JP2015114074A - 温度調整装置 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度調整器によって温度調整した熱媒液を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。

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を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、冷凍サイクルの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を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が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。

特許第４９７６２４０号公報（第４−９頁、第１−８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、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。

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な利用者にとっては、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を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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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をコンパクトにまとめることができる。

また、請求項４記載の温度調整装置によれば、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、上水道水や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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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を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）。

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）。

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）。

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に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。

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）。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (7)

1. 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温度調整装置。
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。
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。
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。
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。
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。
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請求項１から６のいずれかに記載の温度調整装置。

Images