CN111316046B - 液体调温装置以及使用了液体调温装置的调温方法 - Google Patents

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Abstract

液体调温装置(1)具有：制冷装置(10)，其具有制冷回路(16)和注入回路(17)，该制冷回路(16)由压缩机(11)、冷凝器(12)、第1膨胀阀(13)以及第1蒸发器(14)按照该顺序以使热介质循环的方式通过配管连接而成，该注入回路(17)从制冷回路(16)中的压缩机(11)的下游侧且冷凝器(12)的上游侧的部分分支，并与第1膨胀阀(13)的下游侧且第1蒸发器(14)的上游侧的部分连接；以及第1液体提供装置(100)，其使第1液体流通。注入回路(17)具有流量调节阀(17A)，该流量调节阀(17A)调节所流通的热介质的流量。而且，通过第1蒸发器(14)对第1液体提供装置(100)所流通的第1液体进行冷却。

Description

液体调温装置以及使用了液体调温装置的调温方法
技术领域
本发明涉及通过具有压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器的制冷装置对液体进行调温并能够将该液体向温度控制对象物侧提供的液体调温装置以及使用了液体调温装置的调温方法。
背景技术
已知有一种液体调温装置，其具有：制冷装置，其具有压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器；以及循环装置，其使盐水等液体循环，该液体调温装置通过制冷装置的蒸发器对循环装置的液体进行冷却(例如，JP2015-14417A)。在这种液体调温装置中，通常在循环装置上设置加热器，在通过蒸发器对液体进行冷却之后通过加热器对液体进行加热，由此能够高精度地将循环的液体的温度调节到所期望的温度。
发明内容
发明要解决的课题
上述那样的液体调温装置有时具有放出式的液体提供装置来代替循环装置(循环式的液体提供装置)。在这种类型的液体调温装置中，通过蒸发器对液体提供装置所流通的液体进行冷却，然后，从液体提供装置向温度控制对象物侧放出液体。这种类型的液体调温装置有时例如在对温度控制对象物进行调温的同时还对温度控制对象物进行清洗的情况下被利用。
在具有这样的放出式的液体提供装置的液体调温装置中，存在由液体提供装置放出的液体的量变大的倾向，作为液体，有时使用自来水、由自来水生成的纯水、贮存在大型的容器中的水等。
自来水的温度会根据环境变化而比较大地变化，贮存在大型的容器中的水的温度也会在容器中未附设调温装置的情况下根据环境变化而比较大地变化。另外，自来水或贮存在大型的容器中的水通常在被引入液体提供装置之前的期间内不会被调节温度。因此，在放出式的液体提供装置使用自来水等液体的液体调温装置中，根据调温前的液体的温度的变动，可能会产生将液体调温至目标温度所需的制冷能力或加热能力大幅变动的状况。
作为产生上述状况时的对策，举出了液体提供装置侧的加热器的加热能力的调节、制冷装置侧的膨胀阀的开度的调节以及压缩机的转速的调节。
但是，加热器的加热能力的调节欠缺响应性，如果要输出大的加热能力，则耗电量变大，运行成本可能会过度增加。另外，如果要扩大加热能力的输出范围，则制造成本有可能过度增加。
另一方面，在膨胀阀的开度的调节中，无法大范围地调节制冷能力，在作为调温对象的液体的温度变动大的情况下，难以充分应对。另外，在压缩机的转速的调节中，由于转速调节后的热介质的举动容易紊乱，所以容易产生干扰，因此输出稳定的制冷能力需要时间，欠缺响应性。
本发明是考虑到上述实际情况而完成的，其目的在于提供即使在为了调温而导入的液体的温度会大幅变动的情况下，也能够在抑制制造成本和运行成本的同时将该液体的温度迅速且高精度地调温至目标温度的液体调温装置以及使用了液体调温装置的调温方法。
用于解决课题的手段
本发明的液体调温装置的特征在于，其具有：制冷装置，其具有制冷回路和注入回路，该制冷回路由压缩机、冷凝器、第1膨胀阀以及第1蒸发器按照该顺序以使热介质循环的方式通过配管连接而成，该注入回路从所述制冷回路中的所述压缩机的下游侧且所述冷凝器的上游侧的部分分支，并与所述第1膨胀阀的下游侧且所述第1蒸发器的上游侧的部分连接；以及第1液体提供装置，其使第1液体流通，所述注入回路具有流量调节阀，该流量调节阀调节所流通的所述热介质的流量，通过所述第1蒸发器对所述第1液体提供装置所流通的所述第1液体进行冷却。
在该液体调温装置中，能够将从压缩机流出的高温的热介质经由注入回路提供到第1膨胀阀的下游侧且第1蒸发器的上游侧的部分，并且能够利用流量调节阀对此时提供的热介质的流量进行调节。由此，能够大范围地调节在第1蒸发器中输出的制冷能力。另外，通过调节高温的热介质相对于低温的热介质的混合比例，能够使流入第1蒸发器的热介质的温度变化，通过提高高温的热介质的混合量，使流入第1蒸发器的热介质的温度迅速上升，通过降低高温的热介质的混合量，使流入第1蒸发器的热介质的温度迅速下降。通过这样的热介质的温度调节，能够在不进行压缩机的转速的调节的情况下调节制冷能力，由此，能够以迅速且高精度的状态得到所期望的制冷能力。另外，由于不使用追加的电力供给，而是利用在制冷回路中循环的热介质的一部分来进行制冷能力的调节，因此能够抑制制造成本和运行成本。因此，即使在为了调温而导入的液体(第1液体)的温度会大幅变动的情况下，也能够在抑制制造成本和运行成本的同时将该液体(第1液体)的温度迅速且高精度地调温至目标温度。
所述第1液体提供装置也可以是对从液体提供源提供的所述第1液体进行调温后放出的放出式的液体提供装置。
另外，也可以是，所述液体提供源是自来水管，所述第1液体是自来水，或者所述液体提供源是贮存所述第1液体并且不具有对所贮存的所述第1液体进行调温的装置的容器。
另外，所述第1液体也可以是由自来水生成的纯水。
在这种液体调温装置中使用放出式的液体提供装置时，存在从液体提供装置放出的液体的量变大的倾向，在多数情况下，使用从自来水管提供的自来水或贮存在大型的容器中的水作为液体。此时，自来水或贮存在大型的容器中的水通常在被引入液体提供装置之前的期间内不会被调节温度。因此，在第1液体提供装置是放出式的液体提供装置的情况下，进一步来说在针对第1液体提供装置的液体提供源是自来水管或不具有对所贮存的液体进行调温的装置的容器的情况下，本发明的液体调温装置能够在特别有效地抑制制造成本和运行成本的同时将液体(第1液体)的温度迅速且高精度地调温至目标温度。
另外，自来水管是指提供水的设施，自来水是指从自来水管提供的水。例如，自来水管可以是由国家或地方公共团体等管理的上水道，自来水也可以是从上水道提供的、以满足特定的基准的方式净化后的水。
另外，纯水是指经过使用了离子交换树脂等的清洗化工序而生成的纯度高的水。另外，在纯水由自来水生成的情况下，该纯水广义上是指自来水。因此，在液体提供源为自来水管、第1液体为由自来水生成的纯水的情况下，纯水是指由自来水经由纯水制造装置生成的水。
另外，也可以是，所述制冷装置还具有并列配管，该并列配管从所述制冷回路中的所述冷凝器的下游侧且所述第1膨胀阀的上游侧的部分分支，并与所述第1蒸发器的下游侧且所述压缩机的上游侧的部分连接，在所述并列配管上依次设置有第2膨胀阀和第2蒸发器，在所述制冷装置中，所述热介质还按照所述压缩机、所述冷凝器、所述第2膨胀阀以及所述第2蒸发器的顺序循环。
在该情况下，能够通过第2蒸发器对与第1液体不同的流体、即与第1液体不同的液体或气体进行调温。由此，能够利用一个制冷装置来有效地对多个温度控制对象物进行调温。
另外，也可以是，本发明的液体调温装置还具有第2液体提供装置，该第2液体提供装置使第2液体流通，通过所述第2蒸发器对所述第2液体提供装置所流通的所述第2液体进行冷却。
此时，所述第2液体提供装置也可以是使所述第2液体循环的循环式的液体提供装置。
在该情况下，能够利用一个制冷装置来有效地对两种液体进行调温。例如，在一种液体为了调温而导入时的温度变动大、另一种液体为了调温而导入时的温度变动小的情况下，通过利用第1蒸发器对一种液体进行冷却，利用第2蒸发器对另一种液体进行冷却，能够在有效地抑制制造成本的同时实现两种液体的期望的调温。另外，在该情况下，在第2膨胀阀与第2蒸发器之间不设置提供高温的热介质的注入回路。
更具体而言，一般来说，在循环式的液体提供装置中，在温度控制对象物的调温后循环回来的液体的温度变动有变小的倾向，因此在第2液体提供装置为循环式的液体提供装置的情况下，可以利用第2蒸发器对该第2液体提供装置所循环的第2液体进行冷却。在该情况下，能够在特别有效地抑制制造成本的同时实现两种液体的期望的调温。
另外，所述第2液体提供装置也可以具有对所述第2液体进行加热的加热器。
在该情况下，即使因来自注入回路的高温的热介质的提供而产生第2蒸发器中的制冷能力相对于所期望的值减小的状况，也能够通过降低加热器的加热能力以补偿该减小量，维持对第2液体的期望的调温状态。另外，在该情况下，需要使加热器始终输出规定的加热能力。
另外，使用了本发明的液体调温装置的调温方法的特征在于，所述液体调温装置具有：
制冷装置，其具有制冷回路和注入回路，该制冷回路由压缩机、冷凝器、第1膨胀阀以及第1蒸发器按照该顺序以使热介质循环的方式通过配管连接而成，该注入回路从所述制冷回路中的所述压缩机的下游侧且所述冷凝器的上游侧的部分分支，并与所述第1膨胀阀的下游侧且所述第1蒸发器的上游侧的部分连接；
第1液体提供装置，其使第1液体流通；以及
第2液体提供装置，其使第2液体流通，
所述制冷装置具有并列配管，该并列配管从所述制冷回路中的所述冷凝器的下游侧且所述第1膨胀阀的上游侧的部分分支，并与所述第1蒸发器的下游侧且所述压缩机的上游侧的部分连接，
在所述并列配管上依次设置有第2膨胀阀和第2蒸发器，
在所述制冷装置中，所述热介质还按照所述压缩机、所述冷凝器、所述第2膨胀阀以及所述第2蒸发器的顺序循环，
所述注入回路具有流量调节阀，该流量调节阀调节所流通的所述热介质的流量，
所述第1液体提供装置是对从液体提供源提供的所述第1液体进行调温后放出的放出式的液体提供装置，
所述第2液体提供装置是使所述第2液体循环的循环式的液体提供装置，
通过所述第1蒸发器对所述第1液体提供装置所流通的所述第1液体进行冷却，并且通过所述第2蒸发器对所述第2液体提供装置所流通的所述第2液体进行冷却，
该调温方法具有如下的工序：
利用被所述第1蒸发器冷却后的所述第1液体对由切削工具切削的工件及其周边区域进行冷却，同时进行清洗；以及
利用被所述第2蒸发器冷却后的所述第2液体对切削工具的驱动部进行冷却。
根据该调温方法，能够经济地对由切削工具切削的工件及其周边区域进行冷却，并且能够对切削工具的驱动部进行冷却。
根据以上说明的本发明，即使在为了调温而导入的液体的温度会大幅变动的情况下，也能够在抑制制造成本和运行成本的同时将该液体的温度迅速且高精度地调温至目标温度。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的液体调温装置的概略图。
图2是本发明的第2实施方式的液体调温装置的概略图。
图3是本发明的第3实施方式的液体调温装置的概略图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施方式进行详细地说明。
<第1实施方式>
图1是本发明的第1实施方式的液体调温装置1的概略图。如图1所示，本实施方式的液体调温装置1具有热泵式的制冷装置10、使第1液体流通的第1液体提供装置100、使第2液体流通的第2液体提供装置200以及控制装置300。
(制冷装置)
制冷装置10具有制冷回路16、注入回路17以及并列配管18，其中，该制冷回路16由压缩机11、冷凝器12、第1膨胀阀13以及第1蒸发器14按照该顺序以使热介质循环的方式通过配管15连接而成。
注入回路17从制冷回路16中的压缩机11的下游侧且冷凝器12的上游侧的部分分支，并与第1膨胀阀13的下游侧且第1蒸发器14的上游侧的部分连接。并列配管18从制冷回路16中的冷凝器12的下游侧且第1膨胀阀13的上游侧的部分分支，并与第1蒸发器14的下游侧且压缩机11的上游侧的部分连接。
在并列配管18上依次设置有第2膨胀阀23和第2蒸发器24，在制冷装置10中，热介质还按照压缩机11、冷凝器12、第2膨胀阀23以及第2蒸发器24的顺序循环。
压缩机11对低温且低压的气体状态的热介质进行压缩，将热介质以高温且高压的气体状态向冷凝器12提供。冷凝器12利用冷却水对被压缩机11压缩后的热介质进行冷却和冷凝，将热介质以低温且高压的液体状态向第1膨胀阀13和第2膨胀阀23提供。
作为冷凝器12的冷却水，可以使用水，也可以使用其他制冷剂。在图1中示出了冷却水配管31，该冷却水配管31使提供给冷凝器12的冷却水流通，并且排出从冷凝器12流出的冷却水。冷却水配管31内的冷却水通过未图示的泵而流通，流入到冷凝器12内并与热介质进行热交换，由此对热介质进行冷却。
第1膨胀阀13通过使从冷凝器12提供的热介质膨胀而使其减压，将热介质以低温且低压的气液混合的状态向第1蒸发器14提供。第1蒸发器14通过使所提供的热介质与第1液体提供装置100所流通的第1液体进行热交换，从而利用热介质对第1液体进行冷却。
与第1液体进行了热交换的热介质在理想情况下为低温且低压的气体状态而从第1蒸发器14流出，并再次被压缩机11压缩。在本实施方式中，第1膨胀阀13为机械式的自动膨胀阀，根据从第1蒸发器14流出的热介质的温度自动地调节第1膨胀阀13的开度。
详细而言，第1膨胀阀13的开度被自动调节，以防止向压缩机11的回液。另外，在本实施方式中，第1膨胀阀13是机械式的自动膨胀阀，但第1膨胀阀13也可以是任意地自由调节其开度的电子膨胀阀。
另一方面，第2膨胀阀23也通过使经由并列配管18从冷凝器12提供的热介质膨胀而使其减压，将该热介质以低温且低压的气液混合的状态向第2蒸发器24提供。第2蒸发器24通过使所提供的热介质与第2液体提供装置200所流通的第2液体进行热交换，从而利用热介质对第2液体进行冷却。
与第2液体进行了热交换的热介质在理想情况下为低温且低压的气体状态而从第2蒸发器24流出，并再次被压缩机11压缩。在本实施方式中，第2膨胀阀23也为机械式的自动膨胀阀，根据从第2蒸发器24流出的热介质的温度自动地调节第2膨胀阀23的开度。
即，第2膨胀阀23的开度也被自动调节，以防止向压缩机11的回液。另外，第2膨胀阀23也可以是任意地自由调节其开度的电子膨胀阀。
另一方面，注入回路17具有流量调节阀17A，该流量调节阀17A调节从制冷回路16中的压缩机11的下游侧且冷凝器12的上游侧的部分向第1膨胀阀13的下游侧且第1蒸发器14的上游侧的部分流通的高温且高压的热介质的流量。
由此，注入回路17通过流量调节阀17A的开度调节，能够使从压缩机11流出的高温且高压的气体状态的热介质与从第1膨胀阀13流出的低温且低压的气液混合状态的热介质以能够进行流量调整的方式混合。另外，流量调节阀17A是电子膨胀阀，其开度由控制装置300进行调节。
(第1液体提供装置)
接下来，对第1液体提供装置100进行说明。第1液体提供装置100是对从液体提供源120提供的第1液体进行调温后放出的放出式的液体提供装置，在利用制冷装置10的第1蒸发器14及自身所设置的后述的加热器104对第1液体进行了调温之后，朝向第1温度控制对象物121放出。
第1液体提供装置100构成为具有第1侧液体流路101，该第1侧液体流路101具有上游端部101A和下游端部101B，在上游端部101A接收来自液体提供源120的第1液体，将第1液体从下游端部101B朝向第1温度控制对象物121放出。
在第1侧液体流路101中，从上游侧(液体提供源120侧)依次设置有泵一体型容器102、与第1蒸发器14连接的被冷却部103、上述加热器104、过滤器105、调节器106以及排出压力传感器107。
泵一体型容器102具有贮存第1液体的容器主体102A和设置在容器主体102A内的浸渍型的泵102B，通过驱动泵102B，将第1液体从液体提供源120引入容器主体102A，并且使贮存在容器主体102A中的第1液体向被冷却部103侧流通。
另外，在本实施方式中，泵102B为配置在容器主体102A内的浸渍型，但泵102B也可以是设置在构成第1侧液体流路101的配管的中途的非浸渍型的泵。
被冷却部103与第1蒸发器14连接，第1液体在流过被冷却部103时被第1蒸发器14冷却。这里，本实施方式中的第1蒸发器14由能够使不同的两种流体流通的形式的热交换器构成，具体而言，由板式的热交换器构成。
在该情况下，在第1蒸发器14中，设置有能够使两种流体流通的两种流路，热介质在一个流路中流通，第1液体在另一个流路中流通。严格地说，本实施方式中所说的上述被冷却部103相当于供第1液体流通的第1蒸发器14内的上述另一个流路。
接着，加热器104例如是电加热器，能够对在其内部流通的第1液体进行加热。加热器104的加热能力由控制装置300进行调节。
另外，过滤器105是为了捕捉第1液体中所含的异物而设置的。调节器106是为了将从下游端部101B放出的第1液体的压力维持为恒定的值而设置的，排出压力传感器107是为了检测通过了调节器106的第1液体的压力而设置的。
作为一例，假设本实施方式的液体调温装置1在如下的条件下使用：液体提供源120是自来水管，第1液体是自来水，并且严格地说是由自来水生成的纯水，第1温度控制对象物121是被实施精密加工的工件，并且通过纯水对该工件及其周边区域进行调温，同时进行清洗。
在该情况下，当第1液体中含有异物、或者提供给工件的第1液体的压力变得比预定的压力大时，被实施精密加工的工件的加工精度有可能降低。因此，在本实施方式中，设置有上述过滤器105、调节器106以及排出压力传感器107。
另外，排出压力传感器107也可以将检测出的第1液体的压力的信息发送给控制装置300。在该情况下，控制装置300也可以在检测出的压力偏离容许范围时通知警告。
另外，本实施方式中的第1液体提供装置100具有第1侧旁通流路110，该第1侧旁通流路110从第1侧液体流路101中的加热器104的下游侧且过滤器105的上游侧的部分分支，并与泵一体型容器102的容器主体102A连接。在第1侧旁通流路110上设置有根据第1液体的压力而进行开闭的溢流阀110A。
在调节器106进行工作以将第1液体的压力维持为恒定的值时，有时调节器106的上游侧的第1液体的压力上升。在该情况下，在本实施方式中，通过打开溢流阀110A而使第1液体流入容器主体102A，调节器106的上游侧的第1液体的压力降低，被调节为所期望的状态。由此，调节器106的工作稳定，放出的第1液体的压力也更加稳定。
另外，本实施方式中的第1液体提供装置100具有：制冷控制用温度传感器111，其检测在第1侧液体流路101中的被冷却部103的下游侧且加热器104的上游侧流通的第1液体的温度；以及第1侧加热控制用温度传感器112，其检测在第1侧液体流路101中的加热器104的下游侧且过滤器105的上游侧流通的第1液体的温度。
制冷控制用温度传感器111和第1侧加热控制用温度传感器112将检测出的第1液体的温度发送给控制装置300。
(第2液体提供装置)
接下来，对第2液体提供装置200进行说明。第2液体提供装置200是使第2液体循环的循环式的液体提供装置，在利用制冷装置10的第2蒸发器24及自身所设置的后述的加热器204对第2液体进行调温之后，将第2液体向第2温度控制对象物221侧提供。
第2液体提供装置200构成为具有第2侧液体流路201，该第2侧液体流路201具有上游端部201A和下游端部201B，将上游端部201A和下游端部201B分别与第2温度控制对象物221直接连接，从而使第2液体循环。
在第2侧液体流路201中设置有与第2蒸发器24连接的被冷却部203、容器202、上述加热器204以及泵205。第2液体通过被泵205驱动而按照被冷却部203、容器202、加热器204、泵205的顺序流通，在从泵205流出之后，向第2温度控制对象物221侧提供。
被冷却部203与第2蒸发器24连接，第2液体在流过被冷却部203时被第2蒸发器24冷却。这里，本实施方式中的第2蒸发器24由能够使不同的两种流体流通的形式的热交换器构成，具体而言，由板式的热交换器构成。
在该情况下，在第2蒸发器24中，设置有能够使两种流体流通的两种流路，热介质在一个流路中流通，第2液体在另一个流路中流通。严格地说，本实施方式中所说的上述被冷却部203相当于供第2液体流通的第2蒸发器24内的上述另一个流路。
接着，容器202贮存从被冷却部203流出的第2液体，并且与加热器204连通。加热器204例如是电加热器，能够对从容器202流出并在其内部流通的第2液体进行加热。加热器204的加热能力由控制装置300进行调节。
泵205是非浸渍型的，设置在构成第2侧液体流路201的配管的中途。另外，在本实施方式中，泵205设置在加热器204的下游侧且下游端部201B的上游侧，但泵205的配置位置没有特别限定。
这里，在本实施方式中，如上述那样假设本实施方式的液体调温装置1在如下的条件下使用：液体提供源120是自来水管，第1液体是纯水，第1温度控制对象物121是被实施精密加工的工件，并且通过纯水对该工件及其周边区域进行调温，同时进行清洗，但是，此时，假设第2液体提供装置200是为了对加工上述工件的切削工具的驱动部(马达等)进行冷却而使用的。
在该情况下，通过一个液体调温装置1，能够经济地对由切削工具切削的工件及其周边区域进行冷却，并且能够对切削工具的驱动部进行冷却。
另外，在本实施方式中，上游端部201A和下游端部201B直接与第2温度控制对象物221连接，但上游端部201A和下游端部201B也可以经由独立的配管间接地与第2温度控制对象物221连接。或者，上游端部201A和下游端部201B也可以与第2液体提供装置200所包含的调温部连接，经由调温部对与液体调温装置1独立的第2温度控制对象物221进行调温。
另外，本实施方式中的第2液体提供装置200具有第2侧旁通流路210，该第2侧旁通流路210从第2侧液体流路201中的泵205的下游侧且下游端部201B的上游侧的部分分支，并与上游端部201A的下游侧且被冷却部203的上游侧的部分连接。在第2侧旁通流路210上设置有根据第2液体的压力而进行开闭的溢流阀210A。
在本实施方式中，在从泵205流出的第2液体的压力上升时，溢流阀210A打开，使第2液体流入第2侧液体流路201中的上游端部201A的下游侧且被冷却部203的上游侧的部分。由此，第2液体的压力被调节为所期望的状态。
另外，本实施方式中的第2液体提供装置200具有第2侧加热控制用温度传感器212，该第2侧加热控制用温度传感器212检测在第2侧液体流路201中的泵205的下游侧且下游端部201B的上游侧流通的第2液体的温度。第2侧加热控制用温度传感器212将检测出的第2液体的温度发送给控制装置300。
(控制装置)
接下来，对控制装置300进行说明。控制装置300与上述制冷控制用温度传感器111、第1侧加热控制用温度传感器112以及第2侧加热控制用温度传感器212电连接，另一方面，与流量调节阀17A、加热器104以及加热器204电连接。
控制装置300根据由制冷控制用温度传感器111检测出的第1液体的温度与预先设定的第1液体的冷却后目标温度的差分来调节流量调节阀17A的开度，由此调节向第1膨胀阀13的下游侧且第1蒸发器14的上游侧的部分提供的高温的热介质的流量。由此，能够在第1蒸发器14中得到用于使制冷控制用温度传感器111所检测出的第1液体的温度成为冷却后目标温度的制冷能力。
另外，控制装置300根据由第1侧加热控制用温度传感器112检测出的第1液体的温度与预先设定的第1液体的加热后目标温度的差分来调节加热器104的加热能力。由此，能够对第1温度控制对象物121提供所期望的温度的第1液体。
另外，控制装置300根据由第2侧加热控制用温度传感器212检测出的第2液体的温度与预先设定的第2液体的加热后目标温度的差分来调节加热器204的加热能力。由此，能够对第2温度控制对象物221提供所期望的温度的第2液体。
(动作)
接下来，对本实施方式的液体调温装置1的动作进行说明。
在液体调温装置1开始调温动作时，首先，驱动制冷装置10的压缩机11并且驱动第1液体提供装置100的泵102B，并且驱动第2液体提供装置200的泵205。
由此，在制冷装置10中，热介质进行循环。在第1液体提供装置100中，第1液体从液体提供源120被引入容器主体102A，并且贮存在容器主体102A中的第1液体向被冷却部103侧流通，朝向第1温度控制对象物121放出。另外，在第2液体提供装置200中，第2液体按照被冷却部203、容器202、加热器204、泵205的顺序流通，在从泵205流出之后，向第2温度控制对象物221侧提供，然后循环到被冷却部203。
当如上述那样各装置10、100、200进行运转时，在制冷装置10中，在冷凝器12中被冷凝的热介质分支并流入第1膨胀阀13和第2膨胀阀23，分支后的各热介质分别膨胀，成为低温且低压的气液混合状态，流入第1蒸发器14和第2蒸发器24。然后，第1蒸发器14通过使所提供的热介质与第1液体提供装置100所流通的第1液体进行热交换，从而利用热介质对第1液体进行冷却，第2蒸发器24通过使所提供的热介质与第2液体提供装置200所流通的第2液体进行热交换，从而利用热介质对第2液体进行冷却。
这里，在本实施方式中，注入回路17能够通过流量调节阀17A的开度调节，使从压缩机11流出的高温且高压的气体状态的热介质与从第1膨胀阀13流出的低温且低压的气液混合状态的热介质以能够进行流量调整的方式混合。由此，即使在例如因液体提供源120中的第1液体的温度变动的影响而导致流入被冷却部103的第1液体大幅变动的情况下，也能够通过切换是否使高温且高压的热介质流入，或者通过调节该热介质的流入量，迅速地得到用于将第1液体调节至所期望的温度的第1蒸发器14的制冷能力。由此，能够将第1液体的温度调节为所期望的温度，并迅速地向第1温度控制对象物121提供。
如以上所说明的那样，在本实施方式中，从压缩机11流出的高温的热介质能够经由注入回路17提供到第1膨胀阀13的下游侧且第1蒸发器14的上游侧的部分，并且能够通过流量调节阀17A来调节此时提供的热介质的流量。由此，能够大范围地调节在第1蒸发器14中输出的制冷能力。另外，能够通过调节高温的热介质相对于低温的热介质的混合比例而使流入第1蒸发器14的热介质的温度变化，通过提高高温的热介质的混合量，使流入第1蒸发器14的热介质的温度迅速上升，通过降低高温的热介质的混合量，使流入第1蒸发器14的热介质的温度迅速下降。通过这样的热介质的温度调节，能够在不进行压缩机11的转速的调节的情况下调节制冷能力，由此，能够以迅速且高精度的状态得到所期望的制冷能力。另外，由于不使用追加的电力供给，而是利用在制冷回路16中循环的热介质的一部分来进行制冷能力的调节，因此能够抑制制造成本和运行成本。
因此，即使在为了调温而导入的液体(第1液体)的温度会大幅变动的情况下，也能够在抑制制造成本和运行成本的同时将该液体(第1液体)的温度迅速且高精度地调温至目标温度。具体而言，例如在第1液体的温度变动幅度为15℃～30℃，并且要求将第1液体调温至20℃～27℃的范围的目标温度的情况下等，能够有效地使用本实施方式的液体调温装置1。
另外，在本实施方式中，第1液体提供装置100是对从液体提供源120提供的第1液体进行调温后放出的放出式的液体提供装置。另外，假设了在液体提供源120为自来水管，第1液体为自来水、特别是由自来水生成的纯水这样的使用条件下，使用本实施方式的液体调温装置1。
在这种液体调温装置中使用放出式的液体提供装置时，存在从液体提供装置放出的液体的量变大的倾向，在多数情况下，使用从自来水管提供的自来水或贮存在大型的容器中的水作为液体。此时，自来水或贮存在大型的容器中的水通常在被引入液体提供装置之前的期间内不会被调节温度。因此，通过在上述设想的使用条件下使用本实施方式的液体调温装置1，能够在特别有效地抑制制造成本和运行成本的同时将第1液体的温度迅速且高精度地调温至目标温度。另外，本实施方式的液体调温装置1在液体提供源120是不具有对第1液体进行调温的装置的容器的情况下使用时，也能够有效地使用。
另外，制冷装置10还具有并列配管18，该并列配管18从制冷回路16中的冷凝器12的下游侧且第1膨胀阀13的上游侧的部分分支，并与第1蒸发器14的下游侧且压缩机11的上游侧的部分连接，在并列配管18上依次设置有第2膨胀阀23和第2蒸发器24。由此，通过第2蒸发器24，能够对与第1液体不同的流体、即与第1液体不同的液体或气体进行调温。由此，能够利用一个制冷装置10来有效地对多个温度控制对象物进行调温。
特别是，在本实施方式中，液体调温装置1具有使第2液体流通的第2液体提供装置200，通过第2蒸发器24对第2液体进行冷却。由此，能够利用一个制冷装置10来有效地对两种液体进行调温。
具体而言，在本实施方式中，关于第1液体提供装置100所流通的第1液体，假设为了调温而导入时的温度变动较大，并且假设第2液体提供装置200是循环式的，在温度控制对象物的调温后循环回来的第2液体的温度变动有变小的倾向。因此，通过利用第1蒸发器14对第1液体进行冷却，利用第2蒸发器24对第2液体进行冷却，能够在有效地抑制制造成本的同时实现两种液体的期望的调温。
另外，本实施方式中的第2液体提供装置200具有对第2液体进行加热的加热器204，由此，即使因来自注入回路17的高温的热介质的提供而产生第2蒸发器24中的制冷能力相对于所期望的值减小的状况，也能够通过降低加热器204的加热能力以补偿该减小量，维持对第2液体的期望的调温状态。另外，在实现这样的控制的情况下，需要使加热器204始终输出规定的加热能力。
<第2实施方式>
接下来，参照图2对第2实施方式进行说明。对本实施方式的构成部分中的与第1实施方式相同的部分标注相同的标号，并省略其说明。
如图2所示，第2实施方式的液体调温装置2不具有在第1实施方式中进行了说明的并列配管18、第2膨胀阀23以及第2蒸发器24。
<第3实施方式>
接下来，参照图3对第3实施方式进行说明。对本实施方式的构成部分中的与第1和第2实施方式相同的部分标注相同的标号，并省略其说明。
如图3所示，第3实施方式的液体调温装置3具有多个在第1实施方式中进行了说明的并列配管18，具体而言具有两个并列配管18，在一个并列配管18上设置有第2膨胀阀23和第2蒸发器24，在另一个并列配管18上设置有第3膨胀阀33和第3蒸发器34。另外，与第1蒸发器14并列设置的蒸发器的数量也可以为4个以上。

Claims (10)

1.一种液体调温装置，其特征在于，
该液体调温装置具有：
制冷装置，其具有制冷回路和注入回路，该制冷回路由压缩机、冷凝器、第1膨胀阀以及第1蒸发器按照顺序以使热介质循环的方式通过配管连接而成，该注入回路从所述制冷回路中的所述压缩机的下游侧且所述冷凝器的上游侧的部分分支，并与所述第1膨胀阀的下游侧且所述第1蒸发器的上游侧的部分连接；
第1液体提供装置，其使第1液体流通；以及
第2液体提供装置，其使第2液体流通，
所述制冷装置还具有并列配管，该并列配管从所述制冷回路中的所述冷凝器的下游侧且所述第1膨胀阀的上游侧的部分分支，并与所述第1蒸发器的下游侧且所述压缩机的上游侧的部分连接，
在所述并列配管上依次设置有第2膨胀阀和第2蒸发器，
在所述制冷装置中，所述热介质还按照所述压缩机、所述冷凝器、所述第2膨胀阀以及所述第2蒸发器的顺序循环，
所述注入回路具有流量调节阀，该流量调节阀调节所流通的所述热介质的流量，
所述第1液体提供装置是对从液体提供源提供的所述第1液体进行调温后放出的放出式的液体提供装置，
所述第2液体提供装置是使所述第2液体循环的循环式的液体提供装置，
通过所述第1蒸发器对所述第1液体提供装置所流通的所述第1液体进行冷却，并且通过所述第2蒸发器对所述第2液体提供装置所流通的所述第2液体进行冷却，
所述第1液体提供装置具有温度传感器，该温度传感器检测在所述第1液体被所述第1蒸发器冷却的被冷却部的下游侧流通的所述第1液体的温度，
所述注入回路中的所述流量调节阀根据由所述温度传感器检测出的温度来调节开度。
2.根据权利要求1所述的液体调温装置，其特征在于，
所述液体提供源是自来水管，所述第1液体是自来水，或者所述液体提供源是贮存所述第1液体并且不具有对所贮存的所述第1液体进行调温的装置的容器。
3.根据权利要求2所述的液体调温装置，其特征在于，
所述第1液体是由自来水生成的纯水。
4.根据权利要求1所述的液体调温装置，其特征在于，
所述第2液体提供装置具有对所述第2液体进行加热的加热器。
5.根据权利要求1所述的液体调温装置，其特征在于，
从所述制冷回路中的所述压缩机的下游侧且所述冷凝器的上游侧的部分分支的注入回路不与所述并列配管中的所述第2膨胀阀的下游侧且所述第2蒸发器的上游侧的部分连接。
6.根据权利要求1所述的液体调温装置，其特征在于，
所述第1液体提供装置具有：
过滤器，其捕捉所述第1液体中所含的异物；以及
调节器，其将所述第1液体的压力维持为恒定的值。
7.根据权利要求6所述的液体调温装置，其特征在于，
所述第1液体提供装置还具有：
容器，其设置于所述过滤器和所述调节器的上游侧；
旁通流路，其从所述容器的下游侧且所述过滤器和所述调节器的上游侧分支并与所述容器连接；以及
溢流阀，其设置于所述旁通流路。
8.一种使用了液体调温装置的调温方法，其特征在于，
所述液体调温装置具有：
制冷装置，其具有制冷回路和注入回路，该制冷回路由压缩机、冷凝器、第1膨胀阀以及第1蒸发器按照顺序以使热介质循环的方式通过配管连接而成，该注入回路从所述制冷回路中的所述压缩机的下游侧且所述冷凝器的上游侧的部分分支，并与所述第1膨胀阀的下游侧且所述第1蒸发器的上游侧的部分连接；
第1液体提供装置，其使第1液体流通；以及
第2液体提供装置，其使第2液体流通，
所述制冷装置具有并列配管，该并列配管从所述制冷回路中的所述冷凝器的下游侧且所述第1膨胀阀的上游侧的部分分支，并与所述第1蒸发器的下游侧且所述压缩机的上游侧的部分连接，
在所述并列配管上依次设置有第2膨胀阀和第2蒸发器，
在所述制冷装置中，所述热介质还按照所述压缩机、所述冷凝器、所述第2膨胀阀以及所述第2蒸发器的顺序循环，
所述注入回路具有流量调节阀，该流量调节阀调节所流通的所述热介质的流量，
所述第1液体提供装置是对从液体提供源提供的所述第1液体进行调温后放出的放出式的液体提供装置，
所述第2液体提供装置是使所述第2液体循环的循环式的液体提供装置，
通过所述第1蒸发器对所述第1液体提供装置所流通的所述第1液体进行冷却，并且通过所述第2蒸发器对所述第2液体提供装置所流通的所述第2液体进行冷却，
该调温方法具有如下的工序：
利用被所述第1蒸发器冷却后的所述第1液体对由切削工具切削的工件及其周边区域进行冷却，同时进行清洗；以及
利用被所述第2蒸发器冷却后的所述第2液体对切削工具的驱动部进行冷却，
所述第1液体提供装置具有温度传感器，该温度传感器检测在所述第1液体被所述第1蒸发器冷却的被冷却部的下游侧流通的所述第1液体的温度，
所述注入回路中的所述流量调节阀根据由所述温度传感器检测出的温度来调节开度。
9.根据权利要求8所述的使用了液体调温装置的调温方法，其特征在于，
所述液体提供源是自来水管，所述第1液体是自来水，或者所述液体提供源是贮存所述第1液体并且不具有对所贮存的所述第1液体进行调温的装置的容器。
10.根据权利要求9所述的使用了液体调温装置的调温方法，其特征在于，
所述第1液体是由自来水生成的纯水。
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