JPS63128911A - 金型冷却システムのコンプレツサ回転数制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金型冷却システムに設置されているコンプレ
ッサの回転数を金型の温度に応じて制（ａｌｌし得るコ
ンプレッサ回転数制御方式に関する。

（従来の技術） プラスチック等の射出成形においては、加熱したシリン
ダ中で熱可塑性樹脂を加熱流動化し、これを射出ラムで
一対の金型間に押込む方法が採られている。また、各金
型は溶融樹脂によって加熱されるから、金型内部に冷却
回路のパイプを通し、水や油等を流して冷却を行なって
いる。

この冷却手段には、冷却水をパイプの入口から出口へ流
しつ放しにする開放型と、ポンプを用いて冷却液を循環
させてくり返し金型の冷却を行なう閏ループ型とがある
。また、閉ルーブノ■の場合には、冷却液の温度が次第
に上昇するから、冷却回路内にヒータと冷却器を設置し
、温度センサで冷却液の温度を検出し、制御手段でヒー
タ及び冷却器用コンプレッサをオン・オフ制御している
。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来の制御方式では、温度Ｌンサが冷却液側に
設けられているので、金型の温度が冷却液を介して間接
的に検出され、どうしても金型温度の変動が大きくなる
□。また、コンプレッサの方もオン・オフ制御であるか
ら、金型温度の変動が更に大きくなつ’ｒｖＡ度制御音
制御に行なえない欠点がある。

（発明の目的） 本発明は、かかる事情に鑑み１なされたものであり、そ
の目的は、金型温度をきめ細か（適確に制御し得る金型
冷却システムのコンプレッサ回転数制御方式を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成づるため、本発明は、一対の金型を通り
閉ループの冷却回路をなすパイプと、パイプ内の冷却液
を循環させるポンプと、冷却液を金型冷却適正温度まで
加熱するヒータと、蒸発器、回転数可変のコンプレッサ
及び凝縮器からなり前記冷却液を冷却する冷却手段と、
金型温度を検出する温度センサと、温度センサの検出信
号の基づいて前記ヒータ及び冷却手段に作動信号を送っ
て冷却液及び金型の湿度調整を行なう制御手段とを有す
る金型冷却システムのコンプレッサ回転数ａ１す御方式
において、前記温度センサを直接金型に取付けると共に
、前記制御手段に単位時間当たりの温度変化に応じた回
転数の制御信号をコンプレッサに送る手段を設けた点に
特徴がある。

（作用） 上述の構成により、金型温度は温度センサで直゛接検出
されて制御手段へと送られ、制御手段は、単位時間毎に
金型ｍ度を設定温度と比較してその差がなくなるように
コンプレッサへ、制御信号を送る。：」ンプレッサは、
制御信号に従ってその回転数が変えられ、パイプ内の冷
却液が蒸発器によって熱交換された後金型を適正温度ま
で冷却する。

（実施例） 第１図には、本発明の制御方式が適用された金型冷却シ
ステムの冷却回路図が示されている。このシステムは、
冷却水用のパイプ１０．複数のパルプ１１．１２．１３
．１４．　、ポンプ１５、ヒ・−タタンク１６、蒸発器
１７、コンプレッサ１８、凝縮器１９、膨張弁２０及び
コントローラ２１から構成され、２２Ａ、２２Ｂは樹脂
成形用の金型、２３は温度センサを示す。

パイプ１０は、途中から二手に分岐して各金型２２Ａ、
２２Ｂを貫通し、再び合流して１つの閉鎖ループをなし
ている。パイブト０の経路中には、ポンプ１５が設置さ
れており、冷却水２４がパイプ１０内を循環するように
なっている。パイプ１０の入口１０Ａには、パルプ１１
が設けられ、このパルプ１１を開けるとパイプ１０内に
冷却水２４が導入される。また、分岐側の各パイプ中に
もパルプ１２．１３が設置され、冷却水２４が各金型２
２Ａ、２２Ｂ内に行きわたるようになっている。出口側
１０Ｂのパルプ１４は、冷却水２４の排出を行なうと共
にパイプ１０内に冷却水２４を充満させた際の空気抜き
をも行なう。

一方、パイプ１０のポンプ下流側には、ヒータタンク１
６が配置され、ヒータタンク１６内にヒータ２５が収容
されている。ヒータタンク１６の冷却水２４は充満され
ておらず、液面の上方に空気層２６が設けられている。

パイプ１０のポンプ上流側には、冷却水２４を冷却する
蒸発器１７が設置され、ｆｉ発器１７の冷媒下流側に回
転数が３０〜１２０Ｈｚの間Ｃ可変のコンブレラ□す１
８が接続されている。コンブレラ４１１８の下流には、
凝縮器１９が接続され、この近傍にファン２７が設置ノ
られて冷媒の熱交換が行なわれる。凝縮８１９の下流に
ば、冷媒を気化膨張させる膨張弁２０′が接続され、膨
張弁２０の下流側が蒸発器１７の上流に接続されている
。

蒸発器１７、コンプレッサ１８、凝縮器１９及び膨張弁
２０は、互いに冷媒管２８で接続されて冷媒回路を構成
し、冷媒はコンプレッサ１８が作動すると冷媒管２８内
を矢印方向へ循環する。

温度センサ２３は、直接金型２２Ａに取付けられて金型
２２Ａ、２２Ｂの１度を検出し、検出信号をコントロー
ラ２１に送る。コントローラ２１は、金型温度に基づい
てコンプレッサ１８に適正へ回転数を指示する。また、
金型冷却回路の入口側及び出口側には、冷却液２４の温
度を検出する温度センサ２９．３０が各々設けられ、コ
ントローラ２１がこの信号に基づいてヒータ２５を作動
さぜるようにむっでいる。

次に、第２図のグラフに基づいてコント【コーラ２１の
コンブレラ４ノ制御原理を説明する。このグラフでは、
時間を分単位で横軸にとり、金型適正温度に対する温度
差を０．５°Ｃ単位で縦軸にとっである。従って、時間
ｎをタイマ（図示せず）により分単位でカウントし、こ
の時間毎に温度センサ２３で温度差ｔを検出するように
コントローラ２１から］ンブレツ°す′１８に回転数の
指令を送れば、金型２２Ａ、２２Ｂは常ＩＩＳ適正温度
に制御される。グラフーヒの傾ぎｔ／「１とコンプレツ
＋Ｊ１８の回転数との関係は、コントローラ２１内に予
めインプットしておけばよい。

以上のように構成された金型冷却システムの操作は次の
通りである。

まず、バルブ１１〜１４を開放し、パイプ１０の入ｒＪ
　１０　Ａに市水からのホースを接続して出口１０Ｂか
ら冷却水２４が溢れるまで給水する。この給水で冷却水
２４は図中右側のパイプ１０に充ｇＡするから（ポンプ
１５の停止中、蒸発器１７側には一部しか入らない）、
バルブ１２．１３を一旦閉じる。次いで、ポンプ１５を
作動させると入口１０Ａからの冷却水２４は蒸発器１７
側に向かい、ヒータタンク１６に入った後、バルブ１４
を経て出口１０Ｂから溢れる。このとき、ヒータタンク
１６の空気層２６は大気圧で密閉状態にあるから、タン
ク内の水位はその出口１６Δの高さで止まり、あとは出
口１０Ｂから流出する。続いて、バルブ１１．１４を閉
じ、バルブ１２．１３を開けると、空気層２６が保たれ
た状態でポンプ１６により冷却水２４がパイプ１０内を
循環づる。

続いて、コントローラ２１からヒータ２５に作動信号が
送られ、ヒータ２５は冷却水２４を金型が冷却に適した
温度になるまで加熱する。この設定温度は、金型２２Ａ
、２２Ｂの秤類や冷ＩＪｌ水２４の量によって異なり、
約２０〜９０°の範囲で変化覆る。冷却水２４の温度は
、温度ヒン（Ｊ　２９　。

３０によって検出され、設定温度になるとヒータ２５は
停止される。ヒータ２５の加熱により冷却水２４は、閉
鎖されたパイプ１０内で熱膨張するが、この膨張分はヒ
ータタンク１６の空気ｗＪ２６によって吸収される。

次に、第３図のフローチャートに基づいてコントローラ
２１による」ンブレツサ１８の回転数制御を説明する。

まず、金型冷却システムが作動すると、使用されている
金型２２Ａ、２２Ｂの適正温度ＴｓがステップＳ１でコ
ントローラ２１内に設定される。

次いで、コントローラ２１は、ステップＳ２でタイマカ
ウント、即ち時間を分単位で測定し、ステップＳ３で１
分経過したかどうかが判別される。

１分経過していない場合には、ステップＳ２に戻って再
カウントが行なわれ、１分経過した場合はステップＳ４
で金型温度が検出される。

次いで、ステップＳ５において金型温度１°Ｘがステッ
プＳ１の設定温度ＴＳと同じかどうかが判別され、同じ
場合、具体的には　−Ｑ、５＜ｔ＜０．５°Ｃ（ｔ＝Ｔ
ｘ−Ｔｓ）の範囲にあれば一致とみなしてステップＳ　
、Ｓ２へと進んで次のカウント、即ち２分目の測定が行
なわれる。

ステップＳ５で両温麿が不一致の場合には、ステップＳ
７でまず−１，Ｑ＜ｔ≦−０，５°Ｃであるかどうかが
判定され、この範囲内であればステップＳ、Ｓ８．、Ｓ
８１．・・・でカウント数ｎが判断される。この場合に
は、金型２２△、２２Ｂが若干冷え過ぎているから、ス
テップＳ９で各カウント数に応じてコンプレッサ２１の
回転数をダウン、即ち冷却能力を減少させる。回転数ダ
ウンの指示後は、ステップＳ１ｏでカウンタがクリアさ
れ、ステップＳ２へと戻る。

ステップＳ７、Ｓ１１のいずれもが否定の場合、金型の
温度は設定値よりも高くなっているから、ステップＳ１
３でまず０．５≦ｔ＜１．０’　Ｃの範囲にあるかどう
かが判定される。ステップＳ１３の範囲にあればステッ
プＳ　　ＳＳ　　、、Ｓ　　＋＋・・・でカウント数が
確認され、ステップＳ１５でカウントに応じてコンプレ
ッサー８の回転数がアップ、即ち冷却能力が増大される
。このあとは、前述と同様にステップＳ１０でカウンタ
クリアされ、ステップＳ２戻る。

ステップＳ１３で温度差が０．５≦ｔ＜１．０゜Ｃの範
囲にない場合は、１°Ｃ以上、即ち金型２２△、２２Ｂ
の温度が上がり過ぎであるから、ステップ８１６でコン
プレツリ１８の回転数を最高の１２０Ｈ２までアップさ
せる。これで、パイプ１０内（第１図）の冷却水２４が
蒸発器１７によって急速に冷却され、冷却水２４が金型
２２Ａ、２２Ｂを冷却することになる。ステップＳ１６
の後は、ステップＳ１８に進んでカウンタクリアとなり
、ステップＳ２に戻って、前述と同様のステップがくり
返される。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明は、一対の金型を通り閉ル
ープの冷却回路をなすバイ１と、パイプ内の冷却液を循
環させるポンプと、冷却液を、金型冷却適正温度まで加
熱するヒータと、蒸発器、回転数可変のコンプレッサ及
び凝縮器からなり前記冷却液を冷却する冷却手段と、金
型温度を検出する温度センサと、温度センサの検出信号
に基づいて前記ヒータ及び冷却手段に作動信号を送つ（
冷却液及び金型の温匪調節を行なう制御手段とを有する
金型冷却システムのコンプレッサ回転数制御方式におい
て、前記温度センサを直接金型に取付けると共に、前記
制御手段に単位時間当たりの温度変化に応じた回転数の
制御信号をコンブレラ膏１に送る手段を設けたから、金
型の温度が単位時間毎に直接検出されて設定温度と比較
され、その都度コンプレッサの回転数を通じて冷却能力
が変え□られることになり、従って金型温度を細かくか
つ適確に制御できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の制御方式が適用された金型冷却シス
テムの冷却回路図、第２図は単位部間経過後の、温度差
と原点からの傾きを示すグラフ、第３図はコントローラ
のフローチャート図である。 １０・・・パイプ　１５・・・ポンプ　１６・・・ヒー
タタンク　１７・・・恭発１　１８・・・コンプレッサ
　１９・・・凝縮Ｂ　　２１・・・コント［１−ラ　２
２Ａ、２２１３・・・金型　２３？・・湿度センサ　２
５・・・ヒータ　２６・・・空気閥 特許出願人　　サンデン株式会社 代即人弁理士　古　１）精　孝 第２関

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の金型を通り閉ループの冷却回路をなすパイプと、
   パイプ内の冷却液を循環させるポンプと、冷却液を金型
   冷却適正温度まで加熱するヒータと、蒸発器、回転数可
   変のコンプレッサ及び凝縮器からなり前記冷却液を冷却
   する冷却手段と、金型温度を検出する温度センサと、湿
   度センサの検出信号に基づいて前記ヒータ及び冷却手段
   に作動信号を送って冷却液及び金型の湿度調整を行なう
   制御手段とを有する金型冷却システムのコンプレッサ回
   転数制御方式において、前記温度センサを直接金型に取
   付けると共に前記制御手段に単位時間当たりの温度変化
   に応じた回転数の制御信号をコンプレッサに送る手段を
   設けたこと、を特徴とする金型冷却システムのコンプレ
   ッサ回転数制御方式。