(57)【要約】【課題】加熱過程を加速し、且つエネルギーの消耗を低下できる、分散式誘導加熱システムを提供すること。【解決手段】成形金型の温度を作業温度まで迅速に加熱する加熱方法を実施するシステムは電力供給装置により総作業電流を生成し、複数の誘導加熱コイルに総作業電流を平均的に受け取らせ、成形金型上に渦電流を発生して成形金型を加熱する。各誘導加熱コイルは遮断制御装置により切り換えられ、電力供給装置との接続が個別に切断または導通される。【選択図】図４
2010086934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散式誘導加熱システムであって、
成形金型の温度を作業温度まで迅速に加熱するために用いられ、前記システムが、総作業電流を生成する電力供給装置と、
前記電力供給装置に接続され、前記総作業電流を平均的に受け取って前記成形金型を加熱する複数の誘導加熱コイルと、
前記電力供給装置及び各前記誘導加熱コイルに接続され、各前記誘導加熱コイルと前記電力供給装置の接続を個別に切断または導通させる遮断制御装置を含み、
そのうち、前記成形金型に複数の部分区域が定義され、
且つ各前記誘導加熱コイルが前記部分区域のうちの１つをそれぞれ加熱することを特徴とする、
分散式誘導加熱システム。
【請求項２】
各前記誘導加熱コイルが絶縁治具により被覆され、かつ前記成形金型に固定されたことを特徴とする、請求項１に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項３】
各前記誘導加熱コイルがそれぞれ機械アームにより前記成形金型上に移動されることを特徴とする、請求項１に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項４】
各前記誘導加熱コイルが螺旋状の硬質の中空銅管であることを特徴とする、請求項１に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項５】
各前記誘導加熱コイルが軟質銅導線を介して前記電力供給装置に接続されたことを特徴とする、請求項４に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項６】
各前記軟質銅導線が中空管であり、且つ内部が絶縁層に被覆され、冷却液を導引し、各前記誘導加熱コイルに進入させることを特徴とする、請求項４に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項７】
前記遮断制御装置が複数の遮断スイッチを含み、各前記遮断スイッチの二端が前記電力供給装置と前記誘導加熱コイルの１つとそれぞれ接続されたことを特徴とする、請求項１に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項８】
さらに制御装置を含み、各前記遮断スイッチの切り換えを制御し、各前記遮断スイッチの二端の閉路または開路を制御することを特徴とする、請求項７に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項９】
各前記部分区域に加熱時間が定められ、前記制御装置は各前記部分区域の加熱が前記加熱時間に達すると、対応する遮断スイッチの二端を開路に切り換え、対応する誘導加熱コイルと前記電力供給装置の接続を切断することを特徴とする、請求項８に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項１０】
前記制御装置が、各前記部分区域が前記作業温度に到達した後、対応する遮断スイッチの二端を開路に切り換え、対応する誘導加熱コイルと前記電力供給装置の接続を切断することを特徴とする、請求項８に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項１１】
さらに複数の温度センサを含み、各前記誘導加熱コイルが加熱する部分区域にそれぞれ設置され、温度を前記制御装置に伝送することを特徴とする、請求項１０に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項１２】
さらに複数の独立した管路を含み、前記成形金型中に設置され、各前記誘導加熱コイルに対応し、冷却液を導入して前記成形金型を冷却するために用いられることを特徴とする、請求項８に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項１３】
各前記部分区域すべてに冷却時間を定め、前記制御装置が各前記部分区域の冷却時間が経過した後、対応する管路を切断することを特徴とする、請求項１２に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項１４】
前記制御装置が、各前記部分区域が型開き温度に達した後、対応する管路を切断することを特徴とする、請求項１２に記載の分散式誘導加熱システム。
【請求項１５】
成形金型を迅速に加熱するために用いられる分散式誘導加熱方法であって、
前記方法が、
前記成形金型上に複数の部分区域を定義し、且つ各前記部分区域に加熱時間を定め、
複数の誘導加熱コイルを提供し、各前記部分区域にそれぞれ対応させる、
総作業電流を提供し、各前記誘導加熱コイルに平均的に分配し、各前記誘導加熱コイルによりその対応する部分区域をそれぞれ加熱する、
総作業電流の提供が各前記加熱時間に達した後、対応する誘導加熱コイルに導通される作業電流を切断する、
という手順を含むことを特徴とする、
分散式誘導加熱方法。
【請求項１６】
成形金型の温度を作業温度まで迅速に加熱するために用いられる分散式誘導加熱方法であって、
前記方法が、
前記成形金型上に複数の部分区域を定義し、且つ複数の誘導加熱コイルを提供し、各前記部分区域にそれぞれ対応させる、
総作業電流を提供し、各前記誘導加熱コイルに平均的に分配し、各前記誘導加熱コイルによりその対応する部分区域をそれぞれ加熱する、
各前記部分区域の温度を検出し、各前記部分区域のうちの１つが作業温度に達したとき、対応する誘導加熱コイルに導通された作業電流を切断する、
という手順を含むことを特徴とする、分散式誘導加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成形金型の誘導加熱システムに関し、特に加熱過程を加速し、且つエネルギーの消耗を低下させることができる、分散式誘導加熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形工程は主に２つの手順を含む。第一に高温で溶融した成形原料を成形金型内に注入する。第二に成形金型の温度を型開き温度まで冷却する。成形原料を成形金型に注入する過程において、成形原料を成形金型のキャビティ中で十分に流動させ、成形原料の流動を加速し、かつ成形原料がキャビティ全体を満たすよう確保する必要がある。このため、成形原料の温度は相対的に高い温度を維持し、効果的に液態成形原料の粘度を低くして成形原料の流動性を改善する必要がある。しかしながら、成形金型も吸熱するため、成形原料が成形金型に接触すると温度が迅速に低下して流速が遅くなり、さらには早くに固化してしまい、流動経路を塞ぎ、キャビティの充填が不完全になってしまうことさえある。このため、成形原料を成形金型に注入する前に、成形金型を相対的高温に加熱し、成形原料が相対的に低温の成形金型に接触した後迅速に降温し固化してしまうのを回避しなければならない。
【０００３】
図１と図２に示すように、従来の技術における成形金型の高速加熱システムは、誘導加熱コイル３で金型を加熱する。このシステムはオス型１、メス型２、及び誘導加熱コイル３を含む。そのうち、オス型１とメス型２は相互に結合されて成形金型を成し、キャビティ４を形成して成形原料がその中に注入される。誘導加熱コイルは支持アームによって支持され、成形金型を加熱する必要があるとき、オス型１とメス型２の間に移動され、キャビティ４に対応し、或いは絶縁治具を介してオス型１とメス型２のいずれかに嵌設される。誘導加熱コイルは作業電流が導通されて磁場の変化を発生するために用いられ、これにより金属製の成形金型表面に渦電流を発生し、成形金型を発熱させる。誘導加熱コイルに通電することで成形金型内部に発熱させ、相対的に高い作業温度に加熱することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
成形金型のキャビティの形態変化は成形金型の各部分区域の肉厚の違いを形成し、このため各部分区域の熱容量も異なる。成形金型を加熱するとき、熱容量が相対的に低い（肉厚が比較的小さい）部分区域は、比較的迅速に必要な作業温度まで昇温するが、熱容量が比較的高い（肉厚が比較的大きい）部分区域は、必要な作業温度まで昇温するのに比較的時間がかかる。昇温が遅い区域は、成形金型が完全に作業温度まで加熱されるのにかかる時間の増加を招く。電力供給システムが提供できる最大電流は固定値であるため、電流の大きさを上げる方式で加熱過程を加速するには、電力がより大きい、コストがより高い電力供給システムに交換しなければならない。同時に、昇温が遅い部分区域が加熱される過程において、すでに作業温度に達した部分区域の加熱も継続され、別途加熱電気エネルギーが消耗される。このため、従来の技術における誘導加熱コイルで成形金型を加熱する方式は、過多なエネルギーを消耗して加熱が行われ、且つ仕事率を増加する方式で加熱時間を短縮しなければならず、エネルギー消費量を低くして製造コストを減少するというニーズを満たすことができない。
【０００５】
本発明の目的は、加熱過程を加速し、且つエネルギーの消耗を低下させることができる、分散式誘導加熱システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の分散式誘導加熱システムは、成形金型の温度を作業温度に達するまで迅速に加熱するために用いられ、このシステムは電力供給装置、複数の誘導加熱コイル、及び遮断制御装置を含む。電力供給装置は外部電源により総作業電流を発生し、電力供給装置に接続された誘導加熱コイルに平均的に総作業電流を送り、成形金型を加熱させる。成形金型は複数の部分区域が定義され、各誘導加熱コイルは異なる部分区域をそれぞれ加熱する。遮断制御装置は電力供給装置及び各誘導加熱コイルに接続され、各誘導加熱コイルと電力供給装置の接続を個別に切断または導通する。成形金型の部分区域の温度が作業温度に達した後、対応する誘導加熱コイルの電力を先に切断することができ、且つその消耗する電流を平均的にその他誘導加熱コイルに分配し、さらに成形金型を完全に作業温度まで加熱するのに必要な時間を短縮することができる。
【０００７】
本発明はまた、分散式誘導加熱方法を提供する。まず、成形金型上に複数の部分区域を定義し、各部分区域にそれぞれ対応する複数の誘導加熱コイルを提供する。続いて総作業電流を提供し、平均的に各誘導加熱コイルに分配し、各誘導加熱コイルによりその対応する部分区域をそれぞれ加熱する。各部分区域のうちの１つが作業温度に達すると、対応する誘導加熱コイルの作業電流の通電を切断し、作業電流をその他誘導加熱コイルに分配して、さらにその他部分区域の加温速度を加速し、成形金型を作業温度まで完全に加熱するために必要な時間を短縮する。
【０００８】
本発明はさらに別の分散式誘導加熱方法を提供する。まず、成形金型上に複数の部分区域を定義し、各部分区域に加熱時間を与え、その温度を作業温度まで加熱する。続いて複数の誘導加熱コイルを提供し、各部分区域にそれぞれ対応させる。総作業電流を提供し、各誘導加熱コイルに平均的に分配し、各誘導加熱コイルによりその対応する部分区域をそれぞれ加熱する。総作業電流の提供が各加熱時間を経過した後、対応する誘導加熱コイルの作業電流の通電を切断する。各誘導加熱コイルの通電を順次切断した後、成形金型を作業温度まで完全に加熱することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は複数の誘導加熱コイルを採用し、昇温特性の異なる成形金型の部分区域に対してそれぞれ加熱を行い、かつ各誘導加熱コイルのオンとオフを個別に制御することで、不必要な加熱電気エネルギーの消耗を減少することができる。同時に、総仕事率／総作業電流を上昇しない前提下で、部分区域の加熱仕事率／コイルの電流を上昇し、さらに加熱に必要な時間を短縮することができる。加熱に必要な時間が短縮され、且つ総仕事率／総作業電流は増加する必要がないため、成形金型の加熱に必要な電気エネルギーも減少される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［実施例１］
図３、図４、図５に示すように、本発明の実施例が提供する分散式誘導加熱システムは、成形金型９０を迅速に加熱するために用いられる。分散式誘導加熱システムは電力供給装置１０、遮断制御装置２０、及び複数の誘導加熱コイル３０、制御装置４０、及び冷却装置５０を含む。分散式誘導加熱システムは成形原料が成形金型９０に注入される前に、あらかじめ成形金型９０に対して加熱を行い、成形金型９０の温度を作業温度まで上昇させる。作業温度まで加熱された成形金型９０は溶融された液態の成形原料が成形金型９０に接触して迅速に温度が下がるのを回避し、これにより成形原料が早く固化してしまい、キャビティの充填が不完全になるのを防ぐため、成形されるプラスチック成形品における成形原料の充填が不完全なことに起因する孔隙等の欠陥を効果的に排除することができる。このほか、高温の成形金型９０が成形原料の流動性を保持し、成形原料が完全にキャビティを満たす時間を短縮することができる。
【００１１】
図３と図４に示すように、成形金型９０はオス型９１とメス型９２を含み、相互に閉じ合わせキャビティ９３を形成するために用いられる。キャビティ９３は成形原料がその中に注入される。成形金型９０は複数の部分区域が定義され、各部分区域が誘導加熱コイル３０にそれぞれ対応する。誘導加熱コイル３０は固定して、または移動可能に設置することができる。図３には固定して設置された誘導加熱コイル３０を示す。そのうち各誘導加熱コイル３０は絶縁治具３２により被覆され、かつ成形金型９０上（オス型９１またはメス型９２のいずれかの上）に固定され、各誘導加熱コイル３０を成形金型９０の１つの部分区域に対応させる。図４には移動可能に設置された誘導加熱コイル３０を示す。そのうち各誘導加熱コイル３０は機械アーム９４により成形金型３０の上に支持される。オス型９１及びメス型９２が開かれてプラスチック成形品が取り出された後、誘導加熱コイル３０は機械アーム９４によりオス型９１とメス型９２の間に移動され、キャビティ９４表面に対して直接加熱を行う。誘導加熱コイルが誤ってオス型９１またはメス型９２に接触するのを防ぐため、誘導加熱コイル３０上にも絶縁治具３２を設置する必要があり、図４を例とすると、絶縁治具３２は誘導加熱コイル３０に被せて設置された絶縁体であるが、絶縁治具３２の形態はこれに限らないものとする。
【００１２】
図６に示すように、移動可能に設置された誘導加熱コイル３０を例として、誘導加熱コイル３０の細部構造を説明する。誘導加熱コイル３０は主に螺旋状の硬質の中空銅管であり、機械アーム９４の末端に設置され、機械アーム９４により駆動されて二次元方向の移動を行い、成形金型９０の表面に接近するが、接触はしない。誘導加熱コイル３０が成形金型９０に接触しないよう確保するため、機械アーム９４の移動はリミットスイッチ等の装置により制御することができ、誘導加熱コイル３０が適当な距離に到達した後、機械アーム９４または誘導加熱コイル３０がリミットスイッチに接触し、機械アーム９４に誘導加熱コイル３０の駆動を停止させることができる。誘導加熱コイル３０は硬質の中空銅管であるため、誘導加熱コイル３０の内部に水等の冷却液を通すことができ、その本体は導電性で磁場を構成でき、成形金型９０の表面を磁場で誘導し渦電流を発生させることができる。誘導加熱コイル３０は軟質銅導線３３により冷却循環機３５及び電力供給装置１０に連結される。そのうち、軟質銅導線３３は同様に中空管とし、且つ内部が絶縁層で被覆され、冷却循環機３５から冷却液を導引し、誘導加熱コイル３０内に進入させるために用いられ、軟質銅導線３３の本体は導電性であり、電力供給装置１０から電流を導引し、誘導加熱コイル３０に通電する。誘導加熱コイル３０は大電流を導通し、成形金型９０を迅速に加熱する必要があるため、誘導加熱コイル３０及び軟質銅導線３３の有効断面積は十分に大きくし、抵抗を低くする必要がある。冷却循環機３５により冷却液を引き込み、誘導加熱コイル３０及び軟質銅導線３３そのものが大電流のために発熱し、電気特性に影響したり、焼き付きを起こしたりするのを回避する。
【００１３】
図５及び図６に示すように、電力供給装置１０は工業用交流電流等の外部電源に接続され、外部電力を取得する。電力供給装置１０は外部電力に対し変圧と変換を行った後、総作業電流を生成し、複数の出力端１１を介して外部に平均的に作業電流を出力する。誘導加熱コイル３０は電力供給装置１０に接続され、総作業電流を平均的に受け取り、総作業電流は複数の作業電流に分配され、各誘導加熱コイル３０にそれぞれ導通される。作業電流が導通された誘導加熱コイル３０は磁場を発生し、対応する部分区域表面に渦電流を発生させ、成形金型９０の各部分区域を加熱する。
【００１４】
遮断制御装置２０は複数の遮断スイッチ２１を含み、各遮断スイッチ２１の二端が電力供給装置１０の出力端１１及び各誘導加熱コイル３０の１つにそれぞれ接続され、電流回路を構成する。各遮断スイッチ２１の二端は閉路または開路を独立切り換えすることができ、各誘導加熱コイル３０と電力供給装置１０の接続を個別に切断または導通させ、作業電流を各誘導加熱コイル３０に導通させるか否か、そして各誘導加熱コイル３０をオンまたはオフにするかを決定する。このほか、各遮断スイッチ２１は制御装置４０にそれぞれ接続され、制御装置４０は各遮断スイッチ２１の切り換えを制御し、遮断スイッチ２１の二端を閉路または開路に切り換える。同時に、電力供給装置１０も制御装置４０に接続され、且つ電力供給装置１０が総作業電流を生成するか否かが切り換えられる。
【００１５】
図５と図６に示すように、キャビティ９３の形態変化の影響により、成形金型９０の各部分区域の肉厚も異なり、各部分区域の平均熱容量の差異が生まれる。肉厚が相対的に小さい部分区域は相対的に小さい熱容量を有するため、成形金型９０に均一な熱流束が提供されるとき、肉厚が相対的に小さい部分区域９０は相対的に高い昇温速度を有し、早くに成形金型９０の必要な作業温度に到達する。同様に、肉厚が相対的に高い部分区域９５は相対的に大きい熱容量を有するため、成形金型９０に均一な熱流束が提供されるとき、肉厚が相対的に大きい部分区域９０は相対的に低い昇温速度を有し、成形金型９０の必要な作業温度まで昇温するのに時間がかかる。
【００１６】
本発明の実施例１において、複数の誘導加熱コイル３０は成形金型３０の異なる部分区域に対してそれぞれ加熱を行い、同時に各誘導加熱コイル３０は異なる遮断スイッチ２１を介して電力供給装置１０に接続される。各遮断スイッチ２１は閉路または開路に独立して切り換えられ、対応する誘導加熱コイル３０を個別にオンまたはオフにする。制御装置４０は各誘導加熱コイル３０が対応する成形金型９０の部分区域に基づき、遮断スイッチ２１を開路に切り換え、誘導加熱コイル３０をオフにするタイミングを決定する。成形時において、型を閉じて成形原料を注入する前に、制御装置４０がまずすべての遮断スイッチ２１を制御して閉路に切り換え、且つ電力供給装置１０のメインスイッチをオンにし、誘導加熱コイル３０に成形金型９０に対して加熱を開始させる。加熱を開始した後、すでに作業温度に到達した成形金型９０の部分区域に対し、制御装置４０が対応する遮断スイッチ２１を切断して対応する誘導加熱コイル３０をオフにし、その他の誘導加熱コイル３０には成形金型９０のその他部分区域に対する加熱を維持させ、成形金型９０のすべての区域がすべて作業温度に到達するまで継続し、すべての遮断スイッチ２１を切断すると共に、電力供給装置１０のメインスイッチをオフにして作業電流の供給を停止させる。成形金型９０を閉じ合わせた後、まずすべての遮断スイッチ２１を閉路に切り換え（但し電力供給装置１０のメインスイッチはオンにしない）、成形完了後、型を開いてプラスチック成形品を取り出し、再度電力供給装置１０のメインスイッチをオンにして、次回の成形作業のため成形金型９０に対して予熱を行う。このように、すでに作業温度に到達した部分区域に対しては、加熱に必要な電気エネルギーを継続して消耗する必要がなく、且つ部分区域の温度が高すぎて成形原料が変質する問題を回避することができる。電力供給装置１０が提供する総仕事率／最大電流は固定値であり、１つの誘導加熱コイル３０を通過する仕事率／作業電流が切断されると、そこで消耗されていた仕事率／作業電流はその他作動中の誘導加熱コイル３０に分散され、まだ作業温度に達していない部分区域の熱流束が上昇し、これら部分区域が必要とする加熱時間を短縮することができる。加熱に必要な時間が短縮され、且つ総仕事率／総作業電流は増加する必要がないため、成形金型９０の加熱に必要な電気エネルギーの消耗も減少される。
【００１７】
制御装置４０が遮断スイッチ２１を切り換えるタイミングは、時間制御方式を採取することができる。時間制御方式はあらかじめ成形金型９０の形態、成形金型９０の材質、各誘導加熱コイル３０の異なる電流の大きさにおける加熱仕事率、誘導加熱コイル３０の数量、及び電力供給装置１０が提供する総作業電流の大きさを考慮し、各誘導加熱コイル３０が対応する部分区域が作業温度に到達するタイミングを決定する。つまり、各部分区域すべてに加熱時間を定め、制御装置４０は総作業電流が各誘導加熱コイル３０に導通される時間が加熱時間に到達した後、対応する遮断スイッチ２１を切断し、誘導加熱コイル３０と電力供給装置１０の接続を切断する。前述の加熱時間は一部の誘導加熱コイル３０がオフにされた後、残りのまだオンの状態にある誘導加熱コイル３０の作業電流の変化について、すべての遮断スイッチ２１が開路に切り換えられるまで考慮しなければならない。
【００１８】
迅速な成形を達するため、金型９０を迅速に加熱するほか、成形原料が完全に成形金型９０に注入された後、型を開くことができる温度まで成形金型９０を迅速に冷却する必要がある。そこで、本発明の実施例１では、成形金型９０の内部に複数の独立した管路を設置し、各誘導加熱コイル３０に対応させ、冷却水等の冷却液を通過させるために用い、成形金型９０の異なる部分区域を冷却する。同様に、成形金型９０が成形するプラスチック成形品の各部分区域の冷却速度は異なり、且つ冷却装置５０が提供する冷却総仕事率は一定（冷却水の最低温度及び総流量が一定）であるため、各管路は個別にオンとオフにすることができる。成形金型９０の冷却を行うとき、部分区域の温度が型開き温度に到達すると、対応する管路をオフにし、冷却水のその部分区域への供給を停止する。このとき、オフにされた管路が消耗する冷却水の流量は、平均的にその他管路に分配され、その他区域の冷却が加速される。成形金型９０が型開き温度まで完全に降温した後、冷却水の供給を停止する。管路をオフにするタイミングは、時間制御方式を採取することができる。時間制御方式は、あらかじめ成形金型９０の形態、成形金型９０の材質、管路の数量、及び冷却水の温度及び総流量を考慮し、各部分区域が型開き温度に到達するタイミングを決定する。つまり、各部分区域すべてに冷却時間を定め、制御装置４０は各部分区域が冷却時間に到達した後、対応する管路を切断し、すべての管路が切断されてから、冷却を行うための冷却水の供給を停止する。
【００１９】
［実施例２］
図７に本発明の実施例２の分散式誘導加熱システムを示す。その部材組成はほぼ実施例１と同じであり、電力供給装置１０、遮断制御装置２０、及び複数の誘導加熱コイル３０、制御装置４０、及び冷却装置（図示しない）を含む。実施例２は実際の温度を測定する方式で、各部分区域の温度を直接取得し、加熱または冷却を継続するか否かを決定する。このため、実施例２の分散式誘導加熱システムはさらに熱電対等の複数の温度センサ６０を含む。各温度センサ６０は各誘導加熱コイル３０が加熱する部分区域に設置される。温度センサ６０は加熱過程において各部分区域の温度を制御装置４０に継続して伝送し、温度センサ６０から伝送される温度が作業温度に到達した後、制御装置６０は制御コマンドを対応する遮断スイッチ２１に発し、遮断スイッチ２１の二端を開路に切り換え、対応する誘導加熱コイル３０と該電力供給装置１０の接続を切断する。同様に、冷却過程においては、温度センサ６０が各部分区域の温度を制御装置４０に継続して伝送し、温度センサ６０から伝送される温度が型開き温度に到達した後、制御装置６０は制御コマンドを対応する冷却装置５０に発し、対応する管路を切断して当該部分区域に対する冷却を停止する。
【００２０】
本発明が提供する分散式誘導加熱方法は、成形金型９０の温度を作業温度まで迅速に加熱するために用いられ、この方法はまず成形金型９０上に複数の部分区域を定義し、続いて複数の誘導加熱コイル３０を提供し、各部分区域にそれぞれ対応させる。そのうち、誘導加熱コイル３０は機械アーム９４により対応する部分区域上方まで移動されるか、絶縁治具により直接部分区域３０に固定される。
【００２１】
電力供給装置１０を利用して総作業電流を提供し、各誘導加熱コイル３０に平均的に分配し、総作業電流を複数の作業電流に分配して各誘導加熱コイル３０に導通する。作業電流が導通された誘導加熱コイル３０は対応する部分区域に渦電流を発生させ、部分区域の加熱を開始し、昇温させる。そのうち電力供給装置１０と各誘導加熱コイル３０の間に遮断スイッチ２１を設置し、電力供給装置１０と誘導加熱コイル３０の間の閉路または開路を切り換えられるようにする。
【００２２】
続いて、成形金型９０の型閉じを行い、溶融した成形原料を成形金型９０のキャビティ９３に注入する。成形原料をキャビティに充填した後、成形金型９０に対して冷却を行い、成形金型９０の管路中に冷却装置５０で冷却水等の冷却液体を提供する。
【００２３】
各部分区域の温度を検出し、部分区域のいずれか１つの温度が型開き温度まで冷却されたとき、対応する管路を切断し、冷却水の導入を停止する。いずれかの管路が切断されると、その冷却水流量がオンの状態のその他管路に平均的に分配され、より高い冷却水流量で成形金型９０の残りの部分区域の冷却を継続する。
【００２４】
各部分区域の温度を継続して検出し、検出結果に基づいて各管路を切断し、成形金型９０全体がすべて型開き温度まで冷却され、すべての管路が切断されるまで継続する。
【００２５】
成形金型９０の温度が型開き温度まで低下した後、型を開いて成形したプラスチック成形品を取り出すことができる。
【００２６】
本発明が提供する別の分散式誘導加熱方法は、成形金型９０の温度を作業温度まで迅速に加熱するために用いられ、この方法はまず成形金型９０上に複数の部分区域を定義する。各部分区域のキャビティの形態に基づき、各部分区域に対して加熱時間を定め、かつ各部分区域が加熱時間を経た後、作業温度に到達することができることを確認する。そのうちキャビティにより部分区域の肉厚が相対的に大きい場合、その部分区域には相対的に長い加熱時間を与える。キャビティにより部分区域の肉厚が相対的に小さい場合、その部分区域には相対的に短い加熱時間を与える。
【００２７】
続いて、複数の誘導加熱コイルを提供し、各部分区域にそれぞれ対応させる。そのうち、誘導加熱コイル３０は機械アーム９４により対応する部分区域上方まで移動されるか、絶縁治具３２により直接部分区域に固定される。
【００２８】
電力供給装置１０を利用して総作業電流を提供し、総作業電流を各誘導加熱コイル３０に導通して、総作業電流を複数の作業電流に分配して各誘導加熱コイル３０に導通する。作業電流が導通された誘導加熱コイル３０は対応する部分区域に渦電流を発生させ、部分区域の加熱を開始し、昇温させる。そのうち電力供給装置１０と各誘導加熱コイル３０の間に遮断スイッチ２１を設置し、電力供給装置１０と誘導加熱コイル３０の間の閉路または開路を切り換えられるようにする。
【００２９】
電力供給装置１０が総作業電流の提供を開始した後、加熱時間の計算を開始し、総作業電源を提供する時間が各部分区域の加熱時間に到達した後、遮断スイッチ２１により対応する誘導加熱コイル３０に導通される作業電流を切断し、対応する誘導加熱コイル３０をオフにする。加熱時間の設定に基づき順次各誘導加熱コイル３０をオフにし、すべての誘導加熱コイル３０がオフになるまで行う。
【００３０】
続いて、成形金型９０の型閉じを行い、溶融した成形原料を成形金型９０のキャビティに注入する。
【００３１】
成形原料をキャビティに充填した後、成形金型９０に対して冷却を行い、成形金型９０の管路中に冷却装置５０で冷却水等の冷却液体を提供する。
【００３２】
成形金型９０の形態、成形金型９０の材質、管路の数量、及び冷却水の温度及び総流量に基づき、各部分区域すべてに冷却時間を定め、制御装置４０は各部分区域の冷却時間が経過した後、対応する管路を切断し、すべての管路が切断された後、冷却を行うための冷却水の供給を停止する。いずれか１つの管路が切断されると、その冷却水の流量がオンの状態のその他管路に平均的に分配され、より高い冷却水流量で成形金型９０の残りの部分区域の冷却を継続する。
【００３３】
各部分区域の温度の検出を継続し、かつ検出結果に基づいて各管路を切断し、成形金型９０全体がすべて型開き温度まで冷却され、且つすべての管路が切断されるまで行う。
【００３４】
成形金型９０の温度が型開き温度まで低下した後、型を開いて成形されたプラスチック成形品を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来の技術における誘導加熱コイル及び成形金型の分解立体図である。
【図２】従来の技術における別の誘導加熱コイル及び成形金型の分解立体図である。
【図３】本発明の実施例１における誘導加熱コイル及び成形金型の分解立体図である。
【図４】本発明の実施例１における別の形態の誘導加熱コイル及び成形金型の分解立体図である。
【図５】本発明の実施例１における分散式誘導加熱システムのシステムブロック図である。
【図６】本発明の実施例１における金型、誘導加熱コイル、機械アーム、及び冷却循環機のシステムブロック図である。
【図７】本発明の実施例２における分散式誘導加熱方法のシステムブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１・・・・・・オス型
２・・・・・・メス型
３・・・・・・誘導加熱コイル
４・・・・・・キャビティ
１０・・・・・電力供給装置
１１・・・・・出力端
２０・・・・・遮断制御装置
２１・・・・・遮断スイッチ
３０・・・・・誘導加熱コイル
３２・・・・・絶縁治具
３３・・・・・軟質銅導線
３５・・・・・冷却循環機
４０・・・・・制御装置
５０・・・・・冷却装置
６０・・・・・温度センサ
９０・・・・・成形金型
９１・・・・・オス型
９２・・・・・メス型
９３・・・・・キャビティ
９４・・・・・機械アーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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