JP6496346B2 - 温度制御装置 - Google Patents
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Description
これにより、載置台の面内全体の設定温度に対して面内の所望の部位だけを局部的に設定温度よりも高くしたり,低くしたりすることができる。
即ち、本発明の温度制御装置は、温度制御された温調媒体により温度制御対象物の温度を制御する温度制御装置であって、前記温調媒体の温度を室温に近づけるための室温化手段と、前記温調媒体を冷却するための冷却装置と、前記温調媒体を加熱するためのヒータと、前記温調媒体を前記温度制御対象物に送出する送出部と、前記温度制御対象物で熱交換が行われた前記温調媒体の受取を行う受取部と、前記温調媒体を前記室温化手段、前記冷却装置、前記ヒータ、前記送出部、前記受取部に循環させるためのポンプと、を備え、前記受取部、前記室温化手段、前記冷却装置、前記送出部の順番に前記温調媒体が流れるように直列に配管され、前記受取部と前記室温化手段とを結ぶ配管から一部または全部の前記温調媒体が前記冷却装置と前記送出部とを結ぶ配管に送出可能に配管されていることを主要な特徴としている。
これにより、低温状態からの過熱ではヒータの負荷を減らし、高温状態からの冷却では冷凍機の負荷を減らすことができるため、エネルギーコストを削減すると共に、設定温度を大きく変化させても温度制御対象物の温度を極めて短時間のうちに設定温度に調整することができる。
これにより、室温化手段によって室温に近づけられた温調媒体が冷却装置に供給されるので、連続的に冷凍機の運転が可能となり、更に、冷却装置の負荷が軽くなり、冷却装置の稼働電力を少なくすることができる。
これにより、受取部からの温調媒体と、冷却装置からの温調媒体とが混合されることになるので、きめ細やかな温度調整が可能になると共に、温調媒体温度を室温付近の温度で一定に保つ場合においても、高精度に保つことができる。
これにより、室温化手段は簡易な構成なので装置コストを低く抑えることができると共に、稼働時の運転電力もファンのみなので小さく抑えることができる。
これにより、ファンが1台ですむので装置コストを低減できると共に、ファンの稼働電力も低減することができる。
(1)第1実施形態の構成
本発明の温度制御装置の第1実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態の温度制御装置のブロック図である。図1に示すように、温度制御装置100は、温度制御対象物5に温調された温調媒体を送出するための送出部10と、温度制御対象物5から戻ってきた温調媒体を受け取るための受取部12と、受取部12で受け取られた温調媒体の温度を室温に近づけるための室温化手段14と、室温化手段14で室温に近づけられた温調媒体を冷却するための冷却装置16と、温調媒体を加熱するためのヒータ18と、温調媒体を循環させるためのポンプ19と、を主に備えて構成される。
次に、第1実施形態の作動について図1を参照して説明する。温度制御対象物5から戻ってきた温調媒体は、受取部12で受け取られ室温化手段14に送られる。ここで、温度制御対象物が高温の温度設定(例えば150℃)になっているときは、送出部10から送る温調媒体(循環液)も高温にする必要があり、更に温度制御対象物で熱の受取があった場合、受取部12に戻ってくる温調媒体(循環液)は更に高温になる。
しかしながら、本発明においては、高温の温調媒体は、室温化手段14によって室温に近づけられるので、冷却装置16を連続的に運転することが可能になる。
次に、本発明の第2実施形態について図面を参照して説明する。図2は、本発明の第2実施形態の温度制御装置のブロック図である。第2実施形態の説明においては、第1実施形態と重複している部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。また、本発明のプロトタイプの温度制御装置と比較しながら本発明の第2実施形態について説明する。図3は、本発明のプロトタイプの温度制御装置のブロック図である。
次に、本発明の第3実施形態について図4を参照して説明する。図4は、本発明の第3実施形態の温度制御装置のブロック図である。第3実施形態の説明においては、第1実施形態及び第2実施形態と重複している部分の説明は省略し、異なる部分のみを説明する。
次に、本発明の第4実施形態について図5を参照して説明する。図5は、本発明の第4実施形態の温度制御装置のブロック図である。第4実施形態の説明においては、第3実施形態と重複している部分の説明は省略し、異なる部分のみを説明する。
次に、本発明の第5実施形態について図6を参照して説明する。図6は、本発明の第5実施形態の温度制御装置のブロック図である。第5実施形態の説明においては、第4実施形態と重複している部分の説明は省略し、異なる部分のみを説明する。
次に、本発明の第6実施形態について図7を参照して説明する。図7は、本発明の第6実施形態の温度制御装置のブロック図である。第6実施形態の説明においては、第3実施形態と重複している部分の説明は省略し、異なる部分のみを説明する。
次に、本発明の第7実施形態について図8を参照して説明する。図8は、本発明の第7実施形態の温度制御装置のブロック図である。第7実施形態の説明においては、第3実施形態と重複している部分の説明は省略し、異なる部分のみを説明する。
次に、本発明の第8実施形態について図9を参照して説明する。図9は、本発明の第8実施形態の温度制御装置のブロック図である。第8実施形態の説明においては、第3実施形態と重複している部分の説明は省略し、異なる部分のみを説明する。
次に、本発明の第9実施形態について図10を参照して説明する。図10は、本発明の第9実施形態の温度制御装置804のブロック図である。第9実施形態の説明においては、第3実施形態と重複している部分の説明は省略し、異なる部分のみを説明する。第9実施形態は、第3実施形態に流路開閉弁84と流路開閉弁85とを取り付けたものである。
本発明の第3実施形態に係る温度制御装置とプロトタイプの温度制御装置との動作を比較して説明する。
温調媒体温度を150℃一定に保つときの第3実施形態に係る温度制御装置とプロトタイプの温度制御装置の動作について図11を参照して説明する。図11は、温調媒体温度が150℃一定の時と温調媒体温度を150℃から80℃に温度変更したときの動作比較表である。図4と図11(A)とを参照して、温調媒体温度を150℃で一定に保つ場合、本発明の第3実施形態に係る温度制御装置は、冷却装置16をオフにし、室温化手段14のファンを低回転数動作にし、三方制御弁43を、室温化手段14側流量を小、ミキシングタンク42側流量を大にし、ヒータ18出力を小にして動作する。
温調媒体温度を150℃から80℃に変更するときの第3実施形態に係る温度制御装置とプロトタイプの温度制御装置の動作について図11を参照して説明する。図4と図11(B)とを参照して、温調媒体温度を150℃から80℃に変更する場合、本発明の第3実施形態に係る温度制御装置は、冷却装置16をオフにし、室温化手段14のファンを高回転数動作にし、三方制御弁43を、室温化手段14側流量を全量、ミキシングタンク42側流量を0にし、ヒータ18出力を0にして動作する。
温調媒体温度を150℃から25℃に変更するときの第3実施形態に係る温度制御装置とプロトタイプの温度制御装置の動作について図12を参照して説明する。図12は、150℃から25℃に温度変更、25℃一定、25℃から150℃に温度変更したときの動作比較表である。
図4と図12(C)とを参照して、温調媒体温度を150℃から25℃に変更する場合、本発明の第3実施形態に係る温度制御装置は、冷却装置16を途中からオンにし、室温化手段14のファンを高回転数動作にし、三方制御弁43を、室温化手段14側流量を全量、ミキシングタンク42側流量を0にし、ヒータ18出力を0にして動作する。
温調媒体温度を25℃一定に保つ場合の第3実施形態に係る温度制御装置とプロトタイプの温度制御装置の動作について図12を参照して説明する。
温調媒体温度を25℃から150℃に変更するときの第3実施形態に係る温度制御装置とプロトタイプの温度制御装置の動作について図12を参照して説明する。
10…送出部
12…受取部
14…室温化手段
16…冷却装置
18…ヒータ
19…ポンプ
22…温度センサ
24…リザーブタンク
26…圧縮機
27…凝縮器
28…減圧器
29…蒸発器
31…ポンプ
32…ポンプ
34…ミキシングタンク
36…三方制御弁
37…温度センサ
42…ミキシングタンク
43…三方制御弁
44…温度センサ
54…弁
55…弁
62…ファン
82…ミキシングタンク兼用ヒータ
84…流路開閉弁
85…流路開閉弁
92…冷却水循環設備
100…温度制御装置
200…温度制御装置
300…温度制御装置
400…温度制御装置
500…温度制御装置
600…温度制御装置
700…温度制御装置
800…温度制御装置
802…温度センサ
804…温度制御装置
900…温度制御装置
Claims (5)
- 温度制御された温調媒体により温度制御対象物の温度を制御する温度制御装置であって、
前記温調媒体の温度を室温に近づけるための室温化手段と、
前記温調媒体を冷却するための冷却装置と、
前記温調媒体を加熱するためのヒータと、
前記温調媒体を前記温度制御対象物に送出する送出部と、
前記温度制御対象物で熱交換が行われた前記温調媒体の受取を行う受取部と、
前記温調媒体を前記室温化手段、前記冷却装置、前記ヒータ、前記送出部、前記受取部に循環させるためのポンプと、を備え、
前記受取部、前記室温化手段、前記冷却装置、前記ヒータ、前記送出部の順番に前記温調媒体が流れるように直列に配管され、
前記ヒータは、前記温調媒体を加熱し、かつ、混合するためのミキシングタンク兼用ヒータであり、
前記受取部と前記室温化手段とを結ぶ配管から一部または全部の前記温調媒体が前記冷却装置と前記送出部とを結ぶ配管に接続されたミキシングタンク兼用ヒータに送出可能に配管されている温度制御装置。 - 前記室温化手段と前記ヒータとの間に前記冷却装置をバイパスする流路が配管されている請求項1に記載の温度制御装置。
- 前記室温化手段は、放熱板とファンとから構成された熱交換器である請求項1または2に記載の温度制御装置。
- 前記冷却装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器によって凝縮された冷媒の圧力を減圧する減圧器と、前記減圧器によって減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器と、により構成されている請求項1から3のいずれか1項に記載の温度制御装置。
- 前記凝縮器は、圧縮された冷媒の熱を外気に放出させるためのファンを有し、前記ファンは、前記室温化手段において温調媒体の熱を外気に放出させるためのファンとしても用いられる請求項4に記載の温度制御装置。
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