TW202405350A - 調溫裝置 - Google Patents

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TW202405350A
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cooling
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天野達也
児島孝文
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日商Ｓｍｃ股份有限公司
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Abstract

[課題]提供一種調溫裝置，即使在使用高溫的循環液的情況下，熱交換器的設計的自由度也高，對循環液的溫度的通用性優異。 [解決手段]調溫裝置(1)具有：循環回路(12)，將循環液從主容器(5)送出到外部的負載，將從負載接受的循環液再次返回到主容器；冷卻回路(25)，將從副容器(20)送出的循環液在熱交換器(33)中冷卻並再次返回副容器；及控制部(40)，控制在冷卻回路中流動的循環液之流量。副容器是連接至主容器，可以從主容器導出超過部分的循環液。冷卻回路的第二冷卻流路(27)是具有從其分歧並連接到主容器的連結流路(28)。循環回路中設置有測定循環液之溫度的第一溫度感測器(61)。控制部是基於來自第一溫度感測器的循環液的測定溫度，來控制設置在冷卻回路中的冷卻泵(55)的輸出，從而控制從冷卻回路向循環回路的循環液之流量。

Description

調溫裝置
本發明是關於一種調溫裝置，透過向負載供給溫度調節後的循環液體，而將該負載的溫度控制在所期望的溫度。
透過向負載供給溫度調節後的循環液，將該負載的溫度控制為所期望的溫度之調溫裝置，例如專利文獻1所公開般，係已廣為知悉。並且，在該專利文獻中公開的調溫裝置，設置有使循環液在與負載之間循環的循環回路、與冷卻該循環液的冷卻回路，這些循環回路與冷卻回路係通過儲槽(tank)或閥(valve)來相互連接。
但是，如專利文獻1所記載，調溫裝置是有用於在半導體製造裝置等中將負載控制為大大地超過大氣壓下的水之沸點(100℃)的溫度之情況。而且，在這樣的循環液為高溫的調溫裝置中，特別是在熱交換器中，高溫的循環液與對其進行冷卻的冷卻液的溫度差變得非常大，因此必須要有對策，能事先防止因該溫度差引起的熱交換器的損傷。
因此，在專利文獻1的調溫裝置中，採用了具備能夠承受這樣的溫度差的特殊構造的熱交換器。另一方面，即使在設想循環液之高溫下使用的情況下，也期望能夠採用低成本化或優異地熱交換效率等，因應使用者的要求之各種設計的熱交換器，也就是，開發出對於循環液之溫度的通用性及安全性為優異的調溫裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2020-169760號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明的技術課題在於提供一種調溫裝置，即使在設想循環液之高溫下使用的情況下，關於熱交換器的設計也有高的自由度、對循環液的溫度的通用性為優異。 [用於解決課題之手段]
為了解決前述之技術課題，根據本發明之調溫裝置特徵在於，為一種調溫裝置，用於調節循環液的溫度而供給外部的負載，並將該負載控制在規定的溫度，前述調溫裝置具有：循環回路，具有：主容器，貯存循環液並具備加熱該循環液的加熱器；排出流路，連接在該主容器與循環液排出口之間，該循環液排出口將循環液相對前述負載送出；循環泵，將循環液從前述主容器向該排出流路送出；及返回流路，連接在循環液返回口與前述主容器之間，該循環液返回口接受從前述負載返回的循環液；冷卻回路，具有：儲存循環液的副容器；熱交換器，透過與散熱水的熱交換來冷卻該副容器內的循環液；第一冷卻流路，連接前述副容器與前述熱交換器之間，將該副容器內的循環液導向前述熱交換器；冷卻泵，將前述副容器內的循環液向前述第一冷卻流路送出；及第二冷卻流路，連接前述熱交換器與前述副容器之間，將在前述熱交換器中冷卻的循環液向該副容器引導；以及處理器，控制在前述冷卻回路流動的循環液之流量；其中，前述副容器係相對該主容器來連接，以在前述主容器內的循環液量超過規定量時，將超過部分的循環液從該主容器向該副容器導出；在前述冷卻回路的前述第二冷卻流路中，設置有從其分歧並與前述循環回路連接的連結流路；在前述循環回路中，設置有對在該前述循環回路內流動的循環液的溫度進行測定的溫度感測器；前述處理器是基於由前述溫度感測器測定的循環液的溫度，來控制前述冷卻泵的輸出，從而控制從前述冷卻回路內通過前述連結流路向前述循環回路內供給的循環液之流量。
此種情況下，較佳地是，前述主容器是具有開口部，其使前述超過部分的循環液從該主容器向前述副容器導出，且在將前述開口部配置在比前述副容器的底面還高的位置的狀態下，相對於前述副容器來連接。
再者，較佳地是，前述處理器是被構成為基於由前述溫度感測器所測定的循環液之溫度，來將前述冷卻泵切換到第一輸出範圍或更大的第二輸出範圍而驅動，從而；在前述冷卻泵的第一輸出範圍的驅動狀態下，前述冷卻回路內的循環液係不通過前述連結流路而供給至前述循環回路，而是在前述冷卻回路內循環，另一方面，在前述冷卻泵的第二輸出範圍的驅動狀態下，前述冷卻回路內的循環液係通過前述連接流路而供給至前述循環回路，並且在前述冷卻回路內循環。
再者，較佳地是，前述連結流路係從前述冷卻回路的前述第二冷卻通道分歧、並向上方延伸。
再者，較佳地是，前述溫度感測器是設置在前述排出流路上的第一溫度感測器；前述處理器是對預先設定的目標溫度與由前述第一溫度感測器所測定的循環液之溫度進行對比，在由前述第一溫度感測器測定的測定溫度比前述目標溫度還低的情況下，使前述冷卻泵在前述第一輸出範圍內驅動，在由前述第一溫度感測器測定的測定溫度比前述目標溫度還高的情況下，使前述冷卻泵在前述第二輸出範圍內驅動。
再者，較佳地是，在由前述第一溫度感測器測定的測定溫度比前述目標溫度還低的情況下，前述處理器進一步控制前述加熱器而加熱前述主容器內的循環液。
再者，較佳地是，在前述連結流路中，設置有測定循環液之溫度的第二溫度感測器；前述處理器是在前述冷卻泵的前述第二輸出範圍內的驅動狀態下，計算前述目標溫度與前述第二溫度感測器的測定溫度的溫度差，將該溫度差與預先設定的基準值進行比較，前述溫度差越大於前述基準值，則使前述冷卻泵的輸出在前述第二輸出範圍內下降。
再者，較佳地是，前述熱交換器係具有：中空之殼體；三片以上的傳熱板，在該殼體內使空隙介於期間而相互平行地配置；一系列的第一熱交換流路及一系列的第二熱交換流路，從前述傳熱板之間的空隙沿著該傳熱板的配置方向來交替地形成；循環液流入口，設置在前述第一熱交換流路的一端，與前述第一冷卻流路連接，及，循環液流出口，設置在與其相反側的前述第一熱交換流路的另一端，與前述第二冷卻流路連接；以及散熱水流入口，設置在前述第二熱交換流路的一端，用於將散熱水導入前述第二熱交換流路，及，散熱水流出口，設置在與其相反側的前述第二熱交換流路的另一端，用於從前述第二熱交換流路排出熱交換後的散熱水。 [發明之效果]
根據本發明的調溫裝置中，由於不直接地由熱交換器來冷卻在主容器及與熱負載連接的循環回路中流動的循環液，而是在前述主容器內的循環液量超過規定量時，在熱交換器中將此超過部分的循環液由副容器內的低溫的循環液來降低溫度而冷卻，因此即使在設想在高溫下使用循環回路的循環液的情況下，也能夠抑制熱交換器中的循環液與其冷卻液的溫度差。因此，根據本發明，可提供一種調溫裝置，其在熱交換器相關的設計上有高的自由度、對於循環液的溫度的通用性及安全性為優異。
圖1至圖8是表示根據本發明的調溫裝置的一實施方式。該調溫裝置1將沸點高於100℃的循環液調節到高於100℃的溫度，並供給圖未示的外部之負載，藉此能夠將該負載控制到例如高於100℃的規定的高溫。
調溫裝置1(以下，記為「裝置1」)是如圖1及圖5所示，具有：殼體3，覆蓋該裝置1的外側；循環回路12，將循環液從主容器(main tank)5送出到外部的負載(圖示省略)，將從負載接受的循環液再次返回到主容器5，主容器5儲存循環液並具備對循環液加熱的加熱器(heater)10；冷卻回路25，將從儲存有循環液之副容器(sub tank)20所送出的循環液在熱交換器33中冷卻並再次返回副容器20；及控制部40，控制在冷卻回路25中流動的循環液之流量。冷卻回路25是具有從其分歧並連接到主容器5的連結流路28。
而且，這些主容器5、副容器20、循環回路12、熱交換器33、冷卻回路25及控制部40係容納在一個殼體3內。而且，如後詳述，在殼體3的外周的側面，是開設有循環回路12的循環液排出口3a及循環液返回口3b、與向熱交換器33供給的冷卻液的冷卻液供給口3c及冷卻液排出口3d。由此，能夠將使用者側的溫度控制的對象裝置(負載)等之配管相對於這些開口(埠)3a、3b、3c、3d來連接。
另外，在殼體3的底部配設有用於接收洩漏的循環液的排水盤(drain pan)50。在該排水盤50上，是設置有與控制部40電性連接的浮動型(flot type)之漏水感測器51與將積存在排水盤50中的液體排出到外部的排水埠(drain port)52。由此，例如，在裝置1內循環液係大量地洩漏而漏水感測器51檢測到此時，能夠透過控制部40來進行通報通知、或使裝置1的電源斷開(OFF)。
循環液例如可以使用在大氣壓下的沸點為200℃左右或比其還高的氟化液等。另外，作為冷卻液，例如可使用在大氣壓下沸點為100℃的工業用水等。在本實施方式中，如圖2及圖3所示，例如主容器5內的160℃的循環液係通過循環回路12的排出流路13相對外部的負載送出，對負載進行溫度控制(冷卻)後的170℃的循環液係通過循環回路12的返回流路14再次返回到主容器5。另外，如圖4所示，副容器20內的30℃的冷卻液是被送出至冷卻回路25，在熱交換器33中冷卻到25℃後再次返回到副容器20。另外，在本實施方式中，在熱交換器33中被冷卻到25℃的循環液亦通過連結流路28而被供給到主容器5。另一方面，通過冷卻液供給口3c供給到熱交換器33的冷卻液是藉由與循環液的熱交換被加熱到27℃，從熱交換器33通過冷卻液排出口3d而排出。
這樣，在該裝置1中，如圖5所示，主容器5連接至循環回路12，副容器20連接至冷卻回路25，且冷卻回路25係通過連結流路28而連通至主容器5。也就是說，循環回路12是通過連結流路28連通至冷卻回路25；循環回路12對作為溫度控制對象的負載送出循環液，接受與該負載的熱交換而加熱的循環液，再次返回到主容器5；冷卻回路25為了在從該循環回路12對負載送出的循環液的溫度比設定溫度還高時調節到設定溫度，將副容器20內的已冷卻的循環液在熱交換器33中冷卻，再次返回到副容器20內，並且送出到主容器5。
在本實施方式中，如圖1及圖2所示，主容器5是由底面、側面與上表面來劃分而在內部儲存規定深度的循環液。另一方面，副容器20是與主容器5相同，由底面、側面與上表面來劃分，具有比主容器5還大的容積，並在內部容納主容器5整體的同時還儲存預備的循環液。
在主容器5之內部，從主容器5的底面立設有分隔壁5b，其高度比儲存到規定深度的循環液的水面還低。如此，主容器5的內部是被劃分為兩個室，第一室6由其一個側面與分隔壁5b來分隔，而第二室7由分隔壁5b與另一個側壁來分隔。
並且，在主容器5內，第一室6與第二室7是藉由形成在比分隔壁5b的上端還上方的主容器5內的空隙8來相互連通。另外，在主容器5的側面的上端部是形成有相對於副容器20呈開口的開口部5c，藉此，能夠將超過主容器5的最大容量的超過部分之循環液排出到副容器20內。再者，如圖3所示，在分隔壁5b的下端部是開設有連通口5d，藉此，如後所述般，能夠通過與主容器5的底面連接的返回流路14從排水栓(drain cock)15，將主容器5內的循環液向外部排出。另外，排水栓15是安裝在從返回流路14分歧並向殼體3的另一個的側面側延伸的排出流路16的前端部。
如圖2及圖5所示，在主容器5的第二室7中，在從分隔壁5b的上端附近到主容器5的底面附近的範圍內中，設置有由控制部40控制而加熱循環液的加熱器10。另外，在第二室7中，從比分隔壁5b的上端部還稍微向上方具有間隙的位置到在主容器5中容納最大容量的循環液時的循環液之液面(即，循環液的最高液面)的範圍中，設置有與控制部40電性連接的恆溫器(thermostat)9。由此，例如在循環液的溫度超過規定的溫度時，將能夠使加熱器10關閉(OFF)等。進而，在第二室7中，在循環液的最高液面與主容器5的上表面之間，是設置有同樣與控制部40電性連接的溫度熔斷器(fuse)11。由此，例如，在主容器5內的空氣的溫度(氣溫)比規定的溫度還高時，將能夠判斷為循環液變為過熱狀態而將裝置1的電源關閉(OFF)等。進而，在比第二室7的分隔壁5b的上端部還上方處，設置有上下兩個液位開關(level switch)17a、17b，這些液位開關17a、17b亦電性連接至控制部40。然後，透過這些液位開關17a、17b，能夠檢測主容器5內的循環液之液位(液面)。
在主容器5的第一室6中，設置有將循環液相對於循環回路12送出的浸漬型之循環泵18。並且，該循環泵18亦由控制部40來控制。另外，在本實施方式中，作為循環泵18及後述的冷卻泵55，使用變流器(inverter)控制方式的泵。
在副容器20之內部中，設置有四個液位開關21a、21b、21c與21d，在比副容器20的深度方向中央還上部處有一個，而在還下部處有上下之三個。然後，這些液位開關21a-21d亦電性連接至控制部40。再者，在副容器20的外周，設置有：液位計(level gauge)22，能夠從殼體3的外部目視而確認副容器20內的循環液量；及循環液注入口23，用於從殼體3的外部向副容器20補充循環液。再者，在副容器20的側面，設置有上端與側面連接並向下方延伸的注入管24，在該注入管24的端部安裝有排水栓24a。透過將該排水栓24a開啟操作，排水栓24a係作為循環液的注入口而發揮功能，將能夠向副容器20內壓送循環液。並且，透過用四個液位開關21a、21b、21c、21d來檢測副容器20內的循環液之液位(液面)，來促使從循環液注入口23向副容器20補充循環液，或者開啟排水栓24a而促使向副容器20補充循環液等。
如圖3及5所示，循環回路12，具有：主容器5；排出流路13，連接在主容器5之第一室6與循環液排出口3a之間，循環液排出口3a將循環液相對負載送出；循環泵18，將循環液從主容器5向排出流路13送出；及返回流路14，連接在循環液返回口3b與主容器5之第二室7之間，循環液返回口3b接受從負載返回的循環液。並且，透過循環泵18，將主容器5的第一室6內的循環液通過排出流路13及循環液排出口3a向負載送出，控制了負載之溫度的循環液係通過循環液返回口3b及返回流路14再次返回到主容器5。
此時，返回流路14在主容器5內位於上游側，與配設有加熱器10的第二室7連接。藉由如此作為，即使從返回流路14返回到主容器5的循環液之溫度發生了變化，返回到第二室7的循環液係也由加熱器10或來自冷卻回路25的循環液來進行溫度調節，之後被送出到排出流路13，因此能夠向負載供給被調整為更準確的溫度之循環液。
在排出流路13上，從上游側向下游側設置有壓力感測器60、第一溫度感測器(溫度感測器)61、流量感測器62，而在返回流路14上設置有第三溫度感測器63。壓力感測器60、第一及第三溫度感測器61、63與流量感測器62是均電性連接至控制部40。藉由此，例如能夠根據來自這些感測器60-63的測定值，適當地控制加熱器10、冷卻泵55、或循環泵18。
如圖4及圖5所示，冷卻回路25具有：儲存循環液的副容器20；熱交換器33，透過與散熱液的熱交換來冷卻副容器20內的循環液；第一冷卻流路26，連接副容器20與熱交換器33之間，將副容器20內的循環液導向熱交換器33；冷卻泵55，將副容器20內的循環液向第一冷卻流路26送出；及第二冷卻流路27，連接熱交換器33與副容器20之間，將在熱交換器33中冷卻的循環液向副容器20引導。並且，透過設置在第一冷卻流路26中的冷卻泵55，使副容器20內的循環液通過第一冷卻流路26向熱交換器33流入，在熱交換器33中被冷卻而從熱交換器33流出的循環液係通過第二冷卻流路27而再次返回到主容器5。
但是，如圖2、圖4、圖6所示，在第二冷卻流路27中，設置有從此處分歧而連通至循環回路12的主容器5的連結流路28。在本實施方式中，連結流路28連通至主容器5的第二室7。藉此，在從循環回路12的返回流路14返回到主容器5的循環液之溫度係比設定值還高的情況下，在利用從連結流路28所供給的循環液來冷卻主容器5內的循環液並進行溫度調節之後，從位於最下游側的第一室6向排出流路13送出，因此能夠向負載供給調整為更準確的溫度之循環液。
如圖4、圖6所示，在第一冷卻流路26上，連接有從其分歧的排水管29，其前端部被導出到殼體3的外部。在該排水管29的前端部設置有排水栓29a，透過對該排水栓29a進行開啟操作，能夠將冷卻回路25內的循環液向外部排出。另外，在連結流路28上設有第二溫度感測器30(參照圖6)，該第二溫度感測器30亦電性連接至控制部40。藉此，雖然詳細將由後述，能夠因應基於第二溫度感測器30的循環液之溫度，由控制部40來控制冷卻泵55的轉數。
如圖7所示，熱交換器33是板(plate)式熱交換器，將形成於表面的凹凸圖案為相互不同的兩種類之傳熱板34、35交替地重疊複數片，透過銲料或螺栓緊固等以一體化之狀態來容納在中空之殼體32內。第一熱交換流路36與第二熱交換流路37係由在鄰接的兩片之傳熱板34、35之間所形成的狹窄間隙來構成，隔著傳熱板34、35的壁來交替地設置。第一熱交換流路36中，有冷卻回路25的循環液在流動，而在第二熱交換流路37中，有用於冷卻循環液的冷卻液在流動。在本實施方式中，在交替重疊的兩種類之傳熱板34、35的兩端部，設置有一對蓋板(cover plate)38、39，在這些蓋板38、39的一者係開設有：成為第一熱交換流路36的入口的循環液流入口38a、成為第一熱交換流路36的出口的循環液流出口38b、成為第二熱交換流路37的入口的冷卻液流入口38c、以及成為第二熱交換流路37的出口的冷卻液流出口38d。另外，在本實施方式的圖4所示的熱交換器33中，循環液流出口38b、冷卻液流入口38c與冷卻液流出口38d係開設在一者之蓋板38上，而循環液流入口38a係開設在另一者之蓋板39上。
從循環液流入口38a進入的循環液是通過第一熱交換流路36從循環液流出口38b出來。另者，從冷卻液流入口38c進入的冷卻液是通過第二熱交換流路37從冷卻液流出口38d出來。如此構成的板式之熱交換器33是以完全對向流來進行循環液與冷卻液的熱交換，所以具有高性能、熱效率極高、小型且輕量，而設置區域也能窄小等優點。
如圖5及圖8所示，控制部40具有：顯示及設定面板41，用於適當地設定通過循環回路12的排出流路13向負載送出的循環液之溫度等；輸入部42，輸入溫度感測器30、61、63等的測定值；處理器43，控制在循環回路12及冷卻回路25中流動的循環液之溫度或流量等；以及輸出部44，將來自處理器43的控制訊號輸出至循環泵18等控制對象。
在顯示及設定面板41中，預先設定的設定事項是成為供給到負載的循環液之目標溫度的送出溫度。在本實施方式中，循環液的送出溫度的設定值是例如為160℃，而該設定值從顯示及設定面板41來輸入。因此，以下，針對該循環液的設定溫度，使用圖5及圖6來說明關於控制部40所為的冷卻泵55及循環泵18之控制方法。
首先，在由排出流路13的第一溫度感測器61測定的循環液之送出溫度(測定溫度)比設定溫度還低的狀態下，如圖5所示，變流器控制方式的冷卻泵55係由控制部40的處理器43在低轉數範圍(第一輸出範圍)來驅動而維持在規定的低轉數(低頻率)。然後，透過處理器43來開啟(ON)加熱器10而加熱主容器5內的循環液，直到由第一溫度感測器61測定的循環回路12內的循環液之測定溫度達到目標溫度為止，冷卻泵55是維持在第一輸出範圍內的驅動。再者，將主容器5內的循環液通過排出流路13向負載送出的循環泵18是，由處理器43來控制轉數，以使壓力感測器60或流量感測器62的測定值成為規定的設定值。
並且，當由第一溫度感測器61測定的循環液的測定溫度超過目標溫度時，如圖6所示，透過處理器43使加熱器10關閉(OFF)，並且將冷卻泵55的驅動切換到高轉數範圍(第二輸出範圍)，維持在規定的高轉數(高頻率)。再者，循環泵18是以使壓力感測器60或流量感測器62的測定值為規定之設定值的方式，來維持轉數。藉此，在冷卻回路25內流動的循環液的流量係增加，從熱交換器33排出的循環液的一部分係流過連結流路28而供給到主容器5內，藉此主容器5內的循環液被冷卻。然後，被冷卻的主容器5內的循環液係通過排出流路13被供給至負載。並且，直到由第一溫度感測器61測定的排出流路13內的循環液之測定溫度達到目標溫度為止，冷卻泵55是維持在第二輸出範圍內的驅動，將副容器20內的循環液供給至主容器5。
另一方面，在副容器20內的循環液被供給至主容器5的狀態下，主容器5內的循環液量超過規定量時，則其超過部分的循環液係通過開口部5c而流入到副容器20內，由低溫的循環液來降低溫度，該溫度降低後的循環液係在熱交換器33中被冷卻。然後，在熱交換器33中被冷卻的循環液之一部分是返回到副容器20中，而剩餘的循環液是通過連結流路28供給至主容器5。因此，在熱交換器33中，流入其中的循環液之溫度被降低，因此能夠抑制該循環液與進行熱交換的冷卻液之溫度差。
在此，處理器43是也可以在冷卻泵55的第二輸出範圍內驅動狀態下，計算排出流路13中流動的循環液之目標溫度與由第二溫度感測器30之測定溫度的溫度差，將該溫度差與預先設定的基準值進行比較，該溫度差越大於基準值，則使冷卻泵55的輸出在第二輸出範圍內下降。當在連結流路28中流動的循環液之測定溫度變化時，所計算出的溫度差也會變化，與基準值的差值也會變化。而且，溫度差與基準值之差值越大，在連結流路28中流動的循環液是溫度降低而冷熱差越增大，因此能夠減少用於將積存在主容器5中的高溫之循環液給冷卻的循環液之流量。另一方面，溫度差與基準值之差值越小，在連結流路28中流動的循環液之溫度升高而冷熱差越減少，因此需要增加用於將積存在主容器5中的高溫之循環液給冷卻的循環液之流量。因此，在溫度差比基準值還大的情況下，能夠減少向主容器5供給的循環液之流量，因此能夠使冷卻泵55的輸出在第二輸出範圍內降低。
另外，處理器43也可以在由通過第三溫度感測器63在返回流路14中流動的負載返回的循環液之溫度比預先設定的設定溫度還低時，開啟(ON)加熱器10。藉此，能夠利用加熱器10迅速地加熱從負載返回的循環液。
如此，本實施方式中，由於不直接地由熱交換器33來冷卻與負載連接的循環回路12中流動的循環液，而是在主容器5內的循環液量超過規定量時，在熱交換器33中將此超過部分的循環液由副容器20內的低溫的循環液來降低溫度而冷卻，因此即使在設想在高溫下使用循環回路12的循環液的情況下，也能夠抑制熱交換器33中的循環液與其冷卻液的溫度差。因此，可以提供出一種調溫裝置1，在設想循環液之高溫下使用的情況下，關於熱交換器33的設計(選擇)也有高的自由度、對循環液的溫度的通用性為優異。
1:調溫裝置 3:殼體 5:主容器 6:第一室 7:第二室 8:空隙 9:恆溫器 10:加熱器 11:溫度熔斷器 12:循環回路 13:排出流路 14:返回流路 15:排水栓 16:排出流路 18:循環泵 20:副容器 22:液位計 23:循環液注入口 24:注入管 25:冷卻回路 26:第一冷卻流路 27:第二冷卻流路 28:連結流路 29:排水管 30:第二溫度感測器 32:殼體 33:熱交換器 36:第一熱交換流路 37:第二熱交換流路 38:蓋板 39:蓋板 40:控制部 41:顯示及設定面板 42:輸入部 43:處理器 44:輸出部 50:排水盤 51:漏水感測器 52:排水埠 55:冷卻泵 60:壓力感測器 61:第一溫度感測器 62:流量感測器 63:第三溫度感測器 17a:液位開關 17b:液位開關 21a:液位開關 21b:液位開關 21c:液位開關 21d:液位開關 24a:排水栓 29a:排水栓 34,35:傳熱板 38a:循環液流入口 38b:循環液流出口 38c:冷卻液流入口 38d:冷卻液流出口 3a:循環液排出口 3b:循環液返回口 3c:冷卻液供給口 3d:冷卻液排出口 5b:分隔壁 5c:開口部 5d:連通口
[圖1]是根據本發明的調溫裝置的局部截面立體圖。 [圖2]是主容器及副容器的內部構成圖。 [圖3]是用於說明循環回路的調溫裝置的上部截面立體圖。 [圖4]是用於說明冷卻回路的調溫裝置的下部構造立體圖。 [圖5]是當循環液的溫度低於目標溫度時的調溫裝置的系統構成圖。 [圖6]是當循環液的溫度高於目標溫度時的調溫裝置的系統構成圖。 [圖7]是熱交換器的分解立體圖。 [圖8]是控制部的方塊圖。
1:調溫裝置
3a:循環液排出口
3b:循環液返回口
5:主容器
5b:分隔壁
5c:開口部
5d:連通口
6:第一室
7:第二室
8:空隙
9:恆溫器
10:加熱器
11:溫度熔斷器
12:循環回路
13:排出流路
14:返回流路
15:排水栓
16:排出流路
17a:液位開關
17b:液位開關
20:副容器
21a:液位開關
21b:液位開關
21c:液位開關
21d:液位開關
22:液位計
23:循環液注入口
24:注入管
24a:排水栓
26:第一冷卻流路
27:第二冷卻流路
28:連結流路
33:熱交換器

Claims (8)

  1. 一種調溫裝置，用於調節循環液的溫度而供給外部的負載，並將該負載控制在規定的溫度； 前述調溫裝置具有： 循環回路，具有：主容器，貯存循環液並具備加熱該循環液的加熱器；排出流路，連接在該主容器與循環液排出口之間，該循環液排出口將循環液相對前述負載送出；循環泵，將循環液從前述主容器向該排出流路送出；及返回流路，連接在循環液返回口與前述主容器之間，該循環液返回口接受從前述負載返回的循環液； 冷卻回路，具有：儲存循環液的副容器；熱交換器，透過與散熱水的熱交換來冷卻該副容器內的循環液；第一冷卻流路，連接前述副容器與前述熱交換器之間，將該副容器內的循環液導向前述熱交換器；冷卻泵，將前述副容器內的循環液向前述第一冷卻流路送出；及第二冷卻流路，連接前述熱交換器與前述副容器之間，將在前述熱交換器中冷卻的循環液向該副容器引導；以及 處理器，控制在前述冷卻回路流動的循環液之流量； 其中，前述副容器係相對該主容器來連接，以在前述主容器內的循環液量超過規定量時，將超過部分的循環液從該主容器向該副容器導出； 在前述冷卻回路的前述第二冷卻流路中，設置有從其分歧並與前述循環回路連接的連結流路； 在前述循環回路中，設置有對在該前述循環回路內流動的循環液的溫度進行測定的溫度感測器； 前述處理器是基於由前述溫度感測器所測定的循環液之溫度，來控制前述冷卻泵的輸出，從而控制從前述冷卻回路內通過前述連結流路向前述循環回路內供給的循環液之流量。
  2. 如請求項1所述的調溫裝置，其中， 前述主容器是具有開口部，其使前述超過部分的循環液從該主容器向前述副容器導出，且在將前述開口部配置在比前述副容器的底面還高的位置的狀態下，相對於前述副容器來連接。
  3. 如請求項1所述的調溫裝置，其中， 前述處理器是被構成為基於由前述溫度感測器所測定的循環液之溫度，來將前述冷卻泵切換到第一輸出範圍或比其更大的第二輸出範圍而驅動，從而： 在前述冷卻泵的第一輸出範圍的驅動狀態下，前述冷卻回路內的循環液係不通過前述連結流路而供給至前述循環回路，而是在前述冷卻回路內循環，另一方面，在前述冷卻泵的第二輸出範圍的驅動狀態下，前述冷卻回路內的循環液係通過前述連接流路而供給至前述循環回路，並且在前述冷卻回路內循環。
  4. 如請求項3所述的調溫裝置，其中， 前述連結流路係從前述冷卻回路的前述第二冷卻通道分歧、並向上方延伸。
  5. 如請求項3或4所述的調溫裝置，其中， 前述溫度感測器是設置在前述排出流路上的第一溫度感測器； 前述處理器是對預先設定的目標溫度與由前述第一溫度感測器所測定的循環液之溫度進行對比，在由前述第一溫度感測器測定的測定溫度比前述目標溫度還低的情況下，使前述冷卻泵在前述第一輸出範圍內驅動，在由前述第一溫度感測器測定的測定溫度比前述目標溫度還高的情況下，使前述冷卻泵在前述第二輸出範圍內驅動。
  6. 如請求項5所述的調溫裝置，其中， 在由前述第一溫度感測器測定的測定溫度比前述目標溫度還低的情況下，前述處理器進一步控制前述加熱器而加熱前述主容器內的循環液。
  7. 如請求項5所述的調溫裝置，其中， 在前述連結流路中，設置有測定循環液之溫度的第二溫度感測器； 前述處理器是在前述冷卻泵的前述第二輸出範圍內的驅動狀態下，計算前述目標溫度與由前述第二溫度感測器的測定溫度的溫度差，將該溫度差與預先設定的基準值進行比較，前述溫度差越大於前述基準值，則使前述冷卻泵的輸出在前述第二輸出範圍內下降。
  8. 如請求項1所述的調溫裝置，其中， 前述熱交換器係具有：中空之殼體；三片以上的傳熱板，在該殼體內使空隙介於其間而相互平行地配置；一系列的第一熱交換流路及一系列的第二熱交換流路，從前述傳熱板之間的空隙沿著該傳熱板的配置方向來交替地形成；循環液流入口，設置在前述第一熱交換流路的一端，與前述第一冷卻流路連接，及，循環液流出口，設置在與其相反側的前述第一熱交換流路的另一端，與前述第二冷卻流路連接；以及散熱水流入口，設置在前述第二熱交換流路的一端，用於將散熱水導入前述第二熱交換流路，及，散熱水流出口，設置在與其相反側的前述第二熱交換流路的另一端，用於從前述第二熱交換流路排出熱交換後的散熱水。
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