恒温液循环装置的制作方法

本实用新型涉及一种通过向负荷供给被进行了温度调整的恒温液将该负荷冷却或者加热的恒温液循环装置。

背景技术：

通过向负荷供给被进行了温度调整的恒温液将该负荷冷却或者加热的恒温液循环装置，例如，如在专利文献1中记载的那样是公知的。此恒温液循环装置，通常，如图3概略地所示的那样，具有将被进行了温度调整的恒温液向负荷40循环性地供给的恒温液回路41、对上述恒温液进行温度调整的冷冻回路42和对装置整体进行控制的控制部43。

上述恒温液回路41具有收容上述恒温液的容器44、将该容器44内的恒温液向负荷40供给的泵45和测定向负荷40供给的恒温液的温度的温度传感器46，另外，上述冷冻回路42具有将气体状制冷剂压缩成为高温高压的气体状制冷剂的压缩机47；将从该压缩机47输送的高温高压的气体状制冷剂冷却成为高压的液状制冷剂的冷凝器48；使从该冷凝器48输送的高压的液状制冷剂膨胀成为低温低压的液状制冷剂的第一电子膨胀阀49；和使从该第一电子膨胀阀49输送的低温低压的液状制冷剂通过与上述恒温液的热交换而蒸发成为气体状制冷剂，并将此低压的气体状制冷剂向上述压缩机47输送的蒸发器50。

而且，与由上述温度传感器46测定的恒温液的温度相应地，通过由上述控制部43对上述第一电子膨胀阀49的开度、上述压缩机47的转速进行控制，并调整向上述蒸发器50供给的制冷剂液的流量来调整上述恒温液的温度以便其接近设定温度。

另一方面，在这种恒温液循环装置中，在上述压缩机47从关闭的状态成为打开的情况下，若该压缩机47的高压侧(出口侧)与低压侧(入口侧)的压力差大，则成为超负荷而不能使该压缩机47起动。因此，在上述压缩机47处于关闭的状态时，需要设置通过制冷剂从上述高压侧向低压侧流动而减少压力差的那样的时间(均压动作时间)，然后使上述压缩机47打开。此均压时间通常是几分钟左右。

但是，因为若设置了这样的均压动作时间，则在此期间上述冷冻回路42不能工作，所以因负荷40而产生的恒温液的温度上升变大，这将给后的该负荷40的冷却或者加热带来各种各样的障碍。

因此，在上述恒温液循环装置上，设置了连接上述压缩机47的高压侧和低压侧(第一电子膨胀阀49的出口侧)的旁通流路51，将第二电子膨胀阀52与该旁通流路51连接，当上述压缩机47成为关闭时，能够开放此第二电子膨胀阀52，使上述压缩机47的高压侧的气体状制冷剂的一部分向该压缩机47的低压侧流动，由此来加快均压动作。

但是，若为了均压动作而采用这样的结构，则上述电子膨胀阀52的价格高，同时也需要设置上述旁通流路51，因此不可避免装置的成本上升、构造复杂化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-28515号公报

技术实现要素：

实用新型所要解决的课题

本实用新型的目的在于提供一种恒温液循环装置，其能够通过使用了一个电子膨胀阀的简单的回路结构进行恒温液的温度调整和均压动作。

为了解决课题的手段

为了实现上述目的，本实用新型是一种恒温液循环装置，其特征是，具有将被进行了温度调整的恒温液向负荷循环供给的恒温液回路；对上述恒温液的温度通过该恒温液与制冷剂的热交换进行调整的冷冻回路；和对装置整体进行控制的控制部，上述恒温液回路具有收容上述恒温液的容器；将该容器内的恒温液向负荷供给的泵；和测定向负荷供给的恒温液的温度的温度传感器，上述冷冻回路通过将压缩机、冷凝器、电子膨胀阀和蒸发器顺次串联且呈循环回路状地连接而构成，该压缩机将气体状制冷剂压缩成为高温高压的气体状制冷剂，该冷凝器将从该压缩机输送的高温高压的气体状制冷剂冷却成为高压的液状制冷剂；该电子膨胀阀使从该冷凝器输送的高压的液状制冷剂膨胀成为低温低压的液状制冷剂；该蒸发器使从该电子膨胀阀输送的低温低压的液状制冷剂通过与上述恒温液的热交换而蒸发成为低压的气体状制冷剂，并将此低压的气体状制冷剂向上述压缩机输送，上述控制部以如下的方式构成，即，与由上述温度传感器测定的恒温液的温度相应地进行上述压缩机的打开和关闭控制和上述电子膨胀阀的开度控制，当上述恒温液的温度超过设定温度而达到了上限值时，打开上述压缩机，并且进行使上述电子膨胀阀的开度在比全开时小的限制开放状态下变化的控制，当上述恒温液的温度低于设定温度而达到了下限值时，关闭上述压缩机，并且使上述电子膨胀阀的开度成为比上述限制开放状态时的开度大的均压用开度，在将该均压用开度维持一定时间后，在上述恒温液的温度低于上限值且上述压缩机关闭的期间，进行使上述电子膨胀阀的开度恢复到上述限制开放状态时的开度的控制。

在本实用新型的恒温液循环装置中，希望上述控制部当上述压缩机打开了时使上述电子膨胀阀的开度在上述限制开放状态下在恒定开度与比该恒定开度大的限制最大开度之间变化，当上述压缩机关闭了时，使上述电子膨胀阀的开度在维持在上述均压用开度一定时间后成为上述恒定开度，在上述压缩机关闭的期间中维持在此恒定开度。

实用新型的效果

根据本实用新型，由于恒温液的大概的温度调整是通过压缩机的打开和关闭控制来进行，并且压缩机打开时的细微的温度调整是使电子膨胀阀的开度在限制开放状态下细微地变化来进行，另外，在上述压缩机打开了时，通过将上述电子膨胀阀的开度保持在比上述限制开放状态时的开度大的均压用开度一定时间，使冷冻回路内的高压侧与低压侧的压力差变小谋求均压化，由此防止了当上述压缩机接下来打开时的超负荷，所以能够由仅使用了一个电子膨胀阀的简单的回路结构进行冷冻回路内的均压动作而稳定地对上述压缩机进行打开和关闭控制，同时进行制冷剂的细微的流量调整来进行恒温液的细微的温度调整。

附图说明

图1是表示本实用新型的恒温液循环装置的一实施方式的结构图。

图2是图1的恒温液循环装置的动作时机流程图。

图3是以往的恒温液循环装置的结构图。

具体实施方式

为了实施实用新型的方式

图1是表示本实用新型的恒温液循环装置的一实施方式的图。此恒温液循环装置具有将被进行了温度调整的恒温液向负荷循环性地供给而将该负荷冷却或者加热的恒温液回路1、将上述恒温液通过与制冷剂的热交换调整为设定了的温度的冷冻回路2和对装置整体进行控制的控制部3。

上述恒温液回路1具有收容上述恒温液的容器4；将该容器4内的恒温液向负荷5供给的泵6；对向上述负荷5供给的恒温液的温度进行测定的恒温液用温度传感器7；和使从上述负荷5回流的恒温液在热交换器8中与上述冷冻回路2的制冷剂进行热交换而调整为设定温度的冷却管9，并被构成为由该冷却管9进行了温度调整的恒温液返回到上述容器4中。

上述容器4的出口4b和上述泵6的吸入口6a由第一供给管11连接，该泵6的排出口6b与上述负荷5的入口侧配管13由第二供给管12连接，在该第2供给管12上连接了上述恒温液专用温度感应器7。另外，上述负荷5的流出侧配管14与通向上述冷却管9的入口9a的第一返回管15连接，该冷却管9的出口9b由第二返回管16与上述容器4的入口4a连接，在该第二返回管16上连接了测定恒温液的流量的流量开关17。另外，在上述第一供给管11上连接了排水管18，在此排水管18的一端设置了排水口18a。

另一方面，上述冷冻回路2通过将压缩机20、冷凝器21、电子膨胀阀22、蒸发器23顺次串联且呈循环回路状地连接而构成，该压缩机20将气体状制冷剂压缩成为高温高压的气体状制冷剂，该冷凝器21将从该压缩机20通过第一配管27输送的高温高压的气体状制冷剂冷却成为高压的液状制冷剂，该电子膨胀阀22使从该冷凝器21通过第二配管28输送的高压的液状制冷剂膨胀成为低温低压的液状制冷剂，该蒸发器23将从该电子膨胀阀22通过第三配管29输送的低温低压的液体状制冷剂通过与上述恒温液的热交换蒸发成为低压的气体状制冷剂，并将此低压的气体状制冷剂通过第四配管30向上述压缩机20输送。上述冷凝器21是由风扇24b冷却制冷剂的空冷式的冷凝器，该风扇24b由电动马达24a驱动。

在上述第二配管28上连接了对液状制冷剂的压力进行测定的制冷剂用压力传感器31，在上述第三配管29上连接了对上述电子膨胀阀22的出口22a中的液状制冷剂的温度进行测定的制冷剂用第一温度传感器32，在上述第四配管30上连接了对被吸入上述压缩机20的气体状制冷剂的温度进行检测的制冷剂用第二温度传感器33。

上述恒温液回路1中的上述泵6、恒温液用温度传感器7、流量开关17、上述冷冻回路2中的上述压缩机20、冷凝器21的电动马达24a、电子膨胀阀22、制冷剂用压力传感器31、制冷剂用第一温度传感器32、制冷剂用第二温度传感器33，分别与上述控制部3连接，并以由该控制部3控制装置整体的方式构成。

图2表示由上述控制部3进行上述恒温液的温度控制的情况的时机流程图。此控制例是将发热的负荷5由恒温液冷却的情况，以下对按照此时机流程图进行上述恒温液的温度控制的情况的作用进行说明。

首先，通过在时刻t0起动泵6，向负荷5供给恒温液。此时，因为上述冷冻回路2中的压缩机20处于关闭的状态，制冷剂未循环，所以上述恒温液的冷却未进行。因此，供给到负荷5的上述恒温液通过对该负荷5进行冷却来吸收热，其温度从设定温度T0逐渐上升。另外，上述冷冻回路2中的上述电子膨胀阀22的开度，在比全开时小的限制开放状态下被保持在一定的开度(恒定开度)O1。

上述恒温液的温度，通常由上述恒温液用温度传感器7进行测定，如果该恒温液的温度在时刻t1达到比设定温度T0仅高一定值的上限值T1，则上述压缩机20打开，制冷剂在冷冻回路2内循环，在上述热交换器8中，通过进行在上述蒸发器23内流动的制冷剂与在上述冷却管9内流动的恒温液的热交换，该恒温液被冷却。此时，上述电子膨胀阀22的开度在上述限制开放状态下被细微地控制，与此相伴，上述制冷剂的流量变化，由此进行上述恒温液的细微的温度调整。在图2所示的例中，如由实线所示的那样，以如下的方式进行控制：在压缩机20刚刚打开后，上述电子膨胀阀22的开度就呈曲线性地扩大到比上述恒定开度O1稍大的控制时最大开度O2，然后该开度渐渐变小，最后变得与上述恒定开度O1相等。

由此，上述恒温液的温度在压缩机20刚刚打开后暂时超过上述上限值T1，然后转为下降渐渐降低下去。

而且，如果上述恒温液的温度低于设定温度T0并在时刻t2达到比该设定温度T0仅低一定值的下限值T2，则上述压缩机20关闭，冷冻回路2内的制冷剂的循环停止，在蒸发器23中的该制冷剂与上述恒温液的热交换中止。另外，在上述压缩机20刚刚关闭后，最好是在与压缩机关闭的同时，上述电子膨胀阀22的开度被急速且呈直线性地扩大到比上述控制时最大开度O2大的均压用开度O3，并被保持在此均压用开度O3，在维持该状态一定时间后，该电子膨胀阀22的开度被急速且呈直线性地返回到上述恒定开度O1，并维持该状态。

由于上述压缩机20的关闭，上述恒温液的温度在该压缩机20刚刚关闭后暂且低于上述下限值T2，但然后转为上升，渐渐上升下去。另外，当上述电子膨胀阀22被保持在均压用开度O3时，在上述冷冻回路2内，制冷剂从作为高压侧的上述电子膨胀阀22的上流侧向作为低压侧的该电子膨胀阀22的下流侧流动，通过进行均压动作，上述冷冻回路2内的压力差在短时间内变小。

如果上述恒温液的温度在时刻T3再次达到上限值，则上述压缩机打开而再次进行该恒温液的冷却，此时，在上述冷冻回路2内，因为高压侧与低压侧的压力差通过由上述电子膨胀阀22进行的均压动作而变小，所以当上述压缩机20起动时，该压缩机20不会成为超负荷，该压缩机20的起动可以无障碍地顺畅地进行。而且，通过反复上述动作来进行上述恒温液的温度调整，将负荷5冷却。

这样，通过压缩机20的打开和关闭控制来进行上述恒温液的大概的温度调整，并且压缩机20打开时的细微的温度调整是通过使电子膨胀阀22的开度在限制开放状态下细微地变化来进行，另外，在上述压缩机20关闭了时，由于通过将上述电子膨胀阀22的开度保持在比上述限制开放状态时的开度大的均压用开度O3一定时间，使冷冻回路2内的高压侧和低压侧的压力差变小谋求均压化，防止了上述压缩机20在再次打开时的超负荷，所以能够由仅使用了一个电子膨胀阀22的简单的回路结构进行冷冻回路2内的均压动作而稳定地对上述压缩机进行打开和关闭控制，同时，进行制冷剂的细微的流量调整而进行恒温液的细微的温度调整。

此外，在上述实施方式中，上述压缩机20打开以及关闭时的电子膨胀阀22的开度的控制，都是在与该压缩机20打开以及关闭的同时进行，但在该压缩机20打开了时以及关闭了时的至少一方，也可以如在图2中由点划线所示的那样，在该压缩机20打开和/或关闭后经过一定的时间后，进行上述电子膨胀阀22的开度的控制。

另外，上述电子膨胀阀22的开度，不一定需要沿着图2的那样的曲线变化，也可以沿着其它的曲线变化。特别是，当使上述电子膨胀阀22的开度扩大至均压用开度O3时以及从该均压用开度O3缩小至恒定开度O1时，也可以使该开度沿着倾斜的直线或者曲线扩大以及缩小。

符号的说明

1：恒温液回路

2：冷冻回路

3：控制部

4：容器

5：负荷

6：泵

7：温度传感器

20：压缩机

21：冷凝器

22：电子膨胀阀

23：蒸发器

O1：恒定开度

O3：均压用开度

T0：设定温度

T1：上限值

T2：下限值。