JPH06266448A - ジャケット付きタンクの温度調節方法 - Google Patents
ジャケット付きタンクの温度調節方法Info
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- JPH06266448A JPH06266448A JP5071593A JP5071593A JPH06266448A JP H06266448 A JPH06266448 A JP H06266448A JP 5071593 A JP5071593 A JP 5071593A JP 5071593 A JP5071593 A JP 5071593A JP H06266448 A JPH06266448 A JP H06266448A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ジャケット付きタンクの温調方法において、
被温調液を目的の温度まで上昇あるいは下降させるのに
必要とする時間を、一定とする方法を提供することにあ
る。 【構成】 あらかじめ温度調節開始後の一定時間におけ
る前記ジャケットとタンク内液体との総括熱効率を、タ
ンク内液体重量と、前記ジャケット入口および出口の温
度と、ポンプ吐出流量とを計測して算出し、その後継続
して温度調節するとき、前記総括熱効率を用いて算出さ
れる伝熱量が所望する値となるよう、ポンプ吐出流量と
ジャケットへ供給する熱交換媒体の温度とを決定しなが
ら温度調節することを特徴とする。
被温調液を目的の温度まで上昇あるいは下降させるのに
必要とする時間を、一定とする方法を提供することにあ
る。 【構成】 あらかじめ温度調節開始後の一定時間におけ
る前記ジャケットとタンク内液体との総括熱効率を、タ
ンク内液体重量と、前記ジャケット入口および出口の温
度と、ポンプ吐出流量とを計測して算出し、その後継続
して温度調節するとき、前記総括熱効率を用いて算出さ
れる伝熱量が所望する値となるよう、ポンプ吐出流量と
ジャケットへ供給する熱交換媒体の温度とを決定しなが
ら温度調節することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はタンク内の液体の温度調
節方法に関し、特にタンク外周のジャケットに熱交換媒
体を循環させて、タンク内液体の温度を調節をするタイ
プの温度調節方法に関する。
節方法に関し、特にタンク外周のジャケットに熱交換媒
体を循環させて、タンク内液体の温度を調節をするタイ
プの温度調節方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の方法によるタンクの代表的
な温度調節方法を示す構成図である。１は温調タンクで
内部に被温調液２が入っている。タンク１の外周にはジ
ャケット３を有し、熱交換媒体となる液４が流入、循
環、流出する構造となっている。前記熱交換媒体４は水
であるとして説明する。ポンプ６はサービスタンク５に
貯留されている熱交換媒体４を、ジャケット３へ供給す
るためのものである。７は、被温調液の温度調節を行な
う一次側温度調節計で、近年はマイクロプロセッサ等を
応用したディジタル制御方式によるもの（ＤＤＣ計器と
呼ばれている）が多用されている。被温調液の温度は温
度検出器８で測温され、その値が温度調節計７の温度測
定値として入力される。温度調節計７には、あらかじめ
所望する設定温度が設定されており、前記の温度測定値
と該設定温度との差に応じて、サービスタンクの温度調
節を受け持つ二次側の温度調節計９の設定値として信号
を与える。前記二次側の温度調節計９は、与えれられ設
定値に基づき熱交換媒体４の温度を温度検出器１０で測
定し、水弁１１や蒸気弁１２を適宜開閉しながら温度調
節を行なう。温度調節計７および９は、ＰＩＤアルゴリ
ズムにより入力に対する出力の制御が行なわれ、水弁１
１や蒸気弁１２には連続的に開度変化可能な調節弁が用
いられる。
な温度調節方法を示す構成図である。１は温調タンクで
内部に被温調液２が入っている。タンク１の外周にはジ
ャケット３を有し、熱交換媒体となる液４が流入、循
環、流出する構造となっている。前記熱交換媒体４は水
であるとして説明する。ポンプ６はサービスタンク５に
貯留されている熱交換媒体４を、ジャケット３へ供給す
るためのものである。７は、被温調液の温度調節を行な
う一次側温度調節計で、近年はマイクロプロセッサ等を
応用したディジタル制御方式によるもの（ＤＤＣ計器と
呼ばれている）が多用されている。被温調液の温度は温
度検出器８で測温され、その値が温度調節計７の温度測
定値として入力される。温度調節計７には、あらかじめ
所望する設定温度が設定されており、前記の温度測定値
と該設定温度との差に応じて、サービスタンクの温度調
節を受け持つ二次側の温度調節計９の設定値として信号
を与える。前記二次側の温度調節計９は、与えれられ設
定値に基づき熱交換媒体４の温度を温度検出器１０で測
定し、水弁１１や蒸気弁１２を適宜開閉しながら温度調
節を行なう。温度調節計７および９は、ＰＩＤアルゴリ
ズムにより入力に対する出力の制御が行なわれ、水弁１
１や蒸気弁１２には連続的に開度変化可能な調節弁が用
いられる。
【０００３】以上説明した方式は所謂カスケード制御と
呼ばれるもので、フィードバック制御には通常よく用い
られる制御方式である。近年は、前述のＰＩＤアルゴリ
ズムの改良さらにはＰＩＤ値の自動チューニング、機器
類の機能・精度の向上によって、設定値に対するオーバ
ーシュートや共振といったことを引き起こすことなく良
好に制御することが可能となってきている。
呼ばれるもので、フィードバック制御には通常よく用い
られる制御方式である。近年は、前述のＰＩＤアルゴリ
ズムの改良さらにはＰＩＤ値の自動チューニング、機器
類の機能・精度の向上によって、設定値に対するオーバ
ーシュートや共振といったことを引き起こすことなく良
好に制御することが可能となってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方式では被温調液を目的の温度まで上昇あるいは下降さ
せるのに必要とする時間については制御不可能であり、
そのときの被温調液の重量により言わば成り行き的に前
記の時間が変化する。また、ジャケット内部に付着した
スケール等の異物による熱伝導率・熱伝達率の経時変
化、水弁や蒸気弁から供給される水や蒸気の温度や流量
の日々・季節間での差なども前記の時間が一定しない理
由となる。
方式では被温調液を目的の温度まで上昇あるいは下降さ
せるのに必要とする時間については制御不可能であり、
そのときの被温調液の重量により言わば成り行き的に前
記の時間が変化する。また、ジャケット内部に付着した
スケール等の異物による熱伝導率・熱伝達率の経時変
化、水弁や蒸気弁から供給される水や蒸気の温度や流量
の日々・季節間での差なども前記の時間が一定しない理
由となる。
【０００５】写真感光乳剤の製造工程等、化学薬品の反
応・調製工程などでは、被温調液の液温を変化させると
き、その量の大小にかかわらず常に一定時間にて所望す
る温度に達せしめることにより、一定品質の製品を得る
ことが可能となる場合が極めて多い。しかしながら従来
の技術による温度調節方法では、前述の理由で調節に要
する時間が一定しないため、製品品質のバラツキと再現
性不良を招くといった問題があった。本発明の目的は、
被温調液を目的の温度まで上昇あるいは下降させるのに
必要とする時間を、一定とする方法を提供することにあ
る。
応・調製工程などでは、被温調液の液温を変化させると
き、その量の大小にかかわらず常に一定時間にて所望す
る温度に達せしめることにより、一定品質の製品を得る
ことが可能となる場合が極めて多い。しかしながら従来
の技術による温度調節方法では、前述の理由で調節に要
する時間が一定しないため、製品品質のバラツキと再現
性不良を招くといった問題があった。本発明の目的は、
被温調液を目的の温度まで上昇あるいは下降させるのに
必要とする時間を、一定とする方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、 タンク内
の液体の温度を調節するとき、該タンクの壁面外周には
空洞（ジャケットと称す）を有し、該ジャケット中にあ
らかじめ温度調節された別の液体をポンプにより流入さ
せ、循環させ、流出させることにより前記タンク内の液
体との熱交換を果たし、前記タンク内液体の温度を上昇
または下降または所定温度に保持する温度調節方法にお
いて、あらかじめ温度調節開始後の一定時間における前
記ジャケットとタンク内液体との総括熱効率を、タンク
内液体重量と、前記ジャケット入口および出口の温度
と、ポンプ吐出流量とを計測して算出し、その後継続し
て温度調節するとき、前記総括熱効率を用いて算出され
る伝熱量が所望する値となるよう、ポンプ吐出流量とジ
ャケットへ供給する熱交換媒体の温度とを決定しながら
温度調節することを特徴とする、ジャケット付きタンク
の温度調節方法により達成される。
の液体の温度を調節するとき、該タンクの壁面外周には
空洞（ジャケットと称す）を有し、該ジャケット中にあ
らかじめ温度調節された別の液体をポンプにより流入さ
せ、循環させ、流出させることにより前記タンク内の液
体との熱交換を果たし、前記タンク内液体の温度を上昇
または下降または所定温度に保持する温度調節方法にお
いて、あらかじめ温度調節開始後の一定時間における前
記ジャケットとタンク内液体との総括熱効率を、タンク
内液体重量と、前記ジャケット入口および出口の温度
と、ポンプ吐出流量とを計測して算出し、その後継続し
て温度調節するとき、前記総括熱効率を用いて算出され
る伝熱量が所望する値となるよう、ポンプ吐出流量とジ
ャケットへ供給する熱交換媒体の温度とを決定しながら
温度調節することを特徴とする、ジャケット付きタンク
の温度調節方法により達成される。
【０００７】
【実施例および作用】図１は、本発明の一実施例を示す
構成図である。構成要素のうち１、２、３、４、５、
６、８、１０、１１、１２は、前述の図２と同様であ
る。２０は本発明の制御を司る制御装置で、記憶・演算
・判断機能を有するマイクロプロセッサが適切である。
図示していないがオペレータとのインターフェイスとし
てＣＲＴやプリンタなどを接続してもよい。また本制御
装置ではアナログ信号の入出力を取り扱うため、ＡＤ変
換器およびＤＡ変換器が必要である。本実施例ではそれ
らをまとめてアナログインターフェース３０として図１
中に記載している。２１は重量検出器で被温調液の重量
計測を目的とし、例えば圧力により電気抵抗が変化する
タイプのセンサーを用いることができる。２２はポンプ
６に対し所定の回転数を与えるためのインバータであ
る。ポンプ６の吐出流量は流量検出器２３で検出され、
制御装置を通じてインバータにフィードバック制御され
る。流量検出器２３には、電磁式、超音波式、コリオリ
力応用式などが使用可能である。
構成図である。構成要素のうち１、２、３、４、５、
６、８、１０、１１、１２は、前述の図２と同様であ
る。２０は本発明の制御を司る制御装置で、記憶・演算
・判断機能を有するマイクロプロセッサが適切である。
図示していないがオペレータとのインターフェイスとし
てＣＲＴやプリンタなどを接続してもよい。また本制御
装置ではアナログ信号の入出力を取り扱うため、ＡＤ変
換器およびＤＡ変換器が必要である。本実施例ではそれ
らをまとめてアナログインターフェース３０として図１
中に記載している。２１は重量検出器で被温調液の重量
計測を目的とし、例えば圧力により電気抵抗が変化する
タイプのセンサーを用いることができる。２２はポンプ
６に対し所定の回転数を与えるためのインバータであ
る。ポンプ６の吐出流量は流量検出器２３で検出され、
制御装置を通じてインバータにフィードバック制御され
る。流量検出器２３には、電磁式、超音波式、コリオリ
力応用式などが使用可能である。
【０００８】２４および２５は温度検出器で、８や１０
と同じく白金抵抗体式、サーミズタ式、流体膨張式など
によるものが適用できる。なお重量検出器２１や流量検
出器２３、温度検出器８・１０・２４・２５の信号を制
御装置２０のＡＤ変換器に入力するときは、電圧および
インピーダンスのレベルを整合するための変換器（図示
せず）を介して接続する。また水弁１１および蒸気弁１
２に対しては、制御装置２０のＤＡ変換器より出力され
るアナログ電圧もしくはアナログ電流を空気圧に変換す
る変換器（図示せず）を通じて信号が与えられ、開度の
調節を行なう。なお図１の水弁１１・蒸気弁１２はダイ
ヤフラム式の記号を与えているが、開度調節が可能な弁
であればこれに限定されるものではなく、さらに単なる
ＯＮ／ＯＦＦ弁でも使用可能である。制御装置２０の内
部には、温度検出器８で測定した被温調液の現在温度測
定値の推移と目的の温度設定値とを比較演算して、出力
値を求める一次側ＰＩＤ演算部２６と、一次側ＰＩＤ演
算部２６より与えられた信号に基づきサービスタンクの
温度調節を実行する二次側ＰＩＤ演算部２７を有し、所
謂カスケード制御ループを構成している。前記ＰＩＤ演
算部とは、特別なものではなく従来の技術を容易に応用
して得られるものである。２８は主演算部で被温調液の
温度測定値やサービスタンクの温度測定値、さらにはジ
ャケット入口および出口の温度測定値を記憶・演算し、
ポンプ６の回転数制御を行なうインバータ２２への出力
制御、さらに場合によってはサービスタンクの水弁１
１、蒸気弁１２の直接開度制御を行なうためのものであ
る。主演算部２８の詳細な作用については次項にて説明
する。
と同じく白金抵抗体式、サーミズタ式、流体膨張式など
によるものが適用できる。なお重量検出器２１や流量検
出器２３、温度検出器８・１０・２４・２５の信号を制
御装置２０のＡＤ変換器に入力するときは、電圧および
インピーダンスのレベルを整合するための変換器（図示
せず）を介して接続する。また水弁１１および蒸気弁１
２に対しては、制御装置２０のＤＡ変換器より出力され
るアナログ電圧もしくはアナログ電流を空気圧に変換す
る変換器（図示せず）を通じて信号が与えられ、開度の
調節を行なう。なお図１の水弁１１・蒸気弁１２はダイ
ヤフラム式の記号を与えているが、開度調節が可能な弁
であればこれに限定されるものではなく、さらに単なる
ＯＮ／ＯＦＦ弁でも使用可能である。制御装置２０の内
部には、温度検出器８で測定した被温調液の現在温度測
定値の推移と目的の温度設定値とを比較演算して、出力
値を求める一次側ＰＩＤ演算部２６と、一次側ＰＩＤ演
算部２６より与えられた信号に基づきサービスタンクの
温度調節を実行する二次側ＰＩＤ演算部２７を有し、所
謂カスケード制御ループを構成している。前記ＰＩＤ演
算部とは、特別なものではなく従来の技術を容易に応用
して得られるものである。２８は主演算部で被温調液の
温度測定値やサービスタンクの温度測定値、さらにはジ
ャケット入口および出口の温度測定値を記憶・演算し、
ポンプ６の回転数制御を行なうインバータ２２への出力
制御、さらに場合によってはサービスタンクの水弁１
１、蒸気弁１２の直接開度制御を行なうためのものであ
る。主演算部２８の詳細な作用については次項にて説明
する。
【０００９】詳細な実施例および作用を説明するにあた
り、各種物理量を次のように定義する。 Ｔｔ：被温調液の最終到達温度（℃） ｔｃ：Ｔｔまで達するのに必要とする時間（秒） ｔｓ：温度調節開始後の初期サンプリング時間（秒） Δｔ：制御および現在温度サンプリング周期（秒） Ｔｔ０：温度調節開始時の被温調液の温度測定値（℃） Ｔｔ１：ｔｓ後の被温調液の温度測定値（℃） Ｔｓ０：ジャケット入口の熱交換媒体（本実施例では
水）の温度（℃） Ｔｓ１：ジャケット出口の熱交換媒体の温度（℃） Ｗｔ：被温調液の重量（Ｋｇ） ｑｊ：ジャケットに供給する熱交換媒体の流量（ｋｇ／
秒） Ｗｊ：ジャケット空間に充満する熱交換媒体の重量（Ｋ
ｇ） ｔｊ：ジャケットに流入した熱交換媒体が流出するまで
に要する時間（秒） Ｃｐｔ：被温調液の等圧比熱（Ｋｃａｌ／Ｋｇ・℃） Ｃｐｊ：熱交換媒体の等圧比熱（Ｋｃａｌ／Ｋｇ・℃） Ｕ：熱交換媒体の被温調液に対する総括熱効率（％）
り、各種物理量を次のように定義する。 Ｔｔ：被温調液の最終到達温度（℃） ｔｃ：Ｔｔまで達するのに必要とする時間（秒） ｔｓ：温度調節開始後の初期サンプリング時間（秒） Δｔ：制御および現在温度サンプリング周期（秒） Ｔｔ０：温度調節開始時の被温調液の温度測定値（℃） Ｔｔ１：ｔｓ後の被温調液の温度測定値（℃） Ｔｓ０：ジャケット入口の熱交換媒体（本実施例では
水）の温度（℃） Ｔｓ１：ジャケット出口の熱交換媒体の温度（℃） Ｗｔ：被温調液の重量（Ｋｇ） ｑｊ：ジャケットに供給する熱交換媒体の流量（ｋｇ／
秒） Ｗｊ：ジャケット空間に充満する熱交換媒体の重量（Ｋ
ｇ） ｔｊ：ジャケットに流入した熱交換媒体が流出するまで
に要する時間（秒） Ｃｐｔ：被温調液の等圧比熱（Ｋｃａｌ／Ｋｇ・℃） Ｃｐｊ：熱交換媒体の等圧比熱（Ｋｃａｌ／Ｋｇ・℃） Ｕ：熱交換媒体の被温調液に対する総括熱効率（％）
【００１０】温度調節開始よりｔｓが経過するまでは、
制御装置２８の内部の出力切替部２９の状態は、図１の
如く二次側ＰＩＤ演算部２７側に接続された状態として
おく。なお前記の出力切替部２９は図１では切替スイッ
チのシンボルで描かれているが、これは機能的な意味を
表現したものであり、実際にはマイクロプロセッサのソ
フトウエア内の手続き上の判断としても、機械的な接点
としてもよい。なお、ポンプ６に対する初期回転数は最
大吐出量の１／２相当程度としておく。
制御装置２８の内部の出力切替部２９の状態は、図１の
如く二次側ＰＩＤ演算部２７側に接続された状態として
おく。なお前記の出力切替部２９は図１では切替スイッ
チのシンボルで描かれているが、これは機能的な意味を
表現したものであり、実際にはマイクロプロセッサのソ
フトウエア内の手続き上の判断としても、機械的な接点
としてもよい。なお、ポンプ６に対する初期回転数は最
大吐出量の１／２相当程度としておく。
【００１１】本発明ではｔｓ間における各温度の変化を
みて総括熱効率Ｕを求めることから始まる。 なお説明
の便宜上被温調液は上昇する方向に温度変化する、すな
わちＴｔ１＞Ｔｔ０とする。ｔｓの時間内で被温調液に
与えられた総熱量をＱとすれば、
みて総括熱効率Ｕを求めることから始まる。 なお説明
の便宜上被温調液は上昇する方向に温度変化する、すな
わちＴｔ１＞Ｔｔ０とする。ｔｓの時間内で被温調液に
与えられた総熱量をＱとすれば、
【００１２】
【数１】 Ｑ＝Ｃｐｔ・Ｗｔ・（Ｔｔ１−Ｔｔ０） （１）
【００１３】となる。一方にジャケットを通じて供給さ
れた熱量をＱ’とすれば、Ｑ＝Ｕ・Ｑ’が成立する。前
記Ｑ’は次式により実用上差し支えない近似計算が可能
である。
れた熱量をＱ’とすれば、Ｑ＝Ｕ・Ｑ’が成立する。前
記Ｑ’は次式により実用上差し支えない近似計算が可能
である。
【００１４】
【数２】 Ｑ’＝Ｃｐｊ・ｑｊ・Ｗｊ・Δｔ・Σ（Ｔｓ０−Ｔｓ１） （２）
【００１５】（２）式の積算記号（Σ）は、Δｔ間隔で
サンプリング計測した測定値Ｔｓ０およびＴｓ１の差の
合計を、ｔｓに至るまで積算することを意味する。ジャ
ケット内部に螺旋状に熱交換媒体の流路を施しているよ
うな場合は、流入した熱交換媒体がジャケットを循環し
て流出するまでの時間ｗｊ／ｑｊを考慮し、ｑ’を計算
する際ｔｓ０の値としてＷｊ／ｑｊだけ以前の測定値を
用いてもよい。この場合、制御装置２０の内部でＴｓ０
の値を時系列的に記憶することにより可能となる。なお
ｑｊは流量検出器２３により測定された値である。
サンプリング計測した測定値Ｔｓ０およびＴｓ１の差の
合計を、ｔｓに至るまで積算することを意味する。ジャ
ケット内部に螺旋状に熱交換媒体の流路を施しているよ
うな場合は、流入した熱交換媒体がジャケットを循環し
て流出するまでの時間ｗｊ／ｑｊを考慮し、ｑ’を計算
する際ｔｓ０の値としてＷｊ／ｑｊだけ以前の測定値を
用いてもよい。この場合、制御装置２０の内部でＴｓ０
の値を時系列的に記憶することにより可能となる。なお
ｑｊは流量検出器２３により測定された値である。
【００１６】以上の方法により計算されたＱおよびＱ’
にはＵを用いると、Ｑ＝Ｕ・Ｑ’の関係が成立する。こ
のＵは被温調液の重量Ｗｔが若干の蒸発は考えられるも
のの概ね不変であるので、ｔｓ経過後もそのまま継続し
て温度調節するとき不変としてよい。またＵのもつ意味
として本実施例のごとくジャケットを用いる温調方式に
おいては、伝熱工学的に考えうるすべての熱移動要素、
すなわちジャケット内の熱交換媒体自身の対流伝熱、ジ
ャケット壁から被温調液側へ熱が通過するするときの熱
伝達・熱伝導、温調タンク内の対流等による熱移動、さ
らには被温調液以外への熱の移動等について包含された
結果としての熱効率と考えて差し支えない。したがって
仮に、ジャケット壁面にスケール等が付着した場合や、
温調タンク内壁にテフロンやガラスをライニングコート
した場合についての熱抵抗も含まれるかたちとなる。
にはＵを用いると、Ｑ＝Ｕ・Ｑ’の関係が成立する。こ
のＵは被温調液の重量Ｗｔが若干の蒸発は考えられるも
のの概ね不変であるので、ｔｓ経過後もそのまま継続し
て温度調節するとき不変としてよい。またＵのもつ意味
として本実施例のごとくジャケットを用いる温調方式に
おいては、伝熱工学的に考えうるすべての熱移動要素、
すなわちジャケット内の熱交換媒体自身の対流伝熱、ジ
ャケット壁から被温調液側へ熱が通過するするときの熱
伝達・熱伝導、温調タンク内の対流等による熱移動、さ
らには被温調液以外への熱の移動等について包含された
結果としての熱効率と考えて差し支えない。したがって
仮に、ジャケット壁面にスケール等が付着した場合や、
温調タンク内壁にテフロンやガラスをライニングコート
した場合についての熱抵抗も含まれるかたちとなる。
【００１７】ｔｓが経過したあと、被温調液が目的の温
度すなわちＴｔに至るまでに必要とする熱量Ｑｔは、
度すなわちＴｔに至るまでに必要とする熱量Ｑｔは、
【００１８】
【数３】 Ｑｔ＝Ｃｐｔ・Ｗｔ・（Ｔｔ−Ｔｔ１） （３）
【００１９】であり、一方ジャケット側に供給されなけ
ればならない総熱量Ｑｊは、Ｑｊ＝Ｑｔ／Ｕである。制
御周期Δｔは等間隔であるとすればΔｔ間にジャケット
側に供給すべき熱量ΔＱは、
ればならない総熱量Ｑｊは、Ｑｊ＝Ｑｔ／Ｕである。制
御周期Δｔは等間隔であるとすればΔｔ間にジャケット
側に供給すべき熱量ΔＱは、
【００２０】
【数４】 ΔＱ＝Ｑｊ／（（ｔｃ−ｔｓ）／Δｔ） ＝Ｑｔ／Ｕ／（（ｔｃ−ｔｓ）／Δｔ） （４）
【００２１】と表される。一方（２）式より、
【００２２】
【数５】 ΔＱ＝Ｃｐｊ・ｑｊ・Ｗｊ・Δｔ・（Ｔｓ０−Ｔｓ１） （５）
【００２３】とも表されるので、（４）（５）式より、
【００２４】
【数６】 ｑｊ＝（Ｑｔ／Ｕ）・（Ｔｓ０−Ｔｓ１）／（（ｔｃ−ｔｓ）・Ｃｐｊ・Ｗｊ ） （６）
【００２５】となる。したがって（６）式で求めた熱交
換媒体の流量ｑｊをジャケットに供給すればよいことに
なる。ここで、ジャケット入口の熱交換媒体の温度Ｔｓ
０は、通常は制御装置内に有する二次側ＰＩＤ演算部２
７の演算結果により制御されるものであるが、仮に
（６）式のｑｊの値がポンプ６の最大吐出量以上となっ
た場合は、出力切替部２９を主演算制御部２８側に切り
替えて、蒸気弁１２の開度を増加させたり、逆に（６）
式のｑｊが負数になったときはポンプを停止させるとと
もに、前記のごとく出力切替部２９を主演算制御部側と
したあと、水弁１１の開度を増加させることにより、蒸
気それぞれのケースにおいて（６）式のｑｊが制御可能
な範囲となるよう補助することが可能である。このよう
なケースも含めて、Δｔ間に与えるべき熱量すなわち
（５）式のΔＱに対しΔｔ後に差が生じる可能性を考慮
して、制御周期Δｔごとに（３）式のＴｔ１に現在の被
温調液の温度を代入し且つ、（４）式の（ｔｃ−ｔｓ）
をこれまでの経過時間で補正することにより、都度ｑｊ
を求めることが望ましい。
換媒体の流量ｑｊをジャケットに供給すればよいことに
なる。ここで、ジャケット入口の熱交換媒体の温度Ｔｓ
０は、通常は制御装置内に有する二次側ＰＩＤ演算部２
７の演算結果により制御されるものであるが、仮に
（６）式のｑｊの値がポンプ６の最大吐出量以上となっ
た場合は、出力切替部２９を主演算制御部２８側に切り
替えて、蒸気弁１２の開度を増加させたり、逆に（６）
式のｑｊが負数になったときはポンプを停止させるとと
もに、前記のごとく出力切替部２９を主演算制御部側と
したあと、水弁１１の開度を増加させることにより、蒸
気それぞれのケースにおいて（６）式のｑｊが制御可能
な範囲となるよう補助することが可能である。このよう
なケースも含めて、Δｔ間に与えるべき熱量すなわち
（５）式のΔＱに対しΔｔ後に差が生じる可能性を考慮
して、制御周期Δｔごとに（３）式のＴｔ１に現在の被
温調液の温度を代入し且つ、（４）式の（ｔｃ−ｔｓ）
をこれまでの経過時間で補正することにより、都度ｑｊ
を求めることが望ましい。
【００２６】以下の条件による実施例を記載する。 温調タンク（ステンレス製）の最大容量４００リットル 被温調液はゼラチン水溶液を主成分とした写真感光乳剤
２５０リットル（２８０ｋｇ） ジャケットの容積１００リットル サービスタンクの容量７０リットル サービスタンク水弁の最大流量５５リットル／分 水温
１８℃ サービスタンク蒸気弁へ蒸気配管の蒸気圧力１．５Ｋｇ
／平方センチメートル 蒸気流出口内径２．５ｃｍ ポンプの最大吐出流量１２０リットル／分 制御周期 Δｔ＝３０秒 初期サンプリング時間 ｔｓ＝４００秒 として本発明の方法で温度調節したところ、被温調液の
温度を３０℃から５０℃まで上昇させるとき、２０分な
いし１１０分程度までの自由な時間設定において温度調
節することが可能であった。また５０℃から３０℃まで
下降させるときも１６分ないし１００分程度までの自由
な時間設定において温度調節することが可能であった。
本実施例の上限の時間設定値の約１００分以上について
は、被温調液の温度が時間経過に対し多少ジグザグとな
ることが許されるならば、さらに延長することも可能で
ある。
２５０リットル（２８０ｋｇ） ジャケットの容積１００リットル サービスタンクの容量７０リットル サービスタンク水弁の最大流量５５リットル／分 水温
１８℃ サービスタンク蒸気弁へ蒸気配管の蒸気圧力１．５Ｋｇ
／平方センチメートル 蒸気流出口内径２．５ｃｍ ポンプの最大吐出流量１２０リットル／分 制御周期 Δｔ＝３０秒 初期サンプリング時間 ｔｓ＝４００秒 として本発明の方法で温度調節したところ、被温調液の
温度を３０℃から５０℃まで上昇させるとき、２０分な
いし１１０分程度までの自由な時間設定において温度調
節することが可能であった。また５０℃から３０℃まで
下降させるときも１６分ないし１００分程度までの自由
な時間設定において温度調節することが可能であった。
本実施例の上限の時間設定値の約１００分以上について
は、被温調液の温度が時間経過に対し多少ジグザグとな
ることが許されるならば、さらに延長することも可能で
ある。
【００２７】
【発明の効果】以上の記載から明らかなように本発明に
より、写真感光乳剤の製造工程等、化学薬品の反応・調
製工程などにおいて、被温調液の液温を変化させると
き、従来の技術による温度調節方法では、調節に要する
時間が一定しないため、製品品質のバラツキと再現性不
良を招くといった問題が解消され、被温調液を目的の温
度まで上昇あるいは下降させるのに必要とする時間を、
液量の大小やその他の要因によらず一定とすることがで
きる。
より、写真感光乳剤の製造工程等、化学薬品の反応・調
製工程などにおいて、被温調液の液温を変化させると
き、従来の技術による温度調節方法では、調節に要する
時間が一定しないため、製品品質のバラツキと再現性不
良を招くといった問題が解消され、被温調液を目的の温
度まで上昇あるいは下降させるのに必要とする時間を、
液量の大小やその他の要因によらず一定とすることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例の構成図
【図２】従来の代表的な温度調節方法の構成図
１ 温調タンク ２ 被温調液 ３ ジャケット ４ 熱交換媒体 ５ サービスタンク ６ ポンプ ７ 温度側調節計 ８ 温度検出器 ９ 二次側温度調節計 １０ 温度検出器 １１ 水弁 １２ 蒸気弁 ２０ 制御装置 ２１ 重量検出器 ２２ インバータ ２３ 流量検出器 ２４ 温度検出器 ２５ 温度検出器 ２６ 一次側ＰＩＤ演算部 ２７ 二次側ＰＩＤ演算部 ２８ 主演算制御部 ２９ 出力切替部 ３０ アナログインターフェース
Claims (1)
- 【請求項１】 タンク内の液体の温度を調節するとき、
該タンクの壁面外周には空洞（ジャケットと称す）を有
し、該ジャケット中にあらかじめ温度調節された別の液
体をポンプにより流入させ、循環させ、流出させること
により前記タンク内の液体との熱交換を果たし、前記タ
ンク内液体の温度を上昇または下降または所定温度に保
持する温度調節方法において、あらかじめ温度調節開始
後の一定時間における前記ジャケットとタンク内液体と
の総括熱効率を、タンク内液体重量と、前記ジャケット
入口および出口の温度と、ポンプ吐出流量とを計測して
算出し、その後継続して温度調節するとき、前記総括熱
効率を用いて算出される伝熱量が所望する値となるよ
う、ポンプ吐出流量とジャケットへ供給する熱交換媒体
の温度とを決定しながら温度調節することを特徴とす
る、ジャケット付きタンクの温度調節方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5071593A JPH06266448A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | ジャケット付きタンクの温度調節方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5071593A JPH06266448A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | ジャケット付きタンクの温度調節方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06266448A true JPH06266448A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12866588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5071593A Pending JPH06266448A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | ジャケット付きタンクの温度調節方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06266448A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7906073B2 (en) | 2002-07-01 | 2011-03-15 | Sysmex Corporation | Analyzers and methods for analyzing analytes |
-
1993
- 1993-03-11 JP JP5071593A patent/JPH06266448A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7906073B2 (en) | 2002-07-01 | 2011-03-15 | Sysmex Corporation | Analyzers and methods for analyzing analytes |
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