(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械又はこれと類似のもののための冷却装置であって、循環回路システムを有しており、該循環回路システム内で冷却媒体が循環するようになっており、該冷却媒体が工作機械の温度調節装置に供給され、循環回路システムに調量ユニットが配属されており、該調量ユニットによって外部の冷却媒体が、循環回路システム内で循環する冷却媒体に調量して供給されるようになっており、調量ユニットが調整器を介して制御可能である形式のものにおいて、
循環回路システム（４０）が緩衝タンク（２２．２）を有していて、該緩衝タンクを通って冷却媒体がガイドされるようになっており、調量ユニット（２７）が外部の冷却媒体を、温度調節装置（２６）から延びる戻し回路内に調量して供給し、また緩衝タンク（２２．２）の手前で循環回路システム（４０）内に調量して供給するようになっていることを特徴とする、冷却装置。
【請求項２】
冷却装置が低温循環回路（１０）を有しており、該低温循環回路（１０）の蒸発器（１４）に冷却循環回路（２０）が接続されていて、この冷却循環回路（２０）内で外部の冷却媒体がガイドされ、調量ユニット（２７）によって、冷却循環回路（２０）と循環回路システム（４０）との間の接続が生ぜしめられるようになっている、請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
緩衝タンク（２２．２）に部分タンク（２２．１）が配属されており、この場合、緩衝タンク（２２．２）が部分タンク（２２．１）にオーバーフロー（２２．３）を介して接続されており、前記部分タンク（２２．１）を通って冷却循環回路（２０）がガイドされていて、該冷却循環回路が、調量ユニット（２７）を介して回路システム（４０）に接続されている、請求項１又は２記載の冷却装置。
【請求項４】
外部の冷却媒体の温度が冷却循環回路（２０）内で温度センサ（２２．６）によって監視され、該温度センサ（２２．６）が調整回路の一部であって、該調整回路が、温度が目標値を下回った時に低温循環回路（１０）の圧縮機（１１）を作動し、温度が所定の値を上回った時に圧縮機（１１）を遮断するようになっている、請求項２記載の冷却装置。
【請求項５】
冷却循環回路（２０）が熱交換器を有していて、該熱交換器によって消費器（２９）が冷却されるようになっている、請求項１から４までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項６】
調整器（２３）に、温度調節装置（２６）に配属された温度センサ（２４）と、緩衝タンク（２２．２）の冷却媒体内に配置された緩衝タンク・温度センサ（２２．７）とが接続されており、前記調整器（２３）が調整回路を有していて、該調整回路が、周囲・温度センサ（２２．７）と緩衝タンク・温度センサ（２４）との間の温度差を形成し、それによって得られた温度差の値に基づいて調整ユニット（２７）を制御する（制御ライン３０）、請求項１から５までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項７】
調量ユニット（２７）が磁石弁である、請求項１から６までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項８】
緩衝タンク（２２．２）と部分タンクとが、１つの共通のタンクによって形成され、隔壁（２２．４）を介して互いに仕切られており、該隔壁（２２．４）がオーバーフロー（２２．３）を形成している、請求項３から７までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項９】
調整器（２３）が、外部の冷却媒体の温度（温度センサ２２．６）を、循環回路システム（４０）内に存在する温度よりも低い温度に調整する、請求項３から７までのいずれか１項記載の冷却装置。
【請求項１０】
冷却循環回路（２０）内の流れが流れ監視装置（２１）によって監視される、請求項１から９までのいずれか１項記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械又はこれと類似のもののための冷却装置であって、循環回路システムを有しており、該循環回路システム内で冷却媒体が循環するようになっており、該冷却媒体が工作機械の温度調節装置に供給され、循環回路システムに調量ユニットが配属されており、該調量ユニットによって外部の冷却媒体が、循環回路システム内で循環する冷却媒体に調量して加えられるようになっており、調量ユニットが調整器を介して制御可能である形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式の冷却装置は、例えば精密旋盤又はフライス盤の機械台座を冷却するために使用される。機械台座は、温度調節装置によって、周囲温度に相当する温度に維持される。この場合、周囲温度と温度調節装置内の温度との差は非常に小さいものでなくてはならず、０．２℃〜０．３℃であれば有利である。現在では、このような冷却装置においては、冷却媒体が循環する循環回路システムが使用されている。この場合、冷却媒体の温度は、温度調節装置内ではできるだけ周囲温度が得られるように選定されている。循環回路システム内の温度が許容できない程度に高い値になると、これは調整器によって検知される。調整器は、調量ユニットを制御して、外部の冷却媒体が流入側循環回路（Ｖｏｒｌａｕｆ）でつまり工作機械の手前で循環回路システム内に供給される。この場合、外部の冷却媒体は、循環回路システム内に供給された冷却媒体よりも低い温度を有している。このような形式の冷却においては、流入側循環回路内に著しい温度低下が短時間生じ、それによって温度調節装置内で温度の急落が生じることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、冒頭に述べた形式の冷却装置を改良して、この冷却装置によって温度調節装置内で継続的な一定の温度レベルが維持できるようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決した本発明によれば、循環回路システムが緩衝タンクを有していて、該緩衝タンクを通って冷却媒体がガイドされるようになっており、調量ユニットが外部の冷却媒体を、温度調節装置から延びる戻し回路内に調量して供給し（ｅｉｎｄｏｓｉｅｒｅｎ）、また緩衝タンクの手前で循環回路システム内に調量して供給するようになっている。
【０００５】
【発明の効果】
循環回路システム内で温度レベルが許容できない程度に上昇したことが検知されると、冷たい外部の冷却媒体が戻し回路内に調量して供給され、次いで緩衝タンク内で、循環回路システム内に供給された冷却媒体と混合され、これによって均一な温度レベルが得られる。またこれによって温度調節装置内での温度の急落は確実に避けられる。
【０００６】
本発明の有利な変化実施例によれば、冷却装置が低温循環回路を有しており、該低温循環回路の蒸発器に冷却循環回路が接続されていて、この冷却循環回路内で外部の冷却媒体がガイドされ、調量ユニットによって、冷却循環回路と循環回路システムとの間の接続が生ぜしめられるようになっている。冷却循環回路によって確実に、常に十分な外部の冷却媒体が調量ユニットに提供される。
【０００７】
自給自足的な閉じたシステムを得るために、本発明の可能な実施態様によれば、緩衝タンクに部分タンクが配属されており、この場合、緩衝タンクが部分タンクにオーバーフローを介して接続されており、前記部分タンクを通って冷却循環回路がガイドされていて、該冷却循環回路が、調量ユニットを介して回路システムに接続されている。外部の冷却媒体を冷却するために低温循環回路を使用する場合、外部の冷却媒体の温度が冷却循環回路内で温度センサによって監視され、該温度センサが調整回路の一部であって、該調整回路が、温度が目標値を下回った時に低温循環回路の圧縮機を作動し、温度が所定の値を上回った時に圧縮機を遮断するようになっている。この調整回路によって、低温循環回路のエネルギーを節約した運転が得られる。
【０００８】
有利な形式で、循環回路システムは熱交換器を有していて、該熱交換器によって消費器が冷却可能である。消費器としては例えば機械制御装置を用いることができる。この機械制御装置は、冷却しようとする工作機械を制御するために用いられる。このような形式で、１つの冷却装置だけによって、工作機械全体を完全に冷却することができる。
【０００９】
本発明の有利な実施態様によれば、調整器に、温度調節装置に配属された温度センサと、緩衝タンクの冷却媒体内に配置された緩衝タンク・温度センサとが接続されており、前記調整器が調整回路を有していて、該調整回路が、周囲・温度センサと緩衝タンク・温度センサとの間の温度差を形成し、それによって得られた温度差の値に基づいて調整ユニットを制御するようになっている。この場合、周囲・温度センサは、温度調節装置の直ぐ近くに配置されていて、ここで周囲空気温度を測定するようになっている。
【００１０】
有利な形式で、調量ユニットは磁石弁として構成されており、この磁石弁は、調整器によって周期的に開閉可能である。
【００１１】
部分的にコストを下げるために、緩衝タンクと部分タンクとが、１つの共通のタンクによって形成され、隔壁を介して互いに仕切られており、該隔壁がオーバーフローを形成している。
【００１２】
このような構成においては、部分的にコストを下げるために、調整器は、外部の冷却媒体の温度を、循環回路システム内に存在する温度よりも低い温度に調整するようになっている。
【００１３】
確実な運転を行うために、本発明の可能な実施態様によれば、冷却循環回路内の流れが流れ監視装置によって監視されるようになっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を用いて具体的に説明する。
【００１５】
冷却装置は、主に３つの循環回路を有している。１つは低温（若しくは冷凍）循環回路（Ｋａｅｌｔｅｋｒｅｉｓｌａｕｆ）１０であり、１つは冷却循環回路（Ｋｕｅｈｌｋｒｅｉｓｌａｕｆ）２０であり、またもう１つは循環回路システム（Ｋｒｅｉｓｌａｕｆｓｙｓｔｅｍ）４０である。
【００１６】
低温循環回路１０は、一般的な構成部材を有しており、特に圧縮機１１と液化装置１２と収集器１３と蒸発器１４とファン１５とを有している。このような形式の低温循環回路の機能形式は一般的に公知であるので、それについての詳しい説明は省く。低温循環回路は、蒸発器１４を介して冷却循環回路２０に接続されている。それによって蒸発器１４を介して、低温循環回路１０内に生ぜしめられた冷却エネルギーは、冷却循環回路２０内を循環する冷却媒体に伝達される。以下この冷却媒体を外部の冷却媒体と呼ぶ。外部の冷却媒体は、蒸発器１４から流れ監視装置２１に沿って流れる。この流れ監視装置２１は、冷却循環回路２０の流れを永久的に監視する。流れ監視装置２１との接続部で、外部の冷却媒体は貯蔵装置２２の部分タンク２２．１内に達する。貯蔵装置２２はプラスチックタンクとして構成されている。部分タンク２２．１との接続部で、外部の冷却媒体はポンプ２８を介して流入側（つまり消費器２９の手前）で循環回路内にポンプによって汲み上げられて、消費器２９に供給される。図示の実施例の場合、消費器２９は精密フライス盤である。この実施例では、冷却循環回路によって形成された冷却効率が、工作機械の制御回路を冷却するために必要とされる。消費器２９の後ろで、外部の冷却媒体は戻し回路を介して蒸発器１４に流入し、これによって冷却循環回路２０は閉じた回路を形成している。貯蔵装置２２は、部分タンク２２．１の他に緩衝タンク２２．２も有している。部分タンク２２．１及び緩衝タンク２２．２を構成するために、貯蔵装置２２は隔壁２２．４によって２つの部分室に分割されている。この場合、隔壁２２．４は、部分タンク２２．１と緩衝タンク２２．２との間でオーバーフロー２２．３が形成されるように設計されている。貯蔵装置を充填するために充填装置２２．８が使用されている。貯蔵装置２２を空にしたい場合は、遮断弁２２．５が使用される。
【００１７】
上記循環回路システム４０は緩衝タンク２２．２を通って延びている。緩衝タンク２２．２から、緩衝タンク２２．２内に溜められた冷却媒体はポンプ２５を介して流入側（つまり温度調節装置２６の手前）で循環回路に供給される。この流入側循環回路を介して、冷却媒体は、前記工作機械の温度調節装置２６に流入する。この場合、温度調節装置は、工作機械の機械台座に配属することができる。この温度調節装置は、機械台座を、正確に周囲温度レベルに維持するために用いられる。温度調節装置２６との接続部で冷却媒体は再び戻し回路を介して緩衝タンク２２．２に供給される。これによって循環回路システム４０は閉じた回路を形成している。
【００１８】
冷却循環回路システム２０と循環回路システム４０との間には、磁石弁として構成された調量ユニット２７が組み込まれている。この調量ユニット２７は、冷却循環回路２０の流入側循環回路を循環回路システムの戻し回路に接続する。
【００１９】
この冷却装置は調整器２３を有しており、この調整器２３は種々異なる機能を有している。この調整器２３は一方では温度差調整を行うために用いられる。この温度差調整は、緩衝タンク・温度センサ２２．７及び周囲・温度センサ２４を用いて行われる。この場合、緩衝タンク・温度センサ２２．７は、緩衝タンク２２．２の冷却媒体内に配置されている。周囲・温度センサ２４は工作機械に配属されている。調整器２３は、この緩衝タンク・温度センサ２２．７と周囲・温度センサ２４との間の温度差を形成する。これら２つの温度センサの、形成された温度差が目標値を超えると、制御ライン３０を介して調量ユニット２７が制御される。この場合、送信された制御パルスによって、調量ユニット２７は、冷却循環回路２０と循環回路システム４０との間の空間的な接続を形成するように働く。この場合、冷却循環回路２０の外部の冷却媒体は、循環回路システム４０の戻し回路内に達する。供給された外部の冷却媒体は、循環回路システム４０の冷却媒体と一緒に緩衝タンク２２．２に供給される。ここで、２つの冷却媒体は混合されて、互いに温度差補償を行う。緩衝タンク２２．２内で温度補償が行われることによって、温度調節装置２６の連続的な冷却が得られる。温度差測定によって、測定された温度差が再び目標値を下回ると、調量ユニット２７は再び閉鎖するように働く。
【００２０】
低温循環回路１０を継続運転状態に維持する必要がないようにするために、調整器２３は、図示していない制御ラインを介して圧縮機１１に接続されている。部分タンク２２．１の外部の冷却媒体内に配置された温度センサ２２．６を用いて固定値調整が行われる。この場合、外部の冷却媒体の温度が測定され、目標値と比較される。この目標値を下回ると、圧縮機１１が調整器２３によって遮断される。
【図面の簡単な説明】
【図１】冷却装置の概略的な回路図である。
【符号の説明】
１０  低温循環回路、  １１  圧縮機、  １２  液化装置、  １３  収集機、１４  蒸発器、  １５  ファン、  ２０  冷却循環回路、  ２１  流れ監視装置、  ２２  貯蔵装置、  ２２．１  部分タンク、  ２２．２  緩衝タンク、  ２２．３  オーバーフロー、  ２２．４  隔壁、  ２２．５  排出弁、  ２２．６  温度センサ、  ２２．７  温度センサ、  ２２．８  充填装置、  ２３  調整器、  ２４  温度センサ、  ２５  ポンプ、  ２６  温度調節装置、  ２７  調量ユニット、  ２９  消費器、  ３０  制御ライン、  ４０  循環回路システム
【図１】
0003600160.tif 000002