温度控制装置的制作方法

专利名称：温度控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及温度控制装置，通过在配置于被控制对象附近的调温部中使流体循环
来预期地控制上述控制对象的温度。
背景技术：
图12示出了这种温度控制装置。如图所示，储藏箱100内的流体由泵102吸入， 并排出到加热部104侧。加热部104具有加热器等，从而能够对输出到调温部106的流体 进行加热。通过调温部106的流体向冷却部108输出。在冷却部108能够对输出到储藏箱 100的流体进行冷却。 在如此的结构中，通过调节提供给调温部106的流体的温度来控制被调温器106 所支撑的被控对象的温度。在此，当想要使被控对象的温度上升时，在冷却部108不使流体 冷却，而且在加热部104对流体进行加热。另一方面，当想要使被控对象的温度降低时，在 冷却部108对流体进行冷却，而且在加热部104不对流体进行加热。由此，能够预期地对被 控对象的温度进行控制。 此外，现有的温度调节装置除了如图12所示的之外，例如还有下述专利文献1中 记载的。专利文献1特开2000-89832号公报

发明内容
可是，在上述温度控制装置中，将被控对象的温度变为预期温度需要很长的时间。 即，当想要降低被控对象的温度时，必须在停止加热部104加热的同时，开始冷却部108的 冷却。但是，即使在加热部104的加热停止之后，由于余热，也要持续一段时间地从加热部 104输出高温流体。此外，即使开始了冷却部108的冷却，在流体实际被冷却之前也需要时 间，另外，为降低储藏箱IOO内流体的温度需要更长的时间。因此，不能迅速地变更调温部 106内的温度，进而，不能迅速地变更被控对象的温度。 本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种温度控制装置，该温 度控制装置当通过在被控对象附近配置的调温部中使流体循环来预期地控制所述被控对 象的温度时，能够使该被控对象的温度迅速地追随预期的温度。 根据本发明的第一方面，提供一种温度控制装置，通过在配置于被控对象附近的 调温部中使流体循环来预期地控制所述被控对象的温度，其特征在于，所述温度控制装置 包括加热通路，对所述流体进行加热并使流体在所述调温部循环；冷却通路，对所述流体 进行冷却并使流体在所述调温部循环；旁通路，使所述流体在所述调温部循环而无需通过 所述加热通路及所述冷却通路；调节装置，对从所述加热通路、所述冷却通路及所述旁通路 提供到所述调温部的流体的流量比进行调节；以及流动装置，使所述流体流动以使所述流 体循环，所述加热通路中设置有用于加热所述流体的加热部，所述流动装置设置在所述流 体的循环路径中的所述加热部的下游侧。，通过调节经由上述加热通路、上述冷却通路以及上述旁通路供给到调温部的流体的流量比，能够迅速改变供给到调温部的流体的温度。此外，流动装置设置在加热部的下游侧，因此在流动装置对流体的吸引力的影响下，可抑制被加热通路中的加热部所加热的部分的压力上升。因此，也可降低上述被加热部分所需的耐压度。此外，可将上述加热通路、上述冷却通路以及上述旁通路相互合流的合流部流路面积控制在其上游通路的流路面积的总和以下，此外也可以小于总和。 本发明第二方面的特征在于，在本发明的第一方面中，所述调节装置包括流量调节装置，所述流量调节装置调节从所述加热通路供给到所述调温部的流体的流量，并且该流量调节装置设置在所述加热部的上游侧。 上述第二方面中，通过在加热部的上游侧设置调节从上述加热通路供给到上述调温部的流体流量的装置，可以很好地避免流动装置降低被加热通路中的加热部所加热的部分的压力的效果受调节装置的干扰。 本发明第三方面的特征在于，在上述第一或第二方面中，所述流体的循环路径中设置有体积变化吸收装置，所述体积变化吸收装置能够吸收所述流体因温度导致的体积变化。 流体体积具有温度依赖性时，流体的温度变化将引起体积发生变化，因此流体的循环可能受到干扰。对于这一点，由于上述第三方面中具有体积变化吸收装置，所以即使流体的体积发生了变化，也可很好地维持流体的循环。 此外，上述体积变化吸收装置，优选地设置在上述流动装置的上游。 本发明第四方面的特征在于在第一至第三方面任一项中，所述加热通路以及所
述冷却通路中设有流出通路，所述流出通路绕开所述调节装置使所述流体从其上游侧流到
下游侧。 流体从加热通路、冷却通路等流向调温部受到禁止时，这些通路中将产生温度梯度。因此，禁止刚被解除之后，流到调温部的流体的温度受到温度梯度的影响，使调温部的温度追随期望温度所需要的时间有可能长时间化。对于这一点，由于上述第四方面中具有流出通路，因此可以很好地抑制加热通路、冷却通路中的温度梯度，进而可更迅速地使调温部的温度追随期望温度。 此外，本发明第四方面还可以具有以下特征在上述加热通路中设置有检测其温度的加热侧温度检测装置，在上述冷却通路中设置有检测其温度的冷却侧温度检测装置。此时，由于具备上述流出通路，所以可以很好地抑制上述检测装置因流体从加热通路以及冷却通路流向调温部被禁止而受到上述温度梯度的影响。 本发明第五方面的特征在于在上述第一至第四方面的任一项中，流体从所述加热通路以及所述旁通路两者供给到所述调温部时使用的旁通路、和流体从所述冷却通路以及所述旁通路两者供给到所述调温部时使用的旁通路包括共同的通路。 上述第五方面中，流体从加热通路及旁通路供给到调温部时、和流体从冷却通路及旁通路供给到调温部时，可使用共同的旁通路。因此，与必须使用各自的旁通路相比，可简化温度控制装置的构造。 本发明第六方面的特征在于在上述第一至第五方面的任一项中，进一步包括操作装置，所述操作装置对所述调节装置进行操作以将所述调温部附近的流体温度控制为目
5标值。
由于上述第六方面中具有操作装置，因此能够预期地调节调温部的温度。
本发明第七方面的特征在于在上述第六方面中，进一步包括对所述调温部附近
的流体温度进行检测的供给温度检测装置，所述操作装置将所述供给温度检测装置的检测
值反馈控制为所述目标值。 在上述第七方面中，由于进行反馈控制，因而能够使检测值高精度地追随目标值。
本发明第八方面的特征在于在上述第七方面中，所述调节装置是对所述加热通路、所述冷却通路以及所述旁通路的各流路面积进行调节的装置，所述操作装置包括变换装置，所述变换装置将基于所述检测值与所述目标值偏离程度的量变换为所述加热通路、所述冷却通路及所述旁通路各自的流路面积操作量。 在上述第八方面中，由于具有变换装置，因此仅通过将检测值相对于目标值的偏离程度作为唯一的量进行量化，就可以基于此量化后的量对上述三个通路的流路面积进行调节(操作)。 此外，优选地，变换装置当检测值大于目标值时，相对于上述偏离程度的变化改变冷却通路以及旁通路的流路面积；当检测值小于目标值时，相对于上述偏离程度的变化改变加热通路以及旁通路的流路面积。 本发明第九方面的特征在于在上述第七或第八方面中，所述操作装置自所述目标值变化起经过预定期间，操作所述调节装置以根据对所述旁通路的温度进行检测的旁通路温度检测装置的检测值开环控制所述调温部附近流体的温度，以取代所述反馈控制。
目标值发生变化时，为了通过反馈控制使检测值的温度迅速地追随目标值，需要增大该反馈控制的增益。于是，增大控制的增益时，在目标值上下变动的检测值的变动量将变大。如此，在反馈控制中，响应性的提高和变动量的抑制是相互折中的关系。对于这一点，由于上述第九方面中，在自目标值改变起的预定期间内时，进行开环控制以代替反馈控制，所以即使设定了反馈控制以抑制检测值在目标值上下变动的变动量，也可提高目标值变化时的响应性。 本发明第十方面的特征在于，在上述第九方面中，当所述旁通路内的流体温度高于所述目标值时在所述预定期间内通过对从所述旁通路以及所述冷却通路供给到所述调温部的流体的流量比进行操作来进行开环控制，当所述旁通路内的流体温度低于所述目标值时在所述预定期间内通过对从所述旁通路以及所述加热通路供给到所述调温部的流体的流量比进行操作来进行开环控制。 在上述第十方面中，当旁通路内的流体温度高于上述目标值时，对上述旁通路以及上述冷却通路的流路面积进行操作，与还使用加热通路的情况相比，可降低能耗量。此外，当旁通路内的流体温度低于上述目标值时，对上述旁通路以及上述加热通路的流路面积进行操作，与还使用冷却通路的情况相比，可降低能耗量。 本发明第i^一方面的特征在于在上述第一至第十方面的任一项中，还包括过渡时期目标值设定装置，所述过渡时期目标值设定装置在与所述调温部的温度有关的要求变化的情况下比所述要求的变化更大地使所述目标值变化。 为了自目标值变化起使调温部的温度追随目标值，由于需要通过被调温后的流体使调温部的温度变化，因此追随目标值时将产生响应延迟。而且，为了改变被控对象的温度，由于必须在调温部的温度发生变化后在被控对象和调温部之间进行热能交换，因此被控对象温度变化的响应延迟将变得更加显著。因此，在上述第十一方面中，当实际的要求发生变化时，可以通过比所述要求的变化更大地使所述目标值变化从而迅速地将调温部和被控对象等的温度变为所要求的温度。 本发明第十二方面的特征在于在上述第九至第十一方面的任一项中，还包括开环控制自适应支援装置，所述开环控制自适应支援装置输出信号以催促外部对于所述开环控制的增益、该开环控制的持续时间及该开环控制时的目标值的设定中的至少之一选择多个选项中的任意一个，并根据所选择的值来进行所述温度控制。 开环控制中，其增益、持续时间、目标值的最佳设定均依赖于被控对象。因此，在温度控制装置中，预先固定设置这些参变量，有可能无法对被控对象适当地进行开环控制。对于这一点，在上述第十二方面中，由于具有开环控制自适应支援装置，因此能够降低温度控制装置的使用者根据被控对象适配这些参变量时的劳动量。 本发明第十三方面的特征在于在上述第六至第十二方面的任一项中，所述操作装置在所述调温部的温度处于稳定状态的情况下禁止所述加热通路及所述冷却通路由所述调节装置调节的流路面积变为0。 流体从加热通路、冷却通路等流向调温部被禁止时，调节装置的下游侧将产生温度梯度。因此，禁止刚被解除之后，由于流到调温部的流体的温度受温度梯度的影响，因而使调温部的温度追随期望温度所需要的时间可能很长。对于这一点，在上述第十三方面中，调温部的温度处于稳定状态时，通过禁止被上述加热通路以及冷却通路的上述调节装置所调节的流体的流量变为零，可以很好地抑制温度梯度，进而可以更迅速地使调温部的温度追随期望温度。 此外，本发明第十三方面也可以具有以下特征在上述加热通路中设置有检测其温度的加热侧温度检测装置，在上述冷却通路中设置有检测其温度的冷却侧温度检测装置。此时，通过禁止流体从加热通路和冷却通路等流到调温部可以很好地抑制上述检测装置受到上述温度梯度的影响。 本发明第十四方面的特征在于一种温度控制装置，通过在配置于被控对象附近的调温部中使流体循环来预期地控制所述被控对象的温度，所述温度控制装置包括加热通路，对所述流体进行加热并使流体在所述调温部循环；冷却通路，对所述流体进行冷却并使流体在所述调温部循环；旁通路，使所述流体在所述调温部循环而无需通过所述加热通路及所述冷却通路；调节装置，对从所述加热通路、所述冷却通路及所述旁通路提供到所述调温部的流体的流量比进行调节。 上述第十四方面中，通过调节经由加热通路、冷却通路以及旁通路供给到调温部的流体的流量比，可迅速地改变供给到调温部的流体的温度。而且，在上述第十四方面中也可以进一步增加上述第二至第十三方面所记载内容的至少之一。此外，上述加热通路、上述冷却通路及上述旁通路彼此合流的合流部的流路面积可以在其上游通路的流路面积的总和以下，或者小于该总和。


图1是表示第一实施方式涉及的温度控制装置的全体结构的图。
图2是表示第一实施方式涉及的反馈控制的处理顺序的流程图。 图3是表示第一实施方式涉及的冷却用阀、旁路用阀、加热用阀的操作量设定手
法的图。 图4是表示在第一实施方式中假设只通过反馈控制来进行温度控制时被控对象 等的温度推移的时间图。 图5是表示第一实施方式中目标值的设定处理顺序的流程图。 图6是表示第一实施方式中开环控制的处理顺序的流程图。 图7是表示并用了上述开环控制的情况下被控对象等的温度推移的时间图。 图8是表示第二实施方式涉及的温度控制装置的全体结构的图。 图9是表示第三实施方式涉及的冷却用阀、旁路用阀、加热用阀的操作量设定手
法的图。 图10是表示第四实施方式涉及的开环控制的自适应支援处理的顺序的流程图。 图11为上述各实施方式的变型例涉及的温度控制装置的全体结构的图。 图12为表示现有温度控制装置的构成的图。
具体实施例方式(第1实施方式) 下面参照附图对本发明涉及的温度控制装置的第一实施方式进行说明。
图1示出了本实施方式涉及的温度控制装置的全体构成。 如图所示的温度控制装置用于例如生物工学领域或化学工业领域中的加工*制造 工序、生物学 化学实验、半导体制造工序、或者精密机器的制造工序中。温度控制装置具 有调温板10。上述调温板10为通过使被控对象置于其上能够从垂直下方支撑被控对象的 板状部件，并与被控对象进行热能交换。具体而言，在调温板10内部设有供通过汇流部12 聚拢的非压縮性流体(优选为能够进行热能交换的液状介质(液状温度介质))流动的通 路(调温部11)，从而通过该流体的温度能够调节调温板10的温度。此外，被控对象例如可 以是被测化学物质、半导体片、精密机器等。 在调温板10内流动的流体通过返回通路16供给到分歧部18。冷却通路20、旁路 通路30以及加热通路40与分歧部18连接。 冷却通路20是冷却从分歧部18流入的流体并使之向汇流部12流出的通路。在 冷却通路20设有冷却部22以覆盖冷却通路20的一部分。冷却部22冷却从分歧部18流 入的流体。具体而言，在冷却部22设有供冷却到预定温度的流体(水、油、冷媒等)流动的 通路，从而通过该流体使冷却通路20内的流体冷却。冷却通路20由于在冷却部22的上游 侧端部和下游侧端部之间具有弯曲的通路构造，从而扩大了冷却部22内的冷却通路20内 的容积。另外，代替该弯曲构造，例如也可以通过只在冷却部22内扩大流路面积来扩大冷 却部22内的容积。在上述中，"上游"和"下游"分别是指，以流体的流动方向为基准流动方 向的后方和前方。 此外，在冷却通路20中冷却部22的上游侧设有连续地调节冷却通路20内的流路 面积的冷却用阀24。此外，在冷却通路20中比冷却部22更下游侧设有检测冷却通路20内 的流体的温度的冷却用温度传感器26、以及检测冷却通路20内的流体的质量流量或容积流量的冷却用流量计28。 另外，冷却通路20优选地在冷却部22的更下游侧它的流路面积大致恒定。
另一方面，旁通路30是使从分歧部18流入的流体原样地经汇流部12向调温部11 流出的通路。在旁通路30的上游侧设有连续地调节旁通路30内的流路面积的旁路用阀 34。然后，在旁通路30中旁路用阀34的更下游侧设有检测旁通路30内的流体温度的旁路 用温度传感器36、以及检测旁通路30内的流体的质量流量或容积流量的旁路用流量计38。
加热通路40是对从分歧部18流入的液体进行加热并使之向汇流部12流出的通 路。在加热通路40中设有加热部42以覆盖其一部分。加热部42加热从分歧部18流入的 流体。具体而言，在加热部42中设有供加热到预定温度的流体(水、油、热媒等)流动的通 路，从而通过该流体使加热通路40内的流体加热。加热通路40由于在加热部42的上游侧 端部和下游侧端部之间具有弯曲的流路构造，从而扩大了加热部42内的加热通路40内的 容积。另外，代替该弯曲构造，例如也可以通过只在加热部42内扩大流路面积来扩大加热 部42内的容积。 另外，在加热通路40中加热部42的更上游侧设有连续地调节加热通路40内的流 路面积的加热用阀44。然后，在加热通路40中加热用阀44的更下游侧设有检测加热通路 40内的流体温度的加热用温度传感器46、以及检测加热通路40内的流体的质量流量或容 积流量的加热用流量计48。 此外，加热通路40优选地在加热部42的更下游侧它的流路面积大致恒定。
冷却通路20、旁通路30及加热通路40通过位于其下游位置的汇流部12连接。在 此，汇流部12内的流路面积、汇流部12和调温部11之间的流路面积优选地，在不降低流体 流速的范围内，与冷却通路20、旁通路30及加热通路40的流路面积相比较，尽量不扩大。 即，汇流部12、以及汇流部12和调温部11之间的流路面积优选地被设定为尽量不降低从冷 却用阀24、旁路用阀34及加热用阀44流出的流体的流速以能够抑制因其容积所引起的流 体滞留。这可以通过例如将合流部12、以及合流部12和调温部11之间的流路面积设定在 冷却通路20、旁路通路30以及加热通路40的各流路面积的1. 5倍以下来实现。
上述合流部12和调温部11之间，为了使流体循环而设置有作为流动手段的泵14 以使流体流动。这里，泵14由例如可以是隔膜泵、涡流泵、级联泵(力》少 一 卜"水> :/ )等。 此外，合流部12和泵14之间的通路连接有调节器13。调节器13包括装有流体的容器。尽 管此容器中装有流体但在其上部具有空隙且注入有气体。因此，即使因温度变化而引起流 体的体积发生改变，此变化也可由作为压縮性流体的气体吸收。于是，由此可避免流体流动 因流体体积的改变而受到妨碍。同时，调节器13具有呼吸阀13a以当容器内气体的压力变 为预定压力以上时将气体释放到大气中、且当容器内气体的压力变为比上述预定压力低的 规定压力以下时吸入大气。图中示意性地示出了呼吸阀13a包括一对止回阀的构成，但实 际上优选地，呼吸阀构成为包括隔膜阀等。此外，将合流部12和调温部11之间的流体流通 线路与调节器13连接的连接通路的行进方向优选为大致垂直于流体从合流部12流向调温 部11的流通方向。另外，上述连接通路的流路面积优选地等于或小于合流部12和调温部 11之间流体流通线路的流路面积。 在上述汇流部12和调温部11之间设有对提供到调温部11的流体的温度进行检 测的供给温度传感器51。即，供给温度传感器51检测调温部11内和/或附近的流体的温
9度。 另一方面，控制装置50通过根据被控对象的温度的要求值(要求温度Tr)对冷却 用阀24、旁路用阀34、加热用阀44进行操作来调节调温部11内的流体温度，由此间接地控 制调温板10上的被控对象的温度。此时，控制装置50适当参照冷却用温度传感器26、旁路 用温度传感器36、加热用温度传感器46、冷却用流量计28、旁路用流量计38、加热用流量计 48、供给温度传感器51等的检测值。 另外，上述控制装置50包括用于驱动冷却用阀24、旁路用阀34及加热用阀44的 驱动部、和用于根据上述各种检测装置的检测值运算上述驱动部提供的操作信号的运算 部。此运算部可以由专用的硬件装置构成，此外也可以具备微型计算机。另外，也可以具备 通用性的个人电脑和使其进行运算的软件。 根据上述温度控制装置，能够根据要求温度Tr的变化使调温部11内的温度迅速 地变化。即，在冷却通路20内的流体温度为要求温度Tr以下且加热通路40内的流体温度 为要求温度Tr以上的范围内，不管要求温度Tr为何值，都可以通过调节来自冷却通路20、 旁通路30及加热通路40的流体的流量使调温部11内的温度迅速变为预期的温度。
而且，上述温度控制装置通过具有旁通路还能够降低预定维持调温部11内的温 度时的能量消耗量。下面就此进行说明。 现在，假设调温部11内循环的流体为水，冷却通路20内的温度为l(TC ，加热通路
40内的温度为7(TC，调温部11内流动的流体的流量为"20L/分"。另外，假设将供给温度
传感器51的检测值Td控制为"4(TC "而实现稳定状态，从调温部11流出的流体的温度上
升为"43t:"。在这种情况下，通过使冷却通路20及旁通路30的流体流到调温部11而不使
用加热通路40内的流体能够进行温度控制。就此时的能量消耗量进行考察。 现在，如果将从冷却通路20向调温部ll流出的流体的流量设为"Wa"，则以下的式
子成立。 20 (L/分)X 40 (°C ) = 10 (°C ) X Wa+43 (°C ) X (20_Wa)由此，Wa— "1.8L/分" 为此，冷却部22中消耗的能量消耗量Qa如下，
Qa = (43-10) X 1. 8 X 60 (秒)+ (860 :变换系数)
= 4. lkW 相反，在不具备旁通路30的构成的情况下，冷却部22的能量消耗量Qa和加热部
42的能量消耗量Qc如下，
Qa= (43- 10) x 10 (L/分)x 60 (秒)+860 —23kW
Qc = ( 70 _ 43 ) x 10 ( L /分)x 60 (秒)+ 860— 19 kW 因此，能量消耗量Q为42kW，是设有旁通路30时的大概10倍。 接下来对本实施方式涉及的控制装置50进行的温度控制详细描述。图2示出了
控制装置50进行的处理中反馈控制的处理顺序。此处理由控制装置50例如以预定的周期
反复执行。
在这一系列的处理中，首先在步骤SIO中判断是否为开环控制。此处理是判断反 馈控制的执行条件是否成立的处理。在此，开环控制是在后述条件下进行的控制，此时不执 行反馈控制。 在步骤S10中为否定判断的情况下，在步骤S12中，取得供给温度传感器51的检 测值Td。接着，在步骤S14中，计算用于将检测值Td反馈控制为目标值Tt的基本操作量 MB。在此，目标值Tt为基于要求温度Tr所确定的值，在反馈控制中成为要求温度Tr。基本 操作量MB是根据检测值Td相对于目标值Tt的偏离程度所计算的量。具体而言，在本实施 方式中，通过检测值Td和目标值Tt之差A的PID(比例积分微分)运算来计算基本操作 量MB。 接下来在步骤16中，将基本操作量MB变换为冷却用阀24、旁路用阀34及加热用 阀44的各操作量(开度Va， Vb， Vc)。在此采用图3所示的关系。在此，冷却用阀24的开 度Va在基本操作量MB不到0的情况下随着基本操作量MB的增加而单调减小，在基本操作 量MB为0以上的情况下变为"0"。这个设定是为了实现检测值Td比目标值Tt越高越增 加冷却通路20的流量、且检测值Td在目标值Tt以下时不使用冷却通路20。另外，加热用 阀44的开度Vc在基本操作量MB大于0的情况下随着基本操作量MB的增加而单调增加， 在基本操作量MB为0以下时变为"0"。这个设定是为了实现检测值Td比目标值Tt越低越 增加加热通路40的流量、且检测值Td在目标值Tt以上时不使用加热通路40。此外，旁路 用阀34的开度Vb随着基本操作量MB偏离0而单调减小。另外，在图3中，优选地按照使 从3个通路流出的总流量不随基本操作量MB的值变化而变化的方式来设定各开度。
根据这样的设定，基于通过检测值Td和目标值Tt之差A的单一 PID(比例积分 微分)运算所计算的基本操作量MB，可以设定冷却用阀24、旁路用阀34及加热用阀44三 个阀的操作量。 当前图2的步骤S16的处理完成时，在步骤S18中对冷却用阀24、旁路用阀34及 加热用阀44三个阀进行操作。另外，在步骤10中被判断为否定的情况下，或者步骤S18的 处理完成的情况下，暂且结束这一系列的处理。 这样通过运用反馈控制，可以使检测值Td高精度地追随目标值Tt。但是，为了通 过反馈控制提高检测值Td相对于目标值Tt的变化的响应性，要求增大反馈控制的增益，另 一方面如果增大增益，那么检测值Td在目标值Tt的上下变动的变动量将变大。这样，在反 馈控制中，对目标值Tt变化的响应性的提高、和检测值Td变动量的降低为互相折衷(卜^ 一 K * 7 )的关系。因此，在降低变动量的情况下，将要牺牲响应性。图4示出了目标值Tt 变化时运用反馈控制情况下的检测值Td及被控对象的温度的变化。 如图所示，在检测值Td成为目标值Tt之前产生响应延迟，且在被控对象的温度追 随目标值Tt之前需要更长时间。这是因为，为了使被控对象的温度变化，必须使调温部11 的温度变化，通过调温板10和调温部11的热能交换使调温板10的温度变化，从而在调温 板10和被控对象之间产生热能交换。因此，由于为降低检测值Td的变动量而设定了反馈 控制，因而将难以通过反馈控制使被控对象的温度迅速地追随目标值Tt。于是，在本实施方 式中，在要求温度Tr变化的情况下，采用开环控制。并且此时，与要求温度Tr的变化相比 更大地使目标值Tt暂时变化。 图5示出了本实施方式涉及的过渡时期的目标值Tt的设定处理的顺序。此处理由控制装置50例如以预定的周期反复执行。 在这一系列的处理中，首先在步骤S20中判断偏置控制执行标志是否接通。在此， 偏置控制执行标志是执行使目标值Tt暂时变大的偏置控制的标志。然后，在断开的情况下 转移到步骤S22。在步骤S22中判断要求温度Tr的变化量ATr的绝对值是否为阈值a以 上。此处理用来判断是否处于通过前图2所示的反馈控制不能使被控对象的温度迅速地追 随要求的变化的状态。然后，在判断为要求温度Tr的变化量ATr的绝对值在阈值a以上 的情况下，在步骤S24中接通偏置控制执行标志，并开始对偏置控制时间进行计时的计时 动作。 在上述步骤S24的处理完成的情况下，或者在步骤S20中得到肯定判断时，在步骤 S26中判断变化量ATr是否大于O。此处理是判断是否发生了使温度上升方面的要求的处 理。然后，在变化量ATr被判断为大于0的情况下转移到步骤S28。在步骤S28中，将目标 值Tt设定为加热通路40内的流体的温度减去预定的偏离值13所得的值。在此，使目标值 Tt越接近加热通路40内的温度，就越能够使被控对象的温度迅速地上升。但是，在目标值 Tt高于加热通路40的温度的情况下将不能进行控制。于是，通过使流体在加热通路40中 循环能够改变加热通路40内的温度。因此，将目标值Tt设定为仅比加热通路40内的温度 低偏离值P 。 另一方面，在步骤S26中被判断为变化量ATr为0以下的情况下，在步骤S30中， 将目标值设定为比冷却通路20内的流体的温度高偏离值Y的值。在此，偏离值Y的设定 与上述偏离值P的设定主旨相同。 由步骤S28、 S30的处理进行的目标值Tt的设定在偏置持续时间Tbi中持续(步 骤S32)。然后，经过了偏置持续时间Tbi时，在步骤S34中，将目标值Tt变为要求温度Td。 此外，断开偏置控制执行标志并结束对偏置控制时间进行计时的计时动作。另外，在步骤 S34的处理完成的情况下，或者在步骤S22、S32中得到否定判断的情况下，暂时结束这一系 列的处理。 图6示出了本实施方式涉及的过渡时期的温度控制的处理顺序。此处理由控制装 置50例如以预定周期反复执行。 在这一系列的处理中，首先在步骤S40中，判断作为以进行开环控制为目的的标 志的开环控制标志是否接通。然后，在开环控制标志未接通的情况下转移到步骤S42。在步 骤S42中，判断目标值Tt的变化量ATt的绝对值是否为阈值e以上。然后，在判断为目 标值Tt的变化量ATt的绝对值在阈值e以上的情况下，在步骤S44中，接通作为以进行 开环控制为目的的标志的开环控制标志，并开始对开环控制时间进行计时的计时动作。
然后，在步骤S44的处理完成的情况下，或者在步骤S40中得到肯定判断的情况下 转移到步骤S46。在步骤S46中，判断目标值Tt是否高于由旁路用温度传感器36检测的旁 通路30内的流体的温度Tb。此处理是判断是使用旁通路30及加热通路来进行开环控制还 是使用旁通路30及冷却通路20来进行开环控制的处理。 然后，在判断为目标温度Tt高于旁通路30内的流体温度Tb的情况下转移到步骤 S48。在步骤S48中使用旁通路30及加热通路40来进行开环控制。即，如果目标温度Tt 高于旁通路30内的流体温度Tb，那么使用冷却通路20只能造成能源的浪费，因此使用旁通 路30及加热通路40来进行开环控制。具体而言，使用加热用温度传感器46的温度Tc及加热用流量计48的流量Fc、和旁路用温度传感器36的温度Tb及旁路用流量计38的流量 Fb对加热用阀44及旁路用阀34进行操作，以使提供给调温部11的流体的温度变为目标值 Tt。具体而言，对加热用阀44及旁路用阀34进行操作以使下面的式子成立。
TtX (Fc+Fb) = TcXFc+TbXFb 另一方面，在步骤S46中判断为目标温度Tt为旁通路30内的流体温度Tb以下的 情况下转移到步骤S50。在步骤S50中使用旁通路30及冷却通路20来进行开环控制。艮P， 如果目标温度Tt为旁通路30内的流体的温度Tb以下，那么使用加热通路40只能造成能 源的浪费，因此使用旁通路30及冷却通路20来进行开环控制。具体而言，使用冷却用温度 传感器26的温度Ta及冷却用流量计28的流量Fa、和旁路用温度传感器36的温度Tb及旁 路用流量计38的流量Fb对冷却用阀24及旁路用阀34进行操作，以使提供给调温部11的 流体的温度变为目标值Tt。具体而言，对冷却用阀44及旁路用阀34进行操作以使下面的 式子成立。 Tt X (Fa+Fb) = Ta X Fa+Tb X Fb 上述步骤S48、S50的处理完成时转移到步骤S52。在步骤S52中判断是否经过了 预定期间Top。在此，预定期间Top决定开环控制持续的时间。在本实施方式中，将预定期 间Top设定为比偏置持续时间Tbi长的时间以避免在由前图5所示的处理所设定偏置持续 时间Tbi内转移到反馈控制。然后，在判断为经过了预定期间Top的情况下，在步骤S54中， 断开开环控制标志，并结束对开环控制时间进行计时的计时动作。 另外，在步骤S54的处理完成的情况下，或者在步骤S42、S52中得到否定判断的情 况下，暂时结束这一系列的处理。 图7示出了并用图6及图5的处理时的温度控制状态。如图所示，和前图4所示 的情况相比，能够使被控对象的温度迅速地追随目标值Tt。
根据以上详细描述的本实施方式，可以得到以下效果。 (1)本实施方式的温度控制装置包括对流体进行加热并使其循环到调温部11的 加热通路40、对流体进行冷却并使其循环到调温部11的冷却通路20、不通过加热通路40 及冷却通路20使流体循环到调温部11的旁通路30、以及对加热通路40、冷却通路20及旁 通路30的各流路面积进行调节加热用阀44、冷却用阀24及旁路用阀34。由此，在预期地 控制被控对象的温度时，能够使该被控对象的温度迅速地追随预期的温度。
(2)在加热通路40中在用于加热流体的加热部42的下游侧，设置有泵14。由此， 通过泵14对流体吸引力的影响可抑制位于加热部42内的加热通路40的压力上升。因此， 能够降低加热部42内的加热通路40所需的耐压。 (3)将加热用阀44设置在加热部42的上游侧。由此，可以很好地避免泵14降低 位于加热部42内的加热通路40的压力的效果受加热用阀44的干扰。
(4)泵14的上游设置有具有吸收由温度引起的流体体积变化功能作为体积变化 吸收手段的调节器13。由此，即使流体体积发生改变也可以很好地维持流体的循环。
(5)合流部12的下游侧设置了泵14。由此，可通过单一的泵14经由冷却通路20、 旁路通路30以及加热通路40很好地使流体循环。 (6)流体从加热通路40和旁路通路30两者供给到调温部11时使用的旁路通路 30、与流体从冷却通路20和旁路通路30两者供给到调温部11时使用的旁路通路30共用。由此，流体从加热通路40以及旁路通路30供给到调温部11时、和流体从冷却通路20以及 旁路通路30供给到调温部11时，可使用共同的旁路通路30。因此，与必须使用各自的旁路 通路相比，可简化温度控制装置的构造。 (7)将检测调温部11附近的流体温度的供给温度传感器51检测的检测值Td反馈 控制为目标值Tt。由此，能够使检测值Td高精度地追随目标值Tt。 (8)在上述反馈控制时，将基于检测值Td与目标值Tt的偏离程度的基本操作量 MB变换为加热通路40、冷却通路20及旁通路30各自的流路面积操作量(开度Va， Vb， Vc)。 由此，可以根据单一的基本操作量MB来调节(操作)上述3个通路的流路面积。
(9)从目标值Tt变化起经过预定期间，根据对旁通路30的温度进行检测的旁路用 温度传感器36的检测值来开环控制调温部11附近的流体的温度，以代替反馈控制。由此， 即使为了抑制检测值Td在目标值Tt的上下变动的变动量而设定了反馈控制，也能够提高 目标值Tt变化时的响应性。 (10)在旁通路30内的流体的温度高于目标值Tt的情况下，通过操作旁通路30及 冷却通路20的流路面积来进行开环控制；在旁通路30内的流体的温度低于目标值Tt的情 况下，通过操作旁通路30及加热通路40的流路面积来进行开环控制为目标值。由此，能够 尽可能地降低能量消耗量且能够进行开环控制。 (11)当与调温值11的温度相关的要求变化时，比要求的变化更大地使目标值Tt 变化。由此，能够使调温部ll及被控对象的温度更迅速地变化为被要求的温度。
(第2实施方式) 下面参照附图，以与第1实施方式的不同点为中心对第二实施方式进行说明。
图8示出了本实施方式涉及的温度控制装置的全体构成。如图所示，在本实施方 式中，冷却通路20中在冷却用阀24的上游和下游之间连接有绕开冷却用阀24使流体流动 的流出通路60。另外，加热通路40中在加热用阀44的上游和下游之间连接有加热用阀44 使流体流动的流出通路62。 这些流出通路60、62全都比冷却通路20、加热通路40的流路面积足够小。这是为 了当冷却用阀24或加热用阀44处于闭阀时，流出通路60、62能够使流体细微地从冷却通 路20或加热通路40的上游侧流到下游侧。 S卩，在禁止流体从加热通路40或冷却通路20向调温部11流出的情况下，在加热 通路40或冷却通路20中的加热部42或冷却部22与合流部12附近之间产生了温度梯度。 因此，在禁止刚被解除之后，由于向调温部11流出的流体的温度受温度梯度的影响，因而 在使调温部11的温度追随预期温度之前所需的时间有可能延长。另外，在此情况下，由于 冷却用温度传感器26或加热用温度传感器46的温度受此温度梯度的影响，因而检测到的 温度将偏离冷却通路20中的冷却部22内的温度或加热通路40中的加热部42内的温度。 因此，还有可能降低目标值Tt变化时的开环控制的控制性。 相反，在本实施方式中，通过具有流出通路60、62，在加热用阀44或冷却用阀24处 于闭阀状态的情况下，能够适当地抑制加热通路40或冷却通路20下游侧的温度梯度，进而 能够使调温部11的温度迅速地追随预期温度。 根据以上说明的本实施方式，除了第1实施方式的上述(1) (11)的效果之外， 还能够取得以下效果。
14
(12)设置了绕开冷却用阀24及加热用阀44的流出通路60、62。由此能够更适宜 地进行目标值Tt变化时的温度控制。
(第3实施方式) 下面参照附图，以与第1实施方式的不同点为中心对第3实施方式进行说明。
图9示出了本实施方式涉及的基本操作量MB与冷却用阀24、旁路用阀34及加热 用阀44的开度Va、Vb、Vc之间的关系。如图所示，在本实施方式中，设定冷却用阀24的开 度Va和加热用阀44的开度Vc以使它们不成为时常全闭状态。即，冷却用阀24的开度Va 在基本操作量MB不满0的情况下随着基本操作量MB的增加而单调减少，在基本操作量MB 为0以上的情况下为最小开度(> 0)。另外，加热用阀44的开度Vc在基本操作量MB大 于0的情况下随着基本操作量MB的增加而单调增加，在基本操作量MB为0以下的情况下 为最小开度(> 0)。 由此，无需具有前图8所示的流出通路60、62，可以以来自旁通路30的流体流出为 主，抑制调温部11内的温度控制稳定时的这些冷却用阀24或加热用阀44的上游侧的温度 梯度。 根据以上说明的本实施方式，除了先前第1实施方式的上述(1) (11)的效果之 外，还能够取得以下效果。 (13)设定冷却用阀24的开度Va和加热用阀44的开度Vc以使它们不成为时常全 闭状态。由此，能够抑制冷却用阀24或加热用阀44的上游侧的温度梯度，进而能够使调温 部11的温度迅速地追随预期温度。
(第4实施方式) 下面参照附图，以与第1实施方式的不同点为中心对第4实施方式进行说明。
在上述第1实施方式中，当目标值Tt变化时，通过开环控制调温部11附近的温 度，使被控对象的温度迅速地追随预期值。此开环控制的控制增益、上述偏置持续时间Tbi、 开环控制持续的预定期间Top的最优值，依赖于调温板10或者被控对象而变化。另一方面， 当使用者变更被控对象时，由于手动变更这些参数，因而与此相适应的劳力将变大。因此， 在本实施方式中，在控制装置50上搭载了自适应支援功能。图IO示出了本实施方式涉及 的自适应支援的处理顺序。此处理通过控制装置50例如以预定周期反复执行。
在这一系列的处理中，首先在步骤S70中判断是否为执行上述开环控制的适应的 模式(测试模式)。在此，例如在控制装置50的操作部通过配置使用者对测试模式进行指 示用的功能，只需判断测试模式的有无即可。然后，在判断为是测试模式时，在步骤S72中， 将偏置持续时间Tbi的候选显示在使用者可视觉识别的显示装置中。在此，偏置持续时间 Tbi的候选对于该温度控制装置中所设想的被控对象来说在能够成为适合值的范围内预先 设定。 接着在步骤S74中判断是否有偏置持续时间Tbi的输入。此处理是判断使用者是 否选择了偏置持续时间Tbi候选中的一个的处理。然后，在判断为使用者选择了特定的候 选的情况下(步骤S74 :是)，在步骤S76中使用所选择的候选开始进行温度控制。然后，温 度控制结束时，在步骤S78中，通过使用者可视觉识别的显示装置询问使用者是否决定偏 置持续时间Tbi。然后，在由使用者输入了不决定的意思表示的情况下(步骤S80:否)，重 新执行上述步骤S72 S78的处理。
与此相对，在由使用者输入了将至那时为止已选择的候选中的某一个作为最终的 偏置持续时间Tbi的指示的情况下(步骤S80 :是)，在步骤S82中存储偏置持续时间Tbi。 另外，在步骤S82的处理完成的情况下、或在步骤S70中被判断为否定的情况下，暂时结束 这一系列的处理。 根据以上说明的本实施方式，除了先前第1实施方式的上述(1) (11)的效果之 外，还能够取得以下效果。 (14)包括了促使使用者对于偏置持续时间Tbi选择多个选项中的任一个并根据 所选择的值进行温度控制的开环控制自适应支援功能。由此，能够降低温度控制装置的使 用者根据被控对象对开环控制进行适应时的劳动力。
(其他实施方式) 另外，上述各实施方式也可以如下变更来实施。 也可以通过上述第4实施方式来自上述第1实施方式的变更点对上述第2、第3实 施方式进行变更。 在上述第4实施方式中，将进行开环控制自适应支援时的自适应参数作为偏置持 续时间Tbi，但是并不局限于此。例如也可以将开环控制的持续时间(预定期间Top)作为 自适应参数。另外，例如也可以将前图5所示的偏置控制中的目标值的设定(偏离值13、 Y)作为自适应参数。而且，也可以将这些参数的多个作为自适应参数。
在上述第4实施方式中，进行了支援以使使用者能够根据被控对象选择合适的自 适应参数，但是自适应手法并不局限于此。例如可以在对上述偏置持续时间Tbi、预定期间 Top及偏离值13 、 Y各参数任意地设定初始值来进行温度控制时，监视被控对象的温度(或 者调温板10的温度)，当追随该目标值的延迟时间不在容许范围内时，执行自动变更上述 参数中的至少之一的处理。据此，由于能够自动地对开环控制进行自适应以使追随目标值 的延迟时间在容许范围内，因而能够进一步减轻使用者的劳力力。 在上述各实施方式中，并不仅限于将合流部12的下游且调温部11上游的流体温 度检测值Td反馈控制为目标值Tt。例如也可将调温部ll内的流体温度检测值反馈控制为 目标值Tt。此外例如也可将从调温部11供给出的流体温度检测值反馈控制为目标值Tt。
在上述各实施方式中，并不仅限于在合流部12的下游设置泵14以及调节器13。 例如也可分别在冷却通路20、旁路通路30以及加热通路40设置各自的泵及调节器。在此 情况下，例如对于旁通路30，可在旁路用阀34的上游侧设置泵及调节器。此外例如对于冷 却通路20，可在冷却部22和冷却用阀24之间设置泵及调节器。另外对于冷却通路20，也 可在冷却用阀24的上游侧设置泵及调节器。即使在这种情况下，通过在加热通路40的加 热部42的下游设置泵可以抑制加热通路40的压力上升，进而能够降低加热通路40所需的 耐压度。 在上述各实施方式中，并不仅限于使冷却通路20、旁路通路30以及加热通路40在 一处进行合流。例如也可以在使冷却通路20与旁路通路30合流之后，在其下游与加热通 路40合流。即使在这种情况下，优选地尽量縮小合流部的流路面积以尽量不降低通过加热 通路40、冷却通路20以及旁路通路30流入的流体的流速。在此所说的流体的流速是指，流 通方向上的流体行进速度。 将基本操作量MB变换为冷却用阀24、旁路用阀34及加热用阀44的操作量的手法并不仅局限于图3及图9所示的方式。在图3及图9中均是相对于目标值Tt和检测值 Td的温度差A的变化使冷却用阀24、旁路用阀34及加热用阀44中任意两个的操作量变 化，但是并不仅局限于此，例如也可以使所有的操作量变化。另外，在图3及图9中冷却用 阀24、旁路用阀34及加热用阀44的各操作量为温度差A的0次或者1次函数，但是也并 不仅局限于此。在阀门开度的变化和流量的变化之间的关系为非线性时，特别优选地，将上 述各操控量作为温度差A的非线性函数。 在第3实施方式中，不管基本操作量MB为何值，都禁止冷却用阀24和加热用阀44 变为全闭状态，但是并不仅局限于此。也可以只在基本操作量MB变为0附近的情况下，禁 止冷却用阀24和加热用阀44变为全闭状态。S卩，在要求温度Tr变化之前，由于考虑到检 测值Td追随目标值Tt且检测值Td变为稳定状态，因而可以只在此情况下为防备目标值Tt 的变化，只在基本操作量MB处于0附近的情况下，禁止冷却用阀24和加热用阀44变为全 闭状态。另外，此时，优选地，在基本操作量MB小于0的情况下，使冷却用阀24的操作量的 变化量大于加热用阀44的操作量的变化量，并且在基本操作量MB大于0的情况下，使加热 用阀44的操作量的变化量小于冷却用阀24的操作量的变化量。 在上述各实施方式中，独立地设定持续开环控制的预定期间Top和偏置持续时间 Tbi，但是并不仅局限于此，也可以使它们一致。 反馈控制不局限于PID控制。例如也可以是PI控制或I控制。在此，例如，如上 述各实施方式那样，在目标值变化的过渡时期实施开环控制的构成中，反馈控制的目的是 在正常时使检测值Td与目标值Tt高精度地一致，以及尽量减小检测值Td的变动。因此， 如积分控制那样，根据表示检测值Td与目标值Tt的偏离程度的量的累积值将检测值Td反 馈控制为目标值Tt是特别有效的。 开环控制不局限于上述实施方式中所例示的。例如可以通过对冷却用阀24、旁 通用阀34以及加热用阀44的各操作量(开度Va， Vb， Vc)和基本操作量采用前图3所示 的关系掌握流量并进行开环控制。具体而言，在旁通路30内的流体的温度高于目标值Tt 的情况下，参照前图3所示的开度比率来设定冷却用阀24和旁路用阀30的开度；在旁通 路30内的流体的温度低于目标值Tt的情况下，参照前图3所示的开度比率来设定加热用 阀44和旁路用阀30的开度。具体地，旁路通路30内的流体温度低于目标值Tt时，在设 定目标值Tt的基础上使用加热通路40的温度Tc以及旁路通路30的温度Tb，则加热通路 40以及旁路通路30所需的流量比为(Tt-Tb) : (Tc-Tt)。因此，在前图3中，通过使用以 (Tt-Tb) : (Tc-Tt)之比对基本操控量MB为"O"的点和为最大的点之间的连线进行分割的 分割点处的加热用阀44的开度Vc和旁路用阀34的开度Vb，易于进行开环控制。特别是根 据此方法，即使阀门的开度和流量之间不具有线性关系，只要前图3所示的关系反映了阀 门开度与流量之间的非线性关系就可以容易地且高精度地设定各阀的开度。特别是，通过 这一手法能够避免使用流量计。由于流量计浸在流体中，在加热通路40内的流体温度和冷 却通路20内的流体温度间的整个温度范围中被长期使用而维持可靠性是困难的，因此，优 选地不使用流量计而简单地进行开环控制。 另外，也可以不使用图3所示的开度比率，例如在旁通路30内的流体温度高于目 标值Tt的情况下，根据冷却通路20内的流体温度相对于目标值Tt的差和目标值Tt相对 于旁通路30内的流体温度的差的比例来设定冷却用阀24和旁路用阀30的开度。同样地，可以在旁通路30内的流体温度低于目标值Tt的情况下，根据旁通路30内的流体温度相对 于目标值Tt的差和目标值Tt相对于加热通路40内的流体温度的差的比例来设定加热用 阀44和旁路用阀30的开度。由此，能够设定阀门开度与流量之间假定为线性关系时的阀 门开度。 不局限于进行反馈控制，也可以只实施图6的步骤S48，S50所例示的开环控制。另 外，不管目标值有没有变化，可以通过反馈控制对由图6的步骤S48， S50所例示的开环控制 确定的基本操作量进行修正以计算出最终的基本操作量MB。此外，相反地，不管目标值有没 有变化，也可以只进行反馈控制。即使在此情况下，当要求温度Td变化时，使目标值Tt与 要求温度Td相比更大地变化的上述偏置控制是有效的。S卩，在反馈控制中，虽然降低响应 延迟和降低检测值Td相对于目标值Tt的变动为相互折衷的关系，但是通过实施偏置控制 与反馈控制的增益相比更能降低响应延迟，因此不仅能够降低上述变动而且也能够降低响 应延迟。此外，在目标值变大的情况下也可进行暂时地使反馈控制的增益增大的处理。由 此，可实现降低响应延迟与降低检测值Td相对于目标值Tt的变动两者相容。
反馈控制不局限于通过将反馈控制的要求量(基本控制量MB)变换为冷却用阀 24、旁路用阀34及加热用阀44的操作量来进行。例如，也可以根据目标值Tt与检测值Td 的偏离程度，分别单独地设定冷却用阀24、旁路用阀34及加热用阀44的操作量。但是，即 使在此情况下也优选地，在目标值Tt高于检测值Td的情况下，只将旁路用阀34及冷却用 阀24的操作量作为变更对象；在目标值Tt低于检测值Td的情况下，只将旁路用阀34及加 热用阀44的操作量作为变更对象。 上述各实施方式中，流体从加热用通路40以及旁通路30两者供给到调温部11时
所使用的旁通路30、和流体从冷却通路20以及旁通路30两者供给到调温部11时所使用
的旁通路30共用，但并不限于此。例如，流体从加热用通路40以及旁通路30两者供给到
调温部11时所使用的旁通路30可以和流体从冷却通路20以及旁通路30两者供给到调温
部11时所使用的旁通路30的一部分共用。此外，也可将它们作为各自的通路。即使在这
种情况下，可以取得前第1实施方式的上述(1) (5)、 (7) (11)的效果。 具有吸收由温度引起的流体的体积变化功能的体积变化吸收装置，不局限于如上
述各实施方式中例示的那样通过进行设定以使流体流入的容器内不全部装满液体而具有
气体填充的空间来构成。例如也可以是在容器中无间隙地装满液体的结构且容器的体积能
够根据流体施加给箱16内壁的力而变化。此外例如也可使用与前图12所示的箱100相同
的部件。 在上述各实施方式中，对从冷却通路20、旁通路30及加热通路40供给到调温板 10的流体的流量比进行调节的调节装置，使用了冷却用阀24、旁通路用阀34及加热用阀 44，但不局限于此。例如也可以采用能够步进地调节流路面积的调节装置。此外例如这些 通路可以分别具有多个，并且在这些通路上各设有进行开闭两个动作的阀，将向调温部10 提供流体的通路数作为操作量。而且，也可以备有多个通路并且对各通路与冷却部22、加热 部42及泵18的下游侧中的任一个连接进行操作。 另外，如图11所示，冷却通路20、旁通路30及加热通路40也可以各自分别设有泵 70，72，74，通过分别操作其排出能力来调节流量比。图11中示出了泵70和冷却部22之间 具有调节器76、泵72的上游侧具有调节器78、泵74和加热部42之间具有调节器80的例
18子。在此，泵70、72、74可以是涡流式、容积式等排出量可操作的任意泵。但是，如果构成为 将泵71、72、74停止以使其排出量为零时流体不从其上游侧漏出到下游侧，则可以很好地 在零到正值之间控制排出量。此外，取而代之，可以通过在泵的排出口设置止回阀来实现排 出量为零。此外，只要是采用停泵时从其上游侧向其下游侧漏出微量流体的构成，就可以取 得基于前第3实施方式的效果。 另外，调温板IO不局限于上述长方体状，例如也可以是圆盘状。而且，调温部11 不局限于从垂直下方配置在可支撑被控对象的板状部件内部，例如也可以直接接触被控对 象的多个侧面来控制其温度。
权利要求
一种温度控制装置，通过在配置于被控对象附近的调温部中使流体循环来预期地控制所述被控对象的温度，其特征在于，所述温度控制装置包括加热通路，对所述流体进行加热并使流体在所述调温部循环；冷却通路，对所述流体进行冷却并使流体在所述调温部循环；旁通路，使所述流体在所述调温部循环而无需通过所述加热通路及所述冷却通路；调节装置，对从所述加热通路、所述冷却通路及所述旁通路提供到所述调温部的流体的流量比进行调节；以及流动装置，使所述流体流动以使所述流体循环，所述加热通路中设置有用于加热所述流体的加热部，所述流动装置设置在所述流体的循环路径中的所述加热部的下游侧。
2. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于所述调节装置包括流量调节装 置，所述流量调节装置调节从所述加热通路供给到所述调温部的流体的流量，并且该流量 调节装置设置在所述加热部的上游侧。
3. 根据权利要求l所述的温度控制装置，其特征在于，所述流体的循环路径中设置有 体积变化吸收装置，所述体积变化吸收装置能够吸收所述流体因温度导致的体积变化。
4. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，所述加热通路以及所述冷却通 路中设有流出通路，所述流出通路绕开所述调节装置使所述流体从其上游侧流到下游侧。
5. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，流体从所述加热通路以及所述 旁通路两者供给到所述调温部时使用的旁通路、和流体从所述冷却通路以及所述旁通路两 者供给到所述调温部时使用的旁通路包括共同的通路。
6. 根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于，进一步包括操作装置，所述操作 装置对所述调节装置进行操作以将所述调温部附近的流体温度控制为目标值。
7. 根据权利要求6所述的温度控制装置，其特征在于，进一步包括对所述调温部附近 的流体温度进行检测的供给温度检测装置，所述操作装置将所述供给温度检测装置的检测值反馈控制为所述目标值。
8. 根据权利要求7所述的温度控制装置，其特征在于，所述调节装置是对所述加热通 路、所述冷却通路以及所述旁通路的各流路面积进行调节的装置，所述操作装置包括变换装置，所述变换装置将基于所述检测值与所述目标值偏离程度 的量变换为所述加热通路、所述冷却通路及所述旁通路各自的流路面积操作量。
9. 根据权利要求7所述的温度控制装置，其特征在于，所述操作装置自所述目标值变 化起经过预定期间，操作所述调节装置以根据对所述旁通路的温度进行检测的旁通路温度 检测装置的检测值开环控制所述调温部附近流体的温度，以取代所述反馈控制。
10. 根据权利要求9所述的温度控制装置，其特征在于，当所述旁通路内的流体温度高 于所述目标值时在所述预定期间内通过对从所述旁通路以及所述冷却通路供给到所述调 温部的流体的流量比进行操作来进行开环控制，当所述旁通路内的流体温度低于所述目标 值时在所述预定期间内通过对从所述旁通路以及所述加热通路供给到所述调温部的流体 的流量比进行操作来进行开环控制。
11. 根据权利要求9所述的温度控制装置，其特征在于，还包括开环控制自适应支援装 置，所述开环控制自适应支援装置输出信号以催促外部对于所述开环控制的增益、该开环控制的持续时间及该开环控制时的目标值的设定中的至少之一选择多个选项中的任意一 个，并根据所选择的值来进行所述温度控制。
12. 根据权利要求6所述的温度控制装置，其特征在于，还包括过渡时期目标值设定装 置，所述过渡时期目标值设定装置在与所述调温部的温度有关的要求变化的情况下比所述 要求的变化更大地使所述目标值变化。
13. 根据权利要求6所述的温度控制装置，其特征在于，所述操作装置在所述调温部的 温度处于稳定状态的情况下禁止所述加热通路及所述冷却通路由所述调节装置调节的流 路面积变为0。
14. 根据权利要求2所述的温度控制装置，其特征在于，还包括操作装置，所述操作装置对所述调节装置进行操作以将所述调温部附近的流体温度控 制为目标值；以及供给温度检测装置，所述供给温度检测装置对所述调温部附近的流体温度进行检测， 所述操作装置将所述供给温度检测装置的检测值反馈控制为所述目标值。
15. 根据权利要求14所述的温度控制装置，其特征在于，所述调节装置是对所述加热 通路、所述冷却通路以及所述旁通路的各流路面积进行调节的装置，所述操作装置包括变换装置，所述变换装置将基于所述检测值与所述目标值偏离程度 的量变换为所述加热通路、所述冷却通路及所述旁通路各自的流路面积操作量。
16. 根据权利要求14所述的温度控制装置，其特征在于，所述操作装置自所述目标值 变化起经过预定期间，操作所述调节装置以根据对所述旁通路的温度进行检测的旁通路温 度检测装置的检测值开环控制所述调温部附近流体的温度，以取代所述反馈控制。
17. 根据权利要求3所述的温度控制装置，其特征在于，还包括操作装置，所述操作装置对所述调节装置进行操作以将所述调温部附近的流体温度控 制为目标值；以及供给温度检测装置，所述供给温度检测装置对所述调温部附近的流体温度进行检测， 所述操作装置将所述供给温度检测装置的检测值反馈控制为所述目标值。
18. 根据权利要求17所述的温度控制装置，其特征在于，所述调节装置是对所述加热 通路、所述冷却通路以及所述旁通路的各流路面积进行调节的装置，所述操作装置包括变换装置，所述变换装置将基于所述检测值与所述目标值偏离程度 的量变换为所述加热通路、所述冷却通路及所述旁通路各自的流路面积操作量。
19. 根据权利要求17所述的温度控制装置，其特征在于，所述操作装置自所述目标值 变化起经过预定期间，操作所述调节装置以根据对所述旁通路的温度进行检测的旁通路温 度检测装置的检测值开环控制所述调温部附近流体的温度，以取代所述反馈控制。
全文摘要
一种温度控制装置，通过在配置于被控对象附近的调温部(11)使流体循环来预期地控制被控对象的温度，其包括容纳在支撑被控对象的调温板(10)的内部且循环有流体的调温部(11)、以及使流体冷却并循环的冷却通路(20)、使调温部(11)下游侧的流体原样地再次循环到调温部(11)的旁通路(30)、和使流体加热并循环的加热通路(40)，且这些通路连接到调温部(11)。还包括对从加热通路、冷却通路及旁通路提供到调温部的流体的流量比进行调节的调节装置以及使流体流动以使流体循环的流动装置，加热通路中设置有用于加热流体的加热部，流动装置设置在流体的循环路径中的加热部的下游侧。
文档编号G05D23/19GK101739036SQ200910206680
公开日2010年6月16日 申请日期2009年10月28日 优先权日2008年11月12日
发明者南谷隆弘, 国保典男, 广濑泰久, 日下和彦, 西川桂一 申请人:Ckd株式会社;东京毅力科创株式会社