(57)【要約】【課題】従来の冷却塔を必要とせず、省エネルギー化を図り得るプラスチック成形機用の冷却システムを提供する。【解決手段】冷却水Ｍを所定の温度に調整してプラスチック成形機２に供給する冷却調整手段３を備える。冷却調整手段３は、冷却水タンク４と、水・空気熱交換器５に室外空気を直接的に当てて冷却水Ｍを冷却する空冷式熱交換ユニット６と、空冷式冷凍機付水冷却機７と、を有する。さらに、冷却調整手段３は、冷却水Ｍの冷却設定温度Ｔ0 近傍の第１切換え温度Ｔ1 よりも外気温度が低い場合に上記熱交換ユニット６を使用し、かつ、冷却設定温度Ｔ0 近傍の第２切換え温度Ｔ2 よりも外気温度が高い場合に冷凍機付水冷却機７を使用するように制御する制御手段８を、有する。【選択図】図１
2007106045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水（Ｍ）を所定の温度に調整してプラスチック成形機（２）に供給する冷却調整手段（３）を備え、
上記冷却調整手段（３）は、上記冷却水（Ｍ）を貯留する冷却水タンク（４）と、該冷却水（Ｍ）が通る水・空気熱交換器（５）に室外空気を直接的に当てて該冷却水（Ｍ）を冷却する空冷式熱交換ユニット（６）と、冷媒・水熱交換器（11）にて該冷却水（Ｍ）を冷却する空冷式冷凍機付水冷却機（７）と、を有し、
さらに、上記冷却調整手段（３）は、上記冷却水（Ｍ）の冷却設定温度（Ｔ0 ）近傍の第１切換え温度（Ｔ1 ）よりも外気温度が低い場合に上記熱交換ユニット（６）を使用し、かつ、上記冷却設定温度（Ｔ0 ）近傍の第２切換え温度（Ｔ2 ）よりも外気温度が高い場合に上記冷凍機付水冷却機（７）を使用するように制御する制御手段（８）を、有することを特徴とする冷却システム。
【請求項２】
冷却水（Ｍ）を所定の温度に調整して電動モータ駆動式のプラスチック成形機（２）に供給する冷却調整手段（３）を備え、
上記冷却調整手段（３）は、上記冷却水（Ｍ）を貯留する冷却水タンク（４）と、該冷却水（Ｍ）が通る水・空気熱交換器（５）に室外空気を直接的に当てて該冷却水（Ｍ）を冷却する空冷式熱交換ユニット（６）と、を有し、該熱交換ユニット（６）単独で、該冷却水（Ｍ）の冷却を行うことを特徴とする冷却システム。
【請求項３】
冷媒・水熱交換器（11）にて冷却水（Ｍ）を冷却する空冷式冷凍機付水冷却機（７）を有し、かつ、該冷却水（Ｍ）を所定の温度に調整してプラスチック成形機（２）に供給する既設の冷却調整手段（３Ａ）に、該冷却水（Ｍ）が通る熱交換器（５）に室外空気を直接的に当てて該冷却水（Ｍ）を冷却する空冷式熱交換ユニット（６）が、増設されていることを特徴とする冷却システム。
【請求項４】
冷媒・水熱交換器（11）にて冷却水（Ｍ）を冷却する空冷式冷凍機付水冷却機（７）を有し、かつ、該冷却水（Ｍ）を所定の温度に調整してプラスチック成形機（２）に供給する既設の冷却調整手段（３Ａ）に、該冷却水（Ｍ）が通る熱交換器（５）に室外空気を直接的に当てて該冷却水（Ｍ）を冷却する空冷式熱交換ユニット（６）が、増設され、
さらに、上記冷却水（Ｍ）の冷却設定温度（Ｔ0 ）近傍の第１切換え温度（Ｔ1 ）よりも外気温度が低い場合に上記熱交換ユニット（６）を使用し、かつ、上記冷却設定温度（Ｔ0 ）近傍の第２切換え温度（Ｔ2 ）よりも外気温度が高い場合に上記冷凍機付水冷却機（７）を使用するように制御する制御手段（８）が、増設されていることを特徴とする冷却システム。
【請求項５】
上記冷却調整手段（３)(３Ａ）は、システム全体休止状態下で、上記冷却水（Ｍ）を上記冷却水タンク（４）と上記熱交換ユニット（６）と上記冷凍機付水冷却機（７）に循環させる駆動エンジン（10）付の臨時循環ポンプ（９）と、該駆動エンジン（10）の排熱を凍結防止用熱量とするために該冷却水（Ｍ）を上記冷却水タンク（４）と該駆動エンジン（10）のラジエータ（13）との間で循環させる排熱活用補助ポンプ（12）と、を有する凍結防止手段（14）を備えた請求項１，３又は４記載の冷却システム。
【請求項６】
上記冷却調整手段（３）は、システム全体休止状態下で、上記冷却水タンク（４）と上記熱交換ユニット（６）との間で循環させる駆動エンジン（10）付の臨時循環ポンプ（９）と、該駆動エンジン（10）の排熱を凍結防止用熱量とするために該冷却水（Ｍ）を上記冷却水タンク（４）と該駆動エンジン（10）のラジエータ（13）との間で循環させる排熱活用補助ポンプ（12）と、を有する凍結防止手段（38）を備えた請求項２記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック成形機の冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック成形機は、油圧駆動式が主流であり（例えば、特許文献１参照）、オイルポンプにより昇圧された油圧を駆動源として、金型の開閉、樹脂の射出注入に必要な動作が行われ、このときオイルポンプの駆動により作動油が昇温される。そこで、昇温を防止するためにオイルクーラが設けられている。一般的に、油圧駆動式のプラスチック成形機では、オイルクーラ，金型，ホッパー下の３箇所が冷却・温調を必要としている。プラスチック成形工場では、屋内の成形機に対応して屋外に冷却塔が設けられており、この冷却塔で冷却された冷却水が、直接的にあるいは冷凍機付水冷却機（チラー）を経由してオイルクーラ，金型，ホッパー下に送られ、冷却が行われている。
最近では、プラスチック成形の省エネルギー化による製造コスト低減や高精度化を目的として、プラスチック成形機が、従来の油圧駆動式から電動モータ駆動式へと急速に変化してきている。プラスチック成形機を電動モータ駆動式にすることによって、油圧駆動式で使用されていたオイルクーラが必要なくなり、冷却熱量負荷が少なくなる。
また、最近のプラスチック成形品では、精密成形品が多くなってきている。精密成形品は、通常の成形品より高い金型温度（例えば60℃〜80℃）で成形するものが多く、そのために冷却水温が高くても成形が可能になっている。
【特許文献１】特開２００１−３００９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、最近のプラスチック成形機では、冷却熱量負荷が少なくなってきているにもかかわらず、冷却システムは、大きな冷却熱量負荷に耐え得る従来のシステムを使用していたため、無駄が生じていた。
また、従来使用されてきた冷却塔には、開放式冷却塔と密閉式冷却塔が存在するが、開放式冷却塔では、空気中からの汚染物質や藻等の発生によって冷却水中の不純物が濃縮蓄積して機器に悪影響を及ぼすという問題点があった。また、密閉式冷却塔では、冷却水が大気に触れない分、冷却水中に不純物が蓄積するのを防止できるが、密閉式冷却塔内に散水用ポンプとその散布水を循環させる配管が存在しているので、構造が複雑であった。さらに、散布水を補充しなければならないという問題点があった。
また、従来の冷却システムは、季節，時間帯による温度変化や寒冷地における使用等で外気温度が０℃以下になった場合、配管内の冷却水をヒータにて温めながら循環させ、冷却水の凍結防止を図っていた。しかしながら、ヒータの使用は、動かすのに電気代等の多くのコストがかかるという欠点があった。
そこで、本発明は、従来の冷却塔を必要とせず、省エネルギー化を図り得るプラスチック成形機用の冷却システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するために、本発明に係る冷却システムは、冷却水を所定の温度に調整してプラスチック成形機に供給する冷却調整手段を備え、上記冷却調整手段は、上記冷却水を貯留する冷却水タンクと、該冷却水が通る水・空気熱交換器に室外空気を直接的に当てて該冷却水を冷却する空冷式熱交換ユニットと、冷媒・水熱交換器にて該冷却水を冷却する空冷式冷凍機付水冷却機と、を有し、さらに、上記冷却調整手段は、上記冷却水の冷却設定温度近傍の第１切換え温度よりも外気温度が低い場合に上記熱交換ユニットを使用し、かつ、上記冷却設定温度近傍の第２切換え温度よりも外気温度が高い場合に上記冷凍機付水冷却機を使用するように制御する制御手段を、有する。
【０００５】
また、冷却水を所定の温度に調整して電動モータ駆動式のプラスチック成形機に供給する冷却調整手段を備え、上記冷却調整手段は、上記冷却水を貯留する冷却水タンクと、該冷却水が通る水・空気熱交換器に室外空気を直接的に当てて該冷却水を冷却する空冷式熱交換ユニットと、を有し、該熱交換ユニット単独で、該冷却水の冷却を行うものである。  また、冷媒・水熱交換器にて冷却水を冷却する空冷式冷凍機付水冷却機を有し、かつ、該冷却水を所定の温度に調整してプラスチック成形機に供給する既設の冷却調整手段に、該冷却水が通る熱交換器に室外空気を直接的に当てて該冷却水を冷却する空冷式熱交換ユニットが、増設されている。
あるいは、冷媒・水熱交換器にて冷却水を冷却する空冷式冷凍機付水冷却機を有し、かつ、該冷却水を所定の温度に調整してプラスチック成形機に供給する既設の冷却調整手段に、該冷却水が通る熱交換器に室外空気を直接的に当てて該冷却水を冷却する空冷式熱交換ユニットが、増設され、さらに、上記冷却水の冷却設定温度近傍の第１切換え温度よりも外気温度が低い場合に上記熱交換ユニットを使用し、かつ、上記冷却設定温度近傍の第２切換え温度よりも外気温度が高い場合に上記冷凍機付水冷却機を使用するように制御する制御手段が、増設されている。
【０００６】
また、上記冷却調整手段は、システム全体休止状態下で、上記冷却水を上記冷却水タンクと上記熱交換ユニットと上記冷凍機付水冷却機に循環させる駆動エンジン付の臨時循環ポンプと、該駆動エンジンの排熱を凍結防止用熱量とするために該冷却水を上記冷却水タンクと該駆動エンジンのラジエータとの間で循環させる排熱活用補助ポンプと、を有する凍結防止手段を備えたものである。
あるいは、上記冷却調整手段は、システム全体休止状態下で、上記冷却水タンクと上記熱交換ユニットとの間で循環させる駆動エンジン付の臨時循環ポンプと、該駆動エンジンの排熱を凍結防止用熱量とするために該冷却水を上記冷却水タンクと該駆動エンジンのラジエータとの間で循環させる排熱活用補助ポンプと、を有する凍結防止手段を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、次のような著大な効果を奏する。
本発明に係る冷却システムは、従来の冷却塔の代わりに熱交換ユニットを使用し、従来の冷却塔に備わっていた散水ポンプ，散布水を循環させる配管等を省略することができ、冷却システムの簡素化を図り得る。また、散水ポンプ等を駆動させるエネルギーが必要なくなるので、省エネルギー化を図り得る。
また、冷凍機付水冷却機を熱交換ユニットと併用して使用することによって、外気温度が冷却設定温度より高くなる場合にも、対応することができる。
また、制御手段にて、熱交換ユニット単独で冷却可能な温度範囲では、多くの電力を消費する冷凍機付水冷却機をなるべく使用しないようにでき、より省エネルギー化を図り得る。
【０００８】
また、常に外気温度よりも高い金型温度で成形する精密成形品用として冷却システムを構築する場合に、熱交換ユニット単独で常に冷却水を冷却設定温度に維持することができ、従来の冷凍機付水冷却機を省略した分、冷却システムの簡素化と省エネルギー化を図り得る。
また、既設の冷却調整手段を有効利用しつつ、省エネルギー化を図り得る。
また、凍結防止手段を使用する際、駆動エンジンの排熱を利用して冷却水を温めるので、別途ヒータを使用して冷却水を温めていた従来と比較して、省エネルギー化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。図１に於て、本発明の第１の実施の形態に係る冷却システムを示す。
この第１実施形態に係る冷却システムは、冷却水Ｍを所定の温度に調整してプラスチック成形機２に供給する冷却調整手段３を備えている（なお、本発明において冷却水Ｍとは、通常の水に加えてケミカルクーラントも含むものとする）。
プラスチック成形機２は、例えば電動モータ駆動式が好ましく使用され、外部に設けられたヒータにより加熱される加熱シリンダ46と、加熱シリンダ46の内部に固形のプラスチック原料樹脂を導入するためのホッパー47と、加熱シリンダ46とホッパー47との間に設けられたホッパー下冷却部45と、金型を冷却する金型冷却部48, 48と、金型の開閉及び樹脂の射出動作を行なう駆動手段等を有している。
【００１０】
冷却調整手段３は、冷却水Ｍを貯留する冷却水タンク４と、冷却水Ｍが通る水・空気熱交換器５に室外空気を直接的に当てて冷却水Ｍを冷却する空冷式熱交換ユニット６と、冷媒・水熱交換器11にて冷却水Ｍを冷却する空冷式冷凍機付水冷却機７と、を有している。  冷却水タンク４の底部には、送水ポンプ17によって冷却水Ｍをプラスチック成形機２へ送るための送り配管15の一端が接続されている。送り配管15の他端は、プラスチック成形機２のホッパー下冷却部45と金型冷却部48, 48に接続され、冷却水Ｍがそこに送られるようになっている。なお、図１中に２点鎖線にて示すように、温調ユニット49を介設して、金型冷却部48, 48に常に一定の温度と流量を送り、精密成形を安定して行うようにすることが望ましい。
また、ホッパー下冷却部45と金型冷却部48, 48で昇温された冷却水Ｍは、戻り配管16を通じて、冷却水タンク４へ戻されるようになっている。
また、冷却水タンク４には、タンク内水温センサ35が付設されている。
【００１１】
ここで、空冷式熱交換ユニット６は、上記水・空気熱交換器５と、送風機18と、を有している。水・空気熱交換器５は、例えば、蛇行状の配管に多数枚の放熱フィンが付設された構造となっている。この水・空気熱交換器５は、冷却水タンク４と配管19, 20にて接続されている。そして、第１通常循環ポンプ21にて、水・空気熱交換器５と冷却水タンク４との間で冷却水Ｍの循環が行なわれる。送風機18は、ファンモータ22にて駆動され、水・空気熱交換器５に室外空気を当てるようになっている。つまり、空冷式熱交換ユニット６は、冷却水タンク４から導かれた冷却水Ｍを直接的に冷却するものであって、冷媒を介して冷却水Ｍを冷やすものではない。従って、冷媒を循環させる配管は備わっていないし、冷媒ガスを圧縮させるための圧縮機も備わっていない。このため、空冷式熱交換ユニット６の構造は、簡単なものとなっている。また、電力を消費するものは、ファンモータ22のみであるので、電力消費量が非常に小さいものとなっている。
空冷式熱交換ユニット６には、外気温度センサ32が付設され、空冷式熱交換ユニット６の水・空気熱交換器５へ冷却水Ｍを送る配管19の途中には、凍結防止温度センサ33が付設されている。また、空冷式熱交換ユニット６から冷却水タンク４へ冷却水Ｍを送る配管20の途中には、冷却水温度センサ34が付設されている。
【００１２】
冷凍機付水冷却機７は、上述の冷媒・水熱交換器11と、アキュムレータ23と、冷媒・空気熱交換器24と、圧縮機25と、送風機26と、を有している。冷媒・水熱交換器11は、冷却水タンク４と配管28, 29にて接続されている。そして、第２通常循環ポンプ30にて、冷媒・水熱交換器11と冷却水タンク４との間で冷却水Ｍの循環が行なわれる。冷媒・水熱交換器11で冷却水Ｍとの熱交換により蒸発した冷媒は、圧縮機25にて吸引，昇圧され、送風機26にて冷却される冷媒・空気熱交換器24で液化して、アキュムレータ23を通り、再び冷媒・水熱交換器11に入るようになっている。なお、冷凍機付水冷却機７は、送風機26を駆動させるファンモータ27，圧縮機25等により、空冷式熱交換ユニット６よりも電力消費量が大きなものとなっている。
【００１３】
ここで、本実施形態の冷却調整手段３は、図１及び図２（Ａ) ,(Ｂ）に示すように、冷却水Ｍの冷却設定温度Ｔ0 近傍の第１切換え温度Ｔ1 よりも外気温度が低い場合に熱交換ユニット６を使用し、かつ、冷却設定温度Ｔ0 近傍の第２切換え温度Ｔ2 よりも外気温度が高い場合に冷凍機付水冷却機７を使用するように制御する制御手段８を、有している。  より詳しく説明すると、この制御手段８は、『冷却水Ｍの冷却設定温度Ｔ0 よりも外気温度が高くなって熱交換ユニット６が無力化する温度範囲において、冷凍機付水冷却機７を使用する』という趣旨に基づき制御を行うものである。つまり、図２（Ａ）に示すように、理想的には、外気温度が冷却設定温度Ｔ0 に等しいときを境に熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７との切換えが行われるのが好ましく、その場合、冷却設定温度Ｔ0 ，第１切換え温度Ｔ1 ，第２切換え温度Ｔ2 は一致する。しかしながら、実際には、配管内の冷却水Ｍの移動や外気温度の変動を考えると、冷却設定温度Ｔ0 の前後でわずかながら熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７とを同時運転した方がよい場合もある。その場合は、第１切換え温度Ｔ1 は冷却設定温度Ｔ0 よりもわずかに高く設定され、第２切換え温度Ｔ2 は冷却設定温度Ｔ0 よりもわずかに低く設定される。なお、冷却水Ｍが冷却設定温度Ｔ0 よりも低くなった場合にファンモータ22を停止し、温度制御を行うようにすれば、さらに電力消費量を削減させることができる。
【００１４】
このような制御手段８は、図１及び図３に示すように、タンク内水温センサ35，外気温度センサ32，凍結防止温度センサ33，冷却水温度センサ34等の温度センサと電気的に接続され、また、制御手段８は、空冷式熱交換ユニット６のファンモータ22，冷凍機付水冷却機７の圧縮機25，冷凍機付水冷却機７のファンモータ27，送水ポンプ17，第１通常循環ポンプ21，第２通常循環ポンプ30等と電気的に接続されている。                          制御手段８は、タンク内水温センサ35や冷却水温度センサ34からの情報にて冷却水Ｍの温度を監視し、外気温度センサ32からの情報にて外気温度を監視するようになっている。そして、冷却水Ｍと外気温度との温度比較を行い、かつ、冷却水Ｍを冷却設定温度Ｔ0 に維持できるように、空冷式熱交換ユニット６や冷凍機付水冷却機７を制御する。具体的には、空冷式熱交換ユニット６を動かす場合、タンク内水温センサ35, 冷却水温度センサ34, 外気温度センサ32の情報に基いて、ファンモータ22，第１通常循環ポンプ21等を制御する。また、冷凍機付水冷却機７を動かす場合、タンク内水温センサ35, 冷却水温度センサ34の情報に基いて、圧縮機25, ファンモータ27，第２通常循環ポンプ30等を制御する。
また、制御手段８は、タンク内水温センサ35，冷却水温度センサ34，外気温度センサ32の情報に基いて、（第１切換え温度Ｔ1 ，第２切換え温度Ｔ2 を境として）空冷式熱交換ユニット６を動かすか、冷凍機付水冷却機７を動かすかを判断する。
【００１５】
また、第１実施形態の冷却調整手段３は、システム全体休止状態下で、冷却水Ｍを冷却水タンク４と熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７に循環させる駆動エンジン10付の臨時循環ポンプ９と、駆動エンジン10の排熱を凍結防止用熱量とするために冷却水Ｍを冷却水タンク４と駆動エンジン10のラジエータ13との間で循環させる排熱活用補助ポンプ12と、電動式の臨時循環ポンプ31と、を有する凍結防止手段14を備えている。凍結防止手段14は、システム全体休止状態下で第１通常循環ポンプ21及び第２通常循環ポンプ30が停止し、かつ、配管内を通る冷却水Ｍの温度が０℃近傍の所定の温度になった場合に、使用されるように設定されている。
臨時循環ポンプ９，排熱活用補助ポンプ12，臨時循環ポンプ31は、図３に示すように、制御手段８と電気的に接続されている。また、臨時循環ポンプ９，排熱活用補助ポンプ12，臨時循環ポンプ31は、制御手段８と電気的に接続される凍結防止温度センサ33の情報に基いて、制御されるようになっている。
【００１６】
次に、図４及び図５に於て、本発明の第２の実施の形態に係る冷却システムを示す。
この第２実施形態に係る冷却システムでは、冷却水Ｍを所定の温度に調整して電動モータ駆動式のプラスチック成形機２に供給する冷却調整手段３を備えている。
冷却調整手段３は、第１実施形態と同様に、プラスチック成形機２のホッパー下冷却部45と金型冷却部48, 48に冷却水Ｍを送るようになっている。しかしながら、第２実施形態の冷却調整手段３は、第１実施形態と異なり、常に外気温度よりも高い金型温度（例えば60℃〜80℃）で成形する精密成形品用の冷却システムを構築する場合に使用される。
【００１７】
具体的に説明すると、第２実施形態の冷却調整手段３は、冷却水Ｍを貯留する冷却水タンク４と、冷却水Ｍが通る水・空気熱交換器５に室外空気を直接的に当てて冷却水Ｍを冷却する空冷式熱交換ユニット６と、を有している。そして、熱交換ユニット６単独で、冷却水Ｍの冷却を行うようになっている。つまり、第２実施形態では、図１の第１実施形態と比較すると、冷凍機付水冷却機７が備わっていない。そして、冷凍機付水冷却機７が備わっていない分、配管やポンプ等の機器が大幅に省略されている。具体的には、第１実施形態と比較して、臨時循環ポンプ31，第２通常循環ポンプ30が省略されている。
なお、第２実施形態でも第１実施形態と同様に凍結防止手段38が備わっており、この凍結防止手段38は、システム全体休止状態下で、冷却水Ｍを冷却水タンク４と熱交換ユニット６との間で循環させる駆動エンジン10付の臨時循環ポンプ９と、駆動エンジン10の排熱を凍結防止用熱量とするために冷却水Ｍを冷却水タンク４と駆動エンジン10のラジエータ13との間で循環させる排熱活用補助ポンプ12と、を備えている。
その他の構成は第１実施形態と同様である。但し、第２実施形態の制御手段８は、主に、冷却水Ｍの水温異常等の監視と、凍結防止温度センサ33の情報に基づく臨時循環ポンプ９，排熱活用補助ポンプ12の制御を行うようになっている（第１実施形態のように、熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７とのどちらを動かすかを判断する制御は行わない）。
【００１８】
次に、図６に於て、本発明の第３の実施の形態に係る冷却システムを示す。上述の第１実施形態では、冷却システムの構築時に、熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７との両方を設置する場合を例示していた。しかしながら、第３実施形態では、冷媒・水熱交換器11にて冷却水Ｍを冷却する空冷式冷凍機付水冷却機７を有し、かつ、冷却水Ｍを所定の温度に調整してプラスチック成形機２に供給する既設の冷却調整手段３Ａに、冷却水Ｍが通る熱交換器５に室外空気を直接的に当てて該冷却水Ｍを冷却する空冷式熱交換ユニット６を、増設した場合を例示している。
【００１９】
より具体的に説明すると、既設の冷却調整手段３Ａは、本発明の空冷式熱交換ユニット６を増設する以前から、プラスチック成形工場の冷却システムを構築していたものであり、上記冷凍機付水冷却機７の他、送水ポンプ17，冷却水タンク４，第２通常循環ポンプ30等を備えていた。
第３実施形態では、このような既設の冷却調整手段３Ａに、第１実施形態と同様の空冷式熱交換ユニット６が増設されている。そして、冷却水Ｍを冷却水タンク４と水・空気熱交換器５に循環させる第１通常循環ポンプ21と、冷却水Ｍの冷却設定温度Ｔ0 近傍の第１切換え温度Ｔ1 よりも外気温度が低い場合に熱交換ユニット６を使用し、かつ、冷却設定温度Ｔ0 近傍の第２切換え温度Ｔ2 よりも外気温度が高い場合に冷凍機付水冷却機７を使用するように制御する制御手段８も、増設されている。
さらに、システム全体休止状態下で、冷却水Ｍを冷却水タンク４と熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７に循環させる駆動エンジン10付の臨時循環ポンプ９と、駆動エンジン10の排熱を凍結防止用熱量とするために冷却水Ｍを冷却水タンク４と駆動エンジン10のラジエータ13との間で循環させる排熱活用補助ポンプ12と、電動式の臨時循環ポンプ31と、を有する第１実施形態と同様の凍結防止手段も増設されている。
つまり、第３実施形態では、既設の冷却調整手段３Ａを使用して、第１実施形態と同様の構成の冷却システムが構築されている。
【００２０】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されない。例えば、電動モータ駆動式のプラスチック成形機に適用するのに限るのではなく、油圧駆動式のプラスチック成形機に適用してもよい。
また、第１，第３実施形態では、空冷式熱交換ユニット６を動かすときは第１通常循環ポンプ21を駆動させ、冷凍機付水冷却機７を動かす場合には第２通常循環ポンプ30を駆動させるように構成したが、本発明はこれに限らず、配管の途中に３方バルブを設ける等して、通常循環ポンプを１台としてもよい。
また、冷凍機付水冷却機７は、屋内・屋外のどちらに設置してもよい。
また、凍結防止手段14, 38は冷却水Ｍを冷却水タンク４と熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７に循環させる（あるいは、冷却水タンク４と熱交換ユニット６との間で循環させる）臨時循環ポンプ９と、駆動エンジン10のラジエータ13の排熱活用補助ポンプ12と、（電動式の臨時循環ポンプ31と、）で構成したが、本発明はこれに限らず、容量を増加した１台のポンプ（及び分岐配管）によって構成してもよい。
【００２１】
以上のように、本発明に係る冷却システムは、冷却水Ｍを所定の温度に調整してプラスチック成形機２に供給する冷却調整手段３を備え、冷却調整手段３は、冷却水Ｍを貯留する冷却水タンク４と、冷却水Ｍが通る水・空気熱交換器５に室外空気を直接的に当てて冷却水Ｍを冷却する空冷式熱交換ユニット６と、冷媒・水熱交換器11にて冷却水Ｍを冷却する空冷式冷凍機付水冷却機７と、を有し、さらに、冷却調整手段３は、冷却水Ｍの冷却設定温度Ｔ0 近傍の第１切換え温度Ｔ1 よりも外気温度が低い場合に熱交換ユニット６を使用し、かつ、冷却設定温度Ｔ0 近傍の第２切換え温度Ｔ2 よりも外気温度が高い場合に冷凍機付水冷却機７を使用するように制御する制御手段８を、有するので、従来の冷却塔の代わりに熱交換ユニット６を使用し、従来の冷却塔に備わっていた散水ポンプ，散布水を循環させる配管等を省略することができる。これにより、冷却システムの簡素化を図り得る。また、散水ポンプ等を駆動させるエネルギー（燃料，電力）が必要なくなるので、省エネルギー化を図り得る。また、冷却設備を簡素化できる分、冷却システム全体としてのＣＯ2 排出量を抑制できる。即ち、従来の冷却塔と比較すれば、補給水が不要となってＣＯ2 の排出量が削減される。また、冷凍機を使用する場合と比較すれば、電力量削減によってＣＯ2 の排出量が削減される。
【００２２】
また、冷凍機付水冷却機７を熱交換ユニット６と併用して使用することによって、外気温度が冷却設定温度Ｔ0 より高くなる場合にも、対応することができる。
また、制御手段８にて、熱交換ユニット６単独で冷却可能な温度範囲では熱交換ユニット６のみを使用することによって、多くの電力を消費する冷凍機付水冷却機７をなるべく使用しないようにでき、より省エネルギー化を図り得る。
【００２３】
また、冷却水Ｍを所定の温度に調整して電動モータ駆動式のプラスチック成形機２に供給する冷却調整手段３を備え、冷却調整手段３は、冷却水Ｍを貯留する冷却水タンク４と、冷却水Ｍが通る水・空気熱交換器５に室外空気を直接的に当てて冷却水Ｍを冷却する空冷式熱交換ユニット６と、を有し、熱交換ユニット６単独で、冷却水Ｍの冷却を行うので、従来の冷却塔の代わりに熱交換ユニット６を使用し、従来の冷却塔に備わっていた散水ポンプ，散布水を循環させる配管等を省略することができる。これにより、冷却システムの簡素化を図り得る。また、散水ポンプ等を駆動させるエネルギー（燃料，電力）が必要なくなるので、省エネルギー化を図り得る。また、冷却設備を簡素化できる分、冷却システム全体としてのＣＯ2 排出量を抑制できる。即ち、従来の冷却塔と比較すれば、補給水が不要となってＣＯ2 の排出量が削減される。また、冷凍機と比較すれば、電力量削減によってＣＯ2 の排出量が削減される。
また、常に外気温度よりも高い金型温度（例えば60℃〜80℃）で成形する精密成形品用として冷却システムを使用する場合に、熱交換ユニット６単独で、常に、冷却水Ｍを冷却設定温度Ｔ0 に維持することができる。これにより、従来の冷凍機付水冷却機を省略した分、冷却システムの簡素化と省エネルギー化を図り得る。
【００２４】
また、冷媒・水熱交換器11にて冷却水Ｍを冷却する空冷式冷凍機付水冷却機７を有し、かつ、冷却水Ｍを所定の温度に調整してプラスチック成形機２に供給する既設の冷却調整手段３Ａに、冷却水Ｍが通る熱交換器５に室外空気を直接的に当てて該冷却水Ｍを冷却する空冷式熱交換ユニット６が、増設されているので、従来のプラスチック成形工場において冷却設備として配設されていた冷凍機付水冷却機７，冷却水配管，冷却水タンク等と共に空冷式熱交換ユニット６を併用することによって、外気温度がある温度以下の場合に、熱交換ユニット６より多くの電力を消費する従来の冷凍機付水冷却機７を停止し、熱交換ユニット６のみで冷却水Ｍを所望の冷却設定温度Ｔ0 に維持することができる。これにより、省エネルギー化を図り得る。また、熱交換ユニット６にて冷却設定温度Ｔ0 に維持できないほど外気温度が高い場合には、従来の冷凍機付水冷却機７を使用することができる。これにより、既設の冷却調整手段３Ａを有効利用しつつ、省エネルギー化を図り得る。さらに、従来の冷却塔と比較すれば、補給水が不要となってＣＯ2 の排出量が削減される。また、冷凍機を使用する場合と比較すれば、電力量削減によってＣＯ2 の排出量が削減される。
【００２５】
また、冷却調整手段３，３Ａは、システム全体休止状態下で、冷却水Ｍを冷却水タンク４と熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７に循環させる（あるいは、冷却水タンク４と熱交換ユニット６との間で循環させる）駆動エンジン10付の臨時循環ポンプ９と、駆動エンジン10の排熱を凍結防止用熱量とするために冷却水Ｍを冷却水タンク４と駆動エンジン10のラジエータ13との間で循環させる排熱活用補助ポンプ12と、を有する凍結防止手段14を備えたものであるので、システム全体休止状態において、季節，時間帯による温度変化や寒冷地における使用等で外気温度が０℃以下になった場合、熱交換ユニット６，冷凍機付水冷却機７，配管等の破損を防ぐことができる。また、凍結防止手段14を使用する際、駆動エンジン10の排熱を利用して冷却水Ｍを温めるので、別途ヒータを使用して冷却水Ｍを温めていた従来と比較して、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷却システムを示す概略図である。
【図２】冷却設定温度と熱交換ユニットの第１切換え温度と冷凍機付水冷却機の第２切換え温度との関係を示す説明図であって、（Ａ）は理想的な切換えを示した説明図、（Ｂ）は現実的に起こりえる切換えを示した説明図である。
【図３】制御手段と、制御手段と電気的に接続される機器と、の関係を示した概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る冷却システムを示す概略図である。
【図５】制御手段と、制御手段と電気的に接続される機器と、の関係を示した概略図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る冷却システムを示す概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
２  プラスチック成形機
３  冷却調整手段
４  冷却水タンク
５  水・空気熱交換器
６  熱交換ユニット
７  冷凍機付水冷却機
８  制御手段
９  臨時循環ポンプ
10  駆動エンジン
11  冷媒・水熱交換器
12  補助ポンプ
14, 38  凍結防止手段
Ｍ  冷却水
Ｔ0   冷却設定温度
Ｔ1   第１切換え温度
Ｔ2   第２切換え温度
【図１】
2007106045.tif 000003
【図２】
2007106045.tif 000004
【図３】
2007106045.tif 000005
【図４】
2007106045.tif 000006
【図５】
2007106045.tif 000007
【図６】
2007106045.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月17日(2007.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水（Ｍ）を所定の温度に調整してプラスチック成形機（２）に供給する冷却調整手段（３）を備え、
上記冷却調整手段（３）は、上記冷却水（Ｍ）を貯留する冷却水タンク（４）と、該冷却水（Ｍ）が通る水・空気熱交換器（５）に室外空気を直接的に当てて該冷却水（Ｍ）を冷却する空冷式熱交換ユニット（６）と、冷媒・水熱交換器（11）にて該冷却水（Ｍ）を冷却する空冷式冷凍機付水冷却機（７）と、を有し、
さらに、上記冷却水（Ｍ）と外気温度を監視・比較し、上記冷却水（Ｍ）を所定の冷却設定温度（Ｔ0 ）に維持するように制御すると共に、該冷却設定温度（Ｔ0 ）よりも外気温度が低い場合に上記熱交換ユニット（６）を使用し、かつ、上記冷却設定温度（Ｔ0 ）よりも外気温度が高い場合に上記冷凍機付水冷却機（７）を使用するように、制御する、制御手段（８）を、上記冷却手段（３）が具備していることを特徴とするプラスチック成形機の冷却システム。
【請求項２】
冷却水（Ｍ）を所定の温度に調整してプラスチック成形機（２）に供給する冷却調整手段（３）を備え、
上記冷却調整手段（３）は、上記冷却水（Ｍ）を貯留する冷却水タンク（４）と、該冷却水（Ｍ）が通る水・空気熱交換器（５）に室外空気を直接的に当てて該冷却水（Ｍ）を冷却する空冷式熱交換ユニット（６）と、冷媒・水熱交換器（11）にて該冷却水（Ｍ）を冷却する空冷式冷凍機付水冷却機（７）と、を有し、
さらに、上記冷却水（Ｍ）と外気温度を監視・比較し、上記冷却水（Ｍ）を所定の冷却設定温度（Ｔ0 ）に維持するように制御すると共に、該冷却設定温度（Ｔ0 ）よりも外気温度が低い場合に上記熱交換ユニット（６）を使用し、かつ、上記冷却設定温度（Ｔ0 ）よりも外気温度が高い場合に上記冷凍機付水冷却機（７）を使用し、そして、上記冷却設定温度（Ｔ0 ）の前後で上記熱交換ユニット（６）と上記冷凍機付水冷却機（７）とを同時運転するように、制御する、制御手段（８）を、上記冷却手段（３）が具備していることを特徴とするプラスチック成形機の冷却システム。
【請求項３】
上記冷却調整手段（３）は、システム全体休止状態下で、上記冷却水（Ｍ）を上記冷却水タンク（４）と上記熱交換ユニット（６）と上記冷凍機付水冷却機（７）に循環させる駆動エンジン（10）付の臨時循環ポンプ（９）と、該駆動エンジン（10）の排熱を凍結防止用熱量とするために該冷却水（Ｍ）を上記冷却水タンク（４）と該駆動エンジン（10）のラジエータ（13）との間で循環させる排熱活用補助ポンプ（12）と、を有する凍結防止手段（14）を備えた請求項１又は２記載のプラスチック成形機の冷却システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック成形機の冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック成形機は、油圧駆動式が主流であり（例えば、特許文献１参照）、オイルポンプにより昇圧された油圧を駆動源として、金型の開閉、樹脂の射出注入に必要な動作が行われ、このときオイルポンプの駆動により作動油が昇温される。そこで、昇温を防止するためにオイルクーラが設けられている。一般的に、油圧駆動式のプラスチック成形機では、オイルクーラ，金型，ホッパー下の３箇所が冷却・温調を必要としている。プラスチック成形工場では、屋内の成形機に対応して屋外に冷却塔が設けられており、この冷却塔で冷却された冷却水が、直接的にあるいは冷凍機付水冷却機（チラー）を経由してオイルクーラ，金型，ホッパー下に送られ、冷却が行われている。
最近では、プラスチック成形の省エネルギー化による製造コスト低減や高精度化を目的として、プラスチック成形機が、従来の油圧駆動式から電動モータ駆動式へと急速に変化してきている。プラスチック成形機を電動モータ駆動式にすることによって、油圧駆動式で使用されていたオイルクーラが必要なくなり、冷却熱量負荷が少なくなる。
また、最近のプラスチック成形品では、精密成形品が多くなってきている。精密成形品は、通常の成形品より高い金型温度（例えば60℃〜80℃）で成形するものが多く、そのために冷却水温が高くても成形が可能になっている。
【特許文献１】特開２００１−３００９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、最近のプラスチック成形機では、冷却熱量負荷が少なくなってきているにもかかわらず、冷却システムは、大きな冷却熱量負荷に耐え得る従来のシステムを使用していたため、無駄が生じていた。
また、従来使用されてきた冷却塔には、開放式冷却塔と密閉式冷却塔が存在するが、開放式冷却塔では、空気中からの汚染物質や藻等の発生によって冷却水中の不純物が濃縮蓄積して機器に悪影響を及ぼすという問題点があった。また、密閉式冷却塔では、冷却水が大気に触れない分、冷却水中に不純物が蓄積するのを防止できるが、密閉式冷却塔内に散水用ポンプとその散布水を循環させる配管が存在しているので、構造が複雑であった。さらに、散布水を補充しなければならないという問題点があった。
また、従来の冷却システムは、季節，時間帯による温度変化や寒冷地における使用等で外気温度が０℃以下になった場合、配管内の冷却水をヒータにて温めながら循環させ、冷却水の凍結防止を図っていた。しかしながら、ヒータの使用は、動かすのに電気代等の多くのコストがかかるという欠点があった。
そこで、本発明は、従来の冷却塔を必要とせず、省エネルギー化を図り得るプラスチック成形機用の冷却システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するために、本発明に係るプラスチック成形機の冷却システムは、冷却水を所定の温度に調整してプラスチック成形機に供給する冷却調整手段を備え、上記冷却調整手段は、上記冷却水を貯留する冷却水タンクと、該冷却水が通る水・空気熱交換器に室外空気を直接的に当てて該冷却水を冷却する空冷式熱交換ユニットと、冷媒・水熱交換器にて該冷却水を冷却する空冷式冷凍機付水冷却機と、を有し、さらに、上記冷却水と外気温度を監視・比較し、上記冷却水を所定の冷却設定温度に維持するように制御すると共に、該冷却設定温度よりも外気温度が低い場合に上記熱交換ユニットを使用し、かつ、上記冷却設定温度よりも外気温度が高い場合に上記冷凍機付水冷却機を使用するように、制御する、制御手段を、上記冷却手段が具備している。
【０００５】
また、冷却水を所定の温度に調整してプラスチック成形機に供給する冷却調整手段を備え、上記冷却調整手段は、上記冷却水を貯留する冷却水タンクと、該冷却水が通る水・空気熱交換器に室外空気を直接的に当てて該冷却水を冷却する空冷式熱交換ユニットと、冷媒・水熱交換器にて該冷却水を冷却する空冷式冷凍機付水冷却機と、を有し、さらに、上記冷却水と外気温度を監視・比較し、上記冷却水を所定の冷却設定温度に維持するように制御すると共に、該冷却設定温度よりも外気温度が低い場合に上記熱交換ユニットを使用し、かつ、上記冷却設定温度よりも外気温度が高い場合に上記冷凍機付水冷却機を使用し、そして、上記冷却設定温度の前後で上記熱交換ユニットと上記冷凍機付水冷却機とを同時運転するように、制御する、制御手段を、上記冷却手段が具備している。
【０００６】
また、上記冷却調整手段は、システム全体休止状態下で、上記冷却水を上記冷却水タンクと上記熱交換ユニットと上記冷凍機付水冷却機に循環させる駆動エンジン付の臨時循環ポンプと、該駆動エンジンの排熱を凍結防止用熱量とするために該冷却水を上記冷却水タンクと該駆動エンジンのラジエータとの間で循環させる排熱活用補助ポンプと、を有する凍結防止手段を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、次のような著大な効果を奏する。
本発明に係る冷却システムは、従来の冷却塔の代わりに熱交換ユニットを使用し、従来の冷却塔に備わっていた散水ポンプ，散布水を循環させる配管等を省略することができ、冷却システムの簡素化を図り得る。また、散水ポンプ等を駆動させるエネルギーが必要なくなるので、省エネルギー化を図り得る。
また、冷凍機付水冷却機を熱交換ユニットと併用して使用することによって、外気温度が冷却設定温度より高くなる場合にも、対応することができる。
また、制御手段にて、熱交換ユニット単独で冷却可能な温度範囲では、多くの電力を消費する冷凍機付水冷却機をなるべく使用しないようにでき、より省エネルギー化を図り得る。
【０００８】
また、凍結防止手段を使用する際、駆動エンジンの排熱を利用して冷却水を温めるので、別途ヒータを使用して冷却水を温めていた従来と比較して、省エネルギー化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。図１に於て、本発明の第１の実施の形態に係る冷却システムを示す。
この第１実施形態に係る冷却システムは、冷却水Ｍを所定の温度に調整してプラスチック成形機２に供給する冷却調整手段３を備えている（なお、本発明において冷却水Ｍとは、通常の水に加えてケミカルクーラントも含むものとする）。
プラスチック成形機２は、例えば電動モータ駆動式が好ましく使用され、外部に設けられたヒータにより加熱される加熱シリンダ46と、加熱シリンダ46の内部に固形のプラスチック原料樹脂を導入するためのホッパー47と、加熱シリンダ46とホッパー47との間に設けられたホッパー下冷却部45と、金型を冷却する金型冷却部48, 48と、金型の開閉及び樹脂の射出動作を行なう駆動手段等を有している。
【００１０】
冷却調整手段３は、冷却水Ｍを貯留する冷却水タンク４と、冷却水Ｍが通る水・空気熱交換器５に室外空気を直接的に当てて冷却水Ｍを冷却する空冷式熱交換ユニット６と、冷媒・水熱交換器11にて冷却水Ｍを冷却する空冷式冷凍機付水冷却機７と、を有している。  冷却水タンク４の底部には、送水ポンプ17によって冷却水Ｍをプラスチック成形機２へ送るための送り配管15の一端が接続されている。送り配管15の他端は、プラスチック成形機２のホッパー下冷却部45と金型冷却部48, 48に接続され、冷却水Ｍがそこに送られるようになっている。なお、図１中に２点鎖線にて示すように、温調ユニット49を介設して、金型冷却部48, 48に常に一定の温度と流量を送り、精密成形を安定して行うようにすることが望ましい。
また、ホッパー下冷却部45と金型冷却部48, 48で昇温された冷却水Ｍは、戻り配管16を通じて、冷却水タンク４へ戻されるようになっている。
また、冷却水タンク４には、タンク内水温センサ35が付設されている。
【００１１】
ここで、空冷式熱交換ユニット６は、上記水・空気熱交換器５と、送風機18と、を有している。水・空気熱交換器５は、例えば、蛇行状の配管に多数枚の放熱フィンが付設された構造となっている。この水・空気熱交換器５は、冷却水タンク４と配管19, 20にて接続されている。そして、第１通常循環ポンプ21にて、水・空気熱交換器５と冷却水タンク４との間で冷却水Ｍの循環が行なわれる。送風機18は、ファンモータ22にて駆動され、水・空気熱交換器５に室外空気を当てるようになっている。つまり、空冷式熱交換ユニット６は、冷却水タンク４から導かれた冷却水Ｍを直接的に冷却するものであって、冷媒を介して冷却水Ｍを冷やすものではない。従って、冷媒を循環させる配管は備わっていないし、冷媒ガスを圧縮させるための圧縮機も備わっていない。このため、空冷式熱交換ユニット６の構造は、簡単なものとなっている。また、電力を消費するものは、ファンモータ22のみであるので、電力消費量が非常に小さいものとなっている。
空冷式熱交換ユニット６には、外気温度センサ32が付設され、空冷式熱交換ユニット６の水・空気熱交換器５へ冷却水Ｍを送る配管19の途中には、凍結防止温度センサ33が付設されている。また、空冷式熱交換ユニット６から冷却水タンク４へ冷却水Ｍを送る配管20の途中には、冷却水温度センサ34が付設されている。
【００１２】
冷凍機付水冷却機７は、上述の冷媒・水熱交換器11と、アキュムレータ23と、冷媒・空気熱交換器24と、圧縮機25と、送風機26と、を有している。冷媒・水熱交換器11は、冷却水タンク４と配管28, 29にて接続されている。そして、第２通常循環ポンプ30にて、冷媒・水熱交換器11と冷却水タンク４との間で冷却水Ｍの循環が行なわれる。冷媒・水熱交換器11で冷却水Ｍとの熱交換により蒸発した冷媒は、圧縮機25にて吸引，昇圧され、送風機26にて冷却される冷媒・空気熱交換器24で液化して、アキュムレータ23を通り、再び冷媒・水熱交換器11に入るようになっている。なお、冷凍機付水冷却機７は、送風機26を駆動させるファンモータ27，圧縮機25等により、空冷式熱交換ユニット６よりも電力消費量が大きなものとなっている。
【００１３】
ここで、本実施形態の冷却調整手段３は、図１及び図２（Ａ) ,(Ｂ）に示すように、冷却水Ｍの冷却設定温度Ｔ0 近傍の第１切換え温度Ｔ1 よりも外気温度が低い場合に熱交換ユニット６を使用し、かつ、冷却設定温度Ｔ0 近傍の第２切換え温度Ｔ2 よりも外気温度が高い場合に冷凍機付水冷却機７を使用するように制御する制御手段８を、有している。  より詳しく説明すると、この制御手段８は、『冷却水Ｍの冷却設定温度Ｔ0 よりも外気温度が高くなって熱交換ユニット６が無力化する温度範囲において、冷凍機付水冷却機７を使用する』という趣旨に基づき制御を行うものである。つまり、図２（Ａ）に示すように、理想的には、外気温度が冷却設定温度Ｔ0 に等しいときを境に熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７との切換えが行われるのが好ましく、その場合、冷却設定温度Ｔ0 ，第１切換え温度Ｔ1 ，第２切換え温度Ｔ2 は一致する。しかしながら、実際には、配管内の冷却水Ｍの移動や外気温度の変動を考えると、冷却設定温度Ｔ0 の前後でわずかながら熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７とを同時運転した方がよい場合もある。その場合は、第１切換え温度Ｔ1 は冷却設定温度Ｔ0 よりもわずかに高く設定され、第２切換え温度Ｔ2 は冷却設定温度Ｔ0 よりもわずかに低く設定される。なお、冷却水Ｍが冷却設定温度Ｔ0 よりも低くなった場合にファンモータ22を停止し、温度制御を行うようにすれば、さらに電力消費量を削減させることができる。
【００１４】
このような制御手段８は、図１及び図３に示すように、タンク内水温センサ35，外気温度センサ32，凍結防止温度センサ33，冷却水温度センサ34等の温度センサと電気的に接続され、また、制御手段８は、空冷式熱交換ユニット６のファンモータ22，冷凍機付水冷却機７の圧縮機25，冷凍機付水冷却機７のファンモータ27，送水ポンプ17，第１通常循環ポンプ21，第２通常循環ポンプ30等と電気的に接続されている。                          制御手段８は、タンク内水温センサ35や冷却水温度センサ34からの情報にて冷却水Ｍの温度を監視し、外気温度センサ32からの情報にて外気温度を監視するようになっている。そして、冷却水Ｍと外気温度との温度比較を行い、かつ、冷却水Ｍを冷却設定温度Ｔ0 に維持できるように、空冷式熱交換ユニット６や冷凍機付水冷却機７を制御する。具体的には、空冷式熱交換ユニット６を動かす場合、タンク内水温センサ35, 冷却水温度センサ34, 外気温度センサ32の情報に基いて、ファンモータ22，第１通常循環ポンプ21等を制御する。また、冷凍機付水冷却機７を動かす場合、タンク内水温センサ35, 冷却水温度センサ34の情報に基いて、圧縮機25, ファンモータ27，第２通常循環ポンプ30等を制御する。
また、制御手段８は、タンク内水温センサ35，冷却水温度センサ34，外気温度センサ32の情報に基いて、（第１切換え温度Ｔ1 ，第２切換え温度Ｔ2 を境として）空冷式熱交換ユニット６を動かすか、冷凍機付水冷却機７を動かすかを判断する。
【００１５】
また、第１実施形態の冷却調整手段３は、システム全体休止状態下で、冷却水Ｍを冷却水タンク４と熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７に循環させる駆動エンジン10付の臨時循環ポンプ９と、駆動エンジン10の排熱を凍結防止用熱量とするために冷却水Ｍを冷却水タンク４と駆動エンジン10のラジエータ13との間で循環させる排熱活用補助ポンプ12と、電動式の臨時循環ポンプ31と、を有する凍結防止手段14を備えている。凍結防止手段14は、システム全体休止状態下で第１通常循環ポンプ21及び第２通常循環ポンプ30が停止し、かつ、配管内を通る冷却水Ｍの温度が０℃近傍の所定の温度になった場合に、使用されるように設定されている。
臨時循環ポンプ９，排熱活用補助ポンプ12，臨時循環ポンプ31は、図３に示すように、制御手段８と電気的に接続されている。また、臨時循環ポンプ９，排熱活用補助ポンプ12，臨時循環ポンプ31は、制御手段８と電気的に接続される凍結防止温度センサ33の情報に基いて、制御されるようになっている。
【００１６】
次に、図４に於て、本発明の第２の実施の形態に係る冷却システムを示す。上述の第１実施形態では、冷却システムの構築時に、熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７との両方を設置する場合を例示していた。しかしながら、第２実施形態では、冷媒・水熱交換器11にて冷却水Ｍを冷却する空冷式冷凍機付水冷却機７を有し、かつ、冷却水Ｍを所定の温度に調整してプラスチック成形機２に供給する既設の冷却調整手段３Ａに、冷却水Ｍが通る熱交換器５に室外空気を直接的に当てて該冷却水Ｍを冷却する空冷式熱交換ユニット６を、増設した場合を例示している。
【００１７】
より具体的に説明すると、既設の冷却調整手段３Ａは、本発明の空冷式熱交換ユニット６を増設する以前から、プラスチック成形工場の冷却システムを構築していたものであり、上記冷凍機付水冷却機７の他、送水ポンプ17，冷却水タンク４，第２通常循環ポンプ30等を備えていた。
第２実施形態では、このような既設の冷却調整手段３Ａに、第１実施形態と同様の空冷式熱交換ユニット６が増設されている。そして、冷却水Ｍを冷却水タンク４と水・空気熱交換器５に循環させる第１通常循環ポンプ21と、冷却水Ｍの冷却設定温度Ｔ0 近傍の第１切換え温度Ｔ1 よりも外気温度が低い場合に熱交換ユニット６を使用し、かつ、冷却設定温度Ｔ0 近傍の第２切換え温度Ｔ2 よりも外気温度が高い場合に冷凍機付水冷却機７を使用するように制御する制御手段８も、増設されている。
さらに、システム全体休止状態下で、冷却水Ｍを冷却水タンク４と熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７に循環させる駆動エンジン10付の臨時循環ポンプ９と、駆動エンジン10の排熱を凍結防止用熱量とするために冷却水Ｍを冷却水タンク４と駆動エンジン10のラジエータ13との間で循環させる排熱活用補助ポンプ12と、電動式の臨時循環ポンプ31と、を有する第１実施形態と同様の凍結防止手段も増設されている。
つまり、第２実施形態では、既設の冷却調整手段３Ａを使用して、第１実施形態と同様の構成の冷却システムが構築されている。
【００１８】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されない。例えば、電動モータ駆動式のプラスチック成形機に適用するのに限るのではなく、油圧駆動式のプラスチック成形機に適用してもよい。
また、第１，第２実施形態では、空冷式熱交換ユニット６を動かすときは第１通常循環ポンプ21を駆動させ、冷凍機付水冷却機７を動かす場合には第２通常循環ポンプ30を駆動させるように構成したが、本発明はこれに限らず、配管の途中に３方バルブを設ける等して、通常循環ポンプを１台としてもよい。
また、冷凍機付水冷却機７は、屋内・屋外のどちらに設置してもよい。
また、凍結防止手段14は冷却水Ｍを冷却水タンク４と熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７に循環させる（あるいは、冷却水タンク４と熱交換ユニット６との間で循環させる）臨時循環ポンプ９と、駆動エンジン10のラジエータ13の排熱活用補助ポンプ12と、電動式の臨時循環ポンプ31と、）で構成したが、本発明はこれに限らず、容量を増加した１台のポンプ（及び分岐配管）によって構成してもよい。
【００１９】
以上のように、本発明に係る冷却システムは、冷却水Ｍを所定の温度に調整してプラスチック成形機２に供給する冷却調整手段３を備え、冷却調整手段３は、冷却水Ｍを貯留する冷却水タンク４と、冷却水Ｍが通る水・空気熱交換器５に室外空気を直接的に当てて冷却水Ｍを冷却する空冷式熱交換ユニット６と、冷媒・水熱交換器11にて冷却水Ｍを冷却する空冷式冷凍機付水冷却機７と、を有し、さらに、上記冷却水Ｍと外気温度を監視・比較し、上記冷却水Ｍを所定の冷却設定温度Ｔ0 に維持するように制御すると共に、該冷却設定温度Ｔ0 よりも外気温度が低い場合に上記熱交換ユニット６を使用し、かつ、上記冷却設定温度Ｔ0 よりも外気温度が高い場合に上記冷凍機付水冷却機７を使用するように、制御する、制御手段８を、上記冷却手段３が具備しているので、従来の冷却塔の代わりに熱交換ユニット６を使用し、従来の冷却塔に備わっていた散水ポンプ，散布水を循環させる配管等を省略することができる。これにより、冷却システムの簡素化を図り得る。また、散水ポンプ等を駆動させるエネルギー（燃料，電力）が必要なくなるので、省エネルギー化を図り得る。また、冷却設備を簡素化できる分、冷却システム全体としてのＣＯ2 排出量を抑制できる。即ち、従来の冷却塔と比較すれば、補給水が不要となってＣＯ2 の排出量が削減される。また、冷凍機を使用する場合と比較すれば、電力量削減によってＣＯ2 の排出量が削減される。
【００２０】
また、冷凍機付水冷却機７を熱交換ユニット６と併用して使用することによって、外気温度が冷却設定温度Ｔ0 より高くなる場合にも、対応することができる。
また、制御手段８にて、熱交換ユニット６単独で冷却可能な温度範囲では熱交換ユニット６のみを使用することによって、多くの電力を消費する冷凍機付水冷却機７をなるべく使用しないようにでき、より省エネルギー化を図り得る。
【００２１】
また、冷却調整手段３は、システム全体休止状態下で、冷却水Ｍを冷却水タンク４と熱交換ユニット６と冷凍機付水冷却機７に循環させる（あるいは、冷却水タンク４と熱交換ユニット６との間で循環させる）駆動エンジン10付の臨時循環ポンプ９と、駆動エンジン10の排熱を凍結防止用熱量とするために冷却水Ｍを冷却水タンク４と駆動エンジン10のラジエータ13との間で循環させる排熱活用補助ポンプ12と、を有する凍結防止手段14を備えたものであるので、システム全体休止状態において、季節，時間帯による温度変化や寒冷地における使用等で外気温度が０℃以下になった場合、熱交換ユニット６，冷凍機付水冷却機７，配管等の破損を防ぐことができる。また、凍結防止手段14を使用する際、駆動エンジン10の排熱を利用して冷却水Ｍを温めるので、別途ヒータを使用して冷却水Ｍを温めていた従来と比較して、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷却システムを示す概略図である。
【図２】冷却設定温度と熱交換ユニットの第１切換え温度と冷凍機付水冷却機の第２切換え温度との関係を示す説明図であって、（Ａ）は理想的な切換えを示した説明図、（Ｂ）は現実的に起こりえる切換えを示した説明図である。
【図３】制御手段と、制御手段と電気的に接続される機器と、の関係を示した概略図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る冷却システムを示す概略図である。
【符号の説明】
【００２３】
２  プラスチック成形機
３  冷却調整手段
４  冷却水タンク
５  水・空気熱交換器
６  熱交換ユニット
７  冷凍機付水冷却機
８  制御手段
９  臨時循環ポンプ
10  駆動エンジン
11  冷媒・水熱交換器
12  補助ポンプ
14, 38  凍結防止手段
Ｍ  冷却水
Ｔ0   冷却設定温度
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007106045.tif 000009
【図２】
2007106045.tif 000010
【図３】
2007106045.tif 000011
【図４】
2007106045.tif 000012