JPH024165A

JPH024165A - 液体冷却装置の温度制御装置

Info

Publication number: JPH024165A
Application number: JP15300488A
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: 1988-06-21
Publication date: 1990-01-09

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ＯＮ・ＯＦＦさせて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。

また、上記において、機器からの戻り液の温度ではなく
、機器への供給液の温度を設定値に収束するように制御
するものも公知の技術である。

（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０Ｎ−ＯＦＦさせて液
体冷却装置の入口側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７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ａｌ＋　　
ａ２＋・ｔ・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ＯＦＦする（図中ｂｌ、ｂ２、
・・・の時点）ように制御することになる。したがって
、冷却液の出口側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。

一方、機器への送給液温度が一定になるように制御する
場合、第８図に示すように、機器の熱負荷ＱがＱｌから
Ｑｌに増大すると、それに伴ない、戻り液温度θ０もθ
ｏ１からθｏ２　（θｏｆ＜θｏ２）に増大する。一方
、機器の構成要素温度θは、送給液と戻り液の平均温度
θｏ１こ対してその熱容量に応じた一定の割合で変化す
るので、元の値θ１から熱負荷Ｑの増大に見合った分だ
け増大することになる。すなわち、その熱負荷の増大に
応じて液体温度の設定温度からのずれが拡大され、制御
精度を損ねるという問題がある。

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、機器の熱負荷に基づく温度変化を相殺する手段を
講じながら、圧縮機の運転周波数を可変に制御すること
により、冷却液温度制御におけるハンチングを防止する
とともに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、本発明の第１の解決手段は、
第１図（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）と、圧縮機（８
）、凝縮器（９）、減圧機構（１０）および上記液体循
環回路（３）中の液体と冷媒との熱交換により上記機器
（１）からの戻り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）とを備えた液体冷却
装置を前提とする。

そして、その温度制御装置として、上記圧縮機（８）を
その運転周波数可変に駆動するインバータ（１５）と、
上記液体循環回路（３）の蒸発器（１１）の上流側に配
置され、上記機器（１）からの戻り液の温度を検出する
戻り液温度検出手段（Ｔ　ｈ１）と、該戻り液温度検出
手段（Ｔ　ｈ１）の出力を受け、戻り液の温度に基づき
上記インバータ（１５）の出力周波数を制御する周波数
制御手段（３０）とを設ける構成としたものであ、る。

また、第２の解決手段は、第１図（破線部分を含む）に
示すように、上記第１の解決手段と同様の液体冷却装置
を前提とし、その温度制御装置として、上記圧縮機（８
）をその運転周波数可変に駆動するインバータ（１５）
と、上記液体循環回路（３）の蒸発器（１１）の上流側
に配置され、上記機器（１）からの戻り液の温度を検出
する戻り液温度検出手段（Ｔ　ｈ１）と、上記装置が設
置された室内の空気温度を検出する空気温度検出手段（
Ｔ　ｈ２）と、上記戻り液温度検出手段（Ｔ　ｈ１）お
よび空気温度検出手段（Ｔ　ｈ２）の出力を受け、戻り
液温度と空気温度の温度偏差に基づきインバータ（１５
）の運転周波数を制御する周波数制御手段（３０）とを
設ける構成としたものである。

（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、戻り液温度検出
手段（Ｔ　ｈ１）により機器（１）からの戻り液の温度
が検出され、周波数制御手段（３０）により、戻り液温
度に基づきインバータ（１５）の出力周波数が制御され
、その値に応じて圧縮機（８）の運転周波数が微細に調
節される。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
ることになる。

したがって、圧縮機（８）の０Ｎ−ＯＦＦ制御時に生ず
るようなハンチングを有効に防止して、その運転容量の
調節に応じた微小な温度変化範囲で制御が行われる。

また、機器（１）からの戻り液温度に基づいて制御する
ようにしているので、機器（１）の熱負荷が増大した場
合には、戻り液と送給液との間の平均温度が熱負荷の増
大により低下するので、この低下分により機器（１）の
構成要素温度の増大分が相殺される。したがって、機器
（１）の熱負荷の増大による設定温度からのずれの拡大
が抑制され、よって、液体温度の制御精度が向上するこ
とになる。

また、請求項（２）の発明では、液体循環回路（３）と
冷凍回路（１４）とにおいて、上記請求項（１）の発明
と同様の作用に加えて、空気温度検出手段（Ｔ　ｈ２）
により空気温度が検出され、周波数制御手段（３０）に
より、戻り液温度と空気温度との温度差に基づき圧縮機
（８）の運転周波数が制御されるので、空気温度が変化
して冷凍回路（１４）における凝縮器（９）の熱交換量
が変化しても、その変化に追随して戻り液温度と空気温
度との温度差が適性範囲に保持される。したがって、空
気温度の変化に追随しながら、上記請求項（１）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。

（実施例）以下、第２図〜第７図に基づき本発明の詳細な説明する
。

第２図は請求項（１）および（２）の発明に係る実施例
を示し、（１）は所定の機械加工を行うための工作機械
、（２）は該工作機械（１）の冷却油を冷却するための
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（１
ｂ）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）と油の流通可能に接続
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
せるた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）からの戻り油がオイルコ
ン（２）の入口ポート（５）から流入し、出口ボート（
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（１）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
ー（１０）と、冷媒を蒸発させる蒸発器（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
。

また、（１５）は上記圧縮機（８）の運転周波数を可変
に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（１６）には、一定の制御目標に応じて装置
をフィードバック制御するためのメイン回路（１６ａ）
と、外部の作動状態に応じて所定の外部信号を出力する
ためのインターフェイス回路（１６ｂ）とが設けられて
いて、該両回路（１６ａ）および（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、（Ｔ　ｈ１）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）からオイルコン（２）に戻る
冷却液温度を検出する戻り液温度検出手段としての入口
油温サーミスタ、（Ｔｈ２）はオイルコン（２）コント
ローラ（１６）のパネルに取付けられ、空気温度を検出
する空気温度検出手段としての空気温サーミスタである
。

そして、上記人口油温サーミスタ（Ｔｈ１）　、空気温
サーミスタ（Ｔ　ｈ２）およびインバータ（１５）は、
コントローラ（１６）のメイン回路（１６ａ）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）
により装置の運転を制御するようになされている。

一方、工作機械（１）の運転を制御するための制御装置
（１ｄ）には、加工物の寸法等を制御するためのＮＣ装
置（１ｆ）と、工作機械（１）の作動を制御するための
メイン回路（１ｅ）とが配置されている。該メイン回路
（１ｅ）或いはＮＣ装置（１ｆ）は、上記オイルコン（
２）のコントローラ（１６）と１信号線で接続されてい
て、工作機械（１）の主軸部（１ａ）の０Ｎ−ＯＦＦ等
の外部信号がコントローラ（１６）のインターフェイス
回路（１６ｂ）に入力可能になされている。

ここで、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３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　
ｈ２）で検出される入口油温ＴＯ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。すなわち、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℃≧Δ’ｒ＞
−”ｒｓ＋１．０℃の範囲にある温度ゾーン（２−Ｕ）
と、Ｔｓ＋１．０℃≧ΔＴ＞、ＴＳ＋０．５℃の範囲に
ある温度ゾーン（１−Ｕ）と、ＴＳ＋０．５℃≧ΔＴ＞
Ｔ３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＞ＴＳ−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。

次に、その制御内容について、第５図のフローチャート
に基づき説明するに、装置の運転が開始すると、ステッ
プＳ１で上記人口油温サーミスタ（Ｔ　ｈ１）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ＴＡを入力して、その値から第４図に示す圧縮機（
８）の能カマツブのどのエリア（Ａ）〜（Ｆ）に位置す
るかを演算する。

そして、ステップ８２〜Ｓ６で、その値から能カマツブ
の各エリア（Ａ）〜（Ｆ）に対応する各モード（Ａ）〜
（Ｆ）に該当するか否かを順に判別し、ステップ８７〜
ＳＩ２で、その判別結果から各モード（Ａ）〜（Ｆ）に
対応して上記インバータ（１５）の出力周波数ｆを１０
０Ｈｚ、８０Ｈｚ。

・・・＋　　３０　Ｈｚにそれぞれ設定する。

上記により起動時の出力周波数制御を終了すると、ステ
ップＳＩ３で、上記空気温度ＴＯと入口油温ＴＡの温度
偏差ΔＴを演算し、ステップＳＩ４〜Ｓ２２、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８２３〜Ｓ
３２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、−、−４
０Ｈｚ。

−５０Ｈｚになるように制御する。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８３５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８３３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Ｓｒｒ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Ｓ３３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Ｓ４）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
Ｓ４１で、例えば工作機械（１）側で主軸回転数が変化
したとか１．主軸部（１ａ）の温度や寸法に変化が生じ
た等の外部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でその情報処理に基づくインバータ（
１５）の周波数ｆの設定を行うように制御する。

そして、外部からの入力信号が停止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．
Ｓ４５で、それぞれｆ≦１２０Ｈｚか否か、ｆ＜３０Ｈ
ｚか否かを判別し、いずれもＹＥＳの場合には、圧縮機
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８４６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）周波数ｆをｆ＝３０Ｈｚに強制的に保持
する一方、そのように制御した後でもなお、上記ステッ
プＳ４４．Ｓ４５で停止領域と判定されるのが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５４４における判別がｆ≦１２０Ｈｚでないつま
りｆが１２０Ｈｚ以上の場合には、周波数ｆが過大であ
ると判断して、ステップＳａでｆ＝１２０Ｈｚに設定し
、上記ステップＳ４５における判別で、周波数ｆが３０
Ｈｚよりも小さくない場合つまり３０Ｈｚ以上の場合に
は、周波数ｆは使用範囲内にあると判断して、ステップ
Ｓｓｏ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
ントして制御を終了する。なお、制御のリターンは、圧
縮機（８）の起動時制御を繰り返すことなく、ステップ
Ｓ１３から行われるようになされている。

以上のフローチャートでは、ステップＳ＋３で入口油温
Ｔｏと空気温度ＴＡとの温度偏差ΔＴ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（ａの発明に対応したもので
あって、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、ΔＴをＴｏで置
換えて、温度Ｔｏ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（１）および請求項（２）
の発明において、ステップＳ＋４〜Ｓ３２により、イン
バータ（１５）の出力周波数を制御する周波数制御手段
（３０）が構成されている。

よって、上記実施例において、請求項（１）の発明では
、周波数制御手段（３０）により、入口油温サーミスタ
（戻り液温度検出手段）　　（Ｔｈ１）で検出される工
作機械（機器）（１）の戻り液温度つまり冷却装置（２
）の入口油温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
ことになる。したがって、従来のごとく圧縮機（８）の
ＯＮ・ＯＦＦでもって蒸発器（１１）における油と冷媒
との熱交換量を調節することにより冷却油温度を一定に
制御しようとする場合のように、圧縮機（８）のＯＮ期
間とＯＦＦ期間とで生ずる大きな温度変化はなく、ハン
チングを有効に防止して、圧縮機（８）の運転容量の調
節に応じた微小な温度変化範囲で制御が行われることに
なる。

また、オイルコン（２）の入口油温ＴＯに基づいて温度
を調節するようにしているので、工作機械（１）側の熱
負荷が変化した場合には、戻り油と送給油との間の平均
温度θが熱負荷Ｑの増大により低下するので、この低下
分により構成要素温度θの変化分が相殺される。例えば
、第６図に示すように、構成要素の温度θは、一般に戻
り油と送給油温度との間の平均温度に応じて、熱容量に
見合った一定の割合だけ高い温度θに変化する。

したがって、工作機械（１）の熱負荷ＱがＱｌから０２
　　（Ｑｌ　＜０２　）に増大した場合、構成要素温度
θはそれに伴ないθ１からθ２に上昇する。

そのとき、油の平均温度θＯがθｏｍｌ　＞θｏｎ＋２
になるようにつまり減少するように変化するので、構成
要素温度θのθ１からθ２への変化が小さく抑制される
ことになる。

したがって、従来のように、工作機械（１）側の熱負荷
Ｑの増大により温度偏差が拡大されることなく、温度制
御精度の向上を図ることができるのである。また、その
ことにより、工作機械（１）の寸法変化が小さくなり、
加工精度が向上することになる。

また、請求項（２）の発明では、液体循環回路（３）と
冷凍回路（１４）とにおいて、上記請求項（１）の発明
と同様の作用に加えて、空気温度検出手段（Ｔ　ｈ２）
により空気温度が検出され、周波数制御手段（３０）に
より、入口油温ＴＯと空気温度ＴＡとの温度偏差ΔＴが
定常偏差としての設定値ＴＳに収束するように圧縮機（
８）の運転周波数が制御されるので、空気温度が変化し
て冷凍回路（１４）における凝縮器（９）の熱交換量が
変化しても、その変化に追随して戻り液温度と空気温度
との温度差が適性範囲に保持される。したがって、空気
温度の変化に追随しながら、上記請求項（１）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、上記実施例では、第５図のフローのステップ８１
〜Ｓ１２で入口油温Ｔｏと空気温度ＴＡとの値に応じて
初期の圧縮機（８）のスタート周波数を制御するように
しているので、使用範囲全域で安定した冷却能力が得ら
れるように起動制御を行うことができる。

また、ステップＳ３３〜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、温度が短い周期で頻繁に
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３４０〜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９４４〜８５０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
することができるという効果がある。

なお、上記実施例では、入口油温サーミスタ（Ｔ　ｈ１
）をポンプ（４）の入口継手に取付けたが、入口ボート
（５）から蒸発器（１１）の間であればどの位置であっ
てもよく、例えば蒸発器（１１）の油入口配管に取付け
てもよい。

また、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。

さらに、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た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
器からの戻り液温度を検出し、その温度に基づいて圧縮
機の運転周波数を制御するようにしたので、ハンチング
を生ずることなく、圧縮機の運転容量の微小な変化に応
じて冷却液温度を微細な温度変化範囲で制御することが
でき、温度制御精度の向上を図ることができる。

特に、工作機械の冷却液温度の制御に利用した場合、主
軸等ワークの加工精度に影響のある部分の温度を一定に
保持することができ、加工精度の向上を図ることができ
る。

また、請求項（２の発明では、上記請求項（１）の発明
に加えて、空気温度を検出し、戻り液温度と空気温度と
の温度偏差に基づいて、圧縮機の運転周波数を制御する
ようにしたので、空気温度の変化に対応して、上記請求
項（１）と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項（１）および請求項（２）の発明の構成
を示すブロック図である。第２図〜第５図は請求項（１
）および請求項（２）の発明の実施例を示し、第２図は
その全体構成図、第３図は多段ステップ制御の温度ゾー
ンを示す説明図、第４図は冷凍装置の起動時制御におけ
る入口油温および空気温に対するインバータ周波数の関
係を示す能カマツブ図、第５図は制御のフローを示すフ
ローチャート図、第６図は機器からの戻り液温度を一定
制御した場合の熱負荷の変化に対する構成要素温度の変
化を説明するための変化特性図である。第７図および第
８図は従来例を示し、第７図は圧縮機のＯＮ・ＯＦＦ制
御による冷却液の温度変化特性を示す特性図、第８図は
機器への供給温度を一定に制御する場合の上記第５図相
当図である。（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）・・・キャピラリー（減圧機構）、
（１１）・・・蒸発器、（１４）・・・冷凍回路、（１
５）・・・インバータ、（３０）・・・周波数制御手段
、（Ｔｈ１）・・・入口油温サーミスタ（戻り液温度検
出手段）（Ｔ　ｈ２）・・・空気温サーミスタ（空気温
度検出手段）。第図第図入ロミ由逼第図

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
）と、圧縮機（８）、凝縮器（９）、減圧機構（１０）
および上記液体循環回路（３）中の液体と冷媒との熱交
換により上記機器（１）からの戻り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）と
を備えた液体冷却装置において、上記圧縮機（８）をそ
の運転周波数可変に駆動するインバータ（１５）と、上
記液体循環回路（３）の蒸発器（１１）の上流側に配置
され、上記機器（１）からの戻り液の温度を検出する戻
り液温度検出手段（Ｔｈ１）と、該戻り液温度検出手段
（Ｔｈ１）の出力を受け、戻り液の温度に基づき上記イ
ンバータ（１５）の出力周波数を制御する周波数制御手
段（３０）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。
（２）機器（１）の冷却液が循環する液体循環回路（３
）と、圧縮機（８）、凝縮器（９）、減圧機構（１０）
および上記液体循環回路（３）中の液体と冷媒との熱交
換により上記機器（１）からの戻り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）と
を備えた液体冷却装置において、上記圧縮機（８）をそ
の運転周波数可変に駆動するインバータ（１５）と、上
記液体循環回路（３）の蒸発器（１１）の上流側に配置
され、上記機器（１）からの戻り液の温度を検出する戻
り液温度検出手段（Ｔｈ１）と、上記装置が設置された
室内の空気温度を検出する空気温度検出手段（Ｔｈ２）
と、上記戻り液温度検出手段（Ｔｈ１）および空気温度
検出手段（Ｔｈ２）の出力を受け、戻り液温度と空気温
度の温度偏差に基づきインバータ（１５）の運転周波数
を制御する周波数制御手段（３０）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。