JP2010131953A - Mold temperature controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金型温度制御装置に関する。 The present invention relates to a mold temperature control device.
射出成形等に用いられる金型の温度は、温度制御装置によって制御される(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1では、金型の温度を制御するための液体が、液体循環路内を循環するようにされており、この液体をヒータで加熱することで、金型の温度を上昇するようになっている。
また、樹脂成形作業の終了時や金型の交換時などにおいては、循環路に接続された排液管の開閉弁を開いて、高温の液体を液体循環路の外側に排出し、金型の温度を低下させるようになっている。
The temperature of the mold used for injection molding or the like is controlled by a temperature control device (see, for example, Patent Document 1). In
Also, at the end of the resin molding operation or when changing the mold, open the drain valve open / close valve connected to the circulation path to discharge the high-temperature liquid to the outside of the liquid circulation path. The temperature is lowered.
ところで、液体循環路内の液体は、ヒータで加熱されているとともにポンプで加圧されており、高温高圧となる。この液体を排液管から一気に開放すると、循環路内の圧力が急峻に低下し、液体が沸騰して循環路内に蒸気の領域が発生する。このような蒸気の領域が発生すると、ポンプにカラ運転状態が生じ、ポンプの軸受などに焼き付きが生じるおそれがある。 By the way, the liquid in the liquid circulation path is heated by the heater and pressurized by the pump, and becomes a high temperature and a high pressure. When this liquid is released from the drainage pipe at once, the pressure in the circulation path is sharply lowered, the liquid boils and a vapor region is generated in the circulation path. When such a steam region is generated, the pump is in an operation state, and there is a possibility that seizure may occur in the pump bearing or the like.
そこで、特許文献1の温度調節装置では、開閉弁の開閉を制御装置に設けられたタイマーにより交互に繰り返すことで、液体循環路内の高温の循環液体が沸騰しないようにしている。
しかしながら、特許文献1の温度調節装置のように、開閉弁の開閉を単にタイマーで一定時間ごとに繰り返す構成では、循環路内の圧力が十分に考慮されておらず、循環路内の液体の沸騰を確実に防止するには不十分である。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、金型の温度調整を行うための媒体を排出する際に、金型温度制御装置内で媒体が沸騰してしまうことを確実に防止できるようにすることにある。
However, in a configuration in which the opening and closing of the on-off valve is simply repeated at regular intervals with a timer as in the temperature control device of
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to boil the medium in the mold temperature control device when the medium for adjusting the mold temperature is discharged. It is to ensure that it can be prevented.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、金型温度制御装置であって、金型の温度調整を行うための媒体を前記金型に循環する循環路と、前記循環路内の前記媒体を加圧するポンプと、前記循環路内の前記媒体を加熱するためのヒータと、前記循環路に接続され、前記媒体を前記循環路から排出する排出弁と、前記排出弁の開閉を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記排出弁を開いた後、前記循環路内の前記媒体の圧力が飽和蒸気圧より大きい間に前記排出弁を閉じることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention according to
このような構成によると、排出弁から媒体を排出するときには、制御手段が、排出弁を開いた後、循環路内の媒体の圧力が飽和蒸気圧以下にならない間に排出弁を閉じる。これにより、金型の温度を低下させるために循環路内から媒体を排出する際に、循環路内で媒体が沸騰することを確実に防止できる。したがって、ポンプを蒸気雰囲気下で運転するというカラ運転(ドライ運転)が行われることを確実に防止でき、潤滑不良に起因してポンプの軸受やシールにキズや焼き付きが発生することを確実に防止できる。このように、循環路内で媒体が沸騰することに伴う不具合の発生を確実に防止できる。 According to such a configuration, when discharging the medium from the discharge valve, the control means opens the discharge valve, and then closes the discharge valve while the pressure of the medium in the circulation path does not fall below the saturated vapor pressure. Thereby, when discharging a medium from the inside of a circulation path in order to reduce the temperature of a metal mold | die, it can prevent reliably that a medium boils in a circulation path. Therefore, it is possible to reliably prevent the pump operation (dry operation) in which the pump is operated in a steam atmosphere, and to prevent the pump bearings and seals from being scratched or seized due to poor lubrication. it can. In this way, it is possible to reliably prevent the occurrence of problems associated with boiling of the medium in the circulation path.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記循環路内の前記媒体の温度を検出する温度センサをさらに備え、前記制御手段は、第1制御モードおよび第2制御モードを実行可能とされ、前記第1制御モードは、所定の目標温度に対する、検出された前記媒体の温度の偏差が所定のしきい値未満のときに、前記偏差に応じた分量だけ前記排出弁を開くモードであり、前記第2制御モードは、前記所定の目標温度に対する、検出された前記媒体の温度の偏差が所定のしきい値以上のときに、前記偏差に拘らず所定の分量だけ前記排出弁を開くモードであることを特徴としている。
The invention according to
このような構成によると、循環路内の媒体温度が目標温度に近いときには、第1制御モードが実行される。第1制御モードでは、媒体温度が目標温度に近づくほど、排出弁を開く分量が小さくなっている。これにより、媒体温度が目標温度に対して下がり過ぎることを防止でき、媒体温度を目標温度に確実に近づけることができる。また、第1制御モードでは、目標温度に対する媒体温度の偏差が小さいことにより、排出弁を開く分量は小さい。したがって、偏差に応じた分量で排出弁を開いても、循環路内の圧力が飽和蒸気圧以下にまで低下しないようでき、循環路内の圧力を飽和蒸気圧より大きい値に確実に維持できる。 According to such a configuration, the first control mode is executed when the medium temperature in the circulation path is close to the target temperature. In the first control mode, the amount by which the discharge valve is opened decreases as the medium temperature approaches the target temperature. Thereby, it is possible to prevent the medium temperature from being excessively lowered with respect to the target temperature, and it is possible to reliably bring the medium temperature close to the target temperature. In the first control mode, the amount of opening the discharge valve is small due to the small deviation of the medium temperature from the target temperature. Therefore, even if the discharge valve is opened by an amount corresponding to the deviation, the pressure in the circulation path can be prevented from dropping below the saturated vapor pressure, and the pressure in the circulation path can be reliably maintained at a value greater than the saturated vapor pressure.
また、媒体温度が高くて目標温度から遠いときには、第2制御モードが実行される。第2制御モードでは、目標温度に対する媒体温度の偏差とは無関係に、所定の分量だけ排出弁が開かれる。これにより、排出弁を開く分量が過大にならないようにできる。したがって、排出弁を開くことによる循環路内の圧力低下が大きくなり過ぎないようにでき、循環路内の圧力を飽和蒸気圧より大きい値に確実に維持できる。 When the medium temperature is high and far from the target temperature, the second control mode is executed. In the second control mode, the discharge valve is opened by a predetermined amount irrespective of the deviation of the medium temperature from the target temperature. Thereby, it is possible to prevent the amount of opening the discharge valve from becoming excessive. Therefore, the pressure drop in the circulation path due to the opening of the discharge valve can be prevented from becoming too large, and the pressure in the circulation path can be reliably maintained at a value larger than the saturated vapor pressure.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記制御手段は、前記排出弁を開いてから閉じた後、前記循環路内の前記媒体の圧力が、前記排出弁が開かれる前の圧力に回復した後、再び前記排出弁を開くことを特徴としている。
このような構成によると、排出弁が閉じられた後の循環路内の媒体の圧力は、たとえば、循環路内の媒体より低温の媒体を循環路に供給する弁からの媒体による加圧や、循環路内の媒体の熱膨張や、ポンプの駆動などにより再び上昇していく。そして、循環路内の媒体の圧力が排出弁を開く前の値に戻った後で、再び排出弁が開かれる。これにより、再び排出弁を開く際には、循環路内の媒体の圧力は十分高くなっており、排出弁を再び開いたときも、循環路内の圧力が飽和蒸気圧以下に低下することを防止できる。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the control means opens and closes the discharge valve, and then the pressure of the medium in the circulation path is changed to the discharge valve. After the pressure before opening is recovered, the discharge valve is opened again.
According to such a configuration, the pressure of the medium in the circulation path after the discharge valve is closed is, for example, pressurization by a medium from a valve that supplies a medium having a lower temperature than the medium in the circulation path to the circulation path, It rises again due to the thermal expansion of the medium in the circulation path and the drive of the pump. Then, after the pressure of the medium in the circulation path returns to the value before opening the discharge valve, the discharge valve is opened again. As a result, when the discharge valve is opened again, the pressure of the medium in the circulation path is sufficiently high, and even when the discharge valve is opened again, the pressure in the circulation path decreases below the saturated vapor pressure. Can be prevented.
以上述べたように、請求項1記載の発明によれば、金型温度を低下させるために循環路内から媒体を排出する際に、循環路内で媒体が沸騰することを確実に防止できる。
請求項2に記載の発明によれば、第1制御モードおよび第2制御モードの何れにおいても、循環路内の圧力を飽和蒸気圧より大きい値に確実に維持できる。
請求項3に記載の発明によれば、排出弁を再び開いたときも、循環路内の圧力が飽和蒸気圧以下に低下することを防止できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the medium is discharged from the circulation path in order to lower the mold temperature, it is possible to reliably prevent the medium from boiling in the circulation path.
According to the second aspect of the present invention, the pressure in the circulation path can be reliably maintained at a value larger than the saturated vapor pressure in both the first control mode and the second control mode.
According to the third aspect of the present invention, even when the discharge valve is opened again, the pressure in the circulation path can be prevented from decreasing below the saturated vapor pressure.
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施形態にかかる金型温度制御装置を備える射出成形装置の概略構成を示す模式図である。
図1において、射出成形装置1は、溶融樹脂を所望の形状に形成するためのものであり、金型2と、金型温度制御装置4とを備えている。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an injection molding apparatus including a mold temperature control device according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, an
金型2は、左右一対の金型としての雄型2aおよび雌型2bと、温度調整のための水などの流体を用いた媒体の供給路2cと、媒体の戻し路2dとを含んでいる。雄型2aおよび雌型2bによって、キャビティ2eが区画されている。このキャビティ2e内に図示しない射出装置から溶融樹脂を注入することにより、所望の形状の樹脂製品を形成することができる。
The
金型2の供給路2cは、雄型2aおよび雌型2bのそれぞれに、媒体を供給するためのものである。金型2の供給路2cは、1つの入口2fと2つの出口2gとを有している。入口2fから流入する媒体は分岐して、2つの出口2gに送られる。出口2gは、雄型2aおよび雌型2bに形成された通路2h,2iのそれぞれに接続されている。
金型2の戻し路2dには、雄型2aおよび雌型2bの通路2h,2iを通過した媒体が送られる。戻し路2dは、2つの入口2jと1つの出口2kとを有している。2つの入口2jは、雄型2aおよび雌型2bの通路2h,2iにそれぞれ接続されている。2つの入口2jから流入する媒体は、合流して1つの出口2kに送られる。
The
The medium that has passed through the
金型温度制御装置4は、金型2の温度を、媒体を用いて制御するものである。この金型温度制御装置4は、循環路6と、ヒータ7と、フロートスイッチタンク8と、排出路9と、排出弁としての電磁弁10と、注入路11と、制御手段としての制御装置12とを含んでいる。
循環路6は、媒体を金型2に循環させるためのものである。循環路6内の媒体は、図1の矢印A方向に沿って循環路6内を流れる。循環路6は、媒体タンク13と、供給路14と、戻し路15とを含んでいる。
The mold
The circulation path 6 is for circulating the medium through the
媒体タンク13は、媒体を貯留するためのものである。媒体タンク13には、過熱防止器16が取り付けられており、ヒータ7によって媒体タンク13内の媒体が過熱されることを防止している。
供給路14は、媒体タンク13に貯留された媒体を金型2に供給するためのものである。供給路14の入口14aは、媒体タンク13に接続されている。供給路14には、電動ポンプなどのポンプ17が設けられている。
The
The
供給路14は、ポンプ17に対して矢印A方向の上流側に配置される上供給路141と、ポンプ17に対して矢印A方向の下流側に配置される下供給路142とを含んでいる。
上供給路141の一端は、上記供給路14の入口14aとされている。上供給路141の他端は、ポンプ17の吸込口17aに接続されている。下供給路142の一端は、ポンプ17の吐出口17bに接続されている。下供給路142の他端は、供給路14の出口14bとされている。
The
One end of the
ポンプ17の駆動により、媒体タンク13内の媒体が、上供給路141を通ってポンプ17の吸込口17aに吸い込まれ、ポンプ17によって加圧される。ポンプ17で加圧された媒体は、吐出口17bから下供給路142に吐出される。
この加圧された媒体が下供給路142を金型2に向けて送られる。矢印A方向におけるポンプ17の下流側には、温度検出手段としての温度センサ18が設けられている。温度センサ18は、下供給路142内における媒体の温度を、循環路6における媒体の温度として検出する。
By driving the pump 17, the medium in the
The pressurized medium is sent toward the
矢印A方向における温度センサ18の下流側には、リリーフ弁19が設けられている。リリーフ弁19は、循環路6の下供給路142内の圧力が所定のフェール圧を超えたときに下供給路142内の圧力を逃がすものであり、下供給路142内の圧力を動力源として開く弁である。通常、このリリーフ弁19による循環路6内の圧力逃がしは行われず、何らかの異常発生時にのみリリーフ弁19が開いて圧力逃がしを行う。
A
矢印A方向におけるリリーフ弁19の下流側には、圧力計20が設けられている。圧力計20は、下供給路142に接続されており、下供給路142内の圧力をオペレータが確認することができるようになっている。矢印A方向における圧力計20の下流側には、バイパス路21が設けられている。バイパス路21は、下供給路142と媒体タンク13とを接続している。このバイパス路21には、仕切弁などの圧力調整用弁22が設けられており、圧力調整用弁22の開度をたとえば手動で調整することにより、下供給路142内の圧力を調整することができる。供給路14の出口14bは、金型2の供給路2cの入口2fに接続されている。
A pressure gauge 20 is provided on the downstream side of the
戻し路15は、金型2からの媒体が戻されるようになっている。戻し路15の入口15aは、金型2の戻し路2dの出口2kに接続されている。戻し路15の出口15bは、媒体タンク13に接続されている。
上記の構成により、媒体タンク13内の媒体は、ポンプ17によって循環路6の下供給路142に送られて矢印A方向に沿って移動し、さらに金型2の供給路2c、雄型2aの通路2h、雌型2bの通路2i、金型2の戻し路2d、および循環路6の戻し路15を通って、媒体タンク13に戻される。
The
With the above configuration, the medium in the
ヒータ7は、たとえば電熱ヒータであり、媒体タンク13内の媒体を加熱するようになっている。
フロートスイッチタンク8は、フロートスイッチ23を備えるタンクであり、第1連通路24を介して媒体タンク13に接続されているとともに、第2連通路25を介して媒体タンク13に接続されている。
The
The
排出路9は、循環路6内の媒体を循環路6外に排出するためのものであり、入口9aおよび出口9bを有している。この排出路9の入口9aは、フロートスイッチタンク8に接続されている。これにより、排出路9は、フロートスイッチタンク8ならびに第1および第2連通路24,25を介して、循環路6の媒体タンク13に接続されている。排出路9の出口9bは、ドレン26に接続されている。ドレン26は、例えば、下水道に接続された排水口である。
The
排出路9に電磁弁10が設けられている。この電磁弁10は、たとえば図示しないソレノイドを備えており、ソレノイドへの通電のオン/オフによって、電磁弁10の開閉を制御するようになっている。
電磁弁10が開かれることにより、媒体タンク13内の流体は、第1連通路24およびフロートスイッチタンク8を通って排出路9へ流れ、さらに、排出路9の出口9bからドレン26に排出される。電磁弁10から媒体を排出するときは、たとえば、金型2の温度を下げるために循環路6内の媒体をドレン26に排出するときである。
A
By opening the
一方、電磁弁10が閉じられることにより、排出路9内の媒体の移動が規制され、媒体タンク13から排出路9へは媒体が移動しなくなる。
注入路11は、循環路6内の媒体の温度未満の温度の媒体を循環路6に送ることにより、循環路6内の温度を低下させるためのものであり、入口11aと出口11bとを有している。注入路11の入口11aは、媒体供給源27に接続されている。媒体供給源27は、たとえば、常温の加圧された水を供給する上水道であり、蛇口などの媒体供給弁28を含んでいる。媒体供給弁28には、注入路11の入口11aが接続されている。注入路11の出口11bは、媒体タンク13に接続されている。媒体供給弁28は、金型温度制御装置4が循環路6内の媒体の温度制御を行っている間、開かれたままとなっている。
On the other hand, when the
The
金型2の温度を低下させるために循環路6内の媒体の温度を低下させるときには、循環路6内の媒体をドレン26に排出しつつ、循環路6内に、循環路6内の媒体よりも低温の媒体を供給する。具体的には、電磁弁10を開く。これにより、循環路6内の媒体は、媒体タンク13からフロートスイッチタンク8に移動し、排出路9を矢印B1方向に沿って通り、ドレン26に排出される。このとき、媒体タンク13からドレン26に排出された媒体と同量の常温の媒体が、媒体供給弁28から注入路11を矢印B2方向に流れ、媒体タンク13に供給される。媒体供給弁28から常温の加圧された媒体が媒体タンク13に供給されることで、媒体タンク13内の媒体の温度が下げられるとともに、媒体圧力Pが上昇する。
When the temperature of the medium in the circulation path 6 is decreased in order to decrease the temperature of the
制御装置12は、ヒータ7、ポンプ17、および電磁弁10を制御するものであり、CPU、ROMおよびRAMを含んでいる。制御装置12には、ヒータ7、ポンプ17、および電磁弁10がそれぞれ接続されている。制御装置12は、ヒータ7のオン/オフ、ポンプ17のオン/オフ、および電磁弁10の開/閉をそれぞれ制御する。また、制御装置12には、温度センサ18が接続されている。
The
制御装置12は、温度設定部29と、計数器としてのカウンタ30とを含んでいる。温度設定部29は、循環路6内の媒体の目標温度T1を設定するためのものであり、たとえば、オペレータによって操作される。制御装置12は、PID制御方式を採用しており、循環路6内の媒体の温度T(以下、単に媒体温度Tという)を目標温度T1にさせる温度制御モードを実行可能である。
The
温度制御モードの実行により、循環路6内の媒体が沸騰しないようにしつつ、媒体温度Tを目標温度T1にすることができる。温度制御モードの実行開始は、ROMに格納された制御プログラムにより自動的に決定されてもよいし、オペレータが制御装置12の操作パネル(図示せず)を操作することにより決定されてもよい。
図2は、温度制御モードにおいて電磁弁10を開く分量を説明するためのグラフ図である。図2のグラフ図の横軸の偏差ΔTは、目標温度T1に対する、温度センサ18によって検出された循環路6内の媒体温度Tの偏差であり(ΔT=T−T1)、縦軸は、カウンタCの値であり、電磁弁10を開く分量に対応している。なお、電磁弁10を開く分量とは、たとえば、一定の時間内における、電磁弁10を開いている時間をいう。
By executing the temperature control mode, the medium temperature T can be set to the target temperature T1 while preventing the medium in the circulation path 6 from boiling. The start of execution of the temperature control mode may be automatically determined by a control program stored in the ROM, or may be determined by an operator operating an operation panel (not shown) of the
FIG. 2 is a graph for explaining the amount by which the
図2のグラフ図からわかるように、偏差ΔTが所定のしきい値ΔT1(たとえば、2℃)までの間は、電磁弁10を開く分量は、偏差ΔTの値に比例して増加している。一方、偏差ΔTがしきい値ΔT1以上になると、電磁弁10を開く分量は、偏差ΔTの値に拘らず一定になっている。
図3は、温度制御モードにおける制御の流れを説明するためのフローチャートである。図1および図3を参照して、温度制御モードについて説明する。
As can be seen from the graph of FIG. 2, while the deviation ΔT is up to a predetermined threshold value ΔT1 (for example, 2 ° C.), the amount by which the
FIG. 3 is a flowchart for explaining a control flow in the temperature control mode. The temperature control mode will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
温度制御モードが実行されると、制御装置12によって偏差ΔTが判定される(S1)。媒体温度Tが目標温度T1よりも高いことにより、偏差ΔTが正である場合(S1:YES)、媒体温度Tが下げられる。具体的には、ヒータ7がオフにされる(S2)。次いで、制御装置12のカウンタ30の値Cがゼロにリセットされる(S3)。
その後、偏差ΔTがしきい値ΔT1以上か否かが判定される(S4)。たとえば、媒体温度Tが高く、偏差ΔTがしきい値ΔT1以上である場合(S4:YES)、偏差ΔTの値に拘らず、所定の分量だけ電磁弁10を開くという第2制御モードが実行される。
When the temperature control mode is executed, the
Thereafter, it is determined whether or not the deviation ΔT is greater than or equal to a threshold value ΔT1 (S4). For example, when the medium temperature T is high and the deviation ΔT is greater than or equal to the threshold value ΔT1 (S4: YES), the second control mode is executed in which the
具体的には、電磁弁10が開かれ(S5)、その後、所定時間をかけてカウンタ30の値Cを1つ増すインクリメントが行われる(S6)。このインクリメントは、カウンタ30の値Cが所定値α×ΔT1未満である間(S7:NO)、繰り返される。なお、αは所定の定数であり、適宜設定される。
カウンタ30の値Cが所定値α×ΔT1になると(S7:YES)、電磁弁10が閉じられる(S8)。すなわち、偏差ΔTに拘らず、カウンタ30の値Cが所定値α×ΔT1になると、電磁弁10は閉じられる。上記所定値α×ΔT1は、電磁弁10を開いてから閉じるまでの間、循環路6内の媒体の圧力P(以下、単に媒体圧力Pという)が飽和蒸気圧P1より大きな値を維持できるように設定される。
Specifically, the
When the value C of the
換言すれば、電磁弁10が開いてから閉じるまでの間、循環路6内の媒体が圧力低下によって沸騰してしまわないように、電磁弁10を開く時間が設定されている。第2制御モードでは、電磁弁10を開いてから閉じるまでの時間は、媒体温度Tに拘らず一定である。また、電磁弁10を開く直前の媒体圧力Pは、一定の値P2にされている。このため、(i)媒体温度Tに拘らず、電磁弁10を開くことによる媒体圧力Pの低下量は略一定である。
In other words, the time for opening the
また、(ii)媒体圧力Pが、金型温度制御装置4における媒体の許容温度での媒体の飽和蒸気圧P1より常に高ければ、循環路6内で媒体が沸騰することはない。第2制御モードでは、上記(i)、(ii)を踏まえて、電磁弁10を開いているときでも、媒体圧力Pが、常に、前記許容温度での媒体の飽和蒸気圧P1より大きな値となるように、所定値α×ΔT1が設定されている。このようにして、媒体圧力Pの低下が規制されている。
Further, (ii) if the medium pressure P is always higher than the saturation vapor pressure P1 of the medium at the allowable temperature of the medium in the mold
電磁弁10が閉じられると、所定時間をかけてカウンタ30の値Cを1つ増すインクリメントが再び行われる(S9)。このインクリメントは、カウンタ30の値Cが所定値C2未満である間(S10:NO)、繰り返される。この間に、媒体供給弁28および注入路11を通って媒体タンク13に向かおうとする媒体の圧力が媒体タンク13内の媒体に作用する。その結果、媒体タンク13内などの媒体の圧力が上昇し、媒体圧力Pは、電磁弁10を開く前の圧力(P=P2)に回復する。
When the
なお、電磁弁10が閉じられているときの媒体圧力Pの上昇は、媒体供給弁28から供給される媒体が循環路6内の媒体を加圧することによる上昇に限らず、たとえば、循環路6内の媒体の熱膨張による上昇や、ポンプ17が媒体タンク13からの媒体を加圧することによる上昇など、他の圧力源に起因する上昇であってもよい。
カウンタ30の値Cが所定値C2になることにより、温度制御モードの1サイクルが完了すると(S10:YES)、再びS1に戻る。
The increase in the medium pressure P when the
When one cycle of the temperature control mode is completed by setting the value C of the
一方、S4において、媒体温度Tが目標温度T1に近いことにより、偏差ΔTがしきい値ΔT1未満である場合(S4:NO)、偏差ΔTの値に応じた分量だけ電磁弁10を開くという第1制御モードが実行される。
具体的には、電磁弁10が開かれ(S11)、その後、所定時間をかけてカウンタ30の値Cを1つ増すインクリメントが行われる(S12)。このインクリメントは、カウンタ30の値Cが、偏差ΔTに比例する値α×ΔT未満である間(S13:NO)、繰り返される。この偏差ΔTに比例する値α×ΔTは、所定値α×ΔT1よりも小さい(α×ΔT<α×ΔT1)。カウンタ30の値Cが偏差ΔTに比例する値α×ΔTになると(S13:YES)、電磁弁10が閉じられる(S14)。
On the other hand, in S4, when the medium temperature T is close to the target temperature T1, and the deviation ΔT is less than the threshold value ΔT1 (S4: NO), the
Specifically, the
第1制御モードでは、偏差ΔTが小さいことから、カウンタ30の値Cが偏差ΔTに比例する値α×ΔTになるまでの時間が短い。したがって、電磁弁10が開かれている時間は短く、媒体圧力Pの低下量は小さい。このため、第1制御モードでは、第2制御モードと同様、媒体圧力Pは飽和蒸気圧P1より大きい値であり、循環路6内の媒体が圧力低下により沸騰してしまうことはない。
In the first control mode, since the deviation ΔT is small, the time until the value C of the
電磁弁10が閉じられると、所定時間をかけてカウンタ30の値Cを1つ増すインクリメントが再び行われる(S9)。このインクリメントは、カウンタ30の値Cが所定値C2未満である間(S10:NO)、繰り返される。カウンタ30の値Cが所定値C2になることにより(S10:YES)、温度制御モードの1サイクルが完了すると、S1に戻る。
When the
以上が、媒体温度Tが目標温度T1よりも高い場合の制御である。一方、媒体温度Tが目標温度T1以下である場合(S1:NO)、偏差ΔTがゼロか否かが判定される(S15)。偏差ΔTがゼロ、すなわち、媒体温度Tが目標温度T1と等しいとき(S15:YES)、ヒータ7がオフにされ(S16)、S1に進む。
一方、偏差ΔTが負の値のとき(S15:NO)、媒体温度Tは目標温度T1未満であるので、ヒータ7がオンにされて(S17)、循環路6内の媒体が加熱される。その後、S1に進む。
The above is the control when the medium temperature T is higher than the target temperature T1. On the other hand, when the medium temperature T is equal to or lower than the target temperature T1 (S1: NO), it is determined whether or not the deviation ΔT is zero (S15). When the deviation ΔT is zero, that is, when the medium temperature T is equal to the target temperature T1 (S15: YES), the
On the other hand, when the deviation ΔT is a negative value (S15: NO), since the medium temperature T is lower than the target temperature T1, the
図4は、温度制御モードを実行した場合の、電磁弁10の開閉状態と、媒体圧力Pとの関係の一例を示すグラフ図である。
図4を参照して、たとえば、媒体温度Tが目標温度T1よりも十分に高いことにより偏差ΔTがしきい値ΔT1以上である状態で温度制御モードが実行されると、第1サイクルにおいて、第2制御モードが実行される。このとき、電磁弁10は、カウンタ30の値Cがゼロから所定値α×ΔT1になるまでの間開かれる。この間、媒体圧力Pは下がり続けるが、電磁弁10を閉じる直前の媒体圧力P3は、金型温度制御装置4の許容温度における媒体の飽和蒸気圧P1より大きいままである。
FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the open / close state of the
Referring to FIG. 4, for example, when the temperature control mode is executed in a state where deviation ΔT is equal to or greater than threshold value ΔT1 because medium temperature T is sufficiently higher than target temperature T1, in the first cycle, Two control modes are executed. At this time, the
カウンタ30の値Cが所定値α×ΔT1になると、電磁弁10が閉じられる。これにより、循環路6が閉じられ、媒体供給弁28から供給される媒体が循環路6内を加圧していることによって媒体圧力PがP2に回復する。
カウンタ30の値Cが所定値C2になると、第1サイクルが終了し、再び温度制御モードが実行される。
When the value C of the
When the value C of the
第1サイクルが完了しても、偏差ΔTがしきい値ΔT1以上である場合には、第2サイクルにおいて再び第2制御モードが実行される。電磁弁10は、カウンタ30の値Cがゼロから所定値α×ΔT1になるまでの間開かれる。この間、媒体圧力Pは下がり続けるが、電磁弁10を閉じる直前の媒体圧力P3は、金型温度制御装置4の許容温度における媒体の飽和蒸気圧P1より大きいままである。
Even if the first cycle is completed, if the deviation ΔT is equal to or greater than the threshold value ΔT1, the second control mode is executed again in the second cycle. The
カウンタ30の値Cが所定値α×ΔT1になると、電磁弁10が閉じられる。これにより、循環路6が閉じられ、媒体供給弁28から供給される媒体が循環路6内を加圧していることによって媒体圧力PがP2に回復する。
カウンタ30の値Cが所定値C2になると、第2サイクルが終了し、再び温度制御モードが実行される。
When the value C of the
When the value C of the
第2サイクルが完了しても、媒体温度Tが高いことにより偏差ΔTがしきい値ΔT1以上である場合には、第3サイクルにおいて再び第2制御モードが実行される。電磁弁10は、カウンタ30の値Cがゼロから所定値α×ΔT1になるまでの間開かれる。この間、媒体圧力Pは下がり続けるが、電磁弁10を閉じる直前の媒体圧力P3は、金型温度制御装置4の許容温度における媒体の飽和蒸気圧P1より高いままである。
Even if the second cycle is completed, if the deviation ΔT is equal to or greater than the threshold value ΔT1 due to the high medium temperature T, the second control mode is executed again in the third cycle. The
カウンタ30の値Cが所定値α×ΔT1になると、電磁弁10が閉じられる。これにより、循環路6が再び閉じられ、媒体供給弁28から供給される媒体が循環路6内を加圧していることによって媒体圧力PがP2に回復する。
カウンタ30の値Cが所定値C2になると、第3サイクルが終了し、再び温度制御モードが実行される。
When the value C of the
When the value C of the
第3サイクルが完了したことにより、媒体温度Tが目標温度T1に近づき、偏差ΔTがしきい値ΔT1未満になった場合、第4サイクルにおいて、第1制御モードが実行される。電磁弁10は、カウンタ30の値Cがゼロから偏差ΔTに比例する値α×ΔTになるまでの間開かれる。この間、媒体圧力Pは下がり続けるが、電磁弁10を閉じる直前の媒体の圧力P4は、金型温度制御装置4の許容温度における媒体の飽和蒸気圧P1より大きいままである。
When the medium temperature T approaches the target temperature T1 due to the completion of the third cycle and the deviation ΔT becomes less than the threshold value ΔT1, the first control mode is executed in the fourth cycle. The
カウンタ30の値Cが偏差ΔTに比例する値α×ΔTになると、電磁弁10が閉じられる。これにより、循環路6が閉じられ、媒体供給弁28から供給される媒体が循環路6内を加圧していることによって媒体圧力PがP2に回復する。
カウンタ30の値Cが所定値C2になると、第4サイクルが終了し、再び温度制御モードが実行される。
When the value C of the
When the value C of the
第4サイクルが終了したことにより、媒体温度Tが目標温度T1に一致すると、電磁弁10は閉じられたままとなる。
以上のようにして、媒体温度Tが目標温度T1に一致した後、図5に示すように、目標温度T1がたとえば150℃(飽和蒸気圧は約0.38MPa)から140℃(飽和蒸気圧は約0.27MPa)に変更された場合を説明する。この場合に温度制御モードが実行されると、第1サイクルでは偏差ΔTが10℃となってしきい値ΔT1以上となっており、第2制御モードが実行される。これにより、電磁弁10は、カウンタ30の値Cがゼロから所定値α×ΔT1になるまでの間開かれる。この間、媒体圧力Pは下がり続けるが、電磁弁10を閉じる直前の媒体の圧力P3は、許容温度における媒体の飽和蒸気圧P1より大きいままである。
If the medium temperature T coincides with the target temperature T1 due to the completion of the fourth cycle, the
As described above, after the medium temperature T coincides with the target temperature T1, as shown in FIG. 5, the target temperature T1 is, for example, 150 ° C. (saturated vapor pressure is about 0.38 MPa) to 140 ° C. (saturated vapor pressure is The case where it is changed to about 0.27 MPa) will be described. In this case, when the temperature control mode is executed, in the first cycle, the deviation ΔT is 10 ° C., which is equal to or greater than the threshold value ΔT1, and the second control mode is executed. As a result, the
カウンタ30の値Cが所定値α×ΔT1になると、電磁弁10が閉じられる。これにより、循環路6が閉じられ、媒体供給弁28から供給される媒体が循環路6内を加圧していることによって媒体圧力PがP2に回復する。
カウンタ30の値Cが所定値C2になると、第1サイクルが終了し、再び温度制御モードが実行される。
When the value C of the
When the value C of the
たとえば、上記第1サイクルと同様の第2サイクルおよび第3サイクルが実行されることにより、媒体温度Tは、目標温度T1と略一致する。第3サイクル終了のあと、媒体温度Tは、僅かに目標温度T1未満になるが、ヒータ7による加熱により、媒体温度Tは迅速に目標温度T1に戻される。
一方、図2を参照して、図2の点線で示すように、偏差ΔTがしきい値ΔT1以上のときでも、偏差ΔTに応じた分量だけ電磁弁10を開くような制御(第1制御モードに相当)を行った場合には、図6に示すように、電磁弁10を開く分量が大きくなり過ぎ、媒体圧力Pが大きく低下する。その結果、媒体圧力Pが飽和蒸気圧P1以下のP4に低下し、循環路6内で媒体が沸騰してしまう。
For example, the second temperature and the third cycle similar to the first cycle are executed, so that the medium temperature T substantially matches the target temperature T1. After the end of the third cycle, the medium temperature T is slightly lower than the target temperature T1, but the medium temperature T is quickly returned to the target temperature T1 by the heating by the
On the other hand, referring to FIG. 2, as indicated by a dotted line in FIG. 2, even when the deviation ΔT is equal to or greater than the threshold value ΔT1, control is performed to open the
また、このような制御において、媒体温度Tが目標温度T1に一致した後、図7に示すように、目標温度T1がたとえば150℃から140℃に変更された場合を説明する。この場合、温度制御モードの実行開始時点(第1サイクル)において、偏差ΔTが10℃と大きくなる。このため、電磁弁10を開く時間は、カウンタCがゼロから偏差ΔTに比例する値α×ΔTになるまでの間となり、偏差ΔTに応じて長いものとなる。この間、媒体圧力Pは下がり続け、媒体の飽和蒸気圧P1以下のP4にまで下がる。その結果、循環路6内で媒体が沸騰し、ポンプ17にカラ運転状態が生じる。
In such control, a case will be described in which the target temperature T1 is changed from 150 ° C. to 140 ° C., for example, as shown in FIG. 7 after the medium temperature T coincides with the target temperature T1. In this case, the deviation ΔT becomes as large as 10 ° C. at the start of execution of the temperature control mode (first cycle). For this reason, the time for opening the
また、第2サイクルにおいても、電磁弁10が開き、且つ媒体供給弁28から常温の媒体が供給される時間が長くなるので、媒体温度Tの低下速度が速くなってしまい、媒体温度Tが目標温度T1を一旦大きく下回ってしまう。このため、循環路6内の媒体をヒータ7で再加熱して媒体温度Tを目標温度T1にするのに時間がかかってしまう。
以上説明したように、本実施形態によれば、制御装置12は、電磁弁10を開いた後、循環路6内の媒体圧力Pが飽和蒸気圧P1より大きい値である間に電磁弁10を閉じる。したがって、排出路9の電磁弁10から循環路6内の媒体を排出するときには、制御装置12が、電磁弁10を開いた後、媒体圧力Pが飽和蒸気圧P1以下にならない間に電磁弁10を閉じる。これにより、金型2の温度を低下させるために循環路6内から媒体を排出する際に、循環路6内で媒体が沸騰することを確実に防止できる。
Also in the second cycle, since the time during which the
As described above, according to the present embodiment, the
したがって、ポンプ17を蒸気雰囲気下で運転するというカラ運転(ドライ運転)が行われることを確実に防止でき、潤滑不良に起因してポンプ17の軸受やシールにキズや焼き付きが発生することを確実に防止できる。このように、循環路6内で媒体が沸騰することに伴う不具合の発生を確実に防止できる。
また、媒体温度Tが目標温度T1に近いときには、第1制御モードが実行される。第1制御モードでは、媒体温度Tが目標温度T1に近づくほど、電磁弁10を開く分量が小さくなっている。これにより、媒体温度Tが目標温度T1に対して下がり過ぎることを防止でき、媒体温度Tを目標温度T1に確実に近づけることができる。
Therefore, it is possible to reliably prevent the pump operation (dry operation) in which the pump 17 is operated in a steam atmosphere, and to ensure that the bearings and seals of the pump 17 are scratched or seized due to poor lubrication. Can be prevented. In this way, it is possible to reliably prevent the occurrence of problems associated with the boiling of the medium in the circulation path 6.
Further, when the medium temperature T is close to the target temperature T1, the first control mode is executed. In the first control mode, the amount by which the
また、第1制御モードでは、目標温度T1に対する媒体温度Tの偏差ΔTが小さいことにより、電磁弁10を開く分量は小さい。したがって、目標温度T1に対する媒体温度Tの偏差ΔTに応じた分量で電磁弁10を開いても、媒体圧力Pが飽和蒸気圧P1以下にまで低下しないようでき、循環路6内の圧力を飽和蒸気圧P1より大きな値に確実に維持できる。
In the first control mode, the amount of opening of the
また、媒体温度Tが高くて目標温度T1から遠いときには、第2制御モードが実行される。第2制御モードでは、目標温度T1に対する媒体温度Tの偏差ΔTとは無関係に、所定の分量だけ電磁弁10が開かれる。これにより、偏差ΔTが大きいときでも、電磁弁10を開く分量が過大にならないようにできる。したがって、電磁弁10を開くことによる循環路6内の圧力低下が大きくなり過ぎないようにでき、媒体圧力Pを飽和蒸気圧P1より大きい値に確実に維持できる。
When the medium temperature T is high and far from the target temperature T1, the second control mode is executed. In the second control mode, the
さらに、制御装置12は、電磁弁10を開いてから閉じた後、循環路6内の媒体圧力Pが電磁弁10を開く前の圧力P2に回復した後、再び電磁弁10を開く。このような構成であれば、電磁弁10が閉じられた後の媒体圧力Pは、媒体供給弁28から供給される媒体が循環路6内を加圧していることにより再び上昇していく。そして、媒体圧力Pが電磁弁10を開く前の値P2に戻った後で、再び電磁弁10が開かれる。これにより、再び電磁弁10を開く際には、循環路6内の媒体圧力Pは十分高くなっており、電磁弁10を再び開いたときも、循環路6内の媒体圧力Pが飽和蒸気圧P1以下に低下することを防止できる。
Further, the
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、金型2を冷却する際、媒体温度Tを複数回に亘って一旦一定にすることで金型2の各部を均熱化してもよい。これにより、金型2の各部の温度のばらつきをなくし、金型2の熱歪みを防止することができる。
具体的には、媒体温度Tが目標温度T1になってから所定時間経過し、金型2の全体が目標温度T1と同じ温度になった後、目標温度T1を下げる。このように、媒体温度Tが目標温度T1になってから所定時間経過し、金型2の全体が目標温度T1と同じ温度になった後、目標温度T1を下げるという操作を繰り返す。
The present invention is not limited to the contents of the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, when the
Specifically, after a predetermined time has elapsed after the medium temperature T reaches the target temperature T1, and the
また、制御装置12のROMにマップを格納し、このマップに基づいて、電磁弁10を開く分量を設定してもよい。この場合、目標温度T1に応じて電磁弁10を開く分量を設定でき、木目細やかな圧力制御を行うことができる。
Further, a map may be stored in the ROM of the
2 金型
4 金型温度制御装置
6 循環路
7 ヒータ
10 電磁弁(排出弁)
12 制御装置(制御手段)
17 ポンプ
18 温度センサ
T 媒体温度
T1 目標温度
ΔT 偏差
ΔT1 しきい値
P 媒体圧力
P1 飽和蒸気圧
P2 圧力(排出弁が開かれる前の圧力)
2
12 Control device (control means)
17
Claims (3)
前記循環路内の前記媒体を加圧するポンプと、
前記循環路内の前記媒体を加熱するためのヒータと、
前記循環路に接続され、前記媒体を前記循環路から排出する排出弁と、
前記排出弁の開閉を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記排出弁を開いた後、前記循環路内の前記媒体の圧力が飽和蒸気圧より大きい間に前記排出弁を閉じることを特徴とする、金型温度制御装置。 A circulation path for circulating a medium for performing temperature adjustment of the mold to the mold;
A pump for pressurizing the medium in the circulation path;
A heater for heating the medium in the circulation path;
A discharge valve connected to the circulation path for discharging the medium from the circulation path;
Control means for controlling the opening and closing of the discharge valve,
The mold temperature control device according to claim 1, wherein the control means closes the discharge valve after opening the discharge valve while the pressure of the medium in the circulation path is higher than a saturated vapor pressure.
前記制御手段は、第1制御モードおよび第2制御モードを実行可能とされ、
前記第1制御モードは、所定の目標温度に対する、検出された前記媒体の温度の偏差が所定のしきい値未満のときに、前記偏差に応じた分量だけ前記排出弁を開くモードであり、
前記第2制御モードは、前記所定の目標温度に対する、検出された前記媒体の温度の偏差が所定のしきい値以上のときに、前記偏差に拘らず所定の分量だけ前記排出弁を開くモードであることを特徴とする、請求項1記載の金型温度制御装置。 A temperature sensor for detecting the temperature of the medium in the circulation path;
The control means is capable of executing a first control mode and a second control mode;
The first control mode is a mode in which when the detected temperature deviation of the medium with respect to a predetermined target temperature is less than a predetermined threshold, the discharge valve is opened by an amount corresponding to the deviation,
The second control mode is a mode in which when the detected deviation of the temperature of the medium with respect to the predetermined target temperature is equal to or greater than a predetermined threshold, the discharge valve is opened by a predetermined amount regardless of the deviation. The mold temperature control apparatus according to claim 1, wherein the mold temperature control apparatus is provided.
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