(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送媒路及び返媒路を介して金型に設けられた媒体流通路に接続され、温調媒体を貯留する貯留部と、
前記媒体流通路に温調媒体を循環させるように供給するポンプと、
前記貯留部の媒体レベルが所定レベルを下回れば、前記ポンプを停止させ、かつ前記貯留部の上端側から温調媒体を排出可能とした状態で、前記貯留部が温調媒体で満たされる満レベルとなるように温調媒体を前記貯留部に補給させる補給モードを実行し、満レベルとなれば、前記ポンプの起動と停止とを寸動的に複数回繰り返させる気泡抜きモードを実行する制御部と、
を備えていることを特徴とする金型温度調節装置。
【請求項２】
送媒路及び返媒路を介して金型に設けられた媒体流通路に接続され、温調媒体を貯留する貯留部と、
前記貯留部の上端側に連通される管路に設けられた排出弁と、
前記媒体流通路に温調媒体を循環させるように供給するポンプと、
前記貯留部の媒体レベルが所定レベルを下回れば、前記ポンプを停止させ、かつ前記貯留部の上端側から温調媒体を排出可能とした状態で、前記媒体レベルが満レベルとなるように温調媒体を前記貯留部に補給させる補給モードを実行し、満レベルとなれば、前記ポンプの起動と停止とを寸動的に複数回繰り返させる気泡抜きモードを実行する制御部と、
を備えており、
前記制御部は、前記補給モードにおいて、前記排出弁を間欠的に開放させることを特徴とする金型温度調節装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記制御部は、稼働初期の際の空状態の前記貯留部に温調媒体が供給されて満レベルとなった際にも、前記ポンプの起動と停止とを寸動的に複数回繰り返させる気泡抜きモードを実行することを特徴とする金型温度調節装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記気泡抜きモードにおける前記ポンプの起動及び停止の繰り返し回数は、予め設定された所定回数とされ、
前記制御部は、前記気泡抜きモードを実行している際に、前記貯留部の媒体レベルが所定レベルを下回れば、前記補給モードに移行し、かつ前記繰り返し回数の計数値をゼロに戻して前記気泡抜きモードを再度実行することを特徴とする金型温度調節装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項において、
前記制御部は、前記気泡抜きモードを実行した後に、前記貯留部の上端側から温調媒体を排出可能とした状態で、前記貯留部に温調媒体を供給するブローモードを実行することを特徴とする金型温度調節装置。
【請求項６】
金型に設けられた媒体流通路と温調媒体を貯留する貯留部とを送媒路及び返媒路を介して接続し、該媒体流通路にポンプによって温調媒体を循環させるように供給する金型温度調節方法であって、
前記貯留部の媒体レベルが所定レベルを下回れば、前記ポンプを停止させ、かつ前記貯留部の上端側から温調媒体を排出可能とした状態で、前記貯留部が温調媒体で満たされる満レベルとなるように温調媒体を前記貯留部に補給させ、満レベルとなれば、前記ポンプの起動と停止とを寸動的に複数回繰り返させることを特徴とする金型温度調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型に温調媒体を供給する金型温度調節装置及び金型温度調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金型に設けられた媒体流通路に、予め設定された温度となるように調節される温調媒体を循環させるように供給する金型温度調節装置が知られている。
例えば、下記特許文献１には、媒体を貯留する貯留タンクと、この貯留タンクに貯留された媒体を加熱するヒーターと、この貯留タンクに貯留された媒体を冷却する冷却路と、金型の媒体流通路に媒体を循環供給する循環ポンプと、を備えた金型温度調節装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−８１５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のような金型温度調節装置においては、金型の媒体流通路と貯留タンクとを接続する媒体の送媒路及び返媒路、並びに金型の媒体流通路内を、循環ポンプによって媒体が循環供給されるものである。このような循環経路内に空気溜まりや気泡等があったり、配管の継手部分等において液漏れが生じたりすれば、気泡が循環することが考えられる。このように気泡が循環すれば、ポンプ内においてキャビテーションのような現象が生じ易くなったり、ポンプのシール部がメカニカルシールである場合には、摩耗が生じ易くなったり、貯留タンク内にヒーターが設けられている場合には、ヒーターの局部過熱等が生じ易くなったりすることが考えられ、更なる改善が望まれる。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、循環経路内における気泡を効果的に除去し得る金型温度調節装置及び金型温度調節方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明に係る金型温度調節装置は、送媒路及び返媒路を介して金型に設けられた媒体流通路に接続され、温調媒体を貯留する貯留部と、前記媒体流通路に温調媒体を循環させるように供給するポンプと、前記貯留部の媒体レベルが所定レベルを下回れば、前記ポンプを停止させ、かつ前記貯留部の上端側から温調媒体を排出可能とした状態で、前記貯留部が温調媒体で満たされる満レベルとなるように温調媒体を前記貯留部に補給させる補給モードを実行し、満レベルとなれば、前記ポンプの起動と停止とを寸動的に複数回繰り返させる気泡抜きモードを実行する制御部と、を備えていることを特徴とする。
また、前記目的を達成するために、本発明に係る金型温度調節装置は、送媒路及び返媒路を介して金型に設けられた媒体流通路に接続され、温調媒体を貯留する貯留部と、前記貯留部の上端側に連通される管路に設けられた排出弁と、前記媒体流通路に温調媒体を循環させるように供給するポンプと、前記貯留部の媒体レベルが所定レベルを下回れば、前記ポンプを停止させ、かつ前記貯留部の上端側から温調媒体を排出可能とした状態で、前記媒体レベルが満レベルとなるように温調媒体を前記貯留部に補給させる補給モードを実行し、満レベルとなれば、前記ポンプの起動と停止とを寸動的に複数回繰り返させる気泡抜きモードを実行する制御部と、を備えており、前記制御部は、前記補給モードにおいて、前記排出弁を間欠的に開放させることを特徴とする。
【０００７】
また、前記目的を達成するために、本発明に係る金型温度調節方法は、金型に設けられた媒体流通路と温調媒体を貯留する貯留部とを送媒路及び返媒路を介して接続し、該媒体流通路にポンプによって温調媒体を循環させるように供給する金型温度調節方法であって、前記貯留部の媒体レベルが所定レベルを下回れば、前記ポンプを停止させ、かつ前記貯留部の上端側から温調媒体を排出可能とした状態で、前記貯留部が温調媒体で満たされる満レベルとなるように温調媒体を前記貯留部に補給させ、満レベルとなれば、前記ポンプの起動と停止とを寸動的に複数回繰り返させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る金型温度調節装置及び金型温度調節方法は、上述のような構成としたことで、循環経路内における気泡を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る金型温度調節装置の一例を組み込んだ金型温度調節システムの一例を模式的に示す概略システム構成図である。
【図２】同金型温度調節装置を用いて実行される本発明の一実施形態に係る金型温度調節方法の一例を模式的に示す概略タイムチャートである。
【図３】本発明の他の実施形態に係る金型温度調節装置の一例を組み込んだ金型温度調節システムの一例を模式的に示す概略システム構成図である。
【図４】同金型温度調節装置を用いて実行される本発明の他の実施形態に係る金型温度調節方法の一例を模式的に示す概略タイムチャートである。
【図５】本発明の更に他の実施形態に係る金型温度調節装置の一例を組み込んだ金型温度調節システムの一例を模式的に示す概略システム構成図である。
【図６】同金型温度調節装置を用いて実行される本発明の更に他の実施形態に係る金型温度調節方法の一例を模式的に示す概略タイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、図１、図３及び図５では、媒体等が通過する経路となる管路（配管）等を、実線及び波線にて模式的に示している。
また、図２、図４及び図６における概略タイムチャートでは、各機器のＯＮ／ＯＦＦ動作や開閉動作等を模式的に示している。
【００１１】
図１及び図２は、第１実施形態に係る金型温度調節装置及びこれを用いて実行される金型温度調節方法の一例を模式的に示す図である。
本実施形態に係る金型温度調節装置１は、図１に示すように、送媒路１３及び返媒路１７を介して金型３に設けられた媒体流通路４に接続され、温調媒体を貯留する貯留部１０と、媒体流通路４に温調媒体を循環させるように供給するポンプ１４と、を備えている。また、金型温度調節装置１は、各部を制御する制御部２７を有した制御盤２６を備えている。この金型温度調節装置１は、貯留部１０において予め設定された温度となるように調節される温調媒体を媒体流通路４に供給する構成とされている。
【００１２】
金型３は、例えば、固定型と可動型とを有した構成とされており、これら固定型及び可動型には、温調媒体を流通させる媒体流通路４，４がそれぞれに設けられている。これら媒体流通路４，４の入口（送媒接続口）側には、送媒路１３が接続され、媒体流通路４，４の出口（返媒接続口）側には、返媒路１７が接続される。
送媒路１３と媒体流通路４，４の入口とは、単一の送媒路１３を複数に分岐させるマニホールド部やこのマニホールド部の複数の接続口に接続されたホースやチューブ等の可撓性を有した配管材を介して接続した構成としてもよい。また、マニホールド部や管路等の適所に、媒体流通路４に向けて送媒される温調媒体の通過を許容または遮断する送媒バルブを設けた例を示している。
また、返媒路１７と媒体流通路４，４の出口とも略同様、単一の返媒路１７を複数に分岐させるマニホールド部やこのマニホールド部の複数の接続口に接続されたホースやチューブ等の可撓性を有した配管材を介して接続した構成としてもよい。また、マニホールド部や管路等の適所に、媒体流通路４から返媒される温調媒体の通過を許容または遮断する返媒バルブを設けた例を示している。
【００１３】
なお、金型３の温度を検出する検出手段としての温度センサーを適所に設けた構成としてもよい。例えば、この温度センサーを、金型３に埋込状に設けた構成としてもよく、また、媒体流通路４の出口側部位や、出口近傍部位の返媒路１７に設けた態様としてもよい。
また、この金型３の成形機としては、金型３の固定型と可動型とによって形成されるキャビティー等に、シリンダ等で溶融させた材料としての合成樹脂をノズル等から射出して充填し、成形品を逐次、成形する射出成形機等としてもよく、また、圧縮成形機等の他の成形機としてもよい。また、成形材料としては、合成樹脂材料に、炭素繊維やガラス繊維等の強化繊維を含有させた繊維強化合成樹脂材料等としてもよい。
【００１４】
送媒路１３には、ポンプ１４の吐出側が接続され、ポンプ１４の吸込側と貯留部１０の送媒側（ポンプ１４側）とは、接続路によって接続されている。また、この接続路やポンプ１４、送媒路１３等の適所には、金型３に向けて供給される温調媒体の温度を検出する温度センサー１５や、ポンプ１４の吐出圧を検出する圧力計等が設けられている。また、図例では、この送媒路１３におけるポンプ１４の下流側部位と貯留部１０とを、バイパスバルブが設けられたバイパス路１６によって接続した構成としている。バイパスバルブを開、上記した送媒バルブ及び返媒バルブを閉とした状態でポンプ１４を駆動すれば、貯留部１０の温調媒体が金型３側に循環供給されることなく送媒路１３及びバイパス路１６を経て循環する。一方、バイパスバルブを閉（または圧力調整バルブとして開度制御された状態で）、送媒バルブ及び返媒バルブを開とした状態でポンプ１４を駆動すれば、貯留部１０の温調媒体が金型３側に循環供給される。なお、バイパス路１６の下流側端部を貯留部１０に接続した態様に代えて、後記する第２実施形態と概ね同様、返媒路１７に接続するようにしてもよい。
【００１５】
貯留部１０は、温調媒体を貯留する媒体タンクを構成し、当該金型温度調節装置１の稼働中には、原則的には温調媒体で満たされ満レベルとされる。この貯留部１０には、温調媒体を加熱する加熱手段としてのヒーター１１と、温調媒体を冷却する冷却手段としての冷却路２２と、が設けられている。図例では、ヒーター１１を、貯留部１０内に挿入される筒状の発熱部を有した構成とし、冷却路２２を、このヒーター１１の外周側を囲むように螺旋状に形成された構成とした例を示している。
当該金型温度調節装置１は、温調媒体の温度を検出する温度センサー１５の検出温度に基づいて、温調媒体が予め設定された所定の設定温度となるように、ヒーター１１への通電制御による加熱制御及び冷却路２２への冷却媒体の供給制御による冷却制御が後記する制御部２７によって実行される構成とされている。この温調媒体の設定温度は、溶融されて金型３のキャビティー等に充填される樹脂の温度や金型３の設定温度等にもよるが、例えば、４０℃〜２００℃程度としてもよく、本実施形態のように、密閉状態で間接冷却可能とした場合には、６０℃〜１２０℃程度としてもよい。
【００１６】
また、貯留部１０には、当該貯留部１０内の温調媒体の媒体レベルの低下を検出するレベル計１２が設けられている。このレベル計１２は、貯留部１０内の温調媒体の媒体レベルが満レベルから所定レベル（補給レベル）に低下すれば補給信号（空信号）を出力する構成とされている。
このレベル計１２によって検出される補給レベルは、貯留部１０上端の形状や貯留部１０の容量等に応じて、また、ヒーター１１の局部過熱等を抑制する観点や、ポンプ１４を駆動して循環供給される温調媒体への過度な気泡混入を抑制する観点等から適宜のレベルとしてもよい。例えば、補給レベルを、貯留部１０の容量の１／２０〜１／１００程度の量に相当するレベル低下箇所としてもよい。
また、本実施形態では、レベル計１２を、貯留部１０内の上端側空間に検出部が臨むように設けた構成としている。図例では、貯留部１０の上板部を貫通させるようにレベル計１２を設けた例を示している。このようなレベル計１２としては、複数の電極棒の電極間の微小電流の有無で液面レベルを検出する電極式レベル計（レベルスイッチ、水位センサー）としてもよい。なお、レベル計１２としては、このような電極式レベル計や、後記するフロート式レベル計に限られず、その他、静電容量式等の非接触型センサー等を採用するようにしてもよい。
【００１７】
また、貯留部１０には、温調媒体供給源２からの温調媒体を当該貯留部１０に供給する供給路１８と、当該貯留部１０から温調媒体を排出する（オーバーフローさせる）排出路２４と、が接続されている。本実施形態では、温調媒体供給源２を、温調媒体としての水（清水）を供給する水道（工業用水道、上水道）としている。このように温調媒体を水（清水）とした場合で、常圧の沸点よりも高温に加熱する必要がある場合には、その温度に合わせて温調媒体が沸騰しない圧力となるように系内の圧力が維持されるものとしてもよい。
供給路１８及び排出路２４には、温調媒体の通過を許容または遮断する供給弁１９及び排出弁２５がそれぞれに設けられている。これら供給弁１９及び排出弁２５としては、後記する制御部２７によって開閉制御される電磁弁等としてもよい。
また、排出路２４は、貯留部１０の上端側に連通される管路を構成し、貯留部１０内の上端側空間において開口するように設けられ、貯留部１０からオーバーフローする温調媒体を排出し、また、空気抜き管路としても機能する。供給弁１９及び排出弁２５を開とすれば、貯留部１０が満レベルとなるように温調媒体（水）の供給（補給）がなされる。
【００１８】
また、貯留部１０の冷却路２２には、冷却媒体を供給する冷却媒体供給路２０が接続されている。本実施形態では、冷却媒体を、温調媒体供給源２からの水とし、冷却媒体供給路２０を、温調媒体供給源２に接続される供給路１８の供給弁１９の上流側部位から分岐させるように設けた構成としている。また、冷却媒体供給路２０には、冷却媒体の通過を許容または遮断する冷却弁２１が設けられている。この冷却弁２１としては、上記同様、後記する制御部２７によって開閉制御される電磁弁等としてもよい。また、図例では、これら冷却媒体供給路２０と供給路１８との分岐部の上流側（温調媒体供給源２側）に、ストレーナを設けた例を示している。
また、冷却路２２の排出側は、排出弁２５の下流側の排出路２４に接続されている。
冷却弁２１を開とすれば、冷却路２２に冷却媒体（水）が供給され、貯留部１０内の温調媒体が間接的に冷却される。
【００１９】
なお、冷却媒体を水とした場合には、その供給源（２）を、工場等に設置されるクーリングタワー等としてもよい。また、冷却媒体としては、適宜のチラー等の冷却器等によって温度制御がなされるものとしてもよく、また、上記のように間接冷却（熱交換）式とし、温調媒体と混在しないように管路が構成された場合には、エタノールやエチレングリコール、その他のアルコール、その他の冷却媒体としてもよい。
また、貯留部１０には、貯留部１０内の温調媒体を排出するドレン（ドレンバルブ）や、過温防止用のサーモスタット等が設けられている。また、図例では、貯留部１０に、この貯留部１０を含む系内の圧力の異常上昇を防止する開放リリーフ弁（安全弁）が設けられた管路を接続した例を示している。
【００２０】
制御盤２６は、ＣＰＵ等からなる制御部２７と、この制御部２７に信号線等を介してそれぞれ接続された、各種設定などを設定、入力したり、表示したりするための表示部及び操作部を構成する表示操作部２９と、この表示操作部２９の操作により設定、入力された設定条件や入力値、後記する各動作等を実行するための制御プログラムなどの各種プログラム、予め設定された各種動作条件、各種データテーブル等が格納され、各種メモリ等から構成された記憶部２８と、を備えている。上記した温調媒体の設定温度は、表示操作部２９を介して入力、設定されるものとしてもよい。
【００２１】
制御部２７は、クロックタイマー等の計時手段や演算処理部等を備え、上記したヒーター１１や、ポンプ１４、各弁１９，２１，２５等の当該金型温度調節装置１の各機器に信号線等を介して接続され、これらを制御する構成とされている。また、この制御部２７は、上記したレベル計１２や温度センサー１５等にも信号線等を介して接続されている。
この制御部２７は、図２に示すように、貯留部１０の媒体レベルが所定レベル（補給レベル）を下回れば、ポンプ１４を停止させ、かつ貯留部１０の上端側から温調媒体を排出可能とした状態で、媒体レベルが満レベルとなるように温調媒体を貯留部１０に補給させる補給モードを実行し、満レベルとなれば、ポンプ１４の起動と停止とを寸動的に、つまり、インチング状に複数回繰り返させる気泡抜きモードを実行する構成とされている。また、本実施形態では、当該金型温度調節装置１の稼働初期の際の空状態の貯留部１０に温調媒体が供給されて満レベルとなった際にも、ポンプ１４の起動と停止とを寸動的に複数回繰り返させる気泡抜きモードを実行する構成としている。
【００２２】
また、本実施形態では、気泡抜きモードにおけるポンプ１４の起動及び停止の繰り返し回数が予め設定された所定回数としている。このポンプ１４の起動及び停止の繰り返し回数は、予め記憶部２８に格納されたものでもよく、表示操作部２９を介して変更可能とされたものでもよい。本実施形態では、この繰り返し回数を、５回としているが、例えば、０回〜６０回程度の範囲内で任意に設定可能とされたものでもよい。
また、気泡抜きモードにおけるポンプ１４の起動時間及び停止時間も同様、予め記憶部２８に格納されたものでもよく、表示操作部２９を介して変更可能とされたものでもよい。この起動時間と停止時間とは、同じ時間である必要はなく、また、例えば、数秒程度でもよく、０秒〜６０秒程度の範囲内で任意に設定可能とされたものでもよい。
【００２３】
また、本実施形態では、気泡抜きモードを実行している際に、貯留部１０の媒体レベルが補給レベルを下回れば、補給モードに移行し、かつ繰り返し回数の計数値をゼロに戻して気泡抜きモードを再度実行する構成としている。
また、本実施形態では、気泡抜きモードを実行した後に、貯留部１０の上端側から温調媒体を排出可能とした状態で、貯留部１０に温調媒体を供給するブローモードを実行する構成としている。
以下、上記構成とされた本実施形態に係る金型温度調節装置１において実行される基本動作の一例としての金型温度調節方法の具体的一例を、図２に基づいて説明する。
【００２４】
まず、金型３の媒体流通路４に送媒路１３及び返媒路１７を連通させた状態で、当該金型温度調節装置１を起動し、初期準備工程（初期準備モード）を実行する。この初期準備工程においては、貯留部１０に温調媒体が満レベルとなれば、気泡抜きモードを実行し、この気泡抜きモード実行中に貯留部１０の媒体レベルが補給レベルに低下すれば、ポンプ１４を停止させて貯留部１０に温調媒体を補給する補給モードを実行して気泡抜きモードを再度実行する。一方、貯留部１０の媒体レベルが補給レベルとならなければ、気泡抜きモードを実行した後に、貯留部１０に温調媒体を供給するブローモードを実行する。
【００２５】
つまり、金型３の媒体流通路４に送媒路１３及び返媒路１７を連通させた状態で、当該金型温度調節装置１を起動（電源ＯＮ）し、レベル計１２が補給（空）信号を出力していれば、供給弁１９及び排出弁２５を開放させ、満レベルとなるように貯留部１０に温調媒体を供給（補給）する。これにより、温調媒体供給源２からの供給圧（給水圧）によって貯留部１０、送媒路１３、媒体流通路４及び返媒路１７内が概ね温調媒体で満たされた状態となる。そして、レベル計１２から満信号が出力されれば、供給弁１９を閉とし、気泡抜きモードを実行する。つまり、ポンプ１４の起動（ＯＮ）と停止（ＯＦＦ）とを寸動的に複数回繰り返させる。また、この初期準備工程における気泡抜きモードは、排出弁２５を開放させた状態でなされる。
【００２６】
このように気泡抜きモードを実行している際に、レベル計１２から補給（空）信号が出力されれば、補給モードに移行する。つまり、ポンプ１４を寸動的に運転することで、送媒路１３、媒体流通路４及び返媒路１７内に滞留している空気が脈動的に循環供給される温調媒体に押し出されるようにして貯留部１０に移送される。これにより、貯留部１０の媒体レベルが低下し、補給レベルとなれば、ポンプ１４を停止させ、供給弁１９を開とし、温調媒体を補給する補給モードを実行する。特に、当該金型温度調節装置１の稼働初期は、送媒路１３及び返媒路１７の配設態様や、媒体流通路４の形状等によっては、循環経路を構成する送媒路１３や返媒路１７、媒体流通路４内に空気溜まりが存在する場合が多々ある。このような場合に気泡抜きモードを実行することで、このような循環経路１３，４，１７内に残存する空気溜まりが貯留部１０に移送され、これにより、貯留部１０の媒体レベルが補給レベルに低下すれば、上記のように補給モードを実行する。この温調媒体の補給に伴い、貯留部１０に移送された空気が排出路２４を介して排出され、貯留部１０には温調媒体が満たされた状態となる。
【００２７】
そして、満レベルとなれば、供給弁１９を閉とし、気泡抜きモードを再度実行する。この際、予め設定された繰り返し回数の計数値をゼロに戻し、つまり、ゼロリセットしてから気泡抜きモードを再度実行するようにしている。図例では、稼働初期の気泡抜きモード実行中に、ポンプ１４の起動が３回なされた際に、補給モードに移行した例を示しており、この３回をゼロに戻して再び気泡抜きモードを実行する例を示している。この初期準備工程における２回目の気泡抜きモード実行中に、再び補給モードに移行すれば、繰り返し回数の計数値をゼロに戻して気泡抜きモードが再度実行される。図例では、この初期準備工程における２回目の気泡抜きモード実行中には、補給モードに移行することなく、ポンプ１４の起動と停止とが予め設定された繰り返し回数（図例では、５回）なされた例を示している。
【００２８】
そして、初期準備工程における気泡抜きモードを実行した後に、排出弁２５を開放させた状態で、供給弁１９を開とし、貯留部１０に温調媒体を供給するブローモードを実行する。これにより、貯留部１０の上端側に空気溜まりがあるような場合には、排出路２４を介して排出される。また、本実施形態では、このブローモードを実行する際にポンプ１４を起動させるようにしている。このように温調媒体を供給及び排出しながらポンプ１４を起動させれば、循環経路１３，４，１７内に残留している気泡が貯留部１０に移送され、排出路２４を介して排出される。なお、このブローモードを実行する時間は、上記同様、予め記憶部２８に格納されたものでもよく、表示操作部２９を介して変更可能とされたものでもよい。このブローモード実行時間は、例えば、数秒程度でもよく、０秒〜６０秒程度の範囲内で任意に設定可能とされたものでもよい。また、ブローモードを実行する際にポンプ１４を停止させた状態としてもよい。
【００２９】
上記のように初期準備工程が終了すれば、温度制御工程（温度制御モード）に移行する。
つまり、ポンプ１４を起動させた状態で、つまりは温調媒体を循環させながら、貯留部１０から金型３側に供給される温調媒体の温度が予め設定された設定温度となるように、温度センサー１５の検出温度に基づいて制御部２７によって加熱手段１１及び冷却手段１９，２１がＰＩＤ制御等される。つまり、ヒーター１１が起動され、温度センサー１５の検出温度に基づいて、温調媒体の温度が設定温度となるようにヒーター１１のＰＩＤ制御等の通電制御がなされる。また、本実施形態では、温度センサー１５の検出温度または設定温度が、予め設定された温調媒体の沸点近傍温度としての８５℃までは、直接的な冷却がなされ、温度センサー１５の検出温度または設定温度が８５℃を上回れば、間接的な冷却がなされる構成としている。つまり、８５℃までは、排出弁２５を開放させた状態で、供給弁１９のＰＩＤ制御等の開閉制御がなされ、８５℃を上回れば、排出弁２５及び供給弁１９を閉鎖させた状態で、冷却弁２１のＰＩＤ制御等の開閉制御がなされる構成としている。
【００３０】
この温度制御工程を実行している際に、貯留部１０の媒体レベルが補給レベルに低下すれば、つまり、レベル計１２から補給（空）信号が出力されれば、ポンプ１４を停止させ、補給モードに移行する。図例では、８５℃以上の間接冷却制御中に補給モードに移行した例を示している。このように間接冷却制御中に補給モードに移行すれば、本実施形態では、排出弁２５を間欠的に開放させながら、供給弁１９を開とし、貯留部１０に温調媒体を補給する構成としている。この排出弁２５を間欠的に開放させる時間や開放毎の間隔は、貯留部１０を含む系内の圧力降下を抑制する観点等から適宜、設定するようにしてもよい。
そして、レベル計１２から満信号が出力されれば、供給弁１９を閉とし、上記と概ね同様、気泡抜きモードを実行する。このように間接冷却制御中に補給モード及び気泡抜きモードに移行した場合には、貯留部１０を含む系内の圧力降下を抑制する観点等から排出弁２５を閉鎖（または間欠的に開放）させた状態で気泡抜きモードを実行する構成としている。
【００３１】
この気泡抜きモード実行中に、貯留部１０の媒体レベルが補給レベルに低下すれば、説明は省略するが、上記同様、再び補給モード及び気泡抜きモードに移行する。
なお、図例では、８５℃以上の間接冷却制御中に補給モードに移行した例を示しているが、８５℃未満の直接冷却制御中に補給モードに移行する場合も当然に有り得る。この場合には、排出弁２５を開放させたままで、補給モード及び気泡抜きモードを実行するようにしてもよい。
また、このように温度制御工程中に、補給モード及び気泡抜きモードを実行する際には、ヒーター１１を停止させ、冷却弁２１を閉鎖させた状態としている。なお、直接冷却制御中に補給モードに移行した場合には、気泡抜きモードに移行する際に供給弁１９を閉鎖するようにしてもよい。または、初期準備工程及び直接冷却制御中における気泡抜きモードを実行する際には、供給弁１９を開放（または間欠的に開放）させるようにしてもよい。つまりは、温調媒体を供給及び排出しながら、気泡抜きモードを実行するようにしてもよい。
【００３２】
また、温度制御工程中に、補給モード及び気泡抜きモードに移行した際には、ブローモードを実行することなく、温度制御工程に移行する構成としている。つまり、気泡抜きモードが終了すれば、ポンプ１４を起動し、上記同様、温度センサー１５の検出温度に基づいて制御部２７によってヒーター１１及び冷却弁２１（または供給弁１９）がＰＩＤ制御等される。
上記のように当該金型温度調節装置１において温度調節がなされて温調媒体の温度が安定すれば、スタンバイ状態となり、図示は省略しているが、金型３の成形機においては、試験打ち等を経て一連の成形工程が実行される。また、この金型３の媒体流通路４に、当該金型温度調節装置１において所定の設定温度となるように温度調節された温調媒体が循環供給され、金型３の温度調節がなされる。
なお、金型３の交換等で、貯留部１０や送媒路１３、返媒路１７等に温調媒体が存在する状態で当該金型温度調節装置１が一時的に停止されるような場合もあるが、このような場合にも再起動後に、温調媒体の温度や媒体レベル等に応じて、上記同様の各種モードの実行がなされる。
また、上記基本動作は、一例であり、適宜の変形動作の実行が可能である。
【００３３】
本実施形態に係る金型温度調節装置１及びこれを用いて実行される金型温度調節方法は、上述のような構成としたことで、循環経路１３，４，１７内における気泡を効果的に除去することができる。
つまり、貯留部１０の媒体レベルが所定（補給）レベルを下回れば、ポンプ１４を停止させ、かつ貯留部１０の上端側から温調媒体を排出可能とした状態で、媒体レベルが満レベルとなるように温調媒体を貯留部１０に補給させ、満レベルとなれば、ポンプ１４の起動と停止とを寸動的に複数回繰り返させるようにしている。従って、当該金型温度調節装置１の稼働中に、金型３の媒体流通路４や、送媒路１３及び返媒路１７等の循環経路内に空気溜まりや気泡が存在していたり、配管の継手部分等において液漏れが生じたりすれば、その気泡が徐々に貯留部１０に移送されて貯留部１０の媒体レベルが低下する。この媒体レベルが所定の補給レベルを下回れば、温調媒体を補給することで、貯留部１０の上端側等に溜まった空気を排出させて満レベルにすることができる。また、このように貯留部１０の媒体レベルが低下する場合には、補給後にも循環経路１３，４，１７内に空気溜まりや気泡等が残存している可能性があるが、ポンプ１４の起動と停止とを寸動的に複数回繰り返させることで、循環経路１３，４，１７内の空気を効果的に貯留部１０の上端側に移送することができる。また、このように移送された空気によって、再度、補給レベルを下回れば、上記同様にして温調媒体の補給がなされ、貯留部１０の上端側等に溜まった空気を排出させることができる。
【００３４】
また、本実施形態では、稼働初期の際の空状態の貯留部１０に温調媒体が供給されて満レベルとなった際にも、ポンプ１４の起動と停止とを寸動的に複数回繰り返させるようにしている。従って、当該金型温度調節装置１の立ち上げ時において循環経路１３，４，１７内に存在する空気や気泡を効果的に貯留部１０側に移送することができる。
また、本実施形態では、初期準備工程における気泡抜きモードを実行した後に、貯留部１０の上端側から温調媒体を排出可能とした状態で、貯留部１０に温調媒体を供給するブローモードを実行するようにしている。従って、気泡抜きモードにおいて循環経路１３，４，１７から貯留部１０側に移送された空気や気泡等を、ブローモードの実行によって貯留部１０外に効果的に排出させることができる。なお、温度制御工程中に、補給モード及び気泡抜きモードに移行した際にもブローモードを実行するようにしてもよく、さらには、このようなブローモードを実行しないようにしてもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、気泡抜きモードにおけるポンプ１４の起動及び停止の繰り返し回数を、予め設定された所定回数とし、気泡抜きモードを実行している際に、貯留部１０の媒体レベルが補給レベルを下回れば、補給モードに移行し、かつ繰り返し回数の計数値をゼロに戻して気泡抜きモードを再度実行するようにしている。従って、気泡抜きモードを実行している際に、媒体レベルが補給レベルを下回った場合にも、予め設定された繰り返し回数となるまで気泡抜きモードを継続させる態様や、補給して繰り返し回数をゼロリセットすることなく、繰り返し回数となれば気泡抜きモードを終了させるようなものと比べて、貯留部１０に温調媒体を迅速に補給することができ、また、補給後に循環経路１３，４，１７に存在する空気や気泡を効果的に貯留部１０側に移送することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、補給モードにおいて、貯留部１０の上端側に連通される管路としての排出路２４に設けられた排出弁２５を間欠的に開放させるようにしている。当該金型温度調節装置１の温調媒体の設定温度が比較的に高温域（例えば、８５℃以上）であり、温調媒体が設定温度に概ね温調されている状態において補給モードを実行するような場合に、貯留部１０の排出側を大気開放すれば、圧力降下等によって温調媒体の沸騰が生じ易くなるようなことが考えられる。上記構成とすれば、補給モードにおいて、排出弁２５を間欠的に開放させることで、急激な圧力降下を生じ難くすることができ、温調媒体が沸騰するようなことを抑制することができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、温調媒体を、水とした例を示しているが、水に限られず、油系、アルコール系等の他の温調媒体を採用するようにしてもよい。この場合は、供給弁１９が配された供給路１８を設けた態様に代えて、油等の供給口を設けた態様としてもよい。また、この供給口を、貯留部１０の上端側から上方に向けて立ち上がるように設けられた管路の上端に設け、この管路に、レベル計１２としてのフロート式レベル計を設けた構成としてもよい。また、この管路に、排出路を接続した構成としてもよい。また、この場合は、油等の補給が可能なように、この管路に、供給弁を介して補給タンク等を接続した構成等としてもよい。本実施形態に係る金型温度調節装置１を構成する各機器や配管態様としては、図例のものに限られず、その他、種々の変形が可能である。
【００３８】
次に、本発明の他の実施形態に係る金型温度調節装置の一例及びこれを用いて実行される金型温度調節方法の一例について説明する。
図３及び図４は、第２実施形態に係る金型温度調節装置及びこれを用いて実行される金型温度調節方法の一例を模式的に示す図である。
なお、上記第１実施形態との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。また、上記した動作例と同様の動作についても、その説明を省略または簡略に説明する。
【００３９】
本実施形態に係る金型温度調節装置１Ａは、図３に示すように、貯留部１０Ａに接続される供給路１８Ａに供給弁を設けていない構成としている。また、貯留部１０Ａの上端側に接続された排出路２４Ａに、フロート式のレベル計１２Ａを収容する筒状のケースを設けた構成としている。また、このレベル計１２Ａを収容するケースの上端に接続された下流側の排出路２４Ａには、上記同様、排出弁２５が設けられている。また、本実施形態では、貯留部１０Ａ内に、冷却手段を構成する冷却路を設けずに、供給路１８Ａを介して温調媒体供給源２からの温調媒体（水）を貯留部１０Ａ内に直接的に供給することで貯留部１０Ａ内の温調媒体を冷却制御する構成としている。この冷却制御は、冷却手段を構成する排出弁２５を開閉制御することで、供給路１８Ａを介して冷却媒体としての温調媒体が貯留部１０Ａに直接的に供給され冷却がなされる。
【００４０】
また、本実施形態では、供給路１８Ａを介して温調媒体供給源２からの温調媒体の供給圧（給水圧）が系内に掛けられた状態、つまり、系内が原則的に所定圧となるように加圧された状態となるので、上記と概ね同様、設定温度を常圧下での温調媒体の沸点以上の温度に設定することができる。
また、本実施形態では、バイパス路１６の下流側端部を、返媒路１７に接続した構成としているが、上記第１実施形態と同様、貯留部１０Ａに接続した態様としてもよい。また、図例では、供給路１８Ａに開放リリーフ弁（安全弁）を設け、また、供給路１８Ａと排出路２４Ａとを連通させるように、オリフィス等で流量調整がなされたバイパス路を設けた例を示している。
このような構成とされた本実施形態に係る金型温度調節装置１Ａにおいても、図４に示すように、上記と概ね同様な基本動作の一例としての金型温度調節方法の実行が可能である。
【００４１】
つまり、上記と概ね同様、金型３の媒体流通路４に送媒路１３及び返媒路１７を連通させた状態で、当該金型温度調節装置１Ａを起動（電源ＯＮ）し、レベル計１２Ａが補給（空）信号を出力していれば、排出弁２５を開放させ、満レベルとなるように貯留部１０Ａに温調媒体を供給（補給）する。そして、レベル計１２Ａから満信号が出力されれば、排出弁２５を閉とし、ポンプ１４の起動（ＯＮ）と停止（ＯＦＦ）とを寸動的に複数回繰り返させる気泡抜きモードを実行する。なお、初期準備工程における気泡抜きモードは、排出弁２５を開放させた状態で（または間欠的に開放させながら）実行するようにしてもよい。
このように気泡抜きモードを実行している際に、レベル計１２Ａから補給（空）信号が出力されれば、上記と概ね同様、ポンプ１４を停止させ、排出弁２５を開放させて補給モードを実行する。また、この際、上記と概ね同様、予め設定された繰り返し回数の計数値をゼロに戻して、気泡抜きモードを再度実行するようにしている。
【００４２】
そして、初期準備工程における気泡抜きモードを実行した後に、上記と概ね同様、排出弁２５を開放させて貯留部１０Ａに温調媒体を供給するブローモードを実行する。また、本実施形態では、上記同様、このブローモードを実行する際にポンプ１４を起動させるようにしている。
そして、初期準備工程が終了すれば、上記と概ね同様、ポンプ１４を起動させた状態で、つまりは温調媒体を循環させながら、貯留部１０Ａから金型３側に供給される温調媒体の温度が予め設定された設定温度となるように、温度センサー１５の検出温度に基づいて制御部２７によってヒーター１１及び排出弁２５がＰＩＤ制御等される温度制御工程（温度制御モード）に移行する。この温度制御工程を実行している際に、貯留部１０Ａの媒体レベルが補給レベルに低下すれば、上記と概ね同様、ポンプ１４を停止させ、排出弁２５を間欠的に開放させることで貯留部１０Ａに温調媒体を補給する補給モードを実行し、満レベルとなれば、排出弁２５を閉とし、上記と概ね同様、気泡抜きモードを実行する。この気泡抜きモード実行中に、貯留部１０Ａの媒体レベルが補給レベルに低下すれば、説明は省略するが、上記同様、再び補給モード及び気泡抜きモードに移行する。
【００４３】
また、このように温度制御工程中に、補給モード及び気泡抜きモードを実行する際には、上記と概ね同様、ヒーター１１を停止させた状態とし、気泡抜きモードに移行する際に排出弁２５を閉鎖するようにしている。なお、このような態様に代えて、上記と概ね同様、気泡抜きモードを実行する際に、排出弁２５を開放させた状態で（または間欠的に開放させながら）実行するようにしてもよい。また、上記同様、温度制御工程中に、補給モード及び気泡抜きモードに移行した際には、ブローモードを実行することなく、温度制御工程に移行する構成としている。つまり、気泡抜きモードが終了すれば、ポンプ１４を起動し、上記同様、温度センサー１５の検出温度に基づいて制御部２７によってヒーター１１及び排出弁２５がＰＩＤ制御等される。
【００４４】
なお、上記同様、本基本動作は、一例であり、適宜の変形動作の実行が可能である。
また、本実施形態に係る金型温度調節装置１Ａ及びこれを用いて実行される金型温度調節方法においても、上記第１実施形態及びその動作例と概ね同様の効果を奏する。
また、本実施形態では、供給路１８Ａを介して温調媒体供給源２からの温調媒体の供給圧（給水圧）を系内に掛ける態様とした例を示しているが、設定温度をより高温域に設定可能なように、系内を加圧する加圧ポンプを供給路１８Ａに設けた構成としてもよい。この場合は、所定圧力に加圧可能なように、加圧ポンプの吸込側と吐出側とを連通させるバイパス路や圧力計、圧力調整バルブ等を設けた構成としてもよい。また、この場合は、加圧・直接冷却型とせずに、温調媒体を間接的に冷却し得る熱交換器等を設けた構成としてもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、系内を加圧した状態で、排出路２４Ａの排出弁２５を開閉制御することで温調媒体の供給（補給）や冷却をする加圧・直接冷却型とした例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、後記する第３実施形態と概ね同様、供給路１８Ａに、冷却弁としても機能する供給弁を設けた直接冷却型としてもよい。この場合は、排出路２４Ａの排出弁２５を常時開放させた状態としてもよく、さらには、このような排出弁２５を設けないようにしてもよい。また、本実施形態に係る金型温度調節装置１Ａを構成する各機器や配管態様としては、図例のものに限られず、その他、種々の変形が可能である。
【００４６】
次に、本発明の更に他の実施形態に係る金型温度調節装置の一例及びこれを用いて実行される金型温度調節方法の一例について説明する。
図５及び図６は、第３実施形態に係る金型温度調節装置及びこれを用いて実行される金型温度調節方法の一例を模式的に示す図である。
なお、上記第１実施形態との相違点について主に説明し、同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略または簡略に説明する。また、上記した動作例と同様の動作についても、その説明を省略または簡略に説明する。
【００４７】
本実施形態に係る金型温度調節装置１Ｂは、図５に示すように、上記第２実施形態と概ね同様、貯留部１０Ｂ内に、冷却手段を構成する冷却路を設けずに、供給路１８を介して温調媒体供給源２からの温調媒体（水）を貯留部１０Ｂ内に直接的に供給することで貯留部１０Ｂ内の温調媒体を冷却制御する構成としている。また、供給路１８に、冷却弁としても機能する供給弁１９を設け、排出路２４Ｂには、排出弁を設けずに、開放させた構成としている。つまり、排出路２４Ｂを介して排出させながら、冷却手段を構成する供給弁１９を開閉制御することで、供給路１８を介して冷却媒体としての温調媒体が貯留部１０Ｂに直接的に供給され冷却がなされる。また、上記第１実施形態と概ね同様、貯留部１０Ｂ内の上端側空間に検出部が臨むようにレベル計１２Ｂを設けた構成としている。図例では、貯留部１０Ｂの上端部側周壁を貫通させるようにレベル計１２Ｂを設けた例を示している。
【００４８】
このような構成とされた本実施形態に係る金型温度調節装置１Ｂにおいても、図６に示すように、上記と概ね同様な基本動作の一例としての金型温度調節方法の実行が可能である。
つまり、上記と概ね同様、金型３の媒体流通路４に送媒路１３及び返媒路１７を連通させた状態で、当該金型温度調節装置１Ｂを起動（電源ＯＮ）し、レベル計１２Ｂが補給（空）信号を出力していれば、供給弁１９を開放させ、満レベルとなるように貯留部１０Ｂに温調媒体を供給（補給）する。そして、レベル計１２Ｂから満信号が出力されれば、供給弁１９を閉とし、ポンプ１４の起動（ＯＮ）と停止（ＯＦＦ）とを寸動的に複数回繰り返させる気泡抜きモードを実行する。このように気泡抜きモードを実行している際に、レベル計１２Ｂから補給（空）信号が出力されれば、上記と概ね同様、ポンプ１４を停止させ、供給弁１９を開放させて補給し、繰り返し回数の計数値をゼロに戻して、気泡抜きモードを再度実行するようにしている。
【００４９】
そして、初期準備工程における気泡抜きモードを実行した後に、上記と概ね同様、ポンプ１４を起動させ、供給弁１９を開放させて貯留部１０Ｂに温調媒体を供給するブローモードを実行する。
そして、初期準備工程が終了すれば、上記と概ね同様、ポンプ１４を起動させた状態で、つまりは温調媒体を循環させながら、貯留部１０Ｂから金型３側に供給される温調媒体の温度が予め設定された設定温度となるように、温度センサー１５の検出温度に基づいて制御部２７によってヒーター１１及び供給弁（冷却弁）１９がＰＩＤ制御等される温度制御工程（温度制御モード）に移行する。この温度制御工程を実行している際に、貯留部１０Ｂの媒体レベルが補給レベルに低下すれば、上記と概ね同様、ポンプ１４を停止させ、供給弁１９を開放させて貯留部１０Ｂに温調媒体を補給し、満レベルとなれば、供給弁１９を閉とし、気泡抜きモードを実行する。この気泡抜きモード実行中に、貯留部１０Ｂの媒体レベルが補給レベルに低下すれば、説明は省略するが、上記同様、再び補給モード及び気泡抜きモードに移行する。
【００５０】
また、このように温度制御工程中に、補給モード及び気泡抜きモードを実行する際には、上記と概ね同様、ヒーター１１を停止させた状態とし、また、補給後、気泡抜きモードに移行する際に供給弁１９を閉鎖するようにしている。なお、このような態様に代えて、上記同様、気泡抜きモードを実行する際に、供給弁１９を開放させた状態で（または間欠的に開放させながら）実行するようにしてもよい。また、上記と概ね同様、温度制御工程中に、補給モード及び気泡抜きモードに移行した際には、ブローモードを実行することなく、温度制御工程に移行する構成としている。つまり、気泡抜きモードが終了すれば、ポンプ１４を起動し、上記同様、温度センサー１５の検出温度に基づいて制御部２７によってヒーター１１及び供給弁１９がＰＩＤ制御等される。
【００５１】
なお、上記同様、本基本動作は、一例であり、適宜の変形動作の実行が可能である。
また、本実施形態に係る金型温度調節装置１Ｂ及びこれを用いて実行される金型温度調節方法においても、上記各実施形態及びその動作例と概ね同様の効果を奏する。
また、本実施形態に係る金型温度調節装置１Ｂを構成する各機器や配管態様としては、図例のものに限られず、その他、種々の変形が可能である。
また、上記各実施形態において説明した互いに異なる構成や動作等を、適宜、組み替えたり、組み合わせたりして、適用するようにしてもよい。この場合は、必要に応じて適宜、変形するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１，１Ａ，１Ｂ        金型温度調節装置
３                    金型
４                    媒体流通路
１０，１０Ａ，１０Ｂ  貯留部
１３                  送媒路
１４                  ポンプ
１７                  返媒路
２４，２４Ａ          排出路（貯留部の上端側に連通される管路）
２５                  排出弁
２７                  制御部
【図１】
0006714409.tif 000002
【図２】
0006714409.tif 000003
【図３】
0006714409.tif 000004
【図４】
0006714409.tif 000005
【図５】
0006714409.tif 000006
【図６】
0006714409.tif 000007