(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被温度制御部をタンク内の流体を循環させ、その流体温度によって加熱または冷却して温度制御し、前記した流体は前記した循環経路中にあって冷媒ガスの圧縮機（冷凍機）を有する冷凍サイクルの熱交換器によって冷却あるいは加熱され、その流体は温度検出センサーによって作動される温度調節器によって設定温度に対するオーバーシュートとアンダーシュートを繰り返して設定温度近くとする流体温度の制御方法において、前記熱交換器からタンクへの流体の流入路中に温度検出センサ−を設置し、その温度検出センサ−によって温度調節器を作動させその温度調節器は冷凍サイクルにおけるホットガス切換え弁を開閉させ前記流体の設定温度に対するオ−バシュ−トとアンダ−シュ−トを繰り返し、その微量な熱量をタンク内中の流体に混入させて温度減衰させタンク内中の流体温度を設定温度に近く安定させることを特徴とする流体温度の制御方法。
【請求項２】
前記した温度検出センサ−は熱交換器の循環する流体の出口に設置されることを特徴とする請求項１に記載の流体温度の制御方法。
【請求項３】
タンク内の流体を循環させて被温度制御部を温度制御し、その被温度制御部からタンクへ戻る流体の経路で、その流体を冷凍サイクルの熱交換器を通す流体温度の制御装置において、前記熱交換器とタンクとの間の流路中に温度検出センサ−を備え、前記熱交換器の冷却、加熱のモ−ド切換えは前記温度検出センサ−による温度調節器の作動で冷凍サイクルのホットガス切換え弁を開閉させることによりなされることを特徴とする流体温度の制御装置。
【請求項４】
前記熱交換器は金属製のブレ−ジングプレ−トを複数枚所定のピッチで並設し、各プレ−トの裏表に温度制御される流体と冷凍サイクルの温度媒体が通過する構成としてあることを特徴とする請求項３に記載の流体温度の制御装置。
【請求項５】
前記したタンクの容量は、流体を循環させる手段の一分間の流量以上としたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の流体温度の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体温度の制御に関し、特に工作機械の駆動部における発熱による熱変形を防ぐため、その駆動部(被温度制御部)を冷却するためのオイル、ブライン（塩水）、水、エチレングリコ−ル等の液体、その他大型のＯＡ機器のＣＰＵ等を冷却するためのエア、ガス等の気体を設定温度に精度よく温度制御するための方法及びその装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
従来より、前記したような工作機械の主軸等の駆動部はミクロン単位等の精密加工を行う場合に発熱による熱変形が発生してしまうと加工精度に悪影響を与えることとなるので、この駆動部（被温度制御部）を一定温度に保持することが必要となり、一般的に前記した液体によって冷却をし、その温度制御がなされている。
【０００３】
【従来の技術】
上記した被温度制御部の温度制御を行うための液体(あるいは気体)は初期的にタンク内に収容され、それを循環させることによって目的を実行するが、その液体（あるいは気体）自体は冷凍サイクルの熱交換器を通すことで温度制御される。ここで、冷凍サイクルは圧縮機で圧縮された冷媒ガスを凝縮器を通して熱交換器に送る冷却モ−ドと冷媒ガスを凝縮器を通すことなく、即ち、ホットガスとして直接熱交換器に送る加熱モ−ドとに切換えることが可能となっている。即ち、前記した液体（あるいは気体）は熱交換器で冷却あるいは加熱され(冷媒ガスと熱交換され)温度を制御された後に、タンクに戻され再び送り出され、目的を実行するものとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した冷凍サイクルを用いての被温度制御部を温度制御を行うための液体、気体(以降流体と称する)自体を温度制御するには、従来、タンク内における流体の温度を検出することが行われている。このタンク内の流体の温度を検出し、それをフィ−ドバックして冷凍サイクルにおける冷却、加熱のモ−ド切換えをすることは、そこにかなりのタイムラグが生じ、流体の温度が設定値に対しての許容範囲を超えた変化を生じてからのモ−ド切換えがなされる結果となり、流体の温度制御の精度が得られないものとなってしまっていた。
【０００５】
つまり、タンク内の流体温度が上下限を超えた時に冷却あるいは加熱のモ−ドに切換えをしてもオ−バシュ−トあるいはアンダ−シュ−トの発生は避けられず、具体的には流体温度の設定値に対して±０.２５℃でモ−ド切換えをするようにしてもオ−バシュ−ト、アンダ−シュ−トによって±１〜３℃の実際温度となってしまうこともあり、流体の目的とする被温度制御部の温度制御の精度を損なってしまうこととなってしまう。
【０００６】
【発明の目的】
そこで、本発明は上記した従来の技術の実情、問題点に着目してなされたもので、かかる問題点を解消して、被温度制御部を温度制御するための流体温度を、被温度制御部に対して送り出される時点（タンク内）にあって設定値に極めて近く保持安定させ、強いては被温度制御部の温度制御の精度を著しく向上させてやることのできる流体温度の制御方法及びその装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る流体温度の制御方法は被温度制御部をタンク内の流体を循環させ、その流体温度によって加熱または冷却して温度制御し、前記した流体は前記した循環経路中にあって冷媒ガスの圧縮機（冷凍機）を有する冷凍サイクルの熱交換器によって冷却あるいは加熱され、その流体は温度検出センサーによって作動される温度調節器によって設定温度に対するオーバーシュートとアンダーシュートを繰り返して設定温度近くとする流体温度の制御方法において、前記熱交換器からタンクへの流体の流入路中に温度検出センサ−を設置し、その温度検出センサ−によって温度調節器を作動させその温度調節器は冷凍サイクルにおけるホットガス切換え弁を開閉させ前記流体の設定温度に対するオ−バシュ−トとアンダ−シュ−トを繰り返し、その微量な熱量をタンク内中の流体に混入させて温度減衰させタンク内中の流体温度を設定温度に近く安定させることを特徴とし、前記した温度検出センサ−は熱交換器の循環する流体の出口に設置されることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る流体温度の制御装置はタンク内の流体を循環させて被温度制御部を温度制御し、その被温度制御部からタンクへ戻る流体の経路で、その流体を冷凍サイクルの熱交換器を通す流体温度の制御装置において、前記熱交換器とタンクとの間の流路中に温度検出センサ−を備え、前記熱交換器の冷却、加熱のモ−ド切換えは前記温度検出センサ−による温度調節器の作動で冷凍サイクルのホットガス切換え弁を開閉させることによりなされることを特徴とし、前記熱交換器は金属製のブレ−ジングプレ−トを複数枚所定のピッチで並設し、各プレ−トの裏表に温度制御される流体と冷凍サイクルの温度媒体が通過する構成としてあることを特徴とし、前記したタンクの容量は、流体を循環させる手段の一分間の流量以上としたことを特徴としている。
【０００９】
【作用】
係る構成としたことにより、循環される流体はタンクに戻される前段階、熱交換器から吐出された状態における温度がセンサ−で検出されることとなり、この位置における温度に相応して温度調節器が作動され、冷凍サイクルの冷却、加熱モ−ドの切換えを行うこととなる。その結果、流体の温度は熱交換器からの吐出後、タンクに戻るまでの経路にあってオ−バシュ−トとアンダ−シュ−トを繰り返し発生するが、タンクへ流入した際に収容流体と混合して温度減衰して、そのタンク内の流体温度を常に設置値に近く安定させることができることとなるのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい流体として液体を用いた実施の一形態を図面を参照して説明する。図１は本発明を実施した流体温度の制御装置を示すブロック構成図、図２は同じく被温度制御部で熱交換した液体が熱交換器から流出した状態と、液体タンクに収容された液体と混合した状態における温度変化を示す説明図、図３は同じく液体が熱交換器から流出した時の温度変化曲線と冷凍サイクルとの関係を示す説明図、図４は同じく熱量計算から液体タンクに流入した液体が到達する温度を求める手順のフロ−チャ−ト、図５は被温度制御部の熱負荷が減少した時の温度曲線を示す説明図、図６は同じく被温度制御部の熱負荷が増加した時の温度曲線を示す説明図である。
【００１１】
図１として示す実施の形態における温度制御装置は冷凍サイクル１を有しており、この冷凍サイクル１は圧縮機(冷凍機)２を備えている。この圧縮機２から吐出される高温高圧の冷媒ガスは凝縮器３に送られ凝縮される。凝縮器３に送り込まれた冷媒ガスはモ−タ５によって回転駆動されるファン４によって冷却されるものとなっている。
【００１２】
上記凝縮器３の出口側には膨張弁６が接続されており、この膨張弁６によって凝縮器３で凝縮された冷媒ガスが膨張され、この膨張された冷媒ガスが熱交換器７に流入される。この熱交換器７を通った冷媒ガスは圧縮機２の吸引側(入口側)に設けられている気液分離器８に流入され、気体だけが圧縮機２に取り込まれ圧縮されるようになっている。
【００１３】
圧縮機２の吐出側と膨張弁６の流出とにはバイパス管９が設けられ、このバイパス管９にはホットガス切換え弁１１が設けられている。このホットガス切換え弁１１は制御装置(温度調節器)１２によって開閉されるものとなっている。
【００１４】
この制御装置１２には後述する液体タンク内、即ち、液体タンクから流出される液体の設定温度値が設定されており、液体温度の変化に対応してホットガス切換え弁１１を操作する。ホットガス切換え弁１１が閉の状態では冷媒ガスが凝縮器３を通る冷却モ−ドとなり、開の状態では凝縮器３を通らない加熱モ−ドとなることは勿論である。
【００１５】
一方、前記した熱交換器７には冷媒ガスと熱交換する液体が流入する。この液体としてはオイル、ブライン、水、エチレングリコ−ル等が使用され、この液体は初期的に液体タンク１４内に収容され循環経路１３に沿って循環される。
【００１６】
液体タンク１４内の液体は循環ポンプ１５によって汲み出され、工作機械の主軸、リニアガイド等の摺動部をはじめとする発熱部となる被温度制御部１６に供給され、これを冷却する。被温度制御部１６で熱交換された液体は熱交換器７で冷媒と熱交換し、液体タンク１４に戻るという経路で循環する。
【００１７】
循環ポンプ１５の吐出側には被温度制御部１６に供給される液体温度を表示する温度表示センサ−１７が設けられている。
【００１８】
そして、熱交換器７における液体の流出口Ｏと液体タンク１４の液体流入口Ｉとの間、特に流出口Ｏの近くには、その経路１３Ａに温度制御センサ−１８が設けられ、熱交換器７にあって冷媒ガスと熱交換した直後の液体温度をチェックするものとしており、このチェック検出された温度の情報が前記した制御装置１２に送られるものとなっている。
【００１９】
また、この実施の形態における熱交換器７は例えばステンレス等の金属プレ−トを複数枚積合したブレ−ジング構造とし、一枚のプレ−トの一方面に冷媒ガスを他方面に液体を流す構造として熱交換を短時間で行えるものとし、さらに、その容量を循環ポンプ１５の毎分の循環量に比べて十分に小さく(例えば１００分の１程度)して、液体が熱交換器７を通過する時間の短縮、前例でいえば０.６秒で済むものとしている。そのため、この熱交換器７の使用によると、ホットガスも冷却用ガスと交互に流れるため、０℃近くの低温水等を供給したい場合でも、熱交換器７自体の凍結、損傷を未然に防止することができる構造となっている。
【００２０】
加えて、本実施の形態における凝縮器３には従来のクロスフィンコイル用と同等の空気通過断面積にあって略３分の１程度の厚さとなり、扁平管チュ−ブを用いて内容量を少なくしたオ−ルアルミニウム製のコンデンサを用いてあるため空気通過抵抗が小さく、フィンの目詰りもなく、高圧異常になりにくく、熱交換率に優れた小型、軽量のものとしている。
【００２１】
図２は前記した経路１３Ａで温度制御センサ−１８で液体温度を検出し、その温度を液体タンク１４の液体の設定温度に基づいて制御した時の液体の温度変化を示している。その範囲は被温度制御部１６を冷却した後に熱交換器７に流入した液体温度を示し、その温度は当然に設定温度よりも高くなる。
【００２２】
図２中のＹの範囲は経路１３Ａにおける液体の温度変化を示し、熱交換器７によって冷却、加熱の各モ−ドで熱交換される結果、オ−バシュ−トとアンダ−シュ−トが交互に繰り返され、設定温度に対し、大きく変動する。
【００２３】
また、Ｚの範囲はＹの範囲を通過した液体が液体タンク１４内に流入し、貯えられている液体と混合した状態の温度を示しており、液体タンク１４内の液体温度は設定温度に対してオ−バシュ−ト、アンダ−シュ−トが生じることなく設定温度に略一致するものとなる。
【００２４】
これは、経路１３Ａ、特にＯ近くの位置で液体の温度を検出し、その結果に基づいて冷凍サイクル１を冷却モ−ド、加熱モ−ドに切換えるのでＹの範囲でオ−バシュ−ト、アンダ−シュ−トを繰り返し、その高温と低温の液体が交互に液体タンク１４内の貯えられている液体に混入し、その液体タンク１４内の液体量が流入する液体に対して十分に量が多いことから、温度減衰効果を発揮して設定温度に限りなく近くなるのである。
【００２５】
上記の現象は以下に述べる計算式により確認できる。まず、下記の運転条件により、熱交換器７で熱交換し、液体タンク１４に流入する液体の温度変化を温度制御センサ−１８によって測定した結果を図３として示す。ここで、冷凍サイクル１の冷却能力を４５００ｋｃａｌ／Ｈｒ、循環ポンプ１５の吐出流量を２４Ｌ（リットル）／ｍｉｎ、熱交換器７の容量を０.２４Ｌ、液体タンク１４の容量を３０Ｌ、温度制御センサ−１８によって設定された被温度制御部１６の設定温度を２５℃、温度制御センサ−１８による上下限の出力温度（モ−ド切換え温度）は２５℃に対して±０.２５℃とした。
【００２６】
結果、図３に示すように温度制御センサ−１８が検出する液体温度が下限出力温度Ａに達し、ホットガス切換え弁１１が開いて加熱モ−ドとなっても液体温度はＢ点（２３℃）までアンダ−シュ−トする。
【００２７】
このＢ点から温度は上昇し、液体温度が上限出力温度Ｃ点に達して、ホットガス切換え弁１１が閉じ、冷却モ−ドとなっても液体温度はＤ点（２７℃）までオ−バシュ−トする。
【００２８】
ここで、液体温度が設定温度よりも低い低温時間ＴＬ、高い高温時間ＴＨは共に同じ５秒であった。ここに示す温度値は液体が流動することにより逐一変化するため平均値をとっている。オ−バシュ−ト、アンダ−シュ−トの平均値は±１℃である。
【００２９】
前記したＴＬ及びＴＨは各々５秒であるので、この間に液体タンク１４に流れ込む液体の流入量ＶＡは、ＶＡ＝２４Ｌ／ｍｉｎ×（５／６０）＝２Ｌとなる。液体タンク１４の容量は３０Ｌであるから、液体タンク１４に予め貯えられている液体の容量ＶＢは、ＶＢ＝３０−２＝２８Ｌとなる。これから、液体タンク１４内で混合される液体の容量ＶＭは、ＶＭ＝２８＋２＝３０Ｌとなる。
【００３０】
ＴＬにおける液体のアンダ−シュ−トの平均温度は−１℃であり、ＴＨにおけるオ−バシュ−トの平均温度は＋１℃であるから、液体の液体タンク１４に流入する平均温度ＴＡは（２５±１）℃となる。
【００３１】
次に、温度と容量とが異なる２つの液体が混合した時の温度を下記の計算方法により求める。ここで、ＱＭは混合後の液体の温度と混合前の液体タンク１４内の液体の温度差による熱量、ＴＭは混合後の液体の温度、ＶＭは混合後の液体タンク１４内の液体の容量、ＱＡは液体タンク１４に流入する液体Ａの温度とＴＭとの温度差によって算出される熱量、ＴＡは液体タンク１４に流入する液体の温度、ＶＡは液体タンク１４に流入する液体の容量、ＱＢは予め液体タンク１４内に貯えられた液体Ｂの温度とＴＭとの温度差によって算出される熱量、ＴＢは予め液体タンク１４に貯えられた液体Ｂの温度、ＶＢは同じく容量、Ｋは比重×比熱（ｋｃａｌ／℃Ｌ）、Ｌはリットルとする。
【００３２】
液体タンク内で混合された液体が到達する温度をＴＭとすると、この温度ＴＭとＴＡ、ＴＢとの温度差によって、熱量ＱＭ、ＱＡ、ＱＢは後述のように算出でき、（ＱＡ＋ＱＢ）／２＝ＱＭとなって、この式からＴＭを逆算できる。図４にこのＴＭをＱＭ、ＱＡ、ＱＢの各熱量から逆算する手順を示す。
【００３３】
一般的に、熱量ＱはΔＴ・Ｖ・Ｋで求められる。ΔＴは温度差、Ｖは液容量、Ｋは前記したように比重×比熱（ｋｃａｌ／℃Ｌ）である。
【００３４】
まず、液体タンク１４に流入する液体温度が液体タンク１４に予め貯えられた液体の温度より高い場合を考える。この時の液体タンク1４に流入する液体Ａの温度ＴＡとＴＭとの温度差によって算出される熱量ＱＡはΔＴＡ・ＶＡ・Ｋであるから、ＱＡは（ＴＡ−ＴＭ）ＶＡ・Ｋとなり、よってＱＡは
（２６−ＴＭ）２Ｌ・Ｋ（１式）となる。
【００３５】
また、予め液体タンク１４に貯えられた液体Ｂの温度ＴＢとＴＭとの温度差によって算出される熱量ＱＢはΔＴＢ・ＶＢ・Ｋであるから、ＱＢは（ＴＭ−ＴＢ）ＶＢ・Ｋとなり、よってＱＢは（ＴＭ−２５）２８Ｌ×Ｋ（２式）となる。混合後の液体タンク１４の容量ＶＭは前記したように２８Ｌ＋２Ｌ＝３０Ｌである。
【００３６】
混合後の液体温度と混合前の液体タンク１４内の液体との温度差による熱量ＱＭはΔＴＭ・ＶＭ・Ｋであるから、ＱＭは（ＴＭ−ＴＢ）ＶＭ・Ｋとなり、よってＱＭは（ＴＭ−２５）３０Ｌ・Ｋ（３式）となる。
【００３７】
１式〜３式によって、
ＱＡ＝（２６−ＴＭ）２Ｌ×Ｋ＝（５２−２ＴＭ）Ｋ（４式）
ＱＢ＝（ＴＭ−２５）２８Ｌ×Ｋ＝（２８ＴＭ−７００）Ｋ（５式）
ＱＭ＝（ＴＭ−２５）３０Ｌ×Ｋ＝（３０ＴＭ−７５０）Ｋ（６式）
となる。
【００３８】
（ＱＡ＋ＱＢ）／２＝ＱＭ（７式）であるから、この７式に式４〜６を代入すると、（５２−２ＴＭ＋２８ＴＭ−７００）／２＝３０ＴＭ−７５０（８式）となり、この８式からＴＭを求めるとＴＭは２５.０５８℃となる。従って液体タンク１４において混合した液体の温度は設定温度に対して５秒後には＋０.０５８℃の上昇に留まることが解る。
【００３９】
次いで、液体タンク１４内に流入する液体の温度が予め液体タンク１４に貯えられた液体の温度よりも低い時を考える。この場合も上述した高い時と同様に行える。
【００４０】
液体タンク１４に流入する液体Ａの温度とＴＭとの温度差によって算出される熱量ＱＡは（ＴＭ−２６）２Ｌ・Ｋ（９式）であり、予め液体タンク１４に貯えられた液体Ｂの温度とＴＭとの温度差によって算出される熱量ＱＢは（２５−ＴＭ）２８Ｌ・Ｋ（１０式）で、液体タンク１４で混合される液体の容量ＶＭは前記したように３０Ｌである。混合後の液体温度と混合前の液体タンク１４内の液体の温度差による熱量ＱＭは（２５−ＴＭ）３０Ｌ・Ｋ（１１式）となる。以上により実際に計算してみると、
ＱＡ＝（ＴＭ−２４）２Ｌ・Ｋ＝（２ＴＭ−４８）Ｋ（１２式）
ＱＢ＝（２５−ＴＭ）２８Ｌ・Ｋ＝（７００−２８ＴＭ）Ｋ（１３式）
ＱＭ＝（２５−ＴＭ）３０Ｌ・Ｋ＝（７５０−３０ＴＭ）Ｋ（１４式）
となる。
【００４１】
前記した７式に式１２〜１４を代入すると、
（２ＴＭ−４８＋７００−２８ＴＭ）／２＝７５０−３０ＴＭ（１５式）
となり、この式１５からＴＭを求めると、ＴＭ＝２４.９４１℃となる。従って、液体タンク１４に液体が流入し、混合された温度は５秒後には設定温度の２５℃に対して−０.０５９℃の降下で留まることが解る。
【００４２】
以上の計算によって、液体タンク１４に流入する液体の温度が設定値より高い５秒と低い５秒との合計１０秒の間に液体タンク１４から循環ポンプ１５によって吐出される液体温度を設定温度２５℃に対して＋０.０５８℃〜−０.０５９℃の範囲に制御できることが証明された。
【００４３】
この結果、被温度制御部１６の温度も液体タンク１４から供給される液体温度と同じ温度の精度によって制御することとなる。
【００４４】
本実施の形態に係る液体温度の制御方法及びその装置によると、経路１３Ａで温度制御センサ−１８によって液体の温度を検出して温度制御をすることとしたため、液体タンク１４に流入する液体の温度は設定温度に対してオ−バシュ−トとアンダ−シュ−トとを交互に繰り返す。しかし、熱交換器７で熱交換された液体が液体タンク１４に流入し、この液体タンク１４に予め貯えられた液体と混合することで、混合された後の液体温度は設定温度に極めて近い範囲に安定させることができる。
【００４５】
また、混合後の液体温度ＴＭを仮定して、ＱＡ、ＱＢ、ＱＭを求め、これらの関係を逆算してＴＭを求めることができる。ＴＭを設定温度に対して予め所定の範囲内に設定し、その設定温度に基づいて、前記式１〜式１４によって液体タンク１４の容量や循環ポンプ１５の吐出量等を設定すれば、実際に液体タンク１４で混合され吐出される液体の温度ＴＭを予め設定された温度に制御していくことも可能となる。これは、液体の設定温度に応じて装置を構成する機器の能力を設定できることを意味している。
【００４６】
さらに、図３として示す温度曲線にあってＣ点からＥ点の５秒間における冷却能力は、冷凍サイクルの冷却能力が４５００ｋｃａｌ／Ｈｒであることから、
４５００×（５／３６００）＝６.２５ｋｃａｌとなる。５秒間で熱交換器７を通過する液体流量は循環ポンプ１５の能力が２４Ｌ／ｍｉｎであることから
２４×（５／６０）＝２Ｌとなる。ここで熱量の計算式から冷却温度差ΔＴはＱ／Ｖ・Ｋ、即ち６.２６／２×１＝３.１２（℃）となり、つまり、５秒間に３.１２℃の冷却降温する能力となり、（Ｋ＝１ｋｃａｌ／℃・Ｌ＝水）の関係から５秒間でアンダ−シュ−トする温度２℃の図３の温度曲線に合致している。
【００４７】
図５と図６は被温度制御部１６の熱負荷が変動した場合の温度制御センサ−１８が検出する液体の温度曲線を示す。図５は図３の場合と比べ被温度制御部１６の熱負荷が減少した場合で、この場合ホットガス切換え弁１１が閉と開に切換わる周期が短くなる。また、図６は図３の場合に比べ被温度制御部１６の熱負荷が増大した場合で、この場合はホットガス切換え弁１１の切換わり周期が長くなる。
【００４８】
これは、被温度制御部１６の熱負荷が減少すると液体の設定温度に対するオ−バシュ−ト、アンダ−シュ−トはほとんど変化ないが、その変動サイクルが短くなり、熱負荷が増大すると液体のオ−バシュ−ト、アンダ−シュ−トは設定温度に対して小さくなり、その変動サイクルが長くなり、単一時間当たりの給熱量には全体的に変わらないことを意味する。従って、液体タンク１４で混合された液体温度ＴＭの算出も上記と同様に行うことができる。
【００４９】
本実施の形態に係る液体温度の制御方法及びその装置は上記のように構成されている。この実施の形態では流体として液体を用いて特に工作機械の発熱部を温度制御する事例を述べたが、これは流体として気体を用い、大型ＯＡ機器のＣＰＵ等を冷却、温度制御する場合等にも応用実施できるものである。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係る流体温度の制御方法及びその装置は上述のように構成され、作用する。熱交換器とタンクとを結ぶ経路にあって流体の温度を検出し、その検出温度によって冷凍サイクルのモ−ド切換えを行うようにしたため、熱交換器から流出した流体が設定温度に対するオ−バシュ−トとアンダ−シュ−トを交互に繰り返し、タンク内の流体と混合することとなり、上記説明した作用でタンク内の流体温度、強いてはタンクから送り出される流体の温度を設定値に極めて近く安定制御することができ、被温度制御部の温度制御を精度よく実行することができるものとなっている。さらに、冷凍サイクルの他に、加熱手段を別途に用いることも考えられるが、かかる場合は冷凍サイクル自体の頻繁な停止、再運転を要求されることとなり、冷凍サイクルに大きな負担をかけてしまうが、本発明は冷凍サイクルを連続運転することで目的を達成できるため、冷凍サイクルを損傷してしまう虞もないものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した流体温度の制御装置を示すブロック構成図である。
【図２】被温度制御部で熱交換した液体が熱交換器から流出した状態と、液体タンクに収容された液体と混合した状態における温度変化を示す説明図である。
【図３】液体が熱交換器から流出した時の温度変化曲線と冷凍サイクルとの関係を示す説明図である。
【図４】熱量計算から液体タンクに流入した液体が到達する温度を求める手順のフロ−チャ−トである。
【図５】被温度制御部の熱負荷が減少した時の温度曲線を示す説明図である。
【図６】被温度制御部の熱負荷が増加した時の温度曲線を示す説明図である。
【符号の説明】
１  冷凍サイクル
２  圧縮機
３  凝縮器
６  膨張弁
７  熱交換器
１１  ホットガス切換え弁
１２  制御装置（温度調節器）
１４  液体タンク
１５  循環ポンプ
１６  被温度制御部
１８  温度制御センサ−
【図１】
0003995915.tif 000002
【図２】
0003995915.tif 000003
【図３】
0003995915.tif 000004
【図４】
0003995915.tif 000005
【図５】
0003995915.tif 000006
【図６】
0003995915.tif 000007