JP2003294350A

JP2003294350A - 冷却装置

Info

Publication number: JP2003294350A
Application number: JP2002096521A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Nakayama; 達雄中山; Akira Fujitaka; 章藤高; Kiyoshi Sawai; 澤井　　清; Yasuto Mukai; 靖人向井; Tatsuya Nakamoto; 達也中本; Ryuichi Ono; 竜一大野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】分解、組立性がよく、かつメンテナンス性を
向上させた冷却装置の提供を目的とする。【解決手段】冷凍サイクルＥ・冷水回路Ｆ・電装部Ｇ
を配置し、冷凍サイクルＥを冷却装置の本体ケース２の
背面側に、冷水回路Ｆを本体ケース２の前面側および中
央部に、電装部Ｇを本体ケース２の前面側に配置する構
成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒を圧縮して液
化し、この液化した冷媒を膨張させる冷凍サイクルを備
えた冷却装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種冷却装置としては、例えば
特開平１１−２４１８００号公報に開示されている図８
に示す構成のものがあった。すなわち、図８において圧
縮機８１、凝縮器８２、膨張機構８３、蒸発器８４を冷
媒が循環する図８中で点線で示す冷凍サイクルＡを備え
た冷却装置８５は、前記冷凍サイクルＡ中に冷水塔によ
る凝縮器８２を使用しており、圧縮機８１、膨張機構８
３並びに蒸発器８４は冷却装置８５内の下段に配設され
ており、凝縮器８２および送風機８６は前記冷却装置８
５内において上段に配設されている。

【０００３】従って、圧縮機８１、膨張機構８３、蒸発
器８４の上部に凝縮器８２を配設し、その凝縮器８２の
上部に送風機８６を配設しているため、冷却装置８５全
体の高さが高くなってしまい、ラック等に前記冷却装置
８５を収納する場合にラック自体も高さを高くしなけれ
ばならず、ラックを含めた全体をコンパクト化しようと
しても好ましい冷却装置とは言えないものであった。な
お、図８において８７は外部機器であって、冷却装置８
５内の蒸発器８４によって冷却された冷却水を貯留する
タンク８８、冷水装置８９を備えた冷水回路Ｂによって
前記外部機器８７に供給する構成となっていた。

【０００４】また、様々な分野で用いられている加工機
などの産業用途の装置には、発熱部を有するものが多
く、その冷却が必要なものも多い。ある程度大きな発熱
がある被冷却物の冷却には、冷凍サイクルを用いて水を
冷却して、その冷却水によって冷却するのが一般的であ
る。そのような装置の基本構成は図９に示すようなもの
が知られている。

【０００５】すなわち図９において、９１は圧縮機、９
２は凝縮器、９３は送風機、９４は熱交換器、９５はタ
ンク、９６はポンプ、９７はキャピラリーチューブ、９
８はフィルターである。冷凍サイクルＣの圧縮機９１で
冷媒を圧縮し凝縮器９２で送風機９３によって送り込ま
れた空気によって冷媒温度が低下し、これがキャピラリ
チューブ９７で減圧され、熱交換器９４を通りながら徐
々に気化することにより気化熱を奪う。これによって、
ポンプ９６によって循環している水が熱交換器９４で冷
却される。冷却水流路Ｄの詰りやポンプ摺動部の破損防
止のためにフィルター９８で粒子状不純物を除去する。

【０００６】大きな冷却能力が必要な装置では、循環す
る冷媒量を多くしたり、熱伝達面積を大きくすることが
必要なため、圧縮機９１、凝縮器９２、熱交換器９４を
大きくすることが必要になる。また、冷却水系統の中の
水量が多い方が急激な熱負荷がかかった場合や、逆に急
に熱負荷が小さくなった場合などは熱容量が大きいので
温度が安定するので、温度安定性・制御精度が重要な場
合は、容量の大きなタンクも設ける方が望ましい。

【０００７】産業分野で広く用いられているレーザー加
工機では、現在主流であるＹＡＧレーザーはレーザー発
振効率が数％で投入エネルギーのほとんどが熱になって
しまうためレーザー発振部の冷却が重要である。レーザ
ー溶接機の場合、１ｋW以上の大出力が要求されること
も多いため、数ｋW〜数１０ｋWの冷却能力が必要とさ
れ、冷却装置はレーザー溶接機本体よりもはるかに大き
な装置になってしまっていた。そのため、冷却装置は一
旦設置した後は基本的には固定したまま用いるタイプ
で、水配管を発熱部まで引いてくるという使用形態であ
った。従って、製造ラインの変更を行う場合、冷却水配
管を配管しなおす工事が必要であった。

【０００８】機器の省エネ化が進み、発熱量が少なくな
った装置も増加している。最近実用化されはじめている
半導体レーザーは発振効率が５０％近いため、同じ出力
でも発熱量はＹＡＧレーザーの数分の１であり、冷却能
力は小さくても良い。このような小能力の冷却水供給装
置は圧縮機や凝縮器、熱交換器は小型のものですむの
で、移動が容易な可搬型の装置であることが望ましい。
可搬型にするには装置自体にキャスターを取り付ける、
キャスタ付のラックに収納するなどの方法がある。ま
た、小型の冷却装置では、２台積み重ねたり、ラックに
縦２段に設置することによる省スペース化を図ることも
できる。

【０００９】しかし、冷却装置が小型・可搬型になる
と、従来の固定設置型では例えば溶接機本体とは離れた
場所に設置する場合が多かったのに対し、量産ラインの
すぐそばに置くことが可能となるため、製造ラインの様
々な加工工程で発生する塵埃・オイルミストなどが多い
環境に曝される場合が多くなるので、これらによるトラ
ブル発生を抑制することが重要になる。

【００１０】また、配管設置工事が不要で製造ライン停
止時間が少なくてすむという点が可搬型の特徴であるの
で、この特徴を生かすためには、日常的・定期的なメン
テナンスが容易で短時間に行うことができることが必要
で、従来の固定型に比べてメンテナンス性が一層、重要
になる。また温調精度が重要な場合、冷却水系統内部の
水量が多いほど水温は安定するが、タンク容量を大きく
すると装置が大きくなってラックに収納しにくくなった
り、移動しにくくなってしまう恐れがある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術の問題
点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、コンパク
ト化を図ることができ高性能で悪環境下でも安定動作さ
せることができる高信頼性、メンテンナンス性にも優れ
た冷却装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、圧縮機、凝縮器、蒸発器を冷媒配管で順次
連結した冷凍サイクルと、前記蒸発器により冷却された
冷水を負荷へ循環させるポンプならびに冷水を貯蔵する
タンクとを備えた冷水回路と、前記冷凍サイクルの圧縮
機や凝縮器ならびに前記ポンプの駆動を制御する制御部
を有する電装部とを具備した冷却装置において、前記冷
凍サイクルを前記冷却装置の本体ケース内の背面側に配
設し、前記冷水回路を前記本体ケース内の前面側および
中央部に配設し、前記電装部を前記本体ケース内の前面
側に配設することとした。

【００１３】本発明は、上記冷凍サイクルと、冷水回路
と、電装部とを冷却装置の本体ケースないおいて積み重
ねる事なく並列して配設することとした為に、本体ケー
スの全体の高さを低くしコンパクト化を図ることがで
き、かつ高性能で悪環境下でも安定動作させる高信頼性
ならびに組立、分解等の組立性が良く従ってメンテナン
ス性にも優れた冷却装置とすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】前記した本発明の目的は、各請求
項に記載した構成を実施の形態とすることにより達成で
きるので、以下には各請求項の構成にその構成による作
用を併記し、併せて請求項記載の構成のうち説明を必要
とする特定用語については詳細な説明を加えて、本発明
における実施の形態の説明とする。

【００１５】本発明の請求項１記載に係る発明は、圧縮
機、凝縮器、蒸発器を冷媒配管で順次連結した冷凍サイ
クルと、前記蒸発器により冷却された冷水を負荷へ循環
させるポンプならびに冷水を貯蔵するタンクとを備えた
冷水回路と、前記冷凍サイクルの圧縮機や凝縮器ならび
に前記ポンプの駆動を制御する制御部を備えた電装部と
を具備した冷却装置において、前記冷凍サイクルを前記
冷却装置の本体ケース内の背面側に配設し、前記冷水回
路を前記本体ケース内の中央部に配設し、前記電装部を
前記本体ケース内の前面側に配設したことを特徴とする
冷却装置である。

【００１６】本請求項において冷凍サイクルとは冷媒を
圧縮機で圧縮して液化し、凝縮器で凝縮した後、蒸発器
で膨張させて低温ガスとし、熱交換器で流体を冷却する
空気調和機や冷蔵庫等に使用されている冷凍サイクルを
意味している。

【００１７】そしてこの発明では、冷凍サイクルは冷却
装置の本体ケース内の背面側に配設し、冷水が流れてい
るポンプならびにタンクを含む冷水回路は本体ケース内
の前面側および中央部に配設し、圧縮機や凝縮器ならび
にポンプの駆動を制御する制御部を備えた電装部を本体
ケース内の前面側に配設したものである。従って冷凍サ
イクルの構成部分と冷水回路と電装部とは並列した位置
にあって積み重ねられることがなく本体ケースの高さが
高くなることを避けしかも構成部分は相互に悪影響を受
けることなく安定動作することができ、その上組立、分
解等の組立性が良く従ってメンテナンス性に優れてい
る。

【００１８】請求項２記載に係る発明のように、請求項
１記載に係る発明において冷水回路には冷水の流量を調
節する冷水流量調節部を設け、電装部には水温・流量表
示部や水温設定操作部を設ける構成としたものである。
従って冷水回路を流れる冷水の流量を必要に応じて適宜
調節することができるのみならず、電装部の水温・流量
表示部によって水温・流量を知って夫々を調節すること
ができ使用に便利な構成にすることができる。

【００１９】請求項３記載に係る発明のように、請求項
２記載に係る発明における冷水の流量を調節する冷水流
量調節部は本体ケース内の最前面に配置する構成として
実施することができる。この構成によればポンプの駆動
を制御する制御部を有する電装部に隣接して冷水流量調
節部が設けられるため、冷水流量調節部を見ながらポン
プの駆動を制御することができるので実使用において便
利である。

【００２０】請求項４記載に係る発明のように、請求項
１記載に係る発明における電装部と冷水回路との間に隔
壁を設ける構成として実施すれば、隔壁で電装部を分離
することができるので冷水回路の一部が破損することが
あっても電装部に水が侵入することを防ぐことができ
る。

【００２１】請求項５記載に係る発明のように、請求項
１記載に係る発明におけるタンクには、下部と上部を透
明なチューブで接続し、前記チューブの上端をタンクと
着脱自在とした排水用途に使用可能な水位計を備える構
成とすることにより、排水が簡単に行い得て至便なもの
とすることができる。

【００２２】請求項６記載に係る発明のように、請求項
１記載に係る発明における凝縮器には、送風装置を隣接
して設け、前記送風装置によって凝縮器を通過した空気
を本体ケースの背面より吹き出す構成とすることによ
り、凝縮器の熱を奪った空気を本体ケースの背面側から
送出し、塵埃やオイルミストの濃度が濃くなり勝ちな冷
却装置本体の背面側を送風装置によって送風して塵埃や
オイルミストを本体ケース内に侵入することなく吹き飛
ばすことができる。尚、送風装置は複数の小型のファン
を用いることができる。

【００２３】請求項７記載に係る発明のように、請求項
６記載に係る発明における送風装置の空気の吸い込み口
を電装部とポンプよりも後方に位置させることにより、
空気の吸い込み口本体ケース内に吸い込まれる空気はこ
れらのポンプや電装部の熱を吸熱することなく凝縮器に
吹き付けられるので凝縮器の冷却性能が高いと云う利点
がある。

【００２４】請求項８記載に係る発明のように、請求項
１記載に係る発明において、本体ケースの背面側に冷水
回路の冷却水の水出口と冷却水の水戻口を設ける構成と
することにより、水出口ならびに水戻口にホース接続し
ても、狭いスペースに冷却装置自体を置くことができ、
冷却装置全体を移動する場合や隣接して別箇の装置を配
設する場合に不用意に水配管を挟んだり踏んだりするこ
とを避けることができる。

【００２５】請求項９記載に係る発明のように、請求項
１記載に係る発明において、本体ケース内の前面側に電
装部と隣接して冷水回路内の水を清浄化するフィルター
を着脱自在に配設する構成とすることにより、交換を必
要とする前記フィルターは本体ケースより内部構成部分
を取り出すことなく着脱交換ができる利点がある。

【００２６】請求項１０記載に係る発明のように、請求
項１記載に係る発明において、電装部内に電気制御の機
能を果たすプリント基板を立てて配設する構成とするこ
とにより、プリント基板に、溶断した場合に交換が必要
なヒューズなどの部品が実装されていても、冷却装置全
体を分解する必要なく前面側に配設された電装部内のプ
リント基板のみを取外すのみでヒューズの交換や冷却装
置の不具合時の回路チェイックが簡単に行うことができ
る。

【００２７】請求項１１記載に係る発明のように、請求
項１記載に係る発明において、冷水回路に設けられたタ
ンクは本体ケースの最下部に配設する構成とすることに
より、冷却装置全体の容量を必要なだけ確保してもタン
クは配管の妨げにならず、タンク以外の機能部品を配管
接続が最適になるように配置することができる。またタ
ンクの容量を大きくしても冷却装置全体の設置面積は小
さくできる利点がある。

【００２８】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における冷却装置の全体構成略図、図2は本発明の
実施の形態１における冷却装置の前部の斜視図である。
図1、図2を参照し、以下にこの冷却装置を説明する。冷
却装置で生成された冷水を冷却装置の外部にある外部機
器１に導いて冷却するようになっている。冷却装置は本
体ケース２に内蔵した圧縮機３、送風機４、凝縮器５、
膨張機構６、蒸発器７で構成されており、図１中の破線
で囲まれた範囲内が冷凍サイクルＥであり、前記蒸発器
７の一部、冷水貯蔵用タンク８、冷水を外部機器１へ送
り出すポンプ９、冷水流量調節部１０で構成する１点鎖
線で囲まれた範囲内が冷水回路Ｆを示す。

【００２９】本体電源スイッチ１１、ブレーカー１２、
水温・流量表示部１３、水温設定操作部１４、圧縮機３
や送風機４やポンプ９の駆動を制御する制御部１５から
なる電装部Ｇで構成しており、冷凍サイクルＥを冷却装
置の本体ケース２の背面側に、冷水回路Ｆを本体ケース
２の前面側および中央部に、電装部Ｇを本体ケース２の
前面側に配置している。電装部Ｇは隔壁１６によって冷
水回路Ｆと分離されている。冷水回路Ｆの最前面に冷水
流量調節部１０と、冷却装置の本体ケース２の前面側に
ブレーカー１２と、それぞれを覆うカバー１７を有して
いる。

【００３０】冷凍サイクルＥは、圧縮機３で圧縮された
高圧の気体冷媒が凝縮器５に入り、放熱され、凝縮し、
液冷媒となる。液化した冷媒は膨張機構６で減圧し、低
圧・低温の気液２相冷媒となり、冷媒と水を熱交換する
蒸発器７で水から吸熱し、気液２相の冷媒は蒸発し気体
冷媒となり、再び圧縮機３に吸入される。冷水回路Ｆで
は、外部機器１を冷却し戻ってきた温度の高くなった水
は、冷媒と前記蒸発器７で熱交換することで冷却され、
冷水貯蔵用タンク６に流入する。冷水貯蔵用タンク６に
貯蔵された冷水はポンプ９によって、冷水流量調節部１
０を介して外部機器１に送り出される。

【００３１】冷凍サイクルＥに関して、凝縮器５から吹
き出す送風機４の排気は高温となるため、冷却装置の本
体ケース２の背面から行うことが望ましい。そのため凝
縮器５は本体ケース２の背面に設置している。圧縮機
３、膨張機構６および蒸発器７は冷却装置の本体ケース
２の後部に集中して配置し、冷凍サイクルＥをコンパク
トにまとめている。また、配管を短くまとめることによ
り、冷却性能の悪化を防止することができる。

【００３２】電装部Ｇは水が浸入してはならない場所で
あるので、電装部Ｇは隔壁１６によって冷水回路Ｆと分
離されている。大型の冷却装置であれば冷水回路Ｆと電
装部Ｇの距離をとれば水が浸入しない構造に出来るが、
小型冷却装置では冷水回路Ｆと電装部Ｇとの距離を十分
に離すことができないため、隔壁１６で電装部Ｇを分離
することで冷水回路Ｆが破損したときに電装部Ｇに水の
浸入を防ぐことができる。

【００３３】冷水貯蔵用タンク８およびポンプ９は冷却
装置の本体ケース２の中央に配置している。ポンプ９は
ポンプヘッドが本体ケース２の前面側に向くように配置
しており、メンテナンスを行う場合、本体ケース２の前
部からポンプヘッドの交換が可能なため、ラック収納時
の冷却装置のメンテナンス性が向上する。

【００３４】冷却装置を運転するにあたり、第１にブレ
ーカー１２をオンにする。ブレーカー１２はポンプ９の
電源スイッチを兼用しているため、冷水回路Ｆに水が循
環する。第２に外部機器１に供給される冷水の流量を設
定する。冷水流量調節部１０および水温・流量表示部１
３を本体ケース２の最前面に配置することで、流量調整
が冷却装置の最前面から行うことができ、ラック収納時
にもたやすく流量調整が可能である。第３に本体電源ス
イッチ１１をオンにする。この後、水温設定操作部１４
で水温設定を行なうことで、設定温度に調整された冷水
が外部機器１に供給される。冷水供給が絶たれると外部
機器１に悪影響を及ぼすため、冷水流量調節部１０およ
びブレーカー１２は不用意にオン／オフしてはならな
い。そのため、これらを覆うカバー１７が必要である。
本発明では、冷水流量調節部１０およびブレーカー１２
を本体ケース２の最前面に並べて配置し、カバー１７で
覆うことができるようにした。

【００３５】以上より、本発明では冷凍サイクルＥは冷
却装置の本体ケース２の背面側に、冷水回路Ｆは本体ケ
ース２の前面側および中央部に、電装部Ｇは本体ケース
２の前面側に配置しているため、冷却装置の全高を低く
でき、ラック収納が可能である。また、冷水流量調節部
１０および水温・流量表示部１３を冷却装置の本体ケー
ス２の最前面に配置することで、流量調整が冷却装置の
最前面から行うことができ、ラック収納時の操作性およ
びメンテナンス性を向上させることができる。

【００３６】冷水流量調節部１０およびブレーカー１２
を本体ケース２の最前面に配置し、カバー１７で覆うこ
とができるようにすることで、冷水流量調節部１０およ
びブレーカー１２を不用意にオン／オフすることが出来
ず、外部機器１への冷水供給の停止を防止できる。さら
に、冷却装置において、電装部Ｇと冷水回路Ｆを隔壁１
７で分離し、電装部Ｇへの水の侵入を防ぐことができ
る。

【００３７】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２における水位計の斜視図を示し、以下にこの水位計
を説明する。透明なプラスティック製の水位計１８は、
冷水貯蔵用タンク８に接続され、水位計１８の下端をエ
ルボ１９で接続し、水位計１８の上端は冷水貯蔵用タン
ク８と接続用ゴム２０で接続している。

【００３８】本発明では水位計１８の上端を接続用ゴム
２０で接続することにより着脱可能とし、水位計１８下
端のエルボ１９によって水位計１８を回転させることを
利用して排水を可能としている。また、排水口と水位計
はプラステイックで一体形成したため、部品点数が削減
できる。

【００３９】（実施の形態３）本発明の実施の形態３に
ついて図４を用いて説明する。図４は冷却装置の主要部
品の上から見たレイアウト図である。この図は機能をは
たす部品のみの配置を表しており、構造部品・機能部品
固定用部材、配管・配線などは省略してある。また矢印
は空気の流れの向きを示している。

【００４０】２１は圧縮機、２２は凝縮器、２３は送風
装置、２４は熱交換器で冷媒が循環する様に接続されて
冷凍サイクルを構成している。２５はタンク、２６は冷
却水送液用のポンプ、２７はフィルター、２８はエアフ
ィルター、２９は本体ケース、３０は空気の吸い込みの
ための窓である。窓３０は本体ケース２９の側面に設け
られている。

【００４１】以下、その動作について説明する。送風装
置２３により空気を本体ケース２９の背面側に設置され
た凝縮器２２に当て、凝縮器２２の熱を奪った空気を本
体ケース２９の背面側から外気に出す。冷却装置が可搬
型であれば、製造ラインのすぐそばで、操作する人が立
つ位置と製造ラインの間に設置され、背面側が製造ライ
ンの方に向けられることが多いと考えられ、その場合、
製造ラインに設置された加工機から出る塵埃・オイルミ
ストの濃度が冷却装置の背面側は高濃度になる可能性が
ある。しかし、背面吹き出しにすることにより、これら
の本体ケース２９内の侵入を抑制することができる。

【００４２】（実施の形態４）本発明の実施の形態４に
ついて図を用いて説明する。図５は冷却装置の主要部品
の上から見たレイアウト図である。図４と同様、機能を
はたす部品のみの配置を表しており、構造部品・機能部
品固定用部材、配管・配線などは省略してある。また矢
印は図４と同様に空気の流れの向きを示している。

【００４３】２１は圧縮機、２２は凝縮器、２３a、２
３ｂは小型ファン、２４は熱交換器、２５はタンク、２
６は冷却水送液用のポンプ、３１ａは水出口、３１ｂは
水戻口で、２７はフィルター、２８はエアフィルター、
２９は本体ケース、３０は空気の吸い込みのための窓で
ある。小型ファン２３ａ、２３ｂは実施の形態３の送風
装置２３とは異なり、小型のもの２個（２３a、２３
ｂ）が本体ケース２９の背面に取り付けられ、後方に空
気を吹き出している。

【００４４】冷却装置内にはポンプ２６、熱交換器２
４、タンク２５、フィルター２７などの水経路の機能部
品があり、これらが図示されていない配管によって継手
を介して接続されている。空気の吸い込みのための窓３
０は、ポンプ２６、電気回路部を内蔵した電装部Ｇより
も後方に設けられている。水出口３１ａおよび水戻口３
１ｂは本体ケース２９の背面にあり、ここにホースなど
水配管を接続し、被冷却物へ水が供給され、戻ってく
る。

【００４５】冷却装置内に多数存在する接続部は、詰り
による水圧上昇、チューブの劣化などによって外れてし
まう可能性がある。この時、ポンプ２６によって加圧さ
れているため水が勢い良く吹き出すため、ファンに直接
かかると、ファンが防滴タイプであったり雨などの上か
らのしずくに対して保護がなされていても、内部にまで
水が入り込むことにより故障や漏電などを引き起こす恐
れがある。

【００４６】小型ファン２３a、２３ｂを本体ケース２
９の背面側に設置することにより、凝縮器２２が継手の
ある場所から凝縮器２２によって隔てられる。凝縮器２
２は非常に狭い間隔で数ｃｍの幅のアルミニウムなどの
薄板を積層した構造になっており、凝縮器２２に垂直方
向に水を吹き付けない限り水は凝縮器２２で止められる
ので、小型ファン２３ａ、２３ｂに直接水が吹き付けら
れる可能性を大幅に低減することができる。

【００４７】また本実施の形態４において、ファンは１
個で必要な風量を出そうとすると、羽根部分の厚みが厚
くなり、モータも大きくなる。図５において図４のよう
に１個のファンを用いると凝縮器２２と送風装置２３の
間にむだな空間ができ、装置全体のサイズが大きくなっ
てしまう。小型ファン２３ａ、２３ｂを用いれば同じ風
量を得るのに必要な奥行きは小さくなるので、冷却装置
全体をコンパクトにすることができる。

【００４８】また本実施の形態４において、空気の吸い
込みのための窓３０はポンプ２６、電装部Ｇより後方に
あり、空気はこれらの熱を受けることなく凝縮器２２に
吹き付けられるので、冷却性能が高くなる。このとき圧
縮機２１の熱は凝縮器２２へもっていかれてしまうが、
圧縮機２１の熱を奪うことは結局冷凍サイクル内の冷媒
の熱を奪うことになるので冷却能力上の問題は少ない。
また水出口３１ａ、水戻口３１ｂが本体ケース２９の背
面側にあるので、ホースを接続しても、狭いスペースに
置くことができ、本体を移動する場合や隣に別の装置を
置く場合に不用意に水配管を挟んだり踏んだりする恐れ
が小さい。

【００４９】なお本実施の形態４では、空気取り込み用
の窓３０は本体ケース２９の側面に設けられているが、
上面、底面に設けても同様の効果が得られる。また、小
型ファン２３ａ、２３ｂは２個用いた実施の形態を説明
したが３個以上用いても良い。ポンプが全閉外扇型のよ
うにモータ部冷却用のファンを内蔵している場合はその
吹き出しが凝縮器２２側へ向かないような向きにポンプ
２６を設置することにより、同様の効果が得られる。

【００５０】（実施の形態５）本発明の実施の形態５に
ついて図６を用いて説明する。図６は冷却装置の正面図
で、ラックに２段置きして、前面パネルを外した状態を
前からみた様子を示した斜視図である。

【００５１】２７はフィルター、２９は本体ケース、３
２はラック下段に設置された第１の冷却装置、３３はラ
ック上段に設置された第２の冷却装置、３４はプリント
基板、３５は隔壁である。これ以外の構造部品・機能部
品固定用部材、配管・配線などは省略してある。フィル
ター２７は冷却装置の最前部、すなわち図示されていな
い前面パネルのすぐ後にある。またプリント基板３４は
冷却装置最前部に立てて実装面を前向きに取り付けられ
ている。プリント基板３４の取付部は隔壁３５によって
水の侵入を防いでいる。

【００５２】このようにラックに２段重ねで設置した場
合、本体ケース２９を取外すには装置をラックから一旦
前へ引き出さなければならない。フィルター２７は必ず
交換が必要になる部品であり、この位置に設置すること
により、本体ケース２９を外すことなく容易に交換する
ことができるので、短時間で交換作業を行うことができ
る。

【００５３】またプリント基板３４は、溶断した場合に
交換が必要なヒューズなどの部品が実装されていたり、
冷却装置の不具合時にチェックが必要になったりする場
合があるが、本実施の形態５のようにプリント基板３４
が冷却装置最前部に立てて取り付けることによって、フ
ィルター交換の場合と同様、前面パネルを取外すだけ
で、ヒューズ交換や回路チェックを行うことができ、メ
ンテナンスの作業性が向上する。

【００５４】なお、本実施の形態５ではプリント基板３
４は実装面を前向きにして取り付けているが、本体ケー
ス２９の側面や冷却装置内の隔壁３５などの冷却装置最
前部に実装面を横向きにして立てて取付けても同様の効
果が得られる。

【００５５】（実施の形態６）本発明の実施の形態６に
ついて図７を用いて説明する。図７は冷却装置の機能部
品の空間配置の一例を示しており、２１は圧縮機、２２
は凝縮器、２３a、２３ｂは小型ファン、２４は熱交換
器、２５はタンク、２６は冷却水送液用のポンプ、２７
はフィルターである。

【００５６】冷凍サイクルおよび冷却水流路はこれらの
部品を配管で接続して構成されるが、熱ロスや圧力損失
をできるだけ小さくするため、配管は短くすることが望
ましい。一方冷却水流路内の水量が多いほど熱負荷変動
に対して水温変動を小さくできるので、貯水用のタンク
は大きい方が望ましい。しかし大きなタンクを他の冷却
水流路構成部品や冷凍サイクル構成部品の中に置くと、
配管の妨げとなり、最適の配管引き回しにすることが困
難になる。

【００５７】図７のようにタンク２５を装置下部に設置
すれば、容量を必要なだけ確保してもタンク２５は配管
の妨げにならず、圧縮機２１、熱交換器２４、ポンプ２
６など、貯水用のタンク２５以外の機能部品を配管接続
が最適になるように配置できる。またタンク２５の容量
が大きくても設置面積を小さくできる。

【００５８】なお、本実施の形態６では、本体ケース２
９にタンク２５を内蔵した装置の場合を示しているが、
ラック収納型でタンクとタンク以外を別ユニットとして
２段重ね置きにしても良い。この場合必要な水温安定性
に応じてタンクの容量を選ぶことも可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、冷凍サイクルを冷却装置の本体ケースの背面側
に、冷水回路を前面側および中央部に、電装部を前面側
に配置することで、冷却装置の全高を低くでき、ラック
収納が可能という効果を奏する。

【００６０】請求項２記載の発明によれば、冷水回路に
冷水流量調節部を、電装部には水温・流量表示部や水温
設定操作部を設けたため、冷水の流量、水温等を知って
夫々を調節できるという効果を奏する。

【００６１】請求項３記載の発明によれば、冷水流量調
節部を冷却装置の本体ケースの最前面に有することでメ
ンテナンス性を向上させるという効果を奏する。

【００６２】請求項４記載の発明によれば、冷却装置に
おいて、冷水回路が破損したときに電装部への水の浸入
を防ぐという効果を奏する。

【００６３】請求項５記載の発明によれば、水位計の上
端を接続用ゴムで接続することにより着脱可能とし、水
位計の下端のエルボによって水位計を回転させることを
利用して排水を可能とし、排水口と水位計を一体化とす
ることで部品点数を削減するという効果を奏する。

【００６４】請求項６記載の発明によれば、送風装置に
よって凝縮器を通過した空気を冷却装置の背面から吹き
出す構成にすることにより、製造ラインの近くに設置し
た場合でも、製造ラインで発生する粉塵やオイルミスト
などの吸い込みを低減できるものである。

【００６５】請求項７記載の発明によれば、空気の吸い
込み口を、電装部とポンプより後方に配置することによ
り、空気吸い込み口から入った空気が電装部やポンプで
発生した熱を受けることなく凝縮器に吹き付けられるの
で、冷却性能を高くすることができる。

【００６６】請求項８記載の発明によれば、冷却水の水
出口・水戻口を本体ケースの背面側に設けることによ
り、ホースを接続しても、狭いスペースに置くことがで
き、本体を移動する場合や隣に別の装置を置く場合に水
配管を挟んだり踏んだりする恐れを低減することができ
る。

【００６７】請求項９記載の発明によれば、フィルター
を本体ケースの最前部に設置することにより、交換作業
が前面パネルを取外すだけで行うことができ、冷却装置
をラックに収納した場合でも容易に短時間で作業を行う
ことができるものである。

【００６８】請求項１０記載の発明によれば、電装部の
装置制御用プリント基板を冷却装置の最前部に立てて配
置することにより、電気回路のチェックなどのメンテナ
ンスを前面パネルを取外すだけで行うことができ、冷却
装置をラックに収納した場合でも容易に、短時間で作業
を行うことができる。

【００６９】請求項１１記載に係る発明によれば、タン
クを本体ケースの下部に設けることにより、タンク容量
を大きくしても、冷却水・冷媒の配管引き回しを妨げる
ことなく、また設置面積を大きくすることもなく、温調
精度を高めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における冷却装置の全体
構成略図

【図２】本発明の実施の形態１における冷却装置の前部
の斜視図

【図３】本発明の実施の形態２における水位計の斜視図

【図４】本発明の実施の形態３における冷却装置のレイ
アウト図

【図５】本発明の実施の形態４における冷却装置のレイ
アウト図

【図６】本発明の実施の形態５におけるラックに２段に
重ね置きした冷却装置の正面図

【図７】本発明の実施の形態６における冷却装置の構成
の斜視図

【図８】従来の冷却装置の全体構成略図

【図９】他の従来の冷却装置の流路基本構成略図

【符号の説明】

１外部機器２、２９本体ケース３、２１圧縮機４、２３送風機５、２２凝縮器６膨張機構７蒸発器８冷水貯蔵用タンク９ポンプ１０冷水流量調節部１３水温・流量表示部１４水温設定操作部１５制御部１６、３５隔壁２４熱交換器３２第１の冷却装置３３第２の冷却装置３４プリント基板Ｅ冷凍サイクルＦ冷水回路Ｇ電装部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者澤井清大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者向井靖人大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者中本達也大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者大野竜一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、凝縮器、蒸発器を冷媒配管で順
次連結した冷凍サイクルと、前記蒸発器により冷却され
た冷水を負荷へ循環させるポンプならびに冷水を貯蔵す
るタンクとを備えた冷水回路と、前記冷凍サイクルの圧
縮機や凝縮器ならびに前記ポンプの駆動を制御する制御
部を有する電装部とを具備した冷却装置において、前記
冷凍サイクルを前記冷却装置の本体ケース内の背面側に
配設し、前記冷水回路を前記本体ケース内の前面側およ
び中央部に配設し、前記電装部を前記本体ケース内の前
面側に配設したことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】冷水回路には冷水の流量を調節する冷水
流量調節部を設け、電装部には水温・流量表示部や水温
設定操作部を設けたことを特徴とする請求項１記載の冷
却装置。
【請求項３】冷水の流量を調節する冷水流量調節部は
本体ケース内の最前面に配置することを特徴とする請求
項２記載の冷却装置。
【請求項４】電装部と冷水回路との間に隔壁を設ける
ことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項５】冷水を貯蔵するタンクには、下部と上部
を透明なチューブで接続し、前記チューブの上端を前記
タンクと着脱自在とした排水用途に使用可能な水位計を
備えたことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項６】凝縮器には送風装置を隣接して設け、前
記送風装置によって凝縮器を通過した空気を本体ケース
の背面より吹出すことを特徴とする請求項１記載の冷却
装置。
【請求項７】送風装置の空気の吸い込み口を、電装部
とポンプよりも後方に位置させたことを特徴とする請求
項６記載の冷却装置。
【請求項８】本体ケースの背面側に冷水回路の冷却水
の水出口と冷却水の水戻口を設けることを特徴とする請
求項１記載の冷却装置。
【請求項９】本体ケース内の前面側に電装部と隣接し
て冷水回路内の冷水を清浄化するフィルターを着脱自在
に配設したことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項１０】電装部内に電気制御の機能を果たすプ
リント基板を立てて配設することを特徴とする請求項１
記載の冷却装置。
【請求項１１】冷水回路に設けられたタンクは本体ケ
ースの最下部に配設することを特徴とする請求項１記載
の冷却装置。