JP2002140119A - Work temperature control device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワーク温度にハンチング現象が生じにくく、
ワークを設定温度に調整する制御の安定性を高めたワー
ク温度制御装置を提供する。
【解決手段】 ブライン供給装置(ワーク温度制御装
置)10は、ワークWに供給されるブライン供給温度P
t1を一定にしたまま熱負荷が変更されたときのワーク
の第1の温度変化曲線L1を予め取得し、第1の温度変
化曲線とワーク設定温度SV(R)を基準に線対称をな
すワークの仮想的な第2の温度変化曲線L2を実現する
ブライン供給温度変化曲線L3を算出している。そし
て、コントローラ30は、外部熱源25による熱負荷が
変更されると、供給温度変化曲線L3に基づいてブライ
ン供給温度が変化するように、調整部としての電気ヒー
タ51や電磁弁62の作動を制御する。電磁弁とワーク
との間には、ワークに供給されるブラインの温度ムラを
除去するバッファタンク57が配置されている。
(57) [Summary] [Problem] Hunting phenomenon hardly occurs in the work temperature.
Provided is a work temperature control device that enhances stability of control for adjusting a work to a set temperature. SOLUTION: A brine supply device (work temperature control device) 10 controls a brine supply temperature P supplied to a work W.
A first temperature change curve L1 of the work when the heat load is changed while t1 is kept constant is obtained in advance, and the work is line-symmetric with respect to the first temperature change curve and the work set temperature SV (R). , A brine supply temperature change curve L3 that realizes the virtual second temperature change curve L2 is calculated. Then, the controller 30 controls the operations of the electric heater 51 and the electromagnetic valve 62 as the adjusting unit so that when the heat load by the external heat source 25 is changed, the brine supply temperature changes based on the supply temperature change curve L3. I do. A buffer tank 57 for removing uneven temperature of brine supplied to the work is disposed between the solenoid valve and the work.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、外部熱源から付与
される熱負荷が変更される恒温対象物としてのワークの
温度を、所定の温度に調整した熱媒体により、所定のワ
ーク設定温度に維持するワーク温度制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of maintaining a temperature of a work as a constant temperature object to which a heat load applied from an external heat source is changed to a predetermined work set temperature by a heat medium adjusted to a predetermined temperature. To a work temperature control device.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体や、液晶パネルを生産するプロセ
スにおいては、温度制御を行うことが必須条件であるた
め、ワーク温度制御装置により、ワークの恒温状態を維
持している。ワーク温度制御装置のなかには、ブライン
供給装置を利用したものがあり、この種のブライン供給
装置は、液晶パネルなどの恒温対象物としてのワークが
配置される負荷回路に、温度調整した熱媒体つまりブラ
インを供給し、ワーク温度を設定温度に維持している。2. Description of the Related Art In a process for producing a semiconductor or a liquid crystal panel, temperature control is an essential condition. Therefore, a constant temperature state of a work is maintained by a work temperature control device. Some of the work temperature control devices use a brine supply device. This type of brine supply device uses a temperature-controlled heat medium, that is, a brine, in a load circuit in which a work as a constant temperature object such as a liquid crystal panel is arranged. To maintain the workpiece temperature at the set temperature.
【0003】ワーク温度を設定温度に維持するために、
従来では、負荷回路内のワーク温度や、負荷回路からブ
ライン供給装置に戻ってくるブラインの戻り温度をフィ
ードバックし、PID制御のようなフィードバック制御
により、負荷回路に供給されるブラインの供給温度の設
定値を変更する手法が広く採用されている。In order to maintain the work temperature at the set temperature,
Conventionally, the temperature of the workpiece in the load circuit and the return temperature of the brine returning from the load circuit to the brine supply device are fed back, and the supply temperature of the brine supplied to the load circuit is set by feedback control such as PID control. The method of changing the value is widely adopted.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】半導体製造装置のよう
なプロセスでは、当該プロセス側に設けられる外部熱源
から短時間に大きな熱負荷がワークに付与されたり、当
該熱負荷の付与が停止されたりする。このように外部熱
源から付与される熱負荷が変更される場合であっても、
ワーク温度を設定温度に維持する要請がある。In a process such as a semiconductor manufacturing apparatus, a large heat load is applied to a work in a short time from an external heat source provided on the process side, or the application of the heat load is stopped. . Even if the heat load applied from the external heat source is changed in this way,
There is a demand to maintain the work temperature at the set temperature.
【0005】PID制御のようなフィードバック制御で
は、ワークに付与される熱負荷の変更が小さい場合に
は、熱量の変動に伴うワークの温度変化が小さいので、
十分な精度でワーク温度を設定温度に維持することがで
きる。In feedback control such as PID control, when the change in the heat load applied to the work is small, the change in the temperature of the work due to the change in the amount of heat is small.
The work temperature can be maintained at the set temperature with sufficient accuracy.
【0006】しかしながら、フィードバック制御では、
短時間に大きな熱負荷の変更がなされる場合には、ワー
クの温度変化にブライン供給温度の温度変化を追従させ
ることができず、その結果、ワークの温度にハンチング
が生じ、ワークを設定温度に調整する制御の安定性に欠
けるという不具合がある。However, in feedback control,
If a large change in thermal load is made in a short time, the temperature change of the brine supply temperature cannot follow the temperature change of the work, and as a result, hunting occurs in the temperature of the work, and the work reaches the set temperature. There is a problem that the stability of the control to be adjusted is lacking.
【0007】そこで、本発明は、ワーク温度にハンチン
グ現象が生じにくく、ワークを設定温度に調整する制御
の安定性を高めたワーク温度制御装置を提供することを
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a work temperature control apparatus in which a hunting phenomenon hardly occurs in the work temperature and the stability of control for adjusting the work to a set temperature is improved.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。The object of the present invention is achieved by the following means.
【0009】(1)外部熱源から付与される熱負荷が変
更される恒温対象物としてのワークの温度を、所定の温
度に調整した熱媒体により、所定のワーク設定温度に維
持するワーク温度制御装置において、前記ワークに供給
される前記熱媒体の供給温度を一定にしたまま前記熱負
荷が変更されたときの前記ワークの第1の温度変化曲線
を予め取得する取得部と、前記第1の温度変化曲線と前
記ワーク設定温度を基準に線対称をなすワークの仮想的
な第2の温度変化曲線を実現する熱媒体の供給温度変化
曲線を算出する算出部と、前記熱媒体の前記供給温度を
調整する調整部と、前記外部熱源から前記ワークに付与
される前記熱負荷が変更されたときに、前記算出手段で
算出した前記供給温度変化曲線に基づいて前記熱媒体の
前記供給温度が変化するように、前記調整部を制御する
制御部と、を有することを特徴とするワーク温度制御装
置。(1) A work temperature control device for maintaining the temperature of a work as a constant temperature object to which a heat load applied from an external heat source is changed to a predetermined work set temperature by a heat medium adjusted to a predetermined temperature. An acquisition unit that acquires in advance a first temperature change curve of the work when the heat load is changed while keeping a supply temperature of the heat medium supplied to the work constant; and a first temperature. A calculating section that calculates a supply temperature change curve of a heat medium that realizes a virtual second temperature change curve of a work that forms a line symmetry based on the change curve and the work set temperature, and calculates the supply temperature of the heat medium. An adjusting unit that adjusts, when the heat load applied to the workpiece from the external heat source is changed, the supply temperature of the heat medium changes based on the supply temperature change curve calculated by the calculation unit. To manner, workpiece temperature control apparatus characterized by comprising a control unit for controlling the adjustment part.
【0010】(2)前記調整部は、熱媒体を冷却する冷
却部と、前記冷却部により冷却された熱媒体の一部を前
記ワークに供給される熱媒体に混合する弁部材を含み、
前記制御部は、前記弁部材の作動を制御し、前記供給温
度変化曲線に基づいて前記熱媒体の前記供給温度を変化
させることを特徴とする上記(1)に記載のワーク温度
制御装置。(2) The adjusting section includes a cooling section for cooling a heat medium, and a valve member for mixing a part of the heat medium cooled by the cooling section with the heat medium supplied to the work.
The said control part controls operation | movement of the said valve member, and changes the supply temperature of the said heat medium based on the said supply temperature change curve, The work temperature control apparatus of the said (1) characterized by the above-mentioned.
【0011】(3)前記調整部は、熱媒体を加熱する加
熱部を含み、前記制御部は、前記加熱部の作動を制御
し、前記供給温度変化曲線に基づいて前記熱媒体の前記
供給温度を変化させることを特徴とする上記(1)また
は(2)に記載のワーク温度制御装置。(3) The adjusting section includes a heating section for heating the heating medium, the control section controls the operation of the heating section, and controls the supply temperature of the heating medium based on the supply temperature change curve. The work temperature control device according to the above (1) or (2), wherein
【0012】(4)前記弁部材と前記ワークとの間に、
前記ワークに供給される熱媒体の温度ムラを除去するバ
ッファタンクが配置されていることを特徴とする上記
(2)に記載のワーク温度制御装置。(4) Between the valve member and the work,
The work temperature control device according to the above (2), wherein a buffer tank for removing temperature unevenness of the heat medium supplied to the work is arranged.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】図1は、本発明のワーク温度制御装置を適
用したブライン供給装置の一実施形態を示す構成図であ
る。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a brine supply device to which the work temperature control device of the present invention is applied.
【0015】ワーク温度制御装置としてのブライン供給
装置10は、恒温対象物としてのワークWが配置される
負荷回路20に接続されている。ブラインは、ブライン
供給装置10から負荷回路20に供給され、ワークWの
温度を調整した後に、ブライン供給装置10に再び戻さ
れる。ブライン供給装置10の作動は、コントローラ3
0により制御される。A brine supply device 10 as a work temperature control device is connected to a load circuit 20 in which a work W as a constant temperature object is arranged. The brine is supplied from the brine supply device 10 to the load circuit 20, and after adjusting the temperature of the work W, is returned to the brine supply device 10 again. The operation of the brine supply device 10 is controlled by the controller 3
Controlled by 0.
【0016】ブラインとしては、例えば、フッ素系ブラ
イン、冷水、純水、冷媒などが用いられ、ワークWに応
じたブラインが選択される。ブラインを冷却する冷却源
を備える冷却部43は、ワークWの設定温度に応じて、
適宜選択される。本実施形態では、ワークWの設定温度
が比較的低温(例えば、40℃〜60℃)であるので、
冷却源として冷媒を使用し、冷却部43として冷凍機を
使用する。コントローラ30は、冷媒を吐出するコンプ
レッサの作動を制御する。なお、ワークWの設定温度が
比較的高温の場合には、冷却源として冷水を用いた冷却
部43を使用できる。この場合、コントローラ30は、
冷水の供給量を調整するバルブの開度を制御する。As the brine, for example, fluorine-based brine, cold water, pure water, refrigerant, or the like is used, and a brine according to the work W is selected. The cooling unit 43 including the cooling source for cooling the brine, according to the set temperature of the workpiece W,
It is selected as appropriate. In the present embodiment, since the set temperature of the work W is relatively low (for example, 40 ° C. to 60 ° C.),
A refrigerant is used as a cooling source, and a refrigerator is used as a cooling unit 43. The controller 30 controls the operation of the compressor that discharges the refrigerant. When the set temperature of the work W is relatively high, the cooling unit 43 using cold water as a cooling source can be used. In this case, the controller 30
Controls the opening of the valve that regulates the supply of cold water.
【0017】図示例のブライン供給装置10は、装置1
0内で作り出されるブラインの温度帯から見て、比較的
低温のブラインが循環する低温ブライン循環系40と、
比較的高温のブラインが循環する高温ブライン循環系5
0と、の2系統を有する。The brine supply apparatus 10 shown in FIG.
A low-temperature brine circulating system 40 in which relatively low-temperature brine circulates, when viewed from the temperature zone of the brine generated within 0;
High temperature brine circulation system 5 in which relatively high temperature brine circulates
0 and two systems.
【0018】低温ブライン循環系40は、ブラインを貯
留するブラインタンク41と、ブラインを循環させる第
1ポンプ42と、冷凍機43から供給された冷媒とブラ
インとの間で熱交換を行って当該ブラインを冷却する熱
交換器44と、開閉弁45と、を含んでいる。これらの
構成機器が複数の配管46a〜46dによって接続さ
れ、比較的低温のブラインが循環する。ブラインタンク
41は、蓋がされて大気が流通しないが、圧力容器とし
ての規制を受けない、いわゆる半密封構造を有する。The low-temperature brine circulation system 40 exchanges heat between the brine supplied from the refrigerator 43 and the brine supplied to the brine tank 41 for storing the brine, the first pump 42 for circulating the brine, and the brine. , And a heat exchanger 44 for cooling the cooling water, and an on-off valve 45. These components are connected by a plurality of pipes 46a to 46d, and relatively low-temperature brine circulates. The brine tank 41 has a so-called semi-sealed structure, which is covered and does not allow air to flow, but is not restricted as a pressure vessel.
【0019】なお、第1ポンプ42は、低温ブライン循
環系40でブラインを循環させればよいため、その配置
位置は図示のようにブラインタンク41と熱交換器44
との間に限られるものではない。例えば熱交換器44の
出口側の配管46cに配置してもよい。Since the first pump 42 only needs to circulate the brine in the low-temperature brine circulation system 40, the first pump 42 is located at the position of the brine tank 41 and the heat exchanger 44 as shown in the figure.
It is not limited to between. For example, it may be arranged in the pipe 46c on the outlet side of the heat exchanger 44.
【0020】高温ブライン循環系50は、ブラインを加
熱する電気ヒータ(加熱部に相当する)51と、ブライ
ンを循環させる第2ポンプ52と、負荷回路20にブラ
インを供給する供給ポート53と、負荷回路20を通過
したブラインが戻される戻りポート54と、を含んでい
る。これらの構成機器が複数の配管55a〜55eによ
って接続され、比較的高温のブラインが循環する。高温
ブライン循環系50は、配管55eから分岐する配管5
5fを介して、ブラインタンク41と接続されている。
このため、高温ブライン循環系50を循環するブライン
の一部をブラインタンク41に戻すこともできる。配管
55fには、ブラインタンク41に戻るブライン流量を
調整する開閉弁56が設けられている。The high-temperature brine circulation system 50 includes an electric heater (corresponding to a heating unit) 51 for heating the brine, a second pump 52 for circulating the brine, a supply port 53 for supplying the brine to the load circuit 20, and a load. A return port 54 to which the brine passed through the circuit 20 is returned. These components are connected by a plurality of pipes 55a to 55e, and relatively high temperature brine circulates. The high-temperature brine circulation system 50 includes a pipe 5 branching from a pipe 55e.
It is connected to the brine tank 41 via 5f.
Therefore, part of the brine circulating in the high-temperature brine circulation system 50 can be returned to the brine tank 41. The pipe 55f is provided with an on-off valve 56 for adjusting the amount of brine returned to the brine tank 41.
【0021】なお、加熱部は、電気ヒータ51に限られ
ず、ブラインを加熱する機能を有する限りにおいて適宜
選択できる。また、第2ポンプ52は、高温ブライン循
環系50でブラインを循環させればよいため、その配置
位置は図示のようにヒータ51で加熱されたブラインを
送り出す位置に限られるものではない。例えば、ヒータ
51の入口側の配管55aに配置してもよい。The heating section is not limited to the electric heater 51 and can be appropriately selected as long as it has a function of heating brine. In addition, since the second pump 52 only needs to circulate the brine in the high-temperature brine circulation system 50, the position of the second pump 52 is not limited to the position where the brine heated by the heater 51 is sent out as illustrated. For example, it may be arranged in the pipe 55a on the inlet side of the heater 51.
【0022】このブライン供給装置10は、その稼動途
中において、ブラインの流量を変化させない形態となっ
ている。このため、第2ポンプ52には、一定流量のブ
ラインを送り出すことが可能なタイプのポンプが使用さ
れる。但し、ブライン供給装置10に要求される種々の
スペックに応じるため、ブライン流量の設定値を変更で
きるポンプを使用してもよい。The brine supply device 10 is configured so as not to change the flow rate of the brine during its operation. For this reason, a pump capable of sending out a brine with a constant flow rate is used as the second pump 52. However, in order to meet various specifications required for the brine supply device 10, a pump capable of changing the set value of the brine flow rate may be used.
【0023】低温ブライン循環系40と高温ブライン循
環系50とは、供給手段60を介して接続されている。
供給手段60は、配管46cと配管55bとを接続し、
低温ブライン循環系40を循環するブラインをヒータ5
1の出口側に導く配管61と、当該配管61の途上に配
置される弁62(弁部材に相当する)とから構成されて
いる。本実施形態において、ワークWに供給するブライ
ンの温度を下げる場合には、低温ブライン循環系40を
循環するブラインが、供給手段60を介して、冷却する
のに必要なブライン量だけヒータ51の出口側に導かれ
る。The low-temperature brine circulation system 40 and the high-temperature brine circulation system 50 are connected via a supply means 60.
The supply means 60 connects the pipe 46c and the pipe 55b,
The brine circulating through the low-temperature brine circulation system 40 is supplied to the heater 5.
1 is constituted by a pipe 61 leading to the outlet side, and a valve 62 (corresponding to a valve member) arranged on the way of the pipe 61. In the present embodiment, when lowering the temperature of the brine supplied to the work W, the brine circulating through the low-temperature brine circulating system 40 is supplied to the outlet of the heater 51 by the supply unit 60 by the amount of brine necessary for cooling. Guided to the side.
【0024】低温ブライン循環系40のブラインを必要
に応じて高温ブライン循環系50に導く形態では、ブラ
イン供給装置10に含まれるブラインの全量を冷却する
必要がないため、高温ブライン循環系50のブラインが
必要以上に冷却されることがない。このため、ヒータ5
1で再度加熱する際の、エネルギーロスを可及的に低減
でき、ブライン供給装置10を効率良く運転できる。In the embodiment in which the brine of the low-temperature brine circulation system 40 is guided to the high-temperature brine circulation system 50 as necessary, it is not necessary to cool the entire amount of the brine contained in the brine supply device 10. Is not cooled more than necessary. Therefore, the heater 5
The energy loss at the time of reheating at 1 can be reduced as much as possible, and the brine supply device 10 can be operated efficiently.
【0025】なお、図示例の弁は、低温ブライン循環系
40と高温ブライン循環系50との間の連通をオン−オ
フする電磁弁62であるが、開度を調整自在な流量調整
弁を使用してもよい。The valve in the illustrated example is an electromagnetic valve 62 for turning on and off the communication between the low-temperature brine circulation system 40 and the high-temperature brine circulation system 50. However, a flow control valve whose opening can be freely adjusted is used. May be.
【0026】本実施形態ではさらに、電磁弁62とワー
クWとの間に、バッファタンク57を備えている。バッ
ファタンク57は、低温ブライン循環系40から導かれ
る比較的低温のブラインとヒータ51から流出した比較
的高温のブラインとが合流した直後位置に配置され、低
温ブラインと高温ブラインとの混合を促進し、負荷回路
20に供給されるブラインの温度ムラを除去する機能を
有する。バッファタンク57の内容積は、前記機能を発
揮するのに十分な容積に設定されている。In this embodiment, a buffer tank 57 is further provided between the solenoid valve 62 and the work W. The buffer tank 57 is disposed immediately after the relatively low-temperature brine guided from the low-temperature brine circulating system 40 and the relatively high-temperature brine flowing out of the heater 51 merge, and promotes mixing of the low-temperature brine and the high-temperature brine. And a function of removing temperature unevenness of the brine supplied to the load circuit 20. The internal volume of the buffer tank 57 is set to a volume sufficient to exhibit the above function.
【0027】なお、配管55bおよび配管61を合流さ
せることなく独立してバッファタンク57に接続し、当
該バッファタンク57内で低温ブラインと高温ブライン
とを混合して前記温度ムラを除去するようにしてもよ
い。また、バッファタンク57内に、低温ブラインと高
温ブラインとの混合をさらに促進する邪魔板を設けても
よい。The pipe 55b and the pipe 61 are independently connected to the buffer tank 57 without being merged, and the low-temperature brine and the high-temperature brine are mixed in the buffer tank 57 to remove the temperature unevenness. Is also good. Further, a baffle plate may be provided in the buffer tank 57 to further promote the mixing of the low-temperature brine and the high-temperature brine.
【0028】負荷回路20は、製造装置、検査装置ある
いは恒温装置などに組み込まれる。例えば、負荷回路2
0は、液晶パネル用のガラス基板に薄膜を形成する成膜
装置に組み込まれる。この場合、ガラス基板がワークW
に相当する。The load circuit 20 is incorporated in a manufacturing device, an inspection device, a constant temperature device, or the like. For example, load circuit 2
0 is incorporated in a film forming apparatus for forming a thin film on a glass substrate for a liquid crystal panel. In this case, the glass substrate is
Is equivalent to
【0029】負荷回路20は、供給ポート53に接続さ
れる入口配管21と、ワークWが収納されるチャンバ2
2と、戻りポート54に接続される出口配管23と、を
有する。ワークWは、プレート24の上にマウントされ
ている。チャンバ22に供給されたブラインによりプレ
ート24が加熱/冷却され、ワーク温度が設定温度に調
整される。The load circuit 20 includes an inlet pipe 21 connected to the supply port 53 and a chamber 2 in which the workpiece W is stored.
2 and an outlet pipe 23 connected to the return port 54. The work W is mounted on the plate 24. The plate 24 is heated / cooled by the brine supplied to the chamber 22, and the work temperature is adjusted to the set temperature.
【0030】また、負荷回路20には、ワークWに熱負
荷を加えるプロセス側の外部熱源25が設けられてい
る。外部熱源25は、例えば、電気ヒータ26から構成
され、電源27から所定の電流・電圧が印加される。ワ
ークWは、電気ヒータ26で発生したジュール熱が加え
られて、温度が上昇する。なお、「プロセス側の外部熱
源25」とは、製造や検査などを行うときに、ワークW
に熱を加える機能を有する装置の総称であり、電気ヒー
タ26に限定されるものではない。The load circuit 20 is provided with an external heat source 25 on the process side for applying a thermal load to the work W. The external heat source 25 includes, for example, an electric heater 26, and a predetermined current / voltage is applied from a power supply 27. The temperature of the work W increases due to the Joule heat generated by the electric heater 26. The “external heat source 25 on the process side” refers to the workpiece W when manufacturing or inspecting.
Is a general term for a device having a function of applying heat to the heater, and is not limited to the electric heater 26.
【0031】配管55dには、負荷回路20に供給され
るブラインの現在の供給温度Pt1を検出する供給温度
センサ31が設けられている。負荷回路20には、ワー
ク温度Pt2を検出するワーク温度センサ32が設けら
れている。戻り配管55eには、負荷回路20から戻さ
れるブラインの戻り温度Pt3を検出する戻り温度セン
サ33が設けられている。さらに、ブラインの循環流量
Fを検出する流量センサ34も戻り配管55eに設けら
れている。各温度センサ31〜33は、測温抵抗体や熱
電対などから構成されている。プレート24の温度はワ
ーク温度Pt2にほぼ等しいことから、図示例では、プ
レート24の温度を測定することにより、ワーク温度P
t2を検出している。流量センサ34は、オリフィスを
用いた一般的な流量計と、測定値を電気信号に変換して
コントローラ30に出力する変換器などから構成され
る。A supply temperature sensor 31 for detecting the current supply temperature Pt1 of the brine supplied to the load circuit 20 is provided in the pipe 55d. The load circuit 20 is provided with a work temperature sensor 32 for detecting the work temperature Pt2. The return pipe 55e is provided with a return temperature sensor 33 for detecting a return temperature Pt3 of the brine returned from the load circuit 20. Further, a flow rate sensor 34 for detecting the circulating flow rate F of the brine is also provided in the return pipe 55e. Each of the temperature sensors 31 to 33 includes a resistance temperature detector, a thermocouple, and the like. Since the temperature of the plate 24 is substantially equal to the work temperature Pt2, in the illustrated example, the work temperature P is measured by measuring the temperature of the plate 24.
t2 is detected. The flow sensor 34 includes a general flow meter using an orifice, a converter that converts a measured value into an electric signal and outputs the electric signal to the controller 30.
【0032】図2は、ブライン供給装置10の作動を制
御するコントローラ30の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the controller 30 for controlling the operation of the brine supply device 10. As shown in FIG.
【0033】CPU39には、供給温度センサ31、ワ
ーク温度センサ32、戻り温度センサ33および流量セ
ンサ34が接続され、ブライン供給温度Pt1、ワーク
温度Pt2、ブラインの戻り温度Pt3およびブライン
の循環流量Fの各検出信号が入力される。CPU39か
らは、冷凍機43、電気ヒータ51および電磁弁62に
対して、これらの作動を制御する制御信号が出力され
る。The supply temperature sensor 31, the work temperature sensor 32, the return temperature sensor 33, and the flow rate sensor 34 are connected to the CPU 39 to supply the brine supply temperature Pt1, the work temperature Pt2, the brine return temperature Pt3, and the brine circulation flow rate F. Each detection signal is input. From the CPU 39, control signals for controlling the operation of the refrigerator 43, the electric heater 51, and the electromagnetic valve 62 are output.
【0034】CPU39にはさらに、設定部35と、R
OM36と、RAM37と、タイマ38とが接続され
る。設定部35は、例えばテンキーなどの入力装置から
構成され、ワークWの設定温度SV(R)を設定する。
ROM36には、ブライン供給温度を予測的に設定する
ためのプログラムの他、ブライン供給装置10の動作を
制御するのに必要な各種パラメータやプログラムなどが
記憶される。The CPU 39 further includes a setting unit 35 and R
The OM 36, the RAM 37, and the timer 38 are connected. The setting unit 35 includes, for example, an input device such as a numeric keypad, and sets a set temperature SV (R) of the work W.
In the ROM 36, in addition to a program for predictively setting the brine supply temperature, various parameters and programs necessary for controlling the operation of the brine supply device 10 are stored.
【0035】また、CPU39には、プロセス側の電源
27が接続され、電源27から電気ヒータ26への電力
供給に応じたオン、オフ信号や、電気ヒータ26に供給
した電力の出力値信号が入力される。CPU39は、こ
れらの信号に基づいて、電気ヒータ26からワークWに
付与される熱負荷が変更されたこと、ワークWに実際に
付与された熱量を検出する。The power supply 27 on the process side is connected to the CPU 39, and an on / off signal corresponding to the power supply from the power supply 27 to the electric heater 26 and an output value signal of the power supplied to the electric heater 26 are input to the CPU 39. Is done. Based on these signals, the CPU 39 detects that the heat load applied from the electric heater 26 to the work W has been changed and the amount of heat actually applied to the work W.
【0036】CPU39が、本発明の取得部、算出部お
よび制御部として機能する。The CPU 39 functions as an acquisition unit, a calculation unit, and a control unit of the present invention.
【0037】実施形態に係るブライン供給装置10の作
用の説明に先立って、本発明によるワーク温度制御装置
の基本的動作原理を説明する。Prior to the description of the operation of the brine supply device 10 according to the embodiment, the basic operation principle of the work temperature control device according to the present invention will be described.
【0038】図3は、本発明によるワーク温度制御装置
の基本的動作原理の説明に供する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the basic operation principle of the work temperature control device according to the present invention.
【0039】ワーク温度制御装置は、外部熱源25から
付与される熱負荷が変更される恒温対象物としてのワー
クWの温度を、所定の温度に調整したブラインにより、
所定のワーク設定温度SV(R)に維持するものであ
り、まず、ワークWに供給されるブライン供給温度を一
定にしたままの状態で、外部熱源25からワークWに対
する熱負荷が変更されたときのワークWの第1の温度変
化曲線L1を予め取得する。The work temperature control device controls the temperature of the work W as a constant temperature object, to which the heat load applied from the external heat source 25 is changed, by a brine adjusted to a predetermined temperature.
A predetermined work set temperature SV (R) is maintained. First, when the heat load on the work W from the external heat source 25 is changed while the brine supply temperature supplied to the work W is kept constant. The first temperature change curve L1 of the workpiece W is obtained in advance.
【0040】ここに、「熱負荷の変更」には、図3に示
すように、時間t0において、ワークWに熱負荷を付与
していないオフ状態(熱負荷0%)から所定熱量の熱負
荷を付与したオン状態(熱負荷100%)への変更と、
これとは逆に、時間t1において、ワークWに所定熱量
の熱負荷を付与したオン状態(熱負荷100%)から熱
負荷の付与を停止したオフ状態(熱負荷0%)への変更
とがある。As shown in FIG. 3, the "change of heat load" includes a heat load of a predetermined amount of heat from an off state (heat load 0%) where no heat load is applied to the work W at time t0. To the on state (100% heat load) with
Conversely, at time t1, the work W is changed from an on state (heat load of 100%) in which a heat load of a predetermined amount is applied to an off state (heat load of 0%) in which the application of the heat load is stopped. is there.
【0041】前者における熱負荷の変更の場合には、ワ
ーク温度をワーク設定温度SV(R)に維持するために
所定温度に調整されていたブライン供給温度を一定にし
たままの状態で熱負荷の付与を開始するため、第1の温
度変化曲線L1は、時間の経過とともに温度が上昇し、
所定の温度で安定するようなカーブを呈する。When the heat load is changed in the former case, the heat load is maintained in a state where the brine supply temperature, which has been adjusted to a predetermined temperature in order to maintain the work temperature at the work set temperature SV (R), is kept constant. In order to start the application, the first temperature change curve L1 indicates that the temperature increases with the elapse of time,
It exhibits a curve that is stable at a predetermined temperature.
【0042】後者における熱負荷の変更の場合には、ブ
ライン供給温度を一定にしたままの状態で熱負荷の付与
を停止するため、第1の温度変化曲線L1は、時間の経
過とともに温度が下降し、ワーク設定温度SV(R)で
安定するようなカーブを呈する。When the heat load is changed in the latter case, the application of the heat load is stopped while the brine supply temperature is kept constant. Therefore, the first temperature change curve L1 indicates that the temperature decreases with time. In addition, a curve stabilizes at the work set temperature SV (R).
【0043】次に、ワーク温度制御装置は、第1の温度
変化曲線L1とワーク設定温度SV(R)を基準に線対
称をなすワークWの仮想的な第2の温度変化曲線L2を
求める。次いで、ワーク温度制御装置は、求めた第2の
温度変化曲線L2を実現するブライン供給温度変化曲線
L3を算出する。Next, the work temperature control device obtains a virtual second temperature change curve L2 of the work W which is line-symmetric with respect to the first temperature change curve L1 and the work set temperature SV (R). Next, the work temperature control device calculates a brine supply temperature change curve L3 that realizes the obtained second temperature change curve L2.
【0044】なお、ブライン供給温度変化曲線L3は、
概念的に示される図3においては、第2の温度変化曲線
L2よりも低温側に示されるが、雰囲気の温度や設定温
度によっては、第2の温度変化曲線L2と一致したり、
高温側にシフトしたりすることもある。The brine supply temperature change curve L3 is
Although conceptually shown in FIG. 3, the temperature is shown on a lower temperature side than the second temperature change curve L2, but may coincide with the second temperature change curve L2 depending on the temperature of the atmosphere or the set temperature,
It may shift to a higher temperature.
【0045】ワーク温度制御装置は、外部熱源25から
ワークWに付与される熱負荷が変更されたことを検出す
ると、算出したブライン供給温度変化曲線L3に基づい
てブライン供給温度が変化するように、調整部を制御す
る。この調整部は、ブライン供給温度を調整するために
必要な手段の総称であり、冷凍機43、電気ヒータ5
1、ブラインの供給を制御する電磁弁62、流量調整弁
のような種々の弁部材、ポンプなどが含まれる。When detecting that the heat load applied to the work W from the external heat source 25 has been changed, the work temperature control device changes the brine supply temperature based on the calculated brine supply temperature change curve L3. Control the adjustment unit. This adjustment section is a general term for the means necessary for adjusting the brine supply temperature, and includes a refrigerator 43, an electric heater 5
1, various valve members such as an electromagnetic valve 62 for controlling the supply of brine, a flow control valve, and a pump are included.
【0046】上記のようにブライン供給温度を予測的に
設定する制御により、熱負荷の付与を開始する場合に
は、外部熱源25からワークWに付与される熱量とブラ
インがワークWから奪う熱量とをほぼ一致させることが
でき、熱負荷の付与を停止する場合には、ワークWから
放熱される熱量とブラインからワークWに付与する熱量
とをほぼ一致させることができる。このため、短時間に
大きな熱負荷の変更がなされる場合であっても、PID
制御のようなフィードバック制御に比べて、ワーク温度
にハンチング現象が生じにくく、ワークWの温度を一定
に制御でき、ワークWをワーク設定温度SV(R)に調
整する制御の安定性が高くなる。When the application of the heat load is started by the control for predictively setting the brine supply temperature as described above, the amount of heat applied to the work W from the external heat source 25 and the amount of heat taken by the brine from the work W are determined. When the application of the heat load is stopped, the amount of heat dissipated from the work W and the amount of heat applied from the brine to the work W can be substantially matched. For this reason, even when a large change in heat load is made in a short time, the PID
Compared to feedback control such as control, a hunting phenomenon is less likely to occur in the work temperature, the temperature of the work W can be controlled to be constant, and the stability of the control for adjusting the work W to the work set temperature SV (R) increases.
【0047】第1の温度変化曲線L1を取得する際の熱
負荷の熱量と、実際にワークWの温度を制御する際の熱
負荷の熱量とが相違する場合があるが、熱量の相違が第
1の温度変化曲線L1に与える影響は比例関係にあるこ
とが分かっている。このため、熱量の相違に応じて第1
の温度変化曲線L1を補正した後に、第2の温度変化曲
線L2およびブライン供給温度変化曲線L3を求めるこ
とにより、短時間に大きな熱負荷の変更がなされる場合
であっても、ワーク温度がハンチングすることなく、当
該ワークWの温度を一定に制御できる。なお、異なる熱
量ごとに第1の温度変化曲線L1を複数取得しておき、
これら複数の第1の温度変化曲線L1に基づいて、実際
にワークWの温度を制御する際の熱負荷の熱量に合致す
る第1の温度変化曲線L1を求めるようにしてもよい。The amount of heat of the heat load when obtaining the first temperature change curve L1 may be different from the amount of heat of the heat load when actually controlling the temperature of the work W. It is known that the influence of No. 1 on the temperature change curve L1 is proportional. Therefore, depending on the difference in the amount of heat, the first
The second temperature change curve L2 and the brine supply temperature change curve L3 are determined after the temperature change curve L1 is corrected, so that even when a large change in heat load is made in a short time, the work temperature can be hunted. The temperature of the workpiece W can be controlled to be constant without performing. Note that a plurality of first temperature change curves L1 are acquired for different heat quantities,
Based on the plurality of first temperature change curves L1, a first temperature change curve L1 that matches the amount of heat of the heat load when actually controlling the temperature of the work W may be obtained.
【0048】次に、図4〜図9に示すフローチャートを
参照しつつ、実施形態の作用を説明する。また、図10
は、サンプリングモードにおけるワーク温度およびブラ
イン供給温度の変化例を概念的に示す図、図11(A)
は、ワークWに供給されるブライン供給温度Pt1を一
定にしたままの状態で、外部熱源25からワークWに対
する熱負荷が変更されたときのワーク温度Pt2の変化
例を概念的に示す図、図11(B)は、ワーク温度制御
モードにおけるワーク温度Pt2およびブライン供給温
度Pt1の変化例を概念的に示す図である。Next, the operation of the embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. FIG.
FIG. 11A is a diagram conceptually showing an example of changes in the work temperature and the brine supply temperature in the sampling mode, and FIG.
FIG. 5 is a diagram conceptually showing an example of a change in the work temperature Pt2 when the heat load on the work W from the external heat source 25 is changed while the brine supply temperature Pt1 supplied to the work W is kept constant. FIG. 11B is a view conceptually showing a change example of the work temperature Pt2 and the brine supply temperature Pt1 in the work temperature control mode.
【0049】ブライン供給装置10の運転モードには、
ブライン供給温度を予測的に制御するのに必要なデータ
を取得するサンプリングモードと、通常の運転であるワ
ーク温度制御モードとがある。ブライン供給装置10を
設置した際には、サンプリングモードを実行する必要が
ある。このサンプリングモードでは、プロセス側の熱負
荷が0%のときのブライン供給設定温度SV(S)
[0]、および、プロセス側の熱負荷が100%のとき
のブライン供給設定温度SV(S)[100]を決定す
る。さらに、ワークWの第1の温度変化曲線L1(図3
参照)を取得する処理がなされる。第1の温度変化曲線
L1に基づき、ブライン供給温度を下げていく場合の時
定数T1、ブライン供給温度を上げていく場合の時定数
T2も決定される。The operation modes of the brine supply device 10 include:
There are a sampling mode for acquiring data necessary for predictively controlling the brine supply temperature and a work temperature control mode that is a normal operation. When the brine supply device 10 is installed, it is necessary to execute the sampling mode. In this sampling mode, the brine supply set temperature SV (S) when the process side heat load is 0%
[0] and the brine supply set temperature SV (S) [100] when the heat load on the process side is 100%. Further, a first temperature change curve L1 of the work W (FIG. 3)
) Is performed. Based on the first temperature change curve L1, a time constant T1 when decreasing the brine supply temperature and a time constant T2 when increasing the brine supply temperature are also determined.
【0050】なお、時定数T1、T2は、自動取得のほ
か、設定部35を構成する例えばテンキーなどの入力装
置による手動入力も可能であり、さらに、書き換えるこ
とも可能である。時定数T1、T2は、RAM37に記
憶される。また、プロセス側の条件(放熱や冷却など)
が変わらなければ、時定数T1と時定数T2とは一致す
る。The time constants T1 and T2 can be manually acquired by an input device such as a ten-key, which constitutes the setting unit 35, in addition to automatic acquisition, and can be rewritten. The time constants T1 and T2 are stored in the RAM 37. Also, process conditions (radiation, cooling, etc.)
Does not change, the time constant T1 matches the time constant T2.
【0051】図4に示すように、コントローラ30は、
ブライン供給装置10の電源がオンされると(S10
0)、時定数T1、T2の手動入力を行うか否かを判断
し(S150)、手動入力を行う場合には(S150:
YES)、時定数T1、T2の入力を受け付ける(S1
51)。入力された時定数T1、T2は、RAM37に
記憶される。コントローラ30は、サンプリングモード
が選択されているか否か、ワーク温度制御モードが選択
されているか否かを判断し(S200、S300)、サ
ンプリングモードが選択されている場合にはステップS
201に進み、ワーク温度制御モードが選択されている
場合にはステップS301に進む。As shown in FIG. 4, the controller 30
When the power supply of the brine supply device 10 is turned on (S10
0), it is determined whether or not to manually input the time constants T1 and T2 (S150). If manual input is to be performed (S150:
YES), input of the time constants T1 and T2 is accepted (S1).
51). The input time constants T1 and T2 are stored in the RAM 37. The controller 30 determines whether the sampling mode has been selected and whether the work temperature control mode has been selected (S200, S300). If the sampling mode has been selected, the process proceeds to step S200.
The process proceeds to step S201, and if the work temperature control mode is selected, the process proceeds to step S301.
【0052】(サンプリングモード)サンプリングモー
ドが選択された場合、コントローラ30は、ユーザによ
るワーク設定温度SV(R)の入力を受け付け、ワーク
設定温度SV(R)がセットされ、運転スイッチがオン
されると(S201:YES)、第1ポンプ42および
第2ポンプ52を運転する(S202)。また、コント
ローラ30は、冷凍機43を運転し(S203)、SS
R(ソリッドステートリレー)などのスイッチング素子
をオン制御して電気ヒータ51の作動をオンし(S20
4)、図5のステップS211に進む。プロセス側の電
気ヒータ26はオフのままであり、ワークWへの熱負荷
は0%である。(Sampling Mode) When the sampling mode is selected, the controller 30 accepts the input of the work set temperature SV (R) by the user, sets the work set temperature SV (R), and turns on the operation switch. (S201: YES), the first pump 42 and the second pump 52 are operated (S202). Further, the controller 30 operates the refrigerator 43 (S203), and
R (solid state relay) and other switching elements are turned on to turn on the operation of the electric heater 51 (S20).
4), proceed to step S211 in FIG. The electric heater 26 on the process side remains off, and the heat load on the work W is 0%.
【0053】低温ブライン循環系40では、第1ポンプ
42によりブラインタンク41から送り出されたブライ
ンが、熱交換器44において冷媒との間で熱交換を行っ
て冷却される。配管46(46a〜46dの総称)を介
して循環するブラインは、冷凍機43の作動に伴って比
較的低い温度になる。In the low-temperature brine circulation system 40, the brine sent from the brine tank 41 by the first pump 42 exchanges heat with the refrigerant in the heat exchanger 44 and is cooled. The temperature of the brine circulating through the pipe 46 (collectively referred to as 46 a to 46 d) becomes relatively low with the operation of the refrigerator 43.
【0054】一方、高温ブライン循環系50では、ヒー
タ51によりジュール熱が加えられたブラインが、第2
ポンプ52により送り出され、一定流量で負荷回路20
を流れる。配管55a〜55eおよび負荷回路20を介
して循環するブラインは、ヒータ51の作動に伴って比
較的高い温度になる。コントローラ30は、ブラインの
現在の供給温度Pt1、ワーク温度Pt2およびワーク
設定温度SV(R)に基づいて、電気ヒータ51の作動
をオンまたはオフする。On the other hand, in the high-temperature brine circulating system 50, the brine to which Joule heat has been
Pumped by the pump 52 and at a constant flow rate the load circuit 20
Flows through. The brine circulating through the pipes 55 a to 55 e and the load circuit 20 has a relatively high temperature with the operation of the heater 51. The controller 30 turns on or off the operation of the electric heater 51 based on the current supply temperature Pt1, the work temperature Pt2, and the work set temperature SV (R) of the brine.
【0055】図10に示すように、ブライン供給温度P
t1の上昇に伴い、ワーク温度Pt2も上昇する。As shown in FIG. 10, the brine supply temperature P
With the rise of t1, the work temperature Pt2 also rises.
【0056】図5を参照して、供給温度センサ41によ
り、負荷回路20に供給されるブライン供給温度Pt1
を検出し、ワーク温度センサ32により、ワーク温度P
t2を検出し、戻り温度センサ33により、ブラインの
戻り温度Pt3を検出し、流量センサ34により、ブラ
インの実際の循環流量Fを検出する(S211)。Referring to FIG. 5, the supply temperature sensor 41 supplies the brine supply temperature Pt1 supplied to the load circuit 20.
And the work temperature sensor 32 detects the work temperature P
t2 is detected, the return temperature sensor 33 detects the return temperature Pt3 of the brine, and the flow rate sensor 34 detects the actual circulating flow rate F of the brine (S211).
【0057】コントローラ30は、ワーク設定温度SV
(R)とワーク温度Pt2との偏差dt=SV(R)−
Pt2を演算し(S212)、ブライン供給設定温度S
V(S)を、SV(S)=Pt1+dt=Pt1+(S
V(R)−Pt2)より、決定する(S213)。The controller 30 sets the work set temperature SV
(R) and the deviation dt between the work temperature Pt2 and dt = SV (R)-
Pt2 is calculated (S212), and the brine supply set temperature S is calculated.
V (S) is calculated as SV (S) = Pt1 + dt = Pt1 + (S
V (R) -Pt2) (S213).
【0058】コントローラ30は、決定したブライン供
給設定温度SV(S)に基づく制御出力値を電気ヒータ
51に出力し、当該電気ヒータ51の作動をオン・オフ
制御する。ブライン供給温度Pt1を下げる場合には、
コントローラ30は、電磁弁62を開閉し、必要な量の
ブラインを、配管61を介して、低温ブライン循環系4
0から高温ブライン循環系50に送り込む。The controller 30 outputs a control output value based on the determined brine supply set temperature SV (S) to the electric heater 51, and controls the operation of the electric heater 51 on and off. When lowering the brine supply temperature Pt1,
The controller 30 opens and closes the solenoid valve 62 and supplies a necessary amount of brine through the pipe 61 to the low-temperature brine circulation system 4.
From 0, it is fed into the hot brine circulation system 50.
【0059】次いで、コントローラ30は、ワーク温度
Pt2がワーク設定温度SV(R)に到達したか否かを
判断する(S214)。具体的には、SV(R)−Pt
2の絶対値が、許容誤差αより小さいか否かが判断され
る。許容誤差αは、例えば、0.1〜0.2℃である。Next, the controller 30 determines whether or not the work temperature Pt2 has reached the work set temperature SV (R) (S214). Specifically, SV (R) -Pt
It is determined whether the absolute value of 2 is smaller than the allowable error α. The allowable error α is, for example, 0.1 to 0.2 ° C.
【0060】到達していない場合には(S214:N
O)、処理はステップS211に戻り、コントローラ3
0は、上述した制御を繰り返す(S211〜S214:
NO)。If not reached (S214: N
O), the process returns to step S211 and the controller 3
0 repeats the above control (S211 to S214:
NO).
【0061】ワーク温度Pt2がワーク設定温度SV
(R)に調整されている場合には(S214:YE
S)、そのときのブライン供給設定温度SV(S)が、
プロセス側の熱負荷が0%のときのブライン供給設定温
度SV(S)[0]と決定され(S215)、RAM3
7に記憶される。The work temperature Pt2 is equal to the work set temperature SV.
If it is adjusted to (R) (S214: YE
S), the brine supply set temperature SV (S) at that time is
The brine supply set temperature SV (S) [0] when the process side heat load is 0% is determined (S215), and the RAM 3
7 is stored.
【0062】次いで、コントローラ30は、時定数T
1、T2が認識済みであるか否かを判断する(S21
6)。時定数T1、T2が既に手動入力されている場合
には、時定数T1、T2が認識済みであると判断され
(S216:YES)、処理はステップS218に進
む。一方、時定数T1、T2が手動入力されていない場
合には、時定数T1、T2が認識済みでないと判断され
(S216:NO)、時定数T1、T2の自動認識処理
(S217)が実行される。この時定数T1、T2の自
動認識処理(S217)については後述する。Next, the controller 30 sets the time constant T
1. It is determined whether or not T2 has been recognized (S21).
6). If the time constants T1 and T2 have already been manually input, it is determined that the time constants T1 and T2 have been recognized (S216: YES), and the process proceeds to step S218. On the other hand, when the time constants T1 and T2 are not manually input, it is determined that the time constants T1 and T2 have not been recognized (S216: NO), and the automatic recognition processing of the time constants T1 and T2 (S217) is performed. You. The automatic recognition processing of the time constants T1 and T2 (S217) will be described later.
【0063】図10に示すように、ブライン供給設定温
度SV(S)[0]を決定した後の時間t0において、
プロセス側の熱負荷が100%のときのブライン供給設
定温度SV(S)[100]を決定すべく、プロセス側
電気ヒータ26をオンする。As shown in FIG. 10, at time t0 after the brine supply set temperature SV (S) [0] is determined,
The process-side electric heater 26 is turned on to determine the brine supply set temperature SV (S) [100] when the process-side heat load is 100%.
【0064】コントローラ30は、電源27からのオン
信号を検出して熱負荷が加えられたことを検出し(S2
18:YES)、図6のステップS221に進む。The controller 30 detects that the thermal load has been applied by detecting the ON signal from the power supply 27 (S2).
18: YES), and proceeds to step S221 in FIG.
【0065】図6を参照して、ステップS221〜S2
24では、ステップS211〜S214と同様の処理が
なされ、ワーク温度Pt2がワーク設定温度SV(R)
に調整されている場合には(S224:YES)、その
ときのブライン供給設定温度SV(S)が、プロセス側
の熱負荷が100%のときのブライン供給設定温度SV
(S)[100]と決定され(S225)、RAM37
に記憶される。Referring to FIG. 6, steps S221 to S2
In 24, the same processing as in steps S211 to S214 is performed, and the work temperature Pt2 is changed to the work set temperature SV (R).
(S224: YES), the brine supply set temperature SV (S) at that time is set to the brine supply set temperature SV when the process side heat load is 100%.
(S) [100] is determined (S225), and the RAM 37 is determined.
Is stored.
【0066】次いで、コントローラ30は、SV(S)
[0]とSV(S)[100]との差を、ΔSV(S)
としてセットし(S226)、RAM37に記憶する。Next, the controller 30 sets the SV (S)
The difference between [0] and SV (S) [100] is defined as ΔSV (S)
(S226) and stored in the RAM 37.
【0067】プロセス側電気ヒータ26がオフされ(S
227:YES)、運転スイッチがオフされると(S2
28:YES)、サンプリングモード運転を終了し、処
理は図4のステップS200に戻る。The process-side electric heater 26 is turned off (S
227: YES), the operation switch is turned off (S2
28: YES), the sampling mode operation ends, and the process returns to step S200 in FIG.
【0068】(時定数T1、T2の自動認識処理(S2
17))図7に示すように、ステップS215で決定し
たブライン供給設定温度SV(S)[0]をブライン供
給設定温度SV(S)にセットし(S231)、ブライ
ン供給温度Pt1を一定にしたままの状態で、プロセス
側電気ヒータ26をオンする(S232)。このように
プロセス側の熱負荷をオフからオンに変更した後、所定
の時間間隔でワーク温度Pt2をサンプリングし、図3
に示されるような第1の温度変化曲線L1の取得を開始
する。ワーク温度Pt2は、時間の経過とともに上昇す
る。(Automatic recognition of time constants T1 and T2 (S2
17)) As shown in FIG. 7, the brine supply set temperature SV (S) [0] determined in step S215 is set to the brine supply set temperature SV (S) (S231), and the brine supply temperature Pt1 is kept constant. In this state, the process-side electric heater 26 is turned on (S232). After changing the heat load on the process side from off to on in this manner, the work temperature Pt2 is sampled at predetermined time intervals, and FIG.
The acquisition of the first temperature change curve L1 as shown in FIG. The work temperature Pt2 rises over time.
【0069】ワーク温度Pt2の変化量が所定の値以下
となり、ワーク温度Pt2が収束したと判断されると
(S233:YES)、取得した第1の温度変化曲線L
1に基づいて、ブライン供給温度を下げていく場合の時
定数T1を算出し、決定する(S234)。When it is determined that the amount of change in the work temperature Pt2 has become equal to or less than a predetermined value and the work temperature Pt2 has converged (S233: YES), the obtained first temperature change curve L is obtained.
1, a time constant T1 for lowering the brine supply temperature is calculated and determined (S234).
【0070】その後、ブライン供給温度Pt1を一定に
したままの状態で、プロセス側電気ヒータ26をオフす
る(S235)。このようにプロセス側の熱負荷をオン
からオフに変更した後も、所定の時間間隔でワーク温度
Pt2をサンプリングし続け、図3に示されるような第
1の温度変化曲線L1の取得を継続する。ワーク温度P
t2は、時間の経過とともに下降する。Thereafter, the process-side electric heater 26 is turned off while the brine supply temperature Pt1 is kept constant (S235). Even after the process-side heat load is changed from ON to OFF, the work temperature Pt2 is continuously sampled at predetermined time intervals, and the acquisition of the first temperature change curve L1 as shown in FIG. 3 is continued. . Work temperature P
t2 falls with the passage of time.
【0071】ワーク温度Pt2がワーク設定温度SV
(R)に調整されたと判断されると(S236:YE
S)、取得した第1の温度変化曲線L1に基づいて、ブ
ライン供給温度を上げていく場合の時定数T2を算出
し、決定する(S237)。The work temperature Pt2 is equal to the work set temperature SV.
(S236: YE)
S) Based on the acquired first temperature change curve L1, a time constant T2 for increasing the brine supply temperature is calculated and determined (S237).
【0072】取得した第1の温度変化曲線L1、自動取
得した時定数T1、T2に関するデータは、RAM37
に記憶される。The data on the acquired first temperature change curve L1 and the automatically acquired time constants T1 and T2 are stored in the RAM 37.
Is stored.
【0073】(ワーク温度制御モード)図4を参照し
て、ワーク温度制御モードが選択された場合、コントロ
ーラ30は、運転スイッチがオンされると(S301:
YES)、ステップS202〜S204の処理と同様
に、第1ポンプ42および第2ポンプ52を運転し(S
302)、冷凍機43を運転し(S303)、電気ヒー
タ51の作動をオンする(S304)。(Work Temperature Control Mode) Referring to FIG. 4, when the work temperature control mode is selected, controller 30 turns on the operation switch (S301:
YES), the first pump 42 and the second pump 52 are operated similarly to the processing of steps S202 to S204 (S
302), the refrigerator 43 is operated (S303), and the operation of the electric heater 51 is turned on (S304).
【0074】プロセス側電気ヒータ26はオフのまま
で、コントローラ30は、上述したステップS211〜
S214と同様の処理を行い、ワーク温度Pt2をワー
ク設定温度SV(R)に調整する。つまり、コントロー
ラ30は、SV(R)−Pt2の絶対値が許容誤差αよ
り小さくなるまで、ブライン供給温度Pt1、ワーク温
度Pt2およびワーク設定温度SV(R)に基づくブラ
イン供給設定温度SV(S)の決定、決定したブライン
供給設定温度SV(S)に基づく電気ヒータ51の作動
のオン・オフ制御および電磁弁62の開閉制御を繰り返
して、ワーク温度Pt2をワーク設定温度SV(R)に
調整する。While the process-side electric heater 26 remains off, the controller 30 proceeds to steps S 211 to S 211 described above.
The same processing as in S214 is performed to adjust the work temperature Pt2 to the work set temperature SV (R). That is, the controller 30 sets the brine supply temperature SV (S) based on the brine supply temperature Pt1, the workpiece temperature Pt2, and the workpiece temperature SV (R) until the absolute value of SV (R) -Pt2 becomes smaller than the allowable error α. The work temperature Pt2 is adjusted to the work set temperature SV (R) by repeating the determination of the temperature, the ON / OFF control of the operation of the electric heater 51 based on the determined brine supply set temperature SV (S), and the opening / closing control of the solenoid valve 62. .
【0075】安定状態に移行した後には、コントローラ
30は、外部熱源25によるワークWに対する熱負荷が
変更されたか否かを常時監視している。After shifting to the stable state, the controller 30 constantly monitors whether or not the heat load on the work W by the external heat source 25 has been changed.
【0076】図11(B)の時間t0においてプロセス
側電気ヒータ26がオンされると、コントローラ30
は、電源27からのオン信号を検出して熱負荷の付与が
開始されたことを検出する(図8のS311:YE
S)。When the process-side electric heater 26 is turned on at time t0 in FIG.
Detects that the application of the thermal load has started by detecting the ON signal from the power supply 27 (S311: YE in FIG. 8).
S).
【0077】ワークWへの熱負荷の付与が開始されると
ワークWへの蓄熱が始まるため、それに応じて、ブライ
ン供給温度を下げていく必要がある。そこで、コントロ
ーラ30は、SV(S)[0]、SV(S)[10
0]、ブライン供給温度を下げていく場合の時定数T1
より、ブライン供給設定温度SV(S)を演算する(S
312)。具体的には、下記の式より演算する。When the application of the heat load to the work W is started, the heat storage in the work W starts. Therefore, it is necessary to lower the brine supply temperature accordingly. Therefore, the controller 30 determines whether SV (S) [0], SV (S) [10
0], time constant T1 when decreasing the brine supply temperature
Then, the brine supply set temperature SV (S) is calculated (S
312). Specifically, it is calculated by the following equation.
【0078】SV(S)=SV(R)−ΔSV(S)×
{1−e(-t/T1)} ここに、SV(R):ワーク設定温度 ΔSV(S):SV(S)[0]−SV(S)[10
0] t:時間 T1:ブライン供給温度を下げていく場合の時定数 である。SV (S) = SV (R) −ΔSV (S) ×
{1-e (-t / T1) } Here, SV (R): work set temperature ΔSV (S): SV (S) [0] -SV (S) [10
0] t: time T1: time constant when decreasing the brine supply temperature.
【0079】コントローラ30は、プロセス側の電源2
7からの電力出力値信号に基づいて、ワークWに実際に
付与された熱量を検出している。そして、コントローラ
30は、第1の温度変化曲線L1を取得する際の熱負荷
の熱量と、検出した熱量とが相違する場合には、熱量の
相違に応じて第1の温度変化曲線L1を補正し、SV
(S)[100]を補正した後に、上記の演算を行う。The controller 30 is connected to the power supply 2 on the process side.
7, the amount of heat actually applied to the workpiece W is detected. Then, when the amount of heat of the heat load when acquiring the first temperature change curve L1 is different from the detected amount of heat, the controller 30 corrects the first temperature change curve L1 according to the difference in the amount of heat. And SV
(S) The above calculation is performed after correcting [100].
【0080】演算されたブライン供給設定温度SV
(S)は、基本的動作原理において説明したように、第
1の温度変化曲線L1とワーク設定温度SV(R)を基
準に線対称をなすワークWの仮想的な第2の温度変化曲
線L2を実現するブラインの供給温度変化曲線L3に基
づく温度となる。The calculated brine supply set temperature SV
(S) is a virtual second temperature change curve L2 of the work W that is line-symmetric with respect to the first temperature change curve L1 and the work set temperature SV (R), as described in the basic operation principle. The temperature is based on the brine supply temperature change curve L3 that realizes
【0081】次いで、コントローラ30は、ブライン供
給温度Pt1、ワーク温度Pt2、ブラインの戻り温度
Pt3、ブラインの実際の循環流量Fを検出し(S31
3)、ワーク温度Pt2がワーク設定温度SV(R)に
到達したか否かを判断する(S314)。具体的には、
SV(R)−Pt2の絶対値が、許容誤差αより小さい
か否かが判断される。Next, the controller 30 detects the brine supply temperature Pt1, the workpiece temperature Pt2, the brine return temperature Pt3, and the actual circulation flow rate F of the brine (S31).
3) It is determined whether or not the work temperature Pt2 has reached the work set temperature SV (R) (S314). In particular,
It is determined whether or not the absolute value of SV (R) -Pt2 is smaller than the allowable error α.
【0082】ワーク温度Pt2がワーク設定温度SV
(R)に調整されている場合には(S314:YE
S)、ブライン供給設定温度SV(S)は補正されず、
そのときのブライン供給設定温度SV(S)が継続して
使用される(S315)。コントローラ30は、プロセ
ス側電気ヒータ26がオフされるまで(S319:YE
S)、上述した制御を繰り返し(S312〜S315、
S319:NO)、ブライン供給設定温度SV(S)に
基づく電気ヒータ51の作動のオン・オフ制御および電
磁弁62の開閉制御を継続する。The work temperature Pt2 is equal to the work set temperature SV.
If it is adjusted to (R) (S314: YE
S), the brine supply set temperature SV (S) is not corrected,
The brine supply set temperature SV (S) at that time is continuously used (S315). The controller 30 operates until the process-side electric heater 26 is turned off (S319: YE
S), the above control is repeated (S312 to S315,
(S319: NO), the on / off control of the operation of the electric heater 51 and the opening / closing control of the electromagnetic valve 62 based on the brine supply set temperature SV (S) are continued.
【0083】到達していない場合には(S314:N
O)、ブライン供給設定温度SV(S)が補正される。
つまり、コントローラ30は、ワーク設定温度SV
(R)とワーク温度Pt2との偏差dt=SV(R)−
Pt2を演算し(S316)、SV(S)[100]+
dtを新たなSV(S)[100]にセットし(S31
7)、ΔSV(S)+dtを新たなΔSV(S)にセッ
トする(S318)。If it has not reached (S314: N
O), the brine supply set temperature SV (S) is corrected.
That is, the controller 30 sets the work set temperature SV
(R) and the deviation dt between the work temperature Pt2 and dt = SV (R)-
Pt2 is calculated (S316), and SV (S) [100] +
dt is set to the new SV (S) [100] (S31
7), ΔSV (S) + dt is set to a new ΔSV (S) (S318).
【0084】コントローラ30は、プロセス側電気ヒー
タ26がオフされまで(S319:YES)、新たなΔ
SV(S)を用いてブライン供給設定温度SV(S)を
演算し直しつつ上述した制御を繰り返し(S312〜S
314:NO、S316〜S319:NO)、ブライン
供給設定温度SV(S)に基づく電気ヒータ51の作動
のオン・オフ制御および電磁弁62の開閉制御を継続す
る。The controller 30 sets a new Δ until the process-side electric heater 26 is turned off (S319: YES).
The above control is repeated while recalculating the brine supply set temperature SV (S) using the SV (S) (S312 to S3).
314: NO, S316 to S319: NO), the on / off control of the operation of the electric heater 51 based on the brine supply set temperature SV (S) and the open / close control of the solenoid valve 62 are continued.
【0085】図11(B)の時間t1においてプロセス
側電気ヒータ26がオフされると、コントローラ30
は、電源27からのオフ信号を検出して熱負荷の付与が
停止されたことを検出する(S319:YES)。処理
は図9のステップS321に進む。When the process-side electric heater 26 is turned off at time t1 in FIG.
Detects that the application of the thermal load has been stopped by detecting the off signal from the power supply 27 (S319: YES). The process proceeds to step S321 in FIG.
【0086】ワークWへの熱負荷の付与が停止されると
ワークWからの放熱が始まるため、それに応じて、ブラ
イン供給温度を上げていく必要がある。そこで、コント
ローラ30は、SV(S)[0]、SV(S)[10
0]、ブライン供給温度を上げていく場合の時定数T2
より、ブライン供給設定温度SV(S)を演算する(S
321)。具体的には、下記の式より演算する。When the application of the heat load to the work W is stopped, heat radiation from the work W starts, so that it is necessary to increase the brine supply temperature accordingly. Therefore, the controller 30 determines whether SV (S) [0], SV (S) [10
0], time constant T2 when increasing the brine supply temperature
Then, the brine supply set temperature SV (S) is calculated (S
321). Specifically, it is calculated by the following equation.
【0087】SV(S)=(SV(R)−ΔSV
(S))+ΔSV(S)×{1−e(-t/T2)} ここに、SV(R):ワーク設定温度 ΔSV(S):SV(S)[0]−SV(S)[10
0] t:時間 T2:ブライン供給温度を上げていく場合の時定数 である。SV (S) = (SV (R) -ΔSV
(S)) + ΔSV (S) × {1-e (−t / T2) } where SV (R): work set temperature ΔSV (S): SV (S) [0] −SV (S) [10
0] t: time T2: time constant when increasing the brine supply temperature.
【0088】演算されたブライン供給設定温度SV
(S)は、基本的動作原理において説明したように、第
1の温度変化曲線L1とワーク設定温度SV(R)を基
準に線対称をなすワークWの仮想的な第2の温度変化曲
線L2を実現するブラインの供給温度変化曲線L3に基
づく温度となる。Calculated brine supply set temperature SV
(S) is a virtual second temperature change curve L2 of the work W that is line-symmetric with respect to the first temperature change curve L1 and the work set temperature SV (R), as described in the basic operation principle. The temperature is based on the brine supply temperature change curve L3 that realizes
【0089】次いで、コントローラ30は、ブライン供
給温度Pt1、ワーク温度Pt2、ブラインの戻り温度
Pt3、ブラインの実際の循環流量Fを検出し(S32
2)、ワーク温度Pt2がワーク設定温度SV(R)に
到達したか否かを判断する(S323)。具体的には、
SV(R)−Pt2の絶対値が、許容誤差αより小さい
か否かが判断される。Next, the controller 30 detects the brine supply temperature Pt1, the workpiece temperature Pt2, the brine return temperature Pt3, and the actual circulation flow rate F of the brine (S32).
2) It is determined whether or not the work temperature Pt2 has reached the work set temperature SV (R) (S323). In particular,
It is determined whether or not the absolute value of SV (R) -Pt2 is smaller than the allowable error α.
【0090】ワーク温度Pt2がワーク設定温度SV
(R)に調整されている場合には(S323:YE
S)、ブライン供給設定温度SV(S)は補正されず、
そのときのブライン供給設定温度SV(S)が継続して
使用される(S324)。コントローラ30は、運転が
継続されている間は(S328:NO)、プロセス側電
気ヒータ26がオンされるまで(S329:YES)、
上述した制御を繰り返し(S321〜S324、S32
8:NO、S329:NO)、ブライン供給設定温度S
V(S)に基づく電気ヒータ51の作動のオン・オフ制
御および電磁弁62の開閉制御を継続する。The work temperature Pt2 is equal to the work set temperature SV.
If it is adjusted to (R) (S323: YE
S), the brine supply set temperature SV (S) is not corrected,
The brine supply set temperature SV (S) at that time is continuously used (S324). While the operation is continued (S328: NO), the controller 30 keeps turning on the process-side electric heater 26 (S329: YES).
The above control is repeated (S321 to S324, S32
8: NO, S329: NO), brine supply set temperature S
On / off control of the operation of the electric heater 51 and opening / closing control of the solenoid valve 62 based on V (S) are continued.
【0091】到達していない場合には(S323:N
O)、ブライン供給設定温度SV(S)が補正される。
つまり、コントローラ30は、ワーク設定温度SV
(R)とワーク温度Pt2との偏差dt=SV(R)−
Pt2を演算し(S325)、SV(S)[0]+dt
を新たなSV(S)[0]にセットし(S326)、Δ
SV(S)+dtを新たなΔSV(S)にセットする
(S327)。If it has not reached (S323: N
O), the brine supply set temperature SV (S) is corrected.
That is, the controller 30 sets the work set temperature SV
(R) and the deviation dt between the work temperature Pt2 and dt = SV (R)-
Pt2 is calculated (S325), and SV (S) [0] + dt
Is set to a new SV (S) [0] (S326), and Δ
SV (S) + dt is set to a new ΔSV (S) (S327).
【0092】コントローラ30は、運転が継続されてい
る間は(S328:NO)、プロセス側電気ヒータ26
がオンされるまで(S329:YES)、新たなΔSV
(S)を用いてブライン供給設定温度SV(S)を演算
し直しつつ上述した制御を繰り返し(S321〜S32
3:NO、S325〜S328:NO、S329:N
O)、ブライン供給設定温度SV(S)に基づく電気ヒ
ータ51の作動のオン・オフ制御および電磁弁62の開
閉制御を継続する。While the operation is being continued (S328: NO), the controller 30 operates the process-side electric heater 26.
Is turned on (S329: YES), a new ΔSV
The above control is repeated while recalculating the brine supply set temperature SV (S) using (S) (S321 to S32).
3: NO, S325 to S328: NO, S329: N
O), ON / OFF control of the operation of the electric heater 51 and opening / closing control of the electromagnetic valve 62 based on the brine supply set temperature SV (S) are continued.
【0093】運転が継続されている間に(S328:N
O)、プロセス側電気ヒータ26がオンされると(S3
29:YES)、処理は図8のステップS312に進
み、ワークWへの熱負荷の付与が開始されたときの上述
した制御がなされる。While the operation is continued (S328: N
O), when the process-side electric heater 26 is turned on (S3)
29: YES), the process proceeds to step S312 in FIG. 8, and the above-described control when the application of the heat load to the work W is started.
【0094】また、運転スイッチがオフされると(S3
28:YES)、ワーク温度制御モード運転を終了し、
処理は図4のステップS200に戻る。When the operation switch is turned off (S3
28: YES), end the work temperature control mode operation,
The process returns to step S200 in FIG.
【0095】本実施形態のブライン供給装置10によれ
ば、ブライン供給温度を一定にしたままで、プロセス側
電気ヒータ26をオフからオンしたときのワークWの温
度上昇特性およびオンからオフしたときのワークWの温
度下降特性を記憶しているため、プロセス側電気ヒータ
26からワークWに付与される熱負荷が変更されるタイ
ミングに遅れることなく、つまり、熱負荷の付与の開始
や熱負荷の付与の停止を検出すると同時に、熱負荷の変
更に合致したブライン供給設定温度SV(S)を演算に
より求めることができる。このように、ワークWに付与
される熱負荷の変更に伴う温度変化がワークWに現れる
前に、ブライン供給設定温度SV(S)を予測的に設定
するため、ワーク温度Pt2とワーク設定温度SV
(R)との差が、PID制御のようなフィードバック制
御のときほど大きくならない。その結果、短時間に大き
な熱負荷の変更がなされる場合であっても、フィードバ
ック制御に比べて小さなハンチングでワークWの温度を
一定に制御でき、ワークWをワーク設定温度SV(R)
に調整する制御の安定性が格段に高くなる。According to the brine supply apparatus 10 of the present embodiment, the temperature rise characteristic of the work W when the process-side electric heater 26 is turned on from off and the temperature rise characteristic when the process-side electric heater 26 is turned off from on with the brine supply temperature kept constant. Since the temperature lowering characteristic of the work W is stored, there is no delay in the timing at which the heat load applied from the process-side electric heater 26 to the work W is changed, that is, the start of the application of the heat load and the application of the heat load. At the same time, the brine supply set temperature SV (S) that matches the change in the heat load can be calculated. In this way, before the temperature change accompanying the change in the heat load applied to the work W appears on the work W, the brine supply set temperature SV (S) is set predictively, so that the work temperature Pt2 and the work set temperature SV are set.
The difference from (R) does not become as large as in feedback control such as PID control. As a result, even when a large change in heat load is made in a short time, the temperature of the work W can be controlled to be constant with a small amount of hunting as compared with the feedback control, and the work W is set at the work set temperature SV (R).
The stability of the control for adjusting the temperature is significantly increased.
【0096】さらに、ワーク温度Pt2とワーク設定温
度SV(R)との間の小さなずれをフィードバックし、
両温度の差が許容誤差α以上の場合にはブライン供給設
定温度SV(S)を補正するようにしたため、ワークW
の温度制御を高精度に行うことができる。Further, a small deviation between the work temperature Pt2 and the work set temperature SV (R) is fed back,
When the difference between the two temperatures is equal to or larger than the allowable error α, the brine supply set temperature SV (S) is corrected.
Temperature control can be performed with high accuracy.
【0097】したがって、本実施形態のブライン供給装
置10は、図11(B)に示すように、付与される熱負
荷が変更されるワークWの温度変化に対する高速追従性
を実現でき、ワーク温度Pt2をより一層安定化させる
ことが可能となる。例えば、温度変化±0.5℃の高精
度に、ワークWの温度を制御できた。なお、熱負荷の変
更つまりプロセス側電気ヒータ26のオンオフは、例え
ば、5分ごとに切り換えられ、プロセス側電気ヒータ2
6による熱負荷の熱量は、例えば、500Wである。Therefore, as shown in FIG. 11B, the brine supply device 10 of the present embodiment can realize a high-speed follow-up property to the temperature change of the work W to which the applied heat load is changed, and the work temperature Pt2 Can be further stabilized. For example, the temperature of the work W could be controlled with high accuracy of a temperature change of ± 0.5 ° C. The change of the heat load, that is, the on / off of the process-side electric heater 26 is switched, for example, every 5 minutes.
The heat amount of the heat load according to No. 6 is, for example, 500 W.
【0098】[変形例]上述した実施形態では、ワーク
温度Pt2は、ワークWをマウントしたプレート24の
温度をワーク温度センサ32により測定することにより
検出しているが、ワークWの現在温度の検出はこの場合
に限定されるものではない。例えば、ワーク温度センサ
32をワークWに直接接触させ、ワークW自体の現在温
度を検出してもよい。さらに、ワークWに接触するブラ
インの温度を測定して、ワークWの現在温度を検出して
もよい。[Modification] In the above-described embodiment, the work temperature Pt2 is detected by measuring the temperature of the plate 24 on which the work W is mounted by the work temperature sensor 32, but the current temperature of the work W is detected. Is not limited to this case. For example, the current temperature of the work W itself may be detected by bringing the work temperature sensor 32 into direct contact with the work W. Further, the current temperature of the workpiece W may be detected by measuring the temperature of the brine that contacts the workpiece W.
【0099】[0099]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜請求項
3に記載の発明によれば、熱負荷の変更に伴う温度変化
がワークに現れる前に、熱媒体の供給温度を予測的に調
整するため、ワーク温度とワーク設定温度との差が、P
ID制御のようなフィードバック制御のときほど大きく
ならない。その結果、短時間に大きな熱負荷の変更がな
される場合であっても、フィードバック制御に比べて小
さなハンチングでワークの温度を一定に制御でき、ワー
クを設定温度に調整する制御の安定性を高めることが可
能となる。As described above, according to the first to third aspects of the present invention, it is possible to predict the supply temperature of the heat medium before the temperature change accompanying the change of the heat load appears on the work. To adjust, the difference between the work temperature and the work set temperature is P
It does not increase as much as in feedback control such as ID control. As a result, even when a large heat load is changed in a short time, the temperature of the work can be controlled to be constant with a small hunting compared to the feedback control, and the stability of the control for adjusting the work to the set temperature is improved. It becomes possible.
【0100】請求項4に記載の発明によれば、ワークに
供給される熱媒体の温度ムラがバッファタンクにより除
去され、ワークの温度をより一定に制御することが可能
となる。According to the fourth aspect of the present invention, the unevenness in temperature of the heat medium supplied to the work is removed by the buffer tank, and the temperature of the work can be controlled to be more constant.
【図1】 本発明のワーク温度制御装置を適用したブラ
イン供給装置の一実施形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a brine supply device to which a work temperature control device of the present invention is applied.
【図2】 ブライン供給装置の作動を制御するコントロ
ーラの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a controller that controls the operation of the brine supply device.
【図3】 本発明によるワーク温度制御装置の基本的動
作原理の説明に供する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a basic operation principle of the work temperature control device according to the present invention.
【図4】 実施形態の作用を説明するフローチャートで
ある。FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment.
【図5】 実施形態の作用を説明するフローチャートで
ある。FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment.
【図6】 実施形態の作用を説明するフローチャートで
ある。FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment.
【図7】 実施形態の作用を説明するフローチャートで
ある。FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment.
【図8】 実施形態の作用を説明するフローチャートで
ある。FIG. 8 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment.
【図9】 実施形態の作用を説明するフローチャートで
ある。FIG. 9 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment.
【図10】 サンプリングモードにおけるワーク温度お
よびブライン供給温度の変化例を概念的に示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram conceptually showing a change example of a work temperature and a brine supply temperature in a sampling mode.
【図11】 図11(A)は、ワークに供給されるブラ
イン供給温度を一定にしたままの状態で、外部熱源から
ワークに対する熱負荷が変更されたときのワーク温度の
変化例を概念的に示す図、図11(B)は、ワーク温度
制御モードにおけるワーク温度およびブライン供給温度
の変化例を概念的に示す図である。FIG. 11A is a conceptual diagram showing an example of a change in the temperature of a work when a heat load applied to the work from an external heat source is changed while a brine supply temperature supplied to the work is kept constant. FIG. 11B is a diagram conceptually showing a change example of the work temperature and the brine supply temperature in the work temperature control mode.
10…ブライン供給装置(ワーク温度制御装置) 20…負荷回路 25…プロセス側の熱源(外部熱源) 26…プロセス側の電気ヒータ 27…電源 30…コントローラ 31…供給温度センサ 32…ワーク温度センサ 39…CPU(取得部、算出部、制御部) 43…冷凍機(調整部、冷却部) 51…電気ヒータ(調整部、加熱部) 57…バッファタンク 62…電磁弁(調整部、弁部材) W…恒温対象物としてのワーク SV(R)…ワーク設定温度 Pt1…ブライン供給温度(熱媒体の供給温度) L1…第1の温度変化曲線 L2…第2の温度変化曲線 L3…ブライン供給温度変化曲線(熱媒体の供給温度変
化曲線)DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Blind supply apparatus (work temperature control apparatus) 20 ... Load circuit 25 ... Process side heat source (external heat source) 26 ... Process side electric heater 27 ... Power supply 30 ... Controller 31 ... Supply temperature sensor 32 ... Work temperature sensor 39 ... CPU (acquisition unit, calculation unit, control unit) 43 refrigerator (adjustment unit, cooling unit) 51 electric heater (adjustment unit, heating unit) 57 buffer tank 62 electromagnetic valve (adjustment unit, valve member) W ... Work as constant temperature target SV (R) Work set temperature Pt1 Brine supply temperature (supply temperature of heat medium) L1 First temperature change curve L2 Second temperature change curve L3 Brine supply temperature change curve ( Heat medium supply temperature change curve)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 昌宏 埼玉県川口市東内野496−8 Fターム(参考) 5F045 EC07 EJ03 EJ09 EJ10 EK07 EK21 GB05 GB17 5H323 AA05 BB04 CA06 CB02 CB23 CB35 CB45 DA04 DB13 DB15 EE02 FF01 FF04 HH02 JJ06 KK05 LL12 MM06 NN03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Masahiro Kawai 496-8 Higashi-Uchino, Kawaguchi City, Saitama F-term (Reference) 5F045 EC07 EJ03 EJ09 EJ10 EK07 EK21 GB05 GB17 5H323 AA05 BB04 CA06 CB02 CB23 CB35 CB45 DA04 DB13 DB15 EE02 FF01 HH02 JJ06 KK05 LL12 MM06 NN03
Claims (4)
が変更される恒温対象物としてのワーク(W)の温度
を、所定の温度に調整した熱媒体により、所定のワーク
設定温度(SV(R))に維持するワーク温度制御装置
において、 前記ワーク(W)に供給される前記熱媒体の供給温度
(Pt1)を一定にしたまま前記熱負荷が変更されたと
きの前記ワーク(W)の第1の温度変化曲線(L1)を
予め取得する取得部(39)と、 前記第1の温度変化曲線(L1)と前記ワーク設定温度
(SV(R))を基準に線対称をなすワークの仮想的な
第2の温度変化曲線(L2)を実現する熱媒体の供給温
度変化曲線(L3)を算出する算出部(39)と、 前記熱媒体の前記供給温度(Pt1)を調整する調整部
(43、51、62)と、 前記外部熱源(25)から前記ワーク(W)に付与され
る前記熱負荷が変更されたときに、前記算出手段で算出
した前記供給温度変化曲線(L3)に基づいて前記熱媒
体の前記供給温度(Pt1)が変化するように、前記調
整部を制御する制御部(39)と、を有することを特徴
とするワーク温度制御装置。The temperature of a work (W) as a constant temperature object to which a heat load applied from an external heat source (25) is changed is set to a predetermined work set temperature (SV) by a heat medium adjusted to a predetermined temperature. (R)) the work (W) when the heat load is changed while keeping the supply temperature (Pt1) of the heat medium supplied to the work (W) constant. An acquisition unit (39) for acquiring the first temperature change curve (L1) in advance, and a work that is line-symmetric with respect to the first temperature change curve (L1) and the work set temperature (SV (R)). A calculation unit (39) that calculates a supply temperature change curve (L3) of the heat medium that realizes the virtual second temperature change curve (L2), and an adjustment that adjusts the supply temperature (Pt1) of the heat medium. (43, 51, 62) and the outside When the heat load applied from the source (25) to the work (W) is changed, the supply temperature (Pt1) of the heat medium is calculated based on the supply temperature change curve (L3) calculated by the calculation means. And a control unit (39) for controlling the adjusting unit so that the temperature of the workpiece changes.
(43)と、前記冷却部により冷却された熱媒体の一部
を前記ワーク(W)に供給される熱媒体に混合する弁部
材(62)を含み、 前記制御部(39)は、前記弁部材(62)の作動を制
御し、前記供給温度変化曲線(L3)に基づいて前記熱
媒体の前記供給温度(Pt1)を変化させることを特徴
とする請求項1に記載のワーク温度制御装置。2. The adjusting unit includes a cooling unit (43) for cooling a heat medium, and a valve for mixing a part of the heat medium cooled by the cooling unit with a heat medium supplied to the work (W). The control section (39) controls the operation of the valve member (62), and changes the supply temperature (Pt1) of the heat medium based on the supply temperature change curve (L3). The work temperature control device according to claim 1, wherein
(51)を含み、 前記制御部(39)は、前記加熱部(51)の作動を制
御し、前記供給温度変化曲線(L3)に基づいて前記熱
媒体の前記供給温度(Pt1)を変化させることを特徴
とする請求項1または請求項2に記載のワーク温度制御
装置。3. The adjusting unit includes a heating unit (51) for heating a heating medium, the control unit (39) controls the operation of the heating unit (51), and controls the supply temperature change curve (L3). The work temperature control device according to claim 1 or 2, wherein the supply temperature (Pt1) of the heat medium is changed based on (3).
との間に、前記ワーク(W)に供給される熱媒体の温度
ムラを除去するバッファタンク(57)が配置されてい
ることを特徴とする請求項2に記載のワーク温度制御装
置。4. The valve member (62) and the work (W).
The work temperature control device according to claim 2, wherein a buffer tank (57) for removing temperature unevenness of the heat medium supplied to the work (W) is disposed between the work tank (W) and the work tank (W).
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