JP2017087441A

JP2017087441A - 圧力制御装置

Info

Publication number: JP2017087441A
Application number: JP2015215882A
Authority: JP
Inventors: 潤久田松; Jun Kudamatsu; 康也荒木; Yasunari Araki
Original assignee: Matsui Mfg Co Ltd
Current assignee: Matsui Mfg Co Ltd
Priority date: 2015-11-02
Filing date: 2015-11-02
Publication date: 2017-05-25
Anticipated expiration: 2035-11-02
Also published as: JP6619990B2

Abstract

【課題】循環路を循環する媒体の圧力を最適な圧力に制御することができる圧力制御装置を提供する。【解決手段】圧力制御装置は、ポンプの吸入側及び吐出側それぞれと所定の対象物との間に設けられた循環路を循環する媒体の圧力を制御する。圧力制御装置は、循環路の媒体の温度を検出する温度検出部と、温度検出部で検出した温度に基づいて循環路の媒体の飽和蒸気圧力を算出する圧力算出部と、ポンプの吸入側の媒体の圧力を圧力算出部で算出した飽和蒸気圧力以上にすべく制御する圧力制御部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ポンプの吸入側及び吐出側それぞれと所定の対象物との間に設けられた循環路を循環する媒体の圧力を制御する圧力制御装置に関する。

プラスチック等の合成樹脂を用いて成型品を射出成形する射出成形機には金型が使用されている。射出成形の金型は、溶融したプラスチックが充填される空間部分であるキャビティ、溶融したプラスチックを冷却固化するための媒体を流す流路を有する。金型の温度を正確に所要の温度に維持することは、成型品の精度を高めるために非常に重要なことである。

金型の温度を調節する金型温度調節機は、媒体として一般的に水が用いられ、金型の温度を１００℃以下で制御するタイプと、１００℃以上で制御する高温タイプの２種類に大別される。高温タイプの金型温度調節機では、循環路内の媒体の圧力は、媒体の温度における飽和蒸気圧力以上を維持する必要がある。飽和蒸気圧力以下の圧力では、循環路内で媒体が沸騰し、循環路内に蒸気の領域が発生し、送媒ポンプのカラ運転状態となり送媒ポンプを破損するおそれがある。

そこで、送媒ポンプとは別に、循環路内の媒体の圧力が設定圧力以下になると起動する補助ポンプ（加圧ポンプ）を具備する温度調節機が開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−９４８５５号公報

しかし、特許文献１に記載の温度調節機にあっては、循環路内の媒体の圧力が設定圧力以下になると常に加圧ポンプ（補助ポンプ）を動作させるため、循環路内の媒体の圧力が飽和蒸気圧力より高く、十分であったとしても余分に加圧ポンプを動作させる必要がある。また、加圧ポンプの動作により、一層過剰な圧力を循環路及び金型などに加えることになる。このため、余分な電力消費が発生すること、加圧ポンプの寿命が短くなること、循環路及び金型などの耐圧を大きくする必要があることなどの問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、循環路を循環する媒体の圧力を最適な圧力に制御することができる圧力制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る圧力制御装置は、ポンプの吸入側及び吐出側それぞれと所定の対象物との間に設けられた循環路を循環する媒体の圧力を制御する圧力制御装置において、前記循環路の媒体の温度を検出する温度検出部と、該温度検出部で検出した温度に基づいて前記循環路の媒体の飽和蒸気圧力を算出する圧力算出部と、前記ポンプの吸入側の媒体の圧力を前記圧力算出部で算出した飽和蒸気圧力以上にすべく制御する圧力制御部とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、圧力制御装置は、循環路の媒体の温度を検出する温度検出部と、温度検出部で検出した温度に基づいて循環路の媒体の飽和蒸気圧力を算出する圧力算出部と、ポンプの吸入側の媒体の圧力を圧力算出部で算出した飽和蒸気圧力以上にすべく制御する圧力制御部とを備える。

媒体を水とした場合、飽和水蒸気圧力（絶対圧力）と温度（絶対温度）との関係は、種々の式が提示されているが、一例として、いわゆるウェクスラー・ハイランドの式を用いて算出することができる。この算出式から、媒体の温度（℃）と圧力（ゲージ圧＝絶対圧力−大気圧）との関係が分かるので、温度検出部で検出した温度に基づいて循環路の媒体の飽和蒸気圧力を算出することができる。

圧力算出部は、循環路の媒体の温度が変わった場合でも、媒体の温度に応じた飽和水蒸気圧力を算出し、圧力制御部は、媒体の温度毎に媒体の圧力が当該温度における飽和蒸気圧力以上となるように制御するので、媒体の温度に関わらず常に適切な圧力に制御することができる。そして、過剰な圧力を循環路及び金型などに加えることを抑制することができ、循環路及び金型などの耐圧を大きくする必要がない。

本発明に係る圧力制御装置は、給水口に接続され、前記ポンプの吸入側の循環路に連通する給水管と、該給水管の中途に介装された加圧ポンプとを備え、前記圧力制御部は、前記加圧ポンプの加圧により媒体の圧力を飽和蒸気圧力以上にすべく制御することを特徴とする。

本発明にあっては、給水口に接続され、ポンプの吸入側の循環路に連通する給水管と、給水管の中途に介装された加圧ポンプとを備える。圧力制御部は、加圧ポンプの加圧により媒体の圧力を飽和蒸気圧力以上にすべく制御する。

すなわち、圧力制御部は、媒体の温度毎に媒体の圧力が当該温度における飽和蒸気圧力以上となるように加圧ポンプが加圧するように制御するので、媒体の温度に関わらず常に適切な圧力に制御することができる。また、余分に加圧ポンプを動作させる必要がなく、余分な電力消費が発生すること、加圧ポンプの寿命が短くなることを抑制することができる。

本発明に係る圧力制御装置は、前記ポンプの吸入側の媒体の圧力を検出する圧力検出部と、該圧力検出部で検出した圧力が所定の下限値以下になった場合、前記加圧ポンプを駆動する駆動部とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、ポンプの吸入側の媒体の圧力を検出する圧力検出部と、圧力検出部で検出した圧力が所定の下限値以下になった場合、加圧ポンプを駆動する駆動部とを備える。下限値は、例えば、圧力算出部で算出した飽和蒸気圧力に対する下限値とすることができる。これにより、媒体の温度毎に飽和蒸気圧力を求めるので、媒体の温度毎に下限値を設けることができ、媒体の温度に関わらず常に適切な圧力に制御することができる。

本発明に係る圧力制御装置は、排水口に接続され、前記ポンプの吸入側の循環路に連通する排水管と、該排水管の中途に介装された排水弁と、前記圧力検出部で検出した圧力が所定の上限値以上になった場合、前記排水弁を開にすべく制御する排水弁制御部とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、排水口に接続され、ポンプの吸入側の循環路に連通する排水管と、排水管の中途に介装された排水弁と、圧力検出部で検出した圧力が所定の上限値以上になった場合、排水弁を開にすべく制御する排水弁制御部とを備える。上限値は、例えば、圧力算出部で算出した飽和蒸気圧力に対する上限値とすることができる。

すなわち、排水弁制御部は、循環路の媒体の圧力が所定の上限値以上になった場合、排水弁を開にして循環路の圧力を降圧させる。媒体の温度毎に飽和蒸気圧力を求めるので、媒体の温度毎に上限値を設けることができ、媒体の温度に関わらず常に適切な圧力、すなわち一定の範囲内に制御することができる。

本発明に係る圧力制御装置は、前記駆動部は、前記排水弁制御部が前記排水弁を開にすべく制御する場合、該排水弁が開となる時点以前に前記加圧ポンプを駆動することを特徴とする。

本発明にあっては、駆動部は、排水弁制御部が排水弁を開にすべく制御する場合、排水弁が開となる時点以前に加圧ポンプを駆動する。排水弁を開くと、密閉されていた循環路が排水弁を介して降圧され、循環路の媒体の圧力が飽和蒸気圧力より低下する場合があり得る。そこで、排水弁が開となる時点又は当該時点よりも前の時点で加圧ポンプを駆動することにより、排水弁が開くことにより、循環路内の圧力が降圧する時点以前で循環路内の圧力を加圧することで、媒体の圧力が圧力算出部で算出した飽和蒸気圧力よりも下がることを防止することができる。

本発明に係る圧力制御装置は、前記加圧ポンプは、電磁ポンプであり、前記駆動部は、所要の周期及びデュティー比の直流パルスを用いて前記加圧ポンプを駆動することを特徴とする。

本発明にあっては、加圧ポンプは、電磁ポンプである。すなわち、加圧ポンプのプランジャーのストロークにより媒体を加圧する。駆動部は、所要の周期及びデュティー比の直流パルスを用いて加圧ポンプを駆動する。直流パルスの周期を変えることにより、プランジャーのストローク回数を変えることができ、直流パルスのデュティー比を変えることにより、プランジャーのトルク（押す力）を変えることができるので、必要な圧力をきめ細かく制御することができる。

本発明によれば、循環路を循環する媒体の圧力を最適な圧力に制御することができる。

本実施の形態の圧力制御装置としての金型温度調節機の構成の一例を示す説明図である。媒体の温度と絶対圧力及びゲージ圧力との関係を示す説明図である。本実施の形態の金型温度調節機の基本動作の一例を示すタイムチャートである。本実施の形態の金型温度調節機の圧力上昇時の動作の一例を示すタイムチャートである。本実施の形態の金型温度調節機の処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の圧力制御装置としての金型温度調節機１００の構成の一例を示す説明図である。本実施の形態では、圧力制御装置として金型温度調節機１００を例に挙げて説明するが、圧力制御装置は金型温度調節機に限定されるものではない。金型温度調節機１００は、対象物としての金型２００へ供給する冷却用の媒体の温度、圧力を調節（制御）する。

図１に示すように、金型温度調節機１００は、ポンプ３１の吐出側（OUT）と金型２００の入口側との間に管路１１（送媒管路）を接続し、金型２００の出口側とポンプ３１の吸入側（IN）との間に管路１２（返媒管路）を接続し、ポンプ３１により媒体（例えば、水）が管路１１、１２、バイパス管路１６内を循環するようになっている。すなわち、ポンプ３１は、例えば、ケーシング内でモータの回転により羽根車を高速回転し、媒体に作用する遠心力を利用するので、媒体は管路１１、１２、バイパス管路１６を循環する。なお、管路１１、１２、バイパス管路１６を纏めて循環路とも称する。

管路１１のポンプ３１の吐出側付近には圧力センサ６２を設けてあり、ポンプ３１の吐出側付近の媒体の圧力を計測することができる。管路１１の中途にはヒータユニット８０を介装してあり、媒体を加熱して媒体の温度を上げることができる。サーモスタット８１は、ヒータユニット８０が所定の温度を超えた場合にヒータユニット８０による加熱を停止する。また、管路１１には温度検出部としての温度センサ７１を設けてあり、管路１１の媒体の温度を検出することができる。

管路１１は、途中で２系統に分岐してあり、分岐した管路１１それぞれが金型２００の入口側に接続されている。分岐した管路１１それぞれには、送媒バルブ２１を介装してあり、分岐した管路１１毎の媒体の流量を調整することができる。同様に、管路１２も、金型２００の出口側で２系統に分岐してあり、途中で分岐した管路１２が１つの管路１２に統合してある。分岐した管路１２それぞれには、返媒バルブ２２を介装してあり、分岐した管路１２毎の媒体の流量を調整することができる。

管路１２の中途には熱交換器４０を介装してあり、熱交換器４０の出口側の管路１２には冷却電磁弁２３を介装してある。また、熱交換器４０の入口側の管路１２の所要箇所（図１の符号Ａで示す箇所、分岐点Ａともいう）と、冷却電磁弁２３の出口側の管路１２の所要箇所（図１の符号Ｂで示す箇所、分岐点Ｂともいう）との間には、バイパス管路１６を設けている。なお、バイパス管路１６は設けなくてもよい。

熱交換器４０は、一次側には、冷却管路１３と連通し、冷却水を流す冷却流路を有し、二次側には、管路１２と連通し、媒体を流す媒体流路を有する。熱交換器４０は、冷却流路を流れる冷却水と、媒体流路を流れる媒体との間で熱交換を行い、媒体流路を流れる媒体を冷却して温度を調節する。

管路１２のポンプ３１の吸入側付近には、圧力検出部としての圧力センサ６３、開放リリーフ弁を設けてある。圧力センサ６３は、ポンプ３１の吸入側付近の媒体の圧力を計測する。また、熱交換器４０の入口側の管路１２（分岐点Ａより上流側）には、ストレーナを設けている。ストレーナは、媒体に含まれる固形成分を取り除くものである。

給水口と管路１２の分岐点Ｂとの間には給水管１４を設けてある。すなわち、給水管１４は、ポンプ３１の吸入側の管路１２に連通する。給水管１４の給水口側にはストレーナ、圧力センサ６１を設けてある。圧力センサ６１は、給水圧を計測する。給水管１４の途中には逆止弁２６を介装してあり、逆止弁２６の両側には、加圧ポンプ３２を介装した分岐管１４ａを接続してある。

加圧ポンプ３２は、例えば、電磁ポンプである。すなわち、加圧ポンプ３２のプランジャー（不図示）のストロークにより媒体を加圧する。加圧ポンプ３２は、圧力制御部５０の制御のもと、管路１１、１２、バイパス管路１６内の媒体（例えば、水）の圧力が飽和蒸気圧より高くなるように加圧する。

また、管路１４の分岐管１４ａが接続された箇所の上流側には、冷却水を分岐して熱交換器４０に流すための冷却管路１３を接続してある。冷却管路１３は、熱交換器４０の入口側で冷却流路の一端に接続してある。熱交換器４０の出口側で冷却流路の他端に接続された冷却管路１３は排水口に接続してある。排水口に接続される冷却管路１３の中途には冷却水電磁弁２５を介装してある。

また、熱交換器４０と冷却電磁弁２３との間の管路１２ｂには、排水口に接続された排水管１５を接続してある。排水管１５の中途には排水弁としての排水電磁弁２４を介装してある。

また、金型温度調節機１００は、圧力制御部５０を備え、圧力制御部５０は、弁開閉制御部５１、圧力算出部５２、駆動部５３などを備える。圧力制御部５０は、温度センサ７１で検出した温度を取得することができる。また、圧力制御部５０は、圧力センサ６１、６２、６３で検出した圧力を取得することができる。

弁開閉制御部５１は、冷却電磁弁２３、排水電磁弁２４、冷却水電磁弁２５の開閉を制御する。

圧力算出部５２は、温度センサ７１で検出した温度に基づいて管路１１の媒体の飽和蒸気圧力を算出する。

駆動部５３は、圧力センサ６３で検出した圧力が所定の下限値以下になった場合、加圧ポンプ３２を駆動する。なお、下限値は、飽和蒸気圧力よりも高い圧力値である。

金型温度調節機１００の動作の概要は以下のとおりである。排水電磁弁２４、冷却電磁弁２３、送媒バルブ２１、返媒バルブ２２を開にして給水口から媒体としての水を供給すると、管路１１、１２、バイパス管路１６などの循環路内の空気が完全に排出され、その後、排水電磁弁２４を閉じることにより、管路１１、１２、バイパス管路１６などの循環路には媒体が充填される。また、管路１１、１２、バイパス管路１６などの循環路内の媒体の圧力は、圧力制御部５０の制御動作により媒体の温度に対応する飽和蒸気圧以上に維持される。管路１１、１２、バイパス管路１６などの循環路内の媒体の温度は、ヒータユニット８０により加熱され所要の温度になるように昇温される。また、バイパス管路１６などの循環路内の媒体の温度は、熱交換器４０により所要の温度になるように冷却される。ヒータユニット８０による加熱動作及び熱交換器４０による冷却動作により、管路１１、１２、バイパス管路１６などの循環路内の媒体の温度、すなわち金型２００内の媒体の温度は所要の温度（例えば、１８０℃であるが、これに限定されるものではなく、１５０℃などであってもよい）に調節（制御）される。

以下、金型温度調節機１００について詳細に説明する。

前述のとおり、本実施の形態の金型温度調節機１００は、管路１１、１２、バイパス管路１６（循環路）の媒体の温度を検出する温度センサ７１と、温度センサ７１で検出した温度に基づいて循環路の媒体の飽和蒸気圧力を算出する圧力算出部５２と、ポンプ３１の吸入側の媒体の圧力を、圧力算出部５２で算出した飽和蒸気圧力以上にすべく制御する圧力制御部５０とを備える。

媒体を水とした場合、飽和水蒸気圧力（絶対圧力）と温度（絶対温度）との関係は、種々の式が提示されているが、一例として、ウェクスラー・ハイランドの式を用いて算出することができる。この算出式から、媒体の温度（℃）と圧力（ゲージ圧力＝絶対圧力−大気圧）との関係が分かるので、温度センサ７１で検出した温度に基づいて循環路の媒体の飽和蒸気圧力を算出することができる。なお、飽和水蒸気圧力（絶対圧力）と温度（絶対温度）との関係を示す式は、ウェクスラー・ハイランドの式に限定されるものではない。

図２は媒体の温度と絶対圧力及びゲージ圧力との関係を示す説明図である。媒体（水）の温度の単位は℃である。ゲージ圧力は、絶対圧力から大気圧を減算したものである。図２に示すように、媒体の温度が１５０℃の場合、ゲージ圧力は０．３７４９ＭＰａであり、媒体の温度が１８０℃の場合、ゲージ圧力は０．９０１５ＭＰａである。

また、ポンプ３１の吸入側の管路１２の圧力を、例えば、０．９ＭＰａとすると、ポンプ３１により約０．４ＭＰａ昇圧されるので、ポンプ３１の吐出側の管路１１の圧力は約１．３ＭＰａとなる。なお、図２では、簡便のため、温度は１０℃毎に例示しているが、実際には温度間隔は、例えば、０．１℃毎のゲージ圧力をテーブルの形式で記憶部（不図示）に記憶しておき、検出した温度に対応する圧力（ゲージ圧力）を参照することにより、圧力を算出することができる。また、図２に示す関係を演算式として圧力算出部５２に組み込んでおき、検出した温度に対応する圧力（ゲージ圧力）を算出するようにしてもよい。

圧力算出部５２は、管路１１、１２、バイパス管路１６の媒体の温度が変わった場合でも、媒体の温度に応じた飽和水蒸気圧力を算出する。圧力制御部５０は、媒体の温度毎に媒体の圧力が当該温度における飽和蒸気圧力以上となるように制御するので、媒体の温度に関わらず常に適切な圧力に制御することができる。そして、過剰な圧力を循環路及び金型などに加えることを抑制することができ、循環路及び金型などの耐圧を大きくする必要がない。

また、本実施の形態の金型温度調節機１００は、給水口に接続され、ポンプ３１の吸入側の管路１２に連通する給水管１４と、給水管１４の中途に介装された加圧ポンプ３２とを備える。圧力制御部５０は、加圧ポンプ３２の加圧により媒体の圧力を飽和蒸気圧力以上にすべく制御する。

すなわち、圧力制御部５０は、媒体の温度毎に媒体の圧力が当該温度における飽和蒸気圧力以上となるように加圧ポンプ３２が加圧するように制御するので、媒体の温度に関わらず常に適切な圧力に制御することができる。また、余分に加圧ポンプを動作させる必要がなく、余分な電力消費が発生すること、加圧ポンプの寿命が短くなることを抑制することができる。

また、本実施の形態の金型温度調節機１００は、ポンプ３１の吸入側の媒体の圧力を検出する圧力センサ６３と、圧力センサ６３で検出した圧力が所定の下限値以下になった場合、加圧ポンプ３２を駆動する駆動部５３とを備える。

下限値は、例えば、圧力算出部５２で算出した飽和蒸気圧力に対する下限値とすることができる。これにより、媒体の温度毎に飽和蒸気圧力を求めるので、媒体の温度毎に下限値を設けることができ、媒体の温度に関わらず常に適切な圧力に制御することができる。

また、本実施の形態の金型温度調節機１００は、排水口に接続され、ポンプ３１の吸入側の管路１２に連通する排水管１５と、排水管１５の中途に介装された排水電磁弁２４と、圧力算出部５２で算出した圧力が所定の上限値以上になった場合、排水電磁弁２４を開にすべく制御する排水弁制御部としての弁開閉制御部５１を備える。上限値は、例えば、圧力算出部５２で算出した飽和蒸気圧力に対する上限値とすることができる。

すなわち、弁開閉制御部５１は、管路１２の媒体の圧力が所定の上限値以上になった場合、排水電磁弁２４を所定時間だけ開にして管路１１、１２、バイパス管路１６の圧力を降圧させる。媒体の温度毎に飽和蒸気圧力を求めるので、媒体の温度毎に上限値を設けることができ、媒体の温度に関わらず常に適切な圧力、すなわち一定の範囲内に制御することができる。

また、本実施の形態の金型温度調節機１００は、駆動部５３は、弁開閉制御部５１が排水電磁弁２４を開にすべく制御する場合、排水電磁弁２４が開となる時点以前に加圧ポンプ３２を駆動する。

排水電磁弁２４を開くと、密閉されていた管路１１、１２、バイパス管路１６が排水電磁弁２４を介して降圧され、管路１１、１２、バイパス管路１６の媒体の圧力が飽和蒸気圧力より低下する場合があり得る。そこで、排水電磁弁２４が開となる時点又は当該時点よりも前の時点で加圧ポンプ３２を駆動することにより、排水電磁弁２４が開くことにより、管路１１、１２、バイパス管路１６内の圧力が降圧する時点以前で圧力を加圧することで、媒体の圧力が圧力算出部５２で算出した飽和蒸気圧力よりも下がることを防止することができる。

また、本実施の形態の金型温度調節機１００は、加圧ポンプ３２は、例えば、電磁ポンプである。駆動部５３は、所要の周期及びデュティー比の直流パルスを用いて加圧ポンプ３２を駆動する。直流パルスの周期を変えることにより、プランジャーのストローク回数を変えることができ、直流パルスのデュティー比を変えることにより、プランジャーのトルク（押す力）を変えることができるので、必要な圧力をきめ細かく制御することができる。

図３は本実施の形態の金型温度調節機１００の基本動作の一例を示すタイムチャートである。図３は上段から下段に向かって、順番に媒体の圧力、ポンプ３１の動作状態、加圧ポンプ３２の動作状態、排水電磁弁２４の動作状態を示す。また、図３では、媒体の圧力の上昇時、媒体の圧力の安定時、媒体の圧力の低下時の動作を示す。また、横軸は時間を示す。

図３の「上昇時」のチャートに示すように、媒体の圧力が上昇して上限値を超えた場合、排水電磁弁２４を所定時間だけ開く。これにより、管路１１、１２、バイパス管路１６の圧力を降圧させる。媒体の温度毎に飽和蒸気圧力を求めるので、媒体の温度毎に上限値を設けることができ、媒体の温度に関わらず常に適切な圧力、すなわち一定の範囲内に制御することができる。また、媒体の圧力が再度上昇した場合には、同様の動作を繰り返す。なお、図３では、排水電磁弁２４を開くことにより、媒体の圧力が下限値まで低下した後、上昇するように図示しているが、媒体の圧力は下限値まで低下することなく上昇することもある。

図３の「安定時」のチャートに示すように、媒体の圧力が上限値と下限値との間で安定している場合は、加圧ポンプ３２を動作させない。また、排水電磁弁２４も動作させる必要はない。

図３の「低下時」のチャートに示すように、媒体の圧力が低下して下限値を下回った場合、加圧ポンプ３２を所要時間だけ動作させる。これにより、媒体の温度毎に飽和蒸気圧力を求めるので、媒体の温度毎に下限値を設けることができ、媒体の温度に関わらず常に適切な圧力に制御することができる。また、媒体の圧力が再度低下した場合には、同様の動作を繰り返す。

図４は本実施の形態の金型温度調節機１００の圧力上昇時の動作の一例を示すタイムチャートである。図４は上段から下段に向かって、順番に媒体の圧力、加圧ポンプ３２の動作状態、排水電磁弁２４の動作状態を示す。また、図４では、第１例、第２例、第３例の動作状態を示す。また、横軸は時間を示す。

第１例は、媒体の圧力が上昇する場合に、加圧ポンプ３２を動作させない例を示す。すなわち、媒体の圧力が上限値を超えた場合に、排水電磁弁２４を所定時間開くことにより、管路１１、１２、バイパス管路１６の媒体の圧力が下がりすぎて下限値を下回ってしまう状態を示す。

第２例は、媒体の圧力が上昇する場合に、加圧ポンプ３２を動作させる例を示す。すなわち、媒体の圧力が上限値を超えた場合に、排水電磁弁２４を所定時間開くとともに、排水電磁弁２４が開いた後に加圧ポンプ３２を駆動する。この場合には、管路１１、１２、バイパス管路１６の媒体の圧力は、加圧ポンプ３２による加圧が有効となるまでの間、下限値を下回ってしまう。

第３例は、前述の第１例、第２例のように媒体の圧力が下限値を下回ることを防止するための動作を示す。すなわち、排水電磁弁２４が開となる時点又は当該時点よりも前の時点で加圧ポンプ３２を駆動することにより、排水電磁弁２４が開くことにより、管路１１、１２、バイパス管路１６内の圧力が降圧する時点以前で圧力を加圧することで、媒体の圧力が下限値より下がることを防止することができる。すなわち、媒体の圧力が、圧力算出部５２で算出した飽和蒸気圧力よりも下がることを防止することができる。

図５は本実施の形態の金型温度調節機１００の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下の説明では、便宜上、処理の主体を圧力制御部５０とする。圧力制御部５０は、排水電磁弁２４を閉じ（Ｓ１１）、温度センサ７１により媒体の温度を検出する（Ｓ１２）。圧力制御部５０は、検出した温度に基づいて媒体の飽和蒸気圧力を算出する（Ｓ１３）。

圧力制御部５０は、圧力センサ６３により媒体の圧力を検出し（Ｓ１４）、検出した媒体の圧力が算出した飽和蒸気圧力に対する下限値以下であるか否かを判定する（Ｓ１５）。検出した媒体の圧力が下限値以下である場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、圧力制御部５０は、加圧ポンプ３２を所要時間だけ駆動する（Ｓ１６）。検出した媒体の圧力が下限値以下でない場合（Ｓ１５でＮＯ）、圧力制御部５０は、ステップＳ１６の処理を行うことなく、後述のステップＳ１７の処理を行う。

圧力制御部５０は、検出した媒体の圧力が算出した飽和蒸気圧力に対する上限値以上であるか否かを判定する（Ｓ１７）。検出した媒体の圧力が上限値以上である場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、圧力制御部５０は、排水電磁弁２４を開く時点以前に加圧ポンプ３２を所要時間だけ駆動し（Ｓ１８）、排水電磁弁２４を所定時間だけ開く（Ｓ１９）。検出した媒体の圧力が上限値以上でない場合（Ｓ１７でＮＯ）、圧力制御部５０は、ステップＳ１８、Ｓ１９の処理を行うことなく、後述のステップＳ２０の処理を行う。

圧力制御部５０は、処理を終了するか否かを判定し（Ｓ２０）、処理を終了しない場合（Ｓ２０でＮＯ）、ステップＳ１２以降の処理を続け、処理を終了する場合（Ｓ２０でＹＥＳ）、処理を終了する。

上述の実施の形態において、媒体としては水を用いることができるが、水に代えて油を使用することもできる。

上述の実施の形態では、圧力制御装置の一例として金型温度調節機について説明したが、圧力制御装置は金型温度調節機に限定されるものでなく、媒体の圧力を制御する装置であれば、本実施の形態を適用することができる。

なお、前述の実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせることができる。

１１、１２管路
１３冷却管路
１４給水管
１４ａ分岐管
１５排水管
１６バイパス管路
２１送媒バルブ
２２返媒バルブ
２３冷却電磁弁
２４排水電磁弁（排水弁）
２５冷却水電磁弁
２６逆止弁
３１ポンプ
３２加圧ポンプ
４０熱交換器
５０圧力制御部
５１弁開閉制御部（排水弁制御部）
５２圧力算出部
５３駆動部
６１、６２、６３圧力センサ
７１温度センサ（温度検出部）
８０ヒータユニット
８１サーモスタット
１００金型温度調節機（圧力制御装置）
２００金型（対象物）

Claims

ポンプの吸入側及び吐出側それぞれと所定の対象物との間に設けられた循環路を循環する媒体の圧力を制御する圧力制御装置において、
前記循環路の媒体の温度を検出する温度検出部と、
該温度検出部で検出した温度に基づいて前記循環路の媒体の飽和蒸気圧力を算出する圧力算出部と、
前記ポンプの吸入側の媒体の圧力を前記圧力算出部で算出した飽和蒸気圧力以上にすべく制御する圧力制御部と
を備えることを特徴とする圧力制御装置。
給水口に接続され、前記ポンプの吸入側の循環路に連通する給水管と、
該給水管の中途に介装された加圧ポンプと
を備え、
前記圧力制御部は、
前記加圧ポンプの加圧により媒体の圧力を飽和蒸気圧力以上にすべく制御することを特徴とする請求項１に記載の圧力制御装置。
前記ポンプの吸入側の媒体の圧力を検出する圧力検出部と、
該圧力検出部で検出した圧力が所定の下限値以下になった場合、前記加圧ポンプを駆動する駆動部と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の圧力制御装置。
排水口に接続され、前記ポンプの吸入側の循環路に連通する排水管と、
該排水管の中途に介装された排水弁と、
前記圧力検出部で検出した圧力が所定の上限値以上になった場合、前記排水弁を開にすべく制御する排水弁制御部と
を備えることを特徴とする請求項３に記載の圧力制御装置。
前記駆動部は、
前記排水弁制御部が前記排水弁を開にすべく制御する場合、該排水弁が開となる時点以前に前記加圧ポンプを駆動することを特徴とする請求項４に記載の圧力制御装置。
前記加圧ポンプは、電磁ポンプであり、
前記駆動部は、
所要の周期及びデュティー比の直流パルスを用いて前記加圧ポンプを駆動することを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の圧力制御装置。