JP2001108326A - Heating medium supplying device - Google Patents

Heating medium supplying device

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JP2001108326A
JP2001108326A JP28813199A JP28813199A JP2001108326A JP 2001108326 A JP2001108326 A JP 2001108326A JP 28813199 A JP28813199 A JP 28813199A JP 28813199 A JP28813199 A JP 28813199A JP 2001108326 A JP2001108326 A JP 2001108326A
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JP
Japan
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housing
heat
supply device
heat medium
power supply
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JP28813199A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Kobayashi
一男 小林
Akira Shimizu
明 清水
Ryoji Kobayashi
良二 小林
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Orion Machinery Co Ltd
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Orion Machinery Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact unit filled as an entirety in a housing in a heating medium supplying device having a heat exchanger using a Peltier element. SOLUTION: A drain 3 is used to radiate an exhaust heat of a heating medium 2 in a heat exchanger 10 using a Peltier element 13, and to cool a power source 35 by the drain (heat radiating water). To this end, a cooler 21 for passing the water is provided, and the air 4 in a housing 30 is forcibly cooled and circulated by a supply fan 41. Thus, a temperature rise in the housing 30 can be suppressed. Further, since hot air is not exhausted out of the housing, the heating medium supplying device can be installed in a clean room.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】ペルチェ素子を用いて熱媒の
温度制御を行って供給する熱媒供給装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating medium supply apparatus for controlling the temperature of a heating medium using a Peltier element and supplying the heating medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】ペルチェ素子を用いた熱交換器が知られ
ており、特開平10−288438号には、フッ素系の
熱媒をペルチェ素子により温度制御し、水を媒体として
熱媒からの排熱を放出する熱交換器が記載されている。
2. Description of the Related Art A heat exchanger using a Peltier element is known. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-288438 discloses a method in which the temperature of a fluorine-based heat medium is controlled by a Peltier element, and water is discharged from the heat medium using water as a medium. A heat exchanger that emits heat is described.

【0003】このペルチェ素子を用いて熱交換する熱交
換器は、ペルチェ素子へ供給する電流値を変えることに
より熱媒の温度制御が可能であり、さらに、電流の向き
を変えることにより、熱媒を冷却および加熱することが
できる。したがって、広い温度範囲で物理的な性質が安
定しているフッ素系の不活性液体などを熱媒として採用
することにより、設定可能な温度範囲が広く、さらに、
所定の温度に制御された熱媒を供給するシステムを提供
することが可能となる。このため、温度条件の厳しい半
導体製造装置、コンピュータなどの温度制御システムと
しての一環として用いられている。
A heat exchanger that performs heat exchange using this Peltier element can control the temperature of the heat medium by changing the value of the current supplied to the Peltier element, and furthermore, changes the direction of the current to change the heat medium. Can be cooled and heated. Therefore, by adopting a fluorine-based inert liquid or the like whose physical properties are stable in a wide temperature range as a heat medium, the settable temperature range is wide, and further,
It is possible to provide a system for supplying a heat medium controlled to a predetermined temperature. For this reason, it is used as a part of a temperature control system for a semiconductor manufacturing apparatus, a computer, or the like where temperature conditions are severe.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ペルチ
ェ素子を駆動するために直流電源が必要であり、さら
に、ペルチェ素子の熱交換能力を制御するために直流電
力を制御可能なスイッチング方式の電源が要求される。
したがって、電源装置からの発熱量が多いので、従来
は、電源装置と熱交換器部は分離されて構成されてお
り、これらを設置するときには大きなスペースが必要と
なり、また、これらを接続するために手間および費用が
かかった。
However, a DC power supply is required to drive the Peltier element, and a switching type power supply capable of controlling the DC power is required to control the heat exchange capability of the Peltier element. Is done.
Therefore, since a large amount of heat is generated from the power supply device, conventionally, the power supply device and the heat exchanger section are configured separately, and a large space is required when installing them, and in order to connect them, It was troublesome and expensive.

【0005】これに対し、1つのハウジング内に熱交換
器および電源装置をパッケージングすることが検討され
ており、このような熱媒供給装置であれば熱媒を供給す
るために必要な各機器がハウジング内に収納され一体と
なるので取り扱いが簡単で省スペースとなる。さらに、
ペルチェ素子に直流を供給するために電線ではジュール
熱による電力ロスが発生するが、ハウジングあるいはケ
ース内にこれらを収納することにより、電線における電
力ロスを最小にできるというメリットもある。さらに、
熱交換する液体(熱媒)の導入のため液槽、循環ポンプ
なども同じハウジング内に収納した方がシステム全体が
パッケージングされた熱媒供給装置を提供できるので都
合が良い。
[0005] On the other hand, packaging of a heat exchanger and a power supply device in one housing has been studied. With such a heat medium supply device, each equipment necessary for supplying a heat medium is provided. Is housed in the housing and integrated, so that handling is simple and space saving. further,
Power loss due to Joule heat occurs in the electric wire to supply a direct current to the Peltier element. However, storing these in a housing or a case also has the advantage that the power loss in the electric wire can be minimized. further,
It is more convenient to house a liquid tank, a circulation pump, and the like in the same housing for introducing a liquid (heat medium) to be subjected to heat exchange because a heat medium supply device in which the entire system is packaged can be provided.

【0006】このように、熱媒供給用の機器を一つの密
閉筐体(ハウジング)に収納すると取り扱いが楽にな
り、設置面積が減少し、さらに、パッケージを設置する
だけで熱媒をサービスできるので手間や設置コストもか
からないといった多くのメリットが得られる。しかしな
がら、直流電源装置では電力損失が発生し、電力損失に
よる発熱がある。また、電源装置の内部発熱やポンプの
モータ発熱がハウジング内にこもり、その内部の温度が
60度以上にもなり、内部電源、ポンプモータにも熱的
負担となり、ひいては電源装置を構成する部品などの寿
命を著しく短くすることになる。特に、電源装置には直
流出力のため電解コンデンサを使用せねばならず、周囲
温度に反比例してこのコンデンサ寿命は短くなることが
わかっている。
As described above, when the equipment for supplying the heat medium is housed in one closed casing (housing), handling becomes easy, the installation area is reduced, and the heat medium can be serviced only by installing the package. There are many advantages such as no labor and no installation cost. However, a power loss occurs in the DC power supply device, and heat is generated by the power loss. In addition, the internal heat of the power supply and the heat of the motor of the pump are trapped in the housing, and the temperature inside the housing rises to 60 ° C. or more, which also places a thermal burden on the internal power supply and the pump motor. Will significantly shorten the life of the device. In particular, it has been found that an electrolytic capacitor must be used in the power supply device for DC output, and the life of the capacitor is shortened in inverse proportion to the ambient temperature.

【0007】また、熱媒を低温に制御して供給しようと
すると、ハウジング内の温度が高い分だけより熱交換器
の断熱あるいは熱交換器と電源装置との距離に配慮せね
ば冷却効果が低減することになる。したがって、ハウジ
ングが大きくなり、コンパクトで低コストな熱媒供給装
置を提供することができない。ハウジング内を強制的に
換気する放熱ファンを設けてハウジング内の温度、特に
電源装置の温度を下げることができるが、半導体製造設
備などが配置されるクリーンルームでは、空気中にチリ
などを飛散させる可能性がある強制換気は許されない。
Further, when the heat medium is controlled to be supplied at a low temperature, the cooling effect is reduced by taking into consideration the heat insulation of the heat exchanger or the distance between the heat exchanger and the power supply unit because the temperature inside the housing is higher. Will do. Therefore, the housing becomes large, and a compact and low-cost heat medium supply device cannot be provided. The temperature inside the housing, especially the temperature of the power supply unit, can be lowered by providing a cooling fan that forcibly ventilates the inside of the housing.However, in a clean room where semiconductor manufacturing facilities are installed, dust can be scattered in the air. Sexual forced ventilation is not allowed.

【0008】そこで、本発明においては、ペルチェ素子
を用いた熱交換器と、その駆動用直流電源、さらには循
環ポンプなどを一つの密閉したハウジングに収納するこ
とができる熱媒供給装置を提供することを目的としてい
る。さらに、半導体製造環境の空気中の微細なチリを飛
散させずに、電源装置やポンプなどからの発熱を筐体内
から排出することができる小型でコンパクトな熱媒供給
装置を提供することを目的としている。
In view of the above, the present invention provides a heat exchanger using a Peltier element, a DC power supply for driving the Peltier element, and a heat medium supply device capable of accommodating a circulating pump and the like in one closed housing. It is intended to be. Another object of the present invention is to provide a small and compact heat medium supply device capable of discharging heat from a power supply device or a pump from the inside of a housing without scattering fine dust in air in a semiconductor manufacturing environment. I have.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、ペルチェ素子を用いた熱交換器においては、熱媒
からの排熱を放出するための排水に着目し、この排水で
電源装置を冷却することにより熱風をハウジングの外に
出さずに電源装置を内蔵したハウジング内の温度上昇を
抑制するようにしている。すなわち、本発明の熱媒供給
装置は、熱媒と水との間でペルチェ素子を介して熱交換
し、所定の温度の熱媒を供給可能な熱交換器と、ペルチ
ェ素子に電力を供給する電源装置と、熱交換器からの排
水により電源装置を冷却する冷却装置とを有する。
For this reason, in the present invention, in a heat exchanger using a Peltier element, attention is paid to wastewater for discharging waste heat from a heat medium, and a power supply device is used with the wastewater. By cooling, the hot air is prevented from flowing out of the housing, thereby suppressing a rise in temperature inside the housing containing the power supply device. That is, the heat medium supply device of the present invention exchanges heat between the heat medium and water via the Peltier element, and supplies power to the heat exchanger capable of supplying the heat medium at a predetermined temperature and the Peltier element. It has a power supply device and a cooling device that cools the power supply device by drainage from the heat exchanger.

【0010】排水により電源装置を直に冷却しても良い
が、熱交換器と、そのペルチェ素子に電力を供給する電
源装置とを収納するハウジング内に、ハウジング内の空
気を循環させる送風ファンと、循環する空気を熱交換器
からの排水により冷却する冷却装置とを設け、間接的に
電源装置を冷却するようにしてもよい。ハウジング内を
循環する空気を冷却する方式であれば、電源装置だけに
限らず、ハウジング内に収納された熱媒の循環ポンプな
どの他の機器からの発熱も除去することができる。そし
て、ハウジング内だけで空気を循環させるのでハウジン
グの外に排気は出ない。したがって、クリーンルームに
設置することも可能となる。
Although the power supply may be directly cooled by drainage, a blower fan for circulating air in the housing is provided in a housing for housing the heat exchanger and a power supply for supplying power to the Peltier element. A cooling device that cools the circulating air by drainage from the heat exchanger, and indirectly cools the power supply device. If a method of cooling the air circulating in the housing is used, not only the power supply device but also heat generated from other devices such as a circulation pump for the heat medium stored in the housing can be removed. Further, since air is circulated only in the housing, no exhaust is emitted outside the housing. Therefore, it can be installed in a clean room.

【0011】また、ハウジング内の発熱を循環空気およ
びそれを水冷する冷却装置を介して排水に強制的に放出
するので、熱交換器と他の機器との距離、あるいは断熱
材などのスペースを小さくすることが可能となる。さら
に、熱交換器の周囲の空気も循環させることができるの
で、熱交換器の周囲温度の変動も抑制することができ
る。このため、コンパクトで熱交換効率の高い熱媒供給
装置を提供できる。
Further, since the heat generated in the housing is forcibly discharged to the waste water through the circulating air and the cooling device for cooling the circulating air, the distance between the heat exchanger and other equipment or the space for the heat insulating material is reduced. It is possible to do. Furthermore, since the air around the heat exchanger can be circulated, fluctuations in the ambient temperature of the heat exchanger can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a compact heat medium supply device having high heat exchange efficiency.

【0012】さらに、ハウジングの外側に露出するよう
に電源装置の放熱用フィンを設けることも可能であり、
上記のハウジング内部の発熱を除去する水冷式の空気循
環システムと併用することにより、さらにコンパクトな
ハウジング内に熱交換器および電源装置を収納すること
が可能となる。
Further, it is also possible to provide a radiating fin of the power supply so as to be exposed outside the housing,
When used in combination with a water-cooled air circulation system that removes heat generated inside the housing, the heat exchanger and the power supply device can be housed in a more compact housing.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。図1に、本発明にかかる熱媒供
給装置1の内部の概略配置を示し、図2に、この熱媒供
給装置1を正面から見た様子を示してある。さらに、図
3に、熱媒供給装置1のシステムフロー図を示してあ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic layout of the inside of a heat medium supply device 1 according to the present invention, and FIG. 2 shows the heat medium supply device 1 as viewed from the front. Further, FIG. 3 shows a system flow diagram of the heat medium supply device 1.

【0014】本例の熱媒供給装置1は、ペルチェ素子1
3を用いて熱媒と水との間で熱交換を行う熱交換器10
と、この熱交換器10に熱媒2を供給する循環ポンプ1
5と、熱媒のバッファとなる液槽(タンク)16とを備
えており、これらが密閉式のハウジング(筐体)30に
収納されている。したがって、半導体製造装置などの負
荷側から配管を経て熱媒入口管19から熱媒供給装置1
に戻った熱媒2は、液槽16、循環ポンプ15および熱
交換器10を通って所定の温度に冷却または加熱され、
出口管18から半導体製造装置などの負荷側に再び供給
される。
The heat medium supply device 1 of the present embodiment comprises a Peltier device 1
3. A heat exchanger 10 for exchanging heat between a heat medium and water by using
And a circulating pump 1 for supplying the heat medium 2 to the heat exchanger 10.
5 and a liquid tank (tank) 16 serving as a buffer for the heat medium, and these are housed in a closed housing (housing) 30. Therefore, the heat medium supply device 1 is connected to the heat medium supply pipe 19 through the pipe from the load side of the semiconductor manufacturing apparatus or the like.
Is returned to the heating medium 2 is cooled or heated to a predetermined temperature through the liquid tank 16, the circulation pump 15, and the heat exchanger 10,
It is again supplied from the outlet pipe 18 to a load side such as a semiconductor manufacturing apparatus.

【0015】熱交換器10は、熱媒2が通るプレート型
の第1の熱交換部11と、水が通るプレート型の第2の
熱交換部12とを備えており、これらの熱交換部11お
よび12に複数のペルチェ素子13が挟まれている。し
たがって、ハウジング30の内部に収納された直流電源
装置35からペルチェ素子13に直流電力が供給される
と熱交換部11および12の間に強制的に熱勾配が形成
され、熱媒2を冷却および加熱することができる。そし
て、その排熱は第2の熱交換部12を通る水3により吸
熱され、ハウジング30の外に放出される。
The heat exchanger 10 includes a plate-type first heat exchange unit 11 through which the heat medium 2 passes and a plate-type second heat exchange unit 12 through which water passes. Peltier elements 13 are sandwiched between 11 and 12. Therefore, when DC power is supplied to the Peltier element 13 from the DC power supply device 35 housed inside the housing 30, a thermal gradient is forcibly formed between the heat exchange units 11 and 12, thereby cooling and cooling the heat medium 2. Can be heated. Then, the exhaust heat is absorbed by the water 3 passing through the second heat exchange section 12 and is released to the outside of the housing 30.

【0016】このため、ハウジング30の内部には、上
述した熱媒2の系統にくわえ、水(放熱水あるいは排
水)の系統も用意されており、入口配管29から供給さ
れた放熱水3は、熱交換器10を通って熱媒2の排熱に
より加熱または冷却される。そして、本例においては、
さらにハウジング30の内部の空気を冷却するクーラー
21が放熱水3の系統に用意されており、放熱水3はク
ーラー21を通って空気4を冷却し、放熱水出口配管2
8からハウジング30の外部に放出される。
For this reason, in addition to the above-described system of the heat medium 2, a system of water (radiation water or drainage) is also provided inside the housing 30, and the radiation water 3 supplied from the inlet pipe 29 is Heated or cooled by the exhaust heat of the heat medium 2 through the heat exchanger 10. And in this example,
Further, a cooler 21 for cooling the air inside the housing 30 is provided in the system of the facility water 3, and the facility water 3 cools the air 4 through the cooler 21 and the facility water outlet pipe 2.
8 to the outside of the housing 30.

【0017】さらに、本例の熱媒供給装置1では、ハウ
ジング30の内部に空気4を循環する系統も用意されて
いる。水冷式のクーラー21の近傍に設置された送風フ
ァン41によりハウジング30の内部の空気4はクーラ
ー21にあたるように循環される。クーラー21の出口
には風向きを電源装置35に向けて整えるガード42が
設けられており、クーラー21で冷却された空気4はま
ず電源装置35に当たる。そして、空気4は、さらにハ
ウジング30の内部を循環し、循環ポンプ15、液槽1
6さらに熱交換器10の周辺を通り、送風ファン41に
戻り、再びクーラー21により冷却される。したがっ
て、ハウジング30の内部の発熱は、循環する空気4に
よって回収され、クーラー21により放熱水3に排出さ
れる。そして、クーラー21により加熱された排熱水3
がハウジング30の外に排出される。
Further, in the heat medium supply device 1 of the present embodiment, a system for circulating the air 4 inside the housing 30 is also provided. The air 4 inside the housing 30 is circulated so as to hit the cooler 21 by the blower fan 41 installed near the water-cooled cooler 21. At the outlet of the cooler 21, a guard 42 for adjusting the wind direction toward the power supply device 35 is provided, and the air 4 cooled by the cooler 21 first strikes the power supply device 35. Then, the air 4 further circulates inside the housing 30, and the circulation pump 15 and the liquid tank 1
6 Further, it passes around the heat exchanger 10 and returns to the blower fan 41, where it is cooled again by the cooler 21. Therefore, heat generated inside the housing 30 is recovered by the circulating air 4 and discharged to the facility water 3 by the cooler 21. And the waste heat water 3 heated by the cooler 21
Is discharged out of the housing 30.

【0018】本例の熱媒供給装置1においては、さら
に、電源装置35の外側に当たる部分に放熱用のフィン
36が設けられている。このため、電源装置35の発熱
は、ハウジング内部を循環する空気によって吸収される
とともに、放熱フィン36を介してハウジング30の外
にも放熱されるようになっている。
In the heat medium supply device 1 of the present embodiment, a radiating fin 36 is provided at a portion corresponding to the outside of the power supply device 35. For this reason, the heat generated by the power supply device 35 is absorbed by the air circulating inside the housing, and is also radiated outside the housing 30 through the radiation fins 36.

【0019】このように、本例の熱媒供給装置1におい
ては、密閉されたハウジング(筐体)30の内部に、熱
交換器10に加えて電源装置35およびポンプ15が収
納されており、熱媒供給装置1が一体となって設置ある
いは取り扱いなどの面で都合が良くなっているが、反
面、これら電源装置35の内部発熱やポンプ15の熱な
どによりハウジング30の内部の空気の温度が上昇しや
すい構造となっている。しかしながら、熱交換器10は
ペルチェ素子13により熱媒2を冷却または加熱し、そ
の熱を排熱水3に放散している。このため、この熱交換
器10の水側、すなわち、放熱器である第2の熱交換部
12の出口にハウジング30の内部の空気4から熱を奪
えるようなクーラー21を設け、ハウジング30の空気
4の温度を下げ、クーラー21における熱交換の後に排
熱水3を機外に排出することによりハウジング30の内
部の温度上昇を抑制している。
As described above, in the heat medium supply device 1 of the present embodiment, the power supply device 35 and the pump 15 are housed in the sealed housing (housing) 30 in addition to the heat exchanger 10. Although the heat medium supply device 1 is integrated and convenient in terms of installation or handling, the temperature of the air inside the housing 30 is reduced due to heat generation inside the power supply device 35 and heat of the pump 15. The structure is easy to ascend. However, the heat exchanger 10 cools or heats the heat medium 2 by the Peltier element 13 and dissipates the heat to the waste heat water 3. For this reason, a cooler 21 capable of removing heat from the air 4 inside the housing 30 is provided on the water side of the heat exchanger 10, that is, at the outlet of the second heat exchange unit 12 which is a radiator. By lowering the temperature of 4 and discharging the waste heat water 3 after the heat exchange in the cooler 21, the temperature rise inside the housing 30 is suppressed.

【0020】クーラー21に供給される排熱水の温度
は、熱交換器10において熱媒2を冷却するときには熱
交換器10において上昇し若干高い、たとえば約25〜
30℃になる。しかしながら、上述したように、ハウジ
ング30の内部温度は冷却しない場合、電源装置35の
発熱などによって60℃あるいはそれ以上になることが
予想されるので、この温度と比較すると熱交換器10の
出口の排熱水温度は十分に低く、ハウジング30の内部
の空気4を有効に冷却することができる。一方、熱交換
器10において熱媒2を加熱するときは、排熱水3の温
度は熱交換器10で低下する。したがって、クーラー2
1をハウジング30に設置して空気を水冷することによ
り熱交換器10の排熱を利用してハウジング30の内部
の温度を下げることができるというメリットも得られ
る。
When the heat medium 2 is cooled in the heat exchanger 10, the temperature of the waste heat water supplied to the cooler 21 rises in the heat exchanger 10 and is slightly higher, for example, about 25〜.
30 ° C. However, as described above, when the internal temperature of the housing 30 is not cooled, it is expected that the temperature will be 60 ° C. or higher due to heat generation of the power supply device 35. The temperature of the exhaust heat water is sufficiently low, and the air 4 inside the housing 30 can be effectively cooled. On the other hand, when the heat medium 2 is heated in the heat exchanger 10, the temperature of the waste heat water 3 decreases in the heat exchanger 10. Therefore, cooler 2
By installing the unit 1 in the housing 30 and cooling the air with water, there is also obtained an advantage that the temperature inside the housing 30 can be reduced by using the exhaust heat of the heat exchanger 10.

【0021】この水冷クーラー21を直に電源装置35
に接続して電源装置35を冷却するようにしても良い。
しかしながら、本例の熱媒供給装置1においては、クー
ラー21の手前にハウジング内の温度の高い空気4を圧
送するためのファン41を付属させ、さらにクーラー2
1の出口にガイド42を設けて、クーラー21で温度の
低下した空気を電源装置35に当てることにより電源装
置35の基板上の電解コンデンサ、発振トランス、出力
トランジスタなどを含めて冷却(空冷)している。この
ように、冷気4を循環することにより、電源装置35の
みならず、ポンプなどのハウジング30の内部に配置さ
れた他の機器からの発熱を吸収することが可能となり、
ハウジング3の内部の温度上昇を防止することができ
る。したがって、ポンプおよび熱交換器などの機器の性
能を維持することが可能となる。
The water-cooled cooler 21 is directly connected to the power supply 35
To cool the power supply device 35.
However, in the heat medium supply device 1 of the present embodiment, a fan 41 for pumping the high-temperature air 4 in the housing is attached before the cooler 21 and the cooler 2
A guide 42 is provided at the outlet of the power supply 1 and the air whose temperature has been reduced by the cooler 21 is applied to the power supply 35 to cool (air-cool) the electrolytic capacitor, the oscillation transformer, the output transistor and the like on the substrate of the power supply 35. ing. By circulating the cool air 4 in this way, it is possible to absorb heat generated from not only the power supply device 35 but also other devices disposed inside the housing 30 such as a pump,
The temperature rise inside the housing 3 can be prevented. Therefore, it is possible to maintain the performance of equipment such as a pump and a heat exchanger.

【0022】さらに、ハウジング3の周囲温度が高いよ
うな環境でも、ハウジング3の内部の温度上昇を防止す
ることができるので、ハウジング3に内部に収納された
機器の機能を維持でき、設置される周囲の環境の影響を
受けにくく、コンスタントな能力を発揮することができ
る熱媒供給装置1となっている。したがって、設置環境
に左右されにくい、設置条件を選ばずに安定した能力を
発揮できる熱媒供給装置1を提供することができる。さ
らに、密閉したハウジング30の内部で空気を循環して
おり、外部には排熱水3がでるだけなのでクリーンルー
ムなどの室内条件の厳しい環境にも設置することができ
る。
Furthermore, even in an environment where the ambient temperature of the housing 3 is high, the temperature inside the housing 3 can be prevented from rising, so that the functions of the devices housed inside the housing 3 can be maintained and installed. The heat medium supply device 1 is hardly affected by the surrounding environment and can exhibit a constant capacity. Therefore, it is possible to provide the heat medium supply device 1 that is hardly influenced by the installation environment and that can exhibit stable performance regardless of the installation conditions. Furthermore, since air is circulated inside the sealed housing 30 and only the exhaust heat water 3 flows out of the housing 30, it can be installed in a severe indoor environment such as a clean room.

【0023】さらに、本例の熱媒供給装置1において
は、電源装置35の内部熱ロスの殆どは出力トランジス
タによるもので、その発熱量が大きいため、さらに自然
空冷用アルミヒートシンク(フィン)36を密閉筐体3
0の外に突出させて、自然循環も利用して放熱量を多く
している。したがって、熱媒供給装置1として、ハウジ
ング内の発熱に対し十分な余裕をもった設計にすること
が可能となり、全体を非常にコンパクトにまとめること
ができる。特に、ペルチェ素子13を備えた熱交換器1
0の近傍に電源装置35を配置できるようにすると、電
源装置35からペルチェ素子35に直流電流を供給する
電線37を短くできるので、これによる電力損失を低減
でき、また、それに伴う発熱も低減することができる。
放熱用のフィン36をハウジング30の外に出してもフ
ィン36の周囲の空気が自然循環する程度なのでクリー
ンルームに設置しても、それによってちりなどが飛散す
るようなことはない。
Further, in the heat medium supply device 1 of the present embodiment, most of the internal heat loss of the power supply device 35 is caused by the output transistor, and the amount of heat generated is large. Closed enclosure 3
The heat radiation amount is increased by utilizing the natural circulation by protruding outside of zero. Therefore, the heat medium supply device 1 can be designed to have a sufficient margin against heat generation in the housing, and the whole can be very compactly assembled. In particular, the heat exchanger 1 having the Peltier element 13
If the power supply device 35 can be arranged near 0, the electric wire 37 for supplying a direct current from the power supply device 35 to the Peltier element 35 can be shortened, so that the power loss and the accompanying heat generation can be reduced. be able to.
Even if the heat dissipating fins 36 are taken out of the housing 30, the air around the fins 36 circulates naturally, so that even if the heat dissipating fins 36 are installed in a clean room, dust is not scattered.

【0024】クーラー21を通して電源装置35に供給
する空気4は約35〜40℃になるようにクーラー21
の能力を決めることが望ましい。したがって、本例で
は、クーラー21として銅配管にフィンを多く付けたハ
イフィンチューブなどの管外熱伝達を促進させた形状に
し、また、フィン表面の空気の乱流を利用し、より熱伝
達効果を向上させたコンパクトな水冷式のクーラーを採
用している。そして、送風ファン41で送られてくる空
気4のクーラ−21の入口温度が約45℃のときでも、
送風ファン9の風量を多くとって交換熱量を確保するよ
うにしている。放熱水の条件は、ハウジング30の入口
で20〜23℃程度、クーラー21の入口温度は26〜
29℃程度なので、このようなクーラー21を設計する
ことは十分に可能である。
The air 4 supplied to the power supply unit 35 through the cooler 21 is cooled to about 35 to 40 ° C.
It is desirable to determine the ability of Therefore, in this example, the cooler 21 has a shape that promotes extra-tube heat transfer, such as a high fin tube in which many fins are attached to a copper pipe, and uses a turbulent flow of air on the fin surface to improve the heat transfer effect. It uses an improved compact water-cooled cooler. And even when the inlet temperature of the cooler-21 of the air 4 sent by the blower fan 41 is about 45 ° C.,
A large amount of air is blown from the blower fan 9 to secure the exchanged heat. The condition of the facility water is about 20 to 23 ° C. at the inlet of the housing 30 and the inlet temperature of the cooler 21 is 26 to 23 ° C.
Since it is about 29 ° C., it is sufficiently possible to design such a cooler 21.

【0025】また、循環ポンプ15の発熱分は電源装置
35と比較して小さいので、ポンプ15、特にそのモー
タ部分を空気4が循環する通風部分から隔離し、その隔
離した部分のハウジング30の底部あるいは側面などに
ベンチレーション用の小穴を開けて自然空冷することも
可能である。自然空冷による空気の流れはクリーンルー
ム内などの半導体製造環境にとっては弱いのでちりなど
の飛散につながらず、設置の際のディメリットにはなら
ない。また、ポンプ部分を分離して自然冷却することに
よりハウジング30の内部の熱的な余裕が生ずるので、
さらに熱交換器10および電源装置35をコンパクトな
熱媒供給装置1を提供することができる。そして、コン
パクトでありながら、ハウジング内部の温度上昇を電源
装置35の各部品の寿命や機能に影響を与えない程度に
抑えることができるので、信頼性が高く、安定した性能
を長期間にわたり得ることができる熱媒供給装置1を提
供できる。また、設置する際に、熱媒供給装置1は密閉
式のハウジング30の一体構造であるので、設置場所を
選ばず、コンパクトなので設置スペースも少なくて良
い。さらに、強制換気による排気がハウジング30の外
部にでることもないのでクリーンルームなどの環境に対
する要求の厳しい場所でも安心して設置することができ
る。
Since the heat generated by the circulating pump 15 is smaller than that of the power supply unit 35, the pump 15, especially its motor part, is isolated from the ventilation part through which the air 4 circulates, and the isolated part at the bottom of the housing 30 is separated. Alternatively, it is also possible to open a small hole for ventilation on the side or the like and cool naturally. The flow of air due to natural air cooling is weak in a semiconductor manufacturing environment such as in a clean room, so that it does not lead to scattering such as dust and is not a disadvantage at the time of installation. Also, since the pump portion is separated and naturally cooled, a thermal margin inside the housing 30 is generated.
Further, the heat exchanger 10 and the power supply device 35 can provide the compact heat medium supply device 1. In addition, since the temperature rise inside the housing can be suppressed to a level that does not affect the life and function of each component of the power supply device 35, the reliability and the stable performance can be obtained for a long period of time. Can be provided. In addition, when the heat medium supply device 1 is installed, the heat medium supply device 1 has an integral structure of the hermetically sealed housing 30, so that the heat medium supply device 1 can be installed in any location and is compact, so that the installation space is small. Further, since exhaust by forced ventilation does not flow out of the housing 30, it can be installed with confidence even in a place such as a clean room where the environment is strictly required.

【0026】さらに、ペルチェ素子13の電力制御を行
うためにスイッチング方式の電源装置35を用いた場合
でも、この電源装置35、配線37および熱交換器10
が同一のハウジング30に収納されているので、電磁波
ノイズの発生も未然に防止することが可能となる。そし
て、これらをコンパクトなスペースにまとめて配置でき
るので、ケーブル37による熱ロスが少なくなり省電力
でコンパクトな熱媒供給装置を提供できる。
Furthermore, even when a switching type power supply 35 is used to control the power of the Peltier element 13, the power supply 35, the wiring 37 and the heat exchanger 10
Are housed in the same housing 30, it is possible to prevent the occurrence of electromagnetic noise. And since these can be arranged collectively in a compact space, heat loss due to the cable 37 is reduced, and a power-saving and compact heat medium supply device can be provided.

【0027】[0027]

【発明の効果】このように、本発明においては、ペルチ
ェ素子を用いた熱交換器における熱媒からの排熱を放出
するための排水に着目し、この排水で電源装置を冷却す
るようにしている。したがって、ハウジング内に空気を
強制循環する場合でも、その空気を排水を用いたクーラ
ーで冷却することが可能となり、熱風をハウジングの外
に出さずに電源装置を内蔵した状態でハウジング内の温
度上昇を抑制できる。このため、コンパクトなハウジン
グに収納された一体型で信頼性の高い熱媒供給装置を提
供できる。さらに、熱風などがハウジングの外に出ない
ようにできるのでクリーンルームなどの条件の厳しいと
ころでも設置可能な省スペースな熱媒供給装置を提供で
きる。
As described above, in the present invention, attention is paid to the wastewater for releasing the waste heat from the heat medium in the heat exchanger using the Peltier element, and the power supply device is cooled by the wastewater. I have. Therefore, even when air is forced to circulate in the housing, the air can be cooled by a cooler using drainage, and the temperature inside the housing rises with the power supply built into the housing without discharging hot air out of the housing. Can be suppressed. For this reason, a highly reliable heat medium supply device housed in a compact housing can be provided. Furthermore, since hot air or the like can be prevented from exiting the housing, a space-saving heat medium supply device that can be installed even in a severe place such as a clean room can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる熱媒供給装置の概略構成を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a heat medium supply device according to the present invention.

【図2】図1に示す熱媒供給装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the heat medium supply device shown in FIG.

【図3】図1に示す熱媒供給装置のシステムフローであ
る。
FIG. 3 is a system flow of the heat medium supply device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 熱媒供給装置 2 熱媒 3 水(排水、放熱水) 4 循環空気 10 熱交換器 11 熱媒側のプレート式熱交換部 12 水側のプレート式熱交換部 13 ペルチェ素子 15 循環ポンプ 16 液槽 21 クーラー 30 ハウジング 35 電源装置 36 放熱用フィン 37 ケーブル 41 送風ファン 42 ガイド REFERENCE SIGNS LIST 1 heat medium supply device 2 heat medium 3 water (drain water, facility water) 4 circulating air 10 heat exchanger 11 plate heat exchange unit on heat medium side 12 plate heat exchange unit on water side 13 Peltier element 15 circulation pump 16 liquid Vessel 21 Cooler 30 Housing 35 Power supply device 36 Radiation fin 37 Cable 41 Blower fan 42 Guide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 良二 長野県須坂市大字幸高246番地 オリオン 機械株式会社内 Fターム(参考) 3L054 BF20  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Ryoji Kobayashi F-term (reference) 3L054 BF20 in Orion Machine Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱媒と水との間でペルチェ素子を介して
熱交換し、温度制御された前記熱媒を供給可能な熱交換
器と、前記ペルチェ素子に電力を供給する電源装置と、
前記熱交換器からの排水により前記電源装置を冷却する
冷却装置とを有する熱媒供給装置。
1. A heat exchanger that exchanges heat between a heat medium and water via a Peltier element to supply the temperature-controlled heat medium, a power supply device that supplies power to the Peltier element,
A cooling device for cooling the power supply device by drainage from the heat exchanger.
【請求項2】 熱媒と水との間でペルチェ素子を介して
熱交換し、温度制御された前記熱媒を供給可能な熱交換
器と、前記ペルチェ素子に電力を供給する電源装置と、
これら熱交換器および電源装置を収納するハウジング
と、このハウジング内の空気を循環させる送風ファン
と、循環する空気を前記熱交換器からの排水により冷却
する冷却装置とを有する熱媒供給装置。
2. A heat exchanger that exchanges heat between a heat medium and water via a Peltier element and can supply the temperature-controlled heat medium, a power supply device that supplies power to the Peltier element,
A heat medium supply device having a housing for accommodating the heat exchanger and the power supply device, a blower fan for circulating air in the housing, and a cooling device for cooling the circulating air by drainage from the heat exchanger.
【請求項3】 請求項2において、前記ハウジング内
に、前記熱媒の循環ポンプが収納されていることを特徴
とする熱媒供給装置。
3. The heat medium supply device according to claim 2, wherein a circulation pump for the heat medium is housed in the housing.
【請求項4】 請求項2において、前記ハウジングの外
側に露出した前記電源装置の放熱用フィンを有する熱媒
供給装置。
4. The heat medium supply device according to claim 2, further comprising a radiating fin of the power supply device exposed outside the housing.
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