JP2003510199A - 金型の冷却に関する改良 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プラスチック材料の射出成形のような用途のための金型における熱伝達を助ける装置であって、金型内に少なくとも１つの閉鎖チャンバを有し、チャンバの一部に、液体のみが満たされ、チャンバの残部に、チャンバ内の液体の実質的に蒸気のみが満たされ、チャンバの少なくとも一部が、熱を金型の目標個所からチャンバ内の液体に伝達するように配置されており、熱交換によりチャンバ内の蒸気の凝縮を行う凝縮手段を有する金型において、チャンバ内の異なる高さのところに水のような液体を分散させて到達させ或いは保持するように、液体がチャンバに分散されるように構成されている。これは、１つの場合には、液体の発泡剤を付加することによって達成される。別の場合には、チャンバの内面にフロックを取り付けることによって達成される。別の例では、基礎液面より上方の液体を保持するリザーバの別個の列が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、金型の冷却に関する。このような金型には、プラスチック材料の射
出成形を含む型式の材料を成形するのに有用な種類の金型が含まれる。

【０００２】 （背景技術） 先の特許出願において、金型内に液体が部分的に満たされるチャンバが設けら
れ、チャンバの残部には液体の蒸気のみが実質的に満たされる装置について説明
されている。 凝縮装置が、冷却し凝縮して熱源により液体から蒸気に変換されるように、チ
ャンバ内の熱源に対して、チャンバの液面より上に位置するように配置されてい
る。 この装置は、金型の部分、従って成形品を構成するのに使用される金型の部分
の温度を比較的同じ温度に維持するのに著しい利点を有することが分かっており
、時おり冷却して金型の循環使用を助けるのに必要とされる。このような装置は
、その使用サイクルを通して、金型をより均一で一様な温度に維持することがで
きる。

【０００３】 この装置が遭遇する課題の１つは、チャンバ内の液体の水頭により、液体域内
の最も深い個所における液体が高い圧力を受け、従って、より深い個所における
液体が、より浅い深さにおける液体よりも高温で「沸騰する」ことである。これ
により、温度差が生ずるが、これらの温度差がさほど大きくない場合には良好で
あろう。 一般的に、本発明の目的は、この一般的な概念を使用して金型においてより均
一な温度を維持するのを助ける改良、又は金型に関する有用な改良を提供するこ
とである。

【０００４】 （発明の開示） 本発明の１つの形態では、温度を制御するのを助ける装置を有する金型であっ
て、金型が、内部に少なくとも１つの閉鎖チャンバを有し、チャンバの一部に、
液体のみが満たされ、チャンバの残部に、チャンバ内の液体の実質的に蒸気のみ
が満たされ、チャンバの少なくとも一部が、熱を金型の目標個所からチャンバ内
の液体に伝達するように配置されており、熱交換によりチャンバ内の蒸気の凝縮
を行う凝縮手段を有する金型において、チャンバ内の異なる高さのところに液体
を分散させて到達させ或いは保持するように、液体が、使用時に、チャンバに分
散されるように構成されていることを特徴とする金型が提供される。

【０００５】 好ましくは、チャンバの底部より上方に配置された底部を備える少なくとも１
つのリザーバをチャンバ内に有することによって、異なる高さの液体が得られる
。 また、好ましくは、チャンバ内の基礎液面より上方の内面の表面に液体を付加
することによって、異なる高さの液体が得られる。

【０００６】 また、好ましくは、通路を有し、少なくとも入口がチャンバの基礎上側液面よ
り上方にある通路内の液体の一部によって、異なる高さの液体が得られる。 さらに、好ましくは、液体を選定し、或いは発泡を行う添加剤を含むことによ
って、異なる高さが得られる。

【０００７】 本発明の１つの形態では、金型の使用時に発泡するようになった液体を有する
ことによって、異なる高さが得られる。 驚くべきことに、別の解決策の１つにおいて、液体を沸騰させるように液体に
発泡剤を含ませることによって、液体が、液体の蒸気を含む発泡体として上昇し
、チャンバを通るフィルムとして液体を著しく拡散させる。これにより、チャン
バの壁が液体で被覆される。

【０００８】 これは、チャンバ壁の表面に付着するフィルムとなる液体の高さが実質的な水
頭に影響を及ぼさないように、チャンバの基礎液面より上方のチャンバの内面を
湿潤させ、湿潤状態を保持する結果を有する。 好ましくは、この例では、液体は主として水であり、発泡剤は界面活性剤であ
る。

【０００９】 以上のように構成された試験において、その結果は、水の使用において顕著な
改良を示し、特に温度が２５°Ｃ付近の比較的低い温度のときに温度の均一性を
維持した。顕著な水頭がある場合には、この水頭の底部における水は、水頭の付
加的な圧力を受け、幾つかの場合には理想的であるが他の場合には許容されない
温度よりも高い温度で「沸騰する」であろう。

【００１０】 これは、チャンバにおいて必要とされる水の量を許容し、通常、液体の基礎量
を形成し、以前は必要であるとみなされていた量を減少させる。これは、水域の
底部における水と比較して水域の頂部における水の許容できない沸騰温度差を引
き起こすこのような高さに液体の水頭をすることなしに、チャンバが実質的な深
さを有することを可能にする。チャンバ内における液体の異なる高さを達成する
他の形態について、更に説明する。 好ましくは、チャンバの一部を形成する通路内に液体通路が設けられ、液体通
路が、液体の表面張力により液体の通過が阻止される寸法を有する。 このような作用は、蒸気閉塞が発生する状況として説明することもできる。

【００１１】 好ましい別の形態では、チャンバの寸法と形状およびチャンバ内の液体の量に
関連して液体の一部をリザーバに保持する手段が設けられ、液体の流れを１又は
それ以上の導管から、蒸気閉塞の発生のため液体に接近できない場所に差し向け
るのに使用される液体の水頭が提供される。 別の構成では、下側入口と上側出口とを有する実質的に垂直な導管と、導管の
一部に隣接する熱源と、液体を沸騰させることによって導管内を上昇する液体を
保持し、チャンバ内に通常存在する上側液面より上方の高さのところでパーコレ
ータ型の作用を行う手段とが設けられる。

【００１２】 発泡剤の添加は、液体内のいずれかにおいて沸騰が発生すると、この発泡体お
よび発泡体に含まれるフィルムのような水が、チャンバを通して発泡体のように
容易に拡散し、発泡体バブルとなるフィルムを形成する少量の水を搬送するとい
う利点を有する。 発泡体で搬送される水の物理的な量は、僅かでもよい。しかしながら、チャン
バ内の少量の液体（通常は水である）でさえ、使用する技術によって十分であろ
う。

【００１３】 界面活性剤のような比較的少量の発泡剤を含んだ比較的少量の水は、発泡剤を
生成するのに適当である。 液体である水に関して、閉鎖チャンバから空気を実質的に除去する場合には、
チャンバ内に存在する定められた蒸気圧力以内で水の沸騰を引き起こす温度以上
に水の温度が上昇したときにのみ、沸騰するであろう。

【００１４】 チャンバの全体容積に対して僅かな割合になるように水量を微量にする場合に
は、適当な設計のチャンバを用いて、実際に、チャンバ内の水の最大高さを非常
に小さく維持することができる（これは、チャンバ内の基礎液面となる）。 したがって、実際には、発泡剤の特性の使用が、金型又は他の金型内をより均
一な温度に保持する目的のために必要な水量を著しく減少させることが分かった
。他方、大型で複雑な金型を、通常は冷却液体に容易に接近できない冷却チャン
バを有する形状に設計することを可能にする。

【００１５】 上述の装置の顕著な利点が、作業サイクルおよび金型の異なる部分において所
定の変形の範囲内で金型の全ての部分の作業温度を容易に維持することであるこ
とを想起すると、以前に利用されていた冷却技術が許容可能な又は少なくとも好
ましい温度範囲内に温度を維持しない場合でも、金型の設計が可能になる。これ
は、成形作業におけるサイクル時間を減少させるのを助ける。さらに、これは、
冷却チャンバでの酸化による腐蝕を効果的に排除する。

【００１６】 腐蝕が排除される理由は、少なくともかなりの程度まで酸素が除去された場合
にのみ、閉鎖チャンバが液体の使用を可能にし、さらに、チャンバ内の液面の上
方の空隙から空気が実質的に除去されるため、酸素を利用することができないか
らである。 幾つかの金型の幾つかの特徴は、冷却の目的のため、液体の接近の継続を維持
することについて更なる助けを必要とすることがある。 この状況は、チャンバが比較的長くて狭い導管形状を有する場合である（語「
導管」は、入口を意味するが、必ずしも通路を意味するものではない）。

【００１７】 このような場合には、水のような液体のチャンバの表面に関連する表面張力は
、導管形状内への液体の継続的な接近を妨げることがあり、換言すると、蒸気閉
塞が生ずる状況となる。 したがって、チャンバ内の導管形状への入口個所より高いところで液体を集め
る手段と、インジェクタ導管から導管形状内に液体の供給を行う手段とが提供さ
れる。

【００１８】 導管への入口より上方の水頭において液体を得るための別の装置は、チャンバ
内において蒸気の凝縮を行う領域の下に設けられるリザーバと、リザーバからイ
ンジェクタ導管内に延びる導管とを備え、導管が、液体の水頭及び導管の寸法に
応じた速度で液体が流れる孔を有する。 必要に応じてインジェクタ導管に供給する導管の数を有するリザーバに関して
、このようなリザーバは、普通の作業において迅速にオーバーフローして液体の
大部分を下側のリザーバに戻す比較的浅いリザーバとなるように構成される。

【００１９】 別の構成では、好ましくは、閉鎖チャンバの一部を形成する導管が設けられ、
この導管が、通常の液面以下になるようなチャンバ内の下側位置のところに設け
られた入口と、最終的にはインジェクタ導管を供給するため導管を供給するため
の上述した型式の保持用リザーバに液体を差し向ける上側出口とを有する。 また、この垂直導管に近接して、垂直導管内の材料を目標とした熱源を与える
ための部材が提供される。

【００２０】 熱を提供する方法は、電気抵抗コイルから温水供給器に接続された導管まで広
範囲に及ぶ。これは、液体の付加的な上昇が特定の金型の状況において必要とさ
れる場合には、有用な付属物となる。 しかしながら、このような付加的な熱源については、導管内の作用は、導管内
の液体の沸騰を行うことであり、その結果、入口から出口まで蒸気を上昇させる
ことによって、パーコレータのように液体が上昇される。

【００２１】 別の好ましい装置では、液体の限定量を保持する少なくとも１つのダム又はリ
ザーバを備え、ダム又はリザーバが、チャンバ内の液体の「沸騰」の際、時おり
、実質的な沸騰作用を引き起こして液体を適当な高さに上昇させる蒸発作用への
迅速な転移によって、或いは、凝縮液が１又はそれ以上のダム又はリザーバに差
し向けられることによって、液体を収集するように構成される。 発泡剤と、分散したリザーバ又はダムとを組み合わせても好ましい。

【００２２】 さらに、リザーバ又はダムは、液体が満たされるとオバーフローするように構
成されており、このカスケード作用により、各ダム又はリザーバが所定の液面即
ち水頭に維持され、液体が所定のリザーバ又はダム内で沸騰する適度な小範囲の
温度を維持することが確保される。 別の発展では、表面材料が、チャンバの基礎液面より上方の内壁に付けられ、
表面材料は、壁に密接して液体を保持するのを助け、液体の更なる効果的な高さ
を提供する。

【００２３】 １つの例では、チャンバの内壁の少なくとも一部が材料で被覆され、液体と材
料との間の表面張力が、液体を壁に向かって保持し続けるのを助ける。 また、１つの例では、多数の短いストランドのファイバの形態のフロックが、
表面に密接して取り付けられ、このように処理された所定領域に到達する液体が
、大きな深さを有するものであるように保持され、従って、大きなリザーバとし
て作用する。これは、表面を湿潤状態に維持するのに必要とされる液体の補充速
度について大きな許容度を可能にする。換言すると、利用される液体の量は、平
滑な表面の場合よりも多く、従って、使用される液体の補充に関してより大きな
許容度を可能にする。

【００２４】 液体機構の補充は、所定領域より上方で凝縮されて該領域上に滴下され或いは
注がれる蒸気による種々の流れとすることができ、チャンバ内の装置からの跳ね
かけ又は噴霧によって発生させることができ、上昇する発泡体による補充を受け
ることができ、或いは、単に、沸騰作用時における液体の沸きこぼれ作用による
補充を受けることができる。

【００２５】 好ましくは、本発明の別の形態では、閉鎖チャンバを有し、熱伝達システムを
使用して熱伝達を行うプラスチック材料成形用金型において、チャンバの表面の
少なくとも一部に、チャンバの壁の目標表面に隣接して液体の保持を助ける別の
材料が取り付けられていることを特徴とする金型が提供される。 好ましくは、液体は水である。 好ましくは、発泡剤は界面活性発泡剤である。

【００２６】 好ましくは、取り付けられる材料は、適当な接着プロセスによって接着される
フロックであり、フロックのそれぞれの粒子は、チャンバの表面に端部が固定さ
れる。 好ましくは、このように処理された表面は、成形作業の際、液体を上方から供
給することによって、時おり、水が補充される。 別の例では、発泡を引き起こす液体フィルムによって補充が行われ、所定表面
領域にわたって湿潤状態にされる。

【００２７】 本発明の別の形態では、金型の閉鎖チャンバ内において熱伝達を行う方法であ
って、閉鎖チャンバ内に液体が満たされ、閉鎖チャンバの液体より上方の空隙内
に液体の蒸気が満たされ、熱を取り出すために選定されたチャンバの表面が、チ
ャンバの液面より上方にあり、選定された領域に対して時おり液体の補充を行い
、選定された領域が、液体の表面張力により液体の保持を行う処理を含むことを
特徴とする方法が提供される。

【００２８】 金型の温度は、熱源（例えば、成形面）と閉鎖チャンバ内の所定領域との間の
金属の厚さで或る程度決まる。厚い場合には、金型の金属の種々の特性および各
々の側におけるそれぞれの温度で決まる温度勾配があるであろう。これは、成形
面の或る部分を他の部分とは異なる温度にすることを利用することができる。 このような装置に関する１つの課題は、チャンバ内の空隙の排気に依存するの
で、何らかの理由のため、空隙の排気状態を減少させ或いは除去する漏れがある
場合には、これは、オペレータが迅速かつ確実に識別する必要がある状態である
。 極めて確実かつ経済的であり、このような状態を容易に判断することができる
装置を開発した。

【００２９】 好ましくは、液体と接続し、上端が閉鎖された通路をチャンバ内に備え、通路
が、通路内の液面を外部から判断することができる程度に見ることができる部分
を少なくとも有し、入口と閉鎖上端とを有する通路の位置が、通路内の液面が、
チャンバ内の第１排気状態が存在する第１レベルから、チャンバ内の排気度が第
１排気状態以下である第２レベルまで変化するようなものであることを特徴とす
る金型が提供される。

【００３０】 実際には、少なくともチャンバ内の水又は他の液体の液面を直接表示すること
が目的ではなく、排気状態を表示することが目的であるが、「覗きガラス」を設
けることが提案される。 本発明の利点は、チャンバ内の空隙が排気されるとき、これと等価に閉鎖通路
内の液面が低下することにある。

【００３１】 しかしながら、主チャンバの排気が危うい場合には、これは、閉鎖通路内の状
態にも反映され、水又は他の液体の液面は、適当に上昇するであろう。 自動的に警告するように、このような液面に関する任意の適当な別の検出器を
設けてもよい。 しかしながら、極めて簡単で確実な上述の装置の使用により、排気状態を監視
する能力に関するより改良されたシステムになるであろう。 本発明をより良く理解するために、添付図面に関連して、好ましい実施の形態
を参照することにより、本発明について説明する。

【００３２】 （発明を実施するための最良の形態） 次に、図面、特に図１を詳細に参照すると、図１には、プラスチック材料の射
出成形金型１の一方の部分すなわち半部が示されており、金型のこの半部は、全
く任意に選んだ形状を有し、ピン２が、金型形状３の中央から延びている。十分
に作業可能な金型は、この場合には雌型の受け入れ形状をなす別の部分（図示せ
ず）を有し、この別の部分は、第１の部分と実質的に同じ装置と方法で温度が制
御される。 この第１の部分には、閉鎖され、内部に水が導入され空気が除去されるように
構成されたチャンバ４が設けられている。

【００３３】 空気の除去の度合いは（この場合には、金型の壁を通る閉鎖可能な出口４ａに
真空ポンプ（図示せず）を付けることによって達成されるが）、実質的に全ての
空気が除去されるようなものであり、チャンバ内の液体の蒸気のみが、残りのチ
ャンバ領域を実質的に満たす。好ましい実施の形態においては水である液体は、
まず、チャンバ１内への挿入前に、例えば標準的な大気圧で水を強力に沸騰させ
ることによって、実質的に全ての溶解気体が除去されるように、処理される。し
かしながら、真空ポンプを使用して排気する場合には、水をチャンバ４内に導入
した後、真空ポンプを使用してこのような溶解気体を除去することもできる。

【００３４】 いずれの場合においても、溶解気体を減少させる手順は、チャンバの閉鎖領域
において水に酸素が実質的に含まれないという付加的な利点を有し、従って、既
存のシステムでは通常発生する酸化による金属表面の劣化（例えば、錆）は、酸
素源がない限り、生じないであろう。 この実施の形態では、少量の家庭用洗剤を水に加え、その量は、使用する実際
の洗剤で決まるが、一般的には、成形作業条件の下で十分に発泡する量である。
今までの実験の場合には、１容積％の家庭用洗剤（一例として、オーストラリア
のＡＣＮ００４１６４８２７のＣｕｓｓｏｎｓ Ｐｔｙ Ｌｔｄ社からモーニン
グ・フレッシュという商標で販売されている家庭用洗剤）を水に加えていた。別
の発泡剤を加えることもできる。

【００３５】 温度差を減少させるためには、一定量の水が同じ水頭に保持される場合には、
水が沸騰するこれらの減圧環境においては、温度は、水位、即ち、より正確には
水の特定部分の沸騰が生ずる水の深さで決まることが分かった。特定の深さによ
って得られる水頭が２００ｍｍ以上（例えば、３００ｍｍ）である場合には、温
度差は、顕著なものであることが分かる。したがって、ほぼ２００ｍｍ以上の高
さまでチャンバが満たされないように水量を選定した場合には、適度な温度均一
性が得られることが分かる。２０°Ｃ〜３０°Ｃの温度範囲は、幾つかの場合に
は、十分に均一であるとみなすことができるが、他の場合には、より低い範囲が
必要とされ、本発明及びその原理が適合することがある。必要とされる実際の温
度差を確立し設計することができる。

【００３６】 水に発泡体を含ませることによって、チャンバ４のより高い部分を通って発泡
体として広がるように、フィルム内で水を有効に上昇させる効果が得られる。こ
のような発泡体バブルは、より高い水位のところで無秩序に破裂し、その結果、
水は、このようなフィルムから隣接する表面上に跳ねるであろう。これにより、
これらの種々の表面が湿潤状態に維持され、したがって、上に位置する水頭を沸
騰温度に変えることなしに水が表面水になるという事実によって得られる温度に
おいて、このような水を沸騰させることを可能にする。 発泡体を使用することより、発泡体バブルを破裂させて、チャンバ４を構成す
る表面の大部分を浸潤状態に保持することができる。

【００３７】 図１において、浅いトラフ５が、熱交換機６のすぐ下に配置されており、熱交
換機６は、熱交換機６に通される水を冷却し、チャンバ４内に生ずる蒸気の凝縮
を行うことによって、冷却状態を保持するように構成されている。凝縮水はトラ
フ５内に差し向けられ、凝縮水がオーバーフローすると、水は、金型部分１の側
部を流れ落ちて、主液体域（洗剤を含んだ水）内に入る。

【００３８】 しかしながら、トラフ５に水を供給するため、別のパーコレータ装置７を適所
に配置してもよい。パーコレータ装置７は、チャンバの底部に入口８ａを備えた
垂直管８を有しており、液体を垂直管８及び出口９に引いて、上昇した水を浅い
トラフ５内に差し向ける。垂直管８の横に熱源１０が配置されており、熱量、従
ってパーコレータ装置７で上昇される液体量を容易に制御することができるよう
に、熱源１０には、電気抵抗要素が設けられている。

【００３９】 液面が高い場合には、その高さを利用して液体を適所に圧送することができる
が、例えば表面張力の作用によって、液体の移動が妨げられることがある。この
場合には、狭い通路１１がその例となる。この場合には、通し管１４を流れ落ち
て通路１１に入る液体にニードルインジェクタ１２を挿入し、少量の液体を狭い
通路に噴射して、通路の内面を水で覆う。次いで、この水をより高い圧力によっ
て送出するが、送出時に、水が内面を単に覆うことは許容される。このことは、
金型内の小さな部分の温度を許容均一度以内に維持することを可能にする。 ニードルインジェクタ１２の詳細は、図２に示されている。 上述の例では、垂直管とニードルインジェクタは１つしか示されていないが、
垂直管の数とニードルインジェクタの数を、より多くすることができる。

【００４０】 図３および図４には、プラスチック射出成形金型の一方の部分のみが示されて
いるが、合致する他方の部分にも、それ又はそれら自身の温度分配装置が設けら
れている。

【００４１】 複数のカスケード状のリザーバ１６、１７を有するチャンバ１５が設けられて
おり、リザーバ１６、１７には、凝縮領域１９から戻る液体が供給される。この
ようにして、液体は、チャンバ内の基礎液面以上の異なる高さのところにある。
各リザーバ１６、１７は、所定の深さの水のみがそれぞれのリザーバに留まるよ
うに形作られており、これにより温度均一性を維持する。各々の場合におけるリ
ザーバは、液体が満たされたとき液体のオーバーフローを可能にし、オーバーフ
ローした液体が第１リザーバの下の次のリザーバに流入するように配列された壁
２０によって構成されている。しかしながら、表面張力のため水が或る程度まで
壁２０の内方傾斜に追従し、従って第１リザーバの下の次のリザーバ内にカスケ
ードのように差し向けられる装置が図示されている。したがって、任意のリザー
バにおける水頭は、個々のリザーバの水頭によって決定され、それ故、任意の用
途に適するように金型設計者が決定することができる。

【００４２】 上述の実施の形態の場合には、これらは、発泡剤を含んだ液体について使用さ
れ、両方の回答に関する利点の幾つかを単一の金型で達成することができる。 別の実施の形態では、チャンバの表面の幾つかに、接着剤によって接着された
フロックが取り付けられているので、フロックのそれぞれの粒子がチャンバの表
面に固定される。 フロックの使用は、金型のチャンバの内面の近くに多量の液体を保持すること
を可能にする。

【００４３】 金型の温度は、熱源（例えば、成形面）と閉鎖チャンバ内の所定領域との間の
金属の厚さで或る程度決まる。厚さが大きい場合には、温度勾配は、金型の金属
の種々の特性及び各々の側でのそれぞれの温度で決まる。このことは、成形面の
幾つかの部分を他の部分と異なる温度にするのに利用することができる。

【００４４】 図５には、開放頂部４２がチャンバ４３に配置される通路４１を有するインジ
ェクタシステム４０が示されている。狭い金型部分４４が、通路４１を通して水
を供給するように配置されている。開放頂部は、通路内の水が通路を通って最下
部の出口４５まで圧送されるように、部分４４の高さより幾分上の高さのところ
にある。このような開放頂部４２を設けることによって、水を単に強力に沸騰さ
せる他、発泡体の作用により水の上昇を助けることにより、開放頂部４２内に水
を跳ね上げて通路に供給する。金型４６は、再び、液体４９の基礎液面の上方の
空隙４８に凝縮器４７が配置されたプラスチック射出成形金型の一部となる。

【００４５】 再び、水頭の影響を減少させ、従って異なる沸騰温度を生じさせるように、液
体を分布させる装置について説明する。 図６を参照すると、上述の装置に関する課題の１つは、幾つかの理由のためチ
ャンバの排気が損なわれる（例えば、漏れが発生する）場合、オペレータは、そ
の状態が修正されるまで金型を更に作動させないように、その状態について知る
必要があることである。しかしながら、課題は、排気状態が維持されていること
を確実かつ廉価に判断する方法である。経済性と確実性を兼ね備えた回答を以下
に説明する。

【００４６】 図６には、プラスチック材料の射出成形金型２１が示されており、金型２１の
内部に、水２３を保持するように配置されたチャンバ２２が設けられており、チ
ャンバ２２は、金型２１内の熱生成位置に隣接して位置するように形作られてい
る。 チャンバ２２への開口２４が設けられており、開口２４により、本発明者の先
の発明に従って、水の上方にある空隙２５から空気を排気することができる。

【００４７】 この実施の形態の特徴は、通路２６が主液体域に連結されていることであり、
通路２６は、チャンバの主液体域から、外部視認位置まで延びて垂直立上り管に
なり、頂部２７のところで閉鎖されている。 この場合における通路２６は、通路内の液面を外部から見ることができるよう
に金型の外面に透明な窓２８が埋め込まれることを除いて、金型の一部として形
成される。

【００４８】 この装置については、上述のように、主チャンバ２２の主要空隙内の排気状態
を表示する液面３０を見ることができる。この装置に変更した場合には、主チャ
ンバ内への漏れが発生しているか否かをオペレータが観察して適当な行動を取る
ことができるであろう。 閉鎖通路内の液面は、チャンバ全体の排気状態の反映となるであろう。

【００４９】 上述のことは、従来よりもより均一な範囲内に温度を維持する能力を有する金
型の設計を可能にし、上述の発明は、当該技術分野において革新的な重要性を有
するものとみなされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態による内側チャンバを有するプラスチック射出成形金型の一
方の部分の部分横断面斜視図である。

【図２】 本発明の別の形態において使用される部分の横断面図である。

【図３】 第２の実施の形態の図４における線４−４に沿った横断面図である。

【図４】 第２の実施の形態の横断面図である。

【図５】 第３の実施の形態の横断面図である。

【図６】 チャンバの排気状態の視覚表示を示す第４の実施の形態による金型の一部の横
断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度を制御するのを助ける装置を有する金型であって、前記
   金型が、内部に少なくとも１つの閉鎖チャンバを有し、前記チャンバの一部に、
   液体のみが満たされ、前記チャンバの残部に、チャンバ内の液体の実質的に蒸気
   のみが満たされ、前記チャンバの少なくとも一部が、熱を前記金型の目標個所か
   ら前記チャンバ内の液体に伝達するように配置されており、熱交換によりチャン
   バ内の蒸気の凝縮を行う凝縮手段を有する金型において、 前記チャンバ内の異なる高さのところに液体を分散させて到達させ或いは保持
   するように、液体が、使用時に、前記チャンバに分散されるように構成されてい
   ることを特徴とする金型。
2. 【請求項２】 前記チャンバの底部より上方に配置された底部を備える少な
   くとも１つのリザーバを前記チャンバ内に有することによって、異なる高さの液
   体が得られることを特徴とする請求項１に記載の金型。
3. 【請求項３】 前記チャンバ内の基礎液面より上方の内面の表面に液体を付
   加することによって、異なる高さの液体が得られることを特徴とする請求項１又
   は２に記載の金型。
4. 【請求項４】 通路を有し、少なくとも入口が前記チャンバの基礎上側液面
   より上方にある前記通路内の液体の一部によって、異なる高さの液体が得られる
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の金型。
5. 【請求項５】 液体を選定し、或いは発泡を行う添加剤を含むことによって
   、異なる高さが得られることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に
   記載の金型。
6. 【請求項６】 前記液体が発泡剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の
   金型。
7. 【請求項７】 前記液体が主として水であり、前記発泡剤が界面活性剤であ
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載の金型。
8. 【請求項８】 前記チャンバの一部を形成する通路内に液体通路が設けられ
   、前記液体通路が、液体の表面張力により液体の通過が阻止される寸法を有する
   ことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の金型。
9. 【請求項９】 前記チャンバに、液体を保持するようになった少なくとも１
   つの液体用リザーバが設けられ、前記リザーバ内の液体の水頭が、このような液
   体の高さ以下であり、前記チャンバ内の他の液体以上であることを特徴とする請
   求項１から８までのいずれか１項に記載の金型。
10. 【請求項１０】 下側入口と上側出口とを有する実質的に垂直な導管と、前
    記導管の一部に隣接する熱源と、液体を沸騰させることによって前記導管内を上
    昇する液体を保持し、前記チャンバ内に通常存在する上側液面より上方の高さの
    ところでパーコレータ型の作用を行う手段とを備えることを特徴とする請求項１
    から９のいずれか１項に記載の金型。
11. 【請求項１１】 チャンバ内の導管形状への入口個所より高いところで液体
    を集める手段と、インジェクタ導管から前記導管形状内に前記液体の供給を行う
    手段とを備えることを特徴とする請求項１０に記載の金型。
12. 【請求項１２】 前記チャンバ内において蒸気の凝縮を行う領域の下に設け
    られるリザーバと、前記リザーバから前記インジェクタ導管内に延びる導管とを
    備え、前記導管が、液体の水頭及び前記導管の寸法に応じた速度で液体が流れる
    孔を有することを特徴とする請求項１１に記載の金型。
13. 【請求項１３】 前記閉鎖チャンバの一部を形成する導管を備え、前記導管
    が、通常の液面以下になるようなチャンバ内の下側位置のところに設けられた入
    口と、液体を保持用リザーバに差し向ける上側出口とを有することを特徴とする
    請求項１から１２までのいずれか１項に記載の金型。
14. 【請求項１４】 前記導管に近接して、熱源を提供する手段が設けられてい
    ることを特徴とする請求項１３に記載の金型。
15. 【請求項１５】 液体の限定量を保持する少なくとも１つのダム又はリザー
    バを備え、前記ダム又はリザーバが、前記チャンバ内の液体の沸騰の際、時おり
    、実質的な沸騰作用を引き起こして液体を適当な高さに上昇させる蒸発作用への
    迅速な転移によって、或いは、凝縮液が１又はそれ以上の前記ダム又はリザーバ
    に差し向けられることによって、液体を収集するように構成されることを特徴と
    する請求項１から１４までのいずれか１項に記載の金型。
16. 【請求項１６】 前記ダム又はリザーバが、液体が満たされるとオバーフロ
    ーするように構成されており、このカスケード作用により、各ダム又はリザーバ
    が所定の液面即ち水頭に維持され、液体が所定のリザーバ又はダム内で沸騰する
    適度な小範囲の温度を維持することが確保されることを特徴とする請求項１から
    １５までのいずれか１項に記載の金型。
17. 【請求項１７】 前記チャンバの内壁に表面材料が付けられることを特徴と
    する請求項１から１６までのいずれか１項に記載の金型。
18. 【請求項１８】 前記チャンバの内壁の少なくとも一部が材料で被覆され、
    液体と前記材料との間の表面張力が、液体を壁に向かって保持し続けるのを助け
    ることを特徴とする請求項１７に記載の金型。
19. 【請求項１９】 多数の短いストランドのファイバの形態のフロックが、表
    面に密接して取り付けられ、このように処理された所定領域に到達する液体が、
    大きな深さを有するものであるように保持され、従って、大きなリザーバとして
    作用することを特徴とする請求項１７に記載の金型。
20. 【請求項２０】 閉鎖チャンバを有し、熱伝達システムを使用して熱伝達を
    行うプラスチック材料成形用金型において、 チャンバの表面の少なくとも一部に、チャンバの壁の目標表面に隣接して液体
    の保持を助ける別の材料が取り付けられていることを特徴とする金型。
21. 【請求項２１】 前記液体が水であることを特徴とする請求項２０に記載の
    金型。
22. 【請求項２２】 発泡剤が界面活性発泡剤であることを特徴とする請求項２
    １に記載の金型。
23. 【請求項２３】 発泡を引き起こす液体フィルムによって補充が行われ、所
    定表面領域にわたって湿潤状態にされることを特徴とする請求項１から２２まで
    のいずれか１項に記載の金型。
24. 【請求項２４】 液体と接続し、上端が閉鎖された通路を前記チャンバ内に
    備え、前記通路が、前記通路内の液面を外部から判断することができる程度に見
    ることができる部分を少なくとも有し、入口と閉鎖上端とを有する前記通路の位
    置が、通路内の液面が、チャンバ内の第１排気状態が存在する第１レベルから、
    チャンバ内の排気度が前記第１排気状態以下である第２レベルまで変化するよう
    なものであることを特徴とする請求項１から２３までのいずれか１項に記載の金
    型。
25. 【請求項２５】 金型の閉鎖チャンバ内において熱伝達を行う方法であって
    、前記閉鎖チャンバ内に液体が満たされ、前記閉鎖チャンバの前記液体より上方
    の空隙内に前記液体の蒸気が満たされ、熱を取り出すために選定されたチャンバ
    の表面が、前記チャンバの液面より上方にあり、前記液面が、前記チャンバ内の
    異なる高さのところにあることを特徴とする方法。
26. 【請求項２６】 金型の閉鎖チャンバ内において熱伝達を行う方法であって
    、前記閉鎖チャンバ内に液体が満たされ、前記閉鎖チャンバの前記液体より上方
    の空隙内に前記液体の蒸気が満たされ、熱を取り出すために選定されたチャンバ
    の表面が、前記チャンバの液面より上方にあり、前記選定された領域に対して時
    おり液体の補充を行い、前記選定された領域が、液体の表面張力により液体の保
    持を行う処理を含むことを特徴とする方法。
27. 【請求項２７】 金型の閉鎖チャンバ内において熱伝達を行う方法であって
    、前記閉鎖チャンバ内に液体が満たされ、前記閉鎖チャンバの前記液体より上方
    の空隙内に前記液体の蒸気が満たされ、熱を取り出すために前記チャンバ又は凝
    縮器の表面が、前記チャンバ内の液面の上方にあり、選定された領域に対して時
    おり液体の補充を行い、前記選定された領域が、液体の表面張力により液体の保
    持を行う処理を含むことを特徴とする方法。
28. 【請求項２８】 添付図面に記載し、添付図面に関して明細書において説明
    したものと実質的に同じ金型。
29. 【請求項２９】 添付図面に記載し、添付図面に関して明細書において説明
    したものと実質的に同じ金型内において熱伝達を行う方法。