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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kühl-Verfahren für einen Inverter, der einen Motor, wie einen Servo-Motor, einer Elektro-Spritz-Form-Maschine antreibt und eine Kühl-Vorrichtung für einen Inverter.
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Stand der Technik
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Wie wohl bekannt beinhaltet eine Spritz-Form-Maschine eine Schließ-Vorrichtung, welche ein Form-Werkzeug schließt, eine Einspritz-Vorrichtung, welche ein Harz schmilzt zum Einspritzen des Harzes in das geschlossene Form-Werkzeug, und eine Auswurf-Vorrichtung, welche ein geformtes Produkt aus dem Form-Werkzeug auswirft. In der Elektro-Spritz-Form-Maschine sind diese Vorrichtungen jeweils durch einen bürstenlosen Motor, wie ein Servo-Motor angetrieben. In der Elektro-Spritz-Form-Maschine ist ein Konverter vorgesehen, indem eine Drei-Phasen-AC-Spannung, zugeführt von einem externen Teil, in eine DC-Spannung umgewandelt ist. Danach ist die DC-Spannung durch einen Inverter, der für jeden bürstenlosen Motor vorgesehen ist, in die Drei-Phasen-AC-Spannung umgewandelt, um den bürstenlosen Motor anzutreiben. Der Inverter, welcher den Servo-Motor antreibt, ist ebenso als ein Servo-Verstärker Bezug genommen.
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Der Inverter ist mit einem Leistungs-Transistor, wie einen IGBT (isolierter Gate-Bipolar-Transistor: isolierender Gate-Bipolar-Transistor) ausgebildet und dessen Temperatur wird hoch durch Aufheizen. Der Leistungs-Transistor ist unter einem Zustand vorgesehen, indem ein Halbleiter-Element in einer Packung aufgenommen ist. Wenn eine Temperatur eines Verbindungsteils des Halbleiter-Elements darin, das heißt eine Knoten-Temperatur hoch ist, ist die Lebensdauer des Leistungs-Transistors verkürzt. Zum Beispiel, wenn die Knoten-Temperatur eine Temperatur höher als 175°C wird, ist der Leistungs-Transistor gebrochen. Demgemäß, in einen üblichen Inverter ist der Leistungs-Transistor, wie der IGBT an einer Kühl-Platte angebracht, die Wärme-Abstrahl-Rippen hat, um so durch Zuführen von Luft von einem Kühlventilator luftgekühlt zu sein. Somit ist die Knoten-Temperatur unterdrückt auf zum Beispiel 120°C oder niedriger.
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Zitierungs-Liste
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Patent-Literatur
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- Patent-Literatur 1: JP-A-2006-177601
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Die Patent-Literatur 1 offenbart einen Servo-Verstärker einer Elektro-Spritz-Form-Maschine der wassergekühlt ist. In dem Servo-Verstärker, offenbart in der Patent-Literatur 1, ist ein IGBT an einer metallischen Kühl-Platte angebracht, die darin eine Kühl-Leitung vorgesehen hat, in welcher Kühl-Flüssigkeit strömt. Die Kühl-Flüssigkeit, die zu der Kühl-Platte zugeführt ist, ist geführt, um durch eine vorbeschriebene Druck-Pumpe zu zirkulieren. Weiterhin ist die Kühl-Flüssigkeit durch eine Wärmepumpe gekühlt. Da der Servo-Verstärker aktiv gekühlt ist durch die Kühl-Flüssigkeit, die eine thermische Kapazität hat, die größer ist als von Luft, kann der Anstieg der Temperatur des IGBT zuverlässig unterdrückt werden.
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Weiterhin in dem Servo-Verstärker, offenbart in der Patent-Literatur 1, ist die Wärmepumpe in so einer Weise gesteuert, dass die Temperatur der zirkulierenden Kühl-Flüssigkeit innerhalb 5°C relativ zu einer Umgebungstemperatur in der Umgebung der Kühl-Platte liegt. Demgemäß kann der Servo-Verstärker sicher gekühlt werden, ohne Berücksichtigung einer Dampf-Kondensation auf Grund einer exzessiven Kühlung.
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In der Vorrichtung, offenbart in der Patent-Literatur 1, sind die Mehrzahl von Servo-Verstärkern, die jeweils für die Servo-Motoren vorgesehen sind, in einer Mehrzahl von KühlPlatten vorgesehen. Demgemäß ist die Kühl-Flüssigkeit parallel zu der Mehrzahl von KühlPlatten zugeführt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Wenn der Inverter durch Luft-Kühlung gekühlt ist, wie in dem üblichen Inverter, oder wenn der Inverter durch Wasser-Kühlung gekühlt ist, wie in der Patent-Literatur 1 offenbart, kann der Inverter gekühlt werden, um den IGBT zu schützen. Jedoch sind Probleme, die zu lösen sind, jeweils gefunden worden.
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Zunächst in dem üblichen Verfahren zum Kühlen des Inverters durch Luft-Kühlung kann gesagt werden, dass ein Problem in einem Punkt auftritt, dass eine Kühl-Effizienz niedrig ist. In vergangenen Jahren ist eine Abgabe, gefordert für die Elektro-Spritz-Form-Maschine, erhöht. Demgemäß, um einen größeren Servo-Motor anzutreiben, ist ein Inverter notwendig, der eine große Kapazität hat. In so einem Inverter ist ein Strom in dem IGBT groß und eine Wärme-Erzeugungs-Rate ist groß. Da die Luft in ihrer thermischen Kapazität niedrig ist kann der Inverter durch einen Luft-Kühlungs-Typ nicht geeignet gekühlt werden. Es besteht eine Gefahr, dass die Knoten-Temperatur einen zulässigen Wert überschreitet. Weiterhin ist ein Problem im Hinblick auf einem Punkt gefunden, dass der Kühlungs-Ventilator in dem Luft-Kühlungs-Typ notwendig ist. Der Kühlungs-Ventilator erzeugt große Geräusche und erhöht Schmutz zur Verunreinigung einer Umgebung damit.
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Im Vergleich mit dem üblichen Kühl-Verfahren durch den Luft-Kühlungs-Typ, in dem Verfahren zum Kühlen des Inverters durch den Wasser-Kühlungstyp offenbart in der Patent-Literatur 1, da der Kühlungs-Ventilator nicht notwendig ist, und der Inverter durch die Kühl-Flüssigkeit gekühlt ist, die eine thermische Kapazität hat, größer als die von Luft, kann gesagt werden, dass die Kühl-Effizienz hoch ist und demgemäß ist das Verfahren hervorragend. Jedoch in dem Wasser-Kühl-Verfahren, offenbart in der Patent-Literatur 1, ist Raum für Verbesserungen gefunden worden. Insbesondere ist Raum für längere Lebensdauer des IGBT und Verringerung der Energie, die für die Kühlung gefordert ist.
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Wenn der IGBT, welcher durch das Wasser-Kühl-Verfahren gekühlt ist, angetrieben ist, steigt die Knoten-Temperatur, und wenn der IGBT angetrieben ist zum Anhalten, fällt die Knoten-Temperatur rapide. Wenn ein Unterschied zwischen der oberen Knoten-Temperatur und der unteren Knoten-Temperatur groß ist, gibt dieser Unterschied einen Einfluss auf die Lebensdauer des IGBT. In dem Inverter, offenbart in der Patent-Literatur 1, ist die Kühl-Platte konstant gekühlt durch die Druck-Pumpe gekühlt. Jedoch, wenn der IGBT in dieser Weise aktiv gekühlt ist, ist die übliche Knoten-Temperatur des IGBT vergleichsweise niedrig. In dem Inverter, offenbart der Patent-Literatur 1, ist die Kühl-Flüssigkeit parallel zu der Mehrzahl von Kühl-Platten zugeführt. Diese Tatsache bewirkt ebenso, dass die Knoten-Temperatur des IGBT vergleichsweise niedrig ist. Das heißt, obwohl die Inverter jeweils angetrieben sind, um Wärme zu erzeugen, nur wenn die entsprechenden Motoren angetrieben sind, ist die Kühl-Platte des Inverters, die keine Beziehung zu dem Antrieb hat, unnötig gekühlt. Demgemäß ist die Knoten-Temperatur des IGBT ziemlich niedrig. Wenn der IGBT von so einem Zustand angetrieben ist, dass die Knoten-Temperatur des IGBT vergleichsweise niedrig ist, ist eine Änderung der Knoten-Temperatur groß. Somit ist die Lebensdauer des IGBT dadurch beeinflusst.
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Zur Verringerung der Energie, die zum Kühlen gefordert ist, treten Probleme auf in den Punkten, dass die Druck-Pumpe konstant angetrieben ist und die Kühl-Flüssigkeit ist parallel zu der Mehrzahl von Kühl-Platten zugeführt. Ursprünglich kann der IGBT gekühlt werden, nur wenn die Temperatur des IGBT hoch ist. Somit kann in Betracht gezogen werden, dass die Energie, gefordert zum Kühlen, reduziert werden kann. Weiterhin, wenn die Kühl-Flüssigkeit parallel zu der Mehrzahl von Kühl-Platten zugeführt ist, ist eine Pumpe von großer Kapazität notwendig. Somit kann in Betracht gezogen werden, dass die Energie verschwendet ist. Jedoch ist eine Betrachtung bezüglich solcher Punkte nicht in der Patent-Literatur 1 offenbart.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kühl-Verfahren für einen Inverter und eine Kühl-Vorrichtung für einen Inverter für eine Elektro-Spritz-Form-Maschine vorzusehen, welche die oben beschriebenen Probleme lösen kann. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kühl-Verfahren für einen Inverter und eine Kühl-Vorrichtung für einen Inverter für eine Elektro-Spritz-Form-Maschine vorzusehen, in welcher eine Lebensdauer eines Leistungs-Transistors, wie eines IGBT, so lang wie möglich verlängert werden kann und Energie-Kosten, gefordert wie die Kühlung, niedrig sind.
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Lösung des Problems
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Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist die vorliegende Erfindung ausgebildet als ein Verfahren zur Kühlung eines Inverters, welchen einen bürstenlosen Motor einer Elektro-Spritz-Form-Maschine antreibt. Ein Leistungs-Transistor, welcher den Inverter bildet, ist an einer vorher beschriebenen Kühl-Platte angebracht. Eine Kühl-Flüssigkeits-Leitung ist in der Kühl-Platte vorgesehen, um Kühl-Flüssigkeit zuzuführen und den Leistungs-Transistor zu kühlen. Die Kühl-Flüssigkeit ist gestaltet, sodass eine Strömungs-Rate, die synchron mit einem Form-Zyklus eines Einspritz-Formens zugeführt ist, ändert. Weiterhin eine Mehrzahl von Sätzen von Leistungs-Transistoren entsprechend zu einer Mehrzahl von Invertern ist an der Kühl-Platte angebracht. Die Kühl-Flüssigkeit ist gestaltet, um in der Umgebung der Mehrzahl der Sätze von Leistungs-Transistoren zu zirkulieren Transistoren zirkuliert zu werden.
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Die oben beschriebene Aufgabe ist durch die nachfolgend beschriebenen Strukturen gelöst.
- (1) Ein Kühl-Verfahren für einen Inverter von einer Elektro-Spritz-Form-Maschine, das umfasst: Kühlen des Inverters, der konfiguriert ist, um einen bürstenlosen Motor der Elektro-Spritz-Form-Maschine anzutreiben, wobei der Inverter an einer vorher beschriebenen Kühl-Platte angebracht ist, in welcher ein Leistungs-Transistor, der den Inverter bildet, durch Kühl-Flüssigkeit gekühlt ist; und Ändern der Strömungs-Rate der Zufuhr der Kühl-Flüssigkeit, synchron mit dem Form-Zyklus einer Einspritz-Formung.
- (2) Das Kühl-Verfahren für einen Inverter von einer Elektro-Spritz-Form-Maschine gemäß dem obigen (1), wobei eine Mehrzahl von Sätzen von Leistungs-Transistoren entsprechend zu einer Mehrzahl von Invertern an der Kühl-Platte angebracht sind, und wobei die Kühl-Flüssigkeit in den Umgebungen der Mehrzahl von Sätzen von Leistungs-Transistoren zirkuliert ist.
- (3) Eine Kühl-Vorrichtung für einen Inverters von einer Elektro-Spritz-Form-Maschine zum Kühlen des Inverters der konfiguriert ist, um einen bürstenlosen Motor der Elektro-Spritz-Form-Maschine anzutreiben, die in Inverter-Kühl-Vorrichtung umfasst: eine Kühl-Platte, an welcher ein Leistungs-Transistor, der den Inverter bildet, angebracht ist; und eine Pumpe die konfiguriert ist, um Kühl-Flüssigkeit zu einer Kühl-Flüssigkeits-Leitung zuzuführen, die in der Kühl-Platte ausgebildet ist, wobei die Pumpe durch einen Inverter-gesteuerten Motor angetrieben ist und konfiguriert ist, sodass eine Strömungs-Rate der Kühl-Flüssigkeit synchron mit einem Form-Zyklus einer Einspritz-Formung geändert ist.
- (4) Die Kühl-Vorrichtung für einen Inverter von einer Elektro-Spritz-Form-Maschine gemäß dem obigen (3), wobei eine Mehrzahl von Sätzen von Leistungs-Transistoren entsprechend zu einer Mehrzahl von Invertern an der Kühl-Platte angebracht sind, und wobei die Kühl-Flüssigkeits-Leitung jeweils in den Umgebungen der Mehrzahl von Sätzen von Leistungs-Transistoren zirkuliert ist.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Wie oben beschrieben, bezieht sich die Erfindung auf das Verfahren zum Kühlen des Inverters, welcher den bürstenlosen Motor der Elektro-Spritz-Form-Maschine antreibt. In dem Inverter ist der Leistungs-Transistor, welcher den Inverter bildet, an der vorbeschriebenen Kühl-Platte angebracht, in welcher der Leistungs-Transistor durch die Kühl-Flüssigkeit gekühlt ist. Die Kühl-Flüssigkeit ist gestaltet, sodass diese die Strömungs-Rate, die zuzuführen ist synchron mit dem Formungs-Zyklus der Einspritz-Formung ändert. Somit, zunächst, da der Inverter durch den Wasser-Kühlungs-Typ gekühlt ist, ist die Kühl-Effizienz hoch und ein großer Anstieg der Knoten-Temperatur des Leistungs-Transistors, wie des IGBT, kann zuverlässig unterdrückt werden. Somit kann die Lebensdauer des Leistungs-Transistors, wie des IGBT, verlängert werden. Weiterhin, da die Kühl-Effizienz hoch ist, kann eine Kühl-Vorrichtung klein gemacht werden und Kosten können reduziert werden.
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Eine Mehrzahl von bürstenlosen Motoren, wie Servo-Motoren, ist in der Elektro-Spritz-Form-Maschine vorgesehen. Jedoch sind die bürstenlosen Motoren in jedem der Prozesse des Form-Zyklus teilweise angetrieben und andere bürstenlosen Motoren sind angehalten. Der bürstenlose Motor, der eine Abgabe höher als die von anderen Motoren fordert, ist ein Servo-Motor zum Einspritzen, verwendet in dem Einspritz-Prozess. Es kann gesagt werden, zu dem Servo-Verstärker, welcher den bürstenlosen Motor antreibt, nämlich, der Inverter hat eine hohe Energie eine große Wärme-Erzeugungs-Rate.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Kühl-Flüssigkeit gestaltet, sodass diese die Strömungs-Rate, die synchron mit dem Form-Zyklus der Einspritz-Formung zuzuführen ist, ändert. Somit kann die Strömungs-Rate der Kühl-Flüssigkeit endgültig in Übereinstimmung mit der Wärme-Erzeugungs-Rate gesteuert werden. Insbesondere in dem Einspritz-Prozess ist die Strömungs-Rate der Kühl-Flüssigkeit erhöht, um so die Wärme-Erzeugungs-Rate zu treffen. In so einer Weise kann der Inverter gekühlt werden, nur zu einer notwendigen Zeit, und der Leistungs-Transistor kann davor bewahrt werden, exzessiv gekühlt zu werden. Somit kann eine Änderung der Knoten-Temperatur mehr reduziert werden und die Lebensdauer des Leistungs-Transistors kann verlängert werden. Weiterhin können Kosten, gefordert für das Kühlen, verringert werden.
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Gemäß einer anderen Erfindung ist die Mehrzahl von Sätzen von Leistungs-Transistoren entsprechend zu der Mehrzahl von Invertern an den Kühl-Platten angebracht. Die Kühl-Flüssigkeit ist gestaltet, um in den Umgebungen der Mehrzahl von Sätzen von Leistungs-Transistoren zirkuliert zu werden. Wie oben beschrieben, da die Mehrzahl von bürstenlosen Motoren, die in der Elektro-Spritz-Form-Maschine vorgesehen sind, nur in einem Teil der jeweiligen Prozesse des Form-Zyklus verwendet sind, wenn ein gesamter Teil des Form-Zyklus betrachtet ist, ist die Anzahl der bürstenlosen Motoren, die zur gleichen Zeit angetrieben werden, klein. Somit ist die Anzahl der Inverter, die zur gleichen Zeit angetrieben sind, ebenso klein. Gemäß der vorliegenden Erfindung, da die Mehrzahl von Sätzen von Leistungs-Transistoren in den Kühl-Platten vorgesehen sind und die Kühl-Flüssigkeit darin zirkuliert ist, kann es gesagt werden, dass die Mehrzahl von Invertern zu der selben Zeit gekühlt sind. Somit kann die Kühl-Flüssigkeit verringert werden und die kleine Kühl-Vorrichtung kann mit niedrigen Kosten vorgesehen werden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Diagramm, das eine Kühl-Vorrichtung für einen Inverter einer Elektro-Spritz-Form-Maschine gemäß zu einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, in welcher 1a, 1b und 1c jeweils eine Vorderansicht, eine Seitenansicht und eine Vorderschnittansicht einer Kühl-Platte sind, an welcher eine Mehrzahl von Sätzen von IGBT's von Invertern angebracht sind, gemäß zu einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 1d ist eine Vorderansicht der Kühl-Vorrichtung für den Inverter gemäß zu dem Ausführungsbeispiel.
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2 ist eine Graphik, die einen Verbrauch von elektrischer Leistung, die in einem Formungs-Zyklus geändert ist, und eine Menge von Zufuhr von Kühl-Flüssigkeit der Kühl-Vorrichtung für den Inverter gemäß zu dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist eine Graphik, die eine Änderung einer Knoten-Temperatur eines IGBT, wenn der IGBT angetrieben ist, und eine Änderung einer Temperatur eines Falls in dem der IGBT aufgenommen ist, zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Jetzt wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine Elektro-Spritz-Form-Maschine gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ausgestaltet, um durch eine Mehrzahl von bürstenlosen Motoren, wie Servo-Motoren, angetrieben zu werden, wie eine übliche Elektro-Spritz-Form-Maschine. Diese bürstenlosten Motoren sind durch eine Drei-Phasen-AC-Spannung angetrieben, die durch einen Inverter erzeugt ist. In der Elektro-Spritz-Form-Maschine gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Inverter in einer Inverter-Kühl-Vorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen. Wie nachfolgend im Detail beschrieben, beinhaltet die Inverter-Kühl-Vorrichtung 1 zwei Kühl-Platten 2 und 2, wie in 1d gezeigt. Merkmale der Inverter-Kühl-Vorrichtung 1 bleiben in einem Wasser-Kühl-Typ, einem Steuerverfahren zum Zuführen von Kühl-Flüssigkeit zu den Kühl-Platten 2 und 2, die Form von der Kühl-Platte 2 und eine Anordnung der Inverter.
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Zunächst wird die Kühl-Platte 2 nachfolgend beschrieben. Die Kühl-Platte 2 ist mit Metall, das hervorragend in dessen thermischer Leitfähigkeit ist, wie Aluminium, ausgebildet, und in einer rechtwinkligen Form, welche lange Seiten und eine vorgegebene Dicke hat, wie in 1a und 2b gezeigt, ausgebildet. In einem üblichen Inverter, sind drei IGBT's, die einen Inverter bilden, an einer vorbeschriebenen Kühl-Platte als ein Set angebracht. Im Vergleich hierzu, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind für eine Kühl-Platte 2 sechs Sätze von IGBT's 6, 6 ..., das heißt 18 IGBT's 6, 6 ..., entsprechend zu sechs Invertern 5, 5b ..., an einer Vorderfläche und einer Rückfläche derselben angebracht. Das heißt, das vorliegende Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass eine relativ große Anzahl von Invertern 5a, 5b ... an einer Kühl-Platte 2 angebracht sind. Um die IGBT's 6, 6 zu kühlen, ist in der Kühl-Platte 2 eine Kühl-Flüssigkeits-Leitung 8 vorgesehen, sodass Kühl-Flüssigkeit zirkuliert, wie in 1c gezeigt.
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In den vorliegenden Ausführungsbeispiel macht die Kühl-Flüssigkeits-Leitung 8 zwei Umkehrungen in der Richtung einer langen Seite der Kühl-Platte 2. Leitungs-Anschlüsse 9 und 9 als ein eine Auslass und ein Einlass der Kühl-Flüssigkeits-Leitung 8 sind in einer kurzen Seite der Kühl-Platte 2 vorgesehen. Die Kühl-Flüssigkeit ist aus Wasser gemacht, zudem ein Anti-Korrosions-Zusatz und ein Anti-Frost-Zusatz oder dergleichen zugefügt ist. Da die Kühl-Flüssigkeit flüssig ist, hat die Kühl-Flüssigkeit eine hohe thermische Kapazität. Demgemäß, auch wenn die Kühl-Platte 2 eine große Anzahl von IGBT's 6, 6 ... vorgesehen hat, kann die Kühl-Platte 2 diese effizient kühlen. Danach können alle IGBT's 6, 6 ... gleichmäßig durch die Kühl-Flüssigkeits-Leitung 8, die zwei Umlenkungen in der Richtung der langen Seite macht, gekühlt werden.
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Die Inverter-Kühl-Vorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhaltet: die oben beschrieben zwei Kühl-Platten 2 und 2; einen Vorrats-Tank 11, welche eine vorgegebene Menge von Kühl-Flüssigkeit speichert; eine Pumpe 14, welche die Kühl-Flüssigkeit von dem Vorrats-Tank 11 zu den Kühl-Platten 2 und 2 zuführt; einen Wärmetauscher 12, in dem die Kühl-Flüssigkeit mit deren angestiegener Temperatur, die von den Kühl-Platten 2 und 2 zurückgeführt ist, gekühlt ist; und eine Kühl-Flüssigkeits-Zirkulations-Leitung, welche den Vorrats-Tank 11, die Pumpe 14, die Kühl-Platten 2 und 2 und den Wärmetauscher 12 miteinander verbindet, um die Kühl-Flüssigkeit zu zirkulieren.
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Zu dem Wärmetauscher 12 ist externe Kühl-Flüssigkeit, die von einem externen Teil zugeführt ist, zugeführt, sodass Wärme mit der Kühl-Flüssigkeit ausgetauscht wird. Die Kühl-Flüssigkeit in dem Vorrats-Tank 11 ist durch den Wärmeaustausch in dem Wärmetauscher 12 auf einem vorgegebenen Temperaturbereich gehalten. Da so eine Struktur vorgesehen ist, wenn die Pumpe 14 angetrieben ist, ist die Kühl-Flüssigkeit zirkuliert, sodass die Kühl-Platten 2 und 2 gekühlt werden können, um die Inverter 5a, 5b ... zu kühlen.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Pumpe 14 durch einen Inverter gesteuerten Motor angetrieben. Demgemäß, wenn die Drehzahl des Motors geändert ist, kann eine Menge der Zuführung der Kühl-Flüssigkeit geändert werden.
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Nun wird ein Betriebs-Verfahren der Inverter-Kühl-Vorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nachfolgend beschrieben. Wenn ein Formungs-Zyklus einer Einspritz-Formung in der Elektro-Spritz-Form-Maschine ausgeführt wird, ist, da der Inverter angetrieben ist, um einen vorgegebenen bürstenlosen Motor in jedem der Prozesse zu drehen, ein Strom in dem Inverter geändert. Obwohl eine momentane Änderung des Stroms kompliziert ist, zeigt 2 eine graphisch schematische Darstellung einer groben Änderung des Stroms. In dem Form-Prozess ist, da ein Plastizinier-Motor für eine relativ lange Zeit angetrieben ist, wie durch Bezugszeichen 21 in einem Dosier-Prozess gezeigt, ist der Strom auf einen vorgegebenen Wert stabilisiert. In einem Form-Öffnungs- und Schließ-Prozess ist für eine kurze Zeit ein geringfügig höherer Strom zugeführt, wie durch Bezugszeichen 22 gezeigt. Danach, in einem Einspritz-Prozess ist für eine kurze Zeit ein hoher Strom zugeführt, wie durch Bezugszeichen 23 gezeigt.
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Wie in 3 gezeigt, wenn der Inverter angetrieben ist, wie durch Bezugszeichen 25 gezeigt, steigt in dem IGBT, der den Inverter bildet, eine Temperatur. Wenn der Antrieb angehalten ist, fällt die Temperatur. Mehr im Speziellen beschrieben, ändert sich die Temperatur einer Baugruppe von dem IGBT, wie durch Bezugszeichen 26 gezeigt, und eine Knoten-Temperatur ändert sich, wie durch Bezugszeichen 27 gezeigt. Der Wert des Stroms in dem Inverter ist geändert, abhängig von einer Antriebs-Zeit des Inverters und wirkt ebenso auf den Anstieg der Temperatur des IGBT. Demgemäß ist ein Grad des Anstiegs der Temperatur des IGBT's in dem Einspritz-Prozess 23 größer als der in dem Dosier-Prozesses 21.
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Da ein Grad eines Unterschiedes der Änderung in der Knoten-Temperatur einen Einfluss auf die Lebensdauer des IGBT hat, ist es gewünscht den Inverter in so einer Weise zu kühlen, dass der Unterschied der Änderung der Temperatur klein ist. Weiterhin, wenn eine exzessiv große Kühl-Kapazität nicht gefordert ist, ist es gewünscht Kosten, gefordert für Kühlung, zu senken. Somit, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Menge der Kühl-Flüssigkeit, die zu den Kühl-Platten 2 und 2 in der Inverter-Kühl-Vorrichtung 1 zugeführt ist, festgelegt, um sich synchron mit dem Form-Zyklus zu ändern, sodass die Menge der Zuführung der Kühl-Flüssigkeit zumindest in dem Einspritz-Prozess 23, indem der Strom in dem Inverter am Größten ist, maximal ist.
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Eine Graphik, gezeigt durch Bezugszeichen 30 in 2, zeigt ein Beispiel von so einer Änderung in der Menge der Zufuhr der Kühl-Flüssigkeit. Als Ganzes, beinhaltend den Dosier-Prozess 21, ist die Menge der Zuführung der Kühl-Flüssigkeit gestaltet, um auf eine vorgegebene Menge der Zuführung der Kühl-Flüssigkeit gesetzt zu werden, um auf eine geringfügig größere Menge der Zuführung der Kühl-Flüssigkeit in dem Form-Öffnungs- und Schließ-Prozess gesetzt zu werden und auf die größte der Menge der Zufuhr von Kühl-Flüssigkeit in dem Einspritz-Prozess 23 gesetzt zu werden. In so einer Betätigung ist die Änderung der Knoten-Temperatur des IGBT verringert und die Lebensdauer des IGBT ist verlängert. Somit können die Kosten, gefordert für die Kühlung, heruntergedrückt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und kann geeignet und frei modifiziert oder verbessert werden. Zusätzlich hierzu sind Materialien, Abmessungen, Werte, Formen, Anzahlen, Anordnungspositionen und dergleichen der Komponentenelemente in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zufällig und nicht beschränkend, solange die vorliegende Erfindung erreicht werden kann.
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Die vorliegende Erfindung ist insbesondere durch Bezugnahme auf das spezielle Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben. Jedoch ist es für einen Fachmann zu verstehen, dass verschiedene Änderungen oder Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Diese Anmeldung beruht auf einer japanischen Patentanmeldung (
japanische Patent-Anmelde-Veröffnetlichungs-Nummer 2015-138297 ) eingereicht am 10. Juli 2015 und die Umfänge derselben sind hier als eine Bezugnahme aufgenommen.
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Hier sind Merkmale des Ausführungsbeispiels des Kühl-Verfahrens für den Inverter und der Kühl-Vorrichtung für den Inverter der Elektro-Spritz-Form-Maschine gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung zusammengefasst und jeweils in dem Folgenden 1 bis 4 aufgelistet.
- [1] Ein Kühl-Verfahren für einen Inverter von einer Elektro-Spritz-Form-Maschine, das umfasst: Kühlen des Inverters (5a bis 5f), der konfiguriert ist, um einen bürstenlosen Motor der Elektro-Spritz-Form-Maschine anzutreiben, wobei der Inverter (5a bis 5f) an einer vorher beschriebenen Kühl-Platte (2) angebracht ist, in welcher ein Leistungs-Transistor (IGBT 6), der den Inverter (5a bis 5f) bildet, durch Kühl-Flüssigkeit gekühlt ist; und
Ändern der Strömungs-Rate der Zufuhr der Kühl-Flüssigkeit, synchron mit dem Form-Zyklus einer Einspritz-Formung.
- [2] Das Kühl-Verfahren für einen Inverter von einer Elektro-Spritz-Form-Maschine gemäß oben beschriebenen [1], wobei eine Mehrzahl von Sätzen von Leistungs-Transistoren (IGBT 6) entsprechend zu einer Mehrzahl von Invertern (5a bis 5f) an der Kühl-Platte (2) angebracht sind, und wobei die Kühl-Flüssigkeit in den Umgebungen der Mehrzahl von Sätzen von Leistungs-Transistoren zirkuliert ist.
- [3] Eine Kühl-Vorrichtung für einen Inverter von einer Elektro-Spritz-Form-Maschine zum Kühlen des Inverters (5a bis 5f) der konfiguriert ist, um einen bürstenlosen Motor der Elektro-Spritz-Form-Maschine anzutreiben, die in Inverter-Kühl-Vorrichtung (1) umfasst: eine Kühl-Platte (2), an welcher ein Leistungs-Transistor (IGBT 6), der den Inverter (5a bis 5f) bildet, angebracht ist; und eine Pumpe (14) die konfiguriert ist, um Kühl-Flüssigkeit zu einer Kühl-Flüssigkeits-Leitung (8) zuzuführen, die in der Kühl-Platte (2) ausgebildet ist, wobei die Pumpe (14) durch einen Inverter-gesteuerten Motor angetrieben ist und konfiguriert ist, sodass eine Strömungs-Rate der Kühl-Flüssigkeit synchron mit einem Form-Zyklus einer Einspritz-Formung geändert ist.
- [4] Die Kühl-Vorrichtung für einen Inverter von einer Elektro-Spritz-Form-Maschine gemäß oben beschriebenen [3], wobei eine Mehrzahl von Sätzen von Leistungs-Transistoren (IGBT 6) entsprechend zu einer Mehrzahl von Invertern (5a bis 5f) an der Kühl-Platte (2) angebracht sind, und wobei die Kühl-Flüssigkeits-Leitung (8) jeweils in den Umgebungen der Mehrzahl von Sätzen von Leistungs-Transistoren (IGBT 6) zirkuliert ist.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Kühl-Verfahren für den Inverter und die Kühl-Vorrichtung für den Inverter der Elektro-Spritz-Form-Maschine vorgesehen werden, in welchem die Lebensdauer des Leistungs-Transistors, wie des IGBT, solang wie möglich verlängert werden kann, und Energie-Kosten, gefordert für die Kühlung, sind niedrig. Die vorliegende Erfindung, welche die oben beschriebenen Effekte realisiert, ist für das Gebiet eines Kühl-Verfahrens eines Inverters und einer Kühl-Vorrichtung für einen Inverter einer Elektro-Spritz-Form-Maschine verfügbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Inverter-Kühl-Vorrichtung
- 2
- Kühl-Platte
- 5a, 5b, 5c
- Inverter
- 6
- IGBT
- 8
- Kühl-Flüssigkeits-Leitung
- 11
- Vorrats-Tank
- 12
- Wärmetauscher
- 14
- Pumpe
