JP2009168403A - Chiller device - Google Patents
Chiller device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009168403A JP2009168403A JP2008009651A JP2008009651A JP2009168403A JP 2009168403 A JP2009168403 A JP 2009168403A JP 2008009651 A JP2008009651 A JP 2008009651A JP 2008009651 A JP2008009651 A JP 2008009651A JP 2009168403 A JP2009168403 A JP 2009168403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat medium
- piping system
- temperature
- load
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、温度を調整した熱媒体を負荷に供給するチラー装置に関する。 The present invention relates to a chiller device that supplies a heat medium whose temperature is adjusted to a load.
液晶パネルや半導体を生産するプロセスあるいは試験においては、温度制御を行うことが必須条件であり、種々の温度制御装置が使用されている。温度制御装置のなかには、チラー装置を利用したものがある。この種のチラー装置は、ワークや検査装置などの負荷が配置される負荷回路に、温度を調整した熱媒体を供給し、負荷の温度を設定温度に維持している。 In a process or test for producing a liquid crystal panel or a semiconductor, it is an essential condition to perform temperature control, and various temperature control devices are used. Some temperature control devices use a chiller device. In this type of chiller apparatus, a heat medium whose temperature is adjusted is supplied to a load circuit in which a load such as a workpiece or an inspection apparatus is arranged, and the temperature of the load is maintained at a set temperature.
例えば、冷却器とポンプとを備える一次回路と、一次回路の冷媒と熱交換する冷媒を循環するポンプを備える二次回路と、二次回路に設けたバッファタンクと、負荷に供給する冷媒を循環するポンプを備える負荷回路と、二次回路と負荷回路とを接続する連絡通路と、二次回路から負荷回路に混合する冷媒の流量を調整する連絡通路に設けられるバルブと、を有するチラー装置が示されている（特許文献１を参照）。この特許文献１には、複数の負荷回路を二次回路に接続したチラー装置も示されている。
上記の特許文献１に記載されたチラー装置は、冷媒を循環させるポンプを、一次回路に１台、二次回路に１台、負荷回路のそれぞれに１台ずつ設けている。ポンプは設置スペースが比較的大きいことから、１台でも削減できれば、チラー装置全体の省スペース化を図ることが可能となる。
The chiller device described in
そこで、本発明は、熱媒体を循環させるポンプなどの手段の設置台数の削減を通して、省スペース化を図り得るチラー装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a chiller device that can save space by reducing the number of installed units such as a pump for circulating a heat medium.
上記目的を達成するための本発明は、第１熱媒体が流れる一次回路と、
前記第１熱媒体とは異なる第２熱媒体をそれぞれの負荷に供給する複数の負荷回路と、
前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間の熱交換を行なう熱交換器と、を有し、
前記一次回路は、
第１熱媒体を冷却する冷凍機と、
前記冷凍機と前記熱交換器との間で前記第１熱媒体が流れる一次側循環配管系と、
前記一次側循環配管系に配置されて前記第１熱媒体を循環させる第１循環手段と、を備え、
前記負荷回路のそれぞれは、
前記負荷に供給されるとともに前記負荷から戻される前記第２熱媒体が流れる負荷側循環配管系と、
前記熱交換器の出口側に接続された第１配管系と前記負荷側循環配管系とを接続する供給側配管系と、
前記熱交換器の入口側に接続された第２配管系と前記負荷側循環配管系とを接続する戻り側配管系と、
前記負荷側循環配管系に配置されて前記第２熱媒体を循環させる第２循環手段と、
前記供給側配管系を通って前記負荷側循環配管系に流下させる前記第２熱媒体の流量を調整するための第１バルブと、を備え、
前記負荷側循環配管系と前記熱交換器との間で、前記第２循環手段のみによって前記第２熱媒体を循環させてなるチラー装置である。
The present invention for achieving the above object includes a primary circuit through which a first heat medium flows,
A plurality of load circuits for supplying a second heat medium different from the first heat medium to each load;
A heat exchanger that performs heat exchange between the first heat medium and the second heat medium,
The primary circuit is:
A refrigerator that cools the first heat medium;
A primary-side circulation piping system through which the first heat medium flows between the refrigerator and the heat exchanger;
A first circulation means arranged in the primary side circulation piping system to circulate the first heat medium,
Each of the load circuits is
A load-side circulation piping system through which the second heat medium supplied to the load and returned from the load flows;
A supply-side piping system connecting the first piping system connected to the outlet side of the heat exchanger and the load-side circulation piping system;
A return-side piping system connecting the second piping system connected to the inlet side of the heat exchanger and the load-side circulation piping system;
A second circulation means arranged in the load side circulation piping system for circulating the second heat medium;
A first valve for adjusting the flow rate of the second heat medium that flows down to the load-side circulation piping system through the supply-side piping system,
It is a chiller device in which the second heat medium is circulated only by the second circulation means between the load-side circulation piping system and the heat exchanger.
本発明のチラー装置によれば、熱媒体を循環させる循環手段は、一次回路に設けた第１循環手段と、負荷回路のそれぞれに設けた第２循環手段で足り、循環手段の設置台数の削減を通して、省スペース化を図ったチラー装置を提供することができる。また、回転機器であるポンプは電磁弁などに比べると電力を要するので、１台でも削減することにより、チラー装置全体のランニングコストの低減に寄与することができる。 According to the chiller device of the present invention, the circulation means for circulating the heat medium is sufficient by the first circulation means provided in the primary circuit and the second circulation means provided in each of the load circuits, and the number of installed circulation means is reduced. Thus, a chiller device that saves space can be provided. Moreover, since the pump which is a rotary device requires electric power compared with a solenoid valve etc., it can contribute to the reduction of the running cost of the whole chiller apparatus by reducing even one unit.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施形態に係るチラー装置１０を示す構成図、図２は、一次回路１１に含まれる冷凍機３０の冷凍サイクルを示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a
図１を参照して、チラー装置１０は、第１熱媒体が流れる一次回路１１と、第１熱媒体とは異なる第２熱媒体をそれぞれの負荷Ｗに供給する複数の負荷回路１２と、第１熱媒体と第２熱媒体との間の熱交換を行なう熱交換器２１と、を有している。一次回路１１は、第１熱媒体の温度を所定の温度に調整する。図示するチラー装置１０は、２つの負荷回路１２が設けられ、２つの負荷Ｗのそれぞれに第２熱媒体を供給している。負荷回路１２のそれぞれは、負荷Ｗのそれぞれに供給される第２熱媒体を目標温度に調整する。負荷Ｗは、ワーク、検査装置、製造装置、あるいは恒温装置などであるが、本発明では特に限定されない。第２熱媒体としては、例えば、冷媒、純水などが用いられ、負荷Ｗに応じた媒体が選択される。第１熱媒体としては、例えば、冷媒、冷水などが用いられ、第２熱媒体に応じた媒体が選択される。
Referring to FIG. 1, a
熱交換器２１は、伝熱面積が広くて熱交換効率が高いが、第２熱媒体を保有する量が比較的少ない構造を有する熱交換器である。
The
図２をも参照して、一次回路１１は、第１熱媒体を冷却する冷凍機３０と、冷凍機３０と熱交換器２１との間で第１熱媒体が流れる一次側循環配管系２３と、一次側循環配管系２３に配置されて第１熱媒体を循環させるコンプレッサ３１（第１循環手段に相当する）と、を備えている。コンプレッサ３１は、冷凍機３０内に組み込まれている。
Referring also to FIG. 2, the primary circuit 11 includes a
冷凍機３０の冷凍サイクルは、冷媒を圧縮するコンプレッサ３１と、冷却水が流通する凝縮器３２と、膨張弁３３と、蒸発器として機能する熱交換器３４と、を有する。第１熱媒体の出口温度Ｔ０は、熱交換器３４に流入する冷媒の温度を調整することにより調整される。冷媒の温度は、冷凍機３０の容量を制御することにより調整される。冷凍機３０の容量制御は、ホットガス流量を制御することにより行われる。冷凍機３０には、コンプレッサ３１の出口側と膨張弁３３の出口側とを連通するホットガスバイパス配管３５と、ホットガスバイパス配管３５の途上に配置される容量調整弁３６および第１電磁弁３７と、凝縮器３２の出口から膨張弁３３に至る配管の途上に配置される第２電磁弁３８と、が設けられている。第１、第２電磁弁３７、３８のそれぞれは、一方が閉のときには他方が開かれ、一方が開のときには他方が閉じられる。第１電磁弁３７が開かれると、コンプレッサ３１により圧縮された比較的高温のガス状冷媒は、容量調整弁３６およびホットガスバイパス配管３５を通り、膨張弁３３により断熱膨張されて比較的低温となった冷媒に混合される。膨張弁３３の出口側に流下するホットガス流量は、容量調整弁３６の設定値および第１電磁弁３７の開時間により定まる。第１、第２電磁弁３７、３８の開閉の結果、熱交換器３４に流入する冷媒の温度が調整され、熱交換器３４で冷却される第１熱媒体が所定の温度に調節される。
The refrigeration cycle of the
図１を再び参照して、２つの負荷回路１２は同じ構成を有している。負荷回路１２のそれぞれは、負荷Ｗに供給されるとともに負荷Ｗから戻される第２熱媒体が流れる負荷側循環配管系１３と、熱交換器２１の出口側に接続された第１配管系４１と負荷側循環配管系１３とを接続する供給側配管系１４と、熱交換器２１の入口側に接続された第２配管系４２と負荷側循環配管系１３とを接続する戻り側配管系１５と、負荷側循環配管系１３に配置されて第２熱媒体を循環させるポンプ６０（第２循環手段に相当する）と、供給側配管系１４を通って負荷側循環配管系１３に流下させる第２熱媒体の流量を調整するための第１バルブ５１と、を備えている。そして、チラー装置１０は、第１配管系４１、供給側配管系１４、戻り側配管系１５、第２配管系４２、および第１バルブ５１を介して、負荷側循環配管系１３と熱交換器２１との間で、第２循環手段６０のみによって第２熱媒体を循環させている。
Referring again to FIG. 1, the two
供給側配管系１４を通って負荷側循環配管系１３に流下する第２熱媒体の流量は、戻り側配管系１５を通って負荷側循環配管系１３から熱交換器２１の入口側に戻る第２熱媒体の流量に等しい。したがって、第１バルブ５１は、供給側配管系１４あるいは戻り側配管系１５のいずれの側に配置してもよい。本実施形態では、戻り側配管系１５に第１バルブ５１を配置してある。また、第１バルブ５１として流量調整可能な三方弁を使用し、第１バルブ５１を負荷側循環配管系１３と戻り側配管系１５との分岐点に配置してある。第１バルブ５１として二方弁を使用して、第２熱媒体の流量を調整してもよい。
The flow rate of the second heat medium flowing down to the load side
チラー装置１０は、さらに、第２熱媒体を保有するタンク２２と、第３、第４配管系４３、４４と、第２バルブ５２と、第２熱媒体の温度を検出する第１〜第４センサ７１、７２、７３、７４と、チラー装置１０全体の制御を司るコントローラ８０と、を備えている。
The
第３配管系４３は、第１配管系４１から分岐して、タンク２２の入口側に至っている。第４配管系４４は、タンク２２の出口側から、第３配管系４３が第１配管系４１から分岐した位置よりも下流側かつ供給側配管系１４のそれぞれよりも上流側の位置において第１配管系４１に合流している。
The
符号４６は、負荷Ｗに接続された入口配管４７を接続する供給ポートを示し、符号４８は、負荷Ｗに接続された出口配管４９を接続する戻りポートを示している。符号４５は、負荷Ｗをバイパスする第５配管系である。第５配管系４５には、開閉バルブ５６が設けられている。第５配管系４５は、通常運転時には使用せず、メンテナンス時などにおいて使用される。
上述した配管系１３、１４、１５、４１、４２、４３、４４、４５のそれぞれは、１または複数の配管を接続して構成されている。
Each of the
第２バルブ５２は、第１配管系４１から第３配管系４３を通ってタンク２２に流下させる第２熱媒体の流量を調整するために設けられている。第２バルブ５２として流量調整可能な三方弁を使用し、第２バルブ５２を第１配管系４１と第３配管系４３との分岐点に配置してある。第２バルブ５２として二方弁を使用して、第２熱媒体の流量を調整してもよい。
The second valve 52 is provided to adjust the flow rate of the second heat medium that flows from the
第１センサ７１（供給温度センサに相当する）は、負荷側循環配管系１３のうち負荷Ｗの上流側に取り付けられ、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を検出する。第２センサ７２は、ポンプ６０の入口に取り付けられ、ポンプ６０の入口における第２熱媒体の温度Ｔ２を検出する。第３センサ７３は、熱交換器２１の出口に取り付けられ、熱交換器２１の出口における第２熱媒体の温度Ｔ３を検出する。第４センサ７４（タンク用センサに相当する）は、タンク２２に取り付けられ、タンク２２に保有される第２熱媒体の温度Ｔ４を検出する。第１〜第４センサ７１、７２、７３、７４は、測温抵抗体や熱電対などから構成されている。
The first sensor 71 (corresponding to the supply temperature sensor) is attached to the upstream side of the load W in the load-side
コントローラ８０は、第１バルブ５１のそれぞれの開閉、および第２バルブ５２の開閉を制御する。コントローラ８０は、ＣＰＵやメモリを主体に構成され、第１〜第４センサ７１、７２、７３、７４において検出した温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に関する信号が入力され、開度を調整するための制御信号が第１、第２バルブ５１、５２に出力される。コントローラ８０には、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１などを設定する例えばテンキーなどの図示しない入力装置が接続されている。コントローラ８０はまた、冷凍機３０にも接続され、容量制御のための制御信号が第１、第２電磁弁３７、３８に出力されて、ホットガス流量が制御される。メモリには、チラー装置１０の動作を制御するのに必要な各種パラメータやプログラムなどが記憶される。
The
チラー装置１０および負荷Ｗの全体の動特性を正確にシミュレーションすることは事実上不可能である。このため、最終的な各種パラメータの値については、チラー装置１０および負荷Ｗの全体の試運転を行いながら、トライアンドエラーにより決定される。決定されたパラメータ値はメモリに記憶される。
It is virtually impossible to accurately simulate the overall dynamic characteristics of the
このチラー装置１０では、タンク２２を負荷回路１２に直列的に配置するのではなく、第１配管系４１に並列的に接続してある。そして、チラー装置１０は、コントローラ８０によって、第２バルブ５２を閉じることにより、タンク２２に保有した第２熱媒体を熱交換器２１に導かないようにして、残余の第２熱媒体を熱交換器２１において冷却する運転を実施できる。
In the
タンク２２に保有した第２熱媒体を熱交換器２１に導かないようにして、残余の第２熱媒体を熱交換器２１において冷却する運転を実施できるので、装置の立ち上げ時に、必要量以上の第２熱媒体を冷却する必要がない。したがって、装置の立ち上げを迅速に行うことが可能となる。
Since the second heat medium held in the tank 22 is not guided to the
チラー装置１０はさらに、コントローラ８０によって、第１バルブ５１のそれぞれの開閉、および第２バルブ５２の開閉を制御することによって、タンク２２に保有される第２熱媒体の温度Ｔ４を負荷Ｗのそれぞれに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１よりも低い温度に保っている。また、供給側配管系１４を流れる第２熱媒体を負荷側循環配管系１３を流れる第２熱媒体に混合することによって、負荷Ｗのそれぞれに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を調整自在となっている。具体的には、負荷Ｗのそれぞれに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を、タンク２２に保有される第２熱媒体の温度Ｔ４よりも高く、かつ、戻り側配管系１５を流れる第２熱媒体の温度よりも低い温度に調整する運転を実施できる。
The
負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１は、負荷回路１２毎に異なる温度でもよい。コントローラ８０は、第１バルブ５１のそれぞれの開閉を制御することにより、負荷回路１２のそれぞれを独立して温度調整することができる。
The temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W may be different for each
タンク２２に保有される第２熱媒体の温度Ｔ４を、負荷Ｗのそれぞれに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１よりも低い温度に調整して保有しているので、負荷Ｗの温度上昇が大きいときでも、第２熱媒体の温度Ｔ１を直ぐに低くして、負荷Ｗの温度を迅速に下げることができる。したがって、負荷Ｗの温度を応答性良く制御できる。 Since the temperature T4 of the second heat medium held in the tank 22 is adjusted to a temperature lower than the temperature T1 of the second heat medium supplied to each of the loads W, the temperature rise of the load W is large. Even at times, the temperature T1 of the second heat medium can be immediately lowered to quickly reduce the temperature of the load W. Therefore, the temperature of the load W can be controlled with good responsiveness.
負荷回路１２は、さらに、負荷側循環配管系１３に配置され第２熱媒体を加熱する電気ヒータ９０（加熱部に相当する）を有している。コントローラ８０は、電気ヒータ９０の作動を制御することによって、負荷Ｗのそれぞれに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を、目標とする温度まで昇温する。電気ヒータ９０により第２熱媒体を加熱して、負荷Ｗの温度を所望の温度にまで迅速に高めることができる。加熱部は、電気ヒータ９０に限られず、第２熱媒体を加熱する機能を有する限りにおいて適宜選択できる。
The
タンク２２に保有される第２熱媒体を必要に応じて負荷Ｗに供給する形態では、チラー装置１０に含まれる第２熱媒体の全量を電気ヒータ９０によって再加熱した後に、さらに第２熱媒体の全量を再冷却する必要がない。このため、電気ヒータ９０によって再度加熱する際の、エネルギーロスを可及的に低減でき、チラー装置１０を効率良く運転できる。
In the embodiment in which the second heat medium held in the tank 22 is supplied to the load W as necessary, the second heat medium is further heated after the entire amount of the second heat medium contained in the
なお、ポンプ６０は、負荷回路１２で第２熱媒体を循環できればよいため、その配置位置は図示のように電気ヒータ９０の入口側に限られるものではない。例えば、電気ヒータ９０の出口側に配置し、加熱された第２熱媒体を送り出す位置に配置してもよい。また、ポンプ６０を負荷Ｗの上流側に配置してあるが、負荷Ｗの下流側に配置して、第２熱媒体を循環させるようにすることもできる。
In addition, since the
チラー装置１０は、負荷Ｗに要求される下限温度から上限温度までの温度範囲で、第２熱媒体の温度を制御できなければならない。したがって、冷凍機３０の冷却能力は、第２熱媒体の循環流量、負荷Ｗの下限温度、負荷Ｗにおける発熱量などに基づいて決定され、電気ヒータ９０の加熱能力は、第２熱媒体の循環流量、負荷Ｗの上限温度などに基づいて決定される。
The
チラー装置１０の性能仕様の一例を挙げれば、制御温度として、−６５℃〜＋３０℃であり、制御精度として、一定負荷のときに±１．０℃、負荷変動時に±２．０℃である。また、昇降温性能として、停止状態から立上げる場合において、常温（２５℃）から下限温度（−６５℃）まで１５分以内に到達でき（無負荷状態において）、運転中の場合において、１分間に３０℃の速さで温度変化ができる（昇降ともに、全温度域にて）。
As an example of the performance specification of the
次に、チラー装置１０の種々の運転について説明する。なお、媒体の温度、バルブ５１、５２の開度、電気ヒータ９０の出力については一例を示すものであって、本発明は例示した数値に限定されるものではない。
Next, various operations of the
（１）立ち上げ運転
図３は、チラー装置１０の立ち上げ運転の初期における第２熱媒体の流れを示す図、図４は、チラー装置１０の立ち上げ運転において、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１の変化を、第１バルブ５１の開度の変化、第２バルブ５２の開度の変化、および、電気ヒータ９０のオン−オフ作動の変化とともに示す図である。説明の便宜上、第１バルブ５１および第２バルブ５２を構成する三方弁の３つのポートのうち、第２熱媒体が流入するポートをＡポートとする。第２熱媒体を分流するポートのうち、第２熱媒体を負荷側循環配管系１３に流下させる側をＢポートとし、他方をＣポートとする。各バルブ５１、５２の開度は、ＡポートとＢポートとの間の開度（「ＡＢポート」と記す）およびＡポートとＣポートとの間の開度（「ＡＣポート」と記す）を示している。
(1) Startup Operation FIG. 3 is a diagram showing the flow of the second heat medium in the initial stage of the startup operation of the
立ち上げ運転は、無負荷状態において、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を＋３０℃から−６５℃にする運転である。設定温度は、−６５℃である。 The start-up operation is an operation in which the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W is changed from + 30 ° C. to −65 ° C. in a no-load state. The set temperature is -65 ° C.
図４に示すように、立ち上げ運転は、第１、第２バルブ５１、５２および電気ヒータ９０の作動状態の違いから、ａ区間（立上げ時）、ｂ区間（移行区間）、ｃ区間（温調モード）に大別できる。各区間において、第１、第２バルブ５１、５２および電気ヒータ９０は次のように作動している。
As shown in FIG. 4, the start-up operation is performed in a section (during start-up), section b (transition section), section c (from the difference in operating states of the first and second valves 51 and 52 and the electric heater 90 ( Temperature control mode). In each section, the first and second valves 51 and 52 and the
（ａ）ａ区間（立上げ時）
この区間における第１、第２バルブ５１、５２の開閉状態が図３に示される。閉状態のポートは黒塗りによって示され、開状態のポートは白抜きによって示されている。
(A) Section a (at startup)
FIG. 3 shows the open / closed state of the first and second valves 51 and 52 in this section. The closed port is indicated by black, and the open port is indicated by white.
第１バルブ５１ ０ ％（ＡＢポート）
１００ ％（ＡＣポート）
第２バルブ５２ １００ ％（ＡＢポート）
０ ％（ＡＣポート）
電気ヒータ９０ ０ ％
ａ区間においては、起動時に熱負荷を最大限に抑えるために、第２バルブ５２のＡＣポートを全閉とし、第１バルブ５１のＡＣポートを全開とし（図３参照）、熱交換器２１において冷凍機３０の最大能力で第２熱媒体を降温する。電気ヒータ９０の出力は０％（ゼロ）である。第２バルブ５２を閉じることによって、タンク２２に保有した第２熱媒体を熱交換器２１に導かないようにして、残余の第２熱媒体を熱交換器２１において冷却する運転を実施できる。このため、装置の立ち上げ時に、必要量以上の第２熱媒体を冷却する必要がなく、装置の立ち上げが迅速なものとなる。
1st valve 51% (AB port)
100% (AC port)
Second valve 52 100% (AB port)
0% (AC port)
In section a, the AC port of the second valve 52 is fully closed and the AC port of the first valve 51 is fully opened (see FIG. 3) in order to suppress the heat load to the maximum at the time of startup. The second heat medium is cooled at the maximum capacity of the
負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１が設定温度からの偏差＋１０℃程度になると、次のｂ区間（移行区間）に移る。 When the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W reaches about + 10 ° C. from the set temperature, the next b section (transition section) is started.
（ｂ）ｂ区間（移行区間）
第１バルブ５１ ５０ ％（ＡＢポート）
５０ ％（ＡＣポート）
第２バルブ５２ １００ ％（ＡＢポート）
０ ％（ＡＣポート）
電気ヒータ９０ ０ ％
ｂ区間においては、第２バルブ５２のＡＣポートを全閉としたまま、第１バルブ５１のＡＣポートの開度を全開から５０％まで徐々に絞り、ＡＢポートの開度を全閉から５０％まで徐々に開く。
(B) b section (transition section)
1st valve 51 50% (AB port)
50% (AC port)
Second valve 52 100% (AB port)
0% (AC port)
In section b, the AC port of the first valve 51 is gradually reduced from fully open to 50% while the AC port of the second valve 52 is fully closed, and the opening of the AB port is 50% from fully closed. Gradually open until.
負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１が設定温度付近になり、偏差＋５℃程度になると、冷却能力を弱め、次のｃ区間（温調モード）に移る。移行区間においても第２バルブ５２のＡＣポートを全閉としていることから、必要量以上の第２熱媒体を冷却する必要がなく、装置の立ち上げが迅速なものとなる。 When the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W is close to the set temperature and the deviation is about + 5 ° C., the cooling capacity is weakened and the next c section (temperature control mode) is started. Even in the transition section, the AC port of the second valve 52 is fully closed, so that it is not necessary to cool the second heat medium more than the necessary amount, and the apparatus can be started up quickly.
（ｃ）ｃ区間（温調モード）
第１バルブ５１ ５０ ％（開度制御）（ＡＢポート）
５０ ％（開度制御）（ＡＣポート）
第２バルブ５２ ８５ ％（ＡＢポート）
１５ ％（ＡＣポート）
電気ヒータ９０ 出力制御（設定値に対して出力）
ｃ区間においては、冷凍機３０に余力が出てくるので、冷却された第２熱媒体をタンク２２に流下させ、蓄冷する。つまり、第２バルブ５２のＡＣポートの開度を全閉から１５％まで徐々に開き、電気ヒータ９０の入口温度が設定温度よりもやや低い−２〜−５℃程度になるように、第１バルブ５１におけるＡＢポートおよびＡＣポートの開度調整を行う。そして、電気ヒータ９０によって、出力制御を行って昇温し、設定温度に温調する。
(C) c section (temperature control mode)
1st valve 51 50% (opening control) (AB port)
50% (opening control) (AC port)
Second valve 52 85% (AB port)
15% (AC port)
In c section, since surplus power comes out to the
（２）温調運転
図５は、チラー装置１０の温調運転における第２熱媒体の流れを示す図である。第１、第２バルブ５１、５２の開閉状態が図に示されるが、三角状の黒塗りは、開度が調整されて開かれていることを示している。
(2) Temperature Control Operation FIG. 5 is a diagram illustrating the flow of the second heat medium in the temperature control operation of the
温調運転は、負荷変動に応じて、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を設定温度に温調する運転である。設定温度は、−６５℃である。 The temperature adjustment operation is an operation in which the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W is adjusted to a set temperature according to the load fluctuation. The set temperature is -65 ° C.
温調運転では、上述した立ち上げ運転におけるｃ区間（温調モード）と同様に、第１、第２バルブ５１、５２および電気ヒータ９０が作動している。
In the temperature control operation, the first and second valves 51 and 52 and the
第１バルブ５１ ５０ ％（開度制御）（ＡＢポート）
５０ ％（開度制御）（ＡＣポート）
第２バルブ５２ ８５ ％（ＡＢポート）
１５ ％（ＡＣポート）
電気ヒータ９０ 出力制御（設定値に対して出力）
温調運転においては、第２バルブ５２のＡＣポートの開度を１５％程度とし、電気ヒータ９０の入口温度が設定温度よりもやや低い−２〜−５℃程度になるように、第１バルブ５１におけるＡＢポートおよびＡＣポートの開度調整を行う。そして、電気ヒータ９０によって、出力制御を行って昇温し、設定温度に温調する。
1st valve 51 50% (opening control) (AB port)
50% (opening control) (AC port)
Second valve 52 85% (AB port)
15% (AC port)
In the temperature control operation, the opening of the AC port of the second valve 52 is set to about 15%, and the first valve is set so that the inlet temperature of the
このように、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を目標とする温度に維持する温調運転において、コントローラ８０は、第１バルブ５１のそれぞれにおけるＡＢポートおよびＡＣポートの開度を増減調整し、第２バルブ５２の開度を調整する。
As described above, in the temperature control operation in which the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W is maintained at the target temperature, the
上記のとおり、第１バルブ５１のそれぞれの開閉、および第２バルブ５２の開閉を制御することによって、タンク２２に保有される第２熱媒体の温度Ｔ４を負荷Ｗのそれぞれに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１よりも低い温度に保っている。また、供給側配管系１４を流れる第２熱媒体を負荷側循環配管系１３を流れる第２熱媒体に混合することによって、負荷Ｗのそれぞれに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を調整自在となっている。具体的には、負荷Ｗのそれぞれに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を、タンク２２に保有される第２熱媒体の温度Ｔ４よりも高く、かつ、戻り側配管系１５を流れる第２熱媒体の温度よりも低い温度に調整する運転を実施できる。
As described above, the second heat that supplies the temperature T4 of the second heat medium held in the tank 22 to each of the loads W by controlling the opening and closing of the first valve 51 and the opening and closing of the second valve 52, respectively. The temperature is kept lower than the temperature T1 of the medium. Further, by mixing the second heat medium flowing through the supply-
（３）急冷却運転
図６は、チラー装置１０の急冷却運転の初期における第２熱媒体の流れを示す図、図７は、チラー装置１０の急冷却運転において、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１の変化を、第１バルブ５１の開度の変化、第２バルブ５２の開度の変化、および、電気ヒータ９０のオン−オフ作動の変化とともに示す図である。
(3) Rapid Cooling Operation FIG. 6 is a diagram showing the flow of the second heat medium in the initial stage of the rapid cooling operation of the
急冷却運転は、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を＋３０℃から−６５℃にする運転である。設定温度は、−６５℃である。立ち上げ運転との違いは、タンク２２内に冷却された第２熱媒体が保有されている点である。 The rapid cooling operation is an operation in which the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W is changed from + 30 ° C. to −65 ° C. The set temperature is -65 ° C. The difference from the start-up operation is that the cooled second heat medium is held in the tank 22.
図７に示すように、急冷却運転は、第１、第２バルブ５１、５２および電気ヒータ９０の作動状態の違いから、ａ区間（急冷却区間）、ｂ区間（移行区間）、ｃ区間（温調モード）に大別できる。各区間において、第１、第２バルブ５１、５２および電気ヒータ９０は次のように作動している。
As shown in FIG. 7, the rapid cooling operation is performed in a section (rapid cooling section), section b (transition section), section c (from the difference in operating states of the first and second valves 51 and 52 and the
（ａ）ａ区間（急冷却区間）
この区間における第１、第２バルブ５１、５２の開閉状態が図６に示される。閉状態のポートは黒塗りによって示され、開状態のポートは白抜きによって示されている。
(A) Section a (rapid cooling section)
FIG. 6 shows the open / closed state of the first and second valves 51 and 52 in this section. Ports in the closed state are indicated by black, and ports in the open state are indicated by white.
第１バルブ５１ ０ ％（ＡＢポート）
１００ ％（ＡＣポート）
第２バルブ５２ ０ ％（ＡＢポート）
１００ ％（ＡＣポート）
電気ヒータ９０ ０ ％
ａ区間においては、事前に冷却したタンク２２内の第２熱媒体を第１配管系４１から供給側配管系１４に供給するために、第２バルブ５２のＡＣポートを全開とし、第１バルブ５１のＡＣポートを全開とし（図６参照）、冷蓄熱分を放出して、第２熱媒体を急速に冷却する。電気ヒータ９０の出力は０％（ゼロ）である。
1st valve 51% (AB port)
100% (AC port)
Second valve 52 0% (AB port)
100% (AC port)
In section a, in order to supply the second heat medium in the tank 22 cooled in advance from the
このように、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を急速に降温する急冷却運転において、コントローラ８０は、第２バルブ５２のＡＣポートおよび急速に降温すべき負荷回路１２における第１バルブ５１のＡＣポートを開き、タンク２２に保有している第２熱媒体を、降温すべき負荷回路１２における負荷側循環配管系１３に流下させる。
As described above, in the rapid cooling operation in which the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W is rapidly decreased, the
負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１が設定温度からの偏差＋１０℃程度になると、次のｂ区間（移行区間）に移る。 When the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W reaches about + 10 ° C. from the set temperature, the next b section (transition section) is started.
（ｂ）ｂ区間（移行区間）
第１バルブ５１ ５０ ％（ＡＢポート）
５０ ％（ＡＣポート）
第２バルブ５２ ５０ ％（ＡＢポート）
５０ ％（ＡＣポート）
電気ヒータ９０ ０ ％
ｂ区間においては、第２バルブ５２のＡＣポートの開度を全開から５０％まで徐々に絞り、ＡＢポートの開度を全閉から５０％まで徐々に開く。第１バルブ５１のＡＣポートの開度を全開から５０％まで徐々に絞り、ＡＢポートの開度を全閉から５０％まで徐々に開く。
(B) b section (transition section)
1st valve 51 50% (AB port)
50% (AC port)
Second valve 52 50% (AB port)
50% (AC port)
In the section b, the opening degree of the AC port of the second valve 52 is gradually reduced from fully opened to 50%, and the opening degree of the AB port is gradually opened from fully closed to 50%. The opening degree of the AC port of the first valve 51 is gradually reduced from fully opened to 50%, and the opening degree of the AB port is gradually opened from fully closed to 50%.
負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１が設定温度付近になり、偏差＋５℃程度になると、冷却能力を弱め、次のｃ区間（温調モード）に移る。 When the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W is close to the set temperature and the deviation is about + 5 ° C., the cooling capacity is weakened and the next c section (temperature control mode) is started.
（ｃ）ｃ区間（温調モード）
第１バルブ５１ ５０ ％（開度制御）（ＡＢポート）
５０ ％（開度制御）（ＡＣポート）
第２バルブ５２ ５０ ％（ＡＢポート）
５０ ％（ＡＣポート）
電気ヒータ９０ 出力制御（設定値に対して出力）
ｃ区間においては、電気ヒータ９０の入口温度が設定温度よりもやや低い−２〜−５℃程度になるように、第１バルブ５１におけるＡＢポートおよびＡＣポートの開度調整を行う。そして、電気ヒータ９０によって、出力制御を行って昇温し、設定温度に温調する。
(C) c section (temperature control mode)
1st valve 51 50% (opening control) (AB port)
50% (opening control) (AC port)
Second valve 52 50% (AB port)
50% (AC port)
In the section c, the opening of the AB port and the AC port in the first valve 51 is adjusted so that the inlet temperature of the
タンク２２に保有される第２熱媒体の温度Ｔ４と熱交換器２１の出口における第２熱媒体の温度Ｔ３との差が５℃程度まで近づいたところで、タンク２２に保有される第２熱媒体からの放熱を停止するため、第２バルブ５２のＡＣポートを全閉とし、ＡＢポートを全開とし、蓄熱媒体の切り離しを行う。
When the difference between the temperature T4 of the second heat medium held in the tank 22 and the temperature T3 of the second heat medium at the outlet of the
タンク２２内部の第２熱媒体の放熱・蓄熱の判断は、温度設定時にＴ３−Ｔ４の温度差−３５℃程度で放熱運転（急冷却運転）を開始し、Ｔ３−Ｔ４の温度差が−５℃まで近づいたところで第２熱媒体の切り離しを行う。 The determination of heat dissipation and heat storage of the second heat medium inside the tank 22 starts the heat dissipating operation (rapid cooling operation) at a temperature difference of T3-T4 of about −35 ° C. when the temperature is set, and the temperature difference of T3-T4 is −5 The second heat medium is separated when approaching to ° C.
（４）急加熱運転
図８は、チラー装置１０の急加熱運転の初期における第２熱媒体の流れを示す図、図９は、チラー装置１０の急加熱運転において、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１の変化を、第１バルブ５１の開度の変化、第２バルブ５２の開度の変化、および、電気ヒータ９０のオン−オフ作動の変化とともに示す図である。
(4) Rapid Heating Operation FIG. 8 is a diagram showing the flow of the second heat medium in the early stage of the rapid heating operation of the
急加熱運転は、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を−６５℃から＋２０℃にする運転である。設定温度は、＋２０℃である。 The rapid heating operation is an operation in which the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W is changed from −65 ° C. to + 20 ° C. The set temperature is + 20 ° C.
図９に示すように、急加熱運転は、第１、第２バルブ５１、５２および電気ヒータ９０の作動状態の違いから、ａ区間（急加熱区間）、ｂ区間（移行区間）、ｃ区間（温調モード）に大別できる。各区間において、第１、第２バルブ５１、５２および電気ヒータ９０は次のように作動している。
As shown in FIG. 9, the rapid heating operation is performed in a section (rapid heating section), b section (transition section), c section (from the difference in operating states of the first and second valves 51 and 52 and the
（ａ）ａ区間（急加熱区間）
この区間における第１、第２バルブ５１、５２の開閉状態が図８に示される。閉状態のポートは黒塗りによって示され、開状態のポートは白抜きによって示されている。
(A) a section (rapid heating section)
FIG. 8 shows the open / closed state of the first and second valves 51 and 52 in this section. The closed port is indicated by black, and the open port is indicated by white.
第１バルブ５１ １００ ％（ＡＢポート）
０ ％（ＡＣポート）
第２バルブ５２ １００ ％（ＡＢポート）
０ ％（ＡＣポート）
電気ヒータ９０ １００ ％
ａ区間においては、熱交換器２１をバイパスして第２熱媒体を循環させるために、第１バルブ５１のＡＣポートを閉じてＡＢポートを全開とし、第２バルブ５２のＡＢポートを全開とする（図８参照）。電気ヒータ９０の出力を１００％にして、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を昇温する。冷凍機３０の運転は継続する。
1st valve 51 100% (AB port)
0% (AC port)
Second valve 52 100% (AB port)
0% (AC port)
In section a, in order to bypass the
このように、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を急速に昇温する急加熱運転において、コントローラ８０は、急速に昇温すべき負荷回路１２における第１バルブ５１のＡＣポートを閉じ、熱交換器２１から出た冷たい第２熱媒体を負荷側循環配管系１３に流下させないようにし、第２熱媒体を負荷側循環配管系１３内で循環させ、電気ヒータ９０を作動する。
In this way, in the rapid heating operation in which the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W is rapidly increased, the
負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１が設定温度からの偏差−１０℃程度になると、次のｂ区間（移行区間）に移る。 When the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W reaches about −10 ° C. from the set temperature, the next b section (transition section) is started.
（ｂ）ｂ区間（移行区間）
第１バルブ５１ ５０ ％（ＡＢポート）
５０ ％（ＡＣポート）
第２バルブ５２ １００ ％（ＡＢポート）
０ ％（ＡＣポート）
電気ヒータ９０ 出力制御（設定値に対して出力）
ｂ区間においては、第２バルブ５２のＡＣポートを全閉としたまま、第１バルブ５１のＡＢポートの開度を全開から５０％まで徐々に絞り、ＡＣポートの開度を全閉から５０％まで徐々に開く。
(B) b section (transition section)
1st valve 51 50% (AB port)
50% (AC port)
Second valve 52 100% (AB port)
0% (AC port)
In section b, the opening of the AB port of the first valve 51 is gradually reduced from fully open to 50% while the AC port of the second valve 52 is fully closed, and the opening of the AC port is 50% from fully closed. Gradually open until.
負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１が設定温度付近になり、偏差−５℃程度になると、加熱能力を弱め、次のｃ区間（温調モード）に移る。 When the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W is close to the set temperature and the deviation is about −5 ° C., the heating capacity is weakened and the next c section (temperature control mode) is started.
（ｃ）ｃ区間（温調モード）
第１バルブ５１ ５０ ％（開度制御）（ＡＢポート）
５０ ％（開度制御）（ＡＣポート）
第２バルブ５２ ８５ ％（ＡＢポート）
１５ ％（ＡＣポート）
電気ヒータ９０ 出力制御（設定値に対して出力）
ｃ区間においては、第２バルブ５２のＡＣポートの開度を全閉から１５％まで徐々に開き、電気ヒータ９０の入口温度が設定温度よりもやや低い−２〜−５℃程度になるように、第１バルブ５１におけるＡＢポートおよびＡＣポートの開度調整を行う。そして、電気ヒータ９０によって、出力制御を行って昇温し、設定温度に温調する。
(C) c section (temperature control mode)
1st valve 51 50% (opening control) (AB port)
50% (opening control) (AC port)
Second valve 52 85% (AB port)
15% (AC port)
In the section c, the opening degree of the AC port of the second valve 52 is gradually opened from fully closed to 15% so that the inlet temperature of the
上述したように、本実施形態のチラー装置１０によれば、熱媒体を循環させる循環手段としては、第１熱媒体を循環するコンプレッサ３１（第１循環手段）と、負荷回路１２のそれぞれに配置されて第２熱媒体を循環するポンプ６０（第２循環手段）とで足りる。前述した特許文献１に記載されたチラー装置に比べて、二次回路に設けるポンプが不要となり、循環手段の設置台数を削減できる。これを通して、省スペース化を図ったチラー装置１０を提供することができる。また、回転機器であるポンプ６０は電磁弁などに比べると電力を要するので、１台でも削減することにより、チラー装置１０全体のランニングコストの低減に寄与することができる。
As described above, according to the
さらに、タンク２２を第１配管系４１に並列的に接続してあるため、第２バルブ５２のＡＣポートを閉じることによって、タンク２２に保有した第２熱媒体を熱交換器２１に導かないようにして、残余の第２熱媒体を熱交換器２１において冷却する運転を実施できる。このため、装置の立ち上げ時に、必要量以上の第２熱媒体を冷却する必要がなく、装置の立ち上げを迅速に行うことが可能となる。
Further, since the tank 22 is connected in parallel to the
また、タンク２２に保有される第２熱媒体の温度Ｔ４を、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１よりも低い温度に調整しているので、負荷Ｗの温度上昇が大きいときでも、第２熱媒体の目標温度を直ぐに低くして、負荷Ｗの温度を迅速に下げることができる。したがって、負荷Ｗの温度を応答性良く制御できる。 Further, since the temperature T4 of the second heat medium held in the tank 22 is adjusted to a temperature lower than the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W, even when the temperature rise of the load W is large, The target temperature of the second heat medium can be immediately lowered to quickly reduce the temperature of the load W. Therefore, the temperature of the load W can be controlled with good responsiveness.
また、第２熱媒体を加熱する電気ヒータ９０を有しているので、電気ヒータ９０により第２熱媒体を加熱して、負荷Ｗの温度を所望の温度にまで迅速に高めることができる。タンク２２に保有される第２熱媒体を必要に応じて負荷Ｗに供給する形態では、チラー装置１０に含まれる第２熱媒体の全量を電気ヒータ９０によって再加熱した後に、さらに第２熱媒体の全量を再冷却する必要がない。このため、電気ヒータ９０によって再度加熱する際の、エネルギーロスを可及的に低減でき、チラー装置１０を効率良く運転できる。
Further, since the
また、コントローラ８０によって、第１バルブ５１におけるＡＢポートおよびＡＣポートの開度を増減調整することによって、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を目標とする温度に維持する温調運転を実現できる。
Further, the
また、コントローラ８０によって、第２バルブ５２のＡＣポートおよび急速に降温すべき負荷回路１２における第１バルブ５１のＡＣポートを開き、タンク２２に保有している第２熱媒体を、降温すべき負荷回路１２における負荷側循環配管系１３に流下させることによって、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を急速に降温する急冷却運転を実現できる。
Further, the
また、コントローラ８０によって、急速に昇温すべき負荷回路１２における第１バルブ５１のＡＣポートを閉じて第２熱媒体を負荷側循環配管系１３内で循環させ、電気ヒータ９０を作動することによって、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を急速に昇温する急加熱運転を実現できる。
Further, the
図１０は、本発明の他の実施形態に係るチラー装置１０ａを示す構成図である。チラー装置１０と同じ部材には同じ符号を付し、その説明は一部省略する。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a chiller device 10a according to another embodiment of the present invention. The same members as those of the
図１０を参照して、このチラー装置１０ａにあっては、一次回路１１は、さらに、熱交換器２１から出た第１熱媒体をタンク２２ａに流下させるとともにタンク２２ａに保有される第２熱媒体と熱交換した第１熱媒体を冷凍機３０に戻す分岐配管系２４と、分岐配管系２４に配置され熱交換器２１から出た第１熱媒体をタンク２２ａに流下させる第３バルブ５３と、を有している。チラー装置１０ａは、タンク２２ａを、第１熱媒体と第２熱媒体との間で熱交換を行なう熱交換器として機能させることができる。タンク２２ａは、第２熱媒体を循環させていない場合であっても、第１熱媒体との熱交換により冷却された第２熱媒体を保有することができる。
Referring to FIG. 10, in this chiller device 10a, the primary circuit 11 further causes the first heat medium output from the
前述したように、熱交換器２１は、伝熱面積が広くて熱交換効率が高いが、第２熱媒体を保有する量が比較的少ない構造を有する熱交換器である。一方、タンク２２ａは、第１熱媒体が流れるチューブを第２熱媒体内に浸漬させ、第２熱媒体を保有する量が比較的多い構造を有する熱交換器となっている。
As described above, the
コントローラ８０は、第３バルブ５３の開度の調整を制御する。第３バルブ５３の開度を調整することにより、熱交換器２１から出た第１熱媒体の一部をタンク２２ａに流下させて、タンク２２ａにおける第１熱媒体の熱交換量を調整することができる。
The
このチラー装置１０ａでは、タンク２２ａに保有される第２熱媒体の温度Ｔ４を、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１よりも低い温度に保っている。そして、チラー装置１０ａは、コントローラ８０によって、第１バルブ５１、および第２バルブ５２の開度を調整し、タンク２２ａから第４配管系４４を経て第１配管系４１に流下する第２熱媒体の量を調整することによって、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を、タンク２２ａに保有される第２熱媒体の温度Ｔ４よりも高い温度に調整自在となっている。
In the chiller device 10a, the temperature T4 of the second heat medium held in the tank 22a is kept lower than the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W. The chiller device 10a adjusts the opening degree of the first valve 51 and the second valve 52 by the
タンク２２ａに保有される第２熱媒体の温度Ｔ４を、負荷Ｗに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１よりも低い温度に調整しているので、負荷Ｗの温度上昇が大きいときでも、第２熱媒体の温度Ｔ１を直ぐに低くして、負荷Ｗの温度を迅速に下げることができる。したがって、負荷Ｗの温度を応答性良く制御できる。 Since the temperature T4 of the second heat medium held in the tank 22a is adjusted to a temperature lower than the temperature T1 of the second heat medium supplied to the load W, even when the temperature rise of the load W is large, the second heat medium temperature T4 is adjusted. The temperature T1 of the heat medium can be immediately lowered to quickly reduce the temperature of the load W. Therefore, the temperature of the load W can be controlled with good responsiveness.
チラー装置１０ａは、上述したチラー装置１０と同様に運転される。特に、タンク２２ａ内の第２熱媒体を第１熱媒体との熱交換により冷却することができるので、冷凍機３０の余力に応じて、タンク２２ａに保有される第２熱媒体を冷却しておくことができる。例えば、立ち上げ運転や急加熱運転におけるｃ区間（温調モード）において、冷凍機３０の余力にて、タンク２２ａに保有される第２熱媒体を冷却しておくことができる。
The chiller device 10a is operated in the same manner as the
上述した実施形態と同様に、他の実施形態においても、装置の立ち上げを迅速に行うことができ、さらに、熱媒体を循環させるポンプなどの手段の設置台数の削減を通して、省スペース化を図ることができる。 Similar to the above-described embodiment, in other embodiments, the apparatus can be quickly started up, and further, space saving can be achieved by reducing the number of installed units such as a pump for circulating the heat medium. be able to.
第２熱媒体を保有するタンク２２、２２ａを備える実施形態について図示したが、本発明は、急冷却運転が要求されないためにタンク２２、２２ａを備えていないチラー装置にも適用することができる。この場合のチラー装置も、熱媒体を循環させるポンプなどの手段の設置台数の削減を通して、省スペース化を図ることができる。コントローラ８０は、第１バルブ５１のそれぞれの開閉を制御することによって、供給側配管系１４を流れる第２熱媒体を負荷側循環配管系１３を流れる第２熱媒体に混合することによって、負荷Ｗのそれぞれに供給する第２熱媒体の温度Ｔ１を、戻り側配管系１５を流れる第２熱媒体の温度よりも低い温度に調整する運転を実施する。
Although the embodiment including the tanks 22 and 22a holding the second heat medium is illustrated, the present invention can also be applied to a chiller device that does not include the tanks 22 and 22a because the rapid cooling operation is not required. The chiller apparatus in this case can also save space by reducing the number of installed units such as a pump for circulating the heat medium. The
１０ チラー装置、
１０ａ チラー装置、
１１ 一次回路、
１２ 負荷回路、
１３ 負荷側循環配管系、
１４ 供給側配管系、
１５ 戻り側配管系、
２１ 熱交換器、
２２ タンク、
２２ａ 熱交換器としても機能するタンク、
２３ 一次側循環配管系、
２４ 分岐配管系、
３０ 冷凍機、
３１ コンプレッサ（第１循環手段）、
４１ 第１配管系、
４２ 第２配管系、
４３ 第３配管系、
４４ 第４配管系、
４５ 第５配管系、
５１ 第１バルブ、
５２ 第２バルブ、
５３ 第３バルブ、
５６ 開閉バルブ、
６０ ポンプ（第２循環手段）、
７１ 第１センサ（供給温度センサ）、
７２ 第２センサ、
７３ 第３センサ、
７４ 第４センサ（タンク用センサ）、
８０ コントローラ、
９０ 電気ヒータ（加熱部）、
Ｗ 負荷。
10 Chiller device,
10a chiller device,
11 Primary circuit,
12 Load circuit,
13 Load-side circulation piping system,
14 Supply side piping system,
15 Return side piping system,
21 heat exchanger,
22 tanks,
22a A tank that also functions as a heat exchanger,
23 Primary circulation piping system,
24 branch piping system,
30 refrigerators,
31 Compressor (first circulation means),
41 First piping system,
42 Second piping system,
43 Third piping system,
44 Fourth piping system,
45 Fifth piping system,
51 first valve,
52 second valve,
53 Third valve,
56 Open / close valve,
60 pump (second circulation means),
71 1st sensor (supply temperature sensor),
72 second sensor,
73 Third sensor,
74 Fourth sensor (tank sensor),
80 controller,
90 Electric heater (heating unit),
W Load.
Claims (7)
前記第１熱媒体とは異なる第２熱媒体をそれぞれの負荷（Ｗ）に供給する複数の負荷回路（１２）と、
前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間の熱交換を行なう熱交換器（２１）と、を有し、
前記一次回路（１１）は、
第１熱媒体を冷却する冷凍機（３０）と、
前記冷凍機（３０）と前記熱交換器（２１）との間で前記第１熱媒体が流れる一次側循環配管系（２３）と、
前記一次側循環配管系（２３）に配置されて前記第１熱媒体を循環させる第１循環手段（３１）と、を備え、
前記負荷回路（１２）のそれぞれは、
前記負荷（Ｗ）に供給されるとともに前記負荷（Ｗ）から戻される前記第２熱媒体が流れる負荷側循環配管系（１３）と、
前記熱交換器（２１）の出口側に接続された第１配管系（４１）と前記負荷側循環配管系（１３）とを接続する供給側配管系（１４）と、
前記熱交換器（２１）の入口側に接続された第２配管系（４２）と前記負荷側循環配管系（１３）とを接続する戻り側配管系（１５）と、
前記負荷側循環配管系（１３）に配置されて前記第２熱媒体を循環させる第２循環手段（６０）と、
前記供給側配管系（１４）を通って前記負荷側循環配管系（１３）に流下させる前記第２熱媒体の流量を調整するための第１バルブ（５１）と、を備え、
前記負荷側循環配管系（１３）と前記熱交換器（２１）との間で、前記第２循環手段（６０）のみによって前記第２熱媒体を循環させてなるチラー装置。 A primary circuit (11) through which the first heat medium flows;
A plurality of load circuits (12) for supplying a second heat medium different from the first heat medium to each load (W);
A heat exchanger (21) for performing heat exchange between the first heat medium and the second heat medium,
The primary circuit (11)
A refrigerator (30) for cooling the first heat medium;
A primary-side circulation piping system (23) through which the first heat medium flows between the refrigerator (30) and the heat exchanger (21);
A first circulation means (31) disposed in the primary side circulation piping system (23) for circulating the first heat medium,
Each of the load circuits (12)
A load-side circulation piping system (13) through which the second heat medium that is supplied to the load (W) and returned from the load (W) flows;
A supply-side piping system (14) connecting the first piping system (41) connected to the outlet side of the heat exchanger (21) and the load-side circulation piping system (13);
A return side piping system (15) connecting the second piping system (42) connected to the inlet side of the heat exchanger (21) and the load side circulation piping system (13);
Second circulation means (60) arranged in the load side circulation piping system (13) for circulating the second heat medium;
A first valve (51) for adjusting the flow rate of the second heat medium that flows down to the load-side circulation piping system (13) through the supply-side piping system (14),
A chiller device in which the second heat medium is circulated only by the second circulation means (60) between the load-side circulation piping system (13) and the heat exchanger (21).
前記第１バルブ（５１）のそれぞれの開閉を制御するコントローラ（８０）と、をさらに有し、
前記コントローラ（８０）は、前記第１バルブ（５１）のそれぞれの開閉を制御することによって、前記供給側配管系（１４）を流れる前記第２熱媒体を前記負荷側循環配管系（１３）を流れる前記第２熱媒体に混合することによって、前記負荷（Ｗ）のそれぞれに供給する前記第２熱媒体の温度（Ｔ１）を、前記戻り側配管系（１５）を流れる前記第２熱媒体の温度よりも低い温度に調整する運転を実施する請求項１に記載のチラー装置。 A supply temperature sensor (71) for detecting a temperature (T1) of the second heat medium supplied to each of the loads (W);
A controller (80) for controlling the opening and closing of each of the first valves (51),
The controller (80) controls the opening and closing of each of the first valves (51), thereby allowing the second heat medium flowing through the supply side piping system (14) to flow through the load side circulation piping system (13). By mixing with the second heat medium flowing, the temperature (T1) of the second heat medium supplied to each of the loads (W) is changed to the temperature of the second heat medium flowing through the return side piping system (15). The chiller device according to claim 1, wherein an operation of adjusting to a temperature lower than the temperature is performed.
前記第１配管系（４１）から分岐して、前記タンク（２２）の入口側に至る第３配管系（４３）と、
前記タンク（２２）の出口側から、前記第３配管系（４３）が前記第１配管系（４１）から分岐した位置よりも下流側かつ前記供給側配管系（１４）のそれぞれよりも上流側の位置において前記第１配管系（４１）に合流する第４配管系（４４）と、
前記第１配管系（４１）から前記第３配管系（４３）を通って前記タンク（２２）に流下させる前記第２熱媒体の流量を調整するための第２バルブ（５２）と、
前記タンク（２２）に保有される前記第２熱媒体の温度（Ｔ４）を検出するタンク用センサ（７４）と、をさらに有し、
前記コントローラ（８０）は、前記第１バルブ（５１）のそれぞれの開閉、および前記第２バルブ（５２）の開閉を制御し、
前記コントローラ（８０）は、前記第２バルブ（５２）を閉じることによって、前記タンク（２２）に保有した前記第２熱媒体を前記熱交換器（２１）に導かないようにして、残余の前記第２熱媒体を前記熱交換器（２１）において冷却する運転を実施し、
前記コントローラ（８０）はさらに、前記第１バルブ（５１）のそれぞれの開閉、および前記第２バルブ（５２）の開閉を制御することによって、前記タンク（２２）に保有される前記第２熱媒体の温度（Ｔ４）を前記負荷（Ｗ）のそれぞれに供給する前記第２熱媒体の温度（Ｔ１）よりも低い温度に保ちつつ、前記供給側配管系（１４）を流れる前記第２熱媒体を前記負荷側循環配管系（１３）を流れる前記第２熱媒体に混合することによって、前記負荷（Ｗ）のそれぞれに供給する前記第２熱媒体の温度（Ｔ１）を、前記タンク（２２）に保有される前記第２熱媒体の温度（Ｔ４）よりも高く、かつ、前記戻り側配管系（１５）を流れる前記第２熱媒体の温度よりも低い温度に調整する運転を実施する請求項２に記載のチラー装置。 A tank (22) holding the second heat medium;
A third piping system (43) branched from the first piping system (41) and reaching the inlet side of the tank (22);
From the outlet side of the tank (22), the third piping system (43) is located downstream from the position where the third piping system (43) branches from the first piping system (41) and upstream from the supply side piping system (14). A fourth piping system (44) joining the first piping system (41) at a position of
A second valve (52) for adjusting the flow rate of the second heat medium flowing down from the first piping system (41) to the tank (22) through the third piping system (43);
A tank sensor (74) for detecting the temperature (T4) of the second heat medium held in the tank (22),
The controller (80) controls the opening and closing of the first valve (51) and the opening and closing of the second valve (52),
The controller (80) closes the second valve (52) so as not to guide the second heat medium held in the tank (22) to the heat exchanger (21), so An operation of cooling the second heat medium in the heat exchanger (21) is performed,
The controller (80) further controls the opening and closing of each of the first valves (51) and the opening and closing of the second valve (52), whereby the second heat medium held in the tank (22). The second heat medium flowing through the supply side piping system (14) is maintained at a temperature lower than the temperature (T1) of the second heat medium that supplies the temperature (T4) to each of the loads (W). The temperature (T1) of the second heat medium supplied to each of the loads (W) is mixed in the tank (22) by mixing with the second heat medium flowing through the load-side circulation piping system (13). The operation of adjusting the temperature to be higher than the temperature (T4) of the held second heat medium and lower than the temperature of the second heat medium flowing through the return side piping system (15) is performed. The chiller device described in 1.
前記熱交換器（２１）から出た前記第１熱媒体を前記タンク（２２ａ）に流下させるともに前記タンク（２２ａ）に保有される前記第２熱媒体と熱交換した前記第１熱媒体を前記冷凍機（３０）に戻すための分岐配管系（２４）と、
前記分岐配管系（２４）に配置され前記熱交換器（２１）から出た前記第１熱媒体を前記タンク（２２ａ）に流下させる第３バルブ（５３）と、を備え、
前記タンク（２２ａ）を、前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との間で熱交換を行なう熱交換器として機能させることが自在な請求項３に記載のチラー装置。 The primary circuit (11) further includes:
The first heat medium that has flowed down from the heat exchanger (21) to the tank (22a) and exchanged heat with the second heat medium held in the tank (22a) A branch piping system (24) for returning to the refrigerator (30);
A third valve (53) disposed in the branch piping system (24) and causing the first heat medium flowing out from the heat exchanger (21) to flow down to the tank (22a),
The chiller device according to claim 3, wherein the tank (22a) can function as a heat exchanger that performs heat exchange between the first heat medium and the second heat medium.
前記負荷側循環配管系（１３）に配置され前記第２熱媒体を加熱する加熱部（９０）をさらに備え、
前記コントローラ（８０）は、前記加熱部（９０）の作動を制御することによって、前記負荷（Ｗ）のそれぞれに供給する前記第２熱媒体の温度（Ｔ１）を、目標とする温度まで昇温する請求項２〜請求項５のいずれか１つに記載のチラー装置。 Each of the load circuits (12)
A heating unit (90) disposed in the load-side circulation piping system (13) for heating the second heat medium;
The controller (80) raises the temperature (T1) of the second heat medium supplied to each of the loads (W) to a target temperature by controlling the operation of the heating unit (90). The chiller device according to any one of claims 2 to 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008009651A JP2009168403A (en) | 2008-01-18 | 2008-01-18 | Chiller device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008009651A JP2009168403A (en) | 2008-01-18 | 2008-01-18 | Chiller device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009168403A true JP2009168403A (en) | 2009-07-30 |
Family
ID=40969781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008009651A Pending JP2009168403A (en) | 2008-01-18 | 2008-01-18 | Chiller device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009168403A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011052913A (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Nishiyama Corp | Pump circulation amount control temperature control device |
| JP2011247567A (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Nishiyama Corp | Low-temperature heat storage cooling apparatus |
| CN103257657A (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-21 | 精工爱普生株式会社 | Handler and part inspecting apparatus |
| JP2020063905A (en) * | 2020-02-03 | 2020-04-23 | 伸和コントロールズ株式会社 | Temperature control device |
| CN112781263A (en) * | 2019-11-08 | 2021-05-11 | Ckd株式会社 | Temperature control system and comprehensive temperature control system |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11183005A (en) * | 1997-12-24 | 1999-07-06 | Innotech Corp | Chiller |
| JP2002023862A (en) * | 2000-05-02 | 2002-01-25 | Nishiyama:Kk | Temperature controller |
| JP2002372360A (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Hitachi Ltd | Cooling method |
| JP2003240399A (en) * | 2002-02-15 | 2003-08-27 | Hoshizaki Electric Co Ltd | Cooling storage shed |
| JP2005210080A (en) * | 2003-12-25 | 2005-08-04 | Tokyo Electron Ltd | Temperature-control method and temperature-control device |
| JP2005265284A (en) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Denso Corp | Brine type air-conditioner |
-
2008
- 2008-01-18 JP JP2008009651A patent/JP2009168403A/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11183005A (en) * | 1997-12-24 | 1999-07-06 | Innotech Corp | Chiller |
| JP2002023862A (en) * | 2000-05-02 | 2002-01-25 | Nishiyama:Kk | Temperature controller |
| JP2002372360A (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Hitachi Ltd | Cooling method |
| JP2003240399A (en) * | 2002-02-15 | 2003-08-27 | Hoshizaki Electric Co Ltd | Cooling storage shed |
| JP2005210080A (en) * | 2003-12-25 | 2005-08-04 | Tokyo Electron Ltd | Temperature-control method and temperature-control device |
| JP2005265284A (en) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Denso Corp | Brine type air-conditioner |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011052913A (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Nishiyama Corp | Pump circulation amount control temperature control device |
| JP2011247567A (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Nishiyama Corp | Low-temperature heat storage cooling apparatus |
| CN103257657A (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-21 | 精工爱普生株式会社 | Handler and part inspecting apparatus |
| CN103257657B (en) * | 2012-02-14 | 2016-12-28 | 精工爱普生株式会社 | Carrier and parts check device |
| CN112781263A (en) * | 2019-11-08 | 2021-05-11 | Ckd株式会社 | Temperature control system and comprehensive temperature control system |
| JP2020063905A (en) * | 2020-02-03 | 2020-04-23 | 伸和コントロールズ株式会社 | Temperature control device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101109730B1 (en) | Chiller apparatus for semiconductor process and Method for controlling temperature in the same | |
| KR100859245B1 (en) | Heat pump hot water supply floor heating apparatus | |
| KR101739369B1 (en) | Temperature Control System for Chiller of Semiconductor Device | |
| JP5175138B2 (en) | Water heater | |
| WO2010109632A1 (en) | Temperature regulator, fluid supply system, heating system, method of fixing temperature regulator, and fluid supply method | |
| WO2015137000A1 (en) | Chilling machine | |
| JP2009168403A (en) | Chiller device | |
| JP2002174438A (en) | Cooling system | |
| JP2008309428A (en) | Flow rate control device of heat source system and flow rate control method of heat source system | |
| JP2008215730A (en) | Cooling system and method using free cooling | |
| JP2008196794A (en) | Heat pump hot water supply cooling/heating apparatus | |
| JP4871800B2 (en) | Chiller device | |
| KR101966137B1 (en) | Heating and cooling system with heat pump | |
| US11353234B2 (en) | Air conditioning system | |
| JP2003214682A (en) | Brine temperature control apparatus using proportional control valve | |
| JP2011052913A (en) | Pump circulation amount control temperature control device | |
| JP2012013280A (en) | Water heat source heat pump unit piping system | |
| KR100927391B1 (en) | Chiller device for semiconductor process equipment and its control method | |
| JP2010181088A (en) | Heat pump device | |
| JP5485022B2 (en) | Low temperature heat storage and cooling system | |
| JP4929519B2 (en) | Chilling refrigeration system | |
| JP4183430B2 (en) | Chiller device | |
| EP2947392B1 (en) | Multiple temperature system | |
| CN220601654U (en) | Water supply system | |
| JP2001227780A (en) | Air conditioning system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100804 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20120327 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20120619 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20130108 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |