JP2001066038A - 恒温冷媒液循環装置 - Google Patents
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Abstract
き、しかもポンプの運転に支障のない恒温冷媒液循環装
置を提供する。 【解決手段】 冷媒液回路部33における冷媒液のタン
ク36に、連通部40によってタンクの下部に連通する
冷媒液貯留室37を、冷媒液貯留室37に、圧縮気体を
給排するための冷媒液流出手段38をそれぞれ設ける。
冷媒液流出手段38から冷媒液回収室に圧縮気体を供給
するとタンク内の冷媒液の液面の高さが上昇してポンプ
の運転に必要な高さになるために、タンクに供給する冷
媒液の量を少なくすることができるので、タンクやポン
プ18の部品を共通化できることと相まって、装置のイ
ニシアルコストを低くすることができる。また、冷媒液
貯留室の圧縮気体を排出するとタンクの上方にスペース
ができるので、このスペースに負荷2を循環している冷
媒液を回収することができる。
Description
液を供給して循環させる恒温冷媒液循環装置に関するも
のである。
例を示し、この恒温冷媒液循環装置1は、負荷2におい
て温度が上昇した冷媒液を冷却するための冷凍回路部3
と、冷凍回路部3の冷媒によって冷却した上記冷媒液を
所定の温度に調整した後、負荷に供給して循環させる冷
媒液回路部4と、負荷2に供給する冷媒液の温度を制御
する制御部5とを備えている。
て高温高圧の冷媒ガスとする圧縮機7と、この冷媒ガス
を冷却凝縮して高圧の液冷媒とする水冷式の凝縮器8
と、この液冷媒を減圧して低温化する減圧弁9と、減圧
弁9で減圧した液冷媒を蒸発させる蒸発器10と、アキ
ュムレータ11とを順次直列に接続したものとして構成
されている。また、上記冷凍回路部3は、蒸発器10の
負荷が大きいときに、圧縮機7で圧縮した冷媒を直接ア
キュムレータ11に還流させる過熱防止回路12と、こ
の回路12中の過熱防止弁12aを備え、過熱防止弁1
2aは、アキュムレータ11の上流側の冷媒の温度を検
出する温度センサ12bによって、過熱防止回路12を
開閉する。
4と、負荷2において温度が上昇した冷媒液を冷却する
熱交換器15と、熱交換器15において冷却された冷媒
液を所定の温度に加熱するヒータ17を有するヒータユ
ニット16と、ヒータ17によって所定の温度に調整さ
れた冷媒液を負荷2に供給して循環させるポンプ18と
を備え、熱交換器15、ヒータユニット16及びポンプ
18は、いずれもタンク14の上面からタンクに組み付
けられている。またヒータ17の外周には、これを取り
囲み有底筒状で上部が開口するヒータカバー19が設け
られている。
上記熱交換器15は、入口に負荷2から還流する冷媒液
の戻り管21が、出口にヒータカバー19の下部に連通
する連通管22が、それぞれ接続されている。また、循
環装置1の運転停止やメンテナンス等のときに、負荷2
を循環している冷媒液を回収するために、タンク14内
の冷媒液の液面の上方には、上記冷媒液を回収するため
のスペース14aが設けられている。
よって温度が上昇した冷媒液が、戻り管21を通って熱
交換器15内を流れるときに、蒸発器10を流れる冷凍
回路部3の低温の冷媒によって冷却され、連通管22か
らヒータカバー19内に流入する。そして、ヒータ17
によって所定の温度に調整された冷媒液は、ヒータカバ
ー19の上部開口からタンク14内に流出し、この冷媒
液は、ポンプ18により冷媒液の供給管23を通って負
荷2に供給されて負荷を冷却する。
れる冷媒液の温度を、ポンプ18の吐出口近くにおいて
検出して信号を出力する温度センサ25と、温度センサ
25が検出した冷媒液の温度と所定の設定温度とを対比
して、ヒータ17の通電量、換言すれば冷媒液の加熱量
を制御する温度コントローラ26とを備えている。
アルコストを低下させるためには、タンク14やポンプ
18の等の部品を共通化すること、及び負荷2への循環
に必要な冷媒液の量を少なくすることが好ましい。この
場合、負荷2を循環する冷媒液(図示の例は完全フッ素
化液)は高価であるから、タンク14に供給する冷媒液
の量を少なくすることが、イニシアルコストの低下に特
に有効である。
は、循環装置1から離れた場所におる負荷2に冷媒液を
循環することができる機能を備えているために、タンク
14内の冷媒液の量を少なくすると、冷媒液の液面の高
さがポンプ18の吸い込み口より低くなって、ポンプ1
8によって冷媒液を循環させることができないという問
題が生ずる。したがって、高価な冷媒液の量を負荷2へ
の循環に必要な量に応じて少なくすることができない
と、イニシアルコストの低下に限界がある。
する課題は、循環装置のイニシアルコストを低下するこ
とができ、しかも該装置の運転に支障がなく環境負荷を
低減することができる恒温冷媒液循環装置を提供するこ
とにある。
するため、本発明の恒温冷媒液循環装置は、冷媒液のタ
ンクと、この冷媒液を冷却する熱交換器と、熱交換器で
冷却した冷媒液を加熱して所定の温度の冷媒液とするヒ
ータと、この冷媒液を負荷に供給して循環させるポンプ
とを備えた恒温冷媒液循環装置において、上記冷媒液の
タンクが、該タンクの下部に連通する連通部を有しタン
ク内に設置された冷媒液貯留室と、この冷媒液貯留室内
の冷媒液をタンク内に流出させてタンク内の冷媒液の液
面の高さを上昇させるための冷媒液流出手段とを備えて
いることを特徴としている。
冷媒液循環装置における冷媒液流出手段が、冷媒液貯留
室を圧縮気体源と大気とこれらの連通の遮断とに切り換
える切換弁を備えていることを特徴としている。
供給すると、この冷媒液はタンクの下方に連通している
連通部を通って冷媒液貯留室にも流入する。この場合、
タンク内の冷媒液の液面の高さは、ポンプの運転に必要
な高さより低くすることができる。冷媒液流出手段によ
って冷媒液貯留室に圧縮気体を供給すると、これによっ
て冷媒液貯留室の冷媒液がタンク内に排出されるので、
タンク内の冷媒液の液面の高さがポンプの運転に必要な
高さに上昇する。したがって、タンクへの冷媒液の供給
量が少なくても、冷媒液の液面をポンプの運転に必要な
高さにすることができるので、ポンプの運転に支障をき
たすことはない。
めに、負荷を循環している冷媒液をタンクに回収する場
合は、冷媒液流出手段によって冷媒液貯留室の圧縮気体
を排出すると、タンク内の冷媒液の一部が冷媒液貯留室
に流入し、これによりタンク内の冷媒液の液面が低下し
てその上方にスペースができるので、このスペースに負
荷を循環している冷媒液を回収することができる。
って冷媒液貯留室に圧縮気体を供給すると、冷媒液貯留
室内の冷媒液がタンクに排出されてタンク内の冷媒液の
液面が上昇する。タンク内の冷媒液の液面が、ポンプの
運転に必要な高さとなったときに、切換弁による冷媒液
貯留室への圧縮気体の供給を遮断すると、タンク内の冷
媒液の液面が、ポンプの運転に必要な高さに保持され
る。切換弁を切り換えて、冷媒液貯留室に供給した圧縮
気体を外部に排出すると、タンク内の冷媒液の一部が冷
媒液貯留室に流入してタンク内の冷媒液の液面の上方に
スペースができるので、このスペースに負荷を循環して
いる冷媒液を回収することができる。
の循環装置に必要な、タンク上方の負荷を循環する冷媒
液を回収するためのスペースに代えて、タンクの下部に
冷媒液貯留室を設けたことにより、循環装置の運転時に
は冷媒液貯留室の冷媒液をタンクに排出して、タンク内
の冷媒液の液面の高さをポンプの運転に必要な高さにす
ることができるため、タンクに供給する高価な冷媒液の
量を少なくすることができるので、タンクやポンプ等の
部品の共通化と相まって、循環装置のイニシアルコスト
を低下させることができる。また、循環装置の運転停止
やメンテナンス等の場合は、タンク内に設けた冷媒液貯
留室のスペースを利用して負荷を循環する冷媒液をタン
クに回収することができ、これにより冷媒液を外気にさ
らす機会が少なくなって、環境への放出量を低減するこ
とになる。
の恒温冷媒液循環装置31は、負荷2において温度が上
昇した冷媒液を冷却するための冷凍回路部32と、冷凍
回路部32の冷媒によって冷却した冷媒液を所定の温度
に調整して、負荷2に供給して循環させる冷媒液回路部
33と、負荷2に供給する冷媒液の温度を所定の温度に
制御する制御部34とを備えている。
御部34は、図1に示す既提案の冷凍回路部3及び制御
部5と同じ構成を備えている。したがって、図の同一の
箇所に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。し
かしながら、本発明における冷凍回路部32と制御部3
4とは、蒸発器10によって冷媒液を冷却するものと、
ヒータ17の加熱量を制御して冷媒液の温度を所定の温
度に調整できるものであればよく、図示の例に限定され
るものではない。
36と、タンク36内に設けた負荷2を循環する冷媒液
を回収して貯留するための冷媒液貯留室37を備え、冷
媒液貯留室37に、乾燥した窒素ガスや圧縮空気等の圧
縮気体を給排して、冷媒液貯留室37に、冷媒液貯留室
37に冷媒液を流出入させるための冷媒液流出手段38
が設けられている。
る冷媒液を回収できる容積を備え、タンク36内の下方
部分に設けられており、底部に設けた連通部40(図示
の例は連通孔)によって冷媒液のタンク36の下部に連
通している。また、上記冷媒液流出手段38は、冷媒液
貯留室37に圧縮気体を給排するためのガス給排管41
と、ガス給排管41に設けられた、冷媒液貯留室37を
圧縮気体源(図示省略)と大気とに切り換えて連通させ
るとともに、これら双方への連通を遮断することができ
る切換弁42とを備えている。
積と合わせると、循環装置31から離れた位置にある負
荷2に冷媒液を循環させることができる容積を備えてい
る。したがって、負荷2が離れた位置にあっても負荷2
を循環する冷媒液を貯留することができる。なお、図に
おいては、冷媒液貯留室37を明示するために、この回
収室をポンプ18(図示の例は渦巻ポンプ)の側方に記
載しているが、冷媒液貯留室37はタンク36内の下方
にに設けられ、かつその底部が連通部40によってタン
ク36の下方部分に連通していればよく、タンク36内
の適宜の位置に設けることができる。しかしながら、冷
媒液貯留室37は、後述するように、タンク36内の冷
媒液の液面の高さをポンプ18の運転に必要な高さに上
昇させるものであるから、ポンプ18の運転に必要な液
面の高さを高くすることになる、ポンプの下方に設ける
ことは好ましくない。
す既提案の冷媒液回路部4と同じであるから、図の同一
の箇所に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
貯留室37を大気に連通させた状態で、タンク36に負
荷2への循環に必要な所定の量の冷媒液を供給すると、
この冷媒液は、タンク36と、連通部40によってタン
ク36に連通している冷媒液貯留室37とに貯留され
る。この場合、タンク36に供給する冷媒液の量は、負
荷2を循環するために必要な量に応じて異なるが、タン
ク36内の冷媒液の液面の高さをポンプ18の運転に必
要な高さより低くすることができ、これによってタンク
36に供給する冷媒液の量を少なくすることができる。
から乾燥した圧縮気体(窒素ガスまたは圧縮空気)を冷
媒液貯留室37に供給すると、冷媒液貯留室37内の冷
媒液がタンク36内に排出されてタンク36内の冷媒液
の液面が上昇するので、タンク36に供給した冷媒液の
量が少なくても、タンク36内の冷媒液の液面の高さを
ポンプ18の運転に必要な高さにすることができる。図
示を省略しているレベルゲージが、タンク36内の冷媒
液の液面の高さがポンプ18の運転に必要な高さになっ
たことを検出すると、切換弁42を切り換えて冷媒液貯
留室37の圧縮空気源への連通を遮断する。これによっ
て、タンク36内の冷媒液の液面の高さがポンプ18の
運転に必要な高さに維持される。
のために、負荷2及び負荷への循環連通管を構成する供
給管23及び戻り管21の冷媒液をタンク36に回収す
る場合は、切換弁42を切り換えて冷媒液貯留室37を
大気に連通させると、冷媒液貯留室37に供給された圧
縮気体がガス給排管41を介して外部に排出される。こ
れによって、タンク36内の冷媒液の一部が連通部40
から冷媒液貯留室37に流入するので、タンク36内の
冷媒液の液面の高さが低下してタンク36の上方にスペ
ースが形成される。したがって、このスペースに、負荷
2及びその循環連通管中の冷媒液を回収することができ
る。
よる冷媒液の冷却、ヒータ17による冷媒液の温度調
整、及び遠心ポンプ18による冷媒液の負荷2への供給
と循環作用は、図1に示す冷媒液回路部4と同じである
から、説明は省略する。
給する冷媒液の液面の高さを、ポンプ18の運転に必要
な高さより低くすることができるものでありながら、冷
媒液流出手段38によって冷媒液貯留室37に圧縮気体
を供給すると、冷媒液貯留室37の冷媒液によって、タ
ンク36内の冷媒液の液面の高さをポンプ18の運転に
必要な高さとすることができる。また、切換弁42を切
り換えて冷媒液貯留室37を大気に連通させると、タン
ク36の冷媒液の一部が冷媒液貯留室37に流出してタ
ンク36内の冷媒液の液面の高さが低下するので、タン
ク36内に負荷2を循環する冷媒液を回収することがで
き、これにより冷媒液を外気にさらす機会が少なくなっ
て、環境への放出量を低減することになる。
するためのスペースを、タンク内の冷媒液の液面の上方
のスペースとしている既提案の循環装置と異なり、負荷
を循環している冷媒液を回収するためのスペースを有効
に利用して、冷媒液貯留室37内の冷媒液をタンク36
に排出することにより、タンク36内の冷媒液の液面の
高さをポンプ18の運転に必要な吸い込み高さにするこ
とができるので、タンク36に供給する冷媒液の量を少
なくすることができる。また、これによりタンク36や
ポンプ18等の備品を共通化することができるので、タ
ンク36に供給する冷媒液の量を少なくできることと相
まって、循環装置31のイニシアルコストを低下させる
ことができる。
Claims (2)
- 【請求項1】冷媒液のタンクと、この冷媒液を冷却する
熱交換器と、熱交換器で冷却した冷媒液を加熱して所定
の温度の冷媒液とするヒータと、この冷媒液を負荷に供
給して循環させるポンプとを備えた恒温冷媒液循環装置
において、 上記冷媒液のタンクが、該タンクの下部に連通する連通
部を有しタンク内に設置された冷媒液貯留室と、この冷
媒液貯留室内の冷媒液をタンク内に流出させてタンク内
の冷媒液の液面の高さを上昇させるための冷媒液流出手
段とを備えている、ことを特徴とする恒温冷媒液循環装
置。 - 【請求項2】冷媒液流出手段が、冷媒液貯留室を圧縮気
体源と大気とこれらの連通の遮断とに切り換える切換弁
を備えている、ことを特徴とする請求項1に記載した恒
温冷媒液循環装置。
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