プリフォーム金型を冷却するための産業用空冷チラー

製品詳細

01 マイコン LCD コントローラ

▪ 冷水出口と設定温度を同時に表示します。・水温制御精度は3℃～50℃で操作が簡単です。

02 有名なバンドコンプレッサー

有名ブランドのCopelandコンプレッサーを使用しており、騒音と振動が少なく、効率的で省エネです。

03 シェル＆チューブ蒸発器

シェルアンドチューブ蒸発器は、高精度の雌ネジ付き銅管設計を採用しており、より大きな熱交換面積を備え、効率を高め、システム性能を最大化します。

04Vタイプ フィン付きコンデンサー

高効率フィン型コンデンサーと静音冷却ファンを採用しており、冷却水の設備が不要で設置が簡単です。

05 ウォーターポンプ

先進的なステンレススチール製オークランドウォーターポンプは、作動範囲が広く、騒音が低く、信頼性の高い性能を備え、漏れがなくメンテナンスフリーです。

06 航空ホース

毛細管銅管の代わりに、高温、高圧に耐え、過大な圧力による冷媒漏れを引き起こしません。

プリフォーム金型用チラーの重要な選定基準

適切な空冷式チラーの選定は、金型のサイズ、成形機の処理能力、そして環境条件によって左右されます。考慮すべき重要な要素は以下の通りです。

A. 冷却能力（kWまたはBTU/h）

これは最も重要な要素です。サイズが小さすぎると冷却効果が不十分になり、大きすぎるとエネルギーが無駄になります。能力は以下の基準に基づいて算出します。

金型のキャビティ数：キャビティ数が多いほど、熱負荷が高くなります。例：

48キャビティのプリフォーム金型（小型ボトルに一般的）は、1サイクルあたり約15～20kWの熱を発生します。

96キャビティの金型（大量生産向け）は、約30～40kWの熱を発生します。

射出成形機のサイズ：大型の機械（例：型締力200トン vs. 100トン）は、より多くの樹脂を射出するため、熱負荷が増加します。

サイクルタイム：サイクルタイムを速くする（例：12秒 vs 18秒）には、より迅速に熱を除去するために、より高い冷却能力が必要です。

安全マージン：周囲の熱増加（例：工場の暖かい空気）や金型の汚れ（冷却チャネル内の樹脂の蓄積）を考慮して、計算された負荷に15～20%を加算してください。

B. 冷却液温度範囲

プリフォーム金型には、10～20℃の冷却液温度が必要です。

薄肉プリフォーム（例：ウォーターボトルのプリフォーム）の場合は、反りを防ぐため、低い温度（10～15℃）にします。

厚肉プリフォーム（例：洗剤ボトルのプリフォーム）の場合は、過度の収縮を防ぐため、やや高い温度（15～20℃）にします。

チラーが、高温の周囲条件（例：工場の空気が40℃）でも、この範囲を安定して維持できることを確認してください。

C. 流量（L/分またはGPM）

チラーのポンプは、金型の冷却チャネルを満たし、熱を素早く除去するのに十分な量の冷媒を供給する必要があります。流量は以下の要素に依存します。

金型冷却チャネルサイズ：小さいチャネル（直径3～6mm、プリフォーム金型で一般的）では、十分な流量を確保するために、より高い圧力（3～5bar）が必要です（冷媒が滞留してホットスポットを引き起こす「デッドゾーン」を回避するため）。

キャビティ数：96キャビティの金型では、48キャビティの金型の2倍の流量が必要です。キャビティあたり約0.5～1L/分の流量を目指してください。

D. コンプレッサーの種類

スクロールコンプレッサー（ほとんどのプリフォーム用途に最適）とスクリューコンプレッサー（高容量ニーズ向け）から選択します。

スクロールコンプレッサー：15～50kWの冷却能力（48～96キャビティ金型）において、静音性、効率性、信頼性に優れています。変動負荷（金型サイズの切り替え時など）にも柔軟に対応します。

スクリューコンプレッサー：50kW以上の容量（128個以上の金型、または1台のチラーで複数の成形機を駆動）向け。高風量を実現し、連続高負荷運転に適しています。

E. 制御機能と接続性

以下の機能を備えたチラーをお探しください。

PLC統合：射出成形機のPLC（プログラマブルロジックコントローラー）と同期し、サイクルフェーズに基づいて冷却を調整します（例：射出成形時には流量を増加、離型時には流量を減少）。

デジタル温度表示とアラーム：冷却液の温度をリアルタイムで監視し、問題発生時にオペレーターに警告を発して金型の損傷を防止します（例：冷却液レベル低下、吐出圧力上昇）。

リモートモニタリング：一部のモデルはWi-Fi/BMS（ビル管理システム）接続に対応しており、パフォーマンスの追跡やリモートメンテナンスのスケジュール設定が可能です。これは24時間365日稼働の工場にとって非常に重要です。

F. グリコールとの適合性

施設が寒冷地（周囲温度が0℃未満）にある場合、またはチラーが屋外に設置されている場合は、凍結防止のため、グリコールと水の混合液（プロピレングリコール30～50%）を使用してください。チラーのポンプと熱交換器がグリコールと適合していることを確認してください（例：ステンレス鋼または真鍮製の部品。グリコールはアルミニウムを腐食させる可能性があります）。

応用例：ウォーターボトルプリフォームの大量生産

一般的なウォーターボトルプリフォーム工場では、200トン射出成形機に96個取りの金型を使用し、サイクルタイムは12秒（1分間に5サイクル＝1日あたり28,800個のプリフォームを生産）です。この金型の冷却には、以下の要件があります。

冷却能力：35～40kW（96個取りと高速サイクルによる熱に対応するため）。

冷媒温度：12～15℃（薄肉プリフォームの反り防止のため）。

流量：4bar圧力で48～60L/分（1個取りあたり0.5～0.6L/分）。

チラーの種類：可変速コンプレッサーとPLC統合（射出成形機と同期）を備えた40kW空冷スクロールチラー。

この構成により、安定したプリフォーム品質、24時間365日稼働、そして最小限のエネルギーコストが実現します。

結論

産業用空冷式チラーは、プリフォーム金型の冷却に不可欠であり、正確な温度制御、迅速なサイクルタイム、そして金型寿命の延長を実現します。冷却能力、流量、プリフォーム金型との適合性に基づいてチラーを選定することで、メーカーは生産効率を最大化し、コストのかかる欠陥を回避できます。また、空冷式設計のため、水資源が不足している施設や床面積が限られている施設にも最適であり、PETプリフォームの大量生産には不可欠です。