冷却器
文献发布时间:2024-04-18 19:52:40
技术领域
本发明涉及一种通过向负载供给温度调整后的冷却液而使该负载的温度保持为恒定的冷却器,更详细地说,涉及一种能够使多个负载的温度保持为恒定的冷却器。
背景技术
通过将温度调整后的冷却液供给到多个负载而使该多个负载的温度保持为恒定的冷却器如专利文献1~专利文献3等所公开的那样是公知的。
专利文献1所公开的冷却器(第一冷却器)具有一个制冷回路、向两个负载分别供给冷却液的两个冷却液回路、以及将两个冷却液回路和制冷回路分别连接的两个热交换器,利用一方的热交换器来调整一方的冷却液回路的冷却液的温度,利用另一方的热交换器来调整另一方的冷却液回路的冷却液的温度。
由于该第一冷却器通过两个热交换器分别调整两个冷却液回路的冷却液的温度,因此,能够对应于温度不同的两个负载。然而,由于两个冷却液回路分别具有专用的槽箱和泵,因此,该第一冷却器的成本高,此外,在将两个冷却液回路和制冷回路收容在一个壳体内的情况下,存在冷却器大型化这样的问题。
另一方面,由于专利文献2和专利文献3所公开的冷却器(第二冷却器和第三冷却器)具有一个槽箱、一个泵和多个冷却液回路,将从一个泵排出的冷却液分散地供给到多个冷却液回路,利用该冷却液回路冷却多个负载,且使用一个槽箱和一个泵,因此,与第一冷却器相比能够小型化。
但是,该第二冷却器和第三冷却器由于将用一个热交换器进行了温度调整的冷却液分散地供给到多个冷却液回路,因此,无法对应于温度不同的多个负载。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本实公平5-17535号公报
专利文献2:日本特开2004-28554号公报
专利文献3:日本特开2011-163698号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的技术课题在于提供一种与现有的冷却器相比能够实现小型化、低成本化及节能化,并且还能够对应于温度不同的多个负载的、具有合理构造的冷却器。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,本发明的冷却器的特征在于,该冷却器具有:一个槽箱,收容冷却液;一个泵,排出该槽箱内的冷却液;多个冷却液回路,使该泵排出的冷却液分流并分别向多个负载供给;以及制冷回路,通过所述冷却液与制冷剂的热交换来调整该冷却液的温度,所述多个冷却液回路和制冷回路经由能够分别控制热交换能力的单独的热交换器相互连接,所述多个冷却液回路具有冷却第一负载的第一冷却液回路和冷却温度与该第一负载不同的第二负载的第二冷却液回路,连接所述第一冷却液回路和制冷回路的第一热交换器调整从所述第一负载及第二负载向所述槽箱返回的冷却液的温度,连接所述第二冷却液回路和制冷回路的第二热交换器调整从所述槽箱向所述第二负载供给的冷却液的温度。
在本发明中,也可以构成为,所述第一冷却液回路具有:第一供给管路,将从所述泵排出的冷却液以保持槽箱内的温度即第一设定温度的状态向第一负载输送;以及第一返回管路,使来自第一负载的冷却液向所述槽箱返回,在该第一返回管路上连接有所述第一热交换器,由此,该第一返回管路的冷却液在所述第一热交换器中被调整为所述第一设定温度后流入所述槽箱,所述第二冷却液回路具有:分支管路,从所述第一供给管路分支并与所述第二热交换器连接;第二供给管路,将在所述第二热交换器中被调整为第二设定温度的冷却液向第二负载输送;以及第二返回管路,使来自第二负载的冷却液向所述槽箱返回,该第二返回管路与所述第一返回管路连接,由此,该第二返回管路的冷却液与所述第一返回管路的冷却液合流。
此外,在本发明中,在所述第二供给管路上连接有压力调整阀,该压力调整阀使在所述第二冷却液回路中流动的冷却液的压力成为与在所述第一冷却液回路中流动的冷却液的压力不同的压力。
此外,在本发明中,也可以是,在所述第一冷却液回路上设置有连接所述第一供给管路和第一返回管路的过滤管路,在该过滤管路上连接有调整所述冷却液的电导率的DI过滤器和开闭该过滤管路的电磁阀,在所述第一返回管路上连接有DI传感器,该DI传感器测定在该第一返回管路中流动的冷却液的电导率而使所述电磁阀开闭。
优选的是,所述过滤管路将所述第一供给管路的比所述分支管路分支的位置靠第一负载的位置和所述第一返回管路的比所述第二返回管路合流的位置靠第一热交换器的位置相互连接。
在本发明中,所述制冷回路具有:第一制冷剂管路,连结压缩机的出口与冷凝器的入口;第二制冷剂管路,连结该冷凝器的出口与所述第一热交换器的入口;第三制冷剂管路,连结所述第一热交换器的出口与所述压缩机的入口;第四制冷剂管路,连结所述第一制冷剂管路与所述第二热交换器的入口;第五制冷剂管路,连结所述第二热交换器的出口与所述第一热交换器的入口;以及第六制冷剂管路,连结所述第四制冷剂管路与该第五制冷剂管路,在所述第二制冷剂管路上连接有第一膨胀阀,在所述第五制冷剂管路上连接有第二膨胀阀,在所述第六制冷剂管路上连接有第三膨胀阀。
此外,在本发明中,也可以是,所述制冷回路具有:第一制冷剂管路,连结压缩机的出口与冷凝器的入口;第二制冷剂管路,连结该冷凝器的出口与所述第一热交换器的入口;第三制冷剂管路,连结该第二制冷剂管路与所述第二热交换器的入口;第四制冷剂管路,连结所述第一热交换器的出口与所述压缩机的入口;第五制冷剂管路,连结所述第二热交换器的出口与所述第四制冷剂管路;第六制冷剂管路,从所述第一制冷剂管路分支并与所述第一热交换器的入口连接;以及第七制冷剂管路,从该第六制冷剂管路分支并与所述第二热交换器的入口连接,在所述第二制冷剂管路上连接有第一膨胀阀,在所述第三制冷剂管路上连接有第二膨胀阀,在所述第六制冷剂管路连接有上第三膨胀阀,在所述第七制冷剂管路上连接有第四膨胀阀。
发明的效果
本发明的冷却器通过一个槽箱和一个泵将冷却液分散地供给到多个冷却液回路,并且通过能够分别控制热交换能力的单独的热交换器将各冷却液回路的冷却液的温度调整为不同的设定温度,因此,与多个冷却液回路分别具有专用的槽箱和泵的公知的冷却器相比,小型且低成本,并且节能化。
附图说明
图1是用记号表示本发明所涉及的冷却器的第一实施方式的回路图。
图2是用记号表示本发明所涉及的冷却器的第二实施方式的回路图。
具体实施方式
图1所示的第一实施方式的冷却器C1是通过用冷却液冷却温度不同的两个负载W1、W2而分别保持为恒定温度的冷却器,具有:一个槽箱1,收容有冷却液;一个泵2,排出该槽箱1内的冷却液;两个冷却液回路3、4,将从该泵2排出的冷却液分流并分别供给到两个负载W1、W2;一个制冷回路5,将该两个冷却液回路3、4的冷却液的温度分别调整为设定温度;两个热交换器6、7,将该制冷回路5与两个冷却液回路3、4分别连接;以及控制装置8,控制冷却器整体。另外,在本实施方式中,作为上述冷却液使用纯水。
在上述两个负载W1、W2中,一方的第一负载W1是激光焊接装置中的激光振荡器,是低温的负载,另一方的第二负载W2是照射激光的探测器,是比激光振荡器温度高的负载。
另外,在上述两个冷却液回路3、4中,冷却第一负载W1的是第一冷却液回路3,冷却第二负载W2的是第二冷却液回路4。
而且,在上述两个热交换器6、7中,连接上述第一冷却液回路3和制冷回路5的是第一热交换器6,连接上述第二冷却液回路4和制冷回路5的是第二热交换器7。
另外,例如,在上述第一冷却液回路3中,向上述第一负载W1供给的冷却液的温度在10~30℃的范围、优选在15~25℃的范围被设定为最佳的温度,冷却液的流量在20~80L/min的范围被设定为最佳的流量。
另一方面,在上述第二冷却液回路4中,向上述第二负载W2供给的冷却液的温度在10~50℃的范围、优选在20~40℃的范围被设定为最佳的温度,冷却液的流量在2~10L/min的范围被设定为最佳的流量。但是,向第二负载W2供给的冷却液的设定温度需要与向第一负载W1供给的冷却液的设定温度相比为同等以上。
上述制冷回路5、一个槽箱1、一个泵2和两个冷却液回路3、4被收容在一个框体9的内部,上述两个负载W1、W2被配设在该框体9的外部。而且,在该筐体9的外侧面,分别设置有用于将上述第一负载W1与上述第一冷却液回路3连接的供给侧负载连接口10和返回侧负载连接口11、以及用于将上述第二负载W2与上述第二冷却液回路4连接的供给侧负载连接口12和返回侧负载连接口13。
上述制冷回路5具有:压缩机15,将气体状制冷剂压缩而成为高温高压的气体状制冷剂;以及冷凝器16,将从该压缩机15送来的高温高压的气体状制冷剂冷却而成为低温高压的液状制冷剂。该冷凝器16是通过由电动马达17a驱动的风扇17来冷却制冷剂的空冷式冷凝器16,这些电动马达17a和压缩机15与控制装置8电连接,通过由该控制装置8进行逆变器控制,来控制各自的转速和输出等。但是,上述冷凝器16也可以是水冷式。
另外,上述制冷回路5具有:第一制冷剂管路21,连结上述压缩机15的出口15a和冷凝器16的入口16a;第二制冷剂管路22,连结上述冷凝器16的出口16b和上述第一热交换器6的入口6a;第三制冷剂管路23,连结该第一热交换器6的出口6b和上述压缩机15的入口15b;第四制冷剂管路24,连结上述第一制冷剂管路21和上述第二热交换器7的入口7a;第五制冷剂管路25,连结上述第二热交换器7的出口7b和上述第一热交换器6的入口6a;以及第六制冷剂管路26,连结上述第四制冷剂管路24和该第五制冷剂管路25。并且,在上述第二制冷剂管路22上连接有第一膨胀阀27,在上述第五制冷剂管路25中的、比连接有上述第六制冷剂管路26的位置靠上述第二热交换器7的出口7b的位置连接有第二膨胀阀28,在上述第六制冷剂管路26上连接有第三膨胀阀29。
另外,上述第一热交换器6以及第二热交换器7具有供制冷剂流过的制冷剂流通部6A、7A和供冷却液流过的冷却液流通部6B、7B,在流过制冷剂流通部6A、7A的制冷剂和流过冷却液流通部6B、7B的冷却液之间进行热交换。因此,在上述制冷回路5中,第一热交换器6和第二热交换器7的入口是指制冷剂流通部6A、7A的入口6a、7a,第一热交换器6和第二热交换器7的出口是指制冷剂流通部6A、7A的出口6b、7b。另外,在后述的第一冷却液回路3以及第二冷却液回路4中,第一热交换器6以及第二热交换器7的入口是指冷却液流通部6B、7B的入口6c、7c,第一热交换器6以及第二热交换器7的出口是指冷却液流通部6B、7B的出口6d、7d。
上述第一膨胀阀27、第二膨胀阀28、第三膨胀阀29是能够通过步进马达任意调整开度的电子膨胀阀,这些膨胀阀与上述控制装置8电连接,通过该控制装置8控制各个膨胀阀27、28、29的开度。
在上述第一制冷剂管路21上连接有检测从上述压缩机15排出的制冷剂的温度的第一制冷剂温度传感器30,在上述第二制冷剂管路22上,在上述冷凝器16和第一膨胀阀27之间的位置连接有去除制冷剂中的异物的制冷剂过滤器31和检测该制冷剂的压力的第一制冷剂压力传感器32,在上述第三制冷剂管路23上连接有检测从上述第一热交换器6返回压缩机15的制冷剂的压力的第二制冷剂压力传感器33和检测该制冷剂的温度的第二制冷剂温度传感器34。
上述制冷剂温度传感器30、34以及制冷剂压力传感器32、33与上述控制装置8电连接,基于测定的制冷剂温度以及制冷剂压力,通过上述控制装置8控制上述压缩机15、风扇17的转速以及输出等。
上述第一冷却液回路3具有:第一供给管路40,将上述泵2的喷出口2a和上述供给侧负载连接口10连结;第一返回管路41,将上述返回侧负载连接口11和上述第一热交换器6的入口6c连结;以及流入管路42,将上述第一热交换器6的出口6d和上述槽箱1连结。
由此,在上述第一冷却液回路3中,利用泵2从上述槽箱1排出的冷却液以上述槽箱1内的温度即第一设定温度通过上述第一供给管路40并被供给到第一负载W1,冷却上述第一负载W1。并且,通过冷却该第一负载W1而升温的冷却液通过上述第一返回管路41被送到上述第一热交换器6,在该第一热交换器6中进行温度调整而返回第一设定温度后,从上述流入管路42流入槽箱1。
在上述第一供给管路40上连接有检测供给到第一负载W1的冷却液的温度的第一温度传感器43和检测冷却液的压力的压力传感器44,在上述第一返回管路41上连接有检测从第一负载W1返回上述槽箱1的冷却液的温度的第二温度传感器45。
上述第一温度传感器43、第二温度传感器45以及压力传感器44与上述控制装置8电连接,根据上述第一温度传感器43以及第二温度传感器45测定的冷却液的温度,通过上述控制装置8调整上述膨胀阀27、28、29的开度,由此控制上述第一热交换器6的热交换能力,根据上述压力传感器44测定的冷却液的压力,通过上述控制装置8控制上述泵2。
另外,图中标有附图标记46的构件是检测上述槽箱1的内部的冷却液的液位的液位开关,标有附图标记47的构件是排水排出管。
另外,上述泵2是设置在上述槽箱1的外部的非浸渍式的泵。
另一方面,上述第二冷却液回路4具有:分支管路50,从上述第一冷却液回路3的第一供给管路40分支并与上述第二热交换器7的入口7c连接;第二供给管路51,连结上述第二热交换器7的出口7d和上述供给侧负载连接口12;以及第二返回管路52,连结上述返回侧负载连接口13和上述第一冷却液回路3的第一返回管路41。该第二返回管路52与上述第一返回管路41连接的位置是比设置有上述第二温度传感器45的位置靠上游侧(靠近返回侧负载连接口11)的位置。
根据该结构,在上述第二冷却液回路4中,由上述泵2排出的冷却液通过上述分支管路50被送到第二热交换器7,在该第二热交换器7中被调整为与上述第一设定温度不同的第二设定温度后,通过上述第二供给管路51被送到第二负载W2,对该第二负载W2进行冷却。并且,通过冷却上述第二负载W2而升温的冷却液从上述第二返回管路52流入第一返回管路41,与在该第一返回管路41中流动的第一冷却液回路3的冷却液合流而被送到上述第一热交换器6,在该第一热交换器6中进行温度调整而返回第一设定温度后,从上述流入管42流入上述槽箱1。
在此,由于上述第二负载W2比第一负载W1高温,因此第二冷却液回路4的冷却液的设定温度(第二设定温度)比第一冷却液回路3的冷却液的设定温度(第一设定温度)高。因此,上述第二热交换器7对从上述槽箱1经由第一冷却液回路3和分支管路50在保持第一设定温度的状态下送来的冷却液进行加热,使其温度上升到第二设定温度。因此,该第二热交换器7可以说是加热用的热交换器。
在上述第二供给管路51上串联连接有检测供给到第二负载W2的冷却液的温度的第三温度传感器53和变更该冷却液的压力的压力调整阀54。
上述第三温度传感器53以及压力调整阀54与上述控制装置8电连接,基于上述第三温度传感器53测定的冷却液的温度,通过上述控制装置8调整上述第二膨胀阀28的开度,由此控制上述第二热交换器7的热交换能力。另外,在需要使在上述第二供给管路51中流动的冷却液的压力与在上述第一供给管路40中流动的冷却液的压力不同的情况下,由上述控制装置8控制上述压力调整阀54。但是,上述压力调整阀54也可以是手动操作式的阀。
另外,在上述第一冷却液回路3中,设置有用于净化因离子性物质的增加而纯度降低的冷却液的过滤管路60。该过滤管路60的一端与上述第一供给管路40的比上述分支管路50分支的位置靠下游侧(靠近第一负载W1)的位置连接,该过滤管路60的另一端与上述第一返回管路41的比连接有上述第二返回管路52的位置靠下游侧(靠近第一热交换器6)的位置连接。并且,在该过滤管路60上串联连接有去除离子性物质的DI过滤器61和开闭上述过滤管路60的电磁阀62。另外,在该过滤管路60和上述第一返回管路41的合流点,连接有测定冷却液的电导率的DI传感器63。
上述DI过滤器61是通过离子交换使上述冷却液内的离子性物质吸附在树脂表面上而去除的,拆装自如地连接在形成于上述过滤管路60的过滤器连接部64、65上。该DI过滤器61可以配置在上述框体9的内部,也可以配置在该框体9的外部。
另外,上述电磁阀62和DI传感器63与上述控制装置8电连接,根据该DI传感器63测定的电导率,上述电磁阀62由上述控制装置8进行开闭控制。
上述过滤管路60如下那样地进行动作。即,在上述DI传感器63测定的上述第一返回管路41内的冷却液的电导率由于离子性物质的增加而高于基准值的情况下,该冷却液回流的上述槽箱1内的冷却液的电导率也变高。因此,通过上述控制装置8将上述电磁阀62打开,上述第一供给管路40的冷却液流入过滤管路60,由此,由DI过滤器61去除冷却液中的离子性物质,净化后的冷却液通过上述第一返回管路41被送入上述槽箱1。通过继续该动作,上述槽箱1内的冷却液被净化。其结果,能够使上述第一冷却液回路3的冷却液和第二冷却液回路4的冷却液始终保持相同的纯度(液质)。
上述第一实施方式的冷却器C1如下那样地进行动作。
在上述制冷回路5中,从上述压缩机15排出的高温高压的气体状制冷剂在上述冷凝器16中被冷却而成为低温高压的液状制冷剂后,从上述第二制冷剂管路22通过第一膨胀阀27被送到第一热交换器6,在该第一热交换器6中与上述第一冷却液回路3的冷却液进行热交换而将该冷却液冷却成第一设定温度后,通过第三制冷剂管路23返回到上述压缩机15。
另外,从上述压缩机15排出的高温高压的气体状制冷剂的一部分通过上述第四制冷剂管路24被送到上述第二热交换器7,在该第二热交换器7中与上述第二冷却液回路4的冷却液进行热交换而将该冷却液加热成第二设定温度后,通过第五制冷剂回路的第二膨胀阀28流入上述第一热交换器6。此时,上述气体状制冷剂在上述第二热交换器7中通过加热冷却液而冷凝后,通过在上述第二膨胀阀28中膨胀而成为温度进一步降低的状态,在该状态下与上述第二制冷剂管路22的制冷剂合流而流入到上述第一热交换器6,起到辅助性地提高该第一热交换器6的冷却能力的作用。这是由于通过将上述第二膨胀阀28连接在上述第二热交换器7的出口和第一热交换器6的入口之间,上述第二热交换器7作为冷凝器16发挥功能。
而且,从上述压缩机15排出的高温高压的气体状制冷剂的一部分从上述第六制冷剂管路26经由第三膨胀阀29被送到上述第一热交换器6,用于流入该第一热交换器6的制冷剂的温度调整。
另一方面,在上述第一冷却液回路3中,被调整为第一设定温度的上述槽箱1内的冷却液在从上述泵2排出后,通过第一供给管路40而保持第一设定温度地被送到第一负载W1,对该第一负载W1进行冷却。
通过冷却上述第一负载W1而升温的冷却液通过第一返回管路41被送到上述第一热交换器6,在该第一热交换器6中被调整为上述第一设定温度后,从上述流入管路42流入到上述槽箱1。
上述冷却液的温度始终由上述第一温度传感器43和第二温度传感器45测定,基于测定的冷却液的温度,通过上述控制装置8控制制冷回路5的第一膨胀阀27及第三膨胀阀29的开度,由此将该冷却液的温度调整为第一设定温度。
例如,在由上述第一温度传感器43测定的冷却液的温度比第一设定温度高的情况下,需要提高上述第一热交换器6的冷却能力而降低该冷却液的温度,因此,上述制冷回路5中的第一膨胀阀27的开度扩大而低温的制冷剂的流量增大,并且上述第三膨胀阀29的开度减小而高温的制冷剂的流量减小。其结果,由于流入上述第一热交换器6的制冷剂的温度降低,该第一热交换器6的冷却能力增大,因此,上述冷却液被冷却,其温度被调整为第一设定温度。
相反,在上述冷却液的温度比第一设定温度低的情况下,需要通过上述第一热交换器6对该冷却液进行加热而提高温度,所以上述第一膨胀阀27的开度减小而低温的制冷剂的流量减小,并且上述第三膨胀阀29的开度增大而高温的制冷剂的流量增大。其结果,流入上述第一热交换器6的制冷剂的温度上升,由升温后的该制冷剂加热上述冷却液,将其温度调整为第一设定温度。
另外,在上述第二冷却液回路4中,从上述泵2以第一设定温度排出的冷却液的一部分通过分支管路50流入第二热交换器7,在该第二热交换器7中通过与高温高压的气体状制冷剂进行热交换而被加热,在被调整为比上述第一设定温度高的第二设定温度之后,通过上述第二供给管路51被送到第二负载W2,对该第二负载W2进行冷却。
通过冷却上述第二负载W2而升温的冷却液从上述第二返回管路52流入第一返回管路41,与在该第一返回管路41中流动的来自第一负载W1的冷却液合流而被送到上述第一热交换器6,在该第一热交换器6中进行温度调整而返回第一设定温度后,从上述流入管路42流入上述槽箱1。
供给到上述第二负载W2的冷却液的温度始终由连接于上述第二供给管路51的第三温度传感器53测定,基于测定的温度,由上述控制装置8控制制冷回路5的第二膨胀阀28的开度,由此将该冷却液的温度调整为第二设定温度。
例如,在流过上述第二供给管路51的冷却液的温度高于第二设定温度的情况下,需要降低该冷却液的温度,因此通过减小或关闭上述制冷回路5中的第二膨胀阀28的开度来减小上述第二热交换器7的加热能力,其结果,上述冷却液的温度降低而被调整为第二设定温度。
相反,在流过上述第二供给管路51的冷却液的温度低于第二设定温度的情况下,需要提高该冷却液的温度,因此上述第二膨胀阀28的开度增大而流入到第二热交换器7中的高温的制冷剂的流量增大,其结果,冷却液被加热而其温度被调整为第二设定温度。
另外,若上述冷却液中的离子性物质的量增加,则该冷却液的电导率上升,但在由上述DI传感器63测定的电导率大于基准值的情况下,上述电磁阀62打开而上述过滤管路60打开,冷却液在该过滤管路60中流动,由此该冷却液中的离子性物质被上述DI过滤器61去除。
此时,能够一边继续冷却上述负载,一边使上述冷却液的一部分在上述过滤管路60中流动而过滤,也能够停止冷却上述负载,使上述冷却液的全部在上述过滤管路60中流动而过滤。
图2表示第二实施方式的冷却器C2。该冷却器C2与上述第一实施方式的冷却器C1的不同之处在于制冷回路5A的结构,第一冷却液回路3和第二冷却液回路4的结构、以及第一热交换器6和第二热交换器7的结构与上述第一实施方式的冷却器相同。
因此,在以下的说明中,对上述制冷回路5A的结构进行说明,对上述第一冷却液回路3和第二冷却液回路4、以及上述第一热交换器6和第二热交换器7标注与第一实施方式中使用的附图标记相同的附图标记,并省略其说明。
上述制冷回路5A具有:第一制冷剂管路72,连结压缩机70的出口70a和冷凝器71的入口71a;第二制冷剂管路73,连结该冷凝器71的出口71b和上述第一热交换器6的入口6a;第三制冷剂管路74,从该第二制冷剂管路73分支并与第二热交换器7的入口7a连接;第四制冷剂管路75,连结上述第一热交换器6的出口6b和上述压缩机70的入口70b;以及第五制冷剂管路76,连结上述第二热交换器7的出口7b和上述第四制冷剂管路75。并且,在上述第二制冷剂管路73的比上述第三制冷剂管路74分支的位置靠第一热交换器6的位置连接有第一膨胀阀77,在上述第三制冷剂管路74连接有第二膨胀阀78。
另外,从上述第一制冷剂管路72分支的第六制冷剂管路79在比上述第一膨胀阀77靠上述第一热交换器6的入口6a的位置与上述第二制冷剂管路73连接,在该第六制冷剂管路79连接有第三膨胀阀80,而且,从上述第六制冷剂管路79分支的第七制冷剂管路81在比上述第二膨胀阀78靠上述第二热交换器7的入口7a的位置与上述第三制冷剂管路74连接,在该第七制冷剂管路81连接有第四膨胀阀82。
在上述第一制冷剂管路72连接有对从上述压缩机70排出的制冷剂的温度进行检测的第一制冷剂温度传感器83,在上述第二制冷剂管路73连接有将从上述冷凝器71流出的制冷剂中的异物去除的制冷剂过滤器84和对该制冷剂的压力进行检测的第一制冷剂压力传感器85,在上述第四制冷剂管路75连接有对从上述第一热交换器6和第二热交换器7返回压缩机70的制冷剂的压力进行检测的第二制冷剂压力传感器86和对该制冷剂的温度进行检测的第二制冷剂温度传感器87。
上述第二实施方式的冷却器如下那样地进行动作。
在上述制冷回路5A中,从上述压缩机70排出的高温高压的气体状制冷剂在上述冷凝器71中被冷却而成为低温高压的液态制冷剂后,从上述第二制冷剂管路73通过第一膨胀阀77被送到第一热交换器6,同时从上述第三制冷剂管路74通过第二膨胀阀78被送到第二热交换器7,在上述第一热交换器6中与上述第一冷却液回路3的冷却液进行热交换而将该冷却液调整为第一设定温度,并且在上述第二热交换器7中与上述第二冷却液回路4的冷却液进行热交换而将该冷却液调整为第二设定温度。并且,从上述第一热交换器6和第二热交换器7流出的制冷剂通过第四制冷剂管路75和第五制冷剂管路76返回压缩机70的入口70b。
另外,从上述压缩机70排出的高温高压的气体状制冷剂的一部分经由上述第六制冷剂管路79以及第三膨胀阀80被送到上述第一热交换器6,并且经由上述第七制冷剂管路81以及第四膨胀阀82被送到上述第二热交换器7,用于流入各热交换器6、7的制冷剂的温度调整。
另一方面,在上述第一冷却液回路3中,被调整为第一设定温度的上述槽箱1内的冷却液在从上述泵2排出后,通过第一供给管路40而保持第一设定温度被送到第一负载W1,对该第一负载W1进行冷却。
通过冷却上述第一负载W1而升温的冷却液通过第一返回管路41被送到上述第一热交换器6,在该第一热交换器6中返回到上述第一设定温度后,从上述流入管路42流入到上述槽箱1。
上述冷却液的温度始终由上述第一温度传感器43和第二温度传感器45测定,基于测定的冷却液的温度,通过上述控制装置8控制制冷回路5A的第一膨胀阀77和第三膨胀阀80的开度,由此将该冷却液的温度调整为第一设定温度。
例如,在由上述第一温度传感器43测定的冷却液的温度比第一设定温度高的情况下,需要提高上述第一热交换器6的冷却能力而降低该冷却液的温度,因此,上述制冷回路5A中的第一膨胀阀77的开度扩大而低温的制冷剂的流量增大,并且上述第三膨胀阀80的开度减小而高温的制冷剂的流量减小。其结果,由于流入上述第一热交换器6的制冷剂的温度降低而该第一热交换器6的冷却能力增大,因此,上述冷却液被冷却,其温度被调整为第一设定温度。
相反,在上述冷却液的温度比第一设定温度低的情况下,需要通过上述第一热交换器6加热该冷却液来提高温度,因此,上述第一膨胀阀77的开度减小而低温的制冷剂的流量减小,并且,上述第三膨胀阀80的开度增大而高温的制冷剂的流量增大。其结果,流入上述第一热交换器6的制冷剂的温度上升,由升温后的该制冷剂加热上述冷却液,将其温度调整为第一设定温度。
另外,在上述第二冷却液回路4中,从上述泵2以第一设定温度排出的冷却液的一部分通过分支管路50流入到第二热交换器7,通过在该第二热交换器7中与制冷剂进行热交换而升温,在被调整为比上述第一设定温度高的第二设定温度之后,通过上述第二供给管路51被送到第二负载W2,对该第二负载W2进行冷却。
通过冷却上述第二负载W2而升温的冷却液从上述第二返回管路52流入第一返回管路41,与来自上述第一负载W1的冷却液合流而被送到上述第一热交换器6,在该第一热交换器6中进行温度调整而返回第一设定温度后,从上述流入管路42流入上述槽箱1。
供给到上述第二负载W2的冷却液的温度始终由连接于上述第二供给管路51的第三温度传感器53测定,基于测定的温度,由上述控制装置8控制制冷回路5A的第二膨胀阀78以及第四膨胀阀82的开度,由此将该冷却液的温度调整为第二设定温度。
例如,在由上述第三温度传感器53测定的冷却液的温度比第二设定温度高的情况下,需要提高上述第二热交换器7的冷却能力而降低该冷却液的温度,因此,上述制冷回路5A中的第二膨胀阀78的开度扩大而低温的制冷剂的流量增大,并且,上述第四膨胀阀82的开度减小而高温的制冷剂的流量减小。其结果,由于流入上述第二热交换器7的制冷剂的温度降低而该第二热交换器7的冷却能力增大,因此,上述冷却液被冷却,其温度被调整为第二设定温度。
相反,在上述冷却液的温度比第二设定温度低的情况下,需要通过上述第二热交换器7加热该冷却液来提高温度,因此,上述第二膨胀阀78的开度减小而低温的制冷剂的流量减小,并且,上述第四膨胀阀82的开度增大而高温的制冷剂的流量增大。其结果,流入上述第二热交换器7的制冷剂的温度上升,利用升温后的该制冷剂加热上述冷却液,将其温度调整为第二设定温度。
另外,在上述冷却液中的离子性物质的量增加而冷却液的纯度降低的情况下,在DI过滤器61的作用下去除离子性物质,这与上述第一实施方式的情况相同。
上述第一实施方式的冷却器C1和第二实施方式的冷却器C2分别具有两个冷却液回路3、4,但本发明的冷却器能够具有3个以上的冷却液回路。例如,能够具有一个上述第一冷却剂回路3和两个以上上述第二冷却剂回路4,也能够具有两个以上上述第一冷却剂回路3和一个上述第二冷却剂回路4,也能够具有两个以上上述第一冷却剂回路3和两个以上上述第二冷却剂回路4。
此处,在上述第一实施方式的冷却器C1中,在设置2个以上上述第一冷却液回路3的情况下,只要将该第一冷却液回路3与包含上述第一膨胀阀27和第三膨胀阀29的制冷剂回路部5a通过上述第一热交换器6相互连接而成的回路构成部分相互并联连接即可,另外,在设置2个以上上述第二冷却液回路4的情况下,只要将该第二冷却液回路4与包含上述第二膨胀阀28的制冷剂回路部5b通过上述第二热交换器7相互连接而成的回路构成部分相互并联连接即可。
另外,在上述第二实施方式的冷却器C2中,在设置2个以上上述第一冷却液回路3的情况下,只要将该第一冷却液回路3与包含上述第一膨胀阀77和第三膨胀阀80的制冷剂回路部5a通过上述第一热交换器6相互连接而成的回路构成部分相互并联连接即可,另外,在设置2个以上上述第二冷却液回路4的情况下,只要将该第二冷却液回路4与包含上述第二膨胀阀78和第四膨胀阀82的制冷剂回路部5b通过上述第二热交换器7相互连接而成的回路构成部分相互并联连接即可。
附图标记说明
C1、C2冷却器
W1第一负载
W2第二负载
1槽箱
2泵
3第一冷却液回路
4第二冷却液回路
5、5A制冷回路
6第一热交换器
6a、6c入口
6b、6d出口
7第二热交换器
7a、7c入口
7b、7d出口
8控制装置
15、70压缩机
15a、70a出口
15b、70b入口
16、71冷凝器
16a、71a入口
16b、71b出口
21、72第一制冷剂管路
22、73第二制冷剂管路
23、74第三制冷剂管路
24、75第四制冷剂管路
25、76第五制冷剂管路
26、79第六制冷剂管路
27、77第一膨胀阀
28、78第二膨胀阀
29、80第三膨胀阀
40第一供给管路
41第一返回管路
50分支管路
51第二供给管路
52第二返回管路
54压力调整阀
60过滤管路
61DI过滤器
62电磁阀
63DI传感器
81第七制冷剂管路
82第四膨胀阀
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- 冷却器用的包覆材料、用于发热装置的冷却器和制造用于发热装置的冷却器的方法