JP2010266129A

JP2010266129A - 冷却装置

Info

Publication number: JP2010266129A
Application number: JP2009118138A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Maruyama; 強志丸山; Seitaro Sugimoto; 清太郎杉本
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2029-05-15
Also published as: JP5283562B2

Abstract

【課題】冷却器の取り付け、取り外しが容易な冷却装置を提供すること。
【解決手段】冷却装置１は液槽２の側板２ａを介して液槽２内の冷却器３の冷媒入口２５と液槽２の外側の冷媒流入管２４を接続する冷媒流入用管継手２７を有する。冷媒流入用管継手２７は側板２ａの冷媒流入用貫通穴２６に装着された筒状体４１とロックナット４２を備える。筒状体４１はフレア継手を介して冷媒流入管２４が着脱可能に接続される先端開口４１ｂ、冷媒入口２５に接続されている後端開口４１ａ、外周面から広がる円環状フランジ４１ｃ、外周面の円環状フランジ４１ｃよりも前側に形成された雄ねじ部４１ｄを具備する。円環状フランジ４１ｃとロックナット４２との間に側板２ａを挟んでロックナット４２を締め付けると、冷媒流入用管継手２７が液槽２の側板２ａに着脱可能に固定され、円環状フランジ４１ｃと液槽２の側板２ａの内側面の間が液密状態になる。
【選択図】図３

Description

本発明は、被冷却物に供給する冷却液を、この冷却液が貯留されている液槽内に配置された冷却器を経由させて冷却する冷却装置に関する。より詳細には、液槽内への冷却器の取り付けや液槽内に取り付けられた冷却器の取り外しが容易な冷却装置に関する。

冷却装置の中には、被冷却物との間で循環させる冷却液を、この冷却液が貯留されている液槽内に配置された冷却器を経由させて冷却するものがある。特許文献１、２に記載されている冷却装置では、冷却液は、圧送ポンプにより液槽から被冷却物へ供給されており、被冷却物との間で熱交換を行った後に冷却装置に回収され、液槽内の冷却器に送り込まれている。冷却器に送り込まれた冷却液は、冷媒との間の熱交換により冷却された後に液槽内に吐き出され、再び、液槽から被冷却物へと供給される。

冷却器は、冷媒を圧縮して循環させる圧縮器と、この圧縮器から吐出された高温・高圧の冷媒の温度を下げる排熱部としての機能を果たす凝縮器と、凝縮した冷媒を膨張させる膨張弁などとともに冷凍サイクルを構成している。冷凍サイクルが動作すると、冷却器自体が低温となり表面に結露が発生するので、冷却器を液槽の外に配置した構成では冷却器を断熱材で被うなどの結露対策が必要になる。これに対して、冷却器を液槽内に配置した構成では、結露対策が不要になるという利点がある。また、冷却器から冷媒が漏れた場合には、冷却器から泡が発生したり、冷媒を循環させるための潤滑油が冷却液中に広がったりするので、冷媒の漏れを目視で判断できるという利点がある。

上記の冷却装置では、膨張弁で膨張させられた冷媒を効率よく冷却器に流入させるために、液槽の外側に配置されている膨張弁と液槽内に配置されている冷却器の間を液槽の壁を貫通する配管で接続し、この間の流路長を短くしている。

特開平９−１９６５１２号公報特開平１１−２９４９２７号公報

膨張弁と冷却器の間を液槽の壁を貫通する配管で接続するためには、例えば、液槽の壁に配管用の貫通穴を形成し、冷媒を冷却器に流し込むための冷媒流入管をこの貫通穴に貫通させ、冷媒流入管の一方の開口端を液槽の外側で膨張弁に接続し、他方の開口端を液槽の内側で冷却器の冷媒入口に接続する。冷媒流入管の開口端と冷却器の冷媒入口は、冷媒が接続箇所から液槽内に漏れ出さないように、かつ、冷却液が接続箇所から冷媒入口に浸入しないように、ロー付けまたは溶接で液密および気密に接続する。また、貫通穴から冷却液が液槽の外に漏れ出すことがないように、貫通穴の開口縁と、この貫通穴を貫通している冷媒流入管の外周面との間は、ロー付けまたは溶接で液密に密閉される。

ここで、冷却器内では、冷却液と冷媒との間で熱交換を効率よく行うために、冷却液は、蛇行した細いチューブやプレートに挟まれた狭い隙間を通過させられている。従って、液槽の上面開口などから異物が冷却液に混入すると、異物がチューブ内やプレートの間に詰まり、冷却液の流れが滞ってしまうことがある。冷却液の流れが滞ると、被冷却物に十分な量の冷却液を供給できなくなる。また、冷却器が過度に冷えて凍結してしまい、破損することがある。このため、冷却器内で異物が詰まった場合には、冷却器を液槽内から取り出して整備や交換を行う必要がある。また、冷却器から冷媒が漏れるような故障が発生した場合にも、冷却器を液槽内から取り出して整備や交換を行う必要がある。

しかし、液槽の壁を貫通した冷媒流入管が液槽内で冷却器に接続されている場合には、冷却器の整備や交換を行う際に、冷媒流入管と冷却器との接続部分に施されているロー付けや溶接を外すか、冷媒流入管を切断するかしなければ、冷却器を液槽から取り外すことができないという問題がある。また、修理が終わった冷却器や新しい冷却器を液槽内に取り付ける際には、再び、冷媒流入管と冷却器とをロー付けや溶接で接続するか、冷媒流入管の切断箇所を溶接などで接続しなければならないという問題がある。さらに、ロー付けや溶接を液槽内の限られた空間内で行わなければならないので、作業性が低く、冷却器の取り付けや取り外しに手間が掛かるという問題がある。

また、冷却装置が被冷却物である工作機械などとともにクリーンルーム内に配置されている場合には、火気を使用するとクリーンルーム内の空気を汚してしまう。このため、冷媒流入管と冷却器がロー付けや溶接で接続されている場合には、冷却器の整備や交換を行う際に、冷却装置をクリーンルームから外に運び出し、しかる後にロー付けや溶接を外さなければならない。すなわち、冷却装置の配置場所において、冷却器の取り付け作業や取り外し作業ができないという問題が発生することがある。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、液槽内への冷却器の取り付けや、液槽内に取り付けられた冷却器の取り外しが容易な冷却装置を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の冷却装置は、
冷却液が貯留されている液槽と、
前記液槽内に配置され、前記冷却液を冷却するための冷却器と、
前記冷却器に形成されている冷媒流通口と、
前記液槽の壁に形成した配管用貫通穴と、
前記液槽の外側に配置されている冷媒流通用配管と、
前記配管用貫通穴を介して、前記液槽内の前記冷媒流通口および前記液槽の外側に位置する前記冷媒流通用配管を接続している管継手とを有しており、
前記管継手は、前記配管用貫通穴に対して前記液槽の内側から着脱可能に装着されている筒状体、および、前記筒状体を前記液槽の壁に締結固定しているロックナットを備えており、
前記筒状体は、前記冷媒流通用配管に着脱可能な状態で接続されている先端開口、前記冷媒流通口に接続されている後端開口、前記筒状体の外周面から外方に広がっている環状フランジ、および、前記筒状体の外周面における前記環状フランジよりも前記先端開口の側の部位に形成され、前記ロックナットを螺合可能な雄ねじ部を具備しており、
前記環状フランジと前記ロックナットとの間に前記液槽の壁を挟んだ状態で、前記ロックナットを締め付けることにより、前記環状フランジと前記液槽の壁の内側面の間が液密状態になっていることを特徴とする。

本発明によれば、冷却器の冷媒流通入口には冷媒流通用管継手の筒状体が接続されており、この筒状体は液槽の壁に形成された配管用貫通穴に着脱可能に装着されている。また、液槽の外側に配置されている冷媒流通用配管は、液槽の外側で筒状体の先端開口に接続されることにより、筒状体を介して液槽内の冷却器の冷媒流通口に接続されている。この結果、冷却器の冷媒流通口と冷媒流通用配管との接続や切り離しを液槽の外側で行うことができ、液槽内の限られた空間内で行わなくて済むので、これらの接続作業や切り離し作業の作業性が良い。また、冷媒流通用配管と管継手の筒状体とは着脱可能に接続されているので、これらの接続作業や切り離し作業が容易である。さらに、管継手の筒状体はロックナットにより液槽の壁に着脱可能な状態で締結固定されている。従って、管継手の筒状体と液槽の壁の締結および締結の解除も容易にできるので、液槽内への冷却器の取り付けや、液槽内に取り付けられた冷却器の取り外しが容易である。

また、ロックナットを締め付けることにより、管継手の環状フランジと液槽の壁の内側面の間を液密状態にしているので、冷却液の漏れを防止するために配管用貫通穴と管継手との間にロー付けや溶接などを施す必要がない。この結果、冷却器の取り付けや取り外しに火気を使用しなくて済むので、冷却装置の設置場所の空気を汚すことがなく、これら取り付け作業や取り外し作業をクリーンルーム内などの冷却装置の設置場所で行うことができる。

本発明において、冷却液が配管用貫通穴から液槽の外に漏れ出すことを防止するためには、前記環状フランジと前記液槽の壁の内側面との間には、Ｏリングが装着されていることが望ましい。

本発明において、冷媒流通用配管と管継手との間の密閉性を確保しながら、これらを着脱可能に接続するためには、前記管継手の前記先端開口は、フレア継手を介して、前記冷媒流通用配管に接続されていることが望ましい。

この場合において、前記フレア継手は、前記管継手の前記筒状体における先端開口に形成したテーパ状開口端面と、前記筒状体の外周面における前記テーパ状開口端面および前記雄ねじ部の間の部位に形成したフレア継手用雄ねじ部と、前記フレア継手用雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部および前記テーパ状開口端面に対応するテーパ状内周面を備えたフレアナットと、前記冷媒流通用配管に形成したフレア状開口端とを備えており、前記管継手の前記テーパ状開口端面と前記フレアナットの前記テーパ状内周面との間に前記冷媒流通用配管の前記フレア状開口端を挟んだ状態で、前記フレアナットが締め付けられているものとすることができる。

また、この場合において、前記フレア継手は、前記管継手の前記筒状体における先端開口に形成したテーパ状開口端面と、前記雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部および前記テーパ状開口端面に対応するテーパ状内周面を備えたフレアナットと、前記冷媒流通用配管に形成したフレア状開口端とを備えており、前記管継手の前記テーパ状開口端面と前記フレアナットの前記テーパ状内周面との間に前記冷媒流通用配管の前記フレア状開口端を挟んだ状態で、前記フレアナットが締め付けられており、前記フレアナットは、前記管継手の前記ロックナットを兼ねているものとすることができる。

本発明において、前記冷却器には、前記冷媒流通口として冷媒入口と冷媒出口が形成されており、前記液槽の壁には、前記配管用貫通穴として冷媒流入用貫通穴と冷媒流出用貫通穴とが形成されており、前記冷媒流通用配管として、冷媒流入用配管と冷媒流出用配管とが配置されており、前記管継手として、冷媒入口および冷媒流入用配管を接続している冷媒流入用管継手と、前記冷媒出口および前記冷媒流出用配管を接続している冷媒流出用管継手とを備えていることが望ましい。

また、本発明において、冷却器に冷却液を送り込むための配管を、液槽の壁を貫通しないように構成するためには、前記冷却液を前記液槽から前記冷却器を経由するように圧送する浸漬式ポンプと、前記液槽の上端開口を介して前記液槽内に延びて前記浸漬式ポンプと前記冷却器との間を接続している冷却液流入用配管とを有していることが望ましい。このようにすれば、液槽の壁に冷却液流入用配管を貫通させるための配管用貫通穴を形成する必要がなく、冷却液漏洩の防止のために当該配管用貫通穴を密封する必要もない。従って、冷却液流入用配管を簡易に構成できる。

本発明を適用した冷却装置の回路構成図である。（ａ）は冷却器、冷媒流入用管継手の筒状体および冷媒流出用管継手の筒状体を冷媒入口および冷媒出口の側から見た正面図であり、（ｂ）は冷却器、冷媒流入用管継手および冷媒流出用管継手の側面図である。冷却器が液槽内に取り付けられた状態における冷媒流入用管継手の周辺の構成を示す部分断面図である。フレアナットがロックナットを兼ねる構成例において、冷却器が液槽内に取り付けられた状態における冷媒流入用管継手の周辺の構成を示す部分断面図である。本発明を適用した冷却装置の別の例の回路構成図である。

以下に、図面を参照して本発明を適用した冷却装置の実施の形態を説明する。

（回路構成）
図１は本発明を適用した冷却装置の回路構成図である。冷却装置１は、工作機械などの被冷却物との間で冷却液を循環させるものであり、図中の白抜きの矢印は冷却液の流れを示している。図中の黒い矢印は冷媒の流れを示している。

冷却装置１は、冷却液を貯留しておくステンレス鋼製の液槽２と、冷却液を冷却するために液槽２内に配置されている冷却器３と、液槽２から冷却器３を経由して冷却液供給口４に至る冷却液供給路に沿って冷却液を被冷却物に向けて圧送するとともに、被冷却物との間で熱交換が行われた冷却液を冷却液回収口５から液槽２に至る冷却液回収路に沿って回収するための浸漬式ポンプ６および圧送ポンプ７を備えている。

液槽２には、冷却液供給管１０、冷却液回収管１１、オーバーフロー管１２、ドレン管１３などが接続されている。冷却液供給管１０は、液槽２と冷却液供給口４との間で冷却液供給路の下流端部分を規定している。冷却液供給管１０の途中には圧送ポンプ７が設置されている。冷却液回収管１１は冷却液回収口５と液槽２との間で冷却液回収路を規定している。オーバーフロー管１２は冷却液が所定の水位を超えた場合に余剰な冷却液を排出するものであり、液槽２の側板（壁）２ａの上端側に接続されている。ドレン管１３は液槽２から冷却液を排出するためのものであり、液槽２の底板２ｂに接続されている。ドレン管１３にはドレンバルブ１４が設けられており、ドレンバルブ１４を開けると、冷却液はドレン管１３を介して冷却装置１の外へ排出される。

浸漬式ポンプ６は、液槽２内に貯留された冷却液を汲み出して、冷却器３を経由するように圧送する。浸漬式ポンプ６は、ポンプ本体１５と、ポンプ本体１５から下方に延びている吸入口１６と、ポンプ本体１５に設けられた吐出口１７を備えており、ポンプ本体１５が液槽２の上方に配置され、吸入口１６が液槽２に貯留される冷却液の中に沈み込むように配置される。吐出口１７には冷却器３との間を接続するホース（冷却液流入用配管）１８が接続されている。

冷却器３は、冷媒と冷却液との間の熱交換により冷却液を冷却するものであり、冷媒を圧縮して循環させる圧縮器１９と、この圧縮器１９から吐出された高温・高圧の冷媒の温度を下げる排熱部としての機能を果たす凝縮器２０と、凝縮した冷媒を膨張させる膨張弁２１などとともに冷凍サイクル２２を構成している。凝縮器２０には、この凝縮器２０を空冷するための送風ファン２３が設けられている。冷媒を膨張弁２１から冷却器３へ流入させるための冷媒流入管（冷媒流入用配管）２４は液槽２の外側に配置されており、この冷媒流入管２４と液槽２内に配置されている冷却器３の冷媒入口２５とは、液槽２の側板２ａに形成された冷媒流入用貫通穴２６に装着された冷媒流入用管継手２７を介して接続されている。同様に、冷却器３を経由した冷媒を冷却器３から圧縮器１９へ流出させるための冷媒流出管（冷媒流出用配管）２８は液槽２の外側に配置されており、この冷媒流出管２８と液槽２内の冷却器３の冷媒出口２９とは、液槽２の側板２ａに形成された冷媒流出用貫通穴３０に装着された冷媒流出用管継手３１を介して接続されている。また、冷却器３の冷却液入口３２はホース１８に接続されている。ホース１８は、液槽２の上方に配置されたポンプ本体１５と液槽２内の冷却器３との間を接続するものであり、液槽２の上方から、液槽２の上端開口２ｃを介して液槽２内に延びるように構成されている。冷却器３の冷却液出口３３は、液槽２内で開口している。

冷却液は、浸漬式ポンプ６および圧送ポンプ７によって圧送されて、液槽２から冷却液供給口４を介して被冷却物へ供給される。被冷却物との間で熱交換を行った冷却液は冷却液回収口５から冷却装置１に回収され、液槽２内の冷却器３に送り込まれる。冷却器３に送り込まれた冷却液は、冷媒との間の熱交換により冷却された後に液槽２内に吐き出され、再び、液槽２から冷却液供給口４を介して被冷却物へと供給される。

（冷却器、冷媒流入用管継手および冷媒流出用管継手）
図２（ａ）は冷却器、冷媒流入用管継手の筒状体および冷媒流出用管継手の筒状体を冷媒入口および冷媒出口の側から見た正面図であり、図２（ｂ）は冷却器、冷媒流入用管継手および冷媒流出用管継手の側面図である。図２（ｂ）では、冷却器３が液槽２内に取り付けられた状態における液槽２およびホース１８を想像線で示している。図３は、冷却器が液槽内に取り付けられた状態における冷媒流入用管継手の周辺の構成を示す部分断面図である。

冷却器３は、プレート式熱交換器であり、図２（ａ）の上下方向に長細い直方体形状をしている。冷却器３の前面を規定している前板３４の下端部分には冷媒入口２５が設けられており、この冷媒入口２５は前板３４から突出するステンレス製の円筒形状の冷媒入口用継手管３５によって規定されている。前板３４の上端部分には冷媒出口２９が設けられており、冷媒出口２９は前板３４から突出するステンレス製の円筒形状の冷媒出口用継手管３６によって規定されている。

冷却器３の後面を規定している背板３７の上端部分には冷却液入口３２が設けられており、この冷却液入口３２は背板３７から突出する冷却液入口用継手管３８によって規定されている。また、背板３７の下端部分には冷却液出口３３が設けられており、この冷媒出口２９は背板３７から突出する冷却液出口用継手管３９によって規定されている。冷却液入口用継手管３８および冷却液出口用継手管３９は銅製であり、これらは同一の円筒形をしている。冷却液入口用継手管３８にはホース１８がホースバンド４０で着脱可能に接続される。

冷媒流入用管継手２７は、ステンレス鋼製の筒状体４１とロックナット４２を備えている。なお、冷媒流入用管継手２７と冷媒流出用管継手３１とは対応する構成を備えているので、図３を参照しながら冷媒流入用管継手２７を説明して、冷媒流出用管継手３１の説明を省略する。

冷媒流入用管継手２７の筒状体４１は、同軸状態で前後に配置された２つの筒状体４３、４４を溶接して形成されている。筒状体４１は、後端開口４１ａが冷媒入口用継手管３５の先端開口にロー付けで接続されている。筒状体４１の先端開口４１ｂには、フレア継手を介して、銅製の冷媒流入管２４が着脱可能に接続される。また、筒状体４１は、外周面から半径方向の外方に広がっている円環状フランジ４１ｃと、外周面における円環状フランジ４１ｃよりも先端開口４１ｂの側の部位に形成された雄ねじ部４１ｄを具備している。雄ねじ部４１ｄはロックナット４２に螺合可能なものであり、雄ねじ部４１ｄと円環状フランジ４１ｃとは液槽２の側板２ａの厚さ寸法に対応する寸法だけ離れている。円環状フランジ４１ｃの前側の端面には環状溝４１ｅが形成されており、この環状溝４１ｅにはＯリング４５が装着されている。

液槽２の側板２ａに形成された冷媒流入用貫通穴２６は、雄ねじ部４１ｄの外径よりも僅かに大きな内径を備えており、筒状体４１は液槽２の内側から冷媒流入用貫通穴２６に着脱可能に装着されている。筒状体４１が冷媒流入用貫通穴２６に装着された状態では、筒状体４１は、円環状フランジ４１ｃよりも前側部分が液槽２の側板２ａを貫通し、雄ねじ部４１ｄが液槽２の外側に露出している。円環状フランジ４１ｃは、液槽２の内側において、冷媒流入用貫通穴２６の開口縁を被っている。

ロックナット４２は液槽２の外側に配置されており、円環状フランジ４１ｃとの間に液槽２の側板２ａを挟むようして雄ねじ部４１ｄに捩じ込まれている。また、ロックナット４２の締め付けにより、Ｏリング４５が弾性変形し、円環状フランジ４１ｃと液槽２の側板２ａの内側面の間が液密状態になっている。

フレア継手は、筒状体４１の先端開口４１ｂに形成したテーパ状開口端面４１ｆ、筒状体４１の外周面におけるテーパ状開口端面４１ｆおよび雄ねじ部４１ｄの間の部位に形成したフレア継手用雄ねじ部４１ｇ、フレアナット４６、および、冷媒流入管２４に形成したフレア状開口端２４ａを有している。

フレアナット４６は、内周側に、フレア継手用雄ねじ部４１ｇに螺合可能な雌ねじ部４６ａとテーパ状開口端面４１ｆに対応するテーパ状内周面４６ｂを備えており、冷媒流入用管継手２７のテーパ状開口端面４１ｆとフレアナット４６のテーパ状内周面４６ｂとの間に冷媒流入管２４のフレア状開口端２４ａを挟んだ状態で、フレア継手用雄ねじ部４１ｇに捩じ込まれている。また、フレアナット４６を締め付けることにより、フレア状開口端２４ａは塑性変形し、筒状体４１のテーパ状開口端面４１ｆおよびフレアナット４６のテーパ状内周面４６ｂに密着している。

冷媒流入用管継手２７を介して冷媒入口２５に接続された冷媒流入管２４から冷却器３内に流れ込んだ冷媒は、前後方向に積層されたプレートの隙間に形成された冷媒流路を下から上に向って流れて冷媒出口２９に至り、冷媒流出用管継手３１を介して冷媒出口２９に接続された冷媒流出用配管から流出する。冷却液入口３２に接続されたホース１８を介して浸漬式ポンプ６から冷却器３内に送り込まれた冷却液は、前後方向に積層されたプレートの隙間に形成された冷却液流路を上から下に向って流れて冷媒出口２９から吐き出される。冷却器３内において、冷媒の流路と冷却液の流路はプレートの積層方向で交互に配置されており、冷却液と冷媒との間の熱交換はプレートを介して行われる。

（冷却器の取り付けおよび取り外し）
図２（ｂ）、図３を参照して、液槽２内への冷却器３の取り付け、および、液槽２内に取り付けられた冷却器３の取り外しを説明する。

本例では、浸漬式ポンプ６のポンプ本体１５が液槽２の上方に設置された状態で冷却器３の取り付けおよび取り外しが可能である。液槽２の上方に設置されたポンプ本体１５の吐出口１７には、予め、ホース１８の一方の開口端が接続されているものとする。

冷却器３を液槽２内へ取り付ける際には、冷却器３を液槽２内に搬入して、冷媒流入用管継手２７の筒状体４１を液槽２の内側から液槽２の側板２ａに形成されている冷媒流入用貫通穴２６に装着するとともに、冷媒流出用管継手３１の筒状体４１を液槽２の内側から液槽２の側板２ａに形成されている冷媒流出用貫通穴３０に装着する。

次に、液槽２の外側に露出している冷媒流入用管継手２７の筒状体４１の雄ねじ部４１ｄにロックナット４２を捩じ込み、ロックナット４２と円環状フランジ４１ｃとの間に液槽２の側板２ａを挟んだ状態で、冷媒流入用管継手２７を液槽２の側板２ａに着脱可能に締結固定する。また、ロックナット４２を締め付けることにより、Ｏリング４５を弾性変形させて、冷媒流入用管継手２７の円環状フランジ４１ｃと液槽２の側板２ａの内側面の間を液密状態にする。冷媒流出用管継手３１についても同様に、液槽２の外側に露出している冷媒流出用管継手３１の筒状体４１の雄ねじ部４１ｄにロックナット４２を捩じ込み、ロックナット４２と円環状フランジ４１ｃとの間に液槽２の側板２ａを挟んだ状態で、冷媒流出用管継手３１を液槽２の側板２ａに着脱可能に締結固定する。また、ロックナット４２を締め付けることにより、Ｏリング４５を弾性変形させて、冷媒流出用管継手３１の円環状フランジ４１ｃと液槽２の側板２ａの内側面の間を液密状態にする。

しかる後に、液槽２の外側において、冷媒流入管２４と冷媒流入用管継手２７を、フレア継手を介して、接続する。また、液槽２の外側において、冷媒流出管２８と冷媒流出用管継手３１を、フレア継手を介して、接続する。

より詳細には、まず、冷媒流入管２４の外周側にフレアナット４６を配置して、冷媒流入管２４のフレア状開口端２４ａとテーパ状開口端面４１ｆとを当接させる。次に、フレアナット４６をフレア継手用雄ねじ部４１ｇに捩じ込んで締め付けることにより、冷媒流入管２４のフレア状開口端２４ａを塑性変形させて、このフレア状開口端２４ａを冷媒流入用管継手２７のテーパ状開口端面４１ｆおよびフレアナット４６のテーパ状内周面４６ｂに密着させる。同様に、冷媒流出管２８の外周側にフレアナット４６を配置して、冷媒流出管２８に形成したフレア状開口端とテーパ状開口端面４１ｆとを当接させる。次に、フレアナット４６をフレア継手用雄ねじ部４１ｇに捩じ込んで締め付けることにより、冷媒流出管２８に形成したフレア状開口端を塑性変形させて、このフレア状開口端を冷媒流出用管継手３１のテーパ状開口端面４１ｆおよびフレアナット４６のテーパ状内周面４６ｂに密着させる。

その後、冷却器３の冷却液入口用継手管３８にホース１８の他方の開口端をホースバンド４０で着脱可能に接続する。これにより、冷却器３に対する配管作業が終了し、液槽２内への冷却器３の取り付けが完了する。

液槽２内に取り付けられた冷却器３を取り外す際には、まず、ドレンバルブ１４を開けて、ドレン管１３から液槽２内の冷却液を排出する。また、ホースバンド４０を緩めて、冷却液入口用継手管３８に接続されたホース１８を取り外す。

次に、冷凍サイクル２２内の冷媒を回収した後、フレアナット４６を緩めて冷媒流入用管継手２７から取り外し、冷媒流入管２４を冷媒流入用管継手２７から切り離す。同様に、フレアナット４６を緩めて冷媒流出用管継手３１から取り外し、冷媒流出管２８を冷媒流出用管継手３１から切り離す。

しかる後に、各ロックナット４２を緩めて、冷媒流入用管継手２７の円筒体４１および冷媒流出用管継手３１の円筒体４１から取り外す。そして、冷却器３を液槽２の側板２ａから離れる方向に移動させて、冷媒流入用管継手２７を冷媒流入用貫通穴２６から液槽２の内側に引き抜くとともに、冷媒流出用管継手３１を冷媒流出用貫通穴３０から液槽２の内側に引き抜く。

これにより、冷却器３は液槽２内から取り出し可能な状態になる。従って、冷却器３を液槽２内から取り出し、冷却液入口用継手管３８とホース１８とを締結しているホースバンド４０を緩めて、ホース１８を冷却液入口用継手管３８から外す。

（本実施の形態による効果）
本実施の形態によれば、冷却器３の冷媒入口２５には冷媒流入用管継手２７の筒状体４１が接続されており、この筒状体４１は、液槽２の側板２ａに形成された冷媒流入用貫通穴２６に装着されている。また、液槽２の外側に配置されている冷媒流入管２４は、液槽２の外側で筒状体４１の先端開口４１ｂに接続されることにより、液槽２内の冷却器３の冷媒入口２５に接続されている。同様に、冷却器３の冷媒出口２９には冷媒流出用管継手３１の筒状体４１が接続されており、この筒状体４１は、液槽２の側板２ａに形成された冷媒流出用貫通穴３０に装着されている。また、液槽２の外側に配置されている冷媒流出管２８は、液槽２の外側で筒状体４１の先端開口４１ｂに接続されることにより、液槽２内の冷却器３の冷媒出口２９に接続されている。この結果、冷媒流入管２４と冷媒入口２５の接続作業および切り離し作業、並びに、冷媒流出管２８と冷媒出口２９の接続作業および切り離し作業を液槽２の外側で行うことができ、液槽２内の限られた空間内で行わなくて済むので、作業性が良い。また、冷媒流入管２４と冷媒流入用管継手２７の接続および冷媒流出管２８と冷媒流出用管継手３１の接続がフレア継手を介して行われている。従って、これらの接続および切り離しが容易である。さらに、フレア継手により、冷媒流入管２４と冷媒流入用管継手２７の接続箇所および冷媒流出管２８と冷媒流出用管継手３１の接続箇所には面シールが施されるので、これらの接続箇所から冷媒が漏れ出てしまうことがない。

また、冷媒流入用管継手２７は冷媒流入用貫通穴２６に対して着脱可能な状態で装着されているとともに、ロックナット４２により液槽２に壁に着脱可能な状態で締結固定されている。同様に、冷媒流出用管継手３１は冷媒流出用貫通穴３０に対して着脱可能な状態で装着されているとともに、ロックナット４２により液槽２に壁に着脱可能な状態で締結固定されている。この結果、冷媒流入用管継手２７と液槽２の側板２ａの締結と締結の解除、および、冷媒流出用管継手３１と液槽２の側板２ａの締結と締結の解除が容易にできる。従って、液槽２内への冷却器３の取り付けや、液槽２内に取り付けられた冷却器３の取り外しが容易である。

さらに、ロックナット４２を締め付けることにより、Ｏリング４５を弾性変形させて、冷媒流入用管継手２７の円環状フランジ４１ｃと液槽２の側板２ａの内側面の間、および、冷媒流出用管継手３１の円環状フランジ４１ｃと液槽２の側板２ａの内側面の間を液密状態にしている。従って、液槽２からの冷却液漏洩を防止するために、冷媒流入用管継手２７と冷媒流入用貫通穴２６との間および冷媒流出用管継手３１と冷媒流出用貫通穴３０との間にロー付けや溶接などを施す必要がない。この結果、冷却器３の取り付けや取り外しに火気を使用しなくて済むので、冷却装置１の設置場所の空気を汚すことがなく、これら取り付け作業や取り外し作業をクリーンルーム内などの冷却装置１の設置場所で行うことができる。

また、本実施の形態によれば、冷却液を液槽２から冷却器３を経由するように圧送するポンプとして浸漬式ポンプ６を用いており、浸漬式ポンプ６と冷却器３とを接続するホース１８が液槽２の上端開口２ｃを介して液槽２内に延びるように構成されている。この結果、冷却液を冷却器３に送り込むための冷却液流入用配管を液槽２の側板２ａに貫通させる必要がない。従って、液槽２の側板２ａに冷媒流入用貫通穴２６を形成する必要がなく、冷却液漏洩の防止のために当該冷媒流入用貫通穴２６を密封する必要もない。従って、冷却液流入用配管を簡易に構成できる。

さらに、冷却器３の冷却液出口３３には配管されていないので、冷却器３の整備や交換を行う際に、配管作業が軽減される。

（その他の実施の形態）
上記の実施の形態では、冷媒流入用管継手２７を液槽２の側板２ａに着脱可能に締結するためにロックナット４２を備えているが、冷媒流入用管継手２７と冷媒流入管２４とを着脱可能に接続するためのフレアナット４６がロックナット４２を兼ねるように構成してもよい。

図４はフレアナットがロックナットを兼ねる構成例において、冷却器が液槽内に取り付けられた状態における冷媒流入用管継手の周辺の構成を示す部分断面図である。なお、本例は、上記の実施の形態と同様の構成を備えているので、対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

冷媒流入用管継手２７Ａは、筒状体４１において、円環状フランジ４１ｃから液槽２の側板２ａの厚さ寸法に対応する寸法だけ離れた部位に、フレアナット４６の雌ねじ部４６ａに螺合可能なフレア継手用雄ねじ部４１ｈが形成されている。

本例によれば、フレアナット４６をフレア継手用雄ねじ部４１ｈに捩じ込んで締め付けることにより、冷媒流入管２４のフレア状開口端２４ａを塑性変形させて、このフレア状開口端２４ａを冷媒流入用管継手２７のテーパ状開口端面４１ｆおよびフレアナット４６のテーパ状内周面４６ｂに密着させる。これと同時に、フレアナット４６は円環状フランジ４１ｃとの間に液槽２の側板２ａを挟んだ状態で冷媒流出用管継手３１を液槽２の側板２ａに着脱可能に締結固定するとともに、Ｏリング４５を弾性変形させて、冷媒流入用管継手２７の円環状フランジ４１ｃと液槽２の側板２ａの内側面の間を液密状態にする。

また、上記の実施の形態では、ホース１８の接続にホースバンド４０を用いているが、例えば、冷却器３の冷却液入口用継手管３８とホース１８を、ユニオン継手を介して、着脱可能に接続してもよい。ユニオン継手は、例えば、冷却液入口用継手管３８の外周面に形成したユニオンナット用雄ネジ部、ホース１８の先端開口において冷却液入口用継手管３８の開口端縁と当接可能に形成した円環状の鍔部、および、内周側にユニオンナット用雄ネジ部に螺合可能な雌ねじ部と鍔部に対応する環状段部とを備えるユニオンナットを有し、冷却液入口用継手管３８の開口端縁とユニオンナットの環状段部との間にホース１８の円環状の鍔部を挟んだ状態で、ユニオンナットが締め付けられるものとすることができる。

さらに、上記の実施の形態では、冷却液供給管１０の途中に圧送ポンプ７が設置されているが、浸漬式ポンプ６によって冷却液を所定の圧力で被冷却物に供給できる場合には、この圧送ポンプ７を省略してもよい。

また、上記の実施の形態では、冷却器３の冷却液出口３３は液槽２内で開口しているが、この冷却液出口３３と冷却液供給管１０との間に、これらを接続する連結用配管を配置してもよい。図５は、このような配管を施した冷却装置１の回路構成図である。なお、本例は、上記の実施の形態と同様の構成を備えているので、対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。

本例の冷却装置１Ａでは、液槽２内に連結用配管５０を配置し、この連結用配管５０の一方の開口端を、冷却液出口３３を規定している冷却液出口用継手管３９に着脱可能に接続し、連結用配管５０の他方の開口端を液槽２の側板２ａにおける冷却液供給管１０の開口１０ａに接続する。連結用配管５０と冷却液出口用継手管３９の接続には、ホースバンドやユニオン継手を用いる。

本例の冷却装置１Ａによれば、液槽２から冷却器３を経由して冷却液供給口４に至る冷却液供給路が冷却器３と冷却液供給口４との間に液槽２を含んでいないので、浸漬式ポンプ６だけで冷却液を被冷却物に供給することが容易になる。

また、本例では、液槽２にバイパス管５１を接続するとともに、このバイパス管５１の下流端を、液槽２の外側において、冷却液供給管１０に接続してある。さらに、バイパス管５１の途中にバイパスバルブ５２が設けられており、バイパスバルブ５２を開閉することにより、被冷却物へ供給する冷却液の温度や液量が調整可能になっている。

１、１Ａ冷却装置
２液槽
２ａ液槽の側板（壁）
２ｃ液槽の上端開口
３冷却器
４冷却液供給口
５冷却液回収口
６浸漬式ポンプ
７圧送ポンプ
１０冷却液供給管
１１冷却液回収管
１２オーバーフロー管
１３ドレン管
１４ドレンバルブ
１５ポンプ本体
１６吸入口
１７吐出口
１８ホース（冷却液流入用配管）
１９圧縮器
２０凝縮器
２１膨張弁
２２冷凍サイクル
２３送風ファン
２４冷媒流入管（冷媒流入用配管）
２４ａフレア状開口端
２５冷媒入口
２６冷媒流入用貫通穴
２７，２７Ａ冷媒流入用管継手
２８冷媒流出管（冷媒流出用配管）
２９冷媒出口
３０冷媒流出用貫通穴
３１冷媒流出用管継手
３２冷却液入口
３３冷却液出口
３４前板
３５冷媒入口用継手管
３６冷媒出口用継手管
３７背板
３８冷却液入口用継手管
３９冷却液出口用継手管
４０ホースバンド
４１筒状体
４１ａ後端開口
４１ｂ先端開口
４１ｃ円環状フランジ
４１ｄ雄ねじ部
４１ｅ環状溝
４１ｆテーパ状開口端面
４１ｇ、４１ｈフレア継手用雄ねじ部
４２ロックナット
４５Ｏリング
４６フレアナット
４６ａ雌ねじ部
４６ｂテーパ状内周面
５０連結用配管
５１バイパス管
５２バイパスバルブ

Claims

冷却液が貯留されている液槽と、
前記液槽内に配置され、前記冷却液を冷却するための冷却器と、
前記冷却器に形成されている冷媒流通口と、
前記液槽の壁に形成した配管用貫通穴と、
前記液槽の外側に配置されている冷媒流通用配管と、
前記配管用貫通穴を介して、前記液槽内の前記冷媒流通口および前記液槽の外側に位置する前記冷媒流通用配管を接続している管継手とを有しており、
前記管継手は、前記配管用貫通穴に対して前記液槽の内側から着脱可能に装着されている筒状体、および、前記筒状体を前記液槽の壁に締結固定しているロックナットを備えており、
前記筒状体は、前記冷媒流通用配管に着脱可能な状態で接続されている先端開口、前記冷媒流通口に接続されている後端開口、前記筒状体の外周面から外方に広がっている環状フランジ、および、前記筒状体の外周面における前記環状フランジよりも前記先端開口の側の部位に形成され、前記ロックナットを螺合可能な雄ねじ部を具備しており、
前記環状フランジと前記ロックナットとの間に前記液槽の壁を挟んだ状態で、前記ロックナットを締め付けることにより、前記環状フランジと前記液槽の壁の内側面の間が液密状態になっていることを特徴とする冷却装置。
請求項１に記載の冷却装置において、
前記環状フランジと前記液槽の壁の内側面との間には、Ｏリングが装着されていることを特徴とする冷却装置。
請求項１または２に記載の冷却装置において、
前記管継手の前記先端開口は、フレア継手を介して、前記冷媒流通用配管に接続されていることを特徴とする冷却装置。
請求項３に記載の冷却装置において、
前記フレア継手は、
前記管継手の前記筒状体における先端開口に形成したテーパ状開口端面と、
前記筒状体の外周面における前記テーパ状開口端面および前記雄ねじ部の間の部位に形成したフレア継手用雄ねじ部と、
前記フレア継手用雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部および前記テーパ状開口端面に対応するテーパ状内周面を備えたフレアナットと、
前記冷媒流通用配管に形成したフレア状開口端とを備えており、
前記管継手の前記テーパ状開口端面と前記フレアナットの前記テーパ状内周面との間に前記冷媒流通用配管の前記フレア状開口端を挟んだ状態で、前記フレアナットが締め付けられていることを特徴とする冷却装置。
請求項３に記載の冷却装置において、
前記フレア継手は、
前記管継手の前記筒状体における先端開口に形成したテーパ状開口端面と、
前記雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部および前記テーパ状開口端面に対応するテーパ状内周面を備えたフレアナットと、
前記冷媒流通用配管に形成したフレア状開口端とを備えており、
前記管継手の前記テーパ状開口端面と前記フレアナットの前記テーパ状内周面との間に前記冷媒流通用配管の前記フレア状開口端を挟んだ状態で、前記フレアナットが締め付けられており、
前記フレアナットは、前記管継手の前記ロックナットを兼ねていることを特徴とする冷却装置。
請求項１ないし５のうちのいずれかの項に記載の冷却装置において、
前記冷却器には、前記冷媒流通口として冷媒入口と冷媒出口が形成されており、
前記液槽の壁には、前記配管用貫通穴として冷媒流入用貫通穴と冷媒流出用貫通穴とが形成されており、
前記冷媒流通用配管として、冷媒流入用配管と冷媒流出用配管とが配置されており、
前記管継手として、冷媒入口および冷媒流入用配管を接続している冷媒流入用管継手と、前記冷媒出口および前記冷媒流出用配管を接続している冷媒流出用管継手とを備えていることを特徴とする冷却装置。
請求項１ないし６のうちのいずれかの項に記載の冷却装置において、
前記冷却液を前記液槽から前記冷却器を経由するように圧送する浸漬式ポンプと、
前記液槽の上端開口を介して前記液槽内に延びて前記浸漬式ポンプと前記冷却器との間を接続している冷却液流入用配管とを有していることを特徴とする冷却装置。