JP4149209B2 - 金型の熱交換装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被熱交換物を加熱あるいは冷却する金型の熱交換装置に関し、特に、冷却用流体として吸引手段のタンク内に滞留している流体を逆流させて使用するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加熱や冷却を行う金型の熱交換装置としては、例えば特開平７−２７６３６９号公報に示されているものが用いられてきた。これは、合成樹脂を金型で成型する装置で、金型の内部に加熱冷却室を形成し、この加熱冷却室に加熱用流体供給管と冷却用流体供給管をそれぞれ接続すると共に、加熱冷却室を吸引手段と接続したもので、短い成型サイクルで金型成型できるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の金型の熱交換装置では、加熱冷却室へ冷却流体を供給するための冷却用流体供給管、及び、冷却用流体の供給と停止を行う弁手段とが必要となり、熱交換装置そのものが大型化且つ複雑化してしまう問題があった。
【０００４】
従って本発明の課題は、冷却用流体の供給管と弁手段を不要にして、小型且つシンプルな金型の熱交換装置を得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段は、熱交換室としての加熱冷却室６，７へ加熱用蒸気又は冷却用水を供給すると共に、加熱冷却室６，７に管路４を介して吸引手段５と接続し、当該吸引手段５をエゼクタ１４とタンク１５と循環ポンプ１６で構成して、タンク１５の下部と循環ポンプ１６の吸込み口を接続すると共に、循環ポンプ１６の吐出口をエゼクタ１４の吸引部１７と接続することにより、タンク１５内の液体を循環ポンプ１６でエゼクタ１４側へ循環して当該エゼクタ１４で吸引力を発生し、当該吸引力によって管路４を介して加熱冷却室６，７で発生した加熱用蒸気の凝縮した復水、又は、冷却用水を吸引するものにおいて、管路４に分岐管路８，９を取り付けて、分岐管路９には更にもう一方に分岐した分岐管路１８を設け、分岐管路８，１８は加熱冷却室６，７と接続し、当該分岐管路９と、分岐管路９が分岐したもう一方の分岐管１８に、逆止弁２５，２６を取り付けて、当該逆止弁２５は熱交換室７からエゼクタ１４方向への流体の通過を許容し、反対方向の流体の通過を防止するものであり、一方、逆止弁２６はエゼクタ１４から熱交換室７の上部方向への流体の通過を許容し、反対方向の流体の通過を防止するものであって、タンク１５内の液体を大気圧以下の真空状態の加熱冷却室６，７へ逆流させるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
冷却用流体が吸引手段のタンク内から逆流して熱交換室へ供給されるために、専用の冷却用流体供給管及び弁手段を設ける必要がない。
【０００７】
【実施例】
本実施例においては、熱交換装置として金型１，２を用いた例を示す。図１において、左右一対の金型１，２と、加熱用流体供給管路３、及び、吸引手段５とで熱交換装置を構成する。
【０００８】
金型１，２は内部に中空部６，７を形成し、この中空部６，７を熱交換室とする。金型１，２の中央部１３に図示しない成型用の合成樹脂原料を注入して成型するものである。熱交換室６，７の上部に加熱用流体としての蒸気を供給する蒸気供給管路３を接続する。蒸気供給管路３には供給蒸気圧力を制御する圧力制御弁１０と開閉弁１１を取り付ける。
【０００９】
熱交換室６，７の下部に管路４を介して吸引手段５を接続する。吸引手段５は、エゼクタ１４とタンク１５と循環ポンプ１６とで構成する。エゼクタ１４は図示しないノズルを内蔵した吸引部１７を備える。エゼクタ１４の出口をタンク１５と接続し、タンク１５の下部と循環ポンプ１６の吸込み口を接続すると共に、循環ポンプ１６の吐出口をエゼクタ１４の吸引部１７と接続する。
【００１０】
エゼクタ１４はタンク１５内の流体を循環ポンプ１６で循環して吸引部１７へ通過させることにより、内蔵したノズル部で吸引力を生じるものである。タンク１５には、図示はしないが内部の液位を検出するための液位センサや、液温を検出する温度センサを取り付ける。循環路２７には開閉弁２８を介して余剰流体排出管２９を接続する。また、タンク１５の上部には水などの冷却流体を補給する冷却流体補給管２０を開閉弁２２を介して接続する。
【００１１】
冷却流体補給管２０は冷却流体管２１と接続する。また、冷却流体管２１は開閉弁２３を介して熱交換室６，７と接続する。開閉弁２３を開弁することによって、冷却流体管２１から熱交換室６，７へ冷却流体を供給することもできるものである。
【００１２】
管路４はそれぞれの熱交換室６，７と分岐管路８，９により接続する。分岐管路９は更に分岐管路１８によって熱交換室７の上部と接続する。分岐管路９には逆止弁２５を、同じく分岐管路１８には逆止弁２６を取り付ける。逆止弁２５は熱交換室７からエゼクタ１４方向への流体の通過を許容し、反対方向の流体の通過を防止するものであり、一方、逆止弁２６はエゼクタ１４から熱交換室７の上部方向への流体の通過を許容し、反対方向の流体の通過を防止する。
【００１３】
金型１，２を加熱する場合、蒸気供給管路３に設けた圧力制御弁１０の設定圧力値を所定値に設定して開閉弁１１を開弁し、蒸気供給管路３から加熱用の蒸気を熱交換室６，７へ供給する。所定圧力すなわち温度の蒸気によって金型１，２は加熱され、熱を奪われた蒸気は凝縮して復水となり吸引手段５の吸引部１７に管路４を介して吸引される。
【００１４】
加熱温度は、圧力制御弁１０の設定圧力と、吸引部１７の吸引力を通過する液温により調節して適宜設定することができる。例えば、１００℃以下の比較的低温蒸気で金型１，２を加熱する場合は、圧力制御弁１０の設定圧力を大気圧以下の真空圧力に設定し、吸引手段５の吸引力を圧力制御弁１０の設定圧力よりも僅かに低くすることにより行うことができる。
【００１５】
一方、冷却する場合は、蒸気供給管路３の開閉弁１１を閉弁して蒸気の供給を停止すると共に、循環ポンプ１６を停止することにより、熱交換室６，７内は真空圧力状態であり且つ残留蒸気が放熱によって凝縮するために更に低圧状態となり、タンク１５内の冷却流体が、循環ポンプ１６とエゼクタ１４と管路４を通って逆流して熱交換室６，７内へ至り、金型１，２を冷却する。
【００１６】
管路４から分岐管路９へ至った冷却流体は、更に分岐管路１８から逆止弁２６を通って熱交換室７の上方から内部へ流入する。一方、管路４から分岐管路８へ至った冷却流体は、熱交換室６の下方から内部へ流入する。
【００１７】
熱交換室６，７で金型１，２を冷却した冷却流体は、循環ポンプ１６を駆動することによって、エゼクタ１４に吸引されタンク１５へ再度流入する。
【００１８】
金型１，２を冷却する温度は、タンク１５内の冷却流体の温度を、冷却流体補給管２０から冷却流体を補給するなどして調節することによって、適宜制御することができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、タンク内の冷却流体を圧力差により熱交換室へ逆流させることによって、冷却用流体の供給管と弁手段を不要にして、小型でシンプルな金型の熱交換装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の金型の熱交換装置の実施例を示す一部断面構成図。

Claims (1)

1. 熱交換室としての加熱冷却室６，７へ加熱用蒸気又は冷却用水を供給すると共に、加熱冷却室６，７に管路４を介して吸引手段５と接続し、当該吸引手段５をエゼクタ１４とタンク１５と循環ポンプ１６で構成して、タンク１５の下部と循環ポンプ１６の吸込み口を接続すると共に、循環ポンプ１６の吐出口をエゼクタ１４の吸引部１７と接続することにより、タンク１５内の液体を循環ポンプ１６でエゼクタ１４側へ循環して当該エゼクタ１４で吸引力を発生し、当該吸引力によって管路４を介して加熱冷却室６，７で発生した加熱用蒸気の凝縮した復水、又は、冷却用水を吸引するものにおいて、管路４に分岐管路８，９を取り付けて、分岐管路９には更にもう一方に分岐した分岐管路１８を設け、分岐管路８，１８は加熱冷却室６，７と接続し、当該分岐管路９と、分岐管路９が分岐したもう一方の分岐管１８に、逆止弁２５，２６を取り付けて、当該逆止弁２５は熱交換室７からエゼクタ１４方向への流体の通過を許容し、反対方向の流体の通過を防止するものであり、一方、逆止弁２６はエゼクタ１４から熱交換室７の上部方向への流体の通過を許容し、反対方向の流体の通過を防止するものであって、タンク１５内の液体を大気圧以下の真空状態の加熱冷却室６，７へ逆流させることを特徴とする金型の熱交換装置。

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