JPH0534896Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、圧縮式冷凍機を備えた金型用冷温調
機に係り、特に装置の小型化に好適な金型用冷温
調機に関する。

〔従来の技術〕

金型用冷温調機は樹脂成形機の金型に注入され
る溶融樹脂の冷却凝固を行なうものであり、樹脂
成形品の品質の安定のためには、樹脂成形中の金
型は、成形される樹脂の材料と成形の条件によつ
て異なる一定の温度に維持されねばならない。こ
のため、金型を冷却する冷却媒体（通常、水が用
いられる）の温度は、５〜90℃の範囲に変化す
る。

第５図は、従来知られている金型用冷温調機の
系統図を示す。圧縮機３で圧縮された冷媒（通常
フロンが用いられる）は、凝縮器４で冷却されて
液化し、膨張弁５を通つて膨張したのち、冷却媒
体である水１０を満した水槽７中に配設された蒸
発器６中を流れる。冷媒液は該蒸発器６中を通過
しつつ周囲の水１０から熱を奪つて蒸発し、冷媒
蒸気となつて、前記圧縮機３に吸入される。冷却
された水槽７中の水１０は、ポンプ９で金型１に
供給されて、これを冷却し、三方弁１１を経て水
槽２へ還流する。また、金型温度を室温以上に保
持して樹脂成形が行われる場合、成形開始前に金
型を所定の温度に加熱保持しておく必要がある。
このためにヒータ８が設けられ、水槽中の水１０
の加熱および加熱された水による金型の事前予熱
を可能としてある。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術においては、約20℃以上
の温度の水を、蒸発器で直接冷却しようとすると
（つまり冷媒であるフロンの蒸発温度が約20℃を
こえると）、圧縮機系内の冷媒圧力が上昇し、圧
縮機駆動電動機に過負荷を生ずる恐れがあるた
め、水槽７を大きくして水槽中の水量を多くし、
ここに冷畜熱させて蒸発器に直接接する水の温度
が高くなるのを防いでいる。また、三方弁１１で
高温の冷却水の一部をポンプ９入口にバイパスさ
せ、水槽の水が高温になるのを防いでいる。

このため、装置が必然的に大型化し、水槽を設
ける費用も大きかつた。

本考案の課題は、大型の水槽を設けることな
く、蒸発器に接する水温が約20℃を越えるのを防
ぐにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は、圧縮機で圧縮された冷媒を液化
したのち膨張させ、金型冷却用の冷却媒体に接す
る蒸発器で蒸発させて該冷却媒体を冷却する金型
用冷温調機において、蒸発器で冷却された前記冷
却媒体と金型を通過して昇温された冷却媒体とが
熱交換する熱交換手段を設け、冷却媒体の流路を
該熱交換手段の高温側を通過した冷却媒体が蒸発
器に流入するように形成することにより達成され
る。

また、熱交換手段が、前記蒸発器の冷媒流路の
周囲に互いに同心状に接する少なくとも二重の冷
却媒体流路が形成され、該二重の流路は外周側の
流路を上流側、内周側の流路を下流側として直列
に接続されているものである請求項１に記載の金
型用冷温調機としてもよい。

〔作用〕

金型を通過して昇温された冷却媒体は、熱交換
手段の高温側に流入し、蒸発器を通過して冷却さ
れた冷却媒体と熱交換してあらかじめ冷却された
後、蒸発器に流入して液冷媒の蒸発により、再度
冷却される。

請求項２に記載の本考案においては、冷却媒体
は、蒸発器の冷媒流路の周囲に同心状に形成され
て熱交換手段をなす、少くとも二重の流路の内、
まず高温側である外周側の流路を通つたのち、冷
媒流路に接する内周側の流路を流れる。内周側を
流れる冷却媒体は、冷媒流路中を流れつつ蒸発す
る冷媒に熱を奪われて冷却されるとともに、外周
側の冷媒流路を流れる冷却媒体を冷却する。

媒体流路に流入する、金型の熱を奪つて温度が
上昇した冷却媒体は、蒸発器の外周側流路中で内
周側流路を流れる冷却媒体によりまず冷却され、
次いで内周側流路を流れて冷媒の蒸発により冷却
される。

〔実施例〕

第１図により、本考案の一実施例を説明する。
図に示す金型１を冷却するための金型用冷温調機
２は、冷媒蒸気を圧縮する圧縮機３と、該圧縮機
３の吐出側に接続された空冷式凝縮器４と、該凝
縮器４の液冷媒出口側に接続して設けられた膨張
弁５と、冷媒流路６Ａの入口側を該膨張弁５の低
圧側に冷媒流路６Ａの出口側を圧縮機３の入口側
に接続して設けられた蒸発器６と、該蒸発器６の
冷却媒体入口１２と金型１の冷却媒体出口とを連
通して設けられた三方弁１１と、金型１の冷却媒
体入口に吐出側を接続して設けられたポンプ９
と、該ポンプ９の吸入側に出口側を、蒸発器６の
冷却媒体出口側に入口側をそれぞれ接続されたヒ
ータ８と、が設けられている。前記三方弁１１の
のこりの接続口は、前記ヒータ８の入口側に、冷
却媒体流路１４を介して接続され、かつ前記三方
弁１１の冷却媒体流路１４への開閉開度を、前記
冷却媒体出口１３での冷却媒体温度に基いて制御
する手段が設けられている。前記蒸発器６の冷媒
流路６Ａの外周には、同心状に熱交換手段をなす
二重の冷却媒体流路６Ｂ，６Ｃが設けられ、これ
ら流路は、冷却媒体入口１２から流入した冷却媒
体が高温側である外周側の流路６Ｂを流れたの
ち、内周側の流路６Ｃを経て、冷却媒体出口１３
から流出するように接続されている。また、冷媒
流路６Ａは、冷却媒体流路６Ｃの内周側に流路壁
を隔てて接しており、冷却媒体流路６Ｃは、冷却
媒体流路６Ｂの内周側に流路壁を隔てて接してい
る。

上記構成の金型用冷温調機の動作について、以
下に説明する。圧縮機３により圧縮された冷媒蒸
気は凝縮器４で凝縮液化され、膨張弁５で膨張す
る。膨張により温度・圧力の低下した冷媒液は、
冷媒流路６Ａを流れつつ、蒸発してその外周側の
流路６Ｃを流れる冷却媒体を冷却し、蒸発した冷
媒蒸気は、圧縮機３に吸入されて再び圧縮され、
上述のサイクルを繰返す。

一方、冷却媒体流路６Ｃを流れて冷却された冷
却媒体は、冷却媒体出口１３、ヒータ８を経てポ
ンプ９に吸入され、加圧されたのち金型１に流入
し、金型１を冷却したのち、三方弁１１を経て、
冷却媒体入口１２へ流入する。冷却媒体入口１２
に流入した冷却媒体は、冷却媒体流路６Ｂを流れ
つつ、冷却媒体流路６Ｃを流れる冷却媒体により
冷却され、次いで冷却媒体流路６Ｃへ流入して、
冷媒流路６Ａを流れる冷媒により、更に冷却され
たのち、冷却媒体出口１３より流出し、上述のサ
イクルを繰返す。

本実施例によれば、金型により昇温された冷却
媒体は、直接冷媒で冷却されるのでなく、冷媒で
冷却された冷却媒体でまず一次冷却され、ついで
冷媒により二次冷却される。従つて20℃を越える
温度の冷却媒体が、冷媒により直接冷却される状
態が避けられ、圧縮機駆動電動機の過負荷の恐れ
がなくなるとともに、大量の冷却媒体を保持して
おくための槽が不要となり、装置が小型化され
る。

上記実施例においては、冷却媒体の流路６Ｂ，
６Ｃはいずれも冷媒流路６Ａと平行に形成されて
いるが、必ずしも平行である必要はなく、流路６
Ｂ，６Ｃのいずれか一方、もしくは双方を冷媒流
路６Ａに対し、螺旋状に形成してもよい。流路の
断面形状も、円形でなく角形としてもよく、角形
と円形の組み合せとしてもよい。

また、上記実施例においては、熱交換手段と蒸
発器とが組み合わされて一体となつているが、第
４図に示すように、熱交換手段１５と蒸発器６と
を別体としてもよい。別体とした場合は、それぞ
れの熱交換面積を変えることが容易であり、構造
も簡易となる。

〔本考案の効果〕

本考案によれば、金型を冷却して温度の上昇し
た冷却媒体を、蒸発器で冷却する前に蒸発器で冷
却された冷却媒体を用いて冷却する熱交換手段が
設けられたので、冷媒の蒸発に直接かかわる冷却
媒体の温度を、冷却媒体用の大容量の槽を用いる
ことなく、約20℃以下にすることが可能となり、
装置を小型化する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す系統図、第２図
は第１図の部分の詳細断面図、第３図は第２図の
−線矢視断面図、第４図は本考案の他の実施
例を示す系統図であり、第５図は従来技術の例を
示す系統図である。 １……金型、２……金型用冷温調機、３……圧
縮機、６……蒸発器、６Ａ……冷媒流路、６Ｂ，
６Ｃ……熱交換手段（冷却媒体流路）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 圧縮機で圧縮された冷媒を液化したのち膨張
   させ、金型冷却用の冷却媒体に接する蒸発器で
   蒸発させて該冷却媒体を冷却する金型用冷温調
   機において、蒸発器で冷却された前記冷却媒体
   と金型を通過して昇温された冷却媒体とが熱交
   換する熱交換手段が設けられていることと、冷
   却媒体の流路は該熱交換手段の高温側を通過し
   た冷却媒体が蒸発器に流入するように形成され
   ていることと、を特徴とする金型用冷温調機。 ２ 熱交換手段が、前記蒸発器の冷媒流路の周囲
   に互に同心状に接する少なくとも二重の冷却媒
   体流路が形成され、該二重の流路は外周側の流
   路を上流側、内周側の流路を下流側として直列
   に接続されているものであることを特徴とする
   請求項１に記載の金型用冷温調機。