TW202035933A - 雙冷卻器 - Google Patents

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Abstract

提供對於冷卻液的溫度變化的應答性優良，並且溫度控制的精度優良的冷卻器。 具有：第1冷卻液回路(3)，是將第1槽(40)內的第1冷卻液(7)供給於第1負載(5)；第2冷卻液回路(4)，是將第2槽(60)內的第2冷卻液(8)供給於第2負載(6)；以及冷凍回路(2)，是藉由使前述第1冷卻液(7)及第2冷卻液(8)和冷媒以熱交換器(21、22)來進行熱交換來將該第1冷卻液(7)及第2冷卻液(8)的溫度調整成設定溫度，前述第2冷卻液(8)的設定溫度是與前述第1冷卻液(7)的設定溫度同等或比該第2冷卻液(8)的設定溫度高，前述第1冷卻液(7)的設定流量是比前述第2冷卻液(8)的設定流量更多，前述第1槽(40)的容量是比前述第2槽(60)的容量大。

Description

雙冷卻器
本發明是有關於藉由將溫度調整的冷卻液個別供給於負載來將該負載的溫度保持固定的冷卻器，更詳細來說有關於是可以將複數的負載的溫度保持固定的雙冷卻器。
藉由將溫度調整的冷卻液供給於複數的負載來將該複數的負載的溫度保持固定的冷卻器，如專利文獻1所揭示般為已知。此已知的冷卻器，具有：一個冷凍回路、以及將冷卻液分別供給於兩個的負載的兩個的冷卻液回路，構成為兩個的熱交換器被串列連接於前述冷凍回路，以其中一方的熱交換器來調整其中一方的冷卻液回路的冷卻液的溫度，以另一方的熱交換器來調整另一方的冷卻液回路的冷卻液的溫度。
更詳細來說，前述已知的冷卻器是將收容於槽內的冷卻液的溫度，藉由前述冷凍回路的熱交換器和電熱器來調整成設定溫度，且將溫度調整的槽內的冷卻液，通過不經過前述熱交換器的供給流路來供給於負載。因此，在前述冷卻器中，測定前述槽內的冷卻液的溫度，在其溫度高於設定溫度的情況下，將該冷卻液，通過與前述供給流路不同的溫調用流路來輸送於前述冷凍回路的熱交換器，以該熱交換器冷卻後再度送回於前述槽，另外，在前述槽內的冷卻液的溫度低於設定溫度的情況下，以設置於該槽內的電熱器來使冷卻液昇溫。
如此般，因為前述已知的冷卻器，並非將以熱交換器及加熱器溫度調整後的冷卻液直接立即供給於負載，而是溫度調整後暫時收容於槽，從該槽供給於負載，所以對於前述冷卻液的溫度變化的應答性存在難點，並具有從冷凍回路側觀看的情況下的負載變動較大這類問題。 另外，因為將前述冷凍回路的兩個的熱交換器予以串列連接，並將流動於該兩個的熱交換器的冷媒的流量以一個膨脹閥進行控制，所以將流動於該兩個的熱交換器的冷媒的流量及溫度，配合各自連接的冷卻液回路的冷卻液的溫度來分別控制有其困難。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本實公平5-17635號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明的技術的課題是在於提供：可以將流動於複數的熱交換器的冷媒的流量及溫度，配合各個的熱交換器所連接的冷卻液回路的冷卻液的溫度來分別控制，以提高對於前述冷卻液的溫度變化的應答性並且提高溫度控制的精度的冷卻器。 [解決問題之技術手段]
因為解決前述課題，所以本發明的雙冷卻器，具有：第1冷卻液回路，是將第1冷卻液以設定流量供給於第1負載；第2冷卻液回路，是將第2冷卻液以設定流量供給於第2負載；一個冷凍回路，是將前述第1冷卻液及第2冷卻液的溫度調整為設定溫度；以及控制裝置，是控制冷卻器整體。 前述冷凍回路，具有：壓縮機，是將氣體冷媒壓縮而形成為高溫高壓的氣體冷媒；冷凝器，是將從該壓縮機送來的氣體冷媒進行冷卻而形成為低溫高壓的液態冷媒；第1主膨脹閥及第2主膨脹閥，是可調整開度且使從該冷凝器送來的液態冷媒膨脹而形成為低溫低壓的液態冷媒；第1熱交換器，是使從前述第1主膨脹閥送來的液態冷媒與前述第1冷卻液回路的第1冷卻液熱交換而形成為低壓的氣體冷媒；以及第2熱交換器，是使從前述第2主膨脹閥送來的液態冷媒與前述第2冷卻液回路的第2冷卻液熱交換而形成為低壓的氣體冷媒，前述第1主膨脹閥和第1熱交換器是相互串列連接而形成第1熱交換流路部，前述第2主膨脹閥和第2熱交換器是相互串列連接而形成第2熱交換流路部，這些第1熱交換流路部和第2熱交換流路部是相互並列連接。 前述冷凍回路，尚具有將前述壓縮機和冷凝器之間的分歧點，與前述第1熱交換流路部之第1主膨脹閥和第1熱交換器之間的匯流點，予以相互連接的第1分歧流路，並且具有將前述分歧點，與前述第2熱交換流路部之第2主膨脹閥和第2熱交換器之間的匯流點，予以相互連接的第2分歧流路，可調整開度的第1副膨脹閥連接於前述第1分歧流路，可調整開度的第2副膨脹閥連接於前述第2分歧流路。 前述第1冷卻液回路，具有：第1槽，是收容前述第1冷卻液；第1泵浦，是將該第1槽內的第1冷卻液通過一次側供給管路來輸送於前述第1熱交換器；二次側供給管路，是將以該第1熱交換器進行溫度調整的第1冷卻液輸送於前述第1負載；第1溫度感測器，是連接於該二次側供給管路；回流管路，是將來自於前述第1負載的第1冷卻液送回於前述第1槽；供給側的負載連接口，是形成於前述二次側供給管路的端部；以及回流側的負載連接口，是形成於前述回流管路的端部。 前述第2冷卻液回路，具有：第2槽，是收容前述第2冷卻液；第2泵浦，是將該第2槽內的第2冷卻液通過一次側供給管路來輸送於前述第2熱交換器；二次側供給管路，是將以該第2熱交換器進行溫度調整的第2冷卻液輸送於前述第2負載；第2溫度感測器，是連接於該二次側供給管路；回流管路，是將來自於前述第2負載的第2冷卻液送回於前述第2槽；供給側的負載連接口，是形成於前述二次側供給管路的端部；以及回流側的負載連接口，是形成於前述回流管路的端部。 而且，前述第2冷卻液的設定溫度是與前述第1冷卻液的設定溫度同等或比該第2冷卻液的設定溫度高，前述第1冷卻液的設定流量是比前述第2冷卻液的設定流量多，前述第1槽的容量是比前述第2槽的容量大。
在本發明中，較佳為：前述第2冷卻液回路，具有用來調整前述第2冷卻液的電導率的傳導率調整機構，該傳導率調整機構，具有：DI過濾器，是用來去除前述第2冷卻液中的離子物質；傳導率感測器，是用來測定該第2冷卻液的電導率；以及電磁閥，是依據以該傳導率感測器所測定的電導率來進行開閉，前述DI過濾器及電磁閥是連接於過濾管路，該過濾管路是將前述第2冷卻液回路的前述二次側供給管路和回流管路予以連結，前述傳導率感測器是連接於前述第2冷卻液回路的前述回流管路。
另外，也可以在本發明中，前述冷凍回路和前述第1冷卻液回路及第2冷卻液回路是收容於一個框體的內部，於該框體的外部分別設置有：前述第1冷卻液回路之供給側的負載連接口及回流側的負載連接口，以及前述第2冷卻液回路之供給側的負載連接口及回流側的負載連接口，前述第1冷卻液回路及第2冷卻液回路具有用來去除前述第1冷卻液及第2冷卻液所含的物理的不純物的第1過濾器及第2過濾器，該第1過濾器及第2過濾器是在前述框體的外部，分別安裝於前述第1冷卻液回路及第2冷卻液回路之供給側的負載連接口。
並且，也可以在本發明中，前述控制裝置是構成為根據分別以前述第1冷卻液回路的第1溫度感測器及第2冷卻液回路的第2溫度感測器所測定的第1冷卻液及第2冷卻液的溫度，藉由分別相關地調整：連接於前述第1熱交換器的第1主膨脹閥和第1副膨脹閥的開度、以及連接於前述第2熱交換器的第2主膨脹閥和第2副膨脹閥的開度，從而調整流入於前述第1熱交換器及第2熱交換器的低溫的冷媒和高溫的冷媒的流量，並藉此將前述第1冷卻液回路及第2冷卻液回路之前述第1冷卻液及第2冷卻液的溫度保持在設定溫度。
另外，較佳為在本發明中，前述第1冷卻液回路的第1泵浦是設置於前述第1槽的內部的浸漬式的泵浦，前述第2冷卻液回路的第2泵浦是設置於前述第2槽的外部的非浸漬式的泵浦。 [發明效果]
本發明的冷卻器，藉由將兩個的熱交換器並列連接於冷凍回路，並且將供給低溫的冷媒的主膨脹閥和供給高溫的冷媒的副膨脹閥分別連接於各個的熱交換器，且將該膨脹閥的開度相關地進行調整，因為可以將各個的熱交換器的冷卻能力，依據連接於該熱交換器的兩個的冷卻液回路的冷卻液的溫度來分別調整，所以對於前述冷卻液的溫度變化的應答性優良，溫度控制的精度也較高。另外，因為無須將冷卻液以電熱器加熱，所以電力消費量也較少。 並且，藉由將前述兩個的冷卻液回路的冷卻液的設定溫度及設定流量設定為彼此不同的值，可以取得例如最適合於雷射焊接裝置之雷射振盪器及探頭(probe)般的溫度不同的兩個的負載的冷卻的冷卻器。
第1圖所示的雙冷卻器(以下，簡稱「冷卻器」)1，是將兩個的負載5、6的溫度保持固定，具有：兩個的冷卻液回路3、4；一個冷凍回路2；以及控制冷卻器整體的控制裝置10。前述兩個的冷卻液回路3、4是將冷卻液7、8分別且循環地供給於前述兩個的負載5、6來冷卻該負載5、6，前述冷凍回路2是將前述兩個的冷卻液回路3、4的冷卻液7、8的溫度藉由與冷媒所做的熱交換來進行調整，並將該冷卻液7、8的溫度保持於設定溫度。
在圖示的實施方式中，前述兩個的負載5、6的其中一方的第1負載5是雷射焊接裝置之雷射振盪器，並且為低溫的負載，另一方的第2負載6是照射雷射光的探頭，並且為高溫的負載。另外，將前述第1負載5以第1冷卻液7進行冷卻的是第1冷卻液回路3，將前述第2負載6以第2冷卻液8進行冷卻的是第2冷卻液回路4。
此情況下，例如，使用清水作為供給於前述第1負載5的第1冷卻液7，該清水的溫度是在10－30℃的範圍，較佳為在15－25℃的範圍，被設定為最適合的溫度，該清水的流量是在20－80L/min的範圍被設定為最適合的流量。另一方面，使用純水作為供給於前述第2負載6的第2冷卻液8，該純水的溫度是在10－50℃的範圍，較佳為在20－40℃的範圍，被設定為最適合的溫度，該純水的流量是在2－10L/min的範圍被設定為最適合的流量。但，前述第2冷卻液8的設定溫度必須是與前述第1冷卻液7的設定溫度相等，或比該第1冷卻液7的設定溫度高。
此外，前述純水是指鹽類及有機物等被全部去除的高純度的水，超純水也包含於此。 另一方面，前述清水，較佳為使用前述純水以外的水，且經水質管理成為適合於負載的冷卻的水，但也可以使用自來水及工業用水。
前述冷凍回路2、前述第1冷卻液回路3、以及第2冷卻液回路4，是收容於一個框體9的內部，前述第1負載5及第2負載6是配設於該框體9的外部，於該框體9的外側面分別設置：用來將前述第1負載5連接於第1冷卻液回路3的兩個的負載連接口11、12，以及用來將前述第2負載6連接於第2冷卻液回路4的兩個的負載連接口13、14。
前述冷凍回路2是藉由將壓縮機16、冷凝器17、第1主膨脹閥18和第2主膨脹閥19、以及第1熱交換器21和第2熱交換器22，以配管來依序串列且環狀地連接而形成，該壓縮機16，是將氣體冷媒壓縮而形成為高溫高壓的氣體冷媒；該冷凝器17，是從該壓縮機16送來的高溫高壓的氣體冷媒冷卻而形成為低溫高壓的液態冷媒；第1主膨脹閥18及第2主膨脹閥19，是使從該冷凝器17送來的低溫高壓的液態冷媒膨脹而形成為低溫低壓的液態冷媒；該第1熱交換器21及第2熱交換器22，是使從該第1主膨脹閥18及第2主膨脹閥19送來的低溫低壓的液態冷媒分別在與前述第1冷卻液回路3的第1冷卻液7及第2冷卻液回路4的第2冷卻液8之間熱交換而形成為低壓的氣體冷媒。
前述第1主膨脹閥18和第1熱交換器21是相互串列連接而形成第1熱交換流路部23，前述第2主膨脹閥19和第2熱交換器22也相互串列連接而形成第2熱交換流路部24，這些第1熱交換流路部23和第2熱交換流路部24，在分歧點2a彼此分岐而在匯流點2b彼此匯流地，相互並列連接於從前述冷凝器17的出口到壓縮機16的吸入口16b為止的回路部分。
前述第1熱交換器21是在殼體21a的內部，設置：前述冷媒流動的冷媒流通部21b、以及前述冷卻液7流動的冷卻液流通部21c，使其在與流動於前述冷媒流通部21b內的冷媒、以及流動於前述冷卻液流通部21c內的冷卻液7之間，進行熱交換。 另外，前述第2熱交換器22也同樣地，在殼體22a的內部，設置：前述冷媒流動的冷媒流通部22b、以及前述冷卻液8流動的冷卻液流通部22c，使其在與流動於前述冷媒流通部22b內的冷媒、以及流動於前述冷卻液流通部22c內的冷卻液8之間，進行熱交換。
流動於前述第1熱交換器21的冷媒流通部21b及第2熱交換器22的冷媒流通部22b的冷媒的流量，是藉由使前述第1主膨脹閥18及第2主膨脹閥19的開度進行增減而產生增減，隨之，調整前述第1熱交換器21及第2熱交換器22的冷卻能力。前述第1主膨脹閥18及第2主膨脹閥19，因為是將低溫的冷媒供給於前述第1熱交換器21及第2熱交換器22，所以可以說是冷卻用的膨脹閥。
於前述冷凍回路2的前述壓縮機16的吐出口16a和冷凝器17之間的分歧點2c、以及前述第1熱交換流路部23之前述第1主膨脹閥18和第1熱交換器21之間的匯流點2d，連接有第1分歧流路25的一端和另一端，另外，於前述分歧點2c、以及前述第2熱交換流路部24之前述第2主膨脹閥19和第2熱交換器22之間的匯流點2e，連接有第2分歧流路26的一端和另一端，於前述第1分歧流路25連接第1副膨脹閥27，於前述第2分歧流路26連接第2副膨脹閥28。
前述第1分歧流路25及第2分歧流路26是將從前述壓縮機16吐出的高溫的氣體冷媒的一部分，作為加熱用冷媒來供給於前述第1熱交換流路部23及第2熱交換流路部24，藉由此加熱用冷媒的供給，調整在前述第1熱交換流路部23及第2熱交換流路部24的內部朝向前述第1熱交換器21及第2熱交換器22的冷媒的溫度，藉此，調整該第1熱交換器21及第2熱交換器22的冷卻能力。 前述加熱用冷媒的流量是藉由使前述第1副膨脹閥27及第2副膨脹閥28的開度進行增減而產生增減，隨之，調整朝向前述第1熱交換器21及第2熱交換器22的冷媒的溫度。因而，前述第1副膨脹閥27及第2副膨脹閥28可以說是加熱用的膨脹閥。
前述第1主膨脹閥18、第2主膨脹閥19、第1副膨脹閥27、及第2副膨脹閥28，可藉由步進馬達在從完全關閉到完全開啟為止的範圍內任意調整開度的電子膨脹閥，這些膨脹閥是電性連接於前述控制裝置10，以該控制裝置10控制各個的開度。
前述冷凝器17是藉由以電動馬達17a驅動的風扇17b來將冷媒冷卻的空冷式的冷凝器，前述風扇17b是配設於形成在前述框體9的頂面的風扇收容部9a內，將冷卻風往上方排出的排氣口9b設置於該風扇收容部9a。另外，構成為於與前述框體9的側面的前述冷凝器17面對面的位置，設置將外氣作為冷卻風吸入的吸氣口9c，從該吸氣口9c吸入的冷卻風，通過前述冷凝器17時冷卻冷媒，其後從前述排氣口9b排出於框體9的外部。 前述壓縮機16及風扇17b是電性連接於前述控制裝置10，藉由以該控制裝置10變頻控制來控制各個的轉數及輸出等。 但是，也可以是前述冷凝器17是水冷式。
另外，於前述冷凍回路2中，用來測定從該壓縮機16吐出的冷媒的溫度的第1冷媒溫度感測器31，是被連接於從前述壓縮機16的吐出口16a到前述分歧點2c為止的部分，過濾冷媒中的不純物的過濾器32、以及測定該冷媒的壓力的第1冷媒壓力感測器33，是被依序連接於從前述冷凝器17的出口17c，到前述第1熱交換流路部23和第2熱交換流路部24分岐的前述分歧點2a為止的部分，測定被吸入於該壓縮機16的冷媒的溫度的第2冷媒溫度感測器34、以及測定該冷媒的壓力的第2冷媒壓力感測器35，是被連接於從前述第1熱交換流路部23和第2熱交換流路部24的匯流點2b到前述壓縮機16的吸入口16b為止的部分。 前述第1冷媒溫度感測器31和第2冷媒溫度感測器34、以及前述第1冷媒壓力感測器33和第2冷媒壓力感測器35，是被電性連接於前述控制裝置10，根據這些的測定結果，藉由前述控制裝置10，控制前述壓縮機16及冷凝器17的電動馬達17a的轉數及輸出等。
此外，在前述冷凍回路2中，從前述壓縮機16的吐出口16a經前述冷凝器17到前述第1主膨脹閥18及第2主膨脹閥19為止的部分，是冷媒壓力較高的高壓側部分，相對於此，從前述第1主膨脹閥18及第2主膨脹閥19的出口經前述第1熱交換器21及第2熱交換器22到前述壓縮機16的吸入口16b為止的部分，是冷媒壓力較低的低壓側部分。
前述第1冷卻液回路3，具有：第1槽40，是收容前述第1冷卻液7；浸漬式的第1泵浦41，是設置於該第1槽40；一次側供給管路43，是將該第1泵浦41的吐出口41a和前述第1熱交換器21的冷卻液流通部21c的入口連結；二次側供給管路44，是將前述冷卻液流通部21c的出口和供給側的前述負載連接口11連結；以及回流管路45，是將回流側的前述負載連接口12和第1槽40連結，前述第1負載5的供給側的負載配管5a和回流側的負載配管5b，被連接於前述供給側的負載連接口11和回流側的負載連接口12。 於是前述第1冷卻液回路3是構成為將前述第1槽40內的第1冷卻液7以前述第1泵浦41來輸送於前述第1熱交換器21的冷卻液流通部21c，在此冷卻液流通部21c，使其與流動於前述冷媒流通部21b內的冷媒熱交換而調整成設定溫度後，通過前述二次側供給管路44立即供給於前述第1負載5。
另外，於前述負載連接口11，安裝有用來去除前述第1冷卻液7中的物理的不純物的第1過濾器46，且前述第1冷卻液7通過該第1過濾器46被供給於前述第1負載5。前述第1過濾器46是配置於前述框體9的外部，但也可以配置於該框體9的內部。
用來從外部監視前述第1冷卻液7的液位的液位計47、以及用來檢測前述液位的上限和下限的液位開關48a、48b，被設置於前述第1槽40，另外，尚連接有與設置於前述框體9的外側面的排水口49連通的排水管50。但是，於前述第1槽40內，未設置用來調整前述第1冷卻液7的溫度的電熱器。
另外，測定以第1熱交換器21溫度調整後朝向第1負載5的前述第1冷卻液7的溫度的第1溫度感測器51、以及測定該第1冷卻液7的壓力的第1壓力感測器52，被連接於前述二次側供給管路44，測定從第1負載5朝向前述第1槽40的第1冷卻液7的溫度的回流側溫度感測器53，被連接於前述回流管路45。前述第1溫度感測器51、回流側溫度感測器53、及第1壓力感測器52是電性連接於前述控制裝置10，根據測定的第1冷卻液7的溫度及壓力等，藉由該控制裝置10，控制前述第1泵浦41及前述冷凍回路2的各膨脹閥18、19、27、28等。
並且，流量調整用的旁通管路54，被連接於前述二次側供給管路44和回流管路45。此旁通管路54是連接於：前述二次側供給管路44之負載連接口11和第1溫度感測器51之間的位置、以及前述回流管路45之負載連接口12和回流側溫度感測器53之間的位置，於該旁通管路54，連接可調整開度的手動開閉式的二方閥55。
前述旁通管路54，藉由使流動於前述二次側供給管路44的第1冷卻液7的一部分在前述回流管路45分流，可以將從前述二次側供給管路44供給於前述第1負載5的第1冷卻液7的流量，調整成為該第1負載5的冷卻最適合的流量。前述二方閥55完全關閉時，第1冷卻液7未流動於前述旁通管路54，該第1冷卻液7的全量被供給於前述第1負載5。
前述第2冷卻液回路4，具有：第2槽60，是收容前述第2冷卻液8；非浸漬式的第2泵浦61，是設置於該第2槽60的外部；一次側供給管路63，是將該第2泵浦61的吐出口61a和前述第2熱交換器22的冷卻液流通部22c的入口連結；二次側供給管路64，是將前述冷卻液流通部22c的出口和供給側的前述負載連接口13連結；以及回流管路65，是將回流側的前述負載連接口14和第2槽60連結，前述第2負載6的供給側的負載配管6a和回流側的負載配管6b，被連接於前述供給側的負載連接口13和回流側的負載連接口14。 於是前述第2冷卻液回路4是構成為將前述第2槽60內的第2冷卻液8以前述第2泵浦61輸送於前述第2熱交換器22的冷卻液流通部22c，在此冷卻液流通部22c，使其與流動於前述冷媒流通部22b內的冷媒熱交換而調整成設定溫度後，通過前述二次側供給管路64立即供給於前述第2負載6。
此外，前述第1冷卻液回路3之前述第1槽40的容量是比前述第2冷卻液回路4之前述第2槽60的容量大。在圖示的實施方式中，前述第1槽40的容量是60L，前述第2槽60的容量是7L，但該第1槽40及第2槽60的容量是比此更大或更小皆可。
另外，於前述供給側的負載連接口13，設置有用來去除前述第2冷卻液8中的物理的不純物的第2過濾器66，且前述第2冷卻液8通過該第2過濾器66被供給於前述第2負載6。前述第2過濾器66是配置於前述框體9的外部，但也可以配置於該框體9的內部。
用來從外部監視前述第2冷卻液8的液位的液位計67、以及用來檢測前述液位的上限和下限的液位開關68a、68b，被設置於前述第2槽60，另外，尚連接有與設置於前述框體9的外側面的排水口69連通的排水管70。但是，於前述第2槽60內，未設置用來調整前述第2冷卻液8的溫度的電熱器。
另外，測定以第2熱交換器22溫度調整後朝向第2負載6的第2冷卻液8的溫度的第2溫度感測器71、以及測定該第2冷卻液8的壓力的第2壓力感測器72，被連接於前述二次側供給管路64，測定從第2負載6朝向前述第2槽60的第2冷卻液8的流量的流量計73，被連接於前述回流管路65。前述第2溫度感測器71、第2壓力感測器72、及流量計73是電性連接於前述控制裝置10，根據測定的第2冷卻液8的溫度及壓力或流量等，藉由該控制裝置10，控制前述第2泵浦61及前述冷凍回路2的各膨脹閥18、19、27、28等。
並且，旁通管路74和過濾管路76，被連接於前述二次側供給管路64和回流管路65。前述旁通管路74及過濾管路76，是相互成為並列地連接於：前述二次側供給管路64之前述負載連接口13和第2溫度感測器71之間的位置、以及前述回流管路65之前述流量計73和第2槽60之間的位置。
手動開閉式的二方閥75，連接於前述旁通管路74，藉由調整該二方閥75的開度來使流動於前述二次側供給管路64的第2冷卻液8的一部分在前述回流管路65分流，可以將從前述二次側供給管路64供給於前述第2負載6的第2冷卻液8的流量，調整成為該第2負載6最適合的流量。
另外，前述過濾管路76是用來去除前述第2冷卻液(純水)8中的離子物質的管路，二方電磁閥77和DI過濾器78被串列連接於該過濾管路76，測定第2冷卻液8的電導率的傳導率感測器79，被連接於該過濾管路76和前述回流管路65的匯流點，藉由前述二方電磁閥77和DI過濾器78及傳導率感測器79而構成為傳導率調整機構80。
前述過濾管路76，通常是藉由閉鎖前述二方電磁閥77來進行閉鎖。但是，前述傳導率感測器79檢測到因前述第2冷卻液8中的離子物質的量增加而該第2冷卻液8的電導率上昇的情形時，藉由開放前述二方電磁閥77來進行開放，使前述二次側供給管路64的第2冷卻液8，通過前述DI過濾器78流於前述回流管路65，且回流於前述第2槽60。於是，前述第2冷卻液8中的離子物質，在前述DI過濾器78中，藉由離子交換而被吸附於樹脂表面來去除。
此外，在第1圖的實施方式中，前述DI過濾器78配置於框體9的外部，但較佳為該DI過濾器78如第2圖所示般，配置於前述框體9的內部。
具有前述構造的冷卻器1是如下述所示般動作。 在前述冷凍回路2中，從前述壓縮機16吐出的高溫高壓的氣體冷媒是以前述冷凝器17冷卻而成為低溫高壓的液態冷媒後，在前述分歧點2a分流於前述第1熱交換流路部23和第2熱交換流路部24。流入於前述第1熱交換流路部23的液態冷媒是以前述第1主膨脹閥18形成為低溫低壓的液態冷媒後，在前述第1熱交換器21中，藉由冷卻前述第1冷卻液回路3的第1冷卻液7來進行昇溫，且蒸發成為低壓的氣體冷媒，另外，流入於前述第2熱交換流路部24的液態冷媒是以前述第2主膨脹閥19形成為低溫低壓的液態冷媒後，在前述第2熱交換器22中，藉由冷卻前述第2冷卻液回路4的第2冷卻液8來進行昇溫，且蒸發而成為低壓的氣體冷媒。而且，從前述第1熱交換器21及第2熱交換器22排出的氣體冷媒是在前述匯流點2b匯流後，流入於前述壓縮機16的吸入口16b。
另外，從前述壓縮機16吐出的高溫高壓的氣體冷媒的一部分是通過前述第1分歧流路25及第2分歧流路26，作為加熱用冷媒供給於前述第1熱交換流路部23及第2熱交換流路部24。藉由此加熱用冷媒的供給，調整在前述第1熱交換流路部23及第2熱交換流路部24的內部朝向前述第1熱交換器21及第2熱交換器22的冷媒的溫度，其結果，可調整該第1熱交換器21及第2熱交換器22的冷卻能力。
另一方面，在前述第1冷卻液回路3中，前述第1槽40內的第1冷卻液7，藉由從前述第1泵浦41通過一次側供給管路43而被輸送於前述第1熱交換器21的冷卻液流通部21c，在該第1熱交換器21進行與前述冷凍回路2的冷媒和熱交換來調整成設定溫度後，從前述二次側供給管路44通過前述供給側的負載連接口11而被輸送於前述第1負載5，並冷卻該第1負載5。此時，在有必要調整供給於前述第1負載5的第1冷卻液7的流量的情況下，開放前述二方閥55，使該第1冷卻液7的一部分通過前述旁通管路54來分流於回流管路45。 藉由冷卻前述第1負載5而昇溫的前述第1冷卻液7是從前述回流側的負載連接口12通過前述回流管路45來回流於前述第1槽40。
前述第1冷卻液7的溫度是藉由供給側的前述第1溫度感測器51及回流側溫度感測器53始終進行測定，根據測定的該第1冷卻液7的溫度來控制前述冷凍回路2的第1主膨脹閥18及第1副膨脹閥27的開度，藉此細微調整該第1冷卻液7的溫度且保持在設定溫度。
例如，在藉由前述第1溫度感測器51測定的第1冷卻液7的溫度是比設定溫度高的情況下，因為有必要提高前述第1熱交換器21的冷卻能力來降低該第1冷卻液7的溫度，所以前述冷凍回路2之第1主膨脹閥18的開度擴大而流動於前述第1熱交換流路部23的低溫的冷媒的流量增大，並且前述第1副膨脹閥27的開度減少而從前述第1分歧流路25流入於第1熱交換流路部23的高溫的加熱用冷媒的流量減少。其結果，因為流入於前述第1熱交換器21的冷媒的溫度下降而該第1熱交換器21的冷卻能力上昇，所以前述第1冷卻液7受到冷卻，其溫度下降而保持在設定溫度。
相反地，在前述第1冷卻液7的溫度低於設定溫度的情況下，因為有必要以前述第1熱交換器21加熱該第1冷卻液7來提高溫度，所以前述第1主膨脹閥18的開度減少而流動於前述第1熱交換流路部23的低溫的冷媒的流量減少，並且前述第1副膨脹閥27的開度增大而從前述第1分歧流路25流入於第1熱交換流路部23的高溫的加熱用冷媒的流量增大。其結果，因為流入於前述第1熱交換器21的冷媒的溫度上昇，藉由昇溫的該冷媒來加熱前述第1冷卻液7，所以該第1冷卻液7的溫度上昇而保持在設定溫度。 此情況下，為了使前述第1冷卻液7的溫度上昇的目地，無須如以往的冷卻器般將電熱器設置於第1槽40來加熱該第1冷卻液7，相應地電力消費量較少。
另外，在前述第2冷卻液回路4中，前述第2槽60內的第2冷卻液8，藉由從前述第2泵浦61通過一次側供給管路63而被輸送於前述第2熱交換器22的冷卻液流通部22c，在該第2熱交換器22與前述冷凍回路2的冷媒進行熱交換來調整成設定溫度後，從前述二次側供給管路64通過前述供給側的負載連接口13而被輸送於前述第2負載6，並冷卻該第2負載6。此時，在有必要調整供給於前述第2負載6的第2冷卻液8的流量的情況下，開放前述二方閥75，使該第2冷卻液8的一部分通過前述旁通管路74來分流於回流管路65。 藉由冷卻前述第2負載6而昇溫的前述第2冷卻液8是從前述回流側的負載連接口14通過前述回流管路65來回流於前述第2槽60。
前述第2冷卻液8的溫度是藉由前述第2溫度感測器71始終進行測定，根據測定的該第2冷卻液8的溫度來控制前述冷凍回路2的各膨脹閥19、28的開度，藉此細微調整該第2冷卻液8的溫度且保持在設定溫度。
例如，在藉由前述第2溫度感測器71測定的第2冷卻液8的溫度是比設定溫度高的情況下，因為有必要提高前述第2熱交換器22的冷卻能力來降低該第2冷卻液8的溫度，所以前述冷凍回路2之第2主膨脹閥19的開度擴大而流動於前述第2熱交換流路部24的低溫的冷媒的流量增大，並且前述第2副膨脹閥28的開度減少而從前述第2分歧流路26流入於第2熱交換流路部24的高溫的加熱用冷媒的流量減少。其結果，因為流入於前述第2熱交換器22的冷媒的溫度下降而該第2熱交換器22的冷卻能力上昇，所以前述第2冷卻液8受到冷卻，其溫度下降而保持在設定溫度。
相反地，在前述第2冷卻液8的溫度低於設定溫度的情況下，因為有必要以前述第2熱交換器22加熱該第2冷卻液8來提高溫度，所以前述第2主膨脹閥19的開度減少而流動於前述第2熱交換流路部24的低溫的冷媒的流量減少，並且前述第2副膨脹閥28的開度增大而從前述第2分歧流路26流入於第2熱交換流路部24的高溫的加熱用冷媒的流量增大。其結果，因為流入於前述第2熱交換器22的冷媒的溫度上昇，藉由昇溫的該冷媒來加熱前述第2冷卻液8，所以該第2冷卻液8的溫度上昇而保持在設定溫度。 此情況下，為了使前述第2冷卻液8的溫度上昇的目地，無須如以往的冷卻器般將電熱器設置於第2槽60來加熱該第2冷卻液8，相應地電力消費量較少。
另外，當前述第2冷卻液8中的離子物質的量增加時，因為以前述傳導率感測器79測定的該第2冷卻液8的電導率上昇，所以藉由前述二方電磁閥77開放且前述過濾管路76開放，前述第2冷卻液8流動在該過濾管路76，以使該第2冷卻液8中的離子物質以前述DI過濾器78去除。此時，也可以持續前述第2負載6的冷卻的同時，將前述第2冷卻液8的一部分流淌於前述過濾管路76進行過濾，或停止前述第2負載6的冷卻，將前述第2冷卻液8的全部流淌於前述過濾管路76來進行過濾。
如以上說明般，前述冷卻器1是藉由將第1熱交換器21及第2熱交換器22並列連接於前述冷凍回路2，並且將供給低溫的冷媒的冷卻用的第1主膨脹閥18及第2主膨脹閥19、以及供給高溫的冷媒的加熱用的第1副膨脹閥27及第2副膨脹閥28，分別連接於該第1熱交換器21及第2熱交換器22，相關地調整這些冷卻用的第1主膨脹閥18及第2主膨脹閥19和加熱用的第1副膨脹閥27及第2副膨脹閥28的開度，從而將各個的熱交換器21、22靈活運用於冷卻和加熱，且由於分別調整連接於各熱交換器21、22的冷卻液回路3、4的冷卻液7、8的溫度，因而對於前述冷卻液7、8的溫度變化的應答性優良，溫度控制的精度也較高。另外，因為無須將前述冷卻液7、8以電熱器加熱，所以電力消費量也較少。 並且，藉由將前述第1冷卻液7和第2冷卻液8的設定溫度及設定流量設定為彼此不同的值，可以取得例如適合於雷射焊接裝置之雷射振盪器及探頭般的溫度不同的兩個的負載的冷卻的冷卻器。
此外，在前述實施方式中，於前述第1冷卻液7使用清水，但也可以於該第1冷卻液7使用純水。或者，也可以於前述第1冷卻液7及第2冷卻液8之中至少於第2冷卻液，使用乙二醇。
1:冷卻器 2:冷凍回路 2c:分歧點 2d,2e:匯流點 3:第1冷卻液回路 4:第2冷卻液回路 5:第1負載 6:第2負載 7:第1冷卻液 8:第2冷卻液 9:框體 10:控制裝置 11,13:供給側的負載連接口 12,14:回流側的負載連接口 16:壓縮機 17:冷凝器 18:第1主膨脹閥 19:第2主膨脹閥 21:第1熱交換器 22:第2熱交換器 23:第1熱交換流路部 24:第2熱交換流路部 25:第1分歧流路 26:第2分歧流路 27:第1副膨脹閥 28:第2副膨脹閥 40:第1槽 41:第1泵浦 43:一次側供給管路 44:二次側供給管路 45:回流管路 46:第1過濾器 51:第1溫度感測器 60:第2槽 61:第2泵浦 63:一次側供給管路 64:二次側供給管路 65:回流管路 66:第2過濾器 71:第2溫度感測器 76:過濾管路 77:二方電磁閥 78:DI過濾器 79:傳導率感測器 80:傳導率調整機構
[第1圖]是將本發明所涉及的雙冷卻器的一個實施方式以記號來表示的回路圖。 [第2圖]是表示本發明所涉及的雙冷卻器的別的實施方式的重要部位的回路圖。
1:冷卻器
2:冷凍回路
2a,2c:分歧點
2b,2d,2e:匯流點
3:第1冷卻液回路
4:第2冷卻液回路
5:第1負載
5a:供給側的負載配管
5b:回流側的負載配管
6:第2負載
6a,6b:負載配管
7:第1冷卻液
8:第2冷卻液
9:框體
9a:風扇收容部
9b:排氣口
9c:吸氣口
10:控制裝置
11,13:供給側的負載連接口
12,14:回流側的負載連接口
16:壓縮機
16a:吐出口
16b:吸入口
17:冷凝器
17a:電動馬達
17b:風扇
17c:出口
18:第1主膨脹閥
19:第2主膨脹閥
21:第1熱交換器
21a:殼體
21b:冷媒流通部
21c:冷卻液流通部
22:第2熱交換器
22a:殼體
22b:冷媒流通部
22c:冷卻液流通部
23:第1熱交換流路部
24:第2熱交換流路部
25:第1分歧流路
26:第2分歧流路
27:第1副膨脹閥
28:第2副膨脹閥
31:第1冷媒溫度感測器
32:過濾器
33:第1冷媒壓力感測器
34:第2冷媒溫度感測器
35:第2冷媒壓力感測器
40:第1槽
41:第1泵浦
41a:吐出口
43:一次側供給管路
44:二次側供給管路
45:回流管路
46:第1過濾器
47:液位計
48a,48b:液位開關
49:排水口
50:排水管
51:第1溫度感測器
52:第1壓力感測器
53:回流側溫度感測器
54,74:旁通管路
55,75:二方閥
60:第2槽
61:第2泵浦
61a:吐出口
63:一次側供給管路
64:二次側供給管路
65:回流管路
66:第2過濾器
67:液位計
68a,68b:液位開關
69:排水口
70:排水管
71:第2溫度感測器
72:第2壓力感測器
73:流量計
76:過濾管路
77:二方電磁閥
78:DI過濾器
79:傳導率感測器
80:傳導率調整機構

Claims (5)

  1. 一種雙冷卻器，係： 具有：第1冷卻液回路，是將第1冷卻液以設定流量供給於第1負載；第2冷卻液回路，是將第2冷卻液以設定流量供給於第2負載；一個冷凍回路，是將前述第1冷卻液及第2冷卻液的溫度調整為設定溫度；以及控制裝置，是控制冷卻器整體， 前述冷凍回路，具有：壓縮機，是將氣體冷媒壓縮而形成為高溫高壓的氣體冷媒；冷凝器，是將從該壓縮機送來的氣體冷媒進行冷卻而形成為低溫高壓的液態冷媒；第1主膨脹閥及第2主膨脹閥，是可調整開度且使從該冷凝器送來的液態冷媒膨脹而形成為低溫低壓的液態冷媒；第1熱交換器，是使從前述第1主膨脹閥送來的液態冷媒與前述第1冷卻液回路的第1冷卻液熱交換而形成為低壓的氣體冷媒；以及第2熱交換器，是使從前述第2主膨脹閥送來的液態冷媒與前述第2冷卻液回路的第2冷卻液熱交換而形成為低壓的氣體冷媒，前述第1主膨脹閥和第1熱交換器是相互串列連接而形成第1熱交換流路部，前述第2主膨脹閥和第2熱交換器是相互串列連接而形成第2熱交換流路部，這些第1熱交換流路部和第2熱交換流路部是相互並列連接， 前述冷凍回路，尚具有將前述壓縮機和冷凝器之間的分歧點，與前述第1熱交換流路部之第1主膨脹閥和第1熱交換器之間的匯流點，予以相互連接的第1分歧流路，並且具有將前述分歧點，與前述第2熱交換流路部之第2主膨脹閥和第2熱交換器之間的匯流點，予以相互連接的第2分歧流路，可調整開度的第1副膨脹閥連接於前述第1分歧流路，可調整開度的第2副膨脹閥連接於前述第2分歧流路， 前述第1冷卻液回路，具有：第1槽，是收容前述第1冷卻液；第1泵浦，是將該第1槽內的第1冷卻液通過一次側供給管路來輸送於前述第1熱交換器；二次側供給管路，是將以該第1熱交換器進行溫度調整的第1冷卻液輸送於前述第1負載；第1溫度感測器，是連接於該二次側供給管路；回流管路，是將來自於前述第1負載的第1冷卻液送回於前述第1槽；供給側的負載連接口，是形成於前述二次側供給管路的端部；以及回流側的負載連接口，是形成於前述回流管路的端部， 前述第2冷卻液回路，具有：第2槽，是收容前述第2冷卻液；第2泵浦，是將該第2槽內的第2冷卻液通過一次側供給管路來輸送於前述第2熱交換器；二次側供給管路，是將以該第2熱交換器進行溫度調整的第2冷卻液輸送於前述第2負載；第2溫度感測器，是連接於該二次側供給管路；回流管路，是將來自於前述第2負載的第2冷卻液送回於前述第2槽；供給側的負載連接口，是形成於前述二次側供給管路的端部；以及回流側的負載連接口，是形成於前述回流管路的端部， 前述第2冷卻液的設定溫度是與前述第1冷卻液的設定溫度同等或比該第2冷卻液的設定溫度高，前述第1冷卻液的設定流量是比前述第2冷卻液的設定流量多，前述第1槽的容量是比前述第2槽的容量大。
  2. 如申請專利範圍第1項的雙冷卻器，其中， 前述第2冷卻液回路，具有用來調整前述第2冷卻液的電導率的傳導率調整機構，該傳導率調整機構，具有：DI過濾器，是用來去除前述第2冷卻液中的離子物質；傳導率感測器，是用來測定該第2冷卻液的電導率；以及電磁閥，是依據以該傳導率感測器所測定的電導率來進行開閉， 前述DI過濾器及電磁閥是連接於過濾管路，該過濾管路是將前述第2冷卻液回路的前述二次側供給管路和回流管路予以連結， 前述傳導率感測器是連接於前述第2冷卻液回路的前述回流管路。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項的雙冷卻器，其中， 前述冷凍回路和前述第1冷卻液回路及第2冷卻液回路是收容於一個框體的內部，於該框體的外部分別設置有：前述第1冷卻液回路之供給側的負載連接口及回流側的負載連接口，以及前述第2冷卻液回路之供給側的負載連接口及回流側的負載連接口， 前述第1冷卻液回路及第2冷卻液回路具有用來去除前述第1冷卻液及第2冷卻液所含的物理的不純物的第1過濾器及第2過濾器，該第1過濾器及第2過濾器是在前述框體的外部，分別安裝於前述第1冷卻液回路及第2冷卻液回路之供給側的負載連接口。
  4. 如申請專利範圍第1項的雙冷卻器，其中， 前述控制裝置是構成為根據分別以前述第1冷卻液回路的第1溫度感測器及第2冷卻液回路的第2溫度感測器所測定的第1冷卻液及第2冷卻液的溫度，藉由分別相關地調整：連接於前述第1熱交換器的第1主膨脹閥和第1副膨脹閥的開度、以及連接於前述第2熱交換器的第2主膨脹閥和第2副膨脹閥的開度，從而調整流入於前述第1熱交換器及第2熱交換器的低溫的冷媒和高溫的冷媒的流量，並藉此將前述第1冷卻液回路及第2冷卻液回路之前述第1冷卻液及第2冷卻液的溫度保持在設定溫度。
  5. 如申請專利範圍第1項的雙冷卻器，其中， 前述第1冷卻液回路的第1泵浦是設置於前述第1槽的內部的浸漬式的泵浦，前述第2冷卻液回路的第2泵浦是設置於前述第2槽的外部的非浸漬式的泵浦。
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