DE112007001460T5

DE112007001460T5 - Flüssigkeitsauslassverfahren und Flüssigkeitsauslassvorrichtung in einer Temperatursteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112007001460T5
Application number: DE112007001460T
Authority: DE
Inventors: Akihito Nishitokyo Yanagida; Taichi Mitaka Fujita
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd; Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2009-05-20
Also published as: KR100852099B1; US20100005815A1; JP4648877B2; KR20080015772A; JP2008014534A; US7870757B2; WO2008004352A1

Abstract

Flüssigkeitsauslassverfahren in einer Temperatursteuervorrichtung mit einer Kühlmittelzirkulationsleitung, welche ein Kühlmittel zu einem Ziel einer Temperatursteuervorrichtung zirkuliert, und mit einer Heizung, die das Ziel aufheizt, wobei das Kühlmittel so zirkuliert wird, dass eine Temperatur des Ziels mit dem Kühlmittel und der Heizung in ein Fall gesteuert wird, wenn die Temperatur des Ziels gesteuert wird, so dass sie eine erste Temperatur ist, die kleiner als eine Raumtemperatur oder gleich dieser ist, wobei die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, um die Temperatur des Ziels mit der Heizung in einem Fall zu steuern, wo die Temperatur des Ziels so gesteuert wird, dass sie eine zweite Temperatur ist, die höher als die Raumtemperatur ist, wobei
in einem Fall der Veränderung eines Einstellpunktes des Ziels von der ersten Temperatur zur zweiten Temperatur, wenn eine Temperatur des Kühlmittels ansteigt, um eine erste vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die kleiner oder gleich einem Siedepunkt des Kühlmittels ist, die...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Temperatursteuervorrichtung, welche die Temperatur eines Ziels einer Temperatursteuerung steuert, wie beispielsweise einer Wärmeübertragungsplatte, und zwar durch Kühlung des Kühlmittels einer Kühlmittelzirkulationsvorrichtung und durch Aufheizung durch eine Heizung, und insbesondere auf einen Flüssigkeitsauslass der Temperatursteuervorrichtung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Im Allgemeinen steuert eine herkömmliche Temperatursteuervorrichtung zur Steuerung der Temperatur eines Ziels einer Temperatursteuerung, wie beispielsweise einer Wärmeübertragungsplatte, die Temperatur des Ziels mit einer Heizung, die in dem Ziel vorgesehen ist, was bewirkt, das ein Kühlmittel in einer Kühlmittelzirkulationsleitung, im Fall der Steuerung der Temperatur des Ziels zirkuliert, so dass die Temperatur niedriger oder gleich der Raumtemperatur ist, und wobei die Zirkulation des Kühlmittels in dem Fall der Steuerung der Temperatur des Ziels gestoppt wird, so dass die Temperatur höher als die Raumtemperatur ist. Durch dieses Verfahren wird die Temperatur des Ziels so gesteuert, dass sie im Bereich von beispielsweise –70°C bis 200°C liegt. 1 zeigt ein konzeptionelles Flussdiagramm einer herkömmlichen Temperatursteuervorrichtung.
Die Temperatursteuervorrichtung weist einen zur Atmosphäre offenen Kühlmitteltank 104, einen Kühler R', der ein Kühlmittel 103 im Kühlmitteltank 104 kühlt, ein Ziel einer Temperatursteuerung (im Folgenden als „Wärmeübertragungsplatte P' bezeichnet), dessen Temperatur mit dem Kühlmittel 103 und einer Wärmeübertragungsplattenheizung 110 gesteuert wird, eine Kühlmittelkühlleitung L1', die das Kühlmittel 103 zwischen dem Kühlmitteltank 104 und dem Kühler R' zirkuliert, und eine Kühlmittelzirkulationsleitung L2' auf, die das Kühlmittel 103 zwischen dem Kühlmitteltank 104 und der Wärmeübertragungsplatte P' zirkuliert.
Die Wärmeübertragungsplatte P' weist einen Kühlmitteldurchlass 109 auf, durch welchen das Kühlmittel 103 fließt, welches in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2' zirkuliert, und die Wärmeübertragungsplattenheizung 110 heizt die Wärmeübertragungsplatte P' auf. Die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P' wird so gesteuert, dass sie auf einem vorbestimmten Einstellpunkt ist, und zwar durch das Kühlmittel 103, welches durch den Kühlmitteldurchlass 109 fließt, und durch die Wärmeübertragungsplattenheizung 110. Die Wärmeübertragungsplatte P weist einen Wärmeübertragungsplattentemperatursensor 110a auf, um die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P' zu detektieren und die Wärmeübertragungsplattenheizung 110 zu steuern, so dass die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P' gleich dem vorbestimmten Einstellpunkt ist.
Der Kühler R' weist einen Kompressor 101 und einen Wärmetauscher 102 auf. Ein Zirkulationskreislauf, in dem ein Kühlmittel der Kompressorseite vom Kompressor 101 durch den Wärmetauscher 102 zum Kompressor 101 in der in 1 gezeigten Pfeilrichtung fließt, wird im Kühler R' gebildet. Der Wärmetauscher 102 weist einen Kühlmitteldurchlass 102a der Kompressorseite auf, durch den Kühlmittel der Kompressorseite fließt, und einen Kühlmitteldurchlass 102b, durch den das Kühlmittel 103 im Kühlmitteltank 104 fließt. Das Kühlmittel 103 im Kühlmitteltank 104 fließt durch diesen Kühlmitteldurchlass 102b, um im Kühler R' gekühlt zu werden.
Die Kühlmittelkühlleitung L1' steuert die Temperatur des Kühlmittels 103 im Kühlmitteltank 104 gemäß dem vorbestimmten Einstellpunkt der Wärmeübertragungsplatte P'. Die Kühlmittelkühlleitung L1' weist den Kühlmitteldurchlass 102b auf, weiter den Kühlmitteltank 104, eine Zirkulationspumpe 105, die das Kühlmittel 103 im Kühlmitteltank 104 in den Kühlmitteldurchlass 102b pumpt, und ein Flusssteuerventil 106, welches die Flussrate des Kühlmittels 103 steuert, die durch die Kühlmittelkühlleitung L1' fließt. Als eine Folge zirkuliert das Kühlmittel 103 im Kühlmitteltank 104 vom Kühlmitteltank 104 durch die Zirkulationspumpe 105, den Kühlmitteldurchlass 102b und das Flusssteuerventil 106 zum Kühlmitteltank 104 in der Kühlmittelkühlleitung L1'.
Das Flusssteuerventil 106 wird durch einen Kühlmitteltemperatursensor 106a steuert, der am Kühlmitteltank 104 vorgesehen ist. Das Flusssteuerventil 106 steuert die Flussrate des Kühlmittels 103, welche durch den Kühlmitteldurchlass 102b fließt, wodurch die Temperatur des Kühlmittels 103 im Kühlmitteltank 104 gesteuert wird, so dass die Temperatur dem vorbestimmten Einstellpunkt der Wärmeübertragungsplatte P' entspricht.
Die Kühlmittelzirkulationsleitung L2' steuert die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P'. Die Kühlmittelzirkulationsleitung L2' weist den Kühlmitteldurchlass 109 auf, der in der Wärmeübertragungsplatte P' ausgeformt ist, weiter den Kühlmitteltank 104, eine Zirkulationsleitungspumpe 107, die das Kühlmittel 103 in dem Kühlmitteltank 104 in den Kühlmitteldurchlass 109 pumpt, und eine Zirkulationsleitungsheizung 108. Als eine Folge zirkuliert das Kühlmittel 103 im Kühlmitteltank 104 vom Kühlmitteltank 104 durch die Zirkulationsleitungspumpe 107, durch die Zirkulationsleitungsheizung 108 und den Kühlmitteldurchlass 109 zum Kühlmitteltank 104 in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2'.
Die so konfigurierte Temperatursteuervorrichtung arbeitet wie folgt: im Fall der Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P', so dass die Temperatur niedriger als die Raumtemperatur oder gleich dieser ist, werden der Kühler R' und die Zirkulationspumpe 105 betrieben, um zu bewirken, dass das Kühlmittel 103 in dem Kühlmitteltank 104 in der Kühlmittelkühlleitung L1' zirkuliert, und die Flussrate des Kühlmittels 103, welches durch den Kühlmitteldurchlass 102b fließt, wird durch das Flusssteuerventil 106 gesteuert, so dass die Temperatur des Kühlmittels 103 im Kühlmitteltank 104 gesteuert wird, um dem vorbestimmten Einstellpunkt der Wärmeübertragungsplatte P' zu entsprechen.
Zur gleichen Zeit werden die Zirkulationsleitungspumpe 107 und die Wärmeübertragungsplattenheizung 110 der Kühlmittelzirkulationsleitung L2' so betrieben, dass die Zirkulationsleitungspumpe 107 das Kühlmittel 103 im Kühlmitteltank 104 in den Kühlmitteldurchlass 109 der Wärmeübertragungsplatte P' pumpt, und die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P' mit dem Kühlmittel 103 gesteuert wird, welches in den Kühlmitteldurchlass 109 gepumpt wird, und mit der Wärmeübertragungsplattenheizung 110, die in der Wärmeübertragungsplatte P' vorgesehen ist. Die Wärmeübertragungsplattenheizung 110 wird basierend auf der Temperatur gesteuert, die von dem Wärmeübertragungsplattensensor 110a detektiert wird, so dass die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P' gleich dem vorbestimmten Einstellpunkt ist. Das Kühlmittel, welches in den Kühlmitteldurchlass 109 gepumpt wird, wird zurück zum Kühlmitteltank 104 gebracht, nachdem es einen Wärmeaustausch mit der Wärmeübertragungsplatte P' ausgeführt hat.
Im Fall der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P' von einer niedrigeren Temperatur als der Raumtemperatur oder von einer genauso hohen Temperatur, beispielsweise –40°C auf eine Temperatur von mehr als der Raumtemperatur, beispielsweise 200°C, wird die Zirkulationsleitungspumpe 107 betrieben und die Zirkulationsleitungsheizung 108 und die Wärmeübertragungsplattenheizung 110 werden so betrieben, dass sie die Temperatur des Kühlmittels 103 anheben, welches in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2' zirkuliert. An diesem Punkt wird der Betrieb des Kühlers R' und der Zirkulationspumpe 105 gestoppt. Wenn die Temperatur des Kühlmittels 103 in dem Kühlmitteltank 104 auf eine vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, beispielsweise auf 10°C (wobei das Kühlmittel 103 flüssig bleibt), wird der Betrieb der Zirkulationsleitungspumpe 107 gestoppt, um die Zirkulation des Kühlmittels 103 in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2' zu stoppen, und der Betrieb der Zirkulationsleitungsheizung 108 wird gestoppt. Nachdem die Temperatur des Kühlmittels 103 im Kühlmitteltank 104 auf 10°C angestiegen ist, wird die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P' durch die Wärmeübertragungsplattenheizung 110 auf 200°C angehoben. Danach steuert die Wärmeübertragungsplattenheizung 110 die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P', so dass die Temperatur gleich dem Einstellpunkt von 200°C ist, und zwar basierend auf der Temperatur, die von dem Wärmeübertragungsplattentemperatursensor 110a detektiert wird.
Schriften zum Stand der Technik, die sich auf die Temperatursteuervorrichtung beziehen, weisen die folgende Patentschrift 1 auf, und Schriften zum Stand der Technik, die sich auf die Wärmeübertragungsplatte beziehen, weisen die folgenden Patentschriften 2 und 3 auf.

[Patentschrift 1] Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2003-148852
[Patentschrift 2] Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2002-124558
[Patentschrift 3] Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2002-353297

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
PROBLEME; DIE VON DER ERFINDUNG ZU LÖSEN SIND
Im Fall der Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P' auf eine hohe Temperatur, beispielsweise auf 150°C oder höher, mit der herkömmlichen Temperatursteuervorrichtung der Wärmeübertragungsplatte, die so konfiguriert ist, wie oben beschrieben, bleibt das Kühlmittel 103 in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2', auch wenn die Zirkulationsleitungspumpe 107 die Zirkulation des Kühlmittels 103 stoppt. Daher wird das Kühlmittel 103, welches in den Kühlmitteldurchlass 109 der Wärmeübertragungsplatte P' bleibt, auf eine hohe Temperatur durch die Wärmeübertragungsplattenheizung 110 aufgeheizt. Dies kann verschiedene Probleme verursachen, wie beispielsweise die Erzeugung eines giftigen Gases aus dem Kühlmittel 103 aufgrund seiner thermischen Zersetzung, und eine Oxydation und Verdampfung des Kühlmittels 103, und zwar abhängig von der Art und von den Temperaturbedingungen des Kühlmittels 103.
Insbesondere gibt es ein Problem dahingehend, dass ein Kühlmittel, welches eine hohe Leistung in einem niedrigen Temperaturbereich erreicht (beispielsweise auf oder unter 0°C) nicht verwendet werden kann, auch wenn es erwünscht ist, dies zu verwenden, und zwar wegen des oben beschriebenen Problems zum Zeitpunkt der Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P' auf eine hohe Temperatur. Dies verengt den Auswahlbereich der zu verwendenden Kühlmittel.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, den Auswahlbereich der zu verwendenden Kühlmittel zu erweitern, und zwar dadurch, dass es möglich gemacht wird, eine hohe Temperatur eines Kühlmittels zu steuern, welches eine hohe Leistung in einem niedrigen Temperaturbereich zeigt, und zwar dadurch, dass verhindert wird, dass das Kühlmittel oxydiert wird, verdampft oder ein giftigen Gas zum Zeitpunkt der Veränderung des Einstellpunktes eines Ziels der Temperatursteuerung erzeugt, und zwar von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, zu einer Temperatur, die größer als die Raumtemperatur ist, und zwar in einer Temperatursteuervorrichtung, die eine Kühlmittelzirkulationsleitung hat, die das Kühlmittel zu dem Ziel zirkuliert, und eine Heizung, die das Ziel aufheizt, wobei die Temperatur des Ziels mit dem Kühlmittel, welches in der Kühlmittelzirkulationsleitung zirkuliert, und der Heizung zu dem Zeitpunkt der Steuerung der Temperatur des Ziels auf eine niedrige Temperatur gesteuert wird, und wobei die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird und die Temperatur des Ziels mit der Heizung zu dem Zeitpunkt gesteuert wird, wo die Temperatur des Ziels auf eine hohe Temperatur gesteuert wird.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können eines oder mehrere der oben beschriebenen Probleme lösen oder verringern.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind ein Flüssigkeitsauslassverfahren und eine Flüssigkeitsauslassvorrichtung in einer Temperatursteuervorrichtung vorgesehen, in der eines oder mehrere der oben beschriebenen Probleme gelöst werden können.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Flüssigkeitsauslassverfahren in einer Temperatursteuervorrichtung mit einer Kühlmittelzirkulationsleitung vorgesehen, die ein Kühlmittel zu einem Ziel einer Temperatursteuerung zirkuliert, und mit einer Heizung, die das Ziel aufheizt, wobei das Kühlmittel so zirkuliert wird, um eine Temperatur des Ziels mit dem Kühlmittel und der Heizung in einem Fall zu steuern, wo die Temperatur des Ziels so gesteuert wird, dass dies eine erste Temperatur ist, die kleiner oder gleich einer Raumtemperatur ist, wobei die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, um die Temperatur des Ziels mit der Heizung in dem Fall zu steuern, wo die Temperatur des Ziels so gesteuert wird, dass sie eine zweite Temperatur ist, die höher als die Raumtemperatur ist, wobei im Fall der Veränderung eines Einstellpunktes des Ziels von der ersten Temperatur auf die zweite Temperatur die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, wenn eine Temperatur des Kühlmittels ansteigt, um eine erste vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die kleiner oder gleich einem Siedepunkt des Kühlmittels ist, wobei Luft oder inertes Gas in die Kühlmittelzirkulationsleitung eingespeist wird, um das Kühlmittel in dem Ziel auszulassen, und wobei gleichzeitig die Temperatur des Ziels weiter mit der Heizung gesteigert wird; und wobei, wenn die Temperatur des Ziels ansteigt, um eine zweite vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die höher als der Siedepunkt des Kühlmittels ist, die Luft oder das inerte Gas wieder zur Kühlmittelzirkulationsleitung gespeist wird, um das Kühlmittel auszulassen, welches in dem Ziel zurückbleibt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkeitsauslassvorrichtung in einer Temperatursteuervorrichtung mit einer Kühlmittelzirkulationsleitung vorgesehen, die ein Kühlmittel zu einem Ziel einer Temperatursteuerung zirkuliert, und eine Heizung, die das Ziel aufheizt, wobei das Kühlmittel zirkuliert wird, um eine Temperatur des Ziels mit dem Kühlmittel und der Heizung in einem Fall zu steuern, wo die Temperatur des Ziels so gesteuert wird, dass sie eine erste Temperatur ist, die kleiner oder gleich einer Raumtemperatur ist, wobei die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, um die Temperatur des Ziels mit der Heizung in einem Fall zu steuern, wo die Temperatur des Ziels so gesteuert wird, dass sie eine zweite Temperatur ist, die höher als die Raumtemperatur ist, die Flüssigkeitsauslassvorrichtung eine Lufteinspeisungsleitung aufweist, die mit der Kühlmittelzirkulationsleitung verbunden ist, wobei in einem Fall der Veränderung eines Einstellpunktes des Ziels von der ersten Temperatur auf die zweite Temperatur die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, wenn eine Temperatur des Kühlmittels ansteigt, um eine erste vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die kleiner oder gleich einem Siedepunkt des Kühlmittels ist, wobei Luft oder ein inertes Gas von der Lufteinspeisungsleitung in die Kühlmittelzirkulationsleitung einge speist wird, um das Kühlmittel in dem Ziel auszulassen, und wobei gleichzeitig die Temperatur des Ziels weiter mit der Heizung angehoben wird; und wobei, wenn die Temperatur des Ziels ansteigt, um eine zweite vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die höher als der Siedepunkt des Kühlmittels ist, die Luft oder das inerte Gas wieder aus der Lufteinspeisungsleitung in die Kühlmittelzirkulationsleitung eingespeist wird, um das Kühlmittel auszulassen, welches in dem Ziel zurückbleibt.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß einem Flüssigkeitsauslassverfahren und einer Flüssigkeitsauslassvorrichtung in einer Temperatursteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es im Fall der Veränderung des Einstellpunktes eines Ziels der Temperatursteuerung von einer Temperatur, die kleiner oder gleich einer Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die höher als die Raumtemperatur ist, möglich, dass das gesamte Kühlmittel in dem Ziel zu entfernen, und zwar durch Ausführung eines Flüssigkeitsauslassvorgangs in zwei Stufen: Anhalten der Zirkulation des Kühlmittels in einer Kühlmittelzirkulationsleitung und Bewirken, dass Luft oder inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, durch die Kühlmittelzirkulationsleitung fließt, um das Kühlmittel in einem flüssigen Zustand in dem Ziel auszulassen, wenn die Temperatur des Ziels auf einer erste vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, die kleiner oder gleich dem Siedepunkt des Kühlmittels ist; und danach wiederum Bewirken, dass Luft oder inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, durch die Kühlmittelzirkulationsleitung fließt, um das verdampfte Kühlmittel auszulassen bzw. auszustoßen, welches in dem Ziel bleibt, wenn die Temperatur des Ziels auf eine zweite vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, die höher als der Siedepunkt des Kühlmittels ist. Daher wird zum Zeitpunkt der Steuerung der Temperatur des Ziels auf eine hohe Temperatur verhindert, dass das Kühlmittel verdampft, oxydiert wird oder ein giftiges Gas erzeugt. Weiterhin ist es möglich, ein Kühlmittel, welches eine hohe Leistung in einem niedrigen Temperaturbereich erreicht, in einer hohen Temperatur zu steuern, so dass es möglich ist, den Auswahlbereich der zu verwendenden Kühlmittel aufzuweiten, und die Kühlzeit zu verringern und die Kühlkapazität zu steigern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, in denen die Figuren Folgendes darstellen:
1 ein konzeptionelles Flussdiagramm einer herkömmlichen Temperatursteuervorrichtung;
2 ein konzeptionelles Flussdiagramm einer Temperatursteuervorrichtung und einer Flüssigkeitsauslassvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
3 eine Tabelle, die einen Vergleich in einem Test gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESTER WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Unten wird mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines Flüssigkeitsauslassverfahrens und einer Flüssigkeitsauslassvorrichtung in einer Temperatursteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargelegt. 2 ist ein konzeptionelles Flussdiagramm der Temperatursteuervorrichtung und der Flüssigkeitsauslassvorrichtung.
Mit Bezug auf 2 weist die Temperatursteuervorrichtung eine Heizung 10 auf (die im folgenden als „Wärmeübertragungsplattenheizung 10'' bezeichnet wird), die eine Wärmeübertragungsplatte P aufheizt, einen Kühlmitteltank 4, der ein Kühlmittel 3 aufnimmt, einen Kühler R, der das Kühlmittel 3 im Kühlmitteltank 4 kühlt, wobei die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P mit dem Kühlmittel 3 und der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 gesteuert wird, eine Kühlmittelkühlleitung L1, die das Kühlmittel 3 zwischen dem Kühlmitteltank 4 und dem Kühler R zirkuliert, und eine Kühlmittelzirkulationsleitung L2, die das Kühlmittel 3 zwischen dem Kühlmitteltank 4 und der Wärmeübertragungsplatte P zirkuliert.
Die Wärmeübertragungsplatte P weist einen Kühlmitteldurchlass 9 auf, durch welchen das Kühlmittel 3 der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 zirkuliert, und die War meübertragungsplattenheizung 10, welche die Wärmeübertragungsplatte P heizt. Die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P wird im Bereich von beispielsweise –70°C bis +200°C gesteuert, und zwar dadurch, dass bewirkt wird, dass das Kühlmittel 3 durch den Kühlmitteldurchlass 9 zirkuliert, und durch Aufheizung mit der Wärmeübertragungsplattenheizung 10. Fluor basierte Kühlmittel, wie beispielsweise Galden (Produktname) und Fluorinert (Produktname) werden als das Kühlmittel 3 verwendet.
Die Wärmeübertragungsplattenheizung 10 wird beispielsweise durch eine elektrothermische Heizung gebildet. Die Wärmeübertragungsplattenheizung 10 wird basierend auf der Temperatur gesteuert, die von einem Temperatursensor 10a detektiert wird, der an der Wärmeübertragungsplatte P vorgesehen ist, so dass die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P gleich einem vorbestimmten Einstellpunkt ist. Die Wärmeübertragungsplattenheizung 10 wird mit einem Wärmeübertragungsplattenheizungsteuerteil CR2 oder mit anderen geeigneten Mitteln gesteuert, wie beispielsweise mit einem Widerstandstemperatursensor, der in der oben beschriebenen Patentschrift 1 beschrieben wird. 2 zeigt ein schematisches Diagramm der Wärmeübertragungsplatte P, deren spezielle Konfiguration beispielsweise jene sein kann, die in der oben beschriebenen Patentschrift 2 oder 3 gezeigt ist.
Die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P, die so konfiguriert ist, wird so gesteuert, dass sie gleich dem vorbestimmten Einstellpunkt ist, und zwar mit dem Kühlmittel 3, das in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 zirkuliert, und mit der Wärmeübertragungsplattenheizung 10, und zwar im Fall der Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P, so dass die Temperatur kleiner als die Raumtemperatur oder gleich dieser ist, und sie wird mit der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 so gesteuert, dass sie gleich dem vorbestimmten Einstellpunkt ist, und zwar im Falle der Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P, so dass die Temperatur höher als die Raumtemperatur ist.
Der Kühler R weist einen Kompressor 1 und einen Wärmetauscher 2 auf. Ein Kühlmittel (welches im Folgenden als „Kühlerseitenkühlmittel" bezeichnet wird) fließt von dem Kompressor 1 durch den Wärmetauscher 2 zum Kompressor 1 in der Richtung der in 2 gezeigten Pfeile im Kühler R. Der Wärmetauscher 2 weist einen Kühlerseitenkühlmitteldurchlass 2a auf, durch welchen das Kühlerseitenkühlmittel fließt, und einen Kühlmitteldurchlass 2b, durch welchen das Kühlmittel 3 vom Kühlmitteltank 4 fließt. Das Kühlmittel 3 der Kühlmittelkühlleitung L1 fließt durch diesen Kühlmitteldurchlass 2b, um gekühlt zu werden.
Der Kühlmitteltank 4, der das Kühlmittel 3 aufnimmt, hat eine im Wesentlichen hermetische wärmeisolierte Struktur. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der obere Teil des Kühlmitteltanks 4 zur Atmosphäre durch ein zur Atmosphäre offenes Rohr 4a offen. Weiterhin ist vorzuziehen, trockene Luft in den Raum des oberen Teils des Kühlmitteltanks 4 einzuspeisen, um zu verhindern, dass das Kühlmittel 3 im Kühlmitteltank 4 Feuchtigkeit von der Luft im oberen Raum des Kühlmitteltanks 4 aufnimmt, um zu Eis zu kondensieren, wenn die Temperatur des Kühlmittels 3 so gesteuert wird, das die Temperatur kleiner oder gleich 0°C ist. Trockene Luft in einer (nicht grafisch veranschaulichten) Einspeisungsleitung für trockene Luft, wird auf einen schwachen positiven Druck mit einer (grafisch nicht veranschaulichten) Geschwindigkeitssteuervorrichtung entspannt und als diese trockene Luft eingespeist. Das Kühlmittel 3, welches aus dem Kühlmitteltank 4 wegen Verdampfung entweicht, kann in einem (grafisch nicht veranschaulichten) Wasseraufnehmer aufgenommen werden, der in dem Kühlmitteltank 4 vorgesehen ist.
Die Kühlmittelkühlleitung L1, die das Kühlmittel 3 zwischen dem Kühlmitteltank 4 und dem Kühler R zirkuliert, steuert die Temperatur des Kühlmittels 3 im Kühlmitteltank 4, so dass die Temperatur dem vorbestimmten Einstellpunkt der Wärmeübertragungsplatte P zum Zeitpunkt der Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P entspricht, so dass die Temperatur kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist. Die Kühlmittelkühlleitung L1 weist den Kühlmitteldurchlass 2b auf, weiter den Kühlmitteltank 4, eine Zirkulationspumpe 5, die das Kühlmittel 3 im Kühlmitteltank 4 in den Kühlmitteldurchlass 2b pumpt, und ein Flusssteuerventil 6, welches die Flussrate des Kühlmittels 3 steuert, welches in der Kühlmittelkühlleitung L1 zirkuliert. Als eine Folge zirkuliert das Kühlmittel 3 im Kühlmitteltank 4 und fließt von dem Kühlmitteltank 4 durch die Zirkulationspumpe 5, den Kühlmitteldurchlass 2b und das Flusssteuerventil 6 zum Kühlmitteltank 4.
Wie eine unten beschriebene Zirkulationsleitungspumpe 7, stoppt die Zirkulationspumpe 5, die in der Kühlmittelkühlleitung L1 vorgesehen ist, ihren Betrieb, wenn die Temperatur des Kühlmittels 3, welches in der Kühlmittelkühlleitung L1 zirkuliert, größer oder gleich einer ersten vorbestimmten Temperatur ist, die unten beschrieben wird, und zwar im Fall der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die größer als die Raumtemperatur ist, und im Fall der Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P so, dass die Temperatur höher als die Raumtemperatur ist.
Das Flusssteuerventil 6, welches in der Kühlmittelkühlleitung L1 vorgesehen ist, wird mit einem Kühlmitteltemperatursensor 6a gesteuert, der an dem Kühlmitteltank 4 vorgesehen ist. Zum Zeitpunkt der Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P, so dass die Temperatur kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, steuert das Flusssteuerventil 6 die Flussrate des Kühlmittels 3, welche durch den Kühlmitteldurchlass 2b des Wärmetauschers 2 fließt, wodurch die Temperatur des Kühlmittels 3 im Kühlmitteltank 4 auf eine Temperatur gesteuert wird, die dem vorbestimmten Einstellpunkt der Wärmeübertragungsplatte P entspricht. Diese Steuerung des Flusssteuerventils 6 mit dem Temperatursensor 6a kann beispielsweise mit einem Flusssteuerventilsteuerteil CR1 ausgeführt werden, der in 2 gezeigt ist, oder mit anderen geeigneten Mitteln, wie beispielsweise mit einem Widerstandstemperatursensor, der in der oben beschriebenen Patentschrift 1 gezeigt ist.
Die Kühlmittelzirkulationsleitung L2, die die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P steuert, weist den Kühlmitteldurchlass 9 auf, der in der Wärmeübertragungsplatte P vorgesehen ist, weiter den Kühlmitteltank 4, der das Kühlmittel 3 aufnimmt, die Zirkulationsleitungspumpe 7, die das Kühlmittel 3 in den Kühlmitteldurchlass 9 der Wärmeübertragungsplatte P pumpt, und eine Zirkulationsleitungsheizung 8, die das Kühlmittel 3 aufheizt, welches in der Kühlmittelzirkulationslei tung L2 zirkuliert. Diese Kühlmittelzirkulationsleitung L2 bewirkt, dass das Kühlmittel 3 zirkuliert und vom Kühlmitteltank 4 durch die Zirkulationsleitungspumpe 7, die Zirkulationsleitungsheizung 8 und den Kühlmitteldurchlass 9 der Wärmeübertragungsplatte P zum Kühlmitteltank 4 fließt, wie von den Pfeilen in 2 gezeigt. Die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 ist vorzugsweise zur Atmosphäre hin offen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 zur Atmosphäre hin dadurch offen, dass sie den Kühlmitteltank 4 zur Atmosphäre hin offen macht.
Die Zirkulationsleitungspumpe 7, die in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 vorgesehen ist, stoppt ihren Betrieb, wenn die Temperatur des Kühlmittels 3, welches in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 zirkuliert, größer oder gleich der ersten vorbestimmten Temperatur ist, und zwar im Fall der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur kleiner oder gleich der Raumtemperatur auf eine Temperatur, die höher als die Raumtemperatur ist, und im Fall der Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P derart, dass die Temperatur größer als die Raumtemperatur ist.
Diese erste vorbestimmte Temperatur, die geeigneter Weise basierend auf der Art des Kühlmittels 103 bestimmt wird, wird so eingestellt, dass sie kleiner oder gleich dem Siedepunkt des Kühlmittels 3 ist. Beispielsweise ist die erste vorbestimmte Temperatur einige Grad Celsius bis mehrere zig-Grad Celsius, vorzugsweise ist sie ungefähr 10°C. Die erste vorbestimmte Temperatur ist kleiner oder gleich dem Siedepunkt des Kühlmittels 3, um den Flüssigkeitsauslass der ersten Stufe auszuführen, während das Kühlmittel 3 in einem flüssigen Zustand ist, und zwar im Fall der Ausführung des unten beschriebenen Flüssigkeitsauslassvorgangs mit Luft. Wenn die erste vorbestimmte Temperatur kleiner oder gleich 0°C ist, kann das Kühlmittel 3 Feuchtigkeit absorbieren, die in der Luft enthalten ist, die zu Eis kondensieren kann, und zwar im Fall der Ausführung eines Flüssigkeitsauslassvorgangs mit Luft. Entsprechend ist es vorzuziehen, dass die erste vorbestimmte Temperatur höher als 0°C ist.
Weiterhin wird die erste vorbestimmte Temperatur, die mit einem Temperatursensor detektiert werden kann, der an einer geeigneten Position in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 vorgesehen ist, mit dem Kühlmitteltemperatursensor 6a detektiert, der in dem Kühlmitteltank 4 im Fall der 2 vorgesehen ist. Weiterhin kann die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P mit dem Wärmeübertragungsplattentemperatursensor 10a detektiert werden, und diese detektierte Temperatur kann die Temperatur des Kühlmittels 3 bestimmt werden.
Die Zirkulationsleitungsheizung 8, die in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 vorgesehen ist, wird betrieben, um das Kühlmittel 3 aufzuheizen, welches in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 zirkuliert, und zwar zum Zeitpunkt der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die größer als die Raumtemperatur ist. Wie die Zirkulationsleitungspumpe 7 stoppt die Zirkulationsleitungsheizung 8 ihren Betrieb, wenn die Temperatur des Kühlmittels 3, welches in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 zirkuliert, größer oder gleich der ersten vorbestimmten Temperatur ist. Die Zirkulationsleitungsheizung 8 ist zur Steigerung der Temperatur des Kühlmittels 3 in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 vorgesehen, und zwar zum Zeitpunkt der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die größer als die Raumtemperatur ist, und dies muss nicht notwendigerweise vorgesehen sein.
Die Betriebsvorgänge der Zirkulationspumpe 5, der Zirkulationsleitungspumpe 7 und der Zirkulationsleitungsheizung 8 können manuell gestoppt werden, und zwar durch Überwachung der Anzeige eines Temperatursensors, der in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 vorgesehen ist, oder sie können automatisch, basierend auf einem Signal des Temperatursensors, gestoppt werden. In dem in 2 gezeigten Fall werden die Betriebsvorgänge automatisch, basierend auf einem Signal des Kühlmitteltemperatursensors 6a gestoppt, der am Kühlmitteltank 4 vorgesehen ist.
In dem in 2 gezeigten Fall ist der Kühlmitteltemperatursensor 6a elektrisch mit einem (grafisch nicht veranschaulichten) Zirkulationspumpensteuerteil verbunden, weiter mit einem Zirkulationsleitungspumpensteuerteil CR3 und einem Zirkulationsleitungsheizungssteuerteil CR4. Im Falle der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die höher als die Raumtemperatur ist, wird dieses Detektionssignal zu sowohl dem Zirkulationspumpensteuerteil als auch dem Zirkulationsleitungspumpensteuerteil CR3 als auch dem Zirkulationsleitungsheizungssteuerteil CR4 übertragen, wenn der Temperatursensor 6a die erste vorbestimmte Temperatur detektiert, wobei diese dann Betriebsstopp-Anweisungssignale an die Zirkulationspumpe 5, die Zirkulationsleitungspumpe 7 und die Zirkulationsleitungsheizung 8 übertragen, so dass die Betriebsvorgänge der Zirkulationspumpe 5, der Zirkulationsleitungspumpe 7 und der Zirkulationsleitungsheizung 8 gestoppt werden.
In der so konfigurierten Temperatursteuervorrichtung werden Luft oder ein inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, in die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 eingespeist, um die oben beschriebenen Probleme der herkömmlichen Technologie zu lösen, um das Kühlmittel 3 in der Wärmeübertragungsplatte P auszulassen, und zwar im Fall der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die höher als die Raumtemperatur ist. Dieser Auslassvorgang des Kühlmittels 3 oder der Flüssigkeitsauslassvorgang wird in zwei Stufen ausgeführt: auf einer Temperatur, wo das Kühlmittel 3 in einem flüssigen Zustand ist, und auf einer Temperatur, wo das Kühlmittel 3 in einem verdampften Zustand ist. Unten wird eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines Flüssigkeitsauslassverfahrens und einer Flüssigkeitsauslassvorrichtung zum Auslassen eines Kühlmittels dargelegt.
Gemäß diesem Flüssigkeitsauslassverfahren zum Auslassen eines Kühlmittels wird im Fall der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die höher als die Raumtemperatur ist, die Zirkulation des Kühlmittels 3 gestoppt, welches durch die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 fließt, wenn die Temperatur des Kühlmittels 3, welches durch die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 fließt, auf die oben beschriebene erste vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, die kleiner oder gleich dem Siedepunkt des Kühlmittels 3 ist, und Luft wird von einer Lufteinspeisungsleitung L2 in die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 eingespeist, um durch den Kühlmitteldurchlass 9 der Wärmeübertragungsplatte P zu fließen, wodurch das Kühlmittel 3 (in einem flüssigen Zustand) in dem Kühlmitteldurchlass 9 herausgedrückt wird. Zur gleichen Zeit wird die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P weiter mit der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 angehoben, und wenn die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P auf eine zweite vorbestimmte Temperatur über dem Siedpunkt des Kühlmittels 3 angestiegen ist, wird Luft wieder aus der Lufteinspeisungsleitung 12 in die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 eingespeist, um durch den Kühlmitteldurchlass 9 der Wärmeübertragungsplatte P zu fließen, wodurch das (verdampfte) Kühlmittel 3 herausgedrückt und ausgelassen wird, welches in dem Kühlmitteldurchlass 9 zurückgeblieben ist. Es ist möglich, die Luft durch ein inertes Gas zu ersetzen, wie beispielsweise durch Stickstoff.
Die oben beschriebene zweite vorbestimmte Temperatur über dem Siedepunkt, die in geeigneter Weise basierend auf der Art des Kühlmittels 3 bestimmt wird, wird auf eine Temperatur eingestellt, die über dem Siedepunkt des Kühlmittels 3 ist, und wo das aufgeheizte Kühlmittel 3, welches in dem Kühlmitteldurchlass 9 der Wärmeübertragungsplatte P zurückbleibt, davon abgehalten wird, oxydiert zu werden oder ein giftiges Gas zu erzeugen. Wenn beispielsweise das Kühlmittel 3 einen Siedepunkt von 76°C hat, kann das Kühlmittel 3, welches in der Wärmeübertragungsplatte P zurückbleibt, oxydiert werden, um ein giftiges Gas zu erzeugen, wenn die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P 150°C oder darüber ist. Daher wird die zweite vorbestimmte Temperatur auf ungefähr 100°C eingestellt, und zwar ebenfall unter Berücksichtigung der vollständigen Verdampfung des Kühlmittels 3 im Kühlmitteldurchlass 9.
Die Zeiten, für welche Luft in die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 eingespeist wird, die in geeigneter Weise bestimmt werden, sind ungefähr 1 Minute für die erste vorbestimmte Temperatur und ungefähr 1 bis 2 Minuten für die zweite vorbestimmte Temperatur in dem Fall, der in 3 gezeigt ist.
Eine Flüssigkeitsauslassvorrichtung E, die dieses Flüssigkeitsauslassverfahren ausführt, ist als eine Vorrichtung konfiguriert, die bewirkt, dass unter Druck gesetzte Luft oder inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, durch die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 fließen.
Wie in 2 gezeigt, weist in diesem Ausführungsbeispiel die Flüssigkeitsauslassvorrichtung E eine Lufteinspeisungsquelle 11 auf, weiter die Lufteinspeisungsleitung 12 zum Einspeisen von unter Druck gesetzter Luft von der Lufteinspeisungsquelle 11 in die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 und ein Flüssigkeitsauslassventil 13, welches die Lufteinspeisungsleitung 12 öffnet und schließt. Die Lufteinspeisungsleitung 12 ist als ein Zweig mit der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 auf der stromaufwärts liegenden Seite des Kühlmitteldurchlasses 9 verbunden, d. h. zwischen dem Kühlmitteldurchlass 9 und der Zirkulationsleitungsheizung 8 (an einem Lufteinspeisungsleitungsverbindungspunkt 12a). Durch Öffnen dieses Flüssigkeitsauslassventils 13 wird die unter Druck gesetzte Luft der Lufteinspeisungsquelle 11 in die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 eingespeist, um durch den Kühlmitteldurchlass 9 zu fließen.
Es ist vorzuziehen, ein Rückschlagventil 15 zwischen dem Lufteinspeisungsleitungsverbindungspunkt 12a und der Zirkulationsleitungsheizung 8 in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 vorzusehen, um zu verhindern, dass die Lufteinspeisung von der Lufteinspeisungsquelle 11 zur Kühlmittelzirkulationsleitung L2 zur Seite der Zirkulationsleitungsheizung 8 und der Zirkulationsleitungspumpe 7 fließt.
Als die Lufteinspeisungsquelle 11 können verschiedene Bauarten eingesetzt werden, wie beispielsweise jene, die einen Luftzylinder verwenden, und jene, die eine Booster- bzw. Ladepumpe verwenden. Insbesondere Vorrichtungen, die eine Steuerung auf niedrige Temperaturen ausführen, setzen oft trockene Luft mit einem Druck von ungefähr 5 Kg/cm² ein, um eine Kondensation zu verhindern. Wenn die Lufteinspeisungsquelle 11 von dieser Trockenlufteinspeisungsleitung abzweigen darf, besteht keine Notwendigkeit, erneut eine Lufteinspeisungsquelle vorzusehen. Weiterhin kann ein inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, anstelle von Luft verwendet werden.
Als das Flüssigkeitsauslassventil 13 können geeignete Ventile verwendet werden, die ein manuell betätigtes An-Aus-Ventil mit einschließen, jedoch wird vorzugsweise ein elektromagnetisches Ventil oder ein motorbetätigtes Ventil eingesetzt. Im Fall eines Einsatzes eines elektromagnetischen Ventils oder eines motorbetätigten Ventils, kann das Flüssigkeitsauslassventil 13 manuell aus der Ferne betätigt werden, es ist jedoch vorzuziehen, einen Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 vorzusehen, der das elektromagnetische Ventil oder das motorbetätigte Ventil steuert, um automatisch das Flüssigkeitsauslassventil 13 zu öffnen und zu schließen. Dieser Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 speist automatisch unter Druck gesetzte Luft von der Lufteinspeisungsquelle 11 zum Kühlmitteldurchlass 9, um das Kühlmittel 3 in den Kühlmitteldurchlass 9 auszulassen.
In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 elektrisch mit der Zirkulationsleitungspumpe 7, mit der Zirkulationsleitungsheizung 8. mit der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 und dem Kühlmitteltemperatursensor 6a verbunden, der am Kühlmitteltank 4 vorgesehen ist. Im Fall der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die höher als die Raumtemperatur ist, gibt der Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 ein erstes Offen-Anweisungssignal an das Flüssigkeitsauslassventil 13, basierend auf dem Detektionssignal des Kühlmitteltemperatursensors 6a, der eine Temperatur detektiert, die größer oder gleich der ersten vorbestimmten Temperatur ist, weiter die Betriebsstopp-Signale der Zirkulationsleitungspumpe 7 und der Zirkulationsleitungsheizung 8 und das Betrieb-Signal der Wärmeübertragungsplattenheizung 10, und öffnet das Flüssigkeitsauslassventil 13 für eine erste vorbestimmte Zeitperiode, und gibt eine zweites Offen-Anweisungssignal an das Flüssigkeitsauslassventil 13 aus, und zwar basierend auf dem Detektionssignal des Wärmeübertragungstemperatursensors 10a, der die zweite vorbestimmte Temperatur detektiert, und basierend auf dem Betriebssignal der Wärmeübertragungsplattenheizung 10, und öffnet das Flüssigkeitsauslassventil 13 für eine zweite vorbestimmte Zeitperiode. Das Betriebsstopp-Signal der Zirkulationsleitungsheizung 8 und das Betrieb-Signal der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 müssen nicht notwendigerweise zum Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 übertragen werden und können weggelassen werden.
Die erste vorbestimmte Zeitperiode und die zweite vorbestimmte Zeitperiode, für die das Flüssigkeitsauslassventil 13 offen ist, weichen abhängig von der Größe der Temperatursteuervorrichtung, abhängig von der Art des Kühlmittels 3 und abhängig von der Einspeisungsmenge der unter Druck gesetzten Luft ab. In dem in 3 gezeigten Fall ist die erste vorbestimmte Zeitperiode ungefähr 1 Minute, und die zweite vorbestimmte Zeitperiode ist ungefähr 1 bis 2 Minuten.
Nachdem der Kühlmitteltemperatursensor 6a eine Temperatur detektiert, die größer oder gleich der ersten vorbestimmten Temperatur ist, und nachdem die Luft einmal eingespeist wurde, gibt der Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 kein Offen-Anweisungssignal an das Flüssigkeitsauslassventil 13 aus, bis der Wärmeübertragungsplattentemperatursensor 10a die zweite vorbestimmte Temperatur detektiert, auch wenn der Kühlmitteltemperatursensor 6a eine Temperatur detektiert, die größer oder gleich der ersten vorbestimmten Temperatur ist. Nachdem der Wärmeübertragungsplattentemperatursensor 10a die zweite vorbestimmte Temperatur detektiert hat und Luft einmal eingespeist wurde, gibt weiterhin der Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 kein Offen-Anweisungssignal an das Flüssigkeitsauslassventil 13 aus, auch wenn der Wärmeübertragungsplattentemperatursensor 10a eine Temperatur detektiert, die größer oder gleich der zweiten vorbestimmten Temperatur ist.
Im Fall der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur, die größer als die Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, ist weiterhin die Zirkulationsleitungspumpe 7 in Betrieb, so dass auch wenn der Temperatursensor 6a die erste vorbestimmte Temperatur detektiert, oder wenn der Wärmeübertragungsplattentemperatursensor 10a die zweite vorbestimmte Temperatur detektiert, verhindert wird, dass der Flüssigkeitsauslassventlisteuerteil CR5 das Flüssigkeitsauslassventil 13 öffnet. Das heißt, in diesem Fall arbeitet die Flüssigkeitsauslassvorrichtung E nicht.
Weiterhin ist vorzuziehen, automatisch den Betrieb der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 zu stoppen, um zu verhindern, dass die Temperatur des Kühlmittels 3 im Kühlmitteldurchlass 9 der Wärmeübertragungsplatte P ansteigt, falls keine unter Druck gesetzte Luft in die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 zum Zeitpunkt des Flüssigkeitsauslassvorgangs eingespeist wird, weil es keine unter Druck gesetzte Luft in der Lufteinspeisungsquelle 11 gibt, oder weil das Flüssigkeitsauslassventil 13 nicht öffnet.
Daher ist ein Teil, der automatisch die Wärmeübertragungsplattenheizung 10 stoppt (im Folgenden als „Wärmeübertragungsplattenheizungsstoppeinheit" bezeichnet), im Ausführungsbeispiel vorgesehen, welches in 2 gezeigt ist. Die Wärmeübertragungsplattenheizungsstoppeinheit weist einen Flussschalter 14 auf, der in der Lufteinspeisungsleitung 12 vorgesehen ist. Wenn der Flussschalter 14 keine Einspeisung von Luft zum Zeitpunkt des Flüssigkeitsauslassvorgangs detektiert, stoppt ein Wärmeübertragungsplattenheizungsstoppsteuerteil CR6 automatisch den Betrieb der Wärmeübertragungsplattenheizung 10.
Der Flussschalter 14 und der Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 sind elektrisch mit dem Wärmeübertragungsplattenheizungsstoppsteuerteil CR6 verbunden. Auch wenn der Wärmeübertragungsplattenheizungsstoppsteuerteil CR6 das erste Offen-Anweisungssignal oder das zweite Offen-Anweisungssignal von dem Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 empfängt, überträgt der Wärmeübertragungsplattenheizungsstoppsteuerteil CR6 ein Betriebsstopp-Anweisungssignal an die Wärmeübertragungsplattenheizung 10, um den Betrieb der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 zu stoppen, wenn kein Betriebssignal von dem Flussschalter 14 empfangen wird.
Der Flussschalter 14 kann zwischen dem Lufteinspeisungsleitungsverbindungsteil 12a und dem Flüssigkeitsauslassventil 13 vorgesehen sein. Die oben beschriebe nen Steuerteile, wie beispielsweise der Flusssteuerventilsteuerteil CR1, der Wärmeübertragungsplattenheizungssteuerteil CR2, der Zirkulationspumpensteuerteil, der Zirkulationsleitungspumpensteuerteil CR3, der Zirkulationsleitungsheizungssteuerteil CR4, der Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 und der Wärmeübertragungsplattenheizungsstoppsteuerteil CR6, können in einer geeigneten Steuervorrichtung konfiguriert sein (grafisch nicht veranschaulicht), wobei vorzuziehen ist, eine (grafisch nicht veranschaulichte) Steuervorrichtung einzusetzen, die in dem Kühler R vorhanden ist.
Als nächstes wird eine Beschreibung von Betriebsvorgängen der Temperatursteuervorrichtung der 2 mit der Flüssigkeitsauslassvorrichtung E dargelegt. Der Betrieb im Fall der Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P, so dass die Temperatur kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, ist der gleiche wie im oben beschriebenen herkömmlichen Fall, und eine Beschreibung davon wird im Detail nicht dargelegt. Der Kühler R und die Zirkulationspumpe 5 werden betrieben, um das Kühlmittel 3 im Kühlmitteltank 4 in der Kühlmittelkühlleitung L1 zu zirkulieren, so dass die Temperatur des Kühlmittels 3 im Kühlmitteltank 4 gesteuert wird, so dass diese dem vorbestimmten Einstellpunkt der Wärmeübertragungsplatte P entspricht, beispielsweise auf einer Temperatur, die um wenige Grad Celsius niedriger als der Einstellpunkt der Wärmeübertragungsplatte P ist. Zum gleichen Zeitpunkt wird die Zirkulationsleitungspumpe 7 betrieben, um das Kühlmittel 3 im Kühlmitteltank 4 in den Kühlmitteldurchlass 9 zu pumpen, der in der Wärmeübertragungsplatte P vorgesehen ist, so dass die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P gesteuert wird, so dass sie gleich dem vorbestimmten Einstellpunkt ist, wobei dieses Kühlmittel 3 und die Wärmeübertragungsplattenheizung 10 in der Wärmeübertragungsplatte P vorgesehen sind.
Im Fall der Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P, so dass die Temperatur höher als die Raumtemperatur ist, wird die Zirkulationsleitungspumpe 7 nicht betrieben, d. h. die Zirkulation des Kühlmittels 3 in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 wird gestoppt, und die Wärmeübertragungsplattenheizung 10 wird basierend auf der Temperatur gesteuert, die von dem Wärmeübertragungsplattentemperatursensor detektiert wird, so dass die Temperatur der Wärmeüber tragungsplatte P gleich dem Einstellpunkt ist. in diesem Fall ist das Kühlmittel 3 nicht im Kühlmitteldurchlass 9 der Wärmeübertragungsplatte P vorhanden, und zwar wegen des unten beschriebenen Flüssigkeitsauslassvorgangs.
Unten wird eine Beschreibung des Falls der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die höher als die Raumtemperatur ist, beispielsweise von –40°C auf 200°C, und die Ausführung einer Temperatursteuerung dargelegt. Der Siedepunkt des Kühlmittels 3 ist 46°C, die erste vorbestimmte Temperatur ist 10°C und die zweite vorbestimmte Temperatur ist 100°C.
Wenn der Einstellpunkt der Wärmeübertragungsplatte P von –40°C auf 200°C umgeschaltet wird, wird dieser Umschaltvorgang durch einen (grafisch nicht veranschaulichten) Detektionsteil detektiert. Zur gleichen Zeit werden die Zirkulationsleitungspumpe 7, die Zirkulationsleitungsheizung 8 und die Wärmeübertragungsplattenheizung 10 so betrieben, dass die Temperatur des Kühlmittels 3 ansteigt, welches in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 zirkuliert. Zu diesem Zeitpunkt kann die Zirkulationspumpe 5 der Kühlmittelkühlleitung L1 betrieben oder gestoppt werden.
Wenn die Temperatur des Kühlmittels 3 im Kühlmitteltank 4 somit ansteigt, um die erste vorbestimmte Temperatur von 10°C zu erreichen (während das Kühlmittel 3 flüssig bleibt), detektiert der Kühlmitteltemperatursensor 6a diese erste vorbestimmte Temperatur, und dieses Detektionssignal wird zum Zirkulationsleitungspumpensteuerteil CR3 und zum Zirkulationsleitungsheizungssteuerteil CR4 übertragen. Da die Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von –40°C auf 200°C schon detektiert worden ist, übertragen der Zirkulationsleitungspumpensteuerteil CR3 und der Zirkulationsleitungsheizungssteuerteil CR4 Betriebsstopp-Anweisungssignale an die Zirkulationsleitungspumpe 7 bzw. die Zirkulationsleitungsheizung 8, basierend auf diesem Detektionssignal der ersten vorbestimmten Temperatur, um ihre Betriebsvorgänge zu stoppen. Wenn die Zirkulationspumpe 5, der Kühlmittelkühlleitung L1 betrieben worden ist, wird dieser Betriebsvorgang auch durch den Zirkulationspumpensteuerteil in der gleichen Weise gestoppt.
Dieses Detektionssignal des Kühlmitteltemperatursensors 6a wird auch auf den Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 übertragen. Basierend auf dem Signal vom Kühlmitteltemperatursensor 6a, einem Betriebssignal von der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 und Betriebsstopp-Signalen von der Zirkulationsleitungspumpe 7 und der Zirkulationsleitungsheizung 8, gibt der Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 ein erstes Offen-Anweisungssignal an das Flüssigkeitsauslassventil 13 aus, um das Flüssigkeitsauslassventil 13 für eine erste vorbestimmte Zeitperiode zu öffnen, beispielsweise für ungefähr 1 Minute, wodurch Luft von der Lufteinspeisungsquelle 11 zur Kühlmittelzirkulationsleitung L2 durch die Lufteinspeisungsleitung 12 eingespeist wird, um das Kühlmittel 3 in einem flüssigen Zustand in dem Kühlmitteldurchlass 9 zurück zu dem Kühlmitteltank 4 herauszustoßen.
Zur gleichen Zeit wird die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P weiter durch den Betrieb der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 angehoben. Wenn die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P auf die zweite vorbestimmte Temperatur von 100°C ansteigt (wo das Kühlmittel 3 verdampft wird), detektiert der Wärmeübertragungsplattentemperatursensor 10a diese Temperatur und überträgt dieses Detektionssignal zum Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5. Basierend auf diesem Signal von Dem Wärmeübertragungsplattentemperatursensor 10a und dem Betriebssignal der Wärmeübertragungsplatte P gibt der Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil CR5 ein zweiten Offen-Anweisungssignal an das Flüssigkeitsauslassventil 13 aus, um das Flüssigkeitsauslassventil für eine zweite vorbestimmte Zeitperiode zu öffnen, beispielsweise für ungefähr 1 bis 2 Minuten, wodurch Luft von der Lufteinspeisungsquelle 11 zur Kühlmittelzirkulationsleitung L2 durch die Lufteinspeisungsleitung 12 eingespeist wird, um das (verdampfte) Kühlmittel 3 heraus zu drücken, welches in dem Kühlmitteldurchlass 9 zurückbleibt, und zwar zurück zum Kühlmitteltank 4.
Das oben beschriebene erste Offen-Anweisungssignal und das zweite Offen-Anweisungssignal werden auch an den Wärmeübertragungsplattenheizungstoppsteuerteil CR6 der Wärmeübertragungsplattenheizungsstoppeinheit übertragen. Wenn der Flussschalter 14 ein Signal überträgt, welches anzeigt, dass der Flussschalter 14 nicht in Betrieb ist, und zwar zum Wärmeübertragungsplattenheizungsstoppsteuerteil CR6, dann überträgt an diesem Punkt der Wärmeübertragungsplattenheizungsstoppsteuerteil CR6, basierend auf dem ersten Offen-Anweisungssignal, dem zweiten Offen-Anweisungssignal und dem Signal, welches anzeigt, dass der Flussschalter 14 nicht in Betrieb ist, ein Betriebsstopp-Anweisungssignal an die Wärmeübertragungsplattenheizung 10, um automatisch den Betrieb der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 zu stoppen, wodurch die Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P gestoppt wird.
Wenn der Flüssigkeitsauslassvorgang endet, wird die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P auf ihren Einstellpunkt von 200°C mit der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 angehoben, und danach steuert die Wärmeübertragungsplattenheizung 10 die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P, so dass die Temperatur gleich dem Einstellpunkt von 200°C ist, und zwar basierend auf der Temperatur, die von dem Wärmeübertragungsplattetemperatursensor 10a detektiert wird.
Im Fall der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur und höher als die erste vorbestimmte Temperatur von 10°C ist, auf eine Temperatur von 200°C, die höher als die Raumtemperatur ist, hat die Temperatur, die von dem Kühlmitteltemperatursensor 6a detektiert wurde, schon die erste vorbestimmte Temperatur überschritten. Entsprechend kann der Betrieb der Zirkulationsleitungspumpe 7 gestoppt werden und Luft kann, wie oben beschrieben, von der Lufteinspeisungsleitung 12 zur Kühlmittelzirkulationsleitung L2 eingespeist werden, um das Kühlmittel 3 in einem flüssigen Zustand in dem Kühlmitteldurchlass 9 auszulassen. Wenn die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P auf die zweite vorbestimmte Temperatur von 100°C angestiegen ist, kann danach Luft von der Lufteinspeisungsleitung 12 zur Kühlmittelzirkulationsleitung L2 gespeist werden, um das ver dampfte Kühlmittel 3 auszulassen, welches in dem Kühlmitteldurchlass 9 zurückbleibt, wie oben beschrieben.
Im Fall der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der ersten vorbestimmten Temperatur 10°C ist auf eine Raumtemperatur von mehr als 10°C, wird die Flüssigkeitsauslassvorrichtung E nicht in Betrieb gesetzt und die Temperatur de Wärmeübertragungsplatte P wird mit dem Kühlmittel 3 und der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 gesteuert, weil es bei dieser Veränderung keine Überschreitung der Raumtemperatur gibt.
Im Fall der manuellen Betätigung des Flüssigkeitsauslassventils 13 können weiterhin das Stoppen der Betriebsvorgänge der Zirkulationspumpe 5, der Zirkulationsleitungspumpe 7 und der Zirkulationsleitungsheizung 8 und das Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsauslassventils 13 manuell in dem oben beschriebenen Verfahren ausgeführt werden, während die Anzeige des Temperatursensors 10a überwacht wird, der an der Wärmeübertragungsplatte P vorgesehen ist. Wenn der Flussschalter 14 nicht zum Zeitpunkt des Flüssigkeitsauslassvorgangs arbeitet, stoppt die Wärmeübertragungsplattenheizungsstoppeinheit automatisch den Betrieb der Wärmeübertragungsplattenheizung 10.
Gemäß dem Flüssigkeitsauslassverfahren und der Flüssigkeitsauslassvorrichtung E in der Temperatursteuervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels wird die Zirkulation des Kühlmittels 3 in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 im Fall der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die höher als die Raumtemperatur ist, gestoppt und es wird bewirkt, dass unter Druck gesetzte Luft in den Kühlmitteldurchlass 9 fließt, wenn die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P (des Kühlmittels 3) auf die erste vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, die kleiner oder gleich dem Siedepunkt des Kühlmittels 3 ist. Entsprechend ist das Kühlmittel 3, welches in dem Kühlmitteldurchlass 9 zurückbleibt, in einem flüssigen Zustand, so dass der größte Teil des Kühlmittels 3 im Kühlmittel durchlass 9 aus dem Kühlmitteldurchlass 9 in kurzer Zeit mit der unter Druck gesetzten Luft herausgedrückt werden kann.
Weiterhin wird wiederum bewirkt, dass unter Druck gesetzte Luft in den Kühlmitteldurchlass 9 fließt, wenn die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P auf die zweite vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, die höher ist als der Siedepunkt des Kühlmittels 3. Entsprechend wird eine relativ kleine Menge des Kühlmittels 3, welche noch nicht vollständig durch den oben beschriebenen Flüssigkeitsauslassvorgang in seinem flüssigen Zustand ausgelassen werden konnte, verdampft, und dieses verdampfte Kühlmittel 3 kann vollständig mit der unter Druck gesetzten Luft herausgedrückt werden. Daher ist es möglich, das gesamte Kühlmittel 3 im Kühlmitteldurchlass 9 auszustoßen.
3 zeigt spezifische Beispiele von einem oder mehreren Effekten des oben beschriebenen Flüssigkeitsauslassvorgangs. 3 zeigt einen Vergleich in einem Test unter Verwendung eines Kühlmittels mit einem Siedepunkt von 76°C. Wenn die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P, d. h. die Temperatur des Kühlmittels 10°C ist, bleibt das Kühlmittel flüssig, und auch wenn das Flüssigkeitsauslassventil 13 geöffnet ist, um unter Druck gesetzte Luft in den Kühlmitteldurchlass 9 für 1 Minute, 3 Minuten und 5 Minuten einzuspeisen, bleiben Mengen von 11,0 g, 1,0 g bzw. 0,8 g des Kühlmittels im Kühlmitteldurchlass 9 als restliche Flüssigkeit. Somit kann das Kühlmittel nicht vollständig ausgelassen werden. Durch Öffnen des Flüssigkeitsauslassventils 13 und durch Einspeisen von unter Druck gesetzter Luft für 1 Minute, wenn die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P 10°C ist, und wiederum durch Öffnen des Flüssigkeitsauslassventils 13 und durch Einspeisen von unter Druck gesetzter Luft in den Kühlmitteldurchlass 9 für 1 Minute bzw. 2 Minuten, ist jedoch, wenn die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P 100°C ist (wo das Kühlmittel verdampft wird), die Menge der restlichen Flüssigkeit in jedem Fall 0,0 g, was somit zeigt, dass das Kühlmittel in dem Kühlmitteldurchlass 9 vollständig ausgelassen wird.
Durch Ausführung des Flüssigkeitsauslassvorgangs in zwei Stufen, auch bei der Wärmeübertragungsplatte P mit dem komplizierten Kühlmitteldurchlass 9, der dar in ausgeformt ist, ist es somit möglich, vollständig das Kühlmittel 3, welches in dem Kühlmitteldurchlass 9 zurückbleibt, in einer kurzen Zeitperiode auszulassen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden daher im Fall der Steuerung der Wärmeübertragungsplatte P auf eine hohe Temperatur Probleme, wie beispielsweise die Erzeugung von giftigem Gas durch das Kühlmittel 3 und eine Oxydation und Verdampfung des Kühlmittels 3 eliminiert, da es kein Kühlmittel 3 im Kühlmitteldurchlass 9 gibt.
Entsprechend ist es möglich, ein Kühlmittel zu verwenden, welches eine hohe Leistung in einem Niedertemperaturbereich (bei oder unter 0°C) gibt, so dass es möglich ist, den Bereich der Auswahl der zu verwendenden Kühlmittel zu erweitern. Weiterhin ist es auch möglich, die Abkühlungszeit zu verringern und die Kühlkapazität zu steigern.
Im Fall der Steuerung der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P, so dass die Temperatur höher als die Raumtemperatur ist, steigt die thermische Kapazität bzw. Speicherfähigkeit der Wärmeübertragungsplatte P nicht, da es kein Kühlmittel 3 im Kühlmitteldurchlass 9 gibt, so dass es möglich ist, die Zeit zum Anheben der Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P zu verringern.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist weiterhin der Flussschalter 14 an der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 vorgesehen. Im Fall der Veränderung des Einstellpunktes der Wärmeübertragungsplatte P von einer niedrigen Temperatur auf eine hohe Temperatur, detektiert der Flussschalter 14 als eine Folge, falls es keine Einspeisung von unter Druck gesetzter Luft gibt, obwohl die Temperatursensoren 6a und 10a die erste vorbestimmte Temperatur und die zweite vorbestimmte Temperatur detektieren, diesen Mangel an Einspeisung, um den Betrieb der Wärmeübertragungsplattenheizung 10 zu stoppen, wodurch verhindert wird, dass die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P mit dem Kühlmittel 3 ansteigt, welches in dem Kühlmitteldurchlass 9 zurückbleibt. Entsprechend ist es möglich, ein Problem dahingehend zu verhindern, dass die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte P unbeabsichtigt ansteigt, um zu bewirken, dass das Kühlmittel ver dampft wird, oxydiert wird oder ein giftiges Gas erzeugt, so dass es möglich ist, Sicherheit sicherzustellen.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist weiterhin die Kühlmittelzirkulationsleitung L2 zur Atmosphäre hin offen. Entsprechend ist es möglich, sanft das Kühlmittel im Kühlmitteldurchlass 9 bis zum Kühlmitteltank 4 zum Zeitpunkt des Flüssigkeitsauslassvorgangs auszulassen. Weiterhin ist das Rückschlagventil 15 in der Kühlmittelzirkulationsleitung L2 vorgesehen. Zum Zeitpunkt des Auslassens des Kühlmittels 3 fließt die gesamte unter Druck gesetzte Luft zum Kühlmitteldurchlass 9, und zwar ohne zur Seite des Kühlmitteltanks 4 durch die Zirkulationsleitungsheizung 8 und die Zirkulationsleitungspumpe 7 zu fließen, so dass es möglich ist, das Kühlmittel 3 mit hohem Wirkungsgrad auszulassen.
Gemäße einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Flüssigkeitsauslassverfahren in einer Temperatursteuervorrichtung mit einer Kühlmittelzirkulationsleitung vorgesehen, die ein Kühlmittel zu einem Ziel einer Temperatursteuerung zirkuliert, und mit einer Heizung, die das Ziel aufheizt, wobei das Kühlmittel so zirkuliert wird, dass die Temperatur des Ziels mit dem Kühlmittel und der Heizung in dem Fall steuert, wo die Temperatur des Ziels so gesteuert wird, dass sie eine erste Temperatur ist, die kleiner oder gleich einer Raumtemperatur ist, wobei die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, um die Temperatur des Ziels mit der Heizung zu steuern, und zwar in dem Fall, wo die Temperatur des Ziels so gesteuert wird, dass sie eine zweite Temperatur ist, die höher als die Raumtemperatur ist, wobei im Fall der Veränderung des Einstellpunktes des Ziels von der ersten Temperatur auf die zweite Temperatur, wenn die Temperatur des Kühlmittels ansteigt, um eine erste vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die kleiner oder gleich einem Siedepunkt des Kühlmittels ist, die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, Luft oder ein inertes Gas in die Kühlmittelzirkulationsleitung eingespeist wird, um das Kühlmittel im Ziel auszulassen bzw. auszuleiten, und gleichzeitig die Temperatur des Ziels weiter mit der Heizung angehoben wird; und wobei, wenn die Temperatur des Ziels ansteigt, um eine zweite vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die höher als der Siedepunkt des Kühlmittels ist, das eine Gas, d. h. Luft oder inertes Gas, wiederum in die Kühlmittelzirkulationsleitung eingespeist wird, um das Kühlmittel auszulassen, welches in dem Ziel zurückbleibt.
Bei dem oben beschriebenen Flüssigkeitsauslassverfahren kann zusätzlich die Tatsache detektiert werden, dass das eine Gas, d. h. Luft oder inertes Gas, nicht eingespeist wird, wenn Luft oder inertes Gas nicht in die Kühlmittelzirkulationsleitung eingespeist wird, und der Betrieb der Heizung wird gestoppt.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Flüssigkeitsauslassvorrichtung in einer Temperatursteuervorrichtung mit einer Kühlmittelzirkulationsleitung vorgesehen, die ein Kühlmittel zu einem Ziel einer Temperatursteuerung zirkuliert, und mit einer Heizung, die das Ziel aufheizt, wobei das Kühlmittel so zirkuliert wird, dass es die Temperatur des Ziels mit dem Kühlmittel und der Heizung in dem Fall steuert, wo die Temperatur des Ziels so gesteuert wird, dass sie eine erste Temperatur ist, die kleiner oder gleich einer Raumtemperatur ist, wobei die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, um die Temperatur des Ziels mit der Heizung in dem Fall zu steuern, wo die Temperatur des Ziels so gesteuert wird, dass sie auf einer zweiten Temperatur ist, die höher als die Raumtemperatur ist, wobei die Flüssigkeitsauslassvorrichtung eine Lufteinspeisungsleitung aufweist, die mit der Kühlmittelzirkulationsleitung verbunden ist, wobei im Fall der Veränderung des Einstellpunktes des Ziels von der ersten Temperatur auf die zweite Temperatur, wenn die Temperatur des Kühlmittels ansteigt, um eine erste vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die kleiner oder gleich dem Siedepunkt des Kühlmittels ist, die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, Luft oder inertes Gas von der Lufteinspeisungsleitung zur Kühlmittelzirkulationsleitung gespeist wird, um das Kühlmittel im Ziel auszulassen, und wobei gleichzeitig die Temperatur des Ziels mit der Heizung angehoben wird, und wenn die Temperatur des Ziels ansteigt, um eine zweite vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die höher ist als der Siedepunkt des Kühlmittels, wird die Luft oder das inerte Gas wieder von der Lufteinspeisungsleitung zur Kühlmittelzirkulationsleitung gespeist, um das Kühlmittel auszulassen, welches in dem Ziel zurückbleibt.
Zusätzlich kann die oben beschriebene Flüssigkeitsauslassvorrichtung weiter einen Teil aufweisen, der konfiguriert ist, um zu detektieren, wann das eine Gas, d. h. Luft oder das inerte Gas, nicht in die Kühlmittelzirkulationsleitung gespeist wird, weiter die Tatsache, dass Luft oder inertes Gas nicht eingespeist werden und der konfiguriert ist, um den Betrieb der Heizung zu stoppen.
Das oben beschriebene Flüssigkeitsauslassverfahren und die Flüssigkeitsauslassvorrichtung wirken wie folgt. Im Fall der Veränderung des Einstellpunktes des Ziels der Temperatursteuerung von einer Temperatur die niedriger als die Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die höher als die Raumtemperatur ist, wird ein Kühlmittel in einer Kühlmittelzirkulationsleitung zirkuliert, und eine Heizung, die in dem Ziel vorgesehen ist, wird betrieben, um die Temperaturen des Kühlmittels und des Ziels anzuheben. Wenn die Temperatur dieses zirkulierenden Kühlmittels auf eine erste vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, die kleiner oder gleich dem Siedepunkt des Kühlmittels ist, wird die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt, und es wird bewirkt, dass Luft oder ein inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, aus einer Lufteinspeisungsleitung zur Kühlmittelzirkulationsleitung fließt, um das Kühlmittel in einem flüssigen Zustand in dem Ziel aus dem Ziel heraus zu drücken, wodurch der größte Teil des Kühlmittels im Ziel zu einem Kühlmitteltank zurückkehrt, der in der Kühlmittelzirkulationsleitung vorgesehen ist.
Zur gleichen Zeit wird weiter die Temperatur des Ziels mit der Heizung angehoben, die in dem Ziel vorgesehen ist, und wenn die Temperatur des Ziels auf eine zweite vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, die höher ist als der Siedepunkt des Kühlmittels, so dass das Kühlmittel, welches in dem Ziel bleibt, verdampft wird, wird wiederum bewirkt, dass Luft oder ein inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, aus der Lufteinspeisungsleitung in die Kühlmittelzirkulationsleitung fließt, so dass das verdampfte Kühlmittel, welches in dem Ziel zurückbleibt, aus dem Ziel herausgedrückt wird, um in dem Kühlmitteltank gesammelt zu werden, wodurch vollständig das Kühlmittel in dem Ziel ausgelassen wird. Dann wird die Temperatur des Ziels weiter mit der Heizung gesteigert, die in dem Ziel vorgesehen ist, und die Temperatur des Ziels wird mit der Heizung gesteuert, so dass sie gleich dem Einstellpunkt ist.
Gemäß dem oben beschriebenen Flüssigkeitsauslassverfahren und der Flüssigkeitsauslassvorrichtung wird weiterhin im Fall der Veränderung des Einstellpunktes des Ziels von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die höher als die Raumtemperatur ist, falls Luft oder ein inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, nicht aus einer Lufteinspeisungsleitung in einen Kühlmitteldurchlass gespeist wird, der in dem Ziel vorgesehen ist, obwohl die Temperatur des Ziels auf die erste vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, die kleiner oder gleich dem Siedepunkt des Kühlmittels ist, oder auf die zweite vorbestimmte Temperatur, die höher als der Siedepunkt ist, dies detektiert, um den Betrieb der Heizung zu stoppen, die das Ziel aufheizt, wodurch verhindert wird, dass die Temperatur des Kühlmittels, welches in dem Ziel zurückbleibt, unbeabsichtigt mit der Heizung angehoben wird.
Gemäß einem Flüssigkeitsauslassverfahren und einer Flüssigkeitsauslassvorrichtung in einer Temperatursteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es somit im Fall der Veränderung des Einstellpunktes eines Ziels der Temperatursteuerung von einer Temperatur, die kleiner oder gleich der Raumtemperatur ist, auf eine Temperatur, die höher als die Raumtemperatur ist, möglich, das gesamte Kühlmittel in dem Ziel zu entfernen, und zwar durch Ausführung eines Flüssigkeitsauslassvorgangs in zwei Stufen: Stoppen der Zirkulation des Kühlmittels in einer Kühlmittelzirkulationsleitung und Bewirken, dass Luft oder ein inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, durch die Kühlmittelzirkulationsleitung fließt, um das Kühlmittel in einem flüssigen Zustand in dem Ziel auszulassen, wenn die Temperatur des Ziels auf eine erste vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, die kleiner oder gleich dem Siedepunkt des Kühlmittels ist; und danach wiederum bewirken, dass Luft oder ein inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, durch die Kühlmittelzirkulationsleitung fließt, um das verdampfte Kühlmittel auszulassen, welches in dem Ziel zurückbleibt, wenn die Temperatur des Ziels auf eine zweite vorbestimmte Temperatur angestiegen ist, die höher als der Siedepunkt des Kühlmittels ist. Zum Zeitpunkt der Steuerung der Temperatur des Ziels auf eine hohe Temperatur wird daher verhindert, dass das Kühlmittel verdampft wird, oxydiert oder ein giftiges Gas erzeugt. Weiterhin ist es möglich, ein Kühlmittel zu steuern, welches eine hohe Leistung in einem niedrigen Temperaturbereich ergibt, und zwar auch bei hoher Temperatur, so dass es möglich ist, den Bereich der Auswahl der zu verwendenden Kühlmittel zu erweitern, und somit die Abkühlungszeit zu verringern und die Kühlkapazität zu steigern.
Falls es keine Einspeisung von Luft oder einem inerten Gas, wie beispielsweise Stickstoff, von einer Lufteinspeisungsleitung in die Kühlmittelzirkulationsleitung gibt, wird dies weiterhin detektiert, und der Betrieb einer Heizung, die in dem Ziel vorgesehen ist, wird gestoppt. Dies verhindert, dass die Temperatur des Kühlmittels in der Kühlmittelzirkulationsleitung unbeabsichtigt ansteigt, so dass es möglich ist, zu verhindern, dass das Kühlmittel verdampft wird, oxydiert oder ein giftiges Gas erzeugt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das speziell offenbarte Ausführungsbeispiel eingeschränkt, und Veränderungen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise sind das Flüssigkeitsauslassverfahren und die Flüssigkeitsauslassvorrichtung in der Temperatursteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung auch auf Vorrichtungen anwendbar, die Strömungsmittel zirkulieren, wie beispielsweise auf Kühler und Kompressoren. Weiterhin ist die Kühlmittelzirkulationsleitung nicht auf das eine oben beschriebene Ausführungsbeispiel eingeschränkt und kann auch eine geeignete Zirkulationsleitung sein.
Der Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil ist nicht auf das eine oben beschriebene Ausführungsbeispiel eingeschränkt und kann irgendein System sein, solange er das Einrichten des Flüssigkeitsauslassverfahrens der vorliegenden Erfindung gestattet. Weiterhin können die Steuerteile, wie beispielsweise der Zirkulationsleitungspumpensteuerteil und der Wärmeübertragungsplattenheizungssteuerteil von irgendeiner Systembauart sein, solange die oben beschriebene Steuerung ausführen können.
Die vorliegende Anmeldung basiert auf dem japanischen Prioritätspatent mit der Anmeldungsnummer 2006-184378 , eingereicht am 4. Juli 2006, dessen gesamte Inhalte hier durch Bezugnahme mit aufgenommen seien.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird ein Flüssigkeitsauslassverfahren in einer Temperatursteuervorrichtung mit einer Kühlmittelzirkulationsleitung offenbart, die ein Kühlmittel zu einem Ziel einer Temperatursteuerung zirkuliert, und mit einer Heizung, die das Ziel aufheizt, wobei das Kühlmittel so zirkuliert wird, es die Temperatur des Ziels mit dem Kühlmittel und der Heizung in dem Fall steuert, wenn die Temperatur des Ziels gesteuert wird, um eine erste Temperatur zu sein, die niedriger als eine Raumtemperatur oder gleich dieser ist, wobei die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, um die Temperatur des Ziels mit der Heizung dem Fall zu steuern, wo die Temperatur des Ziels so gesteuert wird, dass sie eine zweite Temperatur ist, die höher als die Raumtemperatur ist, wobei im Fall der Veränderung des Einstellpunktes des Ziels von der ersten Temperatur auf die zweite Temperatur, wenn die Temperatur des Kühlmittels ansteigt, um eine erste vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die kleiner oder gleich dem Siedepunkt des Kühlmittels ist, die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, die Luft oder das inerte Gas in die Kühlmittelzirkulationsleitung eingespeist wird, um das Kühlmittel in dem Ziel auszulassen, und gleichzeitig die Temperatur des Ziels weiter mit der Heizung angehoben wird; und wobei, wenn die Temperatur des Ziels ansteigt, um eine zweite vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die höher als der Siedepunkt des Kühlmittels ist, die Luft oder das inerte Gas wieder in die Kühlmittelzirkulationsleitung gespeist wird, um das Kühlmittel auszulassen, welches in dem Ziel zurückgeblieben ist.

P: Wärmeübertragungsplatte
R: Kühler (Refrigerator)
L1: Kühlmittelkühlleitung
L2: Kühlmittelzirkulationsleitung
E: Flüssigkeitsauslassvorrichtung
CR1: Flusssteuerventilsteuerteil
CR2: Wärmeübertragungsplattenheizungssteuerteil
CR3: Zirkulationspumpensteuerteil
CR4: Zirkulationsleitungsheizungsteuerteil
CR5: Flüssigkeitsauslassventilsteuerteil
CR6: Wärmeübertragungsplattenheizungstoppsteuerteil
1: Kompressor
2: Wärmetauscher
3: Kühlmittel
4: Kühlmitteltank
5: Zirkulationspumpe
6: Flusssteuerventil
6a: Kühlmitteltemperatursensor
7: Zirkulationsleitungspumpe
8: Zirkulationsleitungsheizung
9: Kühlmitteldurchlass der Wärmeübertragungsplatte P
10: Wärmeübertragungsplattenheizung
10a: Wärmeübertragungsplattentemperatursensor
11: Lufteinspeisungsquelle
12: Lufteinspeisungsleitung
13: Flüssigkeitsauslassventil
14: Flussschalter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2003-148852 [0012]
- JP 2002-124558 [0012]
- JP 2002-353297 [0012]
- JP 2006-184378 [0090]

Claims

Flüssigkeitsauslassverfahren in einer Temperatursteuervorrichtung mit einer Kühlmittelzirkulationsleitung, welche ein Kühlmittel zu einem Ziel einer Temperatursteuervorrichtung zirkuliert, und mit einer Heizung, die das Ziel aufheizt, wobei das Kühlmittel so zirkuliert wird, dass eine Temperatur des Ziels mit dem Kühlmittel und der Heizung in ein Fall gesteuert wird, wenn die Temperatur des Ziels gesteuert wird, so dass sie eine erste Temperatur ist, die kleiner als eine Raumtemperatur oder gleich dieser ist, wobei die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, um die Temperatur des Ziels mit der Heizung in einem Fall zu steuern, wo die Temperatur des Ziels so gesteuert wird, dass sie eine zweite Temperatur ist, die höher als die Raumtemperatur ist, wobei in einem Fall der Veränderung eines Einstellpunktes des Ziels von der ersten Temperatur zur zweiten Temperatur, wenn eine Temperatur des Kühlmittels ansteigt, um eine erste vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die kleiner oder gleich einem Siedepunkt des Kühlmittels ist, die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, Luft oder ein inertes Gas in die Kühlmittelzirkulationsleitung gespeist wird, um das Kühlmittel in dem Ziel auszulassen, und gleichzeitig die Temperatur des Ziels weiter mit der Heizung gesteigert wird; und wobei, wenn die Temperatur des Ziels ansteigt, um eine zweite vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die höher als der Siedepunkt des Kühlmittels ist, die Luft oder das inerte Gas wiederum in die Kühlmittelzirkulationsleitung gespeist werden, um das Kühlmittel auszulassen, welches in dem Ziel zurückbleibt.
Flüssigkeitsauslassverfahren nach Anspruch 1, wobei, wenn die Luft oder das inerte Gas nicht in die Kühlmittelzirkulationsleitung gespeist wird, die Tatsache, dass die Luft oder das inerte Gas nicht eingespeist wird, detektiert wird, und ein Betrieb der Heizung gestoppt wird.
Flüssigkeitsauslassverfahren nach Anspruch 1, wobei die Luft oder das inerte Gas in die Kühlmittelzirkulationsleitung von einer damit verbundenen Lufteinspeisungsleitung eingespeist wird.
Flüssigkeitsauslassverfahren nach Anspruch 1, wobei das inerte Gas Stickstoffgas ist.
Flüssigkeitsauslassvorrichtung in einer Temperatursteuervorrichtung mit einer Kühlmittelzirkulationsleitung, die ein Kühlmittel zu einem Ziel einer Temperatursteuervorrichtung zirkuliert, und mit einer Heizung, die das Ziel aufheizt, wobei das Kühlmittel zirkuliert wird, um eine Temperatur des Ziels mit dem Kühlmittel und der Heizung in ein Fall zu steuern, wo die Temperatur des Ziels gesteuert wird, so dass sie eine erste Temperatur ist, die niedriger als eine Raumtemperatur oder gleich dieser ist, wobei die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, um die Temperatur des Ziels mit der Heizung in einem Fall zu steuern, wo die Temperatur des Ziels so gesteuert wird, dass sie eine zweite Temperatur ist, die höher als die Raumtemperatur ist, wobei die Flüssigkeitsauslassvorrichtung Folgendes aufweist: eine Lufteinspeisungsleitung, die mit der Kühlmittelzirkulationsleitung verbunden ist, wobei in einem Fall der Veränderung eines Einstellpunktes des Ziels von der ersten Temperatur auf die zweite Temperatur, wenn eine Temperatur des Kühlmittels ansteigt, um eine erste vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die niedriger als ein Siedepunkt des Kühlmittels oder gleich diesem ist, die Zirkulation des Kühlmittels gestoppt wird, Luft oder ein inertes Gas von der Lufteinspeisungsleitung zur Kühlmittelzirkulationsleitung gespeist wird, um das Kühlmittel in dem Ziel auszulassen, und gleichzeitig die Temperatur des Ziels weiter mit der Heizung angehoben wird; und wobei, wenn die Temperatur des Ziels ansteigt, um eine zweite vorbestimmte Temperatur zu erreichen, die höher als der Siedepunkt des Kühlmittels ist, die Luft oder das inerte Gas wieder von der Lufteinspeisungsleitung zur Kühlmittelzirkulationsleitung gespeist wird, um das Kühlmittel auszulassen, welches in dem Ziel zurückgeblieben ist.
Flüssigkeitsauslassvorrichtung nach Anspruch 5, welche weiter einen Teil aufweist, der konfiguriert ist, um in dem Fall, wenn die Luft oder das inerte Gas nicht von der Lufteinspeisungsleitung zur Kühlmittelzirkulationsleitung gespeist wurden, die Tatsache zu detektieren, dass die Luft oder das inerte Gas nicht von der Lufteinspeisungsleitung zur Kühlmittelzirkulationsleitung geleitet wurde, und einen Betrieb der Heizung zu stoppen.
Flüssigkeitsauslassvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das inerte Gas Stickstoffgas ist.