TWI755707B - 溫度控制裝置及調溫裝置 - Google Patents

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TWI755707B
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坂井清一郎
酒井勝敏
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日商伸和控制工業股份有限公司
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Abstract

[課題] 提供一種即使在調溫對象部位的數量增加的情形下，亦可更適當地控制溫度的溫度控制裝置。 [解決手段] 本發明係用以在具備冷媒電路的調溫裝置中控制調溫對象裝置中的調溫對象部位的溫度的溫度控制裝置，溫度控制裝置的通訊模組係構成為將透過現場網路而周期性地接收的通訊訊框所包含的調溫對象部位的各個的目標溫度資訊，儲存在記憶體的預定位置，溫度控制裝置的運算模組係接收每個調溫對象部位的目標溫度資訊，並且由對應調溫對象部位的各個的溫度感測器的各個，接收表示第2冷媒的現在溫度的冷媒溫度資訊，且各個算出用以根據所接收到的目標溫度資訊及冷媒溫度資訊，以成為調溫對象部位的各個所接收到的目標溫度資訊所示之目標溫度的方式調節所對應的每個控制閥的開度的控制參數。

Description

溫度控制裝置及調溫裝置
本發明係關於溫度控制裝置及調溫裝置，尤其關於在具備冷媒電路的調溫裝置中用以控制調溫對象裝置中的調溫對象部位的溫度的溫度控制裝置、及具備該溫度控制裝置的調溫裝置。
以往，一般的冷卻器(chiller)裝置係具備冷媒電路(冷媒流路)，該冷媒電路係具有藉由冷媒流路及鹵水(brine)流路，使冷媒在管內作循環，在鹵水流路的局部使成為調溫對象的負荷的工件(調溫對象部位)介在連接的電路構成。
在冷媒流路中，電動式壓縮機將冷媒氣體壓縮，形成為高壓氣體而送至吐出側的凝縮器，凝縮器係將高壓氣體凝縮，經由減壓機構的膨脹閥而使其減壓之後，再送至蒸發器。接著，蒸發器係使經減壓的低壓的氣液混合狀態的冷媒蒸發而吸入至壓縮機的吸入側。冷媒電路係如上所示，形成為反覆壓縮與減壓的電路構成的一次溫度調整電路。鹵水流路係形成為共有冷媒流路的蒸發器而在冷媒槽回收低壓的液體狀態的冷媒液且蓄積，並且使工件介在而將以被裝設在冷媒槽的加熱裝置(加熱器)適當加熱的冷媒液送回至蒸發器的電路構成的二次溫度調整電路。
冷卻器裝置所具備的溫度控制裝置係按照藉由使用者所為之溫度設定及設定溫度與工件溫度的溫度差，來控制冷媒流路所具備的壓縮機的旋轉數、以及鹵水流路所具備的加熱裝置的加熱溫度及藉由與冷媒槽相連的泵所致的冷媒流量等。溫度設定係由例如-20～60℃的預定範圍內作選擇。在冷媒流路及鹵水流路係分別設有溫度感測器，由被設在比鹵水流路的泵更接近工件側的部位的溫度感測器係檢測工件溫度。
例如，專利文獻1係揭示在工件適用進行用以將成為靶材的試料蝕刻的電漿處理的電漿處理裝置的電漿處理裝置用冷卻器裝置，並且揭示其冷媒電路。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利5841281號
(發明所欲解決之問題)
溫度控制裝置係可藉由調節可調節冷媒流路的冷媒流量的膨脹閥的開度來控制冷媒流路的溫度。溫度控制裝置係具備主CPU基板，主CPU基板係算出用以調節膨脹閥的開度的控制參數。以往，主CPU基板若算出該控制參數，藉由每次對包含調溫對象部位的調溫對象裝置傳送要求，來取得該調溫對象部位的目標溫度資訊，且儲存在記憶體。接著，主CPU基板係使用儲存在記憶體的現在溫度資訊及目標溫度資訊，運算控制參數而傳送至脈衝轉換器，脈衝轉換器係將所接收到的類比訊號的控制參數，轉換輸出成膨脹閥驅動用的脈衝。但是，若調溫對象部位增加，有難以進行藉由主CPU基板所為之即時算出控制參數的問題，且有難以進行複數調溫對象部位的溫度控制的問題。
本發明係用以解決如上所示之課題而完成者，主要目的在提供即使在調溫對象部位的數量增加的情形下，亦可更適當地控制溫度的溫度控制裝置。 (解決問題之技術手段)
為達成上述目的，作為本發明之一態樣的溫度控制裝置係用以在具備冷媒電路的調溫裝置中控制調溫對象裝置中的調溫對象部位的溫度的溫度控制裝置， 前述調溫裝置係按每1或複數調溫對象部位，具備前述冷媒電路者，該冷媒電路的各個係包含： 第1冷媒電路，其係包含壓縮機、凝縮器、膨脹閥及蒸發器依序使第1冷媒作循環的電路的第1冷媒電路，包含被安裝在該第1冷媒電路內且可調節該第1冷媒的流量的控制閥；及 第2冷媒電路，其係與前述第1冷媒電路共有蒸發器，且包含以可與調溫對象部位作熱交換的方式使第2冷媒作循環的電路的第2冷媒電路，包含以可檢測該第2冷媒的溫度的方式所安裝的溫度感測器， 前述溫度控制裝置係具備： 主控制裝置； 通訊模組，其係具備記憶體，透過現場網路而與調溫對象裝置相連接； 運算模組，其係透過前述主控制裝置而連接於前述通訊模組，且連接於被安裝在前述第2冷媒電路的各個的預定的位置的溫度感測器的各個；及 訊號輸出模組，其係連接於前述運算模組， 前述通訊模組係構成為將透過前述現場網路而周期性地接收的通訊訊框所包含的調溫對象部位的各個的目標溫度資訊，儲存在按每個調溫對象部位而預先決定的記憶體的預定位置， 前述主控制裝置係構成為將被儲存在前述通訊模組的記憶體的目標溫度資訊傳送至前述運算模組， 前述運算模組係構成為接收每個調溫對象部位的目標溫度資訊，並且由對應調溫對象部位的各個的溫度感測器的各個，接收表示前述第2冷媒的現在溫度的冷媒溫度資訊，且各個算出用以根據所接收到的目標溫度資訊及冷媒溫度資訊，以成為調溫對象部位的各個所接收到的目標溫度資訊所示之目標溫度的方式調節所對應的每個控制閥的開度的控制參數，且將所算出的控制參數的各個傳送至前述訊號輸出模組， 前述訊號輸出模組係構成為根據所接收到的控制參數的各個，將用以調節控制閥的各個的開度的訊號傳送至控制閥的各個。
此外，在本發明中，較佳為前述運算模組係各個算出用以根據所接收到的目標溫度資訊及冷媒溫度資訊，以成為前述目標溫度的方式執行PID運算，藉此調節所對應的每個控制閥的開度的控制參數。
此外，在本發明中，較佳為前述運算模組係具備記憶體，將所接收到的目標溫度資訊及冷媒溫度資訊，儲存在按每個調溫對象部位而預先決定的該記憶體的預定位置，使用所儲存的目標溫度資訊及冷媒溫度資訊，各個算出控制參數，且將所算出的控制參數，儲存在按每個調溫對象部位而預先決定的該記憶體的預定位置。
此外，在本發明中，較佳為前述現場網路係EtherCAT。
此外，在本發明中，較佳為前述溫度控制裝置之中的1個為主站，前述通訊模組為從站。
此外，為達成上述目的，作為本發明之一態樣的調溫裝置係具備：冷媒電路、及用以控制調溫對象裝置中的調溫對象部位的溫度的溫度控制裝置的調溫裝置， 前述調溫裝置係按每1或複數調溫對象部位具備前述冷媒電路者，該冷媒電路的各個係包含： 第1冷媒電路，其係包含壓縮機、凝縮器、膨脹閥及蒸發器依序使第1冷媒作循環的電路的第1冷媒電路，包含被安裝在該第1冷媒電路內且可調節該第1冷媒的流量的控制閥；及 第2冷媒電路，其係與前述第1冷媒電路共有蒸發器，且包含以可與調溫對象部位作熱交換的方式使第2冷媒作循環的電路的第2冷媒電路，包含以可檢測該第2冷媒的溫度的方式所安裝的溫度感測器， 前述溫度控制裝置係具備： 主控制裝置； 通訊模組，其係具備記憶體，透過現場網路而與調溫對象裝置相連接； 運算模組，其係透過前述主控制裝置而連接於前述通訊模組，且連接於被安裝在前述第2冷媒電路的各個的預定的位置的溫度感測器的各個；及 訊號輸出模組，其係連接於前述運算模組， 前述通訊模組係構成為將透過前述現場網路而周期性地接收的通訊訊框所包含的調溫對象部位的各個的目標溫度資訊，儲存在按每個調溫對象部位而預先決定的記憶體的預定位置， 前述主控制裝置係構成為將被儲存在前述通訊模組的記憶體的目標溫度資訊傳送至前述運算模組， 前述運算模組係構成為接收每個調溫對象部位的目標溫度資訊，並且由對應調溫對象部位的各個的溫度感測器的各個，接收表示前述第2冷媒的現在溫度的冷媒溫度資訊，且各個算出用以根據所接收到的目標溫度資訊及冷媒溫度資訊，以成為調溫對象部位的各個所接收到的目標溫度資訊所示之目標溫度的方式調節所對應的每個控制閥的開度的控制參數，且將所算出的控制參數的各個傳送至前述訊號輸出模組， 前述訊號輸出模組係構成為根據所接收到的控制參數的各個，將用以調節控制閥的各個的開度的訊號傳送至控制閥的各個。 (發明之效果)
藉由本發明，即使在調溫對象部位的數量增加的情形下，亦可更適當地控制溫度。
以下參照圖示，說明本發明之實施形態的調溫裝置1。在各圖中相同元件符號，只要未特別提及，即為表示相同或相當部分者。為方便說明，有省略所需以上詳細說明的情形。例如，有省略關於已眾所週知的事項的詳細說明或實質上相同的構成的重複說明的情形。其中，在本說明書中，接收/傳送資訊係設為可僅包含將資訊收取/收授者。
圖1及圖2係本發明之一實施形態的調溫裝置1的概要構成圖，圖2係顯示更詳細的概要構成圖的圖。調溫裝置1係具備：包含第1冷媒電路100及第2冷媒電路200的冷媒電路300；及用以控制調溫對象裝置2的調溫對象部位10的各個的溫度的溫度控制裝置20。圖1係顯示第1冷媒電路100內的冷媒及第2冷媒電路200內的冷媒流動的主要方向。調溫裝置1係用以調整複數調溫對象部位10的各個的溫度的裝置，圖1係顯示對1個調溫對象部位10的冷媒電路300的構成者。調溫裝置1係按每1個調溫對象部位10，各個具備冷媒電路300。冷媒電路300係藉由例如已知的冷卻管所構成。第1冷媒電路100所使用的第1冷媒及第2冷媒電路200所使用的第2冷媒係可使用氟系冷媒等已知的冷媒。在1個例中，第1冷媒電路100係冷媒流路，第2冷媒電路200係鹵水流路。溫度控制裝置20係連接於包含調溫對象部位10的調溫對象裝置2，並且連接於第1冷媒電路100及第2冷媒電路200所包含的溫度感測器等各種感測器及控制閥等可控制的構成要素。溫度控制裝置20亦可連接於調溫對象裝置2而間接地連接於調溫對象部位10，亦可直接連接於調溫對象裝置2中的調溫對象部位10。在1個較適例中，溫度控制裝置20係由調溫對象裝置2接收各調溫對象部位10的各個的目標溫度資訊，並且將由第2冷媒電路200的溫度感測器所取得的現在溫度資訊傳送至調溫對象裝置2。
第1冷媒電路100係包含壓縮機111、凝縮器112、膨脹閥113及蒸發器114依序使第1冷媒作循環的第1主冷媒電路101。第1主冷媒電路101係包含介在連接於凝縮器112與膨脹閥113之間且進行異物去除的乾燥過濾器115。第1冷媒電路100係包含在蒸發器114與壓縮機111之間由第1主冷媒電路101分歧，且連接於乾燥過濾器115與膨脹閥113之間的第1主冷媒電路101的旁路電路102。第1冷媒電路100係包含在壓縮機111與凝縮器112之間由第1主冷媒電路101分歧，且連接於膨脹閥113與蒸發器114之間的第1主冷媒電路101的旁路電路102。
在第1主冷媒電路101中，壓縮機111係將第1冷媒的氣體壓縮而形成為高壓氣體而送至吐出側的凝縮器112。凝縮器112係將高壓氣體凝縮，經由減壓機構的膨脹閥113而使其減壓之後再送至蒸發器114，蒸發器114係使經減壓的低壓氣體蒸發而使其吸入至壓縮機111的吸入側。第1主冷媒電路101係如上所示反覆壓縮與減壓的電路構成的一次溫度調整電路。
第1冷媒電路100係包含被安裝在第1冷媒電路100內且可調節第1冷媒的流量的複數控制閥121。在第1主冷媒電路101的膨脹閥113與蒸發器114之間係介在連接控制閥121。在旁路電路102的各個係介在連接控制閥121。控制閥121係以步進馬達予以驅動的電子控制閥，溫度控制裝置20係藉由將調節控制閥121的開度的訊號送至控制閥121的各個，可控制通過控制閥121的第1冷媒的流量。溫度控制裝置20係膨脹閥113亦同樣地進行控制。其中，控制閥121亦可設為電子膨脹閥。
第1冷媒電路100係在壓縮機111的蒸發器側，包含設成可檢測第1主冷媒電路101中的第1冷媒的溫度的溫度感測器122。第1冷媒電路100係在壓縮機111的第1冷媒吸入側，包含設成可檢測第1主冷媒電路101中的第1冷媒的壓力的壓力感測器123。
第2冷媒電路200係包含與第1冷媒電路100共有蒸發器114的第2主冷媒電路201。第2主冷媒電路201係使第2冷媒作循環，俾以可在蒸發器114與第1主冷媒電路101作熱交換。此外，第2主冷媒電路201係使第2冷媒作循環，俾以可與調溫對象部位10作熱交換。第2主冷媒電路201與調溫對象部位10係構成為第2主冷媒電路201可與調溫對象部位10相接觸而作熱交換、或第2主冷媒電路201可在調溫對象部位10內流通而作熱交換。
第2主冷媒電路201係包含：回收作為第2冷媒的冷媒液且蓄積的冷媒槽211、加熱裝置212、及由加熱裝置212吸引冷媒液的泵213。加熱裝置212係視需要，將冷媒液適當加熱者。第2主冷媒電路201係藉由蒸發器114及加熱裝置212來調整第2冷媒的溫度，且以與調溫對象部位10作熱交換的方式使第2冷媒作循環的電路構成的二次溫度調整電路。在第2主冷媒電路201中，加熱裝置212係連接於蒸發器114的冷媒液流出側，泵213係以可由加熱裝置212吸引冷媒液的方式予以連接。冷媒槽211係以回收與調溫對象部位10作熱交換的冷媒液的方式予以連接，而且以流出的冷媒液在蒸發器114作熱交換的方式與蒸發器114相連接。
第2冷媒電路200係包含在調溫對象部位10與冷媒槽211之間由第2主冷媒電路201分歧，且連接於泵213與調溫對象部位10之間的第2主冷媒電路201的旁路電路202。
第2冷媒電路200係包含被安裝在第2冷媒電路200內且可調節第2冷媒的流量的控制閥221。在第2主冷媒電路201的泵213與調溫對象部位10之間係介在連接控制閥221。在旁路電路202係介在連接控制閥221。
第2冷媒電路200係在泵213的冷媒液流出側，包含設成可檢測第2主冷媒電路201中的第2冷媒的溫度的溫度感測器222。第2冷媒電路200係在蒸發器114的冷媒液流出側，包含設成可檢測第2主冷媒電路201中的第2冷媒的溫度的溫度感測器222。如上所示，第2冷媒電路200係包含被安裝成可檢測第2冷媒的溫度的溫度感測器222。此外，第2冷媒電路200係在泵213的冷媒液流出側，包含設成可檢測第2主冷媒電路201中的第2冷媒的壓力的壓力感測器223。
圖1係對1個調溫對象部位10的冷媒電路300的1個例示。調溫裝置1係具備複數冷媒電路300，各冷媒電路300係對應各調溫對象部位10。因此，調溫裝置1所包含的冷媒電路300可為包含不同電路者，亦可為相同電路。
在冷媒電路300的1個例中，第1冷媒電路100係按照調溫對象部位10的保溫控制方法，包含不同於圖1所示之旁路電路102的任意1或複數旁路電路102。在此情形下，亦較佳為在旁路電路102的各個係介在連接控制閥121。此外，在1個例中，第1冷媒電路100係按照調溫對象部位10的保溫控制方法，1或複數溫度感測器122被安裝在預定的位置。此外，在1個例中，第1冷媒電路100係按照調溫對象部位10的保溫控制方法，1或複數壓力感測器123被安裝在預定的位置。
在冷媒電路300的1個例中，冷媒電路300係按照調溫對象部位10的保溫溫度，具備複數第1冷媒電路100。複數第1冷媒電路100所包含的電路構成亦可各個不同。此時，1個第1冷媒電路100係與鄰接的第1冷媒電路100共有蒸發器114，包含使第1冷媒作循環的第1主冷媒電路101，俾以可與該鄰接的第1冷媒電路100作熱交換。此外，此時，1個第1冷媒電路100係與第2冷媒電路200共有蒸發器114，包含使第1冷媒作循環的第1主冷媒電路101，俾以可與第2冷媒電路200作熱交換。
在冷媒電路300的1個例中，第2冷媒電路200係按照調溫對象部位10的保溫控制方法，包含不同於圖1所示之旁路電路202的任意1或複數旁路電路102。在此情形下，亦較佳為在旁路電路202的各個係介在連接控制閥221。此外，在1個例中，第2冷媒電路200並未包含加熱裝置212及泵213。此外，在1個例中，第2冷媒電路200係按照調溫對象部位10的保溫控制方法，1或複數溫度感測器222被安裝在預定的位置。此外，在1個例中，第2冷媒電路200係按照調溫對象部位10的保溫控制方法，1或複數壓力感測器223被安裝在預定的位置。此外，在1個例中，冷媒槽211、加熱裝置212、及泵213係被安裝在第2主冷媒電路201內的按照調溫對象部位10的保溫控制方法的位置。
調溫裝置1係具備冷卻裝置(未圖示)。冷卻裝置係具有以對凝縮器112折返配管的方式作連接，取入冷卻水而將凝縮器112內冷卻之後再送回至外方的構造。冷卻裝置係例如在出口側的管設置控制閥，按照藉由連接於凝縮器112的吐出側的壓力所被檢測到的結果，控制控制閥的開閉，且控制在配管內流通的冷卻水的流量。上述說明的冷卻裝置係1個例示，藉由冷卻裝置所致之對凝縮器112的冷卻功能亦可形成為使用冷卻扇而以冷風冷卻的構成。
在1個較適例中，調溫裝置1係將工件(調溫對象裝置2)設為半導體製造裝置，而可適用於半導體蝕刻工程的冷卻器裝置。具體而言，調溫裝置1係適用於為了將成為靶材的試料的半導體晶圓在半導體蝕刻工程進行蝕刻而進行電漿處理的電漿處理裝置的電漿處理用冷卻器裝置。因此，調溫裝置1係可具備習知之電漿處理用冷卻器裝置所具有的構成。此時，成為電漿處理裝置的保溫對象的各部為調溫對象部位10。例如，1個調溫對象部位10係在電漿處理裝置中的下部電極附設冷媒管而以與第2主冷媒電路201相連的方式相連接。例如，1個調溫對象部位10係在電漿處理裝置中的上部電極附設冷媒管而以與第2主冷媒電路201相連的方式相連接。
調溫對象裝置2的調溫對象部位10的各個係被使用者設定有目標溫度。例如，所設定的目標溫度係依調溫對象部位10而異。在1個例中，調溫對象部位10所設定的目標溫度係由-80～+80℃的範圍內作選擇。在1個例中，調溫對象部位10有3個，在各調溫對象部位10中所設定的目標溫度的範圍不同。
溫度控制裝置20係在調溫對象部位10的各個中，根據該調溫對象部位10的目標溫度資訊、及由被安裝在連接於該調溫對象部位10的第2冷媒電路200內的溫度感測器222所取得的現在溫度資訊，控制第2冷媒溫度。例如，溫度控制裝置20係按照目標溫度資訊與現在溫度資訊的溫度差，調節第1冷媒電路100內的控制閥121的開度，藉此控制第2冷媒溫度，而以調溫對象部位10的溫度成為目標溫度的方式進行控制。溫度控制裝置20係可使用已知的PID控制，來進行對應溫度差的控制。其中，目標溫度資訊係表示調溫對象部位10的目標溫度的資訊，現在溫度資訊係表示第2冷媒的現在溫度的資訊。
除了上述例示之外、或取代上述例示，溫度控制裝置20係可藉由調節在電動式的壓縮機111的壓縮機旋轉數，控制第2冷媒溫度，而以調溫對象部位10的溫度成為目標溫度的方式進行控制。除了上述例示之外、或取代上述例示，溫度控制裝置20係可根據在壓力感測器123所檢測的壓力來調節第1冷媒電路100內的控制閥121的開度，藉此以調溫對象部位10的溫度成為目標溫度的方式進行控制。溫度控制裝置20係可使用已知的PID控制，來進行對應壓力差的控制。
在本實施形態中，係說明在藉由溫度控制裝置20所為之控制之中，根據由調溫對象裝置2所取得的調溫對象部位10的目標溫度、及由第2冷媒電路200所包含的溫度感測器所取得的第2冷媒的現在溫度的第1冷媒電路100所包含的控制閥121的開度的控制。但是，理解溫度控制裝置20係可進行壓縮機旋轉數的控制等已知的控制、或根據由其他感測器等所取得的資訊來進行已知的控制閥121等的控制，作為供調溫對象部位10的溫度成為目標溫度之用的動作。
在本實施形態中，溫度控制裝置20係藉由PID控制，各個算出用以消除目標值與現在值的偏差之供調節各控制閥121的開度之用的控制參數(操作量)。
圖3係本實施形態的溫度控制裝置20所對應的習知的溫度控制裝置40的概要構成圖。溫度控制裝置40係具備：主CPU基板41、及脈衝轉換器42。主CPU基板41係透過溫度感測器222來取得第2冷媒的現在溫度資訊，且儲存在記憶體。主CPU基板41係若算出用以調節控制閥121的開度的控制參數，每次對包含對應控制閥的調溫對象部位10的調溫對象裝置2，傳送用以收取目標溫度資訊的要求(request)。調溫對象裝置2係使用串列通訊，對溫度控制裝置20傳送已受理要求的目標溫度資訊。主CPU基板41係取得由溫度控制裝置20所接收的該調溫對象部位10的目標溫度資訊，且儲存在記憶體。主CPU基板41係使用儲存在記憶體的現在溫度資訊及目標溫度資訊，運算控制參數，且對脈衝轉換器42傳送類比訊號的控制參數。脈衝轉換器42係將由主CPU基板41所收取到的類比訊號的控制參數轉換成控制閥驅動用的脈衝(數位訊號)，且傳送至對應的控制閥121。
如上所述，習知之溫度控制裝置20在算出控制參數時，藉由每次與調溫對象裝置2進行通訊來接收目標溫度資訊，且進行對控制閥121的控制。但是該方法係若調溫對象部位10增加，有難以即時算出控制參數的問題，必須更有效率或更高速地算出控制參數。
圖4係本發明之一實施形態的溫度控制裝置20的構成圖。溫度控制裝置20係具備：主CPU基板21、通訊模組22、運算模組23、及訊號輸出模組24。
主CPU基板21係包含記憶體及處理器，控制溫度控制裝置20全體。主CPU基板21若為具有控制溫度控制裝置20全體的主控制裝置的功能者，即不需要為基板，為主控制裝置的1個例示。
通訊模組22係具備記憶體，透過現場網路4而與包含複數調溫對象部位10的調溫對象裝置2相連接。其中，圖4係顯示1個調溫對象裝置2，惟若調溫裝置1控制複數調溫對象裝置2所包含的調溫對象部位10的溫度，通訊模組22係透過現場網路4而與各個包含1或複數調溫對象部位10的複數調溫對象裝置2相連接。
運算模組23係具備記憶體，透過主CPU基板21而連接於通訊模組22，連接於被安裝在對應調溫對象部位10的各個的冷媒電路300所包含的第2冷媒電路200的各個的預定的位置的溫度感測器222的各個。在1個較適例中，運算模組23係由複數子模組所構成，各子模組係算出對應各調溫對象部位10的各個的控制參數。此時，例如1個子模組亦可算出對應被預先分配的1個調溫對象部位10的控制參數，亦可算出對應被預先分配的N個(例如4個)調溫對象部位10的控制參數。運算模組23亦可連接於被安裝在對應調溫對象部位10的各個的冷媒電路300所包含的第1主冷媒電路101的各個的預定的位置的溫度感測器122的各個。
訊號輸出模組24係連接於運算模組23。訊號輸出模組24係連接於用以驅動控制閥121的步進馬達的各個。其中，步進馬達係驅動控制閥121的手段的1個適當例示，並非為限定於此者。
接著，說明溫度控制裝置20的各部的動作。
通訊模組22係將透過現場網路4而周期性接收的通訊訊框所包含的調溫對象部位10的各個的目標溫度資訊，儲存在按每個調溫對象部位10而預先決定的記憶體的預定位置(位址)。現場網路4係傳送與調溫對象裝置2作交換的各種資料。在1個較適例中，現場網路4係作為與乙太網路(註冊商標)具互換性的產業用開放現場網路規格的1個的EtherCAT(EtherCAT)，此時，通訊訊框係乙太網路(註冊商標)訊框。在1個例中，通訊模組22係透過現場網路4，以0.5秒周期等預先設定的1秒以下的周期，定期接收通訊訊框。
以下簡單說明EtherCAT。EtherCAT係可實現高速性與即時性的通訊方式，由主站(master)與從站(slave)所構成。乙太網路(註冊商標)訊框係由主站被傳送，依序通過全部從站而再次返回至主站。主站及各從站係可將送訊資料寫入乙太網路(註冊商標)訊框，並且可讀入所接收到的乙太網路(註冊商標)訊框。
在1個較適例中，調溫對象裝置2之中的1個為主站(master)，通訊模組22為從站(slave)。若連接於現場網路4的調溫對象裝置2為1個，該調溫對象裝置2為主站。作為主元件的調溫對象裝置2係將通訊訊框周期性地傳送至現場網路4上。在通訊訊框的預先決定的位置，係作為主元件(master device)的調溫對象裝置2所包含的調溫對象部位10的目標溫度資訊被儲存在預先決定的位置。作為從元件(slave device)的調溫對象裝置2係對所接收到的通訊訊框，將該調溫對象裝置2所包含的調溫對象部位10的目標溫度資訊寫入至預先決定的位置後，將通訊訊框傳送至現場網路4上。作為從元件的通訊模組22係透過現場網路4來接收通訊訊框，將被儲存在預先決定的位置的目標溫度資訊儲存在通訊模組22的記憶體的預定位置。
主CPU基板21係將被儲存在通訊模組22的記憶體的預定位置的目標溫度資訊傳送至運算模組23。較佳為主CPU基板21係周期性地讀取被儲存在通訊模組22的記憶體的預定位置的目標溫度資訊，且將所讀取到的目標溫度資訊傳送至運算模組23。
運算模組23係由對應調溫對象部位10的各個的溫度感測器222的各個，收取表示第2冷媒的現在溫度的冷媒溫度資訊(現在溫度資訊)，且儲存在運算模組23的記憶體的預定位置。運算模組23係在算出控制參數時，使用該現在溫度資訊。在1個較適例中，運算模組23係在算出對應各調溫對象部位10的控制參數時，各個使用由複數溫度感測器222之中更接近調溫對象部位10的溫度感測器222所取得的溫度。在1個變形例中，運算模組23係在算出對應各調溫對象部位10的控制參數時，各個使用由1或複數溫度感測器222的任一者所取得的溫度。在1個變形例中，運算模組23係在算出對應各調溫對象部位10的控制參數時，各個使用由複數溫度感測器222所取得的溫度的平均。
主CPU基板21係將被儲存在運算模組23的記憶體的現在溫度資訊傳送至通訊模組22。較佳為主CPU基板21係周期性地讀取被儲存在運算模組23的記憶體的預定位置的現在溫度資訊，且將所讀取到的現在溫度資訊傳送至通訊模組22。
通訊模組22係將由主CPU基板21所接收的調溫對象部位10的各個的現在溫度資訊，儲存在按每個調溫對象部位10而預先決定的記憶體的預定位置。通訊模組22係對所接收到的通訊訊框，將現在溫度資訊寫入至預先決定的位置之後，將已被寫入現在溫度資訊的通訊訊框傳送至現場網路4上。藉此，調溫對象裝置2係可接收現在溫度資訊，可在調溫對象裝置2中掌握第2冷媒的現在溫度。
圖5係被儲存在本發明之一實施形態的通訊模組22的記憶體的資訊的1個例示。在通訊模組22的記憶體的預定位置(例如位址00～02)，係儲存由透過現場網路4所接收到的通訊訊框所取得的每個調溫對象部位10的目標溫度資訊(例如CH1～CH3目標溫度資訊)。此外，在通訊模組22的記憶體的預定位置(例如位址03～05)，係儲存由主CPU基板21所接收到的現在溫度資訊(例如CH1～CH3現在溫度資訊)。在此，CH1～CH3的各通道係對應1個調溫對象部位10者。對應各調溫對象部位10的各通道所儲存的資料係使用在用以算出對應各調溫對象部位10的控制參數的目標溫度資訊及現在溫度資訊。其中，理解在通訊模組22的記憶體亦可儲存對應4通道以上的調溫對象部位10的目標溫度資訊及現在溫度資訊。
如上所述，運算模組23係接收每個調溫對象部位10的目標溫度資訊，並且由對應調溫對象部位10的各個的溫度感測器的各個，接收第2冷媒的現在溫度資訊。
圖6係被儲存在本發明之一實施形態的運算模組23的記憶體的資訊的1個例示。運算模組23係將所接收到的目標溫度資訊及現在溫度資訊，儲存在按每個調溫對象部位10而預先決定運算模組23的記憶體的位址。運算模組23的記憶體係按每個對應1個調溫對象部位10的通道，分配模組位址(例如模組00～02)。各通道的目標溫度資訊及現在溫度資訊係被儲存在分配有各模組位址的記憶體的預定位置(例如位址00～01)。若運算模組23由複數子模組所構成，各模組位址係對應各子模組。為方便說明，對應1個通道的目標溫度資訊及現在溫度資訊作為被分配在各模組位址者來進行說明，惟在1個較適例中，複數通道被分配在1個模組位址。例如，各模組位址係被分配4個通道。
運算模組23係各個算出用以根據所接收到的目標溫度資訊及現在溫度資訊來調節以成為調溫對象部位10的各個所接收到的目標溫度資訊所示之目標溫度的方式所對應的每個控制閥121的開度的控制參數。具體而言，運算模組23係按每1個調溫對象部位10，根據被儲存在運算模組23的記憶體的各調溫對象部位10的目標溫度資訊及現在溫度資訊，算出各調溫對象部位10所對應的控制閥121的控制參數。運算模組23係將所算出的控制參數的各個，儲存在運算模組23的記憶體的按每個調溫對象部位10所預先決定的預定位置，且將所儲存的控制參數的各個傳送至訊號輸出模組24。在1個較適例中，運算模組23係各個算出用以根據所接收到的目標溫度資訊及現在溫度資訊，以成為所接收到的目標溫度資訊的方式執行PID運算，藉此調節所對應的每個控制閥的開度的控制參數。控制參數係用以消除PID控制中的目標值與現在值的偏差之供調節各控制閥121的開度之用的操作量。控制參數係可在目標值使用目標溫度資訊及在現在值使用現在溫度資訊，藉由已知的方法來算出。
訊號輸出模組24係構成為根據由運算模組23所接收到的控制參數的各個，將用以調節控制閥121的各個的開度的訊號傳送(送出)至控制閥121的各個。具體而言，訊號輸出模組24係將由運算模組23所接收到的數位訊號的控制參數(操作量)，轉換成用以調節控制閥121的各個的開度的脈衝，且對各控制閥121的步進馬達的各個傳送該脈衝訊號。在1個例中，運算模組23係按每個模組位址算出控制參數，訊號輸出模組24係藉由模組位址來識別傳送至控制閥121的訊號的收訊端。在1個較適例中，若複數通道被分配在1個模組位址(子模組)，運算模組23係按每個模組位址及該子模組內的通道，算出控制參數，訊號輸出模組24係藉由模組位址及通道，識別傳送至控制閥121的訊號的收訊端。
接著，說明本發明之實施形態之調溫裝置1及溫度控制裝置20的效果。在本實施形態中，溫度控制裝置20係具備具有記憶體的通訊模組22，而且，調溫對象裝置2與通訊模組22可透過現場網路4來進行通訊的構成。藉由形成為如上所示之構成，可在通訊模組22的記憶體的預定位置周期性地儲存調溫對象部位10的各個的目標溫度資訊。此外，在本實施形態中，溫度控制裝置20係具備用以算出控制參數的運算模組23。運算模組23係可透過溫度感測器222來取得第2冷媒的現在溫度資訊，且透過主CPU基板21而周期性地取得目標溫度資訊的構成。藉由形成為如上所示之構成，運算模組23係可周期性地取得現在溫度資訊及目標溫度資訊，運算模組23係可更高速地算出控制參數。
即使在調溫對象部位10的數量增加的情形下，調溫對象部位10的各個的目標溫度資訊亦可儲存在通訊訊框，因此通訊模組22係可透過現場網路4而周期性地取得目標溫度資訊。運算模組23係可透過溫度感測器222來取得第2冷媒的現在溫度資訊，並且可周期性地由通訊模組22取得目標溫度資訊，因此與習知之溫度控制裝置40相比較，可更有效率及高速地算出控制參數。藉此，溫度控制裝置20係即使在調溫對象部位的數量增加的情形下，與習知之溫度控制裝置40相比較，亦可更適當控制溫度。
此外，在本實施形態中，藉由將訊號輸出模組24形成為與運算模組23一體化的模組，可使用數位訊號來進行該模組間的通訊，並且可形成為更為簡易的構成。此外，在本實施形態中，可藉由將溫度控制裝置20的各功能模組化，以使溫度控制裝置20的全體更加小型化。
此外，藉由形成為如上所述的構成，若對調溫對象裝置2適用調溫裝置1，即使調溫對象裝置2的詳細構成不明，調溫裝置1亦可透過通訊訊框，來取得調溫對象部位10的各個的目標溫度資訊。藉此，可對調溫對象裝置2相對較為容易地適用調溫裝置1。在尤其適當的實施例中，現場網路4為EtherCAT，調溫對象裝置2之中的1個為主站，通訊模組22為從站。藉由形成為如上所示之構成，若在現場網路4追加作為從元件的調溫裝置1，對作為主元件的外部裝置(調溫對象裝置2)，可相對較為容易地適用調溫裝置1。
以本發明之實施形態而言，亦可形成為上述說明的調溫裝置1，亦可形成為溫度控制裝置20，亦可形成為包含調溫裝置1及調溫對象裝置2的調溫系統。此外，在其他實施形態中，亦可形成為實現上述說明的本發明之實施形態的功能或資訊處理的方法。其中，在上述說明的本發明之實施形態中，調溫裝置1係按每1個調溫對象部位10，各個具備冷媒電路300者，惟調溫裝置1亦可按每1或複數調溫對象部位10，各個具備冷媒電路300。
以下說明本發明之實施形態的變形例。以下所述的變形例只要不產生矛盾，可適當組合而適用於本發明之任意實施形態、實施例或變形例。
在1個變形例中，通訊訊框係包含表示預定時間內的目標溫度資訊所示之目標溫度的溫度變化是否為預定值以上的第1溫度變化旗標資訊。例如調溫對象裝置2係判定在預定時間內，目標溫度的溫度變化是否為預定值以上，且作為第1溫度變化旗標資訊，若為未達預定值，係寫入「0」，若為預定值以上，則寫入「1」。若第1溫度變化旗標資訊表示未達預定值的溫度變化，溫度控制裝置20係進行一般的溫度控制動作。若第1溫度變化旗標資訊表示預定值以上的溫度變化，溫度控制裝置20係以優先進行表示該溫度變化之調溫對象部位10所對應的冷媒電路300內的控制閥121等可控制的構成要素的控制的方式進行動作。此時，調溫對象裝置2亦可以使將通訊訊框傳送至現場網路4上的周期比平常更快的方式進行動作。藉由形成為如上所示之構成，若使用者大幅變更對一部分調溫對象部位10的目標溫度設定，可進行響應性更高的控制，且可更適當控制溫度。
在1個變形例中，通訊訊框係包含表示預定時間內的現在溫度資訊所示之現在溫度的溫度變化是否為預定值以上的第2溫度變化旗標資訊。溫度控制裝置20係判定在預定時間內，現在溫度的溫度變化是否為預定值以上。溫度控制裝置20係若判定出在預定時間內，現在溫度的溫度變化為未達預定值，進行平常的溫度控制動作。溫度控制裝置20係若判定出在預定時間內，現在溫度的溫度變化為預定值以上，則在記憶所接收到的通訊訊框的第2溫度變化旗標資訊的位置，寫入表示有預定值以上的溫度變化的旗標資訊(例如由表示無溫度變化的「0」變更為表示有溫度變化的「1」)，將所被寫入的通訊訊框傳送至現場網路4上。此時，溫度控制裝置20及接收到第2溫度變化旗標資訊的調溫對象裝置2的至少一方係對使用者所使用的電腦等傳送通知溫度異常的通知。藉由形成為如上所示之構成，使用者可以通訊訊框的收送訊周期短的時間間隔，監測冷媒電路300內的冷媒的急遽溫度變化，若在調溫裝置1或調溫對象裝置2發生與急遽溫度變化相關連的異常，可較快檢測該異常。
以上說明的各實施例係用以說明本發明的例示，本發明並非為限定於該等實施例者。各實施例只要不產生矛盾，可適當組合而適用於本發明之任意實施形態。亦即，本發明只要未脫離其要旨，可以各種形態實施。
1:調溫裝置
2:調溫對象裝置
4:現場網路
10:調溫對象部位
20:溫度控制裝置
21:主CPU基板(主控制裝置)
22:通訊模組
23:運算模組
24:訊號輸出模組
40:溫度控制裝置
41:主CPU基板
42:脈衝轉換器
100:第1冷媒電路
101:第1主冷媒電路
102:旁路電路
111:壓縮機
112:凝縮器
113:膨脹閥
114:蒸發器
115:乾燥過濾器
121:控制閥
122:溫度感測器
123:壓力感測器
200:第2冷媒電路
201:第2主冷媒電路
202:旁路電路
211:冷媒槽
212:加熱裝置
213:泵
221:控制閥
222:溫度感測器
223:壓力感測器
300:冷媒電路
[圖1]係本發明之一實施形態的調溫裝置的概要構成圖。 [圖2]係本發明之一實施形態的調溫裝置的概要構成圖。 [圖3]係本實施形態的溫度控制裝置所對應的習知的溫度控制裝置的概要構成圖。 [圖4]係本發明之一實施形態的溫度控制裝置的構成圖。 [圖5]係儲存在本發明之一實施形態的通訊模組的記憶體的資訊的1個例示。 [圖6]係儲存在本發明之一實施形態的運算模組的記憶體的資訊的1個例示。
1:調溫裝置
10:調溫對象部位
20:溫度控制裝置
100:第1冷媒電路
112:凝縮器
114:蒸發器
200:第2冷媒電路
300:冷媒電路

Claims (6)

  1. 一種溫度控制裝置，其係用以在具備冷媒電路的調溫裝置中控制調溫對象裝置中的調溫對象部位的溫度的溫度控制裝置，前述調溫裝置係按每1或複數調溫對象部位，具備前述冷媒電路者，該冷媒電路的各個係包含：第1冷媒電路，其係包含壓縮機、凝縮器、膨脹閥及蒸發器依序使第1冷媒作循環的電路的第1冷媒電路，包含被安裝在該第1冷媒電路內且可調節該第1冷媒的流量的控制閥；及第2冷媒電路，其係與前述第1冷媒電路共有蒸發器，且包含以可與調溫對象部位作熱交換的方式使第2冷媒作循環的電路的第2冷媒電路，包含以可檢測該第2冷媒的溫度的方式所安裝的溫度感測器，前述溫度控制裝置係具備：主控制裝置；通訊模組，其係具備記憶體，透過現場網路而與調溫對象裝置相連接；運算模組，其係透過前述主控制裝置而連接於前述通訊模組，且連接於被安裝在前述第2冷媒電路的各個的預定的位置的溫度感測器的各個；及訊號輸出模組，其係連接於前述運算模組，前述通訊模組係構成為將透過前述現場網路而周期性地接收的通訊訊框所包含的調溫對象部位的各個的目標溫 度資訊，儲存在按每個調溫對象部位而預先決定的記憶體的預定位置，前述主控制裝置係構成為將被儲存在前述通訊模組的記憶體的目標溫度資訊傳送至前述運算模組，前述運算模組係構成為接收每個調溫對象部位的目標溫度資訊，並且由對應調溫對象部位的各個的溫度感測器的各個，接收表示前述第2冷媒的現在溫度的冷媒溫度資訊，且各個算出用以根據所接收到的目標溫度資訊及冷媒溫度資訊，以成為調溫對象部位的各個所接收到的目標溫度資訊所示之目標溫度的方式調節所對應的每個控制閥的開度的控制參數，且將所算出的控制參數的各個傳送至前述訊號輸出模組，前述訊號輸出模組係構成為根據所接收到的控制參數的各個，將用以調節控制閥的各個的開度的訊號傳送至控制閥的各個。
  2. 如請求項1之溫度控制裝置，其中，前述運算模組係各個算出用以根據所接收到的目標溫度資訊及冷媒溫度資訊，以成為前述目標溫度的方式執行PID運算，藉此調節所對應的每個控制閥的開度的控制參數。
  3. 如請求項1或請求項2之溫度控制裝置，其中，前述運算模組係具備記憶體，將所接收到的目標溫度資訊及冷媒溫度資訊，儲存在按每個調溫對象部位而預先決定的該記憶體的預定位置，使用所儲存的目標溫度資訊及冷媒溫度資訊，各個算出控制參數，且將所算出的控 制參數，儲存在按每個調溫對象部位而預先決定的該記憶體的預定位置。
  4. 如請求項1之溫度控制裝置，其中，前述現場網路係EtherCAT。
  5. 如請求項4之溫度控制裝置，其中，前述溫度控制裝置之中的1個為主站，前述通訊模組為從站。
  6. 一種調溫裝置，其係具備：冷媒電路、及用以控制調溫對象裝置中的調溫對象部位的溫度的溫度控制裝置的調溫裝置，前述調溫裝置係按每1或複數調溫對象部位具備前述冷媒電路者，該冷媒電路的各個係包含：第1冷媒電路，其係包含壓縮機、凝縮器、膨脹閥及蒸發器依序使第1冷媒作循環的電路的第1冷媒電路，包含被安裝在該第1冷媒電路內且可調節該第1冷媒的流量的控制閥；及第2冷媒電路，其係與前述第1冷媒電路共有蒸發器，且包含以可與調溫對象部位作熱交換的方式使第2冷媒作循環的電路的第2冷媒電路，包含以可檢測該第2冷媒的溫度的方式所安裝的溫度感測器，前述溫度控制裝置係具備：主控制裝置；通訊模組，其係具備記憶體，透過現場網路而與調溫對象裝置相連接；運算模組，其係透過前述主控制裝置而連接於前述通 訊模組，且連接於被安裝在前述第2冷媒電路的各個的預定的位置的溫度感測器的各個；及訊號輸出模組，其係連接於前述運算模組，前述通訊模組係構成為將透過前述現場網路而周期性地接收的通訊訊框所包含的調溫對象部位的各個的目標溫度資訊，儲存在按每個調溫對象部位而預先決定的記憶體的預定位置，前述主控制裝置係構成為將被儲存在前述通訊模組的記憶體的目標溫度資訊傳送至前述運算模組，前述運算模組係構成為接收每個調溫對象部位的目標溫度資訊，並且由對應調溫對象部位的各個的溫度感測器的各個，接收表示前述第2冷媒的現在溫度的冷媒溫度資訊，且各個算出用以根據所接收到的目標溫度資訊及冷媒溫度資訊，以成為調溫對象部位的各個所接收到的目標溫度資訊所示之目標溫度的方式調節所對應的每個控制閥的開度的控制參數，且將所算出的控制參數的各個傳送至前述訊號輸出模組，前述訊號輸出模組係構成為根據所接收到的控制參數的各個，將用以調節控制閥的各個的開度的訊號傳送至控制閥的各個。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112856841A (zh) * 2021-02-07 2021-05-28 爱美达（上海）热能系统有限公司 温控设备
CN116878179B (zh) * 2023-09-01 2023-12-05 北京金盛通科技发展有限责任公司 一种风冷机组的高效制冷方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106796882A (zh) * 2015-06-15 2017-05-31 伸和控制工业股份有限公司 等离子体处理装置用制冷装置
JP2017116118A (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 伸和コントロールズ株式会社 チラー装置
TW201738510A (zh) * 2016-01-26 2017-11-01 Shinwa Controls Co Ltd 溫度控制系統、溫度控制裝置及冷凍裝置
TW201901101A (zh) * 2017-05-18 2019-01-01 日商伸和控制工業股份有限公司 冷凍裝置及溫度控制裝置

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5841281B2 (ja) * 1976-03-26 1983-09-10 ポリサ−、リミテツド 合成ゴム組成物の製法
US5222371A (en) * 1989-12-28 1993-06-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Air conditioner of multichamber type
US5259210A (en) * 1991-01-10 1993-11-09 Sanyo Electric Co., Ltd. Refrigerating apparatus and method of controlling refrigerating apparatus in accordance with fuzzy reasoning
DE4436925C2 (de) * 1994-10-15 1998-05-14 Danfoss As Regeleinrichtung für die Überhitzungstemperatur wenigstens eines Verdampfers einer Kälteanlage
NO302206B1 (no) * 1996-06-05 1998-02-02 Kjell Oevreboe Temperatur- og tidsstyring av elektrisk drevne varmeinnretninger
JP2001108281A (ja) * 1999-10-08 2001-04-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 冷凍機制御装置及び冷凍機制御方法
JP2002111681A (ja) * 2000-09-29 2002-04-12 Yamatake Corp 表示および制御ユニット
US6614353B2 (en) * 2002-01-14 2003-09-02 Smc Kabushiki Kaisha Constant-temperature liquid circulating device having a proportional valve based predictive system for pre-estimating a need for maintenance
ITTO20030792A1 (it) * 2002-10-08 2004-04-09 Danfoss As Dispositivo e procedimento di controllo di una valvola
JP2005337518A (ja) * 2004-05-24 2005-12-08 Saginomiya Seisakusho Inc 冷却装置用制御装置及び電子コントローラ
US20060213763A1 (en) * 2005-03-25 2006-09-28 Tokyo Electron Limited Temperature control method and apparatus, and plasma processing apparatus
JP4838197B2 (ja) * 2007-06-05 2011-12-14 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置，電極温度調整装置，電極温度調整方法
JP2011069570A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Fujitsu General Ltd ヒートポンプサイクル装置
JP5774225B2 (ja) * 2012-07-24 2015-09-09 三菱電機株式会社 空気調和装置
WO2014027391A1 (ja) * 2012-08-13 2014-02-20 三菱電機株式会社 空気調和装置の通信システム及び通信方法
WO2014063707A1 (en) * 2012-10-23 2014-05-01 Danfoss A/S A control arrangement for controlling superheat
JP2014219147A (ja) * 2013-05-08 2014-11-20 株式会社アピステ 温調装置
EP3098531B1 (en) * 2014-01-21 2018-06-20 Mitsubishi Electric Corporation Air conditioner
JP5721875B1 (ja) * 2014-02-24 2015-05-20 伸和コントロールズ株式会社 チラー装置
US9482454B2 (en) * 2014-05-16 2016-11-01 Lennox Industries Inc. Compressor operation management in air conditioners
JP6138364B2 (ja) * 2014-05-30 2017-05-31 三菱電機株式会社 空気調和機
KR101698261B1 (ko) * 2015-01-12 2017-01-19 엘지전자 주식회사 공기 조화기 및 공기 조화기의 제어 방법
US10418915B2 (en) * 2015-03-31 2019-09-17 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus
JP6570390B2 (ja) * 2015-09-24 2019-09-04 東京エレクトロン株式会社 温度調整装置及び基板処理装置
JP6643105B2 (ja) * 2016-01-22 2020-02-12 伸和コントロールズ株式会社 冷却水素供給ステーション及び水素冷却装置
KR102409158B1 (ko) * 2016-05-10 2022-06-14 엘에스일렉트릭(주) 슬레이브 디바이스 제어 방법
EP3531045A1 (en) * 2016-10-20 2019-08-28 GD Midea Heating & Ventilating Equipment Co., Ltd. Method and device for defrosting air conditioner
JP2018076995A (ja) * 2016-11-08 2018-05-17 株式会社ナカヤ 遠隔制御によるエリア別パラメータ制御方式チラーを用いた循環液温度制御方法及びメンテナンス方法。
JP6990058B2 (ja) * 2017-07-24 2022-01-12 伸和コントロールズ株式会社 温度制御装置
KR102347055B1 (ko) * 2017-10-29 2022-01-03 스미토모 크라이어제닉스 오브 아메리카 인코포레이티드 상이한 제어 메커니즘을 필요로 하는 극저온 장비를 단일 운영 플랫폼에 통합하기 위한 범용 제어기
JP6920245B2 (ja) * 2018-04-23 2021-08-18 東京エレクトロン株式会社 温度制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106796882A (zh) * 2015-06-15 2017-05-31 伸和控制工业股份有限公司 等离子体处理装置用制冷装置
JP2017116118A (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 伸和コントロールズ株式会社 チラー装置
TW201738510A (zh) * 2016-01-26 2017-11-01 Shinwa Controls Co Ltd 溫度控制系統、溫度控制裝置及冷凍裝置
TW201901101A (zh) * 2017-05-18 2019-01-01 日商伸和控制工業股份有限公司 冷凍裝置及溫度控制裝置

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