温度控制装置及温度控制方法

文档序号:1778937 发布日期:2019-12-06 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 温度控制装置及温度控制方法 (temperature control device and temperature control method ) 是由 目次正明 荒木康也 于 2019-05-28 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种温度控制装置(100),具备:媒介温度控制部(53),其通过对加热管(815、816、817)反复进行通电的开启或关闭来控制媒介的温度,所述加热管(815、816、817)设置在媒介流动的流路管(811、812、813)的外周;以及加热管用温度控制部(52),其通过对各预设周期的通电关闭时间或对预设周期经过多次的期间的通电关闭时间的合计时间进行调整,来控制所述加热管(815、816、817)的温度。根据本发明,可提供一种抑制水垢污渍产生并防止加热器过热的温度控制装置。(The invention provides a temperature control device (100) comprising: a medium temperature control unit (53) that controls the temperature of the medium by repeatedly turning on and off the current to heating pipes (815, 816, 817), the heating pipes (815, 816, 817) being provided on the outer periphery of flow pipes (811, 812, 813) through which the medium flows; and a heating pipe temperature control unit (52) that controls the temperature of the heating pipe (815, 816, 817) by adjusting the total time of the energization/shutdown time for each preset cycle or the energization/shutdown time for a period in which the preset cycle has elapsed a plurality of times. According to the present invention, it is possible to provide a temperature control device that suppresses the generation of scale stains and prevents overheating of a heater.)

温度控制装置及温度控制方法

技术领域

本发明涉及一种温度控制装置及温度控制方法。

背景技术

采用塑料等合成树脂注塑成型制品的注塑成型机中,通常使用有模具。注塑成型的模具中,具有:作为填充熔融塑料的空间的模腔、以及流动有将熔融的塑料冷却固化的媒介的流路管。为了提高成型制品的精度,通常采用有能够将媒介(模具)的温度准确调整至所需温度的模具温度调节装置。

在日本特开2007-7950号公报中,公开了一种模具温度调节装置,其具备有加热器,该加热器中的加热器发热部浸没在流通有媒介的罐中,在加热时,其通过加热器对媒介进行加热,在冷却时,其从给水口流入冷水通过热交换进行冷却,从而调节媒介的温度。

然而,媒介(通常为水)中通常包含有钙、镁、二氧化硅等的无机盐化合物,因此将加热器浸没在媒介中时,加热器的表面会附着水垢污渍。

所附着的水垢污渍非常顽固不溶于水,因此一旦附着加热器表面后,会导致热传导率的降低,从而造成加热器过热而产生故障。另外,由于热传导率降低,因此会造成媒介的加热不充分以及媒介温度调整的困难。

本发明是鉴于上述问题而进行的,其目的在于提供一种抑制水垢污渍产生防止加热器过热的温度控制装置及温度控制方法。

发明内容

本发明所涉及的温度控制装置,是对通过管路使其在对象物中循环的媒介的温度进行控制的温度控制装置,其具备:媒介温度控制部,其通过对加热管反复进行通电的开启或关闭来控制所述媒介的温度,所述加热管设置在所述媒介流动的流路管的外周;以及加热管用温度控制部,其通过对各预设周期的通电关闭时间或对所述预设周期经过多次的期间的通电关闭时间的合计时间进行调整,来控制所述加热管的温度。

本发明所涉及的温度控制方法,是对通过管路使其在对象物中循环的媒介的温度进行控制的温度控制方法,其通过对加热管反复进行通电的开启或关闭来控制所述媒介的温度,所述加热管设置在所述媒介流动的流路管的外周;以及通过对各预设周期的通电关闭时间或对所述预设周期经过多次的期间的通电关闭时间的合计时间进行调整,来控制所述加热管的温度。

根据本发明,可以抑制水垢污渍的产生且防止加热器的过热。

附图说明

图1是示出本实施方式的温度控制装置的模具温度调节机的结构的一种示例的说明图;

图2是示出本实施方式的加热装置的结构的一种示例的外观立体图;

图3是示出本实施方式的加热装置的结构的一种示例的分解立体图;

图4是示出本实施方式的加热装置的结构的一种示例的主视图;

图5是示出卷绕在流路管外周的加热管的要部的模型示意图;

图6是示出本实施方式的加热装置的结构的其他示例的主视图;

图7是示出加热装置的运行模式的一种示例的说明图;

图8是示出加热器温度与通电关闭时间的合计时间之间的关系的一种示例的模型示意图;

图9是示出让通电关闭时间的合计时间进行变化时的加热器温度的变化的一种示例的模型示意图;

图10是示出通过本实施方式的模具温度调节机进行温度控制方法的第一实施例的模型示意图;

图11是示出媒介设定温度与通电关闭时间的合计时间之间的关系的模型示意图;

图12是示出媒介的温度的变化的一种示例的模型示意图;

图13是示出通过本实施方式的模具温度调节机进行温度控制方法的第二实施例的模型示意图;

图14是示出流量与加热装置的入口和出口间的媒介温度差之间的关系的模型示意图;

图15是示出流量与加热器温度之间的关系的模式图;

图16是示出加热装置的入口和出口间的媒介温度差与加热器温度之间的关系的模型示意图;

图17是示出加热装置的入口和出口间的媒介温度差与通电关闭时间的合计时间之间的关系的模型示意图;

图18是示出本实施方式的模具温度调节机的温度控制方法的处理顺序的一种示例的流程图。

具体实施方式

以下,通过本发明的具体实施方式所示的附图对本发明进行说明。图1是示出本实施方式的温度控制装置的模具温度调节机100的结构的一种示例的说明图。本实施方式中,作为温度控制装置例举模具温度调节机100作为示例进行说明,但温度控制装置并不仅限于模具温度调节机。模具温度调节机100,其是对作为对象物的模具200的温度(更具体的来说,是对向模具200供给的媒介的温度)进行调节(控制)。

如图1所示,模具温度调节机100,在泵31的出口侧(OUT)与模具200的入口侧之间连接有管路11(送媒管路),在模具200的出口侧与泵31的入口侧(IN)之间连接有管路12(回媒管路),通过泵31使媒介(例如,水)在管路11、12和旁通管路16内进行循环。即,泵31,通过外壳内马达的旋转使叶轮高速旋转,利用作用于媒介的离心力,从而使媒介在管路11、12和旁通管路16内进行循环。

管路11的泵31的出口侧附近设置有压力感应器62,其可以测量泵31的出口侧附近的媒介的压力。管路11的途中设有加热装置80,其可以对媒介进行加热使媒介的温度上升。恒温器801在加热装置80的加热管(未图示)超过预设温度时停止加热装置80的加热。有关加热装置80的详细情况,在后面进行描述。

加热装置80的上游侧的管路11上设置有温度感应器71,加热装置80的下游侧的管路11上设置有温度感应器72。温度感应器71可以检测加热装置80上游侧的媒介温度,温度感应器72可以检测加热装置80下游侧的媒介温度。温度感应器73可以检测加热装置80的加热管的表面温度。本说明书中,把加热管的表面温度称也为加热器温度。

管路11在中途分支为2个系统,分支后的管路11分别与模具200的入口侧连接。分支后的管路11分别设有送媒阀21,其可以调整分支后的各管路11的媒介的流量。同样地,管路12也在模具200的出口侧分支有2个系统,分支的管路12在中途统合为1个管路12。分支的管路12分别设有回媒阀22,其可以调整分支后的各管路12的媒介的流量。

管路12的途中设有热交换器40,热交换器40的出口侧的管路12设有冷却电磁阀23。并且,热交换器40的入口侧的管路12的适当位置(图1中附图标记A所示位置,称为分支点A)和冷却电磁阀23的出口侧的管路12的适当位置(图1中附图标记B所示位置,称为分支点B)之间,设置有旁通管路16。

热交换器40的一侧具有流动冷却水的冷却流路管13a,另一侧具有流动媒介的媒介流路管12a。冷却流路管13a的两端与供给冷却水的冷却管路13连通。媒介流路管12a的两端与管路12连通。热交换器40在冷却流路管13a中流动的冷却水与媒介流路管12a中流动的媒介之间进行热交换,对媒介流路管12a中流动的媒介进行冷却从而调节温度。另外,图1中,模具温度调节机100形成为具备热交换器40的结构,但模具温度调节机100并不仅限于图1所示示例的这种结构,也可以不具备热交换器40,而形成为从给水口直接将水供给至管路11、12对媒介进行冷却的结构。

管路12的泵31的入口侧附近设置有压力感应器63和开放式溢流阀。压力感应器63用于测量泵31的入口侧附近的媒介的压力。并且,热交换器40的入口侧的管路12(比分支点A更靠近上游侧)处设置有过滤器。过滤器用于将媒介中所含的固体成分去除。

给水口与管路12的分支点B之间设置有管路14。管路14的给水口侧设置有过滤器和压力感应器61。压力感应器61用于测量给水压。管路14的途中设有止回阀26,止回阀26的两侧与设有加压泵32的分支管14a连接。

加压泵32对管路11、12和旁通管路16内的媒介的压力进行加压,使其压力高于饱和蒸气压。

另外,在管路14中的连接有分支管14a处的上游侧,连接有将冷却水分支,使冷却水流向热交换器40的冷却管路13。冷却管路13在热交换器40的入口侧与冷却流路管13a的一端相连接。在热交换器40的出口侧与冷却流路管13a的另一端所连接的冷却管路13与排水口连接。与排水口连接的冷却管路13的途中设有冷却水电磁阀25。

热交换器40与冷却电磁阀23之间的管路12上,连接有与排水口相连接的排水管路15。排水管路15的途中设有排水电磁阀24。

另外,模具温度调节机100具备控制部50。控制部50,具有:阀开闭控制部51、加热管用温度控制部52、以及媒介温度控制部53。另外,图1的示例中,加热管用温度控制部52及媒介温度控制部53形成为各自独立的结构,但不仅限于这种结构,也可以是将加热管用温度控制部52及媒介温度控制部53合成为一个温度控制部的结构。加热管用温度控制部52及媒介温度控制部53可以获取由温度感应器71、72、73检测出的温度数据。

阀开闭控制部51对冷却电磁阀23、排水电磁阀24、以及冷却水电磁阀25的开闭进行控制。另外,媒介温度控制部53,在加热工序中控制使得媒介的温度上升,在冷却工序中控制使得媒介的温度下降。

以下,对模具温度调节机100的运行的概要进行说明。将排水电磁阀24、冷却电磁阀23、送媒阀21以及回媒阀22打开后从给水口供给作为媒介的水,将管路11、12和旁通管路16等的循环流路管内的空气完全排除。其后,将排水电磁阀24关闭,从而使管路11、12和旁通管路16等的循环流路管内填充有媒介。另外,通过压力泵32,使管路11、12和旁通管路16等的循环流路管内的媒介的压力维持在与媒介温度相对应的饱和蒸汽压以上。加热控制时,通过加热装置80,将管路11、12和旁通管路16等的循环流路管内的媒介的温度进行加热使其升温至所需的设定温度。而在冷却控制时,通过热交换器40或通过从给水口向循环流路管内直接供给水,将旁通管路16等的循环流路管内的媒介的温度冷却至所需的设定温度。通过加热装置80的加热运行及冷却运行,可以使管路11、12和旁通管路16等的循环流路管内的媒介的温度(即、模具200内的媒介的温度)调节(控制)至所需的设定温度(稳定时)。

以下,对加热装置80进行详细说明。加热装置80可以由1个或多个加热单元构成。

图2是示出本实施方式的加热装置80的结构的一种示例的外观立体图,图3是示出本实施方式的加热装置80的结构的一种示例的分解立体图,图4是示出本实施方式的加热装置80的结构的一种示例的主视图。另外,图2、图3、图4的示例中所示的加热装置80由1个加热单元构成。另外,为了方便说明,图4中示出了加热装置的内部结构。

加热装置80(加热单元),通过间隔所需间隙而平行配置的流路管811(第1流路管)、流路管812(第2流路管)、流路管813(第3流路管)以及设置于各流路管811、812、813两端的岐管84、85,来形成媒介的流路。流路管811的外周,沿着流路管811的流通方向,以适当间距,卷绕有2个加热管815、815。流路管812的外周,沿着流路管812的流通方向,以适当间距,卷绕有2个加热管816、816。流路管813的外周,沿着流路管813的流通方向,以适当间距,卷绕有2个加热管817、817。

所述加热管815、816、817例如可以是,镍铬线等的发热体通过绝缘体用金属管包裹的结构,也称为电热线加热器(Sheath heater)。

歧管84中形成有:用作使媒介流向加热单元的流入口或使媒介流出加热单元的流出口的入出管841;以及将2个流路管的端部连通的连通管842。另外,歧管85中形成有:用作使媒介流向加热单元的流入口或使媒介流出加热单元的流出口的入出管851;以及将2个流路管的端部连通的连通管852。

即,流路管811的一端811a中设置有流入口(入出管851),流路管811的另一端811b与流路管812的一端812b通过连通管842(第一连通管)连通,流路管812的另一端812a与流路管813的一端813a通过连通管852(第二连通管)连通,流路管813的另一端813b中设置有流出口(入出管841)。媒介从流入口(入出管851)流入,在流路管811、812、813内流动后,从流出口(入出管841)流出。在流路管811、812、813内流动的媒介,通过加热管815、516、817进行加热。

自加热管815的两端引出有2根引线,该2根引线例如可以与三相交流电的U端子与V端子相连接。自加热管816的两端引出有2根引线,该2根引线例如可以与三相交流电的V端子与W端子相连接。自加热管817的两端引出有2根引线,该2根引线例如可以与三向交流电的W端子与U端子相连接。通过这种结构,三相交流电的各组相电流可以对应加热管815、816、817中任意一个加热管向其附加电流,从而可以使这种结构适用三相交流电源。

为了覆盖分别卷绕有加热管815、516、817的流路管811、812、813,在背面侧安装有罩体81,而在正面侧安装有罩体82、83。罩体82与罩体83之间、罩体82与歧管84之间、以及罩体83与歧管85之间,分别形成有可使加热管815、516、817的引线引出来的间隙。加热管815、516、817与罩体81、82、83的内侧面之间设置有隔热材(未图示)。通过这种隔热材,可以抑制加热管815、516、817的热量向外部放热,从而使热量向流路管811、812、813侧传递。

另外,将3个流路管811、流路管812、流路管813,以沿着流通方向平行地配置,通过各流路管811、812、813的两端所配置的歧管84、85,形成媒介的流路,这样可以在不增加加热单元的外径尺寸的前提下,加长加热管815、516、817的流通方向的有效长度,从而实现加热单元的小型化。

图5是示出示出卷绕在流路管813外周的加热管817的要部的模型示意图。另外,由于其他的加热管815、816形成为相同的结构,因此省略了相关说明。如图5所示,加热管817的外径为φ,其小于相邻的加热管817之间的间距p(φ<p)。即,加热管817并非密集地排列,在流路管813外周的相邻的加热管817之间,相互间隔着一定的间隙卷绕在流路管813的外周。通过设置间隙,可以防止加热管817过热的情况。

加热管815、816、817的外径φ可以设定在5mm以下。这样一来,在特定长度的流路管811、812、813的外周卷绕加热管815、816、817时,其卷绕圈数可以较多,从而可以使在流路管811、812、813外周的加热管815、816、817与其接触的面积较多,从而通过流路管811、812、813可以有效地将加热管815、816、817的热量向媒介传递。

加热管815、816、817,以相比于流路管811、812、813的外径较小的内径尺寸,以线圈形式进行卷绕,并且,在以线圈形式卷绕的加热管815的内侧面***流路管811。***有流路管811的加热管815,由于具有弹性,因此有附加向径内中心缩小的作用力,使加热管815密切接触流路管811,从而可以使加热管815的热量向流路管811、812、813传递。其他的加热管816、817也形成同样的结构。

另外,加热管815、816、817也可以焊接于流路管811、812、813上。通过这种形式,可以进一步地使加热管815、816、817的热量向流路管811、812、813传递。

加热单元的功率密度可以设定为10W/cm2以下。此处所述功率密度是指,加热管815、816、817的单位面积(1平方厘米)下的电力负荷(W)。例如,加热管815、816、817的外径为φ,卷绕的加热管815、816、817的流通方向的有效长度为L,电力为W时,功率密度表示为W/(φ×π×L)。通过设定功率密度为10W/cm2以下,可以防止加热管815、816、817的过热。

图6是示出本实施方式的加热装置80的结构的其他示例的主视图。在图6的示例中,加热单元80由2个加热单元构成。如图6所示,一侧的加热单元的歧管84与另一侧的加热单元的歧管85,通过连接管86连接。

加热单元可以连接多个。通过这种结构,可以根据加热装置80的加热容量的大小,仅通过连接所需数量的加热单元即可将媒介温度调节至设定的温度,同时,由于采用相同结构的加热单元,因此不需要因加热容量的需求而增加部件的种类,从而可以降低成本。

另外,如图6所示,连接有2个加热单元的结构,并非在尺寸较长的流通方向上设置,而是在朝向与流通方向垂直的方向配置2个加热单元,从而可以抑制加热装置80的外径变大从而可谋求装置的小型化。另外,可连接的加热单元也不仅限于2个。例如,也可以是3个以上。在连接3个或4个加热单元时,例如可以配置在2个加热单元的背面侧。此时,可以采用U字型的连接管。

以下,对加热装置80的运行进行说明。具体而言,是由加热管用温度控制部52及媒介温度控制部53控制加热装置80的运行。

媒介温度控制部53,(例如在预设周期)通过反复开启或关闭流路管811、812、813外周所设置的加热管815、516、817的通电,从而***介的温度。由于加热管815、516、817设置于流路管811、812、813的外周,因此媒介不会与加热管815、516、817接触,从而不会在加热管815、516、817的表面附着水垢污渍。这样一来,可以防止加热装置80的热传递率降低。

上述预设周期也可称为比例周期。在以下说明中,采用比例周期这个词汇。比例周期例如可以设定为1秒、2秒等。媒介温度控制部53,在媒介的温度高于设定温度时,调整在冷却工序的比例周期下的作为冷却媒介开启时间的冷却媒介通电开启时间,使其时间变长(例如,从5秒变为8秒等),从而控制使得媒介的温度降低。另外,媒介温度控制部53,在媒介的温度低于设定温度时,调整在加热工序的比例周期下的通电关闭时间使其变短(例如,从0.1秒变为0.05秒等),从而控制使得媒介的温度上升。通电关闭时间的调整在每个比例周期都进行。另外,包含媒介的设定温度的所需温度范围,也可称为比例带,所述比例带例如可以是,设定温度的±10℃或者设定温度的±5℃等。

另外,在媒介的温度高于设定温度时,通过热交换器40进行冷却运行。例如,通过进行冷却电磁阀23的开闭运行,在冷却电磁阀23仅于所需时间打开的期间,使在热交换器40的媒介流路管12a中维持在较低温状态下的媒介,在管路12、11及旁通管路16内流动,从而可使媒介的温度降低。另外,在所需时间点通过将冷却水电磁阀25仅打开所需时间,使来自给水口的冷却水向热交换器40的冷却流路管13a流动,从而可以使热交换器40的媒介流路管12a的温度维持在预设的温度(例如80℃)。

加热管用温度控制部52,还可以控制加热装置80的加热管815、516、817的温度(表面温度)。具体而言,加热管用温度控制部52,通过调整各比例周期的通电关闭时间,或者通过调整比例周期经过多次的期间的通电关闭时间的合计时间,从而控制加热管815、516、817的温度。比例周期经过多次的期间也称为控制周期。

更具体而言,加热管用温度控制部51,通过调整PID控制(Proportional-Integral-Differential Controller)的比例周期经过多次的期间的通电关闭时间的合计时间,从而控制加热管815、516、817的温度。所述PID控制,是指通过媒介温度控制部53的媒介温度控制,把通电关闭时间作为媒介的实际温度和目标温度的偏差的一次函数来进行控制。这样一来,可防止加热管815、516、817的温度超过上限温度,从而可防止加热管815、516、817的过热。

图7是示出加热装置80的运行模式的一种示例的说明图。此处,比例周期为T,比例周期的次数(也称为循环次数)为n时,控制周期可以表示为n×T。循环次数n例如可以是15次,但不仅限于此,也可以是10循环,20循环,或者30循环。以下说明中,比例周期T为1秒,循环次数n为15次。从而控制周期为15秒。

如图7所示,循环次数1、2、…、n时,其通电关闭时间分别对应为d1、d2、…、dn,此时,控制周期中的通电关闭时间的合计时间Dn,可以以下述通式(1)来表示。

另外,控制周期中的通电关闭时间的合计时间Dn,也可以以通式(2)来表示,从而替换通式(1)。此处,di是指,满足通式(3)的通电关闭时间。通式(3)中,dmin是指,最小通电关闭时间。即,控制周期中的通电关闭时间的合计时间Dn,可以设定为在各比例周期的通电关闭时间中,大于等于最小通电关闭时间dmin的通电关闭时间的合计时间。换而言之,将小于最小通电关闭时间dmin的通电关闭时间排除在外来计算求得合计时间。

加热管用温度控制部52,可以在加热管815、516、817的温度变高时,将合计时间Dn调整的长一些,从而使加热管815、516、817的温度接近目标温度。这样一来,可以防止加热管815、516、817的温度超过上限温度,从而可防止加热管815、516、817的过热。

另外,如图7所示,媒介温度控制部53可以使加热装置80在连续通电模式(第1控制模式)及开启关闭通电模式(第2控制模式)状态下运行。连续通电模式是指,以各比例周期的通电关闭时间为0的状态,向加热管815、516、817进行连续通电的模式。开启关闭通电模式是指,向加热管815、516、817的通电的开启或关闭以比例周期进行反复切换的模式。另外,本说明书中,在控制周期中的1个或多个的比例周期中,开启关闭通电模式下也包含有通电时间为0的情况。

媒介温度从加热开始温度(例如20℃等)加热至设定温度(例如180℃等)时,媒介温度控制部53可以采用连续通电模式。另外,在将媒介温度维持在设定温度时,媒介温度控制部53可以采用开启关闭通电模式。另外,在将媒介温度从加热开始温度加热至设定温度时,媒介温度控制部53也可以采用开启关闭通电模式。

以下,对控制周期(n×T)中的通电关闭时间的合计时间Dn的设定方法进行详细说明。为了方便说明,将加热管815、516、817的温度称为加热器温度。

图8是示出加热器温度与通电关闭时间Dn的合计时间之间的关系的一种示例的模型示意图。图8中,纵轴表示温度,横轴表示时间。模具温度调节机100中媒介的最小流量为10L/min,最大流量为65L/min。媒介的流量为最小流量时,从加热管815、516、817向媒介的热传递量较小,因此加热器温度为最高,容易对控制周期或通电关闭时间的合计时间Dn产生影响。因此,图8的示例中,流量为最小流量10L/min。并且,媒介的设定温度为180℃。比例周期T为1秒,循环次数为15,控制周期为15秒。图8的图表中,表示把加热器温度设定为初期温度(例如作为目标温度设定为290℃)后,把向加热器的通电设定为连续通电(通电关闭时间=0),把控制周期的通电关闭时间的合计时间Dn分别设定为0.25秒、0.5秒、1.0秒时的加热器温度的推移。另外,图8中,为了方便说明,对设置了通电关闭时间时的加热器温度设定为最高温度。

连续通电的情况下,加热器温度从初始温度开始上升,温度持续上升,直至非常高的温度。当合计时间Dn=0.25秒时,加热器温度从初始温度开始慢慢上升,上升至较高的温度后,加热器温度较稳定。当合计时间Dn=0.5秒时,加热器温度基本维持在初始温度并稳定。当合计时间Dn=1.0秒时,加热器温度从初始温度开始慢慢下降,降低至稍微低一点的温度后,加热器温度较稳定。

图9是示出让通电关闭时间的合计时间Dn进行变化时的加热器温度的变化的一种示例的模型示意图。图9中,纵轴表示温度,横轴表示时间。图9A示出了合计时间Dn=0.5秒的情况下的加热器温度的变化状态。合计时间Dn=0.5秒的情况下,控制周期下开启时间的合计时间为14.5秒,关闭时间的合计时间为0.5秒。可看出合计时间Dn=0.5秒的情况下,控制周期的最初(起点)的加热器温度与最终(终点)的加热器温度为相同程度,加热器温度以没有显示出上升倾向或下降倾向的状态稳定地推移。

图9B示出了合计时间Dn=0.25秒的情况下的加热器温度的变化状态。合计时间Dn=0.25秒的情况下,控制周期下开启时间的合计时间为14.75秒,关闭时间的合计时间为0.25秒。可看出合计时间Dn=0.25秒的情况下,相比于控制周期的最初(起点)的加热器温度,其最终(终点)的加热器温度变高,加热器温度慢慢上升,之后变得稳定。

图9C示出了合计时间Dn=1.0秒的情况下的加热器温度的变化状态。合计时间Dn=1.0秒的情况下,控制周期下开启时间的合计时间为14.0秒,关闭时间的合计时间为1.0秒。可看出合计时间Dn=1.0秒的情况下,相比于控制周期的最初(起点)的加热器温度,其最终(终点)的加热器温度变低,加热器温度慢慢下降,之后变得稳定。

为了防止加热管815、516、817的过热,在开启关闭通电模式下,加热器温度需要维持在目标温度,通常希望加热器温度稳定地推移,或者以下降倾向推移。另外,在需要加热器温度为最高温度(例如媒介流量为最小流量)时,如果能够将加热器温度维持在目标温度,那么即使媒介的流量有变动,加热器温度也不会上升超过目标温度。因此,控制周期下的通电关闭时间的合计时间Dn,通常而言优选为0.5秒以上。

另外,即使对比例周期T和循环次数n进行改变,也可以得到相同的结果。

加热管用温度控制部52,可以把比例周期经过预设次数(循环次数)的控制周期的通电关闭时间的合计时间设定为比例周期的二分之一以上。比例周期为T,循环次数为n时,控制周期(n×T)的通电关闭时间的合计时间Dn,可以是满足下述通式(4)的关系。

例如,如上所述,比例周期T为1秒,循环次数为15时,通电关闭时间的合计时间Dn可以设定为0.5秒以上。另外,循环次数例如为10或20时,同样也可以将通电关闭时间的合计时间Dn设定为0.5秒以上。并且,比例周期T例如为2秒时,通电关闭时间的合计时间Dn可以设定为比0.5秒长一些,例如可以设定为1秒以上。

通过上述结构,媒介的温度维持在设定温度时,可以将加热管815、516、817的温度维持在比媒介的设定温度更高的目标温度或者接近该目标温度的温度,从而可以使加热管815、516、817的温度处于最适当的温度。

另外,加热管用温度控制部52,可以将控制周期的通电关闭时间为比例周期的10%以上的通电关闭时间的合计时间Dn设定为比例周期的二分之一以上。例如,比例周期T为1秒,通电关闭时间不足比例周期T的10%,即通电关闭时间不足0.1秒时,加热管815、516、817的温度控制过短,从而无法获得降低加热管815、516、817的温度的效果。相当于比例周期T的10%的通电关闭时间,即为通式(3)中最小通电关闭时间dmin。

此时,通过将通电关闭时间为比例周期的10%以上的通电关闭时间的合计时间Dn设定为比例周期的二分之一以上,可以让加热管815、516、817的温度准确地维持在目标温度或接近目标温度的温度。

加热管用温度控制部52具有作为输出部的功能,当控制周期的通电关闭时间为比例周期的10%以上的通电关闭时间的合计时间Dn不足比例周期的二分之一时,可以输出警告提醒。警告提醒的输出可以是声音,也可以是文字或图形,也可以是显示灯的点亮或闪亮。

通电关闭时间为比例周期的10%以上的通电关闭时间的合计时间Dn不足比例周期的二分之一时,加热管用温度控制部52,为了使加热管815、516、817的温度接近目标温度,可以考虑将通电关闭时间调整至极短时间,或者使其处于进行连续通电的状态。这种状态,是加热管815、516、817的加热不够充分的状态,具有无法进行稳定的温度控制的风险。因此,通过输出警告提醒,可以通知使用者加热管815、516、817的加热控制存在故障。

如上所述,通过将控制周期的通电关闭时间的合计时间Dn设定为比例周期的二分之一以上,无论是媒介的温度向设定温度进行升温(加热控制)时,还是媒介的温度维持在设定温度(稳定时)时,加热器温度随媒介的温度一起变化。

即,加热管用温度控制部52,基于媒介的设定温度可以对加热管815、516、817的温度进行控制。利用加热管815、516、817的温度以比媒介的温度还要高的温度推移的特点,例如,以加热管815、516、817的温度比媒介的设定温度仅高出所需温度的方式,调整控制周期的通电关闭时间的合计时间Dn。这样一来,可以对应媒介的设定温度,使加热管815、516、817的温度成为最适当的温度。

图10是示出通过本实施方式的模具温度调节机100进行温度控制方法的第一实施例的模型示意图。图10中,纵轴表示温度,横轴表示时间。时刻从0开始到时刻ts为止进行加热控制(升温中),时刻ts以后表示为稳定期。加热控制时,媒介温度控制部53,采用连续通电模式,将媒介的温度从加热初始温度(例如20℃)开始加热至设定温度(例如180℃)。此时,加热器温度随着媒介的温度一起上升。

在时刻ts媒介的温度到达设定温度后,媒介温度控制部53采用开启关闭通电模式,调整各比例周期的通电关闭时间,使媒介的温度维持在设定温度。另外,在时刻ts以后,在所需时间点将冷却电磁阀23和冷却水电磁阀25仅打开预设时间,来进行媒介的冷却运行。

加热管用温度控制部52,通过将控制周期的通电关闭时间的合计时间Dn设定为比例周期的二分之一以上,可以基于媒介的设定温度控制加热器温度。例如,在图10的示例中,示出媒介的流量为30L/min时的加热器温度。当媒介的流量变为最小流量时,加热器温度朝着加热器温度上限值逐渐升高,当媒介的流量变为最大流量时,加热器温度朝着加热器温度下限值逐渐降低。

加热管用温度控制部52 调整控制周期的通电关闭时间的合计时间Dn,使加热器温度,在加热器温度下限值(下限温度)以上,且在加热器温度上限值(上限温度)以下。其中,下限温度为比媒介的设定温度仅高出第一温度T1的温度,上限温度为比媒介的设定温度仅高出第二温度T2的温度。

这样一来,可以使加热器温度设定在加热器温度下限值与加热器温度上限值之间的温度。例如,通过将加热器温度上限值设定为不到影响加热管815、516、817的使用寿命的温度(例如400℃等)的温度,从而可以防止加热管815、516、817的预期使用寿命变短的情况。另外,通过将加热器温度下限值设定为比会影响媒介升温至设定温度为止的升温时间的温度更高的温度,从而防止媒介的升温时间比预期时间长的情况。

例如,第一温度T1可以设定为50℃,第二温度T2可以设定为120℃。当第一温度T1不足50℃时,会使媒介的升温时间会比预期时间长。另外,当第二温度T2高于120℃时,会使加热管815、516、817的预期寿命变短。通过上述结构,无论介质的设定温度如何,都可以防止加热器管815、816、817的预期寿命缩短的情况以及媒介的升温时间变得比预期时间长的情况。

图11是示出媒介设定温度与通电关闭时间的合计时间Dn之间的关系的模型示意图。在图11中,纵轴表示温度,横轴表示时间。如图11所示,媒介的设定温度为18℃时,当控制周期的通电关闭时间的合计时间Dn设定为0.5秒时,媒介的设定温度升高到如200℃、250℃这样高时,加热管815、516、817的温度也同样上升并可能超过加热器温度上限值,因此,通过将通电关闭时间的合计时间Dn调整为比0.5秒更长一些(例如,0.6秒、0.7秒、1.0秒等),从而可以使加热管815、516、817的温度处于加热器温度上限值以下。

如上所述,加热管用温度控制部52,对应媒介的设定温度,可以将控制周期的通电关闭时间的合计时间Dn设定为比例周期T的二分之一以上。具体而言,随着媒介的设定温度变高,可以对应地将通电关闭时间的合计时间Dn调整得更长。

通过上述结构,对应媒介的设定温度,可以将加热管815、516、817的温度维持在比媒介的设定温度高的目标温度或者接近该目标温度的温度,可以使加热管815、516、817的温度处于最适当的温度。

以下,对加热时(升温中)的加热装置80的运行模式进行说明。

图12是示出媒介的温度的变化的一种示例的模型示意图。图12中,纵轴表示温度,横轴表示时间。在图12中,附图标记A所表示的线(虚线),表示的是媒介从加热开始前温度(例如20℃)升温至设定温度(图12的示例中为180℃)的过程中采用连续通电模式,而在媒介的温度到达设定温度后,则采用开启关闭通电模式的情况。另一方面,附图标记B所表示的线(实线,表示的是媒介从加热开始前温度(例如20℃)升温至预设温度(图12的示例中为120℃)的过程中采用连续通电模式,之后采用开启关闭通电模式的情况。

如图12所示,在附图标记B表示的图线中,媒介的温度到达设定温度的时间为ts1,在附图标记A表示的图线中,媒介的温度到达设定温度的时间为ts2,并且ts1=ts2+Δts。时间差Δts是随着预设温度变化的,例如为5秒到10秒左右。即,预设温度较高时,时间差Δts较小,预设温度较低时,时间差Δts较大。

如果希望媒介的温度升温至设定温度时所要的升温时间尽可能短的话(例如可以允许时间差Δts时),可以如附图标记A所示那样,在媒介从加热开始前温度升温至设定温度的期间采用连续通电模式,在媒介的温度达到设定温度后采用开启关闭通电模式。另外,如果媒介的温度升温至设定温度过程中的升温时间足够富余的话,不仅可以采用附图标记A所示的模式,而且可以采用如附图标记B所示那样,在媒介从加热开始前温度升温至设定温度的期间采用连续通电模式,之后采用开启关闭通电模式。

图13是示出通过本实施方式的模具温度调节机100进行温度控制方法的第二实施例的模型示意图。图13中,纵轴表示温度,横轴表示时间。从时刻0开始到时刻ts为媒介的温度升温至设定温度的加热控制时(升温中),时刻ts之后为稳定期。与图10的示例相比,图13的示例中所示出的媒介的设定温度较高(例如250℃等)。

媒介的温度控制部53,以连续通电模式使加热器温度升温至预设温度时,可以切换为开启关闭通电模式。图13的示例中,在加热器温度到达预设温度时的时刻t1(比到达媒介的设定温度的升温时间ts较短的时刻),媒介温度控制部53从连续通电模式切换至开启关闭通电模式。

如图13所示,由于加热器温度以比媒介的温度更高的变化,因此在媒介的设定温度较高(例如250℃等)时,加热器温度也会变得更高,时刻t1之后也继续采用连续通电模式的话,可能会造成加热器温度超过加热器容许温度(加热器温度上限值)。

因此,通过设定预设温度(例如,可以是加热管815、516、817的目标温度,也可以是下限温度),当加热管815、516、817的温度升温至预设温度时,通过从连续通电模式切换至开启关闭通电模式,可以使媒介升温至设定温度的时间变短,防止加热管815、516、817的过热。另外,预设温度可以根据媒介的设定温度和加热器容许温度等因素适当设定。

以下,对基于加热管815、516、817的上游侧的媒介温度及加热管815、516、817的下游侧的媒介温度推定媒介的流量,根据推定的流量控制加热管815、516、817的温度的方法进行说明。

图14是示出流量与加热装置80的入口和出口间的媒介温度差之间的关系的模型示意图。图14中,纵轴表示温度,横轴表示流量。图14所示的图表,表示媒介的温度为180℃,控制周期的通电关闭时间的合计时间Dn为0.5秒的状态。

包含模具200内的流路的媒介循环管路中,温度梯度显著的位置在于模具200的入口和出口之间、以及加热管815、516、817的上游侧和下游侧之间,因此,加热管815、516、817的上游侧的媒介温度,与模具200的出口温度(回媒侧)相当,而加热管815、516、817的下游侧的媒介温度,与模具200的入口温度(送媒侧)相当。如图14所示,媒介的流量较小时,模具200中进行热交换后的媒介的温度较高,因此,模具200的入口与出口之间的温度梯度较大,温度感应器71、72所检测出的温度差也较大。另外,媒介的流量较大时,模具200中进行热交换后的媒介的温度较低,因此模具200的入口与出口之间的温度梯度较小,温度感应器71、72所检测出的温度差也较小。

图15是示出流量与加热器温度之间的关系的模式图。图15中,纵轴表示温度,横轴表示流量。图15所示的图表,表示媒介的设定温度为180℃,控制周期的通电关闭时间的合计时间Dn为0.5秒时的状态。

如图15所示,媒介的流量较小时,用于加热媒介的热量只需少量热量,因此热交换较差,加热器温度较高。而媒介的流量较多时,用于加热媒介的热量需要得较多,热交换良好加热器温度的上升得到抑制。

图16是示出加热装置80的入口和出口间的媒介温度差与加热器温度之间的关系的模型示意图。图16中,纵轴表示温度,横轴表示流量。图16所示的图表,表示媒介的设定温度为180℃,控制周期的通电关闭时间的合计时间Dn为0.5秒时的状态。图16所示的图表为改写了图14及图15所示图表的图表。

如图16所示,在加热管815、516、817的下游侧的媒介温度与上游侧的媒介温度的温度差较大时,可以看出媒介的流量较少,加热器温度上升。而在加热管815、516、817的下游侧的媒介温度与上游侧的媒介温度的温度差较小时,可以看出媒介的流量较多,加热器温度较低。

图17是示出加热装置80的入口和出口间的媒介温度差与通电关闭时间的合计时间之间的关系的模型示意图。图17中,纵轴表示温度,横轴表示时间。如图17所示,加热管815、516、817的下游侧的媒介温度与上游侧的媒介温度的温度差较大时,媒介的流量较少,加热管815、516、817的温度上升,因此可以使通电关闭时间的合计时间较长。而加热管815、516、817的下游侧的媒介温度与上游侧的媒介温度的温度差较小时,媒介的流量较多,加热管815、516、817的温度较低,因此可以使通电关闭时间的合计时间较短。这样一来,媒介的流量的多少可以根据媒介媒介温度差进行推定,从而可以将加热管815、516、817的温度准确地维持在目标温度或接近目标温度的温度。

图18是示出本实施方式的模具温度调节机100的温度控制方法的处理顺序的一种示例的流程图。以下,为了方便说明,将加热管用温度控制部52及媒介温度控制部53结合为一个主体作为温度控制部来进行以下的说明。温度控制部,以连续通电模式的状态对媒介进行加热作为开始状态(S11),判断加热器温度是否达到预设温度(S12)。若加热器温度未达到预设温度时(S12为NO),温度控制部判断媒介的温度是否达到设定温度(S13)。

若媒介的温度未达到设定温度时(S13为NO),温度控制部继续执行步骤S12及之后的处理,若媒介的温度达到设定的温度时(S13为YES),则进行下述步骤S14的处理。加热器温度达到预设温度时(S12为YES),则温度控制部将控制周期的通电关闭时间的合计时间设定为预设值(S14)。例如,比例周期T为1秒,循环次数为15,媒介的设定温度为180℃,媒介的流量为最小流量时,通电关闭时间的合计时间Dn可以设为0.5秒。

温度控制部,从连续通电模式切换至开启关闭通电模式(S15),判断加热器温度与媒介的温度的温度差是否在预设范围内(S16)。所述预设范围,例如可以是第一温度T1以上,第二温度T2以下。若温度差不在预设范围内时(S16为NO),温度控制部调整通电关闭时间的合计时间(S17),并执行下述步骤S18的处理。例如,温度差超过第二温度T2时,可以将通电关闭时间的合计时间变长。

若加热器温度与媒介的温度的温度差在预设范围内时(S16为YES),温度控制部判断媒介的温度是否达到设定温度(S18)。若媒介的温度未达到设定温度时(S18为NO),温度控制部继续执行步骤S16及之后的处理,若媒介的温度达到设定温度时(S18为YES),则判断控制是否结束(S19)。若控制还未结束(S19为NO),温度控制部继续执行步骤S16及之后的处理,若控制已结束(S19为YES),终止处理。

根据上述实施方式,可以防止因加热器表面附着的水垢污渍导致的故障。并且,即使在没有保护加热器的连锁装置的作用下(例如,空焚烧、没有介质对流的截止关闭状态等),加热器表面的温度也不会超过上限温度,因此可以防止加热器的损坏或使用寿命的缩短。

在上述实施方式中,可以采用水作为媒介,但也可以用油来代替水。

在上述实施方式下,作为温度控制装置的一种示例对模具温度调节机进行了说明,但温度控制装置不仅限于模具温度调节机,只要是具备加热器装置的装置,都可以适用本实施方式。

本实施方式的温度控制装置,是对通过管路使其在对象物中循环的媒介的温度进行控制的温度控制装置,其特征在于,具备:媒介温度控制部,其通过对加热管反复进行通电的开启或关闭来控制所述媒介的温度,所述加热管设置在所述媒介流动的流路管的外周;以及加热管用温度控制部,其通过对各预设周期的通电关闭时间或对在所述预设周期经过多次的期间的通电关闭时间的合计时间进行调整,来控制所述加热管的温度。

本实施方式的温度控制方法,是对通过管路使其在对象物中循环的媒介的温度进行控制的温度控制方法,其特征在于,通过对加热管反复进行通电的开启或关闭来控制所述媒介的温度,所述加热管设置在所述媒介流动的流路管的外周;以及通过对各预设周期的通电关闭时间或对所述预设周期经过多次的期间的通电关闭时间的合计时间进行调整,来控制所述加热管的温度。

媒介温度控制部,对设置于流通所述媒介的流路管的外周的加热管反复切换(例如以预设周期反复切换)通电的开启或关闭的操作,从而控制所述媒介温度。所述加热管例如可以是,镍铬线等的发热体通过绝缘体用金属管包裹的结构,也称为电热线加热器(Sheathheater)。加热管设置于流路管的外周,因此媒介不会与加热管接触,从而加热管的表面不会附着水垢污渍。从而可以防止加热管的热传递率降低。

预设周期,也可以称为比例周期。所述比例周期可以是1秒、2秒等。媒介温度控制部,在媒介的温度高于设定温度时,调整冷却工序的预设周期中的冷却媒介通电开启时间(即冷却媒介开启的时间)变长(例如从5秒变为8秒等)从而使媒介的温度下降。另外,媒介温度控制部,在媒介的温度低于设定温度时,调整加热工序的预设周期中的通电关闭时间变短(例如从5秒变为8秒等)从而使媒介的温度上升。通电关闭时间的调整是根据各预设周期分别进行。

加热管用温度控制部,通过对各预设周期的通电关闭时间或预设周期经过多次的期间的通电关闭时间的合计时间进行调整,来控制加热管的温度。预设周期经过多次的期间也可以称为控制周期。即,预设周期为T,次数为n时,控制周期为n×T。次数也可称为循环次数。循环次数可以是15次,但不仅限于此,也可以是10次、20次、或者30次。

循环1、2、…、n的通电关闭时间分别设定为d1、d2、…、dn时,通电关闭时间的合计时间Dn可以表示为Dn=d1+d2+…+dn。温度控制部,在加热管的温度过高时,可通过调整合计时间Dn变长,使加热管的温度接近目标温度。这样一来,可防止加热管的温度超过上限温度,防止加热管的过热。

本实施方式下的温度控制装置中,所述加热管用温度控制部,对PID控制的比例周期经过多次的期间的通电关闭时间的合计时间进行调整,来控制所述加热管的温度。

加热管用温度控制部,通过调整PID控制(Proportional-Integral-DifferentialController)的比例周期经过多次的期间的通电关闭时间的合计时间,从而控制加热管的温度。所述PID控制,是指通过媒介温度控制部的媒介温度控制,把通电关闭时间作为媒介的实际温度和目标温度的偏差的一次函数来进行控制。这样一来,可防止加热管的温度超过上限温度,从而可防止加热管的过热。

本实施方式下的温度控制装置,所述媒介温度控制部,具有:把各所述预设周期的通电关闭时间设定为0,来给所述加热管连续通电的第一控制模式;以及把给所述加热管的通电的开启或关闭以预设周期反复进行的第二控制模式。

第一控制模式是指,以各所述预设周期的通电关闭时间为0的状态向所述加热管进行连续通电的模式。第二控制模式是指,把向加热管的通电的开启或关闭以预设周期反复进行的开启关闭通电模式。另外,本说明书中,在控制周期中的1个或多个的比例周期,在通电时间为0时,也可以设定为开启关闭通电模式。在将媒介温度从加热开始温度(例如20℃等)升温至设定温度(例如180℃)时,媒介温度控制部可以采用第一控制模式。而在将媒介的温度维持在设定温度时,媒介温度控制部可以采用第二控制模式。另外,在将媒介的温度从加热开始温度升温至设定温度时,媒介温度控制部也可以采用第二控制模式。

本实施方式下的温度控制装置中,所述媒介温度控制部,在所述第一控制模式下将所述加热管的温度升温至预设温度时,切换为所述第二控制模式。

媒介温度控制部,通过第一控制模式,将加热管的温度升温至预设温度时,可以切换至第二控制模式。在将媒介的温度从加热开始温度进行升温时,相比于采用第二控制模式,媒介温度控制部采用第一控制模式可以使媒介的升温速度较快,例如,可以使达到设定温度为止的时间变短。另一方面,由于加热管的温度以比媒介的温度更高的温度进行变化,因此在媒介的设定温度为比较高(例如250℃)时,加热管的温度也变得更加高。

因此,可以通过设定预设温度(例如,可以是加热管的目标温度,也可以是下限温度),在加热管的温度升温至预设温度后,从第一控制模式切换至第二控制模式,从而在使媒介升温至预设温度的升温时间变短的同时,还可以防止加热管的过热。

本实施方式下的温度控制装置中,所述加热管用温度控制部,基于所述媒介的设定温度来控制所述加热管的温度。

加热管用温度控制部,可以基于媒介的设定温度控制加热管的温度。利用加热管的温度以比媒介的温度更高的温度进行变化这一特点,例如可以是,调整通电关闭时间的合计时间,从而使加热管的温度相比于媒介的设定温度仅高出预设温度。这样一来,可根据媒介的设定温度,将加热管的温度处于最适当的温度。

本实施方式下的温度控制装置中,所述加热管用温度控制部,对各所述预设周期中的通电关闭时间进行调整,或对所述通电关闭时间的合计时间进行调整,使所述加热管的温度为下限温度以上且上限温度以下;其中,所述下限温度为,比所述媒介的设定温度仅高出第一温度的温度;所述上限温度为,比所述媒介的设定温度仅高出第二温度的温度。

加热管用温度控制部,调整各预设周期的通电关闭时间或通电关闭时间的合计时间,使加热管的温度在比媒介的设定温度仅高出第一温度的下限温度以上且比设定温度仅高出第二温度的上限温度以下的范围内。这样一来,可以使加热管的温度处于下限温度与上限温度之间的温度。例如,通过将加热器温度上限值设定为不到影响加热管的使用寿命的温度的温度,从而可以防止加热管的预期使用寿命变短的情况。另外,通过将加热器温度下限值设定为比会影响媒介升温至设定温度为止的升温时间的温度更高的温度,从而防止媒介的升温时间比预期时间长的情况。

本实施方式下的温度控制装置中,所述第一温度为50℃;所述第二温度为120℃。

第一温度为50℃,第二温度为120℃。当第一温度不足50℃时,媒介的升温时间比起期待时间会变长。另外,当第二温度高于120℃时,加热管的期待寿命会变短。通过上述结构,可以根据媒介的设定温度,防止加热管的期待寿命变短情况,以及防止媒介的升温时间比期待时间变长的情况。

本实施方式下的温度控制装置,所述加热管用温度控制部,把所述预设周期经过预设次数的期间的所述通电关闭时间的合计时间设定为所述预设周期的二分之一以上。

加热管用温度控制部,可以把预设周期经过预设次数的期间的通电关闭时间的合计时间设定为预设周期的二分之一以上。预设周期(比例周期)为T,预设次数(循环次数)为n时,控制周期(n×T)的通电关闭时间的合计时间Dn,可以设定为Dn≧T/2。例如,比例周期T为1秒,循环次数为15时,通电关闭时间的合计时间Dn可以设定为0.5秒以上。另外,循环次数例如为10或20时,同样也可以将通电关闭时间的合计时间Dn设定为0.5秒以上。另外,比例周期T例如为2秒时,通电关闭时间的合计时间Dn可以设定为比0.5秒长一些,例如可以设定为1秒以上。

通过上述结构,将媒介的温度维持在设定温度时,加热管的温度可以维持在比媒介的设定温度更高的目标温度或接近目标温度的温度,可以使加热管的温度处于最适当的温度。

本实施方式下的温度控制装置中,所述加热管用温度控制部,把所述预设周期经过预设次数的期间的所述通电关闭时间为所述预设周期的10%以上的通电关闭时的合计时间设定为所述预设周期的二分之一以上。

加热管用温度控制部,可以把所述预设周期经过预设次数的期间的所述通电关闭时间为所述预设周期的10%以上的通电关闭时的合计时间设定为所述预设周期的二分之一以上。例如,预设周期(比例周期)T设定为1秒时,通电关闭时间不足预设周期的10%,即通电关闭时间不足0.1秒时,加热管的温度控制过短,从而无法获得降低加热管的温度的效果。

因此,通过把通电关闭时间为预设周期的10%以上的通电关闭时间的合计时间设定为预设周期的二分之一以上,可以使加热管的温度准确地维持在目标温度或者与目标温度相近的温度。

本实施方式下的温度控制装置中,所述加热管用温度控制部具有输出警告提醒的输出部,其在所述预设周期经过预设次数的期间的所述通电关闭时间为所述预设周期的10%以上的所述通关闭时间的合计时间不足所述预设周期的二分之一时,输出警告信息。

输出部,在预设周期经过预设次数的期间的通电关闭时间为预设周期的10%以上的通电关闭时间的合计时间不足预设周期的二分之一时,输出警告信息。通电关闭时间为预设周期的10%以上的通电关闭时间的合计时间不足预设周期的二分之一时,加热管用温度控制部为了使加热管的温度接近目标温度,可以考虑将通电关闭时间调整至极短时间,或者使其处于进行连续通电的状态。这种状态,是通过加热管进行的加热不够充分的状态,具有无法进行稳定的温度控制的风险。因此,通过输出警告提醒,可以通知使用者加热管的加热控制存在故障。

本实施方式下的温度控制装置,具备检测位于所述加热管上游侧的媒介温度及位于所述加热管下游侧的媒介温度的温度感应器,所述加热管用温度控制部,基于所述下游侧的媒介温度与所述上游侧的媒介温度之间的温度差,调整各所述预设周期的通电关闭时间或调整所述通电关闭时间的合计时间。

温度感应器,检测位于加热管上游侧的媒介温度以及位于加热管下游侧的媒介温度。温度控制部,基于下游侧的媒介温度与上游侧的媒介温度之间的温度差,调整各预设周期的通电关闭时间或者调整所述通电关闭时间的合计时间。

在包含模具内的流路的媒介循环管路中,温度梯度显著的位置在于模具的入口和出口之间、以及加热管的上游侧和下游侧之间,因此,位于加热管的上游侧的媒介温度,与模具的出口温度(回媒侧)相当,而位于加热管的下游侧的媒介温度,与模具的入口温度(送媒侧)相当。媒介的流量较小时,模具中进行热交换后的媒介的温度较高,因此,模具的入口与出口之间的温度梯度较大,温度感应器所检测出的温度差也较大。另外,媒介的流量较大时,模具中进行热交换后的媒介的温度较低,因此模具的入口与出口之间的温度梯度较小,温度感应器所检测出的温度差也较小。另一方面,媒介的流量较小时,用于加热媒介的热量只需少量热量,因此加热器温度较高。而媒介的流量较多时,用于加热媒介的热量需要得较多,加热器温度的上升得到抑制。

因此,当位于加热管下游侧的媒介温度与位于上游侧的媒介温度之间的温度差较大时,媒介的流量变少加热管的温度上升,因此可以让各预设周期的通电关闭时间或通电关闭时间的合计时间变长。另外,当位于加热管下游侧的媒介温度与位于上游侧的媒介温度之间的温度差较小时,媒介的流量较多加热管的温度较低,因此可以让各预设周期的通电关闭时间或通电关闭时间的合计时间变短。这样一来,可以根据媒介流量的多少,使加热管的温度准确地维持在目标温度或与目标温度相近的温度。

本实施方式下的温度控制装置,具备加热单元,其具有所述媒介流动的流路管,以及在所述流路管的外周卷绕多圈的加热管,所述加热管的外径小于所述流路管的外周上的相邻的加热管之间的间距。

加热单元具有,媒介流动的流路管,以及在流路管的外周卷绕多圈的加热管。加热管的外径小于流路管的外周上相邻的加热管之间的间距。即,用于流通所述媒介的流路管,以及在所述流路管外周卷绕数圈的加热管。且加热管的外径小于流路管外周上的相邻的加热管之间的间距。即,加热管并非密集地排列,在流路管外周的相邻的加热管之间,相互间隔着一定的间隙卷绕在流路管的外周。通过设置间隙,可以防止加热管过热的情况。

本实施方式下的温度控制装置中,所述加热管的外径为5mm以下。

加热管的外径为5mm以下。这样一来,在特定长度的流路管的外周卷绕加热管时,其卷绕圈数可以较多,从而可以使在流路管外周的加热管与其接触的面积较多,从而通过流路管可以有效地将加热管的热量向媒介传递。

本实施方式下的温度控制装置中,所述加热单元的功率密度为,10W/cm2以下。

加热单元的功率密度为10W/cm2以下。功率密度是指,加热管的单位面积(1平方厘米)下的电力负荷(W)。例如,加热管的外径为φ,卷绕的加热管的有效长度为L,电力为W时,功率密度表示为W/(φ×π×L)。这样一来,可以防止加热管的过热。

本实施方式下的温度控制装置中,所述加热单元,具备:所述媒介流动的第一流路管、第二流路管和第三流路管;设置于所述第一流路管的一端的流入口;将所述第一流路管的另一端与所述第二流路管的一端进行连通的第一连通管;将所述第二流路管的另一端与所述第三流路管的一端进行连通的第二连通管;设置于所述第三流路管的另一端的流出口;卷绕于所述第一流路管的外周的一个或多个的第一加热管;卷绕于所述第二流路管的外周的一个或多个的第二加热管;卷绕于所述第三流路管的外周的一个或多个的第三加热管,其中,所述第一加热管、第二加热管以及第三加热管,分别附加有三相交流中的不相同的一相。

加热单元,具备:媒介流动的第一流路管、第二流路管和第三流路管;设置于第一流路管的一端的流入口;将第一流路管的另一端与第二流路管的一端进行连通的第一连通管;将第二流路管的另一端与第三流路管的一端进行连通的第二连通管;设置于第三流路管的另一端的流出口;卷绕于第一流路管的外周的一个或多个的第一加热管;卷绕于第二流路管的外周的一个或多个的第二加热管;卷绕于第三流路管的外周的一个或多个的第三加热管,其中,第一加热管、第二加热管以及第三加热管,分别附加有三相交流中的不相同的一相。媒介在第一流路管、第二流路管、以及第三流路管中流动时被加热。

这样一来,可以使三相交流电的各相分别对应3组加热管中的任意一个附加电源,从而可对应三相交流电源。

本实施方式下的温度控制装置中,所述加热单元可以多个连接。

加热单元可以多个连接。这样一来,根据加热容量的大小,仅需连接特定数量的加热单元即可将媒介温度调节至设定温度,同时,由于加热单元的是相同的,因此不会存在根据加热容量而增加部件种类的情况,从而降低了成本。

另外,上述实施方式中的至少有一部分可以任意的组合。

附图标记说明

11、12、14 管路;

13 冷却管路;

15 排水管路;

16 旁通管路;

21 送媒阀;

22 回媒阀;

23 冷却电磁阀;

24 排水电磁阀;

25 冷却水电磁阀;

31 泵;

40 热交换器;

50 控制部;

51 阀开闭控制部;

52 加热管用温度控制部;

53 媒介温度控制部;

71、72、73 温度感应器;

80 加热装置;

811、812、813 流路管;

815、816、817 加热管;

851 流入口;

841 流出口;

842、852 连通管;

100 模具温度调节机(温度控制装置);

200 模具(对象物)。

36页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种提高聚乙烯醇光学薄膜拉伸性能的方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!