JP2019016584A5

JP2019016584A5 -

Info

Publication number: JP2019016584A5
Application number: JP2017235120A
Authority: JP
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2019-06-13
Anticipated expiration: 2037-12-07

Description

請求項７に係る発明は、作動流体の液相と気相との相変化により対象機器（２）の温度を調整する機器温調装置であって、
対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器（１０、１０ａ、１０ｂ）と、
機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する上接続部（１５、１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ）と、
機器用熱交換器のうち上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する下接続部（１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６２ａ、１６２ｂ）と、
機器用熱交換器の上接続部と下接続部とを連通する流体通路（６０、６０ａ、６０ｂ）と、
流体通路を流れる液相の作動流体を加熱可能な加熱部（６１、６１ａ、６１ｂ）と、
対象機器を暖機するときに加熱部を作動する制御装置（５）と、を備え、
加熱部は、前記流体通路のうち、重力方向上下に延びている部位に設けられる。

請求項２６に係る発明は、作動流体の液相と気相との相変化により対象機器（２）の温度を調整する機器温調装置であって、
対象機器の冷却時に作動流体が蒸発し、対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器（１０、１０ａ、１０ｂ）と、
機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する上接続部（１５、１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ）と、
機器用熱交換器のうち上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する下接続部（１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６２ａ、１６２ｂ）と、
機器用熱交換器の上接続部と下接続部とを連通する流体通路（６０、６０ａ、６０ｂ）と、
機器用熱交換器の内側にある作動流体の液面（ＦＬ）の高さを跨ぐ高さ方向の位置で流体通路に設けられ、流体通路を流れる作動流体に対し冷熱または温熱を選択的に供給可能な熱供給部材（８５、９３、１００、１０１０、１０２０、１０３０、１０４０、２００）と、を備える。

Claims

作動流体の液相と気相との相変化により対象機器（２）の温度を調整する機器温調装置であって、
前記対象機器の冷却時に作動流体が蒸発し、前記対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、前記対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器（１０、１０ａ、１０ｂ）と、
前記機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する上接続部（１５、１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ）と、
前記機器用熱交換器のうち前記上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する下接続部（１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６２ａ、１６２ｂ）と、
前記機器用熱交換器より重力方向上側に配置され、前記機器用熱交換器で蒸発した作動流体を放熱させることにより作動流体を凝縮させる凝縮器（３０、３０ａ、３０ｂ）と、
前記凝縮器に気相の作動流体が流入する流入口と前記機器用熱交換器の前記上接続部とを連通する気相通路（５０〜５４）と
前記凝縮器から液相の作動流体を流出する流出口と前記機器用熱交換器の前記下接続部とを連通する液相通路（４０〜４４）と、
前記凝縮器を経路上に含むことなく、前記機器用熱交換器の前記上接続部と前記下接続部とを連通する流体通路（６０、６０ａ、６０ｂ）と、
前記流体通路を流れる液相の作動流体を加熱可能な加熱部（６１、６１ａ、６１ｂ）と、
前記対象機器を加熱するときに前記加熱部を作動させ、前記対象機器を冷却するときに前記加熱部の作動を停止する制御装置（５）と、を備える機器温調装置。
前記凝縮器による作動流体の放熱を抑制可能な放熱抑制部（３４、７０、８３、９１）をさらに備える請求項１に記載の機器温調装置。
前記放熱抑制部は、前記液相通路または前記気相通路に設けられた流体制御弁（７０）である請求項２に記載の機器温調装置。
前記放熱抑制部は、前記凝縮器を通過する空気の流通を遮断可能な扉部材（３４）である請求項２に記載の機器温調装置。
冷媒を圧縮する圧縮機（８１）、前記圧縮機により圧縮された冷媒を放熱させる高圧側熱交換器（８２）、前記高圧側熱交換器により放熱した冷媒を減圧する膨張弁（８４）、前記膨張弁から流出する冷媒と前記凝縮器を流れる作動流体とを熱交換させる冷媒―作動流体熱交換器（８５）、前記圧縮機と前記高圧側熱交換器と前記膨張弁と前記冷媒―作動流体熱交換器とを接続する冷媒配管（８９）、および、前記冷媒配管を流れる冷媒の流れを規制する流量規制部（８３）を有する冷凍サイクル（８）をさらに備え、
前記放熱抑制部は、前記冷凍サイクルが有する前記流量規制部であり、前記冷媒配管を流れる冷媒の流れを遮断することで、前記凝縮器による作動流体の放熱を抑制可能である請求項２ないし４のいずれか１つに記載の機器温調装置。
冷却水を圧送するウォータポンプ（９１）、前記ウォータポンプにより圧送された冷却水を放熱させる冷却水放熱器（９２）、前記冷却水放熱器から流出する冷却水と前記凝縮器を流れる作動流体とを熱交換させる水―作動流体熱交換器（９３）、および、前記ウォータポンプと前記冷却水放熱器と前記水―作動流体熱交換器とを接続する冷却水配管（９４）を有する冷却水回路（９）をさらに備え、
前記放熱抑制部は、前記冷却水回路が有する前記ウォータポンプであり、前記冷却水配管を流れる冷却水の流れを遮断することで、前記凝縮器による作動流体の放熱を抑制可能である請求項２ないし５のいずれか１つに記載の機器温調装置。
作動流体の液相と気相との相変化により対象機器（２）の温度を調整する機器温調装置であって、
前記対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、前記対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器（１０、１０ａ、１０ｂ）と、
前記機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する上接続部（１５、１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ）と、
前記機器用熱交換器のうち前記上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する下接続部（１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６２ａ、１６２ｂ）と、
前記機器用熱交換器の前記上接続部と前記下接続部とを連通する流体通路（６０、６０ａ、６０ｂ）と、
前記流体通路を流れる液相の作動流体を加熱可能な加熱部（６１、６１ａ、６１ｂ）と、
前記対象機器を加熱するときに前記加熱部を作動させる制御装置（５）と、を備え、
前記加熱部は、前記流体通路のうち、重力方向上下に延びている部位に設けられる機器温調装置。
前記流体通路は、前記機器用熱交換器の前記下接続部と前記加熱部との間に、前記加熱部より重力方向下側に延びる逆流抑制部（６２）を有する請求項１ないし７のいずれか１つに記載の機器温調装置。
前記流体通路は、経路の途中に、前記流体通路を流れる液相の作動流体を貯める貯液部（６３）を有する請求項１ないし８のいずれか１つに記載の機器温調装置。
前記貯液部は、前記流体通路の経路のうち一部の内径を大きくすることで形成されたものである請求項９に記載の機器温調装置。
前記貯液部の少なくとも一部は、前記機器用熱交換器の前記上接続部と前記下接続部との高さ範囲内に位置している請求項９または１０に記載の機器温調装置。
前記加熱部は、前記貯液部に貯められた液相の作動流体を加熱可能な位置に設けられている請求項９ないし１１のいずれか１つに記載の機器温調装置。
前記制御装置は、前記加熱部の加熱能力の増大と低下を繰り返しながら前記対象機器を加熱する、請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の機器温調装置。
前記制御装置は、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する機能を有し、
前記対象機器の温度分布が、所定の第１温度閾値以上になると、前記加熱部の加熱能力を低下させ、
前記対象機器の温度分布が、所定の第２温度閾値以下になると、前記加熱部の加熱能力を増大させる、請求項１３に記載の機器温調装置。
前記制御装置は、前記加熱部の加熱能力に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項１３または１４に記載の機器温調装置。
前記制御装置は、前記加熱部の駆動と停止を間欠的に繰り返しながら前記対象機器を加熱する、請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の機器温調装置。
前記制御装置は、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する機能を有し、
前記対象機器の温度分布が、所定の第１温度閾値以上になると、前記加熱部の動作を停止し、
前記対象機器の温度分布が、所定の第２温度閾値以下になると、前記加熱部の動作を再開する、請求項１６に記載の機器温調装置。
前記制御装置は、前記加熱部が連続して作動している時間、または、前記加熱部が連続して作動を停止している時間に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項１６または１７に記載の機器温調装置。
前記制御装置は、前記加熱部に供給される電力に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項１３ないし１８のいずれか１つに記載の機器温調装置。
前記加熱部は、前記対象機器の暖機時に温水が流れるように構成されている水―作動流体熱交換器（９３）であり、
前記制御装置は、前記水―作動流体熱交換器による作動流体の加熱能力に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項１３ないし１８のいずれか１つに記載の機器温調装置。
前記制御装置は、前記水―作動流体熱交換器を流れる水温と前記対象機器の温度との差に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項２０に記載の機器温調装置。
前記制御装置は、前記水―作動流体熱交換器を流れる水の温度と前記対象機器の温度との差、および、前記水―作動流体熱交換器を流れる水の流量に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項２０または２１に記載の機器温調装置。
前記加熱部は、前記対象機器の暖機時に温度の高い冷媒が流れるように構成されている冷媒―作動流体熱交換器（２００）であり、
前記制御装置は、前記冷媒―作動流体熱交換器による作動流体の加熱能力に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項１３ないし１８のいずれか１つに記載の機器温調装置。
前記制御装置は、前記冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の温度と前記対象機器の温度との差に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項２３に記載の機器温調装置。
前記制御装置は、前記冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の温度と前記対象機器の温度との差、および、前記冷媒―作動流体熱交換器を流れる冷媒の流量に基づき、前記対象機器の温度分布の大きさを判定する、請求項２３または２４に記載の機器温調装置。
作動流体の液相と気相との相変化により対象機器（２）の温度を調整する機器温調装置であって、
前記対象機器の冷却時に作動流体が蒸発し、前記対象機器の暖機時に作動流体が凝縮するように、前記対象機器と作動流体とが熱交換可能に構成された機器用熱交換器（１０、１０ａ、１０ｂ）と、
前記機器用熱交換器のうち重力方向上側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する上接続部（１５、１５１、１５１ａ、１５１ｂ、１５２、１５２ａ、１５２ｂ）と、
前記機器用熱交換器のうち前記上接続部よりも重力方向下側の部位に設けられ、作動流体が流入または流出する下接続部（１６、１６１、１６１ａ、１６１ｂ、１６２、１６２ａ、１６２ｂ）と、
前記機器用熱交換器の前記上接続部と前記下接続部とを連通する流体通路（６０、６０ａ、６０ｂ）と、
前記機器用熱交換器の内側にある作動流体の液面（ＦＬ）の高さを跨ぐ高さ方向の位置で前記流体通路に設けられ、前記流体通路を流れる作動流体に対し冷熱または温熱を選択的に供給可能な熱供給部材（８５、９３、１００、１０１０、１０２０、１０３０、１０４０、２００）と、を備える機器温調装置。
前記熱供給部材は、水―作動流体熱交換器（９３）であり、前記対象機器の冷却時には作動流体に対し冷熱を供給するための冷水が流れ、前記対象機器の暖機時には作動流体に対し温熱を供給するための温水が流れるよう選択的に切り替えられるように構成されている請求項２６に記載の機器温調装置。
前記熱供給部材は、冷媒―作動流体熱交換器（８５）であり、前記対象機器の冷却時には作動流体に対し冷熱を供給するための低温低圧の冷媒が流れ、前記対象機器の暖機時には作動流体に対し温熱を供給するための高温高圧の冷媒が流れるよう選択的に切り替えられるように構成されている請求項２６に記載の機器温調装置。
前記熱供給部材の中で、前記流体通路を流れる作動流体に対し冷熱を供給可能な冷熱供給機構が重力方向上側に配置され、前記流体通路を流れる作動流体に対し温熱を供給可能な温熱供給機構が重力方向下側に配置されている請求項２６ないし２８のいずれか１つに記載の機器温調装置。
前記冷熱供給機構は、前記対象機器の冷却時に低温低圧の冷媒が流れる冷媒―作動流体熱交換部（１０２０）であり、
前記温熱供給機構は、前記対象機器の暖機時に温水が流れる水―作動流体熱交換部（１０１０）である請求項２９に記載の機器温調装置。
前記熱供給部材は、空気式熱交換器（１０３０）であり、前記対象機器の冷却時に前記熱供給部材のうち重力方向上側の部位に冷風が供給され、前記対象機器の暖機時に前記熱供給部材のうち重力方向下側の部位に温風が供給されるように構成されている請求項２６に記載の機器温調装置。
前記熱供給部材は、熱電素子（１０４０）により構成されている請求項２６に記載の機器温調装置。
前記機器用熱交換器より重力方向上側に配置され、前記機器用熱交換器で蒸発した作動流体を放熱させることにより作動流体を凝縮させる凝縮器（３０、３０ａ、３０ｂ）と、
前記凝縮器に気相の作動流体が流入する流入口と前記機器用熱交換器の前記上接続部とを連通する気相通路（５０〜５４）と、
前記凝縮器から液相の作動流体を流出する流出口と前記機器用熱交換器の前記下接続部とを連通する液相通路（４０〜４４）と、をさらに備え、
前記流体通路は、前記凝縮器を経路上に含むことなく、前記機器用熱交換器の前記上接続部と前記下接続部とを連通するものである、請求項２６ないし３２のいずれか１つに記載の機器温調装置。