TWI659186B - 液體溫度調節裝置及溫度控制系統 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於抑制製造成本及能源成本，且將經溫度控制之液體供給至複數個溫度控制對象物。 本發明之液體溫度調節裝置1具備熱介質循環裝置10及液體流通裝置100，該熱介質循環裝置10具有：冷卻單元，其包含壓縮機11、凝縮器12、膨脹閥13及複數個冷卻用熱交換器14A、14B；及加熱單元，其使自壓縮機11向凝縮器12流出之熱介質之一部分分支，且以經由加熱用熱交換器21及加熱量調節閥22而於壓縮機11之下游側流入凝縮器12之方式回流。液體流通裝置100之第1液體流通路徑104A連接於第1冷卻用熱交換器14A，且連接於加熱用熱交換器21。第2液體流通路徑104B連接於第2冷卻用熱交換器14B。又，於第2液體流通路徑104B設置有用以將所要流通之液體加熱之電加熱器111。

Description

液體溫度調節裝置及溫度控制系統
本發明係關於一種用以利用液體對溫度控制對象物進行溫度控制之液體溫度調節裝置、及具備其之溫度控制系統。
已知有一種液體溫度調節裝置，其具備：冷卻裝置，其具有壓縮機、凝縮器、膨脹閥及蒸發器；及循環裝置，其使鹽水等液體循環；且藉由冷卻裝置之蒸發器冷卻循環裝置之液體(例如，參照專利文獻1)。於此種液體溫度調節裝置中，通常循環裝置具有用以加熱液體之加熱器。藉此，可進行液體之冷卻及加熱，且可精度良好地將液體溫度控制為期望之溫度。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2006-38323號公報
[發明所欲解決之問題] 於如上述之液體溫度調節裝置中，有要求將循環裝置之液體供給至複數個溫度控制對象物之情形。該情形，亦可於冷卻裝置中並列設置複數個蒸發器且設置與蒸發器對應之數的循環裝置。此種態樣與對複數個冷卻裝置設置複數個循環裝置之情形比較，因可抑制冷卻裝置之尺寸，故於能夠抑制冷卻裝置之設置空間的方面較為有用。 然而，於上述態樣中，未能充分達成循環裝置之製造成本之抑制或裝置構成之簡單化。尤其，於各循環裝置設置加熱器時，會使製造成本及能源成本非期望地增加。具體而言，於循環裝置中，一般加熱器為電加熱器，可高精度地加熱液體，但將液體供給至複數個溫度控制對象物時，存在不必將經過高精度之溫度控制之液體供給至全部溫度控制對象物之狀況。此種狀況下，於冷卻裝置中設置複數個蒸發器且對應各蒸發器設置複數個電加熱器之態樣會使製造成本非期望地增加，且使能源成本非期望地增加。 本發明係考慮此種實際情況而完成者，其目的在於提供一種可抑制製造成本及能源成本且將經溫度控制之液體供給至複數個溫度控制對象物之液體溫度調節裝置及溫度控制系統。 [解決問題之技術手段] 本發明係一種液體溫度調節裝置，其特徵在於具備：熱介質循環裝置，其具有：冷卻單元，其以使熱介質循環之方式藉由配管依序連接有壓縮機、凝縮器、膨脹閥、及複數個冷卻用熱交換器；及加熱單元，其使自上述壓縮機向上述凝縮器流出之上述熱介質之一部分分支，並以經由加熱用熱交換器及加熱量調節閥而於上述壓縮機之下游側流入上述凝縮器之方式回流；及液體流通裝置，其具有使液體流通之複數條液體流通路徑；且上述複數條液體流通路徑中之第1液體流通路徑係以所要流通之上述液體與流通於上述複數個冷卻用熱交換器中之第1冷卻用熱交換器之上述熱介質能夠進行熱交換之方式連接於上述第1冷卻用熱交換器，且以所要流通之上述液體與流通於上述加熱用熱交換器之上述熱介質能夠進行熱交換之方式連接於上述加熱用熱交換器；上述複數條液體流通路徑中之第2液體流通路徑係以所要流通之上述液體與流通於上述複數個冷卻用熱交換器中之第2冷卻用熱交換器之上述熱介質能夠進行熱交換之方式連接於上述第2冷卻用熱交換器；於上述第2液體流通路徑中，設置有用以將所要流通之上述液體加熱之電加熱器。 根據本發明之液體溫度調節裝置，可自第1液體流通路徑與第2液體流通路徑對不同之溫度控制對象物供給液體。對於流通於第2液體流通路徑之液體之冷卻係藉由液體與流通於冷卻單元之第2冷卻用熱交換器之熱介質之間的熱交換而進行，加熱係由電加熱器進行。又，對流通於第1液體流通路徑之液體之冷卻係藉由液體與流通於冷卻單元之第1冷卻用熱交換器之熱介質之間的熱交換而進行，加熱係藉由液體與流通於加熱單元之加熱用熱交換器之以冷卻單元之壓縮機設為高溫狀態之熱介質之一部分之間的熱交換而進行。此時之加熱用熱交換器中之加熱能力可由加熱量調節閥調節。於該構成中，因加熱用熱交換器未連接於專用之電源供給電路，而是利用冷卻單元產生之熱量進行加熱，故抑制其製造成本及能源成本。藉此，可抑制製造成本及能源成本，且將經溫度控制之液體供給至複數個溫度控制對象物。 尤其，於本發明之液體溫度調節裝置中，對於流通於第1液體流通路徑之液體的加熱藉由利用冷卻單元之熱介質之一部分而進行。又，對於流通於第2液體流通路徑之液體的加熱係藉由電加熱器進行。藉此，例如，對於要求供給經高精度溫度控制之液體的溫度控制對象物，可選擇自第2液體流通路徑供給液體等之使用態樣。因此，例如，應用於不必將經高精度溫度控制之液體供給至全部溫度控制對象物之狀況時，本發明之液體溫度調節裝置可特別有效地抑制製造成本及能源成本。 亦可為上述第2液體流通路徑具有：第2主流道，其於其上游端與下游端之間包含與上述第2冷卻用熱交換器之連接部分；及複數條第2分支流道，其自上述第2主流道之下游端分支；且於上述複數條第2分支流道之各者，設置有上述電加熱器。 該情況下，可自複數條第2分支流道對複數個溫度控制對象物供給液體，且可擴大液體溫度調節裝置之應用範圍。 又，亦可為上述第1液體流通路徑具有：第1主流道，其於其上游端與下游端之間包含與上述第1冷卻用熱交換器及上述加熱用熱交換器之連接部分；及複數條第1分支流道，其自上述第1主流道之下游端分支。 該情況下，可自複數條第1分支流道對複數個溫度控制對象物供給液體，且可擴大液體溫度調節裝置之應用範圍。 又，亦可為上述加熱單元具有使自上述壓縮機向上述凝縮器流出之上述熱介質之一部分分支的複數條流道；且上述加熱用熱交換器及上述加熱量調節閥係設置於上述複數條流道之各者。 該情況下，可藉由複數個加熱用熱交換器及加熱量調節閥對液體進行溫度控制，且可增加液體之溫度控制模式。 又，亦可為本發明之液體溫度調節裝置進而具備至少控制上述電加熱器之控制裝置；且上述控制裝置經由固態繼電器控制上述電加熱器。 此情況下，藉由利用固態繼電器使電加熱器之控制穩定，可對流通於第2液體流通路徑之液體進行高精度之溫度控制。 又，亦可為上述冷卻單元中之上述膨脹閥係設置於上述複數個冷卻用熱交換器之各者之上游側。 此情況下，藉由個別地控制與複數個冷卻用熱交換器之各者對應之膨脹閥，可個別地調節複數個冷卻用熱交換器之冷凍能力。藉此，藉由根據與各冷卻用熱交換器對應之溫度控制對象物所要求之液體溫度，個別地調節各冷卻用熱交換器之冷凍能力，可實施高效之溫度控制。 [發明之效果] 根據本發明，可抑制製造成本及能源成本，且將經溫度控制之液體供給至複數個溫度控制對象物。
以下，參照隨附圖式，詳細說明本發明之各實施形態。 ＜第1實施形態＞ 圖1係本發明之第1實施形態之液體溫度調節裝置1之概略圖。圖1所示之液體溫度調節裝置1係具備熱介質循環裝置10、液體流通裝置100、及控制裝置200。熱介質循環裝置10係藉由於其內部循環之熱介質，對流通於液體流通裝置100之液體進行溫度控制，液體流通裝置100對溫度控制對象物供給由熱介質循環裝置10進行溫度控制之液體。流通於液體流通裝置100之液體係藉由控制裝置200對熱介質循環裝置10及液體流通裝置100之控制而調節成期望之溫度。 液體溫度調節裝置1可將經溫度控制之液體自液體流通裝置100對複數個溫度控制對象物供給。被供給液體之複數個溫度控制對象物亦可為例如包含於半導體製造設備之複數個處理裝置。又，包含於半導體製造設備之處理裝置亦可例如為光阻之塗佈裝置、進行光阻之顯影的顯影裝置等。以下，對液體溫度調節裝置1之各部進行說明。 (熱介質循環裝置) 首先，對熱介質循環裝置10進行說明。如圖1所示，熱介質循環裝置10具有：冷卻單元CU，其以使熱介質循環之方式依序藉由配管15連接壓縮機11、凝縮器12、膨脹閥13及複數個冷卻用熱交換器14；及加熱單元HU，其使自壓縮機11向凝縮器12流出之熱介質之一部分分支，且以經由加熱用熱交換器21及設置於其下游側之加熱量調節閥22而於壓縮機11之下游側流入凝縮器12之方式回流。 於冷卻單元CU中，壓縮機11將自複數個冷卻用熱交換器14流出之低溫且低壓之氣體狀態之熱介質壓縮，並設為高溫(例如80℃)且高壓之氣體狀態，供給至凝縮器12。於本實施形態中，壓縮機11成為以可變運轉頻率運轉且可對應於運轉頻率而調節轉速的變流壓縮機。因此，於壓縮機11中，運轉頻率越高，則越多之熱介質供給至凝縮器12。作為壓縮機11，較佳採用一體地具有變流器與馬達之渦捲式壓縮機。另，本實施形態中之壓縮機11可調節轉速，但壓縮機11亦可為以固定運轉頻率按一定轉速運轉的構成。 凝縮器12係將由壓縮機11壓縮之熱介質藉由冷卻水加以冷卻且凝縮，以特定冷卻溫度(例如40℃)之高壓液體狀態而供給至膨脹閥13。凝縮器12之冷卻水可使用水，亦可使用其他冷媒。另，圖中之符號16表示將冷卻水供給至凝縮器12之冷卻水配管。又，膨脹閥13藉由使自凝縮器12供給之熱介質膨脹而減壓，以低溫(例如2℃)且低壓之氣液混合狀態而供給至複數個冷卻用熱交換器14。 於本實施形態中，將複數個冷卻用熱交換器14並列配置，各冷卻用熱交換器14使自膨脹閥13供給之熱介質流通。詳細而言，配管15於凝縮器12之下游側分支成為複數股，於本例中為兩股，其後，具有相互合流之第1分支部15A及第2分支部15B，於其中之第1分支部15A連接複數個冷卻用熱交換器14中之第1冷卻用熱交換器14A，於第2分支部15B連接複數個冷卻用熱交換器14中之第2冷卻用熱交換器14B。即，於複數個分支部15A、15B之各者，連接有一個冷卻用熱交換器14。又，膨脹閥13包含第1膨脹閥13A與第2膨脹閥13B，第1膨脹閥13A係於第1冷卻用熱交換器14A之上游側設置於第1分支部15A，第2膨脹閥13B係於第2冷卻用熱交換器14B之上游側設置於第2分支部15B。 詳細內容予以後述，複數個冷卻用熱交換器14分別將自對應之膨脹閥13供給之熱介質與液體流通裝置100之液體熱交換。此處，與液體熱交換之熱介質係成為低溫且低壓之氣體狀態，自各冷卻用熱交換器14流出而再次被壓縮機11壓縮。於此種冷卻單元CU中，藉由使壓縮機11之運轉頻率變化而調節轉速，可調節供給至凝縮器12之熱介質之供給量，且可調節膨脹閥13之開度，藉此可調節供給至冷卻用熱交換器14之熱介質之供給量。藉由此種調節而使冷卻能力可變。 另一方面，加熱單元HU係具有以跨及配管15中位於壓縮機11與凝縮器12間的部分之上游側與下游側之方式連接之回流配管23。上述加熱用熱交換器21連接於該回流配管23。又，加熱量調節閥22係於加熱用熱交換器21之下游側設置於回流配管23。藉此，加熱單元HU可使自壓縮機11向凝縮器12流出之熱介質之一部分分支，以經由加熱用熱交換器21及加熱量調節閥22而流入凝縮器12之方式回流。 於該加熱單元HU中，將由壓縮機11壓縮之高溫且高壓之氣體之狀態之熱介質供給至加熱用熱交換器21。詳細內容予以後述，但加熱用熱交換器21係使被供給之熱介質與液體流通裝置100之液體熱交換而加熱液體。此處，加熱量調節閥22調節自加熱用熱交換器21向配管15之熱介質之回流量，藉此可變更加熱用熱交換器21之加熱能力。該加熱能力係熱介質之回流量越多越增加。 (液體流通裝置) 其次對液體流通裝置100進行說明。如圖1所示，液體流通裝置100具有：貯槽101，其儲存液體；共通流道102，其連接於貯槽101且具有用以使液體流通之泵103；及複數條液體流通路徑104，其自共通流道102之下游端分支。儲存於貯槽101之液體亦可為水，又可為鹽水。雖未圖示，但本實施形態之貯槽101係連接用以使自經由液體流通路徑104被供給液體之溫度控制對象物流出之液體回流貯槽101的配管。又，泵103藉由該驅動將貯槽101內之液體引入共通流道102側。藉此，貯槽101之液體被分配並供給至複數條液體流通路徑104。 於本實施形態中，複數條液體流通路徑104中包含第1液體流通路徑104A及第2液體流通路徑104B。其中，第1液體流通路徑104A以所要流通之液體與流通於第1冷卻用熱交換器14A之熱介質能夠進行熱交換之方式連接於第1冷卻用熱交換器14A。又，第1液體流通路徑104A以所要流通之液體與流通於加熱用熱交換器21之熱介質能夠進行熱交換之方式連接於加熱用熱交換器21。於圖示之例中，第1液體流通路徑104A中與第1冷卻用熱交換器14A之連接部分較與加熱用熱交換器21之連接部分位於更上游側。 於本實施形態中，液體流通路徑104具有：第1主流道104A1，其於其上游端與下游端之間包含與第1冷卻用熱交換器14A及加熱用熱交換器21之連接部分；及複數條第1分支流道104A2～104A4，其自第1主流道104A1之下游端分支。藉此，可將藉由第1冷卻用熱交換器14A及加熱用熱交換器21進行溫度控制之液體供給至複數個溫度控制對象物。又，於第1主流道104A1中第1冷卻用熱交換器14A之下游側且加熱用熱交換器21之上游側之部分，設置有第1上游側溫度感測器31。於第1主流道104A1中加熱用熱交換器21之下游側之部分，設置有第1下游側溫度感測器32。該等第1上游側溫度感測器31及第1下游側溫度感測器32將檢測之液體之溫度資訊輸出至控制裝置200。 另一方面，第2液體流通路徑104B以所要流通之液體與流通於第2冷卻用熱交換器14B之熱介質能夠進行熱交換之方式連接於第2冷卻用熱交換器14B。又，於第2液體流通路徑104B設置有用以將流通之液體加熱之電加熱器111。詳細而言，本實施形態中之第2液體流通路徑104B具有：第2主流道104B1，其於其上游端與下游端之間包含與第2冷卻用熱交換器14B之連接部分；及複數條第2分支流道104B2～104B4，其自第2主流道104B1之下游端分支。又，電加熱器111以第1電加熱器112、第2電加熱器113及第3電加熱器114構成。且，第1電加熱器112設置於第2分支流道104B2，第2電加熱器113設置於第2分支流道104B3，第3電加熱器114設置於第2分支流道104B4。藉此，可將藉由第2冷卻用熱交換器14B及各電加熱器112～114進行溫度控制之液體供給至複數個溫度控制對象物。電加熱器111之形式未特別限定，若考慮控制之穩定性與成本，較佳為利用電阻加熱之類型。 又，於第2主流道104B1中第2冷卻用熱交換器14B之下游側之部分，設置有第2上游側溫度感測器33。於第2分支流道104B2～104B4中各電加熱器112～114之各者之下游側之部分，設置有第2下游側溫度感測器34。該等第2上游側溫度感測器33及各第2下游側溫度感測器34將檢測之液體之溫度資訊輸出至控制裝置200。 (控制裝置) 其次對控制裝置200進行說明。控制裝置200係控制熱介質循環裝置10之壓縮機11、第1膨脹閥13A、第2膨脹閥13B及加熱量調節閥22，且控制液體流通裝置100之第1～第3電加熱器112～114。又，控制裝置200與第1上游側溫度感測器31、第1下游側溫度感測器32、第2上游側溫度感測器33及第2下游側溫度感測器34之各者電性連接。 控制裝置200可藉由調節壓縮機11之運轉頻率，而調節壓縮機11之轉速。於藉由控制裝置200提高壓縮機11之運轉頻率時，藉由增加壓縮機11之轉速，可使供給至第1冷卻用熱交換器14A及第2冷卻用熱交換器14B之熱介質之供給量增加。藉此，可增加冷凍能力。又，於藉由控制裝置200降低壓縮機11之運轉頻率時，藉由減少壓縮機11之轉速，可使供給至第1冷卻用熱交換器14A及第2冷卻用熱交換器14B之熱介質之供給量減少。藉此，可降低冷凍能力。另，於本實施形態中，壓縮機11以一定之轉速運轉。此情況下，藉由抑制冷凍能力之變動，可使溫度控制穩定。 又，控制裝置200可調節第1膨脹閥13A之開度及第2膨脹閥13B之開度。控制裝置200為了將自第1冷卻用熱交換器14A及第2冷卻用熱交換器14B流出之熱介質之壓力維持為期望值、或將第1冷卻用熱交換器14A之冷凍能力及第2冷卻用熱交換器14B之冷凍能力控制為期望值，可進行第1膨脹閥13A之開度及第2膨脹閥13B之開度之調節。將第1冷卻用熱交換器14A之冷凍能力及第2冷卻用熱交換器14B之冷凍能力控制為期望值時，控制裝置200亦可基於來自第1上游側溫度感測器31之溫度資訊調整第1膨脹閥13A之開度，並基於來自第2上游側溫度感測器33之溫度資訊調節第2膨脹閥13B之開度。 又，於本實施形態中，控制裝置200經由第1脈衝轉換器201控制第1膨脹閥13A，並經由第2脈衝轉換器202控制第2膨脹閥13B。第1脈衝轉換器201及第2脈衝轉換器202係分別被輸入控制裝置200運算之操作量，將所輸入之操作量轉換成脈衝信號，並輸出至第1膨脹閥13A及第2膨脹閥13B。 又，控制裝置200可調節加熱量調節閥22之開度。藉由控制裝置200使加熱量調節閥22之開度變大時，藉由增加向加熱用熱交換器21之熱介質之供給量，可使加熱能力增加。又，藉由控制裝置200使加熱量調節閥22之開度變小時，藉由降低向加熱用熱交換器21之熱介質之供給量，可使加熱能力降低。控制裝置200亦可基於來自第1下游側溫度感測器32之溫度資訊，調節加熱量調節閥22之開度。又，於本實施形態中，控制裝置200經由第3脈衝轉換器203，控制加熱量調節閥22。第3脈衝轉換器203被輸入控制裝置200運算之操作量，將所輸入之操作量轉換成脈衝信號，並輸出至加熱量調節閥22。 又，控制裝置200可分別調節第1～第3電加熱器112～114之加熱量。於本實施形態中，如圖1所示，控制裝置200經由第1固態繼電器211控制第1電加熱器112，經由第2固態繼電器212控制第2電加熱器113，經由第3固態繼電器213控制第3電加熱器114。 (動作) 接著，對液體溫度調節裝置1之動作進行說明。使液體溫度調節裝置1動作時，首先，液體流通裝置100中之第1分支流道104A2～104A4及第2分支流道104B2～104B4之各者例如經由未圖示之配管連接於期望之溫度控制對象物。又，用以使通過各溫度控制對象物之液體回流貯槽101的配管連接於貯槽101。其後，驅動液體流通裝置100之泵103，使液體流通。又，驅動熱介質循環裝置10之壓縮機11，使熱介質循環。 自壓縮機11噴出之熱介質由凝縮器12凝縮後，經由膨脹閥13A、13B流入第1冷卻用熱交換器14A及第2冷卻用熱交換器14B之各者。此時，自壓縮機11噴出之熱介質之一部分於流入至加熱用熱交換器21後，回流凝縮器12之下游側。且，流入至第1冷卻用熱交換器14A及第2冷卻用熱交換器14B之熱介質與液體流通裝置100之液體熱交換後合流，並流入壓縮機11。流入壓縮機11之熱介質再度被壓縮並噴出。 又，於液體流通裝置100中，藉由泵103之驅動，來自貯槽101之液體流通於第1液體流通路徑104A及第2液體流通路徑104B之各者。流通於第1液體流通路徑104A之液體與流通於第1冷卻用熱交換器14A之熱介質進行熱交換而冷卻。其後，該液體與流通於加熱用熱交換器21之熱介質進行熱交換而加熱。此時，液體藉由第1冷卻用熱交換器14A之冷凍能力調節為期望值，且加熱用熱交換器21之加熱能力調節為期望值，而被溫度控制為期望之溫度。且，液體自第1主流道104A1之下游端流至第1分支流道104A2～104A4之各者，並供給至對應之溫度控制對象物。 又，流通於第2液體流通路徑104B之液體與流通於第2冷卻用熱交換器14B之熱介質進行熱交換而冷卻。其後，該液體流至第2分支流道104B2～104B4之各者，且由對應之第1～第3電加熱器112～114加熱。其後，流通於第2分支流道104B2～104B4之液體供給至對應之溫度控制對象物。此時，液體藉由第2冷卻用熱交換器14B之冷凍能力調節為期望值，且藉由第1～第3加熱器112～114之加熱能力分別調節為期望值，而被溫度控制為期望之溫度。 於以上說明之本實施形態之液體溫度調節裝置1中，可自第1液體流通路徑104A與第2液體流通路徑104B對不同之溫度控制對象物供給液體。對於流通於第2液體流通路徑104B之液體之冷卻係藉由液體與流通於冷卻單元CU之第2冷卻用熱交換器14B之熱介質之間的熱交換而進行，加熱係由電加熱器112～114進行。又，對流通於第1液體流通路徑104A之液體之冷卻係藉由液體與流通於冷卻單元CU之第1冷卻用熱交換器14A之熱介質之間的熱交換而進行，加熱係藉由液體與流通於加熱單元HU之加熱用熱交換器21之以冷卻單元CU之壓縮機11設為高溫狀態之熱介質之一部分之間的熱交換而進行。此時之加熱用熱交換器21之加熱能力可由加熱量調節閥22調節。於該構成中，因加熱用熱交換器21未連接於專用之電源供給電路，而是利用冷卻單元CU產生之熱量進行加熱，故抑制其製造成本及能源成本。藉此，可抑制製造成本及能源成本，且可將經溫度控制之液體供給至複數個溫度控制對象物。 尤其，於本實施形態之液體溫度調節裝置1中，對於流通於第1液體流通路徑104A之液體的加熱係使用冷卻單元CU之熱介質之一部分而進行。又，對於流通於第2液體流通路徑104B之液體的加熱係藉由電加熱器112～114進行。藉此，例如，對於要求供給經高精度溫度控制之液體之溫度控制對象物，可選擇自第2液體流通路徑104B供給液體等之使用態樣。因此，例如，若應用於不必對所有的溫度控制對象物供給經高精度溫度控制之液體之情形時，本實施形態之液體溫度調節裝置可特別有效地抑制製造成本及能源成本。 又，第2液體流通路徑104B具有：第2主流道104B1，其包含與第2冷卻用熱交換器14B之連接部分；及複數條第2分支流道104B2～104B4，其等自第2主流道104B1之下游端分支；且於複數條第2分支流道104B2～104B4之各者，設置有電加熱器112～114。藉此，可自複數條第2分支流道104B2～104B4對複數個溫度控制對象物供給液體，可擴大液體溫度調節裝置1之應用範圍。 又，第1液體流通路徑104A具有：第1主流道104A1，其包含與第1冷卻用熱交換器14A及加熱用熱交換器21之連接部分；及複數條第1分支流道104A2～104A4，其等自第1主流道104A1之下游端分支。藉此，可自複數條第1分支流道104A2～104A4對複數個溫度控制對象物供給液體，可擴大液體溫度調節裝置1之應用範圍。 又，控制裝置200經由固態繼電器211～213控制電加熱器112～114。此時，藉由使用固態繼電器211～213使電加熱器112～114之控制穩定，可對流通於第2液體流通路徑104B之液體進行高精度之溫度控制。另，於本實施形態中，控制裝置使用固態繼電器211～213控制電加熱器112～114，但控制裝置200亦可藉由有接點之繼電器電路控制電加熱器112～114。 又，冷卻單元CU之第1膨脹閥13A係設置於第1冷卻用熱交換器14A之上游側，第2膨脹閥13B係設置於第2冷卻用熱交換器14B之上游側。此情況下，藉由個別地控制與第1冷卻用熱交換器14A及第2冷卻用熱交換器14B之各者對應之膨脹閥13A、13B，可個別地調節第1冷卻用熱交換器14A及第2冷卻用熱交換器14B之冷凍能力。藉此，藉由根據與第1冷卻用熱交換器14A及第2冷卻用熱交換器14B對應之溫度控制對象物所要求之液體溫度，個別地調節第1冷卻用熱交換器14A及第2冷卻用熱交換器14B之冷凍能力，可實施高效之溫度控制。 (第2實施形態) 其次，一面參照圖2，一面對本發明之第2實施形態進行說明。本實施形態之構成部分中與第1實施形態之構成部分同樣者係附註同一符號並省略說明。 如圖2所示，於第2實施形態中，連接於配管15中位於壓縮機11與凝縮器12之間之部分的回流配管23具有：主流道23A，其自位於壓縮機11與凝縮器12之間之部分之上游側延伸；及第1副流道23B1與第2副流道23B2，其自主流道23A之下游端分支，連接於配管15中位於壓縮機11與凝縮器12之間之部分中主流道23A之連接位置之下游側部分。加熱用熱交換器21包含第1加熱用熱交換器21A及第2加熱用熱交換器21B，加熱量調節閥22包含第1加熱量調節閥22A及第2加熱量調節閥22B。且，於第1副流道23B1，連接第1加熱用熱交換器21A，於第2副流道23B2連接第2加熱用熱交換器21B。第1加熱量調節閥22A對應於第1加熱用熱交換器21A設置，第2加熱量調節閥22B對應於第2加熱用熱交換器21B設置。 又，配管15具有於凝縮器12之下游側分支為三股，其後彼此合流之第1分支部15A、第2分支部15B及第3分支部15C。於其中之第1分支部15A連接第1冷卻用熱交換器14A，於第2分支部15B連接第2冷卻用熱交換器14B，於第3分支部15C連接第3冷卻用熱交換器14C。又，膨脹閥13包含第1膨脹閥13A、第2膨脹閥13B及第3膨脹閥13C。其中，第1膨脹閥13A於第1冷卻用熱交換器14A之上游側設置於第1分支部15A，第2膨脹閥13B於第2冷卻用熱交換器14B之上游側設置於第2分支部15B，第3膨脹閥13C於第3冷卻用熱交換器14C之上游側設置於第3分支部15C。 另一方面，於本實施形態中，於複數條液體流通路徑104中包含第1液體流通路徑104A、第2液體流通路徑104B及第3液體流通路徑104C。其中，第1液體流通路徑104A以所要流通之液體與流通於第1冷卻用熱交換器14A之熱介質能夠進行熱交換之方式連接於第1冷卻用熱交換器14A，且以所要流通之液體與流通於第1加熱用熱交換器21A之熱介質能夠進行熱交換之方式連接於第1加熱用熱交換器21A。 第2液體流通路徑104B以所要流通之液體與流通於第2冷卻用熱交換器14B之熱介質能夠進行熱交換之方式連接於第2冷卻用熱交換器14B。又，於第2液體流通路徑104B設置有用以將流通之液體加熱之電加熱器111(第1～第3電加熱器112～114)。又，第3液體流通路徑104C以所要流通之液體與流通於第3冷卻用熱交換器14C之熱介質能夠進行熱交換之方式連接於第3冷卻用熱交換器14C，且以所要流通之液體與流通於第2加熱用熱交換器21B之熱介質能夠進行熱交換之方式連接於第2加熱用熱交換器21B。 於以上說明之第2實施形態中，可藉由複數個加熱用熱交換器21A、21B及加熱量調節閥22A、22B對液體進行溫度控制，且可增加液體之溫度控制模式。 以上，雖說明了本發明之各實施形態，但本發明並非限定於上述實施形態。例如，冷卻用熱交換器14之數量、加熱用熱交換器21之數量並非限定於上述各實施形態之態樣。 又，以上各實施形態之液體溫度調節裝置1亦可以單獨體使用，又可與空氣調節裝置一體化使用。圖3係將第1或第2實施形態之液體溫度調節裝置1與空氣調節裝置300一體化之溫度控制系統之側視圖。如圖3所示之空氣調節裝置300具有：冷卻電路301，其以使熱介質循環之方式依序藉由配管連接壓縮機、凝縮器、膨脹閥及蒸發器301A；加熱器302；加濕器303；空氣流通路徑304，其收容有冷卻電路301之蒸發器301A、加熱器302及加濕器303；及送風機305。 空氣流通路徑304具有：第1流道304A，其於上下方向延伸；及第2流道304B，其連通至第1流道304A之上部，自該上部於水平方向延伸。於第1流道304A設置空氣取入口，且於第1流道304A之下側配置冷卻電路301之蒸發器301A，並於第1流道304A之上側配置加熱器302。又，於第2流道304B內配置加濕器303。又，送風機305以於水平方向與第2流道304B之下游側端部相鄰之方式配置。 藉由使第1流道304A於上下方向延伸，且自第1流道304A之上部使第2流道304B於水平方向延伸，而於第1流道304A之側方且第2流道304B之下方形成空間。於該空間配置冷卻電路301之壓縮機或凝縮器等。且，液體溫度調節裝置1係於送風機305之下方，以與冷卻電路301之壓縮機或凝縮器等相鄰之狀態配置。於此種溫度控制系統中，因可高效地配置空氣調節裝置300及液體溫度調節裝置1，故可抑制整體尺寸之大型化。另，於該溫度控制系統中，加熱器302亦可具有與液體溫度調節裝置1之加熱單元HU同樣，利用自壓縮機向凝縮器流出之熱介質之一部分的構成，又可為電加熱器。
1‧‧‧液體溫度調節裝置
10‧‧‧熱介質循環裝置
11‧‧‧壓縮機
12‧‧‧凝縮器
13‧‧‧膨脹閥
13A‧‧‧第1膨脹閥
13B‧‧‧第2膨脹閥
13C‧‧‧第3膨脹閥
14‧‧‧冷卻用熱交換器
14A‧‧‧第1冷卻用熱交換器
14B‧‧‧第2冷卻用熱交換器
14C‧‧‧第3冷卻用熱交換器
15‧‧‧配管
15A‧‧‧第1分支部
15B‧‧‧第2分支部
15C‧‧‧第3分支部
16‧‧‧冷卻水配管
21‧‧‧加熱用熱交換器
21A‧‧‧第1加熱用熱交換器
21B‧‧‧第2加熱用熱交換器
22‧‧‧加熱量調節閥
22A‧‧‧第1加熱量調節閥
22B‧‧‧第2加熱量調節閥
23‧‧‧回流配管
23A‧‧‧主流道
23B1‧‧‧第1副流道
23B2‧‧‧第2副流道
31‧‧‧第1上游側溫度感測器
32‧‧‧第1下游側溫度感測器
33‧‧‧第2上游側溫度感測器
34‧‧‧第2下游側溫度感測器
100‧‧‧液體流通裝置
101‧‧‧貯槽
102‧‧‧共通流道
103‧‧‧泵
104‧‧‧液體流通路徑
104A‧‧‧第1液體流通路徑
104A1‧‧‧第1主流道
104A2～104A4‧‧‧第1分支流道
104B‧‧‧第2液體流通路徑
104B1‧‧‧第2主流道
104B2～104B4‧‧‧第2分支流道
104C‧‧‧第3液體流通路徑
111‧‧‧電加熱器
112‧‧‧第1電加熱器
113‧‧‧第2電加熱器
114‧‧‧第3電加熱器
200‧‧‧控制裝置
201‧‧‧第1脈衝轉換器
202‧‧‧第2脈衝轉換器
203‧‧‧第3脈衝轉換器
211‧‧‧第1固態繼電器
212‧‧‧第2固態繼電器
213‧‧‧第3固態繼電器
300‧‧‧空氣調節裝置
301‧‧‧冷卻電路
301A‧‧‧蒸發器
302‧‧‧加熱器
303‧‧‧加濕器
304‧‧‧空氣流通路徑
304A‧‧‧第1流道
304B‧‧‧第2流道
305‧‧‧送風機
400‧‧‧溫度控制系統
CU‧‧‧冷卻單元
HU‧‧‧加熱單元
圖1係本發明之第1實施形態之液體溫度調節裝置之概略圖。 圖2係本發明之第2實施形態之液體溫度調節裝置之概略圖。 圖3係具有第1或第2實施形態之液體溫度調節裝置、及空氣調節裝置之溫度控制系統之側視圖。

Claims (7)

  1. 一種液體溫度調節裝置，其特徵在於具備： 熱介質循環裝置，其具有：冷卻單元，其以使熱介質循環之方式藉由配管依序連接有壓縮機、凝縮器、膨脹閥、及複數個冷卻用熱交換器；及加熱單元，其使自上述壓縮機向上述凝縮器流出之上述熱介質之一部分分支，且以經由加熱用熱交換器及加熱量調節閥而於上述壓縮機之下游側流入上述凝縮器之方式回流；及 液體流通裝置，其具有使液體流通之複數條液體流通路徑；且 上述複數條液體流通路徑中之第1液體流通路徑係以所要流通之上述液體與流通於上述複數個冷卻用熱交換器中之第1冷卻用熱交換器之上述熱介質能夠進行熱交換之方式，連接於上述第1冷卻用熱交換器，且以所要流通之上述液體與流通於上述加熱用熱交換器之上述熱介質能夠進行熱交換之方式，連接於上述加熱用熱交換器； 上述複數條液體流通路徑中之第2液體流通路徑係以所要流通之上述液體與流通於上述複數個冷卻用熱交換器中之第2冷卻用熱交換器之上述熱介質能夠進行熱交換之方式，連接於上述第2冷卻用熱交換器； 於上述第2液體流通路徑中，設置有用以將所要流通之上述液體加熱之電加熱器。
  2. 如請求項1之液體溫度調節裝置，其中上述第2液體流通路徑具有：第2主流道，其於其上游端與下游端之間包含與上述第2冷卻用熱交換器之連接部分；及複數條第2分支流道，其自上述第2主流道之下游端分支；且 於上述複數條第2分支流道之各者，設置有上述電加熱器。
  3. 如請求項1之液體溫度調節裝置，其中上述第1液體流通路徑具有：第1主流道，其於其上游端與下游端之間包含與上述第1冷卻用熱交換器及上述加熱用熱交換器之連接部分；及複數條第1分支流道，其自上述第1主流道之下游端分支。
  4. 如請求項1之液體溫度調節裝置，其中上述加熱單元具有使自上述壓縮機向上述凝縮器流出之上述熱介質之一部分分支的複數條流道；且 上述加熱用熱交換器及上述加熱量調節閥係設置於上述複數條流道之各者。
  5. 如請求項1之液體溫度調節裝置，其進而具備至少控制上述電加熱器之控制裝置；且 上述控制裝置經由固態繼電器控制上述電加熱器。
  6. 如請求項1之液體溫度調節裝置，其中上述冷卻單元中之上述膨脹閥係設置於上述複數個冷卻用熱交換器之各者之上游側。
  7. 一種溫度控制系統，其特徵在於具備如請求項1至6中任一項之液體溫度調節裝置及空氣調節裝置。
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