WO2022224690A1 - 温調装置 - Google Patents

温調装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2022224690A1
WO2022224690A1 PCT/JP2022/013820 JP2022013820W WO2022224690A1 WO 2022224690 A1 WO2022224690 A1 WO 2022224690A1 JP 2022013820 W JP2022013820 W JP 2022013820W WO 2022224690 A1 WO2022224690 A1 WO 2022224690A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
unit
target
load
circulating fluid
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/013820
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
足立真
Original Assignee
Smc株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Smc株式会社 filed Critical Smc株式会社
Priority to CN202280029424.3A priority Critical patent/CN117178152A/zh
Priority to AU2022259887A priority patent/AU2022259887A1/en
Priority to MX2023012464A priority patent/MX2023012464A/es
Priority to US18/555,298 priority patent/US20240192711A1/en
Priority to BR112023021724A priority patent/BR112023021724A2/pt
Priority to EP22791467.8A priority patent/EP4307074A1/en
Priority to CA3215610A priority patent/CA3215610A1/en
Priority to KR1020237035450A priority patent/KR20230173666A/ko
Publication of WO2022224690A1 publication Critical patent/WO2022224690A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/02Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating liquids, e.g. brine
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D13/00Stationary devices, e.g. cold-rooms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1902Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
    • G05D23/1904Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value variable in time

Definitions

  • the present invention relates to a temperature control device for adjusting the temperature of a load to a target temperature by supplying temperature-controlled circulating fluid to the load.
  • a temperature control device that adjusts the temperature of a load to a predetermined target temperature by supplying temperature-controlled circulating fluid to the load is already widely known, as disclosed in Patent Document 1, for example.
  • a conventional temperature control device of this type usually includes a circulating fluid circuit that circulates the circulating fluid between the load and a temperature controller that controls the temperature of the circulating fluid in order to adjust the temperature of the load to the target temperature.
  • the temperature control unit controls the temperature of the circulating fluid so that the temperature of the load can be adjusted to the target temperature as soon as possible. It is not possible to gradually change the temperature of the liquid) to the target temperature while adjusting the temperature. Therefore, in order to realize such temperature control of the load, for example, while resetting the set temperature of the temperature control device in a plurality of times at predetermined time intervals, the temperature of the load is gradually adjusted to the final target temperature. It was not possible to avoid complicating the temperature control work, such as changing the temperature.
  • a technical object of the present invention is to provide a temperature control device capable of gradually changing the temperature of the load to the target temperature while adjusting the temperature even during the temperature control of the load to the target temperature. be.
  • a temperature control device for adjusting a temperature of a load to a target temperature, wherein the temperature control device adjusts the temperature of the load after heat exchange with the load.
  • a circulating fluid circuit for circulatingly sending the circulating fluid returned from a and a control unit for controlling outputs of the unit and the cooling unit, the control unit including a measurement input unit to which a measured temperature of the load is input, the target temperature as a target set temperature, and a temperature control unit.
  • a setting input unit for inputting a target reaching time to the target set temperature from the start, an initial set temperature at the start of the temperature control, and the target set temperature and the target reaching time input from the setting input unit.
  • the heating unit and the cooling unit so that the measured temperature of the load changes in accordance with the target temperature gradient determined by the computing unit.
  • a control output section for controlling the output of the.
  • a temperature control device for adjusting the temperature of a load to a target temperature, the temperature control device exchanging heat with the load.
  • a circulating fluid circuit that circulates the circulating fluid that is later returned from the load to the load; and a heating unit and a cooling unit that are provided in the circulating fluid circuit and heat and cool the circulating fluid in the circulating fluid circuit.
  • a control unit for controlling outputs of the heating unit and the cooling unit, and the control unit receives the measured temperature of the circulating fluid after heating and cooling or the circulating fluid before heating and cooling.
  • an input unit a setting input unit for inputting a target set temperature of the circulating fluid corresponding to the target temperature and a target reaching time to the target set temperature from the start of temperature control, and an initial setting at the start of temperature control.
  • a calculation unit for calculating a target temperature gradient until reaching the target setting temperature based on the temperature and the target setting temperature and the target reaching time input from the setting input unit; and the target calculated by the calculation unit and a control output unit for controlling the output of the heating unit and the cooling unit so that the measured temperature of the circulating fluid changes following the temperature gradient.
  • the circulating fluid circuit includes a return passage for receiving circulating fluid returned from the load, and a circulating fluid temperature-controlled by the heating unit and the cooling unit to the load. a discharge channel for delivering the liquid to the discharge channel, a tank portion to which the return channel and the discharge channel are connected to store the circulating liquid, and a circulation pump for delivering the circulating liquid in the tank portion to the discharge channel.
  • the cooling unit includes a facility water circuit in which facility water flows, and a heat exchanger for exchanging heat between the facility water flowing in the facility water circuit and the circulating fluid flowing in the circulating fluid circuit.
  • the heating unit has a heater
  • the facility water circuit has a flow rate control valve for adjusting the flow rate of the facility water flowing through the facility water circuit
  • the control output unit comprises the heater and controlling the flow rate control valve to control the heating section and the cooling section.
  • the calculation unit calculates the set temperature over time of the load from the target temperature gradient for each of a plurality of timings within the target reaching time, and calculates the set temperature over time and the measured input. may be compared with the measured temperature of the load input from the unit, and the control output unit may control the output of the heating unit and the cooling unit based on the comparison result between the set temperature over time and the measured temperature. good.
  • the calculation unit calculates the set temperature over time of the circulating fluid from the target temperature gradient for each of a plurality of timings within the target reaching time, and calculates the set temperature over time and the measurement input unit. The input measured temperature of the circulating fluid may be compared, and the control output unit may control the output of the heating unit and the cooling unit based on the comparison result between the set temperature over time and the measured temperature. .
  • a temperature control device capable of gradually changing the temperature of the load to the target temperature while adjusting the temperature even in the process of adjusting the temperature of the load to the target temperature.
  • FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a temperature control device according to one embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a control unit in FIG. 1
  • FIG. FIG. 2 is a flowchart of control executed by a control unit in FIG. 1
  • FIG. FIG. 2 is a graph showing an example of temporal changes in the set temperature over time until reaching the target time in the temperature control device of FIG. 1;
  • This temperature control device 1 is particularly suitable for gradually changing the temperature of an object to be temperature controlled (load W such as a raw material liquid of beer) to a target temperature while adjusting the temperature (that is, controlling the temperature). is.
  • load W such as a raw material liquid of beer
  • the temperature control device 1 has a housing 10 that covers the outside of the device 1. Inside the housing 10, heat is returned from the load W after heat exchange with the load W. a circulating fluid circuit 2 for receiving the circulating fluid received and circulatingly sending the received circulating fluid again to the load W; It has a heating unit 3 and a cooling unit 4 for cooling, and a control unit 5 for controlling the outputs of the heating unit 3 and the cooling unit 4 .
  • the circulating fluid circuit 2 includes a return passage 20 for receiving the circulating fluid returned from the load W after heat exchange with the load W, and a circulating fluid temperature-controlled by the heating unit 3 and the cooling unit 4.
  • a discharge channel 21 for sending out to W a tank portion 22 disposed between the return channel 20 and the discharge channel 21 for storing the circulating liquid, and a circulation liquid stored in the tank portion 22. and a circulation pump 25 for sending the liquid to the discharge flow path 21 .
  • the tank part 22 has a main tank 23 to which the return flow path 20 and the discharge flow path 21 are connected, and a sub-tank 24 connected to the upper part of the main tank 23 through a communication port 24a.
  • a communication port 24a In the main tank 23, an inlet 23a for supplying the circulating liquid to the tank portion 22 and the amount of the circulating liquid stored in the main tank 23 are visually confirmed from the outside of the housing 10. It has a level gauge 23b capable of
  • the heating unit 3 Inside the main tank 23, the heating unit 3, the circulation pump 25, and a level switch 23c for detecting the liquid level of the circulating liquid stored in the tank 23 are provided.
  • the circulation pump an immersion type inverter pump is preferably used.
  • the heating unit 3 has a heater 31 and a thermal fuse 32 electrically connected to the control unit 5, and these heater and thermal fuse are electrically connected to the control unit 5. .
  • the thermal fuse 32 makes it possible, for example, to turn off the power of the temperature control device 1 when the temperature of the air in the main tank 23 exceeds a predetermined temperature. It's like One end of a drain pipe 14 is connected to the bottom of the tank portion 22, and the other end of the drain pipe 14 is provided with a drain port 15 that can be opened and closed. As a result, the circulating fluid in the tank 22 can be discharged to the outside when cleaning the tank 22 or the like.
  • an immersion type internal pump 26 for pumping up the circulating liquid stored therein to the main tank 23 is provided.
  • An inverter type pump is preferably used as the internal pump 26 , and the internal pump 26 is electrically connected to the control section 5 . In this way, the circulating fluid exceeding the maximum capacity of the main tank 23 can be discharged and stored in the sub-tank 24 through the communication hole 24a. is detected, the internal pump 26 can pump up the circulating liquid in the sub-tank 24 to replenish the main tank 23 .
  • the return flow path 20 has a circulating fluid return port 20a opened in the housing 10 at one end, and the other end is connected to the main tank 23. Further, the return flow path 20 has an intermediate flow path between the one end and the other end. has a first heat exchange flow path 20b for exchanging heat between the circulating fluid flowing therein and the cooling section 4. As shown in FIG. Therefore, the circulating fluid received from the return port 20a can be returned to the main tank 23 after being cooled by the cooling unit 4 in the first heat exchange flow path 20b.
  • the return channel 20 is provided with a first temperature sensor 20c for detecting the temperature of the circulating fluid received from the return port 20a between the circulating fluid return port 20a and the first heat exchange channel 20b.
  • a second temperature sensor 20d is provided between the first heat exchange passage 20b and the main tank 23 to detect the temperature of the circulating fluid cooled by the cooling section. Both the first temperature sensor 20 c and the second temperature sensor 20 d are electrically connected to the control section 5 .
  • the first temperature sensor 20c is used to control the outputs of the heating section 3 and the cooling section 4 based on the target set temperature Ta preset by the user in the control section 5, as will be described later. be able to.
  • both sensors 20c and 20d for example, detect an abnormality in the temperature of the circulating fluid and stop the temperature control device 1, or detect a difference in the temperature of the circulating fluid detected by both sensors 20c and 20d. , to control the output of the cooling unit 4, and the like.
  • the discharge passage 21 has one end with a circulating fluid discharge port 21 a opened in the housing 10 and the other end is connected to the circulation pump 25 . Therefore, the circulating fluid heated and cooled by the cooling part 4 of the return flow path 20 and the heating part 3 (heater 31) of the main tank 23 can be supplied to the circulating fluid discharge port 21a through the discharge flow path 21. It is possible.
  • the discharge passage 21 is provided with a check valve 21b that prevents the circulating fluid from flowing back from the circulating fluid discharge port 21a side to the circulating pump 25 side.
  • a pressure sensor 21c, a third temperature sensor 21d, and a flowmeter sensor 21e are provided in this order from the upstream side. These sensors 21 c , 21 d and 21 e are also electrically connected to the control section 5 .
  • the pressure sensor 21c and the flow meter sensor 21e can, for example, control the rotation speed of the circulation pump 25 or control the pressure and flow rate of the circulating fluid according to the pressure and flow rate of the circulating fluid detected by them. can be detected and the temperature control device 1 can be stopped.
  • the third temperature sensor 21d is used to control the outputs of the heating section 3 and the cooling section 4 based on a target set temperature Ta preset by the user in the control section 5. can be done.
  • the third temperature sensor 21d for example, detects an abnormality in the temperature of the circulating fluid to stop the temperature control device 1, or detects the temperature of the circulating fluid detected by the first temperature sensor 20c or the second temperature sensor 20d. It can also be used to control the output of the heating section 3 and the cooling section 4 based on the difference between the temperatures of the heating section 3 and the cooling section 4.
  • the cooling unit 4 includes a facility water circuit 40 through which facility water flows, and a heat exchanger that exchanges heat between the facility water flowing through the facility water circuit 40 and the circulating liquid flowing through the return flow path 20. 41.
  • the facility water circuit 40 is connected to a second heat exchange flow path 42 provided in the heat exchanger 41 and one end of the second heat exchange flow path 42 to supply the facility water to the It is connected to the other end of the heat exchanger 41 and the second heat exchange flow path 42, and the heat exchanger 41 heats the heat exchanger 41 with the circulating fluid. and a facility water discharge path 44 for discharging from the heat exchanger 41 .
  • the facility water circuit 40 has a flow rate control valve 45 for adjusting the flow rate of the facility water supplied to the second heat exchange passage 42 .
  • the flow control valve 45 is electrically connected to the control unit 5, and by controlling the flow control valve 45 with the control unit 5, the facility water is supplied to the second heat exchange flow path 42. , that is, the output of the cooling unit 4 can be controlled.
  • one end of the radiating water introduction path 43 is connected to the upstream end of the second heat exchange flow path 42, and the other end is connected to a radiating water supply port opened in the housing 10. 43a.
  • the facility water introduction path 43 has the flow rate control valve 45 between the supply port 43 a and the second heat exchange flow path 42 .
  • one end of the radiating water discharge path 44 is connected to the outlet side end of the second heat exchange flow path 42, and the other end has a radiating water discharge port 44a opened in the housing 10. is doing.
  • the flow control valve 45 for example, a proportional valve or a solenoid valve can be used. By controlling the opening/closing time ratio of , the flow rate of the radiating water supplied to the second heat exchanger 42 , that is, the output of the cooling section 4 can be controlled.
  • a bypass path 46 connects the facility water discharge path 44 to the facility water supply port 43a side of the flow rate control valve 45 in the facility water introduction path 43. It is A sluice valve 46a is provided in the bypass 46, and the sluice valve 46a can be closed or opened as required. For example, when discharging the facility water heated in the second heat exchange flow path 42 after lowering its temperature, or when suppressing the water hammer phenomenon in the flow control valve 45, the gate valve 46a is opened. can be kept
  • a drain pan 11 for receiving leaked circulating fluid and facility water is arranged at the bottom of the housing 10 .
  • the drain pan 11 is provided with a float-type water leakage sensor 12 electrically connected to the control unit 5, and an openable and closable drain port 13 for discharging liquid accumulated in the drain pan 11 to the outside. .
  • the controller 5 can notify or turn off the power of the device 1.
  • the control unit 5 includes a measurement input unit 50 to which the results of detection and detection by various sensors including the temperature sensors are input, and various temperature sensors including the target set temperature Ta described later.
  • a setting input section 51 to which set values are input a calculation section 52 for performing predetermined calculations based on various data input from the measurement input section 50 and the setting input section 51, and calculation results of the calculation section 52.
  • a control output unit 53 for outputting control signals to various controlled devices including the heater 31 of the heating unit 3 and the flow control valve 45 of the cooling unit 4 based on the above.
  • the temperature control device 1 is used to adjust a liquid load (liquid such as a raw material liquid of beer in the tank 60) W to a target temperature.
  • a liquid load liquid such as a raw material liquid of beer in the tank 60
  • FIG. 4 the load W is adjusted to the target temperature based on the temperature of the load W measured by the load temperature sensor 64, and the temperature of the circulating fluid measured by the first temperature sensor 20c or the third temperature sensor 21d.
  • the temperature of the load W is adjusted to the target temperature based on.
  • the temperature of the load W substantially follows the regulated temperature of the circulating fluid.
  • FIG. 4 the case where the load W is adjusted to a target temperature higher than the current temperature will be described as an example.
  • the desired target temperature of the load W is set as the target set temperature Ta, and the desired arrival time to the target set temperature Ta is set as the target arrival time td.
  • An initial set temperature T0 which is the set temperature at time ts, is input to the setting input section 51 of the control section 5 (S1). However, as the initial set temperature T0, the one that has been set before may be used so that the input here can be omitted.
  • the calculation unit 52 of the control unit 5 calculates a target temperature change from the start of temperature control until the target reaching time td elapses.
  • a gradient (target temperature gradient Sa) is calculated (S2).
  • the time interval ⁇ t may be input from the setting input unit 51 in S1.
  • the time interval ⁇ t does not necessarily have to be constant, and can be set in advance so as to vary according to the elapsed time. That is, the calculation unit 5 calculates the temporal set temperature Tn of the load W from the target temperature gradient Sa at each of a plurality of predetermined timings (elapsed time) within the target arrival time td.
  • the measured temperature (measured temperature over time) Tm of the load W at the current elapsed time ( ⁇ t ⁇ n) is input to the measurement input unit 50 of the control unit 5 ( S4). Then, the calculation unit 5 compares the set temperature Tn over time with the measured temperature Tm over time (S5), and transmits the comparison result to the control output unit 53 of the control unit 5.
  • the control output unit 53 determines that the output of the heating unit 3 defined by the output of the heater 31 is equal to the flow rate. Control is performed so that the output of the cooling unit 4 is greater than the output of the cooling unit 4 defined by the flow rate of the radiating water by the control valve 45 (S6).
  • the output of the cooling unit 4 is controlled to be higher than the output of the heating unit 3 (S7).
  • the output difference between the heating unit 3 and the cooling unit 4 in S6 and S7 can be determined, for example, based on the temperature difference between the set temperature Tn over time and the measured temperature Tm over time.
  • the steps S3 to S7 are repeated until the elapsed time ( ⁇ t ⁇ n) from the temperature control start time ts reaches the target reaching time td (S8). Then, when the elapsed time ( ⁇ t ⁇ n) reaches the target reaching time td, the temperature control based on the target temperature gradient Sa is terminated, and after the control is terminated, the temperature of the load W is set to the target value.
  • the temperature Ta is maintained (S9).
  • the temperature of the load can be varied up to the target set temperature Ta while following the target temperature gradient Sa.
  • the load W may be continuously temperature controlled.
  • the temperature of the load W substantially follows the regulated temperature of the circulating fluid. Therefore, in this case also, it is possible to adjust the load W to the target temperature based on the flowchart of FIG. is. Therefore, here, the parts different from the above-described case of using the load temperature sensor 64 will be mainly described, and the common description will be omitted.
  • step S1 the temperature of the circulating fluid corresponding to the desired target temperature of the load W is input to the setting input unit 51 as the target setting temperature Ta, and at the same time, the initial setting temperature T0 and the target reaching time are input. td is input to the setting input unit 51 .
  • the initial setting temperature T0 as described above, the temperature that has been set before may continue to be used.
  • the target temperature gradient Sa is calculated based on the initial set temperature T0, the target set temperature Ta, and the target reaching time td.
  • step S3 when the temperature control of the circulating fluid to the target set temperature Ta is started, the initially set temperature T0, the target temperature gradient Sa, and the temperature control start time ts are determined at predetermined time intervals ⁇ t.
  • the elapsed set temperature Tn is calculated based on the elapsed time ( ⁇ t ⁇ n) from .
  • step S4 the first temperature sensor 20c or the third temperature sensor 21d of the circulating fluid circuit 2 supplies the measurement input unit 50 with the time-lapse measurement of the circulating fluid at the current elapsed time ( ⁇ t ⁇ n).
  • a temperature Tm is entered.
  • step S5 the set temperature over time Tn and the measured temperature over time Tm are compared.
  • step S6 both are adjusted so that the output of the heating unit 3 is greater than the output of the cooling unit 4. Control.
  • the output of the cooling unit 4 is controlled to be higher than the output of the heating unit 3 in step S7.
  • the output difference between the heating unit 3 and the cooling unit 4 in S6 and S7 is, for example, the temperature difference between the set temperature Tn and the measured temperature Tm over time, as well as the temperature measured by the first temperature sensor 20c and the temperature measured by the first temperature sensor 20c. It can also be determined based on the difference from the temperature measured by the three-temperature sensor 21d.
  • step S8 when the steps S3 to S7 are repeated until the elapsed time ( ⁇ t ⁇ n) from the temperature control start time ts reaches the target arrival time td, the temperature control is terminated in step S9, After the end of the control, the control shifts to the control for maintaining the temperature of the circulating fluid at the target set temperature Ta.
  • the temperature control device 1 in adjusting the temperature of the load W to the target temperature desired by the user, the temperature of the load is gradually changed to the target temperature while controlling the temperature in the process. can be done.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Devices For Dispensing Beverages (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

【課題】目標温度に負荷を温調するにあたり、その途中においても温度調節しながら徐々に負荷の温度を前記目標温度まで変化させることが可能な温調装置を提供する。 【解決手段】目標到達時間td内における所定の複数のタイミング(経過時間)の各々において、目標温度勾配Saから負荷Wの経時設定温度Tnを算出する(S3)と共に、経時設定温度Tnと測定入力部50から入力された経時測定温度Tmとを比較し(S5)、制御出力部53が、前記経時設定温度Tnと前期経時測定温度Tmとの比較結果に基づいて、加熱部3及び冷却部4を制御する。

Description

温調装置
 本発明は、温度制御された循環液を負荷に対して供給することにより、該負荷の温度を目標温度に調節するための温調装置に関する。
 温度制御された循環液を負荷に供給することによって、該負荷の温度を所定の目標温度に調節する温調装置は、例えば特許文献1に開示されているように、既に広く知られている。そして、この種の従来の温調装置は、通常、循環液を負荷との間で循環させる循環液回路と、負荷の温度を前記目標温度に調節するために循環液の温度を制御する温度制御部とを有している。
 ところで、昨今、この種の温調装置は、様々な分野で利用されており、例えば、ビールの製造工程においては、タンク内の原料液を所定の目標温度に冷却するときに用いられることがあるが、その際、前記タンク内の原料液を、温度調節しながら徐々に前記目標温度まで冷却したいという要望がある。
 しかしながら、従来の温調装置においては、温度制御部が、負荷の温度を出来るだけ早く目標温度に調節できるように循環液の温度を制御するため、上述のように、負荷(すなわち、ビールの原料液)の温度を、温度調節しながら徐々に前記目標温度まで変化させていくようなことができない。よって、そのような負荷の温度調節を実現するためには、例えば、温調装置の設定温度を所定時間おきに複数回に分けて設定し直しながら、負荷の温度を段階的に最終的な目標温度まで変化させていくなど、温調作業の煩雑化を避けることができなかった。
特開2007-101006号公報
 本発明の技術的課題は、目標温度に負荷を温調するにあたり、その途中においても温度調節しながら徐々に負荷の温度を前記目標温度まで変化させることが可能な温調装置を提供することにある。
 前記技術的課題を解決するため、本発明に係る温調装置は、負荷の温度を目標温度に調節するための温調装置であって、前記温調装置は、負荷との熱交換後に該負荷から戻された循環液を該負荷に対して循環的に送り出す循環液回路と、前記循環液回路に設けられ、該循環液回路中の循環液を加熱冷却する加熱部及び冷却部と、前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御部と、を有しており、上記制御部は、負荷の測定温度が入力される測定入力部と、目標設定温度としての前記目標温度、及び、温調開始時からの該目標設定温度への目標到達時間を入力する設定入力部と、前記温調開始時における初期設定温度、並びに、前記設定入力部から入力された前記目標設定温度及び目標到達時間に基づいて、その目標設定温度に達するまでの目標温度勾配を求める演算部と、前記演算部で求められた目標温度勾配に追従して前記負荷の測定温度が変化するように前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御出力部とを有している、ことを特徴とする。
 また、同じく前記技術的課題を解決するため、本発明に係る温調装置は、負荷の温度を目標温度に調節するための温調装置であって、前記温調装置は、負荷との熱交換後に該負荷から戻された循環液を該負荷に対して循環的に送り出す循環液回路と、前記循環液回路に設けられ、該循環液回路中の循環液を加熱冷却する加熱部及び冷却部と、前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御部と、を有しており、上記制御部は、前記加熱冷却後の循環液又は前記加熱冷却前の循環液の測定温度が入力される測定入力部と、前記目標温度に対応する循環液の目標設定温度、及び、温調開始時からの該目標設定温度への目標到達時間を入力する設定入力部と、前記温調開始時における初期設定温度、並びに、前記設定入力部から入力された前記目標設定温度及び目標到達時間に基づいて、その目標設定温度に達するまでの目標温度勾配を算出する演算部と、前記演算部で求められた目標温度勾配に追従して前記循環液の測定温度が変化するように前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御出力部とを有している、ことを特徴とする。
 ここで、前記温調装置において、好ましくは、前記循環液回路は、前記負荷から戻された循環液を受け入れる戻り流路と、前記加熱部及び冷却部により温度調節された循環液を前記負荷に対して送り出す吐出流路と、これら戻り流路及び吐出流路が接続されて前記循環液を貯留するタンク部と、前記タンク部内の循環液を前記吐出流路に送り出す循環ポンプとを有している。
 また、好ましくは、前記冷却部が、放熱水が流れる放熱水回路と、該放熱水回路を流れる放熱水と前記循環液回路を流れる循環液との間で熱交換させる熱交換器とを有しており、前記加熱部がヒータを有しており、前記放熱水回路が、該放熱水回路を流れる放熱水の流量を調節する流量制御弁を有しており、前記制御出力部が、前記ヒータ及び前記流量制御弁を制御することにより前記加熱部及び前記冷却部を制御する。
 なお、上記温調装置においては、前記演算部が、前記目標到達時間内における複数のタイミングの各々について、前記目標温度勾配から負荷の経時設定温度を算出すると共に、該経時設定温度と前記測定入力部から入力された負荷の測定温度とを比較し、前記制御出力部が、前記経時設定温度と測定温度との比較結果に基づいて、前記加熱部及び冷却部の出力を制御するようにしても良い。また、それに代えて、前記演算部が、前記目標到達時間内における複数のタイミングの各々について、前記目標温度勾配から循環液の経時設定温度を算出すると共に、該経時設定温度と前記測定入力部から入力された循環液の測定温度とを比較し、前記制御出力部が、前記経時設定温度と測定温度との比較結果に基づいて、前記加熱部及び冷却部の出力を制御するようにしても良い。
 本発明によれば、目標温度に負荷を温調するにあたり、その過程においても温度調節しながら徐々に負荷の温度を前記目標温度まで変化させることが可能な温調装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る温調装置の概略的な回路図である。 図1の制御部を表すブロック図である。 図1の制御部で実行される制御のフローチャートである。 図1の温調装置における目標到達時間に至るまでの経時設定温度の時間的変化の一例を示すグラフである。
 図1-図4は、本発明に係る温調装置の第1実施形態を示すものである。この温調装置1は、温調対象物(ビールの原料液等の負荷W)の温度を、温度調節(すなわち、温度制御)しながら徐々に目標温度まで変化させていくのに特に適したものである。
 図1に示すように、前記温調装置1は、該装置1の外側を覆う筐体10を有しており、その筐体10の内部に、負荷Wとの熱交換後に該負荷Wから戻された循環液を受け入れ、その受け入れた循環液を再び負荷Wに対して循環的に送り出す循環液回路2と、該循環液回路2上に設けられ、該循環液回路2中の循環液を加熱冷却する加熱部3及び冷却部4と、これら加熱部3及び冷却部4の出力を制御する制御部5とを有している。
 上記循環液回路2は、前記負荷Wとの熱交換後に該負荷Wから戻された循環液を受け入れる戻り流路20と、前記加熱部3及び冷却部4により温度調節された循環液を前記負荷Wに対して送り出す吐出流路21と、循環液を貯留するため、前記戻り流路20と吐出流路21との間に配設されたタンク部22と、該タンク部22に貯留された循環液を前記吐出流路21に送出するための循環ポンプ25とを有している。
 前記タンク部22は、前記戻り流路20及び吐出流路21が接続されたメインタンク23と、該メインタンク23の上部に連通口24aを通じて接続されたサブタンク24とを有している。そして、前記メインタンク23は、前記タンク部22に循環液を補給するための注入口23aと、該メインタンク23内に貯留された循環液の量を前記筐体10の外部から目視により確認することが可能なレベルゲージ23bとを有している。
 上記メインタンク23内には、前記加熱部3と前記循環ポンプ25と該タンク23内に貯留された循環液の液位を検知するレベルスイッチ23cとが設けられている。ここで、前記循環ポンプとしては、好ましくは浸漬型でインバータ式のポンプが用いられ、前記加熱部3、循環ポンプ25及びレベルスイッチ23cは、前記制御部5に電気的に接続されている。さらに、前記加熱部3は、前記制御部5に電気的に接続されたヒータ31と温度ヒューズ32とを有していて、これらヒータ及び温度ヒューズが前記制御部5に電気的に接続されている。
 そうすることにより、前記ヒータ31で前記メインタンク23内の循環液を加熱して該循環液の温度を調節したり、前記吐出流路21に送出する循環液の流量を調節したりすることができるようになっている。そして、前記温度ヒューズ32により、例えば、前記メインタンク23内の空気の温度が所定の温度より高くなった時に、危険な状態と判断して温調装置1の電源をOFFにすること等ができるようになっている。なお、前記タンク部22の底部にはドレン管14の一端が接続されていて、該ドレン管14の他端には開閉可能なドレンポート15が設けられている。それにより、タンク部22内の清掃時等に、タンク22部内の循環液を外部に排出することができる。
 また、前記サブタンク24内には、その内部に貯留された循環液を前記メインタンク23へと汲み上げる浸漬型の内部ポンプ26が設けられている。この内部ポンプ26としては、好ましくはインバータ式のポンプが用いられ、該内部ポンプ26は、前記制御部5に電気的に接続されている。このように、前記メインタンク23の最大容量を超過した循環液を、前記連通孔24aを通じてサブタンク24内に排出して貯めておくことができ、さらに、前記レベルスイッチ23cによりメインタンク23の液位が低下したことが検知された時には、前記内部ポンプ26でサブタンク24内の循環液を汲み上げてメインタンク23に補充することができる。
 前記戻り流路20は、前記筐体10に開設された循環液戻し口20aを一端に有して、他端が前記メインタンク23に接続されており、さらに、それら一端と他端との中間には、中を流れる循環液を前記冷却部4と熱交換させる第1熱交換流路20bを有している。そのため、前記戻し口20aから受け入れた循環液を、前記第1熱交換流路20bにおいて前記冷却部4により冷却した上で、前記メインタンク23に戻すことができるようになっている。
 前記戻り流路20には、前記循環液戻し口20aと前記第1熱交換流路20bとの間に、該戻し口20aから受け入れた循環液の温度を検出する第1温度センサ20cが設けられ、該第1熱交換流路20bと前記メインタンク23との間に、前記冷却部で冷却された循環液の温度を検出する第2温度センサ20dが設けられている。そして、これら第1温度センサ20c及び第2温度センサ20dは、共に前記制御部5に電気的に接続されている。
 それにより、前記第1温度センサ20cについては、後述するように、前記制御部5においてユーザが予め設定した目標設定温度Taに基づいて前記加熱部3及び冷却部4の出力を制御するのに用いることができる。それに加えて、両センサ20c,20dは、例えば、循環液の温度の異常を検出して温調装置1を停止させたり、両センサ20c,20dで検出された循環液の温度の差に応じて、前記冷却部4の出力を制御したり等するのに用いることができる。
 一方、前記吐出流路21は、前記筐体10に開設された循環液吐出口21aを一端に有して、他端が前記循環ポンプ25に接続されている。そのため、前記戻り流路20の冷却部4及び前記メインタンク23の加熱部3(ヒータ31)により加熱冷却された循環液を、この吐出流路21を通じて前記循環液吐出口21aに供給することができるようになっている。
 前記吐出流路21には、前記循環液吐出口21a側から循環ポンプ25側へ循環液が逆流するのを防止する逆止弁21bが設けられており、該逆止弁21bと前記吐出口21aとの間には、上流側から、圧力センサ21c、第3温度センサ21d及び流量計センサ21eが順次設けられている。そして、これらセンサ21c,21d,21eも、共に前記制御部5に電気的に接続されている。
 それにより、前記圧力センサ21c及び前記流量計センサ21eについては、例えば、それが検出した循環液の圧力及び流量に応じて前記循環ポンプ25の回転数を制御したり、前記循環液の圧力及び流量の異常を検出して温調装置1を停止させたりすることができる。また、前記第3温度センサ21dについては、後述するように、前記制御部5においてユーザが予め設定した目標設定温度Taに基づいて前記加熱部3及び冷却部4の出力を制御するのに用いることができる。それに加えて、前記第3温度センサ21dは、例えば、循環液の温度の異常を検出して温調装置1を停止させたり、前記第1温度センサ20cや第2温度センサ20dで検出した循環液の温度との差に基づいて、前記加熱部3及び冷却部4の出力を制御したり等するのに用いることも可能である。
 本実施形態において、前記冷却部4は、放熱水が流れる放熱水回路40と、該放熱水回路40を流れる放熱水と前記戻り流路20を流れる循環液との間で熱交換させる熱交換器41とを有している。具体的には、前記放熱水回路40は、前記熱交換器41内に設けられた第2熱交換流路42と、該第2熱交換流路42の一端に接続されて、放熱水を前記熱交換器41へと導入する放熱水導入路43と、前記第2熱交換流路42の他端に接続されて、前記熱交換器41で循環液と熱交換した後の放熱水を該熱交換器41から排出する放熱水排出路44とを有している。
 さらに、前記放熱水回路40は、前記第2熱交換流路42に供給する放熱水の流量を調節するための流量制御弁45を有している。この流量制御弁45は前記制御部5に電気的に接続されており、該制御部5で該流量制御弁45を制御することにより、前記第2熱交換流路42へと供給される放熱水の流量、すなわち前記冷却部4の出力を制御することができるようになっている。
 より具体的に説明すると、前記放熱水導入路43は、その一端が前記第2熱交換流路42の上流端に接続され、その他端には、前記筐体10に開設された放熱水供給口43aを有している。そして、この放熱水導入路43は、前記供給口43aと第2熱交換流路42との間に、前記流量制御弁45を有している。一方、前記放熱水排出路44は、その一端が前記第2熱交換流路42の出口側端部に接続され、その他端には、前記筐体10に開設された放熱水排出口44aを有している。
 ここで、上記流量制御弁45としては、例えば比例弁や電磁弁を用いることが可能であり、比例弁の場合には弁の開度を制御することにより、また、電磁弁の場合には弁の開閉時間の比を制御することにより、前記第2熱交換器42へと供給される放熱水の流量、すなわち、前記冷却部4の出力を制御することができる。
 なお、この放熱水回路40では、前記放熱水導入路43における前記流量制御弁45よりも上流側(放熱水供給口43a側)の位置と前記放熱水排出路44とが、バイパス路46によって接続されている。このバイパス路46には、仕切弁46aが設けられており、必要に応じて該仕切弁46aを閉じておいたり開いておいたりすることができる。例えば、前記第2熱交換流路42で加熱された放熱水を、その温度を下げてから排出する場合や、前記流量制御弁45におけるウォータハンマー現象を抑制する場合には、仕切弁46aを開いておくことができる。
 また、前記筐体10の底部には、漏れた循環液や放熱水を受けるためのドレンパン11が配設されている。このドレンパン11には、前記制御部5に電気的に接続されたフロートタイプの漏水センサ12と、前記ドレンパン11に溜まった液を外部に排出するための開閉可能なドレンポート13が設けられている。それにより、例えば、装置1内で循環液や放熱水が大量に漏れて漏水センサ12がそれを検知した時に、制御部5によって報知したり装置1の電源をOFFにしたりすることができる。
 図2に示すように、前記制御部5は、前記各温度センサをはじめとする各種センサ等による検知・検出結果が入力される測定入力部50と、後述の目標設定温度Taをはじめとする各種設定値が入力される設定入力部51と、前記測定入力部50及び前記設定入力部51から入力された各種データに基づいて所定の演算を行なう演算部52と、前記演算部52での演算結果に基づいて、前記加熱部3のヒータ31や前記冷却部4の流量制御弁45をはじめとする各種被制御機器に対して制御信号を出力する制御出力部53とを有している。
 次に、前記温調装置1の使用方法について説明する。ここでは、この温調装置1を用いて、液体状の負荷(タンク60内のビールの原料液等の液体)Wを目標温度に調節する場合について説明する。
 前記温調装置1と負荷Wとを接続するにあたっては、図1に示すように、循環液を負荷Wに供給するための供給管61の一端を前記温調装置1の循環液吐出口21aに接続し、その他端を前記負荷Wとの熱交換部(具体的には、前記タンク60内の液状負荷Wに含浸させた熱交換パイプ)62の入口側に接続する。また、負荷Wと熱交換した後の循環液を温調装置1に戻すための戻し管63の一端を、前記熱交換部62の出口側に接続し、その他端を温調装置1の循環液戻し口20aに接続する。さらに、必要に応じて、前記負荷Wに接触させて取り付けた(具体的には、前記タンク60内の液状負荷Wに含浸させた)負荷温度センサ64を前記制御部5の測定入力部50に電気的に接続する。
 次に、前記負荷Wを目標温度に調節するにあたっての前記温調装置1の制御方法について、図2-図4を用いて説明する。ここでは、負荷温度センサ64により測定された負荷Wの温度に基づいて該負荷Wを目標温度に調節する場合と、前記第1温度センサ20c又は第3温度センサ21dにより測定された循環液の温度に基づいて負荷Wの温度を目標温度に調節する場合とについて説明する。ただし、後者の場合、負荷Wの温度が、実質的には、調節された循環液の温度に追従することを前提としている。また、ここでは、図4に示すように、負荷Wを現在の温度よりも高い目標温度に調節する場合を例に挙げて説明することとする。
 <負荷温度センサ64を用いる場合>
 図3のフローチャートを用いて説明すると、まず、負荷Wの所望の目標温度を目標設定温度Taとして、また、目標設定温度Taまでの所望の到達時間を目標到達時間tdとして、さらに、温調開始時tsにおける設定温度であるところの初期設定温度T0を、前記制御部5の設定入力部51に入力する(S1)。ただし、前記初期設定温度T0としては、従前から設定されていたものを利用し、ここでの入力を省略できるようにしても良い。すると、前記制御部5の演算部52で、前記初期設定温度T0、前記目標設定温度Ta及び目標到達時間tdに基づいて、温調開始時から目標到達時間tdが経過するまでの温度変化の目標勾配(目標温度勾配Sa)が算出される(S2)。
 そして、前記目標設定温度Taへの負荷Wの温調が開始されると、前記演算部52は、所定の時間間隔Δt毎のタイミングで、前記初期設定温度T0と目標温度勾配Saと温調開始時tsからの経過時間(Δt×n:n=1,2,3・・・)とに基づいて、現在の経過時間において目標となる設定温度(経時設定温度Tn:n=1,2,3・・・)を算出する(S3)。ここで、前記時間間隔Δtは、前記S1において設定入力部51から入力することができるようにしても良い。また、前記時間間隔Δtは必ずしも一定である必要はなく、経過時間に応じて異なるように予め設定することも可能である。すなわち、前記演算部5は、前記目標到達時間td内における所定の複数のタイミング(経過時間)の各々において、前記目標温度勾配Saから負荷Wの前記経時設定温度Tnを算出する。
 一方、前記負荷温度センサ64からは、前記制御部5の測定入力部50に対して、前記現在の経過時間(Δt×n)における負荷Wの測定温度(経時測定温度)Tmが入力される(S4)。そして、前記演算部5では、前記経時設定温度Tnと前記経時測定温度Tmとを比較して(S5)、その比較結果を前記制御部5の制御出力部53に伝達する。
 すると、前記制御出力部53は、前記経時設定温度Tnが前記経時測定温度Tmと同じかそれよりも大きい場合には、前記ヒータ31の出力で規定される前記加熱部3の出力が、前記流量制御弁45による放熱水の流量で規定される冷却部4の出力よりも大きくなるように制御する(S6)。その一方で、前記経時設定温度Tnが前記経時測定温度Tmよりも小さい場合には、前記冷却部4の出力が、前記加熱部3の出力よりも大きくなるように制御する(S7)。ここで、前記S6及びS7における加熱部3と冷却部4との出力差は、例えば、経時設定温度Tnと経時測定温度Tmとの温度差に基づいて決定することができる。
 前記ステップS3-S7は、前記温調開始時tsからの経過時間(Δt×n)が前記目標到達時間tdに達するまで繰返される(S8)。そして、前記経過時間(Δt×n)が前記目標到達時間tdに達していたら、前記目標温度勾配Saに基づいた温度制御を終了し、その制御終了時からは、負荷Wの温度を前記目標設定温度Taに維持する制御に移行する(S9)。以上の制御方法により、前記負荷の温度を、前記目標温度勾配Saに追従させながら、前記目標設定温度Taまで変化させることができる。なお、上記ステップS9では、必ずしも負荷Wの温度を目標設定温度Taに維持する必要性は無く、予め設定した第2の目標設定温度に対して、このフローチャートの制御を利用して又は利用しないで、負荷Wを続けて温度制御しても良い。
 その一方で、これとは逆に、負荷Wを現在の目標温度よりも低い温度に調節するときには、前記経時設定温度Tnが前記経時測定温度Tmと同じかそれよりも小さい場合には、前記冷却部4の出力が前記加熱部3の出力よりも大きくなるように制御する(S7)。その一方で、前記経時設定温度Tnが前記経時測定温度Tmよりも大きい場合には、前記加熱部3の出力が、前記冷却部4の出力よりも大きくなるように制御する(S6)。
<循環液回路2の第1温度センサ20c又は第3温度センサ21dを用いる場合>
 上述のように、負荷Wの温度は、調節された循環液の温度に実質的に追従することから、この場合にも、図3のフローチャートに基づいて負荷Wを目標温度に調節することが可能である。そこで、ここでは、上述した負荷温度センサ64を用いる場合とは異なる部分について主に説明し、共通する説明については省略することとする。
 この場合、まず、ステップS1で、目標設定温度Taとして、負荷Wの所望の目標温度に対応する循環液の温度を設定入力部51に入力し、同時に、前記初期設定温度T0及び前記目標到達時間tdを該設定入力部51に入力する。ただし、前記初期設定温度T0については、上述のように、従前から設定されていたものを引き続き利用しても良い。以下、ステップS2では、前記初期設定温度T0、前記目標設定温度Ta及び目標到達時間tdに基づいて目標温度勾配Saが算出される。
 そして、ステップS3では、前記目標設定温度Taへの循環液の温調が開始されると、所定の時間間隔Δt毎のタイミングで、前記初期設定温度T0と目標温度勾配Saと温調開始時tsからの経過時間(Δt×n)とに基づいて経時設定温度Tnが算出される。また、ステップS4では、前記循環液回路2の第1温度センサ20c又は第3温度センサ21dから、前記測定入力部50に対して、前記現在の経過時間(Δt×n)における循環液の経時測定温度Tmが入力される。続いて、ステップS5で、前記経時設定温度Tnと前記経時測定温度Tmとを比較する。
 そのとき、前記経時設定温度Tnが前記経時測定温度Tmと同じかそれよりも大きい場合には、ステップS6で、前記加熱部3の出力が前記冷却部4の出力よりも大きくなるように両者を制御する。一方、前記経時設定温度Tnが前記経時測定温度Tmよりも小さい場合には、ステップS7で、前記冷却部4の出力が、前記加熱部3の出力よりも大きくなるように制御する。ここで、前記S6及びS7における加熱部3と冷却部4との出力差は、例えば、経時設定温度Tnと経時測定温度Tmとの温度差に加えて、第1温度センサ20cによる測定温度と第3温度センサ21dによる測定温度との差に基づいても決定することができる。
 そして、ステップS8により、前記温調開始時tsからの経過時間(Δt×n)が前記目標到達時間tdに達するまで前記ステップS3-S7が繰返されたら、ステップS9で上記温度制御を終了し、その制御終了時からは、循環液の温度を前記目標設定温度Taに維持する制御に移行する。
 以上のように、上記温調装置1によれば、負荷Wをユーザが希望する目標温度に温調するにあたり、その過程においても温度制御しながら徐々に負荷の温度を前記目標温度まで変化させることができる。
1 温調装置
2 循環液回路
20 戻り流路
 20b 第1熱交換流路
 20c 第1温度センサ
 20d 第2温度センサ
21 吐出流路
 21d 第3温度センサ
22 タンク部
23 メインタンク
25 循環ポンプ
3 加熱部
31 ヒータ
4 冷却部
40 放熱水回路
41 熱交換器
42 第2熱交換流路
43 放熱水導入路
44 放熱水排出路
45 流量制御弁
5 制御部
50 測定入力部
51 設定入力部
52 演算部
53 制御出力部
64 負荷温度センサ
W 負荷 
Ta 目標設定温度
td 目標到達時間
ts 温調開始時
T0 初期設定温度
Δt 測定時間間隔
Sa 目標温度勾配
Tn 経時設定温度
Tm 経時測定温度
 
 

Claims (6)

  1.  負荷の温度を目標温度に調節するための温調装置であって、
     前記温調装置は、負荷との熱交換後に該負荷から戻された循環液を該負荷に対して循環的に送り出す循環液回路と、前記循環液回路に設けられ、該循環液回路中の循環液を加熱冷却する加熱部及び冷却部と、前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御部と、を有しており、
     上記制御部は、負荷の測定温度が入力される測定入力部と、目標設定温度としての前記目標温度、及び、温調開始時からの該目標設定温度への目標到達時間を入力する設定入力部と、前記温調開始時における初期設定温度、並びに、前記設定入力部から入力された前記目標設定温度及び目標到達時間に基づいて、その目標設定温度に達するまでの目標温度勾配を求める演算部と、前記演算部で求められた目標温度勾配に追従して前記負荷の測定温度が変化するように前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御出力部とを有している、
    ことを特徴とする温調装置。
  2.  負荷の温度を目標温度に調節するための温調装置であって、
     前記温調装置は、負荷との熱交換後に該負荷から戻された循環液を該負荷に対して循環的に送り出す循環液回路と、前記循環液回路に設けられ、該循環液回路中の循環液を加熱冷却する加熱部及び冷却部と、前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御部と、を有しており、
     上記制御部は、前記加熱冷却後の循環液又は前記加熱冷却前の循環液の測定温度が入力される測定入力部と、前記目標温度に対応する循環液の目標設定温度、及び、温調開始時からの該目標設定温度への目標到達時間を入力する設定入力部と、前記温調開始時における初期設定温度、並びに、前記設定入力部から入力された前記目標設定温度及び目標到達時間に基づいて、その目標設定温度に達するまでの目標温度勾配を算出する演算部と、前記演算部で求められた目標温度勾配に追従して前記循環液の測定温度が変化するように前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御出力部とを有している、
    ことを特徴とする温調装置。
  3.  前記循環液回路は、前記負荷から戻された循環液を受け入れる戻り流路と、前記加熱部及び冷却部により温度調節された循環液を前記負荷に対して送り出す吐出流路と、これら戻り流路及び吐出流路が接続されて前記循環液を貯留するタンク部と、前記タンク部内の循環液を前記吐出流路に送り出す循環ポンプとを有している。
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の温調装置。
  4.  前記冷却部が、放熱水が流れる放熱水回路と、該放熱水回路を流れる放熱水と前記循環液回路を流れる循環液との間で熱交換させる熱交換器とを有しており、
     前記加熱部がヒータを有しており、
     前記放熱水回路が、該放熱水回路を流れる放熱水の流量を調節する流量制御弁を有しており、
     前記制御出力部が、前記ヒータ及び前記流量制御弁を制御することにより前記加熱部及び前記冷却部の出力を制御する、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の温調装置。
  5.  前記演算部が、前記目標到達時間内における複数のタイミングの各々について、前記目標温度勾配から負荷の経時設定温度を算出すると共に、該経時設定温度と前記測定入力部から入力された負荷の測定温度とを比較し、
     前記制御出力部が、前記経時設定温度と測定温度との比較結果に基づいて、前記加熱部及び冷却部の出力を制御する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の温調装置。
  6.  前記演算部が、前記目標到達時間内における複数のタイミングの各々について、前記目標温度勾配から循環液の経時設定温度を算出すると共に、該経時設定温度と前記測定入力部から入力された循環液の測定温度とを比較し、
     前記制御出力部が、前記経時設定温度と測定温度との比較結果に基づいて、前記加熱部及び冷却部の出力を制御する、
    ことを特徴とする請求項2に記載の温調装置。

     
PCT/JP2022/013820 2021-04-21 2022-03-24 温調装置 WO2022224690A1 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280029424.3A CN117178152A (zh) 2021-04-21 2022-03-24 调温装置
AU2022259887A AU2022259887A1 (en) 2021-04-21 2022-03-24 Temperature adjustment device
MX2023012464A MX2023012464A (es) 2021-04-21 2022-03-24 Dispositivo de ajuste de temperatura.
US18/555,298 US20240192711A1 (en) 2021-04-21 2022-03-24 Temperature adjustment device
BR112023021724A BR112023021724A2 (pt) 2021-04-21 2022-03-24 Dispositivo de ajuste de temperatura
EP22791467.8A EP4307074A1 (en) 2021-04-21 2022-03-24 Temperature adjustment device
CA3215610A CA3215610A1 (en) 2021-04-21 2022-03-24 Temperature adjustment device
KR1020237035450A KR20230173666A (ko) 2021-04-21 2022-03-24 온도 조절 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-071970 2021-04-21
JP2021071970A JP2022166632A (ja) 2021-04-21 2021-04-21 温調装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022224690A1 true WO2022224690A1 (ja) 2022-10-27

Family

ID=83722059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/013820 WO2022224690A1 (ja) 2021-04-21 2022-03-24 温調装置

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20240192711A1 (ja)
EP (1) EP4307074A1 (ja)
JP (1) JP2022166632A (ja)
KR (1) KR20230173666A (ja)
CN (1) CN117178152A (ja)
AU (1) AU2022259887A1 (ja)
BR (1) BR112023021724A2 (ja)
CA (1) CA3215610A1 (ja)
MX (1) MX2023012464A (ja)
TW (1) TW202307381A (ja)
WO (1) WO2022224690A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2691001B2 (ja) * 1989-03-02 1997-12-17 タバイエスペック株式会社 温湿度制御におけるヒータ出力適正化方法
JP2816054B2 (ja) * 1992-06-25 1998-10-27 三洋電機株式会社 恒温庫の温度制御装置
JPH11294927A (ja) * 1998-04-09 1999-10-29 Ckd Corp 液体温度制御装置、液体温度制御方法、加工システム、研削加工システム
JP2007101006A (ja) 2005-09-30 2007-04-19 Smc Corp 恒温液循環装置及び該装置における温度制御方法
JP2008292026A (ja) * 2007-05-23 2008-12-04 Ats Japan Corp 恒温維持装置。
JP2019191841A (ja) * 2018-04-24 2019-10-31 サンデン・リテールシステム株式会社 温冷庫の温度制御装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2691001B2 (ja) * 1989-03-02 1997-12-17 タバイエスペック株式会社 温湿度制御におけるヒータ出力適正化方法
JP2816054B2 (ja) * 1992-06-25 1998-10-27 三洋電機株式会社 恒温庫の温度制御装置
JPH11294927A (ja) * 1998-04-09 1999-10-29 Ckd Corp 液体温度制御装置、液体温度制御方法、加工システム、研削加工システム
JP2007101006A (ja) 2005-09-30 2007-04-19 Smc Corp 恒温液循環装置及び該装置における温度制御方法
JP2008292026A (ja) * 2007-05-23 2008-12-04 Ats Japan Corp 恒温維持装置。
JP2019191841A (ja) * 2018-04-24 2019-10-31 サンデン・リテールシステム株式会社 温冷庫の温度制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
AU2022259887A1 (en) 2023-10-19
CN117178152A (zh) 2023-12-05
CA3215610A1 (en) 2022-10-27
JP2022166632A (ja) 2022-11-02
BR112023021724A2 (pt) 2023-12-19
KR20230173666A (ko) 2023-12-27
EP4307074A1 (en) 2024-01-17
US20240192711A1 (en) 2024-06-13
TW202307381A (zh) 2023-02-16
MX2023012464A (es) 2023-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4910163B2 (ja) 恒温液循環装置及び該装置における温度制御方法
RU2367328C2 (ru) Устройство для нагревания жидкости и способ нагревания жидкости
KR101831804B1 (ko) 난방 온수 겸용 보일러 및 그 제어방법
US12092371B2 (en) Temperature control apparatus
TW200842539A (en) Temperature control device
EP2957839B1 (en) Hot water supply device
JP5101548B2 (ja) 給湯システム
US11221150B2 (en) System and method of controlling a mixing valve of a heating system
JP6160772B2 (ja) 貯湯式給湯機
US20170328599A1 (en) System and method of controlling a mixing valve of a heating system
WO2022224690A1 (ja) 温調装置
JP4197089B2 (ja) 給湯器
JP2024004185A (ja) 温調装置
JP2001124356A (ja) 即時出湯装置の即時出湯制御方法
JP5569490B2 (ja) 貯湯式給湯機
JP2015190739A (ja) 熱源装置
JPH0725114B2 (ja) 金型温度の制御方法及び装置
JP6475982B2 (ja) 給湯システム
JP5710456B2 (ja) 貯湯式風呂装置
JPH08233352A (ja) 貯湯式給湯機の湯張り制御装置
JP2022166632A5 (ja)
JP6368641B2 (ja) 給湯システム
JP2017048975A (ja) 即湯システム
JP6604166B2 (ja) 貯湯式給湯装置
JP2019045115A (ja) 給湯器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22791467

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 804340

Country of ref document: NZ

Ref document number: AU2022259887

Country of ref document: AU

Ref document number: 2022259887

Country of ref document: AU

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022791467

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18555298

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 3215610

Country of ref document: CA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022259887

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20220324

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2023/012464

Country of ref document: MX

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022791467

Country of ref document: EP

Effective date: 20231011

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112023021724

Country of ref document: BR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202347077363

Country of ref document: IN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112023021724

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20231019