JP3234523B2 - 恒温冷媒液循環装置 - Google Patents
恒温冷媒液循環装置Info
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- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷に恒温の冷媒
液を供給する恒温冷媒液循環装置に関するものである。
液を供給する恒温冷媒液循環装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体の製造装置においては、該
装置（負荷）の温度を所定の温度に維持するために、負
荷に恒温の冷媒液を供給する必要があり、負荷によって
温度が上昇した冷媒液を、熱交換器で冷却した後にヒー
タで加熱して所定の温度の冷媒液とし、この冷媒液を負
荷に供給している。
装置（負荷）の温度を所定の温度に維持するために、負
荷に恒温の冷媒液を供給する必要があり、負荷によって
温度が上昇した冷媒液を、熱交換器で冷却した後にヒー
タで加熱して所定の温度の冷媒液とし、この冷媒液を負
荷に供給している。
【０００３】図８は公知の恒温冷媒液循環装置の一例を
示し、この恒温冷媒液循環装置１は、負荷２において温
度が上昇した冷媒液を冷却するための冷凍回路３と、冷
凍回路３によって冷却した冷媒液を所定の温度に調節し
た後、負荷２に供給して循環させる循環回路４とを備え
ている。上記冷凍回路３は、適宜の冷媒を圧縮して高温
高圧のガスとする圧縮機６と、このガスを冷却凝縮して
高圧の冷媒液とする凝縮器７と、この冷媒液を減圧して
低温化する減圧器（図示の例は減圧弁）８と、減圧した
冷媒を蒸発させる蒸発器９と、アキュムレータ１０とを
順次直列に接続したものとして構成されている。また、
上記冷凍回路３は、蒸発器９の負荷が大きいときに圧縮
機６で圧縮した冷媒を直接アキュムレータ１０に還流さ
せる過熱防止回路１１と、該回路中の過熱防止弁１１ａ
とを備え、過熱防止弁１１ａは、アキュムレータ１０の
上流の冷媒温度を検出する温度センサ１１ｂによって過
熱防止回路１１を開閉する。
示し、この恒温冷媒液循環装置１は、負荷２において温
度が上昇した冷媒液を冷却するための冷凍回路３と、冷
凍回路３によって冷却した冷媒液を所定の温度に調節し
た後、負荷２に供給して循環させる循環回路４とを備え
ている。上記冷凍回路３は、適宜の冷媒を圧縮して高温
高圧のガスとする圧縮機６と、このガスを冷却凝縮して
高圧の冷媒液とする凝縮器７と、この冷媒液を減圧して
低温化する減圧器（図示の例は減圧弁）８と、減圧した
冷媒を蒸発させる蒸発器９と、アキュムレータ１０とを
順次直列に接続したものとして構成されている。また、
上記冷凍回路３は、蒸発器９の負荷が大きいときに圧縮
機６で圧縮した冷媒を直接アキュムレータ１０に還流さ
せる過熱防止回路１１と、該回路中の過熱防止弁１１ａ
とを備え、過熱防止弁１１ａは、アキュムレータ１０の
上流の冷媒温度を検出する温度センサ１１ｂによって過
熱防止回路１１を開閉する。
【０００４】上記循環回路４は、ヒータ１２を組み込ん
だ冷媒液のタンク１３と、ヒータ１２で所定の温度に加
熱した冷媒液を負荷２に供給して循環させるポンプ１４
と、上記負荷２と、負荷２によって温度が上昇した冷媒
液を冷却する熱交換器１５と、上記タンク１３とを、そ
れぞれ配管１６，・・によって順次直列に接続したもの
として構成されている。そして、負荷２によって温度が
上昇した冷媒液は、熱交換器１５に設けた蒸発器９を流
れる冷凍回路３の冷媒によって冷却される。タンク１３
は、その出口近くの冷媒液の温度を検出して信号を出力
する温度センサ１７を備え、負荷２に供給される冷媒液
の温度は、温度センサ１７が検出した温度と所定の設定
温度とを対比してヒータ１２の通電量、換言すれば加熱
量を制御する温度コントローラ１８によって調節され
る。
だ冷媒液のタンク１３と、ヒータ１２で所定の温度に加
熱した冷媒液を負荷２に供給して循環させるポンプ１４
と、上記負荷２と、負荷２によって温度が上昇した冷媒
液を冷却する熱交換器１５と、上記タンク１３とを、そ
れぞれ配管１６，・・によって順次直列に接続したもの
として構成されている。そして、負荷２によって温度が
上昇した冷媒液は、熱交換器１５に設けた蒸発器９を流
れる冷凍回路３の冷媒によって冷却される。タンク１３
は、その出口近くの冷媒液の温度を検出して信号を出力
する温度センサ１７を備え、負荷２に供給される冷媒液
の温度は、温度センサ１７が検出した温度と所定の設定
温度とを対比してヒータ１２の通電量、換言すれば加熱
量を制御する温度コントローラ１８によって調節され
る。
【０００５】上記恒温冷媒液循環装置１は、熱交換器１
５において冷却した冷媒液を、温度コントローラ１８で
加熱量が制御されるヒータ１２によって加熱するため
に、負荷２に供給する冷媒液の温度を、温度コントロー
ラ１８の設定温度に正確に制御することができる。しか
しながら、タンク１３、ポンプ１４及び熱交換器１５を
個別に設置し、これらを合成樹脂チューブや金属パイプ
等の配管１６，・・でそれぞれ接続しているので、装置
全体の組立工数が多くなってコストがアップするばかり
でなく、設置スペースが大きくなり、しかも、これらの
機器と配管１６，・・との接続部における液漏れ防止に
ついての配慮が必要になる。
５において冷却した冷媒液を、温度コントローラ１８で
加熱量が制御されるヒータ１２によって加熱するため
に、負荷２に供給する冷媒液の温度を、温度コントロー
ラ１８の設定温度に正確に制御することができる。しか
しながら、タンク１３、ポンプ１４及び熱交換器１５を
個別に設置し、これらを合成樹脂チューブや金属パイプ
等の配管１６，・・でそれぞれ接続しているので、装置
全体の組立工数が多くなってコストがアップするばかり
でなく、設置スペースが大きくなり、しかも、これらの
機器と配管１６，・・との接続部における液漏れ防止に
ついての配慮が必要になる。
【０００６】これらの問題を解決するために、本発明の
発明者は、特願平８−３１６９４９号において、上記熱
交換器１５、ヒータ１２（シーズヒータ）の加熱部及び
ポンプ１４のポンプ本体２９を、冷媒液のタンク２５に
組み込んだ恒温冷媒液循環装置を提案した。この恒温冷
媒液循環装置２１は、図９及び図１０に示すように、負
荷２を冷却して高温となった冷媒液を冷却するための上
記冷凍回路３と、該冷凍回路３において冷却した冷媒液
を所定の温度に調節して負荷２に供給循環させる冷媒液
の循環回路２３とを備え、タンク２５の上面にヒータ１
２とポンプ１４が取付けられており、タンク２５内に、
冷凍回路３の蒸発器９によって冷媒液を冷却する熱交換
器１５と、タンク内の冷媒液を加熱するヒータ１２のＬ
字状に屈曲した加熱部１２ａ（図１０参照）と、該ヒー
タ１２で所定の温度に加熱された冷媒液を負荷２に供給
して循環させるポンプ１４の後記するポンプ本体２９が
それぞれ組み込まれている。上記タンク２５の一側面上
方には冷媒液をタンク２５に供給する供給口２６ａが、
下方には弁２７（図９参照）によって開閉される冷媒液
のドレン口２６ｂがそれぞれ設けられており、タンク２
５の全外周面は適宜の保温材によって被覆されている。
図９中の符号２８は、タンク２５の冷媒液の液面の高さ
を検出するレベルゲージである。
発明者は、特願平８−３１６９４９号において、上記熱
交換器１５、ヒータ１２（シーズヒータ）の加熱部及び
ポンプ１４のポンプ本体２９を、冷媒液のタンク２５に
組み込んだ恒温冷媒液循環装置を提案した。この恒温冷
媒液循環装置２１は、図９及び図１０に示すように、負
荷２を冷却して高温となった冷媒液を冷却するための上
記冷凍回路３と、該冷凍回路３において冷却した冷媒液
を所定の温度に調節して負荷２に供給循環させる冷媒液
の循環回路２３とを備え、タンク２５の上面にヒータ１
２とポンプ１４が取付けられており、タンク２５内に、
冷凍回路３の蒸発器９によって冷媒液を冷却する熱交換
器１５と、タンク内の冷媒液を加熱するヒータ１２のＬ
字状に屈曲した加熱部１２ａ（図１０参照）と、該ヒー
タ１２で所定の温度に加熱された冷媒液を負荷２に供給
して循環させるポンプ１４の後記するポンプ本体２９が
それぞれ組み込まれている。上記タンク２５の一側面上
方には冷媒液をタンク２５に供給する供給口２６ａが、
下方には弁２７（図９参照）によって開閉される冷媒液
のドレン口２６ｂがそれぞれ設けられており、タンク２
５の全外周面は適宜の保温材によって被覆されている。
図９中の符号２８は、タンク２５の冷媒液の液面の高さ
を検出するレベルゲージである。
【０００７】上記ポンプ１４は、タンク２５内の冷媒液
に没入させたポンプ本体２９と、タンクの上面に取付け
た電動機３０とを備え、ポンプ本体２９の入口１４ａは
タンク２５内に開口し、出口１４ｂは配管１６ａによっ
て負荷２の入口２ａに接続されている。また、負荷２の
出口２ｂは配管１６ｂによって熱交換器１５の入口１５
ａに接続され、熱交換器１５に設けた蒸発器９で冷却さ
れた冷媒液は、出口１５ｂからタンク２５内に直接排出
される。
に没入させたポンプ本体２９と、タンクの上面に取付け
た電動機３０とを備え、ポンプ本体２９の入口１４ａは
タンク２５内に開口し、出口１４ｂは配管１６ａによっ
て負荷２の入口２ａに接続されている。また、負荷２の
出口２ｂは配管１６ｂによって熱交換器１５の入口１５
ａに接続され、熱交換器１５に設けた蒸発器９で冷却さ
れた冷媒液は、出口１５ｂからタンク２５内に直接排出
される。
【０００８】上記循環回路２３は、ポンプ本体２９の出
口１４ｂ近くに、冷媒液の温度を検出して信号を出力す
る温度センサ１７を備え、負荷２に供給される冷媒液の
温度は、温度センサ１７が検出した温度と所定の設定温
度とを対比してヒータ１２の通電量（加熱量）を制御す
る温度コントローラ１８によって調節される。また、図
１０に概略を示すように、蒸発器９を除く冷凍回路３の
各機器は機枠２０の下部に設置され、タンク２５は機枠
２０の上部に設置されている。
口１４ｂ近くに、冷媒液の温度を検出して信号を出力す
る温度センサ１７を備え、負荷２に供給される冷媒液の
温度は、温度センサ１７が検出した温度と所定の設定温
度とを対比してヒータ１２の通電量（加熱量）を制御す
る温度コントローラ１８によって調節される。また、図
１０に概略を示すように、蒸発器９を除く冷凍回路３の
各機器は機枠２０の下部に設置され、タンク２５は機枠
２０の上部に設置されている。
【０００９】上記冷媒液循環装置２１は、タンク２５
に、蒸発器９を有する熱交換器１５、ヒータ１２の加熱
部１２ａ及びポンプ１４のポンプ本体２９を組み込んだ
ことにより、これらの機器相互をチューブやパイプ等の
配管で接続する必要がないので装置がコンパクトになっ
て、図８に示す公知の恒温冷媒液循環装置１に比べて設
置スペースを大幅に小さくすることができる。また、組
立工数が少なくなるので現場での組立が容易でコストを
低減させることができ、かつメンテナンスが容易であ
り、しかも配管接続部の液漏れ防止についての配慮を殆
どなくすことができるという利点を有している。
に、蒸発器９を有する熱交換器１５、ヒータ１２の加熱
部１２ａ及びポンプ１４のポンプ本体２９を組み込んだ
ことにより、これらの機器相互をチューブやパイプ等の
配管で接続する必要がないので装置がコンパクトになっ
て、図８に示す公知の恒温冷媒液循環装置１に比べて設
置スペースを大幅に小さくすることができる。また、組
立工数が少なくなるので現場での組立が容易でコストを
低減させることができ、かつメンテナンスが容易であ
り、しかも配管接続部の液漏れ防止についての配慮を殆
どなくすことができるという利点を有している。
【００１０】しかしながら、ヒータ１２のコストを低下
させるために、Ｌ字状に屈曲した加熱部に代えて直線状
の加熱部とすると、これによって冷媒液（図示の例は、
完全フッ素化液）の液面が高くなってタンク２５内の冷
媒液の貯留量が多くなるが、完全フッ素化液は非常に高
価なために、タンク２５内の冷媒液の貯留量が多いとイ
ニシアルコストが高くなる。この場合、イニシアルコス
トを低下させるためにタンク２５内の冷媒液の液面を低
くすると、ヒータ１２の空焚きや過昇温によって加熱部
１２ａが断線する恐れがあるので、タンク２５内の冷媒
液の液面管理が非常に重要になるが、タンク内の冷媒液
の液面管理は面倒である。上記ヒータ１２は、先端部分
のみを加熱部１２ａとすることができるが、先端部分の
みを加熱部としても冷媒液の液面管理が重要であること
は同じであり、しかも、ヒータ１２を大形にしなけば所
望の加熱量を得ることができない。
させるために、Ｌ字状に屈曲した加熱部に代えて直線状
の加熱部とすると、これによって冷媒液（図示の例は、
完全フッ素化液）の液面が高くなってタンク２５内の冷
媒液の貯留量が多くなるが、完全フッ素化液は非常に高
価なために、タンク２５内の冷媒液の貯留量が多いとイ
ニシアルコストが高くなる。この場合、イニシアルコス
トを低下させるためにタンク２５内の冷媒液の液面を低
くすると、ヒータ１２の空焚きや過昇温によって加熱部
１２ａが断線する恐れがあるので、タンク２５内の冷媒
液の液面管理が非常に重要になるが、タンク内の冷媒液
の液面管理は面倒である。上記ヒータ１２は、先端部分
のみを加熱部１２ａとすることができるが、先端部分の
みを加熱部としても冷媒液の液面管理が重要であること
は同じであり、しかも、ヒータ１２を大形にしなけば所
望の加熱量を得ることができない。
【００１１】また、タンク２５内の冷媒液の貯留量を少
なくするために、ヒータ１２をタンク２５の底面近くに
取付けて、加熱部１２ａをタンク内の冷媒液の液面とほ
ぼ平行に設置することが考えられる。しかしながら、こ
の場合はヒータ１２のタンクへの取付部をシールする必
要があり、この取付部から液漏れする恐れがある。
なくするために、ヒータ１２をタンク２５の底面近くに
取付けて、加熱部１２ａをタンク内の冷媒液の液面とほ
ぼ平行に設置することが考えられる。しかしながら、こ
の場合はヒータ１２のタンクへの取付部をシールする必
要があり、この取付部から液漏れする恐れがある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、タンク内の冷媒液の貯留量が少なく、かつ
液漏れの恐れがない恒温冷媒液循環装置を提供すること
にある。
する課題は、タンク内の冷媒液の貯留量が少なく、かつ
液漏れの恐れがない恒温冷媒液循環装置を提供すること
にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明における恒温冷媒液循環装置は、冷媒液のタ
ンクと、高温の冷媒液を冷却する熱交換器と、該熱交換
器で冷却した冷媒液を加熱するヒータと、冷媒液を負荷
に供給して循環させるポンプと、負荷に供給する冷媒液
の温度を検出して信号を出力する温度センサと、該温度
センサが検出した温度と所定の設定温度との対比により
上記ヒータの通電量を制御して負荷に供給する冷媒液を
所定の設定温度とする温度コントローラとを有する恒温
冷媒液循環装置において、上記タンク内に、上記熱交換
器、ヒータ及びポンプを組み込むとともに、上記ヒータ
の加熱部の外周を取り巻くヒータカバーを設け、熱交換
器で冷却した冷媒液を上記ヒータカバー内を通して負荷
に供給することを特徴としている。
め、本発明における恒温冷媒液循環装置は、冷媒液のタ
ンクと、高温の冷媒液を冷却する熱交換器と、該熱交換
器で冷却した冷媒液を加熱するヒータと、冷媒液を負荷
に供給して循環させるポンプと、負荷に供給する冷媒液
の温度を検出して信号を出力する温度センサと、該温度
センサが検出した温度と所定の設定温度との対比により
上記ヒータの通電量を制御して負荷に供給する冷媒液を
所定の設定温度とする温度コントローラとを有する恒温
冷媒液循環装置において、上記タンク内に、上記熱交換
器、ヒータ及びポンプを組み込むとともに、上記ヒータ
の加熱部の外周を取り巻くヒータカバーを設け、熱交換
器で冷却した冷媒液を上記ヒータカバー内を通して負荷
に供給することを特徴としている。
【００１４】また、同様の課題を解決するため、上記恒
温冷媒液循環装置におけるヒータカバーの上部に、該ヒ
ータカバー内の冷媒液をタンク内に流出させる開口を設
けるとともに、熱交換器における冷媒液の出口をヒータ
カバーの下部に連通させたこと；または上記恒温冷媒液
循環装置において、ポンプの出口と負荷をヒータカバー
を介して連通させたことを特徴としている。
温冷媒液循環装置におけるヒータカバーの上部に、該ヒ
ータカバー内の冷媒液をタンク内に流出させる開口を設
けるとともに、熱交換器における冷媒液の出口をヒータ
カバーの下部に連通させたこと；または上記恒温冷媒液
循環装置において、ポンプの出口と負荷をヒータカバー
を介して連通させたことを特徴としている。
【００１５】さらに、同様の課題を解決するため、これ
らの恒温冷媒液循環装置におけるヒータカバーの下部
に、冷媒液排出用の小孔を設けたことを特徴としてい
る。また、同様の課題を解決するため、ヒータカバーの
上部に、該ヒータカバー内の液面が高いときはヒータに
通電信号を出力し液面が低いときは上記通電信号を断つ
スイッチを、下部に冷媒液排出用の小孔をそれぞれ設け
たことを特徴としている。
らの恒温冷媒液循環装置におけるヒータカバーの下部
に、冷媒液排出用の小孔を設けたことを特徴としてい
る。また、同様の課題を解決するため、ヒータカバーの
上部に、該ヒータカバー内の液面が高いときはヒータに
通電信号を出力し液面が低いときは上記通電信号を断つ
スイッチを、下部に冷媒液排出用の小孔をそれぞれ設け
たことを特徴としている。
【００１６】熱交換器の出口をヒータカバー内に連通さ
せた場合は、熱交換器から流出した冷媒液がポンプの送
出圧によってヒータカバー内を流れ、ヒータカバー内を
流れる間にヒータの加熱部で加熱されて恒温の冷媒液と
なってタンク内に流出し、この冷媒液がポンプによって
負荷に供給される。ポンプの出口と負荷をヒータカバー
を介して連通させた場合は、ポンプから送り出されたタ
ンク内の冷媒液が、ヒータカバー内を流れる間に加熱さ
れて恒温の冷媒液となり、この冷媒液が負荷に供給され
る。これらのいずれの場合も、ヒータの加熱量は温度コ
ントローラによって制御されるので、負荷に供給される
冷媒液は所定の温度に正確に調節される。
せた場合は、熱交換器から流出した冷媒液がポンプの送
出圧によってヒータカバー内を流れ、ヒータカバー内を
流れる間にヒータの加熱部で加熱されて恒温の冷媒液と
なってタンク内に流出し、この冷媒液がポンプによって
負荷に供給される。ポンプの出口と負荷をヒータカバー
を介して連通させた場合は、ポンプから送り出されたタ
ンク内の冷媒液が、ヒータカバー内を流れる間に加熱さ
れて恒温の冷媒液となり、この冷媒液が負荷に供給され
る。これらのいずれの場合も、ヒータの加熱量は温度コ
ントローラによって制御されるので、負荷に供給される
冷媒液は所定の温度に正確に調節される。
【００１７】冷媒液が循環しているときは、ヒータの加
熱部は常にヒータカバー内を流れる冷媒液を加熱してい
るので、タンク内の冷媒液の液面の高さが低くてもヒー
タの空焚きや過昇温の恐れがない。したがって、タンク
内の冷媒液の液面の高さを、ポンプの運転に必要なだけ
の低いものとすることができるので、タンク内の高価な
冷媒液の貯留量を大幅に減少することができ、これによ
ってイニシアルコストを低下させることができる。また
ヒータの取付部をシールする必要がないので、ヒータの
取付部から液漏れすることがない。
熱部は常にヒータカバー内を流れる冷媒液を加熱してい
るので、タンク内の冷媒液の液面の高さが低くてもヒー
タの空焚きや過昇温の恐れがない。したがって、タンク
内の冷媒液の液面の高さを、ポンプの運転に必要なだけ
の低いものとすることができるので、タンク内の高価な
冷媒液の貯留量を大幅に減少することができ、これによ
ってイニシアルコストを低下させることができる。また
ヒータの取付部をシールする必要がないので、ヒータの
取付部から液漏れすることがない。
【００１８】さらに、ヒータカバーの下部にヒータカバ
ー内の冷媒液排出用の小孔を設けたので、出荷検査後
に、ヒータカバー内の冷媒液をタンク内に排出すること
ができる。上記小孔の大きさは、冷媒液の循環停止時に
ヒータカバー内の冷媒液をタンク内に排出させるための
ものであるから、ポンプによる冷媒液の送出能力に影響
を与えることはない。また、タンク内の冷媒液の液面の
高さを低くすることによって、タンク内の上方空間を有
効に利用することができる。即ち、メンテナンスの時に
配管中の冷媒液を貯留するためのスペースに利用して、
メンテナンスのための冷媒液のリザーブタンク等を別に
設ける必要をなくしたり、ポンプの設置スペースに利用
したりすることができるので、装置全体を一層コンパク
トにすることができる。
ー内の冷媒液排出用の小孔を設けたので、出荷検査後
に、ヒータカバー内の冷媒液をタンク内に排出すること
ができる。上記小孔の大きさは、冷媒液の循環停止時に
ヒータカバー内の冷媒液をタンク内に排出させるための
ものであるから、ポンプによる冷媒液の送出能力に影響
を与えることはない。また、タンク内の冷媒液の液面の
高さを低くすることによって、タンク内の上方空間を有
効に利用することができる。即ち、メンテナンスの時に
配管中の冷媒液を貯留するためのスペースに利用して、
メンテナンスのための冷媒液のリザーブタンク等を別に
設ける必要をなくしたり、ポンプの設置スペースに利用
したりすることができるので、装置全体を一層コンパク
トにすることができる。
【００１９】さらに、ヒータカバーの上部に、該ヒータ
カバー内の液面が高いときはヒータに通電信号を出力し
液面が低いときは上記信号を断つスイッチを、下部に冷
媒液排出用の小孔をそれぞれ設けたので、何らかの原因
によって冷媒液の循環が停止すると、ヒータカバー内の
冷媒液が小孔からタンク内に排出されて、ヒータカバー
内の冷媒液の液面が低下するので、スイッチによってヒ
ータへの通電が遮断される。したがって、冷媒液の循環
停止によるヒータの空焚きや過昇温を防止することがで
きる。
カバー内の液面が高いときはヒータに通電信号を出力し
液面が低いときは上記信号を断つスイッチを、下部に冷
媒液排出用の小孔をそれぞれ設けたので、何らかの原因
によって冷媒液の循環が停止すると、ヒータカバー内の
冷媒液が小孔からタンク内に排出されて、ヒータカバー
内の冷媒液の液面が低下するので、スイッチによってヒ
ータへの通電が遮断される。したがって、冷媒液の循環
停止によるヒータの空焚きや過昇温を防止することがで
きる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明の第１実施
例を示し、この恒温冷媒液循環装置３１は、タンク２５
内に組み込まれたヒータ１２（シーズヒータ）加熱部１
２ａの外周を取り巻くヒータカバー３３と、熱交換器１
５の出口１５ｂをヒータカバー３３内に連通させる配管
３４とを備え、加熱部１２ａは直線状とされている。上
記ヒータカバー３３は中空筒状をなし、下端がタンク２
５の底面に気密に取付けられており、加熱部１２ａとほ
ぼ等しい長さを有し、上端はタンク２５内に開口し、ヒ
ータカバー３３の下端近くにタンク２５内に開口するす
る小孔３３ａが設けられている。なお、図示を省略して
いるが、ヒータカバー３３を有底の筒体として、適宜の
手段でタンク２５に固定することもできる。第１実施例
の他の構成は、図９及び図１０に示す恒温冷媒液循環装
置２１と同じであるから、図における主要な同一の箇所
に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
例を示し、この恒温冷媒液循環装置３１は、タンク２５
内に組み込まれたヒータ１２（シーズヒータ）加熱部１
２ａの外周を取り巻くヒータカバー３３と、熱交換器１
５の出口１５ｂをヒータカバー３３内に連通させる配管
３４とを備え、加熱部１２ａは直線状とされている。上
記ヒータカバー３３は中空筒状をなし、下端がタンク２
５の底面に気密に取付けられており、加熱部１２ａとほ
ぼ等しい長さを有し、上端はタンク２５内に開口し、ヒ
ータカバー３３の下端近くにタンク２５内に開口するす
る小孔３３ａが設けられている。なお、図示を省略して
いるが、ヒータカバー３３を有底の筒体として、適宜の
手段でタンク２５に固定することもできる。第１実施例
の他の構成は、図９及び図１０に示す恒温冷媒液循環装
置２１と同じであるから、図における主要な同一の箇所
に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００２１】上記第１実施例は、タンク２５内の冷媒液
（完全フッ素化液）がポンプ１４によって循環回路２３
を循環し、冷却用の冷媒が圧縮機６によって冷凍回路３
を循環する。負荷２の出口２ｂから配管１６ｂを通って
熱交換器１５の入口１５ａに還流された高温の冷媒液
は、熱交換器１５内の蒸発器９を流れる冷却用冷媒で冷
却された後、出口１５ｂから配管３４を通ってヒータカ
バー３３内に流入する。ヒータカバー３３内に流入した
上記冷媒液は、ポンプ１４の送出圧によりヒータカバー
３３内を上昇する間に加熱部１２ａで加熱され、上部の
開口からオーバーフローしてタンク２５内に流出し、タ
ンク２５内に流出した冷媒液は、ポンプ１４により負荷
２に送られて循環回路２３を循環する。この場合、ポン
プ１４の入口１４ａまたは出口１４ｂ近くの温度を温度
センサ１７が検出して信号を出力し、この温度と温度コ
ントローラ１８に予め設定した設定温度とを対比して温
度コントローラ１８がヒータ１２の加熱量を制御するこ
とにより冷媒液の温度を所定の設定温度に調節すること
は、上記恒温冷媒液循環装置２１と同じである。
（完全フッ素化液）がポンプ１４によって循環回路２３
を循環し、冷却用の冷媒が圧縮機６によって冷凍回路３
を循環する。負荷２の出口２ｂから配管１６ｂを通って
熱交換器１５の入口１５ａに還流された高温の冷媒液
は、熱交換器１５内の蒸発器９を流れる冷却用冷媒で冷
却された後、出口１５ｂから配管３４を通ってヒータカ
バー３３内に流入する。ヒータカバー３３内に流入した
上記冷媒液は、ポンプ１４の送出圧によりヒータカバー
３３内を上昇する間に加熱部１２ａで加熱され、上部の
開口からオーバーフローしてタンク２５内に流出し、タ
ンク２５内に流出した冷媒液は、ポンプ１４により負荷
２に送られて循環回路２３を循環する。この場合、ポン
プ１４の入口１４ａまたは出口１４ｂ近くの温度を温度
センサ１７が検出して信号を出力し、この温度と温度コ
ントローラ１８に予め設定した設定温度とを対比して温
度コントローラ１８がヒータ１２の加熱量を制御するこ
とにより冷媒液の温度を所定の設定温度に調節すること
は、上記恒温冷媒液循環装置２１と同じである。
【００２２】上記第１実施例は、冷媒液が循環回路２３
を循環しているときは、タンク２５内の冷媒液の液面の
高低に関係なく、ヒータ１２の加熱部１２ａが常に冷媒
液に接触しているので、タンク２５内の冷媒液の液面は
直線状の加熱部１２ａの長さに関係なく、ポンプ１４の
運転に必要なだけの低いものとすることができる。した
がって、タンク２５内の冷媒液の貯留量を大幅に少なく
することができるので、イニシアルコストを低下させる
ことができ、かつ面倒な液面管理の必要がなく、しかも
ヒータ１２の取付部から液漏れすることがない。また、
出荷検査後に、小孔３３ａによってヒータカバー３３内
の冷媒液をタンク２５内に容易に排出することができ
る。この場合、ポンプ１４による冷媒液の送出量に比べ
ると、小孔３３ａからタンク２５に流出する流出量は著
しく少ないので、小孔３３ａを設けてもヒータカバー３
３内を上昇する冷媒液の量は殆ど変わらない。さらに、
タンク２５内の冷媒液の液面が低いので、メンテナンス
等の場合に、配管１６ａ，１６ｂ中の冷媒液をタンク内
に収容することができる。
を循環しているときは、タンク２５内の冷媒液の液面の
高低に関係なく、ヒータ１２の加熱部１２ａが常に冷媒
液に接触しているので、タンク２５内の冷媒液の液面は
直線状の加熱部１２ａの長さに関係なく、ポンプ１４の
運転に必要なだけの低いものとすることができる。した
がって、タンク２５内の冷媒液の貯留量を大幅に少なく
することができるので、イニシアルコストを低下させる
ことができ、かつ面倒な液面管理の必要がなく、しかも
ヒータ１２の取付部から液漏れすることがない。また、
出荷検査後に、小孔３３ａによってヒータカバー３３内
の冷媒液をタンク２５内に容易に排出することができ
る。この場合、ポンプ１４による冷媒液の送出量に比べ
ると、小孔３３ａからタンク２５に流出する流出量は著
しく少ないので、小孔３３ａを設けてもヒータカバー３
３内を上昇する冷媒液の量は殆ど変わらない。さらに、
タンク２５内の冷媒液の液面が低いので、メンテナンス
等の場合に、配管１６ａ，１６ｂ中の冷媒液をタンク内
に収容することができる。
【００２３】図３は第１実施例の変形例を示し、この変
形例は、タンク２５Ａにおけるポンプ１４の設置面をヒ
ータ１２の設置面より低くして、ヒータ１２側方の空間
をポンプ１４の電動機３０の設置スペースとしている。
上記変形例の他の構成及び作用は第１実施例と同じであ
るから、図の主要な同一の箇所に同一の符号を付して説
明は省略する。電動機３０は、ヒータ１２に比べて大き
な設置スペースが必要になるが、これを低い位置に設置
することによって、循環装置をコンパクトなものにする
ことができ、かつシャフトの長さを短くすることができ
る。
形例は、タンク２５Ａにおけるポンプ１４の設置面をヒ
ータ１２の設置面より低くして、ヒータ１２側方の空間
をポンプ１４の電動機３０の設置スペースとしている。
上記変形例の他の構成及び作用は第１実施例と同じであ
るから、図の主要な同一の箇所に同一の符号を付して説
明は省略する。電動機３０は、ヒータ１２に比べて大き
な設置スペースが必要になるが、これを低い位置に設置
することによって、循環装置をコンパクトなものにする
ことができ、かつシャフトの長さを短くすることができ
る。
【００２４】図４は第１実施例の他の変形例を示し、こ
の変形例において熱交換器１５の入口１５ａと出口１５
ｂに接続された配管１６ｂと１６ａは、タンク２５の上
部空間を通って図における右方から外部に取り出され、
蒸発器９への入口側配管３５ａと出口側配管３５ｂは、
これと反対の図における左方から外部に取り出されてい
る。上記変形例の他の構成及び作用は第１実施例と同じ
であるから、図の主要な同一の箇所に同一の符号を付し
て説明は省略する。この変形例は、蒸発器９への配管と
熱交換器１５への配管との接続の誤りをなくすことがで
きるとともに、タンク２５の蓋の密閉性を高めることが
できる。
の変形例において熱交換器１５の入口１５ａと出口１５
ｂに接続された配管１６ｂと１６ａは、タンク２５の上
部空間を通って図における右方から外部に取り出され、
蒸発器９への入口側配管３５ａと出口側配管３５ｂは、
これと反対の図における左方から外部に取り出されてい
る。上記変形例の他の構成及び作用は第１実施例と同じ
であるから、図の主要な同一の箇所に同一の符号を付し
て説明は省略する。この変形例は、蒸発器９への配管と
熱交換器１５への配管との接続の誤りをなくすことがで
きるとともに、タンク２５の蓋の密閉性を高めることが
できる。
【００２５】図５は本発明の第２実施例を示し、第２実
施例の恒温冷媒液循環装置３７は、ヒータカバー３８の
上部開口近くにフロートスイッチ３９が取付けられてお
り、ヒータカバー３８の下端近くにタンク２５内に開口
するする小孔３８ａが設けられている。上記フロートス
イッチ３９は、ヒータカバー３８内の冷媒液がヒータカ
バーからオーバーフローすると浮上してヒータ１２に通
電信号を出力し、ヒータカバー３８内の冷媒液の液面が
低下すると下降して、ヒータ１２への通電解除信号を出
力するものとして構成されている。第２実施例の他の構
成は第１実施例と同じであるから、図の主要な同一の箇
所に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
施例の恒温冷媒液循環装置３７は、ヒータカバー３８の
上部開口近くにフロートスイッチ３９が取付けられてお
り、ヒータカバー３８の下端近くにタンク２５内に開口
するする小孔３８ａが設けられている。上記フロートス
イッチ３９は、ヒータカバー３８内の冷媒液がヒータカ
バーからオーバーフローすると浮上してヒータ１２に通
電信号を出力し、ヒータカバー３８内の冷媒液の液面が
低下すると下降して、ヒータ１２への通電解除信号を出
力するものとして構成されている。第２実施例の他の構
成は第１実施例と同じであるから、図の主要な同一の箇
所に同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００２６】上記第２実施例は、ポンプ１４によって循
環する冷媒液が、ヒータカバー３８の上部開口からオー
バーフローすると、フロートスイッチ３９によってヒー
タ１２が加熱される。何らかの原因によって、循環回路
２３における冷媒液の循環が停止すると、ヒータカバー
３８内の冷媒液が小孔３８ａからタンク２５内に流出し
て冷媒液の液面が低下するので、フロートスイッチ３９
によってヒータ１２の通電が遮断される。したがって、
事故等によって冷媒液の循環が停止しても、ヒータ１２
の空焚きや過昇温を防止することができる。第２実施例
の他の作用は第１実施例と同じであるから、説明は省略
する。なお、上記スイッチは、図示のフロートスイッチ
３９に限定されるものではなく、ヒータカバー３８内の
液面の高さを検出してヒータ１２に信号を出力するもの
であれば、他のスイッチを使用することができる。
環する冷媒液が、ヒータカバー３８の上部開口からオー
バーフローすると、フロートスイッチ３９によってヒー
タ１２が加熱される。何らかの原因によって、循環回路
２３における冷媒液の循環が停止すると、ヒータカバー
３８内の冷媒液が小孔３８ａからタンク２５内に流出し
て冷媒液の液面が低下するので、フロートスイッチ３９
によってヒータ１２の通電が遮断される。したがって、
事故等によって冷媒液の循環が停止しても、ヒータ１２
の空焚きや過昇温を防止することができる。第２実施例
の他の作用は第１実施例と同じであるから、説明は省略
する。なお、上記スイッチは、図示のフロートスイッチ
３９に限定されるものではなく、ヒータカバー３８内の
液面の高さを検出してヒータ１２に信号を出力するもの
であれば、他のスイッチを使用することができる。
【００２７】図６は本発明の第３実施例を示し、第３実
施例の恒温冷媒液循環装置４１は、熱交換器１５の出口
１５ｂがタンク２５内に開口し、ポンプ１４の出口１４
ｂと配管１６ａがヒータカバー４２を介して連通してい
る。また、ヒータカバー４２に小孔４２ａが設けられて
いる。第３実施例は、熱交換器１５から直接タンク２５
内に排出された冷媒液は、ポンプ１４により加圧されて
ヒータカバー４２内を流れる間に、加熱部１２ａで加熱
されて恒温の冷媒液となる。第３実施例の他の構成及び
作用は第１実施例と同じであるから、図における主要な
同一の箇所に同一の符号を付して説明は省略する。
施例の恒温冷媒液循環装置４１は、熱交換器１５の出口
１５ｂがタンク２５内に開口し、ポンプ１４の出口１４
ｂと配管１６ａがヒータカバー４２を介して連通してい
る。また、ヒータカバー４２に小孔４２ａが設けられて
いる。第３実施例は、熱交換器１５から直接タンク２５
内に排出された冷媒液は、ポンプ１４により加圧されて
ヒータカバー４２内を流れる間に、加熱部１２ａで加熱
されて恒温の冷媒液となる。第３実施例の他の構成及び
作用は第１実施例と同じであるから、図における主要な
同一の箇所に同一の符号を付して説明は省略する。
【００２８】図７は本発明の第４実施例を示し、この恒
温冷媒液循環装置４４は、冷媒液を熱交換器１５におい
て冷却するための冷凍回路３に代わる冷却水供給手段４
５を備え、熱交換器１５を通る高温の冷媒液は、この冷
却水供給手段４５によって供給される冷却水で冷却され
る。上記冷却水供給手段４５は、例えば図示を省略して
いるポンプ等によって熱交換器１５に冷却水を供給する
もので、冷却水の流量は流量コントローラ４６によって
制御される。第４実施例の他の構成及び作用は第１実施
例と同じであるから、図の主要な同一の箇所に同一の符
号を付して、詳細な説明は省略する。第４実施例は、冷
凍回路３を使用しないので、恒温冷媒液循環装置を一層
安価なものにすることができる。
温冷媒液循環装置４４は、冷媒液を熱交換器１５におい
て冷却するための冷凍回路３に代わる冷却水供給手段４
５を備え、熱交換器１５を通る高温の冷媒液は、この冷
却水供給手段４５によって供給される冷却水で冷却され
る。上記冷却水供給手段４５は、例えば図示を省略して
いるポンプ等によって熱交換器１５に冷却水を供給する
もので、冷却水の流量は流量コントローラ４６によって
制御される。第４実施例の他の構成及び作用は第１実施
例と同じであるから、図の主要な同一の箇所に同一の符
号を付して、詳細な説明は省略する。第４実施例は、冷
凍回路３を使用しないので、恒温冷媒液循環装置を一層
安価なものにすることができる。
【００２９】また、煩雑を避けるために図示を省略して
いるが、第１実施例及びその変形例、並びに第２、第３
実施例においても、冷凍回路３に代えて冷却水供給手段
４５を使用することができる。
いるが、第１実施例及びその変形例、並びに第２、第３
実施例においても、冷凍回路３に代えて冷却水供給手段
４５を使用することができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明における恒温冷媒液循環装置は、
タンク内の冷媒液の液面より上方においてタンクに取付
けたヒータに、その加熱部の外周を取り巻くヒータカバ
ーを設けて、循環回路を循環する冷媒液をヒータカバー
内を通しながら加熱することにより、タンク内の冷媒液
の液面を低くすることができるので、タンクに貯留する
冷媒液の量が大幅に減少してイニシアルコストを低下さ
せることができ、しかも面倒な液面管理の必要や、ヒー
タ取付部からの液漏れの恐れがない。
タンク内の冷媒液の液面より上方においてタンクに取付
けたヒータに、その加熱部の外周を取り巻くヒータカバ
ーを設けて、循環回路を循環する冷媒液をヒータカバー
内を通しながら加熱することにより、タンク内の冷媒液
の液面を低くすることができるので、タンクに貯留する
冷媒液の量が大幅に減少してイニシアルコストを低下さ
せることができ、しかも面倒な液面管理の必要や、ヒー
タ取付部からの液漏れの恐れがない。
【００３１】また、ヒータカバーの下部に小孔を設けた
ので、出荷検査後にヒータカバー内の冷媒液をタンクに
排出することができる。さらに、タンク内の上方空間を
利用して、冷媒液のリザーブタンクのためのスペースと
したり、またはポンプの設置面を低下させたりして、装
置全体を一層コンパクトなものにすることができるばか
りでなく、配管接続の誤りをなくすことができる。ま
た、ヒータカバーの上部に設けたスイッチと、ヒータカ
バー下部に設けた小孔とによって、冷媒液の循環が停止
しても、ヒータの過熱を防止することができる。
ので、出荷検査後にヒータカバー内の冷媒液をタンクに
排出することができる。さらに、タンク内の上方空間を
利用して、冷媒液のリザーブタンクのためのスペースと
したり、またはポンプの設置面を低下させたりして、装
置全体を一層コンパクトなものにすることができるばか
りでなく、配管接続の誤りをなくすことができる。ま
た、ヒータカバーの上部に設けたスイッチと、ヒータカ
バー下部に設けた小孔とによって、冷媒液の循環が停止
しても、ヒータの過熱を防止することができる。
【図１】第１実施例の構成図である。
【図２】要部の縦断正面図である。
【図３】変形例の縦断正面図である。
【図４】他の変形例の縦断正面図である。
【図５】第２実施例の縦断正面図である。
【図６】第３実施例の縦断正面図である。
【図７】第４実施例の構成図である。
【図８】公知の恒温液循環装置の構成図である。
【図９】既提案の媒液循環装置の構成図である。
【図１０】同じく要部の縦断正面図である。
２ 負荷 １２ ヒータ １２ａ 加熱部 １４ ポンプ １５ 熱交換器 １５ｂ 出口 １７ 温度センサ １８ 温度コントローラ ２５，２５Ａ タンク ３１，３７，４１，４４ 高温冷媒液循環装置 ３３，３８，４２ ヒータカバー ３３ａ，３８ａ，４２ａ 小孔 ３４ 配管 ３９ フロートスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25D 13/00 F25D 17/02 304
Claims (5)
- 【請求項１】冷媒液のタンクと、高温の冷媒液を冷却す
る熱交換器と、該熱交換器で冷却した冷媒液を加熱する
ヒータと、冷媒液を負荷に供給して循環させるポンプ
と、負荷に供給する冷媒液の温度を検出して信号を出力
する温度センサと、該温度センサが検出した温度と所定
の設定温度との対比により上記ヒータの通電量を制御し
て負荷に供給する冷媒液を所定の設定温度とする温度コ
ントローラとを有する恒温冷媒液循環装置において、 上記タンク内に、上記熱交換器、ヒータ及びポンプを組
み込むとともに、上記ヒータの加熱部の外周を取り巻く
ヒータカバーを設け、 熱交換器で冷却した冷媒液を上記ヒータカバー内を通し
て負荷に供給する、ことを特徴とする恒温冷媒液循環装
置。 - 【請求項２】ヒータカバーの上部に、該ヒータカバー内
の冷媒液をタンク内に流出させる開口を設けるととも
に、熱交換器における冷媒液の出口をヒータカバーの下
部に連通させた、ことを特徴とする請求項１に記載した
恒温冷媒液循環装置。 - 【請求項３】ポンプの出口と負荷をヒータカバーを介し
て連通させた、ことを特徴とする請求項１に記載した恒
温冷媒液循環装置。 - 【請求項４】ヒータカバーの下部に、冷媒液排出用の小
孔を設けた、ことを特徴とする請求項２または請求項３
に記載した恒温冷媒液循環装置。 - 【請求項５】ヒータカバーの上部に、該ヒータカバー内
の液面が高いときはヒータに通電信号を出力し液面が低
いときは上記信号を断つスイッチを、下部に冷媒液排出
用の小孔をそれぞれ設けた、ことを特徴とする請求項２
に記載した恒温冷媒液循環装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04008697A JP3234523B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 恒温冷媒液循環装置 |
| TW087100950A TW392103B (en) | 1997-02-07 | 1998-01-23 | Constant temperature fluid cycling device |
| US09/013,899 US6003595A (en) | 1997-02-07 | 1998-01-27 | Constant-temperature liquid-circulating apparatus |
| DE69823403T DE69823403D1 (de) | 1997-02-07 | 1998-02-02 | Flüssigkeitszirkulationseinrichtung mit Konstanttemperatur |
| EP98300742A EP0858100B1 (en) | 1997-02-07 | 1998-02-02 | Constant-temperature liquid-circulating apparatus |
| KR1019980003612A KR100254593B1 (ko) | 1997-02-07 | 1998-02-07 | 항온액순환장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04008697A JP3234523B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 恒温冷媒液循環装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10220947A JPH10220947A (ja) | 1998-08-21 |
| JP3234523B2 true JP3234523B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=12571093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04008697A Expired - Fee Related JP3234523B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 恒温冷媒液循環装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6003595A (ja) |
| EP (1) | EP0858100B1 (ja) |
| JP (1) | JP3234523B2 (ja) |
| KR (1) | KR100254593B1 (ja) |
| DE (1) | DE69823403D1 (ja) |
| TW (1) | TW392103B (ja) |
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