JP2021087964A

JP2021087964A - 冷却水漏れ検出装置

Info

Publication number: JP2021087964A
Application number: JP2019218611A
Authority: JP
Inventors: 健至勝間; Kenji Katsuma
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2021-06-10

Abstract

【課題】コストを抑えて冷却水の漏れを検出することができる冷却水漏れ検出装置を提供する。【解決手段】金型２００に設けられた冷却水回路３００の冷却水の漏れを検出する冷却装置１００であって、冷却水回路３００に供給される冷却水の流量を計測する流量計１０１と、冷却水回路３００からの冷却水の流出を停止するバルブ１０２と、バルブ１０２によって冷却水回路３００からの冷却水の流出を所定期間停止させた際、流量計１０１によって冷却水回路３００に供給される冷却水の流量が計測されたか否かに基づいて、冷却水回路３００から冷却水が漏れているか否かを判断する制御部１０５と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、冷却水漏れ検出装置に関する。

金型には、通常、冷却水を流通させる冷却水回路が形成されている。しかし、当該冷却水回路が損傷を受けると、冷却水が漏れてしまう場合がある。そこで、特許文献１には、冷却水回路への冷却水の流入量と流出量とを基準値と比較することにより、冷却水の漏れを検出する技術が記載されている。

特開平９−３２３１４７号公報

しかしながら、特許文献１では、冷却水回路の流入側と流出側との双方に、冷却水の流量を検出するセンサ等を設置する必要があり、コストが高くなるという問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、コストを抑えて冷却水の漏れを検出することができる冷却水漏れ検出装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る冷却水漏れ検出装置は、金型に設けられた冷却水回路の冷却水の漏れを検出する冷却水漏れ検出装置であって、前記冷却水回路に供給される冷却水の流量を計測する流量計と、前記冷却水回路からの冷却水の流出を停止する冷却水停止部と、前記冷却水停止部によって前記冷却水回路からの冷却水の流出を所定期間停止させた際、前記流量計によって前記冷却水回路に供給される冷却水の流量が計測されたか否かに基づいて、前記冷却水回路から冷却水が漏れているか否かを判断する制御部と、を備える。

本発明に係る冷却水漏れ検出装置によれば、制御部は、冷却水停止部によって冷却水回路からの冷却水の流出を所定期間停止させた際に、流量計によって冷却水回路に供給される冷却水の流量が計測された場合、冷却水回路から冷却水が漏れていると判断できる。そのため、本発明に係る冷却水漏れ検出装置によれば、冷却水回路の流入側と流出側との双方に流量計を設けなくても、冷却装置に元々設けられている、流入側の流量計及び流出側の冷却水停止部だけを用いて、冷却水の漏れを検出することができる。これにより、コストを抑えて冷却水の漏れを検出することができる冷却水漏れ検出装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る冷却水漏れ検出装置を示す概略図である。本発明の実施の形態１に係る冷却水漏れ検出方法について説明する図である。

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態１に限定されるものではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

図１は、本実施の形態１に係る冷却水漏れ検出装置としての冷却装置１００の一例を示す概略図である。冷却装置１００は、金型２００の内部を少なくとも通るように設けられた冷却水回路３００に冷却水を供給し、金型２００を冷却する。また、本実施の形態１に係る冷却装置１００は、冷却水回路３００からの冷却水の漏れを検出する。
また、冷却水が流通する冷却水回路３００は、金型２００内部を通る第１の回路部３０１と、金型２００の外部に設けられた第２の回路部３０２とを備え、第１の回路部３０１と第２の回路部３０２とは流体的に連結されている。なお、金型２００の外部に設けられた第２の回路部３０２は、冷却装置１００の構成要素の一部であってもよい。
また、図１において、白抜きの太い矢印は、冷却水回路３００の内部を冷却水が流れる方向を示している。

冷却装置１００は、流量計１０１、冷却水停止部としてのバルブ１０２、冷却部１０３、ポンプ１０４、制御部１０５等を備える。

流量計１０１は、金型２００の内部を通る第１の回路部３０１に供給される冷却水の流量を計測する。具体的には、流量計１０１は、金型２００の外部に設けられた第２の回路部３０２に設けられ、第１の回路部３０１に供給される冷却水の流量を計測する。より具体的には、流量計１０１は、後述するポンプ１０４と第１の回路部３０１の流入口との間に設けられている。例えば、流量計１０１は、第２の回路部３０２において第１の回路部３０１の流入口に近い位置に設けられている。また、流量計１０１は、計測した流量に関する情報を制御部１０５に入力する。

バルブ１０２は、金型２００の内部を通る第１の回路部３０１からの冷却水の流出を停止する。具体的には、バルブ１０２は、金型２００の外部に設けられた第２の回路部３０２において、第１の回路部３０１の流出口に近い位置に設けられ、当該バルブ１０２を閉めることにより、第１の回路部３０１からの冷却水の流出を停止する。また、バルブ１０２の開閉は制御部１０５によって制御される。

冷却部１０３は、冷却水回路３００を流れる冷却水を冷却する。例えば、冷却部１０３は、金型２００の外部に設けられた第２の回路部３０２に流体的に連結され、第２の回路部３０２を流れる冷却水を冷却する。冷却部１０３の作動は、制御部１０５によって制御される。

ポンプ１０４は、冷却水回路３００内の冷却水を所定の方向（図１の白抜きの太い矢印で示す方向）に所定の流量で流すように冷却水に圧力エネルギーを与える。ポンプ１０４の作動は、制御部１０５によって制御される。

制御部１０５は、ＣＰＵ（図示省略）及び記憶部（図示省略）等を備える。そして、ＣＰＵが記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、制御部１０５における処理が実現する。
また、制御部１０５の記憶部に格納されるプログラムは、ＣＰＵに実行されることにより、制御部１０５の処理を実現するためのコードを含む。なお、記憶部は、例えば、このプログラムや、制御部１０５における処理に利用される各種情報を格納することができる任意の記憶装置を含んで構成される。記憶装置は、例えば、メモリ等である。

具体的には、制御部１０５は、金型２００の温度に関する情報、流量計１０１から入力される冷却水の流量に関する情報に基づいて、金型２００を適切に冷却するように、冷却装置１００の各部を制御する。なお、冷却装置１００は、金型２００の温度を検出するためのセンサをさらに備えていてもよい。また、冷却装置１００は、金型２００による鋳造を制御する鋳造制御装置（図示省略）から金型２００の温度に関する情報を取得してもよい。例えば、制御部１０５は、金型２００の温度に関する情報、流量計１０１から入力される冷却水の流量に関する情報に基づいて、金型２００の温度が所望する温度より低いと判断した場合、バルブ１０２を閉めたり、冷却部１０３及びポンプ１０４の作動を弱めたりする制御を行う。したがって、流量計１０１、バルブ１０２、冷却部１０３、ポンプ１０４は、冷却装置１００に元々備わっている構成である。

また、制御部１０５は、鋳造サイクルの所定のタイミングにおいて、バルブ１０２を所定期間閉める。ここで、当該所定期間は、金型２００において鋳造される鋳造品が所望する品質を保つことができる期間であり、金型２００の形状、冷却水回路３００の流路の形状や長さ、金型２００によって鋳造される鋳造品の形状、所望する品質等によって、適宜、設定される期間である。また、同様に、当該所定のタイミングは、鋳造サイクルにおいて、金型２００において鋳造される鋳造品が所望する品質を保つことができるタイミングであり、金型２００の形状、冷却水回路３００の流路の形状や長さ、金型２００によって鋳造される鋳造品の形状、所望する品質等によって、適宜、設定されるタイミングである。

また、制御部１０５は、バルブ１０２によって第１の回路部３０１からの冷却水の流出が所定期間停止された際、流量計１０１によって第１の回路部３０１に供給される冷却水の流量が計測されたか否かを判断する。
そして、制御部１０５は、バルブ１０２によって冷却水の第１の回路部３０１からの流出を所定期間停止させた際に、流量計１０１によって第１の回路部３０１に供給される冷却水の流量が計測された場合、冷却水回路３００から冷却水が漏れていると判断する。

図２を参照しながら、本実施の形態１に係る冷却装置１００における冷却水漏れ検出方法について説明する。図２は、流量計１０１によって計測された、第１の回路部３０１に供給される冷却水の流量を示すグラフである。図２の縦軸に、流量計１０１によって計測された流量を示し、横軸に時間（鋳造サイクル）を示す。

図２に示すように、鋳造サイクル中の所定のタイミングにおいて、制御部１０５は、バルブ１０２を所定期間閉めて、冷却水回路３００の第１の回路部３０１からの冷却水の流出を停止する。

バルブ１０２を閉めると、図２に示すように、通常は、流量計１０１によって計測される流量はほぼゼロになる。これは、バルブ１０２を閉めると、冷却水回路３００内の冷却水の流れが止まるためである。
そのため、制御部１０５は、バルブ１０２によって第１の回路部３０１からの冷却水の流出が所定期間停止された際、流量計１０１によって第１の回路部３０１に供給される冷却水の流量が計測されなかった場合、冷却水回路３００から冷却水が漏れていないと判断する。すなわち、制御部１０５は、バルブ１０２によって第１の回路部３０１からの冷却水の流出が所定期間停止された際、流量計１０１によって計測された流量がほぼゼロの場合、冷却水回路３００から冷却水が漏れていないと判断する。

一方、冷却水回路３００の第１の回路部３０１から冷却水が漏れている場合、バルブ１０２を閉めても、図２に示すように、流量計１０１によって計測される流量はほぼゼロにはならない。これは、冷却水回路３００の第１の回路部３０１から冷却水が漏れるため、ポンプ１０４を作動させ続けていると、ポンプ１０４とバルブ１０２との間で冷却水が流れ続けるからである。
そのため、制御部１０５は、バルブ１０２によって第１の回路部３０１からの冷却水の流出が所定期間停止された際、流量計１０１によって第１の回路部３０１に供給される冷却水の流量が計測された場合、冷却水回路３００から冷却水が漏れていると判断する。すなわち、制御部１０５は、バルブ１０２によって第１の回路部３０１からの冷却水の流出が所定期間停止された際、流量計１０１によって計測された流量がほぼゼロではない場合、冷却水回路３００から冷却水が漏れていると判断する。

そして、冷却装置１００において、冷却水の漏れが検出された場合、冷却装置１００は表示部（図示省略）等に冷却水の漏れが発生していることを表示し、使用者は、鋳造サイクルを停止する。また、冷却装置１００において、冷却水の漏れが検出された場合、冷却装置１００は、金型２００による鋳造を制御する鋳造制御装置（図示省略）にその旨の信号を通知し、当該鋳造制御装置が金型２００による鋳造を停止してもよい。

以上に説明した本実施の形態１に係る冷却装置１００によれば、制御部１０５は、バルブ１０２によって冷却水回路３００からの冷却水の流出を所定期間停止させた際に、流量計１０１によって冷却水回路３００に供給される冷却水の流量が計測された場合、冷却水回路３００から冷却水が漏れていると判断できる。そのため、本発明に係る冷却装置１００によれば、冷却水回路３００の流入側と流出側との双方に流量計を設けなくても、冷却装置１００に元々設けられている、流入側の流量計１０１及び流出側のバルブ１０２だけを用いて、冷却水の漏れを検出することができる。これにより、コストを抑えて冷却水の漏れを検出することができる冷却装置１００を提供することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記の実施の形態１では、冷却水漏れ検出装置として冷却装置１００を例に挙げて説明したが、冷却水漏れ検出装置は冷却装置１００とは異なる装置であってもよい。その場合、冷却水漏れ検出装置は、冷却装置１００の流量計１０１によって計測された流量を取得可能に、且つ、バルブ１０２を閉めるための信号を冷却装置１００の制御部１０５に入力可能に構成されればよい。また、冷却装置１００は、冷却水漏れ検出装置としての機能を実現する構成だけでなく、金型２００の冷却に必要な構成をさらに備えてもよい。

１００冷却装置（冷却水漏れ検出装置）
１０１流量計
１０２バルブ（冷却水停止部）
１０３冷却部
１０４ポンプ
１０５制御部
２００金型
３００冷却水回路
３０１第１の回路部
３０２第２の回路部

Claims

金型に設けられた冷却水回路の冷却水の漏れを検出する冷却水漏れ検出装置であって、
前記冷却水回路に供給される冷却水の流量を計測する流量計と、
前記冷却水回路からの冷却水の流出を停止する冷却水停止部と、
前記冷却水停止部によって前記冷却水回路からの冷却水の流出を所定期間停止させた際、前記流量計によって前記冷却水回路に供給される冷却水の流量が計測されたか否かに基づいて、前記冷却水回路から冷却水が漏れているか否かを判断する制御部と、
を備える、冷却水漏れ検出装置。