JPH04311494A - 処理液温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、飲料用充填プラントの
液処理機器に適用される処理液温度制御に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】充填機が容器に充填した清涼飲料水の品
質を決める要因の１つに、飲料に所定の炭酸ガス量が含
まれていることが挙げられる。そのため、充填機へ送る
充填液が所定の品質を保つように液処理機器が設置され
ている。従来の液処理機器の構成を図１３に示す。

【０００３】図において、清水は脱気器１に導かれ、清
水中の空気が除去される。脱気器１からの清水は、ポン
プ２により混合器３に送られる。一方、高糖度の原液が
混合器３に送られ、所定の混合比で清水と原液が混合さ
れ、所定の糖度の混合液が得られる。この混合液を以後
、処理液と呼ぶ。

【０００４】処理液は、ポンプ４により熱交換器５に送
られ、所定の温度にまで冷却される。熱交換器５からの
処理液は、ガス吸収器６に入り、炭酸ガスを所定濃度ま
で吸収させられる。ガス吸収器６からの処理液は、ポン
プ７により充填機へ送られる。

【０００５】次に、熱交換機５に入る冷媒の流れについ
て説明する。液温度検出器２０は、熱交換器５の出口で
の処理液温度を計測する。液温度検出器２１は、熱交換
器５の出口での冷媒温度を計測する。冷媒ポンプ２２は
、一定量の冷媒を送り続ける。制御装置２３は、温度検
出器２０、２１の信号を入力して、制御弁２４（三方弁
）の開度を調整して、ポンプ２２からの冷媒量のうち、
一部を熱交換器５をバイパスさせ、熱交換器５を通る冷
媒流量を調整することにより、熱交換器出口の処理液温
度を所定値に制御するものである。

【０００６】制御装置２３には、熱交換器５で熱交換が
行われていない状態から、ポンプ４が起動され、処理液
の供給が開始され、熱交換が開始されても、所定の温度
の処理液が短時間に得られることが要求される。ところ
で、熱交換器５で処理液が流れ始めてから短時間で処理
液出口温度を所定値に制御するためには、処理液温度の
変化を出来るだけ早く何らかの形で検知し、その変化を
制御弁２４の開度にフィードバックする必要がある。

【０００７】最初の処理液温度の変化は、熱交換器５の
入口部で起き、処理液温度の変化量は、熱交換器５の出
口に向かうにつれて大きくなる。さらに、処理液温度の
変化が始まる前に、熱交換器５の鋼材温度の変化が始ま
ることは明らかである。したがって、処理液温度の変化
に先立つ鋼材温度の変化を何らかの形で検知し、その変
化を制御弁２４の開度にフィードバックすることにより
、処理液温度の制御をより迅速に行うことができる。

【０００８】上記を説明するために、熱交換器５を図１
４に示すように、流れに沿って４つに分割された熱交換
器５−１、５−２、５−３、５−４から成り立つと考え
る。熱交換器５−１、５−２、５−３、５−４の各処理
液出口温度をＴ１　、Ｔ２　、Ｔ３　、Ｔ４　とし、熱
交換器５への処理液入口温度をＴ０　とする。一方、熱
交換器５−１、５−２、５−３、５−４の各冷媒出口温
度をＴｂ１、Ｔｂ２、Ｔｂ３、Ｔｂ４とし、熱交換器５
への冷媒入口温度をＴｂ０とする。

【０００９】熱交換器５−１、５−２、５−３、５−４
の各鋼材温度は近似的に集中化して考え、一様温度とし
、それぞれＴｍ１、Ｔｍ２、Ｔｍ３、Ｔｍ４とする。以
上に述べたことから、制御装置２３は、処理液出口温度
Ｔ４　だけでなく、処理液温度Ｔ１　、Ｔ２　、Ｔ３　
、および、鋼材温度Ｔｍ１、Ｔｍ２、Ｔｍ３、Ｔｍ４を
フィードバック信号として用いて制御弁２４の開度を決
めることにより、迅速な処理液温度制御を行うことがで
きる。

【００１０】ところが、プレート式熱交換器のように、
多数のプレートが短いピッチで取り付けられている場合
には、熱交換器５の途中の処理液温度Ｔ１　、Ｔ２　、
Ｔ３　、および、鋼材温度Ｔｍ１、Ｔｍ２、Ｔｍ３、Ｔ
ｍ４を計測することは難しい。実際に、計測できる量は
、次の５つである。 処理液出口温度　　Ｔ４　 処理液入口温度　　Ｔ０　 冷媒入口温度　　　　Ｔｂ０ 冷媒出口温度　　　　Ｔｂ４ 処理液流量　　　　　　Ｑｗ　 したがって、上記５つの量から時々刻々、処理液温度Ｔ
１　、Ｔ２　、Ｔ３　、および、鋼材温度Ｔｍ１、Ｔｍ
２、Ｔｍ３、Ｔｍ４を推定する必要がある。

【００１１】この推定を数理的に行うのが、観測器であ
る。観測器を設計するために、４つに分割した熱交換器
の動的モデルを次のように表す。

【００１２】

【数１】

【００１３】

【数２】

【００１４】

【数３】

【００１５】

【数４】

【００１６】

【数５】

【００１７】

【数６】

【００１８】

【数７】

【００１９】

【数８】

【００２０】ここで、Ｃ：処理液比熱、γ：処理液比重
量、Ｇ：処理液重量流量 Ｖ１　、Ｖ２　、Ｖ３　、Ｖ４　：各分割熱交換器での
処理液容積 ｈ１　、ｈ２　、ｈ３　、ｈ４　：各分割熱交換器での
処理液側熱伝達率 Ａ１　、Ａ２　、Ａ３　、Ａ４　：各分割熱交換器での
処理液側伝熱面積 ｈｂ１、ｈｂ２、ｈｂ３、ｈｂ４：各分割熱交換器での
冷媒側熱伝達率 Ａｂ１、Ａｂ２、Ａｂ３、Ａｂ４：各分割熱交換器での
冷媒側伝熱面積 Ｃｍ　：鋼材比熱 Ｃｍ１、Ｃｍ２、Ｃｍ３、Ｃｍ４：各分割熱交換器での
鋼材重量次に、実際に熱電対で計測できる温度として、
処理液出口計測温度Ｔ４ｓ、および、冷媒出口計測温度
Ｔｂ４ｓ　がある。

【００２１】熱電対の動特性を次式で表す。

【００２２】

【数９】

【００２３】

【数１０】

【００２４】ここで、Ｔ：熱電対時定数（数１）乃至（
数１０）を線形化して、次のような状態方程式で表す。

【００２５】

【数１１】

【００２６】ここで、ｘは状態ベクトルで、次の変数か
らなる。

【００２７】

【数１２】

【００２８】上式で　Ｔは転置を表す。ｕは操作ベクト
ルで、熱交換器５を通る冷媒流量を表す。Ａ、Ｂはそれ
ぞれ１０×１０、１０×１、の行列である。実際に観測
できる量は、Ｔ４ｓ、Ｔｂ４ｓ　であるから、観測ベク
トルｙは次のようになる。

【００２９】

【数１３】

【００３０】ｙは、次式で表せる。

【００３１】

【数１４】

【００３２】観測器が推定した状態ベクトルをｚ（ｔ）
で表すと、ｚ（ｔ）は次式で与えられる。

【００３３】

【数１５】

【００３４】ここで、Ｋは観測器ゲインである。次に、
一定の外乱や目標値変化に対応できるサーボ系を設計す
る。制御すべき出力ベクトルｙｃ　は、処理液出口温度
Ｔ４ｓであるから、

【００３５】

【数１６】

【００３６】したがって、ｙｃ　は次式で表される。

【００３７】

【数１７】

【００３８】処理液出口温度の定常偏差を０とするため
、制御偏差を入力とする積分器を導入する。積分器の出
力ｘ１　（ｔ）は、次式で表される。

【００３９】

【数１８】

【００４０】（数１８）では、線形化により目標値を０
としている。（数１８）より、次式が成り立つ。

【００４１】

【数１９】

【００４２】（数１１）と（数１９）より、次の拡大系
の状態方程式が得られる。

【００４３】

【数２０】

【００４４】ここで、

【００４５】

【数２１】

【００４６】

【数２２】

【００４７】（数２０）のレギュレータゲインをＦＢ　
とすると、冷媒流量ｕ（ｔ）は次式で表せる。

【００４８】

【数２３】

【００４９】ｆは積分器出力に対するフィードバックゲ
インであり、Ｆは状態ベクトルｘに対する状態フィード
バックゲインである。状態ベクトルｘ（ｔ）は、（数１
５）の観測器の出力ｚ（ｔ）として与えられる。図（１
５）は、以上述べた制御系のブロック図を示す。観測器
３０は、熱交換器５からの処理液出口温度の計測値Ｔ４
ｓと冷媒出口温度の計測値Ｔｂ４ｓ　と前記制御弁２４
の開度で決まる冷媒流量の信号ｕを入力して、熱交換器
内部での処理液温度と鋼材温度を推定する。

【００５０】第１の減算器３１は、処理液出口温度の設
定値と前記処理液出口温度の計測値を入力して、その差
を出力する。積分器３２は、前記第１の減算器３１の出
力を入力して、その時間積分値を出力する。第１の乗算
器３３は前記積分ゲインｆを、前記積分器３２の出力に
乗ずる。

【００５１】第２の乗算器３４は前記状態フィードバッ
クゲインＦを、前記観測器３０の出力である状態ベクト
ル推定値ｚ（ｔ）に乗ずる。加算器３５は前記第１の乗
算器３３の出力と前記第２の乗算器３４の出力を加算し
、この出力に応じて前記制御弁２４の開度が決められる
。このように、熱交換器５の内部での処理液温度や鋼材
温度を観測器３０で推定し、冷媒流量を調整するための
フィードバック信号として使うとともに、処理液出口温
度Ｔ４ｓの制御偏差を入力する積分器３２を導入するこ
とにより、温度目標値に対して定常偏差のない迅速な制
御系を実現している。

【００５２】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術には次
のような問題点がある。図１５に示した制御系の制御パ
ラメータｆ、Ｆ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｋ（以後、これらを総称
して制御系ゲインパラメータと呼ぶ）は、ある負荷条件
を想定して、その負荷条件に最適なパラメータが使用さ
れる。

【００５３】しかし、実際の運転では、負荷流量、処理
液出口設定温度、および、冷媒入口温度などの負荷条件
が広範囲に変わることが考えられ、このように負荷条件
が変化しても常に良好な温度制御が要求される。ある負
荷条件では良好に制御できる制御パラメータでも負荷条
件が変わると良好な制御ができなくなる。本発明は、上
記の従来技術における問題点を解消し、冷媒槽を設置し
ない液処理機器において、広範囲な負荷条件に対し、熱
交換器出口における処理液温度の良好な制御が可能な処
理液温度制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００５４】

【課題を解決するための手段】熱交換器入口での冷媒温
度と、出口での処理液温度の設定値との温度差に応じて
、制御系のゲインパラメータを切り換え、広範囲な負荷
条件に対し、所定量の冷媒を熱交換器に送り余分の冷媒
量をバイパスさせる制御弁（三方弁）の弁開度を決める
ように構成する。

【００５５】

【作用】制御系の温度制御性は、負荷流量によらず、処
理液出口設定温度と冷媒入口温度との温度差に依存する
。上記の構成により、この温度差に応じて複数の制御系
ゲインパラメータを用意し、任意の設定値に対して最適
なゲインパラメータを自動的に選択することができる。

【００５６】

【実施例】本発明の実施例を図１乃至図１２について説
明する。図１は図１３における制御器２３を構成するも
のであり、図において、３６は、処理液出口温度の設定
値と冷媒入口温度を入力して、その差を出力する第２の
減算器。

【００５７】３７は、第２の減算器３６の出力に応じて
積分ゲインを切り換える第１のゲイン切換器。３８は、
第２の減算器３６の出力に応じて、状態フィードバック
ゲインを切り換える第２のゲイン切換器。３９は、第２
の減算器３６の出力に応じて観測器ゲインを切り換える
第３のゲイン切換器。

【００５８】３０は、図１３に示した液温度検出器２０
と冷媒温度検出器２１の両信号と制御弁２４の開度で決
まる冷媒流量の信号および第３のゲイン切換器の出力を
受けて、熱交換器内部での処理液温度と鋼材温度を推定
する観測器。３１は、処理液出口温度の設定値と液温度
検出器２０の信号を入力して、その差を出力する第１の
減算器。

【００５９】３２は、第１の減算器３１の出力を入力し
て時間積分を行う積分器。３３は、積分器３２の出力に
、第１ゲイン切換器３７の出力を乗ずる第１の乗算器。 ３４は、観測器３０の出力に、第２のゲイン切換器３８
の出力を乗ずる第２の乗算器。

【００６０】３５は、第１の乗算器３３の出力と第２の
乗算器３４の出力を加算する加算器である。次に、下記
の定格能力をもつ熱交換器を制御対象とする制御系につ
いて具体的に説明する。 処理液（負荷）流量　　３００リットル／ｍｉｎ（１０
０％負荷とする） 処理液入口温度　　　　　　　　３０℃処理液出口設定
温度　　　　　　１℃ 冷媒流量　　　　　　　　　　　　５６０リットル／ｍ
ｉｎ冷媒入口温度　　　　　　　　　　−１℃冷媒出口
温度　　　　　　　　　　１５℃この制御系を用いて、
定格負荷流量１００秒、零流量５０秒を１周期とする断
続負荷運転のシミュレーションを行った。

【００６１】図２は、定格負荷条件での温度制御のシミ
ュレーション結果である。処理液出口温度Ｔ４　（実線
で示す）と前記液温度検出器の出力値Ｔ４ｓ（丸付実線
で示す）とを示す。良好な制御が行われている。図３は
、前記定格負荷条件の負荷流量を５０％負荷、２５％負
荷とした場合の温度制御のシミュレーション結果であり
、図２の条件で負荷流量が異なる場合、同一制御系ゲイ
ンパラメータで良好な制御が可能である。

【００６２】図４は、前記定格負荷条件の処理液出口設
定温度を３℃、５℃とした場合の温度制御のシミュレー
ション結果であり、図２の条件で処理液出口設定温度が
変わった場合、処理液出口設定温度が５℃になると、同
一制御系ゲインパラメータでは良好な制御ができなくな
る。前述のように、制御系ゲインパラメータが負荷条件
の変化に対して、良好な温度制御を行えなくなる理由を
明らかにするために、次のような検討を行った。

【００６３】制御系ゲインパラメータは、熱交換器内部
の定常状態温度分布をもとに決定されるので、負荷流量
、処理液出口設定温度、および、冷媒入口温度などの負
荷条件を変えた場合の熱交換器内部の定常状態での温度
分布曲線の形状の違いについて検討した。その結果、次
のことが判った。図５は、前記定格負荷条件での定常状
態温度分布である。

【００６４】図６および図７は、負荷流量の変化による
温度分布の相異を知るために、前記定格負荷条件の負荷
流量をそれぞれ５０％負荷、２５％負荷とした場合の定
常状態温度分布を示す。図５と比較して、分布曲線の形
状に大きな差異はない。図８および図９は、処理液出口
設定温度の変化による温度分布の相異を知るために、前
記定格負荷条件の処理液出口設定温度をそれぞれ６℃、
１０℃とした場合の定常状態温度分布を示す。

【００６５】処理液出口設定温度と冷媒入口温度との温
度差が大きくなるほど、定常状態温度分布曲線の形状は
下に凸から上に凸に変わっている。図１０は、前記定格
負荷条件の処理液出口設定温度を５℃、冷媒入口温度を
３℃、すなわち、両者の温度差が前記定格負荷条件と等
しい場合の定常状態温度分布を示す。

【００６６】図５と比較して，熱交換器出入口での温度
は異なるが、定常状態温度分布曲線の凹凸形状は似てい
る。以上より、この温度分布の形状は負荷流量によらず
、処理液出口設定温度と冷媒入口温度との温度差の影響
を最も強く受けると考えられる。よって、制御系ゲイン
パラメータは熱交換器内部の定常状態温度分布をもとに
決定されることから、処理液出口設定温度と冷媒入口温
度との温度差に応じて制御系ゲインパラメータを切り換
えることにより、広範囲な負荷条件に対し、常に熱交換
器内部の状態に最適なゲインパラメータを使い、熱交換
器出口での処理液温度の良好な制御を行うことができる
と考えられる。

【００６７】したがって、広範囲な負荷条件に対応でき
る処理液出口温度の制御系は、図１のブロック線図で表
すことができる。第２の減算器３６は、処理液出口温度
の設定値と冷媒入口温度を入力して、その差を出力する
。第１のゲイン切換器３７は、前記減算器３６の出力を
入力して、最適な前記積分ゲインｆを出力する。

【００６８】第２のゲイン切換器３８は、前記減算器３
６の出力を入力して、最適な前記状態フィードバックゲ
インＦを出力する。第３のゲイン切換器３９は、前記減
算器３６の出力を入力して、最適な前記観測器ゲインＡ
、Ｂ、Ｃ、Ｋを出力する。観測器３０は、前記第３のゲ
イン切換器３９の出力と熱交換器５からの処理液出口温
度の計測値と冷媒出口温度の計測値と前記制御弁２４の
開度で決まる冷媒流量の信号を入力して、熱交換器内部
での処理液温度と鋼材温度を推定する。

【００６９】第１の減算器３１は、処理液出口温度の設
定値と前記処理液出口温度の計測値を入力して、その差
を出力する。積分器３２は、前記減算器３１の出力を入
力して、その時間積分値を出力する。第１の乗算器３３
は前記第１のゲイン切換器３７の出力を入力して、前記
積分器３２の出力に乗ずる。

【００７０】第２の乗算器３４は前記第２のゲイン切換
器３８の出力を入力して、前記観測器３０の出力でも状
態ベクトル推定値ｚ（ｔ）に乗ずる。加算器３５は前記
第１の乗算器３３の出力と前記第２の乗算器３４の出力
を加算し、この出力に応じて前記制御弁２４の開度が決
められる。このように、処理液出口設定温度と冷媒入口
温度との温度差により制御系ゲインパラメータを選定し
、熱交換器５の内部での処理液温度や鋼材温度を観測器
３０で推定し、冷媒流量を調整するためのフィードバッ
ク信号として使うとともに、処理液出口温度Ｔ４ｓの制
御偏差を入力する積分器を導入することにより、負荷条
件が広範囲に変わる場合に、温度目標値に対して定常偏
差のない迅速な制御系を実現している。

【００７１】前記定格負荷条件で設計した制御系ゲイン
パラメータ（パラメータＰ１　とする。）と、前記定格
負荷条件で、処理液出口設定温度を６℃に変えて設計し
た制御系ゲインパラメータ（パラメータＰ２　とする。 ）を用いた試験結果を図１１、図１２に示す。図１１は
、１００％負荷、処理液出口設定温度５℃、冷媒入口温
度−１℃の場合、のシミュレーション結果を示すもので
あり、処理液出口設定温度と冷媒入口温度との温度差が
大きく、パラメータＰ１　では安定な制御ができないの
で、パラメータＰ２　に切り換えて制御することにより
、良好に制御が行われている。

【００７２】図１２は、１００％負荷、処理液出口設定
温度５℃、冷媒入口温度３℃の場合のシミュレーション
結果を示すものであり、処理液出口設定温度と冷媒入口
温度との温度差が定格負荷条件と等しいので、定格負荷
条件で設計した制御系ゲインパラメータＰ１　を用いて
制御することにより、良好に制御が行われている。

【００７３】

【発明の効果】本発明による処理液温度制御装置は、脱
気器で脱気された清水と高糖度の原液を所定の混合比で
混合して処理液を生成する混合器と、前記処理液がポン
プにより送り込まれる熱交換器と、前記熱交換器から処
理液が送り込まれるガス吸収器と、低温冷媒を生成する
冷却装置と、前記低温冷媒を送る冷媒ポンプとからなる
液処理機器に、前記冷媒ポンプからの冷媒を受けて、所
定量の冷媒を前記熱交換器に送り、余分の冷媒量を前記
熱交換器をバイパスさせる制御弁（三方弁）と、前記熱
交換器出口での処理液温度を検出する液温度検出器と、
前記熱交換器出口での冷媒温度を検出する冷媒温度検出
器とを設け、液温度検出器と冷媒温度検出器の両信号を
入力して前記制御弁（三方弁）の開度を算出する制御器
において、処理液出口温度の設定値と冷媒入口温度を入
力してその差を出力する第２の減算器３６と、前記第２
の減算器３６の出力に応じて積分ゲインを切り換える第
１のゲイン切換器３７と、前記第２の減算器３６の出力
に応じて状態フィードバックゲインを切り換える第２の
ゲイン切換器３８と、前記第２の減算器３６の出力に応
じて観測器ゲインを切り換える第３のゲイン切換器３９
と、前記液温度検出器と冷媒温度検出器の両信号と前記
制御弁の開度で決まる冷媒流量の信号および第３のゲイ
ン切換器の出力を受けて前記熱交換器内部での処理液温
度と鋼材温度を推定する観測器３０と、処理液出口温度
の設定値と前記液温度検出器の信号を入力して、その差
を出力する第１の減算器３１と、前記第１の減算器３１
の出力を入力して時間積分を行う積分器３２と、前記積
分器３２の出力に前記第１のゲイン切換器３７の出力を
乗ずる第１の乗算器３３と、前記観測器３０の出力に第
２のゲイン切換器３８の出力を乗ずる第２の乗算器３４
と、前記第１の乗算器３３の出力と第２の乗算器３４の
出力を加算する加算器３５とからなり、前記熱交換器入
口での冷媒温度と出口での処理液温度の設定値との温度
差に応じて、制御系のゲインパラメータを切り換え、熱
交換器の負荷条件に対し、前記加算器３５の出力に応じ
て前記制御弁（三方弁）の弁開度を決めるように構成し
たことにより、次の効果を有する。

【００７４】熱交換器の処理液出口設定温度と冷媒入口
温度との温度差に応じて複数の制御系ゲインパラメータ
を用意し、任意の設定値に対して最適なゲインパラメー
タを自動的に選択することができる。従って、冷媒槽を
設置しない液処理機器において、広範囲な負荷条件に対
し、熱交換器出口での処理液温度の良好な制御ができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のシステム構成図である。

【図２】定格負荷条件での温度シミュレーション結果を
示す線図である。

【図３】図２の定格負荷条件の負荷流量を５０％負荷、
２５％負荷とした場合の線図である。

【図４】図２の定格負荷条件の処理液出口温度を３℃、
５℃とした場合の温度制御のシミュレーション結果を示
す線図である。

【図５】１００％負荷、冷媒入口温度−１℃で、処理液
出口設定温度を１℃とした場合の定常状態温度分布図で
ある。

【図６】５０％負荷、冷媒入口温度−１℃で、処理液出
口設定温度を１℃とした場合の定常状態温度分布図であ
る。

【図７】２５％負荷、冷媒入口温度−１℃で、処理液出
口設定温度を１℃とした場合の定常状態温度分布図であ
る。

【図８】１００％負荷、冷媒入口温度−１℃で、処理液
出口設定温度を６℃とした場合の定常状態温度分布図で
ある。

【図９】１００％負荷、冷媒入口温度−１℃で、処理液
出口設定温度を１０℃とした場合の定常状態温度分布図
である。

【図１０】１００％負荷、冷媒入口温度３℃で、処理液
出口設定温度を５℃とした場合の定常状態温度分布図で
ある。

【図１１】１００％負荷、処理液出口温度５℃で、冷媒
入口温度−１℃の場合のシミュレーション結果を示す線
図である。

【図１２】１００％負荷、処理液出口温度５℃で、冷媒
入口温度３℃の場合のシミュレーション結果を示す線図
である。

【図１３】従来装置のシステム構成図である。

【図１４】熱交換器の分割モデル図である。

【図１５】従来装置の制御器の構成図である。

【符号の説明】

３０　　観測器 ３１　　第１の減算器 ３２　　積分器 ３３　　乗算器 ３４　　第２の乗算器 ３６　　第２の減算器 ３７　　第１のゲイン切換器 ３８　　第２のゲイン切換器 ３９　　第３のゲイン切換器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　脱気器で脱気された清水と高糖度の原
   液を所定の混合比で混合して処理液を生成する混合器と
   、前記処理液がポンプにより送り込まれる熱交換器と、
   前記熱交換器から処理液が送り込まれるガス吸収器と、
   低温冷媒を生成する冷却装置と、前記低温冷媒を送る冷
   媒ポンプとからなる液処理機器に、前記冷媒ポンプから
   の冷媒を受けて、所定量の冷媒を前記熱交換器に送り、
   余分の冷媒量を前記熱交換器をバイパスさせる制御弁（
   三方弁）と、前記熱交換器出口での処理液温度を検出す
   る液温度検出器と、前記熱交換器出口での冷媒温度を検
   出する冷媒温度検出器とを設け、液温度検出器と冷媒温
   度検出器の両信号を入力して前記制御弁（三方弁）の開
   度を算出する制御器において、処理液出口温度の設定値
   と冷媒入口温度を入力してその差を出力する第２の減算
   器３６と、前記第２の減算器３６の出力に応じて積分ゲ
   インを切り換える第１のゲイン切換器３７と、前記第２
   の減算器３６の出力に応じて状態フィードバックゲイン
   を切り換える第２のゲイン切換器３８と、前記第２の減
   算器３６の出力に応じて観測器ゲインを切り換える第３
   のゲイン切換器３９と、前記液温度検出器と冷媒温度検
   出器の両信号と制御弁の開度で決まる冷媒流量の信号お
   よび第３のゲイン切換器の出力を受けて前記熱交換器内
   部での処理液温度と鋼材温度を推定する観測器３０と、
   処理液出口温度の設定値と前記液温度検出器の信号を入
   力して、その差を出力する第１の減算器３１と、前記第
   １の減算器３１の出力を入力して時間積分を行う積分器
   ３２と、前記積分器３２の出力に前記第１のゲイン切換
   器３７の出力を乗ずる第１の乗算器３３と、前記観測器
   ３０の出力に第２のゲイン切換器３８の出力を乗ずる第
   ２の乗算器３４と、前記第１の乗算器３３の出力と第２
   の乗算器３４の出力を加算する加算器３５とからなり、
   前記熱交換器入口での冷媒温度と出口での処理液温度の
   設定値との温度差に応じて、制御系のゲインパラメータ
   を切り換え、熱交換器の負荷条件に対し、前記加算器３
   ５の出力に応じて前記制御弁（三方弁）の弁開度を決め
   るように構成したことを特徴とする液処理温度制御装置
   。