特許 6473965 安全機構付き冷却液供給装置及び熱負荷の冷却方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6473965

(24)【登録日】2019年2月8日

(45)【発行日】2019年2月27日

(54)【発明の名称】安全機構付き冷却液供給装置及び熱負荷の冷却方法

(51)【国際特許分類】

   F25D 1/02 20060101AFI20190218BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20190218BHJP

【ＦＩ】

   F25D1/02 Z

   H05K7/20 M

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-22201(P2015-22201)

(22)【出願日】2015年2月6日

(65)【公開番号】特開2016-145666(P2016-145666A)

(43)【公開日】2016年8月12日

【審査請求日】2017年7月26日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000102511

【氏名又は名称】ＳＭＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100072453

【弁理士】

【氏名又は名称】林 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100119404

【弁理士】

【氏名又は名称】林 直生樹

(72)【発明者】

【氏名】清水 史彰

(72)【発明者】

【氏名】森田 英夫

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 克俊

【審査官】 山田 裕介

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５７−１４８４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−２２４５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２８６５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１２９２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｄ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却液と放熱液とを熱交換させて該冷却液の温度を調節する温度調節部と、該温度調節部を熱負荷及び放熱液供給装置にユーザー配管を介して接続するためのユーザー配管接続部とを有し、
前記温度調節部は、前記冷却液と放熱液とを熱交換させる熱交換器と、熱交換後の冷却液を前記熱負荷に送る冷却液ポンプと、前記熱負荷からの冷却液を前記熱交換器に送る冷却液戻り管と、前記熱交換器からの冷却液を前記冷却液ポンプに送る冷却液回収管と、前記冷却液ポンプの吐出口に接続された冷却液吐出管と、前記熱交換器に接続された放熱液入口管及び放熱液出口管とを有し、
前記ユーザー配管接続部は、前記温度調節部の冷却液吐出管に接続されて内部を前記冷却液が前記熱負荷に向けて流出する冷却液流出管と、前記温度調節部の冷却液戻り管に接続されて内部を前記冷却液が前記熱負荷から前記熱交換器に向けて流入する冷却液流入管と、前記温度調節部の放熱液入口管に接続されて内部を前記放熱液が前記放熱液供給装置から前記熱交換器に向けて流入する放熱液流入管と、前記温度調節部の放熱液出口管に接続されて内部を前記放熱液が前記熱交換器から前記放熱液供給装置に向けて流出する放熱液流出管とを有すると共に、前記冷却液流出管と前記放熱液流入管とを結ぶ第１バイパス管と、前記冷却液流入管と前記放熱液流出管とを結ぶ第２バイパス管とを有し、
前記第１バイパス管には、該第１バイパス管を開閉する第１過熱防止弁と、前記冷却液流出管から前記放熱液流入管に向かう液の流れを阻止する第１チェック弁とが接続されると共に、前記放熱液流入管と第１過熱防止弁との間に、前記放熱液を濾過するためのフィルタが接続されている、
前記第２バイパス管には、該第２バイパス管を開閉する第２過熱防止弁と、前記放熱液流出管から前記冷却液流入管に向かう液の流れを阻止する第２チェック弁とが接続されている、
ことを特徴とする安全機構付き冷却液供給装置。

【請求項2】

前記第１過熱防止弁及び第２過熱防止弁は、前記温度調節部の運転時に前記第１バイパス管及び第２バイパス管を閉鎖し、前記温度調節部の運転停止時に前記第１バイパス管及び第２バイパス管を開放するように操作されることを特徴とする請求項１に記載の冷却液供給装置。

【請求項3】

前記冷却液流出管には、前記第１バイパス管が接続された位置より前記温度調節部側に寄った位置に、該温度調節部に向かう液の逆流を阻止する第３チェック弁が接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却液供給装置。

【請求項4】

前記温度調節部は、前記冷却液の流路を開閉する冷却流路開閉弁を有し、該冷却流路開閉弁は、前記温度調節部の運転時に前記冷却液の流路を開放し、前記温度調節部の運転停止時に前記冷却液の流路を閉鎖することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の冷却液供給装置。

【請求項5】

前記温度調節部はハウジングを有し、該ハウジングの内部に前記熱交換器と冷却液ポンプと冷却流路開閉弁と冷却液戻り管と冷却液回収管と冷却液吐出管と放熱液入口管及び放熱液出口管とが設けられ、前記ユーザー配管接続部は該ハウジングの外部に配設されていることを特徴とする請求項４に記載の冷却液供給装置。

【請求項6】

冷却液供給装置と熱負荷とを結ぶ冷却液循環路内を冷却液ポンプの動作により循環する冷却液と、前記冷却液供給装置と放熱液供給装置とを結ぶ放熱液循環路内を放熱液ポンプの動作により循環する放熱液とを、前記冷却液供給装置に設けた熱交換器で熱交換させることにより前記冷却液の温度調節を行い、温度調節された冷却液を、前記冷却液ポンプで前記熱負荷に供給して該熱負荷を冷却する冷却方法において、
前記冷却液循環路における前記冷却液ポンプの吐出口から前記熱負荷に至る管路と、前記放熱液循環路における前記放熱液ポンプの吐出口から前記熱交換器に至る管路とを、第１過熱防止弁で開閉される第１バイパス管を介して接続すると共に、前記冷却液循環路における前記熱負荷から前記熱交換器に至る管路と、前記放熱液循環路における前記熱交換器から前記放熱液供給装置に至る管路とを、第２過熱防止弁で開閉される第２バイパス管を介して接続し、
前記冷却液供給装置の冷却液ポンプの運転により冷却液が前記熱負荷に供給されているときは、前記第１及び第２過熱防止弁で前記第１及び第２バイパス管を閉鎖することにより前記冷却液循環路と放熱液循環路とを相互に遮断し、
前記冷却液供給装置の冷却液ポンプの運転停止によって前記冷却液が前記熱負荷に供給されなくなったとき、前記第１及び第２過熱防止弁で前記第１及び第２バイパス管を開放して前記冷却液循環路と放熱液循環路とを相互に接続することにより、前記放熱液供給装置からの放熱液を、前記放熱液ポンプで、前記第１バイパス管に接続したフィルタを介して前記熱負荷に供給する、
ことを特徴とする熱負荷の冷却方法。

【請求項7】

前記冷却液供給装置の起動時には、前記第１及び第２過熱防止弁の閉鎖動作開始後に、遅延時間をおいて前記冷却液ポンプを運転し、前記冷却液供給装置の運転が通電状態で停止されたときは、前記冷却液ポンプの停止後に、遅延時間をおいて前記第１及び第２過熱防止弁を開放することを特徴とする請求項６に記載の熱負荷の冷却方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体製造装置のような発熱する装置（熱負荷）に冷却液を供給するための冷却液供給装置に関するものであり、更に詳しくは、何らかの異常により該冷却液供給装置の運転が停止して冷却液が熱負荷に供給されなくなった場合でも、該熱負荷の冷却を継続することによって該熱負荷の過熱を防止することができる、安全機構を備えた冷却液供給装置に関するものである。また、本発明は、熱負荷の冷却方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

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は、稼働時にヒーター等によって加熱されるため、冷却液供給装置から冷却液を供給して冷却することにより、その温度を一定に保つようにしている。このような冷却液供給装置は、前記製造装置（熱負荷）の稼働中に何らかの異常によって該冷却液供給装置の運転が停止して冷却液が前記熱負荷に供給されなくなった場合でも、前記熱負荷の冷却を継続することによってその過熱を防止することができるように、安全装置を備えていることが望ましい。

【0003】

特許文献１には、水冷式のＩＣ試験装置が開示されていて、このＩＣ試験装置は、テストヘッド側の水冷システムに異常が発生した場合に、冷却水の供給装置に関係なく、テストヘッド側の水冷システムを安全に停止することができるように構成されている。

【0004】

しかし、前記ＩＣ試験装置は、テストヘッド側の水冷システムに異常が発生した場合については、このテストヘッド側の水冷システムを停止することによって安全性を保つことはできるが、冷却水の供給装置側に異常が発生して冷却水が供給されなくなった場合に、テストヘッドが冷却されなくなるため、該テストヘッドが異常過熱し易いという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２５１５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の技術的課題は、熱負荷の稼働中に何らかの異常により冷却液供給装置の運転が停止して熱負荷に冷却液が供給されなくなった場合でも、前記熱負荷の冷却を継続することによってその過熱を防止することができる、安全性に優れた冷却液供給装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するため、本発明に係る安全機構付き冷却液供給装置は、冷却液と放熱液とを熱交換させて該冷却液の温度を調節する温度調節部と、該温度調節部を熱負荷及び放熱液供給装置にユーザー配管を介して接続するためのユーザー配管接続部とを有している。
前記温度調節部は、前記冷却液と放熱液とを熱交換させる熱交換器と、熱交換後の冷却液を前記熱負荷に送る冷却液ポンプと、前記熱負荷からの冷却液を前記熱交換器に送る冷却液戻り管と、前記熱交換器からの冷却液を前記冷却液ポンプに送る冷却液回収管と、前記冷却液ポンプの吐出口に接続された冷却液吐出管と、前記熱交換器に接続された放熱液入口管及び放熱液出口管とを有し、前記ユーザー配管接続部は、前記温度調節部の冷却液吐出管に接続されて内部を前記冷却液が前記熱負荷に向けて流出する冷却液流出管と、前記温度調節部の冷却液戻り管に接続されて内部を前記冷却液が前記熱負荷から前記熱交換器に向けて流入する冷却液流入管と、前記温度調節部の放熱液入口管に接続されて内部を前記放熱液が前記放熱液供給装置から前記熱交換器に向けて流入する放熱液流入管と、前記温度調節部の放熱液出口管に接続されて内部を前記放熱液が前記熱交換器から前記放熱液供給装置に向けて流出する放熱液流出管とを有すると共に、前記冷却液流出管と前記放熱液流入管とを結ぶ第１バイパス管と、前記冷却液流入管と前記放熱液流出管とを結ぶ第２バイパス管とを有し、前記第１バイパス管には、該第１バイパス管を開閉する第１過熱防止弁と、前記冷却液流出管から前記放熱液流入管に向かう液の流れを阻止する第１チェック弁とが接続されると共に、前記放熱液流入管と第１過熱防止弁との間に、前記放熱液を濾過するためのフィルタが接続されている、前記第２バイパス管には、該第２バイパス管を開閉する第２過熱防止弁と、前記放熱液流出管から前記冷却液流入管に向かう液の流れを阻止する第２チェック弁とが接続されていることを特徴とする。

【0008】

本発明において、前記第１過熱防止弁及び第２過熱防止弁は、前記温度調節部の運転時に前記第１バイパス管及び第２バイパス管を閉鎖し、前記温度調節部の運転停止時に前記第１バイパス管及び第２バイパス管を開放するように操作される。
本発明において好ましくは、前記冷却液流出管の、前記第１バイパス管が接続された位置より前記温度調節部側に寄った位置に、該温度調節部に向かう液の逆流を阻止する第３チェック弁が接続されていることである。

【0009】

本発明の具体的構成態様によれば、前記温度調節部が、前記冷却液の流路を開閉する冷却流路開閉弁を有し、該冷却流路開閉弁は、前記温度調節部の運転時に前記冷却液の流路を開放し、前記温度調節部の運転停止時に前記冷却液の流路を閉鎖する。
前記温度調節部はハウジングを有していて、該ハウジングの内部に前記熱交換器と冷却液ポンプと冷却流路開閉弁と冷却液戻り管と冷却液回収管と冷却液吐出管と放熱液入口管及び放熱液出口管とが設けられ、前記ユーザー配管接続部は該ハウジングの外部に配設されている。

【0010】

また、本発明によれば、冷却液供給装置と熱負荷とを結ぶ冷却液循環路内を冷却液ポンプの動作により循環する冷却液と、前記冷却液供給装置と放熱液供給装置とを結ぶ放熱液循環路内を放熱液ポンプの動作により循環する放熱液とを、前記冷却液供給装置に設けた熱交換器で熱交換させることにより前記冷却液の温度調節を行い、温度調節された冷却液を、前記冷却液ポンプで前記熱負荷に供給して該熱負荷を冷却する冷却方法が提供される。
この冷却方法においては、前記冷却液循環路における前記冷却液ポンプの吐出口から前記熱負荷に至る管路と、前記放熱液循環路における前記放熱液ポンプの吐出口から前記熱交換器に至る管路とを、第１過熱防止弁で開閉される第１バイパス管を介して接続すると共に、前記冷却液循環路における前記熱負荷から前記熱交換器に至る管路と、前記放熱液循環路における前記熱交換器から前記放熱液供給装置に至る管路とを、第２過熱防止弁で開閉される第２バイパス管を介して接続し、前記冷却液供給装置の冷却液ポンプの運転により冷却液が前記熱負荷に供給されているときは、前記第１及び第２過熱防止弁で前記第１及び第２バイパス管を閉鎖することにより前記冷却液循環路と放熱液循環路とを相互に遮断し、前記冷却液供給装置の冷却液ポンプの運転停止によって前記冷却液が前記熱負荷に供給されなくなったとき、前記第１及び第２過熱防止弁で前記第１及び第２バイパス管を開放して前記冷却液循環路と放熱液循環路とを相互に接続することにより、前記放熱液供給装置からの放熱液を、前記放熱液ポンプで、前記第１バイパス管に接続したフィルタを介して前記熱負荷に供給する。

【0011】

前記冷却方法において好ましくは、前記冷却液供給装置の起動時には、前記第１及び第２過熱防止弁の閉鎖動作開始後に、遅延時間をおいて前記冷却液ポンプを運転し、前記冷却液供給装置の運転が通電状態で停止されたときは、前記冷却液ポンプの停止後に、遅延時間をおいて前記第１及び第２過熱防止弁を開放することである。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、前記冷却液供給装置の運転が何らかの異常により停止し、冷却液が前記熱負荷に供給されなくなった場合でも、前記放熱液を熱負荷に供給することによって該熱負荷を冷却することができるため、該熱負荷の過熱を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る安全機構付き冷却液供給装置の実施形態を記号化して示す回路図である。

【図2】前記冷却液供給装置を用いて熱負荷を冷却する第１の冷却方法についての制御フローチャートである。

【図3】前記冷却液供給装置を用いて熱負荷を冷却する第２の冷却方法についての制御フローチャートである。

【図4】第２の冷却方法に関するタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１は、本発明に係る安全機構付き冷却液供給装置の一実施形態を、記号化して示すものである。この冷却液供給装置１は、冷却液Ｃと放熱液Ｒとを熱交換させて該冷却液の温度を調節する温度調節部２と、該温度調節部２と熱負荷１００及び放熱液供給装置１１０とをそれぞれユーザー配管１０１ａ，１０１ｂ，１１３ａ，１１３ｂを介して接続するためのユーザー配管接続部３とを有している。

【0015】

前記熱負荷１００は、半導体製造装置や液晶製造装置のように、稼働時にヒーター等で加熱されることによって発熱する負荷のことで、前記冷却液供給装置１から供給される冷却液Ｃによって冷却されることにより、一定の温度に保たれる。
また、前記放熱液Ｒは、前記熱負荷１００の冷却により昇温した前記冷却液から熱を受け取って放熱するもので、熱を受け取った前記放熱液は、前記冷却液供給装置１とは別の場所に設けられた前記放熱液供給装置１１０の放熱部１１１で放熱することにより冷却されたあと、放熱液ポンプ１１２で前記温度調節部２に供給されるようになっている。

【0016】

前記冷却液及び放熱液には、工業用水（ファシリティウオーター）や純水あるいは市水等が用いられる。この場合、通常は、前記冷却液として、放熱液より不純物の少ない綺麗な水が使用されるが、両者は同じものであっても良く、何れか一方が不凍液であっても構わない。要するに、互いに混合しても化学変化を起こさない液同士であれば良い。図示した実施形態では、前記放熱液に工業用水が使用され、前記冷却液には、該放熱液より綺麗な水が使用されている。

【0017】

前記温度調節部２は、ハウジング１０の内部に、前記冷却液と放熱液とを熱交換させる熱交換器１１と、前記放熱液との熱交換により温度調節された冷却液を収容する冷却液タンク１２と、該冷却液タンク１２内の冷却液を前記熱負荷１００に向けて送り出す冷却液ポンプ１３と、予め入力されたプログラムに従って前記冷却液供給装置１全体を制御する制御装置１４とを有し、前記ハウジング１０の表面には、操作スイッチや表示灯等が設けられた操作・表示パネル１５が配設されている。

【0018】

また、前記ハウジング１０の内部においては、前記冷却液ポンプ１３の吐出口に冷却液吐出管１８が接続され、前記熱交換器１１の冷却液出口と前記冷却液タンク１２との間に冷却液回収管１９が接続され、前記熱交換器１１の冷却液入口に冷却液戻り管２０が接続され、前記熱交換器１１の放熱液入口に放熱液入口管２１が接続され、前記熱交換器１１の放熱液出口に放熱液出口管２２が接続されている。

【0019】

前記冷却液回収管１９には、冷却液の戻り側流路を開閉する冷却流路開閉弁２３と、前記熱交換器１１で温度調整されたあとの冷却液の温度を検出する第１温度センサ２４とが接続され、前記放熱液出口管２２には、前記第１温度センサ２４で検出される冷却液の温度に応じて前記制御装置１４で開閉制御される放熱流路開閉弁２５が接続されている。

【0020】

前記冷却流路開閉弁２３及び放熱流路開閉弁２５は、何れも、常閉形の２ポート電磁弁により形成されていて、前記制御装置１４に電気的に接続され、冷却液供給装置１が運転されていないときは、図示したように、非通電により閉弁状態にあって前記冷却液回収管１９及び放熱液出口管２２をそれぞれ閉鎖し、前記冷却液供給装置１が運転されているときは、通電により開弁状態に切り換わり、前記冷却液回収管１９及び放熱液出口管２２をそれぞれ開放する。

【0021】

なお、図示した例では、前記冷却流路開閉弁２３及び放熱流路開閉弁２５が、チェック機能を持った単動ソレノイド・スプリングリターン形のパイロット式２ポート電磁弁で形成されているが、チェック機能を持たない２ポート弁で形成することもできる。

【0022】

前記冷却液吐出管１８と前記冷却液戻り管２０とには、分岐管２６の一端と他端とが接続され、該分岐管２６に、前記冷却液戻り管２０から冷却液吐出管１８に向かう冷却液の逆流を阻止する分岐管用チェック弁２７が接続されている。この分岐管２６は、前記冷却液吐出管１８から熱負荷１００に向けて送り出される冷却液の一部を前記冷却液戻り管２０に分流させることにより、前記冷却液供給装置１の安全性を保つためのものである。

【0023】

また、前記冷却液吐出管１８には、前記熱負荷１００に向けて送り出される冷却液の温度を検出する第２温度センサ２９と、該冷却液の圧力を検出する圧力センサ３０とが接続され、前記冷却液戻り管２０には、熱負荷１００から還流してきた冷却液の流量を検出する冷却液流量センサ３１が接続され、前記放熱液入口管２１には、放熱液の流量を検出する放熱液流量センサ３２が接続されている。
前記第２温度センサ２９、圧力センサ３０、冷却液流量センサ３１、及び放熱液流量センサ３２は、それぞれ前記制御装置１４に電気的に接続され、各々の検出信号に基づいて冷却液供給装置１の制御や運転状況の表示、あるいは警報の発生等が行われる。

【0024】

また、前記冷却液タンク１２の内部には、前記冷却液Ｃの液位を検出する第１−第３の液位センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃと、該冷却液Ｃを加熱するためのヒータ３４と、該冷却液Ｃの温度が上昇し過ぎたとき作動して装置を停止させる温度フューズ３５とが設けられ、それぞれ前記制御装置１４に電気的に接続されている。
前記第１液位センサ３３ａは、液位が上限に達したことを検出し、第２液位センサ３３ｂは、液位が下限に近いことを検出し、第３液位センサ３３ｃは、液位が下限に達したことを検出し、それぞれ警報信号を発するものである。
前記ヒータ３４は、前記冷却液供給装置１の起動時等に前記冷却液の温度が低すぎる場合に、該冷却液を、熱負荷１００の冷却に適した温度になるように加熱するためのものである。

【0025】

前記ユーザー配管接続部３は、前記温度調節部２のハウジング１０の外部に配設されていて、前記冷却液吐出管１８に接続された冷却液流出管３８と、前記冷却液戻り管２０に接続された冷却液流入管３９と、前記放熱液入口管２１に接続された放熱液流入管４０と、前記放熱液出口管２２に接続された放熱液流出管４１とを有している。

【0026】

前記冷却液流出管３８と放熱液流入管４０とは、それらの中間点同士が第１バイパス管４２により接続され、前記冷却液流入管３９と放熱液流出管４１とは、それらの中間点同士が第２バイパス管４３により接続されている。そして、前記第１バイパス管４２には、前記放熱液流入管４０側から冷却液流出管３８側に向けて順次、前記放熱液を濾過するためのフィルタ４４と、該第１バイパス管４２を開閉する第１過熱防止弁４５と、前記冷却液流出管３８から放熱液流入管４０に向かう液の流れを阻止する第１チェック弁４６とが直列に接続され、前記第２バイパス管４３には、前記冷却液流入管３９側から放熱液流出管４１側に向けて順次、該第２バイパス管４３を開閉する第２過熱防止弁４７と、前記放熱液流出管４１から冷却液流入管３９に向かう液の流れを阻止する第２チェック弁４８とが接続されている。

【0027】

前記第１過熱防止弁４５及び第２過熱防止弁４７は、何れも、常開形の２ポート電磁弁によって形成されたもので、前記制御装置１４に電気的に接続され、該制御装置１４により、前記冷却液供給装置１が運転されていないときは、図示したように、非通電により開放状態にあって前記第１バイパス管４２及び第２バイパス管４３を開放（連通）し、前記冷却液供給装置１が正常に運転されているときは、通電により閉鎖状態に切り換わり、前記第１バイパス管４２及び第２バイパス管４３を閉鎖（遮断）するように制御される。

【0028】

なお、図示した例では、前記第１過熱防止弁４５及び第２過熱防止弁４７が、チェック機能を持った単動ソレノイド・スプリングリターン形のパイロット式２ポート電磁弁で形成されているが、チェック機能を持たない２ポート弁で形成することもできる。
また、前記第１過熱防止弁４５及び第２過熱防止弁４７は、ウオータハンマを抑制するため、図４に示すように、閉鎖動作及び開放動作がそれぞれ時間ｔ及びｔ′（秒）をかけてゆっくり行われるように構成されている。

【0029】

前記冷却液流出管３８には、前記第１バイパス管４２が接続された位置より前記温度調節部２側に寄った位置に、該温度調節部２に向かう液の逆流を阻止する第３チェック弁４９が接続されている。
図中の符号５０は、冷却液タンク１２に接続されたドレーンバルブ、符号５１は、前記ハウジング１０内の液漏れを検出する液漏れセンサである。

【0030】

前記構成を有する冷却液供給装置１で前記熱負荷１００を冷却するときは、前記冷却液流出管３８に、該熱負荷１００の入口に接続された熱負荷入口側ユーザー配管１０１ａを接続すると共に、前記冷却液流入管３９に、前記熱負荷１００の出口に接続された熱負荷出口側ユーザー配管１０１ｂを接続し、また、前記放熱液流入管４０に、前記放熱液供給装置１１０の放熱液ポンプ１１２の吐出口に接続された放熱液送出側ユーザー配管１１３ａ接続すると共に、該放熱液供給装置１１０の放熱部１１１の戻り口に接続された放熱液戻り側ユーザー配管１１３ｂを接続する。

【0031】

これにより、前記冷却液タンク１２、冷却液ポンプ１３、冷却液吐出管１８、冷却液流出管３８、熱負荷入口側ユーザー配管１０１ａ、熱負荷１００、熱負荷出口側ユーザー配管１０１ｂ、冷却液流入管３９、冷却液戻り管２０、熱交換器１１、及び冷却液回収管１９によって、前記冷却液Ｃが循環する冷却液循環路５４が形成され、また、前記放熱液供給装置１１０、放熱液送出側ユーザー配管１１３ａ、放熱液流入管４０、放熱液入口管２１、熱交換器１１、放熱液出口管２２、放熱液流出管４１、及び放熱液戻り側ユーザー配管１１３ｂによって、前記放熱液Ｒが循環する放熱液循環路５５が形成される。

【0032】

次に、前記冷却液供給装置１を用いて前記熱負荷１００を冷却する方法について説明する。図２は、第１の冷却方法における制御フローチャートである。
この第１の冷却方法において、ステップＳＴ１は、前記冷却液供給装置１の電源ブレーカ（不図示）がオンになって該冷却液供給装置１に通電されているときの状態である。このとき、前記第１バイパス管４２の第１過熱防止弁４５及び第２バイパス管４３の第２過熱防止弁４７は開放され、前記冷却流路開閉弁２３及び放熱流路開閉弁２５は閉鎖されているため、ユーザー側で用意された前記放熱液供給装置１１０が運転されていると、放熱液が、前記第１バイパス管４２及び第２バイパス管４３から冷却液循環路５４に流入して熱負荷１００に供給される。

【0033】

次に、ステップＳＴ２で、前記冷却液供給装置１即ち温度調節部２が起動しているか否かが判定される。未だ起動していないときは、停止と判断されてステップＳＴ１に戻り、該ステップＳＴ１とステップＳＴ２の制御が継続される。一方、前記温度調節部２の起動ボタンが押されて該温度調節部２が起動しているときは、ステップＳＴ３からステップＳＴ４へと進む。

【0034】

前記ステップＳＴ３では、前記第１過熱防止弁４５及び第２過熱防止弁４７がそれぞれ閉鎖状態に切り換えられることにより、前記第１バイパス管４２及び第２バイパス管４３が閉鎖され、前記熱負荷１００に対する前記放熱液の供給が停止する。

【0035】

続いて、前記ステップＳＴ４で、前記冷却液ポンプ１３の運転が開始されると共に、冷却液回収管１９に接続された冷却流路開閉弁２３が開放される。それと同時に、冷却液送出管に接続された放熱流路開閉弁２５も開放される。これにより、前記冷却液循環路５４内を冷却液が循環して前記熱負荷１００が冷却されると同時に、前記放熱液循環路５５内を放熱液が循環して、熱交換器１１内で該放熱液と前記冷却液との熱交換が行われることにより該冷却液の温度調節が行われる。

【0036】

このとき、前記熱交換器１１を出て冷却液タンク１２に向かう冷却液の温度は、前記第１温度センサ２４により検出され、その温度が設定温度より低い場合は、前記放熱流路開閉弁２５が閉鎖されることによって放熱液の循環が停止され、前記冷却液との熱交換が中断されて該冷却液の温度調節が中断される。そして、前記冷却液の温度が設定温度より高くなると、前記放熱流路開閉弁２５が開放されて放熱液の供給が再開されることにより、前記冷却液との熱交換が再開されて該冷却液の温度調節が再開される。

【0037】

続いて、ステップＳＴ５で、前記温度調節部２が正常に運転されているか否かの判定が行われる。そして、正常に運転されていると判定されたときは、ステップＳＴ４に戻って該ステップＳＴ４とステップＳＴ５との制御が継続して行われ、運転されていない（停止している）と判定されたときは、ステップＳＴ６からステップＳＴ７へと進む。

【0038】

前記温度調節部２が正常に運転されていない状態というのは、例えば、該温度調節部２が、停止ボタンを押すことによって通常停止した場合や、緊急停止ボタンの操作により緊急停止した場合、前記液位センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃや温度センサ２４，２９、圧力センサ３０、流量センサ３１，３２等からの異常信号を受信してアラーム停止した場合、あるいは電源ブレーカのオフや停電等によって非常停止した場合などである。

【0039】

前記ステップＳＴ６においては、前記冷却液ポンプ１３が停止されると共に、冷却流路開閉弁２３が閉鎖されることにより、熱負荷１００に対する冷却液の供給が停止される。同時に、放熱流路開閉弁２５が閉鎖されることにより、前記放熱液の循環も停止される。
また、前記ステップＳＴ７において、前記第１バイパス管４２の第１過熱防止弁４５と第２バイパス管４３の第２過熱防止弁４７とがそれぞれ開放される。

【0040】

なお、前記温度調節部２が電源ブレーカのオフや停電等によって非常停止した場合、前記冷却液供給装置１は非通電の状態になり、前記第１過熱防止弁４５及び第２過熱防止弁４７と、前記冷却流路開閉弁２３及び放熱流路開閉弁２５とは、それぞれ非通電状態になるため、前記第１過熱防止弁４５及び第２過熱防止弁４７は開放し、前記冷却流路開閉弁２３及び放熱流路開閉弁２５は閉鎖する。それらの切り換え動作はほぼ同時に行われるため、前記ステップＳＴ６とステップＳＴ７とはほぼ同時に行われることになる。

【0041】

以上の制御により、前記放熱液供給装置１１０の放熱液ポンプ１１２から、放熱液送出側ユーザー配管１１３ａを通じて放熱液流入管４０に送られた放熱液は、前記第１バイパス管４２を通じて冷却液流出管３８に流入し、熱負荷入口側ユーザー配管１０１ａを通じて熱負荷１００に供給され、該熱負荷１００を冷却する。そして、該熱負荷１００を冷却した放熱液は、熱負荷出口側ユーザー配管１０１ｂから冷却液流入管３９及び前記第２バイパス管４３を通じて放熱液流出管４１に流入し、前記放熱液戻り側ユーザー配管１１３ｂを経て前記放熱液供給装置１１０に帰還するといったように、前記熱負荷１００と放熱液供給装置１１０との間を循環し、該熱負荷１００を冷却する。

【0042】

このとき、前記放熱液流入管４０から前記第１バイパス管４２に流入する放熱液は、前記フィルタ４４を通ることによって濾過され、不純物が取り除かれるため、綺麗な冷却液と混合しても、該冷却液を汚染させることがない。前記フィルタ４４は、放熱液の種類によって適正なものを選択的に使用することができる。また、前記フィルタ４４は、冷却液と同じ放熱液を使用するときは、必ずしも設ける必要がない。

【0043】

このように、前記冷却液供給装置１は、前記温度調節部２の運転が何らかの異常によって停止し、冷却液が前記熱負荷１００に供給されなくなった場合でも、前記放熱液で直接熱負荷１００を冷却することができるため、該熱負荷１００の過熱を防止することができる。

【0044】

図３は、前記冷却液供給装置１で熱負荷１００を冷却する第２の冷却方法を示す制御フローチャートであり、図４は、この制御フローチャートに関するタイムチャートである。この第２の冷却方法が前記第１の冷却方法と異なる点は、前記温度調節部２が起動して前記第１及び第２バイパス管４２，４３の過熱防止弁４５，４７が閉鎖動作を開始したあとに、一定の遅延時間ｔ１をおいて冷却液ポンプ１３の運転を開始している点と、前記温度調節部２の運転が停止して前記冷却液ポンプ１３が停止したあと、前記過熱防止弁４５，４７が開放動作を開始するまでの間に、前記温度調節部２の運転停止の原因に応じて、遅延時間ｔ２をおいたりおかなかったりしている点である。

【0045】

即ち、図３及び図４において、ステップＳＴ３で前記第１バイパス管４２及び第２バイパス管４３の過熱防止弁４５，４７が閉鎖動作を開始したあと、ステップＳＴ４で前記冷却液ポンプ１３の運転が開始されると共に冷却流路開閉弁２３が開放されるまでの間に、ステップＳＴＤ１において一定の遅延時間ｔ１(秒)をおくことにより、前記冷却液ポンプ１３と冷却流路開閉弁２３とに動作遅れが生じるように制御される。

【0046】

前記遅延時間ｔ１をおく理由は次の通りである。即ち、前記過熱防止弁４５，４７は、前述したようにウオーターハンマ抑制の目的で閉鎖動作が時間ｔをかけてゆっくり行われるように構成されているため、この過熱防止弁４５，４７が完全に閉鎖したあと前記冷却液ポンプ１３の運転が開始されるように、前記遅延時間ｔ１が設定されているのである。従って、ｔ１＞ｔである。

【0047】

続いて、ステップＳＴ５において、前記温度調節部２が正常に運転されているか否かの判定が行われ、停止と判定されたときは、その停止の原因に応じてそれ以降は異なる制御が行われる。

【0048】

即ち、前記温度調節部２の停止の原因が、停止ボタンが押されて該温度調節部２が通常停止したことや、緊急停止ボタンの操作により緊急停止したこと、液位センサ３３ａ，３３ｂ，３３ｃや温度センサ、圧力センサ３０、流量センサ等からの異常信号を受信してアラーム停止したこと等にある場合、即ち通電状態で停止した場合には、前記ステップＳＴ５からステップＳＴ６Ａに進む。そして、このテップＳＴ６Ａで、前記冷却液ポンプ１３が停止されると共に、冷却流路開閉弁２３が閉鎖されたあと、ステップＳＴＤ２で一定の遅延時間ｔ２（秒）がおかれ、この遅延時間ｔ２が経過したあとにステップＳＴ７Ａに進み、前記第１バイパス管４２の第１過熱防止弁４５及び第２バイパス管４３の第２過熱防止弁４７が開放動作を開始するように制御される。

【0049】

前記ステップＳＴＤ２で一定の遅延時間ｔ２をおく理由は、前記冷却液ポンプ１３が停止したあと、前記冷却液循環路５４内の冷却液の圧力と、前記放熱液循環路５５内の放熱液の圧力との圧力差が無くなるのを待って、前記冷却液循環路５４内に放熱液を供給するためである。

【0050】

一方、前記温度調節部２の停止の原因が、電源ブレーカの遮断や停電等による非常停止である場合、即ち、非通電状態になることによって停止した場合には、前記ステップＳＴ５から、ステップＳＴ６Ｂ及びステップＳＴ７Ｂに進む。そして、前記テップＳＴ６Ｂで、前記冷却液ポンプ１３が停止されると共に、冷却流路開閉弁２３が閉鎖され、前記ステップＳＴ７Ｂで、前記第１バイパス管４２の第１過熱防止弁４５及び第２バイパス管４３の第２過熱防止弁４７が開放状態に切り換えられる。なお、このステップＳＴ６Ｂ及びステップＳＴ７Ｂの制御はほぼ同時に行われる。

【0051】

また、前記第２の冷却方法におけるステップＳＴ１及びステップＳＴ２の制御内容は、前記第１の冷却方法におけるステップＳＴ１及びステップＳＴ２の制御内容と実質的に同じである。

【0052】

なお、図１においては、前記冷却流路開閉弁２３が前記冷却液回収管１９に接続され、前記放熱流路開閉弁２５が前記放熱液出口管２２に接続されているが、前記冷却流路開閉弁２３を接続する場所は、前記ユーザー配管接続部３の冷却液流出管３８及び冷却液流入管３９以外の場所で冷却液の流路を開閉することができるところであればどこでも良く、また、前記放熱流路開閉弁２５を接続する場所も、前記ユーザー配管接続部３の放熱液流入管４０及び放熱液流出管４１以外の場所で放熱液の流路を開閉することができるところであればどこでも良い。

【0053】

また、前記実施形態においては、前記温度調節部２に冷却液タンク１２が設けられているが、この冷却液タンク１２は、前記冷却液Ｃの液量の変化を吸収するためのバッファであると同時に、前記冷却液ポンプ１３からの液漏れを受けるためのものであるため、必ずしも必要なものではなく、それを省略することもできる。この冷却液タンク１２を省略した場合には、前記冷却液ポンプ１３には、タンクがない場合に適した構造のものが使用され、この冷却液ポンプ１３と前記冷却液回収管１９とが直接接続される。また、前記ヒータ３４や液位センサあるいは温度ヒューズ等も省略される。

【0054】

更に、前記実施形態では、前記第１バイパス管４２及び第２バイパス管４３に接続された過熱防止弁４５，４７が電磁弁で構成されているが、この過熱防止弁は、手動操作で機械的に開閉する方式の２ポート弁で構成し、前記温度調節部２が何らかの異常が原因で停止した場合に、前記第１バイパス管４２及び第２バイパス管４３を手動で開閉操作するように構成することもできる。

【符号の説明】

【0055】

１ 冷却液供給装置
２ 温度調節部
３ ユーザー配管接続部
１０ ハウジング
１１ 熱交換器
１３ 冷却液ポンプ
２３ 冷却流路開閉弁
２５ 放熱流路開閉弁
３８ 冷却液流出管
３９ 冷却液流入管
４０ 放熱液流入管
４１ 放熱液流出管
４２ 第１バイパス管
４３ 第２バイパス管
４４ フィルタ
４５ 第１過熱防止弁
４６ 第１チェック弁
４７ 第２過熱防止弁
４８ 第２チェック弁
４９ 第３チェック弁
５４ 冷却液循環路
５５ 放熱液循環路
１００ 熱負荷
１０１ａ 熱負荷入口側ユーザー配管
１０１ｂ 熱負荷出口側ユーザー配管
１１０ 放熱液供給装置
１１３ａ 放熱液送出側ユーザー配管
１１３ｂ 放熱液戻り側ユーザー配管
Ｃ 冷却液
Ｒ 放熱液
ｔ１，ｔ２ 遅延時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】