CN104853865B - 填充剂及填充剂的密封结构的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高插入到铸模的冷却孔等的衬套的导热性的填充剂及密封结构及其制造方法。将由液态的环氧树脂、粉末状的金属粉末和固化剂构成的填充剂(S)填充到冷却孔(82)内。该填充剂在常温下为液化状态，因此填充作业时容易处理。填充剂在冷却孔(82)和被保持于规定位置的衬套(12)的间隙固化。由于以覆盖该全部间隙的方式固化的填充剂(金属粉末等)使衬套(12)不与冷却孔(82)接触，且使它们之间夹设有金属粉末等，因此热传递效率得以提高。例如当对铸模进行加热处理时，固化的环氧树脂碳化。因此，热传递性强的金属粉末(铜等的粉末)以覆盖上述全部间隙的方式残留，热传递效率因而得以进一步提高。

Description

填充剂及填充剂的密封结构的制造方法

技术领域

本发明涉及向例如形成于装置主体的插入孔与衬套等插入装置的间隙(密封空间)进行注入填充的填充剂、密封结构及其制造方法。

背景技术

专利文献1公开了一种铸模冷却结构及其制造方法，其在插入冷却孔内的套管与冷却孔内表面的间隙中填充固化由低熔点金属构成的熔融金属材料，从而形成导热层。具体而言，就是使低熔点合金(例如，熔融焊锡材料)流入套管的外周面与冷却孔的内周面之间，以免两者间夹设有空气层，并通过低熔点合金的冷却、固化，将套管固定于冷却孔内(参见第〔0012〕段)。

专利文献2公开了一种铸模用熔液冷却销，其通过插通配置在铸模的熔液冷却部位的前端呈封止状的外筒体及内筒体形成双重结构而成。具体而言，公开了一种铸模用熔液冷却销，其形成紧密贴合传热件，该紧密贴合传热件在外筒体与内筒体的间隙中注入固化有熔融金属(参见权利要求书的权利要求5)。

专利文献3公开了一种冷却单元，其能够防止传热部件流出，并能够防止铸模的冷却效果下降(参见“摘要”中的“课题”部分)。具体而言，即使在插入冷却衬套前已在被冷却物的冷却孔内事先填充有热润滑脂等传热部件的情况下，也能够防止该传热部件从冷却孔流出(参见第〔0008〕段)。

专利文献3中，能够防止传热部件从冷却衬套的外侧面通过连通部流出到冷却衬套的内侧面。据此，在将冷却衬套插入至被冷却物的冷却孔内时，能够通过外周槽防止第1密封部件向冷却衬套的轴线方向移动。确保了第1密封部件的密闭性，防止热润滑脂等传热部件从冷却孔流出(参见第〔0012〕段)。另外，热润滑脂是在耐热润滑脂中混合有铜、铝等的金属粉末的传热润滑脂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本公开专利特开2006-289382号公报

专利文献2:日本公开专利特开平9-29416号公报

专利文献3:日本公开专利特开平2011-104604号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，如专利文献1所示，其公开了一种技术，该技术通过使低熔点金属流入套管与冷却孔的间隙并使其固化，来提高冷却孔及套管的紧密贴合性。但在专利文献1中，例如，在对套管进行更换等时，需要实施将铸模升高到低熔点金属的熔点以上的温度(600度左右)取出低熔点金属的作业(参见第〔0019〕段)。即，在专利文献1中，为了不夹设空气层而适量固化或熔融低熔点金属，需要花费劳力，不便于使用。

并且，在专利文献1中，在实施铸模矫直等维护保养的情况下，在加热铸模时，低熔点合金会溶化，因此有可能阻碍套管及低熔点合金的紧密贴合状态。进而，在套管固着于铸模(冷却孔的壁)的情况下，有可能在低熔点合金收缩时出现模具的再次破裂或套管破损，从而损害上述作为内膜的功能。

进而，专利文献2所述的形成紧密贴合传热件的“铸模用熔液冷却销”及专利文献3所述的使用热润滑脂进行密闭的“冷却衬套”，也存在上述专利文献1所列举的问题。

并且，可以想象，专利文献3所述的“冷却衬套”在实施量产等情况下，当铸模温度达到耐热润滑脂的耐热温度以上时，会造成耐热润滑脂的液化泄露，或者导致润滑脂的油分发生气化而急剧膨胀。另外，润滑脂的导热性能通常低于例如不锈钢、铁等。

本发明的目的在于，提供一种例如能够提高插入装置主体的插入孔的 插入装置的导热性的填充剂、密封结构及其制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的填充剂由液态的环氧树脂、形成为粉末状的金属粉末和固化剂的混合剂构成，环氧树脂由改性聚胺等固化剂固化，或者环氧树脂由固化剂固化并通过该固化后的加热使环氧树脂碳化。填充剂中的金属粉末的含量比率设为85～95质量％，环氧树脂的含量比率设为15～5质量％。也可将改性聚胺等固化剂的含量比率设为相对于环氧树脂和金属粉末的混合物含量的3～10质量％。考虑到环氧树脂不固化时的情况，填充剂中含有阻燃剂。阻燃剂为磷类阻燃剂或卤素类阻燃剂。也可将阻燃剂的混合比率(含量比率)设为相对于环氧树脂和金属粉末的混合物含量的0.5～1.0质量％。

上述填充剂中的金属粉末为例如铜、锌等的粉末，其粒径大于1μm。例如在铸模等的情况下，上述金属粉末的粒径也可为4μm～100μm或是4μm～50μm。若上述填充剂中的金属粉末是易氧化燃烧的锌粉末等时，为了隔绝空气中的氧，宜将锌粉末混入液态的环氧树脂中，进行用环氧树脂覆盖锌粉末的表面的处理。此外，金属粉末中也可混合有例如粒径40μm的粒子和粒径4μm的粒子。进而，金属粉末还可以是不锈钢粉末、铁粉末、铜粉末、锌粉末等单种类的粉末，也可以是将它们适当组合并混合而成的混合粉末。

本发明的装置主体的密封结构具备：套衬，其插入形成于装置主体的插入孔，且外径具有与插入孔相对应的直径；以及金属粉末，其处于填充固着于插入孔的内周面与衬套的外周面之间的密封空间的状态，或是对所填充固着的填充剂进行加热处理为提高热传递效率使环氧树脂碳化的状态。“装置主体”的概念包括铸模、发动机等。“铸模”的概念包括例如与熔液直接接触的熔液冷却销(现有技术中的外筒体)等。

本发明的密封结构的制造方法，是向形成于装置主体的插入孔中填充填充剂的密封结构的制造方法，其特征在于，由以下工序构成：填充工序，向插入孔填充上述填充剂；衬套插入工序，将外径具有与插入孔相对应的直径的衬套插入到插入孔；以及紧密贴合工序，将衬套向插入孔仅压入规 定量并使填充剂固化并紧密贴合。此外，上述密封结构的制造方法中，继紧密贴合工序之后，还具备加热工序，对上述装置主体进行加热处理使环氧树脂碳化。

此外，具备套衬，其插入形成于装置主体、底部具有半球部的插入孔且外径具有与插入孔相对应的直径，前端形成有与插入孔的半球部相对应的半球部。该衬套在安装到插入孔后，成为衬套的轴心与插入孔的轴心相同的有底筒状。

此外，使极细的金属线呈线状在套衬的外周面卷绕为具有规定间距的螺旋状。将衬套插入插入孔时，金属线作为垫片发挥作用，形成于衬套的外周面和插入孔的内周面之间的密封空间作为环状空间被保持为等宽。

发明的效果

本发明的填充剂含有金属粉末，在常温下液化，因此进行填充作业时容易处理。此外，作为本发明的填充剂中的固化剂，优选采用改性聚胺，改性聚胺为液态且能降低环氧树脂的粘度，可使其在常温下固化。进而，作为本发明的填充剂中的阻燃剂，优选采用不含毒素的磷类阻燃剂，阻燃剂可在环氧树脂不固化的情况下使环氧树脂难以燃烧。

在本发明的填充剂中的铜、锌等的金属粉末的粒径为大于1μm的情况下，通过混合例如40μm的粒子和4μm的粒子，能够用4μm的粒子填埋40μm的粒子之间的间隙从而达到紧密状态。使用本发明的密封结构及其制造方法，能够通过插入装置将被注入插通孔内的填充剂向上推，以彻底填埋插入装置与插通孔的间隙的方式进行填充(与所谓“排气”同义)，因此不仅可以防止产生气眼，还能提高导热性。

在本发明的装置主体的密封结构及其制造方法中，由于在插入装置和插通孔的间隙固化或碳化的填充剂(即：覆盖上述全部间隙的、与固化或碳化的环氧树脂相混合的金属粉末)隔开了插入装置和插通孔，夹设物(即：固化的填充剂或碳化的填充剂)切实地分隔了插入装置和插通孔。也就是说，根据本发明，通过在插入装置和插通孔之间夹设有金属粉末或与碳化的环氧树脂混合的金属粉末，能够提高热传递效率，改善装置主体的温度调节。

此外，因套衬的外周面呈螺旋状的金属线，使得形成于衬套的外周面和与冷却孔的内周面之间的密封空间作为环状空间被保持为等宽。由此，冷却水的冷热介由密封空间的填充剂被从衬套均匀地传递至铸模(装置主体)侧。另外，金属线固化时与环氧树脂成为一体，加热时与碳化物成为一体对铸模(装置主体)进行热传导。

附图说明

图1是本发明的铸模冷却密封结构的概要图(实施例1)。

图2是与图1套衬一并所示的插入孔的截面图。

图3是用锁紧螺母将图2所示的衬套紧固至某位置时的状态的截面图。

图4是将图3所示的锁紧螺母进一步紧固了规定量后安装完毕状态时的截面图。

图5是表示图1所示的铸模冷却密封结构中的升温试验结果的图表。

图6是与套衬一并所示的插入孔的截面图(变形例)。

附图标记说明

10…铸模冷却机构(密封结构)

12…衬套(插入装置)

12E…金属线

80…铸模(装置主体)

82…冷却孔(插入孔)

S…填充剂

具体实施方式

下面就本发明的实施方式，结合一个具体的实施例，对填充剂及使用该填充剂进行密封的密封结构及其制造方法加以说明。

实施例

〔实施例1的构成〕

本发明的填充剂由混合了液态的环氧树脂、形成为粉末状的金属粉末 和固化剂的混合剂构成，液态的环氧树脂通过固化剂固化，或者液态的环氧树脂通过固化剂固化并通过该固化后的加热处理使环氧树脂碳化。

该环氧树脂为芳香族环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂等中的各自液态的环氧树脂(以下简称“液态环氧树脂”)。而且，这些液态环氧树脂优选采用例如双酚A型液态环氧树脂或双酚AD型液态环氧树脂等，尤其优选采用更低粘度的双酚F型液态环氧树脂。

环氧树脂的固化收缩率低于低熔点金属，且粘结力高于聚酯。此处的低熔点金属为例如锌、锡、铅等。此外，环氧树脂的固化收缩率为0.1％，低熔点金属(合金)例如焊锡等的固化(凝固)收缩率约为1～2％，因此，环氧树脂的固化收缩低于低熔点金属。环氧树脂的粘结力约为20mPa～40mPa，聚酯树脂或尿烷树脂的粘结力约为10mPa～20mPa。也就是说，环氧树脂的粘结力比尿烷树脂等强约2倍。

本发明的填充剂以这些液态环氧树脂为主剂，同时由粉末状的金属粉末和呈液态或粉末状等的固化剂构成。在本发明中，液态的环氧树脂作为连接金属粉末的所谓粘接剂使用。另一方面，金属粉末为热传导率高于热润滑脂的例如不锈钢、铁、锌、铜等的粉末。其中，例如若是为了防锈，金属粉末优选采用锌粉末，若是重视热传导，金属粉末优选采用铜粉末。

一般来说，锌的离子化、氧化要快于铁，故可通过其氧化膜防止生锈。也就是说，由于锌粉末具有上述离子化倾向，因而其对铁、铜等具有防锈效果，热传导也优于铁、不锈钢等。另一方面，若采用了易氧化燃烧的锌粉末等，则需隔绝空气中的氧。因此，在本发明中，实施了将锌粉末混合到液态的环氧树脂中，并以环氧树脂覆盖锌粉末的表面的处理。另外，实施该混合处理时，也可一并加入液态的固化剂。

另外，热润滑脂的热传导率约为8.2W/m·K，优选采用热传导率高于该值的金属即不锈钢(24W/m·K)、铁(84W/m·K)、锌(383W/m·K)、铜(403W/m·K)等的粉末。此外，根据实验结果，优选金属粉末的质量比(含量比)为85～95质量％以上，优选液态环氧树脂的质量比(含量比)为15～5质量％以下。

金属粉末的粒径为大于1μm。铸模80等的情况下，考虑到例如后述 的插入孔和衬套的间隙(例如间隔为0.1mm～0.5mm左右)，优选金属粉末的粒径为4μm～100μm。根据实验结果，应更加优选金属粉末的粒径为4μm～50μm。此外，通过混合例如40μm的粒子和4μm的粒子，能够用4μm的粒子填埋40μm的粒子之间的间隙从而使金属粉末达到密实状态。进而，金属粉末可以是不锈钢、铁、锌、铜粉末等单一种类的粉末，也可以是将它们适当组合而形成的复合体。

本发明的固化剂优选采用改性聚胺，包括改性聚酰胺-胺、改性脂肪族聚胺、改性脂环族聚胺等。该改性聚胺为液态，能降低环氧树脂的粘度，使其在常温下固化。根据实验结果，优选该固化剂的含量为环氧树脂和金属粉末的混合物含量的3～10质量％。利用胺类固化剂进行的环氧树脂的固化，通过伯胺的活性氢与环氧基反应、仲胺与环氧基反应进行。

进而，为了使该固化物成为架桥高分子，固化剂的一个分子中需要有3个以上的活性氢，需要有2个以上的氨基。也就是说，环氧树脂由分子中拥有2个以上环氧基的化合物(主剂)与分子中具有2个以上活性氢(-NH₂、-NH、-CONH-等)的化合物(作为固化剂为聚酰胺、聚胺等)进行加聚反应形成立体结构(三维网状结构)而实现固化。另外，利用胺实现固化的速度因胺的种类、调配量、环氧树脂的种类等的不同而不同。

本发明的阻燃剂用于在主剂(液化环氧树脂)不固化的情况下使环氧树脂难以燃烧，因此优选采用磷类阻燃剂或卤素类阻燃剂等。此外，根据实验结果，优选呈液态或粉末状等的阻燃剂的含量为液态环氧树脂和金属粉末的混合物含量的0.5～1.0质量％。此处的阻燃剂有例如卤素类或磷类等。含有毒素的卤素类还有例如溴素类、氟素类、氯素类等。该溴素类中有例如五溴二苯醚等。没有毒素的磷类更加优选采用三氧化锑、氢氧化铝、氢氧化镁等无机物阻燃剂等。

(使用填充剂密封的密封结构)

下面基于图1至图4，对本发明的一个实施例即使用填充剂的铸模冷却密封结构及其制造方法加以说明。此处的本实施例为将密封结构应用于铸模冷却机构的例子。如图2所示，铸模80(包含于装置主体的冷却对象物)具备用于铸造铸件的腔体面81A，且在该腔体面81A的相反面81B(以 下简称“模具面”)侧具备用于冷却铸模80的冷却孔82(插入孔)。

在该冷却孔82的上部形成有螺纹部83，且与该螺纹部83连接形成有相同孔径的孔部82A。冷却孔82的底部为半球状的半球部82B。另外，虽说是冷却孔82的孔径与后述衬套12的孔径相同，实际上是与衬套12的外半径相对应，为了能够将衬套12插入，冷却孔82的孔径略大。此外，在冷却孔82的内周面存在开孔时所产生的工具痕迹等凹凸，产生了与衬套12的间隙14(参见图1及图4)。

(铸模冷却机构的概略构成)

图1所示的铸模冷却机构10具备：衬套12，其插入上述冷却孔82内；锁紧螺母22，其将该插入装置即衬套12切实定位于冷却孔82的规定位置；以及配管接头24，其与衬套12连接。该配管接头24和衬套12构成了连续供给并排出疏水介质即冷却介质的疏水路径(与“冷却回路”同义)的一部分。

(衬套的相关构成)

如图1至图4所示，衬套12的外形与冷却孔82为相同形状。该衬套12在安装到冷却孔82后，形成其轴心与冷却孔82的轴心P(参见图2的点划线)相同的有底筒状(参见图1及图3)。也就是说，衬套12形成有平直部12A，且在其基端侧形成有开放口12B(参见图3)。

另一方面，如图2所示，衬套12以与冷却孔82的半球部82B相对应的方式，在其前端形成有半球部12C。此外，衬套12的轴向长度略长于孔部82A及半球部82B的长度L1(参见图2的双点虚线)。如图3所示，衬套12具有可拆装地连接于其开放口12B的凸缘部18。该情况下，介由例如未图示的密闭装置(螺纹套环等)进行安装。另外，还可以通过熔融方式(包括钎焊等概念在内的焊接)使凸缘部18熔敷于衬套12。

如图3所示，该凸缘部18具备：插入部19，其插入衬套12的开放口12B；以及外螺纹20，其直径大于插入部19。该外螺纹20形成为与冷却孔82的螺纹部83啮合。另外，为了使凸缘部18能够安装于衬套12，插入部19形成为直径略小于开放口12B的直径。

此外，如图3所示，在凸缘部18的与其外螺纹20相对应的中央，形 成有六角扳手孔18A(以下简称“扳手孔”)。未图示的六角扳手插入该扳手孔18A。此外，在凸缘部18形成有与扳手孔18A连通的阴螺纹的内螺纹18B。如图1所示，该内螺纹18B形成为与配管接头24的螺纹部34A啮合。

也就是说，内螺纹18B形成为与螺纹部34A相对应。此处的衬套12由例如以软铁成形的高强度钢板等通过一体成型(例如冲压成型)而形成。另外，除了冲压成型外，衬套12还可以通过例如模锻加工或镗削加工等而成形。

(锁紧螺母的构成)

图3所示的锁紧螺母22为外螺纹20的防松动用螺母，其形成为与冷却孔82的螺纹部83啮合。在锁紧螺母22的中央形成有六角扳手孔22A(以下简称“扳手孔”)。该六角扳手孔22A与凸缘部18的扳手孔18A的形状相同。因此，在对衬套12及锁紧螺母22进行紧固等情况下，能够将未图示的六角扳手插入扳手孔18A及22A并同时进行紧固等。

(配管接头的构成)

图1所示的配管接头24具备：供水连接器28，其向衬套12内连续地供给冷却介质例如水；供水管30，其与该供水连接器28连通；排水连接器32，其将热转换后的排水输送到排水源；以及排水管34，其与该排水连接器32连通。供水连接器28与从未图示的水源(例如自来水的水龙头等)导出的疏水配管(省略图示)连接。另外，供水管30在图1所示的安装后的配管接头24，延设至衬套12的半球部12C附近。

在配管接头24配置有圆柱状的支承管26，其通过插入而支承于扳手孔18A及22A(参见图3)。上述排水管34在支承管26的下部的直径小于支承管26。而且，在排水管34的外周面形成有螺纹部34A。也就是说，配管接头24为其支承管26能够插入扳手孔18A及22A(参见图3)的圆柱。

(铸模冷却密封结构的制造方法)

对图1所示的铸模冷却机构10的铸模冷却密封结构的制造方法(具体而言即“组装步骤”)加以说明。该制造方法由以下工序构成：填充工序， 向冷却孔82注入填充上述填充剂S(参见图2)；衬套插入工序，将衬套12插入冷却孔82(参见图3)；以及紧密贴合工序，将衬套12紧固于(与“压入”同义)冷却孔82并使其紧密贴合(参见图4)。另外，在该组装完成后，将配管接头24安装于衬套12。

(填充工序)

在填充工序中，如图2所示，使预先通过计算等确定的填充量(例如3g～5g)的填充剂S流入冷却孔82进行填充。该填充量被预先设定为在如图4所示将衬套12紧固于冷却孔82的状态(与“压入状态”同义)下，满至螺纹部83的最下端附近。

此处的本实施例中，由于在填充作业时使用了液态的填充剂S，因此操作方便。也就是说，根据本实施例，能够通过将在常温下液化的填充剂S注入冷却孔82内这一简单的工序，完成实施。

(衬套插入工序)

在接下来的衬套插入工序中，将图2的双点虚线所示的衬套12插入冷却孔82内。此时，如图3所示，填充剂S在从产生于衬套12的外周面和冷却孔82的内周面之间的密封空间(例如0.1mm～0.5mm左右的间隙)向上方推挤空气的同时上升。在将衬套12插入冷却孔82的前后，安装凸缘部18。

进而，使用未图示的六角扳手等将外螺纹20(参见图3)紧固于螺纹部83。如图3所示，进一步紧固锁紧螺母22及衬套12，直至锁紧螺母22的紧固表面与铸模80的模具面81B共面。到该共面为止的紧固距离为，从衬套12的半球部12C的顶点到冷却孔82的半球部12C的内表面顶点的间隙(距离L2)。

此时，填充剂S进一步将衬套12和冷却孔82的间隙中的空气上推至即将到达冷却孔82的螺纹部83的位置。如上所述，填充剂S包含粉末状的金属粉末。但该金属粉末的粒径为小于衬套12和冷却孔82的间隙的4μm～50μm，因此能在上述间隙流动。

(紧密贴合工序)

在紧密贴合工序中，如将衬套12进一步向冷却孔82紧固与间隙(距 离L2)相当的规定量，则如图4所示，锁紧螺母22从铸模的模具面81B深入与距离L2相当的量，衬套12被固定。也就是说，衬套12和冷却孔82的间隙均匀，填充剂S以覆盖衬套12和冷却孔82的全部间隙的方式将上述间隙的空气进一步向上方推挤，直至上推至冷却孔82的螺纹部83的最下端附近(参见图4)。

(紧密贴合工序)

而且，由于填充剂S中含有固化剂，环氧树脂在15℃～40℃左右的环境温度下经过2小时～24小时左右即可固化。而且，即使在15℃以下，只要时间足够也会固化，但尽管如此，仍然优选尽可能在15℃～40℃左右的温度下放置。通过该固化，填充剂S在衬套12和冷却孔82的间隙即密封空间内固着。

在本实施方式中，不必设置比衬套12和冷却孔82之间的作为密封空间的间隙(例如0.1mm～0.5mm左右的间隔)尺寸精度更高的间隔(例如0.01mm～0.09mm等)。也就是说，根据本实施例，由于使用了液态的填充剂S填充上述间隙(填充剂S适应于各间隙形状地填埋间隙)，因此能为冷却孔82或衬套12的精度误差提供更大的回旋余地(灵活性)，不仅使产品管理变得更加容易，还能提高作业效率等。

此外，在本实施方式中，由于使用衬套12将注入冷却孔82内的填充剂S上推，以彻底填埋上述间隙的方式填充固化(与所谓“排气”同义)，因此能够防止产生气眼，提高导热性。而且，在本实施例中，由于在该紧密贴合状态下隔开了衬套12和冷却孔82，因此夹设物即固化的填充剂S(参见图1及图4)切实地分隔了衬套12和冷却孔82。

也就是说，在本实施例中，由于以覆盖衬套12与冷却孔82的全部间隙的方式固着的填充剂S(金属粉末等)使衬套12不与冷却孔82接触，因此作为膜的填充剂S能够防止漏水。故此，根据本实施例，由于在衬套12和冷却孔82的间隙(密封空间)夹设有所填充固着的金属粉末等，提高了衬套12和冷却孔82之间的热传递效率，改善了铸模80的温度调节。

(加热工序)

在加热工序中，在上述紧密贴合工序后(参见图4)，对铸模80进行 加热处理，使固化的环氧树脂碳化。在该加热工序中，对处于图3所示的状态的铸模80进行热输入，使其升温到环氧树脂开始碳化的大约250℃～600℃。也就是说，当铸模80的温度达到300℃左右时，环氧树脂的氢、氧等气体成分从分子的间隙释放到外部，同时，剩余的碳等被碳化。

而且，由于是在铸模80的铸造过程中对其进行热输入，因此，只要根据需要设置热输入工序或加热工序即可。

此处的环氧树脂若在液体状态下，温度达到200℃时即容易发生燃烧，而固化的环氧树脂在没有火种的状态下难以发生燃烧，通过进一步升温会碳化。也就是说，在填充剂中作为金属粉末的连接材料而混合的环氧树脂通过加热处理会碳化。因此，在本实施例中，导热性强的金属粉末(铜、锌等的粉末)在密封空间内以覆盖衬套12和冷却孔82的全部间隙的方式残留，从而进一步提高了热传递效率，进一步改善了铸模80的温度调节。

(升温试验结果)

根据图5，对填充剂S的热传递效率的试验结果加以说明。图5所示的升温试验结果，是将未图示的温度传感器分别安装于衬套12和冷却孔82的半球部12C及82B(参见图3)进行测量的结果。此外，该试验图表开始于室温22℃，示出了时间变化与温度的关系。进而，热的传导方式为，从衬套12中的水，经由衬套12，向填充剂S及传感器传导。

图5中的△为在没有衬套12和填充剂S而仅有冷却孔82的状态下的结果，该结果数值为最高热传递效率。图5中的□为使用不锈钢制衬套与市场销售的热润滑脂的情况下的结果数值。图5中的●为使用钢制衬套与填充剂S的情况下的结果数值。如图5所示，与使用热润滑脂时的情况相比，使用填充剂S的情况下，结果数值位于最接近仅有冷却孔82的状态下的结果数值(最高热传递效率)的区域。

根据本实施例，由于覆盖衬套12和冷却孔82的全部间隙并与碳化的环氧树脂混合的金属粉末切实地分隔了衬套12和冷却孔82，因此衬套12不与冷却孔82接触，即使铸模80碎裂，也能防止冷却介质向冷却孔82流出。

另外，在上述加热工序之后，通过疏水工序将图1所示的配管接头24 安装于衬套12。也就是说，如图1所示，在配管接头24的安装过程中，将供水管30插入衬套12内，并将支承管26插入锁紧螺母22和凸缘部18的扳手孔18A和22A(参见图3)。然后，使配管接头24的螺纹部34A与衬套12的内螺纹18B啮合。而且，由于螺纹部34A被固定于内螺纹18B，因此能够防止从支承管26漏水。

此外，供水连接器28经由未图示的疏水配管与例如自来水的水龙头等连接，同时，排水连接器32经由未图示的疏水配管将排水导出至例如排水场。也就是说，通过将配管接头24安装于衬套12并将供水连接器28及排出连接器32分别与疏水配管连接，形成了疏水路径。

如图1所示，来自自来水的水经由供水连接器28及供水管30，被连续送出至筒状的衬套12，经由排出管34及排出连接器32被排出(参见图1的箭头)。也就是说，被输送至衬套12内的水对熔液浇注时等的铸模80进行冷却。经过热转换的(即：被加热的)水从衬套12内经由排出管34被排出至外部。

实施铸模80的矫直等维修保养时，对于存在于衬套12和冷却孔82的间隙并与碳化的环氧树脂混合的金属粉末，只要使用例如刷子等进行冲洗即可。也就是说，在本实施例中，由于能够简单地冲洗掉固化于衬套12和冷却孔82的全部间隙的金属粉末或与碳化的环氧树脂混合的金属粉末，因此与例如现有技术中在冷却孔和铸模用熔液冷却销的间隙夹设有溶解金属的结构相比，能够减轻更换时等所需的劳力，使用更加方便。

此处的装置主体的概念，包括实施例所示的铸模或发动机等。此外，装置主体还包括未图示的巨型计算机(该装置大到例如需用建筑物的一层楼进行收纳)的CPU等。也就是说，本发明还可应用于用来冷却该CPU等的装置主体。另一方面，本发明除了用于冷却用途，还能用于旨在对装置主体进行预热的加热用途。在铸模更换后或铸模初次运转等时，还可将例如100℃左右的热水通入到本发明的密封结构中的衬套。

铸模的概念，包括例如与熔液直接接触的熔液冷却销(现有技术中的外筒体)等。这是因为，该熔液冷却销构成了铸造铸模时的模具的一部分，且具有冷却孔。也就是说，在本发明中，还可将该衬套插入熔液冷却销的 冷却孔内。此外，铸模的概念，包括例如配置于固定侧的铸模上的浇注装置或配置于可动侧的铸模上的分流器等。也就是说，在本发明中，还可将衬套装置安装至形成于铸模主体或分流器等的冷却孔。

在本实施例中，还可任意设定衬套12的紧固完毕位置(与“安装完毕位置”同义)，例如，使锁紧螺母22的紧固表面与铸模80的模具面81B共面。此外，在本实施例中，还可通过将凸缘部18简易预焊于外螺纹20等方式达到防止松动的效果。进而，在本发明中，将插入装置例举为衬套，其实插入装置也可以是套筒、销、套管等。

图6为本发明实施例的变形例。本变形例与实施例不同之处在于，使极细(直径为例如0.1mm至0.5mm左右)的金属线12E呈线状在套衬的外周面卷绕为具有规定间距的螺旋状。将衬套12插入冷却孔82时，金属线12E起到垫片的作用。由此，形成于衬套12的外周面和冷却孔82的内周面之间的密封空间作为环状空间被保持为等宽。由此，冷却水的冷热介由密封空间的填充剂被从衬套12均匀地传递至铸模80(装置主体)侧。另外，金属线12E固化时与环氧树脂成为一体，加热时与碳化物成为一体对铸模80(装置主体)进行热传导。

另外，金属线12E也可以由金、银、铜、铝、不锈钢材或者毡料等构成。

Claims (8)

1.一种填充剂，其特征在于，

其由液态的环氧树脂、粉末状的金属粉末和固化剂构成，

所述环氧树脂由所述固化剂固化，或者所述环氧树脂由所述固化剂固化并通过该固化后的加热处理使所述环氧树脂碳化；

在插入形成于装置主体、底部具有半球部的插入孔、外径具有与所述插入孔相对应的直径、端部形成有与所述插入孔的所述半球部相对应的半球部的呈有底筒状的套衬，在作为缝隙产生于所述套衬的外周面与所述插入孔的内周面之间的密封空间填充有所述环氧树脂、所述粉末状的金属粉末和所述固化剂，使所述环氧树脂在与空气中的氧处于隔绝的状态下碳化。

2.根据权利要求1所述的填充剂，其特征在于，

将所述固化剂设定为改性聚胺。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的填充剂，其特征在于，

还包括阻燃剂。

4.根据权利要求3所述的填充剂，其特征在于，

将所述阻燃剂设定为磷类阻燃剂或卤素类阻燃剂。

5.根据权利要求1、2或4中任一项所述的填充剂，其特征在于，

将所述金属粉末的粒径设定为大于1μm。

6.根据权利要求3所述的填充剂，其特征在于，

将所述金属粉末的粒径设定为大于1μm。

7.一种填充剂的密封结构的制造方法，所述密封结构具备填充剂，该填充剂由液态的环氧树脂、粉末状的金属粉末和固化剂构成，所述环氧树脂由所述固化剂固化，或者所述环氧树脂由所述固化剂固化并通过该固化后的加热处理使所述环氧树脂碳化，该密封结构的制造方法将所述填充剂填充至形成于装置主体、底部具有半球部的插入孔，

该填充剂的密封结构的制造方法的特征在于，由以下工序构成：

填充工序，将所述填充剂填充到所述插入孔；

衬套插入工序，将外径具有与所述插入孔相对应的直径且端部形成有与所述插入孔的所述半球部相对应的半球部的衬套插入所述插入孔，所述衬套呈有底筒状，在将所述衬套安装于所述插入孔后，所述衬套的轴心与所述插入孔的轴心相同；以及

紧密贴合工序，将所述衬套向所述插入孔仅压入规定量，使所述环氧树脂固化并使其紧密贴合，

在所述紧密贴合工序之后，进而设置有加热工序，对所述装置主体进行加热处理，使所述环氧树脂碳化。

8.根据权利要求7所述的填充剂的密封结构的制造方法，其特征在于，

使极细的金属线呈线状在所述套衬的外周面卷绕为具有规定间距的螺旋状，将所述衬套插入插入孔时，所述金属线作为垫片发挥作用，形成于所述衬套的外周面和所述插入孔的内周面之间的密封空间作为环状空间被保持为等宽。