装置構成図熱交換効率測定実験ブロック図 ・温度計測点...
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装置構成図
コンプレッサー コンデンサー
P
内蔵ヒーター
エバポレーター
冷水塔
フロート
電磁弁
電磁弁
成型機金型
制御用熱電対
制御用熱電対
T0:TIの比較許容範囲は、0.1℃以内にチューニングできた。そのために、精度良く温調出来ている。冷却経路の冷水は、冷凍機のON/OFF駆動により本制御フローとは独立して維持する。冷凍機の冷凍サイクルに適合した運転条件で駆動しているので、効率的となっている。
２槽式冷温調機の温度制御フロー図
始
制御温度設定 T0
センサー温度TI
初期状態スイッチOFF
T0：TIヒーター ON冷却回路
OPEN
初期状態スイッチOFF
T0:TIT0:TI
T0<TIT0>TI
T0=TI
T0=TI T0=TI
T0<TIT0>TI
TI INPUT
TI INPUT
インプット 調整槽温度＝金型送り水の検出温度（TI) 設定温度：金型送り水設定温度（T0)アウトプット 制御信号１：冷却経路バルブ OPEN 制御信号２：ヒーター回路通電 ON制御プログラム PID制御、自動チューニング
熱交換効率測定実験ブロック図・温度計測点 熱電対による：10箇所・流量計測点 磁気式流量計：金型モデル入り・電力使用量 デジタル式積算電力計：チラー負荷総量（コンプレッ サー、ポンプ、内蔵ヒーター、など含む）
コンプレッサー コンデンサー
循環ポンプ
P
補助ヒーター
内蔵ヒーター
エバポレーター
100V AC
100V AC
冷水塔
磁気式流量計
フロート
熱電対
電磁弁
矢印は、冷温水の流れ方向を示す。
接続配管の全景
電力計
流量計
データ・レコー
温調水出
温調水
チラー本体
湯槽
加温HT
センサーボックス
チラー～金型の間の流 タワー～チラー間の流
電力計
クランプ
タワーへ タワーから
恒温湯槽周り
チラー操作パネル
恒温湯槽
投込みヒーター1.5 KW
磁気式流量計
電力計：積算中の表示例左から、V、Time、kWh値
実験装置主要部の外観写真2011年7月20日
データ収録ＮＲ１０００
流量計表示面
チラー操作パネル
金型代替モデル
配管接続口
熱電対
金型入り 金型戻り
No. チラー 内蔵HT タワー 冷却槽 調整槽 積算T 電力量 kcal COP 実験
制御温度 h．Min kwh シートNo.
1 OFF ON ON 成行き 45 1.02 0.2063 3,086 17.40 20110829
2 OFF ON ON 50 1.00 0.2081 3,055 17.07 同上
3 OFF ON ON 55 1.02 0.2177 3,161 16.89 20110830
4 OFF ON ON 60 1.02 0.2403 3,360 16.26 同上
5 ON ON OFF 5 40 1.29 1.9435 2,437 1.46 20110902
6 ON ON OFF 10 40 1.05 0.7416 2,557 4.01 同上
7 ON ON OFF 15 40 1.05 0.7081 2,501 4.11 同上
8 ON ON OFF 20 40 1.10 0.7491 2,629 4.08 同上
9 OFF ON ON 40 1.00 0.1946 2,316 13.84 同上
10 OFF OFF ON 成行き 40℃ 1.00 0.1982 2,755 16.16 20110906
11 ON ON OFF 25℃ 40℃ 1.02 0.5116 1,903 ＊ 6.38 同上
11a ON ON OFF 25℃ 40℃ 1.00 0.7788 2,819 4.21 20111005
11b ON OFF OFF 25℃ 40℃ 1.00 0.7965 3,021 4.41 20111005
12 ON OFF OFF 25℃ 40℃ 1.02 0.4583 2,855 7.24 同上
13 ON OFF OFF 20℃ 40℃ 1.00 0.4994 2,727 6.35 同上
14 ON OFF OFF 15℃ 40℃ 1.00 0.5236 2,631 5.84 同上
15 ON OFF OFF 10℃ 40℃ 1.01 0.5481 2,744 5.82 同上
16 ON OFF OFF 5℃ 40℃ 1.02 0.6045 2,742 5.27 同上
17 ON OFF OFF 25 35 1.02 0.4056 2,823 8.09 20110907
18 ON OFF OFF 20 35 1.00 0.4664 2,690 6.71 同上
19 ON OFF OFF 15 35 1.01 0.4935 2,688 6.33 同上
20 ON OFF OFF 10 35 1.02 0.5518 2,832 5.97 同上
21 ON OFF OFF 5℃ 35℃ 1.04 0.6967 2,800 4.67 20110908
22 ON OFF OFF 5℃ 25℃ 1.04 0.7 2,217 3.68 同上
23 ON OFF OFF 10℃ 25℃ 1.00 0.5537 2,053 4.31 同上
24 ON OFF OFF 15℃ 25℃ 1.00 0.5131 2,074 4.70 同上
25 ON OFF OFF 20℃ 25℃ 1.03 0.4257 2,018 5.51 同上
26 ON OFF OFF 15℃ 20℃ 1.00 0.522 1,694 3.77 同上
27 ON OFF OFF 10℃ 20℃ 1.00 0.5375 1,708 3.70 同上
28 ON OFF OFF 5℃ 20℃ 1.02 0.6538 1,769 3.15 同上
29 ON OFF OFF 5℃ 15℃ 1.07 0.702 1,631 2.70 同上
29a ON OFF OFF 5℃ 10℃ 1.02 0.7452 3,707 5.78 20111005
29b ON OFF OFF 0℃ 10℃ 1.02 0.6806 2,930 5.01 20111005
29c 上記の再現試験 1.12 0.9553 3,384 4.12 20111005
30 ON ON OFF 25℃ 45 1.01 0.6142 3,055 5.78 20110912
31 ON ON OFF 20℃ 45℃ 1.00 0.6764 2,998 5.15 20110912
32 ON ON OFF 15℃ 45℃ 1.01 0.7148 2,982 4.85 同上
33 ON ON OFF 10℃ 45℃ 1.01 0.8381 2,954 4.10 同上
34 ON ON OFF 10℃ 50℃ 1.00 0.8562 3,084 4.19 同上
35 ON ON OFF 25℃ 50℃ 1.00 0.678 3,119 5.35 20110913
36 ON ON OFF 20℃ 50℃ 1.01 0.7489 2,785 4.32 同上
37 ON ON OFF 15℃ 50℃ 1.00 0.7167 2,992 4.85 同上
38 ON OFF OFF 25℃ 50℃ 1.00 0.6134 3,008 5.70 同上
39 ON OFF OFF 20℃ 50℃ 1.00 0.6545 3,012 5.35 同上
実験データのまとめ
40 ON OFF OFF 15℃ 50℃ 1.03 0.657 3,114 5.51 同上
40a ON ON OFF 25℃ 55℃ 1.00 0.7487 3,011 4.68 20110914
40b ON ON OFF 20℃ 55℃ 1.00 0.8505 2,895 3.96 同上
40c ON ON OFF 15℃ 55℃ 1.02 1.1121 3,047 3.19 同上
40d ON OFF OFF 25℃ 55℃ 0.59 0.6422 3,024 5.47 同上
40e ON ON OFF 25℃ 60℃ 1.03 1.4536 3,119 2.49 同上
25℃ 1.01 0.9263 2,611 3.28 20111003
20℃ 1.01 0.9969 2,812 3.28 同上
15℃ 1.00 1.0974 2,721 2.88 同上
10℃ 1.00 1.2123 2,629 2.52 同上
5℃ 1.00 1.4239 2,936 2.40 20111004
市販金型温度調節機 15 1.00 1.2683 2,083 1.91 20110928
市販金型温度調節機 20 1.04 1.3519 2,604 2.24 同上
市販金型温度調節機 25 1.01 1.1955 2,438 2.37 同上
市販金型温度調節機 35 1.02 1.0645 1,653 1.81 20110922
市販金型温度調節機 40 1.00 0.9742 1,369 1.63 同上
市販金型温度調節機 50 1.00 0.9404 979 1.21 同上
市販金型温度調節機 55℃ 1.01 0.9007 1,591 2.05 20110927
市販金型温度調節機 60℃ 1.00 0.8914 1,627 2.12 20110927
市販チラー
市販チラー
市販チラー
市販チラー
市販チラー
２槽式温度変化
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温度温度
時刻
改造機の温度制御安定性の評価
湯槽温ー1 湯槽温ー2 金型入温℃ 金型戻温℃
COP測定範囲：18:09～19:09
条件移行中
調整槽設定温度 ： 50℃
冷却水槽設定温度 ： 10℃
内蔵ヒーター制御 ： ON
熱媒体流量 ： 35～37L/min.
温度Graph1
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15:50:50 16:00:50 16:10:50 16:20:50 16:30:50 16:40:50 16:50:50 17:00:50
温度温度
時刻
市販冷温調機の温度制御安定性の評価
湯槽温度 湯槽温度 金型入り 金型戻り
COP測定範囲
冷温調機：市販機、設定温度 40℃
金型流量：約３５～３７L/min.
平均温度グラフ
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差温水温
時刻
生産現場でのチラー冷却水温実測
金型入り平均温 金型戻り平均温 冷却温度差
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提げ手（黒）24本取り成型
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L／分
時刻
金型冷却水の流量変化追跡
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冷温調設定：45℃、冷却槽温度：25℃～10℃
タワー水：OFF、内蔵HT：ON
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L/min
時刻
金型冷却水の流量変化追跡
20110922
市販冷温調機の温調設定条件
35℃⇒40℃⇒50℃ 調整のみ
ポンプ稼動範囲
20111003
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L/min
時刻
金型冷却水の流量追跡
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LASER チラーの温調設定条件
単槽チラー冷却のみ25℃～10℃