JPH0546891Y2

JPH0546891Y2 -

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Publication number: JPH0546891Y2
Application number: JP1217988U
Authority: JP
Priority date: 1988-02-02
Filing date: 1988-02-02
Publication date: 1993-12-09
Anticipated expiration: 2003-02-02
Also published as: JPH01116610U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、主として樹脂の射出成形に用いられ
る金型を適正温度に維持する金型温調システムに
関する。

（従来の技術）樹脂成形用の金型は、成形開始時に適正温度ま
で加熱する必要があり、その後は溶融樹脂によつ
て温度が上昇するので逆に冷却しなければならな
い。また、金型の適正温度は樹脂材料により相違
するので、設定温度が変えられる温調システムが
使用されている。

従来の金型温調システムは、第２図に示すよう
に冷却装置１ａ、熱媒体としての水２やブライン
を受容するタンク３、金型４に取付けられた熱交
換パイプ５ａ，５ｂ、冷水パイプ６、循環ポンプ
Ｐから構成され、タンク３内にヒータ７が内蔵さ
れている。また、冷却装置１ａは、圧縮機８、放
熱用熱交換器（凝縮器）９、膨張弁１０及び吸熱
用熱交換器（蒸発器）１１から成り、熱交換器１
１がタンク３の水２内に挿入されている。各ヒー
タ７及び冷却装置１ａは、金型４に取付けられた
温度センサあるいは熱媒体温度を感知する温度セ
ンサ（図示省略）の設定温度を維持するように制
御駆動される。

従つて、このシステムが動作すると、ポンプＰ
とヒータ７が動作し、タンク３内である程度加熱
された水２が冷水パイプ６を矢印方向に循環す
る。このため、金型４は各熱交換パイプ５ａ，５
ｂを通る水２によつてウオームアツプされ、樹脂
成形に適した温度まで上昇した後ヒータ７が停止
する。

成形加工が開始されると、溶融樹脂の熱で金型
４は適正温度以上に上昇するので、今度は圧縮機
８、即ち冷却装置１ａが動作し、熱交換器１１の
吸熱作用によりタンク３内の水２が冷却される。
冷却された水２はポンプＰによつて熱交換パイプ
５ａ，５ｂへと送られ、金型４が適正温度になる
まで冷却される。

また、金型４内の樹脂材料が変わると金型４の
適正温度も変わるので、ヒータ７及び冷却装置１
ａは新たな設定温度に応じて作動する。

（考案が解決しようとする課題）しかし、従来の金型温調システムにあつては、
冷却装置１ａとヒータ７の双方を必要とするの
で、これらの制御が複雑になると共にエネルギの
利用効率が悪くなる欠点がある。また、冷却装置
１ａとヒータ７は常時一方しか作動しないので、
使用していない他方の分だけ設置スペースが大き
くなり、設備コストも上昇する。

本考案は、かかる事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、ヒータを省略または小型化で
き、省エネルギを実現できる金型温調システムを
提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、本考案は圧縮機、放
熱用熱交換器、膨張弁及び吸熱用熱交換器を有す
る冷却装置と、熱媒体と共に前記吸熱用熱交換器
を受容するタンクと、金型に取付けられた熱交換
手段と、タンク内の熱媒体を金型の熱交換手段に
搬送するポンプとから成る金型温調システムにお
いて、前記冷却装置の圧縮機出口側に冷媒の流れ
を切替える四方弁を設けてヒートポンプ運転可能
にしている。

また、前記タンクには、金型ウオームアツプ用
の補助ヒータを設けるのが望ましい。

（作用）これらの構成により、システムを稼働すると、
まず熱媒体循環用のポンプとヒートポンプが作動
し、ヒートポンプの一方の熱交換器で吸熱、タン
クに挿入されている他方の熱交換器で放熱が行な
われる。このため、タンク内で加熱された熱媒体
は、ポンプによつて金型の熱交換手段へと送ら
れ、金型の温度が成形適正値まで上昇するとヒー
トポンプが一旦停止する。この金型ウオームアツ
プは、タンクに補助ヒータが内蔵されているとよ
り短時間で行なわれる。

次に金型での成形加工が開始されて溶融樹脂の
熱により金型温度が適正値を超えると、ヒートポ
ンプ側の四方弁が切替わつて冷却運転が開始され
る。これでタンク内の熱交換器が吸熱作用、即ち
熱媒体を冷却し、冷却された熱媒体が金型へ送ら
れて金型温度が低下する。

（実施例）第１図には、本考案が適用された金型温調シス
テムの回路図が示されている。このシステムで
は、圧縮機８の下流に四方弁１３が接続されてヒ
ートポンプ回路１が形成されている点と、タンク
３内に小型の補助ヒータ１７が設置されている点
のみが相違し、あとは第２図の従来システムと同
様である。

従つて、ヒートポンプ回路１は、圧縮機８、熱
交換器９、膨張弁１０、タンク内の熱交換器１１
及び四方弁１３から構成され、四方弁１３の切替
えで加熱、冷却の双方が可能となつている。具体
的には、冷媒が実線矢印方向に流れると、熱交換
器１１で吸熱、熱交換器９で放熱が行なわれ、タ
ンク３内の水２が冷却される。また、冷媒が点線
矢印方向に流れると、熱交換器９で吸熱、熱交換
器１１で放熱が行なわれ、タンク３内の水が加熱
される。

尚、この実施例では、熱交換器９に冷水管１２
を通して水との間で熱交換を行なつているが、空
気熱交換器を用いてもよい。

タンク３には、熱媒体である水２が受容され、
水中に前記熱交換器１１と補助ヒータ１７が浸漬
されている。補助ヒータ１７は、第２図のヒータ
７よりもかなり小さく、省略してもシステムは動
作可能であるが、これをシステム開始時に発熱さ
せると金型４のウオームアツプ時間が短縮される
利点がある。

タンク３、金型４、熱交換パイプ５ａ，５ｂ、
冷水パイプ６及びポンプＰは、第２図と全く同じ
であるため説明を省略する。また、図示してない
が金型４には温度センサが取付けられて金型温度
又は熱媒体温度が検出され、温度センサの検出信
号に応じて圧縮機８、四方弁１３及び補助ヒータ
１７が作動する。

従つて、この金型温調システムが稼働すると、
冷媒が点線矢印方向に流れてヒートポンプ１が加
熱運転すると同時に補助ヒータ１７も通電され、
またポンプＰが作動してタンク３内の水２が循環
を開始する。このため、熱交換器１１と補助ヒー
タ１７の双方でき加熱された水２は、パイプ６、
各熱交換パイプ５ａ，５ｂを通つて金型４を短時
間でウオームアツプする。

金型４が適正温度に達するとヒートポンプ１及
び補助ヒータ１７が停止され、水２はタンク３と
金型４との間で循環を続ける。

次に金型４で成形加工が開始されて、内部の溶
融樹脂によつて金型温度が上昇すると、四方弁１
３が切替えられると共に圧縮機８が再び作動す
る。従つて、冷媒が実線矢印方向に流れてヒート
ポンプ１は冷却運転となり、熱交換器１１によつ
てタンク３内の水２が冷却される。この冷却はポ
ンプＰによつて各熱交換パイプ５ａ，５ｂに順次
搬送され、金型４が適正温度になるまで冷却され
る。

成形に用いられる樹脂材料が変わる場合には、
金型４の設定温度を変えれば、ヒータ１及び補助
ヒータ１７はこの設定温度を維持するように動作
する。

（考案の効果）以上説明したように請求項(1)の金型温調システ
ムによれば、四方弁を切替えるだけで金型の加熱
冷却の双方が行なえるから、ヒータを省略または
小型化できると共に省エネルギが実現できる効果
がある。

また、請求項(2)の小型補助ヒータをタンクに設
置することにより、金型のウオームアツプ時間を
短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の金型温調システム回路図、第
２図は従来の金型温調システム回路図である。１……ヒートポンプ、２……水、３……タン
ク、４……金型、５ａ，５ｂ……熱交換パイプ、
８……圧縮機、９……熱交換器、１０……膨張
弁、１１……タンク内熱交換器、１３……四方
弁、１７……補助ヒータ、Ｐ……ポンプ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 圧縮機、放熱用熱交換器、膨張弁及び吸熱用
熱交換器を有する冷却装置と、熱媒体と共に前
記吸熱用熱交換器を受容するタンクと、金型に
取付けられた熱交換手段と、タンク内の熱媒体
を金型の熱交換手段に搬送するポンプとから成
る金型温調システムにおいて、前記冷却装置の圧縮機出口側に冷媒の流れを
切替える四方弁を設けてヒートポンプ運転可能
にしたこと、を特徴とする金型温調システム。 (2) 前記タンクに金型ウオームアツプ用の補助ヒ
ータが内蔵されている請求項(1)に記載の金型温
調システム。