JPH063340B2 - 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９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)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流出口(16c)と両
分岐路(14a)(14b)との間には空冷式熱交換器(18)を有す
る空冷式熱交換器流路(19)が接続されている。また、(2
0)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
(14)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。特に、初期
の使用時には、ブライン循環路にブラインがないため、
特に循環ポンプの運転による液体タンクの液面の変動が
激しかった。

この発明の上述した事実に鑑みてなされたものであり、
循環ポンプの運転による液面の変動に伴う給液装置、圧
縮機及び循環ポンプの頻繁な発停を防止することを目的
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設定液位以下になると圧縮機及び循環ポンプ
を停止させ、かつ、液位が第１設定液位より高い第２設
定液位以上になると圧縮機及び循環ポンプを運転させる
手段と、ある設定液位以下の液位が所定時間継続したと
きに給液装置を作動させる手段と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
定液位以下になると、給液制御手段（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
液面がある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１設定液位より低くなると、運転制御
装置（手段）によって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１設
定液位付近で上下動しても、液位が第１設定液位より高
い第２設定液位迄回復しない限り、圧縮機及び循環ポン
プの運転が再開することはなく、これらの頻繁な発停が
防止される。また、初期の使用時のように、ブライン循
環路にブラインがない場合、液体タンクの液位が第２設
定液位迄上昇したときに、圧縮機及び循環ポンプが運転
を開始するので、そのとき、液体タンクの液面が急激に
低下しても、圧縮機及び循環ポンプが停止しないように
できる。

(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９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、この制御部は(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(2
8)、表示ランプ(45)、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図に示すように運転制御装置(46)と
給水制御装置(47)が内蔵されている。運転制御装置(46)
は抵抗(47)(48)及びリードスイッチ(31)と、ダイオード
(49)(50)と、反転器(51)と抵抗(52)(53)、ダイオード(5
4)及びコンデンサ(55)よりなる充放電回路(T1)と、２つ
のナンド回路(56)(57)より、充放電回路(T1)の出力電圧
がセット信号として供給されるＲ−Ｓフィリップフロッ
プ回路（以下ＦＦ回路という）(58)と、トランジスタ(5
9)と、リレー接点(411)を切換えるリレー(41)とで構成
されている。また、給水制御装置(47)は抵抗(61)(62)及
びリードスイッチ(30)と、ダイオード(63)(64)と、反転
器(65)と、コンデンサ(66)、抵抗(67)(68)及びダイオー
ド(69)よりなる充放電回路(T2)と、抵抗(70)(71)と、ナ
ンド回路(72)と、反転器(73)(74)と、トランジスタ(75)
と、リレー接点(421)を開閉するリレー(42)とで構成さ
れ、ダイオード(63)(64)の中間接続点(76)の電圧がＦＦ
回路(58)のリセット信号として供給されている。

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４図に示すように給水制
御装置(47)では反転器(65)の入力が“Ｈ”となり、その
出力が“Ｌ”となるため、コンデンサ(66)が抵抗(67)を
介して図示方向に充電され、所定時間後にナンド回路(7
2)の出力が“Ｌ”から“Ｈ”に変わる。このときトラン
ジスタ(75)がオンとなり、リレー(42)が励磁されてリレ
ー接点(421)をオンにするため、電磁弁(28)が開いて給
液管(27)から液体タンク（内）にブライン（例えば水）
が供給される。一方、運転制御装置(46)では反転器(51)
の入力が“Ｈ”、その出力が“Ｌ”となるため、ＦＦ回
路(56)のセット信号が“Ｌ”となり、その出力が“Ｈ”
となる。このとき、トランジスタ(75)がオンとなり、リ
レー(41)が励磁されてリレー接点(411)が常開側に入る
ため、圧縮機(1)及び循環ポンプ(8)等が運転することは
なく、表示ランプ(45)を点灯して待機状態にあることを
報知する。

液体タンク(7)の液位が上昇し、第１設定液位Ｌ１（リ
ードスイッチ(31)のオンレベル）以上になると、フロー
ト(36)が上昇し、リードスイッチ(31)が閉じる。このと
き第５図に示すように、運転制御装置(46)では反転器(5
1)の出力が“Ｌ”、その出力が“Ｈ”となり、コンデン
サ(55)が抵抗(52)を介して充電させる。そして、所定時
間後に充放電回路(T1)の出力電圧が“Ｌ”から“Ｈ”に
変わる。しかしながら、ＦＦ回路(58)はリセット信号が
“Ｈ”のままであるので、その出力は“Ｈ”のままであ
り、圧縮器(1)及び循環ポンプ(8)等が運転されることは
ない。

液体タンク(7)の液位が第２設定液位Ｌ２（リードスイ
ッチ(30)のオンレベル）以上になると、フロート(35)が
上昇してリードスイッチ(30)が閉じる。このため、第６
図に示すように、給水制御装置(47)では反転器(65)の入
力が“Ｌ”となり、その“Ｈ”出力が抵抗(68)及びダイ
オード(69)を介してナンド回路(72)に介して供給される
ため、ナンド回路(72)の出力が“Ｌ”となり、トランジ
スタ(75)がオフになってリレー(42)の励磁が解かれる。
このとき、電磁弁(28)が閉じ、液体タンク(7)へのブラ
インの給液が提示する。また、コンデンサ(66)の電荷は
反転器(55)の内部回路、抵抗(68)を介して速やかに放電
される。一方、運転制御装置(46)ではＦＦ回路(58)のリ
セット信号が“Ｈ”から“Ｌ”に変わり、その出力が
“Ｌ”になるため、トランジスタ(59)がオフし、リレー
(41)の励磁が解かれる。このとき、リレー接点(421)が
常閉側に入るため、圧縮機(1)及び循環ポンプ(8)等が運
転を開始する。循環ポンプ(8)の運転によって液体タン
ク(7)のブラインがブライン循環路(B)に供給され、液体
タンク(7)の液面が急激に低下しても、ＦＦ回路(58)は
液位がＬ１′（リードスイッチ(31)のオフレベル）以下
になってリードスイッチ(31)が開かない限り、その出力
が反転しないので、圧縮機(1)及び循環ポンプ(8)等が発
停を繰返すことはない。

使用中にブラインが蒸発して液体タンク(7)の液位がＬ
２′（リードスイッチ(30)のオフレベル）以下になる
と、リードスイッチ(30)が開く。しかしながら、給水制
御装置(46)では第７図に示すように、リードスイッチ(3
0)が開き、反転器(65)の出力が“Ｌ”になっても、コン
デンサ(65)が十分に充電されるまではリレー(42)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(28)が開閉を繰返すことはない。そ
して、コンデンサ(66)の充電が十分に行われると、リレ
ー(42)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、Ｌ１′（リー
ドスイッチ(31)のオフレベル）以下になると、第８図に
示すようにリードスイッチ(31)が開く。このとき運転制
御装置(46)では反転器(51)の出力が“Ｌ”になり、コン
デンサ(55)の電荷がダイオード(54)、抵抗(53)及び反転
器(51)の内部回路を介して速やかに放電するので、ＦＦ
回路(58)のセット信号が“Ｌ”になり、トランジスタ(5
9)がオンとなってリレー(41)が励磁される。このため、
圧縮機(1)及び電磁ポンプ(8)等が停止するとともに、表
示ランプ(45)が点灯して異常を報知する。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、液位がＬ２以上となり、リードスイッチ(30)がオ
ンしない限り、圧縮機(1)及び電磁ポンプ(8)等が発停を
繰返すことはない。

(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、特に初
期の使用時のように、ブライン循環路にブラインがない
状態で循環ポンプを運転させた際の液面の急激な変動に
対しても、圧縮機及び循環ポンプの頻繁な発停を防止で
きるなど、有用なものである。

【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図ないし第８図
は制御装置の制御部の動作を説明するための電気回路
図、第９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)…ブライン循環路、 (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、 (46)…運転制御装置（手段）、 (47)…給水
制御装置（手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 裕 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 昭１−135603（ＪＰ，Ａ) 実開 昭１−80305（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【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設定液位以下になると圧縮機及び循環ポンプ
   を停止させ、かつ、液位が第１設定液位より高い第２設
   定液位以上になると圧縮機及び循環ポンプを運転させる
   手段と、ある設定液位以下の液位が所定時間継続したと
   きに給液装置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。