JPH02104994A

JPH02104994A - 液体冷却装置の温度制御装置

Info

Publication number: JPH02104994A
Application number: JP63236896A
Authority: JP
Inventors: Osamu Fukunaga; 修福永; Shozo Tsuda; 津田　正三
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1988-06-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-04-17
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JP2696990B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、冷凍回路を利用して工作機械等の冷却液の温
度を一定に保持するための液体冷却装置の温度制御装置
に係り、特に冷却液温度の制御精度の向上対策に関する
。

（従来の技術）従来より、工作機械等の機器の冷却液を循環して冷却す
るための液体冷却装置において、圧縮機、凝縮器、減圧
機構および蒸発器を順次接続した冷凍回路を配置し、蒸
発器における冷媒の蒸発作用を利用して液体を冷却する
とともに、液体温度が設定値に収束するように、圧縮機
を０Ｎ−ＯＦＦさせてフィードバック制御するようにし
たものは一般的な技術として知られている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記のように圧縮機をＯＮ・ＯＦＦさせて液
体冷却装置の液体温度が所定の設定値に収束するように
制御するときの液体温度変化と圧縮機のＯＮ・ＯＦＦの
タイミングとの関係は、第９図に示すように、液体温度
（図中破線で示す入口側温度）が高温側から下降して設
定値に達すると圧縮機をＯＦＦする（図中ａＩ＋　　ａ
２＋・・・の時点）一方、液体温度が設定値から上昇し
、設定値に対して一定のディファレンシャルを有する温
度に達すると圧縮機をＯＮする（図中ｂ１．ｂ２゜・・
・の時点）ように制御することになる。したがって、冷
却液温度は図中実線で示すごとく圧縮機のＯＮ・ＯＦＦ
に応じて大きく変化することになり、その変化に基づく
機器温度の変化の応答遅れ等によりハンチングを生ずる
虞れがある。

そこで、圧縮機の運転容量をインバータで周波数可変に
調節することにより、冷却液温度の変化を平滑化して、
機器の温度制御精度を向上させることが考えられる。

しかし、その場合にも、上記のようにフィードバック制
御している間に、機器の作動状態例えば工作機械の主軸
部の回転数が変化した場合等、制御系に外乱が作用する
と、不安定要素が加わることになり、十分安定した制御
機能を発揮できなくなる虞れが生ずる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、機器の作動状態に応じて冷却装置の運転状態を制
御する手段を講することにより、外乱に迅速に対応し、
制御遅れを解消して温度制御精度の向上を図ることにあ
る。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、機器の
作動状態を検出し、その状態に対応した圧縮機の容量制
御を行うことにある。

具体的には、第１の解決手段は、第１図（−点鎖線部分
、二点鎖線部分及び破線部分を含まず）に示すように、
機器（１）の冷却液が循環する液体循環回路（３）を備
える一方、圧縮機（８）、凝縮器（９）、減圧機構（１
０）および冷媒との熱交損により上記液体循環回路（３
）中の冷却液を冷却するための蒸発器（１１）を順次接
続してなる冷凍回路（１４）を備えた液体冷却装置を前
提とする。

そして、該液体冷却装置の制御装置として、上記圧縮機
（８）の運転周波数を可変に調節するインバータ（１５
）と、上記機器（１）の作動状態を検出する作動状態検
出手段と、該作動状態検出手段の出力を受け、機器（１
）の作動状態に基づきインバータ（１５）の周波数を変
更する周波数変更手段（３１）とを設ける構成としたも
のである。

第２の解決手段は、第１図（破線部分及び二点鎖線部分
を含まず一点鎖線部分を含む）に示すように、上記第１
の解決手段におけると同様の液体冷却装置を前提とし、
その制御装置として、上記圧縮機（８）の運転周波数を
可変に調節するインバータ（１５）と、上記液体循環回
路（３）の冷却液の温度を検出する液体温度検出手段（
Ｔ　ｈ１）と、該液体温度検出手段（Ｔ　ｈ１）の出力
を受け、冷却液温度が設定値に収束するようにインバー
タ（１５）の出力周波数を制御するフィードバック制御
手段（３０）と、上記機器（１）の作動状態を検出する
作動状態検出手段と、該作動状態検出手段の出力を受け
、機器（１）の作動状態の変化が所定値以上になったと
きには、機器（１）の作動状態に基づいて、インバータ
（１５）の周波数を上記フィードバック制御手段（３０
）で制御される周波数値から変更する周波数変更手段（
３１）とを設けたものである。

第３の解決手段は、第１図（二点鎖線部分を含まず一点
鎖線部分及び破線部分を含む）に示すように、上記第１
の解決手段における液体冷却装置を前提とし、その制御
装置として、上記圧縮機（８）の運転周波数を可変に調
節するインバータ（１５）と、上記液体循環回路（３）
の冷却液の温度を検出する液体温度検出手段（Ｔｈ１）
と、上記冷却液の温度が同調する基準となる同調基準対
象の温度を検出する基準温度検出手段（Ｔ　ｈ２）と、
上記液体温度検出手段（Ｔ　ｈ１）および基準温度検出
手段（Ｔｈ２）の出力を受け、冷却液温度と同調基準温
度との差温か設定値に収束するようにインバータ（１５
）の出力周波数を制御するフィードバック制御手段（３
０）と、上記機器（１）の作動状態を検出する作動状態
検出手段と、該作動状態検出手段の出力を受け、機器（
１）の作動状態の変化が所定値以上になったときには、
機器（１）の作動状態に基づいて、インバータ（１５）
の周波数を上記フィードバック制御手段（３０）で制御
される周波数値から変更する周波数変更手段（３１）と
を設けたものである。

第４の解決手段は、第１図（破線部分を含まず一点鎖線
部分及び二点鎖線部分を含む）に示すように、上記第１
の解決手段における液体冷却装置を前提とし、その制御
装置として、上記圧縮機（８）の運転周波数を可変に調
節するインバータ（１５）と、上記液体循環回路（３）
の冷却液の温度を検出する液体温度検出手段（Ｔ　ｈ１
）と、該液体温度検出手段（Ｔｈ１）の出力を受け、冷
却液温度が設定値に収束するようにインバータ（１５）
の出力周波数を制御するフィードバック制御手段（３０
）と、上記機器（１）の作動状態を検出する作動状態検
出手段と、該作動状態検出手段の出力を受け、機器（１
）の作動状態に基づいてインバータ（１５）の周波数を
変更する周波数変更手段（３１）と、外部からの指令信
号に応じて、インバータ（１５）の周波数の制御モード
を、上記フィードバック制御手段（３０）のみによる制
御モード、フィードバック制御手段（３０）による制御
を行いながら、作動状態検出手段で検出される機器（１
）の作動状態の変化が所定値以上になると、上記周波数
変更手段（３１）によりインバータ（１５）の周波数を
フィードバック制御手段（３０）による周波数値から変
更する制御に切換える制御モード及び上記周波数変更手
段（３１）のみによる制御モードに択一的に選択する制
御モード選択手段（１７）とを設けたものである。

第５の解決手段は、第１図（−点鎖線部分、二点鎖線部
分及び破線部分を含む）に示すように、上記第１の解決
手段におけると同様の液体冷却装置を前提とし、その制
御装置として、上記圧縮機（８）の運転周波数を可変に
調節するインバータ（１５）と、上記液体循環回路（３
）中の冷却液の温度を検出する液体温度検出手段（Ｔ　
ｈ１）と、冷却液温度が同調する基準となる同調基準対
象の温度を検出する基準温度検出手段（Ｔ　ｈ２）と、
上記液体温度検出手段（Ｔｈ１）および基準温度検出手
段（Ｔ　ｈ２）の出力を受け、冷却液温度と同調基準温
度との差温か設定値に収束するように上記インバータ（
１５）の周波数を制御するフィードバック制御手段（３
０）と、上記機器（１）の作動状態を検出する作動状態
検出手段と、該作動状態検出手段の出力を受け、機器（
１）の作動状態に基づいてインバータ（１５）の周波数
を変更する周波数変更手段（３１）と、外部からの指令
信号に応じて、インバータ（１５）の周波数の制御モー
ドを、上記フィードバック制御手段（３０）のみによる
制御モード、フィードバック制御手段（３０）による制
御を行いながら、作動状態検出手段で検出される機器（
１）の作動状態の変化が所定値以上になると、上記周波
数変更手段（３１）によりインバータ（１５）の周波数
をフィードバック制御手段（３０）による周波数値から
変更する制御に切換える制御モード及び上記周波数変更
手段（３１）のみによる制御モードに択一的に選択する
制御モード選択手段（１７）を設けたものである。

第６の解決手段は、上記第１〜第５の解決手段のいずれ
か一つの解決手段において、作動状態検出手段を温度セ
ンサで構成したものである。

第７の解決手段は、上記第１〜第５の解決手段のいずれ
か一つの解決手段において、作動状態検出手段を、機器
（１）の作動部の機械的歪みを検出するセンサで構成し
たものである。

第８の解決手段は、上記第１〜第５の解決手段のいずれ
か一つの解決手段において、作動状態検出手段を、機器
（１）のアクチュエータの負荷を検出するセンサで構成
したものである。

第９の解決手段は、上記第１〜第５の解決手段のいずれ
か一つの解決手段において、作動状態検出手段を、機器
（１）が工作機械である場合における主軸の回転数を検
出するセンサで構成したものである。

（作用）以上の構成により、請求項（１）の発明では、液体循環
回路（３）において、機器（１）の熱負荷を吸収して温
度上昇した冷却液の戻り液が冷凍回路（１４）の蒸発器
（１１）で冷媒との熱交換により冷却されて再び機器（
１）に供給される。一方、冷凍回路（１４）では、凝縮
器（９）で空気との熱交換により冷媒に付与された冷熱
を蒸発器（１１）で冷却液に付与するヒートポンプ作用
を行うように冷媒が循環する。

そして、作動状態検出手段により、機器（１）の作動状
態に関する信号が入力され、その値に応じて周波数変更
手段（３１）により、インバータ（１５）の出力周波数
が微細に変更調節されるので、大きな温度変化によるハ
ンチングが生ずることがなく、安定したかつ状態の変化
に迅速に対応した制御が行われることになる。

また、請求項（２）の発明では、上記請求項（１）の発
明と同様の冷凍回路（１４）における作用において、フ
ィードバック制御手段（３０）により、液体温度検出手
段（Ｔ　ｈ１）で検出される機器（１）の冷却液の温度
が所定の設定値に収束するようにインバータ（１５）の
周波数が制御され、その値に応じて圧縮機（８）の運転
周波数が調節される。

そしてその結果、蒸発器（１１）における冷媒と液体と
の熱交換量が液体温度を一定に保持すべく調節される。

そのとき、そのようなフィードバック制御による冷却液
温度の一定制御中に、機器（１）の作動状態が変化して
その変化が所定値を越えると、周波数変更手段（３１）
により、作動状態検出手段で検出される作動状態に応じ
て、フィードバック制御手段（３０）により制御される
インバータ（１５）の周波数値が変更されるので、フィ
ードバック制御による制御遅れを生ずることなく、迅速
に作動状態の変化に追随することになり、よって、ハン
チングが有効に防止され制御精度が向上することになる
。

請求項（３）の発明では、基準温度検出手段（Ｔ　ｈ２
）により、冷却液温度が同調する基準となる同調基準対
象の温度が検出され、フィードバック制御手段（３０）
及び周波数制御手段（３１）により、冷却液温度と同調
基準温度との差温か設定値に収束するように上記請求項
（２）の発明と同様の制御が行われる。よって、環境の
変化に追随しながら、上記請求項（′２Ｊの発明と同様
の効果が得られることになる。

請求項（４）の発明では、制御モード選択手段（ＳＷ１
）〜（Ｓν３）により、機器（１）の冷却液温度に応じ
たフィードバック制御と、上記請求項（１）の発明にお
ける周波数変更制御と、上記請求項（２）の発明におけ
るフィードバック制御と周波数変更制御との切換を行う
制御とが択一的に選択されるので、機器（１）の種類や
ワークの種類等に応じて好ましい制御モードで冷却装置
の運転が制御され、よって、上記請求項（１）、　（２
）の発明の効果を顕著に発揮することができるのである
。

請求項（５）の発明では、制御モード選択手段（Ｓν１
）〜（Ｓｎ２　）により、基準温度検出手段（Ｔ　ｈ２
）で検出される同調基準温度と機器（１）の冷却液温度
との差温に応じたフィードバック制御と、上記請求項（
１）の発明における周波数変更制御と、上記請求項（３
）の発明におけるフィードバック制御と周波数変更制御
との切換を行う制御とが択一的に選択され、よって、上
記請求項（４）の発明と同様に、請求項＋１）、　＋３
１の発明の効果を顕著に発揮することができる。

請求項（６）の発明では、請求項（１）、　（２４，＋
３）、　［４）又は（５）の発明において、機器（１）
が作動状態の変化により温度上昇する場合、その温度上
昇が冷却液の温度変化を生ずるまでには所定の時間遅れ
がある。そのとき、作動状態検出手段として温度センサ
が利用されるので、いちはやく温度センサ（Ｔ　ｈ３）
により機器（１）の温度変化が検知されることになり、
あらかじめ冷凍回路（１４）の冷凍能力が変化するよう
に制御されて、迅速に機器（１）の作動状態の変化に対
応した制御が行われることになる。

請求項（刀の発明では、請求項（１）、　（２）、　（
３）、　（４）又は（５）の発明において、作動状態検
出手段として機器（１）の作動部の機械的歪みを検出す
るセンサが利用されるので、作動部に加わる負荷等の作
動状態の変化により冷却液の温度が変化する前に、機器
（１）の作動部に加わる力や温度の変化により生じた歪
みがいちはやく検知されることになり、よって、上記請
求項（６）の発明と同様の効果を発揮することができる
。

請求項（８）の発明では、請求項（１）、　（２）、　
（３）、　［４）又は（５）の発明において、作動状態
検出手段として機器（１）のアクチュエータに加わる負
荷を検出するセンサが利用されるので、負荷の増大によ
り作動部の温度変化や歪み等が生ずるのが予知されるこ
とになり、上記請求項（６）および請求項（７）の発明
の効果がより顕著に発揮されることになる。

請求項（９）の発明では、請求項（１）、　＋２）、　
（３）、　（４）又は（５）の発明において、作動状態
検出手段として機器（１）が工作機械の場合に、主軸の
回転数を検出するセンサが利用されるので、主軸部の回
転数の変化により、その温度や歪みの変化が予知される
ことになり、よって、上記請求項（８）の発明と同様の
効果が発揮されることになる。

（実施例）以下、第２図〜第８図に基づき本発明の詳細な説明する
。

第２図は請求項（１）〜（６）の発明に係る実施例を示
し、（１）は所定の機械加工を行う機器としての工作機
械、（２）は該工作機械（１）の冷却油を冷却する液体
冷却装置としてのオイルコンである。

上記工作機械（１）は、フライス刃、ドリル刃等の刃物
を先端に取付けるための主軸部（１ａ）と、その主軸部
（１ａ）に機械工作等により生じる熱負荷Ｑを吸収して
その温度を一定に保持するための冷却油を循環するため
の油配管（１ｂ）と、その冷却油を受けるためのリザー
バ（１ｃ）とを備えている。また、上記オイルコン（２
）には、上記工作機械（１）の油配管（１ｂ）と浦の流
通可能に接続され、冷却油を循環させる液体循環回路と
しての油循環回路（３）が内蔵されている。該油循環回
路（３）にはモータ（Ｍ）により回転駆動され、冷却油
を強制循環させるだめの定容量形ポンプ（４）が介設さ
れいて、工作機械（１）のリザーバ（ＩＣ）からの戻り
浦がオイルコン（２）の入口ボート（５）から流入し、
出口ポート（６）からふたたび工作機械（１）の油配管
（１ｂ）に送給されるようになされている。

一方、オイルコン（２）には、冷凍装置（７）が内蔵さ
れていて、該冷凍装置（７）には、圧縮機（８）と、フ
ァン（９ａ）を付設し、冷媒を凝縮させるための凝縮器
（９）と、冷媒を減圧する減圧機構としてのキャピラリ
（１０）と、冷媒を蒸発させて冷媒との熱交換により上
記油循環回路（３）中の冷却油を冷却する蒸発器（１１
）と、圧縮機（８）に戻る冷媒中の気液を分離するため
のアキュムレータ（１２）とが配置されている。

そして、上記各機器（８）〜（１２）は冷媒配管（１３
）により冷媒の流通可能に接続され、凝縮器（９）で空
気との熱交換により得た冷熱を蒸発器（１１）で油循環
回路（３）の冷却油に付与するようにしたいわゆるヒー
トポンプ作用を行う冷凍回路（１４）が構成されている
。すなわち、上記油循環回路（３）において、工作機械
（１）の主軸部（１ａ）でその熱負荷Ｑを吸収して温度
が上昇した冷却油を蒸発器（１１）で冷却して再び工作
機械（１）側に供給することにより、工作機械（１）の
主軸部（１ａ）の温度を一定に保持して、その温度変化
による寸法変化を抑制して、所定の機械加工精度を得る
ようにしている。

そして、（１５）は、下記第１表に示すように、上記圧
縮機（８）の運転周波数ｆｎをｎ−０（停止）、ｎ＝１
　（３０Ｈｚ）、ｒ＋−２（４０Ｈｚ）。

ｎ−３（５０Ｈｚ）、ｎ−４（６０Ｈｚ）、−。

ｎ＝１０　（１２０Ｈｚ）の合計１１のステップ間で可
変に調節駆動するインバータである。

また、（１６）は装置全体の運転を制御するためのコン
トローラであって、該コントローラ（１第　　１　　表６）には、装置を制御するためのメイン回路（１６ａ）
と、機器（１）の作動状態に基づき所定の外部信号を入
力し、上記メイン回路（１６ａ）に出力するインターフ
ェイス回路（１６ｂ）とが設けられテイテ、該両回路（
１６ａ）、　　（１６ｂ）はそれぞれ信号の授受可能に
信号線で接続されている。さらに、（Ｔｈ１）はオイル
コン（２）内で油循環回路（３）の入口側つまりポンプ
（４）の油入口継手に取付けられ、工作機械（１）がら
オイルコン（２）に戻る冷却液の温度を検出する液体温
度検出手段としての入口油温サーミスタ、（Ｔ　ｈ２）
はオイルコン（２）のコントローラ（１６）のパネルに
取付けられ、冷却油の温度が同調する基準となる同調基
準対象たる室内空気の温度（同調基準温度）ＴＡを検出
する基準温度検出手段としての空気温サーミスタ、（Ｔ
ｈ３）は工作機械（１）の主軸部（１ａ）に取り付けら
れ、工作機械（機器）の作動状態に相当する主軸部温度
Ｈを検出する作動状態検出手段としての主軸部サーミス
タである。

そして、上記入口油温サーミスタ（Ｔｈ１）　、空気温
サーミスタ（Ｔ　ｈ２）およびインバータ（１５）は直
接に、上記主軸部サーミスタ（Ｔ　ｈ３）は後述の工作
機械（１）側の制御装置（１ｄ）を介してそれぞれコン
トローラ（１６）と信号の入出力可能に接続されていて
、該コントローラ（１６）により装置の運転が制御され
る。

一方、工作機械（１）の運転を制御するための制御装置
（１ｄ）は、上記オイルコン（２）のコントローラ（１
６）と信号の授受可能になされていて、工作機械（１）
の主軸部（１ａ）のＯＮ・ＯＦＦ等の外部信号がコント
ローラ（１６）に人力可能になされている。ここで、上
記制御回路（１ｄ）には、工作機械（１）の主軸部（１
ａ）に配置された主軸部サーミスタ（Ｔ　ｈ３）が信号
の人力可能に接続されている。

また、本発明の特徴として、上記コントローラ（１６）
のスイッチパネル（１７）には、第３図に示すように、
３つの運転モードを指令するためのモードスイッチ（Ｓ
ｔ／Ｉ　）〜（ＳＷ３　）が取付けられていて、該モー
ドスイッチ（ＳＷＩ　）〜（ＳＷ３　）は、それぞれ順
に、２つのサーミスタ（Ｔｈ１）　。

（Ｔｈ２）の信号に応じてインバータ（１５）の周波数
のフィードバック制御のみを行うサーモモードと、２つ
のサーミスタ（Ｔｈ１）　、　　（Ｔｈ２）の信号に応
じて周波数のフィードバック制御を行いながら、主軸部
サーミスタ（Ｔ　ｈ３）で検出される工作機械（機器）
（１）の作動状態を表わす主軸部温度Ｈの変化が所定値
以上になると主軸部温度Ｈに応じて周波数を変更する制
御に切換えるＦ／Ｆモードと、主軸部サーミスタ（Ｔ　
ｈ３）のみの信号に応じて周波数変更を行うＩ／Ｆモー
ドとに対応している。すなわち、上記モードスイッチ（
ＳＷ１）〜（ＳＷ３　）は、インバータ（１５）の周波
数の制御モードを、フィードバック制御のみによる制御
モードと、フィードバック制御を行いながら主軸部サー
ミスタ（作動状態検出手段）　　（Ｔｈ３）で検出され
る機器（１）の作動状態の変化が所定値以上になると、
インバータ（１５）の出力周波数をフィードバック制御
による周波数値から変更する制御に切換える制御モード
と、周波数変更のみによる制御モードとを選択する制御
モード選択手段としての機能を有するものである。

また、上記コントローラ（１６）に内蔵されている記憶
装置（図示せず）には、第４図に示すように、上記人口
油温センサ（Ｔ　ｈ１）および空気温度センサ（Ｔ　ｈ
２）で検出される入口油Ｉｎ　Ｔ　ｏと空気温度ＴＡの
温度偏差ΔＴ（−ＴＯ−ＴＡ）について、その制御目標
値である所定の設定値Ｔｓに対して０．　５℃間隔に多
段の温度ゾーンが設定されている。そして、温度偏差の
大きい方から順に、ΔＴ＞ＴＳ＋１．５℃の範囲にある
温度ゾーン（３−Ｕ）と、Ｔｓ＋１．５℃≧ΔＴ＞Ｔｓ
＋１゜０℃の範囲にある温度ゾーン（２−Ｕ）と、Ｔｓ
＋１．０℃≧Δ”ｒ＞”ｒｓ＋ｏ、５℃の範囲にある温
度ゾーン（１−Ｕ）と、Ｔｓ＋０．５℃≧ΔＴ＞Ｔｓの
範囲にある温度ゾーン（０−Ｕ）と、０℃≧ΔＴ＞Ｔｓ
−０，５℃の範囲にある温度ゾーン（０−Ｌ）と、Ｔｓ
−０，５℃≧ΔＴ＞Ｔ５−１．０℃の範囲にある温度ゾ
ーン（１−Ｌ）と、以下ΔＴ≦Ｔｓ−２，０℃の範囲に
ある温度ゾーン（５−Ｌ）まで合計１０段階の多段ステ
ップに区画されている。すなわち、人口油温サーミスタ
（Ｔ　ｈ１）および空気温サーミスタ（Ｔ　ｈ２）で検
出される人口油温Ｔｏと空気温度ＴＡの差温ΔＴがどの
温度ゾーンにあるかに基づいてインバータ（１５）の周
波数値ｆをフィードバック制御するようになされている
。

そして、上記インターフェイス回路（１６ｂ）では、合
計８ビツトの入出力信号の割り付は機能を有する個別入
力コネクタ（図示せず）において、下記第２表に示すよ
うに、そのうちアドレス［２］〜［７コに配置される６
ビツトの信号を制御用に使用している。ここで、最初の
アドレス［２］。

［３］に配置される２ビツトの信号は、モードスイッチ
（ＳＷＩ　）〜（ＳＷ３　）の切換え信号に対応してい
て、（００）でサーモモード、（０１）でＦ／Ｆモード
、（１０）でＩ／Ｆモードがそれぞれ選択される。また
、アドレス［４）〜［７］に配置される４ビツトの信号
は、上記で選択された各制御モードの種類別に設定され
、主軸部サーミスタ（Ｔ　ｈ３）で検出される主軸部温
度Ｈの変化ｄＨ／ｄｔの値に対応した外部指令信号であ
る。

なお、第２表中、外部指令信号における「−」は、その
値が「０」であるか「１」であるかとは無関係に機能す
ることを意味する。

すなわち、サーモモードでは、制御指令信号は、すべて
（−−−−）となり、インターフェイス回路（１６ｂ）
からの信号とは無関係に、つまり主軸部サーミスタ（Ｔ
ｈ３）の信号とは無関係に、入口油温サーミスタ（Ｔ　
ｈ１）および空気温サーミスタ（Ｔ　ｈ２）の信号に応
じたフィードバック制御が行われる。

そして、Ｆ／Ｆモードでは、主軸部温度変化ｄｌｌ／ｄ
ｔの値が殆どない場合に相当する外部指令信号値が（０
０００）（外部信号なし）のとき（中立信号）には、上
記フィードバック制御により制御されるインバータ（１
５）の現在周波数ｆｎをそのまま維持するように、つま
りフィードバック制御のみを行うように制御される。ま
た、主軸温度変化−ｄｎ７ｄｔが所定値よりも大きい場
合（過冷却時）に相当する外部指令信号値が（−１−１
）のときには、圧縮機（１）が停止するように制御され
る。一方、外部指令信号値が（０００１）〜（１１００
）のときには、フィードバック制御で制御されるインバ
ータ周波数ｆｎを、所定ステップ分だけ増減変更するよ
うになされている。すなわち、ｄＨ／ｄｔ−−ΔＨｏ　
（例えばΔＨｏ−０，２℃／ｓｅｅ程度の値）の場合に
相当する（０００１）のときには２ステツプ分だけ減少
し、ｄｔｆ／ｄｔ−−２ΔＨｏの場合に相当する（００
１０）のときには３ステツプ分だけ減少し、ｄＨ／ｄｔ
−−３Δｌｌｏの場合に相当する（００１１）のときに
は４ステツプ分だけ減少し、ｄＨ／ｄｔ−ΔＨＯの場合
に相当する（０１００）のときには２ステツプだけ増大
し、ｄｌ／ｄｔ−２ΔＨａの場合に相当する（１０００
）のときは３ステツプ分だけ増大し、ｄＨ／ｄｔ−３Δ
Ｈａの場合に相当する（１１００）のときには４ステツ
プ分だけ増大するようになされている。

一方、Ｉ／Ｆモードの場合、主軸部温度Ｈか所定値より
も低い場合に相当する外部指令信号値が（１１１１）の
ときには圧縮機（１）を停止し、主軸部温度Ｈの変化ｄ
Ｈ／ｄｉが殆どない場合に相当する（００００）のとき
には現在周波数値【ｎをそのまま維持し、主軸部温度Ｈ
が所定の標準温度の上下で０．５℃間隔をもって１０の
ゾーンに区画された各温度ゾーンにある場合に対応する
（０００１）〜（１０１０）のときには、インバータ周
波数ｆｎ値を上記第１表に示されるｎ−１〜１１の各ス
テップに対応する値に制御するようになされている。

次に、その制御内容について、第５図〜第８図のフロー
チャートに基づき説明する。ここで、第５図は装置の初
期運転における制御の内容を示し、装置の運転が開始す
ると、ステップＲ１を経てステップＲ２で電源ランプを
点灯し、ステップＲ３で運転のメインスイッチ（図示せ
ず）がＯＮになるとステップＲ４で運転ランプを点灯し
た後、ステップＲ，に進む。次に、Ｒ５で、保護装置（
図示せず）が正常か否かを判別し、正常であれば、ステ
ップＲ６でモニター表示を行って、ステップＲ７で油循
環用ポンプ（４）をＯＮにした後、ステップＲ８で上記
モードスッチ（ＳＷＩ　）〜（Ｓν３）の接続状態を判
別する。そして、モードスイッチ（ＳＶＩ　）がＯＮで
あればサーモモード運転に、モードスイッチ（Ｓｎ２　
）がＯＮであればＦ／Ｆモード運転に、モードスイッチ
（Ｓν３）がＯＮであればＩ／Ｆモード運転にそれぞれ
移行する。なお、上記ステップＲ５の判別で、保護装置
の状態が異常であれば、ステップＲ９で異常出力表示を
行い、ステップＲＩＯ，Ｒ１＋で装置の運転が停止しか
つリセットするのを待って、異常出力表示を消灯した後
、ステップＲ２に戻るようになされている。

ここで、サーモモード運転はＦ／Ｆモード運転に含まれ
るので後述することとし、まず、Ｆ／Ｆモード運転につ
いて第６図に基づき説明する。

まず、ステップＳ１で上記人口油温サーミスタ（Ｔ　ｈ
１）および空気サーミスタ（Ｔ　ｈ２）で検出される入
口油温Ｔｏおよび空気温度ＴＡを入力して、ステップＳ
Ｉ３で、上記空気温度ＴＯと人口油温Ｔへの温度偏差Δ
Ｔ　（−Ｔｏ　−ＴＡ　）を７ｆＸ算し、ステップ８１
４〜Ｓ２２で、その値から現在上記各温度ゾーン（３−
Ｕ）〜（５−Ｌ）のうちどのゾーンに位置しているかを
判別し、各温度ゾーン（３−Ｕ）〜（５−Ｌ）に対応し
て、ステップ３２３〜Ｓ（で、インバータ（１５）の出
力周波数ｆをそれぞれ現在周波数の値から＋３０Ｈｚ、
＋２０Ｈｚ。

・・・、−４０Ｈｚ、−５０Ｈｚだけ増減変更するよう
に制御する。なお、温度ゾーン（０−Ｕ）。

（０−Ｌ）においては出力周波数ｆの値は現在周波数を
そのまま維持するようにしている。

上記により多段ステップ制御を終了すると、次に制御状
態が安定領域にあるかどうかを判定する安定領域制御を
行う。すなわち、ステップＳ３３で、上記人口油温Ｔｏ
と空気温度ＴＡとの温度偏差ΔＴが安定領域である温度
ゾーン（０−Ｕ）又は（０−Ｌ）にあるか否を判別し、
安定領域にあればステップＳ３４でインバータ（１５）
の出力周波数ｆを現在周波数に再設定する一方、安定領
域に無ければ、ステップＳ３５で、このステップに入っ
た回数ｎをカウントして、ステップＳ３８で、その回数
ｎが３以下か否かを判別する。そして、その回数ｎが３
以下の場合には、まだ運転条件を変更するに十分な時間
を経過していないと判断して、ステップＳ３７でインバ
ータ（１５）の出力周波数ｆを現在周波数のままにして
おく一方、安定領域でないと判別された回数ｎが３を越
えると、ステップ３３Ｂで、さらにその温度偏差ΔＴの
変化が周波数変化の増大側か否かを判別し、増大側であ
ればステップＳ３９でｆ−ｆ＋１０Ｈｚに、増大側でな
ければステップＳ＠でｆ−ｆ−１０Ｈｚにそれぞれ再設
定する。つまり、運転条件の変化により入口油温Ｔｏと
空気温度ＴＡとの偏差ΔＴが変化して、安定領域である
温度ゾーン（０−Ｕ）。

（０−Ｌ）になくても、すぐにインバータ（１５）の出
力周波数ｆつまり圧縮機（８）の運転周波数を変更する
のではなくて、３回判定していずれも安定領域にない場
合のみ周波数ｆを変更して温度偏差ΔＴを温度ゾーン（
０−Ｕ）、　　（０−Ｌ）に近づけるように制御してい
る。

以上により安定領域制御を終了すると、その後ステップ
Ｓ４）で、工作機械（１）側で外部人力信号つまり主軸
部サーミスタ（Ｔ　ｈ３）からの情報が入力されていな
いか否かを判別する。そして、入力されていなければ次
の制御に移行する一方、外部からの信号が入力されてい
る場合には、ステップＳ４２で入力された信号の情報内
容を処理した後、ステップＳ４３で、上記第２表の設定
値に従いインバータ（１５）の周波数ｆの設定をする。

すなわち、主軸部（１ａ）の温度Ｈが時間に対して所定
変化率ΔＨｏを越えて上昇する場合には、上記多段ステ
ップ制御では制御の遅れが生ずるため、予め冷凍装置（
７）による冷却能力を増大する必要があると判断して、
インバータ（１５）の出力周波数ｆを上記多段ステップ
制御の制御値から上述のごとく増大させる一方、逆に主
軸部温度Ｈが時間に対して所定変化率−ΔＨｏ以上の減
少率で減少する場合には、冷却能力を速やかに減少させ
るべくインバータ周波数ｆを所定値だけ減少させるよう
に制御する。

そして、上記外部入力信号の取込みによる制御を終了す
ると、ステップＳ４４．Ｓ４Ｓで、それぞれｆ≦１２０
Ｈｚか否か、ｆ＜３０Ｈｚか否かを判別し、いずれもＹ
ＥＳの場合には、圧縮機（１）の運転を停止すべき温度
領域に到達していると判断して、さらにステップＳ４６
でその回数ｍをカウントした後、ステップＳ４７で回数
ｍが３以下か否かを判別する。そして、回数ｍが３以下
であればステップＳ４７でインバータ（１５）の周波数
ｆをｆ＝３０Ｈｚに強制的に保持して圧縮機（８）の停
止を回避する一方、制御を繰り返して、上記ステップＳ
４４．３４５で停止領域と判定されるのが連続して３回
を越えた場合には、圧縮機（８）を停止する。一方、上
記ステップＳ４４における判別がｆ≦１２０Ｈｚでない
つまりｆが１２０Ｈｚよりも高い場合には、周波数ｆが
過大であると判断して、ステップＳ４９でｆ−１２０Ｈ
ｚに設定し、上記ステップＳ４５における判別で、周波
数ｆが３０Ｈｚよりも小さくない場合つまり３０Ｈｚ以
上の場合には、ステップ５５０で周波数ｆを現在周波数
のままに再設定する。

最後に、ステップＳ５１で、上記制御により設定したイ
ンバータ（１５）の出力周波数ｆを圧縮機（８）に出力
し、ステップＳ５３でサンプリングタイム６０秒をカウ
ントしてＦ／Ｆモード運転の制御を終了する。なお、制
御のリターンは、ステップＳ１３から行われるようにな
されている。

また、第７図はサーモモード運転の制御内容を示し、こ
の各ステップ５１′〜８５３′　は第６図のＦ／Ｆモー
ド運転の制御内容とほぼ対応している。

すなわち、第６図のフローからステップｓ４）〜Ｓ４３
を除いた部分つまりステップ８１〜Ｓ４）およびステッ
プ５４４〜Ｓ５３と同一内容を有するステップＳＩ′〜
８４０′およびステップＳ４４’　〜Ｓ５３’　ｆ：よ
り、インバータ周波数ｆの制御が行われる。

次に、Ｉ／Ｆ制御について、第８図のフローチャートに
基づき説明するに、ステップＰ１て外部信号による指令
があるか否か判別し、外部指令が出力されていれば、ス
テップＰ２で上記第２表に基づきインバータ（１５）の
出力周波数ｆの設定を行う。そして、ステップＰ３で圧
縮機（８）の停止指令が出力されているか否かを判別し
て、停止指令が出力されていなければ、そのまま、ステ
ップＰ５に進んで３０秒経過するのを待って上記第６図
のフローにおけるステップＲ２に戻る。−方、上記ステ
ップＰ１の判別で外部指令が出力されていない場合およ
びステップＰ３の判別で圧縮機（８）の停止指令が出力
されている場合には、ステップＰ４に移行して圧縮機（
８）の運転を停止させた後、上記ステップＰ５に進むよ
うになされている。

ここで、上記フローにおいて、ステップＳ＋３又は８１
３′で入口油温Ｔｏと空気温度ＴＡとの温度偏差ΔＴ（
−Ｔｏ−ＴＡ）を演算し、その後その温度偏差ΔＴが所
定の設定値Ｔｓに収束するようにしているが、これは請
求項（３）および（５）の発明に対応したものであって
、請求項（２）および請求項（４）の発明に対応して上
記温度偏差ΔＴの代わりに入口油温Ｔｏのみを制御パラ
メータとして制御するには、差温ΔＴを油温Ｔｏで置換
えて、油温Ｔ。

が設定温度Ｔｓに収束するように制御すればよい。

よって、請求項（２〜（５）の発明において、第６図。

第７図のステップＳＩ４〜Ｓ３２．　　Ｓ１４’〜Ｓ３
２′　により、サーミスタ（Ｔｈ１）　　（又はサーミ
スタ（Ｔｈ１）および（ＴＩ＋２））の出力を受け、液
体温度（又は液体温度と同調基準温度との差温）に基づ
きインバータ（１５）の出力周波数を制御するフィード
バック制御手段（３０）が構成され、第６図、第７図の
ステップＳ４３．Ｓ４３’又は第８図のステップＰ２に
より、主軸部サーミスタ（作動状態検出手段）　　（Ｔ
ｈ３）の出力を受け、上記インバータ（１５）の運転周
波数を変更する周波数変更手段（３１）が構成されてい
る。

また、上記実施例では、機器（１）の作動状態検出手段
として工作機械（１）の主軸部（１ａ）の温度を検出す
る主軸部サーミスタ（Ｔ　ｈ３）を設けたが、これは請
求項（６）の発明に対応したものであって、請求項（７
）又は（８）の発明に対応して、主軸部（１ａ）の変位
Ｖ又はアクチュエータたる主軸モータ（図示せず）の負
荷としての電流値Ｉを検知するセンサたる歪みゲージ又
は電流計を配置して、変位Ｖの変化率ｄＶ／ｄｔ又は電
流Ｉの変化率ｄ１／ｄｔと所定値ΔＶｏ（例えばΔＶｏ
−０，５％／ｓｅｅ程度の値）又はΔＩｏ（例えばΔｌ
ｏ−１００ａ＋Ａ程度の値）との関係から、上記第２表
のΔＨｏをΔＶｏ又はΔＩｏで置き換えるとともに、変
位Ｖ又は電流値■の範囲を所定の標準値の上下で１０ス
テツプに区画されたゾーンのどのゾーンにあるかに基づ
いてインバータ（１５）の周波数ｆを変更するようにす
ることができる。

さらに、請求項（９）の発明に対応して、特に機器（１
）が工作機械（１）の場合、主軸の回転数Ａを検出する
回転計を作動状態検出手段として、その変化率ｄＡ／ｄ
Ｌと所定値ΔＡｏ　（例えばΔＡｏ　−１ｒｐｍ程度の
値）との関係から、インバータ（１５）の周波数ｆを回
転数Ａに基づき制御することができる。

よって、上記実施例において、請求項（１）の発明では
、作動状態検出手段により、工作機械（機器）（１）の
作−状態に関する信号が入力され、その値に応じて周波
数変更手段（３１）により、インバータ（１５）の出力
周波数ｆか微細に変更調節されるので、大きな温度変化
によるハンチングが生ずることがなく、安定したかつ状
態の変化に迅速に対応した制御を行うことができる。

また、請求項（２）の発明では、フィードバック制御手
段（３０）により、入口油温サーミスタ（冷却液温度検
出手段）　　（Ｔｈ１）で検出される工作機械（機器）
（１）の冷却液の入口油温（液体温度）Ｔｏが所定の設
定値Ｔｓに収束するようにインバータ（１５）の出力周
波数ｆが多段に制御され、その値に応じて圧縮機（８）
の運転周波数が調節される。そしてその結果、蒸発器（
１１）における冷媒と液体との熱交換量が液体温度を一
定に保持すべく調節される。

そのとき、そのようなフィードバック制御による冷却油
温度の一定制御中に、工作機械（１）の主軸回転数Ａや
主軸部（１ａ）の温度Ｈ１主軸部（１ａ）の変位Ｖ等が
変化して、その変化率が所定値を越えるような外乱が入
った場合、通常のフィードバック制御によるインバータ
（１５）の周波数ｆの調節だけでは、すぐに追随するこ
とができず、制御遅れや不安定な制御状態が生ずる虞れ
がある。それに対し、上記実施例では、そのような大き
な外乱が入った場合、作動状態検出手段によりその作動
状態が検出され、周波数変更手段（３１）により、作動
状態に基づいて、フィードバック制御手段（３０）によ
るインバータ周波数値ｆｎが変更調節されるので、フィ
ードバック制御による制御遅れを生ずることなく、迅速
に作動状態の変化に追随することができ、よって、ハン
チングを有効に防止しながら制御精度の向上を図ること
ができるのである。

請求項（３）の発明では、空気温センサ（基準温度検出
手段）により、液体温度Ｔｏを同調させようとする室内
空気温度（同調基準温度）ＴＡが検出される。そして、
上記請求項（′２Ｊの発明における冷却油温度Ｔｏの代
りに冷却油温度Ｔｏと空気温度ＴＡとの差温ΔＴ　（Ｔ
ｏ　−ＴＡ　）について、上記請求項（′２Ｊの発明と
同様の制御が行われる。しだがって、上記請求項（Ｚの
発明と同様の効果に加えて、空気温度ＴＡが変化しても
、その変化に追随して液体温度と空気温度との温度差が
適性範囲に保持される。したがって、請求項（２の発明
の効果に加えて、室内空気等環境の変化に追随しながら
、上記請求項（２の発明と同様に温度制御精度の向上を
図ることができる。なお、その場合、同調基準対象は室
内空気に限定されるものではなく、例えば、工作機械（
１）の温度等を同、′Ｊ！４基準として利用することも
できる。

請求項（４）の発明では、モードスイッチ（制御モード
選択手段）（ＳＷＩ）〜（ＳＷ３　）により、通常の入
口油温サーミスタ（Ｔ　ｈ１）の信号に応じたフィード
バック制御と、上記請求項（１）の発明における周波数
変更制御と、上記請求項（３）の発明におけるフィード
バック制御と周波数変更制御との切換を行う制御とが択
一的に選択されるので、機器の種類や例えば工作機械（
１）におけるワークの種類等に応じて好ましい制御モー
ドでオイルコン（冷却装置）（２）の運転を制御するこ
とができ、よって、上記請求項（１）、（２）の発明の
効果を顕著に発揮することができるのである。

請求項（５）の発明では、モードスイッチ（制御モード
選択手段）　　（ＳＷＩ　）　〜（ＳＷ３　）　ｌ：ｌ
：ヨリ、フィードバック制御手段（３０）による入口油
温（冷却液温度）Ｔｏと空気温度（同調基準温度）　Ｔ
Ａとの差温（Ｔｏ　−ＴＡ　）に応じたフィードバック
制御と、上記請求項（１）の発明における周波数変更手
段（３１）による制御と、請求項（３）の発明における
フィードバック制御と周波数変更制御とに切換える制御
とが択一的に選択されるので、請求項＋１）、　＋３１
の発明の効果を顕著に発揮することができる。

請求項（６）の発明では、機器（１）の作動状態検出手
段として、温度センサ（上記実施例における主軸部サー
ミスタ（Ｔｈ３））を利用しているので、機器（１）が
なんらかの原因で温度上昇する場合、その温度上昇が冷
却液の温度変化を生ずるまでに所定の時間遅れがあるが
、いちはやく温度センサ（Ｔ　ｈ３）により機器（１）
の温度変化が検知され、あらかじめ冷凍回路（１４）の
冷凍能力が変化するように制御されるので、迅速に機器
（１）の作動状態の変化に対応することができる。

請求項（７）の発明では、作動状態検出手段として機器
（１）の作動部の機械的歪みを検出するセンサを利用し
ているので、機器（１）の作動部に加わる力や温度の変
化により生じた歪みがいちはやく検知されることになり
、よって、上記請求項（６）の発明と同様の効果を発揮
することができる。

請求項（８）の発明では、作動状態検出手段として、機
器（１）のアクチュエータに加わる負荷を検出するセン
サを利用しているので、機器（１）の負荷の増大により
作動部の温度変化や歪み等が生ずるのを予知できること
になり、上記請求項（６）および請求項（刀の発明の効
果をより顕著に発揮することができる。

同様に、請求項（９）の発明では、機器が工作機械（１
）の場合における主軸の回転数を検出するセンサを利用
しているので、主軸部の回転数の変化により、その温度
や歪みの変化が予知されることになり、よって、上記請
求項（８）の発明と同様の効果を発揮することができる
。

ここで、上記実施例では、制御モード選択手段としての
モードスイッチ（ＳＶＩ　）〜（ＳＷ３　）を手動で切
換えるようにしたが、あらかじめ工作機械等機器（１）
の運転スケジュールから制御モードの変更パターンが決
まっている場合には、モードスイッチ（ＳＷＩ　）〜（
ＳＷ３　）の選択信号をプログラムに組み込んでおき、
その信号で選択するようにしてもよい。

その場合、機器（１）の作動状態に応じて出力される外
部指令信号として、例えば工作機械の回転数等の作動状
態の変化が運転パターンから分かっている場合にも、イ
ンターフェイス回路（１６ｂ）への信号出力タイミング
をプログラムしておき、上記第２表に基づいた４ビツト
の信号をインターフェイス回路（１６ｂ）に直接人力す
ることができる。

上記実施例では、冷却液温度検出手段としてのサーミス
タ（Ｔ　ｈ１）を冷却油のオイルコン（２）への入口側
に配置したが、オイルコン（２）の出口側つまり工作機
械（１）への送給側に配置してもよく、さらに、人口側
と出口側の２ｔＩ！ｉ所に配置してもよい。ただし、上
記のように入口側に配置した場合には、特に工作機械（
１）の加工等による熱負荷の変動に対する制御温度の影
響を抑制できる効果がある。

なお、上記実施例では、第６図のフローのステップ３３
３〜Ｓ４０で安定領域制御を実行して、温度状態の変化
に対しても３回のサンプリングにより慎重な判断を行っ
てから圧縮機（８）の運転周波数を変更するようにして
いるので、温度が短い周期で頬繁に変動するのを防止し
て、安定な制御を行うことができる利点がある。

そして、ステップＳａｏ〜Ｓ４３で、外部信号の入力に
応じて、サーミスタ（Ｔｈ１）　、　　（Ｔｈ２）の信
号とは無関係に、強制的に圧縮機（８）の運転周波数ｆ
を制御するようにしているので、工作機械（１）の主軸
部（１ａ）の温度変化等重要な外部条件の変化に対応し
た制御を行うことができるものである。

さらに、ステップ５４４〜Ｓ５０で、運転周波数に所定
の限界値を設け、その限界値以上での運転は行わないよ
うにするとともに、指令運転周波数が制御可能な最低値
以下になった場合にも、３回のサンプリングによる判定
を行ってから、運転を停止するようにしているので、そ
の間の運転状態の回復によりできるだけ運転停止を回避
して、圧縮機（８）の信頼性を向上しうる利点がある。

なお、本発明の冷却対象となる機器（１）は、上記実施
例における工作機械に限定されるものではなく、各種産
業機械に応用できることはいうまでもない。

また、上記実施例では冷却液として油を使用した場合に
ついて説明したが、水等各種液体についても同様の効果
を得ることができる。

（発明の効果）以上説明したように、請求項（１）の発明によれば、機
器の冷却液を冷却するだめの液体冷却装置において、液
体を冷却するための冷凍装置にインバータにより運転周
波数を可変に調節される圧縮機を配置するとともに、機
器や冷凍装置の作動状態に関する外部信号に応じてイン
バータの出力周波数を変更するようにしたので、装置の
作動状態の変化に迅速に対応した制御を行うことができ
、ハンチングを有効に防止しながら、制御の追随性の向
上を図ることができる。

請求項（２）の発明によれば、上記請求項（１）の発明
と同様の液体冷却装置を、冷却液温度か一定になるよう
にフィードバック制御するとともに、機器の作動状態が
所定値以上に変化した場合には、作動状態に応じてその
フィードバック制御で制御されるインバータ周波数から
変更するようにしたので、フィードバック制御では追随
に遅れが生ずるような外乱に対しても制御遅れを生ずる
ことなく、ハンチングを防止しながら、制御精度の向上
を図ることができる。

請求項（３）の発明では、上記請求項（２）の発明と同
様の構成に加えて、冷却液温度と同調基準温度との差温
か一定になるようにインバータの周波数を調節するよう
にしたので、環境の変化に追随しながら上記請求項（２
の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項（４）の発明では、制御モードを、冷却液温度に
応じたフィードバック制御と、上記請求項（１）の発明
における周波数変更による制御と、上記請求項（２１の
発明におけるフィードバック制御と周波数変更とに切換
える制御とを択一的に選択するようにしたので、機器の
作業内容等により適宜制御モードを選択して運転するこ
とができ、上記請求項（１）及び（′２Ｊの発明の効果
を顕著に発揮することができる。

請求項（５）の発明では、制御モードを、冷却液温度と
同調対象温度との差温に応じたフィードバック制御と、
上記請求項（１）の発明における周波数変更による制御
と、上記請求項（３）の発明におけるフィードバック制
御と周波数変更とに切換える制御とを択一変更して切換
えるようにしたので、上記請求項（１）及び（３）の発
明と同様の効果をより顕著に発揮することができる。

請求項（６）の発明によれば、上記請求項（１）、　（
２４゜（３１，（４）又は（５）の発明において、温度
センサで機器の作動状態を検出するようにしたので、冷
却液の温度が変化する前にその予期しうる変化を検知す
るとかでき、よって、請求項（１）〜（５）の発明にお
ける応答性向上の効果を有効に発揮することができる。

請求項（７）の発明によれば、上記請求項（１）、（２
）。

（３）、　ｆ４）又は（５）の発明において、機器の作
動部の機械的歪みを検出するセンサで作動状態を検出す
るようにしたので、冷却液の温度が変化する前にその予
期しつる変化を検知することができ、よって、上記請求
項（６）の発明と同様の効果を発揮することができる。

請求項（８）の発明によれば、上記請求項（１）、　（
２１゜（３）、　（４）又は（５）の発明において、機
器のアクチュエータに加わる負荷を検出するセンサで作
動状態を検出するようにしたので、作動部の温度変化や
負荷の歪みを前もって検知することができ、よって、上
記請求項（６）又は（７）の発明よりもさらに応答性の
向上を図ることができる。

請求項（９）の発明によれば、上記請求項（１）、　＋
２１゜（３］、　（４）又は（５）の発明において、機
器が工作機械の場合には、主軸の回転数を検出するセン
サで作動状態を検出するようにしたので、作動部の温度
変化や負荷の歪みを前もって検知することができ、よっ
て、上記請求項（６）又は（刀の発明よりもさらに応答
性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項（１）〜（９）の発明の構成を示すブロ
ック図である。第２図〜第９図は本発明の実施例を示し
、第２図はその全体構成図、第３図はスイッチパネルの
正面図、第４図は多段ステップ制御の温度ゾーンを示す
説明図、第５図は装置起動時の制御内容を示すフローチ
ャート図、第６図はＦ／Ｆモード運転の制御内容を示す
フローチャート図、第７図はサーモモード運転の制御内
容を示すフローチャート図、第８図はＩ／Ｆモード運転
の制御内容を示すフローチャート図である。第９図は従
来の圧縮機ＯＮ・ＯＦ　Ｆ　！制御による冷却液の温度
変化特性を示す特性図である。（１）・・・工作機械（機器）、（３）・・・油循環回
路（液体循環回路）、（８）・・・圧縮機、（９）・・
・凝縮器、（１０）・・・キャピラリ（減圧機構）、（
１１）・・・蒸発器、（１４）・・・冷凍回路、（１５
）・・・インバータ、（３０）・・・フィードバック制
御手段、（３１）・・・周波数変更手段、（Ｔ　ｈ１）
・・・入口油温サーミスタ（液体温度検出手段）、（Ｔ
　ｈ２）・・・空気温サーミスタ（基準温度検出手段）
、（Ｔｈ３）・・・主軸部サーミスタ（作動状態検出手
段）、（ＳＷＩ　）〜（ＳＷ３　）・・・モードスイッ
チ（制御モード選択手段）。特許出願人　　　　ダイキン工業株式会社代理人　弁理
士　前　１）弘　（ほか２名）］第４図第８図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）機器（１）の冷却液が循環する液体循環回路（３
）を備える一方、圧縮機（８）、凝縮器（９）、減圧機
構（１０）および冷媒との熱交換により上記液体循環回
路（３）中の冷却液を冷却するための蒸発器（１１）を
順次接続してなる冷凍回路（１４）を備えた液体冷却装
置において、上記圧縮機（８）の運転周波数を可変に調
節するインバータ（１５）と、上記機器（１）の作動状
態を検出する作動状態検出手段と、該作動状態検出手段
の出力を受け、機器（１）の作動状態に基づきインバー
タ（１５）の周波数を変更する周波数変更手段（３１）
とを備えたことを特徴とする液体冷却装置の制御装置。
（２）機器（１）の冷却液が循環する液体循環回路（３
）を備える一方、圧縮機（８）、凝縮器（９）、減圧機
構（１０）および冷媒との熱交換により上記液体循環回
路（３）中の液体を冷却するための蒸発器（１１）を順
次接続してなる冷凍回路（１４）を備えた液体冷却装置
において、上記圧縮機（８）の運転周波数を可変に調節
するインバータ（１５）と、上記液体循環回路（３）の
冷却液の温度を検出する液体温度検出手段（Ｔｈ１）と
、該液体温度検出手段（Ｔｈ１）の出力を受け、冷却液
温度が設定値に収束するようにインバータ（１５）の出
力周波数を制御するフィードバック制御手段（３０）と
、上記機器（１）の作動状態を検出する作動状態検出手
段と、該作動状態検出手段の出力を受け、機器（１）の
作動状態の変化が所定値以上になったときには、機器（
１）の作動状態に基づいて、インバータ（１５）の周波
数を上記フィードバック制御手段（３０）で制御される
周波数値から変更する周波数変更手段（３１）とを備え
たことを特徴とする液体冷却装置の温度制御装置。
（３）機器（１）の冷却液が循環する液体循環回路（３
）を備える一方、圧縮機（８）、凝縮器（９）、減圧機
構（１０）および冷媒との熱交換により上記液体循環回
路（３）中の液体を冷却するための蒸発器（１１）を順
次接続してなる冷凍回路（１４）を備えた液体冷却装置
において、上記圧縮機（８）の運転周波数を可変に調節
するインバータ（１５）と、上記液体循環回路（３）の
冷却液の温度を検出する液体温度検出手段（Ｔｈ１）と
、上記冷却液の温度が同調する基準となる同調基準対象
の温度を検出する基準温度検出手段（Ｔｈ２）と、上記
液体温度検出手段（Ｔｈ１）および基準温度検出手段（
Ｔｈ２）の出力を受け、冷却液温度と同調基準温度との
差温が設定値に収束するようにインバータ（１５）の出
力周波数を制御するフィードバック制御手段（３０）と
、上記機器（１）の作動状態を検出する作動状態検出手
段と、該作動状態検出手段の出力を受け、機器（１）の
作動状態の変化が所定値以上になったときには、機器（
１）の作動状態に基づいて、インバータ（１５）の周波
数を上記フィードバック制御手段（３０）で制御される
周波数値から変更する周波数変更手段（３１）とを備え
たことを特徴とする液体冷却装置の温度制御装置。
（４）機器（１）の冷却液が循環する液体循環回路（３
）を備える一方、圧縮機（８）、凝縮器（９）、減圧機
構（１０）および冷媒との熱交換により上記液体循環回
路（３）中の液体を冷却するための蒸発器（１１）を順
次接続してなる冷凍回路（１４）を備えた液体冷却装置
において、上記圧縮機（８）の運転周波数を可変に調節
するインバータ（１５）と、上記液体循環回路（３）の
冷却液の温度を検出する液体温度検出手段（Ｔｈ１）と
、該液体温度検出手段（Ｔｈ１）の出力を受け、冷却液
温度が設定値に収束するようにインバータ（１５）の出
力周波数を制御するフィードバック制御手段（３０）と
、上記機器（１）の作動状態を検出する作動状態検出手
段と、該作動状態検出手段の出力を受け、機器（１）の
作動状態に基づいてインバータ（１５）の周波数を変更
する周波数変更手段（３１）と、外部からの指令信号に
応じて、インバータ（１５）の周波数の制御モードを、
上記フィードバック制御手段（３０）のみによる制御モ
ード、フィードバック制御手段（３０）による制御を行
いながら、作動状態検出手段で検出される機器（１）の
作動状態の変化が所定値以上になると、上記周波数変更
手段（３１）によりインバータ（１５）の周波数をフィ
ードバック制御手段（３０）による周波数値から変更す
る制御に切換える制御モード及び上記周波数変更手段（
３１）のみによる制御モードに択一的に選択する制御モ
ード選択手段（１７）とを備えたことを特徴とする液体
冷却装置の温度制御装置。
（５）機器（１）の冷却液が循環する液体循環回路（３
）を備える一方、圧縮機（８）、凝縮器（９）、減圧機
構（１０）および冷媒との熱交換により上記液体循環回
路（３）中の液体を冷却するための蒸発器（１１）を順
次接続してなる冷凍回路（１４）を備えた液体冷却装置
において、上記圧縮機（８）の運転周波数を可変に調節
するインバータ（１５）と、上記液体循環回路（３）中
の冷却液の温度を検出する液体温度検出手段（Ｔｈ１）
と、冷却液温度が同調する基準となる同調基準対象の温
度を検出する基準温度検出手段（Ｔｈ２）と、上記液体
温度検出手段（Ｔｈ１）および基準温度検出手段（Ｔｈ
２）の出力を受け、冷却液温度と同調基準温度との差温
が設定値に収束するように上記インバータ（１５）の周
波数を制御するフィードバック制御手段（３０）と、上
記機器（１）の作動状態を検出する作動状態検出手段と
、該作動状態検出手段の出力を受け、機器（１）の作動
状態に基づいてインバータ（１５）の周波数を変更する
周波数変更手段（３１）と、外部からの指令信号に応じ
て、インバータ（１５）の周波数の制御モードを、上記
フィードバック制御手段（３０）のみによる制御モード
、フィードバック制御手段（３０）による制御を行いな
がら、作動状態検出手段で検出される機器（１）の作動
状態の変化が所定値以上になると、上記周波数変更手段
（３１）によりインバータ（１５）の周波数をフィード
バック制御手段（３０）による周波数値から変更する制
御に切換える制御モード及び上記周波数変更手段（３１
）のみによる制御モードに択一的に選択する制御モード
選択手段（１７）とを備えたことを特徴とする液体冷却
装置の温度制御装置。
（６）上記作動状態検出手段は機器（１）の作動部の温
度を検出する温度センサ（Ｔｈ３）であることを特徴と
する請求項（１）、（２）、（３）、（４）又は（５）
記載の液体冷却装置の制御装置。
（７）上記作動状態検出手段は機器（１）の作動部の機
械的歪みを検出するセンサであることを特徴とする請求
項（１）、（２）、（３）、（４）又は（５）記載の液
体冷却装置の制御装置。
（８）上記作動状態検出手段は機器（１）のアクチュエ
ータの負荷を検出するセンサであることを特徴とする請
求項（１）、（２）、（３）、（４）又は（５）記載の
液体冷却装置の制御装置。
（９）上記作動状態検出手段は、機器（１）が工作機械
である場合における主軸の回転数を検出するセンサであ
ることを特徴とする請求項（１）、（２）、（３）、（
４）又は（５）記載の液体冷却装置の制御装置。