(57)【要約】【課題】必要以上の高温に晒されること無く、所定の温度を維持することができる液体温度調節装置を提供する。【解決手段】貯留槽２の作動オイル３用の温度計１１と、加熱用の電気ヒーター１４を設け、貯留槽２の周壁を断熱材１８で保温する。通流経路２２の一端を貯留槽２内に開口し、通流経路２２の二股部３１の一方に、オイルポンプ３２を設ける。オイルポンプ３２で加圧された作動オイル３が圧送される下流側経路３４に、油圧を所定圧まで上昇させる調圧弁４１を設け、作動オイル３を設定温度まで発熱させる。調圧弁４１の下流に、作動オイル３を貯留槽２へ帰還する帰還経路７１を設ける。通流経路２２から帰還経路７１までを断熱材７３で保温する。【選択図】　　　　図１
2004030352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留槽内の液体を設定温度まで上昇する液体温度調節装置において、
前記貯留槽からの液体が通流する通流経路と、
該通流経路からの液体を加圧して下流側経路へ圧送するポンプと、
該ポンプから流出された前記下流側経路内の液体の圧力を所定値まで上昇させて、大気中に放出して発熱させる調圧弁と、
該調圧弁を通過した流体を前記貯留槽へ帰還する帰還経路と、
少なくとも前記貯留槽の周壁に設けられた断熱材と、
前記液体の温度が設定温度より高くなった際に前記液体を冷却する冷却装置と、
を備えたことを特徴とする液体温度調節装置。
【請求項２】
前記貯留槽内の液体を前記設定温度より低い所定温度まで上昇させる電気ヒーターをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の液体温度調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば作動オイルの温度を一定に保つ液体温度調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧機器の油圧を制御する電磁弁の性能や耐久性を試験する場合、使用される油圧機器の作動オイルを使って試験を実施する。この場合、その作動オイルの温度も定められた温度に保って試験を行う必要がある。そして、この作動オイル温度を高温に保つには、電気ヒーターと温調機を使用するのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電気ヒーターで作動オイルを加熱する場合は、電気ヒーターの表面温度は必ず作動オイル温度より高くなる。よって、電気ヒーター表面に接触する作動オイルは、定められた温度より高い温度に晒されており、電気ヒーターの表面温度が高い程、あるいは晒される時間が長い程、作動オイルの劣化が早まる事になる。
【０００４】
又、この電気ヒーターの表面温度は、試験機の構造（電気ヒーターの容量や数、試験機の放熱性等）によっても変化するため、劣化への影響度は試験機の構造によって変わり一概に言えない。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、必要以上の高温に晒されること無く、所定の温度を維持することができる液体温度調節装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の請求項１記載の液体温度調節装置にあっては、貯留槽内の液体を設定温度まで上昇する液体温度調節装置において、前記貯留槽からの液体が通流する通流経路と、該通流経路からの液体を加圧して下流側経路へ圧送するポンプと、該ポンプから流出された前記下流側経路内の液体の圧力を所定値まで上昇させて、大気中に放出して発熱させる調圧弁と、該調圧弁を通過した流体を前記貯留槽へ帰還する帰還経路と、少なくとも前記貯留槽の周壁に設けられた断熱材と、前記液体の温度が設定温度より高くなった際に前記液体を冷却する冷却装置と、を備えている。
【０００７】
すなわち、貯留槽内の液体を設定温度まで上昇する際には、前記貯留槽の液体を通流経路へ通流し、該通流経路からの液体をポンプで加圧して下流側経路へ圧送する。前記ポンプから圧送された下流側経路内の液体は、調圧弁によって圧力が所定値まで上昇され、大気に放出される時に発熱する。このとき、この上昇温度は、前記液体と該液体に加えられる圧力と流量との関係により定められる。
【０００８】
そして、前記調圧弁を通過した流体は、帰還経路を介して前記貯留槽へ帰還される。このとき、この流体は、加圧され大気中に放出されることによって加熱されており、加熱された液体は、少なくとも周壁に断熱材が設けられた前記貯留槽に戻される。このため、該貯留槽内の液体温度は、前記ポンプ及び調圧弁からなる発熱手段により発熱した温度まで上昇される。
【０００９】
このように、液体調圧時の発熱が利用され、前記貯留槽内の液体温度が高められる。
【００１０】
一方、前記液体の温度が設定温度より高くなった場合には、当該液体は、冷却装置によって冷却され、温度調整が図られる。
【００１１】
また、請求項２の液体温度調節装置においては、前記貯留槽内の液体を前記設定温度より低い所定温度まで上昇させる電気ヒーターをさらに備えている。
【００１２】
すなわち、貯留槽内の液体を上昇する電気ヒーターを備えており、この電気ヒーターは、前記液体を前記設定温度より低い所定温度まで上昇するように構成されている。このため、貯留槽内の液体温度が低い始動時において、前記貯留槽内の液体を、前記電気ヒーターで加熱することによって、設定温度までの温度上昇が促進される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかる液体温度調節装置１を示す回路図である。該液体温度調節装置１は、油圧機器で使用する電磁弁を試験する際に用いる装置であり、貯留槽２内の液体である作動オイル３を設定温度まで上昇して維持する装置である。ここで、試験対象となる電磁弁は、通常定められた温度の作動オイル３内で使用されるものとする。
【００１４】
この液体温度調節装置１は、前記作動オイル３を貯留する大気開放された前記貯留槽２を備えており、該貯留槽２の作動オイル３中に電磁弁を設置する等して試験が行われる。前記貯留槽２には、温度計１１が設けられており、該温度計１１の表示部１２に接続されたセンサー部１３は、前記作動オイル３内に配置されている。また、前記貯留槽２には、前記作動オイル３を定められた温度まで加熱する電気ヒーター１４が設けられており、該電気ヒーター１４の加熱部１５は、前記作動オイル３内に配置されている。この貯留槽２の周壁１６の外周部及び底板１７の下面には、断熱材１８が密着して設けられており、当該貯留槽２は、外周部が断熱材１８で覆われている。
【００１５】
前記液体温度調節装置１は、前記貯留槽２内の作動オイル３を環流させる環流経路２１がパイプ材によって形成されている。該環流経路２１は、一端が貯留槽２内に開口し、作動オイル３を貯留槽２より流出させる通流経路２２を備えており、該通流経路２２の上流側には、作動オイル３の通流を手動で制御する開閉バルブ２３が設けられている。
【００１６】
この通流経路２２の下流側に形成された二股部３１の一方には、オイルポンプ３２が設けられており、該オイルポンプ３２は、回転制御する加圧モータ３３によって作動されるように構成されている。これにより、前記加圧モータ３３の回転に応じて、前記オイルポンプ３２を作動させることで、前記通流経路２２からの作動オイル３を加圧して下流側経路３４へ圧送できるように構成されている。
【００１７】
該下流側経路３４には、前記オイルポンプ３２から送出された当該下流側経路３４内の作動オイル３の油圧を規定の圧力まで上昇させる調圧弁４１が設けられており、該調圧弁４１は、規定の圧力に設定されている。これにより、前記オイルポンプ３２で加圧され、圧送された下流側経路３４内の作動オイル３の油温を、前記設定温度まで発熱させるように構成されている。
【００１８】
前記下流側経路３４と前記通流経路２２との間には、安全弁５１が設けられており、該安全弁５１は、前記下流側経路３４内の油圧が前記規定圧を大きく上回った際に開放し、下流側経路３４内の油圧を前記通流経路２２側へ逃がすように構成されている。これにより、異常高圧時の安全対策が施されている。また、前記下流側経路３４と前記通流経路２２との間には、バイパス路５２が設けられており、該バイパス路５２には、下流側経路３４からの作動オイル３の前記通流経路２２への通流を手動で制御する開閉バルブ５３が設けられ、温度制御範囲の調整を行っている。
【００１９】
さらに、前記下流側経路３４には、当該下流側経路３４内の油圧が前記所定圧より高圧になった際に作動する圧力スイッチ６１が設けられており、該圧力スイッチ６１には、作動時に異常ランプを点灯する点灯回路が接続されている（図示せず）。また、前記下流側経路３４には、開閉バルブ６２を介して圧力計６３が接続されており、当該下流側経路３４内の油圧を検出し、前記調圧弁４１や前記安全弁５１による圧力設定や、前記圧力スイッチ６１の作動チェックを行えるように構成されている。
【００２０】
前記調圧弁４１の下流には、当該調圧弁４１を通過した作動オイル３を前記貯留槽２へ帰還する帰還経路７１が接続されている。この帰還経路７１は、逆止弁７２を介して、前記貯留槽２に連通されており、該貯留槽２からの作動オイル３の逆流が阻止されている。そして、前記通流経路２２と前記下流側経路３４と前記帰還経路７１とを構成するパイプ材は、全域に渡って断熱材７３で覆われており、作動オイル３の温度が外部へ逃げないように構成されている。
【００２１】
一方、前記通流経路２２に形成された前記二股部３１の他方には、冷却経路８１が形成されている。該冷却経路８１には、冷却器８２が設けられており、当該冷却経路８１を通流する作動オイル３の熱を大気へ放熱できるように構成されている。このラジエータ８２は、ラジエータコアに空気を吹き付けるファンモータ８３を備えており、ラジエータ８２を通過する作動オイル３の温度を強制冷却できるように構成されている。また、この冷却経路８１には、作動オイル３の通流を手動で制御する開閉バルブ８４が設けられており、当該冷却経路８１の圧力を制御する。
【００２２】
以上の構成にかかる本実施の形態の動作を、図２に示すフローチャートに従って説明する。なお、当該液体温度調節装置１の温度計１１、電気ヒーター１４、オイルポンプ３２の加圧モータ３３、ラジエータ８２のファンモータ８３は、図外の制御装置に接続され、この制御装置によってそれぞれの作動が制御されているものとする。
【００２３】
すなわち、貯留槽２内の作動オイル３の油温を、常温から設定温度まで上昇する際には、電気ヒーター１４を通電して作動オイル３を加熱するとともに（Ｓ１）、油温が設定温度になるまで待機する（Ｓ２）。油温が設定温度に達したら電気ヒーター１４への通電を遮断して、電気ヒーターによる加熱を停止する（Ｓ３）。
【００２４】
このように、貯留槽２内の油温が低い装置始動時において、図３の温度曲線９１の第１領域９２に示すように、前記貯留槽２内の作動オイル３を、前記電気ヒーター１４によって定められた温度まで迅速に上昇させることができる。これにより、準備時間の短縮化を図ることができる。
【００２５】
このとき、前記電気ヒーター１４による油温の上昇は、前記設定温度より低い定められた温度に設定されており、油温が定められた温度に到達した時点で、電気ヒーター１４による加熱が停止される。
【００２６】
そして、前記電気ヒーター１４への通電遮断後、温度計１１による作動オイル３の温度測定を行い（Ｓ４）、油温が前記設定温度未満であるか否かを判断する（Ｓ５）。設定温度未満の場合には、オイルポンプ３２の加圧モータ３３の現在の回転数が低回転であるか否かを判断し（Ｓ６）、低回転である場合には、加圧モータ３３の回転数を上昇して作動オイル３を加圧する（Ｓ７）。
【００２７】
すると、オイルポンプ３２から圧送された下流側経路３４内の作動オイル３は、調圧弁４１によって前記所定圧まで上昇され、これにより発熱する。そして、前記調圧弁４１を通過した作動オイル３は、帰還経路７１を介して前記貯留槽２へ帰還される。このとき、この作動オイル３は、前記オイルポンプ３２で加圧されることによって加熱されており、加熱された作動オイル３は、周壁１６及び底板１７が断熱材１８で覆われた前記貯留槽２に戻される。
【００２８】
このため、該貯留槽２内の油温を、図３の第３領域９３に示すように、前記オイルポンプ３２及び調圧弁４１からなる発熱手段で発熱した温度まで上昇することができる。なお、この上昇温度は、前記作動オイル３と該作動オイル３に加えられる圧力と流量との関係により定められる。
【００２９】
このように、作動オイル３調圧時の発熱が利用され、前記貯留槽２内の油温が高められる。
【００３０】
また、前記ステップＳ６において、オイルポンプ３２の加圧モータ３３の現在の回転数が高回転の場合には、何もせず、ラジエータ８２のファンモータ８３が現在通電されているか否かを判断する（Ｓ８）。このとき、前記ファンモータ８３が通電されていた場合には、ファンモータ８３への通電を遮断して冷却経路８１での作動オイル３の冷却を抑制し（Ｓ９）、所定時間経過後に（Ｓ１０）、前記ステップＳ４へ移行して、前記各ステップを実行する。一方、前記ファンモータ８３が通電されてい無い場合には、エラー表示を行って（Ｓ１１）、前記各モータ３３，８３への動力電源をオフして（Ｓ１２）、終了する。
【００３１】
また、前記ステップＳ５において、油温が前記設定温度以上であった場合には、オイルポンプ３２の加圧モータ３３の現在の回転数が高回転であるか否かを判断し（Ｓ１３）、高回転である場合には、加圧モータ３３の回転数を低下して作動オイル３を加圧力を弱め、油温を上昇を押さえる一方（Ｓ１４）、低回転の場合には何もせず、ラジエータ８２のファンモータ８３への通電が遮断されているか否かを判断する（Ｓ１５）。
【００３２】
このとき、前記ステップＳ１５において、前記ファンモータ８３が通電されていた場合には、エラー表示を行って（Ｓ１１）、前記各モータ３３，８３への動力電源をオフして（Ｓ１２）、終了する。また、前記ステップＳ１５において、前記ファンモータ８３への通電が遮断されていた場合には、ファンモータ８３を通電して冷却経路８１での作動オイル３の冷却を促進することで、作動オイル３の油温を低下し（Ｓ１６）、所定時間経過後に（Ｓ１７）、前記ステップＳ４へ移行して、前記各ステップを実行する。これにより、図３の第３領域９４に示すように、前記貯留槽２内の作動オイル３の油温を設定温度に維持する。
【００３３】
このように、作動オイル３を加圧して調圧する際の発熱を利用し、貯留槽２内の作動オイル３の油温を設定温度まで上昇させるため、大型の電気ヒーター１４で作動オイル３を設定温度まで上昇させる場合のように、電気ヒーター１４に接触する部分での油温を設定温度より高温にする必要があった従来と比較して、前記作動オイル３を必要以上の高温に晒すこと無く、設定温度に維持することができる。これにより、前記作動オイル３の経時的な劣化の促進を防止することができる。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、油圧機器の作動オイル３の油温を上昇させて維持する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものでは無く、他の液体の温度を上昇して維持する場合に利用しても良い。
【００３５】
また、作動オイル３を冷却する為の冷却経路８１やラジエータ８２等は省略することもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１記載の液体温度調節装置にあっては、液体を加圧して調圧する際の発熱を利用し、貯留槽内の液体の温度を設定温度まで上昇させるため、電気ヒーターで液体を設定温度まで上昇させる場合のように、電気ヒーターに接触する部分での温度を前記設定温度より高温にしなければならない従来と比較して、前記液体を必要以上の高温に晒すこと無く、所定の温度に維持することができる。これにより、液体の経時的な変質などによる劣化の促進を防止することができる。
【００３７】
したがって、貯留槽の液体温度を長時間に渡って維持する必要がある高温試験などにおいて、必要以上の高温に晒された液体の劣化が促進されてしまい試験結果に影響を与える等の予想外の不都合の発生を防止することができる。
【００３８】
また、請求項２の液体温度調節装置においては、貯留槽内の液体を上昇する電気ヒーターを備えており、この電気ヒーターは、前記液体を設定温度より低い所定温度まで上昇するように構成されている。
【００３９】
これにより、貯留槽内の液体温度が低い装置始動時において、前記貯留槽内の液体を、前記電気ヒーターで加熱することによって、設定温度までの温度上昇を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】同実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図３】同実施の形態の時間に対する油温の変化を示す図である。
【符号の説明】
１　　液体温度調節装置
２　　貯留槽
３　　作動オイル（液体）
１４　　電気ヒーター
１８　　断熱材
２２　　通流経路
３２　　オイルポンプ
４１　　調圧弁
７１　　帰還経路
【図１】
2004030352.tif 000003
【図２】
2004030352.tif 000004
【図３】
2004030352.tif 000005