JP4795454B2 - 冷却装置 - Google Patents
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Description
内部の仕切り壁にて低温槽と高温槽とが形成された冷却液を貯留するタンクと、
前記低温槽に低温液吸入口で接続され、被冷却体の熱交換路を介して、前記高温槽に高温液吐出口で接続される第1循環路と、
前記高温槽に高温液吸入口で接続され、冷却液冷却用の熱交換器を介して、前記低温槽に低温液吐出口で接続される第2循環路と、
前記第1循環路に冷却液を強制循環させる第1ポンプと、
前記第2循環路に冷却液を強制循環させる第2ポンプと、
前記低温液吸入口から前記被冷却体の熱交換路までの間の前記第1循環路内に配設され、前記被冷却体に送られる冷却液の温度を計測する第1温度センサと、
第1温度センサの計測値に基づき、第2ポンプを作動または停止させる第2ポンプ制御部と、
を備える冷却装置において、
前記被冷却体は、プレス型であり、
前記仕切り壁の下端の少なくとも一部がタンク内の底部から離間して配設されることで前記低温槽と前記高温槽とを連通する連通部が形成され、
前記低温液吸入口と前記高温液吸入口は、それぞれ前記タンクの下部に配設され、
前記高温液吐出口と前記低温液吐出口は、それぞれ前記低温液吸入口と前記高温液吸入口の近傍に配設されていることを特徴としている。
前記被冷却体の熱交換路から前記高温液吐出口までの間の前記第1循環路内に、第2温度センサがさらに配設され、
前記第2ポンプ制御部は、第2ポンプが停止している状態において第2温度センサの計測値に基づき第2ポンプを作動させ、または、第2ポンプが作動している状態において第2温度センサの計測値に基づき第2ポンプを停止させることを特徴としている。
そして、パスカルの原理により、冷却液の液面高さは平均液面を維持するため、タンクから冷却液が溢れることはない。
また、連通部は仕切り壁の下部に設けられ、高温液吐出口および低温液吸入口もタンクの下部に設けられていることから、高温液吐出口から高温槽に吐出された冷却液は、高温槽の冷却液の温度の影響をあまり受けることなく低温槽に移動しやすくなっており、さらに、低温槽に移動した後も低温槽の冷却液の温度の影響をあまり受けることなく、低温液吸入口に吸入されやすくなっている。これにより、高温槽および低温槽の冷却液全体の温度が上昇するのを待たずに被冷却体の状態に反応し、第2ポンプを作動させることができる。
また、第1循環路および第2循環路からタンクに送られる冷却液がそれぞれ高温槽および低温槽の冷却液の液面下で吐出されるため、吐出時の泡の発生を防ぐことができ、ポンプのエア噛みを防止することができる。
第2ポンプ50は、渦巻きポンプであり、第2循環路30に冷却液を強制循環させる。第2ポンプ50は、第2ポンプ制御部70によって、作動または停止される。
第2ポンプ制御部70は、温度センサ60の計測値に基づいて、第2ポンプ50を作動または停止させる。
本実施形態では、プレス型90を所定の温度に維持するためには、継続してA℃の冷却液を毎分Cリットル送る必要があり、冷却用通路91を経由した冷却液の温度は、B℃であるとする。
第1ポンプ40は、第1循環路20の抵抗を考慮して冷却液を毎分Cリットル送る能力を備えている。また、第2ポンプ50は、第2循環路30の抵抗を考慮して冷却液を毎分Cリットル送る能力を備えている。
低温槽13のA℃の冷却液は、第1ポンプ40によって、低温液吸入口21から第1循環路20に毎分Cリットル吸入され、プレス型90の冷却用通路91を通って、高温液吐出口22から高温槽12に吐出される。高温液吐出口22から高温槽12に吐出される冷却液は、毎分Cリットルで、温度はB℃である。
高温槽12のB℃の冷却液は、第2ポンプによって、高温液吸入口31から第2循環路30に毎分Cリットル吸入され、チラー81に接続された熱交換器80を通って、低温液吐出口32から低温槽13に吐出される。低温液吐出口32から低温槽13に吐出される冷却液は、毎分Cリットルで、温度はA℃である。
ここで、熱交換器80は、B℃の冷却液を毎分Cリットル送ったときに熱交換後の温度がA℃となるように調整されている。
このように、定常時は、第1ポンプ40と第2ポンプ50の両方が作動して、プレス型90の冷却用通路91に対しA℃の冷却液を毎分Cリットル送り続けることができる。
そして、高温液吐出口22および低温液吐出口32は、それぞれタンクの下部に配設された高温液吸入口31および低温液吸入口21の近傍、すなわち、高温槽12および低温槽13の下部に配設されているため、冷却液を吐出する際に泡を生じることがなく、ポンプのエア噛みを防止することができる。
なお、プレス機が定常運転している時の高温槽12と低温槽13の冷却液の流入量と流出量は、すべて毎分Cリットルで同じであるため、高温槽12と低温槽13との間に冷却液の移動はほとんど生じない。
前述のとおり、第1ポンプ40によって、低温槽13のA℃の冷却液は、低温液吸入口21から第1循環路20に毎分Cリットル吸入され、プレス型90の冷却用通路91を通って、高温液吐出口22から高温槽12に吐出される。しかし、プレス機が一時停止しているため、高温液吐出口22から高温槽12に吐出される冷却液は、毎分Cリットルで、温度はB℃よりも低い温度となる。この段階では、高温槽12の冷却液の温度は、まだほぼB℃である。
また、ここで、低温液吐出口32と低温液吸入口21とが近くに配設されているため、低温液吐出口32から低温槽12に吐出されたA℃よりも温度が低い冷却液は、低温槽13の冷却液の温度の影響をほとんど受けることなく、第1ポンプによって、そのまま第1循環路に吸入される。
このようにして、冷却用通路91に送られる冷却液の温度が下がりすぎてしまうことを防止している。
このように、第2ポンプ制御部70が第2ポンプ50を作動、停止させることによって、冷却用通路91に送られる冷却液の温度をA℃に維持し、プレス機の運転をいつ再開してもいいようになっている。
プレス機の停止時間が長いほど、高温槽12の冷却液の温度はA℃に近づいていくことになる。しかし、高温槽12の冷却液の温度がA℃よりも下がることはない。また、低温槽13の冷却液の温度は、温度調節のため多少上下するがA℃を維持する。
ここでは、高温槽13の冷却液の温度がA℃に近い状態であり、第2ポンプが停止しているとして説明する。第1ポンプは定常時の運転している。
まだ第2ポンプは作動していない。高温槽12の冷却液の温度は少しずつ上がり始め、高温槽12の冷却液は、連通部14を通って低温槽13に移動している。
ここで、連通部14は、仕切り壁11の下部に設けられており、高温液吐出口22および低温液吸入口32の比較的近くに位置している。このため、高温液吐出口22から高温槽12に吐出された冷却液は、図2に示すとおり、高温槽12の冷却液の温度の影響をあまり受けることなく、低温槽13に移動しやすくなっている。また、高温槽12から低温槽13に移動した冷却液も低温槽13の冷却液の温度の影響をあまり受けることなく、低温液吸入口21に吸入されやすくなっている。
したがって、高温槽12の冷却液全体の温度が上がる前にB℃に近い温度の冷却液が連通部14を通過し、低温槽13全体の温度が上がる前にB℃に近い温度の冷却液が第1循環路20に吸入されることとなる。ここで、第2ポンプが作動される。
このようにして、プレス機の運転を再開した時に、冷却装置1がプレス機の定常運転時の作動状態になるまでの時間を短縮している。
温度センサ61は、冷却用通路91から高温液吐出口22までの間の第1循環路20内に配設され、冷却用通路91から高温液吐出口22に送られる冷却液の温度を計測する。計測値は第2ポンプ制御部70に送られる。
第2ポンプ制御部70は、温度センサ61の計測値に基づいて、第2ポンプ50を作動または停止させる。具体的には、第2ポンプが停止している状態において、冷却用通路91から高温液吐出口22に送られる冷却液の温度が設定された値よりが上がれば、第2ポンプを作動させ、第2ポンプが作動している状態において、冷却用通路91から高温液吐出口22に送られる冷却液の温度が設定された値よりが下がれば、第2ポンプを停止させる。
10:タンク、 11:仕切り壁、 12:高温槽、 13:低温槽、 14:連通部
20:第1循環路、 21:低温液吸入口、 22:高温液吐出口
30:第2循環路、 31:高温液吸入口、 32:低温液吐出口
40:第1ポンプ、 50:第2ポンプ
60:温度センサ、 61温度センサ、 70:第2ポンプ制御部
80:熱交換器、 81:チラー
90:プレス型(被冷却体)、 91:冷却用通路(被冷却体の熱交換路)
Claims (2)
- 内部の仕切り壁にて低温槽と高温槽とが形成された冷却液を貯留するタンクと、
前記低温槽に低温液吸入口で接続され、被冷却体の熱交換路を介して、前記高温槽に高温液吐出口で接続される第1循環路と、
前記高温槽に高温液吸入口で接続され、冷却液冷却用の熱交換器を介して、前記低温槽に低温液吐出口で接続される第2循環路と、
前記第1循環路に冷却液を強制循環させる第1ポンプと、
前記第2循環路に冷却液を強制循環させる第2ポンプと、
前記低温液吸入口から前記被冷却体の熱交換路までの間の前記第1循環路内に配設され、前記被冷却体に送られる冷却液の温度を計測する第1温度センサと、
第1温度センサの計測値に基づき、第2ポンプを作動または停止させる第2ポンプ制御部と、
を備える冷却装置において、
前記被冷却体は、プレス型であり、
前記仕切り壁の下端の少なくとも一部がタンク内の底部から離間して配設されることで前記低温槽と前記高温槽とを連通する連通部が形成され、
前記低温液吸入口と前記高温液吸入口は、それぞれ前記タンクの下部に配設され、
前記高温液吐出口と前記低温液吐出口は、それぞれ前記低温液吸入口と前記高温液吸入口の近傍に配設され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、
前記被冷却体の熱交換路から前記高温液吐出口までの間の前記第1循環路内に、第2温度センサがさらに配設され、
前記第2ポンプ制御部は、第2ポンプが停止している状態において第2温度センサの計測値に基づき第2ポンプを作動させ、または、第2ポンプが作動している状態において第2温度センサの計測値に基づき第2ポンプを停止させることを特徴とする冷却装置。
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