(57)【要約】【課題】  液面が上限側液面レベルを超えないように制御する場合でも、比較的簡易な構成により低コストに実現し、省エネルギ性にも寄与する。資材の無駄を回避して全体のコストダウンに寄与するとともに、冷却効率の向上及び冷却温度の安定化を図る。【解決手段】  冷却液タンクＴｍを冷却回路１１…の数に応じた複数の冷却液タンク装置Ｔ…により構成するとともに、各冷却液タンク装置Ｔ…は、密閉構造に構成したタンク本体２…を備え、このタンク本体２…に、当該タンク本体２…内の冷却液Ｗ…の液面Ｗｆ…に対して上方から臨み、かつ下端口３ｄ…の高さを上限側液面レベルＬｗｕ…に対応させて設定した吸排気管３…と、この吸排気管３…の上端口３ｕ…に接続した吸排気弁４…を付設して構成し、各冷却液タンク装置Ｔ…を、複数系統の冷却回路１１…にそれぞれ設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液の流入口と流出口を有し、内部に所定量の冷却液を収容するタンク本体を備える冷却液タンク装置において、前記タンク本体を密閉構造に構成するとともに、このタンク本体に、当該タンク本体内の冷却液の液面に対して上方から臨み、かつ下端口の高さを上限側液面レベルに対応させて設定した吸排気管と、この吸排気管の上端口に連通する吸排気弁を付設してなることを特徴とする冷却液タンク装置。
【請求項２】
前記タンク本体には、当該タンク本体の内圧が設定圧以上のときに内部の冷却液を外部に排出するリリーフ弁を付設することを特徴とする請求項１記載の冷却液タンク装置。
【請求項３】
前記吸排気管は、少なくとも下端口の高さを調整可能に構成することを特徴とする請求項１記載の冷却液タンク装置。
【請求項４】
冷却液タンクに収容した冷却液を所定の被冷却部に循環させて冷却を行う複数系統の冷却回路を備える冷却システムにおいて、前記冷却液タンクを前記冷却回路の数に応じた複数の冷却液タンク装置により構成するとともに、各冷却液タンク装置は、密閉構造に構成したタンク本体を備え、このタンク本体に、当該タンク本体内の冷却液の液面に対して上方から臨み、かつ下端口の高さを上限側液面レベルに対応させて設定した吸排気管と、この吸排気管の上端口に連通する吸排気弁を付設して構成し、各冷却液タンク装置を、前記複数系統の冷却回路にそれぞれ設けるとともに、各冷却回路から冷却液が供給される供給路及び各冷却回路に冷却液が戻される戻り路をそれぞれ合流させて前記被冷却部に接続してなることを特徴とする冷却システム。
【請求項５】
前記タンク本体には、当該タンク本体の内圧が設定圧以上のときに内部の冷却液を外部に排出するリリーフ弁を付設することを特徴とする請求項４記載の冷却システム。
【請求項６】
前記タンク本体に給液可能な給液手段と、このタンク本体内の冷却液の液面が適正レベル以下のときに検出状態となる液面検出部（第一液面検出部）と、この第一液面検出部の検出状態により前記給液手段による給液を行い、かつ前記第一液面検出部の非検出状態により前記給液を停止する制御手段（第一制御手段）とを備えることを特徴とする請求項４又は５記載の冷却システム。
【請求項７】
前記タンク本体内の冷却液の下限側液面レベル以下のときに検出状態となる第二液面検出部と、この第二液面検出部の検出状態により運転を停止し、かつ第二液面検出部の非検出状態により運転を許容する第二制御手段とを備えることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の冷却システム。
【請求項８】
前記供給路には、逆流防止弁を接続してなることを特徴とする請求項４記載の冷却システム。
【請求項９】
前記複数系統の冷却回路には、少なくとも一系統の予備の冷却回路を含むことを特徴とする請求項４記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に所定量の冷却液を収容するタンク本体を備える冷却液タンク装置及びこの冷却液タンク装置を利用した冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数系統の冷却回路により冷却した冷却液を所定の被冷却部に循環させて当該被冷却部の冷却を行う冷却システムは、例えば、特許文献１及び２等で知られている。この種の冷却システムは、複数系統の冷却回路を備えるため、被冷却部において要求される冷却性能や冷却精度に対応して各冷却回路を使い分けることができる。例えば、特許文献１の場合には複数系統の冷却回路を使い分けることにより冷却精度を高めているとともに、特許文献２の場合には複数系統の冷却回路を故障対策に利用している。また、冷却能力の小さい冷却回路であっても複数系統の冷却回路を同時に使用することにより実質的な冷却能力を大きくできるため、大きさの異なる各種の被冷却部に対して柔軟に対応させることができる。
【０００３】
ところで、複数系統の冷却回路を備えるこの種の冷却システムでは、特許文献１及び２をはじめ、通常、冷却液を収容する一つの冷却液タンクに対して複数系統の冷却回路を接続している。即ち、図９に示す冷却システム１００のように、共有する冷却液タンク１０２に複数系統の冷却回路１０１…を接続し、冷却液タンク１０２に収容した冷却液Ｗを各冷却回路１０１…により冷却するとともに、冷却液タンク１０２に別途接続した送液ポンプ１０３ｐを含む循環回路１０３を使用して被冷却部１１０に冷却液タンク１０２内の冷却液Ｗを循環させていた。
【特許文献１】特開平５−１２６４１８号
【特許文献２】特開平８−２１９６１５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の冷却システムは、次のような問題点があった。
【０００５】
第一に、複数系統の冷却回路に対して共有の冷却液タンクを使用するため、冷却システムの変更を容易に行うことができない。例えば、設置されている二系統の冷却回路を三系統の冷却回路にアップグレードする場合、二系統で使用していた冷却液タンクは使用できなくなるため、新たに設計した冷却液タンクを用意する必要があり、資材の無駄やコストアップを招く。
【０００６】
第二に、各冷却回路毎の冷却にバラツキを生じやすい。即ち、冷却液タンク内における冷却液の温度を完全に均一化できないため、冷却負荷が特定の冷却回路に片寄るなどの不具合を招きやすい。したがって、冷却効率の低下や冷却液全体の冷却温度の不安定化を生じやすいとともに、冷却システム全体における耐久性の低下要因にもなる。
【０００７】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した冷却液タンク装置及び冷却システムの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る冷却液タンク装置Ｔは、上述した課題を解決するため、冷却液Ｗの流入口２ｉと流出口２ｅを有し、内部に所定量の冷却液Ｗを収容するタンク本体２を備える冷却液タンク装置であって、タンク本体２を密閉構造に構成するとともに、このタンク本体２に、当該タンク本体２内の冷却液Ｗの液面Ｗｆに対して上方から臨み、かつ下端口３ｄの高さＨを上限側液面レベルＬｗｕに対応させて設定した吸排気管３と、この吸排気管３の上端口３ｕに接続した吸排気弁４を付設してなることを特徴とする。
【０００９】
この場合、発明の好適な態様により、タンク本体２には、当該タンク本体２の内圧が設定圧Ｐｓ以上のときに内部の冷却液Ｗを外部に排出するリリーフ弁５を付設することができる。また、吸排気管３は、少なくとも下端口３ｄの高さを調整可能に構成することができる。
【００１０】
一方、本発明に係る冷却システム１は、上述した課題を解決するため、冷却液タンクＴｍ（Ｔ…）に収容した冷却液Ｗを所定の被冷却部Ｍに循環させて冷却を行う複数系統の冷却回路１１…を備える冷却システムであって、冷却液タンクＴｍを冷却回路１１…の数に応じた複数の冷却液タンク装置Ｔ…により構成するとともに、各冷却液タンク装置Ｔ…は、密閉構造に構成したタンク本体２…を備え、このタンク本体２…に、当該タンク本体２…内の冷却液Ｗ…の液面Ｗｆ…に対して上方から臨み、かつ下端口３ｄ…の高さを上限側液面レベルＬｗｕ…に対応させて設定した吸排気管３…と、この吸排気管３…の上端口３ｕ…に接続した吸排気弁４…を付設して構成し、各冷却液タンク装置Ｔ…を、複数系統の冷却回路１１…にそれぞれ設けるとともに、各冷却回路１１…から冷却液Ｗ…が供給される供給路１２ｓ…及び各冷却回路１１…に冷却液Ｗ…が戻される戻り路１２ｒ…をそれぞれ合流させて被冷却部Ｍに接続してなることを特徴とする。
【００１１】
この場合、発明の好適な態様により、タンク本体２には、当該タンク本体２の内圧が設定圧Ｐｓ以上のときに内部の冷却液Ｗを外部に排出するリリーフ弁５を付設することができる。また、冷却システム１には、タンク本体２に給液可能な給液手段６と、このタンク本体２内の冷却液Ｗの液面Ｗｆが適正レベルＬｗｓ以下のときに検出状態となる液面検出部（第一液面検出部）７と、この第一液面検出部７の検出状態により給液手段６による給液を行い、かつ第一液面検出部７の非検出状態により給液を停止する制御手段（第一制御手段）８とを設けることができるとともに、さらに、タンク本体２内の冷却液Ｗの下限側液面レベルＬｗｄ以下のときに検出状態となる第二液面検出部１３と、この第二液面検出部１３の検出状態により運転を停止し、かつ第二液面検出部１３の非検出状態により運転を許容する第二制御手段１４とを設けることができる。なお、各供給路１２ｓ…には逆流防止弁１５…を接続することが望ましい。他方、複数系統の冷却回路１１…には、少なくとも一系統の予備の冷却回路１１（１１ｓ）を含ませることができる。
【発明の効果】
【００１２】
このような構成を有する本発明に係る冷却液タンク装置Ｔ及び冷却システム１によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１３】
（１）  冷却液タンク装置Ｔは、タンク本体２を密閉構造に構成するとともに、このタンク本体２に、当該タンク本体２内の冷却液Ｗの液面Ｗｆに対して上方から臨み、かつ下端口３ｄの高さＨを上限側液面レベルＬｗｕに対応させて設定した吸排気管３と、この吸排気管３の上端口３ｕに連通する吸排気弁４を備えるため、液面Ｗｆが上限側液面レベルＬｗｕを超えないように制御する場合であっても、比較的簡易な構成により低コストに実現できる。即ち、通常、液面Ｗｆが上限側液面レベルＬｗｕを超えないように制御する場合、液面Ｗｆの高さをセンサにより検出し、フィードバック系制御回路により給液又は止液を行う等の制御手法を採用するが、本発明に係る冷却液タンク装置Ｔは、このような制御回路を不要にできる。また、電源が不要なため、省エネルギ性にも寄与できる。
【００１４】
（２）  冷却システム１は、冷却液タンクＴｍを冷却回路１１…の数に応じた複数の冷却液タンク装置Ｔ…により構成するとともに、各冷却液タンク装置Ｔ…は、密閉構造に構成したタンク本体２…を備え、各冷却液タンク装置Ｔ…を、複数系統の冷却回路１１…にそれぞれ設けるとともに、各冷却回路１１…から冷却液Ｗ…が供給される供給路１２ｓ…及び各冷却回路１１…に冷却液Ｗ…が戻される戻り路１２ｒ…をそれぞれ合流させて被冷却部Ｍに接続するため、冷却システム１の能力を変更するような場合であっても容易に対応することができる。特に、旧冷却液タンクが不要になったり、新たに設計した冷却液タンクを用意する必要がなくなるため、資材の無駄を回避できるとともに、全体のコストダウンにも寄与できる。
【００１５】
（３）  各冷却回路１１…毎に冷却した冷却液Ｗ…を供給できるため、各冷却回路１１…毎の冷却（冷却負荷）のバラツキ（片寄り）を抑制できる。したがって、冷却システム１全体における冷却効率の向上及び冷却温度の安定化を図れるとともに、冷却システム１の耐久性向上にも寄与できる。
【００１６】
（４）  好適な態様により、タンク本体２に、当該タンク本体２の内圧が設定圧Ｐｓ以上のときに内部の冷却液Ｗを外部に排出するリリーフ弁５を付設すれば、万が一、故障等によりタンク本体２の内圧が過圧状態になっても、冷却液Ｗはリリーフ弁５を通して外部に排出されるため、過圧による周辺機器等に対する悪影響を回避することができる。
【００１７】
（５）  好適な態様により、吸排気管３における少なくとも下端口３ｄの高さを調整可能に構成すれば、冷却液Ｗに対する上限側液面レベルＬｗｕの大きさを容易に調整（設定）することができる。
【００１８】
（６）  好適な態様により、タンク本体２に給液可能な給液手段６と、このタンク本体２内の冷却液Ｗの液面Ｗｆが適正レベルＬｗｓ以下のときに検出状態となる第一液面検出部７と、この第一液面検出部７の検出状態により給液手段６による給液を行い、かつ第一液面検出部７の非検出状態により給液を停止する制御手段８とを設ければ、使用によりタンク本体２内の冷却液Ｗが減少した場合であっても、常に冷却液Ｗの液面Ｗｆを適正レベルＬｗｓに維持することができる。
【００１９】
（７）  好適な態様により、タンク本体２内の冷却液Ｗの下限側液面レベルＬｗｄ以下のときに検出状態となる第二液面検出部１３と、この第二液面検出部１３の検出状態により運転を停止し、かつ第二液面検出部１３の非検出状態により運転を許容する第二制御手段１４とを設ければ、下限側液面レベルＬｗｄに満たない過少の冷却液Ｗで運転が行われる不具合を回避することができる。
【００２０】
（８）  好適な態様により、各供給路１２ｓ…に、逆流防止弁１５…を接続すれば、複数系統の冷却回路１１…の供給路１２ｓ…を合流させた場合であっても、供給路１２ｓ…側への逆流が阻止されるため、各冷却回路１１…間の干渉を防止できる。
【００２１】
（９）  好適な態様により、複数系統の冷却回路１１…に、少なくとも一系統の予備の冷却回路１１（１１ｓ）を含ませれば、例えば、使用中に任意の冷却回路１１が故障しても速やかに予備の冷却回路１１ｓに切換えることができるため、無用な運転休止期間を排除できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００２３】
まず、本実施形態に係る冷却液タンク装置Ｔを含む冷却システム１の構成について、図１〜図４及び図６を参照して説明する。
【００２４】
冷却システム１は、図１に示すように、三系統の冷却回路１１，１１，１１を備える。各冷却回路１１…は、それぞれ独立したユニットとして構成する。したがって、例示は三系統の冷却回路１１…により構成するが、基本的には任意の数量を組合わせることができる。各冷却回路１１…は、外部に冷却液Ｗ…を供給する供給路１２ｓ，１２ｓ，１２ｓ及び外部から冷却液Ｗ…が戻される戻り路１２ｒ，１２ｒ，１２ｒを有するため、各供給路１２ｓ…は合流させて被冷却部Ｍの流入ポートに接続するとともに、各戻り路１２ｒ…は合流させて被冷却部Ｍの流出ポートに接続する。なお、被冷却部Ｍは、冷却システム１により冷却される電気機器や工作機械等である。したがって、冷却システム１から供給される冷却液Ｗは、被冷却部Ｍの内部を通過して熱交換され、熱交換された冷却液Ｗは再び冷却システム１に戻される。
【００２５】
この種の冷却システムは、被冷却部Ｍに対して所要量の冷却液Ｗを循環させる必要があるため、被冷却部Ｍに対応した容量の冷却液Ｗを収容できる冷却液タンクＴｍが必要となる。本実施形態に係る冷却システム１では、冷却液タンクＴｍを冷却回路１１…の数に応じた三つの冷却液タンク装置Ｔ…により構成し、各冷却液タンク装置Ｔ…はそれぞれ冷却回路１１…に内蔵させている。
【００２６】
冷却液タンク装置Ｔの具体的な構成を図２〜図４に示す。冷却液タンク装置Ｔは、内部に所定量の冷却液Ｗを収容できるタンク本体２を備える。タンク本体２は、ステンレス材等の硬質素材により密閉構造に構成し、容積は冷却回路１１の冷却能力に応じて選定できる。また、タンク本体２の側面部には冷却液Ｗの流入口２ｉと流出口２ｅを有するとともに、底面部にはドレン管２１を有する。なお、２２…はタンク本体２の底面部に設けた複数（例示は四つ）の脚部を示す。
【００２７】
一方、タンク本体２の上面部には吸排気ユニット２３を付設する。この場合、タンク本体２の上面部にソケット２５を設け、このソケット２５に対して吸排気ユニット２３を着脱可能に構成する。ソケット２５を設けるに際しては、タンク本体２の上面部に取付孔２４を形成し、この取付孔２４に、内周面に雌ネジ部２５ｎを有する筒形のソケット２５の中間部を固定する。この際、図３に示すように、ソケット２５の外周面とタンク本体２間は、溶接等により固定して気密性（密閉性）を確保する。他方、吸排気ユニット２３は、四方向（上下左右）に接続口２６ｕ，２６ｄ，２６ｐ，２６ｑを有する継手部２６を備える。継手部２６は、下側の接続口２６ｄに固着した筒形のカプラ２７を有する。カプラ２７は、外周面の中間位置に大径のフランジ部２７ｆを一体に有し、カプラ２７の上部を接続口２６ｄに挿入した際は、フランジ部２７ｆの上端面と接続口２６ｄが当接する。そして、カプラ２７の下部は、外周面に雄ネジ部２８ｓを有する着脱部２８となり、この着脱部２８の雄ネジ部２８ｓがソケット２５の雌ネジ部２５ｎに螺合する。また、カプラ２７の内部には、吸排気管３の上端を固定し、この吸排気管３の下端側はカプラ２７から下方に突出させる。
【００２８】
したがって、着脱部２８をソケット２５に取付ける際は、図３に示すように、着脱部２８にＯリング２９を装着し、着脱部２８の雄ネジ部２８ｓをソケット２５の雌ネジ部２５ｎに螺着する。これにより、ソケット２５に継手部２６を取付けることができるとともに、ソケット２５の上端面とフランジ部２７ｆの下端面間にＯリング２９が介在し、ソケット２５と継手部２６間の気密性が確保される。そして、着脱部２８をソケット２５に取付けた際には、図４に示すように、吸排気管３の下端口３ｄがタンク本体２の内部に収容された冷却液Ｗの液面Ｗｆに対して上方から臨むため、この際の下端口３ｄの高さＨを上限側液面レベルＬｗｕに対応させて設定する。
【００２９】
一方、図２に示すように、継手部２６の上側の接続口２６ｕには吸排気弁４を接続するとともに、右側の接続口２６ｐにはＬ形エルボ３２を介してリリーフ弁５を接続し、さらに、左側の接続口２６ｑにはＬ形エルボ３３を介して圧力ゲージ３４を接続する。この場合、吸排気弁４は、吸排気弁本体３１と吸排気口３１ｅを有し、タンク本体２の内圧が負圧のときは、外部から吸気するとともに、タンク本体２の内圧が正圧のときは、外部に排気し、かつ冷却液Ｗが進入した際は排液を止める逆止弁機能を備える。リリーフ弁５は、タンク本体２の内圧が設定圧Ｐｓ以上のときに内部の冷却液Ｗを排液口５ｅ（排液チューブ５ｅｔ）を通して外部に排出するリリーフ機能を備える。なお、設定圧Ｐｓとしては、例えば、０．２〔ＭＰａ〕前後に設定できる。
【００３０】
さらに、タンク本体２の上面部には液面検出器３５を付設する。この液面検出器３５は、図４に示すように、上端をタンク本体２の上面部に固定した支持シャフト３６を備え、この支持シャフト３６は鉛直方向下方に突出させる。そして、支持シャフト３６の上側にフロートスイッチを用いた第一液面検出部７を設けるとともに、支持シャフト３６の下側にフロートスイッチを用いた第二液面検出部１３を設ける。この場合、第一液面検出部７は、タンク本体２内の冷却液Ｗの液面Ｗｆが適正レベルＬｗｓか否かを検出する機能を備え、液面Ｗｆが適正レベルＬｗｓ以下のときはＯＦＦ（検出状態）となり、液面Ｗｆが適正レベルＬｗｓを超えたときはＯＮ（非検出状態）となる。また、第二液面検出部１３は、タンク本体２内の冷却液Ｗの液面Ｗｆが下限側液面レベルＬｗｄか否かを検出する機能を備え、下限側液面レベルＬｗｄ以下のときはＯＦＦ（検出状態）となり、液面Ｗｆが下限側液面レベルＬｗｄを超えたときはＯＮ（非検出状態）となる。その他、３８はタンク本体２に付設した液面計（図１）を示す。
【００３１】
他方、図６は一つの冷却回路１１の具体的な構成を示す。冷却液タンク装置Ｔ（タンク本体２）の流出口２ｅには供給路１２ｓの上流端を接続するとともに、流入口２ｉには戻り路１２ｒの下流端を接続する。また、供給路１２ｓの中途には、タンク本体２側から、送液ポンプ４１，冷却部４２，手動バルブ４３，逆流防止弁１５を順次接続する。この場合、冷却部４２は、熱交換器４２ｍ及び冷凍サイクル４２ｃを備え、熱交換器４２ｍの一次側を冷凍サイクル４２ｃに接続するとともに、熱交換器４２ｍの二次側を供給路１２ｓに接続する。なお、４４ｆ及び４４ｒは、熱交換器４２ｍの流入側及び流出側の供給路１２ｓに接続した液圧計を示す。さらに、戻り路１２ｒの中途には、タンク本体２側から、手動バルブ４５，流量計４６を順次接続する。なお、４７は熱交換器４２ｍの流出側と上述した流入口２ｉ間に接続した手動バルブ、４８は手動バルブ４３の流出側と手動バルブ４５の流入側間に接続し、液圧が設定値以上になったなら冷却液Ｗをバイパスさせる調圧弁をそれぞれ示す。
【００３２】
一方、図２に示すように、タンク本体２の上面部には給液口５２を設ける。この給液口５２は給液配管５３を介して給液部５４に接続するとともに、給液配管５３の中途には、開閉弁（電磁弁）５５を接続する。この給液配管５３と給液部５４は、タンク本体２に給液可能な給液手段６を構成する。また、５６は制御回路であり、この制御回路５６の入力側には、前述した第一液面検出部７（フロースイッチ）を接続するとともに、制御回路５６の出力側は開閉弁５５に接続する。この開閉弁５５と制御回路５６は制御手段８を構成する。これにより、タンク本体２内の冷却液Ｗの液面Ｗｆが適正レベルＬｗｓ以下になれば、第一液面検出部７が検出状態となり、制御回路５６が開閉弁５５を開側に制御するため、給液手段６による給液が行われる。他方、タンク本体２内の冷却液Ｗの液面Ｗｆが適正レベルＬｗｓを超えれば、第一液面検出部７は非検出状態となり、制御回路５６が開閉弁５５を閉側に制御するため、給液手段６による給液が停止する。このように構成する制御系は、後述するコントローラ６１を介することなく行われるため、制御系のシンプル化及び低コスト化に寄与できる。
【００３３】
さらに、６１は冷却システム１の全体の制御を司るコントローラであり、上述した送液ポンプ４１及び冷凍サイクル４２ｃを接続するとともに、第二液面検出部１３（フロースイッチ）を接続する。したがって、コントローラ６１は第二制御手段１４も構成しており、タンク本体２内の冷却液Ｗが減少し、下限側液面レベルＬｗｄ以下になれば、第二液面検出部１３が検出状態となり、コントローラ６１は運転を停止させる制御を行うとともに、タンク本体２内の冷却液Ｗが増加し、下限側液面レベルＬｗｄを超えれば、第二液面検出部１３が非検出状態となり、コントローラ６１は運転を許容する制御を行う。
【００３４】
以上、一つの冷却回路１１について説明したが、他の冷却回路１１…も同様に構成する。そして、各冷却回路１１…における逆流防止弁１５…の下流側（被冷却部Ｍ側）は合流させて被冷却部Ｍに接続するとともに、各戻り路１２ｒ…も合流させて被冷却部Ｍに接続する。また、各開閉弁５５…の上流側も合流させて給液部５４に接続する。
【００３５】
次に、本実施形態に係る冷却液タンク装置Ｔの動作（機能）を含む冷却システム１の動作について、図１〜図７を参照して説明する。
【００３６】
まず、通常の基本的な冷却動作について説明する。任意の冷却回路１１では、図２に示す送液ポンプ４１が作動することにより、タンク本体２に収容された冷却液Ｗが供給路１２ｓを矢印Ｆｓ方向に送液される。この際、冷却液Ｗは冷却部４２により目標温度に冷却される。即ち、冷凍サイクル４２ｃにより冷却された冷媒と冷却液Ｗが熱交換器４２ｍ内で熱交換される。そして、供給路１２ｓを送液された冷却液Ｗは、他の冷却回路１１，１１の供給路１２ｓ，１２ｓを送られた冷却液Ｗと合流した後、被冷却部Ｍに供給される。この場合、各供給路１２ｓ…には、逆流防止弁１５…がそれぞれ接続されているため、三つの供給路１２ｓ…を合流させた場合であっても、供給路１２ｓ…側への逆流が阻止され、各冷却回路１１…間の干渉が防止される。一方、被冷却部Ｍに供給された冷却液Ｗは、被冷却部Ｍの内部を通過して熱交換され、熱交換された冷却液Ｗは、戻り路１２ｒに送り出される。そして、戻り路１２ｒを矢印Ｆｒ方向に送液されてタンク本体２に戻される基本的な冷却動作が行われる。
【００３７】
ところで、三系統の冷却回路１１…を、上述した基本的な冷却動作の状態で継続させた場合、次のような問題を生じる。即ち、三系統の冷却回路１１…は全く同じ状態で接続されているわけではないため、例えば、任意の冷却回路１１の戻り路１２ｒが他の冷却回路１１…の戻り路１２ｒ…よりも短いなどにより、相対的に液流に対する抵抗が小さい場合、タンク本体２に戻される冷却液Ｗの流量が相対的に多くなる。この結果、時間の経過と共に、タンク本体２内の冷却液Ｗが増加（又は減少）する問題を生じる。このため、本実施形態に係る冷却システム１では各冷却回路１１…に備える冷却液タンク装置Ｔ…により当該問題を解決している。
【００３８】
以下、冷却液タンク装置Ｔ…の機能（動作）について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３９】
冷却動作時には、液面検出器３５の第一液面検出部７により、冷却液Ｗの液面Ｗｆに対する監視が行われる（ステップＳ１）。図４中、Ｌｗｓが適正レベルを示している。第一液面検出部７（フロートスイッチ）は、液面Ｗｆが適正レベルＬｗｓを超えている場合にはＯＮ（非検出状態）となる。したがって、タンク本体２内には十分な量の冷却液Ｗが確保されているため、制御回路５６は開閉弁（電磁弁）５５を閉側に制御する。一方、何らかの原因によりタンク本体２内の冷却液Ｗが減少し、液面Ｗｆが適正レベルＬｗｓ以下になった場合を想定する。この場合、第一液面検出部７はＯＦＦ（検出状態）となる（ステップＳ２，Ｓ３）。これにより、第一液面検出部７が検出状態になるため、制御回路５６は開閉弁（電磁弁）５５を開側に制御する（ステップＳ４）。この結果、給液部５４から給液配管５３及び開閉弁５５を通って冷却液Ｗがタンク本体２に供給される。これにより、タンク本体２内の液面Ｗｆが上昇し、液面Ｗｆが適正レベルＬｗｓを超えれば、第一液面検出部７は非検出状態となる（ステップＳ５）。第一液面検出部７が非検出状態になることにより、制御回路５６は開閉弁５５を閉側に制御する（ステップＳ６）。即ち、給液部５４からタンク本体２への冷却液Ｗの供給を停止し、冷却液Ｗの液面Ｗｆが適正レベルＬｗｓを超えた状態に復帰する。冷却液タンク装置Ｔは、このような機能を備えるため、使用によりタンク本体２内の冷却液Ｗが減少したような場合であっても、常に冷却液Ｗの液面Ｗｆを適正レベルＬｗｓに維持できる。
【００４０】
一方、何らかの原因によりタンク本体２内の冷却液Ｗが増加し、液面Ｗｆが上昇した場合を想定する（ステップＳ７）。液面Ｗｆの上昇により密閉構造のタンク本体２内の空気は吸排気弁４を通して外部に排気される（ステップＳ８）。そして、液面Ｗｆが図４に示す上限側液面レベルＬｗｕに達すれば、液面Ｗｆの上昇が停止する（ステップＳ９，Ｓ１０）。即ち、上限側液面レベルＬｗｕでは、吸排気管３の下端口３ｄが冷却液Ｗの液面Ｗｆから若干浸かった状態になるため、冷却液Ｗが吸排気管３の内部に入り込む。この結果、吸排気弁４の逆止弁機能により吸排気弁４からの排液が止められる。したがって、タンク本体２内の冷却液Ｗが増加した場合であっても、液面Ｗｆは上限側液面レベルＬｗｕに規制されることになる。
【００４１】
他方、異常発生、例えば、タンク本体２の流出口２ｅに物が詰まる等の異常が発生し、タンク本体２内の冷却液Ｗが異常に増加した場合には、タンク本体２の内圧が上昇する。タンク本体２の内圧が上昇し、内圧がリリーフ弁５に設定した設定圧Ｐｓ以上になれば、リリーフ弁５が開側に切換わり、リリーフ弁５を通して排液が行われる（ステップＳ１１〜Ｓ１４）。このようなリリーフ弁５を付設すれば、万が一、故障等によりタンク本体２の内圧が過圧状態になっても、冷却液Ｗはリリーフ弁５を通して外部に排出されるため、過圧による周辺機器等に対する悪影響を回避することができる。運転中、タンク本体２の内部における冷却液Ｗの液面Ｗｆに対しては以上の制御が継続的に行われる（ステップＳ１５）。
【００４２】
なお、本実施形態に係る冷却システム１では、タンク本体２内の冷却液Ｗの下限側液面レベルＬｗｄ以下を検出する第二液面検出部１３を備えている。したがって、運転中に何らかの原因によりタンク本体２の冷却液Ｗが減少し、下限側液面レベルＬｗｄ以下になれば、冷却システム１の運転は自動で停止する。即ち、冷却液Ｗが減少し、液面Ｗｆが下限側液面レベルＬｗｄ以下になれば、第二液面検出部１３がＯＦＦ（検出状態）となり、コントローラ６１は冷却システム１の運転を停止する制御を行う。したがって、冷却液Ｗが増加し、液面Ｗｆが下限側液面レベルＬｗｄを超えれば、第二液面検出部１３はＯＮ（非検出状態）となるため、運転は許容される。このような制御を行うことにより、下限側液面レベルＬｗｄに満たない過少の冷却液Ｗで運転が行われる不具合を回避することができる。
【００４３】
よって、本実施形態に係る冷却液タンク装置Ｔによれば、タンク本体２を密閉構造に構成するとともに、このタンク本体２に、当該タンク本体２内の冷却液Ｗの液面Ｗｆに対して上方から臨み、かつ下端口３ｄの高さＨを上限側液面レベルＬｗｕに対応させて設定した吸排気管３と、この吸排気管３の上端口３ｕに連通する吸排気弁４を設けたため、液面Ｗｆが上限側液面レベルＬｗｕを超えないように制御する場合であっても、比較的簡易な構成により低コストに実現できる。即ち、通常、液面Ｗｆが上限側液面レベルＬｗｕを超えないように制御する場合、液面Ｗｆの高さをセンサにより検出し、フィードバック系制御回路により給液又は止液を行う等の制御手法を採用するが、本発明に係る冷却液タンク装置Ｔは、このような制御回路を不要にできる。また、電源が不要なため、省エネルギ性にも寄与できる。
【００４４】
他方、本実施形態に係る冷却システム１によれば、冷却液タンクＴｍを冷却回路１１…の数に応じた複数の冷却液タンク装置Ｔ…により構成するとともに、各冷却液タンク装置Ｔ…は、密閉構造に構成したタンク本体２…を備え、各冷却液タンク装置Ｔ…を、複数系統の冷却回路１１…にそれぞれ設けるとともに、各冷却回路１１…から冷却液Ｗ…が供給される供給路１２ｓ…及び各冷却回路１１…に冷却液Ｗ…が戻される戻り路１２ｒ…をそれぞれ合流させて被冷却部Ｍに接続するため、冷却システム１の能力を変更するような場合であっても容易に対応することができる。特に、旧冷却液タンクが不要になったり、新たに設計した冷却液タンクを用意する必要がなくなるため、資材の無駄を回避できるとともに、全体のコストダウンにも寄与できる。また、各冷却回路１１…毎に冷却した冷却液Ｗ…を供給できるため、各冷却回路１１…毎の冷却（冷却負荷）のバラツキ（片寄り）を抑制できる。したがって、冷却システム１全体における冷却効率の向上及び冷却温度の安定化を図れるとともに、冷却システム１の耐久性向上にも寄与できる。
【００４５】
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような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，数値，手法等において、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。
【００４６】
例えば、上述した実施形態では、タンク本体２に取付けたソケット２５に、吸排気管３，吸排気弁４，リリーフ弁５及び圧力ゲージ３４を一体に備える吸排気ユニット２３の継手部２６を着脱できるように構成したが、図５に示すように、吸排気管３を有する吸排気弁４，吸排気管３と同様に構成した通水管を有するリリーフ弁５，圧力ゲージ３４をそれぞれ個別に独立した形態により設けてもよい。
【００４７】
また、タンク本体２に取付けたソケット２５に、吸排気管３を有する継手部２６を着脱可能に構成すれば、継手部２６を他の継手部に交換することにより、吸排気管３の位置、即ち、下端口３ｄの高さＨを調整（変更）することもできる。勿論、吸排気管３自体を伸縮式に構成することにより下端口３ｄの高さＨを調整（変更）することもできる。このように、吸排気管３を、少なくとも下端口３ｄの高さを調整可能に構成すれば、冷却液Ｗに対する上限側液面レベルＬｗｕの大きさを容易に調整（設定）できる利点がある。
【００４８】
さらに、図８に示すように、複数系統の冷却回路１１…に、少なくとも一系統の予備の冷却回路１１（１１ｓ）を含ませてもよい。図８に例示する冷却システム１は、四系統の冷却回路１１…を備え、通常時には、三系統の冷却回路１１…を使用し、残りの冷却回路１１（１１ｓ）は予備となるように構成したものである。したがって、この場合には、予備の冷却回路１１ｓにおける手動バルブ４３及び４５を閉側に切換えればよい。そして、使用中に任意の冷却回路１１が故障した場合には、故障した冷却回路１１の手動バルブ４３及び４５を閉側に切換え、予備の冷却回路１１ｓの手動バルブ４３及び４５を開側に切換えればよい。このような構成を採用することにより、例えば、使用中に任意の冷却回路１１が故障しても速やかに予備の冷却回路１１ｓに切換えることができるため、無用な運転休止期間を排除できる。
【００４９】
なお、図５及び図８において、図１〜図４と同一部分には同一符号を付してその構成を明確にした。さらに、本発明に係る冷却システム１（冷却液タンク装置Ｔ）は、電気機器や工作機械等の冷却対象をはじめ、冷却液Ｗにより同様に冷却を行うことができる他の各種の冷却対象（被冷却部Ｍ）に利用できる。また、冷却液Ｗには、冷却水をはじめ、不凍液や各種溶剤など、各種冷却液が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る冷却システムの全体回路図、
【図２】本発明の最良の実施形態に係る冷却液タンク装置の外観構成図、
【図３】同冷却液タンク装置に取付けた吸排気ユニットの継手部付近を抽出して示す一部断面構成図、
【図４】同冷却液タンク装置に取付けた吸排気ユニット及び液面検出器を明示する原理構成図、
【図５】同冷却液タンク装置の変更実施形態を示す外観構成図、
【図６】同冷却システムにおける冷却回路の詳細回路図、
【図７】同冷却システムにおける主に冷却液タンク装置の機能（動作）を説明するためのフローチャート、
【図８】同冷却システムの変更実施形態を示す外観構成図、
【図９】背景技術に係る冷却システムの構成図、
【符号の説明】
【００５１】
１：冷却システム，２：タンク本体，２ｉ：流入口，２ｅ：流出口，３：吸排気管，３ｕ：吸排気管の上端口，３ｄ：吸排気管の下端口，４：吸排気弁，５：リリーフ弁，６：給液手段，７：液面検出部（第一液面検出部），８：制御手段（第一制御手段），１１…：冷却回路，１１ｓ：冷却回路，１２ｓ…：供給路，１２ｒ…：戻り路，１３：第二液面検出部，１４：第二制御手段，１５…：逆流防止弁，Ｔ…：冷却液タンク装置，Ｔｍ：冷却液タンク，Ｗ：冷却液，Ｗｆ：冷却液の液面，Ｈ：吸排気管の下端口の高さ，Ｍ：被冷却部，Ｌｗｕ：上限側液面レベル，Ｌｗｓ：適正レベル，Ｌｗｄ：下限側液面レベル
【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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【図８】
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【図９】
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