JP3701868B2 - Fluid supply device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体温度制御方法及び流体温度制御装置並びに流体供給装置に係り、特に、工作機械等の各種装置にクーラントを供給する場合に好適な流体供給装置に用いることのできる流体温度の制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、工作機械に冷却水やオイル等のクーラントを供給する場合には、クーラントを収容する液槽と、この液槽内のクーラントを温度制御するための温度調節機と、液槽内のクーラントを工作機械の主軸部等に供給するための送液ポンプとを有するクーラント供給装置が用いられる。このクーラント供給装置においては、送液ポンプによって工作機械に供給されたクーラントは、工作機械を通って所定部分の冷却作用をなす代わりに加熱され、その後、回収されて再び液槽へと戻ってくる。したがって、液槽内のクーラントを常に所定温度近傍に保つために上記の温度調節機が液槽内のクーラントを冷却するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記温度調節機は、通常、設定温度に対してプラスマイナス数℃の範囲内にクーラント温度を保つ程度の温度調節能力しか備えていないものが多く、このような温度調節機を用いると、きわめて加工精度の高い工作機械においては、クーラントの温度変動によって各部の冷却状態が変化することにより加工寸法も変動するので、工作機械において本来的な加工能力に対応する高い加工精度を得ることができないという問題点がある。
【0004】
一方、温度調節機の中には特殊な用途に用いる比較的高精度のものがあり、例えば設定温度に対してプラスマイナス0.5℃程度の範囲内にクーラント温度を保つことができるものがある。しかし、このような温度調節機は高価であるために、設備コストが増大するとともに、構造が複雑でデリケートであるために維持管理も難しいという問題点がある。特に近年においては、上記の比較的高い温度調節精度よりもさらに高精度にクーラント温度を調節することが要求されるケースも出てきており、このような場合には現在入手可能な温度調節機では対応できない。
【0005】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、複数種類の制御態様を組合わせることにより、極めて高精度に流体温度を制御することのできる方法及び装置を提供することにある。また、同様にして、高精度の温度制御を安価かつ簡易な構造で実現できる方法及び装置を提供することにある。さらに、上記の方法及び装置を用いることによって、高精度に温度制御された流体を供給可能な流体供給装置を実現することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の流体温度制御方法は、流体を収容する第1槽及び第2槽を設け、前記第1槽内の流体を温度制御し、前記第2槽内の前記流体の検出温度に応じて、前記第1槽から前記第2槽への流体移動量を制御することを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、第1槽内の流体を温度制御するとともに、第2槽内の流体の検出温度に応じた流体移動量で第1槽から第2槽へ流体を移動させることにより、第1槽の温度制御された流体をさらに制御された流体移動量で第2槽に移動させるため、第2槽の流体温度をより高精度に制御することができる。例えば、第1槽において制御された流体温度の制御精度が比較的悪く流体温度が変動しても、その流体の第2槽への移動量を制御することによって第2槽内の流体温度の変動を抑制することが可能になるので、第2槽の流体温度をより高精度に制御することができる。
【0008】
本発明において、前記第2槽の流体温度を所定の目標温度若しくは目標温度範囲に保つように前記流体移動量を制御することが好ましい。この手段によれば、第2槽の流体温度を所定の目標温度若しくは目標温度範囲に対してより高精度に制御することが可能になる。
【0009】
本発明において、第2槽の流体温度が所定方向にのみ変化(昇温又は降温)するように外部からの影響を受けている場合において、第1槽の流体温度が、第2槽の流体温度を第2槽の流体温度の変化方向とは逆方向に変化させたときの温度になるように設定されていることが好ましい。すなわち、前記第2槽内の流体が受熱環境下(すなわち、外部から熱を受けている状態)にある場合には、前記第1槽内の前記流体に対する温度制御の設定温度若しくは設定温度範囲の中央値を前記第2槽内の前記流体の目標温度若しくは目標温度範囲の中央値よりも低くすることが好ましい。これによって第2槽の流体温度が制御可能になる。この場合に、前記設定温度範囲の上限を前記目標温度若しくは前記目標温度範囲の下限以下とすることが望ましい。これによって第2槽の流体温度を確実に或いはより迅速に目標温度若しくは目標温度範囲内に保持することができる。また、前記第2槽内の流体が放熱環境下(すなわち、外部へ熱を放出している状態)にある場合には、前記第1槽内の前記流体に対する温度制御の設定温度若しくは設定温度範囲の中央値を前記第2槽内の前記流体の目標温度若しくは目標温度範囲の中央値よりも高くすることが好ましい。これによって第2槽の流体温度が制御可能になる。この場合に、前記設定温度範囲の下限を前記目標温度若しくは前記目標温度範囲の上限以上とすることが望ましい。これによって第2槽の流体温度を確実に或いはより迅速に目標温度若しくは目標温度範囲内に保持することができる。
【0010】
また、本発明において、前記第2槽内の流体が受熱環境下にある場合には、前記第1槽の流体温度の変動範囲の平均値を前記第2槽の流体温度の目標温度若しくは目標温度範囲の中央値よりも低くすることが好ましい。この場合に、前記第1槽の流体温度の変動範囲の上限を前記第2槽の流体温度の目標温度若しくは目標温度範囲の下限以下とすることが望ましい。また、前記第2槽内の流体が放熱環境下にある場合には、前記第1槽の流体温度の変動範囲の平均値を前記第2槽の流体温度の目標温度若しくは目標温度範囲の中央値よりも高くすることが好ましい。この場合には、前記第1槽の流体温度の変動範囲の下限を前記第2槽の流体温度の目標温度若しくは目標温度範囲の上限以上とすることが望ましい。
【0011】
本発明において、前記第2槽から前記第1槽へ前記流体を還流させながら前記流体移動量を制御することが好ましい。この手段によれば、第1槽から第2槽へ流体を移動させて第2槽の流体温度を制御する際に、第2槽から第1槽へと流体を還流させることにより、第1槽と第2槽との間の熱交換を促進することができるので、より容易に、或いは、より迅速に、第2槽の流体温度を制御することが可能になる。
【0012】
次に、本発明の流体温度制御装置は、第1槽内の流体を温度制御するための温度制御手段と、該温度制御手段により温度制御された前記流体を第2槽へ移動させる流体移動手段と、前記第2槽の流体温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段によって検出された検出温度に応じて前記流体移動手段による流体移動量を制御する移動量制御手段とを有することを特徴とする。
【0013】
本発明において、前記移動量制御手段は、前記第2槽の流体温度が所定の目標温度若しくは目標温度範囲に保持されるように前記流体移動量を制御することが好ましい。
【0014】
本発明において、前記第2槽から前記第1槽へ前記流体を還流させる還流路を有することが好ましい。
【0015】
次に、本発明の流体供給装置は、温度制御された流体を供給するように構成された流体供給装置において、前記流体を収容する第1槽及び第2槽と、前記第1槽の流体温度を制御する温度制御手段と、前記第1槽から前記第2槽へ前記流体を移動させる流体移動手段と、前記第2槽の流体温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出温度に応じて前記第1槽から前記第2槽への流体移動量を制御する移動量制御手段と、前記第2槽から前記流体を供給する流体供給手段とを有することを特徴とする。
【0016】
本発明において、前記移動量制御手段は、前記第2槽の流体温度が所定の目標温度若しくは目標温度範囲に保持されるように前記流体移動量を制御することが好ましい。
【0017】
本発明において、前記第2槽から前記第1槽へ前記流体を還流させる還流路を有することが好ましい。
【0018】
なお、上記の各発明においては、第1槽の流体温度に応じて流体移動量を増減させること、或いは、第1槽の流体温度に応じて流体移動量を増減させる手段(移動量制御機能)を設けることが好ましい。より具体的には、第1槽の流体を移動させることにより第2槽の流体温度が低下するように構成されている場合には、第1槽の流体温度が所定値より低いときに流体移動量を通常よりも低下させ、第1層の流体温度が所定値より高いときに流体移動量を通常よりも増大させる。逆に、第1槽の流体を移動させることにより第2槽の流体温度が上昇するように構成されている場合には、第1槽の流体温度が所定値より低いときに流体移動量を通常よりも増大させ、第1層の流体温度が所定値より高いときに流体移動量を通常よりも低下させる。
【0019】
また、上記の各発明においては、第2槽の目標温度若しくは目標温度範囲又は温度変動範囲に対して第1槽の設定温度若しくは設定温度範囲又は温度変動範囲を接近させたり離反させたりすること、或いは、第2槽の目標温度若しくは目標温度範囲又は温度変動範囲に対して第1槽の設定温度若しくは設定温度範囲又は温度変動範囲を接近させたり離反させたりする手段(第1槽温度設定制御機能)を設けることが好ましい。
【0020】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る流体温度制御方法及び流体温度制御装置並びに流体供給装置の実施形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、工作機械の冷却水、オイル(潤滑オイルを含む。)、その等のクーラントを供給するクーラント供給装置に関するものであるが、本発明は上述のようにクーラントに限らず種々の液体、気体、その他の流動体をも含む流体の温度制御方法及び温度制御装置並びに供給装置に広く適用することができるものである。
【0021】
図1は、本実施形態のクーラント供給装置100の全体構成を模式的に示す概略構成図である。このクーラント供給装置100は、クーラントC1を収容した第1槽101と、クーラントC2を収容した第2槽102と、第1槽101内のクーラントC1の温度制御を行う温度調節機103と、第1槽101内のクーラントC1を第2槽102へ送る送液ポンプ104と、第2槽102内のクーラントC2の温度を検出する温度センサ105と、温度センサ105の検出温度に基づいて送液ポンプ104の稼動状態を制御するポンプ制御部106と、第2槽102内のクーラントC2を外部、例えば図示例の場合には工作機械200、へと送る送液ポンプ107とを備えている。
【0022】
温度調節機103は冷凍機を内蔵し、この冷凍機によって冷却された冷媒を熱交換部103a内に通過させ、熱交換部103aで第1槽101内のクーラントCを冷却するようになっている。送液ポンプ104は移動管108を通して第1槽101内のクーラントC1を第2槽102へ送り出す。第1槽101と第2槽102との間には還流路112が設けられ、第2槽102内のクーラントC2の液位が上昇すると、オーバーフローによって還流路112を通してクーラントが第1槽101へ還流するように構成されている。
【0023】
ポンプ制御部106は、温度センサ105の検出温度が上昇すると第1槽101から第2槽102へとクーラントを移動させるか或いはそのクーラントの移動量を増大させ、逆に、温度センサ105の検出温度が下降すると第1槽101から第2槽102へのクーラントの移動を停止させるか或いはそのクーラントの移動量を減少させるようになっている。
【0024】
第2槽102には内部のクーラントC2を攪拌する攪拌羽根等の攪拌手段109aを備えた攪拌機109が設けられている。また、送液ポンプ107は、供給管110を通して第2槽102内のクーラントC2を外部(工作機械200)へと送り出す。また、外部(工作機械200)からは回収管111を通してクーラントが第2槽102内に戻るように構成されている。ここで、工作機械200から第2槽102へと戻るクーラントの温度は、工作機械200内部で加熱されることによって第2槽102内のクーラントC2の温度tよりも高くなる。この第2槽102へと戻るクーラントの温度は工作機械200の稼動状態によって変動する。このとき、工作機械200の切削加工部へ供給されるクーラントである場合には、例えば通常であれば30℃程度であるのが重切削を行っている際には38〜39℃まで上昇する。このように、外部状況の変動によって第2槽102内のクーラントC2が受ける熱量も変動するので、後述するようにして第2槽102の温度制御を行う必要が出てくる。
【0025】
本実施形態では、上記構成のみであっても、上記温度調節機103、ポンプ制御部106、送液ポンプ107及び攪拌機109をそれぞれ個々に稼動させて、後述する所望の動作態様及び目的を達成することができる。本発明者が行った実験では、温度調節機103の温度制御能力で第1槽のクーラント温度Tを設定温度のプラスマイナス3℃程度の範囲内に保つのが限度である場合に、第2槽のクーラント温度tを目標温度のプラスマイナス0.1〜0.2℃の範囲内に保持することができた。これは、現在の最高レベルの加工精度を有する工作機械に対して用いても十分に効果を上げることができる精度である。
【0026】
本実施形態では、さらに図示のように制御装置113を設けて、上記温度調節機103、ポンプ制御部106、送液ポンプ107及び攪拌機109をそれぞれ(或いはこれらのうちの少なくとも一つを)制御するように構成してもよい。制御装置113は、上記各部を駆動するためにそれぞれに対する駆動信号、制御信号、駆動電力等を所定の制御態様にて供給する。制御装置113としては、上記機能を有するものであれば如何なるものであっても構わないが、例えば、プログラマブルコントローラやMPU(マイクロプロセッサユニット)などで構成することができる。
【0027】
本実施形態においては、第1槽101内のクーラントC1は温度調節機103によって適宜の温度範囲内に保たれるように温度制御される。この場合、後述する説明の都合上、温度調節機103の設定温度をT0、クーラントC1の温度Tの変動範囲をT0+ΔT1〜T0−ΔT2とする。一般に温度調節機103の制御温度の精度は高くなく、クーラントC1の温度変動はプラスマイナス数℃程度となる。温度調節機103の温度制御方法としては、設定温度T0若しくは当該温度から所定温度離れた温度にてオンオフ動作するオンオフ制御方式、設定温度T0を含む所定温度帯において比例出力を与える比例制御、その他積分要素や微分要素等を加味した各種制御方法などの任意の公知の温度制御方法を用いることができる。
【0028】
上記のように温度制御されたクーラントC1は、ポンプ制御部106によって制御された駆動態様にて動作する送液ポンプ104によって移動管108を通して第2槽102へ移動される。第2槽102においては、通常、攪拌機109が常時作動して槽内のクーラントC2を攪拌し、クーラントC2全体がほぼ均一な温度になるようにしている。第2槽102からは送液ポンプ107によって供給管110を経てクーラントC2が外部(工作機械200)へ供給される。通常、外部からは供給量とほぼ等しいクーラントが回収管111を経て第2槽102へと戻る。ここで、回収管111を含む回収経路内にクーラントを浄化するための浄化手段(ろ過フィルタなど)を設けることが好ましい。
【0029】
第2槽102のクーラントC2の温度は温度センサ105からポンプ制御部106へと送られ、ポンプ制御部106は、温度センサ105によるクーラントC2の検出温度tに応じて送液ポンプ104の動作態様を制御する。ここで、後述する説明の都合上、第2槽102内のクーラントC2の目標温度(すなわち供給するクーラントの目標温度)をt0、クーラントC2の温度変動幅の目標値である目標温度範囲をt0+Δt1〜t0−Δt2とする。
【0030】
上記のように、送液ポンプ107が供給管110を通して第2槽102内のクーラントC2を外部(工作機械200)に送り続け、回収管111を通してクーラントが第2槽102に回収される状態では、循環するクーラントが吸熱して第2槽102内のクーラントC2の温度が上昇する。そこで、本実施形態では、温度センサ105の検出温度に応じて送液ポンプ104を稼動させ、第1槽101から第2槽102へのクーラントC1の移動量を制御し、第2槽102のクーラント温度を上記のように目標温度t0に保持するように、或いは、目標温度範囲t0+Δt1〜t0−Δt2内に保持するようにしている。
【0031】
このとき、温度調節機103によって温度制御された第1槽101のクーラントC1の温度Tは、温度調節機103の温度制御態様及び温度制御能力に応じた温度変動を示す。このクーラントC1の温度変動は図2(a)に示されている。図2(a)に示すように、通常、温度調節機103の設定温度T0を中心に、T0+ΔT1〜T0−ΔT2の範囲内においてクーラント温度Tが上下に繰り返し変動している。
【0032】
一方、図2(b)に示す第2槽102のクーラント温度t(温度センサ105によって検出される。)は、上記クーラント温度Tの変動範囲の上限T0+ΔT1よりも高く設定された目標温度t0の近傍に保たれる。より具体的には、本実施形態の場合、目標温度t0を中心としたクーラント温度tの変動範囲の下限t0−Δt2が、クーラント温度Tの変動範囲の上限T0+ΔT1よりも高くなっている。
【0033】
第2槽102のクーラント温度tの温度が上昇すると、或いは、目標温度t0よりも高くなると、上記ポンプ制御部106は送液ポンプ104を稼動させて、クーラントC1を第2槽102内に移動させるか、或いは、既にクーラントC1が第2槽102へ移動中である場合には送液ポンプ104によるクーラントC1の移動量を増大させる。これによって、低いクーラント温度Tによって第2槽102のクーラント温度tが低下する。図2(c)には、送液ポンプ104によるクーラントC1の移動量Lの経時変化例を示す。図示実線Aで示す例は、クーラント温度tが目標温度t0以上になったときにのみ第1槽101のクーラントC1を第2槽102へ一定速度で移動させるようにした場合(オンオフ制御方式)のクーラント移動量を示している。すなわち、第2槽のクーラント温度tが上昇すると、それよりも低い温度TのクーラントC1を第2槽へ導入し、クーラント温度tを低下させ、クーラント温度tが低下するとクーラントC1の移動を停止させることによって、クーラント温度tを上記変動範囲t0+Δt1〜t0−Δt2内に制御することができる。
【0034】
本実施形態における第1槽101から第2槽102へのクーラントの移動量の制御或いは第2槽の温度制御は、上記のようなオンオフ制御の他に、所定温度帯において比例した移動量を与える比例制御、その他積分要素や微分要素等を加味した各種制御方法などの任意の公知の制御方法を用いることができる。例えば、図2(c)に破線Bで示す例では、クーラント温度tの上下変動に応じて(例えば正の相関を持つように)、しきい値L0を中心として移動量Lを増減させている。
【0035】
本実施形態では、第1槽101のクーラント温度Tが図2(a)に示すように、変動範囲T0+ΔT1〜T0−ΔT2内で変動しているので、このクーラント温度Tを検出し、制御装置113の移動量制御機能に基づき、制御装置113からクーラント温度Tに応じた制御信号をポンプ制御部106へ送ることによって、例えば図2(c)に破線Bで示す通常の移動量に対して図2(c)に点線Cで示すようにクーラント移動量を増減させることができる。すなわち、クーラント温度Tが上記変動範囲内で高くなっている場合には、クーラント移動量を通常よりも増やして第2槽102のクーラント温度tの引き下げ効果を高め、クーラント温度Tが上記変動範囲内で低くなっている場合には、クーラント移動量を通常よりも低減して第2送102のクーラント温度tの引き下げ効果を弱めることにより、より高精度なクーラント温度tの温度制御を行うことができる。
【0036】
また、本実施形態では、制御装置113の第1槽温度設定制御機能によって、第2槽102のクーラント温度tをより高精度に制御するために、第1槽101のクーラント温度Tの設定温度T0若しくは温度変動範囲T0+ΔT1〜T0−ΔT2を上下に調節することができるようになっている。例えば、第1槽101のクーラント温度Tの設定温度若しくは温度変動範囲を第2槽102のクーラント温度tの目標温度若しくは温度変動範囲に近づけることによって、ポンプ制御部106及び送液ポンプ104によるクーラントの移動量の制御精度を高めることなく、第2槽102のクーラント温度tをより高精度にすること、すなわち、その温度変動範囲を決定する変動幅Δt1,Δt2を小さくすることができる。
【0037】
なお、この第1槽温度設定制御機能を用いて第1槽のクーラント温度を第2槽のクーラント温度に近づけると、第1層のクーラント温度の変動による第2槽のクーラント温度に対する影響が相対的に大きくなるので、この第1槽温度設定制御機能は上述の移動量制御機能と併用されることが好ましい。
【0038】
また、本実施形態では、上記のように送液ポンプ104によるクーラントの移動によって、第2槽102内の液位が上昇すると、オーバーフローにより第2槽から還流路112を通して第1槽101へとクーラントが還流するので、第1槽101と第2槽102との間の熱交換性が増大し、迅速かつ高精度に第2槽の温度制御を行うことができるようになる。
【0039】
本発明の流体温度制御方法及び流体温度制御装置並びに流体供給装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0040】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、第1槽に対する温度制御の精度にあまり影響されることなく第2槽を高精度に温度制御することができる。また、複雑で高価な温度制御手段を必要とせず、簡易かつ安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態のクーラント供給装置の全体構成を模式的に示す概略構成図である。
【図2】同実施形態における第1槽のクーラント温度Tの経時変化を示すグラフ(a)、第2槽のクーラント温度tの経時変化を示すグラフ(b)、第1槽から第2槽へのクーラント移動量Lの経時変化を示すグラフ(c)である。
【符号の説明】
100 クーラント供給装置(流体供給装置)
101 第1槽
102 第2槽
103 温度調節機(温度制御手段)
104 送液ポンプ(流体移動手段)
105 温度センサ(温度検出手段)
106 ポンプ制御部(移動量制御手段)
107 送液ポンプ(流体供給手段)
108 移動管
109 攪拌機
110 供給管
111 回収管
112 還流路
113 制御装置
200 工作機械[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid temperature control method, a fluid temperature control device, and a fluid supply device, and more particularly to a fluid temperature control technique that can be used for a fluid supply device suitable for supplying coolant to various devices such as machine tools. .
[0002]
[Prior art]
In general, when supplying coolant such as cooling water or oil to a machine tool, a liquid tank that contains the coolant, a temperature controller for controlling the temperature of the coolant in the liquid tank, and a coolant in the liquid tank. There is used a coolant supply device having a liquid feed pump for supplying to a spindle portion or the like of a machine tool. In this coolant supply device, the coolant supplied to the machine tool by the liquid feed pump is heated instead of performing a cooling action of a predetermined portion through the machine tool, and then recovered and returned to the liquid tank again. . Therefore, in order to always keep the coolant in the liquid tank near the predetermined temperature, the temperature controller is configured to cool the coolant in the liquid tank.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, many of the above temperature regulators usually have only a temperature regulation capability to maintain the coolant temperature within a range of plus or minus several degrees C. with respect to the set temperature, and when using such a temperature regulator, In machine tools with extremely high machining accuracy, the machining dimensions also vary due to changes in the cooling state of each part due to temperature fluctuations of the coolant, so it is not possible to obtain high machining accuracy corresponding to the original machining capacity in machine tools. There is a problem.
[0004]
On the other hand, some temperature regulators have relatively high accuracy used for special purposes, for example, some can maintain the coolant temperature within a range of about plus or minus 0.5 ° C. with respect to the set temperature. . However, since such a temperature controller is expensive, there is a problem that the equipment cost increases and the structure is complicated and delicate, so that maintenance is difficult. In recent years, in particular, there are cases where it is required to adjust the coolant temperature with higher accuracy than the above-mentioned relatively high temperature adjustment accuracy. I can not cope.
[0005]
Accordingly, the present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method and apparatus capable of controlling the fluid temperature with extremely high accuracy by combining a plurality of types of control modes. . It is another object of the present invention to provide a method and apparatus capable of realizing highly accurate temperature control with an inexpensive and simple structure. Another object of the present invention is to realize a fluid supply device capable of supplying a fluid whose temperature is controlled with high accuracy by using the above method and apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a fluid temperature control method according to the present invention includes a first tank and a second tank that contain a fluid, temperature-controls the fluid in the first tank, and the fluid in the second tank. The amount of fluid movement from the first tank to the second tank is controlled according to the detected temperature.
[0007]
According to the present invention, the temperature of the fluid in the first tank is controlled, and the fluid is moved from the first tank to the second tank by a fluid movement amount corresponding to the detected temperature of the fluid in the second tank. Since the fluid whose temperature is controlled in one tank is moved to the second tank with a further controlled fluid movement amount, the fluid temperature in the second tank can be controlled with higher accuracy. For example, even if the control accuracy of the fluid temperature controlled in the first tank is relatively poor and the fluid temperature fluctuates, the fluctuation of the fluid temperature in the second tank is controlled by controlling the amount of movement of the fluid to the second tank. Therefore, the fluid temperature of the second tank can be controlled with higher accuracy.
[0008]
In the present invention, it is preferable to control the amount of fluid movement so that the fluid temperature of the second tank is maintained at a predetermined target temperature or a target temperature range. According to this means, it is possible to control the fluid temperature of the second tank with higher accuracy with respect to a predetermined target temperature or a target temperature range.
[0009]
In the present invention, when the fluid temperature in the second tank is affected from the outside so as to change (increase or decrease in temperature) only in a predetermined direction, the fluid temperature in the first tank is the fluid temperature in the second tank. It is preferable that the temperature of the second tank is set to be the temperature when the fluid temperature is changed in the direction opposite to the change direction of the fluid temperature. That is, when the fluid in the second tank is in a heat receiving environment (that is, in a state of receiving heat from the outside), the temperature control set temperature or set temperature range for the fluid in the first tank The median value is preferably lower than the median value of the target temperature or target temperature range of the fluid in the second tank. This makes it possible to control the fluid temperature in the second tank. In this case, it is desirable that the upper limit of the set temperature range is not more than the target temperature or the lower limit of the target temperature range. As a result, the fluid temperature of the second tank can be reliably or more quickly maintained within the target temperature or the target temperature range. Further, when the fluid in the second tank is in a heat radiation environment (that is, in a state in which heat is released to the outside), a set temperature or a set temperature range for temperature control on the fluid in the first tank It is preferable to make the median value of the fluid higher than the median value of the target temperature or target temperature range of the fluid in the second tank. This makes it possible to control the fluid temperature in the second tank. In this case, it is desirable that the lower limit of the set temperature range is greater than or equal to the target temperature or the upper limit of the target temperature range. As a result, the fluid temperature of the second tank can be reliably or more quickly maintained within the target temperature or the target temperature range.
[0010]
In the present invention, when the fluid in the second tank is in a heat receiving environment, the average value of the fluctuation range of the fluid temperature in the first tank is the target temperature or target temperature of the fluid temperature in the second tank. It is preferable to make it lower than the median of the range. In this case, it is desirable that the upper limit of the fluctuation range of the fluid temperature of the first tank is equal to or lower than the target temperature of the fluid temperature of the second tank or the lower limit of the target temperature range. Further, when the fluid in the second tank is in a heat radiation environment, the average value of the fluctuation range of the fluid temperature in the first tank is the target temperature of the fluid temperature in the second tank or the median value of the target temperature range. Higher than that. In this case, it is desirable that the lower limit of the fluctuation range of the fluid temperature of the first tank is equal to or higher than the target temperature of the fluid temperature of the second tank or the upper limit of the target temperature range.
[0011]
In the present invention, it is preferable that the amount of fluid movement is controlled while the fluid is refluxed from the second tank to the first tank. According to this means, when the fluid is moved from the first tank to the second tank and the fluid temperature of the second tank is controlled, the fluid is refluxed from the second tank to the first tank. Since heat exchange between the first tank and the second tank can be promoted, the fluid temperature of the second tank can be controlled more easily or more quickly.
[0012]
Next, the fluid temperature control device of the present invention includes temperature control means for controlling the temperature of the fluid in the first tank, and fluid moving means for moving the fluid temperature-controlled by the temperature control means to the second tank. And temperature detection means for detecting the fluid temperature in the second tank, and movement amount control means for controlling the amount of fluid movement by the fluid movement means in accordance with the detected temperature detected by the temperature detection means. Features.
[0013]
In this invention, it is preferable that the said movement amount control means controls the said fluid movement amount so that the fluid temperature of the said 2nd tank is hold | maintained at predetermined | prescribed target temperature or a target temperature range.
[0014]
In this invention, it is preferable to have a reflux path for refluxing the fluid from the second tank to the first tank.
[0015]
Next, the fluid supply apparatus of the present invention is a fluid supply apparatus configured to supply a temperature-controlled fluid, and a first tank and a second tank that contain the fluid, and a fluid temperature of the first tank Temperature control means for controlling the fluid, fluid moving means for moving the fluid from the first tank to the second tank, temperature detection means for detecting the fluid temperature of the second tank, and the detected temperature of the temperature detection means And a movement amount control means for controlling the amount of fluid movement from the first tank to the second tank, and a fluid supply means for supplying the fluid from the second tank.
[0016]
In this invention, it is preferable that the said movement amount control means controls the said fluid movement amount so that the fluid temperature of the said 2nd tank is hold | maintained at predetermined | prescribed target temperature or a target temperature range.
[0017]
In this invention, it is preferable to have a reflux path for refluxing the fluid from the second tank to the first tank.
[0018]
In each of the above-mentioned inventions, means for increasing or decreasing the amount of fluid movement according to the fluid temperature of the first tank or means for increasing or decreasing the amount of fluid movement according to the fluid temperature of the first tank (movement amount control function) Is preferably provided. More specifically, when the fluid temperature in the second tank is lowered by moving the fluid in the first tank, the fluid moves when the fluid temperature in the first tank is lower than a predetermined value. When the fluid temperature of the first layer is higher than a predetermined value, the amount of fluid movement is increased more than usual. Conversely, when the fluid temperature in the second tank is increased by moving the fluid in the first tank, the amount of fluid movement is normally set when the fluid temperature in the first tank is lower than a predetermined value. When the fluid temperature of the first layer is higher than a predetermined value, the amount of fluid movement is lowered than usual.
[0019]
Moreover, in each of the above inventions, the set temperature or set temperature range or temperature fluctuation range of the first tank is brought closer to or away from the target temperature or target temperature range or temperature fluctuation range of the second tank, Alternatively, means for making the set temperature or set temperature range or temperature fluctuation range of the first tank approach or separate from the target temperature or target temperature range or temperature fluctuation range of the second tank (first tank temperature setting control function ) Is preferably provided.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of a fluid temperature control method, a fluid temperature control device, and a fluid supply device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below relates to a coolant supply device that supplies coolant such as cooling water, oil (including lubricating oil), and the like for machine tools, but the present invention is not limited to the coolant as described above. The present invention can be widely applied to temperature control methods, temperature control devices, and supply devices for fluids including various liquids, gases, and other fluids.
[0021]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically illustrating the overall configuration of the
[0022]
The
[0023]
When the temperature detected by the
[0024]
The
[0025]
In the present embodiment, even with only the above-described configuration, the
[0026]
In the present embodiment, as shown in the figure, a
[0027]
In the present embodiment, the temperature of the coolant C1 in the
[0028]
The coolant C1 whose temperature is controlled as described above is moved to the
[0029]
The temperature of the coolant C2 in the
[0030]
As described above, in a state where the
[0031]
At this time, the temperature T of the coolant C <b> 1 of the
[0032]
On the other hand, the coolant temperature t (detected by the temperature sensor 105) of the
[0033]
When the coolant temperature t in the
[0034]
The control of the amount of movement of the coolant from the
[0035]
In the present embodiment, the coolant temperature T of the
[0036]
Moreover, in this embodiment, in order to control the coolant temperature t of the
[0037]
If the coolant temperature of the first tank is brought close to the coolant temperature of the second tank using the first tank temperature setting control function, the influence on the coolant temperature of the second tank due to the fluctuation of the coolant temperature of the first layer is relative. Therefore, the first tank temperature setting control function is preferably used in combination with the above-described movement amount control function.
[0038]
Further, in the present embodiment, when the liquid level in the
[0039]
The fluid temperature control method, the fluid temperature control device, and the fluid supply device of the present invention are not limited to the illustrated examples described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. is there.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the second tank can be temperature-controlled with high accuracy without being greatly affected by the accuracy of temperature control for the first tank. Further, a complicated and expensive temperature control means is not required, and it can be configured simply and inexpensively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing an overall configuration of a coolant supply device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph (a) showing a change over time in the coolant temperature T of the first tank, a graph (b) showing a change over time in the coolant temperature t of the second tank, and from the first tank to the second tank. It is a graph (c) which shows the time-dependent change of the amount L of coolant movement.
[Explanation of symbols]
100 Coolant supply device (fluid supply device)
101
104 Liquid feed pump (fluid moving means)
105 Temperature sensor (temperature detection means)
106 Pump control unit (movement amount control means)
107 Liquid feed pump (fluid supply means)
108 moving
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