(57)【要約】    【課題】従来の循環温調装置がその温調効果を調整するのに循環媒体の流量か装置内部のＰＩＤなどのパラメーターでしか行われない。そのため温調装置の温調効果が柔軟に設定できなく、変動負荷、広範囲な温度域の適応性が劣るだけではなく、様々な温調要求に対して、各々の異なる性能の温調装置で合わせるしかない問題がある。    【解決手段】２つのセンサーを循環回路の送り側と戻り側に配置し、その２つのセンサー情報を温調係数Ｆに基づく計算をし、参考温度を算出して温調装置に与えることにより、温調装置のＰＩＤなどの温調パラメーター及び循環流量を変えずに設計温調性能より高く若しくは低く温調効果を調整でき、且つ、その係数は上位の制御装置から制御することにより、動的な温度負荷、広範囲な温度域に対応できるようになる。しかも、この係数Ｆは温調効果のみに関与し、温調精度と関係がない。    【選択図】図１
2008064368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環式温調装置のインレットとアウトレットの両方に温度センサーを配置し、その両方のセンサーの情報を１つの係数に基づく数学的処理をして、温調効果を調整する温調装置とその方法で、その係数は使用状況に応じて予め選定するか、若しくは温調状態に応じて、別の制御部から動的に与えることのできる方法。
【請求項２】
循環式温調装置のインレットとアウトレットの両方に温度センサーの情報に基づく数学的処理の際に使える係数は、その２つのセンサーの情報の差の間で設定するだけでなく、その２つの情報で構成する一次元上で、２つのセンサーの情報範囲を超え、過大処理、若しくは過小処理することによって、温調装置の温度変化に対して、より速く、若しくは遅く反応することができる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体、気体などによる循環式温調装置の温調効果を制御する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製造装置の温度制御、建物の空調などによく使われている液体、気体循環式温調装置の殆どが設置の便利上で、温度センサーは循環の送液（送風）側（アウトレット）か、戻り液（排気）側（インレット）のどちらか一方に設けて、そのセンサーの情報によって温度調整するものである。
【０００３】
アウトレットのみに温度センサーを設ける場合、温調対象の実際温度と関係なく、設定された温度の媒体しか送らない方式なので、設定温度に温度調整するまで時間がかかり、アンダーシュート気味で温調効果が遅い。この場合、理論的には無限に設定温度には近づくが永遠に到達できない。
【０００４】
インレットのみに温度センサーを設ける場合、温調対象の実際温度と関係なく、戻りの媒体の温度が設定温度に到達するまで一気に温度調整を行い、温調対象に対して、設定温度に到達するまでオーバーシュート気味である。
【０００５】
一方、循環式温調装置の殆どは温調効果、即ち温度変化に対する反応速度の調整は循環流量によって行うが、流量の調整ができない場合、その循環式温調装置の温調効果も調整できない。
【０００６】
温調装置内部のＰＩＤなどのパラメーターを変えることによっても温調効果の調整が可能だが、温調装置の設計性能が影響され、一般的に行わない。又はアウトチューニングの方法により極小範囲で調整可能だが、使用環境により限界がある。
【０００７】
一部の循環式温調装置にはインレットとアウトレットに温度センサーを装備しているが、そのどちらかを使用（選択）するか、又はその両方を平均して使うなど固定的に使われ、数学的に活用されているとは言えない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、循環式温調装置の温度制御効果は温調媒体の流量を調整すること以外に温調装置内部のＰＩＤなどのパラメーターを調整する方法もあるが、広範囲な温度域と変動負荷に相応せず、装置の設計性能にも影響するため、実用的ではない。又、温調装置の変動負荷、広範囲な温度域に安定、均一な性能が出せない、若しくは温調装置の性能が使用環境に左右されやすい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、２つのセンサーを循環回路のインレットとアウトレットに配置し、その２つのセンサー情報をフィードバック係数Ｆに基づく数式で制御基準温度を計算することにより、温調装置のＰＩＤなどの温調パラメーター及び循環流量を変えずに、装置の設計定額温調効果より高く、若しくは低く調整ができ、且つ、その係数は上位の制御装置から制御されることにより、動的な温度負荷、広範囲な温度域に合わせて柔軟に温調装置の温調効果を制御する特徴を有する。
【００１０】
本発明は、従来の温度制御の諸パラメーターの他に、フィードバック係数Ｆを導入して、そのフィードバック係数Ｆを温調装置の温調効果を調整する重要なパラメーターとする。
【００１１】
本発明は、従来の温調装置のように温度センサーの測定した情報をそのまま温度制御に使うことではなく、循環式温調装置のインレットとアウトレットの循環媒体が負荷温度変動時に温度差を発生する特性を利用して、その２つの場所の媒体の温度を測り、前述のフィードバック係数Ｆに基づき、下記の数式１によって、２つのセンサーのフィードバック量で参考温度を算出して温調装置の制御に使うものである。
【００１２】
【数１】
2008064368.tif 000003
【００１３】
上記の数式においてＦはフィードバック係数で、パーセンテージで表示、Ｔｒｅは温度制御の参考温度、Ｔｉｎはインレット側温度センサー計測値、Ｔｏｕｔはアウトレット側温度センサー計測値である。
【００１４】
【表１】
2008064368.tif 000004
【００１５】
フィードバック係数Ｆが０より小さい場合、温調装置の温調効果が定額よりも遅くなる。
【００１６】
フィードバック係数Ｆが０から１００％の場合、温調装置の冷却効果が従来のアウトレット側センサー使用時（０）の温調効果から、インレット側センサー使用時（１００％）の温調効果の範囲内、つまりアンダーシュート気味からオーバーシュート気味の範囲内で調整できる。しかもこの調整は温調装置のＰＩＤなどの内部パラメーターを変更せずに行うことができる。
【００１７】
フィードバック係数Ｆが５０％の場合、理論的に循環回路の中央値つまり非温調体の中央に設置したセンサーと同じ働きをする。
【００１８】
フィードバック係数Ｆが１００％よりも大きい場合、温調装置はアウトレット側センサーを使用する時よりも敏感に反応し、従来の温調装置よりダイナミックに働くことができる。
【００１９】
フィードバック係数Ｆをどのように変更しても、装置の温度変化は到達時間と関係なく、最終的に設定温度に到達する。フィードバック係数Ｆは設定温度に到達する時間のみに関係があって、温度制御精度と関係がないのである。
【００２０】
本発明は、インレットとアウトレットのセンサーを利用し、インレット側センサーとアウトレット側センサーの間（０から１００％）に参考温度を算出することにより、従来の温調装置の温度調整時に発生するアンダーシュート及びオーバーシュートを克服することと、その拡張（−１００％から＋２００％又はそれ以上）設定することによって、従来の温調装置の温調効果を設計定額より強化又は縮小することを最も主要な特徴とする。
【００２１】
このフィードバック係数Ｆは予め温調対象によって選定するか、温度調整する過程中に上位の制御装置から与えることもできる。これにより温度調整の知能化などの制御も可能である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、循環式温調装置のインレットとアウトレットに設けた２つのセンサーの情報をフィードバック係数Ｆに基づき、数式で参考温度を算出してから制御することによって、次の効果をもたらす：
１）    従来の温調装置のＰＩＤなどの内部パラメーターを変動させないと調整できない温度調整時のオーバーシュートとアンダーシュート現象をそのパラメーターを変動せずに調整可能にした。
２）    温調対象の内部に温度センサーを設置しにくい場合、２つのセンサーの計算することにより温調対象の内部温度に近い温度をシュミュレートすることを可能にした。
３）    従来の温調装置の定額より小さい温調効果を可能にした。
４）    従来の温調装置の定額より大きい温調効果を可能にした。
このように、本発明の方法を用いる温調装置は広範囲な温度域及び変動負荷に適している利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、水、空気など液体、気体の温調媒体を循環して温度を調整するあらゆる循環式温調装置に適している。特に温調対象に温度センサーの設置が困難な場合に効果を発揮する。温調対象に循環する液体、気体などの媒体はなるべく完全循環の状態又は一定比例で、アウトレットから出た媒体が殆どインレットに戻らない非循環式温調の場合、本発明の方法による温調効果が出ないだけでなく、設定目標温度に到達できず制御温度がずれることもある。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の実施例の略図であって、液体循環式設備温調装置の１例である。この装置は温調対象としての作業部が温度センサーの設置が不可能なため、温調装置のアウトレットとインレットに設置する２つのセンサーを前述の方法で５０％と設定して装置内部の温度をシュミュレートする。装置がアイドリング時、作業部の温度変化がないため、温調装置のインレットとアウトレットのセンサー温度が同じで、作業部の温度はインレットとアウトレットのセンサー温度と同値である。装置が作業時、作業部に熱が発生することにより温度が上昇し、循環液が加熱され温度が上昇する。作業部の温度上昇は循環液の冷却と作業による加熱が相当する場合、作業部中央の温度は安定し、その時の温度は温調装置インレット側センサーとアウトレット側センサーの測定された温度差の５０％に相当する。このシュミュレート温度を設定温度に制御することにより、作業部の作業時の温度を制御することが可能である。ただし、このシュミュレーションは作業部の熱イニシャルを０とする。同じ例の異なる利用法として、図１の循環回路で、循環液の流量が固定で、装置の温調効果が２の作業内容によって変更する必要がある。その場合、従来の制御方法では困難であるが、本発明の方法を使うと、各々の作業内容にフィードバック係数Ｆを設定し、内容に合わせてそのフィードバック係数Ｆを変えることによって温調装置は各作業内容に合わせて異なる温調効果を行うことが可能である。
【実施例２】
【００２５】
図２は、空調機の例である。従来の空調機は戻り空気の温度を測定して空調効果を制御するが、空調範囲の温度が変化する時に、オーバーシュート気味な過空調現象が発生する。それを改善するために空調機のＰＩＤのＩ（積分係数）を大きくしているが、それが空調機の感度を低下させ、結果的に空調範囲内の微小な温度変化に反応できず、空調精度に影響するものであった。図２で示した例は２つのセンサーを戻り空気の吸気口と送風口それぞれに設置し、その２つのセンサーの測定された温度を前述の方法で計算して、空調の効果を制御することで、空調機のＩ（積分係数）を大きく設定しなくても過空調現象が避けられる。これにより、空調機は様々な空間の状況に合わせて％を設定することにより、その空間に最適な空調効果を出せる設備小間の温度調整の例である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】1は循環式温調装置、２は温調対象としての設備の作業部、３は循環液をアウトレット側センサー、４は循環液インレット側センサーである。３と４は２の熱が発生することによって異なる温度を検出し、その温度に差が生じる。従来の温調方法の場合、温調装置が３か４の検出した温度で温度調整を行うが、本発明の前述のフィードバック係数Ｆを加えて計算すると、３と４以外の参考温度が得られる。フィードバック係数Ｆの値によって、温調装置が異なる温調効果で温度調整するが、２の熱が安定後、参考温度は到達時間に関係なく、最終的に設定した温度に到達する。フィードバック係数Ｆは設定温度に到達する時間のみに関係があり、温度制御精度と関係がないのである。つまり、フィードバック係数Ｆは温調効果のみと関係があり、温調精度と関係がない温調係数である。
【図２】閉鎖空間の空調機の例である。従来の空調機は戻り空気の温度を測定して空調効果を制御するが、空調範囲の温度が変化する時に、オーバーシュート気味な過空調現象が発生する。それを改善するために空調機のＰＩＤのＩ（積分係数）を大きくしているが、それが空調機の感度を低下させ、結果的に空調範囲内の微小な温度変化に反応できず、空調精度が低い。図２で示した例は閉鎖空間２に設置した空調機１の戻り空気の吸気口にセンサー３と送風口にセンサー４を設置することによって、その２つのセンサーの測定された温度を前述の方法で計算して、空調の効果を制御することで、空調機のＩ（積分係数）を大きく設定しなくても過空調現象を避けられる。更に、閉鎖空間２の熱の変化又は、外部からの熱の搬入の状況に応じてフィードバック係数Ｆを選定することが可能なので、空間２の空気の流れを変えなくても、空調の温調効果を変えられる。これにより、空調機は様々な空間の状況に合わせてフィードバック係数Ｆを設定することにより、その空間に最適な空調効果を出せるようになった。
【符号の説明】
【００２７】
１  温調装置
２  温調対象
３  インレット側の温度センサー
４  アウトレット側の温度センサー
【図１】
2008064368.tif 000005
【図２】
2008064368.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月5日(2007.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環式温調装置の送り側と戻り側に温度センサーを配置し、その両方のセンサー情報に基づく数学的処理をして、温度調整する温調装置において、装置本来のＰＩＤなどのパラメーターと別に新たに温調係数Ｆという外部のパラメーターを加え、その温調係数Ｆは２つのセンサーの情報で構成する一次元（直線）の上で定義される。温調係数Ｆは温調装置のＰＩＤなどの働きをせず、単に２つのセンサーで算出する参考温度を修正し、その修正した参考温度の変化で、温調対象の温度変化のパターンを制御し、本来の温調装置の温調パフォーマンスを変える制御方法で、その温調係数Ｆは予め設定常数にするか、上位の制御部から変数を与えることができる特徴を有する。（温調係数Ｆ）
【請求項２】
上述循環式温調装置の送り側と戻り側の温度センサー情報に基づく数学的処理の温調係数Ｆは、その２つのセンサー情報の間で設定するだけでなく、その２つの情報で構成する架空の一次元上で、２つのセンサー情報範囲を超え、過大処理、若しくは過小処理することによって、温調装置を温度変化に対して、より速く、若しくは遅く反応させることができる制御方法。（情報範囲）
つまり、温調装置の送り側のセンサー１の情報はＡとして、戻り側のセンサーの情報がＢとする場合、係数Ｆの範囲はＡ-Ｂの間だけではなく、＞（Ａ+Ｂ）と＜（Ａ-Ｂ）の範囲も算出し、それを温調制御にフィードバックすることにより、その温調装置はより速く参考温度に収束することだけではなく、制御温度は意図的に参考温度を一定値超えてから収束する（オーバーシュート）か、参考温度の一定値の手前で収束を緩やかにする（アンダーシュート）ことができ、温調対象の温度変化を従来の常識的なパターンと異なる対応ができる方法である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体、気体などの媒体による循環式温調装置の温調効果の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製造装置の温度制御、建物の空調などによく使われている液体、気体を媒体とする循環式温調装置の殆どが設置の便利上、温度センサーは循環式温調装置の媒体送り側（送風、送液側）か、媒体戻り側（吸気、吸液側）のどちらか一方に設けて、そのセンサー情報によって温度調整するものである。
【０００３】
送り側のみに温度センサーを設ける場合、温調対象の実際温度と関係なく、設定された温度の媒体しか出力しないため、温調対象が設定温度に到達するまで時間がかかり、温調効果が遅いアンダーシュートの傾向がある。この場合、理論的には無限に設定温度に近づくが永遠に到達できない。
【０００４】
戻り側のみに温度センサーを設ける場合、温調対象の実際温度と関係なく、戻りの媒体の温度が設定温度に到達するまで一気に温度調整を行い、温調対象に対して、速く設定温度に到達するが、オーバーシュートの傾向がある。
【０００５】
一方、循環式温調装置の殆どは温調効果、即ち温度変化に対する反応速度の調整は循環流量によって行うが、流量の調整ができない場合、その循環式温調装置の温調効果も調整できない。つまり、決められた温調装置に対して、その温調装置のパフォーマンスが構成された要素で決められ、ほぼ一定の性能で働くのが殆どである。
【０００６】
前述の従来の温調装置の温調時のオーバーシュートとアンダーシュートを抑え、より速く温調対象の温度に調整できる方法として、温調装置の送り側と戻り側両方に温度センサーを設置する方法がある。それらの方法が送り側と戻り側の温度センサーの片方のセンサーの情報だけに頼らず、もう一方のセンサーの情報を参考にして、オーバーシュートとアンダーシュートの傾向を抑えて温調することを目的としている。
そのような２つのセンサーの情報の扱いはセンサーＡの情報をセンサーＢの方向に修正するもので、つまり、修正後のデータがセンサーＡとＢの間にしかないのが特徴である。
【０００７】
一方、すべての温調装置は必ずしも温度変化に対して速やかに収束することが最適なパターンではない。例えば従来のアンダーシュート気味な温調装置で調整済みの加工プロセスに、温度の収束性のよい温調装置が必ずしもよい効果を発揮できるものではない。そういう場合は、温調装置の本来の性能より控えめなパフォーマンスに調整する必要がある。
（循環式温調装置の殆どは温調効果、即ち温度変化に対する反応速度の調整は循環流量によって行うが、流量の調整ができない場合、その循環式温調装置の温調効果も調整できない。）
【０００８】
一つの温調装置を異なる温調パフォーマンスにするには温調装置内部のＰＩＤなどのパラメーターを変えることによっても調整可能だが、一般的にはＰＩＤの調整が最短時間内に設定温度に収束させることと温度の安定性を目的として設計されているので、そのＰＩＤの調整は温調装置の基本性能をも影響されるため、ＰＩＤの調整で意図的に温調装置のパフォーマンスを変えて制御するのに限界がある。又、ＰＩＤなどの温調装置の内部パラメーターは装置によっては温度域によって異なることもあり、広温度範囲に変化する温調装置に対してＰＩＤなどのパラメーターだけでは、対応しきれないこともある。
【０００９】
一部の循環式温調装置には送り側と戻り側に温度センサーを装備しているが、そのどちらかを使用（選択）するか、又はその両方を平均して使うなど固定的に使われ、オーバーシュート又はアンダーシュートを抑える温調効果の改善に過ぎない。
【特許文献１】特開平０７−２９３９４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は従来よりも、循環式温調装置の温度制御をオーバーシュートとアンダーシュートを最小限に抑え、速やかに設定温度に収束する効果を実現する２つのセンサー方式を有すると共に、必要によって、温調の基本パラメーターＰＩＤを変更せずに、意図的に設定されたオーバーシュート若しくはアンダーシュート的な温調をも行える温調方法で、１つの温調装置を必要に応じて、その性能を控えるようなパフォーマンスでアンダーシュート的に働くか、その性能よりもダイナミックにオーバーシュート的に働くかにすることによって、より多様なパフォーマンスを達成できることを目的とする。
【００１１】
本発明の提案する温調装置は従来のＰＩＤ制御による温調特性を維持したまま、温度変化に対する収束パターンだけを変えることによって、温調効果を変えられるので、温調装置が特別な温調効果を達成できるだけでなく、変動温調負荷、広範囲な温度域の温調などにも温調装置が安定、均一な性能が容易に達成でき、様々な用途に合わせやすい特徴を有する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、従来と同じ、ＰＩＤなどのパラメーターを予め最適な状態に設定済みの温調ユニットを有する循環回路に２つのセンサーをそれぞれ循環回路の送り側と戻り側に配置し、その２つのセンサー情報を温調係数Ｆに基づく計算で制御参考温度を算出して、温度制御を行う。
【００１３】
温調係数Ｆは２つのセンサーが測定した温度情報を計算に加え、センサーＡとセンサーＢのデータを平均するか、比例することによって温調の参考温度を算出するだけではなく、ＡとＢの形成した１次元（一直線）上で任意に設定することもできる。
【００１４】
温調係数Ｆの設定によって算出した参考温度値がＡとＢの間にする場合、温調対象の温度変化がオーバーシュートとアンダーシュートを抑える効果がある。
【００１５】
温調係数Ｆの設定によって算出した参考温度値がＡとＢの間の範囲を超える場合、逆に、オーバーシュート若しくはアンダーシュートの現象が発生し、それを制御することによって、従来の温調と異なる温調パターンを実現できる。
【００１６】
温調係数Ｆは２つのセンサーが温度の変化を検出した時のみ働き、温度の変化が設定温度に近づくにつれ、次第にＦの影響も小さくなり、最終的には温調装置固有の温調精度、安定度に復帰するので、温厚係数Ｆは単に温度収束のパターン、時間を修正し、温調装置の最終的な性能に影響しないことは本発明の１つの特徴である。
【００１７】
つまり従来の温調循環回路の要素と温調装置の性能を変えることがなく、温調装置の送り側と戻り側の２つのセンサーの測定値に温調係数Ｆを加えて計算することにより、その温調循環回路の温調効果がより速く設定温度に収束するか、或いは意図的に予定された収束パターンを辿って収束することができることとなった。
【００１８】
温調係数Ｆを導入することにより、循環温調回路の温調装置がＰＩＤなどの温調パラメーター及び循環流量などの要素を変えずに、装置の設計能力より高く、若しくは低く調整ができ、広範囲な温度域に合わせるか、変動的な温度負荷に柔軟に対応する温調制御ができるようにした。
【００１９】
さらにその温調係数Ｆは上位の制御装置から変動的に与えることができ、温調の多様化、知能化などにも有利である。
【００２０】
本発明は、従来の温度制御のパラメーターの他に、温調係数Ｆを導入して、その温調係数Ｆを従来の温調装置の情報を意図的に修正することによって、装置の温調効果を修正する重要なパラメーターとする。
【００２１】
本発明は、従来の温調装置のように温度センサーの測定した情報をそのまま温度制御に使うのではなく、温調装置の送り側と戻り側の循環媒体が負荷温度変動時に温度差が発生する特性を利用して、その２つの場所の媒体の温度を測定し、前述の温調係数Ｆに基づき、下記の数式１によって、２つのセンサーのフィードバック量で参考温度を算出して温調装置の制御に使うものである。
【００２２】
【数１】
2008064368.tif 000007
【００２３】
上記の数式においてＦは温調係数でパーセンテージとして表示し、Ｔｒｅは温度制御の目的温度、Ｔｉｎは戻り側温度センサー計測値、Ｔｏｕｔは送り側温度センサー計測値である。
【００２４】
【表１】
2008064368.tif 000008
【００２５】
温調係数Ｆが０より小さい場合、温調装置の温調効果が設計値よりも遅くなり、アンダーシュート的なパフォーマンスとなる。
【００２６】
温調係数Ｆが０から１００％の場合、温調装置の冷却効果が従来の戻り側センサー使用時（０）の温調効果から、送り側センサー使用時（１００％）の温調効果の範囲内、つまりアンダーシュート気味からオーバーシュート気味の範囲内で調整できる。しかもこの調整は温調装置のＰＩＤなどの内部パラメーターを変更せずに行うことができる。
【００２７】
温調係数Ｆが５０％の場合、理論的に循環回路の中央値つまり非温調体の中央に設置したセンサーと同じ働きをする。
【００２８】
温調係数Ｆが１００％よりも大きい場合、温調装置は戻り側センサーを使用する時よりも敏感に反応し、従来の温調装置よりオーバーシュート的な温調で、ダイナミックに働くことができる。
【００２９】
温調係数Ｆをどのように変更しても、装置の温度変化は到達時間と関係なく、最終的に設定温度に到達する。係数Ｆは設定温度に到達する時間のみに関係があって、温度制御精度と関係がない。
【００３０】
本発明は、送り側と戻り側のセンサーを利用し、送り側センサーと戻り側センサーの間（０から１００％）に参考温度を算出することにより、従来の温調装置の温度調整時に発生するアンダーシュート及びオーバーシュートを克服することと、その拡張（−１００％から＋２００％又はそれ以上）設定することによって、従来の温調装置の設計温調効果より拡大又は縮小することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、循環式温調装置の送り側と戻り側に設けた２つのセンサー情報を係数Ｆに基づき、数式で参考温度を算出してから制御することによって、次の効果をもたらす：
１）    従来の温調装置のＰＩＤなどの内部パラメーターを変動させないと調整できないオーバーシュートとアンダーシュートをそのＰＩＤなどのパラメーターを変動せずに調整可能にした。
２）    温調対象の内部に温度センサーを設置しにくい場合、２つのセンサー情報を計算することにより温調対象の内部温度に近い温度をシュミレーションすることを可能にした。
３）    従来の温調装置の設計定値より緩やかな温調若しくはダイナミックな温調の効果を可能にした。
４）    温調係数Ｆを導入することによって、温調装置の基本性能のＰＩＤによる温度の安定度などの基本性能を維持しながら、上位の制御部の指示により温度変化のパターンを変えられるようになった。
【００３２】
この温調係数Ｆは予め温調対象によって選定するか、温度調整する過程中に上位の制御装置から与えることもできる。その上位の制御装置で対数型、指数型、サイン波などの計算処理まで加えることができ、温度調整の知能化などの制御も可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明は、水、空気など液体、気体の温調媒体を循環して温度を調整するあらゆる循環式温調装置に適している。特に温調対象に温度センサーの設置が困難な場合に効果を発揮する。温調対象に循環する液体、気体などの媒体はなるべく完全循環の状態又は一定比例で戻ることが本発明の効果を発揮できる条件である。
【実施例１】
【００３４】
図３は、本発明の液体循環式温調装置の実施例の略図であって、１は循環式温調装置、２は温調対象、３は戻り側温度センサー、４は送り側温度センサーである。
【００３５】
センサー３と４は温調対象２の熱が発生することによって異なる温度を検出し、その温度に差が生じる。従来の温調方法の場合、温調装置１がセンサー３か４の検出した温度で温度調整を行うが、温調係数Ｆを加えて計算すると、センサー３と４以外の参考温度が得られる。
【００３６】
係数Ｆの値によって温調装置１が異なる方法で温度調整するが、温調対象２の熱が安定後、参考温度は到達時間に関係なく、最終的に設定した温度に到達する。係数Ｆは設定温度に到達する時間のみに関係があり、温度制御精度と関係がないのである。つまり、係数Ｆは温調効果のみと関係があり、温度精度と関係がない温調係数である。
【００３７】
この装置は温調対象としての作業部が温度センサーの設置が不可能なため、温調装置の戻り側と送り側に設置する２つのセンサーを前述の方法で５０％に設定して装置内部の温度をシュミレーションする。装置がアイドリング時、作業部の温度変化がないため、温調装置の送り側と戻り側のセンサー温度が同じで、作業部の温度は送り側と戻り側のセンサー温度と同値である。装置が動作時、温調対象の作業部に熱が発生することにより温度が上昇し、循環液が加熱され温度が上昇する。作業部の温度上昇は循環液の冷却と作業による加熱が相当する場合、作業部中央の温度は安定し、その時の温度は温調装置送り側センサーと戻り側センサーの測定された温度差の概ね５０％に相当する。
【００３８】
このシミュレーション温度を参考温度として温度に制御することにより、作業部の作業時の温度を制御することが可能である。ただし、このシミュレーションは作業部の熱イニシャルを０とする。同じ例の異なる利用法として、図３の循環回路で、循環液の流量が固定で、装置の温調効果が温調対象２の作業内容によって変更させる必要がある場合、従来の制御方法では困難であるが、本発明の方法を使うと、各々の作業内容に係数Ｆを設定し、内容に合わせてその係数Ｆを変えることによって温調装置は各作業内容に合わせて異なる温調効果を作り出すことが可能である。
【実施例２】
【００３９】
図４は、閉鎖空間での実施例の略図である。従来の空調機は戻り空気の温度を測定して空調効果を制御しているが、空調範囲の温度が変化する時に、オーバーシュート気味な過空調現象が発生する。それを改善するために空調機のＰＩＤのＩ（積分係数）を大きくしているが、それが空調機の感度を低下させ、結果的に空調範囲内の微小な温度変化に反応できず、空調精度が低かった。
【００４０】
そこで温調対象２（閉鎖空間）に設置した温調装置１（空調機）の戻り空気の吸気口にセンサー３と送風口にセンサー４を設置することによって、その２つのセンサーで測定された温度を前述の方法で計算して、空調効果を制御することで、空調機のＩ（積分係数）を大きく設定しなくても過空調現象を避けることができる。
【００４１】
これにより、空調機は様々な空間の状況に合わせて温調係数Ｆを設定することにより、その空間に最適な空調効果を出せる。また、閉鎖空間の熱の変化、又は、外部からの熱の搬入の状況に応じて係数Ｆを選定することが可能なので、その空間の空気の流れを変えなくても、温調効果を変えることができる。つまり、空調機は様々な空間の状況に合わせて係数Ｆを設定することにより、その空間に最適な空調効果が出せるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】２センサーのデータに上位制御部よりの温調係数Ｆを加えて計算することにより温調効果を制御方法。
【図２】従来の温調装置のＰＩＤのみの制御方法。
【図３】液体循環式温調装置の２センサー制御の例である。
【図４】閉鎖空間での空調機の実施方法を示した説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    温調装置
２    温調対象
３    戻り側温度センサー
４    送り側温度センサー
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008064368.tif 000009
【図２】
2008064368.tif 000010
【図３】
2008064368.tif 000011
【図４】
2008064368.tif 000012