JPH07280470A

JPH07280470A - 熱媒体加熱冷却装置

Info

Publication number: JPH07280470A
Application number: JP10066694A
Authority: JP
Inventors: Masaki Matsumoto; 正毅松本
Original assignee: Kitagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 1994-04-14
Filing date: 1994-04-14
Publication date: 1995-10-27
Anticipated expiration: 2013-02-04
Also published as: JP2709566B2

Abstract

(57)【要約】【目的】従来と比較して省エネルギをより達成する事
の出来る熱媒体加熱冷却装置を提供する事である。【構成】この発明に係わる熱媒体加熱冷却装置は、熱
板を加熱・冷却する為の熱媒体を、熱板の外部において
加熱・冷却する為の熱媒体加熱冷却装置において、熱媒
体が通される第１のパイプと、この第１のパイプ内に挿
通された電気ヒータと、この第１のパイプの外周に嵌合
され、冷却水が通される第２のパイプとを具備する事を
特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、熱板を加熱・冷却す
る為の熱媒体を、熱板の外部において加熱・冷却する為
の熱媒体加熱冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、樹脂板の熱圧成形において
は、ホットプレス装置で樹脂板を加圧すると共に加熱
し、この後、冷却するというプロセスが採用されてい
る。このホットプレス装置での加熱の為に、熱媒体を加
熱源により加熱する必要があるが、この加熱源として
は、蒸気ボイラ、油ボイラ、電気ヒータ等が使用されて
いる。

【０００３】ここで、加熱源としてボイラを使用する場
合には、これを配置する為の所謂保安規準をクリヤしな
ければならず、又、ボイラ取扱技術者を常駐させなけれ
ばならず、面倒である。一方、電気ヒータを使用する場
合には、ボイラ取扱技術者等の管理者を常駐させる必要
もなく、又、公害を全く発生しないクリーンエネルギと
しての電気を用いているので、簡易型として好適してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱媒体加熱冷却装置内には、構造上、多量の熱媒体が入
っており、このような多量の熱媒体を電気ヒータを用い
て加熱した上で、ホットプレス装置に送ろうとすると、
多大な電気を必要とし、省エネルギの観点から、解決が
要望されている。又、電気代も多大にかかる事になり、
経済性の観点からも解決が要望されている。

【０００５】

【発明の目的】この発明は、上述した事情に鑑みてなさ
れたもので、この発明の目的は、従来と比較して省エネ
ルギをより達成する事の出来る熱媒体加熱冷却装置を提
供する事である。

【０００６】また、この発明の他の目的は、従来と比較
して経済性を向上させる事の出来る熱媒体加熱冷却装置
を提供する事である。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】上述した課題を解決し、目
的を達成する為、この発明に係わる熱媒体加熱冷却装置
は、請求項１の記載によれば、熱板を加熱・冷却する為
の熱媒体を、熱板の外部において加熱・冷却する為の熱
媒体加熱冷却装置において、熱媒体が通される第１のパ
イプと、この第１のパイプ内に挿通された加熱手段と、
この第１のパイプの外周に嵌合され、冷却水が通される
第２のパイプとを具備する事を特徴としている。

【０００８】

【実施例】以下に、この発明に係わる熱媒体加熱冷却装
置の一実施例の構成を、樹脂板を熱圧成形する為のホッ
トプレス装置に適用した場合につき、添付図面の図１乃
至図４を参照して説明する。

【０００９】先ず、このホットプレス装置１０は、図１
にその概略構成を示す様に、多段の熱板１２を備えたホ
ットプレス本体１４と、各熱板１２を加熱・冷却する為
に熱媒体を供給する為の熱媒体供給システム１６と、熱
媒体を加熱・冷却する為のこの実施例の特徴となる熱媒
体加熱冷却装置１８とを備えて概略構成されている。

【００１０】この熱媒体供給システム１６は、熱媒体加
熱冷却装置１８の熱媒体導出口１８Ａとホットプレス本
体１４の熱媒体導入口１４Ａとを結ぶ第１の熱媒体管路
２０と、ホットプレス本体１４の熱媒体排出口１４Ｂと
熱媒体加熱冷却装置１８の熱媒体戻り口１８Ｂとを結ぶ
第２の熱媒体管路２２と、この第２の熱媒体管路２２に
介設された送りポンプ２４と、この送りポンプ２４を駆
動する駆動モータ２６と、この送りポンプ２４と熱媒体
排出口１４Ｂとの間の第２の管路２２の部分に接続さ
れ、加熱時の熱媒体の膨張分を吸収する為の膨張タンク
２８とを備えている。

【００１１】ここで、この熱媒体加熱冷却装置１８は、
熱媒体を加熱する為に後に詳細に説明するが電気ヒータ
３０を備えると共に、この熱媒体を冷却する為に冷却シ
ステム３２を備えている。この冷却システム３２は、熱
媒体加熱冷却装置１８の冷却水導入口１８Ｃと図示しな
い冷却水供給源との間を結ぶ第１の冷却水管路３４と、
熱媒体加熱冷却装置１８の冷却水排出口１８Ｄに接続さ
れた第２の冷却水管路３６と、第１の冷却水管路３４に
介設された第１の開閉弁３８と、第２の冷却水管路３６
に介設された第２の開閉弁４０とを備えている。

【００１２】尚、熱媒体の冷却状態から加熱状態への移
行時に、熱媒体加熱冷却装置１８内から冷却水を完全に
排出する為に、第１の開閉弁３８及び冷却水導入口１８
Ｃ間の第１の冷却水管路３４の部分には、これと、図示
しないエア供給源とを結ぶエア導入管路４２が接続さ
れ、ここには、第３の開閉弁４４が介設されている。ま
た、第２の開閉弁４０及び冷却水排出口１８Ｄ間の第２
の冷却水管路３６の部分には、これと図示しないエア排
出口とを結ぶエア排出管路４６が接続され、ここには第
４の開閉弁４８が介設されている。

【００１３】次に、この実施例の特徴をなす熱媒体加熱
冷却装置１８の構成を、図２乃至図４を参照して説明す
る。

【００１４】この熱媒体加熱冷却装置１８は、正面視で
横長状の略Ｕ字状に構成された合計で４つの加熱冷却ユ
ニット５０Ａ〜５０Ｄを上下２段、奥行き２段で備えて
いる。各加熱冷却ユニット５０Ａ〜５０Ｄは、内部を熱
媒体が通る略Ｕ字状の第１のパイプ５２と、この第１の
パイプ５２内に挿通された電気ヒータ３０と、この第１
のパイプ５２の外周に同軸状に嵌合され、内部を冷却水
が通る略Ｕ字状の第２のパイプ５４とを備えて概略構成
されている。尚、これら４つの加熱冷却ユニット５０Ａ
〜５０Ｄは、断熱カバー５６内に完全に収納された状態
で覆われている。また、第１のパイプ５２の両端部は、
第２のパイプ５４の両端部から夫々外方に突出する様に
設定されている。

【００１５】ここで、第１のパイプ５２は、第１及び第
２の直線部分５２ａ，５２ｂと、第１及び第２の直線部
分５２ａ，５２ｂの夫々の先端部を互いに連結する円弧
状のエルボー部分５２ｃとから構成されている。そし
て、電気ヒータ３０は、各第１のパイプ５２の第１及び
第２の直線部分５２ａ，５２ｂ内に夫々位置して、夫々
と略同軸に、且つ、直線状に延びる様に所謂ロッド状に
形成されている。そして、各電気ヒータ３０は、第１の
パイプ５２の各端部に固定され、各々の基端部は更に外
方に突出され、断熱カバー５６に隣接した状態で取り付
けられたターミナルボックス５８内に取り出されてい
る。

【００１６】各電気ヒータ３０の外周面には、複数の第
１の振れ止め６０が取り付けられており、これら第１の
振れ止め６０は第１のパイプ５２の内周面に当接する様
に形成され、これにより熱媒体の流れ時における電気ヒ
ータ３０の振れを防止する様になされている。また、第
１のパイプ５２の外周面には、複数の第２の振れ止め６
２が取り付けられており、これら第２の振れ止め６２は
第２のパイプ５４の内周面に当接する様に形成され、こ
れにより冷却水の流れ時における第１のパイプ５２の振
れを防止する様になされている。

【００１７】そして、図３に示す様に、上方に位置する
加熱冷却ユニット５０Ａ，５０Ｃの夫々の第１のパイプ
５２の上方の第１の直線部分５２ａの突出端部の外周面
には、第１のつなぎパイプ６４が夫々連接され、これら
第１のつなぎパイプ６４は第１の集合パイプ６６で集合
された後、上述した熱媒体導出口１８Ａに連接されてい
る。また、下方に位置する加熱冷却ユニット５０Ｂ，５
０Ｄの夫々の第１のパイプ５２の下方の第２の直線部分
５２ｂの突出端部の外周面には、第２のつなぎパイプ６
８が夫々連接され、これら第２のつなぎパイプ６８は第
２の集合パイプ７０で集合された後、上述した熱媒体戻
り口１８Ｂに連接されている。

【００１８】ここで、上方に位置する加熱冷却ユニット
５０Ａ，５０Ｃの夫々の第１のパイプ５２の下方の第２
の直線部分５２ｂの突出端部と、これの直下方に位置す
る加熱冷却ユニット５０Ｂ，５０Ｄの夫々の第１のパイ
プ５２の上方の第１の直線部分５２ａの突出端部とは、
第３のつなぎパイプ７２を介して、互いに接続されてい
る。

【００１９】更に、図４に示す様に、上方に位置する加
熱冷却ユニット５０Ａ，５０Ｃの夫々の第２のパイプ５
４の上端部の外周面には、第４のつなぎパイプ７４が夫
々連接され、これら第４のつなぎパイプ７４は第３の集
合パイプ７６で集合された後、上述した冷却水排出口１
８Ｄに連接されている。また、下方に位置する加熱冷却
ユニット５０Ｂ，５０Ｄの夫々の第２のパイプ５４の下
端部の外周面には、第５のつなぎパイプ７８が夫々連接
され、これら第５のつなぎパイプ７８は第４の集合パイ
プ８０で集合された後、上述した冷却水導入口１８Ｃに
連接されている。ここで、上方に位置する加熱冷却ユニ
ット５０Ａ，５０Ｃの夫々の第２のパイプ５４の下端部
と、これの直下方に位置する加熱冷却ユニット５０Ｂ，
５０Ｄの夫々の第２のパイプ５４の上端部とは、第６の
つなぎパイプ８２を介して、互いに接続されている。

【００２０】以上の様に構成された熱媒体加熱冷却装置
１８における熱媒体の加熱・冷却動作について、以下に
説明する。

【００２１】先ず、冷却動作においては、先ず、電気ヒ
ータ３０への通電を遮断し、第３及び第４の開閉弁４
４，４８を閉止した状態で、第１及び第２の開閉弁３
８，４０を開放する。この状態で、図示しない冷却水供
給源からの冷却水は、第１の冷却水管路３４を介して冷
却水導入口１８Ｃから第４の集合パイプ８０と、第５の
つなぎパイプ７８とを順次介して、第２のパイプ５４内
に導入され、この中を流れる。一方、送りポンプ２４の
駆動により、この第２のパイプ５４内に位置する第１の
パイプ５２内を流れる熱媒体は、第２のパイプ５４内を
流れる冷却水と熱交換される事により冷却され、このよ
うに冷却された熱媒体は、熱媒体導出口１８Ａから第１
の熱媒体管路２０を通って、熱媒体導入口１４Ａからホ
ットプレス本体１４の熱板１２内にもたらされる。この
様にして、熱板１２は冷却される。尚、第２のパイプ５
４内を流れて熱媒体の冷却に寄与した後の冷却水は、冷
却水排出口１８Ｄから第２の冷却水管路３６に出され、
ここから排出される。

【００２２】このような冷却動作が終了すると、加熱動
作に移行する前に、熱媒体加熱冷却装置１８内からの冷
却水の排出動作が実行される。

【００２３】即ち、第１及び第２の開閉弁３８，４０を
閉止した状態で、第３及び第４の開閉弁４４，４８を開
放する。この状態で、図示しないエア供給源から圧縮エ
アがエア導入管路４２を介して供給される。この結果、
導入されたエアーは、冷却水導入口１８Ｃから第４の集
合パイプ８０と、第５のつなぎパイプ７８とを順次介し
て、第２のパイプ５４内に導入される。これにより、こ
の第２のパイプ５４内にある冷却水は、冷却水排出口１
８Ｄから第２の冷却水管路３６、エア排出管路４６を順
次通って、ここから排出される。このようにして、熱媒
体加熱冷却装置１８内から冷却水が完全に除去される事
になる。

【００２４】この後、第３及び第４の開閉弁４４，４８
の内、第３の開閉弁４４のみを閉止した状態で、各電気
ヒータ３０に通電し、夫々を発熱させる。そして、これ
により、送りポンプ２４の駆動により第２の熱媒体管路
２２から、熱媒体戻り口１８Ｂを介して第２の集合パイ
プ７０にもたらされ、第２のつなぎパイプ６８を介して
第１のパイプ５２内に導入された熱媒体は、第１のパイ
プ５２内を流れるうちに、電気ヒータ３０により加熱さ
れ、所定温度まで昇温される事になる。

【００２５】そして、このように加熱された熱媒体は、
熱媒体導出口１８Ａから第１の熱媒体管路２０を通っ
て、熱媒体導入口１４Ａからホットプレス本体１４の熱
板１２内にもたらされる。この様にして、熱板１２は加
熱される事になる。

【００２６】このような熱媒体の加熱動作において、上
述した様に、熱媒体が流れる第１のパイプ５２内には、
円弧状のエルボ部分５２ｃを除いて電気ヒータ３０が配
設されている。これにより、熱交換器としての伝熱面積
は十分に有しており、確実な加熱動作が達成されつつ、
第１のパイプ５２内に電気ヒータ３０が存在している為
に、熱媒体が通る第１のパイプ５２の横断面積が狭くな
る事により、第１のパイプ５２内の熱媒体の内蔵量（収
納容積）が小さくなる。この結果、熱効率が高まり、エ
ネルギー消費が少なくて済む事になる。また、これによ
り、電気代も少なくて済む事になり、経済性が向上す
る。

【００２７】また、上述した様に、加熱動作においても
冷却動作において、熱媒体は、同一の管路２０，２２を
循環しているので、熱板１２の加熱・冷却の為の熱媒体
の流路を切り替える必要がなく、構成が簡略化される事
になる。

【００２８】更に、電気ヒータ３０は、各第１のパイプ
５２内で２本に分割された状態で配設されている。この
為、発熱時に膨張したとしても、その先端は自由端とし
て設定されているので、これの膨張移動は問題なく許容
される事となり、発熱時の膨張に対しての許容度が向上
し、設計状の自由度が増すことになる。

【００２９】この発明は、上述した一実施例の構成に限
定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能である。

【００３０】例えば、上述した実施例においては、各第
１のパイプ５２内には、第１及び第２の直線部分５２
ａ，５２ｂに夫々対応して２本の電気ヒータ３０が備え
られる様に説明したが、この発明は、このような構成に
限定されることなく、例えば、図５及び図６に変形例と
して示す様に、第１のパイプ５２と同軸に設定された略
Ｕ字状のシーズヒータ８４から構成される様にしても良
い。このように構成する事により、上述した実施例より
も、第１のパイプ５２内の熱媒体の内蔵量は少なくな
り、更に、省エネルギ効果や経済性が向上する事にな
る。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述した様に、この発明によれば、
熱媒体が通る第１のパイプの横断面積が、加熱手段によ
り狭く設定されている。これにより、第１のパイプ内を
通される熱媒体の容積は小さく設定され、従って、この
ように容積の小さく設定された熱媒体を加熱する為のエ
ネルギー消費は少なくて済む事になると共に、電気代も
少なくて済む事になる。

【００３２】このようにして、この発明によれば、従来
と比較して省エネルギをより達成する事の出来る熱媒体
加熱冷却装置が提供される事になる。

【００３３】また、この発明によれば、従来と比較して
経済性を向上させる事の出来る熱媒体加熱冷却装置が提
供される事になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる熱媒体加熱冷却装置の一実施
例の構成が適用されるホットプレス装置の構成を概略的
に示す正面図である。

【図２】図１に示す熱媒体加熱冷却装置の構成を具体的
に示す正面図である。

【図３】図２に示す熱媒体加熱冷却装置をＡ−Ａ線に沿
って切断した状態で示す側断面図である。

【図４】図２に示す熱媒体加熱冷却装置をＢ−Ｂ線に沿
って切断した状態で示す側断面図である。

【図５】この実施例の変形例の構成を示す正面図であ
る。

【図６】図５に示す熱媒体加熱冷却装置をＣ−Ｃ線に沿
って切断した状態で示す側断面図である。

【符号の説明】

１０ホットプレス装置１２熱板１４ホットプレス本体１４Ａ熱媒体導入口１４Ｂ熱媒体排出口１６熱媒体供給システム１８熱媒体加熱冷却装置１８Ａ熱媒体導出口１８Ｂ熱媒体戻り口１８Ｃ冷却水導入口１８Ｄ冷却水排出口２０第１の熱媒体管路２２第２の熱媒体管路２４送りポンプ２６駆動モータ２８膨張タンク３０電気ヒータ３２冷却システム３４第１の冷却水管路３６第２の冷却水管路３８第１の開閉弁４０第２の開閉弁４２エア導入管路４４第３の開閉弁４６エア排出管路４８第４の開閉弁５０Ａ〜５０Ｄ加熱冷却ユニット５２第１のパイプ５２ａ第１の直線部分５２ｂ第２の直線部分５２ｃエルボー部分５４第２のパイプ５６断熱カバー５８ターミナルボックス６０第１の振れ止め６２第２の振れ止め６４第１のつなぎパイプ６６第１の集合パイプ６８第２のつなぎパイプ７０第２の集合パイプ７２第３のつなぎパイプ７４第４のつなぎパイプ７６第３の集合パイプ７８第５のつなぎパイプ８０第４の集合パイプ８２第６のつなぎパイプ８４シーズヒータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱板を加熱・冷却する為の熱媒体を、熱板
の外部において加熱・冷却する為の熱媒体加熱冷却装置
において、熱媒体が通される第１のパイプと、この第１のパイプ内に挿通された加熱手段と、この第１のパイプの外周に嵌合され、冷却水が通される
第２のパイプとを具備する事を特徴とする熱媒体加熱冷
却装置。
【請求項２】前記第１及び第２のパイプは、夫々、Ｕ字
状に形成される事を特徴とする請求項１に記載の熱媒体
加熱冷却装置。
【請求項３】前記加熱手段は、前記Ｕ字状の第１のパイ
プの直線部分に夫々対応する部分内に位置して夫々と略
同軸に、直線状に延びる棒状の電気ヒータから構成され
る事を特徴とする請求項２に記載の熱媒体加熱冷却装
置。
【請求項４】前記加熱手段は、前記Ｕ字状の第１のパイ
プ内をこれと略同軸に貫通した状態で延びるＵ字状の棒
状の電気ヒータから構成される事を特徴とする請求項２
に記載の熱媒体加熱冷却装置。
【請求項５】前記電気ヒータは、シーズヒータである事
を特徴とする請求項４に記載の熱媒体加熱冷却装置。
【請求項６】前記第１のパイプは、前記第２のパイプの
両端から、夫々外方に突出している事を特徴とする請求
項１乃至５の何れか１項に記載の熱媒体加熱冷却装置。