JPH063339B2 - 冷温調装置の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は装置本体から離れた位置に設置されたプラス
チック成形用金型等の負荷を、冷温調されたブライン
（水または液体）を用いて所定温度に維持するのに使用
する冷温調装置に関する。

(ロ)従来の技術 出願人は、この種の冷温調装置として先に第５図に示す
ものを提案している（特願昭６２−２９３２３９号）。

第１図において、(A)は圧縮機(1)、凝縮器(2)、ドライ
ヤー(3)、キャピラリーチューブ(4)、蒸発器(5)及びア
キュームレータ(6)を順次環状に連結してなる冷媒回
路、(B)は液体タンク(7)のブラインを循環ポンプ(8)を
介して金型等の負荷(9)に循環供給するブライン循環路
である。液体タンク(7)は上部を開放したステンレス製
で、タンク内部が通液孔(10)を有する仕切り板(11)にて
上部ブライン室(7a)と下部ブライン室(7b)とに上下に分
割されている。そして、上部ブライン室(7a)のブライン
中に蒸発器(5)が浸漬され、下部ブライン室(7b)にはヒ
ータ(12)が挿入されている。ブライン循環路(B)は負荷
(9)と液体タンク(7)との間に往き流路(13)と戻り流路(1
4)とを有し、戻り流路(14)は液体タンク(7)の流入口側
で２つの分岐路(14a)(14b)に分岐されている。そして、
一方の分岐路(14a)は上部ブライン室(7a)に接続され、
他方の分岐路(14b)は下部ブライン室(7b)に接続されて
いる。また、分岐路(14b)の管径を分岐室(14a)の管径よ
り大きくし、かつ、分岐路(14b)には抵抗体(15)を設け
ることにより、上部ブライン室(7a)及び下部ブライン室
(7b)に流入するブライン量が適度に調整されている。ま
た、これらの分岐路(14a)(14b)より上流側の戻り流路(1
4)には三方切換弁(16)の流入口(16a)と第１流出口(16b)
とが接続され、三方切換弁(16)の第２流入口(16c)と両
分岐路(14a)(14b)との間には空冷式熱交換器(18)を有す
る空冷式熱交換器用流路(19)が接続されている。また、
(20)は空冷式熱交換器(18)と並列接続され、かつ、抵抗
体(21)を有するバイパス管、(23)はファン、(24)は制御
装置であり、ファン(23)の空気通路には凝縮器(2)と空
冷式熱交換器(18)とが並置されている。

制御装置(24)は戻り流路(14)のブライン温度を検知する
温度センサ(25)と、室温センサ(26)とを有し、圧縮機
(1)、循環ポンプ(8)、ヒータ(12)、三方切換弁(16)及び
ファン(23)を制御するものである。

上述した従来装置では、ブライン温度を１５℃から５０
℃までの所定温度に保つ場合、制御装置(24)が圧縮機
(1)、循環ポンプ(8)及びファン(23)を運転させるととも
に、三方切換弁(16)を矢印イのように切換える。また、
温度センサ(25)の検出温度に応じてヒータ(12)のオン、
オフ通電時間をリニアに制御する。このため、上部ブラ
イン室(7a)で冷却されたブラインと下部ブライン室(7b)
で加熱されたブラインとは下部ブライン室(7b)で合流し
て所定温度のブラインとなり、往き流路(13)を介して負
荷(9)へ送られる。また負荷(9)のブラインは戻り流路(1
4)及び分岐路(14a)(14b)を介して上部ブライン室(7a)と
下部ブライン室(7b)とに戻る。このようにして、液体タ
ンク(7)のブラインが負荷(9)に循環供給され、負荷温度
が所定温度（１５〜５０℃）近傍に維持される。

ブライン温度を５０℃から９０℃までの所定温度に保つ
場合、制御装置(24)は圧縮機(1)を停止させ、循環ポン
プ(8)及びファン(23)を運転させるとともに、三方切換
弁(16)を矢印ロのように切換える。また、温度センサ(2
5)の検出温度に応じてヒータ(12)のオン、オフ通電時間
をリニアに制御する。さらにまた、温度センサ(25)及び
室温センサ(26)の検出温度の差温に応じてファン(23)の
回転数を制御し、差温が大きい時はファン(23)の回転数
を小さくするとともに、差温が小さいときはファン(23)
の回転数を大きくする。このため、液体タンク(7)から
流出したブラインは往き流路(13)−負荷(9)−三方切換
弁(16)−空冷式熱交換器用流路(19)及びバイパス管(20)
−分岐路(14a)(14b)の順に流れて液体タンク(7)に戻
り、負荷(9)に供給されるブラインの温度は空冷式熱交
換器(18)での放熱量と、ヒータ(12)の加熱量とによって
所定温度（５０〜９０℃）に維持される。

(ハ)発明が解決しようとする課題 上述した従来装置では液体タンクが大気に開放されてい
るため、使用中にブラインが蒸発し、液体タンクの液位
が低下する。そこで、液体タンクに液位検知器を設け、
液位が設定液位以下に低下したら給液装置を作動させて
ブラインの補給を行い、さらに液位が低下したら圧縮機
及び循環ポンプを停止させ、装置の保護を図るようにし
ている。しかしながら、液体タンクのブラインを循環ポ
ンプで負荷に循環させているので、液体タンクの液面が
上下に変動し、設定液位付近では給液装置、圧縮機及び
循環ポンプが頻繁に発停する問題があった。

この発明の上述した事実に鑑みてなされたものであり、
液面が設定液位付近にあるときの給液装置、圧縮機及び
循環ポンプの頻繁な発停を防止し、さらには、液体タン
クにブラインがないときにはブラインの給液が速やかに
行われるようにすることを目的とする。

(ニ)課題を解決するための手段 この発明では圧縮機、凝縮機、減圧装置及び蒸発器を連
結してなる冷媒回路と、この冷媒回路の蒸発器をブライ
ン中に浸漬させた液体タンク及び循環ポンプを有し、ブ
ラインを負荷に循環するブライン循環路と、液体タンク
に給液する給液装置とを備えた冷温調装置において、液
体タンクの液位を検出する液位検知器と、液体タンクの
液位が第１の所定時間の間第１設定液位以下のときに給
液装置を作動させる手段と、第１設定液位より低い第２
設定液位以上の液位が第２所定時間継続したときに圧縮
機及び循環ポンプを作動させる手段とを有する構成であ
る。

また、この発明では上述した冷温調装置の制御装置にお
いて、液体タンクの液位が第２設定液位より低いときに
給液装置を作動させる手段の遅延動作を禁止する手段を
有する構成である。

(ホ)作 用 液体タンクの液位がブラインの蒸発などによって第１設
定液体以下になると、第１タイマー（手段）は所定時間
遅れて給水装置を作動させる。このため、液体タンクの
液面が第１設定液位付近で上下動している場合には給水
装置が作動しないようにでき、給水装置の頻繁な発停が
防止される。また、液体タンクの液位が何らかの異常に
よって低下し、第２設定液位より低くなると、圧縮機及
び循環ポンプが停止され、これらの保護が図られる。こ
のとき、液面が第２設定液位付近で上下動しても、第２
タイマー（手段）の働きで圧縮機及び循環ポンプがすぐ
に作動しないようにでき、これらの頻繁な発停が防止さ
れる。

さらにまた、液体タンクの液位が第２設定液位より低い
ときには給液装置を作動させる第１タイマー（手段）の
遅延動作を禁止する手段を備えることにより、初期の使
用時のように液体タンクにブラインがないときにはブラ
インの給液が速やかになされる。

(ヘ)実施例 以下、この発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図はこの発明を適用した冷温調装置の一例を示すも
のであり、第１図において、第５図に示すものと共通す
る部分には同一符号が付されている。

第１図に示す冷温調装置では、液体タンク(7)の上部に
給液管(27)が接続され、この給液管(27)には電磁弁(28)
が介挿されている。また、液体タンク(7)内の上部には
液位検知器(29)が設けられている。

この液位検知器(29)は第２図に示すように、２つのリー
ドスイッチ(30)(31)が内蔵された支持杆(32)と、この支
持杆(32)に遊嵌され、かつ、ストッパー(33)(34)にて下
方への移動が規制された上下一対のフロート(35)(36)と
からなり、フロート(35)(36)にはそれぞれ磁石(37)(38)
が埋め込まれている。

第３図は制御装置(24)の概略構成を示すものである。第
３図において、(39)は電源スイッチ、(40)は制御部であ
り、この制御部(40)の出力信号に応じて開閉されるリレ
ー接点(411)(421)(431)(441)……によって電磁弁(28)、
圧縮機(1)及び循環ポンプ(8)等の通電が制御されてい
る。

制御部(40)には第４図に示すように、２つのタイマー(4
5)(46)が内蔵されている。第１タイマー(45)は抵抗(47)
(48)及びリードスイッチ(30)と、反転器(49)と、抵抗(5
0)(51)、ダイオード(52)及びコンデンサ(53)と、ナンド
回路(54)と、抵抗(55)(56)(57)と、反転器(58)と、抵抗
(59)(60)と、トランジスタ(61)と、リレー接点(411)を
開閉させるリレー(41)とで構成されている。また、第２
タイマー(46)は抵抗(62)(63)及びリードスイッチ(31)
と、反転器(64)と、抵抗(65)(66)、ダイオード(67)及び
コンデンサ(68)と、ナンド回路(69)と、抵抗(70)(71)
と、反転器(72)と、抵抗(73)(74)と、トランジスタ(75)
と、リレー接点(421)を開閉させるリレー(42)とで構成
されている。また、第１タイマー(45)の反転器(58)の入
力側とナンド回路(69)の出力側とがダイオード(76)を有
するラッチ回路（禁止手段）(77)で接続されている。

初期の使用時のように液体タンク(7)が空の場合、液位
検知器(29)のフロート(35)(36)は第２図に示す状態にあ
り、リードスイッチ(30)(31)はともに閉じている。電源
スイッチ(39)を投入すると、第２タイマー(46)では反転
器(64)の入力が“Ｌ”となり、その“Ｈ”出力が抵抗(6
6)及びダイオード(67)を介してナンド回路(67)に入力さ
れるため、ナンド回路(69)の出力は“Ｌ”となる。この
とき、反転器(72)の出力が“Ｈ”となってトランジスタ
(75)がオンになり、リレー(42)が励磁される。このた
め、リレー接点(421)が開き、圧縮機(1)及び循環ポンプ
(8)等が運転することはない。一方、第１タイマー(45)
では反転器(49)の出力が“Ｈ”であり、抵抗(50)を介し
てコンデンサ(53)に充電が行われる。このため、所定時
間が経過するまではナンド回路(54)の出力は“Ｈ”とな
るが、反転器(58)の入力側にはラッチ回路(77)を介して
ナンド回路(69)の“Ｌ”出力が供給されているので、反
転器(58)の出力は“Ｈ”となり、トランジスタ(61)がオ
ンになってリレー(41)が励磁される。そして、リレー接
点(411)を介して電磁弁(28)に通電され、電磁弁(28)が
開いて給液管(27)から液体タンク(7)内にブライン（例
えば水）が供給される。

液体タンク(7)の液位が上昇し、第２設定液位Ｌ２以上
になると、フロート(36)が上昇し、リードスイッチ(31)
が開く。このとき、第２タイマー(46)では反転器(64)の
出力が“Ｌ”になり、コンデンサ(68)には抵抗(65)、及
び反転器(64)の内部回路を介して充電が行われるため、
ナンド回路(69)の一方の入力端子の電位が徐々に低下し
ていく。そして、リードスイッチ(31)がオフした時点か
ら所定時間が経過すると、ナンド回路(69)の出力が
“Ｈ”となり、トランジスタ(75)がオフする。このと
き、リレー(42)の励磁が解かれ、リレー接点(421)が閉
じるため、圧縮機(1)及び循環ポンプ(8)等が運転を開始
する。このように、液体タンク(7)の液位が上昇してＬ
１以上になったとき、所定時間遅延して圧縮機(1)及び
循環ポンプ(8)等が運転するようにしたので、循環ポン
プ(8)の運転によって液体タンク(7)の液面が上下動して
も、圧縮機(1)及び循環ポンプ(8)等が頻繁に発停する心
配はない。また、ナンド回路(69)の出力が“Ｈ”になる
と、ラッチ回路(77)によるラッチが解かれるが、その前
にナンド回路(54)の出力が“Ｌ”になっているので、ト
ランジスタ(61)はオンのままであり、液体タンク(7)へ
の給液はそのまま継続される。

液体タンク(7)の液位が第１設定液位Ｌ１を超えると、
リードスイッチ(30)が開き、第１タイマー(45)では反転
器(49)の出力が“Ｌ”になる。このとき、コンデンサ(5
3)の電荷はダイオード(52)及び抵抗(51)を介して速やか
に放電され、ナンド回路(54)の出力は“Ｈ”になる。こ
のため、トランジスタ(61)がオフし、リレー(41)の励磁
が解かれて電磁弁(28)が閉じ、ブラインの給液が終了す
る。

使用中にブラインが蒸発して液体タンク(7)の液位がＬ
１以下になると、リードスイッチ(30)が閉じる。しかし
ながら、第１タイマー(45)ではリードスイッチ(30)が閉
じてもすぐにはリレー(41)が励磁されないので、循環ポ
ンプ(8)の運転によって液体タンク(7)の液面が上下動
し、リードスイッチ(30)が開閉を繰返しても、電磁弁(2
8)が開閉を繰返すことはない。そして、コンデンサ(53)
の充電が十分に行われると、リレー(41)が励磁され、電
磁弁(28)が開いて給液が開始する。

液漏れなどによってさらに液位が低下し、Ｌ２以下にな
ると、リードスイッチ(31)が閉じ、第２タイマー(46)で
は速やかにリレー(42)が励磁され、圧縮機(1)及び電磁
ポンプ(8)等が停止する。この場合、液面の上下動によ
ってリードスイッチ(31)が開閉を繰返しても、コンデン
サ68の充電に時間がかかるので、リレー(42)は励磁され
たままとなり、圧縮機(1)及び電磁ポンプ(8)等が発停を
繰返すことはなく、これらの保護が図れる。

(ト)発明の効果 この発明は以上のように構成されているので、ブライン
の蒸発によって液体タンクの液面が低下した場合、液漏
れ等によって液面がさらに低下した場合において、液面
が設定液位付近で上下動しても、給液装置や圧縮機及び
循環ポンプが頻繁に発停を繰返すのを防止でき、これら
の保護を図ることができる。

また、液体タンクの液位が第２設定液位より低いときに
は第１タイマーの遅延動作を禁止する手段を備えること
により、初期の使用時のように液体タンクにブラインが
ないときにはブラインの給液を速やかに開始させること
ができ、使い勝手の優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用した冷温調装置の一例を示す概
略構成図、第２図は液位検知器の構造説明図、第３図は
制御装置の一例を示す電気回路図、第４図は制御装置の
制御部の内部構成を示す電気回路図、第５図は従来の冷
温調装置の概略構成図である。 (A)…冷媒回路、 (1)…圧縮機、 (2)…凝縮器、 (4)
…キャピラリーチューブ（減圧装置）、(5)…蒸発器、
(B)…ブライン循環器、 (7)…液体タンク、 (8)…
循環ポンプ、 (9)…負荷、 (24)…制御装置、 (27)
…給液管、 (28)…電磁弁（給液装置）、 (29)…液位
検知器、 (45)…第１タイマー（手段）、 (46)…第２
タイマー（手段）、 (77)…ラッチ回路（禁止手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 雅文 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−135603（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−80305（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機、凝縮機、減圧装置及び蒸発器を連
   結してなる冷媒回路と、この冷媒回路の蒸発器をブライ
   ン中に浸漬させた液体タンク及び循環ポンプを有し、ブ
   ラインを負荷に循環するブライン循環路と、液体タンク
   に給液する給液装置とを備えた冷温調装置において、液
   体タンクの液位を検出する液位検知器と、液体タンクの
   液位が第１の所定時間の間第１設定液位以下のときに給
   液装置を作動させる手段と、第１設定液位より低い第２
   設定液位以上の液位が第２所定時間継続したときに圧縮
   機及び循環ポンプを作動させる手段とを有することを特
   徴とする冷温調装置の制御装置。
2. 【請求項２】液体タンクの液位が第２設定液位より低い
   ときに給液装置を作動させる手段の遅延動作を禁止する
   手段を有することをことを特徴とする請求項１記載の冷
   温調装置の制御装置。