JP5382593B2 - 液体循環供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、負荷に冷却用の液体を循環的に供給して該負荷を冷却する液体循環供給装置に関するものであり、更に詳しくは、液温が異なる２種類の液体を用いて負荷を冷却する液体循環供給装置に関するものである。

例えば半導体製造装置や液晶製造装置等の各種製造装置においては、発熱する該装置（負荷）を冷却して温度を一定に保つため、液体循環供給装置から冷却用の液体を循環的に供給し、該負荷を冷却するようにしている。この場合、特許文献１−３に開示されているように、負荷の熱量に応じた高精度の温度制御を行うため、液温が異なる２種類の液体を用意し、複数の三方弁等からなる混合手段で負荷の冷却に適した液温の液体を選択的に供給したり、前記２種類の液体を混合することにより負荷の冷却に適した液温の液体にした状態で該負荷に供給したりすることも行われている。

前記特許文献１及び２に開示された例では、高温の液体を収容した熱源タンク（高温タンク）と、低温の液体を収容した冷源タンク（低温タンク）と、複数の３方弁等からなる混合手段とを設け、この混合手段で前記熱源タンク又は冷源タンク内の液体を負荷に適量供給するようにしている。特許文献３に開示された従来例においても概ね同様の操作を行っている。

しかし、前記従来例は、高温タンクと低温タンクとを離れた位置に別々に設置しているため、２つのタンクが広い設置スペースを専用して装置が大型化するだけでなく、各々のタンクに結露防止や放熱防止のための断熱加工をそれぞれ施さなければならず、構造が複雑化してコストも高くなる。

また、前記２つのタンクから液体を負荷に供給するとき、前記混合手段の切換操作に伴って該２つのタンク間を液体が移動し、該２つのタンク内の液体の液位が大きく変動して偏った状態になり、各々のタンクにおける液体の温度調整に支障を来し易い。このため特許文献３においては、リザーブタンクを設けて冷却側（低温）タンクと加熱側（高温）タンクとにおける液体の増減を吸収させるようにしているが、該リザーブタンクの設置スペースが更に増えるだけでなく、該リザーブタンクから温度管理されていない液体が前記冷却側タンク及び加熱側タンクに流入すると、両タンクにおける液体の温度調整も更に難しくなる。

特開２００９−２９３８６７号公報 特開２００９−２８７８６５号公報 特開２００８−２９２０２６号公報

本発明の目的は、液温が異なる２種類の液体を用いて負荷を冷却する液体循環供給装置において、前記液体が収容された２つのタンク間での液体の移動に伴う液位変化を吸収して各タンクにおける液体の温度調整を容易にすると共に、装置をコンパクトかつ安価に設置できるようにすることにある。

前記目的を達成するため、本発明の液体循環供給装置は、第１の温度調整装置で所要の温度に調整された第１の液体が収容される外部タンク、該外部タンクの内部に前記第１の液体より上方に位置するように設置され、第２の温度調整装置で前記第１の液体と異なる温度に調整された第２の液体が収容される内部タンク、前記外部タンクから送られる第１の液体及び内部タンクから送られる第２の液体を単独で又は混合して負荷に供給するバルブ装置、前記外部タンク内の第１の液体を第１のポンプで前記バルブ装置に送る外部タンク用送出路と、該バルブ装置からの液体を前記外部タンク内に戻す外部タンク用帰還路とを有する外部タンク用液体循環路、前記内部タンク内の第２の液体を第２のポンプで前記バルブ装置に送る内部タンク用送出路と、該バルブ装置からの液体を前記内部タンク内に戻す内部タンク用帰還路とを有する内部タンク用液体循環路、前記外部タンク用送出路と内部タンク用帰還路とを結ぶ流路を開閉する第１の開閉弁、前記内部タンク用送出路と外部タンク用帰還路とを結ぶ流路を開閉する第２の開閉弁、前記外部タンク内に配設され、前記第１の液体の液位が安定運転のための下方限界である下限液位に達したことを検出して前記第２の開閉弁を開放する外部タンク用下限液位センサ、前記内部タンク内に配設され、前記第２の液体の液位が安定運転のための下方限界である下限液位に達したことを検出して前記第１の開閉弁を開放する内部タンク用下限液位センサを有することを特徴とする。

本発明においては、前記外部タンク用下限液位センサ及び内部タンク用下限液位センサに代えて、外部タンク内の第１の液体の液位が上限液位に達したことを検出して第１の開閉弁を開放する外部タンク用上限液位センサと、内部タンク内の第２の液体の液位が上限液位に達したことを検出して第２の開閉弁を開放する内部タンク用上限液位センサとを設けることもできる。

また、本発明において、前記内部タンクは、定常運転時の第２の液体の液位である常用液位に対応する位置に液位調整孔を有し、該第２の液体の前記常用液位からの液位上昇分を該液位調整孔から外部タンク内に流入させて前記常用液位を維持するように構成することも、第２の液体の液位が上限液位を越えた場合に該第２の液体をオーバーフローさせるオーバーフロー口を有するように構成することもできる。

本発明において好ましくは、前記外部タンクが、装置の運転終了時に前記外部タンク用液体循環路、内部タンク用液体循環路、バルブ装置、及び負荷にある液体を回収して収容可能な容量を有し、また、前記内部タンクは、装置運転中に前記外部タンク内の第１の液体の液位が前記上限液位まで上昇しても該第１の液体と接触しない位置に配置されていることである。

本発明は、前記外部タンク用送出路と内部タンク用帰還路とを結ぶ流路を開閉する第３の開閉弁を有し、該第３の開閉弁の流路断面積は前記第１の開閉弁の流路断面積より大きく形成されていても良い。

本発明によれば、第１の液体が収容された外部タンクの内部に第２の液体が収容された内部タンクを設置したことにより、両タンクを別々の場所に設置した従来例に比べて装置をコンパクトかつ安価に構成することができる。また、２つのタンク間を液体が移動することによる液位の変化を第１の開閉弁及び第２の開閉弁で吸収し、各タンク内での急激かつ大幅な液位変化をなくして液体の温度調整を容易にすることができる。

本発明に係る液体循環供給装置の第１実施形態の構成図である。 本発明に係る液体循環供給装置の第２実施形態の要部構成図である。

図１は本発明に係る液体循環供給装置の第１実施形態を示す構成図である。この液体循環供給装置は、第１の液体Ｆ１が収容された大容量の外部タンク１と、該外部タンク１の内部に設置されて前記第１の液体Ｆ１とは異なる温度の第２の液体Ｆ２が収容された小容量の内部タンク２と、前記第１の液体Ｆ１及び第２の液体Ｆ２を単独であるいは混合して負荷４に供給するバルブ装置３と、前記外部タンク１内の第１の液体Ｆ１を前記バルブ装置３に循環的に供給する外部タンク用液体循環路５と、前記内部タンク２内の第２の液体Ｆ２を前記バルブ装置３に循環的に供給する内部タンク用液体循環路６と、前記第１の液体Ｆ１を所要の温度に調整する第１の温度調整装置７と、前記第２の液体Ｆ２を所要の温度に調整する第２の温度調整装置８と、設定されたプログラムに従って装置全体を制御する制御装置９とを有している。
本実施形態では、例えば第１の液体Ｆ１の温度が５０℃、第２の液体Ｆ２の温度が−１５℃といったように、第１の液体Ｆ１の温度が第２の液体Ｆ２の温度より高く設定されている。

なお、前記第１の液体Ｆ１と第２の液体Ｆ２とは、単に温度が違っているだけで同じ液体であるため、以下の説明において、両者を区別する必要がないときは単に「液体」又は「液体Ｆ」と呼ぶこととする。

前記外部タンク１は、底壁１ａと側壁１ｂと上壁１ｃとによって外面全体を取り囲まれており、前記上壁１ｃには給液口１ｄが形成され、装置の使用に先だって前記外部タンク１内及び内部タンク２内に前記液体Ｆを収容する時に、前記給液口１ｄから内部タンク２に向けて上方から液体Ｆを供給できるようになっている。供給された液体Ｆは、内部タンク２の後述する液位調整孔１１及びオーバーフロー口１２からオーバーフローして外部タンク１内にも流入し、それによって両タンク１，２にそれぞれ必要量の液体Ｆが収容されるものである。前記外部タンク１の外面には、必要な断熱処理が施されている。
図中１３は、前記外部タンク１内の第１の液体Ｆ１の液位を外部から監視することができる液位計である。

また、前記内部タンク２は、底壁２ａと側壁２ｂとを有していてその上面は開放し、前記外部タンク１の上壁１ｃの下面に、該上壁１ｃとの間に間隔を保った状態に取り付けられ、全体が前記第１の液体Ｆ１の液面より上方の空間部内に位置するように設置されている。そして、該内部タンクの側壁２ｂの上端と前記外部タンク１の上壁１ｃ下面との間に前記オーバーフロー口１２が形成されている。

前記オーバーフロー口１２は、前記内部タンク２内の第２の液体Ｆ２の液位が異常上昇して定常運転時の上昇限界である上限液位Ｆ２Ｈを越えた場合に、その上昇分の液体をオーバーフローさせて内部タンク２の破損を防ぐためのものである。従って該オーバーフロー口１２は、上限液位Ｆ２Ｈより上方位置に形成されていて、その開口面積は、前記異常上昇分の液体を確実にオーバーフローさせ得る大きさである。

これに対して前記液位調整孔１１は、側壁２ｂの前記オーバーフロー口１２より低位置に一つ又は複数の孔として形成され、その開口面積は該オーバーフロー口１２より小さくされている。即ち、この液位調整孔１１は、装置の定常運転時の前記第２の液体Ｆ２の液位である常用液位Ｆ２０に対応する位置に形成されていて、運転中に該第２の液体Ｆ２の液位が変動して前記常用液位Ｆ２０から上昇するとき、その上昇分の液体Ｆをオーバーフローさせて前記外部タンク１内に流入させることで前記常用液位Ｆ２０を維持するものである。このため、該液位調整孔１１の開口面積は、外部タンク１内の第１の液体Ｆ１の温度調整に影響を及ぼさない流量で前記第２の液体Ｆ２をオーバーフローさせることができるような大きさに形成されている。
なお、前記内部タンク２内の第２の液体Ｆ２のの液位が常用液位Ｆ２０にあるとき、前記外部タンク１内の第１の液体Ｆ１の液位も常用液位Ｆ１０となる。

かくして低温の第２の液体Ｆ２を収容した内部タンク２を外部タンク１の内部に設置することにより、該内部タンク２の底壁２ａの外面及び側壁２ｂの外面に結露防止あるいは断熱のための加工を施す必要がなく、施すとしても非常に簡単なもので済み、コストが軽減される。また、２つのタンク１，２を別々の場所に設置する場合に比べて設置スペースを節約することができるので、装置をコンパクトに形成することができる。

前記外部タンク用液体循環路５は、前記外部タンク１に接続されて前記第１の液体Ｆ１を第１のポンプ１６で前記バルブ装置３に送る外部タンク用送出路５ａと、該バルブ装置３からの液体Ｆを前記外部タンク１内に戻す外部タンク用帰還路５ｂとを有している。該帰還路５ｂの途中には熱交換器１７が接続され、該熱交換器１７において該帰還路５ｂ内の液体と冷却回路１８からの冷媒（冷却水）との間で熱交換が行われることにより、該帰還路５ｂ内の液体Ｆが所要の温度に調整されて前記外部タンク１内に流入するようになっている。このとき、該外部タンク１内の第１の液体Ｆ１の温度が設定温度より低くなり過ぎた場合には、該外部タンク１内又は流路の適宜位置に設けたヒータ１９で液温を高めることができるようになっており、前記熱交換器１７及び冷却回路１８とヒータ１９とによって前記第１の温度調整装置７が形成されている。

前記熱交換器１７は外部タンク１内に設置することもでき、これにより、該熱交換器１７の断熱処理が簡単になるだけでなく、該熱交換器１７から万一液漏れが生じた場合でも漏れた液体を外部タンク１で受けられるため、安全性が高い。

なお、前記第１の液体Ｆ１の設定温度によっては、前記熱交換器１７及びヒータ１９の何れか一方だけを設置し、他方を省略することもでき、その場合、前記第１の温度調整装置７は前記熱交換器１７のみ又はヒータ１９のみによって形成されることになる。

前記第１の液体Ｆ１の温度調整は、前記外部タンク１、外部タンク用送出路５ａ、外部タンク用帰還路５ｂ、及び負荷４の１箇所又は複数箇所に設置した温度センサで液体温度を測定し、その測定結果に基づいて前記制御装置９で第１の温度調整装置７を制御することにより行われる。

図中ＰＴ１は前記送出路５ａに接続された温度センサ、ＰＳ１は同圧力センサ、ＰＴ２は前記帰還路５ｂに接続された温度センサ、ＰＴ３は前記外部タンク１に接続された温度センサで、それぞれ前記制御装置９に接続されている。しかし、その接続状態の図示は省略されている。この他にも、前記送出路５ａ及び帰還路５ｂには、必要な位置に流量計等の計器が接続されているが、それらの図示も省略されている。

前記内部タンク用液体循環路６は、前記外部タンク１の上壁１ｃに取り付けられて内部タンク２内に浸漬された第２のポンプ２０と、該ポンプ２０に接続されて内部タンク２内の第２の液体Ｆ２を前記バルブ装置３に送る内部タンク用送出路６ａと、該バルブ装置３からの液体を前記内部タンク２内に戻す内部タンク用帰還路６ｂとを有している。該帰還路６ｂの途中には熱交換器２１が接続され、該熱交換器２１において該帰還路６ｂ内の液体と冷却回路２２からの冷媒との間で熱交換が行われることにより、該帰還路６ｂ内の液体が所要の温度に調整されて前記内部タンク２内に流入するようになっている。前記熱交換器２１と冷却回路２２とによって前記第２の温度調整装置８が形成されている。
前記第２のポンプ２０は、浸漬式に限らず、第１のポンプ１６と同様に内部タンク用送出路６ａの途中に設置することもできる。

なお、前記内部タンク２内の第２の液体Ｆ２の温度が設定温度より低くなり過ぎた場合には、該内部タンク２内又は流路の適宜位置に設けたヒータで液温を高めるようにすることもできる。

また、前記熱交換器２１は外部タンク１の内部に設置することもでき、これにより、該熱交換器２１の断熱処理が簡単になるだけでなく、該熱交換器２１から万一液漏れが生じた場合でも漏れた液体を外部タンク１で受けられるため、安全性が高い。

前記第２の液体Ｆ２の温度調整は、前記内部タンク２、内部タンク用送出路６ａ、内部タンク用帰還路６ｂ、及び負荷４の１箇所又は複数箇所に設置した温度センサで液体温度を測定し、その測定結果に基づいて前記制御装置９で第２の温度調整装置８を制御することにより行われる。

図中ＰＴ４は前記送出路６ａに接続された温度センサ、ＰＳ２は同圧力センサ、ＰＴ５は前記帰還路６ｂに接続された温度センサ、ＰＴ６は前記内部タンク２に接続された温度センサで、それぞれ前記制御装置９に接続されている。しかし、その接続状態の図示は省略されている。この他にも、前記送出路６ａ及び帰還路６ｂには、必要な位置に流量計等の計器が接続されているが、それらの図示も省略されている。

前記外部タンク用液体循環路５の外部タンク用送出路５ａと、内部タンク用液体循環路６の内部タンク用帰還路６ｂとは、第１のバイパス流路２３で相互に接続され、該第１のバイパス流路２３に２ポート弁からなる第１の開閉弁２４が接続され、前記制御装置９で開閉制御されるようになっている。この第１の開閉弁２４は、内部タンク２の内部に設置された下限液位センサ２５が第２の液体Ｆ２の液位低下を検出したとき、その検出信号により開放し、外部タンク用送出路５ａ内の液体Ｆの一部を内部タンク用帰還路６ｂに向けて補給するものである。

また、前記内部タンク用液体循環路６の内部タンク用送出路６ａと、外部タンク用液体循環路５の外部タンク用帰還路５ｂとは、第２のバイパス流路２６で相互に接続され、該第２のバイパス流路２６に２ポート弁からなる第２の開閉弁２７が接続され、前記制御装置９で開閉制御されるようになっている。この第２の開閉弁２７は、外部タンク１の内部に設置された下限液位センサ２８が第１の液体Ｆ１の液位低下を検出したとき、その検出信号により開放し、内部タンク用送出路６ａ内の液体Ｆの一部を外部タンク用帰還路５ｂに向けて補給するものである。

更に、前記外部タンク用送出路５ａと内部タンク用帰還路６ｂとは、第３のバイパス流路２９で相互に接続され、該第３のバイパス流路２９に２ポート弁からなる第３の開閉弁３０が接続され、前記制御装置９で開閉制御されるようになっている。この第３の開閉弁３０は、装置のメンテナンス時などにスイッチ操作や外部からの電気、エア等の操作信号によって開閉されるもので、内部タンク２内の第２の液体Ｆ２の温度を常温程度に上昇させるため、外部タンク用送出路５ａ内の液体Ｆの一部を内部タンク用帰還路６ｂに向けて補給するものである。

従って、前記第１の開閉弁２４及び第２の開閉弁２７の流路断面積は、前記外部タンク用及び内部タンク用の送出路５ａ，６ａ及び帰還路５ｂ，６ｂの流路断面積に比べて十分に小さく形成され、前記外部タンク用送出路５ａから内部タンク用帰還路６ｂに向けて、あるいは前記内部タンク用送出路６ａから外部タンク用帰還路５ｂに向けて、小流量の液体が補給されるようになっており、これにより、前記外部タンク１内及び内部タンク２内の液体の温度調整に大きな影響を及ばさないようにしている。

これに対して前記第３の開閉弁３０は、内部タンク２内の第２の液体Ｆ２の温度を速やかに上昇させることができるように、流路断面積は前記第１の開閉弁２４及び第２の開閉弁２７に比べて大きく形成され、大流量の液体が流れるようになっている。
なお、この第３の開閉弁３０は、前記第１のバイパス流路２３に前記第１の開閉弁２４と並列に接続することもできる。
前記第１−第３の開閉弁２４，２７，３０には、電磁操作式やパイロット操作式あるいは電動式など、任意の方法で開閉操作される開閉弁を用いることができる。

前記外部タンク１の内部には、第１の液体Ｆ１の液位が低下して運転時の下方限界である下限液位Ｆ１Ｌに達したことを検出して検出信号を出力する前記下限液位センサ２８と、該第１の液体Ｆ１の液位が前記下限液位Ｆ１Ｌを越えて異常下降したことを検出して検出信号を出力する非常液位センサ３２とが設けられ、それぞれ前記制御装置９に接続されている。
そして、前記下限液位センサ２８からの検出信号により前記制御装置９で第２の開閉弁２７が開放され、内部タンク用送出路６ａの液体が外部タンク用帰還路５ｂに補給されることによって外部タンク１内の液位が上昇するようになっている。また、前記非常液位センサ３２から検出信号が出力されると、アラームが発せられて前記第１のポンプ１６が停止するかあるいは第１及び第２のポンプ１６，２０が停止するようになっている。

一方、前記内部タンク２の内部には、第２の液体Ｆ２の液位が低下して下限液位Ｆ２Ｌに達したことを検出して検出信号を出力する前記下限液位センサ２５と、該第２の液体Ｆ２の液位が前記下限液位Ｆ２Ｌを越えて異常下降したことを検出して検出信号を出力する非常液位センサ３３とが設けられ、それぞれ前記制御装置９に接続されている。
そして、前記下限液位センサ２５からの検出信号により前記第１の開閉弁２４が開放され、外部タンク用送出路５ａの液体が内部タンク用帰還路６ｂに供給されることによって該内部タンク２内の液位が上昇するようになっている。また、前記非常液位センサ３３から検出信号が出力されると、アラームが発せられて前記第２のポンプ２０が停止するかあるいは第１及び第２のポンプ１６，２０が停止するようになっている。

次に、前記構成を有する液体循環供給装置の動作について説明する。
装置の運転中に第１のポンプ１６及び第２のポンプ２０は何れも駆動され、外部タンク１内の第１の液体Ｆ１及び内部タンク２内の第２の液体Ｆ２は、前記外部タンク用液体循環路５及び内部タンク用液体循環路６を循環しながらバルブ装置３に供給され、制御装置９による該バルブ装置３の切換操作により、負荷４の冷却に適した温度の液体が外部配管４ａを通じて負荷４に選択的に供給されたり、第１の液体Ｆ１と第２の液体Ｆ２とを適量ずつ混合することにより負荷４の冷却に適した温度に調整された液体が前記外部配管４ａを通じて負荷４に供給される。前記バルブ装置３は、負荷４の制御を行う別の制御装置３８で切換操作しても良い。
そして、前記バルブ装置３の切換操作に伴い、該バルブ装置３を通じて前記外部タンク１と内部タンク２との間を液体が移動し、両タンク１，２内において液位が変動することになる。

いま、図１において、外部タンク１内の第１の液体Ｆ１の液位が実線で示す常用液位Ｆ１０から下降したとすると、内部タンク２内の第２の液体Ｆ２の液位はその分だけ上昇することになる。

そして、前記外部タンク１内の液位が下限液位Ｆ１Ｌまで下降しない状況下では、前記内部タンク２内において、第２の液体Ｆ２の液位上昇分が液位調整孔１１から外部タンク１内に流入することにより液位変動が吸収され、両タンク１，２内の液位は常用液位Ｆ１０及びＦ２０に回復する。
このとき、前記外部タンク１においては、低温の第２の液体Ｆ２の流入によって第１の液体Ｆ１の温度が若干低下傾向を示すが、その流入量は少ないため、第１の温度調整装置７による温度調整に大きな影響はなく、直ちに設定温度に復帰することができる。

一方、前記外部タンク１内の液位が下限液位Ｆ１Ｌまで下降した場合は、該外部タンク１内の下限液位センサ２８が作動し、検出信号を出力することにより第２の開閉弁２７が開放され、内部タンク用送出路６ａの液体の一部が第２のバイパス流路２６を通じて外部タンク用帰還路５ｂ内に流入し、外部タンク１内に補給される。このとき、内部タンク２内の液位が常用液位Ｆ２０より上昇している場合には、前記液位調整孔１１からのオーバーフローも行われる。

前記第２の開閉弁２７は、外部タンク１内の液位が回復して前記下限液位センサ２８がオフになるか、あるいは、該第２の開閉弁２７が開放したあと一定の時間が経過したあとに閉鎖され、第２のバイパス流路２６からの液体の補給は停止する。しかし、前記液位調整孔１１から外部タンク１内への第２の液体Ｆ２の流入は継続して行われるため、両タンク１，２内の液体の液位は常用液位Ｆ１０及びＦ２０に回復する。
この場合にも、外部タンク１内に流入する低温の第２の液体Ｆ２の流量は少ないため、該外部タンク１内における第１の液体Ｆ１の温度調整に大きな影響はない。

前記第１の液体Ｆ１の液位が前記下限液位Ｆ１Ｌを越えて異常下降した場合には、非常液位センサ３２がそれを検出して検出信号を出力し、アラームが発せられて前記第１のポンプ１６が停止するかあるいは第１及び第２のポンプ１６，２０が停止する。
このとき、前記内部タンク２において、第２の液体Ｆ２の液位が上限液位Ｆ２Ｈを越えてオーバーフロー口１２の位置まで達した場合は、該オーバーフロー口１２からオーバーフローし、該内部タンク２の破損が防止される。

次に、前記外部タンク１内の第１の液体Ｆ１の液位が実線で示す常用液位Ｆ１０の位置から上昇した場合、内部タンク２内の第２の液体Ｆ２の液位はその分だけ下降していることになる。

そして、前記内部タンク２内の第２の液体Ｆ２の液位が下限液位Ｆ２Ｌまで下降した場合、前記外部タンク１内の第１の液体Ｆ１の液位は上限液位Ｆ１Ｈの位置まで上昇することになるが、該内部タンク２内に設置された下限液位センサ２５が作動して検出信号を出力することにより第１の開閉弁２４が開放し、外部タンク用送出路５ａを流れる液体の一部が第１のバイパス流路２３を通じて内部タンク用帰還路６ｂ内に流入し、内部タンク２内に補給される。
前記第１の開閉弁２４は、内部タンク２内の液位が回復して前記下限液位センサ２５がオフになるか、あるいは、該第１の開閉弁２４が開放したあと一定の時間が経過したあと閉鎖され、第１のバイパス流路２３からの液体の補給は停止される。

このとき、前記内部タンク２においては、高温の第１の液体Ｆ１の流入によって第２の液体Ｆ２の温度が若干上昇傾向を示すが、その流入量は少ないため、第２の温度調整装置８による温度調整に大きな影響はなく、直ちに設定温度に復帰することができる。

また、前記第２の液体Ｆ２の液位が前記下限液位Ｆ２Ｌを越えて異常下降した場合は、非常液位センサ３３がそれを検出して検出信号を出力し、アラームが発せられて前記第２のポンプ２０が停止するかあるいは第１及び第２のポンプ１６，２０が停止する。
この場合、前記ポンプ１６，２０が停止しても、前記バルブ装置３の切換状態によっては内部タンク２内に液体が戻って来る可能性があり、それによって該内部タンク２内の液位が上昇した場合には、前記液位調整孔１１やオーバーフロー口１２からオーバーフローすることによって該内部タンク２の破損が防止される。

前記第１の開閉弁２４が閉鎖されて第１のバイパス流路２３からの液体の補給が停止した段階で、両タンク１，２内の液体の液位は常用液位Ｆ１０，Ｆ２０に達していないこともあるが、それは定常運転可能な範囲内であり、装置の運転には影響はない。しかし、少なくとも一方のタンク内の液体が常用液位にあるかどうかを別の液位センサで検出し、常用液位まで回復したとき前記第１の開閉弁２４を閉鎖するようにしても良い。これは前記第２の開閉弁２７についても同様である。

装置の運転が終了すると、循環中の液体Ｆは全て回収される。このとき、内部タンク用液体循環路６を通じてバルブ装置３及び負荷４を循環中の液体は、内部タンク２内に還流し、前記液位調整孔１１及びオーバーフロー口１２からオーバーフローして外部タンク１内に流入する。一方、外部タンク用液体循環路５を通じてバルブ装置３及び負荷４を循環中の液体は、直接外部タンク１内に還流する。

従って、前記外部タンク１の容量は、前記外部タンク用液体循環路５、内部タンク用液体循環路６、バルブ装置３、及び負荷４からの液体Ｆを該外部タンク１内に収容できるような大きさに形成されている。この場合、該外部タンク１内の液体と前記内部タンク２とが液体回収後に必ずしも非接触状態を保っている必要はなく、該内部タンク２の一部又は全部（オーバーフロー口１２の位置まで）が液中に浸漬した状態になっても構わない。要するに、外部タンク１の容量は、液体回収後に該液体が外部に溢れ出ないような大きさであれば良い。

しかし、前記内部タンク２は、装置運転中に前記外部タンク１内の第１の液体Ｆ１の液位が前記上限液位ＦＩＨの位置まで上昇した場合でも、該第１の液体Ｆ１と接触しないような位置に配置されていることが望ましい。

装置のメンテナンスを行うときは、外部タンク１内の液体Ｆ１と内部タンク２内の液体Ｆ２との温度を平均化させる必要がある。そこで、スイッチ操作や外部からの電気、エア等の操作信号で大流量の前記第３の開閉弁３０を開放すると、外部タンク用送出路５ａの液体が内部タンク用帰還路６ｂに補給されて前記内部タンク２内に流入し、該内部タンク２内の液体Ｆ２の温度が上昇する。それと同時に、該内部タンク２内の液体Ｆ２が前記液位調整孔１１及びオーバーフロー口１２からオーバーフローして外部タンク１内に流入するため、該外部タンク１内の液体Ｆ１の温度が低下し、両タンク１，２内の液体の温度は平均化される。

このとき、前記第３の開閉弁３０の代わりに、あるいは該第３の開閉弁３０に加えて、前記内部タンク２と外部タンク１とを直接結ぶオーバーフロー管を設け、このオーバーフロー管を大流量の開閉弁で開閉するようにしても良い。

前記第１実施形態では、外部タンク１内及び内部タンク２内の液体の液位が下降したことを下限液位センサ２５及び２８で検出し、それによって前記第１及び第２開閉弁２４，２７を開放させるようにしているが、前記下限液位センサ２５，２８の代わりに、図２の第２実施形態のように、外部タンク１の内部及び内部タンク２の内部にそれぞれ上限液位センサ３５，３６を設け、該センサ３５，３６で各タンク１，２内の液体の液位が上限液位Ｆ１Ｈ，Ｆ２Ｈまで上昇したことを検出して前記第１及び第２開閉弁２４，２７を開放させるようしても良い。

この場合、外部タンク１内の上限液位センサ３５の作動によって第１の開閉弁２４が開放し、外部タンク用送出路５ａを流れる液体の一部が第１のバイパス流路２３を通じて内部タンク用帰還路６ｂ内に流入し、内部タンク２に補給される。また、内部タンク２内の上限液位センサ３６の作動によって第２の開閉弁２７が開放し、内部タンク用送出路６ａの液体の一部が第２のバイパス流路２６を通じて外部タンク用帰還路５ｂ内に流入し、外部タンク１に補給される。

この第２実施形態の前記以外の構成及び作用は第１実施形態と同じであるので、主要な同一構成部分に第１実施形態と同じ符号を付してその説明は省略する。

なお、前記各実施形態においては、内部タンク２に液位調整孔１１を設け、第２の液体Ｆ２の液位が常用液位Ｆ２０より上昇した場合、前記液位調整孔１１から該第２の液体Ｆ２の一部を外部タンク１内に流入させることにより両タンク内の液位を常用液位Ｆ１０，Ｆ２０を維持するようにしているが、両タンク１，２内の液体の液位は上限液位Ｆ１Ｈ，Ｆ２Ｈと下限液位Ｆ１Ｌ，Ｆ２Ｌとの間にあれば装置を定常運転できるため、この液位調整孔１１は必ずしも必要なものではなく、省略しても構わない。

また、前記各実施形態では、外部タンク１内の第１の液体Ｆ１の温度が内部タンク２内の第２の液体Ｆ２の温度より高く設定されているが、それとは逆に、外部タンク１内の第１の液体Ｆ１の温度が内部タンク２内の第２の液体Ｆ２の温度より低く設定されていても良い。

更に、図１に鎖線で示すように、外部タンク１が第１の液体Ｆ１で満水になった場合にアラームを作動させる別の液位センサ３７を必要に応じて設けることもできる。

また、前記実施形態においては、前記液位センサがフロート式で、通常はオフの状態にあり、液位の変化を検出したときオンになって検出信号を出力するように構成されているが、それとは逆に、通常はオンの状態にあり、液位の変化を検出したときオフになってそれが検出信号となるように構成することもできる。

あるいは、前記フロート式の液位センサの代わりに、液体の増減即ち液位の上昇及び下降をアナログ的あるいはデジタル的に無段階又は多段階に検出する液位センサを用いることもできる。この場合、各センサからの検出信号は制御装置に出力され、所定の液位になったところで該制御装置で第１及び第２の開閉弁が開閉制御される。

１ 外部タンク
２ 内部タンク
３ バルブ装置
４ 負荷
５ 外部タンク用液体循環路
５ａ 外部タンク用送出路
５ｂ 外部タンク用帰還路
６ 内部タンク用液体循環路
６ａ 内部タンク用送出路
６ｂ 内部タンク用帰還路
７ 第１の温度調整装置
８ 第２の温度調整装置
９ 制御装置
１１ 液位調整孔
１２ オーバーフロー口
１６ 第１のポンプ
２０ 第２のポンプ
２４ 第１の開閉弁
２５ 内部タンク用下限液位センサ
２７ 第２の開閉弁
２８ 外部タンク用下限液位センサ
３０ 第３の開閉弁
３５ 外部タンク用上限液位センサ
３６ 内部タンク用上限液位センサ
Ｆ１ 第１の液体
Ｆ２ 第２の液体
Ｆ１０，Ｆ２０ 常用液位
Ｆ１Ｌ，Ｆ２Ｌ 下限液位
Ｆ１Ｈ，Ｆ２Ｈ 上限液位

Claims (6)

1. 第１の温度調整装置で所要の温度に調整された第１の液体が収容される外部タンク、
   前記外部タンクの内部に前記第１の液体より上方に位置するように設置され、第２の温度調整装置で前記第１の液体と異なる温度に調整された第２の液体が収容される内部タンク、
   前記外部タンクから送られる第１の液体及び内部タンクから送られる第２の液体を単独で又は混合して負荷に供給するバルブ装置、
   前記外部タンク内の第１の液体を第１のポンプで前記バルブ装置に送る外部タンク用送出路と、該バルブ装置からの液体を前記外部タンク内に戻す外部タンク用帰還路とを有する外部タンク用液体循環路、
   前記内部タンク内の第２の液体を第２のポンプで前記バルブ装置に送る内部タンク用送出路と、該バルブ装置からの液体を前記内部タンク内に戻す内部タンク用帰還路とを有する内部タンク用液体循環路、
   前記外部タンク用送出路と内部タンク用帰還路とを結ぶ流路を開閉する第１の開閉弁、
   前記内部タンク用送出路と外部タンク用帰還路とを結ぶ流路を開閉する第２の開閉弁、
   前記外部タンク内に配設され、前記第１の液体の液位が安定運転のための下方限界である下限液位に達したことを検出して前記第２の開閉弁を開放する外部タンク用下限液位センサ、
   前記内部タンク内に配設され、前記第２の液体の液位が安定運転のための下方限界である下限液位に達したことを検出して前記第１の開閉弁を開放する内部タンク用下限液位センサ、
   を有することを特徴とする液体循環供給装置。
2. 第１の温度調整装置で所要の温度に調整された第１の液体が収容される外部タンク、
   前記外部タンクの内部に前記第１の液体より上方に位置するように設置され、第２の温度調整装置で前記第１の液体と異なる温度に調整された第２の液体が収容される内部タンク、
   前記外部タンクから送られる第１の液体及び内部タンクから送られる第２の液体を単独で又は混合して負荷に供給するバルブ装置、
   前記外部タンク内の第１の液体を第１のポンプで前記バルブ装置に送る外部タンク用送出路と、該バルブ装置からの液体を前記外部タンク内に戻す外部タンク用帰還路とを有する外部タンク用液体循環路、
   前記内部タンク内の第２の液体を第２のポンプで前記バルブ装置に送る内部タンク用送出路と、該バルブ装置からの液体を前記内部タンク内に戻す内部タンク用帰還路とを有する内部タンク用液体循環路、
   前記外部タンク用送出路と内部タンク用帰還路とを結ぶ流路を開閉する第１の開閉弁、
   前記内部タンク用送出路と外部タンク用帰還路とを結ぶ流路を開閉する第２の開閉弁、
   前記外部タンク内に配設され、前記第１の液体の液位が安定運転のための上方限界である上限液位に達したことを検出して前記第１の開閉弁を開放する外部タンク用上限液位センサ、
   前記内部タンク内に配設され、前記第２の液体の液位が安定運転のための上方限界である上限液位に達したことを検出して前記第２の開閉弁を開放する内部タンク用上限液位センサ、
   を有することを特徴とする液体循環供給装置。
3. 前記内部タンクは、定常運転時の第２の液体の液位である常用液位に対応する位置に液位調整孔を有し、該第２の液体の前記常用液位からの液位上昇分を該液位調整孔から外部タンク内に流入させて前記常用液位を維持するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体循環供給装置。
4. 前記内部タンクは、第２の液体の液位が上限液位を越えた場合に該第２の液体をオーバーフローさせるオーバーフロー口を有することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の液体循環供給装置。
5. 前記外部タンクは、装置の運転終了時に前記外部タンク用液体循環路、内部タンク用液体循環路、バルブ装置、及び負荷にある液体を回収して収容可能な容量を有し、また、前記内部タンクは、装置運転中に前記外部タンク内の第１の液体の液位が前記上限液位まで上昇しても該第１の液体と接触しない位置に配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の液体循環供給装置。
6. 前記外部タンク用送出路と内部タンク用帰還路とを結ぶ流路を開閉する第３の開閉弁を有し、該第３の開閉弁の流路断面積は前記第１の開閉弁の流路断面積より大きいことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の液体循環供給装置。

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