JPH0564364B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、射出成形、ダイキヤスト等に用い
る金型等の温度調整に用いて好適な温度調整装置
に関する。

（従来の技術） 一般に、被温調体、例えば金型の循環路内に温
調水を循環させて金型等の温度調整を行う温度調
整装置は、タンク内に設けられたヒータ等で温調
水を加熱し循環させるものであるが、冷却方法と
して二つに分けられる。１つは、冷却水をタンク
内へ混入させるとともに供給された冷却水の量と
同量の温調水を排水する直接冷却方法であり、も
う１つはタンク内に設けられた熱交換器内に冷却
水を通して間接的に冷却する間接冷却方法であ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 上記直接冷却方法による温度調整装置では、タ
ンク内に直接冷却水を混入するため、金型等から
の戻り温調水と冷却水の温度差が小さい場合には
所定温度まで速やかに冷却され、冷却能力が大き
く応答性も良い。しかし、戻り温調水と冷却水の
温度差が大きい場合には、冷却能力が大きいため
温度バラツキが大きく制御精度が悪い。

また、間接冷却方法による温度調整装置では、
冷却速度が遅い（応答性が鈍い）ので、戻り温調
水と冷却水の温度差が大きい場合には直接冷却方
法よりも制御精度は良いが、戻り温調水と冷却水
の温度差が小さい場合には温度制御が不能となる
という問題がある。

このため、冷却方法としては戻り温調水と冷却
水の温度差を考慮して直接冷却方法と間接冷却方
法のいずれか一方を採用している。

（問題点を解決するための手段） この発明は、上記事情に鑑みて、戻り温調水と
冷却水との温度差に関係なく、冷却精度のよい温
度調整装置を実現するもので、次に示す構成を備
えて成る。

すなわち、加熱手段による加熱と冷却水の混合
による冷却とにより任意の設定温度に温調される
温調水を金型等の被温調体の通路内に循環させて
被温調体の温度制御を行う温度調節装置におい
て、 加熱手段を有するタンク内の温調水をポンプに
よつて被温調体に供給する供給路と、被温調体か
らの戻り温調水をタンク内に導く戻り路とで形成
される循環路と、 前記供給路中の温調水の温度を検出する温度セ
ンサと、 水圧源からの冷却水を戻り路もしくはタンク内
に供給する冷却路と、 前記循環路の温調水の一部を排出すべく、排水
口に接続する排水路と、 該排水路に介装された電磁弁と、 前記排水路もしくは戻り路の温調水内に前記冷
却路を部分的に通過させ、温調水と冷却水との間
で熱交換する熱交換部と、 前記温度センサからの温度検出信号が入力さ
れ、該温度にもとづいて前記電磁弁を駆動して前
記排水路を開閉して冷却水を戻り路もしくはタン
ク内に供給するコントローラとを具備することを
特徴とする。

（作用） 次に、この発明の作用について述べる。

循環路内の温調水の温度が上昇するとコントロ
ーラの働きにより電磁弁が開き、排水路から温調
水が排出されるとともに冷却路の冷却水が戻り路
もしくはタンクに供給される。なお、冷却水は、
熱交換部で熱交換され、温調水と冷却水の温度差
が小さくなる。

熱交換部での熱交換量は、冷却水と温調水との
温度差によつて決定され、この温度差が大きい場
合は熱交換量が多く、小さい場合には熱交換量が
少なくなる。そのため、温度差が大きい場合は冷
却水があたたまり温調水の温度のバラツキを調整
することができる。また、温度差が小さい場合は
冷却水がほとんど熱交換されず混合して温調水を
冷却する。

（実施例） 以下、この発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。

〔第１実施例〕 全体符号１０はこの発明の温度調整装置であ
る。

２０は被温調体たる金型である。この金型２０
内には温調回路（図示せず）が設けられ、この温
調回路（図示せず）の入口には温調水をポンプ２
２によつて供給する供給路１８の一端が接続さ
れ、供給路１８の他端は加熱手段としてのヒータ
１４を有するタンク１２に接続されている。一
方、金型２０の温調回路（図示せず）の出口には
戻り路２４の一端が接続され、戻り路２４の他端
はタンク１２に接続されている。そして、供給路
１８と戻り路２４により金型２０へ温調水を供給
する循環路４０を構成している。なお、ヒータ１
４はコントローラ１６に接続されている。

また、ポンプ２２の直前には温度センサ２６が
設けられ、コントローラ１６に接続されている。

前記戻り路２４の加熱部１２直前に冷却水を供
給する冷却路２８が接続され、この冷却路２８に
は適宜水圧源から一定圧で冷却水が加圧供給され
ている。また、タンク１２内の温調水を排水口か
ら排出する排出路３０が設けられている。そし
て、排出路３０の中途部にタンク状の貯留部３０
ａを形成し排出する温調水を一旦貯留し、この貯
留部３０ａ内に冷却路２８の中途部を挿入し、熱
交換部３２を構成している。また、排出路３０の
先端には電磁弁３４が設けられ、この電磁弁３４
はコントローラ１６に接続され、コントローラ１
６からの信号により排出路３０の開閉を行う。

また、前記コントローラ１６は温度設定器（図
示せず）に接続されているとともに、温度センサ
２６、ポンプ２２、ヒータ１４および電磁弁３４
を制御している。

次に上記構成の温度調整装置の動作について述
べる。

温度設定器（図示せず）に所定温度を設定す
る。そして、冷却路２８と循環路４０を接続し、
冷却水が循環路４０内を満たす。すると、ヒータ
１４へ通電されタンク１２内の水温を上昇すると
ともに、ポンプ２２が作動する。この場合、電磁
弁３４は閉鎖位置であるため、冷却水は循環路４
０内に充満した後は流入せず循環路４０内の圧力
とバランスし、供給路１８、金型２０および戻り
路２４を温調水が循環する。

そして、ヒータ１４によつて加熱された温調水
が循環するので金型２０もそれに伴つて昇温し、
所定の温度に達するまでは金型２０が温調水の温
度を奪つて昇温する。したがつて、戻り温調水は
冷却されるが、所定の温度に達すると循環路４０
と金型２０での放熱分だけ降温するだけとなる。
そして、温度センサ２６により温調水の温度が所
定温度に達したのが検出されると、コントローラ
１６内のコンパレータから信号が発せられてヒー
タ１４への通電が遮断される。

そして、成形を開始する。

成形が開始されると金型２０内に溶融樹脂が射
出充填されるため循環する温調水は昇温する。そ
して、温度センサ２６により設定値よりも水温が
高くなつたのが検出されるとコントローラ１６か
らの信号により電磁弁３４が開く。

すると、温調水が排出され、循環路４０内の圧
力が低下するので冷却水の圧力が勝さり排出され
た量と同量の冷却水が戻り路２４に供給されて戻
り路２４内で混合され温調水の水温が降下する。

そして、温度センサ２６で検出する温調水の水
温が設定値と一致したら電磁弁３４を閉鎖して閉
鎖状態で運転する。

以下、コントローラ１６により電磁弁３４の開
閉制御を行い温度制御する。

なお、冷却水は熱交換部３２を介して戻り路２
４に供給されるため、熱交換部３２にて排出する
温調水と冷却水とで熱交換される。この時の間接
的な交換熱量は、冷却水と温調水との温度差によ
つて決定され、温度差が大きい場合は交換熱量が
多く、温度差が小さい場合には交換熱量が少なく
なる。

このため、設定温度が低く、冷却水との温度差
が小さいときには冷却水はほとんど熱交換による
昇温をせずに戻り路２４内に混入されて温調水の
水温を速やかに降下させる。また、設定温度が高
く、冷却水との温度差が大きい場合には冷却水は
熱交換によりある温度まで昇温して戻り路２４内
に混入されるため温調水と冷却水との温度差が小
さくなり、温度バルツキを減少させて精度良く制
御できる。

〔第２実施例〕 第２図は、第２実施例の温度調整装置の構成を
示す。

第２実施例では、排出路３０は戻り路２４の中
途部から分岐し、この分岐部とタンク１２の間に
冷却路２８が接続している。その他の構成は第１
実施例と同様に構成され、同様の作用・効果を奏
する。

なお、この実施例では排出路３０を戻り路２４
と冷却路２８の合流点直前に設け冷却水と混合さ
せる前に温調水を排出するので、熱交換部３２で
の熱交換効率に優れている。

〔第３実施例〕 第３図は、第３実施例の温度調整装置の構成を
示す。

第３実施例は、戻り路２４の中途部に貯留部２
４ａを設け、この貯留部２４ａ内に冷却路２８の
中途部を通過させ熱交換部３２を形成している。
そして、熱交換部３２からタンク１２までの戻り
路２４の中途部から排出路３０を分岐させるとと
もに、タンク１２直前に冷却路２８が接続されて
いる。その他の構成は上記第１実施例と同様であ
り、同様の作用・効果を奏する。

なお、この実施例では、戻り路２４の全温調水
と冷却水との間で熱交換が行われるので、一層熱
交換効率に優れている。

なお、上記各実施例では冷却路を戻り路に接続
していたが、冷却水をタンクに供給するようにし
ても良い。

（発明の効果） 本発明では上述の如く戻り路に供給する冷却水
を排出する温調水と熱交換するようにするという
簡単な手段を施すことによつて、戻り温調水と冷
却水との温度差が大きい場合でも温度バラツキが
少なく制御精度が良く、また温度差が小さい場合
にも温度制御が可能な温度調整装置が得られる。

そのため、一台の温度調整装置で低温から高温
まで高精度、高応答で制御でき、設備コストを低
減できる他、装置自体も小型、軽量、安価に製造
でき故障も少ない等著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれこの発明の好適な実
施例を示す温度調整装置の構成を示す概略的説明
図である。 １０……温度調整装置、１２……タンク、１４
……ヒータ、１６……コントローラ、２０……金
型、２６……温度センサ、３２……熱交換部、３
４……電磁弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱手段による加熱と冷却水の混合による冷
   却とにより任意の設定温度に温調される温調水を
   金型等の被温調体の通路内に循環させて被温調体
   の温度制御を行う温度調節装置において、 加熱手段を有するタンク内の温調水をポンプに
   よつて被温調体に供給する供給路と、被温調体か
   らの戻り温調水をタンク内に導く戻り路とで形成
   される循環路と、 前記供給路の中の温調水の温度を検出する温度
   センサと、 水圧源からの冷却水を戻り路もしくはタンク内
   に供給する冷却路と、 前記循環路の温調水の一部を排出すべく、排水
   口に接続する排水路と、 該排水路に介装された電磁弁と、 前記排水路もしくは戻り路の温調水内に前記冷
   却路を部分的に通過させ、温調水と冷却水との間
   で熱交換する熱交換部と、 前記温度センサからの温度検出信号が入力さ
   れ、該温度にもとづいて前記電磁弁を駆動して前
   記排水路を開閉して冷却水を戻り路もしくはタン
   ク内に供給するコントローラとを具備することを
   特徴とする温度調節装置。