JP6340606B2 - 温度調整装置 - Google Patents

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、この冷却装置では、前述したように冷却液供給ラインに冷却液の圧力を検出する液圧計が配設されており、利用者は、液圧計の表示を見て冷却水の圧力を把握し、被冷却物に対して必要十分な量の冷却水が供給されているか否かを判断して冷却水の供給量を調整する。

具体的には、例えば、被冷却物において必要とされている冷却水の量よりも多くの冷却水を供給しようとしている状態で動作しているときには、液圧計によって示される圧力が好適な圧力よりも高い圧力となる。この際には、送液ポンプの回転数を低下させるなどして冷却装置から被冷却物への冷却水の圧送量を減少させる。一方、被冷却物において必要とされている量の冷却水が供給されていない状態で動作しているときには、液圧計によって示される圧力が好適な圧力よりも低い圧力となる。この際には、送液ポンプの回転数を上昇させるなどして冷却装置から被冷却物への冷却水の圧送量を増加させる。これにより、被冷却部を必要かつ十分に冷却し得る適量の冷却水が供給される。

また、この冷却装置では、前述したように冷却液供給ラインに冷却液の温度を検出する液温センサが配設されており、制御部が、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ドバック制御する。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冷却液供給ラインに配設され、液圧計によって示される圧力に応じて送液ポンプの回転数（被冷却物への冷却水の供給量）を調整する作業が実施されると共に、液温センサからのセンサ信号に基づいて制御部による冷凍サイクルのフィードバック制御が実施される構成が採用されている。

この場合、上記の特許文献１においては詳細に説明していないが、出願人が開示している冷却装置では、送液ポンプと熱交換器とを接続する配管の中間部位にＴ字状の継手（以下、単に「Ｔ字継手」ともいう）を配設し、このＴ字継手の３つの孔のうちの１つに液圧計を挿入する（ねじ込む）ことで冷却液供給ラインにおける送液ポンプと熱交換器との間に液圧計が配設されている。また、出願人が開示している冷却装置では、被冷却部に熱交換器を接続する配管の中間部位にＴ字継手を配設し、このＴ字継手の３つの孔のうちの１つに温度センサを挿入する（ねじ込む）ことで冷却液供給ラインにおける熱交換器と被冷却物との間に温度センサが配設されている。

なお、上記の特許文献１に開示した冷却装置とは相違するが、出願人は、液圧計に代えて圧力センサを冷却液供給ラインに配設し、制御部が、この圧力センサからのセンサ信号に応じて送液ポンプの回転数をフィードバック制御するタイプの冷却装置も開発している。また、出願人が開発した冷却装置のなかには、被冷却部に熱交換器を接続する配管の中間部位に圧力センサや圧力計を配設したタイプの装置も存在する。これらの冷却装置においても、２つのＴ字継手が冷却液供給ラインに配設され、一方のＴ字継手に圧力センサ、または圧力計が取り付けられ、他方のＴ字継手に温度センサが取り付けられている。

したがって、出願人が提案している上記の各冷却装置では、圧力センサ、または圧力計を取り付けるためのＴ字継手と、温度センサを取り付けるためのＴ字継手とを冷却液供給ラインにそれぞれ配設していることに起因して、冷却液供給ラインを構成する部品コスト（２つのＴ字継手、およびそれらを相互に接続する配管の部品コスト）の低減が困難となっており、また、組立て作業が煩雑となっていることもあり、製造コストの低減が困難となっている。また、２つのＴ字継手を別個に配設しているため、省スペース化が困難となっており、この点についても改善するのが好ましい。さらに、配管の中間部位に継手を配設したときには、極僅かながらも継手の部位において圧損が生じるため、２つのＴ字継手を配設していることに起因して、被冷却物に対する冷却水の圧送効率を向上させるのが困難となっており、この点についても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、供給対象に対する熱媒液の圧送効率を向上させ、かつ省スペース化を図ると共に、製造コストを十分に低減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、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ポンプの圧送力によって供給用配管を介して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、前記供給対象に供給する前記熱媒液の圧力を検出する圧力センサと、前記供給対象に供給する前記熱媒液の温度を検出する温度センサと、前記圧力センサおよび前記温度センサを前記供給用配管に取り付けるセンサ取付け具とを備え、前記センサ取付け具は、前記ポンプによって圧送される前記熱媒液を導入する熱媒液導入口が形成されて当該ポンプ側の前記供給用配管が接続される第１の配管接続部と、前記熱媒液導入口から導入した前記熱媒液を排出する熱媒液排出口が形成されて前記供給対象側の前記供給用配管が接続される第２の配管接続部とを備えると共に、前記圧力センサを挿入可能な圧力センサ挿入用孔が形成されて当該圧力センサが取り付けられる第１のセンサ取付け部と、前記温度センサを挿入可能な温度センサ挿入用孔が形成されて当該温度センサが取り付けられる第２のセンサ取付け部とが前記第１の配管接続部および前記第２の配管接続部と共に一体的に形成され、かつ前記第１のセンサ取付け部における前記圧力センサ挿入用孔の孔径方向に沿った第１の厚みよりも、前記第２のセンサ取付け部における前記温度センサ挿入用孔の孔径方向に沿った第２の厚みが厚くなるように当該両センサ取付け部が形成されている。

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、前記センサ取付け具は、前記温度センサ挿入用孔に挿入されて前記第２のセンサ取付け部に取り付けられた棒状の前記温度センサにおける先端部が当該センサ取付け具内において前記熱媒液導入口に向かって突出するように当該温度センサ挿入用孔および当該熱媒液導入口が互いに対向する位置に形成されている。

また、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、前記熱媒液を貯液する貯液槽を備え、前記温度調整器は、前記ポンプによって圧送される前記熱媒液の通過が可能に前記ポンプ側の供給用配管に配設されて前記貯液槽内に収容され、前記ポンプ側の供給用配管は、前記貯液槽の側壁を貫通させられて当該貯液槽の外部に引き出された状態で当該側壁に固定され、前記センサ取付け具は、前記ポンプ側の供給用配管が前記第１の配管接続部に接続されることで当該ポンプ側の供給用配管を介して前記貯液槽の前記側壁に固定されている。

さらに、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、熱媒液導入口が形成されてポンプ側の供給用配管が接続される第１の配管接続部と、熱媒液排出口が形成されて供給対象側の供給用配管が接続される第２の配管接続部と、圧力センサ挿入用孔が形成されて圧力センサが取り付けられる第１のセンサ取付け部と、温度センサ挿入用孔が形成されて温度センサが取り付けられる第２のセンサ取付け部とが一体的に形成されたセンサ取付け具によって圧力センサおよび温度センサを供給用配管に取り付ける構成を採用したことにより、圧力センサを取り付けるためのＴ字継手、および温度センサを取り付けるためのＴ字継手を必要とする従来装置の構成と比較して、１個のセンサ取付け具によって圧力センサおよび温度センサを供給用配管に取り付けることができるため、部品コストおよび組立てコストの低減を図ることができ、この結果、温度調整装置の製造コストを十分に低減することができる。また、圧力センサおよび温度センサを取り付けるための取付具（センサ取付け具）が１個で済むため、２個のＴ字継手を使用する構成と比較して省スペース化を図ることができると共に、熱媒液の通過時に生じる圧損の発生箇所を減少させることができる結果、熱媒液の圧送効率を向上させることができる。さらに、第１のセンサ取付け部における圧力センサ挿入用孔の孔径方向に沿った第１の厚みよりも、第２のセンサ取付け部における温度センサ挿入用孔の孔径方向に沿った第２の厚みが厚くなるように両センサ取付け部を形成してセンサ取付け具を構成したことにより、温度センサ挿入用孔を拡径することで外径が大きい温度センサを装着することができるため、温度センサの外径に応じて温度センサ挿入用孔の内径が相違する各種のセンサ取付け具を製造する必要がなくなる結果、温度調整装置の製造コストを一層低減することができる。また、拡径の必要性が低い圧力センサ挿入用孔については、その厚み（第１の厚み）を十分に薄厚化できるため、センサ取付け具の形成に必要な材料の量を十分に減少させて、その製造コストを十分に低減することができる。

また、請求項２記載の温度調整装置によれば、第２のセンサ取付け部に取り付けた温度センサの先端部がセンサ取付け具内において熱媒液導入口に向かって突出するように温度センサ挿入用孔および熱媒液導入口を互いに対向する位置に形成してセンサ取付け具を構成したことにより、熱媒液導入口からセンサ取付け具内に導入された熱媒液が温度センサの先端部（感温部）に好適に接するため、熱媒液の温度を正確に検出することができ、これにより、検出した温度に基づいて冷凍サイクル等を正確にフィードバック制御して熱媒液を設定温度まで正確に温度調整することができる。

また、請求項３記載の温度調整装置によれば、温度調整器を貯液槽内に収容し、かつポンプ側の供給用配管を、貯液槽の側壁を貫通させて貯液槽の外部に引き出した状態で側壁に固定すると共に、ポンプ側の供給用配管をセンサ取付け具における第１の配管接続部に接続することで供給用配管を介して貯液槽の側壁にセンサ取付け具を固定したことにより、ポンプ側の供給用配管を介して供給用配管の全体が貯液槽に対して位置決めされた状態となるため、供給用配管に外力が加わったときに、各部の継ぎ目等から熱媒液が漏水する事態を好適に回避することができる。

さらに、請求項４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。 本発明の他の実施の形態に係る冷凍サイクル３ａの構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態に係る温度調整装置１におけるセンサ取付け具Ｐｘに配管Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃを接続し、かつ圧力センサ６および温度センサ７を取り付けた状態の断面図である。 本発明の実施の形態に係る温度調整装置１におけるセンサ取付け具Ｐｘ単体の断面図である。

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（後述する配管Ｐ１ａ〜Ｐ１ｃ）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。また、ファン１５による送風によって凝縮器１２を冷却する空冷方式の冷凍サイクル３を備えた例について説明するが、「冷凍サイクル」の構成はこれに限定されず、一例として、図２に示すように、冷却塔（クーリングタワー）等で構成した冷却器Ｃと凝縮器１２ａとの間で矢印Ｂで示すように冷却水を循環させることにより、冷却器Ｃにおいて冷却した冷却水によって凝縮器１２ａを冷却する水冷方式の冷凍サイクル３ａを採用することもできる。

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。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内に収容された状態で貯液槽２に固定されている。具体的には、図３に示すように、本例の温度調整装置１では、一例として、金属製の配管Ｐ１ｂが貯液槽２の側壁を貫通させられた状態で貯液槽２に固定されると共に、この配管Ｐ１ｂに樹脂製の配管Ｐ１ａを介して熱交換器５（熱交換器５における冷却水Ｗの排出口）が接続されることによって配管Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを介して熱交換器５が貯液槽２内に固定されている。また、上記の配管Ｐ１ｂには、センサ取付け具Ｐｘが接続され（「ポンプ側の供給用配管を介してセンサ取付け具が貯液槽の側壁に固定されている」との状態の一例）、このセンサ取付け具Ｐｘに、温度調整装置１と供給対象Ｘとを相互に接続するための樹脂製の配管Ｐ１ｃが接続されている。

なお、本例では、熱交換器５とポンプ４とを相互に接続する図示しない配管と、上記の配管Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ、センサ取付け具Ｐｘおよび配管Ｐ１ｃとが相まって「供給用配管」が構成されると共に配管Ｐ１ａ，Ｐ１ｂが相まって「ポンプ側の供給用配管」が構成され、かつ配管Ｐ１ｃによって「供給対象側の供給用配管」が構成されている。また、センサ取付け具Ｐｘは、圧力センサ６および温度センサ７を配管Ｐ１に取り付けるための「センサ取付け具」に相当し、一例として、黄銅やステンレススチール等の金属材料によって鋳造されている。

このセンサ取付け具Ｐｘは、図４に示すように、冷却水導入口Ｈ１（「熱媒液導入口」の一例）が形成されて配管Ｐ１ｂが接続されるポンプ側配管接続部２１（「第１の配管接続部」の一例）と、冷却水排出口Ｈ２（「熱媒液排出口」の一例）が形成されて配管Ｐ１ｃが接続される供給対象側配管接続部２２（「第２の配管接続部」の一例）と、圧力センサ挿入用孔Ｈ３（「圧力センサ挿入用孔」の一例）が形成されて圧力センサ６が取り付けられる圧力センサ取付け部２３（「第１のセンサ取付け部」の一例）と、温度センサ挿入用孔Ｈ４（「温度センサ挿入用孔」の一例）が形成されて温度センサ７が取り付けられる温度センサ取り付け部２４（「第２のセンサ取付け部」の一例）とが一体的に形成されて、全体として十字状に形成されている。

また、図３に示すように、このセンサ取付け具Ｐｘでは、温度センサ挿入用孔Ｈ４に挿入した状態で温度センサ取り付け部２４に取り付けられた温度センサ７の先端部が、センサ取付け具Ｐｘ内において冷却水導入口Ｈ１に向かって突出するように温度センサ挿入用孔Ｈ４および冷却水導入口Ｈ１が互いに対向する位置に形成されている。さらに、このセンサ取付け具Ｐｘでは、貯液槽２の側壁に沿って配置した配管Ｐ１ｃを接続することができるように冷却水導入口Ｈ１から導入される冷却水Ｗの移動方向と、冷却水排出口Ｈ２から排出される冷却水Ｗの移動方向とが交差する（一例として、直交する）ようにポンプ側配管接続部２１および供給対象側配管接続部２２が形成されている。

この場合、図４に示すように、冷却水導入口Ｈ１の内径Ｌ１、および冷却水排出口Ｈ２の内径Ｌ２は、温度調整装置１から供給対象Ｘに供給すべき冷却水Ｗの流量に応じて、大きな圧損を生じさせることなく、必要十分な量の冷却水Ｗを圧送することができる内径となるように規定されている。また、圧力センサ挿入用孔Ｈ３の内径Ｌ３は、圧力センサ６の外径に応じて規定され、温度センサ挿入用孔Ｈ４の内径Ｌ４は、温度センサ７の外径に応じて規定されている。

さらに、このセンサ取付け具Ｐｘでは、圧力センサ取付け部２３における圧力センサ挿入用孔Ｈ３の孔径方向に沿った厚みＴ３（「第１の厚み」の一例）よりも、温度センサ取り付け部２４における温度センサ挿入用孔Ｈ４の孔径方向に沿った厚みＴ４（「第２の厚み」の一例）の方が厚くなるように両センサ取付け部２３，２４が形成されている。この場合、このセンサ取付け具Ｐｘでは、一例として、ポンプ側配管接続部２１における冷却水導入口Ｈ１の孔径方向に沿った厚みＴ１、および供給対象側配管接続部２２における冷却水排出口Ｈ２の孔径方向に沿った厚みＴ２が、圧力センサ取付け部２３における圧力センサ挿入用孔Ｈ３の孔径方向に沿った厚みＴ３と同程度となるように両配管接続部２１，２２が形成されている。

圧力センサ６は、「圧力センサ」の一例であって、センサ取付け具Ｐｘにおける圧力センサ取付け部２３の圧力センサ挿入用孔Ｈ３にねじ込まれてセンサ取付け具Ｐｘに取り付けられ、ポンプ４による圧送力によって温度調整装置１から供給対象Ｘに圧送される冷却水Ｗの圧力（配管Ｐ１内の冷却水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、「棒状の温度センサ」の一例であって、センサ取付け具Ｐｘにおける温度センサ取り付け部２４の温度センサ挿入用孔Ｈ４にねじ込まれてセンサ取付け具Ｐｘに取り付けられ、温度調整装置１から供給対象Ｘに圧送される冷却水Ｗの温度（配管Ｐ１内の冷却水Ｗの温度）を検出してセンサ信号Ｓ７を出力する。

この場合、図３に示すように、本例の温度調整装置１では、冷却水導入口Ｈ１からセンサ取付け具Ｐｘ内に導入されて冷却水排出口Ｈ２に向かって矢印Ａで示すようにセンサ取付け具Ｐｘ内を移動させられる冷却水Ｗの温度を好適に検出可能とするために、温度センサ７の先端部（感温部）がセンサ取付け具Ｐｘ内（冷却水Ｗの流路内）において冷却水導入口Ｈ１に向かって突出させられている。なお、本例の温度調整装置１では、一例として、圧力センサ６の外径と同程度の外径の温度センサ７が採用されている。

この場合、この種の装置において冷却水Ｗ等の圧力を検出するための「圧力センサ」は、検出可能圧力範囲が相違する各種センサが存在するが、検出可能圧力範囲が相違しても、その外径が同程度となっている。これに対して、この種の装置において冷却水Ｗ等の温度を検出するための「温度センサ」は、検出可能温度範囲が同程度であるか否かを問わず、感温構造の相違などに起因して、その外径が上記の温度センサ７と同程度のものから、温度センサ７よりも大径のものまで、各種の太さのものが存在する。

したがって、本例の温度調整装置１では、センサ取付け具Ｐｘにおける温度センサ取り付け部２４に小径の「温度センサ」（一例として、上記の温度センサ７）を取り付けたときに、温度センサ取り付け部２４の厚みＴ４が厚手となるように構成しておくことにより、後に、温度センサ７を交換する必要が生じたときなどに、温度センサ挿入用孔Ｈ４を拡径することで温度センサ７よりも太い「温度センサ」をセンサ取付け具Ｐｘ（配管Ｐ１）に取り付けることが可能となっている。

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、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に基づいて配管Ｐ１内の冷却水Ｗの温度（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、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（供給対象Ｘに対する冷却水Ｗの供給圧力）を特定し、特定した圧力をタッチパネル８に表示させる。

この温度調整装置１の製造（組立て）および設置に際しては、筐体内に貯液槽２や、冷凍サイクル３の圧縮機１１、凝縮器１２、膨張弁１３およびファン１５などを設置する。この場合、貯液槽２の側壁には、前述したように配管Ｐ１ｂが固定されると共に、熱交換器５内に冷却水Ｗを流入させるための配管（一例として、配管Ｐ１ｂと同様に構成された配管：図示せず）とが固定されている。次いで、貯液槽２内に熱交換器５を収容して固定する。具体的には、貯液槽２の側壁に固定されている冷却水流入用の配管に配管Ｐ１ａと同様の配管を介して熱交換器５における冷却水Ｗの導入口を接続し、かつ貯液槽２の側壁に固定されている配管Ｐ１ｂに配管Ｐ１ａを介して熱交換器５における冷却水Ｗの排出口を接続すると共に、熱交換器５の蒸発器１４における冷媒導入用配管、および冷媒排出用配管を冷凍サイクル３の冷媒配管にそれぞれ接続する。これにより、各配管を介して熱交換器５が貯液槽２内に取り付けられる。

続いて、吸水管Ｐ０を取り付けた状態のポンプ４を貯液槽２の天板上に設置すると共に、上記したように貯液槽２の側壁に固定されている冷却水流入用の配管とポンプ４とを配管Ｐ１ａと同様の配管によって相互に接続する。次いで、貯液槽２に固定されている配管Ｐ１ｂにセンサ取付け具Ｐｘを取り付ける。この際には、センサ取付け具Ｐｘのポンプ側配管接続部２１における冷却水導入口Ｈ１に配管Ｐ１ｂがねじ込まれるように配管Ｐ１ｂ（配管Ｐ１ｂが固定されている貯液槽２）に対してセンサ取付け具Ｐｘを回転させる。これにより、配管Ｐ１ｂとセンサ取付け具Ｐｘ（ポンプ側配管接続部２１）との接続が完了する。

続いて、制御部９やインバータユニットなどが配設された配電盤を筐体に取り付けた後に、圧力センサ６および温度センサ７を配管Ｐ１（センサ取付け具Ｐｘ）に取り付け、かつセンサ信号Ｓ６，Ｓ７を電送するための信号ケーブルを制御部９に接続する。この際には、センサ取付け具Ｐｘの圧力センサ取付け部２３における圧力センサ挿入用孔Ｈ３に圧力センサ６をねじ込むことによってセンサ取付け具Ｐｘに圧力センサ６を取り付けると共に、温度センサ取り付け部２４における温度センサ挿入用孔Ｈ４に温度センサ７をねじ込むことによってセンサ取付け具Ｐｘに温度センサ７を取り付ける。次いで、センサ取付け具Ｐｘの供給対象側配管接続部２２に配管Ｐ１ｃを接続する。

この場合、本例の温度調整装置１では、センサ取付け具Ｐｘにおける供給対象側配管接続部２２の冷却水排出口Ｈ２からの冷却水Ｗの排出方向と、ポンプ側配管接続部２１の冷却水導入口Ｈ１に対する冷却水Ｗの進入方向とが交差する（直交する）ようにポンプ側配管接続部２１および供給対象側配管接続部２２が形成されている。したがって、図３に示すように、貯液槽２の側壁を貫通させられている（側壁に直交させられている）配管Ｐ１ｂに接続したセンサ取付け具Ｐｘに配管Ｐ１ｃを接続した状態では、配管Ｐ１ｃが貯液槽２の側壁に沿った状態となる。これにより、温度調整装置１が完成する。この後、温度調整装置１を使用現場（供給対象Ｘの設置場所）に搬送し、配管Ｐ１ｃを供給対象Ｘに接続すると共に、配管Ｐ２によって供給対象Ｘおよび貯液槽２を相互に接続する。これにより、設置作業が完了し、供給対象Ｘに対して冷却水Ｗを供給することが可能な状態となる。

一方、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、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の圧力をタッチパネル８に表示させると共に、配管Ｐ１内の冷却水Ｗの温度を監視して冷凍サイクル３をフィードバック制御する。

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、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、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。次いで、制御部９は、特定した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。この際に、特定した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、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、圧縮機１１に制御信号Ｓ１１を出力して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、およびファン１５に制御信号Ｓ１５を出力して回転数を低下させて凝縮器１２の冷却熱量を減少させることで凝縮器１２における冷媒の凝縮量を減少させる制御を予め規定された手順に従って実行する。

また、特定した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、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、圧縮機１１に制御信号Ｓ１１を出力して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、およびファン１５に制御信号Ｓ１５を出力して回転数を上昇させて凝縮器１２の冷却熱量を増加させることで凝縮器１２における冷媒の凝縮量を増加させる制御を予め規定された手順に従って実行する。これにより、温度調整装置１から供給対象Ｘに設定された温度の冷却水Ｗが継続的に供給される。

この場合、本例の温度調整装置１では、圧力センサや液圧計を取り付けるためのＴ字継手と、温度センサを取り付けるためのＴ字継手とを別個に配設した従来の冷却装置とは異なり、配管Ｐ１ｂ，Ｐ１ｃの間にセンサ取付け具Ｐｘを１個取り付けるだけで、このセンサ取付け具Ｐｘに圧力センサ６および温度センサ７の双方を取り付けることが可能となっている。このため、熱交換器５を通過した冷却水Ｗが供給対象Ｘに供給されるまでに通過させられる継手（本例は、センサ取付け具Ｐｘ）の数が少ない分だけ、配管Ｐ１において生じる圧損が小さくなっている。

また、前述したように、本例の温度調整装置１におけるセンサ取付け具Ｐｘでは、温度センサ挿入用孔Ｈ４および冷却水導入口Ｈ１が互いに対向する位置に形成されて、温度センサ挿入用孔Ｈ４にねじ込まれている温度センサ７の先端部が冷却水導入口Ｈ１に向かって突出させられている。したがって、図３に示すように、冷却水導入口Ｈ１からセンサ取付け具Ｐｘ内に導入されて矢印Ａで示すようにセンサ取付け具Ｐｘ内を流動させられる冷却水Ｗが温度センサ７の先端部（感温部）に好適に接する結果、冷却水Ｗの温度が温度センサ７によって高精度に検出される。なお、ポンプ４によって冷却水Ｗが圧送されている状態においては、センサ取付け具Ｐｘ内のいずれの向きに対しても同様の圧力が作用するため、圧力センサ６については、センサ取付け具Ｐｘのいずれの位置にいずれの向きに取り付けたとしても、冷却水Ｗの圧力を高精度に検出することが可能となっている。

このように、この温度調整装置１によれば、冷却水導入口Ｈ１が形成されてポンプ４側の配管Ｐ１ｂが接続されるポンプ側配管接続部２１と、冷却水排出口Ｈ２が形成されて供給対象Ｘ側の配管Ｐ１ｃが接続される供給対象側配管接続部２２と、圧力センサ挿入用孔Ｈ３が形成されて圧力センサ６が取り付けられる圧力センサ取付け部２３と、温度センサ挿入用孔Ｈ４が形成されて温度センサ７が取り付けられる温度センサ取り付け部２４とが一体的に形成されたセンサ取付け具Ｐｘによって圧力センサ６および温度センサ７を取り付ける構成を採用したことにより、「圧力センサ」を取り付けるためのＴ字継手、および「温度センサ」を取り付けるためのＴ字継手を必要とする従来装置の構成と比較して、１個のセンサ取付け具Ｐｘによって圧力センサ６および温度センサ７を配管Ｐ１に取り付けることができるため、部品コストおよび組立てコストの低減を図ることができ、この結果、温度調整装置１の製造コストを十分に低減することができる。また、圧力センサ６および温度センサ７を取り付けるための取付具（センサ取付け具Ｐｘ）が１個で済むため、２個のＴ字継手を使用する構成と比較して省スペース化を図ることができると共に、冷却水Ｗの通過時に生じる圧損の発生箇所を減少させることができる結果、冷却水Ｗの圧送効率を向上させることができる。

また、この温度調整装置１によれば、温度センサ取り付け部２４に取り付けた温度センサ７の先端部がセンサ取付け具Ｐｘ内において冷却水導入口Ｈ１に向かって突出するように温度センサ挿入用孔Ｈ４および冷却水導入口Ｈ１を互いに対向する位置に形成してセンサ取付け具Ｐｘを構成したことにより、冷却水導入口Ｈ１からセンサ取付け具Ｐｘ内に導入された冷却水Ｗが温度センサ７の先端部（感温部）に好適に接するため、冷却水Ｗの温度を正確に検出することができ、これにより、検出した温度に基づいて冷凍サイクル３等を正確にフィードバック制御して冷却水Ｗを設定温度まで正確に温度調整することができる。

さらに、この温度調整装置１によれば、圧力センサ取付け部２３における圧力センサ挿入用孔Ｈ３の孔径方向に沿った厚みＴ３よりも、温度センサ取り付け部２４における温度センサ挿入用孔Ｈ４の孔径方向に沿った厚みＴ４が厚くなるように両センサ取付け部２３，２４を形成してセンサ取付け具Ｐｘを構成したことにより、温度センサ挿入用孔Ｈ４を拡径することで外径が大きい温度センサ７を装着することができるため、温度センサ７の外径に応じて温度センサ挿入用孔Ｈ４の内径Ｌ４が相違する各種のセンサ取付け具Ｐｘを製造する必要がなくなる結果、温度調整装置１の製造コストを一層低減することができる。また、拡径の必要性が低い圧力センサ挿入用孔Ｈ３については、その厚みＴ３を十分に薄厚化できるため、センサ取付け具Ｐｘの形成に必要な材料の量を十分に減少させて、その製造コストを十分に低減することができる。

また、この温度調整装置１によれば、熱交換器５を貯液槽２内に収容し、かつポンプ４側の配管Ｐ１ｂを、貯液槽２の側壁を貫通させて貯液槽２の外部に引き出した状態で側壁に固定すると共に、配管Ｐ１ｂをセンサ取付け具Ｐｘにおけるポンプ側配管接続部２１に接続することで配管Ｐ１ｂを介して貯液槽２の側壁にセンサ取付け具Ｐｘを固定したことにより、配管Ｐ１ｂを介して配管Ｐ１の全体が貯液槽２に対して位置決めされた状態となるため、配管Ｐ１に外力が加わったときに、各部の継ぎ目等から冷却水Ｗが漏水する事態を好適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、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、冷却水導入口Ｈ１と温度センサ挿入用孔Ｈ４とを互いに対向する位置に形成し、かつ冷却水排出口Ｈ２と圧力センサ挿入用孔Ｈ３とを互いに対向する位置に形成したセンサ取付け具Ｐｘを備えた温度調整装置１を例に挙げて説明したが、「熱媒液導入口」、「熱媒液排出口」、「圧力センサ挿入用孔」および「温度センサ挿入用孔」の向き（形成位置の関係）は、上記のセンサ取付け具Ｐｘの例に限定されない。

具体的には、一例として、センサ取付け具Ｐｘにおける圧力センサ取付け部２３に代えて、図３，４において紙面に対して直交する向き（紙面に対して手前側に突出する向きや、紙面に対して奥側に突出する向き）に圧力センサ６を挿入可能な「圧力センサ挿入用孔」を設けた「第１のセンサ取付け部」を備えた「センサ取付け具」（図示せず）や、センサ取付け具Ｐｘにおける温度センサ取り付け部２４に代えて、図３，４において紙面に対して直交する向き（紙面に対して手前側に突出する向きや、紙面に対して奥側に突出する向き）に温度センサ７を挿入可能な「温度センサ挿入用孔」を設けた「第２のセンサ取付け部」を備えた「センサ取付け具」（図示せず）によって圧力センサ６や温度センサ７を配管Ｐ１に取り付ける構成を採用することもできる。

また、「圧力センサ挿入用孔」および「熱媒液導入口」を互いに対向する位置に形成し、かつ「温度センサ挿入用孔」および「熱媒液排出口」を互いに対向する位置に形成した「センサ取付け具」を用いて「圧力センサ」および「温度センサ」を「供給用配管」に取り付ける構成（図示せず）や、「熱媒液導入口」および「熱媒液排出口」を互いに対向する位置に形成し、かつ「温度センサ挿入用孔」および「圧力センサ挿入用孔」を互いに対向する位置に形成した「センサ取付け具」を用いて「圧力センサ」および「温度センサ」を「供給用配管」に取り付ける構成（図示せず）などを採用することもできる。これらの構成においても、センサ取付け具Ｐｘを用いた上記の温度調整装置１と同様にして、供給対象に対する熱媒液の圧送効率を向上させ、かつ省スペース化を図ると共に、製造コストを十分に低減することができる。

さらに、温度センサ取り付け部２４の厚みＴ４が圧力センサ取付け部２３の厚みＴ３よりも厚くなるように構成したセンサ取付け具Ｐｘを例に挙げて説明したが、「第１のセンサ取付け部」における「圧力センサ挿入用孔の孔径方向に沿った厚み」と、「第２のセンサ取付け部」における「温度センサ挿入用孔の孔径方向に沿った厚み」とを等しくしたり、「第１のセンサ取付け部」における「圧力センサ挿入用孔の孔径方向に沿った厚み」が、「第２のセンサ取付け部」における「温度センサ挿入用孔の孔径方向に沿った厚み」よりも厚くなるように形成したりすることもできる。

また、貯液槽２に貯液した冷却水Ｗをポンプ４によって圧送し、この冷却水Ｗが熱交換器５を通過する際に冷却されて供給対象Ｘに供給される構成の温度調整装置１を例に挙げて説明したが、「温度調整装置」の構成はこのような構成に限定されない。例えば、「温度調整器」を通過させることで温度調整した「熱媒液」を「貯液槽」に貯液すると共に、貯液した「熱媒液」を「ポンプ」によって「供給対象」に圧送する構成を採用することもできる。

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、「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、「センサ取付け具」によって「圧力センサ」および「温度センサ」を「供給用配管」に取り付けることもできる。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。

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。

１ 温度調整装置
２ 貯液槽
３，３ａ 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
１４ 蒸発器
２１ ポンプ側配管接続部
２２ 供給対象側配管接続部
２３ 圧力センサ取付け部
２４ 温度センサ取り付け部
Ｌ１〜Ｌ４ 内径
Ｈ１ 冷却水導入口
Ｈ２ 冷却水排出口
Ｈ３ 圧力センサ挿入用孔
Ｈ４ 温度センサ挿入用孔
Ｐ０ 吸水管
Ｐ１，Ｐ１ａ〜Ｐ１ｃ，Ｐ２ 配管
Ｐｘ センサ取付け具
Ｓ４ 制御信号
Ｓ６，Ｓ７ センサ信号
Ｔ１〜Ｔ４ 厚み
Ｗ 冷却水
Ｘ 供給対象

Claims (4)

1. 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ポンプの圧送力によって供給用配管を介して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、
   前記供給対象に供給する前記熱媒液の圧力を検出する圧力センサと、
   前記供給対象に供給する前記熱媒液の温度を検出する温度センサと、
   前記圧力センサおよび前記温度センサを前記供給用配管に取り付けるセンサ取付け具とを備え、
   前記センサ取付け具は、前記ポンプによって圧送される前記熱媒液を導入する熱媒液導入口が形成されて当該ポンプ側の前記供給用配管が接続される第１の配管接続部と、前記熱媒液導入口から導入した前記熱媒液を排出する熱媒液排出口が形成されて前記供給対象側の前記供給用配管が接続される第２の配管接続部とを備えると共に、前記圧力センサを挿入可能な圧力センサ挿入用孔が形成されて当該圧力センサが取り付けられる第１のセンサ取付け部と、前記温度センサを挿入可能な温度センサ挿入用孔が形成されて当該温度センサが取り付けられる第２のセンサ取付け部とが前記第１の配管接続部および前記第２の配管接続部と共に一体的に形成され、かつ前記第１のセンサ取付け部における前記圧力センサ挿入用孔の孔径方向に沿った第１の厚みよりも、前記第２のセンサ取付け部における前記温度センサ挿入用孔の孔径方向に沿った第２の厚みが厚くなるように当該両センサ取付け部が形成されている温度調整装置。
2. 前記センサ取付け具は、前記温度センサ挿入用孔に挿入されて前記第２のセンサ取付け部に取り付けられた棒状の前記温度センサにおける先端部が当該センサ取付け具内において前記熱媒液導入口に向かって突出するように当該温度センサ挿入用孔および当該熱媒液導入口が互いに対向する位置に形成されている請求項１記載の温度調整装置。
3. 前記熱媒液を貯液する貯液槽を備え、
   前記温度調整器は、前記ポンプによって圧送される前記熱媒液の通過が可能に前記ポンプ側の供給用配管に配設されて前記貯液槽内に収容され、
   前記ポンプ側の供給用配管は、前記貯液槽の側壁を貫通させられて当該貯液槽の外部に引き出された状態で当該側壁に固定され、
   前記センサ取付け具は、前記ポンプ側の供給用配管が前記第１の配管接続部に接続されることで当該ポンプ側の供給用配管を介して前記貯液槽の前記側壁に固定されている請求項１または２記載の温度調整装置。
4. 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３のいずれかに記載の温度調整装置。

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