TW202206761A - 冷水機 - Google Patents

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藤井邦英
戶辺洋平
笹谷俊貴
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日商Ｓｍｃ股份有限公司
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Abstract

[課題]在提供一種小形且低成本化及省能源化的冷水機。 [解決手段]具有：1個槽(1)、1個泵(2)、將複數個負荷作個別冷卻的複數個冷卻液迴路(3、4)、以及冷凍迴路(5)，前述複數個冷卻液迴路(3、4)與冷凍迴路(5)，是經由可各自控制冷卻能力的個別的熱交換器(6、7)互相被連接，連接第1冷卻液迴路(3)與冷凍迴路(5)的第1熱交換器(6)，是調整從第1負荷(W1)及第2負荷(W2)回到前述槽(1)的冷卻液的溫度，連接第2冷卻液迴路(4)與冷凍迴路(5)的第2熱交換器(7)，是調整從前述槽(1)被供給到第2負荷(W2)的冷卻液的溫度。

Description

冷水機
本發明，是關於藉由將被作了溫度調整的冷卻液供給到負荷，而將該負荷的溫度保持在一定的冷水機者，更詳細的是關於可將複數個負荷的溫度保持在一定的冷水機者。
藉由將被作了溫度調整的冷卻液供給到複數個負荷，而將該複數個負荷的溫度保持在一定的冷水機，已被專利文獻1-專利文獻3等所揭示而為周知。
專利文獻1所揭示的冷水機(第1冷水機)具有：1個冷凍迴路、將冷卻液個別供給到2個負荷的2個冷卻液迴路、以及將2個冷卻液迴路與冷凍迴路作個別連接的2個熱交換器，用一方的熱交換器調整一方的冷卻液迴路的冷卻液的溫度，用另一方的熱交換器調整另一方的冷卻液迴路的冷卻液的溫度者。
該第1冷水機為了用2個熱交換器對2個冷卻液迴路的冷卻液的溫度進行調整，可對應溫度不同的2個負荷。可是，該第1冷水機因為2個冷卻液迴路各自具有專用的槽及泵，所以，成本高，且將2個冷卻液迴路及冷凍迴路收容在一個殼體內時，會有所謂冷水機大型化的問題。
另一方面，專利文獻2及專利文獻3所揭示的冷水機(第2及第3冷水機)具有：1個槽、1個泵、以及複數個冷卻液迴路，將從1個泵被吐出的冷卻液分散供給到複數個冷卻液迴路，而構成在該冷卻液迴路冷卻複數個負荷，為了使用1個槽與1個泵，所以和第1冷水機相比可作小型化。 然而，該第2及第3冷水機因為是用1個熱交換器進行溫度調整後的冷卻液分散供給到複數個冷卻液迴路，所以，不能對應溫度不同的複數個負荷。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本實公平5-17535號公報 [專利文獻2]日本特開2004-28554號公報 [專利文獻3]日本特開2011-163698號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明之技術課題，是在提供比起以往的冷水機小型且低成本化及省能源化的同時，也可對應溫度不同的複數個負荷，並具有合理的構造的冷水機。 [解決問題之技術手段]
為了解決前述課題，本發明的冷水機，係具有：收容冷卻液的1個槽；吐出該槽內的冷卻液的1個泵；複數個冷卻液迴路，是將該泵吐出的冷卻液作分流，對複數個負荷作個別供給；以及冷凍迴路，是藉由該冷卻液與冷媒的熱交換調整前述冷卻液的溫度，前述複數個冷卻液迴路與冷凍迴路，是經由可各自控制熱交換能力的個別的熱交換器互相被連接，前述複數個冷卻液迴路具有：冷卻第1負荷的第1冷卻液迴路、以及冷卻與該第1負荷不同的溫度的第2負荷的第2冷卻液迴路，連接前述第1冷卻液迴路與冷凍迴路的第1熱交換器調整從前述第1負荷及第2負荷回到前述槽的冷卻液的溫度，連接前述第2冷卻液迴路與冷凍迴路的第2熱交換器調整從前述槽被供給到前述第2負荷的冷卻液的溫度。
本發明中，前述第1冷卻液迴路具有：第1供給管路，是將從前述泵被吐出的冷卻液以槽內的溫度的第1設定溫度的狀態送到第1負荷；第1回流管路，是使來自第1負荷的冷卻液回到前述槽，在該第1回流管路連接有前述第1熱交換器，藉此，該第1回流管路的冷卻液在前述第1熱交換器被調整成前述第1設定溫度後，流入前述槽，前述第2冷卻液迴路具有：分歧管路，是從前述第1供給管路分歧被連接於前述第2熱交換器；第2供給管路，是將在前述第2熱交換器被調整成第2設定溫度的冷卻液送到第2負荷；第2回流管路，是使來自第2負荷的冷卻液回到前述槽，該第2回流管路被連接於前述第1回流管路，藉此，該第2回流管路的冷卻液與前述第1回流管路的冷卻液合流亦可。
本發明中，在前述第2供給管路連接有壓力調整閥，該壓力調整閥，是將在前述第2冷卻液迴路流的冷卻液的壓力調整成與在前述第1冷卻液迴路流的冷卻液的壓力不同的壓力。
又，本發明中，在前述第1冷卻液迴路設有連接前述第1供給管路與第1回流管路的過濾管路，在該過濾管路連接有調整前述冷卻液的導電率的DI過濾器、以及開閉該過濾管路的電磁閥，在前述第1回流管路連接有測量在該第1回流管路流的冷卻液的導電率，將前述電磁閥作開閉的DI感測器亦可。
前述過濾管路，是將比前述第1供給管路的前述分歧管路分歧的位置更靠第1負荷的位置、與比前述第1回流管路的前述第2回流管路合流的位置更靠第1熱交換器的位置作相互連接為期望。
本發明中，前述冷凍迴路具有：連結壓縮機的出口與冷凝器的入口的第1冷媒管路、連結該冷凝器的出口與前述第1熱交換器的入口的第2冷媒管路、連結前述第1熱交換器的出口與前述壓縮機的入口的第3冷媒管路、連結前述第1冷媒管路與前述第2熱交換器的入口的第4冷媒管路、連結前述第2熱交換器的出口與前述第1熱交換器的入口的第5冷媒管路、以及連結前述第4冷媒管路與該第5冷媒管路的第6冷媒管路，在前述第2冷媒管路連接有第1膨脹閥，在前述第5冷媒管路連接有第2膨脹閥，在前述第6冷媒管路連接有第3膨脹閥。
又，本發明中，前述冷凍迴路具有：連結壓縮機的出口與冷凝器的入口的第1冷媒管路、連結該冷凝器的出口與前述第1熱交換器的入口的第2冷媒管路、連結該第2冷媒管路與前述第2熱交換器的入口的第3冷媒管路、連結前述第1熱交換器的出口與前述壓縮機的入口的第4冷媒管路、連結前述第2熱交換器的出口與前述第4冷媒管路的第5冷媒管路、從前述第1冷媒管路分歧而被連接在前述第1熱交換器的入口的第6冷媒管路、以及從該第6冷媒管路分歧而被連接在前述第2熱交換器的入口的第7冷媒管路，在前述第2冷媒管路連接有第1膨脹閥，在前述第3冷媒管路連接有第2膨脹閥，在前述第6冷媒管路連接有第3膨脹閥，在前述第7冷媒管路連接有第4膨脹閥亦可。 [發明的效果]
本發明的冷水機，是藉由1個槽與1個泵將冷卻液分散供給到複數個冷卻液迴路的同時，為了利用可各自控制熱交換能力的個別的熱交換器將各冷卻液迴路的冷卻液的溫度調整成不同的設定溫度，所以和複數個冷卻液迴路分別具有專用的槽及泵的周知的冷水機相比為小型且低成本的同時，被作成省能源化者。
圖1所示的第1實施形態的冷水機C1，是藉由冷卻液冷卻溫度不同的2個負荷W1、W2，分別保持在一定溫度者，並具有：收容冷卻液的1個槽1；吐出該槽1內的冷卻液的1個泵2；將從該泵2被吐出的冷卻液作分流，並個別供給到2個負荷W1、W2的2個冷卻液迴路3、4；將該2個冷卻液迴路3、4的冷卻液的溫度分別調整到設定溫度的1個冷凍迴路5；將該冷凍迴路5與2個冷卻液迴路3、4個別作連接的2個熱交換器6、7；以及控制冷水機整體的控制裝置8。此外，在本實施形態，使用純水作為前述冷卻液。
前述2個負荷W1、W2中，一方的第1負荷W1為雷射熔接裝置中的雷射振盪器，即為低溫的負荷，另一方的第2負荷W2為照射雷射光的探針，即為比雷射振盪器高溫的負荷。 又，前述2個冷卻液迴路3、4中，冷卻第1負荷W1的是第1冷卻液迴路3，冷卻第2負荷W2的是第2冷卻液迴路4。 再者，前述2個熱交換器6、7中，連接前述第1冷卻液迴路3與冷凍迴路5的是第1熱交換器6，連接前述第2冷卻液迴路4與冷凍迴路5的是第2熱交換器7。
又，例如在前述第1冷卻液迴路3，被供給到前述第1負荷W1的冷卻液的溫度在10-30℃的範圍，理想是在15-25℃的範圍被設定到最適合的溫度，冷卻液的流量在20-80L/min的範圍被設定到最適合的流量。 另一方面，在前述第2冷卻液迴路4，被供給到前述第2負荷W2的冷卻液的溫度在10-50℃的範圍，理想是在20-40℃的範圍被設定在最適合的溫度，冷卻液的流量在2-10L/min的範圍被設定在最適合的流量。可是，被供給到第2負荷W2的冷卻液的設定溫度和被供給到第1負荷W1的冷卻液的設定溫度相比同等以上是必要的。
前述冷凍迴路5、1個槽1、1個泵2、以及2個冷卻液迴路3、4是被收容在1個框體9的內部，前述2個負荷W1、W2被配設在該框體9的外部。然後，在該框體9的外側面分別設有將前述第1負荷W1連接在前述第1冷卻液迴路3用的供給側負荷連接口10及回流側負荷連接口11、以及將前述第2負荷W2連接在前述第2冷卻液迴路4用的供給側負荷連接口12及回流側負荷連接口13。
前述冷凍迴路5具有：壓縮氣體狀冷媒作成高溫高壓的氣體狀冷媒的壓縮機15、以及冷卻從該壓縮機15被送來的高溫高壓的氣體狀冷媒作成低溫高壓的液狀冷媒的冷凝器16。該冷凝器16，是藉由被電動馬達17a所驅動的風扇17冷卻冷媒的氣冷式的冷凝器16，該等電動馬達17a及壓縮機15，是和控制裝置8電連接，在該控制裝置8藉由換流器控制，控制各個旋轉數、輸出等。可是，前述冷凝器16為水冷式亦可。
又，前述冷凍迴路5具有：連結前述壓縮機15的出口15a與冷凝器16的入口16a的第1冷媒管路21；連結前述冷凝器16的出口16b與前述第1熱交換器6的入口6a的第2冷媒管路22；連結該第1熱交換器6的出口6b與前述壓縮機15的入口15b的第3冷媒管路23；連結前述第1冷媒管路21與前述第2熱交換器7的入口7a的第4冷媒管路24；連結前述第2熱交換器7的出口7b與前述第1熱交換器6的入口6a的第5冷媒管路25、以及連結前述第4冷媒管路24與該第5冷媒管路25的第6冷媒管路26。然後，在前述第2冷媒管路22連接第1膨脹閥27，在前述第5冷媒管路25中比連接前述第6冷媒管路26的位置更靠前述第2熱交換器7的出口7b的位置連接第2膨脹閥28，在前述第6冷媒管路26連接第3膨脹閥29。
此外，前述第1熱交換器6及第2熱交換器7具有：冷媒流動的冷媒流通部6A、7A與冷卻液流動的冷卻液流通部6B、7B，在冷媒流通部6A、7A流動的冷媒與在冷卻液流通部6B、7B流動的冷卻液之間進行熱交換。因此，在前述冷凍迴路5，所謂的第1熱交換器6及第2熱交換器7的入口，是指冷媒流通部6A、7A的入口6a、7a，第1熱交換器6及第2熱交換器7的出口，是指冷媒流通部6A、7A的出口6b、7b。又，在後述的第1冷卻液迴路3及第2冷卻液迴路4，第1熱交換器6及第2熱交換器7的入口，是指冷卻液流通部6B、7B的入口6c、7c，第1熱交換器6及第2熱交換器7的出口，是指冷卻液流通部6B、7B的出口6d、7d。
前述第1膨脹閥27、第2膨脹閥28、第3膨脹閥29，是藉由步進馬達可任意調整開度的電子膨脹閥，該等的膨脹閥電連接於前述控制裝置8，在該控制裝置8控制各個膨脹閥27、28、29的開度。
在前述第1冷媒管路21連接有檢測從前述壓縮機15所吐出的冷媒的溫度的第1冷媒溫度感測器30，在前述第2冷媒管路22，是在前述冷凝器16與第1膨脹閥27之間的位置連接有去除冷媒中的異物的冷媒過濾器31、與檢測該冷媒的壓力的第1冷媒壓力感測器32，在前述第3冷媒管路23連接有檢測從前述第1熱交換器6回到壓縮機15的冷媒的壓力的第2冷媒壓力感測器33、以及檢測該冷媒的溫度的第2冷媒溫度感測器34。
前述冷媒溫度感測器30、34及冷媒壓力感測器32、33電連接於前述控制裝置8，藉由前述控制裝置8依據所測量到的冷媒溫度及冷媒壓力控制前述壓縮機15、風扇17的旋轉數及輸出等。
前述第1冷卻液迴路3具有：連結前述泵2的吐出口2a與前述供給側負荷連接口10的第1供給管路40；連結前述回流側負荷連接口11與前述第1熱交換器6的入口6c的第1回流管路41；以及連結前述第1熱交換器6的出口6d與前述槽1的流入管路42。 藉此，在前述第1冷卻液迴路3，在前述槽1至泵2被吐出的冷卻液，是以在前述槽1內的溫度的第1設定溫度的狀態下通過前述第1供給管路40被供給到第1負荷W1，冷卻前述第1負荷W1。然後，藉由冷卻該第1負荷W1而升溫的冷卻液通過前述第1回流管路41被送到前述第1熱交換器6，在該第1熱交換器6被溫度調整回到第1設定溫度後，從前述流入管路42流入槽1。
在前述第1供給管路40連接有檢測被供給到第1負荷W1的冷卻液的溫度的第1溫度感測器43、與檢測冷卻液的壓力的壓力感測器44，在前述第1回流管路41連接有檢測從第1負荷W1回到前述槽1的冷卻液的溫度的第2溫度感測器45。 前述第1溫度感測器43、第2溫度感測器45、及壓力感測器44電連接於前述控制裝置8，依據前述第1溫度感測器43及第2溫度感測器45所測量的冷卻液的溫度，在前述控制裝置8調整前述膨脹閥27、28、29的開度，藉此，控制前述第1熱交換器6的熱交換能力，依據前述壓力感測器44所測量的冷卻液的壓力，利用前述控制裝置8控制前述泵2。
此外，圖中標示符號46的構件為檢測前述槽1的內部的冷卻液的液位的液位開關、標示47的構件為排液排除管。 又，前述泵2為被設置在前述槽1的外部的非浸漬式的泵。
另一方面，前述第2冷卻液迴路4具有：從前述第1冷卻液迴路3的第1供給管路40分歧被連接在前述第2熱交換器7的入口7c的分歧管路50、連結前述第2熱交換器7的出口7d與前述供給側負荷連接口12的第2供給管路51、連結前述回流側負荷連接口13與前述第1冷卻液迴路3的第1回流管路41的第2回流管路52。該第2回流管路52被連接在前述第1回流管路41的位置，是比設有前述第2溫度感測器45的位置上游側(靠近回流側負荷連接口11)的位置。
根據該構造，在前述第2冷卻液迴路4，在前述泵2被吐出的冷卻液通過前述分歧管路50被送到第2熱交換器7，在該第2熱交換器7被調整成與前述第1設定溫度不同的第2設定溫度後，通過前述第2供給管路51被送到第2負荷W2，冷卻該第2負荷W2。然後，藉由冷卻前述第2負荷W2而升溫的冷卻液從前述第2回流管路52流入第1回流管路41，與在該第1回流管路41流動的第1冷卻液迴路3的冷卻液合流被送到前述第1熱交換器6，在該第1熱交換器6被溫度調整回到第1設定溫度後，從前述流入管42流入前述槽1。
於此，因為前述第2負荷W2比第1負荷W1高溫，所以，第2冷卻液迴路4的冷卻液的設定溫度(第2設定溫度)比第1冷卻液迴路3的冷卻液的設定溫度(第1設定溫度)高。因此，前述第2熱交換器7，是加熱從前述槽1經由第1冷卻液迴路3及分歧管路50以保持在第1設定溫度的狀態下被送過來的冷卻液，讓其上升到第2設定溫度者。因此，該第2熱交換器7可稱為加熱用的熱交換器。
在前述第2供給管路51串連連接檢測被供給到第2負荷W2的冷卻液的溫度的第3溫度感測器53、以及變更該冷卻液的壓力的壓力調整閥54。 前述第3溫度感測器53及壓力調整閥54電連接於前述控制裝置8，依據前述第3溫度感測器53所測量的冷卻液的溫度，前述控制裝置8調整前述第2膨脹閥28的開度，控制前述第2熱交換器7的熱交換能力。又，必須將在前述第2供給管路51流動的冷卻液的壓力設定成與在前述第1供給管路40流動的冷卻液的壓力不同的壓力時，利用前述控制裝置8控制前述壓力調整閥54。可是，前述壓力調整閥54也可為手動操作式的閥。
再者，在前述第1冷卻液迴路3設有藉由離子性物質的增加淨化純度降低的冷卻液用的過濾管路60。該過濾管路60的一端被連接在前述第1供給管路40的比前述分歧管路50分歧的位置下游側(靠近第1負荷W1)的位置，該過濾管路60的另一端被連接在比前述第1回流管路41的連接前述第2回流管路52的位置下游側(靠近第1熱交換器6)的位置。然後，在該過濾管路60串連連接離子性物質的DI過濾器61、與開閉前述過濾管路60的電磁閥62。又，在該過濾管路60與前述第1回流管路41的合流點連接有測量冷卻液的導電率的DI感測器63。
前述DI過濾器61，是藉由離子交換將前述冷卻液內的離子性物質吸附在樹脂表面作去除者，且裝脫自如被連接於被形成在前述過濾管路60的濾波器連接部64、65。該DI過濾器61也可被配設在前述框體9的內部，也可被配設在該框體9的外部。
又，前述電磁閥62與DI感測器63，是電連接於前述控制裝置8，依據該DI感測器63測量到的導電率，前述電磁閥62藉由前述控制裝置8被作開閉控制。
前述過濾管路60如接下來地進行動作。亦即，前述DI感測器63作測量的前述第1回流管路41內的冷卻液的導電率因離子性物質的增加而比基準值高的時候，該冷卻液回流的前述槽1內的冷卻液的導電率也變高。因此，藉由前述控制裝置8開放前述電磁閥62，藉由前述第1供給管路40的冷卻液流入過濾管路60，在DI過濾器61去除冷卻液中的離子性物質，被淨化的冷卻液通過前述第1回流管路41被送入前述槽1。藉由持續該動作，前述槽1內的冷卻液被淨化。此結果，可將前述第1冷卻液迴路3的冷卻液與第2冷卻液迴路4的冷卻液經常保持在相同的純度(液質)。
前述第1實施形態的冷水機C1如接下來地進行動作。 在前述冷凍迴路5，從前述壓縮機15被吐出的高溫高壓的氣體狀冷媒在前述冷凝器16被冷卻成為低溫高壓的液狀冷媒時，從前述第2冷媒管路22通過第1膨脹閥27被送到第1熱交換器6，在該第1熱交換器6與前述第1冷卻液迴路3的冷卻液作熱交換，將該冷卻液冷卻到第1設定溫度後，通過第3冷媒管路23回到前述壓縮機15。
又，從前述壓縮機15被吐出的高溫高壓的氣體狀冷媒的一部分通過前述第4冷媒管路24直接被送到前述第2熱交換器7，在該第2熱交換器7與前述第2冷卻液迴路4的冷卻液作熱交換，將該冷卻液加熱到第2設定溫度後，通過第5冷媒迴路的第2膨脹閥28流入前述第1熱交換器6。此時，前述氣體狀冷媒，是藉由在前述第2熱交換器7加熱冷卻液作冷凝後，藉由在前述第2膨脹閥28作膨脹而成為進一步使溫度下降的狀態，在其狀態與前述第2冷媒管路22的冷媒合流而流入前述第1熱交換器6，而實現輔助提高該第1熱交換器6的冷卻能力的任務。這是藉由前述第2膨脹閥28被連接於前述第2熱交換器7的出口與第1熱交換器6的入口之間，而使前述第2熱交換器7作為冷凝器16發揮功能者。
再者，從前述壓縮機15被吐出的高溫高壓的氣體狀冷媒的一部分，是用作於從前述第6冷媒管路26經由第3膨脹閥29被送到前述第1熱交換器6，來進行流入該第1熱交換器6的冷媒的溫度調整。
另一方面，在前述第1冷卻液迴路3，被調整成第1設定溫度的前述槽1內的冷卻液，從前述泵2被吐出後，通過第1供給管路40以第1設定溫度的狀態被送到第1負荷W1，冷卻該第1負荷W1。 藉由冷卻前述第1負荷W1而升溫的冷卻液通過第1回流管路41被送到前述第1熱交換器6，在該第1熱交換器6被調整成前述第1設定溫度後，從前述流入管路42流入前述槽1。
前述冷卻液的溫度，是藉由前述第1溫度感測器43及第2溫度感測器45經常被測量，在前述控制裝置8依據被測量的冷卻液的溫度控制冷凍迴路5的第1膨脹閥27及第3膨脹閥29的開度，藉此將該冷卻液的溫度調整成第1設定溫度。
例如，利用前述第1溫度感測器43所測量的冷卻液的溫度比第1設定溫度高的時候，因為必須提高前述第1熱交換器6的冷卻能力來降低該冷卻液的溫度，所以，前述冷凍迴路5中的第1膨脹閥27的開度擴大，低溫的冷媒的流量增大的同時，前述第3膨脹閥29的開度減少，高溫的冷媒的流量減少。其結果，因為流入前述第1熱交換器6的冷媒的溫度降低，該第1熱交換器6的冷卻能力增大，所以，前述冷卻液被冷卻，其溫度被調整成第1設定溫度。
相反的，當前述冷卻液的溫度比第1設定溫度低的時候，因為必須在前述第1熱交換器6加熱該冷卻液來提高溫度，所以，前述第1膨脹閥27的開度減少，低溫的冷媒的流量減少的同時，前述第3膨脹閥29的開度增大，高溫的冷媒的流量增大。其結果，流入前述第1熱交換器6的冷媒的溫度上升，藉由升溫後的該冷媒，前述冷卻液被加熱，將其溫度被調整成第1設定溫度。
又，在前述第2冷卻液迴路4，從前述泵2在第1設定溫度被吐出的冷卻液的一部分通過分歧管路50流入第2熱交換器7，在該第2熱交換器7藉由與高溫高壓的氣體狀冷媒作熱交換而被加熱，被調整成比前述第1設定溫度高的第2設定溫度後，通過前述第2供給管路51被送到第2負荷W2，冷卻該第2負荷W2。
藉由冷卻前述第2負荷W2而升溫的冷卻液從前述第2回流管路52流入第1回流管路41，與來自在該第1回流管路41流動的第1負荷W1的冷卻液合流被送到前述第1熱交換器6，在該第1熱交換器6被溫度調整回到第1設定溫度後，從前述流入管路42流入前述槽1。
被供給到前述第2負荷W2的冷卻液的溫度，是藉由被連接於前述第2供給管路51的第3溫度感測器53經常被測量，在前述控制裝置8依據被測量的溫度控制冷凍迴路5的第2膨脹閥28的開度，藉此將該冷卻液的溫度調整成第2設定溫度。
例如，在前述第2供給管路51流動的冷卻液的溫度比第2設定溫度高時，因為必須讓該冷卻液的溫度降低，所以，藉由前述冷凍迴路5中的第2膨脹閥28的開度減少或關閉，使前述第2熱交換器7的加熱能力減少，其結果，前述冷卻液的溫度降低，而被調整成第2設定溫度。
相反的，當在前述第2供給管路51流動的冷卻液的溫度比第2設定溫度低的時候，因為必須提高該冷卻液的溫度，所以，前述第2膨脹閥28的開度增大，流入第2熱交換器7的高溫的冷媒的流量增大，其結果，冷卻液被加熱，其溫度被調整成第2設定溫度。
又，若前述冷卻液中的離子性物質的量增加，雖然該冷卻液的導電率上升，可是，當用前述DI感測器63所測量的導電率變得比基準值大的時候，前述電磁閥62開放，前述過濾管路60開放，藉由冷卻液在該過濾管路60流動，在前述DI過濾器61去除該冷卻液中的離子性物質。 此時，邊持續前述負荷的冷卻，也可邊進行使前述冷卻液的一部分流到前述過濾管路60進行過濾，也可停止前述負荷的冷卻，使前述冷卻液的全部流到前述過濾管路60進行過濾。
在圖2表示第2實施形態的冷水機C2。該冷水機C2與前述第1實施形態的冷水機C1不同的點為冷凍迴路5A的結構，第1冷卻液迴路3及第2冷卻液迴路4的結構、以及第1熱交換器6及第2熱交換器7的結構與前述第1實施形態的冷水機相同。 於此，在以下的說明，是針對前述冷凍迴路5A的結構進行說明，針對前述第1冷卻液迴路3及第2冷卻液迴路4、以及前述第1熱交換器6及第2熱交換器7，是標示與在第1實施形態使用的符號同一個符號，而其說明就省略。
前述冷凍迴路5A具有：連結壓縮機70的出口70a與冷凝器71的入口71a之第1冷媒管路72、連結該冷凝器71的出口71b與前述第1熱交換器6的入口6a之第2冷媒管路73、從該第2冷媒管路73分歧連接在第2熱交換器7的入口7a的第3冷媒管路74、連結前述第1熱交換器6的出口6b與前述壓縮機70的入口70b之第4冷媒管路75、以及連結前述第2熱交換器7的出口7b與前述第4冷媒管路75之第5冷媒管路76。然後，在前述第2冷媒管路73之較前述第3冷媒管路74分歧的位置靠第1熱交換器6的位置連接有第1膨脹閥77，在前述第3冷媒管路74連接有第2膨脹閥78。
又，從前述第1冷媒管路72分歧的第6冷媒管路79在較前述第1膨脹閥77靠前述第1熱交換器6的入口6a的位置被連接於前述第2冷媒管路73，在該第6冷媒管路79連接第3膨脹閥80，再者，從前述第6冷媒管路79分歧的第7冷媒管路81在比前述第2膨脹閥78靠前述第2熱交換器7的入口7a的位置被連接在前述第3冷媒管路74，在該第7冷媒管路81連接有第4膨脹閥82。
在前述第1冷媒管路72連接有檢測從前述壓縮機70被吐出的冷媒的溫度的第1冷媒溫度感測器83，在前述第2冷媒管路73連接有：去除從前述冷凝器71流出的冷媒中的異物的冷媒過濾器84、以及檢測該冷媒的壓力的第1冷媒壓力感測器85，在前述第4冷媒管路75連接有：檢測從前述第1熱交換器6及第2熱交換器7回到壓縮機70的冷媒的壓力之第2冷媒壓力感測器86、以及檢測該冷媒的溫度的第2冷媒溫度感測器87。
前述第2實施形態的冷水機如接下來地進行動作。 在前述冷凍迴路5A，從前述壓縮機70被吐出的高溫高壓的氣體狀冷媒被前述冷凝器71冷卻成為低溫高壓的液狀冷媒後，從前述第2冷媒管路73通過第1膨脹閥77被送到第1熱交換器6的同時，從前述第3冷媒管路74通過第2膨脹閥78被送到第2熱交換器7，在前述第1熱交換器6與前述第1冷卻液迴路3的冷卻液作熱交換，將該冷卻液調整到第1設定溫度的同時，在前述第2熱交換器7與前述第2冷卻液迴路4的冷卻液作熱交換，將該冷卻液調整成第2設定溫度。然後，在前述第1熱交換器6及第2熱交換器7出來的冷媒通過第4冷媒管路75及第5冷媒管路76回到壓縮機70的入口70b。
又，從前述壓縮機70被吐出的高溫高壓的氣體狀冷媒的一部分，是經由前述第6冷媒管路79及第3膨脹閥80被送到前述第1熱交換器6的同時，經由前述第7冷媒管路81及第4膨脹閥82被送到前述第2熱交換器7，用作於流入各熱交換器6、7的冷媒的溫度調整。
另一方面，在前述第1冷卻液迴路3，被調整成第1設定溫度的前述槽1內的冷卻液，從前述泵2被吐出後，通過第1供給管路40以第1設定溫度的狀態被送到第1負荷W1，冷卻該第1負荷W1。 藉由冷卻前述第1負荷W1而升溫的冷卻液通過第1回流管路41被送到前述第1熱交換器6，在該第1熱交換器6回到前述第1設定溫度後，從前述流入管路42流入前述槽1。
前述冷卻液的溫度，是藉由前述第1溫度感測器43及第2溫度感測器45經常被測量，在前述控制裝置8依據被測量的冷卻液的溫度控制冷凍迴路5A的第1膨脹閥77及第3膨脹閥80的開度，藉此將該冷卻液的溫度調整成第1設定溫度。
例如，利用前述第1溫度感測器43所測量的冷卻液的溫度比第1設定溫度高的時候，因為必須提高前述第1熱交換器6的冷卻能力來降低該冷卻液的溫度，所以，前述冷凍迴路5A中的第1膨脹閥77的開度擴大，低溫的冷媒的流量增大的同時，前述第3膨脹閥80的開度減少，高溫的冷媒的流量減少。其結果，因為流入前述第1熱交換器6的冷媒的溫度降低，該第1熱交換器6的冷卻能力增大，所以，前述冷卻液被冷卻，其溫度被調整成第1設定溫度。
相反的，當前述冷卻液的溫度比第1設定溫度低的時候，因為必須在前述第1熱交換器6加熱該冷卻液來提高溫度，所以，前述第1膨脹閥77的開度減少，低溫的冷媒的流量減少的同時，前述第3膨脹閥80的開度增大，高溫的冷媒的流量增大。其結果，流入前述第1熱交換器6的冷媒的溫度上升，藉由升溫後的該冷媒，前述冷卻液被加熱，將其溫度被調整成第1設定溫度。
又，在前述第2冷卻液迴路4，從前述泵2在第1設定溫度被吐出的冷卻液的一部分通過分歧管路50流入第2熱交換器7，在該第2熱交換器7藉由與冷媒作熱交換而升溫，被調整成比前述第1設定溫度高的第2設定溫度後，通過前述第2供給管路51被送到第2負荷W2，冷卻該第2負荷W2。
藉由冷卻前述第2負荷W2而升溫的冷卻液從前述第2回流管路52流入第1回流管路41，與來自在前述第1負荷W1的冷卻液合流被送到前述第1熱交換器6，在該第1熱交換器6被溫度調整回到第1設定溫度後，從前述流入管路42流入前述槽1。
被供給到前述第2負荷W2的冷卻液的溫度，是藉由被連接於前述第2供給管路51的第3溫度感測器53經常被測量，在前述控制裝置8依據被測量的溫度控制冷凍迴路5A的第2膨脹閥78及第4膨脹閥82的開度，藉此將該冷卻液的溫度調整成第2設定溫度。
例如，利用前述第3溫度感測器53所測量的冷卻液的溫度比第2設定溫度高的時候，因為必須提高前述第2熱交換器7的冷卻能力來降低該冷卻液的溫度，所以，前述冷凍迴路5A中的第2膨脹閥78的開度擴大，低溫的冷媒的流量增大的同時，前述第4膨脹閥82的開度減少，高溫的冷媒的流量減少。其結果，因為流入前述第2熱交換器7的冷媒的溫度降低，該第2熱交換器7的冷卻能力增大，所以，前述冷卻液被冷卻，其溫度被調整成第2設定溫度。
相反的，當前述冷卻液的溫度比第2設定溫度低的時候，因為必須在前述第2熱交換器7加熱該冷卻液來提高溫度，所以，前述第2膨脹閥78的開度減少，低溫的冷媒的流量減少的同時，前述第4膨脹閥82的開度增大，高溫的冷媒的流量增大。其結果，流入前述第2熱交換器7的冷媒的溫度上升，藉由升溫後的該冷媒，前述冷卻液被加熱，將其溫度被調整成第2設定溫度。
又、前述冷卻液中的離子性物質的量增加，冷卻液的純度降低時，利用DI過濾器61的作用去除離子性物質的情況是與前述第1實施形態的情況同樣。
前述第1實施形態的冷水機C1及第2實施形態的冷水機C2雖各自具有2個冷卻液迴路3、4，可是，本發明的冷水機可具有3個以上的冷卻液迴路。例如也可具有1個前述第1冷卻液迴路3與2個以上的前述第2冷卻液迴路4，也可具有2個以上的前述第1冷卻液迴路3與1個前述第2冷卻液迴路4，也可具有2個以上的前述第1冷卻液迴路3與2個以上的前述第2冷卻液迴路4。
於此，在前述第1實施形態的冷水機C1，設置2個以上的前述第1冷卻液迴路3時，只要將該第1冷卻液迴路3、與含有前述第1膨脹閥27及第3膨脹閥29的冷媒迴路部5a在前述第1熱交換器6互相作連接的迴路結構部分作彼此並列連接即可，又設置2個以上的前述第2冷卻液迴路4時，只要將該第2冷卻液迴路4、與含有前述第2膨脹閥28的冷媒迴路部5b在前述第2熱交換器7互相作連接的迴路結構部分彼此作並列連接即可。
又，在前述第2實施形態的冷水機C2，設置2個以上的前述第1冷卻液迴路3時，只要將該第1冷卻液迴路3、與含有前述第1膨脹閥77及第3膨脹閥80的冷媒迴路部5a在前述第1熱交換器6互相作連接的迴路結構部分彼此作並列連接即可，又設置2個以上的前述第2冷卻液迴路4時，只要將該第2冷卻液迴路4、與含有前述第2膨脹閥78及第4膨脹閥82的冷媒迴路部5b在前述第2熱交換器7互相作連接的迴路結構部分彼此作並列連接即可。
C1,C2:冷水機 W1:第1負荷 W2:第2負荷 1:槽 2:泵 3:第1冷卻液迴路 4:第2冷卻液迴路 5,5A:冷凍迴路 6:第1熱交換器 6a,6c:入口 6b,6d:出口 7:第2熱交換器 7a,7c:入口 7b,7d:出口 8:控制裝置 15,70:壓縮機 15a,70a:出口 15b,70b:入口 16,71:冷凝器 16a,71a:入口 16b,71b:出口 21,72:第1冷媒管路 22,73:第2冷媒管路 23,74:第3冷媒管路 24,75:第4冷媒管路 25,76:第5冷媒管路 26,79:第6冷媒管路 27,77:第1膨脹閥 28,78:第2膨脹閥 29,80:第3膨脹閥 40:第1供給管路 41:第1回流管路 50:分歧管路 51:第2供給管路 52:第2回流管路 54:壓力調整閥 60:過濾管路 61:DI過濾器 62:電磁閥 63:DI感測器 81:第7冷媒管路 82:第4膨脹閥
[圖1]用符號表示本發明的冷水機的第1實施形態的迴路圖。 [圖2]用符號表示本發明的冷水機的第2實施形態的迴路圖。
1:槽
2:泵
2a:吐出口
3:第1冷卻液迴路
4:第2冷卻液迴路
5:冷凍迴路
5a:冷媒迴路部
5b:冷媒迴路部
6a:入口
6:第1熱交換器
6A:冷媒流通部
6B:冷卻液流通部
6b:出口
6c:入口
6d:出口
7:第2熱交換器
7A:冷媒流通部
7B:冷卻液流通部
7a:入口
7b:出口
7c:入口
7d:出口
8:控制裝置
9:框體
10:供給側負荷連接口
11:回流側負荷連接口
12:供給側負荷連接口
13:回流側負荷連接口
15:壓縮機
15a:出口
15b:入口
16:冷凝器
16a:入口
16b:出口
17:風扇
17a:電動馬達
21:第1冷媒管路
22:第2冷媒管路
23:第3冷媒管路
24:第4冷媒管路
25:第5冷媒管路
26:第6冷媒管路
27:第1膨脹閥
28:第2膨脹閥
29:第3膨脹閥
30:第1冷媒溫度感測器
31:冷媒過濾器
32:第1冷媒壓力感測器
33:第2冷媒壓力感測器
34:第2冷媒溫度感測器
40:第1供給管路
41:第1回流管路
42:流入管路
46:液位開關
47:排液排除管
43:第1溫度感測器
44:壓力感測器
45:第2溫度感測器
50:分歧管路
51:第2供給管路
52:第2回流管路
53:第3溫度感測器
54:壓力調整閥
60:過濾管路
61:DI過濾器
62:電磁閥
63:DI感測器
64:濾波器連接部
65:濾波器連接部
C1:冷水機
W1:第1負荷
W2:第2負荷

Claims (7)

  1. 一種冷水機，係具有：收容冷卻液的1個槽；吐出該槽內的冷卻液的1個泵；複數個冷卻液迴路，是將該泵吐出的冷卻液作分流，對複數個負荷作個別供給；以及冷凍迴路，是藉由該冷卻液與冷媒的熱交換調整前述冷卻液的溫度， 前述複數個冷卻液迴路與冷凍迴路，是經由可各自控制熱交換能力的個別的熱交換器互相被連接， 前述複數個冷卻液迴路具有：冷卻第1負荷的第1冷卻液迴路、以及冷卻與該第1負荷不同的溫度的第2負荷的第2冷卻液迴路， 連接前述第1冷卻液迴路與冷凍迴路的第1熱交換器調整從前述第1負荷及第2負荷回到前述槽的冷卻液的溫度， 連接前述第2冷卻液迴路與冷凍迴路的第2熱交換器調整從前述槽被供給到前述第2負荷的冷卻液的溫度。
  2. 如請求項1之冷水機，其中，前述第1冷卻液迴路具有：第1供給管路，是將從前述泵被吐出的冷卻液以槽內的溫度的第1設定溫度的狀態送到第1負荷；第1回流管路，是使來自第1負荷的冷卻液回到前述槽，在該第1回流管路連接有前述第1熱交換器，藉此，該第1回流管路的冷卻液在前述第1熱交換器被調整成前述第1設定溫度後，流入前述槽， 前述第2冷卻液迴路具有：分歧管路，是從前述第1供給管路分歧被連接於前述第2熱交換器；第2供給管路，是將在前述第2熱交換器被調整成第2設定溫度的冷卻液送到第2負荷；第2回流管路，是使來自第2負荷的冷卻液回到前述槽，該第2回流管路被連接於前述第1回流管路，藉此，該第2回流管路的冷卻液與前述第1回流管路的冷卻液合流。
  3. 如請求項2之冷水機，其中，在前述第2供給管路連接有壓力調整閥，該壓力調整閥，是將在前述第2冷卻液迴路流的冷卻液的壓力調整成與在前述第1冷卻液迴路流的冷卻液的壓力不同的壓力。
  4. 如請求項2之冷水機，其中，在前述第1冷卻液迴路設有連接前述第1供給管路與第1回流管路的過濾管路，在該過濾管路連接有調整前述冷卻液的導電率的DI過濾器、以及開閉該過濾管路的電磁閥， 在前述第1回流管路連接有測量在該第1回流管路流的冷卻液的導電率，將前述電磁閥作開閉的DI感測器。
  5. 如請求項4之冷水機，其中，前述過濾管路，是將比前述第1供給管路的前述分歧管路分歧的位置更靠第1負荷的位置、與比前述第1回流管路的前述第2回流管路合流的位置更靠第1熱交換器的位置作相互連接。
  6. 如請求項1至5項中任一項之冷水機，其中，前述冷凍迴路具有：連結壓縮機的出口與冷凝器的入口的第1冷媒管路、連結該冷凝器的出口與前述第1熱交換器的入口的第2冷媒管路、連結前述第1熱交換器的出口與前述壓縮機的入口的第3冷媒管路、連結前述第1冷媒管路與前述第2熱交換器的入口的第4冷媒管路、連結前述第2熱交換器的出口與前述第1熱交換器的入口的第5冷媒管路、以及連結前述第4冷媒管路與該第5冷媒管路的第6冷媒管路， 在前述第2冷媒管路連接有第1膨脹閥，在前述第5冷媒管路連接有第2膨脹閥，在前述第6冷媒管路連接有第3膨脹閥。
  7. 如請求項1至5項中任一項之冷水機，其中，前述冷凍迴路具有：連結壓縮機的出口與冷凝器的入口的第1冷媒管路、連結該冷凝器的出口與前述第1熱交換器的入口的第2冷媒管路、連結該第2冷媒管路與前述第2熱交換器的入口的第3冷媒管路、連結前述第1熱交換器的出口與前述壓縮機的入口的第4冷媒管路、連結前述第2熱交換器的出口與前述第4冷媒管路的第5冷媒管路、從前述第1冷媒管路分歧而被連接在前述第1熱交換器的入口的第6冷媒管路、以及從該第6冷媒管路分歧而被連接在前述第2熱交換器的入口的第7冷媒管路， 在前述第2冷媒管路連接有第1膨脹閥，在前述第3冷媒管路連接有第2膨脹閥，在前述第6冷媒管路連接有第3膨脹閥，在前述第7冷媒管路連接有第4膨脹閥。
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