JP2006175774A

JP2006175774A - 中間熱処理装置

Info

Publication number: JP2006175774A
Application number: JP2004372685A
Authority: JP
Inventors: Takeji Shizume; 武治鎭目; Osamu Tanigawa; 修谷川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】この発明は、温調機の稼働中に、浄油機による熱媒体油の浄油を可能にすることのできる中間熱処理装置を提供する。
【解決手段】この発明に係る中間熱処理装置は、熱源として使用される熱媒体油が循環する回路と、浄油機との間に介在し、回路から浄油機に送出される熱媒体油と、浄油機から回路に戻される浄化された熱媒体油との間で熱交換を行う熱交換手段を具備する。
【選択図】図１

Description

この発明は、成形機の金型温度、化学反応装置及び蒸留装置などの熱源に使用されている合成油等の熱媒体油を効率よく浄化するためにそれぞれの装置と浄油装置の間に介在される中間熱処理装置に関する。

特許文献１に開示される射出成形金型及び射出成形方法は、抜け勾配を持たない側面を形成する部分のキャビティ壁を熱伝導率が高く且つ熱膨張係数の大きい材料により形成し、前記キャビティ壁に温調油経路を設けて抜け勾配のない成形品外側側面のキャビティ壁のみを部分的に急速加熱し、型を開いて成形品を取り出すようにしたものである。同様に特許文献２は、マニフォールドブロックが、コアの中空部に温調油が供給される配管部を備えることが開示される。

特許文献３は、射出装置と型締装置へ作動油を供給するための油圧回路に配置された射出成形機用の浄油回路が、前記型締装置と射出装置の両方又はいずれか一方に供給される作動油をタンク側に戻す通路にチェック弁を有すると共に、このチェック弁に並列配置された分岐通路に流量制御弁及びフィルタを備え、この流量制御弁及びフィルタの間に圧力検出手段を接続し、フィルタの目詰まりを感知できるようにしたものを開示する。

特許文献４は、機械潤滑油や機械加工油、洗浄油等の中の有害な異物を効率よく除去する浄油装置を開示する。この浄油装置は、アモルファス合金を浄油メディアとして用い、アモルファス合金線維の装置内体積％が１．０〜７．０ｖｏｌ％、磁場が８００〜２０００Ｇ、流速が０．５〜１０ｃｍ／ｍｉｎとしたことを特徴とする。

特許文献５は、プレス鋼板を洗浄した洗浄済油を流す浄油部に、該浄油部を横断して設けられたマグネットを洗浄済油の流過方向に複数配置し、各マグネットの下流側の近傍に堰部材を設けた洗浄機の浄油装置を開示する。
特開平７−６８６１４号公報特開２００１−２２５３８２号公報特開平１０−２８６８５９号公報特開平６−２５４３１４号公報特開２００２−３２０８７７号公報

上述した特許文献１又は２に開示されたように熱媒体油を使用した装置においては、熱媒体油を高温で使用する場合には、油の熱劣化やスラッジが発生し、この発生したスラッジが金型の配管油通路に付着することで、金型温度の調整が崩れ、品質不良が発生するという不具合が生じる。また、特許文献３乃至５に開示されるような浄油装置では、通常耐熱限度が９０℃前後であり、また酸化劣化で発生するスラッジなどを除去するためには、高温で油に溶け込んだスラッジを析出するために温度を低下させる必要があった。このため、現状では温調機から送出される１３０℃〜２００℃の高い温度の熱媒体油は、浄油処理して再利用することはほとんど無く、使用できない程度に汚れた場合は産廃処理されているのが実情である。

また、温調機の定期点検時などに熱媒体油を一時的に別の容器に取り出し、常温状態になった熱媒体油を浄油機にかけて浄油することもできるが、実際には容器の準備や配管のセットなど工数が非常にかかり、また常温になった熱媒体油を元に戻した場合、熱媒体油の温度が低いことから温調機の始動時間に時間がかかり、また消費電力が大きくなるという不具合が生じる。

したがって、この発明は、温調機の稼働中に、浄油機による熱媒体油の浄油を可能にすることのできる中間熱処理装置を提供することにある。

よって、この発明に係る中間熱処理装置は、熱源として使用される熱媒体油が循環する回路と、浄油機との間に介在し、回路から浄油機に送出される熱媒体油と、浄油機から回路に戻される浄化された熱媒体油との間で熱交換を行う熱交換手段を具備することにある。尚、前記熱媒体油を熱源として使用する装置としては、成形機や、化学反応装置、蒸留装置などがある。

また、前記熱交換手段は、第１の熱交換通路と第２の熱交換通路とを有し、第１の熱交換通路を通過する熱媒体油と第２の熱交換通路を通過する熱媒体油の間で熱交換を行う内部熱交換器であり、第１の熱交換通路の流入側は第１の通路を介して前記回路と接続され、第１の熱交換通路の流出側は第２の通路を介して前記浄油機と接続され、第２の熱交換通路の流入側は第３の通路を介して前記浄油機と接続され、第２の通路の流出側は第４の通路を介して前記回路と接続されることが望ましい。

さらに、前記第２の通路には、通過する熱媒体油を冷却する冷却補助手段が設けられることが望ましく、前記第４の通路には、通過する熱媒体油を加熱する加熱補助手段が設けられることが望ましい。

さらにまた、前記第４の通路と前記第２の通路とを連通するバイパス通路が形成され、該バイパス通路には該バイパス通路を開閉する開閉手段が設けられることが望ましい。また、第２の通路を通過する熱媒体油の温度が高い場合には、前記バイパス通路を開くことが望ましい。

この発明によれば、熱源として使用される熱媒体油の温度を低下させて浄油機に供給することができると共に、浄油機で浄油された熱媒体油の温度を上昇させて回路に戻すことができるので、作業を中断することなく浄油機による浄油を行うことができるので、作業自体の効率を向上させることができると共に、使用熱媒体油の寿命を延ばすことができるので、産廃処理する熱媒体油の量が減少するため、環境問題や生産性の向上を図れるなどの効果を奏する。

以下、この発明の実施例について図面により説明する。

本発明の実施例１に係る中間熱処理装置１００は、例えば図１に示すように、温調機１と、成形機の金型３と、前記温調機１及び金型３とを接続する配管４，５によって構成される循環回路６及び浄油機２との間に接続される。この実施例では、金型３から温調機１への戻り回路を形成する配管５に並列に接続される。尚、前記温調機１は、金型３の設定温度に応じて加熱熱媒体油を加熱し、成形機の金型３に供給するものである。

前記中間熱処理装置１００は、内部熱交換器１１７と、この内部熱交換器１１７の高温側流入口Ａと前記配管５との間を連通する熱媒体油の第１の通路７と、前記内部熱交換器１１７の低温側流出口Ｂと前記浄油機２との間を接続する第２の通路８と、前記浄油機２と前記内部熱交換器１１７の低温側流入口Ｃとを接続する浄化された熱媒体油の第３の通路１２と、前記内部熱交換器１１７の高温側流出口Ｄと前記配管５とを接続する第４の通路１４とを具備している。尚、第１の通路７は、弁１４１によって連結側配管と内部側配管に分離され、第２の通路８は、弁１４２によって連結側配管と内部側配管に分離され、第３の通路１２は、弁１４３によって連結側配管と内部側配管に分離され、第４の通路１４は、弁１４４によって連結側配管と内部側配管に分離される。

また、前記内部熱交換器１１７は、前記高温側流入口Ａと前記低温側流出口Ｂとを連通する第１の熱交換通路１１７ａと、前記低温側流入口Ｃと前記高温側流出口Ｄとを連通する第２の熱交換通路１１７ｂとを有し、第１の熱交換通路１１７ａを通過する熱媒体油と第２の熱交換通路１１７ｂを通過する熱媒体油との間で熱交換し、前記第１の熱交換通路１１７ａを通過する熱媒体油の温度を低下させると共に前記第２の熱交換通路１１７ｂを通過する熱媒体油の温度を上昇させる。

浄油機２は、フィルタ等の濾過機構１０によって熱媒体油に含まれるスラッジを熱媒体油から除去し、熱媒体油の浄化を行うもので、この実施例１においてはこの浄油機２が循環ポンプ２１を具備するため、前記中間熱処理装置１００には循環ポンプを設けていない。

前記第１の通路７には、逆止弁１３２、この第１の通路７を開閉するソレノイドバルブ１１２、及びこの第１の通路７を通過する熱媒体油の温度を検出する温度センサ１２０が設けられる。

前記第２の通路８には、内部熱交換器１１７から流出した熱媒体油の温度を検出する温度センサ１２１、必要に応じて前記内部熱交換器１１７から流出した熱媒体油の温度をさらに低下させる冷却補助手段としての熱交換器１１８、及びこの熱交換器１１８から流出した熱媒体油の温度を検出する温度センサ１２２が設けられる。尚、前記熱交換器１１８には、水等の熱交換媒体を制御するソレノイドバルブ１１４が設けられる。

前記第３の通路１２には、前記浄油機２から流出した熱媒体油の温度を検出する温度センサ１２３が設けられる。

前記第４の通路１４には、前記内部熱交換器１１７から流出した熱媒体油の温度を検出する温度センサ１２４、前記内部熱交換器１１７から流出した熱媒体油の温度をさらに上昇させる加熱補助手段としてのヒータ１１６、ヒータ１１６によって加熱された熱媒体油の温度を検出する温度センサ１２５、前記第４の通路１４を開閉するソレノイドバルブ１１１、及び逆止弁１３１が設けられる。

また、前記第４の通路１４と前記第２の通路８とを連通するバイパス通路１６が設けられる。このバイパス通路１６には、このバイパス通路１６を開閉するソレノイドバルブ１１３と逆止弁１３３が設けられる。

尚、前記ソレノイドバルブ１１１，１１２，１１３，１１４は、前記温度センサ１２０，１２１，１２２，１２３，１２４，１２５の検出温度が入力されるコントロールユニット１１０によって適宜制御される。

以上の構成の中間熱処理装置１００において、前記浄油機２のポンプ２１の作動によって配管５から吸引された高温の熱媒体油は、第１の通路７を通過して内部熱交換器１１７に入る。そして内部熱交換器１１７の第１の熱交換通路１１７ａを通過する熱媒体油は、第２の熱交換通路１１７ｂを通過する熱媒体油に対して放熱してその温度を低下させる。さらに、内部熱交換器１１７から流出した熱媒体油は、温度センサ１２１によってその温度が検出され、その検出温度が高い場合には、ソレノイドバルブ１１４が開いて熱交換媒体が流れる熱交換器１１８内を通過してさらに冷却される。尚、前記熱交換器１１８から流出する熱媒体油の温度は、温度センサ１２２によって検出された温度に基づいてソレノイドバルブ１１４が制御されることによって所定の温度になるように調整される。

これによって、低温となった熱媒体油は浄油機２に吸引されて浄油され、第３の通路１２に吐出される。この第３の通路１２に吐出された低温の熱媒体油は、内部熱交換器１１７の第２の熱交換通路１１７ｂを通過して加熱される。また、温度センサ１２４によって検出された熱媒体油の温度が低い場合には、ヒータ１１６を作動させ、温度センサ１２５によって検出された温度が前記配管５を通過する熱媒体油の温度と略等しい温度となるようにして、第４の通路１４を介して前記温調機１側へ熱媒体油を戻すものである。

以上のように、中間熱処理装置１００を設けることによって、温調機１へ戻る高温の熱媒体油の温度を、浄油機２で効率よく安全に浄油作業ができる程度まで低下させて浄油を行い、さらに浄油機２で浄化された熱媒体油の温度を上昇させて温調機１に戻すことができるので、温調機１及び浄油機２の稼働を効率よく行うことができるものである。また、浄油機２に至る熱媒体油と、温調機１に戻る熱媒体油との間で熱交換を行うため、冷却手段及び加熱手段を補助的に使用すればよいことから、省動力化が可能となるものである。

図２に示す本願発明の実施例２は、浄油機２がポンプ２１を有していない場合に対応するもので、中間熱処理装置１００内に、ポンプ２１を設けたものである。また、その他の構成については、上述した実施例１と同様であるため、同一の箇所に同一の符号を付してその説明を省略する。

図３に示す本願発明の実施例３は、中間熱処理装置１００を、前記配管５に接続する状態を変化させたものである。これによって、成形機の金型３の交換／整備などでシステムの稼働が停止し、温調機１による熱媒体油の温度が常温になっている時にも浄油機２を稼働できるようにしたものである。

このため、前記第１の通路７と前記配管５の間を開閉する開閉弁１３４及び前記第４の通路１４と前記配管５との間を開閉する開閉弁１３５を設けると共に、前記第４の通路１４と前記配管５との接続点の下流側で、前記配管５を開閉する開閉弁１３７を設ける。さらに、配管４を開閉する開閉弁１３６を設けると共に、前記開閉弁１３７の下流側と、前記開閉弁１３６の上流側をバイパスするバイパス通路１９を設けると共に、このバイパス通路１９を開閉する開閉弁１４０を設ける。さらに、前記開閉弁１３７の下流側と前記第１の通路７の前記開閉弁１３４の下流側とを連通する第５の通路１７を設け、さらに第５の通路１７と前記配管５と接続点の下流側と前記第４の通路１４の開閉弁１３５の上流側とを連通する第６の通路１８を設け、前記第５の通路１７を開閉する開閉弁１３８と、前記第６の通路１３９を開閉する開閉弁１３９を設ける。

これによって、温調機１及び金型３を稼働させた状態で浄油を行う場合には、開閉弁１３８，１３９，１４０を閉鎖し、開閉弁１３４，１３５，１３６，１３７を開放することによって金型３から戻る高温の熱媒体油を中間熱処理装置１００を介して浄油機２に供給し、浄油機２によって浄化された熱媒体油を温調機１に戻すことができるものである。

また、成形機の金型３の交換／整備などでシステムの稼働が停止し、温調機１による熱媒体油の温度が常温になっている場合には、前記開閉弁１３４，１３５，１３６，１３７を閉鎖し、開閉弁１３８，１３９，１４０を開放する。また、温調機１のポンプ２２を稼働させると共に、ヒータ２２を停止させて、熱媒体油を加熱しない状態でバイパス通路１９を介して熱媒体油を温調機１内に循環させ、循環する熱媒体油の一部を、第５の通路１７及び中間熱処理装置１００を介して浄油機２に供給し、また浄油機２から中間熱処理装置１００及び第６の通路１８を介して温調機１に浄化された熱媒体油を戻すことができるものである。

また、前記温調機１が熱媒体油を高低温両方の設定が可能な場合、温調機から吐出される熱媒体油の温度が低温の場合には、冷却用の熱交換器１１８及びヒータ１１６の稼働を停止させて浄油を行い、そのまま循環回路６の配管５へ戻し、熱媒体油の温度が上昇した場合には、上述した実施例に示すような熱交換、冷却補助及び加熱補助が実行され、循環回路６の配管５へ戻すようにすることもできるものである。また、熱媒体油の温度が低温の場合には、ソレノイドバルブ１１１，１１２を開いて上述した制御を行い、熱媒体油の温度が高温となった場合には、ソレノイドバルブ１１１，１１２を閉じ且つソレノイドバルブ１１３を開いてバイパス通路１６を開通させ、浄油機２に熱媒体油を循環させて浄油を行い、再度熱媒体油の温度が低温となった場合に、ソレノイドバルブ１１１，１１２を開くと共に、ソレノイドバルブ１１３を閉じて浄化された熱媒体油を循環回路６の配管５へ戻すような制御も可能である。

また、その他の構成については、上述した実施例１及び２と同様であるため、同一の箇所に同一の符号を付してその説明を省略する。

本願発明の実施例１に係る中間熱処理装置の概略構成図である。本願発明の実施例２に係る中間熱処理装置の概略構成図である。本願発明の実施例３に係る中間熱処理装置の概略構成図である。

符号の説明

１温調機
２浄油機
３金型
１００中間熱処理装置
１１６ヒータ
１１７内部熱交換器
１１８熱交換器

Claims

熱源として使用される熱媒体油が循環する回路と、浄油機との間に介在し、回路から浄油機に送出される熱媒体油と、浄油機から回路に戻される浄化された熱媒体油との間で熱交換を行う熱交換手段を具備することを特徴とする中間熱処理装置。
前記熱交換手段は、第１の熱交換通路と第２の熱交換通路とを有し、第１の熱交換通路を通過する熱媒体油と第２の熱交換通路を通過する熱媒体油の間で熱交換を行う内部熱交換器であり、
第１の熱交換通路の流入側は第１の通路を介して前記回路と接続され、第１の熱交換通路の流出側は第２の通路を介して前記浄油機と接続され、
第２の熱交換通路の流入側は第３の通路を介して前記浄油機と接続され、第２の通路の流出側は第４の通路を介して前記回路と接続されることを特徴とする請求項１記載の中間熱処理装置。
前記第２の通路には、通過する熱媒体油を冷却する冷却補助手段が設けられることを特徴とする請求項２記載の中間熱処理装置。
前記第４の通路には、通過する熱媒体油を加熱する加熱補助手段が設けられることを特徴とする請求項２又は３記載の中間熱処理装置。
前記第４の通路と前記第２の通路とを連通するバイパス通路が形成され、該バイパス通路には該バイパス通路を開閉する開閉手段が設けられることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の中間熱処理装置。
第２の通路を通過する熱媒体油の温度が高い場合には、前記バイパス通路を開くことを特徴とする請求項５記載の中間熱処理装置。