JP6273439B2 - Temperature control device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a temperature adjustment device configured to be able to adjust the temperature of a supply object by supplying a heat medium liquid whose temperature is adjusted by a temperature regulator to the supply object.
この種の温度調整装置として、出願人は、工作機械などの被冷却物に冷却液を供給して被冷却物を冷却可能に構成した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、冷却液を貯留可能な水槽、冷却液を圧送する圧送ポンプ、および冷却液を冷却する冷凍サイクルなどを備えると共に、圧送ポンプや冷凍サイクルに電源を供給する電源ユニット、および冷却装置の各構成要素を制御する制御部などが配設された配電盤を備え、これらが装置筐体内に収容されて全体として直方体状に形成されている。また、この冷却装置では、凝縮器を空冷するための送風ファンが凝縮器と共に装置筐体内に収容され、送風ファンによって装置筐体内の空気を装置筐体外に排出することで新たな空気を装置筐体内に導入して凝縮器を冷却する構成が採用されている。 As this type of temperature adjusting device, the applicant discloses a cooling device configured to supply a cooling liquid to an object to be cooled such as a machine tool so that the object to be cooled can be cooled. The cooling device includes a water tank capable of storing a cooling liquid, a pressure feeding pump that pumps the cooling liquid, a refrigeration cycle that cools the cooling liquid, and a power supply unit that supplies power to the pressure feeding pump and the refrigeration cycle, and a cooling apparatus The switchboard is provided with a control section for controlling each of these components, and these are housed in the apparatus casing and formed in a rectangular parallelepiped shape as a whole. Further, in this cooling device, a blower fan for cooling the condenser is housed in the device casing together with the condenser, and new air is discharged from the device case by discharging the air in the device case out of the device case by the blower fan. The structure which introduce | transduces into a body and cools a condenser is employ | adopted.
この場合、この冷却装置では、装置筐体の内部空間が水平仕切り板によって上下に区画されている。また、下側の区画内には、冷凍サイクルの冷却器(蒸発器)や圧縮機、および圧送ポンプや水槽などが設置されている。さらに、上側の区画内には、配電盤が配置された区画、および凝縮器や送風ファンなどが収容された区画が設けられている。また、装置筐体の天板(天井面:天井板)には、送風ファンによる送風によって装置筐体内(上側の区画内)の空気を排出するための空気吹き出し口が設けられ、かつ正面板(前面:前板)には、新たな空気を装置筐体内(上側の区画内)に導入して凝縮器に供給するための空気吸い込み口が設けられている。これにより、この冷却装置では、空気吸い込み口から空気吹き出し口に至る左側面視L字状の凝縮器冷却用空気流路が形成されている。 In this case, in this cooling device, the internal space of the device housing is partitioned vertically by the horizontal partition plate. In the lower compartment, a refrigeration cycle cooler (evaporator), a compressor, a pressure feed pump, a water tank, and the like are installed. Furthermore, in the upper section, a section in which a switchboard is disposed and a section in which a condenser, a blower fan, and the like are accommodated are provided. In addition, the top plate (ceiling surface: ceiling plate) of the device housing is provided with an air outlet for discharging the air inside the device housing (in the upper compartment) by air blowing by a blower fan, and the front plate ( The front surface (front plate) is provided with an air inlet for introducing new air into the apparatus housing (in the upper compartment) and supplying it to the condenser. As a result, in this cooling device, an L-shaped condenser cooling air flow path is formed from the air inlet port to the air outlet port as viewed from the left side.
この冷却装置による被冷却物の冷却に際しては、冷凍サイクルを動作させることにより、圧縮機によって圧縮された高温高圧の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冷却器(蒸発器)に吐出され、これにより、冷却器内の冷媒と冷却液との熱交換によって冷却液が冷却される。この際には、送風ファンによる送風によって装置筐体内の空気が空気吹き出し口から排出されると共に新たな空気が空気吸い込み口から装置筐体内に導入され、導入された空気によって凝縮器が冷却されて凝縮器内における冷媒の凝縮が促進される。 When cooling the object to be cooled by the cooling device, a high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor is condensed in the condenser by operating the refrigeration cycle, and then passes through the expansion valve to cool the evaporator (evaporator). Thus, the coolant is cooled by heat exchange between the coolant in the cooler and the coolant. At this time, the air in the apparatus housing is discharged from the air outlet by blowing air from the blower fan, and new air is introduced into the apparatus casing from the air inlet, and the condenser is cooled by the introduced air. Condensation of the refrigerant in the condenser is promoted.
この場合、前述したように、出願人が開示している冷却装置では、装置筐体内の空気を排出する空気吹き出し口が装置筐体の天板に設けられている。したがって、凝縮器等の冷却によって温度上昇した高温の空気(周囲の空気よりも高温であることに起因して上昇しようとする力が生じる空気)を装置筐体の外にスムーズに排出することが可能となっている。また、冷凍サイクルによる冷却液の冷却処理と並行して圧送ポンプを動作させることにより、冷却器において冷却した冷却液を被冷却物に供給する。これにより、低温の冷却液との熱交換によって被冷却物が冷却される。 In this case, as described above, in the cooling device disclosed by the applicant, the air outlet for discharging the air in the device housing is provided on the top plate of the device housing. Therefore, it is possible to smoothly discharge high-temperature air whose temperature has risen due to cooling of the condenser or the like (air that generates a force that tends to rise due to a higher temperature than the surrounding air) out of the apparatus housing. It is possible. Moreover, the cooling liquid cooled in the cooler is supplied to the object to be cooled by operating the pressure pump in parallel with the cooling process of the cooling liquid by the refrigeration cycle. Thus, the object to be cooled is cooled by heat exchange with the low-temperature coolant.
ところが、出願人が上記の特許文献1に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、凝縮器の冷却によって温度上昇した装置筐体内の空気をスムーズに排出させるために、空気吹き出し口が装置筐体の天板に設けられている。 However, the cooling device disclosed by the applicant in Patent Document 1 has the following problems to be improved. That is, in the cooling device disclosed by the applicant, an air outlet is provided on the top plate of the device housing in order to smoothly discharge the air in the device housing whose temperature has risen due to cooling of the condenser.
この場合、この種の装置は、屋外に設置されることもあり、降雪地域において屋外に設置したときには、被冷却物の冷却処理を実行していないときに、筐体上に積雪が生じることがある。かかる状態においては、積雪によって空気吹き出し口が閉塞された状態となるため、被冷却物の冷却処理を開始したときに装置筐体内の空気を排出することができず、新たな空気を装置筐体内に導入することができなくなって凝縮器を十分に冷却するのが困難となるおそれがある。また、冷却液として工業用蒸留水や水道水などを使用している場合には、周囲温度が氷点下となる冬期間などにおいて、設置場所を問わず、水槽内や配管内の冷却液が凍結するおそれがある。 In this case, this type of device may be installed outdoors, and when installed outdoors in a snowfall area, snow accumulation may occur on the housing when the cooling process of the object to be cooled is not performed. is there. In such a state, since the air outlet is blocked by snow accumulation, the air in the device casing cannot be discharged when the cooling process of the object to be cooled is started, and new air is not discharged into the device casing. It may be difficult to sufficiently cool the condenser because it cannot be introduced into the condenser. In addition, when industrial distilled water or tap water is used as the coolant, the coolant in the aquarium or piping freezes regardless of the installation location during the winter period when the ambient temperature is below freezing. There is a fear.
そこで、出願人は、被冷却物の冷却処理を実行していないときに積雪が生じたり冷却液が凍結したりするのを防止する積雪凍結防止モードでの運転が可能な冷却装置を開発している。具体的には、出願人が開発した冷却装置では、積雪凍結防止モードでの運転を実行するように設定しておくことにより、冷却処理を実行していないときに、予め規定された時間おきに送風ファンおよび圧送ポンプを極短時間だけ動作させ、装置筐体内の空気を空気吹き出し口から排出させて装置筐体の天板上への積雪を防止すると共に、水槽内および配管内の冷却液を循環させて冷却液が凍結するのを防止する構成が採用されている。このような構成を採用することで、降雪地域の屋外や、周囲温度が氷点下となるような環境下においても、積雪凍結防止モードでの運転から冷却処理モードに移行したときに被冷却物を好適に冷却することが可能となる。 Therefore, the applicant has developed a cooling device that can be operated in a snow accumulation freezing prevention mode that prevents snow from being produced or cooling fluid from freezing when the cooling process of the object to be cooled is not performed. Yes. Specifically, in the cooling device developed by the applicant, it is set to execute the operation in the snow freezing prevention mode, so that when the cooling process is not executed, every predetermined time. The blower fan and the pressure pump are operated for a very short time, and the air in the device casing is discharged from the air outlets to prevent snow accumulation on the top plate of the device casing, and the coolant in the water tank and piping is removed. A configuration is employed in which the coolant is circulated to prevent the coolant from freezing. By adopting such a configuration, it is suitable for objects to be cooled when moving from the operation in the snow freezing prevention mode to the cooling processing mode, even outdoors in snowy areas or in an environment where the ambient temperature is below freezing. It becomes possible to cool it.
しかしながら、出願人が開発した冷却装置では、積雪が生じたり冷却液の凍結が生じたりするおそれのない環境下であっても、積雪凍結防止モードでの運転を実行するように設定されているときには、冷却処理を実行していないときに予め規定された時間おきに送風ファンおよび圧送ポンプが動作する。このため、例えば、冬期間において積雪凍結防止モードでの運転を実行するように設定したまま春期が到来し、積雪凍結防止モードでの運転を実行しないように設定するのを忘れてしまったときなどには、冷却処理を実行していないときに積雪凍結防止モードでの運転が実行されて送風ファンや圧送ポンプが不要に動作させられる。この結果、冷却処理を実行していないときに不要なエネルギーが消費されるおそれがある。 However, when the cooling device developed by the applicant is set to execute the operation in the snow freezing prevention mode even in an environment where there is no risk of snow accumulation or freezing of the coolant. When the cooling process is not being performed, the blower fan and the pressure feed pump are operated every predetermined time. For this reason, for example, when the spring season has come to be set to execute the operation in the snow freezing prevention mode in the winter period, and forgetting to set the operation in the snow freezing prevention mode not to be executed, etc. When the cooling process is not being executed, the operation in the snow freezing prevention mode is executed, and the blower fan and the pressure pump are operated unnecessarily. As a result, unnecessary energy may be consumed when the cooling process is not performed.
そこで、出願人は、筐体外部の温度を検出する温度センサ(外気温度センサ)を配設し、冷却処理を実行していないときに温度センサによって検出される温度(外気温度)が予め設定された温度以下となったときに積雪凍結防止モードでの運転が自動的に実行されるように冷却装置を改良した。これにより、積雪や冷却液の凍結が生じるおそれのない環境下においては積雪凍結防止モードでの運転が実行されないため、送風ファンや圧送ポンプ不要なエネルギーの消費を回避することが可能となった。 Therefore, the applicant arranges a temperature sensor (outside air temperature sensor) for detecting the temperature outside the housing, and the temperature (outside air temperature) detected by the temperature sensor when the cooling process is not executed is preset. The cooling system has been improved so that the operation in the snow freezing prevention mode is automatically executed when the temperature falls below the specified temperature. As a result, since the operation in the snow freezing prevention mode is not executed in an environment where there is no possibility of snow accumulation or cooling liquid freezing, it is possible to avoid the consumption of energy unnecessary for the blower fan and the pressure pump.
しかしながら、出願人が改良した冷却装置では、積雪凍結防止モードでの運転を実行するか否かを判別するためだけに装置筐体の外部に温度センサを配設していることに起因して、製造コストの低減が困難となっている。特に、一年を通じて積雪や冷却液の凍結が生じるおそれのない環境下(例えば、温暖な地域)で使用する場合には、積雪凍結防止モードでの運転が不要であるにも関わらず、そのような運転を行うか否かを判別するために配設した温度センサが無駄となっている現状がある。このため、この点を改善するのが好ましい。 However, in the cooling device improved by the applicant, due to the fact that the temperature sensor is arranged outside the device housing only to determine whether or not to perform the operation in the snow freeze prevention mode, It is difficult to reduce manufacturing costs. In particular, when used in an environment where there is no risk of freezing snow or cooling fluid throughout the year (for example, in a warm area), it is not necessary to operate in the snow freezing prevention mode. There is a current situation in which a temperature sensor disposed for determining whether or not to perform a proper operation is wasted. For this reason, it is preferable to improve this point.
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、製造コストの低減を図りつつ、予め規定された冷寒時処理を好適に実行し得る温度調整装置を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of such problems to be improved, and it is a main object of the present invention to provide a temperature adjustment device capable of suitably executing a predetermined cold / cold treatment while reducing the manufacturing cost. And
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当該熱媒液の温度を調整する温度調整器と、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器およびファンを有して当該蒸発器が前記温度調整器内に構成された冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルにおける前記圧縮機および前記凝縮器を相互に接続する冷媒配管内の冷媒圧力を検出して第1のセンサ信号を出力する圧力センサと、前記第1のセンサ信号に基づいて特定した前記冷媒圧力に応じて前記ファンを制御して前記凝縮器を通過させる空気の量を調整させることで当該凝縮器における冷媒の凝縮量を調整すると共に、前記ポンプを制御して前記熱媒液を圧送させる制御部とが筐体内に収容され、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ポンプの圧送力によって供給対象に供給して当該供給対象の温度を調整する温度調整処理を実行可能に構成された温度調整装置であって、前記筐体の天板には、前記ファンによって当該筐体内の空気を排出可能な排出口が設けられ、前記ファンは、前記筐体内の空気を前記排出口から排出することで当該筐体内に新たに導入される空気によって前記凝縮器を冷却可能に配置され、前記制御部は、前記温度調整処理を実行していない状態において前記第1のセンサ信号に基づいて特定した前記冷媒圧力が予め規定された圧力以下になったときに、冷寒時処理開始条件が満たされたとして、前記ファンを回転させて前記天板上への積雪を防止する積雪防止処理と、前記ポンプを回転させて前記熱媒液を圧送させることで当該熱媒液の凍結を防止する凍結防止処理との少なくとも一方を冷寒時処理として実行する。 In order to achieve the above-mentioned object, the temperature adjusting device according to claim 1 is configured such that a pump for pumping the heat medium liquid to a supply target and a temperature for adjusting the temperature of the heat medium liquid configured to be able to pass the heat medium liquid. A refrigeration cycle having a regulator, a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator and a fan, the evaporator being configured in the temperature regulator, and the compressor and the condenser in the refrigeration cycle. A pressure sensor for detecting a refrigerant pressure in the refrigerant pipes connected to each other and outputting a first sensor signal; and controlling the fan according to the refrigerant pressure specified based on the first sensor signal, The amount of air passing through the condenser is adjusted to adjust the amount of refrigerant condensed in the condenser, and a controller that controls the pump to pump the heat transfer fluid is housed in the housing, By temperature regulator A temperature adjustment device configured to perform a temperature adjustment process for adjusting the temperature of the supply target by supplying the heat medium liquid adjusted in temperature to the supply target by the pumping force of the pump, The plate is provided with a discharge port through which the air in the housing can be discharged by the fan, and the fan newly introduces air into the housing by discharging the air in the housing from the discharge port. The condenser is arranged so that it can be cooled, and the control unit determines that the refrigerant pressure specified based on the first sensor signal in a state where the temperature adjustment process is not performed is equal to or lower than a predetermined pressure. When the cold start process start condition is satisfied, the fan is rotated to prevent snow accumulation on the top plate, and the pump is rotated to pump the heat transfer liquid. At least one of the freeze prevention processing for preventing the freezing of the heat transfer fluid to run as Hiyasamu time processing in the.
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、前記制御部は、前記冷寒時処理開始条件が満たされたときに前記積雪防止処理および前記凍結防止処理の双方を前記冷寒時処理として実行する。
The temperature adjustment device according to
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、前記筐体内の温度を検出して第2のセンサ信号を出力する温度センサを備え、前記制御部は、前記温度調整処理の実行中に前記第2のセンサ信号に基づいて特定した温度が予め規定された第1の温度以上となる温度上昇時処理開始条件が満たされたときに予め規定された温度上昇時処理を実行すると共に、前記温度調整処理を実行していない状態において前記第2のセンサ信号に基づいて特定した前記筐体内の温度が予め規定された第2の温度以下となったときに前記冷寒時処理開始条件が満たされたとして前記冷寒時処理を実行する。
Furthermore, the temperature adjusting device according to
また、請求項4記載の温度調整装置は、請求項3記載の温度調整装置において、前記温度センサは、前記筐体内に配設された配電盤の温度を検出可能に当該配電盤に配設されている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the temperature adjusting device according to the third aspect, wherein the temperature sensor is disposed on the switchboard so as to detect the temperature of the switchboard disposed in the housing. .
さらに、請求項5記載の温度調整装置は、請求項1から4のいずれかに記載の温度調整装置において、前記制御部は、予め規定された時間に亘って前記温度調整処理を実行していない状態において前記冷寒時処理開始条件が満たされたときに、前記圧縮機を動作させて当該圧縮機の可動部に潤滑油を供給させる潤滑処理を前記積雪防止処理および前記凍結防止処理の少なくとも一方と共に前記冷寒時処理として実行する。
Furthermore, the temperature adjustment device according to
請求項1記載の温度調整装置では、制御部が、温度調整処理を実行していない状態において第1のセンサ信号に基づいて特定した冷媒圧力が予め規定された圧力以下になったときに、冷寒時処理開始条件が満たされたとして積雪防止処理と凍結防止処理との少なくとも一方を冷寒時処理として実行する。また、請求項2記載の温度調整装置では、冷寒時処理開始条件が満たされたときに積雪防止処理および凍結防止処理の双方を冷寒時処理として実行する。
In the temperature adjustment device according to claim 1, when the refrigerant pressure specified based on the first sensor signal is equal to or lower than a predetermined pressure in a state where the control unit is not executing the temperature adjustment process, If the cold processing start condition is satisfied, at least one of the snow accumulation prevention processing and the freeze prevention processing is executed as the cold processing. In the temperature control apparatus according to
したがって、請求項1または2記載の温度調整装置によれば、積雪防止処理や凍結防止処理などの実行の要否を判別するための専用の温度センサ等を設けた構成と比較して、供給対象を冷却する冷却処理に際して供給対象に対して設定温度の熱媒液を供給するために冷凍サイクルの動作状態を特定するのに必要な圧力センサを利用し、その第1のセンサ信号に基づいて積雪防止処理や凍結防止処理等の実行の要否を判別する構成を採用したことで、製造コストの高騰を招くことなく、外気温度が低いときに、積雪防止処理や凍結防止処理を的確に実行し、積雪や凍結の発生を好適に回避することができる。また、外気に接して外気温度と同程度の温度に温度変化させられる凝縮器の近傍の冷媒圧力に基づいて積雪防止処理や凍結防止処理の実行の要否を判別することにより、外気温度が低いときに積雪防止処理や凍結防止処理を確実に実行することができ、これにより、積雪や凍結の発生を確実に回避することができる。
Therefore, according to the temperature adjustment device of
さらに、請求項3記載の温度調整装置によれば、制御部が、温度調整処理を実行していない状態において第2のセンサ信号に基づいて特定した筐体内の温度が予め規定された第2の温度以下となったときに冷寒時処理開始条件が満たされたとして冷寒時処理を実行することにより、外気温度が低いときには、筐体内の温度が比較的短時間で温度低下するため、例えば、冷却処理の終了直前に冷凍サイクルを高負荷状態で動作させていたことに起因して、圧縮機と凝縮器との間の冷媒温度が高く、冷媒圧力が低下するのにある程度時間を要するような状態であっても、筐体内の温度低下に応じて積雪防止処理や凍結防止処理を確実に実行することができ、これにより、積雪や凍結の発生を一層確実に回避することができる。 Furthermore, according to the temperature adjusting device of the third aspect, the control unit determines the temperature inside the housing specified based on the second sensor signal in a state where the temperature adjusting process is not being executed. When the cold start processing condition is satisfied when the temperature is lower than the temperature, by performing the cold processing, when the outside air temperature is low, the temperature in the housing drops in a relatively short time. The refrigerant temperature between the compressor and the condenser is high due to the fact that the refrigeration cycle was operated in a high load state just before the end of the cooling process, so that it takes some time for the refrigerant pressure to drop. Even in such a state, it is possible to reliably execute the snow accumulation prevention process and the freeze prevention process in accordance with the temperature drop in the casing, and thus it is possible to more reliably avoid the occurrence of snow accumulation and freezing.
また、請求項4記載の温度調整装置によれば、筐体内に配設された配電盤の温度を検出可能に配電盤に配設した温度センサを使用する構成を採用したことにより、各種の電源ユニットや制御部などの異常発熱時に温度調整装置の動作を停止させるのに必要な温度センサを利用し、その第2のセンサ信号に基づいて積雪防止処理や凍結防止処理等の実行の要否を判別する構成を採用したことで、製造コストの高騰を回避することができる。 In addition, according to the temperature adjustment device of the fourth aspect, by adopting a configuration that uses the temperature sensor disposed in the switchboard so that the temperature of the switchboard disposed in the housing can be detected, various power supply units, A temperature sensor necessary for stopping the operation of the temperature adjusting device when abnormal heat is generated, such as a control unit, is used, and it is determined whether or not it is necessary to execute a snow accumulation prevention process or a freeze prevention process based on the second sensor signal. By adopting the configuration, an increase in manufacturing cost can be avoided.
さらに、請求項5記載の温度調整装置によれば、制御部が、予め規定された時間に亘って温度調整処理を実行していない状態において冷寒時処理開始条件が満たされたときに潤滑処理を冷寒時処理として実行することにより、外気温度が低いことで液化状態の冷媒が多くなり、これに起因して潤滑不良を招き易くなる環境下においても、規定された時間毎に圧縮機を動作させて潤滑させることで圧縮機に引き摺りや焼き付き等の動作不良が生じる事態を好適に回避することができる。
Further, according to the temperature adjusting device of
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。 Hereinafter, an embodiment of a temperature adjustment device will be described with reference to the accompanying drawings.
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、制御部9および温度センサ10を備え、これらが図示しない筐体内に収容されると共に、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をポンプ4の圧送力によって供給対象Xに供給することで供給対象Xの温度を調整する冷却処理(「温度調整処理」の一例)を実行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。
A temperature adjusting device 1 shown in FIG. 1 is a circulation type temperature adjusting device (chiller) that is an example of a “temperature adjusting device”, and includes a
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(吸水管P0および配管P1が相まって供給対象Xに冷却水Wを供給する「供給用配管」が構成されている例)が採用されている。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(供給対象Xから冷却水Wを回収する「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。
As an example, the
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、圧縮機11は、インバータユニット11a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(回転数可変型のモータ)を動力源として備えて冷媒の圧縮能力を変化させることができるように構成されている。また、図示を省略するが、本例の温度調整装置1(冷凍サイクル3)では、筐体内に空気を導入するための空気導入口が筐体の側面に設けられると共に、筐体内の空気を筐体の外に排出する空気排出口(「排出口」の一例)が筐体の天板に設けられ、空気導入口を覆うように凝縮器12が配設されると共に、空気排出口から筐体内の空気を排出可能にファン15が天板に固定されている。
The
これにより、この温度調整装置1では、ファン15によって筐体内の空気を空気排出口から排出することで筐体の周囲の空気が空気導入口から筐体内に導入され、この際に、導入された空気が凝縮器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。この場合、ファン15は、「ファン」の一例であって、インバータユニット15a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(回転数可変型のモータ)を動力源として備えて凝縮器12の冷却能力(すなわち、凝縮器12による冷媒の凝縮能力)を変化させることができるように構成されている。
Thereby, in this temperature control apparatus 1, the air around a housing | casing is introduce | transduced in the housing | casing from an air inlet port by discharging | emitting the air in a housing | casing from an air discharge port with the
また、本例の冷凍サイクル3は、圧縮機11および凝縮器12を相互に接続する冷媒配管内の冷媒圧力(圧縮機11からの冷媒の吐出圧力)を検出してセンサ信号S16(「第1のセンサ信号」の一例)を出力する圧力センサ16(「圧力センサ」の一例)を備え、後述するように、制御部9がセンサ信号S16に基づいて特定した冷媒圧力に応じてファン15の動作を制御することで凝縮器12を冷却させる構成が採用されている。さらに、この冷凍サイクル3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。また、この冷凍サイクル3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の動作原理についての理解を容易とするために、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についての図示および詳細な説明を省略する。
Further, the
ポンプ4は、前述したように貯液槽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。
The pump 4 pumps the cooling water W in the
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。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。
The
圧力センサ6は、配管P1(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P1(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。
The pressure sensor 6 is disposed in the pipe P1 (between the
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、供給対象Xを冷却する冷却処理(供給対象Xに対する冷却水Wの供給処理)に際して、インバータユニット11aに制御信号S11を出力することで圧縮機11に対して電力を供給させて冷媒の圧縮処理を実行させ、インバータユニット15aに制御信号S15を出力することでファン15に電力を供給させて凝縮器12を冷却させることで必要量の冷媒を凝縮させ、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、ポンプ4に制御信号S4を出力して冷却水Wを圧送させる。
The control unit 9 controls the temperature adjustment device 1 as a whole. Specifically, the control unit 9 outputs a control signal S11 to the
この際に、制御部9は、一例として、温度センサ7からのセンサ信号S7に基づいて配管P1内の冷却水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圧縮機11の回転数(圧縮機11の圧縮能力:圧縮機11による冷媒の圧縮量)や、膨張弁13の開度(蒸発器14内に吐出させる冷媒の流量)などを調整するフィードバック制御を実行する。また、制御部9は、圧力センサ16からのセンサ信号S16に基づいて特定した冷媒圧力に応じてインバータユニット15aを制御してファン15を任意の回転数で回転させることにより、凝縮器12を通過させる空気の量を調整させて凝縮器12における冷媒の凝縮量を調整する。
At this time, as an example, the control unit 9 specifies the temperature of the cooling water W in the pipe P1 based on the sensor signal S7 from the
この場合、本例の温度調整装置1では、タッチパネル8および制御部9や上記のインバータユニット11a,15aなどが配設された配電盤(図示せず)を備えると共に、これらの動作に応じて生じる発熱に起因して変化する筐体内の温度(配電盤の温度)を検出可能に温度センサ10が配電盤に配設されている。この温度センサ10は、「温度センサ」の一例であって、筐体内の温度(配電盤の温度)を検出してセンサ信号S10(「第2のセンサ信号」の一例)を出力可能に構成されている。
In this case, the temperature adjustment apparatus 1 of this example includes a switchboard (not shown) in which the
また、制御部9は、供給対象Xを冷却する冷却処理の実行中に、配電盤に配設されている各構成要素の異常発熱などに起因して温度センサ10からのセンサ信号S10に基づいて特定した温度が予め規定された温度(「第1の温度」の一例:一例として、50℃)以上となったときに(「温度上昇時処理開始条件が満たされたとき」の一例)、配電盤が異常発熱している旨のメッセージを警告音の出力と共にタッチパネル8に表示させ(「温度上昇時処理」の一例)、その後に、予め規定された時間が経過した時点において筐体内の温度が低下していなければ、温度調整装置1を緊急停止させる(「温度上昇時処理」の他の一例)。
In addition, the control unit 9 specifies based on the sensor signal S10 from the
さらに、制御部9は、一例として、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の圧力を特定し、特定した圧力に応じて、利用者が設定した流量で温度調整装置1から供給対象Xに冷却水Wが圧送されるようにポンプ4の動作をフィードバック制御する。また、制御部9は、センサ信号S6に基づいて特定した圧力(配管P1内の冷却水Wの圧力)をタッチパネル8に数値で表示して報知する。
Furthermore, as an example, the control unit 9 specifies the pressure of the cooling water W in the pipe P1 based on the sensor signal S6 from the pressure sensor 6, and adjusts the temperature at a flow rate set by the user according to the specified pressure. The operation of the pump 4 is feedback-controlled so that the cooling water W is pumped from the apparatus 1 to the supply target X. Moreover, the control part 9 displays the pressure (pressure of the cooling water W in the piping P1) specified based on sensor signal S6 on the
また、制御部9は、供給対象Xに対する冷却水Wの供給を停止しているとき(「冷却処理」を実行していないとき:後述する「待機モード」に移行したとき)に、図2に示す待機モード時処理20を実行し、後述するように、筐体上への積雪や冷却水Wの凍結が生じる可能性がある環境下において、潤滑処理30、積雪防止処理40および凍結防止処理50(「寒冷時処理」の一例:図3〜5参照)を実行する。なお、待機モード時処理20(潤滑処理30、積雪防止処理40および凍結防止処理50)の具体的な内容については後に詳細に説明する。
Further, when the supply of the cooling water W to the supply target X is stopped (when the “cooling process” is not executed: when the control unit 9 shifts to a “standby mode” to be described later), the control unit 9 performs FIG. In the environment where there is a possibility of snow accumulation on the housing or freezing of the cooling water W as will be described later, the
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をタッチ操作して冷却処理の開始を指示する(「冷却処理モード」での動作開始の指示)。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、インバータユニット11aに制御信号S11を出力して圧縮機11による冷媒の圧縮を開始させると共に、インバータユニット15aに制御信号S15を出力してファン15による送風を開始させて凝縮器12を冷却させ、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。
When the temperature adjustment device 1 cools the supply target X (supply of the cooling water W to the supply target X), after the power switch (not shown) is turned on, the
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P1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。この場合、本例の温度調整装置1では、前述したように、制御部9が、供給対象Xに対する冷却水Wの供給時に配管P1内の冷却水Wの圧力および温度を監視して冷凍サイクル3やポンプ4をフィードバック制御する。
Thereby, after the refrigerant compressed by the
具体的には、制御部9は、圧力センサ6からのセンサ信号S6に基づき、配管P1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(供給圧力)を特定する。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。これにより、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。続いて、制御部9は、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。これにより、温度調整装置1から供給対象Xに設定された流量の冷却水Wが継続的に供給される。
Specifically, the control unit 9 specifies the pressure (supply pressure) of the cooling water W being pumped toward the supply target X in the pipe P1 based on the sensor signal S6 from the pressure sensor 6. Next, the control unit 9 displays the specified pressure on the
また、制御部9は、温度センサ7からのセンサ信号S7に基づき、配管P1内を供給対象Xに向かって圧送されている冷却水Wの温度を特定すると共に、圧力センサ16からのセンサ信号S16に基づき、圧縮機11と凝縮器12との間の冷媒圧力(圧縮機11からの冷媒吐出圧力)を特定する。次いで、制御部9は、特定した冷却水Wの温度をタッチパネル8に数値で表示する。続いて、制御部9は、特定した温度や圧力に応じて、利用者によって設定された温度(温度調整装置1から供給対象Xに供給すべき冷却水Wの温度)を維持するために冷凍サイクル3の各部を制御する。
Further, the control unit 9 specifies the temperature of the cooling water W being pumped toward the supply target X in the pipe P1 based on the sensor signal S7 from the
この際に、センサ信号S7に基づいて特定した冷却水Wの温度が設定温度よりも低いとき(冷却水Wを設定温度よりも低い温度まで冷却しているとき)には、インバータユニット11aに制御信号S11を出力して圧縮機11の回転数を低下させることで冷媒の圧縮量を減少させる制御、および膨張弁13に制御信号S13を出力して蒸発器14内への冷媒の吐出量を減少させる制御(熱交換器5における冷却水Wの冷却熱量を減少させる制御)を実行する。また、冷却水Wの温度が低下して圧縮機11の回転数を低下させたときには、圧力センサ16からのセンサ信号S16に基づいて特定される冷媒圧力が低下するため、制御部9は、インバータユニット15aに制御信号S15を出力してファン15の回転数を低下させることで凝縮器12の冷却熱量を減少させ、凝縮器12における冷媒の凝縮量を減少させる。これにより、温度調整装置1から供給対象Xに設定された温度の冷却水Wが継続的に供給される。
At this time, when the temperature of the cooling water W specified based on the sensor signal S7 is lower than the set temperature (when the cooling water W is cooled to a temperature lower than the set temperature), the control is performed by the
これに対して、センサ信号S7に基づいて特定した冷却水Wの温度が設定温度よりも高いとき(冷却水Wを設定温度まで冷却していないとき)には、インバータユニット11aに制御信号S11を出力して圧縮機11の回転数を上昇させることで冷媒の圧縮量を増加させる制御、および膨張弁13に制御信号S13を出力して蒸発器14内への冷媒の吐出量を増加させる制御(熱交換器5における冷却水Wの冷却熱量を増加させる制御)を実行する。また、冷却水Wの温度が上昇して圧縮機11の回転数を上昇させたときには、圧力センサ16からのセンサ信号S16に基づいて特定される冷媒圧力が上昇するため、制御部9は、インバータユニット15aに制御信号S15を出力してファン15の回転数を上昇させることで凝縮器12の冷却熱量を増加させ、凝縮器12における冷媒の凝縮量を増加させる。これにより、温度調整装置1から供給対象Xに設定された温度の冷却水Wが継続的に供給される。
On the other hand, when the temperature of the cooling water W specified based on the sensor signal S7 is higher than the set temperature (when the cooling water W is not cooled to the set temperature), the control signal S11 is sent to the
この場合、前述したように、本例の温度調整装置1では、配電盤の異常加熱を検出するための温度センサ10が配電盤に配設されている。したがって、インバータユニット11a,15aの故障や、これらに対する過負荷に起因して配電盤が発熱し、温度センサ10からのセンサ信号S10に基づいて特定される温度(筐体内の温度)が規定温度以上となったときに、制御部9は、配電盤が異常発熱している旨のメッセージをタッチパネル8に表示させると共に、図示しないスピーカから警告音を出力する。また、メッセージの表示および警告音の出力から規定時間が経過した時点においてセンサ信号S10に基づいて特定される温度が規定温度を下回っていないときに、制御部9は、温度調整装置1を緊急停止させる。これにより、修理が困難な深刻なダメージが生じたり、異常発熱に起因する火災が発生したりするのを確実に回避することができる。
In this case, as described above, in the temperature adjusting device 1 of this example, the
一方、供給対象Xに対する冷却水Wの供給が不要となったとき(「冷却処理」を終了させるとき)には、タッチパネル8を操作することにより、「冷却処理モード」での動作に代えて「待機モード」での動作を開始させる。この際に、制御部9は、図2に示す待機モード時処理20を開始する。この場合、本例の温度調整装置1では、「待機モード」に移行した状態において後述する条件が満たされたときに、潤滑処理30、積雪防止処理40および凍結防止処理50などの「寒冷時処理」を実行するか否かを利用者が任意に設定することができるように構成されている。したがって、制御部9は、まず、「寒冷時処理」を実行するように設定されているか否かを判別し(ステップ21)、設定されていないときには、「寒冷時処理」を実行する指示(設定操作)が行われるまで待機する。
On the other hand, when the supply of the cooling water W to the supply target X becomes unnecessary (when the “cooling process” is terminated), the
また、「寒冷時処理」を実行するように設定されているとき(または、「寒冷時処理」を実行する設定操作が行われたとき:ステップ21)に、制御部9は、圧力センサ16からのセンサ信号S16に基づいて特定される冷媒圧力が規定圧力以下(一例として、1.05MPa以下)であるか否かを判別する(ステップ22)。この場合、本例の温度調整装置1では、圧力センサ16が、圧縮機11と凝縮器12とを相互に接続する冷媒配管、すなわち、冷媒流路において凝縮器12に近い部位の冷媒圧力を検出可能な位置に配設されている。また、筐体外部から導入した空気によって冷却可能に空気導入口を覆うように凝縮器12が配設されている温度調整装置1では、「冷却処理」を実行していないとき(圧縮機11から高温高圧の冷媒が吐出されていないとき)に、凝縮器12が外気と同程度の温度となる。
Further, when the “cold process” is set to be executed (or when the setting operation for executing the “cold process” is performed: Step 21), the control unit 9 starts from the
したがって、外気温度が低下し、積雪や冷却水Wの凍結が生じる可能性があるときには、凝縮器12の温度が外気温度と同程度まで低下し、凝縮器12内、および凝縮器12近傍の配管内の冷媒温度が低下して冷媒圧力が低下する。この結果、圧力センサ16からのセンサ信号S16に基づいて特定される冷媒圧力が規定圧力以下の状態となるため(「冷寒時処理開始条件が満たされた」との状態の一例:ステップ22)、制御部9は、後述するステップ24以降の処理を実行する。
Therefore, when there is a possibility that the outside air temperature is lowered and the snow cover or the cooling water W is frozen, the temperature of the
これに対して、外気温度が高く、積雪や冷却水Wの凍結が生じるおそれがないときには、凝縮器12の温度が外気温度と同程度(ある程度高い温度)までしか低下せず、凝縮器12内、および凝縮器12近傍の配管内の冷媒温度も外気温度と同程度の温度が維持されて冷媒圧力がある程度高い状態が維持される。この結果、圧力センサ16からのセンサ信号S16に基づいて特定される冷媒圧力が規定圧力を超えた状態となる(ステップ22)。この際に、制御部9は、温度センサ10からのセンサ信号S10に基づいて特定した温度(筐体内の温度)が規定温度(一例として、12℃)以下であるか否かを判別する(ステップ23)。
On the other hand, when the outside air temperature is high and there is no risk of snow accumulation or freezing of the cooling water W, the temperature of the
この場合、一例として、「待機モード」に移行する直前の「冷却処理モード」での運転時に冷凍サイクル3を高負荷状態で運転していたときには、圧縮機11や凝縮器12が高温となっている状態で「待機モード」に移行してファン15による送風が停止するため、外気温度が低くても、圧力センサ16によって検出し得る冷媒圧力が低下するまでに長時間を要することがある。これに対して、筐体内の空気の温度(例えば配電盤の周囲の温度)は、「待機モード」に移行した時点から低下し、外気温度が低いときには、上記のように圧力センサ16によって検出し得る冷媒圧力がある程度高い圧力を維持した状態であっても、比較的短時間で外気温と同程度の温度まで低下する。
In this case, as an example, when the
したがって、本例の温度調整装置1では、ステップ22において冷媒圧力が規定圧力以下となっていないときに、ステップ23において特定される温度(筐体内の温度:この例では、配電盤の近傍の温度)が予め規定された温度(「第2の温度」の一例:一例として、12℃)以下であるか否かを判別し、規定温度以下のときには(「冷寒時処理開始条件が満たされた」との状態の他の一例)、後述するステップ24以降の処理を実行する構成が採用されている。
Therefore, in the temperature adjusting device 1 of this example, when the refrigerant pressure is not less than or equal to the specified pressure in
なお、外気温度が高いことで、ステップ22における判別において冷媒圧力が規定圧力よりも高いと判別し、続いてステップ23における判別において筐体内の温度が規定温度よりも高いと判別したときに、制御部9は、前述したステップ21に戻って「寒冷時処理」を実行するように設定されていると判別し、ステップ22の判別処理やステップ23の処理を再び実行する。したがって、外気温度が低いときには、「待機モード」に移行した後にある程度の時間が経過して、圧力センサ16によって検出される冷媒圧力が規定圧力以下となったときや、温度センサ10によって検出される筐体内の温度が規定温度以下となったときに、上記したように、ステップ24以降の処理が実行される。
When the outside air temperature is high, it is determined in
具体的には、ステップ22の判別処理において冷媒圧力が規定圧力以下であると判別したとき、または、ステップ23の判別処理において筐体内の温度が規定温度以下であると判別したときに、制御部9は、後述する潤滑処理30を実行するように設定されているか否かを判別する(ステップ24)。この場合、本例の温度調整装置1では、「冷寒時処理開始条件」が満たされたときに、後述する積雪防止処理40および凍結防止処理50と共に潤滑処理30を実行するか、潤滑処理30を実行せずに積雪防止処理40および凍結防止処理50だけを実行するかを予め設定しておくことができるように構成されている。
Specifically, when it is determined in the determination process of
この際に、制御部9は、潤滑処理30を実行するように設定されているときに、潤滑処理30、積雪防止処理40および凍結防止処理50の3つの処理を「冷寒時処理」として実行し、潤滑処理30を実行しないように設定されているときに、積雪防止処理40および凍結防止処理50の2つの処理を「冷寒時処理」として実行する。なお、本例の温度調整装置1では、上記の3つの処理、または2つの処理を並行して実行する構成が採用されているが、各処理の処理内容についての理解を容易とするために、これらの処理の具体的なステップについて個別に説明する。
At this time, when the control unit 9 is set to execute the
まず、潤滑処理30の実行に際して、制御部9は、図3に示すように、冷凍サイクル3(圧縮機11)の停止期間が予め規定された期間(一例として、72時間)を超えているか否かを判別する(ステップ31)。この場合、この種の装置に搭載されている冷凍サイクル3は、長期間に亘って停止させたときに、圧縮機11内において潤滑油が流下して油膜切れが生じ易い状態となり、この状態で冷凍サイクル3の動作を開始させたときには、圧縮機11内の可動部に引き摺りや焼き付きなどが生じるおそれがある。
First, when the
したがって、本例の温度調整装置1では、「寒冷時処理」の1つとして潤滑処理30を実行するように設定されている状態において「寒冷時処理開始条件」が満たされ、かつ冷凍サイクル3(圧縮機11)の停止期間が72時間を超えているとき(「予め規定された時間に亘って温度調整処理を実行していない状態」の一例)に、制御部9は、インバータユニット11aに制御信号S11を出力して圧縮機11に電力を供給させることで圧縮機11の低速運転を開始させる(ステップ32)。これにより、圧縮機11内の可動部に潤滑油が供給され、油膜切れが生じることのないように十分に潤滑される。
Therefore, in the temperature control apparatus 1 of the present example, the “cold treatment start condition” is satisfied and the refrigeration cycle 3 (in the state where the
次いで、制御部9は、圧縮機11の動作を開始させてから、予め規定された時間(一例として、10分)が経過するまで圧縮機11の動作を継続させ、規定時間が経過したときに(ステップ33)、インバータユニット11aに制御信号S11を出力して圧縮機11に対する電力の供給を停止させることで圧縮機11を停止させる(ステップ34)。この後、制御部9は、この潤滑処理30を終了して待機モード時処理20に戻り、他の必要な処理(積雪防止処理40および凍結防止処理50)が完了したか否かを判別する(ステップ25)。この際に、すべての処理を完了していないときには、それらが完了するまで待機し、必要なすべての処理が完了したときには、前述したステップ21に戻り、ステップ22以降の各処理を順次実行する。
Next, after starting the operation of the
また、積雪防止処理40の実行に際して、制御部9は、図4に示すように、インバータユニット15aに制御信号S15を出力してファン15に電力を供給させることでファン15の運転を開始させる(ステップ41)。この際には、ファン15によって筐体内の空気が空気排出口から排出される結果、外気温度が低く、降雪があるときには、空気排出口から排出される空気によって筐体上の雪が吹き飛ばされ、かつ、新たな積雪が生じるのが回避される。これにより、ステップ41においてファン15の動作を開始する以前に筐体上に少量の積雪が生じた状態となっていても、その積雪が筐体上から除去される結果、筐体上に大量の積雪が生じた状態となる事態が回避される。
Further, when the snow
次いで、制御部9は、ファン15の動作を開始させてから、予め規定された時間(一例として、3分)が経過するまでファン15の動作を継続させ、規定時間が経過したときに(ステップ42)、インバータユニット15aに制御信号S15を出力してファン15に対する電力の供給を停止させることでファン15を停止させる(ステップ43)。続いて、制御部9は、ファン15を停止させてから、予め規定された時間(一例として、27分)が経過するまで待機し、規定時間が経過したときに(ステップ44)、この積雪防止処理40を終了して、待機モード時処理20に戻り、他の処理(凍結防止処理50等)が完了したか否かを判別する(ステップ25)。この際に、すべての処理を完了していないときには、それらが完了するまで待機し、必要なすべての処理が完了したときには、前述したステップ21に戻り、ステップ22以降の各処理を順次実行する。
Next, after starting the operation of the
さらに、凍結防止処理50の実行に際して、制御部9は、図5に示すように、ポンプ4に制御信号S4を出力して運転を開始させる(冷却水Wの圧送を開始させる:ステップ51)。この際には、ポンプ4によって貯液槽2内の冷却水Wが吸水管P0を介して汲み上げられ、配管P1を介して供給対象Xに圧送されることで、供給対象Xから貯液槽2に配管P2を介して冷却水Wが回収される。したがって、外気温度が低く、冷却水Wが凍結するおそれがある場合であっても、貯液槽2内、吸水管P0内および配管P1,P2内の冷却水Wがポンプ4の動作によって冷却水Wの流路(温度調整装置1の貯液槽2から供給対象Xを経て温度調整装置1の貯液槽2に回収される流路)を移動する結果、冷却水Wが凍結する事態が回避される。また、ポンプ4の動作時には、僅かながらもポンプ4が発熱し、これに起因して冷却水Wが僅かに温度上昇するため、冷却水Wの凍結が一層好適に回避される。
Furthermore, when the
次いで、制御部9は、ステップ51におけるポンプ4の動作開始から予め規定された時間(一例として、2分)が経過するまでポンプ4の動作を継続させ、規定時間が経過したときに(ステップ52)、ポンプ4に制御信号S4を出力して動作を停止させる(ステップ53)。続いて、制御部9は、ポンプ4を停止させてから、予め規定された時間(一例として、28分)が経過するまで待機し、規定時間が経過したときに(ステップ54)、この凍結防止処理50を終了して、待機モード時処理20に戻り、他の処理(積雪防止処理40等)が完了したか否かを判別する(ステップ25)。この際に、すべての処理を完了していないときには、それらが完了するまで待機し、必要なすべての処理が完了したときには、前述したステップ21に戻り、ステップ22以降の各処理を順次実行する。
Next, the control unit 9 continues the operation of the pump 4 until a predetermined time (for example, 2 minutes) elapses from the start of the operation of the pump 4 in
この場合、潤滑処理30において圧縮機11を10分動作させ、積雪防止処理40においてファン15を3分動作させた後に停止状態で27分待機し、かつ凍結防止処理50においてポンプ4を2分動作させた後に停止状態で28分待機する本例の温度調整装置1では、一例として、待機モード時処理20のステップ24において潤滑処理30を実行するように設定されていると判別したときに、潤滑処理30、積雪防止処理40および凍結防止処理50を同時に開始し、30分が経過した時点においてすべての処理30,40,50が完了する。したがって、外気温度が低く、積雪や凍結が生じるおそれのある環境下においては、各処理30,40,50を最初に開始してから30分が経過したときに、これら各処理30,40,50が再び開始され、外気温度が低く、積雪や凍結が生じるおそれのある低温状態が継続している限り、30分につき1回の周期で、各処理30,40,50が繰り返して実行される。
In this case, the
これにより、本例の温度調整装置1では、「冷却処理モード」での動作開始の指示(「待機モード」での動作終了の指示)があるか、または、積雪や凍結が生じるおそれがない十分に高い外気温度となるまで、30分につき1回の周期でファン15およびポンプ4が動作させられる。なお、潤滑処理30については、2回目以降において、停止期間が規定された期間を超えていないと判別され(ステップ31)、実質的には何も実行されることなく終了する。
Thereby, in the temperature control apparatus 1 of this example, there is an instruction to start an operation in the “cooling process mode” (an instruction to end an operation in the “standby mode”), or there is no possibility that snow or freezing will occur. The
このように、この温度調整装置1によれば、制御部9が、供給対象Xを冷却する冷却処理(温度調整処理)を実行していない状態において圧力センサ16からのセンサ信号S16に基づいて特定した冷媒圧力が予め規定された圧力以下になったときに、「冷寒時処理開始条件」が満たされたとして積雪防止処理40および凍結防止処理50の少なくとも一方(本例では、双方)を「冷寒時処理」として実行することにより、積雪防止処理40や凍結防止処理50などの実行の要否を判別するための専用の温度センサ等を設けた構成と比較して、供給対象Xを冷却する「冷却処理」に際して供給対象Xに対して設定温度の冷却水Wを供給するために冷凍サイクル3の動作状態を特定するのに必要な圧力センサ16を利用し、そのセンサ信号S16に基づいて積雪防止処理40や凍結防止処理50等の実行の要否を判別する構成を採用したことで、製造コストの高騰を招くことなく、外気温度が低いときに、積雪防止処理40や凍結防止処理50を的確に実行し、積雪や凍結の発生を好適に回避することができる。また、外気に接して外気温度と同程度の温度に温度変化させられる凝縮器12の近傍の冷媒圧力に基づいて積雪防止処理40や凍結防止処理50の実行の要否を判別することにより、外気温度が低いときに積雪防止処理40や凍結防止処理50を確実に実行することができ、これにより、積雪や凍結の発生を確実に回避することができる。
As described above, according to the temperature adjustment device 1, the control unit 9 is specified based on the sensor signal S <b> 16 from the
さらに、この温度調整装置1によれば、制御部9が、冷却処理を実行していない状態において温度センサ10からのセンサ信号S10に基づいて特定した筐体内の温度が予め規定された温度(第2の温度)以下となったときに「冷寒時処理開始条件」が満たされたとして「冷寒時処理」を実行することにより、外気温度が低いときには、筐体内の温度が比較的短時間で温度低下するため、例えば、冷却処理の終了直前に冷凍サイクル3を高負荷状態で動作させていたことに起因して、圧縮機11と凝縮器12との間の冷媒温度が高く、冷媒圧力が低下するのにある程度時間を要するような状態であっても、筐体内の温度低下に応じて積雪防止処理40や凍結防止処理50を確実に実行することができ、これにより、積雪や凍結の発生を一層確実に回避することができる。
Furthermore, according to the temperature adjusting device 1, the temperature in the housing specified based on the sensor signal S10 from the
また、この温度調整装置1によれば、筐体内に配設された配電盤の温度を検出可能に配電盤に配設した温度センサ10を使用する構成を採用したことにより、インバータユニット11a,15aや制御部9などの異常発熱時に温度調整装置1の動作を停止させるのに必要な温度センサ10を利用し、そのセンサ信号S10に基づいて積雪防止処理40や凍結防止処理50等の実行の要否を判別する構成を採用したことで、製造コストの高騰を回避することができる。
In addition, according to the temperature adjusting device 1, by adopting the configuration using the
さらに、この温度調整装置1によれば、制御部9が、予め規定された時間に亘って冷却処理を実行していない状態において「冷寒時処理開始条件」が満たされたときに潤滑処理30を「冷寒時処理」として実行することにより、外気温度が低いことで液化状態の冷媒が多くなり、これに起因して潤滑不良を招き易くなる環境下においても、規定された時間毎に圧縮機11を動作させて潤滑させることで圧縮機11に引き摺りや焼き付き等の動作不良が生じる事態を好適に回避することができる。
Furthermore, according to the temperature adjusting device 1, the
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、「冷寒時処理開始条件」が満たされたときに、潤滑処理30、積雪防止処理40および凍結防止処理50の3つの処理を実行可能に構成した温度調整装置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、「冷寒時処理開始条件」が満たされたときに、積雪防止処理40および凍結防止処理50の少なくとも一方を実行する構成を採用することができる。また、配電盤に配設した温度センサ10からのセンサ信号S10を「第2のセンサ信号」として利用する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、ポンプ4や圧縮機11等の異常加熱を検出するために筐体内に配設された温度センサ(図示せず)からのセンサ信号を「第2のセンサ信号」として利用する構成を採用することもできる。
The configuration of the “temperature adjusting device” is not limited to the configuration of the temperature adjusting device 1 described above. For example, the temperature adjustment device 1 configured to be able to execute three processes of a
さらに、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、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。また、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、各種の「冷寒時処理」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。 Furthermore, as an example of the temperature adjustment, the temperature adjustment apparatus 1 that executes the process of cooling the cooling water W as the “heat medium liquid” has been described as an example. In addition to such a configuration, It is also possible to adopt a configuration in which the temperature is adjusted by heating. In this case, as a configuration for heating the “heating medium liquid”, a “temperature adjusting device” including a heat source such as an electric heater can be adopted to configure the “temperature adjusting device”. Further, although the circulation type temperature adjusting device 1 that collects the cooling water W from the supply target X via the pipe P2 has been described as an example, the configuration of the “temperature adjustment device” is not limited to this, "Temperature adjustment device" (a configuration that does not collect the "heat medium liquid") that only supplies "heat medium liquid" to the "thermal medium liquid" can also be configured to perform various "cold cold treatment" . In addition, when adopting a configuration that does not collect the “heat transfer fluid”, the “storage tank” (the component for storing the “heat transfer fluid” that is pumped to the “supply target”) is not required. You can also.
1 温度調整装置
3 冷凍サイクル
4 ポンプ
5 熱交換器
9 制御部
10 温度センサ
11 圧縮機
11a,15a インバータユニット
12 凝縮器
15 ファン
16 圧力センサ
20 待機モード時処理
30 潤滑処理
40 積雪防止処理
50 凍結防止処理
P0 吸水管
P1,P2 配管
S4 制御信号
S10,S16 センサ信号
S11,S15 制御信号
W 冷却水
X 供給対象
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記熱媒液の通過が可能に構成されて当該熱媒液の温度を調整する温度調整器と、
圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器およびファンを有して当該蒸発器が前記温度調整器内に構成された冷凍サイクルと、
前記冷凍サイクルにおける前記圧縮機および前記凝縮器を相互に接続する冷媒配管内の冷媒圧力を検出して第1のセンサ信号を出力する圧力センサと、
前記第1のセンサ信号に基づいて特定した前記冷媒圧力に応じて前記ファンを制御して前記凝縮器を通過させる空気の量を調整させることで当該凝縮器における冷媒の凝縮量を調整すると共に、前記ポンプを制御して前記熱媒液を圧送させる制御部とが筐体内に収容され、
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ポンプの圧送力によって供給対象に供給して当該供給対象の温度を調整する温度調整処理を実行可能に構成された温度調整装置であって、
前記筐体の天板には、前記ファンによって当該筐体内の空気を排出可能な排出口が設けられ、
前記ファンは、前記筐体内の空気を前記排出口から排出することで当該筐体内に新たに導入される空気によって前記凝縮器を冷却可能に配置され、
前記制御部は、前記温度調整処理を実行していない状態において前記第1のセンサ信号に基づいて特定した前記冷媒圧力が予め規定された圧力以下になったときに、冷寒時処理開始条件が満たされたとして、前記ファンを回転させて前記天板上への積雪を防止する積雪防止処理と、前記ポンプを回転させて前記熱媒液を圧送させることで当該熱媒液の凍結を防止する凍結防止処理との少なくとも一方を冷寒時処理として実行する温度調整装置。 A pump for pumping the heat transfer fluid to the supply target;
A temperature regulator configured to allow passage of the heat transfer fluid and adjust the temperature of the heat transfer fluid; and
A refrigeration cycle having a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator and a fan, wherein the evaporator is configured in the temperature regulator;
A pressure sensor that detects a refrigerant pressure in a refrigerant pipe that interconnects the compressor and the condenser in the refrigeration cycle and outputs a first sensor signal;
While adjusting the amount of air passing through the condenser by controlling the fan according to the refrigerant pressure specified based on the first sensor signal, and adjusting the amount of refrigerant condensed in the condenser, A control unit that controls the pump to pump the heat transfer fluid is housed in a housing,
A temperature adjustment device configured to be able to execute a temperature adjustment process for adjusting the temperature of the supply target by supplying the heat medium liquid temperature adjusted by the temperature adjuster to the supply target by the pumping force of the pump,
The top plate of the housing is provided with a discharge port through which the air in the housing can be discharged by the fan.
The fan is disposed so that the condenser can be cooled by air newly introduced into the casing by discharging the air in the casing from the outlet.
When the refrigerant pressure specified based on the first sensor signal is equal to or lower than a predetermined pressure in a state where the temperature adjustment process is not performed, the control unit determines that the cold start process start condition is As it is satisfied, the snow is prevented from being accumulated on the top board by rotating the fan, and the heat medium liquid is prevented from freezing by rotating the pump and pumping the heat medium liquid. A temperature control device that executes at least one of the freeze prevention process as a cold process.
前記制御部は、前記温度調整処理の実行中に前記第2のセンサ信号に基づいて特定した温度が予め規定された第1の温度以上となる温度上昇時処理開始条件が満たされたときに予め規定された温度上昇時処理を実行すると共に、前記温度調整処理を実行していない状態において前記第2のセンサ信号に基づいて特定した前記筐体内の温度が予め規定された第2の温度以下となったときに前記冷寒時処理開始条件が満たされたとして前記冷寒時処理を実行する請求項1または2記載の温度調整装置。 A temperature sensor that detects a temperature in the housing and outputs a second sensor signal;
When the temperature rise processing start condition is satisfied, the control unit determines in advance that the temperature specified based on the second sensor signal during the temperature adjustment processing is equal to or higher than the first temperature specified in advance. The temperature inside the casing specified based on the second sensor signal in a state in which the specified temperature rise processing is executed and the temperature adjustment processing is not executed is equal to or lower than a predetermined second temperature. The temperature adjustment device according to claim 1 or 2, wherein the cold-time processing is executed when the cold-temperature processing start condition is satisfied.
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