JP2002081793A

JP2002081793A - 温調装置

Info

Publication number: JP2002081793A
Application number: JP2000271988A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Itami; 丹次男伊
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】負荷に直接熱媒体を導くことにより直接負荷
を冷却または加熱する温調装置において、負荷の温度を
精度良く広範囲に制御することができ、省エネルギー
で、運転コスト及び設備コストを低減できる温調装置を
提供する。【解決手段】負荷から還流する熱媒体を所定の温度に
冷却または加熱して負荷に供給する熱媒体回路部を備え
る温調装置において、上記熱媒体回路部は、圧縮機、水
冷式凝縮器、膨張弁から成るメイン回路部と、熱媒体を
所定の温度に制御する制御部とを備え、上記制御部は、
上記インバータ電源で回転数制御される圧縮機の回転数
を制御することにより、負荷に供給する熱媒体の温度を
直接所定の温度に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、負荷を温度制御さ
れた熱媒体で冷却又は加熱することにより、負荷の温度
を設定温度にする温調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】負荷に冷凍機冷媒を直接導く直接冷却式
の温調装置はすでに提案されているが、従来の直接冷却
式の温調装置は一定温度での制御精度が悪く、また、設
定温度変化時にも設定温度付近に到達する前に実際温度
がオーバーシュートやアンダーシュートを生じ、その温
度制御は＋−５℃程度が限界で、室温より低温に冷却す
ることだけが可能で、加熱はできなかった。したがっ
て、負荷の温度を精度良く制御するために、一般には間
接冷却式の温調装置が採用されていた。図２は、既提案
の間接冷却式の温調装置の一例を示し、この温調装置１
は、負荷２において温度が上昇した冷媒液を冷却するた
めの冷凍回路部３と、該冷凍回路部３の冷媒によって冷
却した負荷冷媒液を所定の温度に調整した後、負荷２に
供給して循環させる冷媒液回路部４と、負荷２に供給す
る冷媒液の温度を制御する制御部５とを備えている。

【０００３】上記冷凍回路部３は、適宜の冷媒を圧縮し
て高温高圧の冷媒ガスとする圧縮機７と、この冷媒ガス
を冷却凝縮して高圧の液冷媒とする凝縮器８と、この液
冷媒を減圧して低温化する膨張弁９と、膨張弁９で減圧
した液冷媒を蒸発させる蒸発器１０とを順次直列に接続
したものとして構成されている。膨張弁９はその下流側
の冷媒の圧力を制御するものである。上記冷凍回路部３
は、蒸発器１０の出口温度が高いときに、凝縮器８にお
いて凝縮した液冷媒を、凝縮器８の出口から圧縮機７の
入口に還流させる還流回路１２と、該回路１２中の温度
式膨張弁１３とを備え、温度式膨張弁１３は、圧縮機７
に還流される冷媒の温度を検出して信号を出力する温度
センサ１４によって制御される。

【０００４】上記冷媒液回路部４は、冷媒液のタンク２
４と、負荷２において温度が上昇した冷媒液を冷却する
熱交換器２５と、熱交換器２５において冷却された冷媒
液を所定の温度に加熱するヒータ２７を有するヒータユ
ニット２６と、ヒータ２７によって所定の温度に調整さ
れたタンク２４内の冷媒液を負荷２に供給して循環させ
るポンプ２８と、タンク２４内の冷媒液の水位を検出す
るレベルスイッチ２９とを備え、熱交換器２５、ヒータ
ユニット２６及びポンプ２８は、いずれもタンク２４に
組み付けられている。また、ヒータ２７の外周には、こ
れを取り囲み有底筒状で上部が開口するヒータカバー３
０が設けられている。冷凍回路部３の蒸発器１０が組み
込まれた上記熱交換器２５は、入口に負荷２から還流す
る冷媒液の戻り管３２が、出口にヒータカバー３０の下
部に連通する配管３３が、それぞれ連結されている。

【０００５】ポンプ２８の吐出口に連結された供給管３
６には、該管内を流れる冷媒液の温度を検出する温度セ
ンサ３７が設けられている。また、タンク２４の底壁に
は、該タンク２４内の冷媒液を排出するためのドレン管
４０が設けられている。上記制御部５は、装置全体を制
御するもので、温度センサ３７の温度信号に応じて必要
な信号を出力する温度コントローラ４２と、タンク２４
内のレベルスイッチ２９の信号に応じて必要な信号を出
力するプログラマロジックコントローラ４３と、温度コ
ントローラ４２とプログラマロジックコントローラ４３
とが出力する信号によって圧縮機７とポンプ２８の運
転、ヒータ２７への通電を制御する電磁接触器・電磁開
閉器４４、及び必要な表示を行う操作表示パネル４５と
を備えている。

【０００６】上記冷媒液回路部４においては、負荷２に
よって温度が上昇した冷媒液が、戻り管３２を通って熱
交換器２５内を流れるときに、蒸発器１０を流れる冷凍
回路部３の低温の冷媒で冷却されて、ヒータカバー３０
内に流入する。そして、ヒータ２７により所定の温度に
加熱された冷媒液は、ヒータカバー３０の上部開口から
タンク２４内に流出し、この冷媒液はポンプ２８によっ
て負荷２に供給され、その負荷を冷却する。

【０００７】上記温調装置１は、負荷２によって温度が
上昇した冷媒液を熱交換器２５により冷却し、この冷媒
液をヒータ２７により加熱して所定の温度の冷媒液とす
るので、冷媒液の温度調整が容易なものである。しかし
ながら、上記温調装置１は、熱交換器２５において冷却
した冷媒液をヒータ２７によって加熱するために、運転
に必要な電力量が多くなり、特に、温調装置１の運転状
態によっては、圧縮機７、ポンプ２８及びヒータ２７に
同時に通電されることがあるが、これに対応するために
は温調装置１への通電許容量を多くする必要があり、通
電のための設備コストも大きくなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、負荷に直接熱媒体を導くことにより直接負
荷を冷却または加熱する温調装置において、負荷の温度
を精度良く広範囲に制御することができ、省エネルギー
で、運転コスト及び設備コストを低減することができる
温調装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の温調装置は、負荷から還流する熱媒体を所
定の温度に冷却または加熱して負荷に供給する熱媒体回
路部を備える温調装置において、上記熱媒体回路部が、
インバータ電源で回転数制御される圧縮機、水冷式凝縮
器、膨張弁、及びこれらの機器を直列に上記負荷に接続
する配管から成るメイン回路部と、熱媒体を所定の温度
に制御する制御部とを備え、上記制御部が、上記インバ
ータ電源で回転数制御される圧縮機の回転数を制御する
ことにより、負荷に供給する熱媒体の温度を直接所定の
温度に制御する、ことを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明の温調装置は、上記熱媒体回
路部が、上記水冷式凝縮器及び膨張弁をバイパスすると
共に制御弁を有するホットガス回路部を備えているのが
適している。また、本発明の温調装置は、上記制御部
が、上記膨張弁や制御弁の開度を制御することにより、
負荷に供給される熱媒体の温度を直接所定の温度に制御
するのが適しており、さらに、上記熱媒体回路部が、負
荷の熱媒体入口または熱媒体出口付近に熱媒体の温度ま
たは圧力を検出するセンサーを有し、上記制御部が、上
記センサーで検出した熱媒体の温度または圧力と設定温
度または設定圧力との差により、上記圧縮機の回転数や
膨張弁の開度や制御弁の開度を制御するのが適してい
る。また、本発明の温調装置は、上記水冷式凝縮器が冷
却水の流量を調節できる制御弁を有し、上記制御部が、
上記制御弁の開度を制御することにより上記水冷式凝縮
器で冷却される熱媒体の温度を制御するのが適してい
る。また、本発明の温調装置は、上記熱媒体回路部が、
負荷の熱媒体出口と上記圧縮機との間に、膨張弁及び水
熱交換式蒸発器から成る蒸発器回路部、及び該蒸発器回
路部をバイパスする蒸発器バイパス回路部を備えている
のが適している。

【００１１】

【作用及び効果】負荷から還流する熱媒体は、インバー
タ電源で回転数制御される圧縮機により圧縮され高温高
圧の熱媒体ガス（ホットガス）となり、該高温高圧の熱
媒体ガスは水冷式凝縮器により冷却され高圧の熱媒体液
となり、該高圧の熱媒体液は膨張弁で膨張されることに
より、低温低圧の熱媒体ガスとなって負荷に供給され
る。そして、本発明の温調装置は、熱媒体回路部に設け
た制御部が、インバータ電源で回転数制御される圧縮機
の回転数を制御することにより膨張弁に供給される熱媒
体の圧力や流量を制御し、それにより膨張弁で膨張され
ることにより発生する冷熱を制御して負荷に供給する熱
媒体の温度を直接所定の温度に制御しているから、負荷
の温度を精度良く制御することができる。さらに、本発
明の温調装置は、上記制御部が上記膨張弁の開度やホッ
トガス回路部に設けた制御弁の開度を制御することがで
き、それによりいっそう負荷の温度を精度良く制御する
ことができる。

【００１２】また、本発明の温調装置は、熱媒体回路部
が負荷の熱媒体入口または熱媒体出口付近に熱媒体の温
度（または圧力）を検出するセンサーを有し、制御部が
上記センサーで検出した熱媒体の温度（または圧力）と
設定温度（または設定圧力）との差により、上記圧縮機
の回転数、膨張弁の開度、制御弁の開度を制御している
ため、負荷の温度を迅速かつ精度良く設定温度に制御す
ることができる。また、本発明の温調装置は、冷却水の
流量を調節できる水冷式凝縮器を有しており、冷却水の
流量を調節できると共に空冷式の凝縮器に比して熱容量
が大きいため、設定温度変化時の設定温度付近での実際
温度のオーバーシュートやアンダーシュートを防ぐこと
ができる。

【００１３】また、本発明の温調装置は、負荷を冷却し
て温調するだけでなく、負荷を加熱して室温より高い温
度に温調することができる。負荷を室温より高い温度に
温調するには、水冷式凝縮器及び膨張弁をバイパスして
ホットガスをホットガス回路部に設けた制御弁で流量を
制御しながら負荷に供給する。本発明の温調装置は、負
荷の熱媒体出口と上記圧縮機との間に、膨張弁及び水熱
交換式蒸発器から成る蒸発器回路部、及び該蒸発器回路
部をバイパスする蒸発器バイパス回路部を備えているか
ら、負荷を加熱するための熱はヒートポンプの原理で水
熱交換式蒸発器から吸熱することができる。すなわち、
負荷を温調した後のホットガスは、上記膨張弁で膨張さ
れることにより低温の熱媒体ガスになって水熱交換式蒸
発器へ流入し、該低温の熱媒体ガスは上記水熱交換式蒸
発器を流れる水から熱交換により吸熱し、該吸熱した熱
媒体ガスは圧縮機に吸い込まれる。

【００１４】負荷を冷却して温調する場合、または負荷
の加熱がほとんど必要がない場合は、水熱交換式蒸発器
から吸熱する必要がないので、負荷から還流する熱媒体
は、蒸発器回路部をバイパスする蒸発器バイパス回路部
を通って圧縮機に吸い込まれる。本発明の温調装置は、
負荷に温度制御された熱媒体を直接導入して、負荷を冷
却だけでなく加熱によっても温調することができ、しか
も負荷を加熱して温調する場合には、ヒートポンプの原
理で水熱交換式蒸発器から吸熱しているから、負荷の温
度を精度良く、広範囲に制御することができ、しかも省
エネルギーで、運転コストや設備コストも低減すること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例を示し、
この温調装置５１は、負荷５２から還流する熱媒体を所
定の温度に冷却または加熱して負荷に供給する熱媒体回
路部５３を備え、該熱媒体回路部５３は、インバータ電
源９０で回転数制御される圧縮機５４、水冷式凝縮器５
５、膨張弁７１、及びこれらの機器を直列に上記負荷５
２に接続する配管から成るメイン回路部６１と、熱媒体
を所定の温度に制御する制御部７０とを備えている。さ
らに、上記熱媒体回路部５３は、上記水冷式凝縮器５５
及び膨張弁７１をバイパスすると共に制御弁７２を有す
るホットガス回路部６２とを備えている。また、上記熱
媒体回路部５３のメイン回路部６１は、負荷５２の熱媒
体出口８１と上記圧縮機５４との間に、蒸発器用膨張弁
７３及び水熱交換式蒸発器５６から成る蒸発器回路部６
３、及び該蒸発器回路部６３をバイパスするバイパス弁
７４を有する蒸発器バイパス回路部６４を備えている。
また、上記熱媒体回路部５３は、上記膨張弁７１、負荷
５２、蒸発器回路部６３、及び蒸発器バイパス回路部６
４をバイパスして、上記凝縮器５５を通過した熱媒体を
上記圧縮機５４に直接供給する膨張弁７５を有するバイ
パス回路部６５を備えている。

【００１６】上記熱媒体回路部５３のメイン回路部６１
を構成する、インバータ電源９０で回転数制御される圧
縮機５４、水冷式凝縮器５５、膨張弁７１は、冷却装置
を構成する機器でもあるから、上記熱媒体回路部５３の
メイン回路部６１は冷凍サイクルを構成しているとも言
える。また、上記熱媒体回路部５３は、上記メイン回路
部６１のほかに制御弁７２を有するホットガス回路部６
２と、蒸発器用膨張弁７３及び水熱交換式蒸発器５６か
ら成る蒸発器回路部５６を備えているから、冷却装置だ
けでなく加熱装置にもなることができる。上記熱媒体回
路部５３を冷却装置として機能させる場合には、上記制
御部７０は蒸発器用膨張弁７３を閉、蒸発器バイパス回
路部６４のバイパス弁７４を開とし、負荷５２から還流
する熱媒体を蒸発器バイパス回路部６４を通って上記圧
縮機５４へ流入させている。

【００１７】また、上記熱媒体回路部５３を加熱装置と
して機能させる場合には、上記制御部７０は蒸発器バイ
パス回路部６４のバイパス弁７４を閉とし、負荷５２か
ら還流する熱媒体を蒸発器用膨張弁７３及び蒸発器５６
を通って上記圧縮機５４へ流入させている。なお、図１
に示す実施例では、上記バイパス弁７４を蒸発器用膨張
弁７３と並列に設けたが、上記バイパス弁７４を設ける
代わりに、蒸発器用膨張弁７３の上流側の蒸発器回路部
６３と蒸発器バイパス回路部６４とが分岐する部分に、
上記制御部７０により制御される３方向へ切換可能な切
換弁（図示せず）を設け、該切換弁により負荷５２から
還流する熱媒体を上記蒸発器回路部６３へ流したり、蒸
発器バイパス回路部６４へ流したり、該切換弁を閉位置
にして熱媒体を流さないようにしてもよい。また、上記
制御部７０は、制御弁７２、蒸発器用膨張弁７３、バイ
パス弁７４、膨張弁７５等の機器を自動で制御するばか
りでなく、これとは別個に手動制御用の切換えスイッチ
を設け、該切換えスイッチを操作することにより、これ
らの機器を手動で操作（例えば、開弁位置や閉弁位置に
操作）できるようにしてもよい。

【００１８】上記バイパス回路部６５は、上記制御部７
０により制御される膨張弁７５を有しているから、温度
センサー７９により検出した上記圧縮機５４の温度が設
定値より高いときは、上記凝縮器５５において凝縮した
液冷媒を膨張弁７５で膨張させ、該膨張により発生する
冷熱により上記圧縮機５４の温度を適正な温度に制御す
ることができる。上記熱媒体回路部５３を冷却装置とし
て用いる場合の本発明の作用を述べる。上記熱媒体回路
部５３を冷却装置として用いる場合には、上記制御部７
０が蒸発器用膨張弁７３を閉、バイパス弁７４を開とす
るから、負荷５２から還流する熱媒体は、蒸発器バイパ
ス回路部６４を通ってインバータ電源９０で回転数制御
される圧縮機５４へ流入し、該圧縮機５４により圧縮さ
れ高温高圧となった熱媒体ガス（ホットガス）は水冷式
凝縮器５５に供給され、該水冷式凝縮器５５により冷却
された熱媒体は高圧の熱媒体液となり、該高圧の熱媒体
液は膨張弁７１で膨張されることにより冷熱を発生し低
温の熱媒体となって負荷に供給される。

【００１９】そして、上記制御部７０は、インバータ電
源９０で回転数制御される圧縮機５４の回転数を制御す
ることにより膨張弁７１に供給される熱媒体の圧力や流
量を制御し、それにより膨張弁７１で膨張されることに
より発生する冷熱を制御して負荷に供給する熱媒体の温
度を所定の温度に精度良く制御している。また、上記制
御部７０は、上記膨張弁７１及び上記ホットガス回路部
６２に設けた制御弁７２の開度を制御することによって
も、負荷５２に供給する熱媒体の温度を精度良く制御し
ている。すなわち、従来技術では負荷を冷却する冷媒の
温度を精度良く制御するために、冷却された冷媒をヒー
タで再度加熱しているが、本発明の温調装置は、上記制
御部７０が、上記圧縮機５４の回転数や膨張弁７１の開
度を制御することにより冷熱の発生を精度良く制御し、
さらに、負荷５２の温度を上げる必要が生じた場合に
は、上記制御部７０がホットガス回路部６２に設けた制
御弁７２の開度を制御して、膨張弁７１を通過した熱媒
体（冷媒）にホットガスを混入させて負荷５２に供給す
るから、ヒータを用いなくても負荷５２に供給する熱媒
体の温度を精度良く制御できる。

【００２０】上記熱媒体回路部５３は、負荷５２の熱媒
体出口８１または熱媒体入口８２付近に熱媒体の温度を
検出するセンサー７７または７８を有し、上記制御部７
０が上記センサー７７または７８で検出した熱媒体の温
度と負荷の設定温度（目標温度）との差により、上記圧
縮機５４の回転数、膨張弁７１の開度、制御弁７２の開
度を制御している。なお、上記熱媒体回路部５３におけ
る上記熱媒体出口８１または熱媒体入口８２付近の熱媒
体は、その温度と圧力と流量の間に一定の相関関係があ
るため、熱媒体の温度を検出する代わり熱媒体のに圧力
あるいは流量を検出し、該検出された圧力あるいは流量
と設定温度に対応する設定圧力あるいは設定流量との差
により、上記圧縮機５４の回転数、膨張弁７１の開度、
制御７２弁の開度を制御してもよい。

【００２１】また、この実施例においては、上記熱媒体
回路部５３における負荷５２の熱媒体出口８１または熱
媒体入口８２付近に、熱媒体の温度を検出するセンサー
７７または７８を設けたが、該センサー７７または７８
の設置場所は必ずしもこの場所に限定する必要はなく、
例えば負荷５２内に熱媒体の温度や圧力を検出するセン
サーがある場合には、該センサーの出力を用いても良
い。上記熱媒体は、低沸点媒体のような液化しやすいガ
スが用いられ、具体的には冷凍機の冷媒として知られて
いるＲ１３４ａが適しているが、必ずしも該熱媒体に限
定されるものではない。上記インバータ電源９０で回転
数制御される圧縮機５４としては、２シリンダロータリ
ー式圧縮機、スクロール式圧縮機、またはヘリカルブレ
ード式圧縮機が適しているが、必ずしもこれらの圧縮機
に限定されるものではない。また、上記水冷式凝縮器５
５は、冷却水の流量を調節できる制御弁８３を有し、該
制御弁８３は上記制御部７０によりその開度が調節さ
れ、上記水冷式凝縮器５５で冷却される熱媒体の温度を
制御することができる。そして、上記膨張弁７１、７
３、７５や制御弁７２、８３の駆動にはパルスモータが
用いられているから、弁の開度は精度良く制御できる。

【００２２】このように、本発明の温調装置５１は、上
記制御部７０が上記インバータ電源９０で回転数制御さ
れる圧縮機５４の回転数や上記膨張弁７１の開度やホッ
トガス回路部６２に設けた制御弁７２の開度を制御して
いるため、負荷５２の温度を迅速かつ精度良く設定温度
に制御することができる。これらの制御に加え、本発明
の温調装置は、制御弁８３により冷却水の流量を調節で
きる水冷式凝縮器５５を有しており、冷却水の流量を調
節できると共に空冷式の凝縮器に比して熱容量が大きい
から、設定温度変化時の設定温度付近での実際温度のオ
ーバーシュートやアンダーシュートを防ぐことができ
る。また、本発明の温調装置は、負荷を冷却して温調す
るだけでなく、負荷を加熱して室温より高い温度に温調
することができる。

【００２３】上記熱媒体回路部５３を加熱装置として用
いる場合の本発明の作用を述べる。上記熱媒体回路部５
３を加熱装置として用いるには、上記制御部７０が上記
膨張弁７１を閉じ、上記圧縮機５４からのホットガスを
制御弁７２で流量を制御しながら、水冷式凝縮器５５及
び膨張弁７１をバイパスして負荷５２に供給する。ま
た、前述のように、上記制御部７０は蒸発器バイパス回
路部６４のバイパス弁７４を閉とし、負荷５２から還流
する熱媒体を、蒸発器用膨張弁７３及び蒸発器５６を通
って上記圧縮機５４へ流入させているから、負荷５２を
加熱するための熱を、ヒートポンプの原理で上記水熱交
換式蒸発器５６から吸熱することができる。すなわち、
負荷５２を温調した後の熱媒体は、上記膨張弁７３で膨
張されることにより低温の熱媒体ガスになって水熱交換
式蒸発器５６へ流入し、該低温の熱媒体ガスは上記水熱
交換式蒸発器５６を流れる水と熱交換して熱を奪うこと
により吸熱し、該吸熱した熱媒体ガスは上記圧縮機５４
に吸い込まれる。

【００２４】また、負荷５２を室温より高温に温調して
いる場合に負荷の温度を下げる必要が生じた場合には、
閉じていた膨張弁７１を短時間開いて膨張により生じる
冷ガスをホットガスに混入させたり、あるいは上記制御
部７０により制御される制御弁８４により水熱交換式蒸
発器５６へ流入する水の量を調節したりして、負荷を適
切な温度に温調する。また、負荷５２を加熱する場合で
も、負荷の加熱に必要な熱量がわずかなため水熱交換式
蒸発器５６から吸熱する必要がない場合には、負荷５２
から還流する熱媒体は蒸発器回路部６３をバイパスする
蒸発器バイパス回路部６４を通って圧縮機５４に吸い込
まれるようにしてもよい。

【００２５】上述のように、本発明の温調装置は、負荷
を冷却だけでなく加熱によっても温調することができ、
しかも負荷を加熱して温調する場合には、ヒートポンプ
の原理で水熱交換式蒸発器５６から吸熱することにより
負荷の温度を広範囲に制御することができるから、本発
明の温調装置は、負荷の設定温度を例えば−３０℃〜＋
９０℃といったように、非常に広範囲に制御することが
できる。負荷を主に冷却により温調する場合をＡサイク
ル、負荷を主に加熱により温調する場合をＢサイクルと
呼ぶとすると、負荷の設定温度が例えば−３０℃〜０℃
といったように、負荷を室温より十分低い温度に温調す
る場合にはＡサイクルが用いられ、負荷の設定温度が例
えば＋３０℃〜＋９０℃といったように、負荷を室温よ
り十分高い温度に温調する場合にはＢサイクルが用いら
れる。

【００２６】また、負荷の設定温度が例えば０℃〜＋３
０℃といったように、負荷を室温に近い温度に温調する
場合には、ＡサイクルまたはＢサイクルが用いられる
が、ＡサイクルにするかＢサイクルにするかの選択に
は、水冷式凝縮器への流入水温（通常は２０℃〜３０
℃）が関係する。また、ＡサイクルとＢサイクルの切換
時にハンチングが起きないように、本発明の温調装置
は、昇温時と降温時の切換温度に差（１０℃〜２０℃）
を持たせている。また、負荷５２の熱媒体出口８１付近
にあるメイン回路部６１の配管には、弁７６を介して逆
止弁付きの空の圧力容器（または真空ポンプ）８６が接
続されている。該圧力容器８６は、負荷５２に本発明の
温調装置５１を最初に接続する際に、負荷５２内に残っ
ていたガスを収納するための容器であり、負荷５２に本
発明の温調装置５１を接続してから、上記弁７３、７４
を閉じ、上記弁７２、７６を開いて最初に負荷５２に熱
媒体を供給すると、負荷５２内に残っていたガスは新し
い熱媒体により押出され、メイン回路部６１の配管及び
弁７６を通って圧力容器８６内に押込まれる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の温調装置
は、負荷に温度制御された熱媒体を直接導入して、負荷
を冷却だけでなく加熱によっても温調することができ、
しかも負荷を加熱して温調する場合には、ヒートポンプ
の原理で水熱交換式蒸発器から吸熱しているから、負荷
の温度を精度良く、広範囲に制御することができ、しか
も省エネルギーで、運転コストや設備コストも低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の温調装置の一実施例を示す構成図であ
る。

【図２】既提案の温調装置の構成図である。

【符号の説明】

５１温調装置５２負荷５３熱媒体回路部５４圧縮機５５水冷式凝縮器５６水熱交換式蒸発器６１メイン回路部６２ホットガス回路部７０制御部７１膨張弁７２制御弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷から還流する熱媒体を所定の温度に冷
却または加熱して負荷に供給する熱媒体回路部を備える
温調装置において、上記熱媒体回路部は、インバータ電源で回転数制御され
る圧縮機、水冷式凝縮器、膨張弁、及びこれらの機器を
直列に上記負荷に接続する配管から成るメイン回路部
と、熱媒体を所定の温度に制御する制御部とを備え、上記制御部は、上記インバータ電源で回転数制御される
圧縮機の回転数を制御することにより、負荷に供給する
熱媒体の温度を直接所定の温度に制御する、ことを特徴
とする温調装置。
【請求項２】上記熱媒体回路部は、上記水冷式凝縮器及
び膨張弁をバイパスすると共に制御弁を有するホットガ
ス回路部を備えている、ことを特徴とする請求項１に記
載した温調装置。
【請求項３】上記制御部は、上記膨張弁や制御弁の開度
を制御することにより、負荷に供給される熱媒体の温度
を直接所定の温度に制御する、ことを特徴とする請求項
１または請求項２に記載した温調装置。
【請求項４】上記熱媒体回路部は、負荷の熱媒体入口ま
たは熱媒体出口付近に熱媒体の温度または圧力を検出す
るセンサーを有し、上記制御部は、上記センサーで検出した熱媒体の温度ま
たは圧力と設定温度または設定圧力との差により、上記
圧縮機の回転数や膨張弁の開度や制御弁の開度を制御す
る、ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに
記載した温調装置。
【請求項５】上記水冷式凝縮器は冷却水の流量を調節で
きる制御弁を有し、上記制御部は、上記制御弁の開度を制御することにより
上記水冷式凝縮器で冷却される熱媒体の温度を制御す
る、ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに
記載した温調装置。
【請求項６】上記熱媒体回路部は、負荷の熱媒体出口と
上記圧縮機との間に、膨張弁及び水熱交換式蒸発器から
成る蒸発器回路部、及び該蒸発器回路部をバイパスする
蒸発器バイパス回路部を備えている、ことを特徴とする
請求項１〜請求項５のいずれかに記載した温調装置。