TW515882B - Constant-temperature refrigerant liquid circulating apparatus - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 515882 A7 B7 五、發明說明（1 ) 〔技術領域〕 · 本發明係一種恆溫冷卻液循環裝置，尤其與對負荷循 環供給恆溫的冷卻液所用之恆溫冷卻液循環裝置有關者。 〔先行技術〕 第3圖係表示既提專利案中有關恆溫冷卻液循環裝置 之一例。該循環裝置1係備置： 對負荷2循環供給恆溫的冷卻液所用之供給迴路3， 和 爲冷卻因冷卻負荷2而昇溫之前述冷卻液所用之冷卻 迴路4。 於前述供給迴路3中，因冷卻負荷2之故所昇溫之冷 卻液，乃通過管6還流至熱交換器7，並在該熱交換器7 ，與流經前述冷卻迴路4所屬蒸發器1 8內之.冷媒進行熱 交換並被冷卻至設定溫度以下，而流入加熱容器8內藉加 熱器9予以加熱昇溫至接近設定溫度，爾後從該加熱容器 8溢流而流入液槽1 0內。最後，藉泵1 1通過外部配管 1 2再度供給與前述負荷2。圖中之1 3係測定冷卻液之 溫度所用的溫度感測器，1 4係接受來自該溫度感測器 1 3之測定信號進行控制前述加熱器9之溫度控制器。 另，前述冷卻迴路4，係將： 壓縮冷媒使成爲高溫高壓之氣化冷媒所用的壓縮機 1 5，與 使該氣化冷媒冷卻凝結成爲高壓冷媒液所用的水冷式 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） · 4 - -----------^ - I I I----訂---------線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 515882 A7 B7 五、發明說明（2 ) 凝結器1 6，與 對該冷媒液進行減壓使其低溫化之減壓閥1 7，與 藉經由該減壓閥1 7減壓之冷媒液和冷卻液間之熱交 換使該冷媒液蒸發之前述蒸發器1 8，與蓄壓器1 9，依 序串聯予以連接所構成。 〔發明所欲解決之課題〕 在前述之循環裝置中，一般說來，當前述泵1 1開始 運轉，使液槽1 0內之冷卻液通過外部配管1 2開始供給 與負荷2時，與流入該等外部配管1 2及負荷2中之液量 相等的液槽1 0內減少之冷卻液，將使液槽1 0內之液位 降低。因此之故，爲使泵1 1之運轉於液位降低時不致引 起故障，有必要預先在前述液槽1 0內裝滿足夠量之冷卻 液，此舉必然招致冷卻液使用量之增加。 可是，由於使用非常昂貴的完全氟化液做用前述冷卻 液之故，其使用量若多，則使初期費用提高。是故希望盡 可能使用少量冷卻液達成冷卻負荷之目的者。 然而當靠減少容納於液槽內之冷卻液量，却於開始裝 置之運轉，將冷卻液供給與負荷之際，恐有液槽內之液位 降低至泵吸入口之位置之慮，致引發該泵在運轉上有所阻 礙。 〔用以解決課題之手段〕 爲解決前述已往習見技術所具之缺點’本發明之目的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -J · ------------裳 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂---------線— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5- 515882 A7 B7 五、發明說明（3 ) 在於提供一種恆溫冷卻液循環裝置，係使用少量冷卻液， 一面調整液槽內之液位至不阻礙泵之運轉，一面進行負荷 之冷卻，且以合理的設計構造、低廉的初期費用做成之恆 溫冷卻液循環裝置。 爲達成前述目的，據本發明所提供之恆溫冷卻液循環 裝置，係具有： 以循環式供給冷卻液與負荷之供給迴路，和 供給冷卻因冷卻負荷而昇溫之冷卻液所用之冷卻迴路 0 前述供給迴路復具有： 容納冷卻液用之液槽， 通過外部配管將前述液槽內之冷卻液依循環式供給與 負荷所用之杲， 其下端部具備連通於前述液槽內底部之連.通口且做成 密閉構造的冷卻液調整室，和 具備：藉與前述調整室接通並將氣體供給與該調整室 之舉，使在該調整室內之冷卻液從前述連通口往液槽內流 出之機能，及藉排出在該調整室內之氣體’使液槽內之一 部分冷卻液從前述連通口流入該調整室內之機能，的輸排 氣手段。 於具有前述構成之循環裝置中，當其運轉停止而全部 冷卻液被回收至液槽內時，調整室內之氣體係被排出，而 有一部分冷卻液流入該調整室內。 當從該狀態開始裝置之運轉時’液槽內之冷卻液係藉 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐1 ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 产 麯 ----訂---------線mp· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 515882 A7 B7 五、發明說明（4 ) 泵通過外部配管並以循環式供給與負荷。因而液槽內之冷 卻液量將減少相等於供給與負荷之分量致促使液面有下降 之趨向，此時從輸排氣手段往調整室內輸供氣體，使存於 該調整室內之冷卻液從開口朝液槽內排出，以從該調整室 流出之冷卻液補充在液槽內所減少之冷卻液量，俾防止 '液 面下降。 於停止前述循環裝置之運轉，欲回收流入外部配管及 負荷中之冷卻液，並將其容納在液槽內時，可藉輸排氣手 段排出在前述調整室內之氣體，使液槽內所存冷卻液之一 部分流入該調整室內，靠該調整室吸收從外部配管及負荷 所回收之液量。 如此，藉使用前述調整室吸收液槽內之液量變化’雖 處於少量冷卻液之情況下，亦可將前述液槽內之液位維持 在不妨礙泵運轉之範圍內進行負荷之冷卻。又·，於裝置停 止運轉時，雖然液槽本身之容積小到無法容納全部冷卻液 之程度者，亦能藉輔助性地使用前述調整室，確實容納冷 卻液。 於本發明中最好前述調整室之大小容積爲足夠容納包 含負荷之前述外部配管中所存冷卻液者。 在本發明中之前述調整室，係設置於液槽之內部或液 槽之外部者均屬可行。 依照本發明所屬一具體地實施形態時’前述輸排氣手 段係包含： 爲供給乾燥之壓縮氣體所配之壓縮氣體源，和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨丨—丨丨----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂！！線, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 515882 A7 _ B7 五、發明說明（5 ) 在連接該壓縮氣體源和前述調整室之管路中接張之切 換閥。 又，依照本發明其他具體地實施形態時，前述供給迴 路係包含： 將由於冷卻負荷而昇溫並還流至液槽之冷卻液，藉與 前述冷卻迴路中之冷媒進行熱交換予以冷卻之熱交換器， 和 對經該熱交換器冷卻至設定溫度以下之冷卻液予以加 熱至接近設定溫度之加熱器。 〔實施例〕 茲佐以圖面將本發明之實施例說明之如次。 第1圖係表示本發明之恆溫冷卻液循環裝置所屬第1 實施例之構成圖。 在第1圖中所示第1實施例之恆溫冷卻液循環裝置， 係備置： 依循環方式對負荷2 0供給冷卻液之冷卻液供給迴路 2 1，與 將進行負荷2 0之冷卻而昇溫之前述冷卻液予以冷卻 之冷卻迴路2 2，與控制前述供給迴路2 1中所設加熱器 3 1用之控制部2 3所成。 前述供給迴路2 1，具有容納冷卻液2 5用之液槽 2 4。於該液槽2 4內部，設置：將該液槽2 4內之冷卻 液2 5通過外部配管2 6以循環方式供給與負荷2 0所用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8 -

I線爾 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 515882 A7 B7 五、發明說明（6 ) 之泵2 7，將冷卻負荷2 0而昇溫並還流之前述冷卻液’ 藉與蒸發器2 9內之冷媒進行熱交換予以冷卻之熱交換器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 8，和暫時容納來自該熱交換器2 8之冷卻液2 5 ’然 後以溢流方式使其流出於前述液槽2 4內之加熱容器3 0 ，與裝容在該加熱容器3 0內，將經由前述熱交換器2 8 冷卻至設定溫度以下之冷卻液2 5予以加熱昇溫至接近於 設定溫度所用之前述加熱器3 1。 於前述液槽2 4之內部，又形成如佔有一部分冷卻液 容納空間狀之冷卻液調整室3 4。而該調整室3 4除於其 下端部所開設與該液槽2 4內底部連通之連通口 3 5外呈 密閉之構造，且其上端部與輸排氣手段3 6相連之。 前述輸排氣手段3 6，乃由供給如氮氣和空氣等乾燥 之壓縮氣體用的壓縮氣體源3 8，與連接該壓縮氣體源 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 8和前述調整室3 4之管路3 9中所接裝之切換閥4 0 所構成。該切換閥4 0，雖然舉出連接前述調整室3 4與 壓縮氣體源3 8之第1位置，開放至外部之第2位置，從 壓縮氣體源3 8和外部皆予遮斷之第3位置的3位置切換 者爲例表示，然而並不僅限在此種切換閥者。總之，若具 有能供給氣體與前述調整室3 4內，或排出在該室內氣體 之構成者時均可採用之。而當藉該切換閥4 0將前述調整 室3 4與壓縮氣體源3 8接通時，氣體隨即供給與該調整 室3 4內部使存於該室內之冷卻液從前述連通口 3 5往液 槽2 4內流出。又，當前述調整室3 4朝外部開放時，存 於該調整室3 4內之氣體隨即流出，而液槽2 4內之一部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9 - 515882 A7 B7 五、發明說明（7 ) 分冷卻液2 5從前述連通口 3 5流入該調整室3 4內·。 前述調整室3 4之容積爲可容納與充滿在外部配管 2 6和負何2 0中之冷卻液實質上同量或較其與稍多量之 冷卻液的大小即足夠者，又，前述液槽2 4之容積，則做 成以能夠容納從全量冷卻液中扣除前述外部配管2 6及負 荷2 0中所存冷卻液後之殘餘冷卻液量之大小者。 另，於圖中係將前述調整室3 4形成於靠液槽2 4 — 端位置之區域者，惟只要不紡礙設置在該液槽2 4內之前 述泵2 7和其他配件設置之場所時，可設在任何地方。又 ，前述連通口 3 5，不論其爲在圍繞調整室3 4四週之側 壁下端之1或多數孔，抑或藉使前述側壁之下端從液槽底 面離開所形成之開縫，皆屬可行。 另一方面，前述冷卻迴路2 2，係依序串聯：將冷媒 壓縮成高溫高壓之氣化冷媒所用壓縮機4 2，·將來自該壓 縮機4 2之氣化冷媒予以冷卻凝結成爲高壓之冷媒液的水 冷式凝結器4 3，與將該冷媒液減壓而低溫化之減壓閥 4 4，與將經由該減壓閥4 4減壓之冷媒液予以蒸發之前 述蒸發器29，與蓄壓器，予以連接而構成之。圖中之 4 6乃指當由蒸發器2 9流入蓄壓器4 5內之冷媒溫度過 高時，可從凝結器4 3抽取一部分冷媒予以混合而降溫用 之過熱防止迴路，4 7爲啓、閉該過熱防止迴路4 6用之 過熱防止閥，而4 8係檢測蓄壓器4 5上流側冷媒之溫度 並輸出過熱防止閥4 7之啓、閉信號的溫度感測器。 進而前述控制部2 3係備置：在泵2 7之排出口附近 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）· 1 〇 - ------------裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂_1——-!線爾- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 515882 A7 B7 五、發明說明（8 ) 具有檢測部之溫度感測器4 9，和根據來自該溫度感測器 4 9之檢測信號控制前述加熱器3 1之溫度控制器5 0。 且該控制部2 3係藉前述溫度感測器4 9檢測從前述液槽 2 4供給與負荷2 0之冷卻液2 5的溫度，在溫度控制器 5 0中將檢測溫度與設定溫度加以比較，並藉控制對前述 加熱器3 1之通電量調節溫度之偏差俾使其接近於零者。 於具有前述構成之循環裝置中，當停止其運轉而全量 冷卻液2 5回收至液槽2 4裡時，調整室3 4內之氣體即 藉輸排氣手段3 6予以排出，而一部分冷卻液流入該調整 室3 4內。 當裝置從該狀態開始運轉時，液槽2 4內之冷卻液 2 5隨之藉泵2 7通過外部配管2 6依循環方式供給與負 荷2 0。由是在液槽2 4之內部，減少朝外部配管2 6和 負荷2 0等流出之冷卻液分量，致有液面下降之趨向，此 時，輸排氣手段3 6所屬之切換閥4 0即行切換，將調整 室3 4與氣體源3 8相連而供應壓縮氣體與該調整室3 4 內，使該調整室3 4內之冷卻液2 5從連通口 3 5排出至 液槽2 4內。因此，藉由該調整室3 4流出之冷卻液2 5 補充存於液槽2 4內之冷卻液2 5的減少量，得以防止液 面降低。結果，可維持前述液槽2 4內冷卻液2 5於一定 之液位，不會招致泵2 7在運轉上之任何不適。 另，由於冷卻負荷2 0而昇溫之冷卻液，乃在前述熱 交換器2 8中藉與蒸發器2 9內之冷媒進行熱交換而冷卻 至設定溫度以下後，經加熱器3 1加熱昇溫至接近設定溫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11- (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 裝 訂---------線^nr_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 515882 A7 B7 五、發明說明（9 ) 度，並從加熱容器3 0流入液槽2 4內，再藉泵2 7供給 與負荷2 0。 當停止前述循環裝置之運轉，欲回收充滿於外部配管 2 6及負荷2 0等之冷卻液，將全部冷卻液容納於液槽2 4內時，將切換閥4 0予以切換使前述調整室3 4開放於 外部，藉排出在該調整室3 4內之氣體使液槽2 4內所存 冷卻液之一部分流入該調整室3 4內之舉，將相等於從前 述外部配管2 6及負荷2 0等回收之分量的冷卻液容納於 該調整室3 4。於是乎，可在該等液槽2 4及調整室3 4 內容納全量之冷卻液且不致使液槽2 4內之液面昇高者。 又，由於可將負荷2 0及外部配管2 6中之冷卻液原封不 動地回收至液槽2 4內之故，無自外部配管回收至別種容 器之必要，結果，於使用不被水分解之氟化液做前述冷卻 液時，不致讓該氟化液漏洩於外部而污染環境也。 第2圖表示本發明有關之循環裝置所屬第2種實施例 的主要部者，該第2種實施例與前述第1種實施例相異之 點，乃與第1種實施例中將冷卻液調整室3 4設置於液槽 2 4之內部者相對，於該第2實施例中則將液槽2 4設置 在外部之點者。即將前述調整室3 4設於液槽2 4外部之 與該液槽相鄰之位置處，並將該等調整室3 4之下端與液 槽2 4之內底部藉連通口 3 5互相連通之。 有關第2種實施例之前述以外的構成，實質上與第1 種實施例中者相同，故在主要的同一構成部分附以和第1 種實施例中相同之圖號而省略其說明。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 12 - ------------裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

----訂---------線* I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 515882 A7 __ B7 五、發明說明（10 ) 〔發明之效果〕 · 如前所述，依照本發明時，雖將冷卻液之使用量較已 往大幅減少，亦可藉利用設於液槽內之調整室調整在該液 槽內冷卻液之液位，並經常將該液位維持於不致使泵在運 轉上遭致任何不適之高度，俾能確實且安全地運轉裝置者 。又，倘若前述液槽本身之容積小到無法全量容納冷卻液 之程度時，也能在停止裝置之運轉時，藉將冷卻液之一部 分流入前述調整室之措施，將其全量包含回收自負荷之冷 卻液確實容納於液槽內。 〔圖面之簡單說明〕 第1圖係表示本發明所屬恆溫冷卻液循環裝置之第1 種實施例的構成圖。 第2圖係表示本發明所屬恆溫冷卻液循環·裝置之第2 種實施例的主要部構成圖。 第3圖係屬既提案所屬恆溫冷卻液循環裝置之構成圖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂---------— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔圖號 說 明 ] 2 2 0 負 荷 7 2 8 熱 交 換器 9 % 3 1 加 熱 器 1 0 2 4 液 槽 1 1 、 2 7 泵 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 515882 A7 _B7 五、發明說明（11 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 3、 4 9 溫 度 感 測 器 1 4、 5 〇 溫 度 控 制 器 1 5、 4 2 壓 縮 機 1 6、 4 3 凝 結 器 1 7、 4 4 減 壓 閥 1 8、 2 9 蒸 發 器 1 9、 4 5 蓄 壓 器 3 4 三田 曰周 整 室 4 0 切 換 閥 4 7 過 熱 防 止 閥 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂---------線Hr· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） · 14 -

Claims (1)

1. 515882 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種恆溫冷卻液循環裝置，其特徵爲具有： 依循環方式供給冷卻液與負荷之供給迴路，和 用以冷卻因冷卻負荷而昇溫之冷卻液的冷卻迴路；而 前述供給迴路復具有： 容納前述冷卻液之液槽； 可將前述液槽內之冷卻液，通過外部配管依循環方式 供給與負荷之泵； 具密閉之構造，其下端部備有與前述液槽內底部連通 之連通口的冷卻液調整室；及 連接在前述調整室，兼具：藉將氣體供給與該調整室 而使存於該調整室內之冷卻液自前述連通口朝液槽內流出 之機能，與藉排出存於該調整室內之氣體，使液槽內之一 部分冷卻液自前述連通口朝該調整室流入之機能的輸排氣 手段者。 2 ·如申請專利範圍第1項之循環裝置，其中前述調 整室之容積大小係可容納包含負荷在內之前述外部配管中 的冷卻液。 3 .如申請專利範圍第1項之循環裝置，其中前述調 整室係在前述液槽之內部做成如同佔有一部分冷卻液之容 納空間者。 4 ·如申請專利範圍第1項之循環裝置，其中前述調 整室係設於液槽之外部者。 5 ·如申請專利範圍第1項之循環裝置，其中前述輸 排氣手段係具有：爲供給經乾燥之壓縮氣體所設之壓縮氣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 515882 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 體源，及接裝在連接該壓縮氣體源和前述調整室間之管路 中的切換閥者。 6 .如申請專利範圍第1項之循環裝置，其中前述供 給迴路係具有： 使經由冷卻負荷而昇溫並還流至液槽之冷卻液，與前 述冷卻迴路中之冷媒進行熱交換而將其冷卻之熱交換器， 和將經由該熱交換器冷卻至設定溫度以下之冷卻液，予以 加熱至接近設定溫度所用之加熱器。 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 、言· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16-