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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitszirkuliervorrichtung, die eine Kühlflüssigkeit mit konstanter Temperatur (thermostatisch) zirkulierend einer Last zuführt.
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Stand der Technik
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2 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Kühlflüssigkeitszirkuliervorrichtung mit einem Kühlflüssigkeitskreislauf 2 zum zirkulierenden Zuführen einer Kühlflüssigkeit konstanter Temperatur zu einer Last 1, einem Kühlkreislauf 3 zum Kühlen der oben genannten Kühlflüssigkeit, deren Temperatur durch Kühlen der Last 1 erhöht wurde, und einem Steuerabschnitt 4 zur Steuerung dieser Kreisläufe 2, 3 auf.
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Bei dem oben genannten Kühlflüssigkeitskreislauf 2 fließt die Kühlflüssigkeit, deren Temperatur durch Kühlen der Last 1 erhöht wurde, durch eine Rückführrohrleitung 6 in einen Wärmetauscher 7 zurück. Nachdem die Kühlflüssigkeit in diesem Wärmetauscher 7 durch Wärmetausch mit einem Kühlmittel, das durch einen Verdampfer 8 des oben genannten Kühlkreislaufs 3 fließt, unter eine festgelegte Temperatur abgekühlt wurde, fließt die Kühlflüssigkeit in einen Heizbehälter 9, um über eine Heizung 10 auf eine festgelegte Temperatur aufgeheizt zu werden, und läuft dann aus dem Heizbehälter 9 in einen Tank 11 über. Dann wird die Kühlflüssigkeit über ein Zufuhrrohr 13 mit Hilfe einer Pumpe 12 der oben genannten Last 1 zugeführt. Die Temperatur der Kühlflüssigkeit wird über einen Temperatursensor 14 gemessen, der an einem Auslass des Tankes 11 angeordnet ist. Die oben genannte Heizung 10 wird durch den Steuerabschnitt 4 so gesteuert, dass die hier gemessene Temperatur als die festgelegte Temperatur verwendet wird.
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Bei dem Kühlkreislauf 3 wird das durch Wärmetausch mit der Kühlflüssigkeit in dem oben genannten Verdampfer 8 verdampfte Kühlmittel durch einen Kompressor 15 zu einem Hochtemperatur/Hochdruckkühlmittelgas komprimiert. Dieses Kühlmittelgas wird durch einen Kondensator 16 gekühlt, so dass es zu einem flüssigen Kühlmittel mit hohem Druck kondensiert. Dann wird die Temperatur dieses flüssigen Kühlmittels verringert, indem der Druck mit Hilfe eines Konstantdruckexpansionsventiles 17 reduziert wird, um es dem oben genannten Verdampfer 8 zuzuführen. Die Durchflussrate des durch den Kreislauf zirkulierenden Kühlmittels wird durch das Konstantdruckexpansionsventil 17 immer konstant gehalten. Daher ist die Kühlkapazität des Kühlkreislaufs 3 immer konstant, unabhängig davon, ob die thermische Last größer oder kleiner ist.
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Somit wird bei der herkömmlichen Vorrichtung mit zirkulierender Kühlflüssigkeit die Kühlflüssigkeit mit erhöhter Temperatur zunächst durch den Kühlkreislauf unter die eingestellte Temperatur abgekühlt und dann durch die Heizung über die eingestellte Temperatur erwärmt, was die ständige Nutzung der Heizung erfordert und zu einem hohen Stromverbrauch führt. Insbesondere wird dann, wenn die Temperatur der Kühlflüssigkeit aufgrund einer geringen Wärmemenge der Last nicht so stark ansteigt, die Kühlflüssigkeit stärker als notwendig auf eine exzessiv niedrige Temperatur abgekühlt. Um sie mit der Heizung auf die eingestellte Temperatur zu erwärmen, ist dann eine sehr große Wärmemenge erforderlich. Außerdem wird in dem Fall, in dem die Temperatur der Kühlflüssigkeit höher ist als die Temperatur der äußeren Umgebung, eine Temperaturerniedrigung durch Wärmedissipation nach außen hinzugefügt, so dass die Temperatur der Kühlflüssigkeit weiter verringert wird. Dies erfordert eine noch größere Wärmeenergie, um die Kühlflüssigkeit anschließend auf die eingestellte Temperatur zu erwärmen. Als Folge hieraus muss die Heizung notwendigerweise größer ausgelegt werden, die damit in zusammenhängende Ausrüstung wird größer und der maximale Betriebsstrom und der Stromverbrauch erhöhen sich, was zu einer Erhöhung der Verbrauchskosten, der Ausrüstungskosten etc. führt.
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Eine entsprechende Vorrichtung ist bspw. aus der gattungsgemäßen
EP 0 858 100 A1 bekannt. Diese beschreibt eine Konstanttemperatur-Flüssigkeitszirkuliervorrichtung mit einem Kühlflüssigkeitskreislauf für die zirkulierende Zufuhr einer Kühlflüssigkeit zu einer Last, einem Kühlkreislauf, in dem die Kühlflüssigkeit, deren Temperatur durch Kühlen der Last angehoben wurde, in einem Wärmetauscher durch Wärmetausch mit einem Kühlmittel abgekühlt wird, und einer Steuerung. In dem Kühlkreislauf ist ein Druckreduzierventil vorgesehen, um den Druck und die Temperatur der Kühlflüssigkeit zu reduzieren. Die in dem Wärmetauscher abgekühlte Kühlflüssigkeit fließt in einen Tank, in dem sie über eine Heizung auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt wird. Die Leistung der Heizung wird hierbei über die Steuerung mit Hilfe eines Temperatursensors gesteuert, welcher am Ausgang der Umwälzpumpe angeordnet ist. Dies erlaubt keine unmittelbare Regelung der Heizung und führt insbesondere angesichts der Größe des Tanks dazu, dass die Heizung eine große Flüssigkeitsmenge aufheizt, bevor dies durch den Temperatursensor erfasst wird.
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Die
EP 0 409 989 B1 beschreibt eine Temperatursteuerung für die Kühlung einer Werkzeugmaschine mit Hilfe eines Wärmeträgermediums, welches in einem Wärmetauscher mit Hilfe einer Kühlflüssigkeit abgekühlt wird. Die Temperatur des Wärmeträgermediums wird an mehreren Stellen über Sensoren erfasst und der Steuerung der Zufuhr der Kühlflüssigkeit zugrunde gelegt. Ein Aufheizen des Wärmeträgermediums nach Durchlaufen des Wärmetauschers ist nicht vorgesehen und auch nicht sinnvoll, da das Wärmeträgermedium eine möglichst große Wärmeabfuhr erreichen soll. Dementsprechend ist auch keine Heizung zur Aufheizung des Wärmeträgermediums nach Durchlaufen des Wärmetauschers vorgesehen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung mit zirkulierender Kühlflüssigkeit konstanter Temperatur zu schaffen, die eine gute Betriebseffizienz erreicht und ökonomisch arbeitet, wobei eine Kühlflüssigkeit, die eine durch Kühlen einer Last erhöhte Temperatur aufweist, in einem Kühlkreislauf auf einer festgelegten Temperatur gehalten werden kann, indem die Kühleigenschaft des genannten Kühlkreislaufes entsprechend der Temperaturerhöhung der Kühlflüssigkeit einstellbar ist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Hilfsheizung zur Erhöhung der Temperatur der Kühlflüssigkeit in dem Fall, in dem die Temperaturerhöhung der Kühlflüssigkeit durch die Last gering ist, oder in dem Fall, in dem die Temperatur der Kühlflüssigkeit aufgrund der Wärmedissipation nach außen unter die eingestellte Temperatur fällt, um dadurch eine Größenreduzierung der Heizung und eine Verringerung der Ausrüstungskosten zum Heizen sowie der Verbrauchskosten zu erreichen.
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Zur Lösung dieser Aufgaben sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Hierbei weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zirkulieren einer Kühlflüssigkeit einen Kühlflüssigkeitskreislauf zur zirkulierenden Zufuhr einer Kühlflüssigkeit zu einer Last, und einen Kühlkreislauf auf, in dem die Kühlflüssigkeit, deren Temperatur durch das Kühlen der Last erhöht wurde, in einem Wärmetauscher durch Wärmetausch mit einem Kühlmittel abgekühlt wird und einen Steuerabschnitt zur Steuerung dieser Kreisläufe.
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Der Kühlkreislauf weist Ventilmittel auf, die in der Lage sind, eine Durchflussrate des von dem Wärmetauscher zugeführten Kühlmittels einzustellen. Der Kühlflüssigkeitskreislauf weist einen Temperatursensor zum Messen der Temperatur der in dem Wärmetauscher gekühlten Kühlflüssigkeit auf. Der Steuerabschnitt weist Kreislaufmittel zur Einstellung eines Öffnungsgrades der oben genannten Ventilmittel ein, so dass die von dem Temperatursensor gemessene Temperatur der Kühlflüssigkeit eine eingestellte Temperatur ist.
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Bei der Kühlflüssigkeitszirkuliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Kühlflüssigkeit, deren Temperatur durch Kühlen einer Last mit einer großen Wärmemenge erhöht wurde, durch den Wärmetauscher auf eine eingestellte Temperatur abgekühlt und erneut der Last zugeführt. Wenn die Temperatur der von dem Temperatursensor gemessenen Kühlflüssigkeit höher ist als die eingestellte Temperatur, wird hierbei der Öffnungsgrad der oben genannten Ventilmittel erhöht, um die Durchflussrate des in den Wärmetauscher fließenden Kühlmittels zu vergrößern, wodurch die Kühlfähigkeit (Kühlkapazität) erhöht wird, um die Temperatur der Kühlflüssigkeit auf die eingestellte Temperatur abzusenken. Andererseits wird, wenn die gemessene Temperatur der Kühlflüssigkeit niedriger ist als die eingestellte Temperatur, der Öffnungsgrad der oben genannten Ventilmittel verringert, um die Durchflussrate des Kühlmittels zu verringern, wodurch die Kühlkapazität abnimmt, um eine exzessive Kühlung der Kühlflüssigkeit zu vermeiden, wobei deren Temperatur dennoch auf der eingestellten Temperatur gehalten wird.
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Somit wird die Temperatur der Kühlflüssigkeit durch Einstellen der Kühlkapazität des Kühlkreislaufes entsprechend der Temperatur der Kühlflüssigkeit auf der eingestellten Temperatur gehalten.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Kühlflüssigkeitskreislauf einen Tank zur Aufnahme der von dem Wärmetauscher ausgesandten Kühlflüssigkeit, eine Heizung zum Heizen und Erhöhen der Temperatur der Kühlflüssigkeit und eine Pumpe für die Zufuhr der Kühlflüssigkeit aus dem Tank zu der Last auf, wobei der Temperatursensor an einem Auslass des Wärmetauschers angeordnet ist, so dass er die Temperatur der Kühlflüssigkeit messen kann, bevor diese durch die Heizung aufgeheizt wird, und wobei der Steuerabschnitt dazu dient, die Heizung zu betätigen, wenn die Temperatur der Kühlflüssigkeit, die von dem Temperatursensor gemessen wird, um mehr als einen festgelegten Wert unterhalb die eingestellte Temperatur sinkt.
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Dies ermöglicht es, die Kühlflüssigkeit auf der eingestellten Temperatur zu halten, wobei die Heizung nur bedarfsweise (hilfsweise) verwendet wird, auch wenn die Temperatur der Kühlflüssigkeit aufgrund der niedrigen Wärmemenge der Last lediglich in geringem Maße ansteigt, oder wenn die Flüssigkeitstemperatur aufgrund von Wärmedissipation nach außen unterhalb die eingestellte Temperatur fällt.
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Mit anderen Worten wird dann, wenn der Temperaturanstieg der Kühlflüssigkeit durch die Last gering ist oder wenn durch Wärmedissipation in einer externen Rohrleitung vor und hinter der Last eine Temperaturerniedrigung erfolgt, weil die Temperatur der Kühlflüssigkeit höher ist als die Außentemperatur der Umgebung, die Temperatur der Kühlflüssigkeit durch den Wärmetauscher unterhalb die eingestellte Temperatur gekühlt, auch wenn die Kühlkapazität des Kühlkreislaufes auf ein Minimum beschränkt ist. Der Steuerabschnitt betätigt die Heizung auf der Basis eines Messsignals von dem Temperatursensor, um die Kühlflüssigkeit auf die eingestellte Temperatur aufzuheizen.
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Die Verwendung der Heizung ist somit lediglich auf den Fall beschränkt, in dem die Temperaturerhöhung der Kühlflüssigkeit durch die Last gering ist, oder auf den Fall, in dem die Temperatur der Kühlflüssigkeit durch Wärmedissipation nach außen unterhalb die eingestellte Temperatur fällt. Dieser Abfall wird durch eine bedarfsweise Zuschaltung der Heizung kompensiert. Dies ermöglicht die Verwendung einer kleineren Heizung als bei einer herkömmlichen Vorrichtung, die die Heizung immer verwendet, so dass sowohl die Ausrüstungskosten als auch der maximale elektrische Verbrauchsstrom und damit der Stromverbrauch reduziert werden, um die Verbrauchskosten zu senken.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind bei dem Kühlkreislauf in dem Wärmetauscher ein Verdampfer, ein Kompressor, der das Kühlmittel, das den Wärmetausch mit dem Kühlwasser unterworfen wird, in dem Verdampfer zu einem Hochtemperatur/Hochdruckkühlgas komprimiert, ein Kondensator, der das Kühlgas von dem Kompressor zu einem flüssigen Hochtemperaturkühlmittel kondensiert, und ein Expansionsventil vorgesehen, das die Temperatur der Kühlflüssigkeit von dem Kondensator verringert, indem sein Druck reduziert wird. Das Expansionsventil ist ein elektronisches Expansionsventil, das in der Lage ist, einen Öffnungsgrad durch ein elektrisches Signal von den oben genannten Schaltkreismitteln zu steuern und als Ventilmittel zur Einstellung der Durchflussrate des Kühlmittels dient.
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Außerdem ist gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass der Steuerabschnitt in der Lage ist, die eingestellte Temperatur der Kühlflüssigkeit zu ändern.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es zeigen:
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1 einen Aufbauplan einer Kühlflüssigkeitszirkuliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und
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2 einen Aufbauplan einer bekannten Kühlflüssigkeitszirkuliervorrichtung.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine in 1 gezeigte Kühlflüssigkeitszirkuliervorrichtung umfasst einen Kühlflüssigkeitskreislauf 21 für die zirkulierende Zufuhr einer Kühlflüssigkeit zu einer Last 20, einen Kühlkreislauf 22, in dem die Kühlflüssigkeit, deren Temperatur durch Kühlen der Last 20 erhöht wurde, durch Wärmetausch mit einem Kühlmittel in einem Wärmetauscher 25 gekühlt wird und einen Steuerabschnitt 23, der die Kreisläufe 21, 22 steuert.
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In dem Kühlflüssigkeitskreislauf 21 fließt die Kühlflüssigkeit, deren Temperatur durch Kühlen der Last 20 erhöht wurde, durch eine Rückführleitung 26 in den Wärmetauscher 25 zurück. Nachdem die Kühlflüssigkeit in dem Wärmetauscher 25 durch Wärmetausch mit einem Kühlmittel, das durch einen Verdampfer 28 des Kühlkreislaufes 22 fließt, gekühlt wurde, fließt die Kühlflüssigkeit durch ein Auslassrohr 31 in einen inneren Behälter 30, der in einem Tank 29 angeordnet ist und nach oben offen ist, und läuft dann aus dem inneren Behälter 30 in den Tank 29 über. Dann wird die Kühlflüssigkeit über eine Pumpe 32 zirkulierend durch ein Zufuhrrohr 33 aus dem Tank 29 zu der Last 20 geführt.
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Im Inneren des inneren Behälters 30 ist in der Nähe einer Öffnung des Auslassrohres 31, das sich von dem Wärmetau-scher 25 erstreckt, ein erster Temperatursensor 35 angeordnet, um die Temperatur der Kühlflüssigkeit unmittelbar nach der Kühlung durch den Wärmetauscher 25 zu messen. In der Nähe des Auslasses des Tanks 29 ist ein zweiter Temperatursensor 36 zum Messen der Temperatur der Kühlflüssigkeit, die von dem Tank 29 der Last 20 zugeführt wird, angeordnet. Die Temperatursensoren 35, 36 sind jeweils mit einem ersten Steuerschaltkreis 38 in dem Steuerabschnitt 23 verbunden. Außerdem ist im Inneren des inneren Behälters 30 eine Heizung 42 zum Heizen der Kühlflüssigkeit angeordnet. Die Heizung 42 ist mit einem zweiten Steuerschaltkreis 39 des Steuerabschnitts 23 verbunden.
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Die Figur zeigt einen Niveauschalter 43, der das Flüssigkeitsniveau der Kühlflüssigkeit in dem Tank 29 feststellt und ein Feststellsignal an einen dritten Steuerschaltkreis 40 des Steuerabschnitts 23 ausgibt, einen Niveauschalter 44, der das Flüssigkeitsniveau der Kühlflüssigkeit in dem inneren Behälter 30 feststellt, um in gleicher Weise ein Feststellsignal an den dritten Steuerschaltkreis 40 auszugeben, einen Druckmesser 45, der den Druck der der Last 20 zugeführten Kühlflüssigkeit feststellt, einen Niederdruck-Abschaltschalter 46, der ein Signal zum Absperren der Kühlflüssigkeit an den dritten Steuerschaltkreis 40 ausgibt, wenn der von dem Druckmesser 45 festgestellte Druck unter einen festgelegten Wert abfällt, und ein Ablassrohr 47 zum Ablassen der Kühlflüssigkeit aus dem Tank 29.
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Der Kühlkreislauf 22 ist so aufgebaut, dass das durch Wärmetausch mit der Kühlflüssigkeit in dem Verdampfer 28 verdampfte Kühlmittel durch einen Kompressor 50 zu einem Hochtemperatur/Hochdruckkühlgas komprimiert wird. Dieses Kühlgas wird dann durch einen Kondensator 51 zu einem flüssigen Hochdruckkühlmittel kondensiert. Dann wird die Temperatur des flüssigen Kühlmittels durch Druckreduzierung mit Hilfe eines elektronischen Expansionsventiles 52 reduziert, um es dem Verdampfer 28 zuzuführen.
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Das elektronische Expansionsventil 52 dient der Einstellung der Durchflussrate und der Reduzierung des Druckes des Kühlmittels und ist mit dem ersten Steuerschaltkreis 38 des Steuerabschnitts 23 verbunden. Sein Öffnungsgrad wird durch ein elektrisches Signal von dem ersten Steuerschaltkreis 38 entsprechend der Temperatur der Kühlflüssigkeit, die von dem ersten Temperatursensor 35 gemessen wird, gesteuert. Die Durchflussrate des in den Verdampfer 28 fließenden Kühlmittels wird durch die Steuerung des Öffnungsgrades eingestellt, um die Kühlkapazität des Wärmetauschers 25 zu erhöhen oder zu verringern. Wenn die Temperatur der Kühlflüssigkeit, die von dem ersten Temperatursensor 35 gemessen wird, höher ist als die in dem Steuerabschnitt 23 eingestellte festgelegte Temperatur, erhöht sich der Öffnungsgrad des elektronischen Expansionsventiles 52, um die Durchflussrate des in den Wärmetauscher 25 fließenden Kühlmittels zu vergrößern, wodurch die Kühlkapazität erhöht wird, um die Temperatur der Kühlflüssigkeit abzusenken. Wenn andererseits die gemessene Temperatur der Kühlflüssigkeit niedriger ist als die eingestellte Temperatur, wird der Öffnungsgrad des elektronischen Expansionsventiles 52 verringert, um die Durchflussrate des Kühlmittels zu reduzieren, wodurch die Kühlkapazität erniedrigt wird, um ein übermäßiges Abkühlen der Kühlflüssigkeit zu vermeiden. Deren Temperatur wird auf der eingestellten Temperatur gehalten. Als Folge hiervon wird auch dann, wenn der Temperaturanstieg der Kühlflüssigkeit entsprechend der Wärmemenge der Last 20 variiert, die Kühlkapazität des Kühlkreislaufes 22 entsprechend der Temperatur automatisch angepasst, wodurch die Kühlflüssigkeit abgekühlt wird, um die eingestellte Temperatur zuverlässig aufrecht zu erhalten.
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Außerdem umfasst der Kühlkreislauf 22 einen Rückführkreislauf 55, der einen Teil des durch den Kondensator 51 kondensierten Kühlmittels direkt zu der Einlassseite des Kompressors 50 zurückführt, ohne es in das elektronische Expansionsventil 52 fließen zu lassen, wenn die Auslasstemperatur des Verdampfers 28 höher ist als üblich, und ein temperaturbetätigtes Expansionsventil 56, das die Menge der Kühlmittelzirkulation in dem Rückführkreislauf 55 einstellen kann. Dieses temperaturbetätigte Expansionsventil 56 wird durch einen Temperatursensor 57 gesteuert, der die Temperatur des zu dem Kompressor 50 zurückgeführten Kühlmittels feststellt und die Kühlmitteltemperatur absenkt, indem ein Öffnungsgrad des Expansionsventiles 56 erhöht wird, um es dem Kühlmittel von dem Kondensator 51 zu gestatten, durch den Rückführkreislauf 55 zu fließen, wenn die Temperatur des in dem Kompressor 50 eingesaugten Kühlmittels hoch wird.
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In einer Verbindungsleitung zwischen dem Kompressor 50 und dem Kondensator 51 in dem Kühlkreislauf 22 ist ein Hochdruckkühlmitteldruckmesser 59, der den Druck des Hochtemperatur/Hochdruckkühlmittelgases feststellt, und ein Hochdruckkühlmittelabschaltschalter 60 angeordnet, der ein Absperrsignal an den dritten Steuerschaltkreis 40 ausgibt, wenn der Druck des Kühlmittelgases über einen festgelegten Druck ansteigt. Ein Niederdruckkühlmitteldruckmesser 61, der den Druck des Niederdruckkühlmittelgases feststellt, ist an der Kühlmittelgaseinlass/rückführseite des Kompressors 50 angeordnet. Außerdem ist in dem Kondensator 51 ein Druckwassersteuerventil 62 angeordnet, das die Durchflussrate des zugeführten Kühlwassers reguliert.
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Der Steuerabschnitt 23 weist die oben beschriebenen ersten bis dritten Steuerabschnitte 38 bis 40 und einen Betriebsanzeigeabschnitt 41 auf. Der Steuerschaltkreis 38 dient der Steuerung eines Öffnungsgrades des elektronischen Expansionsventils 52 auf der Basis des von dem ersten Temperatursensor 35 gemessenen Temperatursignals. Der erste Steuerschaltkreis 38 hat aber außerdem den Zweck, die Betätigung der Heizung 42 entsprechend der Differenz zwischen der von dem ersten Temperatursensor 35 gemessenen Temperatur und der eingestellten Temperatur zu steuern. Wenn die Wärmemenge der Last 20 klein oder gar null ist, steigt die Temperatur der Kühlflüssigkeit lediglich in geringem Maße. Wenn die Temperatur höher ist als die äußere Umgebungstemperatur, kann die Temperatur der Kühlflüssigkeit durch Wärmedissipation zu der externen Umgebung in manchen Fällen unterhalb die eingestellte Temperatur fallen. In einem solchen Fall wird selbst dann, wenn die Kühlkapazität des Kühlkreislaufes 22 auf ein Minimum beschränkt ist, die Kühlflüssigkeit durch den Wärmetauscher 25 weiter abgekühlt. Daher wird der erste Steuerschaltkreis 38 betätigt, um ein Signal an den zweiten Steuerschaltkreis 39 zu senden, wenn die von dem ersten Temperatursensor 35 gemessene Temperatur um mehr als einen festgelegten Wert unterhalb die eingestellte Temperatur abfällt, und die Heizung 42 zu betätigen, um die Temperaturverringerung durch die Heizung 42 zu kompensieren und dadurch die Temperatur der Kühlflüssigkeit auf die eingestellte Temperatur anzuheben.
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Der zweite Steuerschaltkreis 39 weist außerdem eine Vorrichtung, wie einen elektromagnetischen Schaltschütz, einen elektromagnetischen Schalter oder ein Festkörperrelais auf und wird bei Empfang eines Signals von dem ersten Steuerschaltkreis 38 und dem dritten Steuerschaltkreis 40 betätigt, um den Kompressor 50, die Pumpe 32 und die Heizung 42 durch die oben genannte Vorrichtung zu steuern.
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Der dritte Steuerschaltkreis 40 ist als programmierbare Steuerung (PLC) aufgebaut und gibt auf der Basis der Signale von dem Niveauschalter 43 in dem Tank 29, dem Niveauschalter 44 in dem inneren Behälter 30, dem Niederdruckabsperrschalter 46, dem Hochdruckkühlmittelabsperrschalter 60 und anderen ein Signal an den zweiten Steuerschaltkreis 39 und den Betriebsanzeigeabschnitt 41 ab.
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Der Betriebsanzeigeabschnitt 41 ist so ausgestaltet, dass er die Temperatur der Kühlflüssigkeit, die der Last 20 zugeführt werden soll, einstellen kann. Die eingestellte Temperatur und die von dem zweiten Temperatursensor 36 gemessene Temperatur werden auf geeignete Weise angezeigt und zu dem ersten Steuerschaltkreis 38 und dem dritten Steuerschaltkreis 40 ausgegeben. Außerdem kann die eingestellte Temperatur durch Berühren eines Eingabefeldes geändert werden.
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Bei der Kühlflüssigkeitszirkuliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung steigt die Temperatur der Kühlflüssigkeit, wenn eine Last 20 mit einer großen Wärmemenge gekühlt wird. Die Kühlflüssigkeit mit der erhöhten Temperatur wird durch Wärmetausch mit dem Kühlmittel in dem Kühlkreislauf in dem Wärmetauscher 25 auf die eingestellte Temperatur abgekühlt und über die Pumpe 32 erneut der Last 20 zugeführt, nachdem sie in dem Tank 29 aufgenommen war.
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Die Temperatur der Kühlflüssigkeit wird durch den ersten Temperatursensor 35 an der Einlassseite des Tanks 29 gemessen und durch Steuerung des Öffnungsgrades des elektronischen Expansionsventils 52 entsprechend der Temperatur zur Einstellung der Kühlkapazität des Kühlkreislaufes auf der eingestellten Temperatur gehalten. Mit anderen Worten, wird wenn die von dem ersten Temperatursensor 35 gemessene Temperatur der Kühlflüssigkeit höher ist als die eingestellte Temperatur, der Öffnungsgrad des elektronischen Expansionsventils 52 durch den ersten Steuerschaltkreis 38 vergrößert, um die Durchflussrate des in den Verdampfer 28 fließenden Kühlmittels zu erhöhen, wodurch die Kühlkapazität zunimmt, um die Temperatur der Kühlflüssigkeit auf die eingestellte Temperatur abzusenken. Andererseits wird, wenn die gemessene Temperatur der Kühlflüssigkeit niedriger ist als die eingestellte Temperatur, der Öffnungsgrad des elektronischen Expansionsventils 52 verringert, um die Durchflussrate des Kühlmittels abzusenken, wodurch die Kühlkapazität abnimmt, um ein übermäßiges Abkühlen der Kühlflüssigkeit zu vermeiden, so dass deren Temperatur auf der eingestellten Temperatur gehalten wird. Somit wird die Kühlflüssigkeit durch Anpassen der Kühlkapazität des Kühlkreislaufes 22 entsprechend der Temperatur der Kühlflüssigkeit auf der eingestellten Temperatur gehalten.
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Wenn die Wärmemenge der Last gering oder gleich null ist, steigt die Temperatur der Kühlflüssigkeit nicht an. Wenn die Kühlflüssigkeitstemperatur höher ist als eine externe Umgebungstemperatur, kann die Temperatur der Kühlflüssigkeit durch Wärmedissipation nach außen in manchen Fällen sogar unterhalb die eingestellte Temperatur abfallen. In einem solchen Fall wird die Kühlflüssigkeit selbst dann, wenn die Kühlkapazität des Kühlkreislaufes 22 auf ein Minimum beschränkt ist, durch den Wärmetauscher 25 gekühlt, so dass die Temperatur unterhalb die eingestellte Temperatur abfällt und es nicht möglich ist, die Kühlflüssigkeit durch bloßes Anpassen der Kühlkapazität des Kühlkreislaufes 22 auf der eingestellten Temperatur zu halten. Wenn die von dem ersten Temperatursensor 35 gemessene Temperatur um mehr als einen festgelegten Wert unterhalb die eingestellte Temperatur fällt, sendet daher der erste Steuerschaltkreis 38 ein Signal an den zweiten Steuerschaltkreis 39, um die Heizung 42 anzuschalten und durch die Heizung die oben genannte Temperaturabsenkung zu kompensieren, um die Temperatur der Kühlflüssigkeit auf die eingestellte Temperatur anzuheben. Die Heizung 42 wird nur bedarfsweise zum Zwecke der Kompensation der Temperaturerniedrung in dem oben beschriebenen Fall eingesetzt, so dass eine kleine Heizung mit geringem Stromverbrauch verwendet werden kann.
