JP2017205773A - 液体温調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 イオン交換器に接続されている微細管内の液体の凍結を防止することができる液体温調装置を提供する。【解決手段】冷却水を貯留するタンク３０と、冷却対象物へ冷却水を流通させる供給管３５と、冷却対象物から戻ってきた冷却水をタンク３０へ流通させる戻り管３７と、冷却水を温調する温調器３４と、冷却水からイオンを除去するイオン交換器４０と、供給管３５の中途部で分岐してイオン交換器４０へ冷却水の一部を導入させ、イオン交換器４０から流出した冷却水をタンク３０へ導入させるイオン交換回路４２と、イオン交換回路４２におけるイオン交換器４０の上流側に設けられた微細管４４と、微細管４４とタンク３０又はタンク３０内の冷却水との間で熱交換することにより、微細管４４内の冷却水の凍結防止を図る凍結防止機構とを具備する。【選択図】 図１

Description

本発明は液体を温調して対象物に供給し、対象物から戻ってきた液体を再度温調させて対象物に供給して、液体を循環させる液体温調装置に関する。

液体温調装置として、例えばレーザ加工機へ冷却水を供給するものが知られている（特許文献１参照）。
レーザ加工機は、レーザ光を用いて被加工物の穴あけ、切削等の加工を行う機器である。レーザ加工機のレーザ発振器及び光学系は高温となるので、駆動中は常時冷却する必要がある。

特許文献１に示す液体温調装置は、レーザ加工機に対して２系統の冷却水を供給できるように設けられている。この液体温調装置は、冷却水を貯留する１つのタンクと、タンクからレーザ加工機に冷却水を送り込む第１の循環ポンプと、第１の循環ポンプによって冷却水を循環させる第１の冷水経路と、第１の冷水経路中の冷却水を冷却する冷却器とを備えている。

またこの液体温調装置は、第２の循環ポンプによって別系統の冷却水を循環させる第２の冷水経路と、第２の冷水経路中の冷却水を冷却する冷却器とを備えている。

また、第１の冷水経路には、冷却水が所定の水質（電気伝導度）にするイオン交換器と、冷却水が所定の水質になったか否かを検出する検出器が設けられている。

イオン交換器は、水中のカルシウム、ナトリウム、マグネシウム等の陽イオンと、塩素、炭酸等の陰イオンをイオン交換樹脂によって除去して純水を生成するものである。
一般的にイオン交換器には、導入する水の流量の上限が定められており、上限を超えた流量を導入すると各イオンの除去が不完全なものとなる。

特開平１０−３３５７２０号公報

特許文献１の液体温調装置のように、冷却水を所定の水質に維持すべくイオン交換器を設けた場合、イオン交換器には循環ポンプによって圧送される冷却水が導入される。
しかし、上述したようにイオン交換器には上限をこえた流量の冷却水が送り込まれないように、流量を絞る必要がある。

イオン交換器への流量を絞るためには開度を調整できるバルブを設けてもよいが、バルブの開閉制御なども必要になるため、イオン交換器の上流側に微細管を配置して微細管を通してイオン交換器へ導入する冷却水の流量を制御することが好ましい。

ところで、冷却水が所定の水質に到達したことが検出された場合には、イオン交換器へ冷却水を送り込む必要がなくなる。そこで、イオン交換器への冷却水の導入を停止する場合があり、この場合には微細管内に冷却水が滞留する。
微細管内に冷却水が滞留してしまうと、微細管の周囲温度によっては冷却水が凍結してしまうこともあり、凍結による微細管の破損のおそれがあるという課題がある。

そこで本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、イオン交換器に接続されている微細管内の液体の凍結を防止することができる液体温調装置を提供することにある。

本発明に係る液体温調装置によれば、冷却水を貯留するタンクと、該タンクから冷却対象物へ冷却水を流通させる供給管と、冷却対象物から戻ってきた冷却水を前記タンクへ流通させる戻り管と、冷却水を温調する温調器と、冷却水からイオンを除去するイオン交換器と、前記供給管の中途部で分岐して前記イオン交換器へ冷却水の一部を導入させ、前記イオン交換器から流出した冷却水を前記タンクへ導入させるイオン交換回路と、前記イオン交換回路における前記イオン交換器の上流側に設けられた微細管と、前記微細管と前記タンク又は前記タンク内の冷却水との間で熱交換することにより、前記微細管内の冷却水の凍結防止を図る凍結防止機構と、を具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、微細管の周囲温度が低く、微細管内の冷却水が凍結するおそれがあったとしても、イオン交換回路中の微細管内の冷却水の凍結を防止することができる。

また、前記凍結防止機構は、前記タンクの外壁面に前記微細管を貼着して構成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、タンク内の冷却水の温度に基づくタンク外壁面の温度と微細管との間で熱交換することで、微細管内の冷却水の凍結を防止できる。

また、前記タンクの外壁面全体を覆う断熱材が設けられており、前記凍結防止機構は、前記断熱材の一部が前記微細管の形状に合わせてタンクの外壁面が露出するように削り取られて凹部が形成されており、該凹部内に微細管が収納され、微細管が収納された凹部表面を別の断熱材により閉塞して構成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、タンク外壁面に断熱材が設けられている場合には、タンク内の冷却水の温度に基づくタンク外壁面の温度と微細管との間で熱交換し、且つ断熱材によって周囲温度と遮断されることによって、より確実に微細管内の冷却水の凍結を防止できる。

また、前記凍結防止機構は、前記微細管を前記タンクの冷却水中に浸漬させて構成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、タンク内の冷却水と直接熱交換することによって、微細管内の冷却水の凍結を防止できる。

本発明にかかる液体温調装置によれば、冷却水を貯留する複数のタンクと、各前記タンクから冷却対象物へ冷却水を流通させる複数の供給管と、冷却対象物から戻ってきた冷却水を各前記タンクへ流通させる複数の戻り管と、冷却水を温調する複数の温調器と、各前記複数の供給管を流通する冷却水のうち、イオン除去が必要な冷却水に対してイオンを除去する１又は複数のイオン交換器と、前記イオン除去が必要な冷却水を流通させる１又は複数の供給管の中途部で分岐して前記イオン交換器へ冷却水の一部を導入させ、前記イオン交換器から流出した冷却水を各前記タンクへ導入させる１又は複数のイオン交換回路と、各前記イオン交換回路における前記イオン交換器の上流側に設けられた１又は複数の微細管と、各前記タンクのうち、容量が大きいタンク若しくは設定温度が高いタンクのいずれか、又は容量が大きいタンク内の冷却水若しくは設定温度が高いタンク内の冷却水のいずれかとの間で熱交換することにより、前記微細管内の冷却水の凍結防止を図る１又は複数の凍結防止機構と、を具備することを特徴としている。
この構成を採用することによって、複数系統の冷却水を提供できる液体温調装置において、複数のタンクのうち、容量が大きい若しくは設定温度が高いタンク又は冷却水と熱交換することで、微細管の周囲温度が低く、微細管内の冷却水が凍結するおそれがあったとしても、イオン交換回路中の微細管内の冷却水の凍結を防止することができる。

また、前記凍結防止機構は、容量が大きいタンク若しくは設定温度が高いタンクのいずれかの外壁面に前記微細管を貼着して構成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、タンク内の冷却水の温度に基づくタンク外壁面の温度と微細管との間で熱交換することで、微細管内の冷却水の凍結を防止できる。

また、各前記タンクの外壁面全体を覆う断熱材が設けられており、前記凍結防止機構は、容量が大きいタンク若しくは設定温度が高いタンクのいずれかの外壁面を覆う断熱材の一部が前記微細管の形状に合わせてタンクの外壁面が露出するように削り取られて凹部が形成されており、該凹部内に微細管が収納され、微細管が収納された凹部表面を別の断熱材により閉塞して構成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、タンク外壁面に断熱材が設けられている場合には、タンク内の冷却水の温度に基づくタンク外壁面の温度と微細管との間で熱交換し、且つ断熱材によって周囲温度と遮断されることによって、より確実に微細管内の冷却水の凍結を防止できる。

また、前記凍結防止機構は、前記微細管を容量が大きいタンク若しくは設定温度が高いタンクの冷却水中に浸漬させて構成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、タンク内の冷却水と直接熱交換することによって、微細管内の冷却水の凍結を防止できる。

本発明によれば、微細管内の冷却水の凍結を防止できる。

液体温調装置の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図である。 凍結防止構造の一例を示す説明図である。 図２において、凹部へループ状部を収納したところを示す説明図である。 図３において、凹部に蓋をして閉塞したところを示す説明図である。 第１の実施形態の配管系統図である。 第２の実施形態の配管系統図である。 他の実施形態の概略構成を示す説明図である。

（第１の実施形態）
以下本発明に係る液体温調装置の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１に本実施形態の液体温調装置の概略構成と、冷却水を供給する対象物について示す。
本実施形態の液体温調装置２０は２系統の冷却水をレーザ加工機１０に供給するものであって、２系統の冷却水としては純水系と清水系の２つである。

冷却水の供給を受けるレーザ加工機１０には、冷却水の供給を必要とする機器として発振器１１と光学系１２とがある。
発振器１１はレーザ光を発振する機器であり、レーザ発振の安定性を高めるために冷却の必要がある。発振器１１を冷却するための冷却水としては、純水である必要はなく清水であればよい。

光学系１２は、レーザ光を出力するレンズ等を含む構成であり、加熱防止のために冷却の必要がある。光学系１２を冷却するための冷却水としては、冷却水中の不純物がレンズ等に付着しないように純水を使用する必要がある。

本実施形態の液体温調装置２０は、上記のように発振器１１を冷却するために清水をレーザ加工機１０へ供給する第１供給回路２１と、光学系１２を冷却するために純水をレーザ加工機１０へ供給する第２供給回路２２とを備えている。

第１供給回路２１は、清水を貯留する清水タンク２４と、清水タンク２４から清水を送り出すポンプ２６と、供給する清水の温度を調整する冷却器２８とを備えている。
また、第１供給回路２１は、清水タンク２４からポンプ２６及び冷却器２８を経てレーザ加工機１０の発振器１１へ向かい清水を発振器１１へ供給する供給管２９と、レーザ加工機１０の発振器１１から清水タンク２４へ向かって清水を戻す戻り管３１とを備えている。

第２供給回路２２は、純水を貯留する純水タンク３０と、純水タンク３０から清水を送り出すポンプ３２と、供給する純水の温度を調整する冷却器３４（特許請求の範囲でいう温調器）とを備えている。
また、第２供給回路２２は、純水タンク３０からポンプ３２及び冷却器３４を経てレーザ加工機１０の光学系１２へ向かい純水を光学系１２へ供給する供給管３５と、レーザ加工機１０の光学系１２から純水タンク３０へ向かって純水を戻す戻り管３７とを備えている。

第２供給回路２２のポンプ３２の下流側の供給管３５には、分岐部３６が設けられており、分岐部３６からイオン交換器４０へ連結するイオン交換回路４２が設けられている。
イオン交換回路４２は、ポンプ３２により圧送された純水の一部をイオン交換器４０へ導入させ、イオン交換器４０から流出した純水を純水タンク３０へ戻すように配置されている。

イオン交換器４０は、内部にイオン交換樹脂を有しており、イオン交換樹脂の働きによって、水中のカルシウム、ナトリウム、マグネシウム等の陽イオンと、塩素、炭酸等の陰イオンとを除去し、純水を生成する。
また、一般的にイオン交換器４０は、導入できる水の流量の上限が決められている。流量の上限を超えてイオン交換器４０に水を導入すると純水の生成能力が低くなるため、イオン交換器４０へ導入する水量を制御することが必要となる。イオン交換器４０へ導入する流量の上限は、純水タンク３０の容量によって異なるが、本実施形態では純水タンク３０の容量を９リットルとしており、これに合わせてイオン交換器４０は流量が数リットル／ｍｉｎ程度のものを採用している。

そこで、イオン交換回路４２における分岐部３６からイオン交換器４０の導入口側のイオン交換回路４２には、微細管４４を用い、イオン交換器４０へ導入される水量の制御を行っている。さらに、微細管４４は、その長さを確保するために、中途部でループ状に巻回したループ状部４４ａを形成している。

本実施形態の微細管４４としては、ナイロンチューブを採用している。本実施形態のナイロンチューブは、全長２ｍ、内径２．５ｍｍのものであるが、その長さや内径はイオン交換器４０への導入流量に合わせて適宜設定するとよい。
なお、微細管４４としては、ナイロンチューブに限定するものではなく、金属製など他の材質のものであってもよい。

液体温調装置２０は、微細管４４とタンク又はタンク内の冷却水との間で熱交換することにより、微細管４４内の冷却水の凍結防止を図る凍結防止機構を備えている。
本実施形態では、純水タンク容量が９リットル、清水タンク２４容量が９０リットルであり、純水タンク３０よりも清水タンク２４の方が容量が大きいため、微細管４４と清水タンク２４との間で熱交換を行う構成を採用している。
具体的には、微細管４４のループ状部４４ａを清水タンク２４の外壁面に貼り付けて、ループ状部４４ａと清水タンク２４の外壁面との間で熱交換して微細管４４内の冷却水の凍結防止を図っている。
ただし、微細管４４のループ状部４４ａの貼着は容量が大きいタンクでなく、設定温度が高い方のタンクを選択してもよい。

微細管４４の清水タンク２４（ただしタンクとして清水に限らない）外壁面への貼着方法について図２〜図４に基づいて説明する。
まず清水タンク２４の外壁面は、断熱材１４で覆われている。断熱材１４でタンク外周を覆うのは、清水タンク２４内の清水の温度変化を防止するためである。

図２に示すように、断熱材１４には、微細管４４のループ状部４４ａの大きさに合わせた形状で切り抜かれ、タンク外壁面が露出する凹部１５が形成されている。

図３に示すように、断熱材１４に形成された凹部１５内に、微細管４４のループ状部４４ａを収納する。このとき、ループ状部４４ａが確実にタンク外壁面に接触させるように収納する。また、ループ状部４４ａのタンク外壁面への接触を維持できるよう、ループ状部４４ａを粘着テープ等でタンク外壁面に貼り付けるとよい。

図４に示すように、凹部１５内にループ状部４４ａを収納したのち、ループ状部４４ａを覆う蓋１６をループ状部４４ａの上から貼り付ける。蓋１６を貼り付けることにより、凹部１５内のループ状部４４ａの凍結防止にさらに寄与する。
蓋１６としては、凹部１５を切り抜いた際の断熱材の切抜片を用いると、凹部１５との大きさも合うので好適である。

また、蓋１６には、微細管４４を貫通できる穴１７を形成しておくと、この穴１７から微細管４４を凹部１５から外に出すことができるため、蓋１６と凹部１５との間で隙間を生じさせず、ループ状部４４ａの温度をタンク外壁面の温度と同程度に維持することができる。
図３、４では、穴１７は１つだけ形成したところを図示しているが、２つ形成してもよい。

図５に、本実施形態の配管系統図を示し、本実施形態の液体温調装置のさらに具体的な構成について説明する。なお、図５の配管系統図は、図１に示した概略構成とは冷却器の配置位置など異なっている点もあるが、純水系と清水系の２系統の冷却水をレーザ加工機１０へ供給する液体温調装置として、同一の実施形態である。
なお、図１で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。

まず清水供給系について説明する。
液体温調装置２０は、清水タンク２４から清水を発振器へ供給する供給管２９と、発振器からの清水を清水タンク２４へ戻す戻り管３１が設けられている。
清水タンク２４の上部にはポンプ２６が配置されている。ポンプ２６の駆動によって清水タンク２４内の清水は冷却器２８へ導入される。なお、ここで示す冷却器２８は清水タンク２４の内部に配置されているが、冷却器２８の配置位置は清水タンク２４の外部であってもよい。

冷却器２８から延びる供給管２９には、温度センサ５０及び圧力センサ５１が設けられている。供給管２９の出口側端部にはバルブ５２が設けられている。
また、発振器からの戻り管３１の入口側端部にはバルブ５７が設けられている。

供給管２９の圧力センサ５１とバルブ５２の間には、清水タンク２４と連通するバイパス管５４が接続されている。バイパス管５４の中途部にはバイパスバルブ５５が設けられ、バイパス管５４の開閉を行っている。
バイパス管５４を設けることにより、発振器へ供給する清水の圧力が高い場合にはバイパス管５４から清水を清水タンク２４へ戻して、発振器へ供給する清水の圧力を下げることができる。

清水タンク２４には、給水用の給水管５８が接続されている。給水管５８の清水タンク２４内の先端部にはボールタップ６０と、ボールタップ６０と連動するバルブ６１が設けられている。給水管５８には外部から清水を導入できるように接続しておけば、ボールタップ６０とバルブ６１の動作により、常に清水タンク２４内が所定水位となるようにすることができる。

また、清水タンク２４にはオーバーフロー排管６２とドレン排管８７が設けられている。オーバーフロー排管６２は、清水タンク２４の水位が所定位置を越えた場合に、超えた分の清水を排水するために設けられている。

さらに清水タンク２４には、液面計６３とフロートスイッチ６４が設けられている。液面計６３は、清水タンク２４内に貯留されている清水量を確認するために設けられている。フロートスイッチ６４は、清水タンク２４内の清水量が所定量未満になったことを検出すると、ポンプ２６の駆動を停止するように動作する。

次に、清水の温度調整について説明する。
冷却器２８は、冷凍回路７０における蒸発器により、冷凍回路７０を循環する冷媒と、ポンプ２６によって清水タンク２４内からくみ出された清水とを熱交換させる熱交換器である。

冷凍回路７０は、圧縮機７２と、圧縮機７２で圧縮された高温冷媒を第１流路７８と第２流路７９に分岐させる分岐部７７とを備えている。第１流路７８には、圧力センサ８０と、ファン８２を有する凝縮器８４と、ストレーナ８５と、膨張弁７５とが設けられている。第２流路７９には、膨張弁７６が設けられている。

第１流路７８内の高温高圧の冷媒は、凝縮器８４によって凝縮され、さらに膨張弁７５によって低温低圧となる。また、第２流路７９内の高温高圧の冷媒は、膨張弁７６によって低圧となり、冷却器２８の入口側で第１流路７８を通過してきた冷媒と合流する。
合流した冷媒は、冷却器２８内で清水を所定温度に冷却した後、アキュムレータ８６を通過して圧縮機７２に戻る。

なお、清水タンク２４内にはヒータ８８が設けられている。清水タンク２４内の清水温度を上昇させたい場合には、ヒータ８８をオンにすることで容易に清水温度を上昇させることができる。

次に純水供給系について説明する。
純水タンク３０から純水を光学系へ供給する供給管３５と、光学系からの純水を純水タンク３０へ戻す戻り管３７が設けられている。
純水タンク３０の上部にはポンプ３２が配置されている。ポンプ３２の駆動によって純水タンク３０内の純水は供給管３５へ供給される。供給管３５の出口側端部にはバルブ９０が設けられている。

光学系からの戻り管３７の入口側端部にはバルブ９１が設けられている。戻り管３７の中途部には、純水タンク３０へ戻される前の純水の温度を調整する冷却器３４が設けられている。この冷却器３４は、清水の供給管２９から所定温度に冷却された清水を導入し、この清水と熱交換することで光学系から戻ってきた純水を冷却する。

すなわち、冷却器３４は、清水の供給管２９から分岐して定流量弁９２及びバルブ９４を有する清水供給管９５と、冷却器３４を通過して温度が上昇した清水を清水の戻り管３１に戻す、清水戻り管９６を備えている。
このように、純水の冷却を清水によって行うことで、冷凍サイクル回路を余計に設けなくてもよく、コストダウン及び省スペース化を図れる。

ただし、純水の温度調整としてはこのような構成に限定するものではなく、冷凍サイクル回路を用いて温度調整してもよい。
また、冷却器３４は、純水の戻り管３７に設けるのではなく、純水の供給管３５に設けてもよい。

純水の供給管３５には、温度センサ９８が設けられている。温度センサ９８が検出した温度に基づいて清水供給管９５のバルブ９４を制御することによって、冷却器３４における純水の温度を制御することができる。

なお、純水タンク３０内にはヒータ１０８が設けられている。純水タンク３０内の純水温度を上昇させたい場合には、ヒータ１０８をオンにすることで容易に純水温度を上昇させることができる。

供給管３５と、戻り管３７との間には、互いに連通するバイパス管１００が接続されている。バイパス管１００の中途部にはバイパスバルブ１０２が設けられ、バイパス管１００の開閉を行っている。
バイパス管１００を設けることにより、光学系へ供給する純水の圧力が高い場合にはバイパス管１００から純水を戻り管３７へ戻して、光学系へ供給する純水の圧力を下げることができる。

純水タンク３０には、給水用の給水管１０４と、ドレン管１０５が接続されている。
また、純水タンク３０にはオーバーフロー排管１０６が設けられている。オーバーフロー排管１０６は、純水タンク３０の水位が所定位置を越えた場合に、超えた分の清水を排水するために設けられている。

さらに純水タンク３０には、液面計１０９とフロートスイッチ１１０が設けられている。液面計１０９は、純水タンク３０内に貯留されている純水量を確認するために設けられている。フロートスイッチ１１０は、純水タンク３０内の純水量が所定量未満になったことを検出すると、ポンプ３２の駆動を停止するように動作する。

純水タンク３０には、電気伝導率センサ１１２が設けられ、純水タンク３０外部には電気伝導率センサ１１２に接続された電気伝導率計１１４が設けられている。
電気伝導率計１１４を確認することにより、純水の純度管理を行うことができる。

供給管３５の中途部には、分岐部３６が設けられており、分岐部３６から分岐してイオン交換回路４２が設けられている。イオン交換回路４２にはイオン交換器４０への純水の導入のオンオフを行うバルブ１２０が設けられている。
すなわち、電気伝導率計１１４により、純水タンク３０内の純水の純度が十分であると判断された場合には、バルブ１２０を閉じ、イオン交換器４０への純水の導入を停止することができる。

イオン交換回路４２は、分岐部３６からバルブ１２０までは通常の管路を採用し、バルブ１２０からイオン交換器４０までは微細管４４を採用している。微細管４４の中途部には微細管４４を巻回してループ状にしたループ状部４４ａを形成している。

ループ状部４４ａは、凍結防止のために純水タンク３０よりも容量が大きい清水タンク２４の外壁面に貼着されている。
ループ状部４４ａの清水タンク２４への貼着方法としては、図２〜図４に示した方法が好ましい。ただし、清水タンク２４に断熱材が設けられていない場合には、タンク外壁面にループ状部４４ａを単に粘着テープ等で貼着してもよい。

このようなイオン交換回路４２の微細管４４の凍結防止構造は、特にイオン交換器４０への純水の導入を停止した場合に実効性がある。
すなわち、電気伝導率センサ１１２によって検出された純水の純度が十分である場合には、イオン交換器４０へ純水を導入する必要がなくなり、バルブ１２０を閉じて純水の導入を停止させる。このとき、微細管４４内には純水がそのまま残留してしまう。液体温調装置２０は低温下に設置される場合もあり、微細管４４内に残留された純水が凍結する可能性もある。そこで、このような凍結防止構造を採用することで、イオン交換回路４２の微細管４４内の純水の凍結防止を図れる。

（第２の実施形態）
図６に液体温調装置の第２の実施形態の配管系統図を示す。
第２の実施形態は、２系統の冷却水を供給可能である点は第１の実施形態と同様である。第１の実施形態では清水と純水の２系統であったのに対し、第２の実施形態では純水を２系統供給する点で第１の実施形態と異なっている。
なお、第１の実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、相違点のみ説明する。

本実施形態の液体温調装置２００は冷却水をレーザ加工機１０（図１参照）に供給するものであって、発振器１１と光学系１２の双方にそれぞれ純水を供給する。

発振器１１へ純水を供給する回路を説明する。
発振器１１へ供給する純水は第１純水タンク１２２に貯留されている。第１純水タンク１２２にはポンプ２６が設けられており、ポンプ２６によって第１純水タンク１２２内の純水を汲み上げている。ポンプ２６で汲み上げられた純水は、分岐部１２３において、発振器１１へ向かう供給管２９と、イオン交換回路１２４とに分岐される。

供給管２９は、第１純水タンク１２２内の冷却器２８を通ったのち、第１純水タンク１２２の外部に出る。冷却器２８から延びる供給管２９には、温度センサ５０及び圧力センサ５１が設けられている。
さらに、供給管２９には、供給管２９内の純水の純度を計測する２つの電気伝導率センサ１２６、１２７が設けられ、各電気伝導率センサにはそれぞれ電気伝導率計１２８、１２９が設けられている。電気伝導率センサ及び電気伝導率計は複数でなくてもよく、また第１純水タンク１２２に設けてもよい。

分岐部１２３で分岐したイオン交換回路１２４には、イオン交換器１３０と、イオン交換器１３０の上流側にイオン交換器１３０への純水の導入をオンオフするバルブ１３２とが設けられいる。イオン交換回路１２４は、イオン交換器１３０を経た純水が純水タンク１２２に戻るように配管されている。

バルブ１３２とイオン交換器１３０との間は、イオン交換器１３０へ導入される純水の流量を制御するための微細管１３４によって接続されている。微細管１３４の中途部は、微細管１３４を巻回してループ状にしたループ状部１３４ａが形成されている。

ループ状部１３４ａは、凍結防止のために第２純水タンク３０よりも容量が大きい第１純水タンク１２２の外壁面に貼着されている。
ループ状部１３４ａの純水タンク１２２への貼着方法としては、図２〜図４に示した方法が好ましい。ただし、純水タンク１２２に断熱材が設けられていない場合には、タンク外壁面にループ状部１３４ａを単に粘着テープ等で貼着してもよい。

光学系１２に純水を供給する回路について説明する。
図５に示す光学系に純水を供給する回路は純水タンク３０に電気伝導率センサ１１２が設けられているのに対し、図６で示す光学系１２に純水を供給する回路においては供給管３５に２つの電気伝導率センサ１３６、１３７が設けられ、各電気伝導率センサに電気伝導率計１３８，１３９が接続されている点で相違している。
ただし、本実施形態においても電気伝導率センサ及び電気伝導率計は複数でなくてもよく、また第２純水タンク３０に設けてもよい。

光学系１２に純水を供給する回路におけるイオン交換回路４２は、図５に示した構成と同一である。
また、イオン交換回路４２のループ状部４４ａは、第１純水タンク１２２の外壁面に貼着されている。ループ状部４４ａの第１純水タンク１２２への貼着方法としては、図２〜図４に示した方法が好ましい。ただし、第１純水タンク１２２に断熱材が設けられていない場合には、タンク外壁面にループ状部４４ａを単に粘着テープ等で貼着してもよい。
このように本実施形態では、２つのループ状部１３４ａ、４４ａが双方とも第１純水タンク１２２に貼着されている。

（その他の実施形態）
上述してきた各実施形態では、微細管４４の凍結防止構造として、ループ状部４４ａを清水タンク２４又は第１純水タンク１２２のいずれかのタンク外壁面に貼着する構成を採用した。
しかし、微細管４４の凍結防止構造としてはこれに限定するものではなく、図７に示すように、微細管４４のループ状部４４ａを清水タンク２４の清水内又は第１純水タンク１２２の純水内に浸漬させてもよい。
この構成によれば、タンク内の冷却水と直接熱交換することによって、微細管４４内の凍結を防止できる。

また、上述してきた各実施形態では、主として微細管のループ状部をタンクと熱交換する構成について説明したが、熱交換する個所としてはループ状部だけではなく、ループ状部の周囲の微細管も含めて熱交換できる構成としてもよい。

なお、液体温調装置としては、２系統の冷却水を供給できる装置に限定するものではなく、１系統の冷却水を供給できる装置であってもよいし、３系統以上の冷却水を供給できる装置であってもよい。

１０ レーザ加工機
１１ 発振器
１２ 光学系
１４ 断熱材
１５ 凹部
１６ 蓋
１７ 穴
２０ 液体温調装置
２１ 第１供給回路
２２ 第２供給回路
２４ 清水タンク
２６ ポンプ
２８ 冷却器
２９ 供給管
３０ 純水タンク
３１ 戻り管
３２ ポンプ
３４ 冷却器
３５ 供給管
３６ 分岐部
３７ 戻り管
４０ イオン交換器
４２ イオン交換回路
４４ 微細管
４４ａ ループ状部
５０ 温度センサ
５１ 圧力センサ
５２ バルブ
５４ バイパス管
５５ バイパスバルブ
５７ バルブ
５８ 給水管
６０ ボールタップ
６１ バルブ
６２ オーバーフロー排管
６３ 液面計
６４ フロートスイッチ
７０ 冷凍回路
７２ 圧縮機
７５ 膨張弁
７６ 膨張弁
７７ 分岐部
７８ 第１流路
７９ 第２流路
８０ 圧力センサ
８２ ファン
８４ 凝縮器
８５ ストレーナ
８６ アキュムレータ
８７ ドレン排管
８８ ヒータ
９０ バルブ
９１ バルブ
９２ 定流量弁
９４ バルブ
９５ 清水供給管
９６ 清水戻り管
９８ 温度センサ
１００ バイパス管
１０２ バイパスバルブ
１０４ 給水管
１０５ ドレン管
１０６ オーバーフロー排管
１０８ ヒータ
１０９ 液面計
１１０ フロートスイッチ
１１２ 電気伝導率センサ
１１４ 電気伝導率計
１２０ バルブ
１２２ 純水タンク
１２３ 分岐部
１２４ イオン交換回路
１２６ 電気伝導率センサ
１２７ 電気伝導率センサ
１２８ 電気伝導率計
１２９ 電気伝導率計
１３０ イオン交換器
１３２ バルブ
１３４ 微細管
１３４ａ ループ状部
１３６ 電気伝導率センサ
１３７ 電気伝導率センサ
１３８ 電気伝導率計
１３９ 電気伝導率計
２００ 液体温調装置

Claims (8)

1. 冷却水を貯留するタンクと、
   該タンクから冷却対象物へ冷却水を流通させる供給管と、
   冷却対象物から戻ってきた冷却水を前記タンクへ流通させる戻り管と、
   冷却水を温調する温調器と、
   冷却水からイオンを除去するイオン交換器と、
   前記供給管の中途部で分岐して前記イオン交換器へ冷却水の一部を導入させ、前記イオン交換器から流出した冷却水を前記タンクへ導入させるイオン交換回路と、
   前記イオン交換回路における前記イオン交換器の上流側に設けられた微細管と、
   前記微細管と前記タンク又は前記タンク内の冷却水との間で熱交換することにより、前記微細管内の冷却水の凍結防止を図る凍結防止機構と、を具備することを特徴とする液体温調装置。
2. 前記凍結防止機構は、
   前記タンクの外壁面に前記微細管を貼着して構成されていることを特徴とする請求項１記載の液体温調装置。
3. 前記タンクの外壁面全体を覆う断熱材が設けられており、
   前記凍結防止機構は、
   前記断熱材の一部が前記微細管の形状に合わせてタンクの外壁面が露出するように削り取られて凹部が形成されており、該凹部内に微細管が収納され、微細管が収納された凹部表面を別の断熱材により閉塞して構成されていることを特徴とする請求項１記載の液体温調装置。
4. 前記凍結防止機構は、
   前記微細管を前記タンクの冷却水中に浸漬させて構成されていることを特徴とする請求項１記載の液体温調装置。
5. 冷却水を貯留する複数のタンクと、
   各前記タンクから冷却対象物へ冷却水を流通させる複数の供給管と、
   冷却対象物から戻ってきた冷却水を各前記タンクへ流通させる複数の戻り管と、
   冷却水を温調する複数の温調器と、
   各前記複数の供給管を流通する冷却水のうち、イオン除去が必要な冷却水に対してイオンを除去する１又は複数のイオン交換器と、
   前記イオン除去が必要な冷却水を流通させる１又は複数の供給管の中途部で分岐して前記イオン交換器へ冷却水の一部を導入させ、前記イオン交換器から流出した冷却水を各前記タンクへ導入させる１又は複数のイオン交換回路と、
   各前記イオン交換回路における前記イオン交換器の上流側に設けられた１又は複数の微細管と、
   各前記タンクのうち、容量が大きいタンク若しくは設定温度が高いタンクのいずれか、又は容量が大きいタンク内の冷却水若しくは設定温度が高いタンク内の冷却水のいずれかとの間で熱交換することにより、前記微細管内の冷却水の凍結防止を図る１又は複数の凍結防止機構と、を具備することを特徴とする液体温調装置。
6. 前記凍結防止機構は、
   容量が大きいタンク若しくは設定温度が高いタンクのいずれかの外壁面に前記微細管を貼着して構成されていることを特徴とする請求項５記載の液体温調装置。
7. 各前記タンクの外壁面全体を覆う断熱材が設けられており、
   前記凍結防止機構は、
   容量が大きいタンク若しくは設定温度が高いタンクのいずれかの外壁面を覆う断熱材の一部が前記微細管の形状に合わせてタンクの外壁面が露出するように削り取られて凹部が形成されており、該凹部内に微細管が収納され、微細管が収納された凹部表面を別の断熱材により閉塞して構成されていることを特徴とする請求項５記載の液体温調装置。
8. 前記凍結防止機構は、
   前記微細管を容量が大きいタンク若しくは設定温度が高いタンクの冷却水中に浸漬させて構成されていることを特徴とする請求項５記載の液体温調装置。

Images