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課題

供給対象に供給する熱媒液の流量を低コストで容易に把握可能とする。

解決手段

配管P0,P1を介して供給対象Xに冷却水Wを圧送するポンプ4と、配管P1に配設されて供給対象Xに圧送される冷却水Wの温度を調整する熱交換器5とを備え、熱交換器5によって温度調整した冷却水Wを供給対象Xに供給して供給対象Xの温度を調整可能に構成された温度調整装置1であって、配管P1に配設された圧力センサ6と、圧力センサ6からのセンサ信号S6に基づいて配管P1内の冷却水Wの圧力を特定する圧力特定処理、および特定した圧力に基づいて供給対象Xに圧送される冷却水Wの流量を特定する流量特定処理を実行する制御部9とを備え、制御部9は、流量特定処理によって特定した流量を報知する流量報知処理、および流量特定処理によって特定した流量が予め規定された正常時流量範囲を外れたときに外れたことを報知する流量異常報知処理を実行する。

概要

背景

この種の温度調整装置として、出願人は、設定された温度まで冷却した冷却液レーザ加工機等の被冷却物に供給することで被冷却物を冷却する冷却装置を下記の特許文献1に開示している。この冷却装置は、冷却液を貯液可能に構成されると共に冷却液供給ラインおよび冷却液戻りラインを介して被冷却物に接続された冷却液タンクと、冷却液供給ラインに配設されて冷却液タンクから被冷却物に冷却液を圧送する送液ポンプと、冷凍サイクル蒸発器に相当する要素を内蔵して冷却液供給ラインに配設された熱交換器と、冷却装置を総括的に制御する制御部とを備えて構成されている。また、上記の冷却液供給ラインには、冷却液の圧力を検出する液圧計、および冷却液の温度を検出する液温センサが配設されている。

この冷却装置による被冷却物の冷却に際しては、まず、制御部が冷凍サイクルにおける圧縮機の動作を開始させる。この場合、この冷却装置では、インバータユニットからの供給電力によって動作する電動モータ動力源として備えた回転数可変型の圧縮機が採用されており、制御部は、インバータユニットを制御することによって圧縮機(電動モータ)の回転数を段階的に増加させて冷媒圧縮量を徐々に増加させる。これにより、圧縮機によって圧縮された冷媒凝縮器において凝縮された後に、膨張弁を通過して熱交換器(蒸発器)内に吐出され、熱交換器において冷媒と冷却水とが熱交換させられて冷却水が冷却される。

一方、制御部は、冷凍サイクルの圧縮機等の制御と並行して送液ポンプを動作させる。この際には、送液ポンプによって冷却液タンクから被冷却物に向かって圧送される冷却液が熱交換器を通過する際に冷却され、これにより、低温の冷却液が被冷却物に供給されて被冷却物が冷却される。また、被冷却物を冷却することで温度上昇した冷却液は、冷却液戻りラインを介して冷却液タンクに回収される。この場合、制御部は、液温センサからのセンサ信号に基づいて被冷却物に供給されている冷却液の液温を特定し、特定した温度が目標温度となるように、冷凍サイクルの各構成要素をフィートバック制御する。これにより、目標温度範囲内の温度まで冷却した冷却液を被冷却物に対して継続的に供給することが可能となる。

概要

供給対象に供給する熱媒液の流量を低コストで容易に把握可能とする。配管P0,P1を介して供給対象Xに冷却水Wを圧送するポンプ4と、配管P1に配設されて供給対象Xに圧送される冷却水Wの温度を調整する熱交換器5とを備え、熱交換器5によって温度調整した冷却水Wを供給対象Xに供給して供給対象Xの温度を調整可能に構成された温度調整装置1であって、配管P1に配設された圧力センサ6と、圧力センサ6からのセンサ信号S6に基づいて配管P1内の冷却水Wの圧力を特定する圧力特定処理、および特定した圧力に基づいて供給対象Xに圧送される冷却水Wの流量を特定する流量特定処理を実行する制御部9とを備え、制御部9は、流量特定処理によって特定した流量を報知する流量報知処理、および流量特定処理によって特定した流量が予め規定された正常時流量範囲を外れたときに外れたことを報知する流量異常報知処理を実行する。

目的

本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、供給対象に供給する熱媒液の流量を低コストで容易に把握し得る温度調整装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

供給用配管を介して供給対象熱媒液を圧送するポンプと、前記熱媒液の通過が可能に構成されて前記供給用配管に配設されると共に前記供給対象に圧送される当該熱媒液の温度を調整する温度調整器とを備え、前記温度調整器によって温度調整した前記熱媒液を前記供給対象に供給して当該供給対象の温度を調整可能に構成された温度調整装置であって、前記供給用配管に配設された圧力センサと、前記圧力センサからのセンサ信号に基づいて前記供給用配管内の前記熱媒液の圧力を特定する圧力特定処理、および当該圧力特定処理によって特定した前記圧力に基づいて前記供給対象に圧送される前記熱媒液の流量を特定する流量特定処理を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記流量特定処理によって特定した前記流量を報知する流量報知処理、および前記流量特定処理によって特定した前記流量が予め規定された正常時流量範囲を外れたときに当該外れたことを報知する流量異常報知処理の少なくとも一方を実行する温度調整装置。

請求項2

前記温度調整器は、前記供給用配管における前記ポンプと前記供給対象との間に配設され、前記圧力センサは、前記供給用配管における前記温度調整器と前記供給対象との間に配設される請求項1記載の温度調整装置。

請求項3

当該温度調整装置の動作条件を設定する動作条件設定画面、および当該温度調整装置の動作状態を表示する動作状態表示画面を表示可能に構成されると共に、前記動作条件の設定操作が可能に構成されたタッチパネルを備え、前記処理部は、前記特定した流量を前記流量報知処理において前記タッチパネルにおける前記動作状態表示画面に表示して報知する請求項1または2記載の温度調整装置。

請求項4

前記処理部は、前記圧力特定処理によって特定した前記圧力が予め規定された正常時圧力範囲を外れたときに当該外れたことを報知する圧力異常報知処理、および前記圧力特定処理によって特定した前記圧力が予め規定された異常時圧力を超えたときに前記ポンプの動作を停止させる動作停止処理の少なくとも一方を実行する請求項1から3のいずれかに記載の温度調整装置。

請求項5

前記処理部は、前記圧力異常報知処理の実行後に前記圧力特定処理によって特定した前記圧力が前記正常時圧力範囲の上限値よりも高い値に規定されている前記異常時圧力を超えたときに前記動作停止処理を実行する請求項4記載の温度調整装置。

請求項6

前記熱媒液を貯液可能な貯液槽を備え、前記ポンプは、前記貯液槽に貯液された前記熱媒液を前記供給対象に圧送する請求項1から5のいずれかに記載の温度調整装置。

請求項7

前記温度調整器は、冷凍サイクルにおける蒸発器を備えて当該蒸発器内冷媒と前記ポンプによって圧送される前記熱媒液とを熱交換させることで当該熱媒液の温度を調整可能に構成されている請求項1から6のいずれかに記載の温度調整装置。

技術分野

0001

本発明は、温度調整器によって温度調整した熱媒液供給対象に供給して供給対象の温度を調整可能に構成された温度調整装置に関するものである。

背景技術

0002

この種の温度調整装置として、出願人は、設定された温度まで冷却した冷却液レーザ加工機等の被冷却物に供給することで被冷却物を冷却する冷却装置を下記の特許文献1に開示している。この冷却装置は、冷却液を貯液可能に構成されると共に冷却液供給ラインおよび冷却液戻りラインを介して被冷却物に接続された冷却液タンクと、冷却液供給ラインに配設されて冷却液タンクから被冷却物に冷却液を圧送する送液ポンプと、冷凍サイクル蒸発器に相当する要素を内蔵して冷却液供給ラインに配設された熱交換器と、冷却装置を総括的に制御する制御部とを備えて構成されている。また、上記の冷却液供給ラインには、冷却液の圧力を検出する液圧計、および冷却液の温度を検出する液温センサが配設されている。

0003

この冷却装置による被冷却物の冷却に際しては、まず、制御部が冷凍サイクルにおける圧縮機の動作を開始させる。この場合、この冷却装置では、インバータユニットからの供給電力によって動作する電動モータ動力源として備えた回転数可変型の圧縮機が採用されており、制御部は、インバータユニットを制御することによって圧縮機(電動モータ)の回転数を段階的に増加させて冷媒圧縮量を徐々に増加させる。これにより、圧縮機によって圧縮された冷媒凝縮器において凝縮された後に、膨張弁を通過して熱交換器(蒸発器)内に吐出され、熱交換器において冷媒と冷却水とが熱交換させられて冷却水が冷却される。

0004

一方、制御部は、冷凍サイクルの圧縮機等の制御と並行して送液ポンプを動作させる。この際には、送液ポンプによって冷却液タンクから被冷却物に向かって圧送される冷却液が熱交換器を通過する際に冷却され、これにより、低温の冷却液が被冷却物に供給されて被冷却物が冷却される。また、被冷却物を冷却することで温度上昇した冷却液は、冷却液戻りラインを介して冷却液タンクに回収される。この場合、制御部は、液温センサからのセンサ信号に基づいて被冷却物に供給されている冷却液の液温を特定し、特定した温度が目標温度となるように、冷凍サイクルの各構成要素をフィートバック制御する。これにより、目標温度範囲内の温度まで冷却した冷却液を被冷却物に対して継続的に供給することが可能となる。

先行技術

0005

特許第4976240号公報(第4−9頁、第1−8図)

発明が解決しようとする課題

0006

ところが、出願人が開示している冷却装置には、以下の改善すべき課題が存在する。すなわち、出願人が開示している冷却装置では、冷却液の液温が目標温度となるように制御部が冷凍サイクルの各構成要素をフィートバック制御することで被冷却物を目標温度範囲内の温度に冷却する構成が採用されている。この場合、例えば、送液ポンプの動作不良や、冷却液タンクに貯液されている冷却液の液量不足(一例として、被冷却物からの冷却液の回収量不足)に起因して、被冷却物に対して十分な量の冷却液を供給するのが困難な状態となったときには、供給する冷却液の液温が目標温度まで冷却されていたとしても、被冷却物を十分に冷却するのが困難となるおそれがある。

0007

一方、出願人が開示している冷却装置では、前述したように、冷却液の圧力を検出する液圧計が冷却液供給ラインに配設されている。したがって、圧力計の表示を参照することで、送液ポンプが十分な圧送力で冷却液を圧送しているか否か(送液ポンプが正常に動作しているか否か)を把握することが可能となっている。しかしながら、この種の装置の使用に不慣れ利用者にとっては、冷却液供給ライン内の冷却液の圧力を見ただけでは、被冷却物に対して必要十分な量の冷却液が供給されているか否かを判断するのが困難となっている。このため、出願人は、利用者から要望があったときに、冷却液供給ラインに流量計別途取り付けることにより、冷却装置から被冷却物に供給する冷却液の流量を把握可能としている。

0008

しかしながら、比較的安価な機械式の流量計を採用したときには、冷却液中に含まれる各種成分の固着等によって正確な流量を表示することが困難な状態を招き易く、保守作業が煩雑となる。一方、電気式の流量計を採用することによって長期間に亘って正確な流量を表示可能な状態を維持することができるが、電気式の流量計が高価であるため、その導入コストが嵩むこととなる。このように、出願人が開示している冷却装置では、被冷却物に供給する冷却液の流量を把握しようとしたときに、煩雑な保守作業が必要となり、保守作業の負担を軽減しようとしたときは、導入コストが嵩むという課題が存在するため、この点を改善するのが好ましい。

0009

本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、供給対象に供給する熱媒液の流量を低コストで容易に把握し得る温度調整装置を提供することを主目的とする。

課題を解決するための手段

0010

上記目的を達成すべく請求項1記載の温度調整装置は、供給用配管を介して供給対象に熱媒液を圧送するポンプと、前記熱媒液の通過が可能に構成されて前記供給用配管に配設されると共に前記供給対象に圧送される当該熱媒液の温度を調整する温度調整器とを備え、前記温度調整器によって温度調整した前記熱媒液を前記供給対象に供給して当該供給対象の温度を調整可能に構成された温度調整装置であって、前記供給用配管に配設された圧力センサと、前記圧力センサからのセンサ信号に基づいて前記供給用配管内の前記熱媒液の圧力を特定する圧力特定処理、および当該圧力特定処理によって特定した前記圧力に基づいて前記供給対象に圧送される前記熱媒液の流量を特定する流量特定処理を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記流量特定処理によって特定した前記流量を報知する流量報知処理、および前記流量特定処理によって特定した前記流量が予め規定された正常時流量範囲を外れたときに当該外れたことを報知する流量異常報知処理の少なくとも一方を実行する。

0011

また、請求項2記載の温度調整装置は、請求項1記載の温度調整装置において、前記温度調整器は、前記供給用配管における前記ポンプと前記供給対象との間に配設され、前記圧力センサは、前記供給用配管における前記温度調整器と前記供給対象との間に配設される。

0012

さらに、請求項3記載の温度調整装置は、請求項1または2記載の温度調整装置において、当該温度調整装置の動作条件を設定する動作条件設定画面、および当該温度調整装置の動作状態を表示する動作状態表示画面を表示可能に構成されると共に、前記動作条件の設定操作が可能に構成されたタッチパネルを備え、前記処理部は、前記特定した流量を前記流量報知処理において前記タッチパネルにおける前記動作状態表示画面に表示して報知する。

0013

また、請求項4記載の温度調整装置は、請求項1から3のいずれかに記載の温度調整装置において、前記処理部は、前記圧力特定処理によって特定した前記圧力が予め規定された正常時圧力範囲を外れたときに当該外れたことを報知する圧力異常報知処理、および前記圧力特定処理によって特定した前記圧力が予め規定された異常時圧力を超えたときに前記ポンプの動作を停止させる動作停止処理の少なくとも一方を実行する。

0014

さらに、請求項5記載の温度調整装置は、請求項4記載の温度調整装置において、前記処理部は、前記圧力異常報知処理の実行後に前記圧力特定処理によって特定した前記圧力が前記正常時圧力範囲の上限値よりも高い値に規定されている前記異常時圧力を超えたときに前記動作停止処理を実行する。

0015

また、請求項6記載の温度調整装置は、請求項1から5のいずれかに記載の温度調整装置において、前記熱媒液を貯液可能な貯液槽を備え、前記ポンプは、前記貯液槽に貯液された前記熱媒液を前記供給対象に圧送する。

0016

さらに、請求項7記載の温度調整装置は、請求項1から6のいずれかに記載の温度調整装置において、前記温度調整器は、冷凍サイクルにおける蒸発器を備えて当該蒸発器内の冷媒と前記ポンプによって圧送される前記熱媒液とを熱交換させることで当該熱媒液の温度を調整可能に構成されている。

発明の効果

0017

請求項1記載の温度調整装置によれば、処理部が、供給用配管内の熱媒液の圧力を特定する圧力特定処理、および特定した圧力に基づいて供給対象に圧送される熱媒液の流量を特定する流量特定処理を実行すると共に、特定した流量を報知する流量報知処理、および特定した流量が予め規定された正常時流量範囲を外れたことを報知する流量異常報知処理の少なくとも一方を実行することにより、流量計を別途配設することなく、温度調整装置から供給対象への熱媒液の流量を特定することができるため、煩雑な保守作業が不要となり、かつ高価な流量計の導入が不要となる結果、供給対象に対する熱媒液の流量を低コストで容易に把握させることができる。

0018

また、請求項2記載の温度調整装置によれば、供給用配管におけるポンプと供給対象との間に温度調整器を配設すると共に、供給用配管における温度調整器と供給対象との間に圧力センサを配設することにより、温度調整器の通過抵抗圧力損失)の影響を受けない圧力に基づいて流量を特定することができるため、温度調整装置から供給対象への熱媒液の流量を正確に特定することができる。

0019

さらに、請求項3記載の温度調整装置によれば、処理部が、特定した流量を流量報知処理においてタッチパネルにおける動作状態表示画面に表示して報知することにより、特定した流量を正確かつ容易に把握させることができるだけでなく、温度調整装置を操作するための操作スイッチと、流量特定処理によって特定した流量等を表示するための表示部とを別個に設けた構成と比較して、温度調整装置の制御パネルコンパクトにまとめることができる。

0020

また、請求項4記載の温度調整装置によれば、処理部が、圧力特定処理によって特定した圧力が予め規定された正常時圧力範囲を外れたことを報知する圧力異常報知処理、および特定した圧力が予め規定された異常時圧力を超えたときにポンプの動作を停止させる動作停止処理の少なくとも一方を実行することにより、温度調整装置(ポンプ)や供給対象が故障する事態を確実かつ容易に回避することができる。

0021

さらに、請求項5記載の温度調整装置によれば、処理部が、圧力異常報知処理の実行後に圧力特定処理によって特定した圧力が正常時圧力範囲の上限値よりも高い値に規定されている異常時圧力を超えたときに動作停止処理を実行することにより、圧力の異常が検知されたときにポンプが直ちに停止される構成とは異なり、圧力異常報知処理によって異常が生じていることを把握した利用者が、ポンプの停止の準備を行った後にポンプを停止させることができるため、供給対象において熱媒液が供給されないことで生じる不都合を十分に回避することができる。

0022

また、請求項6記載の温度調整装置によれば、ポンプが、貯液槽に貯液された熱媒液を供給対象に圧送することにより、貯液槽内に十分な量の熱媒液を貯液しておくことで、供給対象に供給すべき熱媒液が不足する事態を回避することができ、供給対象に対して熱媒液を安定的に供給することができる。

0023

さらに、請求項7記載の温度調整装置によれば、冷凍サイクルにおける蒸発器を備えて蒸発器内の冷媒とポンプによって圧送される熱媒液とを熱交換させることで熱媒液の温度を調整可能に温度調整器を構成したことにより、温度調整器において冷却した熱媒液によって供給対象を十分に冷却することができる。

図面の簡単な説明

0024

本発明の実施の形態に係る温度調整装置1の構成図である。
本発明の実施の形態に係る温度調整装置1において冷却水Wの供給時に測定される配管P1b内の圧力、ポンプ4の回転数(供給電力の周波数)および冷却水Wの流量の関係の一例について説明するための説明図である。
本発明の実施の形態に係る温度調整装置1の制御部9によって実行される流量圧力監視処理20のフローチャートである。

実施例

0025

以下、添付図面を参照して、温度調整装置の実施の形態について説明する。

0026

図1に示す温度調整装置1は、「温度調整装置」の一例である循環型の温度調整装置(チラー)であって、貯液槽2、冷凍サイクル3、ポンプ4、熱交換器5、圧力センサ6、温度センサ7、タッチパネル8および制御部9を備え、後述するように熱交換器5によって温度調整した冷却水Wを供給対象Xに供給することで供給対象Xの温度を調整することができるように構成されている。なお、本例の温度調整装置1では、「熱媒液」の一例である冷却水Wとして工業用蒸留水を供給対象Xに供給可能に構成されているが、工業用蒸留水に代えて、上水道水エチレングリコール等の各種の液体を「熱媒液」として供給する構成を採用することもできる。

0027

貯液槽2は、一例として、ステンレススチール等の板材を折り曲げ加工することによって冷却水Wを貯液可能な箱状に形成されると共に、図示しない筐体内に設置されている。この場合、本例の温度調整装置1では、一例として貯液槽2の上にポンプ4が取り付けられており、ポンプ4が吸水管P0を介して貯液槽2内の冷却水Wを汲み上げて配管P1を介して供給対象Xに圧送する(供給する)構成が採用されている。なお、本例では、上記の吸水管P0および配管P1が相まって「供給用配管」が構成されている。また、貯液槽2には、供給対象Xに供給した冷却水Wを回収して貯液するための配管P2(回収用配管)が接続されている。なお、この貯液槽2には、新たな冷却水Wを吸水するための吸水管や、貯液量に応じて吸水管を開閉するフロート弁等が配設されているが、温度調整装置1の構成に関する理解を容易とするために、それらについての図示および説明を省略する。

0028

冷凍サイクル3は、圧縮機11、凝縮器12、膨張弁13、蒸発器14およびファン15を備えている。この場合、本例の温度調整装置1では、前述した筐体の側面に凝縮器12が取り付けられると共に筐体の天面にファン15が取り付けられている。これにより、本例の温度調整装置1では、ファン15によって筐体内の空気を排気することで筐体の周囲の空気が筐体内に取り込まれ、この際に、取り込まれる空気が凝縮器12を通過させられることによって凝縮器12(凝縮器12内の冷媒)が冷却される。また、本例の温度調整装置1では、一例として電子膨張弁で膨張弁13が構成されている。さらに、本例の温度調整装置1では、後述するように、蒸発器14が熱交換器5内に構成されている。なお、冷凍サイクル3における上記の各構成要素以外の構成要素や、それらの構成要素を含めた各構成要素の動作原理については公知のため、詳細な説明を省略する。

0029

ポンプ4は、回転数可変型のモータ(一例として、図示しないインバータユニットから供給される電力の周波数に応じた回転速で回転するモータ)を動力源として備え、前述したように、貯液槽2の上に配設されて貯液槽2内の冷却水Wを供給対象Xに圧送する。この場合、貯液槽2が吸水管P0および配管P1,P2を介して供給対象Xに接続されている本例の温度調整装置1では、ポンプ4が配管P1を介して供給対象Xに冷却水Wを供給する圧力によって供給対象Xから配管P2を介して冷却水Wが貯液槽2に回収される。

0030

熱交換器5は、「温度調整器」の一例であって、前述したように、その内部に冷凍サイクル3の蒸発器14が構成されると共に、冷却水Wの通過が可能に構成されて配管P1に配設されている。この場合、本例の温度調整装置1では、熱交換器5が配管P1におけるポンプ4と供給対象Xとの間に配設されている。なお、以下の説明においては、配管P1におけるポンプ4と熱交換器5との間の部位を配管P1aともいい、配管P1における熱交換器5と供給対象Xとの間の部位を配管P1bともいう。この熱交換器5は、冷凍サイクル3の膨張弁13を通過させられて蒸発器14内に吐出される冷媒と、ポンプ4によって圧送される冷却水Wとを熱交換させることで、温度調整装置1から供給対象Xに向かって圧送される冷却水Wの温度を調整する(冷却水Wを冷却する)。また、本例の温度調整装置1では、貯液槽2に貯液されている冷却水W内に埋没するように熱交換器5が貯液槽2内に収容されている。

0031

圧力センサ6は、「圧力センサ」の一例であって、配管P1b(配管P1における熱交換器5と供給対象Xとの間)に配設されてポンプ4によって配管P1内を供給対象Xに向けて圧送される冷却水Wの圧力を検出してセンサ信号S6を出力する。温度センサ7は、配管P1b(配管P1における熱交換器5と供給対象Xとの間)に配設されてポンプ4によって配管P1内を供給対象Xに向けて圧送される冷却水Wの温度を検出してセンサ信号S7を出力する。タッチパネル8は、図示しない制御パネルに配設されて、温度調整装置1の動作条件を設定する動作条件設定画面、および温度調整装置1の動作状態を表示する動作状態表示画面を表示可能に構成されると共に(図示せず)、動作条件設定画面に表示される疑似操作スイッチのタッチ操作によって動作条件の設定操作が可能に構成されている。

0032

制御部9は、「処理部」の一例であって、温度調整装置1を総括的に制御する。具体的には、制御部9は、圧縮機11に制御信号S11を出力することで冷媒の圧縮処理を実行させ、かつ膨張弁13に制御信号S13を出力することで必要量の冷媒を蒸発器14に吐出させると共に、ファン15に制御信号S15を出力することで凝縮器12を冷却させて冷媒を凝縮させる。この場合、制御部9は、温度センサ7からのセンサ信号S7に基づいて供給対象Xに供給している冷却水Wの温度を特定し、特定した温度が設定温度となるように冷凍サイクル3の各部をフィードバック制御する。また、制御部9は、ポンプ4に制御信号S4を出力することで貯液槽2から供給対象Xに冷却水Wを圧送させる。

0033

さらに、制御部9は、圧力センサ6からのセンサ信号S6に基づいて配管P1内の冷却水Wの圧力を特定する「圧力特定処理」、および「圧力特定処理」によって特定した圧力に基づいて供給対象Xに圧送される冷却水Wの流量を特定する「流量特定処理」を実行する。また、制御部9は、「流量特定処理」によって特定した流量を報知する「流量報知処理」、および「流量特定処理」によって特定した流量が予め規定された正常時流量範囲を外れたとき(正常時流量範囲の下限値を下回ったとき、および正常時流量範囲の上限値を超えたとき)にその旨を報知する「流量異常報知処理」を実行する(「流量報知処理」および「流量異常報知処理」の双方を実行する構成の例)。この場合、後述するように、制御部9は、「流量報知処理」の一例として、特定した流量をタッチパネル8に数値で表示し、「流量異常報知処理」の一例として、図示しないスピーカから警告音を出力すると共に予め規定されたメッセージをタッチパネル8に表示させる処理を実行する。

0034

さらに、制御部9は、上記の「圧力特定処理」によって特定した圧力が予め規定された正常時圧力範囲を外れたとき(正常時圧力範囲の下限値を下回ったとき、および正常時圧力範囲の上限値を超えたとき)にその旨を報知する「圧力異常報知処理」、および「圧力特定処理」によって特定した圧力が予め規定された異常時圧力を超えたときにポンプ4の動作を停止させる「動作停止処理」を実行する(「圧力異常報知処理」および「動作停止処理」の双方を実行する構成の例)。この場合、後述するように、制御部9は、「圧力異常報知処理」の一例として、図示しないスピーカから警告音を出力すると共に予め規定されたメッセージをタッチパネル8に表示させる処理を実行する。

0035

この温度調整装置1による供給対象Xの冷却(供給対象Xに対する冷却水Wの供給)に際しては、図示しない電源スイッチを投入した後に、タッチパネル8の運転開始スイッチ(図示せず)をタッチ操作する。この際に、制御部9は、ポンプ4に制御信号S4を出力して冷却水Wの圧送を開始させる。また、制御部9は、圧縮機11に制御信号S11を出力して冷媒の圧縮を開始させると共に、ファン15に制御信号S15を出力して凝縮器12の冷却を開始させ、かつ膨張弁13に制御信号S13を出力して必要量の冷媒を蒸発器14内に吐出させる。

0036

これにより、圧縮機11によって圧縮された冷媒が凝縮器12において凝縮された後に、膨張弁13を通過して蒸発器14内(熱交換器5内)に吐出され、熱交換器5においてポンプ4によって配管P1aを介して圧送された冷却水Wと蒸発器14内の冷媒とが熱交換させられて冷却水Wが設定温度まで冷却された後に配管P1bを介して供給対象Xに圧送される。この結果、熱交換器5において冷却された低温の冷却水Wによって供給対象Xが冷却される。また、供給対象Xを冷却することで温度上昇させられた冷却水Wは配管P2を介して貯液槽2に回収されて貯留される。なお、本例の温度調整装置1では、前述したように、制御部9が温度センサ7からのセンサ信号S7に基づいて特定した冷却水Wの温度に応じて冷凍サイクル3の各部をフィードバック制御するが、このフィードバック制御については公知のため、詳細な説明を省略する。

0037

また、制御部9は、上記の各構成要素の制御と並行して、図3に示す流量圧力監視処理20を開始する。具体的には、制御部9は、まず、圧力センサ6からのセンサ信号S6に基づき、配管P1(P1b)内を供給対象Xに向かって圧送されている冷却水Wの圧力(冷却水供給圧力)を特定する(「圧力特定処理」の実行:ステップ21)。次いで、制御部9は、特定した圧力をタッチパネル8に数値で表示する(「圧力報知処理」の実行:ステップ22)。これにより、前述した特許文献1に出願人が開示している冷却装置と同様にして、温度調整装置1から供給対象Xに供給されている冷却水Wの圧力を容易に把握させることができる。

0038

また、詳細な説明を省略するが、制御部9は、上記の「圧力報知処理」と並行して、「圧力特定処理」によって特定した圧力に応じて、利用者によって設定された流量(温度調整装置1から供給対象Xに単位時間あたりに供給すべき冷却水Wの量)を維持するためにポンプ4の回転数を微調整する。この際に、制御部9は、「圧力特定処理」によって特定され得る複数種類の圧力、および利用者によって設定され得る複数種類の流量毎に予め規定されたポンプ4の回転数(一例として、インバータユニットからポンプ4に供給させる電力の周波数)を特定可能に生成されたデータテーブル(図示せず)に基づき、特定した圧力と、設定されている流量とに応じた回転数(周波数)を特定し、特定した回転数でポンプ4を回転させるように制御する。

0039

続いて、制御部9は、上記の「圧力特定処理」によって特定した圧力に基づき、温度調整装置1から配管P1を介して供給対象Xに供給されている冷却水Wの流量(冷却水供給量)を特定する(「流量特定処理」の実行:ステップ23)。この場合、本例の温度調整装置1では、上記したように利用者によって設定された流量を維持するために配管P1(P1b)内の冷却水Wの圧力を特定するための圧力センサ6を利用して冷却水Wの流量を特定する構成が採用されている。

0040

具体的には、この種の「温度調整装置」では、「温度調整装置」から「供給対象」に「熱媒液」を供給する「供給用配管(温度調整装置1では、吸水管P0および配管P1)」における「熱媒液」の通過抵抗、「供給対象」から「温度調整装置」に「熱媒液」を回収する「回収用配管(温度調整装置1では、配管P2)」における「熱媒液」の通過抵抗、および「供給対象」における「熱媒液」の通過抵抗が存在する。このため、この温度調整装置1では、単位時間あたりに多くの冷却水Wを供給対象Xに供給しようとするときほど(温度調整装置1から供給対象Xに供給する冷却水Wの流量が多いときほど)、ポンプ4から供給対象Xに向けて大きな圧力で冷却水Wを圧送する必要が生じる。

0041

言い換えれば、この温度調整装置1では、供給対象Xに対して供給する冷却水Wの流量が多いときほど、配管P1内の冷却水Wの圧力が大きくなる。したがって、この温度調整装置1では、供給対象Xに対する冷却水Wの供給時における配管P1内(具体的には、配管P1b内)の圧力と、供給対象Xに圧送される冷却水Wの流量との関係を予め特定しておき、冷却水Wの供給処理に際しては、圧力センサ6からのセンサ信号に基づいて特定した配管P1(配管P1b)内の圧力に基づき、配管P1(配管P1b)を通過する冷却水Wの流量(すなわち、供給対象Xに対する冷却水Wの供給量)を特定する構成が採用されている。

0042

より具体的には、この温度調整装置1では、一例として、図2に示すように、上記の「圧力特定処理」によって特定される圧力についての予め規定した圧力範囲R1〜R5毎に、「基本流量La」および「補正流量Lb」をそれぞれ求めるための係数a1〜a5,b2〜b5,c1〜c5,e1〜e5,fを取得しておき、流量圧力監視処理20(ステップ23)においては、制御部9が、これらの係数と、その時点におけるポンプ4の回転数(一例として、インバータユニットから供給される電力の周波数H)とに基づいて、同図に示す数式によって「基本流量La」および「補正流量Lb」をそれぞれ演算すると共に、演算した「基本流量La」および「補正流量Lb」と「調整量Lc:d(dは、利用者が任意に加算または減算させるための調整値)」とを合計した値を、温度調整装置1から供給対象Xに供給されている冷却水Wの流量として特定する。

0043

なお、図2では、温度調整装置1における流量の特定方法についての理解を容易とするために、圧力範囲R1〜R5の5つに分けて流量を特定する例を図示しているが、実際には、特定される圧力が6つ以上のさらに複数の流量範囲(一例として、10個の流量範囲)のいずれに属するかによって、その圧力範囲に対応する係数を用いた流量の演算が行われる。また、特定した圧力に基づいて冷却水Wの流量を特定する具体的な構成は、上記の例に限定されず、例えば、特定される圧力と流量との関係を特定可能なデータテーブル(図示せず)を予め作成しておき、特定された圧力とデータテーブルとに基づいて、冷却水Wの流量を特定する構成を採用することもできる。

0044

次いで、制御部9は、上記の「流量特定処理」によって特定した流量をタッチパネル8に数値表示させることで報知する(「流量報知処理」の実行:ステップ24)。なお、「流量報知処理」の具体的な内容は上記の例に限定されず、例えば、流量を示すグラフを表示させることでどの程度の流量で冷却水Wが圧送されているかを報知したり、互いに相違する流量範囲毎に設けた複数のインジケータ点灯制御することで、いずれのインジケータが点灯しているかによっていずれの流量範囲内の流量で冷却水Wが圧送されているかを報知したりすることができる。続いて、制御部9は、上記の「流量特定処理」によって特定した流量が、予め規定された正常時流量範囲内の流量であるか否か(正常時流量範囲を外れた流量であるか否か)を判別する(ステップ25)。

0045

この場合、例えば、ポンプ4の動作不良や、貯液槽2に貯液されている冷却水Wの液量不足に起因して、供給対象Xに対して十分な量の冷却水Wを供給することが困難な状態となったときには、供給する冷却水Wの温度が目標温度まで冷却されていたとしても、供給対象Xを十分に冷却するのが困難となるおそれがある。したがって、本例の温度調整装置1では、上記したように「流量報知処理」によって流量をタッチパネル8に表示させて報知するだけでなく、特定した流量が正常時流量範囲の下限値を下回ったとき(流量が少ないとき)には、図示しないスピーカから警告音を出力すると共に、供給対象Xに供給されている冷却水Wの流量が規定量よりも少ないことを示すメッセージをタッチパネル8に表示させる(「流量異常報知処理」の実行:ステップ26a)。

0046

また、例えば、配管P1bや供給対象Xなどから冷却水Wが漏出したときには、ポンプ4による冷却水Wの圧送抵抗が低下して大量の冷却水Wが圧送されるものの、供給対象Xに対して十分な量の冷却水Wを供給することが困難な状態となる。かかる場合には、供給する冷却水Wの温度が目標温度まで冷却されていたとしても、供給対象Xを十分に冷却するのが困難となるおそれがある。したがって、本例の温度調整装置1では、上記したように「流量報知処理」によって流量をタッチパネル8に表示させて報知するだけでなく、特定した流量が正常時流量範囲の上限値を超えたとき(流量が多いとき)には、図示しないスピーカから警告音を出力すると共に、供給対象Xに供給されている冷却水Wの流量が規定量よりも多いことを示すメッセージをタッチパネル8に表示させる(「流量異常報知処理」の他の一例:ステップ26b)。

0047

これにより、上記のような異常が生じたときには、ステップ26a,26bのいずれかの処理によって表示されたメッセージを見た利用者が原因を特定して対処するため、供給対象Xや、供給対象Xによって加工している被加工物冷却不足に起因する異常が生じる事態が回避される。一方、上記のステップ25において予め規定された正常時流量範囲内の流量であると判別したとき、および上記のステップ26a,26bにおけるメッセージの表示を完了したときに、制御部9は、上記の「圧力特定処理」によって特定した圧力が、予め規定された正常時圧力範囲内の圧力であるか否か(正常時圧力範囲を外れた圧力であるか否か)を判別する(ステップ27)。この際に、特定した圧力が、正常時圧力範囲内の圧力のときには、制御部9は、上記のステップ21に戻って「圧力特定処理」を再び実行する。

0048

一方、前述したように、例えば、ポンプ4の動作不良や、貯液槽2に貯液されている冷却水Wの液量不足に起因して、供給対象Xに対して十分な量の冷却水Wを供給することが困難な状態となったときや、配管P1bや供給対象Xなどから冷却水Wが漏出したときには、供給する冷却水Wの温度が目標温度まで冷却されていたとしても、供給対象Xを十分に冷却するのが困難となるおそれがある。したがって、本例の温度調整装置1では、上記したように、「圧力報知処理」によって圧力をタッチパネル8に表示させて報知したり、「流量報知処理」によって流量をタッチパネル8に表示させて報知したり、「流量異常報知処理」によって正常時流量範囲を外れた流量となっている旨を報知したりするだけでなく、特定した圧力が正常時圧力範囲の下限値を下回ったとき(圧力が低いとき)には(ステップ27)、図示しないスピーカから警告音を出力すると共に、供給対象Xに供給されている冷却水Wの圧力が規定圧よりも低いことを示すメッセージをタッチパネル8に表示させる(「圧力異常報知処理」の実行:ステップ28a)。

0049

これにより、タッチパネル8に表示されたメッセージを見た利用者が原因を特定して対処するため、供給対象Xや、供給対象Xによって加工している被加工物に冷却不足に起因する異常が生じる事態が回避される。また、制御部9は、ステップ28aの処理を完了したときに、上記のステップ21に戻って「圧力特定処理」を再び実行する。

0050

また、例えば、配管P1b、供給対象Xおよび配管P2などに目詰まりが生じ、供給対象Xに対して十分な量の冷却水Wを供給することが困難な状態となったときには、供給する冷却水Wの温度が目標温度まで冷却されていたとしても、供給対象Xを十分に冷却するのが困難となるおそれがある。また、そのような状態においてポンプ4を継続して運転させたときには、ポンプ4に大きな負担がかかって故障を招くおそれもある。したがって、本例の温度調整装置1では、上記したように、「圧力報知処理」によって圧力をタッチパネル8に表示させて報知したり、「流量報知処理」によって流量をタッチパネル8に表示させて報知したり、「流量異常報知処理」によって正常時流量範囲を外れた流量となっている旨を報知したりするだけでなく、特定した圧力が正常時圧力範囲の上限値を超えたとき(圧力が高いとき)には(ステップ27)、図示しないスピーカから警告音を出力すると共に、供給対象Xに供給されている冷却水Wの圧力が規定圧よりも高いことを示すメッセージをタッチパネル8に表示させる(「圧力異常報知処理」の他の一例:ステップ28b)。

0051

これにより、タッチパネル8に表示されたメッセージを見た利用者が原因を特定して対処するため、供給対象Xや、供給対象Xによって加工している被加工物に冷却不足に起因する異常が生じる事態が回避されると共に、ポンプ4が故障する事態も回避される。また、制御部9は、ステップ28bの処理を完了したときに、「圧力特定処理」によって特定した圧力が、予め規定された異常時圧力よりも高い圧力であるか否かを判別する(ステップ29)。この場合、異常時圧力としては、前述した正常時流量範囲の上限値よりも高い圧力(一例として、ポンプ4の動作保証圧力範囲の上限値)が規定されている。この際に、特定した圧力が、異常時圧力以下の圧力のときには、制御部9は、上記のステップ21に戻って「圧力特定処理」を再び実行する。

0052

一方、特定した圧力が、異常時圧力よりも高い圧力のときには、制御部9は、上記のステップ28bにおいて出力した警告音とは相違する警告音を出力すると共に、予め規定された待機時間(一例として、数秒から数分程度の範囲内の時間)が経過した後にポンプ4の動作を停止させる旨のメッセージをタッチパネル8に表示させて報知する(ステップ30)。これにより、タッチパネル8に表示されたメッセージを見た利用者が供給対象Xの動作を停止する準備を開始する。次いで、制御部9は、上記のメッセージの表示から、待機時間が経過したか否かを監視すると共に(ステップ31)、待機時間が経過したときに、ポンプ4に制御信号S4を出力して動作を停止させ(「動作停止処理」の実行:ステップ32)、この流量圧力監視処理20を終了する。これにより、ポンプ4が故障する事態が回避される。

0053

このように、この温度調整装置1によれば、制御部9が、配管P1内の冷却水Wの圧力を特定する「圧力特定処理」、および特定した圧力に基づいて供給対象Xに圧送される冷却水Wの流量を特定する「流量特定処理」を実行すると共に、特定した流量を報知する「流量報知処理」、および特定した流量が予め規定された正常時流量範囲を外れたことを報知する「流量異常報知処理」の少なくとも一方(本例では、双方)を実行することにより、流量計を別途配設することなく、温度調整装置1から供給対象Xへの冷却水Wの流量を特定することができるため、煩雑な保守作業が不要となり、かつ高価な流量計の導入が不要となる結果、供給対象Xに対する冷却水Wの流量を低コストで容易に把握させることができる。

0054

また、この温度調整装置1によれば、配管P1におけるポンプと供給対象Xとの間に熱交換器5を配設すると共に、配管P1における熱交換器5と供給対象Xとの間(配管P1b)に圧力センサ6を配設することにより、熱交換器5の通過抵抗(圧力損失)の影響を受けない圧力に基づいて流量を特定することができるため、温度調整装置1から供給対象Xへの冷却水Wの流量を正確に特定することができる。

0055

さらに、この温度調整装置1によれば、制御部9が、特定した流量を「流量報知処理」においてタッチパネル8における動作状態表示画面に表示して報知することにより、特定した流量を正確かつ容易に把握させることができるだけでなく、温度調整装置1を操作するための操作スイッチと、「流量特定処理」によって特定した流量等を表示するための表示部とを別個に設けた構成と比較して、温度調整装置1の制御パネルをコンパクトにまとめることができる。

0056

また、この温度調整装置1によれば、制御部9が、「圧力特定処理」によって特定した圧力が予め規定された正常時圧力範囲を外れたことを報知する「圧力異常報知処理」、および特定した圧力が予め規定された異常時圧力を超えたときにポンプ4の動作を停止させる「動作停止処理」の少なくとも一方(本例では、双方)を実行することにより、温度調整装置1(ポンプ4)や供給対象Xが故障する事態を確実かつ容易に回避することができる。

0057

さらに、この温度調整装置1によれば、制御部9が、「圧力異常報知処理」の実行後に「圧力特定処理」によって特定した圧力が正常時圧力範囲の上限値よりも高い値に規定されている異常時圧力を超えたときに「動作停止処理」を実行することにより、圧力の異常が検知されたときにポンプ4が直ちに停止される構成とは異なり、「圧力異常報知処理」によって異常が生じていることを把握した利用者が、ポンプ4の停止の準備を行った後にポンプ4を停止させることができるため、供給対象Xにおいて冷却水Wが供給されないことで生じる不都合を十分に回避することができる。

0058

また、この温度調整装置1によれば、ポンプ4が、貯液槽2に貯液された冷却水Wを供給対象Xに圧送することにより、貯液槽2内に十分な量の冷却水Wを貯液しておくことで、供給対象Xに供給すべき冷却水Wが不足する事態を回避することができ、供給対象Xに対して冷却水Wを安定的に供給することができる。

0059

さらに、この温度調整装置1によれば、冷凍サイクル3における蒸発器14を備えて蒸発器14内の冷媒とポンプ4によって圧送される冷却水Wとを熱交換させることで冷却水Wの温度を調整可能に熱交換器5を構成したことにより、熱交換器5において冷却した冷却水Wによって供給対象Xを十分に冷却することができる。

0060

なお、「温度調整装置」の構成は、上記の温度調整装置1の構成に限定されるものではない。例えば、配管P1における熱交換器5と供給対象Xとの間(配管P1b)に圧力センサ6を配設した構成の温度調整装置1を例に挙げて説明したが、このような構成に代えて、配管P1におけるポンプ4と熱交換器5との間(配管P1a)に圧力センサ6を配設して温度調整装置1から供給対象Xに供給する冷却水Wの圧力を特定させる構成を採用することもできる。

0061

また、「流量報知処理」および「流量異常報知処理」の双方を実行する構成の温度調整装置1を例に挙げて説明したが、「流量報知処理」および「流量異常報知処理」のいずれか一方だけを実行する構成を採用することができる。このような構成を採用した場合においても、上記の温度調整装置1と同様にして、供給対象に供給する熱媒液の流量を低コストで容易に把握することができる。さらに、「圧力異常報知処理」や「動作停止処理」は、「温度調整装置」において実行すべき必須の処理ではなく、これらの処理の一方または双方を実行しない構成を採用することもできる。

0062

また、温度調整の一例として、「熱媒液」としての冷却水Wを冷却する処理を実行する温度調整装置1を例に挙げて説明したが、このような構成に代えて(または、このような構成に加えて)、「熱媒液」を加熱して温度調整する構成を採用することもできる。この場合、「熱媒液」を加熱するための構成としては、冷凍サイクル3を利用した構成に限定されず、電気ヒータ等の熱源を備えた「温度調整器」を採用して「温度調整装置」を構成することができる。

0063

さらに、供給対象Xから配管P2を介して冷却水Wを回収する循環型の温度調整装置1を例に挙げて説明したが、「温度調整装置」の構成はこれに限定されず、「供給対象」に対して「熱媒液」を供給するだけの「温度調整装置」(「熱媒液」を回収しない構成)において、「圧力特定処理」、「流量特定処理」、「流量報知処理」、および「流量異常報知処理」などを実行する構成を採用することもできる。なお、「熱媒液」を回収しない構成を採用する場合には、「貯液槽」(「供給対象」に圧送する「熱媒液」を貯液するための構成要素)を不要とすることもできる。

0064

1温度調整装置
2貯液槽
3冷凍サイクル
4ポンプ
5熱交換器
6圧力センサ
7温度センサ
8タッチパネル
9 制御部
11圧縮機
12凝縮器
13膨張弁
14蒸発器
15ファン
20流量圧力監視処理
S4,S11,S13,S15制御信号
S6,S7センサ信号
P0吸水管
P1,P1a,P1b,P2配管
W冷却水
X 供給対象

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