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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung, welche eine Last durch die Zufuhr einer Flüssigkeit mit konstanter Temperatur (Konstanttemperaturflüssigkeit), deren Temperatur eingestellt wurde, zu der Last heizt oder kühlt.
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Stand der Technik
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Eine Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung, welche eine Last durch die Zufuhr einer temperatureingestellten Konstanttemperaturflüssigkeit zu der Last heizt oder kühlt, ist bekannt, wie beispielsweise in PTL 1, einer
japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-028515 beschrieben. Wie schematisch in
3 dargestellt ist, umfasst eine Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung grundsätzlich einen Konstanttemperaturflüssigkeitskreislauf
41, welcher eine Konstanttemperaturflüssigkeit, deren Temperatur eingestellt wurde, einer Last
40 im Kreis zuführt, einen Kühlkreislauf
42, welcher die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit einstellt, und eine Steuereinheit
43, welche die Gesamtvorrichtung steuert.
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Der Konstanttemperaturflüssigkeitskreislauf 41 umfasst einen Tank 44, welcher die Konstanttemperaturflüssigkeit aufnimmt, eine Pumpe 45, welche die Konstanttemperaturflüssigkeit in dem Tank 44 der Last 40 zuführt, und einen Temperatursensor 46, welcher die Temperatur der der Last 40 zugeführten Konstanttemperaturflüssigkeit misst. Der Kühlkreislauf 42 umfasst einen Kompressor 47, welcher das Kühlmittel in einem gasförmigen Zustand zu einem gasförmigen Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck komprimiert, einen Kondensator 48, welcher das gasförmige Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das von dem Kompressor 47 zugeführt wird, kühlt, so dass es ein flüssiges Kühlmittel mit hohem Druck wird, ein erstes elektronisches Expansionsventil 49, welches das flüssige Kühlmittel mit hohem Druck, das von dem Kondensator 48 zugeführt wird, expandiert, so dass es ein flüssiges Kühlmittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck wird, und einen Verdampfer 50, welcher das flüssige Kühlmittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck, das von dem ersten elektronischen Expansionsventil 49 zugeführt wird, verdampft durch Wärmetausch mit der Konstanttemperaturflüssigkeit, so dass es ein gasförmiges Kühlmittel mit niedrigem Druck wird, und wobei das gasförmige Kühlmittel mit niedrigem Druck dann dem Kompressor 47 zugeführt wird.
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Die Steuereinheit 43 steuert dann den Öffnungswinkel des ersten elektronischen Expansionsventils 49, die Drehzahl des Kompressors 47 usw. entsprechend der Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit, die von dem Temperatursensor 46 gemessen wird, und stellt die Strömungsrate des Kühlmittels, das dem Verdampfer 50 zugeführt wird, ein, wodurch die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit so eingestellt wird, dass sie der eingestellten Temperatur näher kommt.
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Wenn andererseits bei dieser Art von Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung der Kompressor aus dem Aus-Zustand in den Ein-Zustand umschaltet, kann der Kompressor 47 wegen einer Überlast nicht aktiviert werden, falls der Druckunterschied zwischen der Hochdruckseite (Seite des Ausgangsanschlusses) und der Niederdruckseite (Seite des Eingangsanschlusses) des Kompressors 47 groß ist. Wenn der Kompressor 47 in dem Aus-Zustand ist, wird dementsprechend Zeit benötigt, bis das Kühlmittel von der Hochdruckseite zu der
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Niederdruckseite fließt, so dass die Druckdifferenz kleiner ist (Druckausgleichsvorgangsdauer). Anschließend kann der Kompressor 47 eingeschaltet werden. Diese Dauer des Druckausgleichsvorgangs beträgt im Allgemeinen etwa mehrere Minuten.
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Der Kühlkreislauf 42 kann aber während dieser Dauer des Druckausgleichsvorgangs nicht laufen, so dass der Anstieg der Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit durch die Last 40 groß ist, was verschiedene Probleme für das nachfolgende Kühlen oder Heizen der Last 40 mit sich bringt.
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Dementsprechend weist die oben beschriebene Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung einen Bypasskanal 51 auf, welcher die Hochdruckseite und die Niederdruckseite (Seite des Ausgangsanschlusses des ersten elektronischen Expansionsventils 49) des Kompressors 47 verbindet, und ein zweites elektronisches Expansionsventil 52 ist mit dem Bypasskanal 51 verbunden, so dass dann, wenn der Kompressor 47 abschaltet, dieses zweite elektronische Expansionsventil 52 geöffnet wird, so dass ein Teil des gasförmigen Kühlmittels auf der Hochdruckseite des Kompressors 47 zu der Niederdruckseite des Kompressors 47 strömt, wodurch der Druckausgleichsvorgang beschleunigt wird.
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Allerdings sind erhöhte Kosten der Vorrichtung und eine erhöhte Komplexität unvermeidbar, wenn eine solche Konfiguration für den Druckausgleichsvorgang eingesetzt wird, da das elektronische Expansionsventil 52 teuer ist und auch der Bypasskanal 51 vorgesehen werden muss.
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Liste der Dokumente
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Patentliteratur
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PTL1:
japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-028515 -
Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung und ein Einstellverfahren für die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit vorzuschlagen, mit dem die Temperatureinstellung der Konstanttemperaturflüssigkeit und Druckausgleichsvorgänge mit einer einfachen Kreislaufgestaltung unter Nutzung eines elektronischen Expansionsventils durchgeführt werden können.
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Lösung der Aufgabe
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, umfasst eine Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Konstanttemperaturflüssigkeitskreislauf, welcher eine Konstanttemperaturflüssigkeit, deren Temperatur eingestellt wurde, im Kreislauf einer Last zuführt, einen Kühlkreislauf, welcher die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit durch Wärmetausch mit einem Kühlmittel auf eine voreingestellte Temperatur einstellt, und eine Steuereinheit, welche die Gesamtvorrichtung steuert. Der Konstanttemperaturflüssigkeitskreislauf umfasst einen Tank, welcher die Konstanttemperaturflüssigkeit aufnimmt, eine Pumpe, welche die Konstanttemperaturflüssigkeit in dem Tank der Last zuführt, und einen Temperatursensor, welcher die Temperatur der der Last zugeführten Konstanttemperaturflüssigkeit misst. Der Kühlkreislauf wird dadurch gebildet, dass ein Kompressor, welcher das Kühlmittel in einem gasförmigen Zustand zu einem gasförmigen Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck komprimiert, ein Kondensator, welcher das gasförmige Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das von dem Kompressor zugeführt wird, kühlt, so dass es ein flüssiges Kühlmittel mit hohem Druck wird, ein elektronisches Expansionsventil, welches das flüssige Kühlmittel mit hohem Druck, das von dem Kondensator zugeführt wird, expandiert, so dass es ein flüssiges Kühlmittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck wird, und ein Verdampfer, welcher das flüssige Kühlmittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck, das von dem elektronischen Expansionsventil zugeführt wird, durch Wärmetausch mit der Konstanttemperaturflüssigkeit verdampft, so dass es ein gasförmiges Kühlmittel mit niedriger Temperatur wird, und dieses gasförmige Kühlmittel mit niedriger Temperatur dem Kompressor zuführt, in Reihe miteinander verbunden sind, um einen Zirkulationskreislauf zu bilden. Die Steuereinheit steuert das Ein- und Ausschalten des Kompressors entsprechend der Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit, die von dem Temperatursensor gemessen wird. Wenn der Kompressor eingeschaltet ist, wird das elektronische Expansionsventil so gesteuert, dass es seinen Öffnungswinkel in einen eingeschränkt geöffneten Zustand, der kleiner ist als wenn es voll geöffnet ist, ändert, während der Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils dann, wenn der Kompressor ausgeschaltet ist, auf einen Druckausgleichswinkel eingestellt wird, der größer ist als der Öffnungswinkel, wenn es in dem gesteuerten geöffneten Zustand ist, und der Druckausgleichswinkel wird für eine bestimmte Zeit gehalten.
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Wenn bei der vorliegenden Erfindung die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit die eingestellte Temperatur überschreitet und den oberen Grenzwert erreicht, führt die Steuereinheit eine Steuerung durch, um den Kompressor einzuschalten und erhöht außerdem zeitweise den Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils, so dass er größer wird als ein stetiger oder stationärer Winkel unmittelbar bevor der Kompressor eingeschaltet wird, und reduziert ihn dann allmählich auf den stetigen Winkel. Wenn die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit unter die eingestellte Temperatur fällt und den unteren Grenzwert erreicht, führt die Steuerung eine Steuerung durch, um den Kompressor abzuschalten und stellt außerdem den Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils auf den Druckausgleichswinkel ein und stellt dann den Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils auf den stetigen Winkel ein, nachdem eine festgelegte Zeitdauer verstrichen ist.
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In einer Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung wird die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit, die einer Last zugeführt wird, durch einen Temperatursensor gemessen und das Ein- und Ausschalten des Kompressors wird entsprechend der Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit gesteuert. Wenn der Kompressor eingeschaltet ist, wird das elektronische Expansionsventil so gesteuert, dass es seinen Öffnungswinkel in einen eingeschränkt geöffneten Zustand ändert, der kleiner ist als wenn es vollständig offen ist, während dann, wenn der Kompressor abgeschaltet ist, der Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils auf einen Druckausgleichwinkel eingestellt wird, der größer ist als der Öffnungswinkel in dem gesteuert geöffneten Zustand, und der Druckausgleichwinkel wird für einen bestimmten Zeitraum gehalten.
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Wenn die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit die eingestellte Temperatur überschreitet und den oberen Grenzwert erreicht, wird bei diesem Verfahren vorzugsweise die Steuerung durchgeführt, um den Kompressor einzuschalten und auch den Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils zeitweise zu erhöhen, so dass er größer ist als der stetige Winkel unmittelbar vor dem Einschalten des Kompressors, und wobei er dann allmählich auf den stetigen Winkel reduziert wird. Wenn die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit unter die eingestellte Temperatur fällt und den unteren Grenzwert erreicht, wird die Steuerung durchgeführt, um den Kompressor abzuschalten und auch den Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils für einen bestimmten Zeitraum bei dem Druckausgleichswinkel zu halten. Nachdem der festgelegte Zeitraum verstrichen ist, wird der Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils auf den stetigen Winkel eingestellt.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt die allgemeine Temperatureinstellung der Konstanttemperaturflüssigkeit durch Ein-/Aus-Steuerung des Kompressors, und die Feintemperatursteuerung wird durchgeführt, wenn der Kompressor eingeschaltet ist, indem der Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils in dem gesteuert geöffneten Zustand fein geändert wird. Wenn der Kompressor abgeschaltet ist, wird außerdem der Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils für eine bestimmte Zeitdauer auf dem Druckausgleichswinkel gehalten, der größer ist als der Öffnungswinkel in dem gesteuert geöffneten Zustand. Dadurch wird die Druckdifferenz zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite in dem Kühlkreislauf so gesteuert, dass ein Druckausgleich erreicht wird, wodurch eine Überlast verhindert wird, wenn der Kompressor beim nächsten Mal eingeschaltet wird. Dadurch kann eine stabile Ein-/Aus-Steuerung des Kompressors erreicht werden, indem Druckausgleichsvorgänge in dem Kühlkreislauf durchgeführt werden. Gleichzeitig kann eine feine Temperatursteuerung der Konstanttemperaturflüssigkeit durchgeführt werden, indem eine feine Durchflusssteuerung des Kühlmittels mit einem einfach aufgebauten Kreislauf durchgeführt wird, der lediglich ein elektronisches Expansionsventil einsetzt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 ist ein Betriebszeitdiagramm der in 1 dargestellten Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung.
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3 ist ein Konfigurationsdiagramm einer herkömmlichen Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung.
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Beschreibung der Ausführungsform
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1 illustriert eine Ausführungsform einer Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung umfasst einen Konstanttemperaturflüssigkeitskreislauf 1, welcher eine Konstanttemperaturflüssigkeit, deren Temperatur eingestellt wurde, im Kreislauf einer Last zuführt, um die Last zu kühlen oder zu heizen. Die Konstanttemperaturflüssigkeitszirkuliervorrichtung umfasst außerdem einen Kühlkreislauf 2, welcher die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit durch Wärmetausch mit einem Kühlmittel auf eine eingestellte Temperatur einstellt, und eine Steuereinheit 3, welche die Gesamtvorrichtung steuert.
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Der Konstanttemperaturflüssigkeitskreislauf 1 umfasst außerdem einen Tank 4, welcher die Konstanttemperaturflüssigkeit aufnimmt, eine Pumpe 6, welche die Konstanttemperaturflüssigkeit aus dem Tank 4 der Last 5 zuführt, einen Konstanttemperaturflüssigkeitstemperatursensor 7, welcher die Temperatur der der Last 5 zugeführten Konstanttemperaturflüssigkeit misst, und ein Kühlrohr 9, das einen Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel des Kühlkreislaufes 2 und der Konstanttemperaturflüssigkeit, die von der Last 5 zurückfließt, in einem Wärmetauscher 8 durchführt, um die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit auf eine vorgewählte Temperatur einzustellen. Die Konstanttemperaturflüssigkeit, deren Temperatur in dem Kühlrohr 9 eingestellt wurde, wird zu dem Tank 4 zurückgeführt.
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Ein Auslassanschluss 4b des Tanks 4 und ein Einlass 6a der Pumpe 6 sind über eine erste Zufuhrleitung 11 verbunden, und ein Auslassanschluss 6b der Pumpe 6 und eine Zulaufleitung 13 der Last 5 sind über eine zweite Zufuhrleitung 12 verbunden, wobei der Konstanttemperaturflüssigkeitstemperatursensor 7 an die zweite Zufuhrleitung 12 angeschlossen ist. Eine Auslassleitung 14 der Last 5 ist mit einer ersten Rückführleitung 15 verbunden, die zu einem Einlassanschluss 9a des Kühlrohres 9 führt, und ein Auslassanschluss 9b des Kühlrohres 9 ist mit einem Einlassanschluss 4a des Tanks 4 über eine zweite Rückführleitung 16 verbunden, wobei ein Durchflussschalter 17, welcher die Strömungsrate der Konstanttemperaturflüssigkeit misst, an die zweite Rückführleitung 16 angeschlossen ist. Eine Drainageablassleitung 18 ist mit der ersten Zufuhrleitung 11 verbunden, wobei an einem Ende der Drainageablassleitung 18 ein Drainageablassanschluss 18a vorgesehen ist.
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Andererseits wird der Kühlkreislauf 2 durch einen Kompressor 20, einen Kondensator 21, ein elektronisches Expansionsventil 22 und einen Verdampfer 23 gebildet, die in Reihe geschaltet sind, um einen Zirkulationskreislauf zu bilden. Der Kompressor 20 komprimiert das Kühlmittel in einem gasförmigen Zustand zu einem gasförmigen Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck. Der Kondensator 21 kühlt das gasförmige Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das von dem Kompressor 20 durch eine erste Leitung 27 zugeführt wird, so dass ein flüssiges Kühlmittel mit hohem Druck gebildet wird. Das elektronische Expansionsventil 22 expandiert das flüssige Kühlmittel mit hohem Druck, das von dem Kondensator 21 durch eine zweite Leitung 28 zugeführt wird, so dass ein gasförmiges Kühlmittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck erhalten wird. Der Verdampfer 23 verdampft das flüssige Kühlmittel mit niedrigem Druck und niedriger Temperatur, das von dem elektronischen Expansionsventil 22 durch eine dritte Leitung 29 zugeführt wird, durch Wärmetausch mit der Konstanttemperaturflüssigkeit, so dass ein gasförmiges Kühlmittel mit niedrigem Druck erhalten wird, das dann durch eine vierte Leitung 30 dem Kompressor 20 zugeführt wird. Der Kondensator 21 ist ein luftgekühlter Kondensator, welcher das Kühlmittel durch ein über einen Elektromotor 24a angetriebenes Gebläse 24b kühlt.
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Ein Kühlmitteldrucksensor 31, welcher den Druck des flüssigen Kühlmittels misst, ist an die zweite Leitung 28 angeschlossen. Ein erster Kühlmitteltemperatursensor 32, welcher die Temperatur des flüssigen Kühlmittels an einem Auslassanschluss 22a des elektronischen Expansionsventils 22 misst, ist an die dritte Leitung 29 angeschlossen. Ein zweiter Kühlmitteltemperatursensor 33, welcher die Temperatur des gasförmigen Kühlmittels, das in den Kompressor 20 eingebracht wird, misst, ist an die vierte Leitung 30 angeschlossen.
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Die Pumpe 6, der Konstanttemperaturflüssigkeitstemperatursensor 7 und ein Durchflussschalter 17 des Konstanttemperaturflüssigkeitskreislaufs 1 und der Kompressor 20 und der Elektromotor 24a des Kondensators 21, das elektronische Expansionsventil 22, der Kühlmitteldrucksensor 31, der erste Kühlmitteltemperatursensor 32, der zweite Kühlmitteltemperatursensor 33 des Kühlkreislaufs 2 sind jeweils an die Steuereinheit 3 angeschlossen, so dass die gesamte Vorrichtung durch die Steuereinheit 3 gesteuert wird.
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2 zeigt ein Zeitdiagramm für einen Fall, in dem die Temperatursteuerung der Konstanttemperaturflüssigkeit durch die Steuereinheit 3 durchgeführt wird. Dieses Steuerbeispiel bezieht sich auf einen Fall, bei dem die Last 5 Wärme generiert und durch die Konstanttemperaturflüssigkeit gekühlt wird. Der Vorgang der Durchführung der Temperatursteuerung der Konstanttemperaturflüssigkeit wird in diesem Fall dem Zeitdiagramm folgend beschrieben.
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Zunächst wird die Konstanttemperaturflüssigkeit der Last 5 zugeführt, indem die Pumpe 6 zu dem Zeitpunkt t0 aktiviert wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Zustand des Kompressors 20 in dem Kühlkreislauf aus und das Kühlmittel zirkuliert nicht, so dass die Konstanttemperaturflüssigkeit nicht gekühlt wird. Dementsprechend absorbiert die der Last 5 zugeführte Konstanttemperaturflüssigkeit Wärme, indem sie die Last 5 kühlt, und die Temperatur steigt von der vorgewählten Temperatur T0 allmählich an. Das elektronische Expansionsventil 22 in dem Kühlkreislauf 2 wird auf einem konstant offenen Winkel (stetiger Winkel) O1 gehalten, wenn es in einem eingeschränkt geöffneten Zustand ist, der kleiner ist als wenn es vollständig geöffnet wäre.
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Die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit wird durch den Konstanttemperaturflüssigkeitstemperatursensor 7 konstant gemessen. Wenn die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit einen oberen Temperaturgrenzwert T1 erreicht, der um einen bestimmten Wert höher liegt als die vorgewählte Temperatur T0, so wird zu einem Zeitpunkt t1 der Kompressor 20 eingeschaltet und Kühlmittel fließt durch den Kühlkreislauf 2. Die Konstanttemperaturflüssigkeit wird durch Wärmetausch zwischen der durch den Verdampfer 23 fließenden Kühlmittel und der durch das Kühlrohr 9 in dem Wärmetauscher 8 fließenden Konstanttemperaturflüssigkeit abgekühlt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils 22 fein in den eingeschränkt geöffneten Zustand gesteuert, wodurch der Durchfluss des Kühlmittels sich entsprechend ändert, so dass die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit fein eingestellt wird. Bei dem in 2 dargestellten Beispiel wird unmittelbar nach dem Einschalten des Kompressors 20 das elektronische Expansionsventil 22 so gesteuert, dass sein Öffnungswinkel sich erhöht, wobei er eine Kurve bis zu einer gesteuerten maximalen Öffnung O2 folgt, die etwas größer ist als der stetige Winkel O1, wie durch die durchgezogene Linie angedeutet ist. Dann wird der Öffnungswinkel allmählich reduziert, bis er schließlich genau so groß ist wie der stetige Winkel O1.
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Dementsprechend überschreitet die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit unmittelbar nach dem Einschalten des Kompressors 20 zeitweise den oberen Grenzwert T1, beginnt dann aber abzufallen und sinkt allmählich.
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Wenn die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit unter die eingestellte Temperatur T0 fällt und einen unteren Grenzwert T2 erreicht, der um einen bestimmten Wert niedriger liegt als die eingestellte Temperatur T0, wird zu einem Zeitpunkt t2 der Kompressor 20 abgeschaltet, die Zirkulation des Kühlmittels in dem Kühlkreislauf stoppt und der Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel und der Konstanttemperaturflüssigkeit an dem Verdampfer 23 wird gestoppt. Unmittelbar nach dem Abschalten des Kompressors 20 oder vorzugsweise zeitgleich mit dem Abschalten wird der Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils 22 schnell und linear auf einen Druckausgleichswinkel O3 erhöht, der größer ist als die gesteuerte maximale Öffnung O2, und für eine bestimmte Zeitdauer bei diesem Druckausgleichswinkel gehalten. Danach wird der Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils 22 schnell und linear zu dem stetigen Winkel O1 zurückgeführt, und dieser Zustand wird beibehalten.
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Das Abschalten des Kompressors 20 führt dazu, dass die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit unmittelbar nach Abschalten des Kompressors 20 zeitweise unter den unteren Grenzwert T2 abfällt, dann aber wieder anzusteigen beginnt und sich allmählich erhöht. Wenn das elektronische Expansionsventil 22 auf dem Druckausgleichswinkel O3 gehalten wird, fließt Kühlmittel von der stromaufwärtsseitigen Seite des elektronischen Expansionsventils 22, d. h. der Hochdruckseite, zu der stromabwärts liegenden Seite des elektronischen Expansionsventils 22, d. h. der Niederdruckseite in dem Kühlkreislauf 2 und der Druckausgleichsvorgang wird durchgeführt, so dass der Druckunterschied innerhalb des Kühlkreislaufes 2 in kurzer Zeit klein wird.
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Wenn die Temperatur der Konstanttemperaturflüssigkeit zu dem Zeitpunkt t3 wieder den oberen Grenzwert erreicht, wird der Kompressor 20 eingeschaltet und die Konstanttemperaturflüssigkeit wird wieder gekühlt. Zu dieser Zeit ist der Druckunterschied zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite in dem Kühlkreislauf durch den Druckausgleich über das elektronische Expansionsventil 22 klein, so dass der Kompressor 20 nicht überlastet wird, wenn der Kompressor 20 eingeschaltet wird. Die Aktivierung des Kompressors 20 wird gleichmäßig ohne Probleme durchgeführt. Diese Vorgänge werden wiederholt, wodurch die Temperatureinstellung der Konstanttemperaturflüssigkeit durchgeführt wird, und die Last 5 wird gekühlt.
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Während die allgemeine Temperatureinstellung der Konstanttemperaturflüssigkeit durch die Ein-/Aus-Steuerung des Kompressors 20 durchgeführt wird, wird somit die Temperaturfeineinstellung beim Einschalten des Kompressors 20 durch feines Ändern des Öffnungswinkels des elektronischen Expansionsventils 22 in dem gesteuert geöffneten Zustand durchgeführt. Wenn der Kompressor 20 abgeschaltet wird, wird außerdem der Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils für eine bestimmte Zeitdauer auf dem Druckausgleichswinkel O3 gehalten, der größer ist als der Öffnungswinkel in dem gesteuert geöffneten Zustand. Dadurch wird der Druckunterschied zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite in dem Kühlkreislauf 2 verringert. Der Druckausgleich verhindert eine Überlast des Kompressors 20, wenn dieser beim nächsten Mal eingeschaltet wird, so dass eine stabile Ein-/Aus-Steuerung des Kompressors 20 durchführbar ist, indem der Druckausgleich in dem Kühlkreislauf 2 durchgeführt wird. Gleichzeitig kann eine Temperaturfeineinstellung der Konstanttemperaturflüssigkeit durch feine Durchflusssteuerung des Kühlmittels mit einem einfachen Aufbau des Kreislaufs unter Verwendung lediglich eines elektronischen Expansionsventils 22 durchgeführt werden.
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Auch wenn die oben beschriebene Ausführungsform die Steuerung des Öffnungswinkels des elektronischen Expansionsventils 22 beim Ein- und Ausschalten des Kompressors jeweils gleichzeitig mit dem Ein- und Ausschalten des Kompressors 20 durchführt, kann auch eine Anordnung vorgesehen sein für wenigstens das Ein- oder Ausschalten des Kompressors 20, wie es in 2 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, wobei die Steuerung des Öffnungswinkels des elektronischen Expansionsventils 22 durchgeführt wird, nachdem eine festgelegte Zeitdauer nach dem Ein- oder Ausschalten des Kompressors 20 verstrichen ist.
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Außerdem muss der Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils 22 sich nicht notwendigerweise entlang der in 2 dargestellten Kurve ändern, sondern kann auch einer anderen Kurve folgen. Insbesondere kann der Öffnungswinkel entlang einer geneigten geraden Linie oder Kurve erhöht oder verringert werden, wenn der Öffnungswinkel des elektronischen Expansionsventils 22 zu dem Druckausgleichwinkel O3 erhöht wird und wenn der Öffnungswinkel von dem Druckausgleichswinkel O3 zu dem normalen Winkel O1 verringert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Konstanttemperaturflüssigkeitskreislauf
- 2
- Kühlkreislauf
- 3
- Steuereinheit
- 4
- Tank
- 5
- Last
- 6
- Pumpe
- 7
- Temperatursensor
- 20
- Kompressor
- 21
- Kondensator
- 22
- elektronisches Expansionsventil
- 23
- Verdampfer
- O1
- stetiger Winkel
- O3
- Druckausgleichswinkel
- T0
- voreingestellte Temperatur
- T1
- oberer Grenzwert
- T2
- unterer Grenzwert
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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