JPH059134Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、常温よりも高い所定温度に維持する
必要のあるプラスチツク成形用金型の冷却装置に
関するものである。

〈従来の技術〉 冷媒圧縮機等と共に冷凍サイクルを構成する蒸
発器を、水またはブラインといつた冷却液を貯留
するタンク内に配設して、タンク内の冷却液を冷
やすようにした液体冷却装置については例えば実
公昭60−15107号公報に開示されており、従来公
知である。この冷媒圧縮機が運転可能な冷却液温
度は通常40℃以下であり、これよりも高くなる
と、冷媒圧縮機の吸入ガスの過熱度が過大となつ
て、高圧ガスの温度上昇やモータ巻線温度の異常
上昇を招く惧れが生ずる。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上記した冷凍サイクルを用いた液体冷却装置を
プラスチツク成形用金型の冷却装置として利用す
るとき問題となる点は、冷媒圧縮機の運転可能と
している温度より高目の冷却液温度に設定される
ことがあるということである。本出願人は、先
に、このような場合でも何等支障なく運転可能と
する第３図に示す金型冷却装置について案出し、
特許出願を行なつた。

第３図に示す金型冷却装置について簡単に説明
すると、Ａは冷媒圧縮機１、凝縮器２、ドライヤ
ー３、蒸発器４、アキユムレータ５等を連結して
構成した冷凍サイクルの冷媒回路、６はフアン、
Ｂはタンク７内に貯留した冷却液を循環ポンプ
８、金型等の負荷９を経て再びタンク７に戻す冷
却液循環回路である。このタンク７の内部は通液
孔１１を明けた仕切板１０によつてタンク上室７
ａとタンク下室７ｂとに二分され、タンク上室７
ａには蒸発器４を配設し、タンク下室７ｂには冷
却液温度調節用のヒータ１２を配設している。冷
却液回路Ｂは、タンク下室７ｂと循環ポンプ８の
吸込口とを送り出し配管１３によつて接続し、特
に負荷９からの戻り配管１４については、タンク
上室７ａに繋がる細い戻り配管１４ａと、タンク
下室７ｂに繋がる比較的太い戻り配管１４ｂとに
分岐し、且つ後者の戻り配管１４ｂの内側には流
量調整用の抵抗体１５と戻り温度検出用の温度セ
ンサ１６を設け、温度センサ１６の温度信号は制
御回路１７に送られて、冷媒圧縮機１の運転並び
にヒータ１２のオン・オフ時間をリニヤに制御す
るようにしている。

このように、二つの戻り配管１４ａ，１４ｂの
管径の相異と抵抗体１５の働きにより、蒸発器４
のあるタンク上室７ａに戻る液量を抑制して、譬
え冷却液温度が例えば50℃と高くても、タンク上
室７ａ内の冷却液平均温度を冷媒圧縮機が運転可
能な温度まで下げるようにしたものであつた。

しかし、第３図の装置では、タンク７内冷却液
の上層部は負荷９から熱を奪つた高温の戻り冷却
液が戻り配管１４ａを通つて流入するところであ
り、其処に蒸発器４終端のコイル部分が配置され
る訳であるから、冷媒と冷却液との熱交換が完全
に行なわれた場合には、蒸発器４から出て行く冷
媒は前記高温戻り冷却液とほぼ同温度近くまで昇
温して過熱度が著しく増大し、冷媒圧縮機１の運
転を不能とするおそれがあつた。

本考案は、タンク上室内における冷却液温度は
蒸発器による冷却によつて上層部から下層部へ行
く程低くなつているから、この点を有効利用する
ことができるように、蒸発器４内の冷媒の循環径
路を再検討すること、並びに仕切板１０の構成に
改良工夫を施すことで冷媒の過熱度を最小限に抑
え、タンクに戻る冷却液温度が高温であつても冷
媒圧縮機１の円滑な運転を可能とする金型冷却装
置を提供することを、その目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案では、冷媒圧縮機及び蒸発器等を連結し
て構成した冷凍サイクルの冷媒回路と、その蒸発
器を冷却液中に浸漬しているタンク内の冷却液を
負荷を経て再びタンクに戻す冷却液循環回路とを
備えたものにおいて、前記タンクの内部を通液孔
をあけた仕切板で上下に区割してタンク上室とタ
ンク下室を形成し、タンク上室に前記蒸発器を設
け、タンク下室に冷却液温度調節用のヒータを設
けると共に冷却液送り出し配管を接続し、また、
負荷を経た冷却液の戻り流路を前記タンク上室と
タンク下室とにそれぞれ接続する二つの戻り流路
に分岐してなり、前記蒸発器は第１のコイル部分
と、この第１のコイル部分から冷媒が供給され、
かつ第１のコイル部分の下に配置された第２のコ
イル部分とからなり、この第２のコイル部分と前
記冷媒圧縮機とを接続する冷媒配管が断熱材で覆
われている構成であり、高温戻り冷却液による悪
影響を断ち、こうして冷媒の過熱度を可及的小な
らしめるようにした。

〈実施例〉 この考案になる実施例を第１図に示す。

第１図において、第３図に示した部分や部材と
同じものには第３図で使つた符号と同じ符号を付
すことで対比に便ならしめている。第１図を第３
図と対比することによつて、つぎの点が理解され
よう。すなわち、冷却液を貯留するタンク７が通
液孔１１を明けた仕切板１０によつて上下に二分
され、タンク上室７ａには冷媒回路Ａの蒸発器４
を、タンク下室７ｂにはヒータ１２を設ける点、
冷却液循環回路Ｂはタンク下室７ｂのみ循環ポン
プ８の吸込口に冷却液送り出し配管１３で接続す
るが、負荷９からの戻り配管１４は、タンク上室
７ａに繋がる細い戻り配管１４ａと、タンク下室
７ｂに繋がる比較的太い戻り配管１４ｂとに分岐
して、その比較的太い戻り配管１４ｂの内側には
流量調整用の抵抗体１５を設けて、蒸発器４のあ
るタンク上室７ａに戻る冷却液の流量を抑制して
いる点、更に冷却液の温度センサ１６と、その温
度センサ１６の検出信号で作動する制御回路１７
があつて、冷媒圧縮機１の運転並びにヒータ１２
のオン・オフを制御している点で、両者は特別変
つたところはないが、第１図の場合は、通液孔１
１の孔周囲に適宜高さの通液パイプ１８を立設し
ている点、タンク上室７ａに配設される蒸発器４
は、通液パイプ１８の上端レベル近傍まで立ち下
がつて捲回されタンク７内冷却液の上層部で終る
第１のコイル部分４ａと、その第１のコイル部分
４ａの終端から仕切板１０近傍まで立ち下がつて
捲回され、通液パイプ１８の上端レベル近傍で終
る第２のコイル部分４ｂと、その第２のコイル部
分４ｂの終端から立ち上がり浸漬箇所を断熱材２
０で被覆した出側パイプ１９とを備えている点
で、第３図の場合とは相異している。第１図の蒸
発器４の第１のコイル部分４ａは三つのコイル群
の連続体として図示したが、本考案はこれに限定
されるものではなく、捲回の始めから終りまで等
ピツチで巻かれたものであつてもよい。断熱材２
０は耐熱、非透液性を備えたものとする。第２図
は蒸発器４のコイル形状の内側に通液パイプ１８
が位置していることを示している。

上記した蒸発器４構造としたことに伴つて、蒸
発器４内の冷媒の循環径路も、まず通液パイプ１
８の上端レベル近傍からタンク７内冷却液の上層
部に向けて流れたのち、続いて仕切板１０近傍か
ら通液パイプ１８の上端レベル近傍に向けて流れ
ることは、いう迄もない。このような循環径路で
も、タンク７内冷却液の温度分布に関して、上層
部から下層部へ行く程低くなつているという点で
は、第３図の場合と基本的に変るところはない。
しかし、仕切板１０に立設した通液パイプ１８の
高さに相応する液層だけは温度が最低の冷却液層
が形成されることになる。蒸発器４の後段に相当
の第２のコイル部分４ｂは上記のようにして形成
される温度が最低の冷却液層中に位置し、しかも
出側パイプ１９の浸漬箇所は断熱材２０で被覆さ
れて戻り配管１４ａからの高温戻り冷却液による
影響を断つこと前述したとおりであるから、この
蒸発器４で蒸発後の冷媒は、その過熱度を最低限
に抑えることができる。

〈考案の効果〉 本考案になる金型冷却装置は、蒸発器の第１の
コイル部分で蒸発した冷媒が上タンク室の温度の
低い部分に配置された第２のコイル部分と断熱材
で覆われた冷媒配管を通つて冷媒圧縮機に戻るよ
うにしたので、高温戻り冷却液に基因して冷媒圧
縮機の運転可能限界ぎりぎりのところで運転する
運転条件下では、前述した理由によつて冷媒の過
熱度を最低限に抑えるから、戻り冷却液温度を更
に上げても支障なく冷媒圧縮機の運転を継続でき
るという点で甚だ有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す金型冷却装
置の概略構成図、第２図は第１図のタンク平面
図、第３図はこの考案に依らない金型冷却装置の
概略構成図である。 １……冷媒圧縮機、４……蒸発器、７……タン
ク、７ａ……タンク上室、７ｂ……タンク下室、
９……負荷、１０……仕切板、１１……通液孔、
１２……ヒータ、１３……冷却液送り出し配管、
１４，１４ａ，１４ｂ……戻り配管（戻り流路）、
１８……通液パイプ、１９……蒸発器の出側パイ
プ、２０……断熱材、Ａ……冷媒回路、Ｂ……冷
却液循環回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 冷媒圧縮機及び蒸発器等を連結して構成した冷
   凍サイクルの冷媒回路と、その蒸発器を冷却液中
   に浸漬しているタンク内の冷却液を負荷を経て再
   びタンクに戻す冷却液循環回路とを備えたものに
   おいて、前記タンクの内部を通液孔をあけた仕切
   板で上下に区割してタンク上室とタンク下室を形
   成し、タンク上室に前記蒸発器を設け、タンク下
   室に冷却液温度調節用のヒータを設けると共に冷
   却液送り出し配管を接続し、また、負荷を経た冷
   却液の戻り流路を前記タンク上室とタンク下室と
   にそれぞれ接続する二つの戻り流路に分岐してな
   り、前記蒸発器は第１のコイル部分と、この第１
   のコイル部分から冷媒が供給され、かつ第１のコ
   イル部分の下に配置された第２のコイル部分とか
   らなり、この第２のコイル部分と前記冷媒圧縮機
   とを接続する冷媒配管が断熱材で覆われているこ
   とを特徴とする金型冷却装置。