JPH0245661Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、ヒートパイプに関するものであ
り、特にゴム、プラスチツクの加熱、冷却用等に
有効に用いられる暖冷用ヒートパイプに関するも
のである。

従来の技術 例えばゴムまたはプラスチツクの成型用金型を
加熱または冷却してその温度を管理する場合、液
体をポンプを用いて強制的に循環させて加熱また
は冷却させる方法では金型全体を均一に加熱また
は冷却することが困難で、また液体の循環用パイ
プの保守、点検を定期的に行なう必要があるとい
う欠点がある。そこで従来から金型の温度管理を
ヒートパイプを用いて行なう方法が実施されてい
る。第３図〜第５図はその金型の加熱または冷却
による温度管理についてのヒートパイプの適用例
を示す。

第３図は射出成形用金型１に埋め込まれたヒー
トパイプ２によつて金型１内の成形品３を冷却す
る例を示し、また第４図は金型１ａに内蔵された
ヒートパイプ２ａの金型１ａの外部の部分をヒー
ター４によつて加熱し、金型１ａ内の成形品３ａ
を加熱する例を示す。さらに第５図は金型の温度
均一化のみを目的としてヒートパイプを配設した
例を示し、上型５に埋設されたヒートパイプ６と
下型７に埋設されたヒートパイプ８とによつて成
形部９の温度の均一化が図られるようにされてい
る。

考案が解決しようとする問題点 しかし上述するように金型の加熱または冷却に
よる温度管理を行う際に、従来のヒートパイプで
は次の様な問題があつた。

先ず上述の第３図に示す適用例では、ヒートパ
イプ２によつて金型１を加熱するには、冷却水の
流路に温水を通す等の手段を採る必要があり、冷
却水と温水との交換に要する時間や実際にヒート
パイプ２によつて金型１が加熱されるまでの時間
が長く、生産性が悪くなるという問題があつた。
これに加えそのように冷却水と温水とを交換する
機構を設ける場合、その保守、点検に手間がかか
るという問題があり、また設備費がコストに影響
するという問題があつた。

次に第４図に示す適用例ではヒートパイプ２ａ
にヒータ４が取付けられているため、金型１ａに
対する加熱は行なうことができるが、しかし冷却
することはできず、したがつて金型１ａが過熱し
た場合の処理に窮するという問題があつた。

さらに第５図に示す適用例ではヒートパイプ６
およびヒートパイプ８によつて成形部９の温度均
一化を図ることはできるが、しかし成形初期に上
型５および下型７を積極的に加熱し、または上型
５および下型７を積極的に冷却して成形に適正な
温度に保持するという温度管理を行なうことがで
きないという問題があつた。

この考案は、以上の従来の事情に鑑みてなされ
たものであつて、対象の加熱および冷却を効率良
く簡易な機構で行なうことができる暖冷用ヒート
パイプを提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 すなわちこの考案の暖冷用ヒートパイプは、密
閉管の内部に加熱蒸発しかつ放熱凝縮することに
より潜熱を輸送する作動流体を封入したヒートパ
イプにおいて、前記密閉管が３方向に分枝した形
状を有し、その３方向のうち１の方向の密閉管管
路が加熱、冷却の対象物に対する暖冷部とされ、
また他の２方向の密閉管管路のうち一方の前記作
動流体に対する加熱部が設けられると共に他方に
前記作動流体に対する冷却部が設けられ、かつ前
記密閉管の３方向への分枝点に前記加熱部および
冷却部と前記暖冷部との間の管路を択一的に開通
するための外部から切換作動可能な回路切換装置
が設けられていることを特徴とするものである。

作 用 したがつてこの考案の暖冷用ヒートパイプにお
いては、回路切換装置を外部から切換作動させる
ことによつて、加熱部と暖冷部との間の密閉管管
路を連通させかつ冷却部と暖冷部との間の密閉管
管路を閉じている状態と、冷却部と暖冷部との間
の密閉管管路を連通させかつ加熱部と暖冷部との
間の密閉管管路を閉じている状態とに択一的に切
換えることができる。そして加熱部と暖冷部との
間の密閉管管路が連通され、冷却部と暖冷部との
間の密閉管管路が閉じられている状態では暖冷部
を介して加熱、冷却の対象物が専ら加熱される。
逆に冷却部と暖冷部との間の密閉管管路が連通さ
れ、加熱部と暖冷部との間の密閉管管路が閉じら
れている状態では暖冷部を介して加熱、冷却の対
象物が専ら冷却される。したがつて暖冷部を介
し、対象物を加熱する状態と冷却する状態とを任
意に切換えることができる。

実施例 以下にこの考案の実施例の暖冷用ヒートパイプ
について第１図および第２図を参照して説明す
る。

第１図に示す暖冷用ヒートパイプ１０は、略Ｔ
字型の外形を有した密閉管をその本体とし、３方
の延びる各端部のうち一直線上に延びる管部１０
ａの一端が密閉管内の作動流体に対する加熱部１
１とされ、他端が同じく冷却部１２とされてい
る。また、加熱部１１と冷却部１２との中間部か
ら延びる管部１０ｂの端部は加熱、冷却の対象
物、すなわち金型１３に対する暖冷部１４とされ
ている。

上記暖冷部１４には半球状の液溜め部１５が形
成され、前記管部１０ｂの基端部付近からその液
溜め部１５に至る部分が金型１３に埋設されてい
る。

また、前記加熱部１１には電熱線１１ａが巻回
して設けられ、一方前記冷却部１２には作動流体
から効率良く抜熱するための放熱フイン１２ａが
設けられている。

さて、前記管部１０ａの加熱部１１と冷却部１
２との中間部であつて、前記管部１０ｂの基部に
は回路切換装置１６が設けられている。回路切換
装置１６は図示されるようにａ点とｂ点との間を
移動する弁体１７を内蔵し、弁体１７がａ点に位
置するときは前記加熱部１１と前記暖冷部１４と
の管路が開通され、弁体１７がｂ点に位置すると
きは前記冷却部１２と前記暖冷部１４との管路が
開通される。

第２図は上記実施例の暖冷用ヒートパイプの外
形を示すと共に上記回路切換装置１６を配設する
態様の一例を示す斜視図である。すなわち、上述
の暖冷用ヒートパイプ１０における回路切換装置
１６は暖冷用ヒートパイプ１０単体毎に設けても
良いが、しかし射出成形設備における金型の配置
態様等に応じて暖冷用ヒートパイプは通常複数併
設されることから、図示されるように複数のヒー
トパイプ１０の回路を同時に切換えることができ
る一体形の回路切換装置１６を設けても良い。図
に示す例では各暖冷用ヒートパイプ１０に共通の
切換装置１６ａが設けられ、その回路切換装置１
６ａは各暖冷用ヒートパイプ１０に共通の操作用
つまみ１８を有している。したがつて、この操作
用つまみ１８を操作することによつて各暖冷用ヒ
ートパイプ１０の回路を同時に切換えることがで
きる。

なお、前記金型１３は略コ字形の成形部１９を
有し、その成形部１９に被成形流動体、例えばゴ
ム、プラスチツク、セラミツクスラリーを注入す
るための射出口２０を有している。

したがつて、以上のこの考案の暖冷用ヒートパ
イプによれば次の様にして金型１３に対する加
熱、冷却を行なうことができる。

先ず金型１３を加熱する場合には、操作用つま
み１８を操作することによつて弁体１７をａ点に
セツトし、加熱部１１と暖冷部１４との間の管路
を連通する。その状態で加熱部１１の電熱線によ
つて加熱を行なえば、加熱部１１に貯溜された作
動流体は蒸気流となつて暖冷部１４に移動し、金
型１３に熱を放出して金型１３を加熱すると共に
液化して液溜め部１５から加熱部１１に還流す
る。以上のように作動流体の移動が反復されるこ
とによつて金型１３の加熱が行なわれる。

逆に金型１３を冷却する場合には、操作用のつ
まみ１８操作することによつて弁体１７をｂ点に
セツトし、冷却部１２と暖冷部１４との間の管路
を連通する。それによつて、液溜め部１５の作動
流体が金型１３から抜熱すると共に蒸気化し、蒸
気流となつて冷却部１２に移動する。冷却部１２
に移動した蒸気流は放熱フイン１２ａを介して効
率良く抜熱されて液化し、前記液溜め部１５に還
流する。以上の作動流体の移動が反復されること
によつて、金型１３の冷却が行なわれる。

尚、この考案の実施例は上記実施例の暖冷用ヒ
ートパイプに限られるものではなく、例えば冷却
部１２における冷却方式を放熱フイン１２ａによ
るのではなく冷却水を用いる方式とすることもで
きる。また、加熱部１１における加熱方式も電熱
線１１ａによる方式に限られるものではない。

さらに尚、前記回路切換装置１６ａは実施例の
ように操作用つまみ１８によつて手動による操作
を行なう態様とすることができるのは勿論である
が、しかし周知の油圧アクチユエータ等を用いて
遠隔操作をすることもできる。

考案の効果 以上の様にこの考案の暖冷用ヒートパイプによ
れば、３方向に分枝する密閉管内の作動流体に対
する加熱部および冷却部と、加熱または冷却の対
象物に対する暖冷部との間に設けられる回路切換
装置によつて、加熱部と暖冷部との間の管路また
は冷却部と暖冷部との間の管路を選択して連通す
ることができるので、加熱しまたは冷却する対象
物を必要に応じて加熱しまたは冷却することがで
き、加熱専用のヒートパイプおよび冷却専用のヒ
ートパイプを用いる場合に比べ、設備の簡略化を
図ることができる。したがつて加熱、冷却の対象
物が複雑な構造を有する場合や、加熱、冷却の対
象とする部位が複雑で、加熱、冷却それぞれにつ
いて専用のヒートパイプを配設することが困難な
場合であつても、この考案の暖冷用ヒートパイプ
を配設してて加熱または冷却を必要に応じて行な
うことができるという優れた効果が奏される。ま
た、この考案の暖冷用ヒートパイプを家屋の屋根
に配設することによつて、冬期には家屋内で生じ
た廃熱を利用して、屋根上の積雪を融雪すること
ができ、逆に夏期には太陽熱を屋根に配設したヒ
ートパイプで吸収して家屋内に導き、家屋内での
利用に供することができる。同様にこの考案の暖
冷用ヒートパイプを温床栽培やビニルハウス等の
温度調節用に配設すれば、季節の変化に伴なう外
気温度の変化に応じて加熱または冷却のいずれか
を選択すると共にその程度を適宜に設定し、温床
やビニルハウスの温度を自在に調節することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の暖冷用ヒートパ
イプを示す断面図、第２図はこの考案の暖冷用ヒ
ートパイプに設けられる回路切換装置の一態様を
示す斜視図であり、第３図はヒートパイプによる
従来の金型冷却方式の一例を示す断面図、第４図
はヒートパイプによる従来の金型加熱方式の一例
を示す断面図、第５図はヒートパイプによつて金
型の温度均一化を図る態様を示す断面図である。 １０ａ，１０ｂ……密閉管、１１……加熱部、
１２……冷却部、１３……金型、１４……暖冷
部、１６……回路切換装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 密閉管の内部に加熱蒸発しかつ放熱凝縮する
   ことにより潜熱を輸送する作動流体を封入した
   ヒートパイプにおいて、前記密閉管が３方向に
   分枝した形状を有し、その３方向のうち１の方
   向の密閉管管路が加熱・冷却の対象物に対する
   暖冷部とされ、また他の２方向の密閉管管路の
   うち一方に前記作動流体に対する加熱部が設け
   られると共に他方に前記作動流体に対する冷却
   部が設けられ、かつ前記密閉管の３方向への分
   枝点には、前記加熱部および冷却部と前記暖冷
   部との間の管路を択一的に連通させるための外
   部から切換作動可能な回路切換装置が設けられ
   ていることを特徴とする暖冷用ヒートパイプ。 (2) 前記暖冷部に、液相作動流体を貯溜する液溜
   め部が設けられていることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の暖冷用ヒートパ
   イプ。