JPH0587611U - 恒温槽の温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パルス信号で加熱源および冷却源を制御する
恒温槽の温度制御装置において、恒温制御時に小型恒温
槽の緻密な冷却制御が可能で、且つ、恒温制御終了後の
急速冷却が自動的に行える温度制御装置を得る。 【構成】 リトリガブル・モノ・マルチバイブレータを
挿入したパルス幅変換回路を付加し、恒温制御時はパル
ス幅の狭い信号で冷却源を制御し、恒温制御終了後は冷
却源を制御する制御信号を自動的に「Ｈ」とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は恒温槽の温度制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えばプリント基板の検査等に用いる恒温槽は、温度検知手段，温度制御手段 ，加熱源，冷却源などを備え、試験槽内の温度を空気浴により一定温度に保つ構 造となっている。 図３は、恒温槽を小型化する目的で冷却源を試験槽外部に設けた構造の恒温槽 およびその温度制御を説明するための説明図であり、図において、１は断熱容器 からなる試験槽、２は試験槽１内部に設けられた電気ヒータなどの加熱源、３は 試験槽１外部に設けられた冷却源で、ここからＬＣＯ₂ ，ＬＮ₂ ，代替フロン（ ＨＦＣ１３４Ａ）などの冷風ガスを試験槽１内に送風し、試験槽１内を冷却する 。 ４は温度センサ等で構成された温度検知手段、５は試験槽１内の温度設定を行 う温度設定器、６は全体を制御する制御回路、１０はパルス幅変換回路である。 後述するように試験槽１内の温度制御は、制御信号線Ａ１でヒータ２の通電制 御を行い、制御信号線Ａ３で電磁バルブ２の開閉制御を行っている。 なお、恒温槽には湿度コントロールも行われているものもあり、このため加湿 器，除湿器等が設けられているものがあるが、図３ではこれらは省略している。

【０００３】 次に動作について説明する。温度設定器５で設定された所望温度と、温度検知 手段４より信号線Ｓ１を介して入力された試験槽１内の温度とが制御回路６によ り常時検知されると共に両者の温度差が求められる。この温度差に基づいて基準 パルス信号がＰＷＭされて制御信号線Ａ１，Ａ２から制御信号として送られ、制 御信号線Ａ１に送られた基準パルス信号と同一の信号により加熱源２への通電が 制御され、また、制御信号線Ａ２に送られた基準パルス信号を反転した信号はパ ルス幅変換回路１０によって変調された後にバルブ７の制御に供給される（この 動作は後述する）。 ここで、パルス幅変換回路１０を設けてない場合には、この制御信号Ａ２で直 接電磁バルブ７の開閉が制御され、試験槽１内の温度を設定温度と一致させる制 御がなされる。 すなわち、試験槽１内は常に加熱あるいは冷却される様になっており、試験槽 １内の温度は温度設定器５で設定される温度とできるだけ瞬時に一致する様な制 御が行われることになる。

【０００４】 然しながら上述のようなパルス信号で常に加熱手段と冷却手段とを交互に動作 させる温度制御では、恒温槽が小型化すればするほど、冷却源のきめ細かな制御 が難しくなるという問題がある。 すなわち、小型化した恒温槽できめ細かな温度制御を行うためには、行き過ぎ た加熱や冷却を行わないようにするため、加熱源および冷却源を小容量化した小 さなものを用いる必要がある。そして、ヒータ等の加熱源の小容量化は容易に行 えるが、冷却ガスを送出する冷却源では、ノズル径の小型化等に限界（ｍｉｎφ ＝０．３ｍｍ程度）があるため思う様な小容量化が行えず、このため装置が小型 化すればするほど冷却源の精密な制御が難しくなる。

【０００５】 このような理由から本願出願人は別出願において、信号線Ａ２と電磁バルブ７ との間にパルス幅変換回路１０を設け、制御信号Ａ３のパルス幅を制御信号Ａ２ のパルス幅より小さくし、小型恒温槽においても緻密な冷却制御が行える恒温槽 の温度制御装置を考案している。 図４は、別出願のパルス幅変換回路１０の構成を示す回路図であり、図におい て、１１は時定数Ｔ₂ のワンショット・マルチバイブレータ、１２は動作スイッ チである。 図５は、図４に示すパルス幅変換回路１０の各部の波形を示す波形図であり、 図４，図５から解るようにスイッチ１２がＯＮされることにより、電磁バルブ７ を開放するパルス幅をＴ_m からＴ₂ へと小さくし、制御信号Ａ３で電磁バルブ７ の開閉を制御することにより、制御信号Ａ１とは無関係に電磁バルブ７の間欠的 な開放時間をより短くして、緻密な冷却制御が行えるようにしている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように別出願の考案では、パルス幅変換回路１０を付加することにより 小型恒温槽の緻密な冷却制御が実現できるようになったが、図６に示すように、 恒温制御から急速冷却を行いたい場合に問題が残る。 すなわち試験のために試験槽１内の温度を急速に低下させたい場合、パルス変 換回路１０を備えてない制御装置では、制御回路６が基準パルス信号をＯＦＦす ることにより、制御信号Ａ２が「Ｈ」となって電磁バルブ７を開放状態に維持さ せ、試験槽１内は冷却ガスの送風状態となるが、パルス変換回路１０を付加した 場合、図６に示すように基準パルス信号がＯＦＦされるとワンショット・マルチ バイブレータ１１に連続してパルスが入力されず、スイッチ１２を手動でＯＦＦ しなければ信号Ａ３が「Ｌ」レベルになりっぱなしになるという問題点があった 。

【０００７】 本考案はかかる問題点を解決するためになされたものであり、基準パルス信号 がＯＦＦ状態になると自動的に電磁バルブを開放し急速冷却が可能な恒温槽の温 度制御装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案に係わる恒温槽の温度制御装置は、槽本体と電気ヒータなどの加熱源と 冷却ガスを送出する冷却源と上記加熱源と上記冷却源とを制御する制御装置から 成り、上記制御装置で基準パルス信号に基づいて第１の信号および第２の信号を 生成し、上記第１の信号により上記加熱源の動作を制御し、上記第２の信号によ り上記冷却源の動作を制御する恒温槽の温度制御装置において、 リトリガブル・モノ・マルチバイブレータを挿入したパルス幅変換回路を付加 し、このパルス幅変換回路を作用させることで、上記第１の信号あるいは上記第 ２の信号の何れかのパルス幅を変換し、上記加熱源の動作あるいは上記冷却源の 動作制御を継続的に行うことを特徴とする。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を用いて説明する。図１は本考案の一実施例を示 す回路図であり、図４と同一符号は同一又は相当部分を示し、１３はリトリガブ ル・モノ・マルチバイブレータである。 図２は、図１に示すパルス幅変換回路１０の各部の波形を示す波形図である。

【００１０】 次に動作について説明する。基準パルス信号が送出されている状態において、 スイッチ１２がＯＮされることにより、波形（Ｃ）が「Ｌ」レベルとなり、出力 波形Ａ３のパルス幅Ｔ_m がワンショット・マルチバイブレータの時定数Ｔ₂ とな り、緻密な冷却制御が可能となる。 そして、試験槽１の温度を低温側に速やかに移行させたい場合、図４の回路で は基準パルス信号をＯＦＦし、さらにスイッチ１２をＯＦＦする必要があり、こ のため全自動化を目的とした制御プログラムの作成が容易でない。 本考案の回路では、基準パルス信号がＯＦＦになるとリトリガブル・モノ・マ ルチバイブレータ１３が動作して制御信号Ａ３を自動的に「Ｈ」とし、電磁バル ブ７を開放して試験槽１内を速やかに冷却するように動作し、恒温制御後の急速 冷却を実現できる。

【００１１】 また、リトリガブル・モノ・マルチバイブレータ１３の時定数（Ｔ₃ ）を適当 に設定し、さらに基準パルス信号のＯＮ／ＯＦＦ時間を適当に設定することによ り、立ち上がり当初は加熱源２を「ＯＮ」状態とし、恒温制御時は冷却源の緻密 な制御を行いながらＰＷＭ制御を行い、恒温制御が終了した時点で電磁バルブ７ を「ＯＮ」状態とし、急速冷却を行わせる様な制御をプログラム制御で自動で行 う装置とできる。

【００１２】 なお、本考案の回路構成は、図１に示す回路に限定されないことは言うまでも なく、例えばリトリガブル・モノ・マルチバイブレータ１３に動作スイッチを設 けることにより、図４に示す回路と同様に動作させることもでき、さらに、この 動作スイッチと連動して基準信号あるいは制御信号Ａ１が電磁バルブ７に入力さ れるような切換スイッチを設けることにより、恒温制御後に急速加熱が可能な制 御を自動で行わせることもできる。

【００１３】

【考案の効果】

本考案は以上説明したように、小型恒温槽において恒温制御時に緻密な冷却制 御が実現でき、恒温制御終了後の急速冷却が自動的に行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す回路図である。

【図２】図１に示す回路の各波形を示す波形図である。

【図３】恒温槽の温度制御を説明する説明図である。

【図４】別出願のパルス幅変換回路の構成例を示す回路
図である。

【図５】図４に示す回路の動作を示す波形図である。

【図６】別出願の装置の問題点を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 試験槽 ２ 加熱源 ３ 冷却源 ４ 温度検知手段 ５ 温度設定手段 ６ 制御回路 ７ 電磁バルブ １０ パルス幅変換回路 １１ ワンショット・マルチバイブレータ １２ スイッチ １３ リトリガブル・モノ・マルチバイブレータ Ａ１，Ａ２，Ａ３ それぞれ制御信号

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 槽本体と電気ヒータなどの加熱源と冷却
   ガスを送出する冷却源と上記加熱源と上記冷却源とを制
   御する制御装置から成り、上記制御装置で基準パルス信
   号に基づいて第１の信号および第２の信号を生成し、上
   記第１の信号により上記加熱源の動作を制御し、上記第
   ２の信号により上記冷却源の動作を制御する恒温槽の温
   度制御装置において、 リトリガブル・モノ・マルチバイブレータを挿入したパ
   ルス幅変換回路を付加し、このパルス幅変換回路を作用
   させることで、上記第１の信号あるいは上記第２の信号
   の何れかのパルス幅を変換し、上記加熱源の動作あるい
   は上記冷却源の動作制御を継続的に行うことを特徴とす
   る恒温槽の温度制御装置。