(57)【要約】      （修正有）【課題】正確で安定的な周囲温度の測定を可能とした周囲温度センサの取り付け構造を備えた冷却装置を提供する。【解決手段】冷却装置１ベース４６に取付けた所定の長さの樹脂製スペーサ４０に冷却装置周囲の温度を計測するための周囲温度センサ２５を覆うためのカバー４１を取付け、そのカバーに周囲温度センサ２５を取り付ける。また、キャビネット４５上には、周囲温度センサとキャビネット間を断熱するように断熱材４２を取り付け、カバーの正面側と右側には、空気を流入させるためのスリット４１ａを設ける。【選択図】図３
2014048005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも冷媒を圧縮する圧縮機と冷媒を凝縮する凝縮器と冷媒を膨張させる膨張弁と冷媒を蒸発させる蒸発器を備える冷媒回路と、前記蒸発器と被冷却対象間において冷却液を循環させるためのポンプを備える冷却液回路と、前記凝縮器中を流れる冷媒に対して送風するための送風機と、前記送風機により吸気口から内部に吸い込まれる空気の温度を測定する周囲温度センサと、前記冷媒回路と前記冷却液回路を収容するキャビネットと、前記冷媒回路と前記冷却液回路と前記キャビネット４５を支持するベースを備える冷却装置であって、前記周囲温度センサは、前記キャビネットから外部に露出するまで突出する様に前記ベースに取り付けられたスペーサに配置されるとともに、前記キャビネットの外部に前記キャビネットと離間して配置されたカバー内に配置されていることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記周囲温度センサと前記キャビネットとの間に断熱材を配置したことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記周囲温度センサは、前記凝縮器へ周囲の空気を吸入するための前記キャビネットの吸気口を通して吸い込まれる空気の気流中に位置する箇所に配置され、前記カバーの形状は、空気を通過させるためのスリットを有する格子状であり、前記スリットは前記カバーの正面側と正面側から見て右側に設けることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記周囲温度センサは、ボルトにより前記カバーに取付け可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項５】
前記スペーサは樹脂製であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項６】
前記断熱材の材質はポリエチレンフォームであり、厚さは所定の厚さであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置の周囲温度を測定する温度センサを備え、冷凍サイクルによって被冷却体を冷却する冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷却装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を凝縮する凝縮器と、冷媒を膨張させる膨張弁と、冷媒を蒸発させる蒸発器を備える基本冷凍回路を有し、周囲温度センサにより測定する冷却装置周囲の温度に基づき、凝縮器に対する送風機の制御を行う。そうすることにより、凝縮器中を流れる冷媒を適度に凝縮させる。
【０００３】
この種の冷却装置においては、特許文献１、２に記載されているように、凝縮器中を流れる冷媒に対して送風を行う送風機を備え、多くの装置は周囲温度センサにより周囲温度を測定し、測定した温度を送風機の制御やその他の制御に利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2012-072936公報
【特許文献２】特許第4886617公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来における当該装置は、次のような解決すべき課題が存在した。特許文献２の段落００３７に示されるように、当該装置は周囲温度センサを冷却装置のベース底部等に備えるが、ベース底部に取り付けた場合、本来測定すべき凝縮器吸気口の温度と測定温度に数度の温度差がついてしまう問題があった。また、周囲温度センサを金属からなるベースやキャビネット等へ直接取付けると、周囲温度センサが板金等に触れ、測定誤差が発生してしまう等の問題点があった。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するもので、正確で安定的な周囲温度の測定を可能とした周囲温度センサの取り付け構造を備えた冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の冷却装置１は、少なくとも冷媒を圧縮する圧縮機１２と冷媒を凝縮する凝縮器２と冷媒を膨張させる膨張弁１０と冷媒を蒸発させる蒸発器１１を備える冷媒回路２１と、蒸発器１１と被冷却対象２０間において冷却液を循環させるためのポンプ１６を備える冷却液回路２２と、凝縮器２中を流れる冷媒に対して送風するための送風機３と、送風機３により吸気口６から内部に吸い込まれる空気の温度を測定する周囲温度センサ２５と、前記冷媒回路と前記冷却液回路を収容するキャビネット４５と、前記冷媒回路と前記冷却液回路と前記キャビネット４５を支持するベース４６を備える冷却装置１であって、周囲温度センサ２５は、キャビネット４５にから外部に露出するまで突出する様にベース４６に取り付けられたスペーサ４０に配置されるとともに、キャビネット４５の外部にキャビネット４５と離間して配置されたカバー４１内に配置したことを特徴とする。
【０００８】
さらに、本発明に係る請求項２の冷却装置によれば、周囲温度センサ２５とキャビネット４５との間に断熱材４２を取り付けることを特徴とする
【０００９】
さらに、本発明に係る請求項３の冷却装置によれば、周囲温度センサ２５は、凝縮器２へ周囲の空気を吸入するためのキャビネット４５の吸気口６を通して吸い込まれる空気の気流中に位置する箇所に配置され、カバー４１の形状は、空気を通過させるためのスリット４１ａを有する格子状であり、スリット４１ａはカバー４１の正面側と正面側から見て右側に設けることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係る請求項４の冷却装置によれば、前記周囲温度センサは、ボルト４４により前記カバーに取付け可能であることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明に係る請求項５の冷却装置によれば、スペーサ４０は樹脂製であることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に係る請求項６の冷却装置によれば、断熱材４２の材質はポリエチレンフォームであり、厚さは所定の厚さであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このような構成を有する本発明に係る請求項１の冷却装置によれば、周囲温度センサ２５がキャビネット４５に触れること等により周囲温度センサ２５の測定値の誤差が本来測定すべき温度に対して著しく大きくなることを防ぐことができる。その上、周囲温度センサ２５の位置を所定長さのスペーサ４０を用いてキャビネット４５からわずかに離すことにより、冷却装置１の吸気口６へ吸い込まれる空気の流れを周囲温度センサ２５が確実に捉え、より正確な周囲温度の測定をすることができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る請求項２の冷却装置によれば、周囲温度センサ２５とキャビネット４５の間に断熱材４２を取り付けることにより、周囲温度センサ２５がキャビネット４５から受ける温度の影響を無くすことができ、更に正確な周囲温度の測定をすることができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る請求項３の冷却装置によれば、周囲温度センサ２５は、凝縮器２へ周囲の空気を吸入するための吸気口６に対して吸い込まれる空気の気流中に位置する箇所に取り付け、カバー４１の形状は、空気を通過させるためのスリット４１ａを有する格子状であり、スリット４１ａはカバー４１の正面側と正面側から見て右側に設けることにより、冷却装置１の吸気口６へ吸い込まれる空気の流れを周囲温度センサ２５が確実に捉え、より正確な周囲温度の測定をすることができる。また、カバー４１のスリット４１ａにより、空気の流れが分散されるので、空気の流れが局所的に強くなり、カバー４１に対して吹きつけるようなことがあっても、周囲温度センサ２５が測定する測定値が著しく変動することはなく、より正確な周囲温度の測定をすることができる。
【００１６】
さらに、本発明に係る請求項４の冷却装置によれば、前記周囲温度センサは、ボルト４４により前記カバーに取付け可能であることにより、キャビネット４５への取付け加工が不要である。しかし、周囲温度センサ２５のメンテナンスをする際もキャビネット４５を取り外すことなくメンテナンスができるので、コストダウンとメンテナンス性の向上をすることができる。
【００１７】
さらに、本発明に係る請求項５の冷却装置によれば、スペーサ４０をポリアセタール（略記号ＰＯＭ）等の樹脂製にすることで、冷却装置１のベース４６からスペーサ４０を介してカバー４１へ熱が伝わることによる周囲温度センサ２５の測定値に対する影響を防ぐことができる。このため、より正確な周囲温度の測定ができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る請求項６の冷却装置によれば、断熱材の材質を断熱性が良好なポリエチレンフォームにし、適正な厚さにして、周囲温度センサ２５とキャビネット４５の間に断熱材４２を取り付けることにより、周囲温度センサ２５がキャビネット４５から受ける温度の影響を無くすことができる。また、照明等の光がキャビネット４５に反射して、周囲温度センサ２５の測定値に影響を与えることも防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る冷却装置の冷媒回路２１と冷却液回路２２の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る冷却装置の外形を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る冷却装置の周囲温度センサ２５取付け要部を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る冷却装置において、空気が吸い込まれる様子と吐き出される様子を想定分析した結果を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る冷却装置において、周囲温度センサ２５取付け要部周囲において、空気が流れる様子を想定分析した結果を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る冷却装置において、発明の効果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る冷却装置の冷媒回路２１と冷却液回路２２の構成を示す図である。
【００２２】
冷媒回路２１は、冷媒を圧縮するための圧縮機１２と、冷媒を凝縮するための凝縮器２と、冷媒を膨張させるための膨張弁１０と、冷媒を蒸発させることにより、この冷媒と熱交換して液体を冷却するための蒸発器１１とを主要要素として備える。冷媒は、冷媒回路２１中を流れ方向Ｒの向きで流れる。従って、圧縮機１２から凝縮器２へ、凝縮器２から膨張弁１０へ、膨張弁１０から蒸発器１１へ、そして蒸発器１１から圧縮機１２へ戻る順番で流れる。
【００２３】
凝縮器２へ空気を吸い込む吸気口６を凝縮器２の前面とすると、凝縮器２の背面に備えられた送風機３は、空気を凝縮器２に向かって吸引し、凝縮器２内を流れる冷媒に対して送風を行い、冷媒を凝縮させる役割を有する。周囲温度センサ２５は、送風機３の回転速度を制御することと周囲温度が異常に上昇した場合に警報を出し冷却装置１を停止させることとを目的として冷却装置１の周囲温度を測定する。上記制御と停止は、周囲温度センサ２５から出力される周囲温度データに基づいて、制御部１７により行われる。
【００２４】
圧縮機１２から凝縮器２へ冷媒が流れる回路から分岐され、電磁弁１４とキャピラリーチューブ１５とにより構成される分岐回路は、一般にホットガスバイパス回路と呼ばれ、圧縮機１２で圧縮した高温の冷媒を蒸発器１１に直接流して蒸発器１１の冷却能力を調整するための回路である。
【００２５】
圧縮機１２へ接続されるインバーター１２ａは電気系統の制御を行う制御部１７からの指示に基づき、圧縮機１２の回転数を制御する。冷媒の圧力が異常上昇した場合にその圧力を感知する役割を有する高圧圧力スイッチ２９は凝縮器２の出口に取付けられる。冷媒の圧力が異常低下した場合にその圧力を感知する役割を有する低圧圧力スイッチ３０は蒸発器１１の出口に取り付けられる。冷媒回路２１中の異物を除去する役割を有するストレーナ１３は凝縮器２の出口に取り付けられる。メンテナンス時等に冷媒を冷媒回路２１内へ封入する際に、封入口として使用するためのチェックジョイント３１は、蒸発器１１の出口に取り付ける。
【００２６】
冷媒の流れ方向において、凝縮器２近傍出口側に設けられる凝縮器出口温度センサ２６は、凝縮器２の出口冷媒温度を測定する。圧縮機吸入口温度センサ２７は、圧縮機１２の入口冷媒温度を測定する。両者の測定値を監視することで、冷媒回路２１中における冷媒の状態を管理する。
【００２７】
冷却液が循環する冷却液回路２２は、蒸発器１１と被冷却対象２０との間で冷却液を循環させるためのポンプ１６を備える。冷却液回路２２を流れる冷却液は、流れ方向Ｌの方向に流れる。従って、冷却液回路入口２２ａから流入し、ポンプ１６、蒸発器１１を流れ、冷却液回路出口２２ｂから被冷却対象２０へと供給される。蒸発器１１は、冷却液と冷媒とを熱交換させる役割を有する。冷却液の流れ方向においてポンプ１６近傍出口側に設けられた冷却液温度センサ２８は、冷却液の温度を測定し、その測定温度に基づいて、制御部１７は圧縮機１２を制御する。
【００２８】
蒸発器１１は容易に洗浄が可能で、洗浄の際、洗浄出口３２は洗浄液を排出する排出口の役割をする。呼液口２３は、ポンプ１６から被冷却対象２０間に冷却液を満たす目的で冷却液を入れるための入口の役割を持つ。ポンプ１６から被冷却対象２０間が冷却液で満たされていない場合、ポンプ１６が吸い込む対象がないため空回りしてしまうので、ポンプ１６から被冷却対象２０間を冷却液で満たす必要がある。
【００２９】
蒸発器１１の下部に設けられたドレンパン１８は、冷媒回路２１及び冷却液回路２２において回路の一部が低温になり結露した場合に、その結露した水滴を受ける受け皿の役割をする。ドレンパン１８上に溜まった水滴は、ドレンパン排出口１９より排出される。
【００３０】
図２は、本発明の本発明の実施形態に係る冷却装置の外形を示す。図２（ａ）は冷却装置１を上側から見た平面図である。図２（ｂ）は冷却装置１を背面側から見た背面図である。図２（ｃ）は冷却装置１の正面に対して左側から見た左側面図である。図２（ｄ）冷却装置１を正面側から見た正面図である。図２（ｅ）は冷却装置１の正面に対して右側から見た右側面図である。
【００３１】
図２に図示されるように、冷却装置１は、冷媒を凝縮するための凝縮器２は、冷却装置１の周囲の空気を吸い込み易い位置に配置され、周囲の空気を吸い込み、凝縮器２内を流れる冷媒に対して送風をするための送風機３は、冷却装置１の内部であり凝縮器２の背面側である位置に取り付けられる。送風機３により冷却装置１周囲の空気は、冷却装置１において周囲の空気に直接触れる位置であり凝縮器２の前面である位置に設けられた吸気口６を通じ冷却装置１の内部へ流入する、流れ方向１ａにて吸い込まれ、冷却装置１の上部から冷却装置１の上部へ流れる、流れ方向１ｂにて排出される。冷却装置１外部には周囲温度センサ２５が配置されており、この周囲温度センサ２５により、吸気口６より流入する冷却装置１周囲の空気の温度を測定する。
【００３２】
図３は、本発明の実施形態に係る冷却装置の周囲温度センサ２５取付け要部を示す図である。図３（ａ）は、周囲温度センサ２５取付け要部を上側から見た図で、図３（ｂ）は、周囲温度センサ２５取付け要部をカバー４１の正面側から見た図で、図３（ｃ）は、周囲温度センサ２５取付け要部をカバー４１の右側から見た図である。
【００３３】
図３において、冷却装置１を支持する支持台である冷却装置ベース４６に、中空筒状であり所定の長さである樹脂製であるスペーサ４０を水平方向にあてがう。スリット４１ａを設けた格子状のカバー４１を冷却装置ベース４６に水平方向にあてがったスペーサ４０に更にあてがい、そのカバー４１の上からボルト４３をスペーサ４１に挿入するようにして固定する。カバー４１に周囲温度センサ２５をボルト４４にて固定する。冷却装置１全体を覆うキャビネット４５は前述した冷媒回路２１と冷却液回路２２を全て収容し、キャビネット４５上には、周囲温度センサ２５とキャビネット４５間を断熱するように、材質がポリエチレンフォームで厚さ１０ｍｍの断熱材４２を取り付ける。
【００３４】
スペーサ４０をポリアセタール（略記号ＰＯＭ）等の樹脂製にすることで、冷却装置１のベース４６からスペーサ４０を介してカバー４１へ熱が伝わることによる周囲温度センサ２５の測定値に対する影響を防ぐことができる。また、断熱材の材質を断熱性が良好なポリエチレンフォームにし、適正な厚さにして、周囲温度センサ２５とキャビネット４５の間に断熱材４２を取り付けることにより、周囲温度センサ２５がキャビネット４５から受ける温度の影響を無くすことができる。また、照明等の光がキャビネット４５に反射して、周囲温度センサ２５の測定値に影響を与えることも防ぐことができる。
【００３５】
図４は、本発明の実施形態に係る冷却装置において、空気が吸い込まれる様子と吐き出される様子を想定分析した結果を示す図である。図４（ａ）は冷却装置１を上側から見た平面図である。図４（ｂ）は吸気口６を正面として見た時の正面図である。図４（ｃ）は吸気口６を正面とした時に正面に対して右側から見た右側側面図である。
【００３６】
図４（ａ）から図４（ｃ）に示す通り、空気の流れは、吸気口６を通して冷却装置１の周囲から冷却装置の内部へ流れる方向１ａの向きに吸い込まれ、冷却装置１の内部から冷却装置１上部へ流れる方向１ｂの向きに排出される。図４（ｂ）に示す通り、周囲温度センサ２５周辺において、空気は周囲温度センサ２５の周辺から上側に流れると想定される。また、図４（ｃ）に示す通り、周囲温度センサ２５の位置が冷却装置１から所定の距離離れることにより、注意温度センサ２５が空気の流れをより捉えられるので、吸気口６を通して吸入される空気の温度をより正確に測定することができる。
【００３７】
図５は、本発明の実施形態に係る冷却装置において、周囲温度センサ２５取付け要部周囲において、空気が流れる様子を想定分析した結果を示す図である。図５（ａ）は周囲温度センサ２５取付け要部を上側から見た平面図である。図５（ｂ）はカバー４１を左側から見た左側面図である。図５（ｃ）はカバー４１を正面から見た正面図である。図５（ｄ）はカバー４１を右側から見た右側面図である。
【００３８】
図５（ａ）において、空気Ａｒは、図５（ａ）の下側の面、つまりカバー４１正面と、図５（ａ）の右側の面、つまりカバー４１右側面からカバー４１へ流入する。カバー４１正面から流入する空気に関しては、カバー４１に設けられたスリット４１ａにより分散されカバー４１内へ流入する。空気の流れが局所的、一時的に強くなりカバー４１に吹き付けた時でも、周囲温度センサ２５に対しての吹き付けを緩和することにより、周囲温度センサ２５はより安定的な測定が可能となる。
【００３９】
図５（ｂ）において、空気Ａｒは図５（ｂ）の右側の面、つまりカバー４１正面からカバー４１内へ流入し、流出する。図５（ｂ）の正面、つまりカバー４１の左側面であるこの面にスリット４１ａは設けない。こうすることで、図５（ｄ）の正面、つまりカバー４１の右側面から流入した空気が、カバー４１の上へと流れ、空気の周囲温度センサ２５に対する接触効率が向上するので、周囲温度センサ２５はより安定的な測定が可能となる。
【００４０】
図５（ｃ）において、空気Ａｒは、図５（ｃ）の右側面、つまりカバー４１の右側面とスリット４１ａからカバー４１内へ流入し、上側へと流出する。
【００４１】
図５（ｄ）において、空気Ａｒは、図５（ｄ）の左側面、つまりカバー４１の正面からとスリット４１ａからカバー４１内へ流入し、上側へと流出する。
【００４２】
図６は、本発明の実施形態に係る冷却装置において、発明の効果の一例を示す図であり、縦軸が温度、横軸が冷却装置１に対する冷却負荷、測定温度Ｔａは周囲温度センサ２５（図３参照）にて測定した温度測定値、別途測定温度Ｔｅは、試験測定用の温度センサにより、吸気口６（図４参照）付近の温度を測定した温度測定値、警報温度Ａｌｔは、周囲温度が異常に上昇したことを判断するために設定した警報温度の値を示す。図６（ａ）は、本発明未実施（周囲温度センサ２５を直接キャビネット４５に取り付けた場合）のデータを示し、図６（ｂ）は本発明実施後のデータを示す。
【００４３】
図６（ａ）本発明未実施の場合において、周囲温度が警報温度Ａｌｔ付近まで上昇した場合、測定温度Ｔａは、別途測定温度Ｔｅよりも高くなり、警報温度Ａｌｔを越え、この温度帯では、冷却装置１（図４参照）は使用不可という結果になってしまう。
【００４４】
図６（ｂ）本発明実施の場合において、図６（ａ）と同様に、周囲温度が警報温度Ａｌｔ付近まで上昇した場合、測定温度Ｔａは、別途測定温度Ｔｅとほぼ同じ測定値となり、警報温度Ａｌｔを越えることはない。従って、この温度帯であっても、冷却装置１（図４参照）は使用可という結果が得ることができる。
【００４５】
実施形態１は、段落００１３から段落００１８に示す効果と同様の効果を有する。
【００４６】
以上、好適な実施例を詳細に説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１：冷却装置、１２：圧縮機、２：凝縮器、１０：膨張弁、１１：蒸発器、
２１：冷媒回路、２０：被冷却対象、１６：ポンプ、２２：冷却液回路、
４６：ベース、４０：スペーサ、２５：周囲温度センサ、４１：カバー
４５：キャビネット、４２：断熱材、６：吸気口、４１ａ：スリット
４４：ボルト
【図１】
2014048005.tif 000003
【図２】
2014048005.tif 000004
【図３】
2014048005.tif 000005
【図４】
2014048005.tif 000006
【図５】
2014048005.tif 000007
【図６】
2014048005.tif 000008