JP2012237485A - 温度調整装置および温度調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの高騰や装置の大型化を招くことなく、周囲の温度よりも低温の水を供給する。
【解決手段】供給対象体から回収した水Ｗを冷却する熱交換器４と、熱交換器４に送風する送風ファン５と、ファン５の動作状態を制御する制御部９とを備えて、目標温度範囲内に温度調整した水Ｗを供給対象体に供給する温度調整装置１であって、熱交換器４による冷却が完了した水Ｗを貯水可能な貯水槽２と、貯水槽２から供給対象体に供給する水Ｗの温度を検出する温度センサ８ｂと、目標温度範囲よりも低温の水（水道水）を貯水槽２に給水する給水管２４に配設された電磁弁６とを備え、制御部９は、予め規定された回転数でファン５を動作させている状態においてセンサ８ｂによって目標温度範囲よりも高温の温度が検出されたときに、電磁弁６を制御して水道水を貯水槽２に給水させて供給対象体に供給する水Ｗの温度を目標温度範囲内に調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、供給対象体から回収した水を目標温度範囲内に温度調整して供給する温度調整装置および温度調整方法に関するものである。

この種の温度調整装置（温度調整方法）として、出願人は、実験や分析などに使用する水（恒温水槽内に貯水した水）を一定の温度に調整するための冷却装置（冷却方法）を特開２００８−１６４２１３号公報に開示している。この場合、出願人が開示している冷却装置は、水中ポンプおよびファンクーラを備えて、恒温水槽に対して着脱自在に構成されている。また、上記のファンクーラは、熱交換器と、熱交換器に対して送風する送風ファンとが筐体内に配設されて構成されている。

この冷却装置の使用に際しては、まず、冷却対象の水を貯水している恒温水槽内に水中ポンプを設置する。また、ファンクーラについては、実験台の上などの任意の場所に配置する。次いで、メインスイッチが投入されたときに、ファンクーラ内の送風ファン、および水中ポンプが駆動を開始する。この際には、恒温水槽内の水が水中ポンプによってファンクーラ（熱交換器）内に圧送される。また、ファンクーラにおいては、熱交換器内の水と、送風ファンによって送風された風（空気）とが熱交換し、これにより、熱交換器内の水が室温まで冷却される。また、恒温水槽内の水がファンクーラ内に順次圧送されることにより、熱交換器内において冷却された水が恒温水槽内に戻される。これにより、恒温水槽内の水が室温まで順次冷却される。

特開２００８−１６４２１３号公報（第４−７頁、第１−９図）

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、ファンクーラにおいて送風ファンによって送風された空気と熱交換器内の水とを熱交換させることで冷却対象の水を室温まで冷却する構成が採用されている。このため、出願人が開示している冷却装置では、ファンクーラの設置場所の空気の温度よりも低温の水を供給対象体（この例では、恒温水槽）に供給することができない。したがって、夏期における使用時や、工作機械からの熱によって室温が上昇している場所などで使用する際に、低温の水を供給することができないおそれがあるため、この点を改善するのが好ましい。

この場合、例えば、冷凍サイクルによって水を冷却する構成を付加することで、周囲の温度よりも低温の水を供給対象体に供給することができる。しかしながら、そのような構成を採用した場合には、付加した冷凍サイクルの分だけ、冷却装置の製造コストが高騰すると共に、冷却装置の大型化を招くこととなる。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、装置の製造コスト高騰や大型化を招くことなく、周囲の温度よりも低温の水を供給し得る温度調整装置および温度調整方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の温度調整装置は、供給対象体から回収した水を冷却する熱交換器と、当該熱交換器に送風する送風ファンと、当該送風ファンの動作状態を制御する制御部とを備えて、目標温度範囲内に温度調整した水を前記供給対象体に供給する温度調整装置であって、前記熱交換器による冷却が完了した水を貯水可能に構成された貯水槽と、前記貯水槽から前記供給対象体に供給する水の温度を検出する温度検出部と、前記目標温度範囲よりも低温の水を前記貯水槽に給水する給水管に配設された給水弁とを備え、前記制御部は、予め規定された回転数で前記送風ファンを動作させている状態において前記温度検出部によって前記目標温度範囲よりも高温の温度が検出されたときに、前記給水弁を制御して前記目標温度範囲よりも低温の水を前記貯水槽に給水させて前記供給対象体に供給する水の温度を当該目標温度範囲内に調整する。

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、前記貯水槽は、予め規定された貯水量を超えたときに当該貯水槽内の水を排水するオーバーフロー口と前記給水管からの水が給水される給水位置との間に配設されて、当該オーバーフロー口および当該給水位置の間の距離よりも長い第１の水路を当該オーバーフロー口および当該給水位置の間に形成する第１の仕切板を備えている。

さらに、請求項３記載の温度調整装置は、請求項２記載の温度調整装置において、前記貯水槽は、前記熱交換器による冷却が完了した水を導入する導入口が、前記給水位置よりも前記オーバーフロー口の近傍に設けられている。

また、請求項４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、前記貯水槽は、前記給水管からの水が給水される給水位置と前記供給対象体に供給する水を排水する排水口との間に配設されて、当該給水位置および当該排水口の間の距離よりも長い第２の水路を当該給水位置および当該排水口の間に形成する第２の仕切板を備えている。

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、前記第２の仕切板には、小孔およびスリットの少なくとも一方が形成されている。

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、前記給水管が上水道源に接続可能に構成されて、前記目標温度範囲よりも低温の水としての上水道水を前記貯水槽に給水可能に構成されている。

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、前記貯水槽に貯水した水を前記供給対象体に圧送する圧送ポンプ、および前記供給対象体から水を吸引して前記貯水槽に回収する吸引ポンプの少なくとも一方を備えている。

また、請求項８記載の温度調整方法は、供給対象体から回収した水を冷却する熱交換器と、当該熱交換器に送風する送風ファンと、前記熱交換器による冷却が完了した水を貯水可能に構成された貯水槽と、前記貯水槽から前記供給対象体に供給する水の温度を検出する温度検出部と、前記目標温度範囲よりも低温の水を前記貯水槽に給水する給水管に配設された給水弁とを用いて、目標温度範囲内に温度調整した水を前記供給対象体に供給する際に、予め規定された回転数で前記送風ファンを動作させている状態において前記温度検出部によって前記目標温度範囲よりも高温の温度が検出されたときに、前記給水弁を制御して前記目標温度範囲よりも低温の水を前記貯水槽に給水させて前記供給対象体に供給する水の温度を当該目標温度範囲内に調整する。

請求項１記載の温度調整装置、および請求項８記載の温度調整方法によれば、予め規定された回転数で送風ファンを動作させている状態において温度検出部によって目標温度範囲よりも高温の温度が検出されたときに、給水弁を制御して目標温度範囲よりも低温の水を貯水槽に給水させて貯水槽から供給対象体に供給する水の温度を目標温度範囲内に調整することにより、製造コストの高騰および装置の大型化を招くおそれがある冷凍サイクルを使用することなく、周囲の温度が目標温度範囲よりも高いときにも、目標温度範囲内に温度調整した水を供給対象体に供給することができる。

また、請求項２記載の温度調整装置によれば、規定量を超えたときに貯水槽内の水を排水するオーバーフロー口と給水管からの水が給水される給水位置との間に配設されて、オーバーフロー口および給水位置の間の距離よりも長い第１の水路をオーバーフロー口および給水位置の間に形成する第１の仕切板を備えて貯水槽を構成したことにより、給水位置に給水した低温の水がオーバーフロー口から直ちに排水されてしまう事態を回避することができる。したがって、この温度調整装置によれば、給水位置に給水された水と貯水槽内に貯留されている水とを十分に混合することができるため、供給対象体に供給する水の温度を目標温度範囲内に確実に温度調整することができる。

さらに、請求項３記載の温度調整装置によれば、熱交換器による冷却が完了した水を導入する導入口を、給水位置よりもオーバーフロー口の近傍に設けたことにより、給水位置への給水に伴って貯水槽内の水がオーバーフロー口から排水されるときに、主として、導入口から貯水槽内に導入された直後の高温の水を排水することができる。したがって、オーバーフロー口よりも給水位置の近傍に導入口を設ける構成と比較して、この温度調整装置によれば、より高温の水を排水することができる結果、貯水槽内の水を効率良く冷却することができる。

また、請求項４記載の温度調整装置によれば、給水管からの水が給水される給水位置と供給対象体に供給する水を排水する排水口との間に配設されて、給水位置および排水口の間の距離よりも長い第２の水路を給水位置および排水口の間に形成する第２の仕切板を備えて貯水槽を構成したことにより、給水位置に給水した水が低温のままの状態で排水口から直ちに排水される事態を回避することができる。したがって、給水位置に給水された水と貯水槽内に貯留されている水とを十分に混合することができるため、供給対象体に供給する水の温度を目標温度範囲内に確実に温度調整することができる。

さらに、請求項５記載の温度調整装置によれば、小孔およびスリットの少なくとも一方を第２の仕切板に形成したことにより、給水位置に給水した水の大半を第２の水路において貯水槽内の水と十分に混合して排水口から排水することができるだけでなく、給水位置に水を給水した直後においても小孔を通過した水を排水口の近傍の水と混合した状態で排水口から排水することができるため、貯水槽内に貯留した高温の水だけが排水口から排水される事態を回避することができるか、または、そのような水だけが排水される時間を十分に短くすることができる。

また、請求項６記載の温度調整装置によれば、給水管を上水道源に接続可能に構成して、目標温度範囲よりも低温の水としての上水道水を貯水槽に給水可能に構成したことにより、給水する水（水道水）に大きな異物が混入していないため、大掛かりな濾過フィルタを設ける必要がない結果、製造コストを十分に低減することができると共に、水に雑菌の繁殖や腐敗などが生じない状態をある程度の期間に亘って維持することができるため、メンテナンスに要するコストを十分に低減することができる。

さらに、請求項７記載の温度調整装置によれば、貯水槽に貯水した水を供給対象体に圧送する圧送ポンプ、および供給対象体から水を吸引して貯水槽に回収する吸引ポンプの少なくとも一方を備えたことにより、水を循環させるためのポンプが存在しない供給対象体に水を供給する場合に、水を供給するためのポンプを別途用意することなく、供給対象体に温度調整装置を接続するだけで、目標温度範囲内に温度調整した水を供給することができる。

本発明の実施の形態に係る温度調整装置１の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態に係る温度調整装置１における貯水槽２の平面図である。 図２におけるＤ−Ｄ線断面図である。 図２におけるＥ−Ｅ線断面図である。 本発明の実施の形態に係る温度調整装置１における制御部９によって実行される温度調整処理３０のフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、温度調整装置および温度調整方法の実施の形態について説明する。

図１に示す温度調整装置１は、一例として、射出成形機、工作機械および各種医療機器など（「供給対象体」の一例）から回収した水Ｗを、３０℃〜４０℃の範囲内で規定された目標温度範囲内（例えば３５℃±２℃）に温度調整して供給する循環型の温度調整装置であって、貯水槽２、圧送ポンプ３、熱交換器４、送風ファン５、電磁弁６、バルブ７、温度センサ８ａ，８ｂおよび制御部９を備えて構成されている。

貯水槽２は、一例として、ステンレススチールの板材を溶接することによって上面開口箱形に形成した貯水槽本体１０と、この貯水槽本体１０の上面開口部を閉塞する蓋体（図示せず）とを備え、供給対象体から回収した水Ｗ（供給対象体に供給する水Ｗ：後述するように、熱交換器４による冷却が完了した水Ｗ）を貯水可能に構成されている。また、図１，２に示すように、貯水槽本体１０には、供給対象体に供給する水Ｗを排水する排水口１１と、供給対象体から回収した水Ｗを導入する導入口１２と、予め規定された貯水量を超えて水が導入されたときに貯水槽２内の水Ｗを排水するオーバーフロー口１３とが設けられると共に、後述するようにして、排水口１１から排水した水Ｗの一部を貯水槽２内に導入するための導入口１５（図１参照）が設けられている。

この場合、本例の温度調整装置１では、図１に示すように、排水口１１が排水管２１を介して供給対象体の給水口（図示せず）に接続され、導入口１２が給水管２２を介して供給対象体の排水口（図示せず）に接続され、オーバーフロー口１３が排水管２３を介して貯水タンクや排水口（図示せず）に接続されている。また、本例の温度調整装置１では、後述するようにして、上水道に接続された給水管２４から給水位置１４に水道水（「目標温度範囲よりも低温の水」の一例）が給水されるように給水管２４が設置されている。さらに、本例の温度調整装置１では、上記の導入口１５がバイパス管２５を介して排水管２１に接続されている。

また、図２に示すように、貯水槽２は、オーバーフロー口１３と給水位置１４との間に配設されて、オーバーフロー口１３および給水位置１４の間の距離（最短距離）よりも長い平面視Ｊ字状の水路Ｌａ（「第１の水路」の一例）をオーバーフロー口１３および給水位置１４の間に形成する仕切板１６（「第１の仕切板」の一例：図３参照）を備えている。さらに、貯水槽２は、給水位置１４と排水口１１との間に配設されて、給水位置１４および排水口１１の間の距離（最短距離）よりも長い平面視Ｊ字状の水路Ｌｂ（「第２の水路」の一例）を給水位置１４および排水口１１の間に形成する仕切板１７（「第２の仕切板」の一例：図４参照）を備えている。この場合、図４に示すように、仕切板１７には、複数の小孔１７ａが形成されている。なお、この小孔１７ａに代えて複数のスリットを形成したり、小孔１７ａおよびスリットを混在させて形成したりすることもできる。

圧送ポンプ３は、上記の排水管２１に取り付けられている。この圧送ポンプ３は、制御部９の制御に従い、貯水槽２に貯水されている水Ｗを供給対象体に圧送する（供給する）と共に、この圧送によって、供給対象体において温度上昇させられた水Ｗを供給対象体から回収する。熱交換器４は、図１に示すように、供給対象体から回収した水Ｗを貯水槽２に給水する給水管２２に配設されて、この熱交換器４内の水Ｗと、送風ファン５によって送風される空気とを相互に熱交換させることにより、水Ｗを冷却する。送風ファン５は、制御部９の制御に従って熱交換器４に送風する。電磁弁６は、「給水弁」の一例であって、給水管２４に配設されると共に、制御部９によって開放制御されることによって貯水槽２に対する水道水の給水を許容し、かつ、制御部９によって閉塞制御されることによって貯水槽２に対する水道水の給水を規制する。

バルブ７は、バイパス管２５に配設されており、その開弁率が変更されることにより、排水管２１から貯水槽２への水Ｗの流量（バイパス管２５を通過する水Ｗの流量）を変化させる。この場合、本例の温度調整装置１では、上記の圧送ポンプ３が常時一定量の水Ｗを圧送するよう構成されている。したがって、バルブ７の開弁率を変更して流量を小さくすることで、排水管２１から貯水槽２に戻される水Ｗの量が減少して、排水管２１を介して供給対象体に供給される水Ｗの水量が増加し、逆に、バルブ７の開弁率を変更して流量を大きくすることで、排水管２１から貯水槽２に戻される水Ｗの量が増加して、排水管２１を介して供給対象体に供給される水Ｗの水量が減少する。

温度センサ８ａ，８ｂは「温度検出部」の一例であって、検出した温度に応じたセンサ信号を制御部９に出力する。この場合、本例の温度調整装置１では、温度センサ８ａが貯水槽２内における導入口１２の近傍に配設され、温度センサ８ｂが排水管２１内（この例では、排水管２１における圧送ポンプ３よりも下流側）に配設されている。したがって、本例の温度調整装置１では、熱交換器４による冷却が完了した直後の水Ｗの温度が温度センサ８ａによって検出されると共に、熱交換器４による冷却が完了すると共に給水管２４からの水道水が混合されて温度低下した水Ｗ（供給対象体に供給する直前の水Ｗ）の温度が温度センサ８ｂによって検出される。

制御部９は、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、送風ファン５を制御して熱交換器４に送風させると共に、電磁弁６を制御して貯水槽２に水道水を給水させる。より具体的には、制御部９は、図５に示す温度調整処理３０を実行して、温度センサ８ａによる水Ｗの検出温度に応じて送風ファン５の回転数を制御すると共に（「送風ファンの動作状態を制御する」との処理の一例）、温度センサ８ｂによる水Ｗの検出温度に応じて電磁弁６を制御して給水管２４から所定量の水道水を貯水槽２に供給させる。

この温度調整装置１によって目標温度範囲内に温度調整した水Ｗを供給対象体に共有する際には、図１に示すように、まず、排水管２１および給水管２２を供給対象体に接続すると共に、排水管２３をタンク等に接続し、かつ給水管２４を上水道に接続する。次いで、図示しない操作部を操作して、電磁弁６を開放させる。この際には、給水管２４から貯水槽２に水道水が給水され、この水道水が、後に供給対象体に供給する水Ｗとして貯水槽２に貯水される。なお、実際には、各配管内、圧送ポンプ３内および熱交換器４内等のエアを除去するエア抜き作業などが実施されるが、温度調整装置１の動作原理についての理解を容易とするために、これらの作業についての説明を省略する。

次いで、温度調整処理の開始を指示する操作が行われたときに、制御部９は、圧送ポンプ３を制御して貯水槽２内の水Ｗの供給対象体への圧送を開始させると共に、図５に示す温度調整処理３０を開始する。なお、実際には、バルブ７を操作することで供給対象体に対して供給する水Ｗの水量を任意の量に調整するが、この調整作業に関する説明を省略する。一方、温度調整処理３０では、制御部９は、温度センサ８ａによる検出温度に基づき、熱交換器４による冷却後の水Ｗ（熱交換器４によって冷却されて貯水槽２内に給水された水Ｗ）の温度が、目標温度範囲内（この例では、３５℃±２℃の範囲内）であるか否かを判別する（ステップ３１）。この際に、温度センサ８ａによる検出温度が目標温度範囲内のときには、制御部９は、送風ファン５の動作状態（この例では、停止状態）を維持して、温度センサ８ａによる検出温度の監視を継続する。また、温度センサ８ａによる検出温度が、目標温度範囲外のときには、制御部９は、検出温度が目標温度範囲よりも低温であるか否かを判別する（ステップ３２）。

この際に、供給対象体の負荷が低下するなどして、温度センサ８ａによって目標温度範囲よりも低温の温度が検出されたときには、制御部９は、送風ファン５を制御して回転数を低下させて（ステップ３３）、温度センサ８ａによる検出温度の監視を継続する。なお、温度調整処理３０の開始直後のこの時点においては、送風ファン５が停止状態のため、制御部９は、送風ファン５を停止させた状態を維持して、温度センサ８ａによる検出温度の監視を継続する。また、供給対象体の負荷が上昇するなどして、温度センサ８ａによって目標温度範囲よりも高温の温度が検出されたときには、制御部９は、送風ファン５の回転数が予め規定された回転数（一例として、送風ファン５の最高回転数に達しているか否かを判別する（ステップ３４）。この際には、規定された回転数に達していないと判別し、ＰＩＤ制御によって送風ファン５を制御して回転数を上昇させて（ステップ３５）、温度センサ８ａによる検出温度の監視を継続する。

このように、この温度調整装置１では、温度センサ８ａによる検出温度に応じて制御部９が送風ファン５の回転数をＰＩＤ制御によって制御する。具体的には、検出温度が目標温度範囲よりも低温のときには、送風ファン５の回転数を低下させることで熱交換器４における水Ｗと空気との熱交換量を減少させて、熱交換器４から貯水槽２に給水される水Ｗの温度を上昇させる。また、検出温度が目標温度範囲よりも高温のときには、送風ファン５の回転数を上昇させることで熱交換器４における水Ｗと空気との熱交換量を増加させて、熱交換器４から貯水槽２に給水される水Ｗの温度を低下させる。したがって、熱交換器４や送風ファン５の周囲の温度が目標温度範囲よりも低温のときには、熱交換器４による冷却によって、貯水槽２内の水Ｗが目標温度範囲内の温度に温度調整される。これにより、排水管２１を介して目標温度範囲内に温度調整された水Ｗが供給対象体に供給される。

一方、温度センサ８ａによる検出温度が目標温度範囲よりも高温であって（ステップ３２）、かつ、送風ファン５の回転数が規定された回転数に達しているときには（ステップ３４）、制御部９は、送風ファン５の動作状態を維持しつつ、電磁弁６を制御して、給水管２４から貯水槽２への水道水の供給を開始する（ステップ３６）。なお、本例の温度調整装置１では、一例として、一定時間間隔で電磁弁６を開閉させると共に、開放状態に制御する時間と閉塞状態に制御する時間との比率（以下、「開閉比率」ともいう）を制御することによって、給水管２４から貯水槽２への水道水の供給量を調整する構成が採用されている。この場合、水道水の温度は、気温が高い夏期においても、常温（例えば２５℃）よりも低温となっている。したがって、水道水が貯水槽２内に給水されて、貯水槽２内に貯水されている水Ｗと混合されることにより、排水口１１から排水される水Ｗの温度を周囲の空気の温度よりも低下させることが可能となる。

次いで、制御部９は、温度センサ８ｂによる検出温度（すなわち、排水管２１を介して供給対象体に供給する水Ｗの温度）が、目標温度範囲内（この例では、３５℃±２℃の範囲内）であるか否かを判別する（ステップ３７）。この際に、温度センサ８ｂによる検出温度が、目標温度範囲内のときには、制御部９は、電磁弁６の開閉比率を維持して、温度センサ８ｂによる検出温度の監視を継続する。これにより、給水管２４から貯水槽２への水道水の給水量が維持されて、排水口１１から排水される水Ｗの温度が一定に維持される。また、温度センサ８ｂによる検出温度が、目標温度範囲外の温度のときには、制御部９は、検出温度が目標温度範囲よりも低温であるか否かを判別する（ステップ３８）。

この際に、供給対象体の負荷が上昇するなどして、温度センサ８ｂによって目標温度範囲よりも高温の温度が検出されたときには、制御部９は、開放状態の時間を長くするように電磁弁６の開閉比率を制御することによって給水管２４からの水道水の給水量を増量させて（ステップ３９）、温度センサ８ｂによる検出温度の監視を継続する。また、供給対象体の負荷が低下するなどして、温度センサ８ｂによって目標温度範囲よりも低温の温度が検出されたときには、制御部９は、開放状態の時間を短くするように電磁弁６の開閉比率を制御することによって給水管２４からの水道水の給水量を減量させる（ステップ４０）。

なお、給水管２４からの水道水の給水を開始した直後のこの時点においては、電磁弁６を制御して給水管２４からの水道水の給水を停止させることとなる。したがって、制御部９は、水道水の給水を停止したと判別して（ステップ４１）、前述した温度センサ８ａによる検出温度の監視（熱交換器４による冷却後の水Ｗの温度の監視）を継続する（ステップ３１）。一方、開放状態の時間を短くするように電磁弁６の開閉比率を制御することによって給水管２４からの水道水の給水量を減量させた状態において（ステップ４０）、水道水の給水を停止していないときには（ステップ４１）、制御部９は、温度センサ８ｂによる検出温度の監視（貯水槽２内において水道水と混合された水Ｗの温度の監視）を継続する（ステップ３７）。

このように、この温度調整装置１では、送風ファン５の回転数が予め規定された回転数に達している状態においては、温度センサ８ｂによる検出温度に応じて制御部９が電磁弁６の開閉比率を制御して貯水槽２内への水道水の給水量を変化させる。具体的には、検出温度が目標温度範囲よりも高温のときには、水道水の給水量を増量させることで、水道水と混合された水Ｗの温度を低下させる。また、検出温度が目標温度範囲よりも低温のときには、水道水の給水量を減量させる（または、水道水の給水を停止させる）ことで、水道水と混合された水Ｗの温度を上昇させる。これにより、周囲の温度（空気の温度）が目標温度範囲よりも高温であったとしても、排水管２１を介して目標温度範囲内に温度調整された水Ｗが供給対象体に供給される。

なお、この温度調整装置１は、循環型の温度調整装置であり、供給対象体に対して供給した水Ｗとほぼ同量の水Ｗが回収されて貯水槽２内に貯水される。したがって、上記したように給水管２４から貯水槽２に水道水を給水している状態においては、貯水槽２内の水Ｗの水位が上昇することとなる。この際には、規定量を超えた分だけ、貯水槽２内の水Ｗがオーバーフロー口１３から排水管２３に流れ込み、このような水Ｗを貯水するための図示しないタンクに貯水される（または、排水溝に排水される）。

この場合、本例とは異なり、給水管２４からの水道水が給水される給水位置１４とオーバーフロー口１３との間に仕切板１６が存在しない貯水槽（図示せず）においては、給水管２４からの給水に伴って貯水槽２内の水Ｗがオーバーフロー口１３から排水されるときに、給水位置１４に給水された低温の水道水が、貯水槽２内の高温の水Ｗと殆ど混合されることなく、図２に矢印Ａで示すように、そのままオーバーフロー口１３から排水されるおそれがある。このような状態においては、水Ｗの温度を低下させるために貯水槽２内に水道水を供給しているにも拘わらず、給水している水道水が無駄になるだけではなく、貯水槽２内の水Ｗの温度が殆ど低下しないおそれがある。

これに対して、本例の温度調整装置１では、オーバーフロー口１３と給水位置１４との間に仕切板１６が設けられて、オーバーフロー口１３および給水位置１４の間の距離（最短距離）よりも長い距離の水路Ｌａがオーバーフロー口１３および給水位置１４の間に形成されている。このため、給水管２４からの給水に伴って貯水槽２内の水Ｗがオーバーフロー口１３から排水されるときには、給水位置１４から給水された水道水よりも先に、水路Ｌａにおける給水位置１４近傍の高温の水Ｗが排水されることとなる。また、この温度調整装置１では、供給対象体から回収した水Ｗを貯水槽２内に導入する導入口１２が、給水位置１４よりもオーバーフロー口１３の近傍に設けられている。したがって、給水管２４からの給水に伴って貯水槽２内の水Ｗがオーバーフロー口１３から排水されるときには、主として、導入口１２から貯水槽２内に導入された直後の水Ｗが排水されることとなる。

また、本例とは異なり、給水管２４からの水道水が給水される給水位置１４と排水口１１との間に仕切板１７が存在しない貯水槽（図示せず）においては、給水管２４から給水位置１４に給水された低温の水道水が貯水槽２内の水Ｗと十分に混合されることなく、図２に矢印Ｂで示すように、直ちに排水口１１から排水されて供給対象体に供給されるおそれがある。このため、本例の温度調整装置１のように電磁弁６の開閉比率を制御することで水道水の給水量を調整する構成を上記の仕切板１７が存在しない貯水槽に採用した場合には、給水位置１４に水道水が給水されているとき（電磁弁６が開放状態に制御されているとき）には、主として低温の水Ｗが排水口１１から排水され、水道水の給水が停止しているとき（電磁弁６が閉塞状態に制御されているとき）には、主として貯水槽２内の高温の水Ｗが排水口１１から排水されることとなる。したがって、供給対象体に対して一定温度の水Ｗを供給するのが困難となるおそれがある。

これに対して、本例の温度調整装置１では、排水口１１と給水位置１４との間に仕切板１７が設けられて、排水口１１および給水位置１４の間の距離（最短距離）よりも長い水路Ｌｂが排水口１１および給水位置１４の間に形成されている。このため、導入口１２から導入されて図２に矢印Ｃ１で示すように水路Ｌａを移動した水Ｗと、給水位置１４に給水された低温の水道水とが、矢印Ｃ２で示すように水路Ｌｂを移動して排水口１１に達するまでに、これらが十分に混合される。これにより、給水位置１４に給水された水道水が低温のままの状態で（貯水槽２内の水Ｗと十分に混合されることなく）排水口１１から供給対象体に供給される事態が回避される。

また、この温度調整装置１では、上記の仕切板１７に複数の小孔１７ａが形成されている。したがって、給水位置１４に給水された水道水の大半は、他の水Ｗと十分に混合されつつ、図２に矢印Ｃ２で示すように、水路Ｌｂを通って排水口１１に達して排水されるが、給水された水道水の一部は、矢印Ｃ３で示すように小孔１７ａを通過して排水口１１の近傍の水Ｗと混合された後に排水される。したがって、本例の温度調整装置１では、給水位置１４に水道水を給水した直後から、その水道水が水路Ｌｂを通って排水口１１に達するまでの間の十分に長い時間に亘って、貯水槽２内の高温の水Ｗと低温の水道水とが混合された適温の水Ｗが供給対象体に供給されることとなる。

このように、この温度調整装置１、および温度調整装置１における温度調整方法によれば、予め規定された回転数（この例では、最高回転数）で送風ファン５を動作させている状態において温度センサ８ｂによって目標温度範囲よりも高温の温度が検出されたときに、電磁弁６を制御して目標温度範囲よりも低温の水を貯水槽２に給水させることで貯水槽２から供給対象体に供給する水Ｗの温度を目標温度範囲内に温度調整することにより、製造コストの高騰および装置の大型化を招くおそれがある冷凍サイクルを使用することなく、周囲の温度が目標温度範囲よりも高いときにも、目標温度範囲内に温度調整した水Ｗを供給対象体に供給することができる。

また、この温度調整装置１によれば、規定量を超えたときに貯水槽２内の水Ｗを排水するオーバーフロー口１３と給水管２４からの水が給水される給水位置１４との間に配設されて、オーバーフロー口１３および給水位置１４の間の距離よりも長い水路Ｌａをオーバーフロー口１３および給水位置１４の間に形成する仕切板１６を備えて貯水槽２を構成したことにより、給水管２４から給水位置１４に給水した低温の水道水がオーバーフロー口１３から直ちに排水されてしまう事態を回避することができる。したがって、この温度調整装置１によれば、給水位置１４に給水された水道水と貯水槽２内に貯留されている水Ｗとを十分に混合することができるため、供給対象体に供給する水Ｗの温度を目標温度範囲内に確実に温度調整することができる。

また、この温度調整装置１によれば、熱交換器４による冷却が完了した水Ｗを導入する導入口１２を、給水位置１４よりもオーバーフロー口１３の近傍に設けたことにより、給水位置１４への給水に伴って貯水槽２内の水Ｗがオーバーフロー口１３から排水されるときに、主として、導入口１２から貯水槽２内に導入された直後の高温の水Ｗを排水することができる。したがって、オーバーフロー口１３よりも給水位置１４の近傍に導入口１２を設ける構成と比較して、この温度調整装置１によれば、より高温の水Ｗを排水することができる結果、貯水槽２内の水Ｗを効率良く冷却することができる。

また、この温度調整装置１によれば、給水管２４からの水が給水される給水位置１４と供給対象体に供給する水Ｗを排水する排水口１１との間に配設されて、給水位置１４および排水口１１の間の距離よりも長い水路Ｌｂを給水位置１４および排水口１１の間に形成する仕切板１７を備えて貯水槽２を構成したことにより、給水管２４から給水位置１４に給水した水道水が低温のままの状態で排水口１１から直ちに排水される事態を回避することができる。したがって、給水位置１４に給水された水道水と貯水槽２内に貯留されている水Ｗとを十分に混合することができるため、供給対象体に供給する水Ｗの温度を目標温度範囲内に確実に温度調整することができる。

さらに、この温度調整装置１によれば、小孔およびスリットの少なくとも一方（本例では、小孔１７ａ）を仕切板１７に形成したことにより、給水位置１４に給水した水道水の大半を水路Ｌｂにおいて貯水槽２内の水Ｗと十分に混合して排水口１１から排水することができるだけでなく、給水位置１４に水道水を給水した直後においても小孔１７ａを通過した水道水を排水口１１の近傍の水Ｗと混合した状態で排水口１１から排水することができるため、貯水槽２内に貯留した高温の水Ｗだけが排水口１１から排水される事態を回避することができるか、または、そのような水Ｗだけが排水される時間を十分に短くすることができる。

また、この温度調整装置１によれば、給水管２４を上水道源に接続可能に構成して、「目標温度範囲よりも低温の水」としての上水道水を貯水槽２に給水可能に構成したことにより、給水する水（水道水）に大きな異物が混入していないため、大掛かりな濾過フィルタを設ける必要がない結果、製造コストを十分に低減することができると共に、水Ｗに雑菌の繁殖や腐敗などが生じない状態をある程度の期間に亘って維持することができるため、メンテナンスに要するコストを十分に低減することができる。

さらに、この温度調整装置１によれば、貯水槽２に貯水した水Ｗを供給対象体に圧送する圧送ポンプ３を備えたことにより、水Ｗを循環させるためのポンプが存在しない供給対象体に水Ｗを供給する場合に、水Ｗを供給するためのポンプを別途用意することなく、供給対象体に温度調整装置１を接続するだけで、目標温度範囲内に温度調整した水Ｗを供給することができる。

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。具体的には、温度センサ８ａの検出温度に応じて送風ファン５の動作状態を制御し、温度センサ８ｂの検出温度に応じて電磁弁６の開閉比率を制御する構成の温度調整装置１を例に挙げて説明したが、例えば、温度センサ８ｂの検出温度に応じて送風ファン５の動作状態、および電磁弁６の開閉比率をそれぞれ制御する構成を採用することができる。この場合、本例の温度調整装置１のように温度センサ８ａ，８ｂを別個に設けることで、送風ファン５の動作状態、および電磁弁６の開閉比率をレスポンスよく、正確に制御することができる。また、上記したように温度センサ８ｂだけを設ける構成を採用することで、製造コストを十分に低減することができる。

また、貯水槽２内の水Ｗを供給対象体に圧送する圧送ポンプ３を備えた構成を例に挙げて説明したが、圧送ポンプ３に代えて、または、圧送ポンプ３に加えて「吸引ポンプ（図示せず）」を、例えば給水管２２における供給対象体と熱交換器４との間に配設して、供給対象体から水Ｗを吸引して回収すると共に、この吸引によって、貯水槽２内の水Ｗを供給対象体に供給する構成を採用することができる。これらの構成を採用した場合においても、圧送ポンプ３を備えた上記の温度調整装置１と同様の効果を奏することができる。さらに、電磁弁６の開閉比率を制御することによって給水管２４から貯水槽２への水道水の給水量を変化させる構成を例に挙げて説明したが、電磁弁６に代えて、開弁率可変形の「給水弁」を給水管２４に配設して、この「給水弁」の開弁率を制御する（変化せる）ことで給水管２４から貯水槽２への水道水の給水量を変化させる構成を採用することもできる。

また、「目標温度範囲よりも低温の水」は、水道水に限定されず、井戸水や伏流水などを使用することができる。この場合、井戸水や伏流水などを使用するときには、これらの水に含まれる異物（粉塵）を除去するためのフィルタを設けるのが好ましい。さらに、供給対象体に供給する水Ｗを冷却する構成を備えた温度調整装置１を例に挙げて説明したが、必要に応じて、水Ｗを加熱するための構成を付加することができる。具体的には、一例として、貯水槽２内に電気ヒータを配設して、温度センサ８ａまたは温度センサ８ｂの検出温度が目標温度範囲よりも低温のときに、水Ｗを電気ヒータによって加熱することができる。

１ 温度調整装置
２ 貯水槽
３ 圧送ポンプ
４ 熱交換器
５ 送風ファン
６ 電磁弁
７ バルブ
８ａ，８ｂ 温度センサ
９ 制御部
１０ 貯水槽本体
１１ 排水口
１２，１５ 導入口
１３ オーバーフロー口
１４ 給水位置
１６，１７ 仕切板
１７ａ 小孔
２１，２３ 排水管
２２，２４ 給水管
２５ バイパス管
３０ 温度調整処理
Ｌａ，Ｌｂ 水路
Ｗ 水

Claims (8)

1. 供給対象体から回収した水を冷却する熱交換器と、当該熱交換器に送風する送風ファンと、当該送風ファンの動作状態を制御する制御部とを備えて、目標温度範囲内に温度調整した水を前記供給対象体に供給する温度調整装置であって、
   前記熱交換器による冷却が完了した水を貯水可能に構成された貯水槽と、
   前記貯水槽から前記供給対象体に供給する水の温度を検出する温度検出部と、
   前記目標温度範囲よりも低温の水を前記貯水槽に給水する給水管に配設された給水弁とを備え、
   前記制御部は、予め規定された回転数で前記送風ファンを動作させている状態において前記温度検出部によって前記目標温度範囲よりも高温の温度が検出されたときに、前記給水弁を制御して前記目標温度範囲よりも低温の水を前記貯水槽に給水させて前記供給対象体に供給する水の温度を当該目標温度範囲内に調整する温度調整装置。
2. 前記貯水槽は、予め規定された貯水量を超えたときに当該貯水槽内の水を排水するオーバーフロー口と前記給水管からの水が給水される給水位置との間に配設されて、当該オーバーフロー口および当該給水位置の間の距離よりも長い第１の水路を当該オーバーフロー口および当該給水位置の間に形成する第１の仕切板を備えている請求項１記載の温度調整装置。
3. 前記貯水槽は、前記熱交換器による冷却が完了した水を導入する導入口が、前記給水位置よりも前記オーバーフロー口の近傍に設けられている請求項２記載の温度調整装置。
4. 前記貯水槽は、前記給水管からの水が給水される給水位置と前記供給対象体に供給する水を排水する排水口との間に配設されて、当該給水位置および当該排水口の間の距離よりも長い第２の水路を当該給水位置および当該排水口の間に形成する第２の仕切板を備えている請求項１記載の温度調整装置。
5. 前記第２の仕切板には、小孔およびスリットの少なくとも一方が形成されている請求項４記載の温度調整装置。
6. 前記給水管が上水道源に接続可能に構成されて、前記目標温度範囲よりも低温の水としての上水道水を前記貯水槽に給水可能に構成されている１から５のいずれかに記載の温度調整装置。
7. 前記貯水槽に貯水した水を前記供給対象体に圧送する圧送ポンプ、および前記供給対象体から水を吸引して前記貯水槽に回収する吸引ポンプの少なくとも一方を備えている請求項１から６のいずれかに記載の温度調整装置。
8. 供給対象体から回収した水を冷却する熱交換器と、当該熱交換器に送風する送風ファンと、前記熱交換器による冷却が完了した水を貯水可能に構成された貯水槽と、前記貯水槽から前記供給対象体に供給する水の温度を検出する温度検出部と、前記目標温度範囲よりも低温の水を前記貯水槽に給水する給水管に配設された給水弁とを用いて、目標温度範囲内に温度調整した水を前記供給対象体に供給する際に、
   予め規定された回転数で前記送風ファンを動作させている状態において前記温度検出部によって前記目標温度範囲よりも高温の温度が検出されたときに、前記給水弁を制御して前記目標温度範囲よりも低温の水を前記貯水槽に給水させて前記供給対象体に供給する水の温度を当該目標温度範囲内に調整する温度調整方法。

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