(57)【要約】【課題】冷却対象に供給する熱媒体の温度変動を抑制する。【解決手段】主配管（３０）は、冷却熱交換器（４０）と冷却対象との間でブラインを循環させる。戻り温度センサ（４５）は、冷却対象から冷却熱交換器（４０）へ向かうブラインの温度を検出する。冷却能力制御部（５１）は、戻り温度センサ（４５）の検出値に基づいて冷却熱交換器（４０）の冷却能力を調整する。主配管（３０）の戻り部（３０ａ）における戻り温度センサ（４５）の下流に、冷却熱交換器（４０）へ向かうブラインを一時的に貯溜する容器（３６）を設ける。この容器（３６）にブラインを一時的に貯溜することで、容器（３６）を流出したブラインが冷却熱交換器（４０）に到達した際に冷却熱交換器（４０）は所望の冷却能力を発揮していることとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒回路（２０）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、冷却した熱媒体を冷却対象へ供給する冷凍装置であって、
上記冷媒回路（２０）に蒸発器として設けられて熱媒体を冷却する冷却器（４０）と、
ポンプ（３７）が設けられ、上記冷却器（４０）と冷却対象との間で熱媒体を循環させる熱媒体通路（３０）と、
上記冷却対象から冷却器（４０）へ向かう熱媒体の温度を検出する温度センサ（４５）と、
上記温度センサ（４５）の検出値に基づいて上記冷却器（４０）の冷却能力を調節する制御手段（５１）と、
上記温度センサ（４５）を通過した熱媒体が冷却器（４０）へ到達した際に該熱媒体の温度に対応した冷却能力が冷却器（４０）で発揮されるように、上記熱媒体通路（３０）で熱媒体が温度センサ（４５）から冷却器（４０）へ至るまでの到達時間を設定する設定手段（３５）とを備えている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
設定手段（３５）は、熱媒体通路（３０）における温度センサ（４５）の下流に配置され、冷却器（４０）へ向かう熱媒体を一時的に貯溜して到達時間を遅延させる容器（３６）により構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項２において、
ポンプは、浸漬型ポンプ（３７）に構成され、
設定手段（３５）を構成する容器（３６）は、上記浸漬型ポンプ（３７）を設置するためのタンクを兼ねている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項４】
請求項１において、
設定手段（３５）は、熱媒体通路（３０）における温度センサ（４５）から冷却器（４０）までの経路長を所定値に設定する管状部材（６０）によって構成されていることを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍装置に関し、特に、冷却対象に供給する熱媒体の温度変動を抑制する対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍装置として、例えば特許文献１に開示されているように、冷凍サイクルを行う冷媒回路の冷媒によって熱媒体を冷却し、この冷却された熱媒体を冷却対象へ供給するようにしたものが一般に知られている。この種の冷凍装置は、例えば図５に示すように、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路（７０）と、冷媒回路（７０）及び冷却対象間で熱媒体を循環させるための熱媒体通路（７１）と、冷媒回路（７０）の蒸発器として設けられて熱媒体を冷却する冷却器（７２）とを備えている。
【０００３】
また、この冷凍装置には、熱媒体通路（７１）における冷却器（７２）の上流に戻り温度センサ（７４）が、また熱媒体通路（７１）における冷却器（７２）の下流に出口温度センサ（７５）がそれぞれ設けられている。上記戻り温度センサ（７４）は、冷却対象から冷却器（７２）へ向かう熱媒体の戻り温度Ｔ１を検出する。一方、上記出口温度センサ（７５）は、冷却器（７２）の出口温度Ｔ３を検出する。そして、この両温度センサ（７４，７５）の検出値に基づいて冷媒回路（７０）において、圧縮機容量や膨張弁開度を調整することにより、冷却器（７２）の冷却能力を調整するようにしている。
【０００４】
さらに、熱媒体通路（７１）における出口温度センサ（７５）の下流には、所定容量の容器（７３）が設けられている。そして、この容器（７３）に冷却器（７２）で冷却された熱媒体を一時的に貯溜することにより、冷却対象に供給される熱媒体の温度変動を抑制する（バッファ効果）ようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１１５９２０号公報（第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、冷凍装置を小型化する要請が強く、この要請のもとでは、上記容器（７３）を小型のものにする必要が生じている。しかしながら、容器（７３）を小型化すると温度変動の吸収効果が小さくなり、冷却対象に供給される熱媒体の温度を要求範囲内に維持することが困難となる。特に、冷却対象において熱負荷が間欠的に生じる場合には、温度変動を吸収するのが困難となり、ときには出口温度のオーバーシュートが発生することがあり、上記の問題が顕著となる。
【０００７】
具体的に、例えば図６に示すように、時刻ｔ１において仮想的に示す熱負荷がステップ状に突然大きくなったときには（図６（ａ）参照）、冷却対象で加熱された熱媒体が戻り温度センサ（７４）に到達する時刻ｔ２に、熱媒体の戻り温度Ｔ１の昇温が検出される（図６（ｂ）参照）。つまり、冷却対象での熱負荷が突然大きくなったときには配管長に応じた時間遅れの後に、戻り温度センサ（７４）によって戻り温度Ｔ１の昇温が検出される。そして、冷媒回路（７０）では、この検出結果に基づいて冷却器（７２）の冷却能力を増大させるべく制御が行われる。
【０００８】
しかしながら、冷媒回路（７０）では圧縮機容量や膨張弁開度を調整することにより冷却器（７２）の冷却能力を調整するようにしている。このため、圧縮機容量を増大等させてもすぐには冷却器（７２）の冷却能力が増大せず、実際に冷却器（７２）において戻り温度センサ（７４）の検出値に対応した冷却能力が発揮されるのは時刻ｔ３になってからである（図６（ｃ）参照）。このため、十分な冷却能力が発揮される前に昇温した熱媒体が冷却器（７２）へ流入してしまい、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は、出口温度センサ（７５）で検出される出口温度Ｔ３が次第に上昇してしまう（図６（ｄ）参照）。
【０００９】
このように、出口温度Ｔ３が上昇すると、これを低下させるため、冷却器（７２）の冷却能力を急激に増大させる制御が行われる。ところが、今度は冷却器（７２）の冷却能力が過大となってしまい、これにより出口温度Ｔ３が今度は急激に低下することとなる。つまり、熱負荷が突然に大きくなったときには、冷却器（７２）が所望の冷却能力を発揮するタイミングが、温度変動初期の熱媒体が冷却器（７２）へ流入するタイミングよりも遅れてしまい、このために容器（７３）に貯溜される熱媒体の温度変動が大きくなり、冷却対象へ供給される熱媒体の供給温度Ｔ４の変動も大きくなるという問題があった（図６（ｅ）参照）。特に、容器（７３）を小型化したときには、この供給温度Ｔ４の温度変動を吸収するのが一層困難となり、熱媒体の出口温度Ｔ３を高精度に制御できないおそれがあった。尚、温度測定結果の一例を示す図７にも示すように、冷却対象での熱負荷が大きくなったときには、戻り温度Ｔ１の上昇に伴い、その初期段階において冷却能力の立ち上がり遅れによる出口温度Ｔ３の一時的な昇温が認められることがわかる。
【００１０】
そこで、本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷却対象に供給する熱媒体の温度変動を抑制することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明では、冷却対象に供給される熱媒体の温度変動の原因が、冷却器（４０）が所望の冷却能力を発揮するタイミングと、変動初期の熱媒体が冷却器（４０）へ流入するタイミングとの間にずれが生ずることにある点に着目し、熱媒体通路（３０）で熱媒体が温度センサ（４５）から冷却器（４０）へ至るまでの到達時間を設定する設定手段（３５）を備えるようにした。
【００１２】
具体的に、請求項１の発明は、冷媒回路（２０）で冷媒を循環させて冷凍サイクルを行い、冷却した熱媒体を冷却対象へ供給する冷凍装置を前提として、上記冷媒回路（２０）に蒸発器として設けられて熱媒体を冷却する冷却器（４０）と、ポンプ（３７）が設けられ、上記冷却器（４０）及び冷却対象間で熱媒体を循環させる熱媒体通路（３０）と、上記冷却対象から冷却器（４０）へ向かう熱媒体の温度を検出する温度センサ（４５）と、上記温度センサ（４５）の検出値に基づいて上記冷却器（４０）の冷却能力を調節する制御手段（５１）と、上記温度センサ（４５）を通過した熱媒体が冷却器（４０）へ到達した際に該熱媒体の温度に対応した冷却能力が冷却器（４０）で発揮されるように、上記熱媒体通路（３０）で熱媒体が温度センサ（４５）から冷却器（４０）へ至るまでの到達時間を設定する設定手段（３５）とを備えている。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、設定手段（３５）は、熱媒体通路（３０）における温度センサ（４５）の下流に配置され、冷却器（４０）へ向かう熱媒体を一時的に貯溜して到達時間を遅延させる容器（３６）により構成されている。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、ポンプは、浸漬型ポンプ（３７）に構成され、設定手段（３５）を構成する容器（３６）は、上記浸漬型ポンプ（３７）を設置するためのタンクを兼ねている。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項１の発明において、設定手段（３５）は、熱媒体通路（３０）における温度センサ（４５）から冷却器（４０）までの経路長を所定値に設定する管状部材（６０）によって構成されている。
【００１６】
すなわち、請求項１の発明では、ポンプ（３７）が駆動して熱媒体が熱媒体通路（３０）を流れる。そして、冷却対象から戻った熱媒体は熱媒体通路（３０）を流れて冷却器（４０）に向かう。このとき、温度センサ（４５）によって熱媒体の温度が検出されていて、この温度センサ（４５）の検出値に基づいて、制御手段（５１）が冷媒回路（２０）の制御を行って冷却器（４０）の冷却能力を調節する。また、この発明において、設定手段（３５）は、熱媒体通路（３０）での温度センサ（４５）から冷却器（４０）に至るまでの熱媒体の到達時間を所定値に設定する。このように設定手段（３５）が到達時間を設定しているため、温度センサ（４５）を通過した熱媒体が冷却器（４０）へ到達した際には、この冷却器（４０）へ到達した熱媒体の温度に対応した冷却能力が冷却器（４０）において発揮される。つまり、熱媒体は、その温度に対応した冷却能力が発揮されるのに合わせて冷却器（４０）に流入することとなる。そして、冷却器（４０）で所望の温度に冷却された熱媒体は、熱媒体通路（３０）を流れて再び冷却対象に供給される。
【００１７】
また、請求項２の発明では、熱媒体を一時的に貯溜する容器（３６）によって設定手段（３５）が構成される。熱媒体通路（３０）において、温度センサ（４５）を通過した熱媒体は、設定手段（３５）としての容器（３６）へ一旦流入し、しばらく容器（３６）に留まってから冷却器（４０）へ送られる。つまり、設定手段（３５）である容器（３６）の容積を設定することで、温度センサ（４５）を通過した熱媒体が冷却器（４０）へ到達するまでの到達時間が設定される。
【００１８】
また、請求項３の発明では、熱媒体を循環させるためのポンプが浸漬型ポンプ（３７）に構成される。この浸漬型ポンプ（３７）は、タンクに溜まった状態の熱媒体を吸い込む構成のものであるため、その設置には熱媒体を貯溜するタンクが必要となる。そして、この発明では、設定手段（３５）を構成する容器（３６）が、浸漬型ポンプ（３７）を設置するためのタンクを兼ねている。つまり、浸漬型ポンプ（３７）は、設定手段（３５）としての容器（３６）に設置されている。
【００１９】
また、請求項４の発明では、管状部材（６０）によって設定手段（３５）が構成される。熱媒体通路（３０）において、温度センサ（４５）を通過した熱媒体は、設定手段（３５）としての管状部材（６０）を通過後に冷却器（４０）へ送られる。温度センサ（４５）を通過した熱媒体が冷却器（４０）へ到達するまでの到達時間は、温度センサ（４５）から冷却器（４０）までの経路長に応じて定まる。さらに、この経路長は、管状部材（６０）の長さや管径によって定まる。したがって、管状部材（６０）の長さや管径を設定することで、温度センサ（４５）を通過した熱媒体が冷却器（４０）へ到達するまでの到達時間が設定される。
【００２０】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１に示すように、本発明の実施形態１に係る冷凍装置（１０）は、熱媒体としてのブラインを冷熱源側と冷却対象との間で循環させて冷熱源側の冷熱を冷却対象に供給するものであり、冷熱源側としての冷媒回路（２０）と、ブラインが循環する熱媒体通路としての主配管（３０）と、冷媒回路（２０）及び主配管（３０）に接続された冷却器としての冷却熱交換器（４０）と、コントローラ（５０）とを備えている。
【００２２】
上記冷媒回路（２０）は、冷媒が循環し冷凍サイクル動作を行うものであり、圧縮機（２１）、凝縮器（２２）、膨張弁（２３）及び冷却熱交換器（４０）が順に接続されて構成されている。上記凝縮器（２２）は、例えばプレート型熱交換器からなり、冷却水と冷媒を熱交換させるように構成されている。
【００２３】
上記主配管（３０）は、冷熱源側と冷却対象との間でブラインが循環するための閉回路を形成する。冷却対象は例えば半導体製造装置（図示省略）により構成されている。主配管（３０）は、戻り部（３０ａ）と供給部（３０ｂ）とからなる。この戻り部（３０ａ）は、その流入端が冷却対象に接続可能に構成される一方、流出端が上記冷却熱交換器（４０）に接続され、これにより戻り部（３０ａ）には冷却対象から戻ったブラインが冷却熱交換器（４０）に向かって流れるようになっている。上記供給部（３０ｂ）は、その流入端が冷却熱交換器（４０）に接続される一方、流出端が冷却対象に接続可能に構成され、これにより、供給部（３０ｂ）には冷却熱交換器（４０）で冷却されて冷却対象に供給されるブラインが流れるようになっている。この供給部（３０ｂ）にはブラインを加熱するための加熱手段（３３）が設けられている。この加熱手段（３３）は例えば電気ヒータにより構成されている。
【００２４】
上記冷却熱交換器（４０）は、冷媒回路（２０）の蒸発器として設けられるものであり、例えばプレート型熱交換器からなり、冷媒流路（４０ａ）と熱媒体流路（４０ｂ）とを備えている。この冷媒流路（４０ａ）は、その流入端が上記膨張弁（２３）に配管接続される一方、流出端が圧縮機（２１）の吸入側に配管接続され、これにより冷媒流路（４０ａ）には冷媒が流通するようになっている。また、上記熱媒体流路（４０ｂ）は、その流入端が主配管（３０）の戻り部（３０ａ）に接続される一方、流出端が主配管（３０）の供給部（３０ｂ）に接続され、これにより熱媒体流路（４０ｂ）にはブラインが流通するようになっている。そして、冷却熱交換器（４０）は、熱媒体流路（４０ｂ）のブラインを冷媒流路（４０ａ）の冷媒と熱交換させて冷却するようになっている。
【００２５】
上記主配管（３０）の戻り部（３０ａ）の流入端には、冷却対象から戻ったブラインの戻り温度Ｔ１を検出する戻り温度センサ（４５）が、また供給部（３０ｂ）における加熱手段（３３）の下流には、冷却熱交換器（４０）から流出したブラインの出口温度Ｔ３を検出する出口温度センサ（４６）がそれぞれ設けられている。
【００２６】
主配管（３０）の戻り部（３０ａ）における戻り温度センサ（４５）の下流には、この戻り温度センサ（４５）を通過したブラインが冷却熱交換器（４０）へ到達した際に該ブラインの温度に対応した冷却能力が発揮されるように、主配管（３０）の戻り部（３０ａ）でブラインが戻り温度センサ（４５）から冷却熱交換器（４０）へ至るまでの到達時間を設定する設定手段（３５）が設けられている。この設定手段（３５）は、冷却熱交換器（４０）へ向かうブラインを一時的に貯溜して上記到達時間を遅延させる所定容量の容器（３６）により構成されている。すなわち、この容器（３６）を所定容量とすることで上記到達時間が所定値に設定される。
【００２７】
容器（３６）内には、主配管（３０）の戻り部（３０ａ）に設けられ、ブラインを循環させるポンプ（３７）が配設されている。このポンプ（３７）は、容器（３６）内のブラインに浸漬されて使用される浸漬型ポンプとされている。また、この浸漬型ポンプ（３７）は、定流量のブラインを吐出する構成とされている。すなわち、浸漬型ポンプ（３７）によってブラインを循環させる主配管（３０）では、ブラインの循環量が一定となっている。
【００２８】
また、容器（３６）の容量は、循環するブラインが容器（３６）内に所定時間だけ保持されるように設定されている。この所定時間は、戻り温度センサ（４５）によりブラインの戻り温度Ｔ１が検出された後、冷媒回路（２０）の制御が行われて冷却熱交換器（４０）によって上記戻り温度Ｔ１に対応した冷却能力が発揮される時間にほぼ対応している。例えば、戻り温度センサ（４５）の検出値が上昇し始めてから実際に冷却熱交換器（４０）の冷却能力が増大するまで１０秒を要する場合であって、ブラインの循環量が毎分３０リットルであるときには、容器（３６）にブラインが１０秒間保持されるように、容器（３６）の容積が５リットルに設定されている。つまり、戻り部（３０ａ）のブラインが冷却熱交換器（４０）に到達するのに要する時間は、容器（３６）を設けることによって１０秒間だけ延長される。
【００２９】
上記コントローラ（５０）は、上記温度センサ（４５，４６）からの検出信号を受信し、この温度センサ（４５，４６）の検出結果に基づいて冷却熱交換器（４０）の冷却能力を調整するもので、冷却能力制御部（５１）と出口温度制御部（５２）とを備えている。
【００３０】
上記冷却能力制御部（５１）は、本発明でいう制御手段を構成するもので、戻り温度センサ（４５）の検出値に基づいて冷却熱交換器（４０）の冷却能力を調節するように構成されている。つまり、冷却能力制御部（５１）は、戻り温度Ｔ１が所定温度よりも上昇すると、圧縮機容量や膨張弁開度を調整することにより、冷却熱交換器（４０）における熱交換量を増大させることで冷却能力を増大させる一方、戻り温度Ｔ１が所定温度よりも低下すると、逆に冷却熱交換器（４０）での冷却能力を低減させるように構成されている。
【００３１】
上記出口温度制御部（５２）は、出口温度Ｔ３によるフィードバック制御を実行するものであり、検出された出口温度Ｔ３が目標温度よりも昇温すると、冷却熱交換器（４０）での冷却能力を増大補正する一方、出口温度Ｔ３が目標温度よりも低下すると、供給部（３０ｂ）を流通するブラインを加熱手段（３３）によって加熱するように構成されている。
【００３２】
上記冷凍装置（１０）の運転動作について説明する。
【００３３】
冷媒回路（２０）では、圧縮機（２１）が駆動すると、この圧縮機（２１）から吐出された高圧の冷媒は、凝縮器（２２）で凝縮した後、膨張弁（２３）により減圧される。減圧された冷媒は、冷却熱交換器（４０）の冷媒流路（４０ａ）を流れ、熱媒体流路（４０ｂ）のブラインから吸熱して蒸発する。このとき、主配管（３０）の戻り温度センサ（４５）によって冷却対象から戻ってきたブラインの戻り温度Ｔ１が検出されており、冷却熱交換器（４０）では、この戻り温度センサ（４５）の検出結果に基づいた冷却能力の調節が行われる。そして、冷却熱交換器（４０）で蒸発した冷媒は、圧縮機（２１）に戻り、この循環が繰り返される。
【００３４】
一方、主配管（３０）では、冷却対象から戻ったブラインが戻り部（３０ａ）を流れ、このブラインは容器（３６）に流入する。このブラインは容器（３６）に所定時間だけ一時的に滞留した後、浸漬型ポンプ（３７）により汲み出されて容器（３６）から流出し、冷却熱交換器（４０）の熱媒体流路（４０ｂ）に流入する。冷却熱交換器（４０）に流入したブラインは、冷媒流路（４０ａ）の冷媒と熱交換して冷却される。このとき、ブラインは、容器（３６）に一時的に貯溜されることで冷却熱交換器（４０）への到達が遅延されているために、冷却熱交換器（４０）が所望の冷却能力を発揮するタイミングに合わせて冷却熱交換器に到達することとなる。
【００３５】
つまり、図２に示すように、時刻ｔ１において仮想的に示すステップ状の熱負荷が冷却対象で生じると（図２（ａ）参照）、戻り温度センサ（４５）が検出するブラインの戻り温度Ｔ１は、時刻ｔ２から次第に上昇し始める（図２（ｂ）参照）。そして、昇温したブラインが容器（３６）に所定時間だけ貯溜されて冷却熱交換器（４０）への到達が遅延されることで、冷却熱交換器（４０）の熱媒体流路（４０ｂ）に流入するブラインの入口温度Ｔ２は、時刻ｔ３から昇温を開始することとなる（図２（ｃ）参照）。
【００３６】
一方、冷媒回路（２０）では、上記戻り温度センサ（４５）による検出結果に基づいて冷却能力を増大させる制御を開始するが、この制御によって冷却熱交換器（４０）が所望の冷却能力を発揮するにはある程度の時間がかかる。このため、戻り温度Ｔ１の昇温を検出した時刻ｔ２から所定時間遅れた時刻ｔ３になってから、冷却熱交換器（４０）での冷却能力が増大し始めることとなる（図２（ｄ）参照）。したがって、冷却熱交換器（４０）は、昇温を開始した変動初期のブラインが冷却熱交換器（４０）に到達するタイミングで所望の冷却能力を発揮することとなる。言い換えると、ブラインが冷却熱交換器（４０）に到達した際には、冷却熱交換器（４０）が、該冷却熱交換器（４０）に到達したブラインの温度に対応した冷却能力を発揮するように、ブラインが冷却熱交換器（４０）に到達する。
【００３７】
これにより、ブラインは温度変動に対応した適正な冷却能力で冷却されることとなり、冷却熱交換器（４０）から流出するブラインの出口温度Ｔ３の変動が可能な限り抑制されることとなる（図２（ｅ）参照）。また、測定結果の一例を示す図３にも示すように、冷却能力の立ち上がり遅れを解消することができるために、戻り温度Ｔ１が上昇しても、その初期段階において、出口温度Ｔ３の上昇は認められない。そして、この冷却されたブラインは、主配管（３０）の供給部（３０ｂ）を流通して再び冷却対象に供給される。
【００３８】
したがって、本実施形態１では、戻り温度センサ（４５）を通過したブラインは、そのブラインの温度に応じた冷却能力が冷却熱交換器（４０）で発揮されるのに合わせて冷却熱交換器（４０）に到達する。そして、冷却熱交換器（４０）では、ブラインを過不足なく冷却することができるために、冷却熱交換器（４０）の出口温度Ｔ３の変動を確実に抑制することができて、冷却対象に供給されるブラインの温度を精度良く制御することができる。
【００３９】
特に、冷却対象による熱負荷が間欠的に生じる場合でも、温度変動が始まった変動初期のブラインを精度良く冷却することが可能となる。したがって、冷却対象の熱負荷変動に起因する冷却熱交換器（４０）出口でのブラインの温度の変動を確実に抑制できる。
【００４０】
また、主配管（３０）ではブラインの循環量が一定となっているので、ブラインは、戻り温度センサ（４５）を通過してから一定の時間が経過した後に冷却熱交換器（４０）へ流入する。よって、戻り温度Ｔ１の昇温が検出された場合において、戻り温度Ｔ１の変動初期のブラインが冷却熱交換器（４０）に到達する時刻を容易に予測することができる。この結果、温度変動が始まった変動初期のブラインを精度良く冷却することができる。また、設定手段（３５）を設けることで冷媒回路（２０）での制御の時間的な余裕度が増し、この結果、冷却能力制御の精度を向上させることが可能となる。
【００４１】
また、従来はブラインの温度変化を抑制するために冷却熱交換器（４０）の下流に設置されていたタンク（図示省略）について、その容積を削減したり、さらにはそれを省略した場合であっても、冷却熱交換器（４０）から冷却対象へ供給されるブラインの温度を高精度に制御できる。したがって、本実施形態１では、ブラインの温度変化を確実に抑制しながら、同時に、この種のタンクの小容量化や省略によって冷凍装置（１０）を小型化することも可能となる。
【００４２】
また、主配管における戻り温度センサ（４５）から冷却熱交換器（４０）までの経路長を充分にとれない場合でも、容器（３６）にブラインを一時的に貯溜することによって、到達時間を充分に確保できる。したがって、主配管（３０）の通路長さや戻り温度センサ（４５）の配設位置等に制約がある場合においても、上記到達時間を確保することで、冷却熱交換器（４０）から冷却対象へ供給されるブラインの温度変化を確実に抑制できる。
【００４３】
また、設定手段（３５）を、冷却熱交換器（４０）へ向かうブラインを一時的に貯溜する容器（３６）により構成したので、容器（３６）の容積を適宜定めることにより、ブラインが戻り温度センサ（４５）から冷却熱交換器（４０）へ到達するのに要する到達時間を確実に設定することができる。
【００４４】
また、設定手段（３５）を構成する容器（３６）が浸漬型ポンプ（３７）を設置するためのタンクを兼ねている。つまり、浸漬型ポンプ（３７）を用いる場合には、これを設置するためのタンクが必要となるが、容器（３６）をこのタンクとして利用することができる。したがって、主配管（３０）に浸漬型ポンプ（３７）を設ける場合には、そのためのタンクを設定手段（３５）である容器（３６）としても利用でき、冷凍装置（１０）に新たな部材を付加することなく、ブラインの温度変化を確実に抑制できる。
【００４５】
一方、供給温度センサ（４６）により検出されたブラインの供給温度が目標温度よりも低いときには、加熱手段（３３）を駆動してブラインを目標温度まで加熱する。これにより、熱負荷が小さいにもかかわらず冷媒回路（２０）の圧縮機（２１）を運転継続するような場合において、冷却熱交換器（４０）での冷却能力が大き過ぎるときにおいても安定した供給温度とすることができる。
【００４６】
尚、容器（３６）は、貯溜したブラインを積極的に攪拌する構成のものであってもよい。つまり、ブラインを攪拌するようにした場合には、容器（３６）内での温度分布が緩和される結果、冷却熱交換器（４０）に流入するブラインの温度のばらつきが抑制される。したがって、この場合には、冷却熱交換器（４０）から冷却対象へ供給されるブラインの温度変動を一層確実に抑制することができる。
【００４７】
また、本実施形態１では、浸漬型ポンプ（３７）を用いてブラインを循環させるようにしたが、これに代え、例えばキャンド型のポンプ（図示省略）を戻り部（３０ａ）における容器（３６）の外部に配置するようにしてもよい。
【００４８】
【発明の実施の形態２】
図４は本発明の実施形態２を示す。尚、ここでは、実施形態１と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
実施形態２では、実施形態１と異なり、設定手段（３５）は、主配管（３０）の戻り部（３０ａ）における戻り温度センサ（４５）から冷却熱交換器（４０）までの経路長を所定値に設定する管状部材（６０）により構成されている。
【００５０】
この管状部材（６０）は、戻り部（３０ａ）における戻り温度センサ（４５）の下流に配設されていて、この戻り温度センサ（４５）によって温度検出されたブラインが流入するようになっている。この管状部材（６０）はスパイラル状に形成されたパイプからなるもので、戻り部（３０ａ）の配管長を所定長さに維持しつつ、ブラインが流通する戻り温度センサ（４５）と冷却熱交換器（４０）との間の経路長を延長するように構成されている。
【００５１】
上記戻り部（３０ａ）における管状部材（６０）の下流には、定流量のブラインを吐出するポンプ（３７）が配設されており、このポンプ（３７）が駆動することにより、ブラインは主配管（３０）内を所定流量で循環するようになっている。そして、この管状部材（６０）の長さや管径を適宜設定することにより、ブラインの冷却熱交換器（４０）への到達時間を容易に調整することができる。
【００５２】
その他の構成、作用及び効果は上記実施形態１と同様である。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００５４】
請求項１の発明では、冷凍装置（１０）に設定手段（３５）を設けて到達時間を設定している。そして、この発明の熱媒体通路（３０）において、温度センサ（４５）を通過した熱媒体は、その熱媒体の温度に応じた冷却能力が冷却器（４０）で発揮されるのに合わせて冷却器（４０）に到達する。そして、冷却器（４０）では、熱媒体を過不足なく冷却することができ、冷却対象に供給される熱媒体の温度を精度良く制御することができる。
【００５５】
特に、本発明によれば、冷却対象による熱負荷が間欠的に生じる場合でも、温度変動が始まった変動初期の熱媒体を精度良く冷却することが可能となる。したがって、冷却対象の熱負荷変動に起因する冷却器（４０）出口での熱媒体温度の変動を確実に抑制できる。また、冷媒回路（２０）での制御の時間的な余裕度が増すために、冷却能力制御の精度を向上させることが可能となる。
【００５６】
また、この請求項１の発明によれば、設定手段（３５）を設けることによって、冷却器（４０）の出口における熱媒体温度の温度変化を確実に抑制することができる。つまり、従来は熱媒体の温度変化を抑制するために冷却器（４０）の下流に設置されていたタンクについて、その容積を削減したり、さらにはそれを省略した場合であっても、冷却器（４０）から冷却対象へ供給される熱媒体の温度を高精度に制御できる。したがって、この発明によれば、熱媒体の温度変化を確実に抑制しながら、同時に、この種のタンクの小容量化や省略によって冷凍装置（１０）を小型化することも可能となる。
【００５７】
請求項２の発明では、設定手段（３５）を冷却器（４０）へ向かう熱媒体を一時的に貯溜する容器（３６）により構成している。したがって、この発明によれば、容器（３６）の容積を適宜定めることにより、熱媒体が温度センサ（４５）から冷却器（４０）へ到達するのに要する到達時間を確実に設定することができる。
【００５８】
また、請求項２の発明では、設定手段（３５）を容器（３６）で構成している。このため、熱媒体通路（３０）における温度センサ（４５）から冷却器（４０）までの経路長を充分にとれない場合でも、容器（３６）に熱媒体を一時的に貯溜することによって、上記到達時間を充分に確保できる。したがって、熱媒体通路（３０）の通路長さや温度センサ（４５）の配設位置等に制約がある場合においても、上記到達時間を確保することで、冷却器（４０）から冷却対象へ供給される熱媒体の温度変化を確実に抑制できる。
【００５９】
請求項３の発明では、設定手段（３５）を構成する容器（３６）が浸漬型ポンプ（３７）を設置するためのタンクを兼ねている。つまり、浸漬型ポンプ（３７）を用いる場合には、これを設置するためのタンクが必要となるが、容器（３６）をこのタンクとして利用することができる。したがって、熱媒体通路（３０）に浸漬型ポンプ（３７）を設ける場合には、そのためのタンクを設定手段（３５）である容器（３６）としても利用でき、冷凍装置（１０）に新たな部材を付加することなく、熱媒体の温度変化を確実に抑制できる。
【００６０】
請求項４の発明では、設定手段（３５）を管状部材（６０）により構成している。したがって、この発明によれば、管状部材（６０）の管径や長さを適宜設定することにより、熱媒体が温度センサ（４５）から冷却器（４０）へ到達するのに要する到達時間を確実に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る冷凍装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る冷凍装置における制御動作を示す特性図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る冷凍装置における戻り温度Ｔ１及び出口温度Ｔ３の測定結果の一例を示す特性図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る冷凍装置の全体構成を示す図である。
【図５】従来の冷凍装置の全体構成を示す図である。
【図６】従来の冷凍装置における制御動作を示す特性図である。
【図７】従来の冷凍装置における戻り温度Ｔ１及び出口温度Ｔ３の測定結果の一例を示す特性図である。
【符号の説明】
（２０）    冷媒回路
（３０）    主配管
（３５）    設定手段
（３６）    容器
（３７）    浸漬型ポンプ
（４０）    冷却熱交換器
（４５）    戻り温度センサ
（５１）    冷却能力制御部
（６０）    管状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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