局部控制热流以便更精确地调控机器温度制造技术

技术编号:2782511 阅读:287 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种温度调控方法和系统(100),包括具有流体的池(112),该流体具有温度值,使得在局部温度控制器的控制范围内,可以达到局部设定值的温度。管道系统(101)将该流体从所述池传送到一个或多个需要进行温度控制的部件。在所述流体路径之一中的热发生器/排热设备(110)被放置在需要进行温度控制的部件处或者在其附近。对于每个热发生器/排热设备而言,局部温度控制器(116)和反馈传感器(114)被配置成控制该热发生器/排热设备,使得与位于或者接近需要进行温度控制的部件的流体处发生热交换从而导致局部温度,该局部温度由控制反馈传感器监视,以便局部地并且精确地维持在所述局部设定值的温度。

Partial control of heat flow to regulate machine temperature more precisely

A temperature control method and system (100), includes a fluid pool (112), the temperature value with the fluid, the control range in the local temperature controller, can achieve the local temperature setting value. The pipe system (101) transfers the fluid from the tank to one or more components that require temperature control. A heat generator / heat removal device (110) in one of the fluid paths is placed at or near a component that requires temperature control. For each heat generator / heat removal equipment, local temperature controller (116) and a feedback sensor (114) configured to control the heat generator / heat removal equipment, which is located in or near the fluid position and the need for temperature control of components of the heat exchange occurs which leads to the local temperature, the local temperature is controlled by the feedback sensor monitoring so, locally and accurately maintain the set value at the local temperature.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】局部控制热流以便更精确地调控机器温度本公开涉及温度控制系统,更具体地说涉及一种系统和方法,其 提供局部温度控制以便允许在系统的不同区域进行独立而精确的温度 调控。在许多系统中,需要冷却水以便从热产生源中排出热量。热产生 源可以包括马达、传动器、铸模、工艺或其他能源。需要热调控来使 机器部件、产品和或加工温度处于良好状态,以便为设备的正确操作 做准备以及确保可预测的加工行为。在这样的系统中,通常从温控的 蓄水池中供应冷却水。然而,快速的温度控制几乎是不可能的,因为 需要花费时间来调节蓄水池中的冷却水体积。此外,该温度限于单个 温度设定值。参照附图说明图1,其示出了一种机器冷却装置10。冷却水通常由蓄水池 12供应,其经过温度控制到达管道网络14。该管道系统14可以包括 多个关口 (pass)(热交换器l5),以便在系统中的不同位置从多个 热源将热量排出和或使要求一定绝对温度级别的部件处于良好状态。 蓄水池12中的水温设定值通常设定为固定值,或者在具有温度传感器 的非常慢的反馈环中进行控制以便补偿漂移效应(drift effect)。 在要求精确而稳定的机器温度的高精度机器或设备16中,这种冷却方 法具有一些重大的缺陷,即池的容量使得它不可能响应或者快速预测 机器中的温度或热负荷变化,这导致温度的波动。而且,单池U的冷 却水经常并行地供应给机器中的多个热交换器,根据流向局部交换器 和局部热源的冷却水流量,这将局部地导致不同的平均机器温度。例 如,池12供给歧管(manifold) 18,该歧管提供给三个管路20、 21 和22。每条路径到达机器的不同部分因而导致了不同的热负载,但是 所有的路径都返回到冷却单元池12。机器中有大大小小的热源,大的热源将需要大的冷却水流量以便 实现或多或少均匀的机器温度。因为需要更高的泵浦功率(pumpingpower),大的制冷水流量引起振动。这些振动是高精度机器中的机械 振动的主要来源之一。依照示例性实施例,通过使用局部受控的热发生器和散热器,由 流体排出或者添加的热量导致更佳和更快受控的局部机器温度。温度调控系统包括热发生器/排热设备,其在需要进行温度控制的 部件或在接近该部件的位置处,耦合到管道系统。该管道系统配置成 传送有一定温度值的流体,在局部温度控制的控制范围内,对于一个 或多个需要进行温度控制的部件可以达到局部设定值温度。具有反馈 传感器的控制器被配置成控制热发生器/排热设备,使得与到达、位于 或者接近需要进行温度控制的部件的流体进行的热交换量,产生局部 温度,其由所述控制反馈传感器监视、精确地维持在所述控制器设定 值温度。温度调控方法和系统,包括具有流体的池,该流体具有温度值, 使得在局部温度控制器的控制范围内,可以达到局部设定值温度。管 道系统将该流体从所述池并行地传送到一个或多个需要进行温度控制 的部件。在所述流体路径之一中的热发生器/排热设备放置在需要进行 温度控制的部件处或该部件附近。对于每个热发生器/排热设备而言, 局部温度控制器和反馈传感器被配置成控制该热发生器/排热设备,使 得在与位于或者接近需要进行温度控制的部件处,通过流体交换的热 量导致局部温度,该局部温度由控制反馈传感器监视,以便局部地并 且精确地维持在所述局部设定值温度。根据本申请的示例性实施例的下列详细描述,本申请的这些和其他的目的、特征和优点将变得显而易见,所述描述应当结合附图来进 行阅读。本申请将详细地给出参照下列附图的优选实施例的下列描述,其中图1为示出了 一种现有技术机器冷却装置的示意图2为示出了依照一个示例性实施例的机器冷却装置的示意图,所述机器冷却装置具有局部温度控制设备,该局部温度控制设备分布在机器中以便提供局部热流控制;图3为示出了示例性的热流控制设备的截面图,该热流控制设备 具有前馈和反馈传感器以便监视和控制输入和输出流体温度;图4为示出了具有局部加热器的示例性热流控制设备的截面图, 该局部加热器(heater)放置在流区域之外;图5为示出了具有反馈传感器的示例性热流控制设备的截面图, 该反馈传感器安装在待进行温度控制的机器部件上或机器部件内;图6为示出了示例性的热流控制设备的截面图,其中所述设备包 括安装在待进行温度控制的机器部件上或机器部件内的反馈传感器和 加热器;以及图7为示出了具有不同温度流体的示例性热流控制设备的截面图, 所述不同温度流体混合在一起以便达到期望的输出温度流,其中所述 至少 一 个流由阀门进行门控以便控制输出流体温度。本申请示例性的提供了一种系统、装置和方法,通过使用单池提 升系统的快速而精确的温度控制。尽管本专利技术可以采用多个池,但是 这里描述的示例性的实施例可以共有单个池,因为可以局部地控制每 个感兴趣点的温度。应当理解的是,这些附图中示出的部件可以以不同的硬件形式来 实现。尽管在冷却液和局部加热器(local heater)方面来描述实施 例,但是也可以采用热流体和冷却设备这两种相反的情况。冷却设备 可以包括,例如在热主流(hot main stream)中混合冷流或者局部地 使用冷却液类型的热交换器。此外,根据环境状况,可以在单个位置 局部i也进4于加热和制冷。可以以许多方式实现加热和制冷部件。例如,加热线圈可以包括 通过管状物的热流体、电阻性线團、辐射或者任何其他加热方法。出 于说明的目的,这里描述的加热部件包4舌电阻性加热线圈;然而,如 上所述,本专利技术并不限于这种类型的加热部件。在图中所描述的部件 可以按照不同的组合来实现,并且提供了可以结合在单个部件或多个 部件中的功能。例如,单个机器可以具有单个温度控制设备或者多个 温度控制设备,该温度控制设备采用了 一个或多个受控的温度池。现在参照附图,其中相似的附图标记代表相同或者相似的部件, 首先参照图2,其示例性地示出了系统100,该系统用于局部地监视和控制温度。在机器102的原理结构图中,示出了系统100,(在图中) 机器102有三个局部位置,分别是104、 106、 108,其中使用管道系统 IOI局部地控制温度。其中,在本专利技术的实施例中,可以适用的其他配 置和机器包括聚合物造型、轴承、具有机电部件的设备、马达、致动 器、电流引起的电阻发热、激光器/二极管或半导体部件、几何测量机 器、IC制造设备或者需要在一个或多个位置进行温度控制的任何其他 应用。局部热部件(heat element) 110净皮用来局部地控制由i者如水之类 的循环池流体211 (图2)添加/排出的热量。优选地,流体211包括 单相液体,不过也可以采用单相气体。有利的是,机器设备或者感兴 趣区域的局部温度可以通过使用局部热部件110来更好且更快地进行 控制。在一个实施例中,为了利用加热器实现正热和负热(热排出) 的控制,将所述的输入流体温度设置为低于机器温度期望值的某个点, 使得在标称情况下所述的加热器(heater)总是产生热。例如,在特定的情况下,精密机器可能需要22. oo士o. oix:的局部温度调节,冷却池 112中冷却液(例如水)的温度可以被设为约n.5x:。 一般来说,将 所述的输入流体温度设置成某个值,使得在局部温度控制的控制范围 内,可以实现或达到该局部设定值的温度。通过使用更低温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度调控系统(100),其包括 具有流体的池(112),该流体具有温度值,使得在局部温度控制器(116)的控制范围内,可以达到局部设定值温度;管道系统(101),其将该流体从所述池传送到一个或多个需要进行温度控制的部件;至少一个热发生器/排热设备(110),在所述流体路径之一中,其被放置在需要进行温度控制的部件(118)处或在其附近;以及 对于每个热发生器/排热设备,局部温度控制器(116)和反馈传感器(114)被设置成控制该热发生器/排出设备,使得与位于或者接近需要进行温度控制的部件的流体发生热交换,从而导致由控制反馈传感器监视的局部温度局部地并且精确地维持在所述局部设定值温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:TAM鲁伊尔HJ埃金克J范德桑登RTH梅森J德克斯
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[]

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