JP2010228977A - Molding apparatus and molding method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide molding techniques improving use efficiency of energy in a molding process. <P>SOLUTION: A molding apparatus M1 is provided, which includes a heating stage 11, a pressing stage 12 and a cooling stage 13 where a molding die 50 is sequentially moved are disposed inside a molding chamber 6, and which carries out each process of heating, press-molding and cooling. In the apparatus, a thermal power generation module 30A and a thermal power generation module 30B are disposed on the back faces of a first cooling plate 25 and a second cooling plate 27, respectively, of the cooling stage 13 opposite to the molding die 50, so as to convert the thermal energy obtained in the cooling process of the molding die 50 into electric power and recover the power, which improves the use efficiency of energy in the molding process. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、成形装置および成形方法に関する。   The present invention relates to a molding apparatus and a molding method.

たとえば、ガラスレンズ、プリズム、ミラー等の光学素子の製造に関しては、生産性が高いため加熱プレスによる成形技術が多く用いられている。   For example, in the production of optical elements such as glass lenses, prisms, and mirrors, a molding technique using a hot press is often used because of high productivity.

このような光学素子の加熱、プレス成形では、成形型に光学素子材料を配置し、成形型をブロック状の加熱手段である加熱ブロックにより加熱プレスした後、冷却プレートで冷却する手法が一般的に用いられている。   In such heating and press molding of an optical element, generally, an optical element material is placed in a mold, the mold is heated and pressed by a heating block that is a block-shaped heating means, and then cooled by a cooling plate. It is used.

そして、たとえば、成形温度の比較的高い光学ガラス素材を用いる高精度な光学素子の成形では、成形型を高温に加熱する必要があるため、大量の電力を必要としていた。   For example, in the molding of a high-precision optical element using an optical glass material having a relatively high molding temperature, a large amount of electric power is required because it is necessary to heat the molding die to a high temperature.

また、加熱時の電力量を削減するために、例えば、特許文献1では、加熱ブロックにおいて、成形型と当接する面とは反対の面にヒータブロックの内部に設けられたヒータを取り囲むように空洞の断熱部を形成し、加熱ブロックの背面側からの伝熱を抑制して、加熱ブロックから成形型に対する伝熱効率を高めようとする技術が開示されている。   In order to reduce the amount of electric power during heating, for example, in Patent Document 1, in the heating block, a cavity is formed so as to surround the heater provided inside the heater block on the surface opposite to the surface that contacts the mold. The heat insulation part is formed, the heat transfer from the back side of a heating block is suppressed, and the technique which tries to raise the heat transfer efficiency with respect to a shaping | molding die from a heating block is disclosed.

しかしながら、上述の特許文献1では、高温に加熱された成形型に蓄えられた熱エネルギーは、冷却工程で、成形型を冷却する過程で環境中に散逸して失われるため、エネルギー損失が発生していた。   However, in the above-mentioned Patent Document 1, heat energy stored in the mold heated to a high temperature is dissipated and lost to the environment in the process of cooling the mold in the cooling process, so that energy loss occurs. It was.

特開平2007−112639号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-112539

本発明の目的は、成形工程におけるエネルギーの利用効率を向上させることが可能な成形技術を提供することにある。   The objective of this invention is providing the shaping | molding technique which can improve the utilization efficiency of the energy in a shaping | molding process.

本発明の第1の観点は、成形素材が実装された成形型を加熱する加熱ステージと、
加熱された前記成形型を加圧して前記成形素材を成形するプレスステージと、
成形された前記成形型を冷却する冷却ステージと、を備え、
前記冷却ステージは、
前記成形型を挟持する第1冷却プレートおよび第2冷却プレートと、
前記第1冷却プレートおよび前記第2冷却プレートの少なくとも一方に配置され、冷却の際に前記成形型から放出される熱エネルギーを電力に変換する熱発電手段と、
を具備した成形装置を提供する。
A first aspect of the present invention is a heating stage for heating a mold on which a molding material is mounted,
A press stage for pressing the heated mold and molding the molding material;
A cooling stage for cooling the formed mold,
The cooling stage is
A first cooling plate and a second cooling plate that sandwich the mold,
A thermoelectric generator that is disposed on at least one of the first cooling plate and the second cooling plate and converts thermal energy released from the mold during cooling into electric power;
Is provided.

本発明の第2の観点は、成形素材が実装された成形型を加熱する加熱工程と、加熱された前記成形型を加圧して前記成形素材を成形するプレス工程と、前記成形型を冷却する冷却工程とを実行する成形方法であって、
前記冷却工程では、前記成形型の持つ熱を電力に変換することによって当該成形型の冷却を行う成形方法を提供する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a heating step of heating a molding die on which a molding material is mounted, a pressing step of pressing the heated molding die to mold the molding material, and cooling the molding die. A molding method for performing a cooling process,
In the cooling step, there is provided a molding method for cooling the mold by converting heat of the mold into electric power.

本発明の第3の観点は、成形型を挟持する第1冷却プレートおよび第2冷却プレートと、前記第1冷却プレートおよび前記第2冷却プレートの少なくとも一方に配置され、前記成形型から放出される熱エネルギーを電力に変換する熱発電手段と、を含む成形装置を提供する。   A third aspect of the present invention is arranged on at least one of the first cooling plate and the second cooling plate that sandwich the mold and the first cooling plate and the second cooling plate, and is discharged from the mold. And a thermoelectric generator for converting thermal energy into electric power.

本発明によれば、成形工程におけるエネルギーの利用効率を向上させることが可能な成形技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the shaping | molding technique which can improve the utilization efficiency of the energy in a shaping | molding process can be provided.

本発明の一実施の形態である成形装置の全体の構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the whole structure of the shaping | molding apparatus which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である成形装置の冷却ステージの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the cooling stage of the shaping | molding apparatus which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である成形装置を構成する熱発電モジュールの構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the structure of the thermoelectric generation module which comprises the shaping | molding apparatus which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態の成形装置の変形例における冷却ステージの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the cooling stage in the modification of the shaping | molding apparatus of one embodiment of this invention.

本実施の形態の一態様では、たとえば、ガラス等の成形素材を収容した成形型を上下から挟み込み、加熱、プレス、冷却を順次行うことで光学素子を成形する光学素子成形装置において、成形型を冷却するための冷却ステージは、成形型と接触し成形型の熱を吸収する冷却プレートと、冷却水によって冷却されている水冷ブロックと、冷却プレートと水冷ブロックの両方に面接触するように配置された熱発電モジュールからなる構成とする。   In one aspect of the present embodiment, for example, in an optical element molding apparatus that molds an optical element by sandwiching a molding die containing a molding material such as glass from above and below, and sequentially performing heating, pressing, and cooling, the molding die The cooling stage for cooling is arranged in surface contact with the cooling plate that contacts the mold and absorbs the heat of the mold, the water cooling block that is cooled by the cooling water, and both the cooling plate and the water cooling block. It consists of a thermoelectric power generation module.

この熱発電モジュールは、たとえば、P型熱電材料エレメントとN型熱電材料エレメントが複数個直列にPN接合されてなる構成を用いることができる。
さらに、熱発電モジュールの冷却プレートおよび水冷ブロックに対する接触力や接触状態を調整することのできるコンプライアンス機構を備えている。
For example, a configuration in which a plurality of P-type thermoelectric material elements and N-type thermoelectric material elements are PN-connected in series can be used for this thermoelectric generator module.
Furthermore, the compliance mechanism which can adjust the contact force and contact state with respect to the cooling plate and water cooling block of a thermoelectric generation module is provided.

本態様の成形装置では、高温に加熱された成形型の熱エネルギーは、冷却プレートの温度を上昇させることにより、熱発電モジュールの冷却プレート側の接合面を加熱する。   In the molding apparatus of this aspect, the heat energy of the mold heated to a high temperature heats the joint surface on the cooling plate side of the thermoelectric generator module by increasing the temperature of the cooling plate.

また、熱発電モジュールの水冷ブロック側の接合面は、成形装置の全体を一定温度に保つための冷却水路により水冷ブロックが冷却されているため、熱発電モジュールの両端面で温度差が生じる。   Moreover, since the water cooling block is cooled by the cooling water path for keeping the whole molding apparatus at a constant temperature, a temperature difference is generated between both end faces of the thermoelectric generation module.

この熱発電モジュールの両端面に温度差が生じることで、発電を行うことが可能となり、成形型の加熱に用いられた熱エネルギーを環境中に散逸させることなく、冷却ステージにて電力として回収し、蓄積して再利用することが可能となる。   The temperature difference between the two end faces of this thermoelectric generator module makes it possible to generate power, and the heat energy used to heat the mold is recovered as electric power at the cooling stage without dissipating it into the environment. It can be accumulated and reused.

すなわち、高温に加熱された成形型が持っている熱エネルギーを冷却時に電力として回収することにより、成形工程に必要なエネルギーの利用効率を向上させることが可能となる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
That is, it is possible to improve the utilization efficiency of energy necessary for the molding process by collecting the thermal energy of the mold heated to a high temperature as electric power during cooling.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態である成形装置の構成の一例を示す全体図であり、図2は、本発明の一実施の形態である成形装置の冷却ステージの一例を示す断面図であり、図3は、本実施の形態の成形装置を構成する熱発電モジュールの構造の一例を示す断面図である。   FIG. 1 is an overall view showing an example of a configuration of a molding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a cooling stage of the molding apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the structure of the thermoelectric generator module constituting the molding apparatus of the present embodiment.

本実施の形態の成形装置M1では、一例として光学ガラス素子の製造装置に適用した場合を例にとって説明する。
なお、本実施の形態では、図1において、左右方向をX方向、上下方向をZ方向、紙面に垂直な方向をY方向として説明する。また、一例として、Z方向は鉛直方向、X−Y平面は水平面とする。
In the molding apparatus M1 of the present embodiment, a case where it is applied to an optical glass element manufacturing apparatus will be described as an example.
In the present embodiment, in FIG. 1, the left-right direction is described as the X direction, the up-down direction as the Z direction, and the direction perpendicular to the paper surface as the Y direction. As an example, the Z direction is the vertical direction, and the XY plane is the horizontal plane.

図1に例示されるように、本実施の形態の成形装置M1は、下ベース4、上ベース3、側板9で構成された成形室6を備えている。   As illustrated in FIG. 1, the molding apparatus M <b> 1 of the present embodiment includes a molding chamber 6 including a lower base 4, an upper base 3, and side plates 9.

この成形室6の内部には、後述の成形型50に対して、加熱、加圧、冷却等の一連の成形工程を順次実施するために、加熱ステージ11(加熱工程)と、プレスステージ12(プレス工程)と、冷却ステージ13(冷却工程)がX方向に一列に配置されている。   Inside the molding chamber 6, a heating stage 11 (heating process) and a press stage 12 ( The pressing stage) and the cooling stage 13 (cooling process) are arranged in a row in the X direction.

加熱ステージ11とプレスステージ12と冷却ステージ13が収容される成形室6の内部は、成形型50の酸化を防止するとともに、ガラスが失透するなど還元雰囲気による悪影響を与えたりしないために、99.9%以上の窒素ガスと0.1%以下の水素ガスを混合した混合ガス92の雰囲気となっている。   The inside of the molding chamber 6 in which the heating stage 11, the press stage 12, and the cooling stage 13 are accommodated prevents the mold 50 from being oxidized and does not adversely affect the reducing atmosphere such as devitrification of the glass. It is an atmosphere of a mixed gas 92 obtained by mixing 9% or more of nitrogen gas and 0.1% or less of hydrogen gas.

この成形室6内の雰囲気を構成する混合ガス92は、成形室6の外部に設けられたガス供給器90からガス供給路91を通して成形室6に供給されている。
ガス供給器90は、成形型50の材質やガラスの材質、成形温度などの成形条件によっては、混合ガス92の混合比を変えることが可能な構成となっている。
The mixed gas 92 constituting the atmosphere in the molding chamber 6 is supplied to the molding chamber 6 through a gas supply path 91 from a gas supply device 90 provided outside the molding chamber 6.
The gas supply unit 90 is configured to be able to change the mixing ratio of the mixed gas 92 depending on molding conditions such as the material of the mold 50, the glass material, and the molding temperature.

成形室6において、X方向の配列端に位置する加熱ステージ11および冷却ステージ13の各々に面した側板9には、投入シャッタ7および排出シャッタ8が設けられており、投入シャッタ7の側には投入台1が配置され、排出シャッタ8の側には、排出台2が配置されている。   In the molding chamber 6, a side shutter 9 facing each of the heating stage 11 and the cooling stage 13 positioned at the arrangement end in the X direction is provided with a closing shutter 7 and a discharging shutter 8. A loading table 1 is disposed, and a discharge table 2 is disposed on the discharge shutter 8 side.

投入台1には、X方向に往復動作する投入爪5が設けられており、投入台1に載置された後述の成形型50を、投入シャッタ7を通じて成形室6内の加熱ステージ11に押し込んで投入する動作が行われる。   The loading table 1 is provided with a loading claw 5 that reciprocates in the X direction, and a molding die 50 (described later) placed on the loading table 1 is pushed into the heating stage 11 in the molding chamber 6 through the loading shutter 7. The operation to input is performed.

成形室6には、図示しない成形搬送手段が設けられ、投入台1から加熱ステージ11に投入された成形型50は、順次、プレスステージ12、冷却ステージ13に移動された後、排出シャッタ8から外部の排出台2に排出される。   The molding chamber 6 is provided with a molding conveying means (not shown), and the molding die 50 put into the heating stage 11 from the loading table 1 is sequentially moved to the press stage 12 and the cooling stage 13, and then from the discharge shutter 8. It is discharged to an external discharge stand 2.

加熱ステージ11およびプレスステージ12の各々には、下ベース4の側に支持された下冷却ブロック17、下断熱ブロック18、下加熱プレート20が設けられている。
下加熱プレート20には、ヒータ20aが設けられ、下加熱プレート20に載置される成形型50を下側から所望の温度に加熱することが可能になっている。
Each of the heating stage 11 and the press stage 12 is provided with a lower cooling block 17, a lower heat insulation block 18, and a lower heating plate 20 supported on the lower base 4 side.
The lower heating plate 20 is provided with a heater 20a so that the molding die 50 placed on the lower heating plate 20 can be heated to a desired temperature from the lower side.

下加熱プレート20の成形型50と反対の背面側に位置する下断熱ブロック18は、下加熱プレート20の熱が下ベース4の側に散逸することを防止して成形型50の加熱効率を向上させる。   The lower heat insulation block 18 located on the back side opposite to the mold 50 of the lower heating plate 20 prevents the heat of the lower heating plate 20 from being dissipated to the lower base 4 side and improves the heating efficiency of the mold 50. Let

さらに下断熱ブロック18の、下加熱プレート20と反対の背面側に下ベース4との間に位置する下冷却ブロック17は、内部に図示しない通水路が設けられ、この通水路に冷却水を通すことによって下加熱プレート20の熱によって下ベース4が過熱することを防止している。   Further, the lower cooling block 17 located between the lower heat insulating block 18 and the lower base 4 on the back side opposite to the lower heating plate 20 is provided with a water passage (not shown) inside, and the cooling water is passed through the water passage. Thus, the lower base 4 is prevented from being overheated by the heat of the lower heating plate 20.

一方、下加熱プレート20とZ方向に対向する位置には、上軸14およびシリンダ10を介して上ベース3の側に支持された上加熱プレート19、上断熱ブロック16、上冷却ブロック15が設けられている。   On the other hand, an upper heating plate 19, an upper heat insulating block 16, and an upper cooling block 15 supported on the upper base 3 side via the upper shaft 14 and the cylinder 10 are provided at positions facing the lower heating plate 20 in the Z direction. It has been.

成形型50に上側から当接する上加熱プレート19には、ヒータ19aが設けられ、成形型50を上側から所望の温度に加熱することが可能になっている。   The upper heating plate 19 that comes into contact with the mold 50 from above is provided with a heater 19a so that the mold 50 can be heated to a desired temperature from above.

上加熱プレート19の成形型50と反対の背面側には、上断熱ブロック16が設けられ、上加熱プレート19の熱が上ベース3の側に散逸することを防止して、成形型50の加熱効率を向上させている。   The upper heat insulating block 16 is provided on the back side opposite to the mold 50 of the upper heating plate 19 to prevent the heat of the upper heating plate 19 from being dissipated to the upper base 3 side. Improves efficiency.

上断熱ブロック16の背面側に上軸14との間に設けられた上冷却ブロック15は、上述の下冷却ブロック17と同様の構造を持ち、上側の上軸14、シリンダ10、上ベース3等が上加熱プレート19の熱で過熱することを防止している。
シリンダ10は、上軸14を介して上加熱プレート19を上下方向(Z方向)に駆動する動作を行う。
The upper cooling block 15 provided between the upper insulating block 16 and the upper shaft 14 on the back side has the same structure as the lower cooling block 17 described above, and includes the upper upper shaft 14, the cylinder 10, the upper base 3 and the like. Is prevented from overheating by the heat of the upper heating plate 19.
The cylinder 10 performs an operation of driving the upper heating plate 19 in the vertical direction (Z direction) via the upper shaft 14.

本実施の形態の場合、加熱ステージ11では、シリンダ10は、上加熱プレート19を成形型50の上側に当接させ、下加熱プレート20との間で成形型50を挟むように動作する。   In the case of the present embodiment, in the heating stage 11, the cylinder 10 operates so that the upper heating plate 19 is brought into contact with the upper side of the molding die 50 and the molding die 50 is sandwiched between the lower heating plate 20.

また、プレスステージ12では、シリンダ10は、上加熱プレート19を所定のプレス圧力で成形型50に当接させ、下加熱プレート20との間で成形型50を挟圧することで成形動作を行う。   In the press stage 12, the cylinder 10 performs a molding operation by bringing the upper heating plate 19 into contact with the molding die 50 with a predetermined pressing pressure and sandwiching the molding die 50 with the lower heating plate 20.

一方、図1および図2に例示されるように、各ステージの配列終端に位置する本実施の形態の冷却ステージ13は、シリンダ10、冷却ブロック駆動軸21、第1水冷ブロック22、第1コンプライアンス機構23、第1冷却水路24、第1冷却プレート25、第2冷却水路26、第2冷却プレート27、第2コンプライアンス機構28、第2水冷ブロック29、熱発電モジュール30A(熱発電手段)、熱発電モジュール30B(熱発電手段)を備えている。   On the other hand, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the cooling stage 13 of the present embodiment located at the end of the arrangement of each stage includes a cylinder 10, a cooling block drive shaft 21, a first water cooling block 22, and a first compliance. Mechanism 23, first cooling water channel 24, first cooling plate 25, second cooling water channel 26, second cooling plate 27, second compliance mechanism 28, second water cooling block 29, thermoelectric generator module 30A (thermoelectric generator), heat A power generation module 30B (thermoelectric power generation means) is provided.

本実施の形態の成形装置M1では、第1冷却プレート25の成形型50に当接する面と反対側の背面には、第1コンプライアンス機構23、熱発電モジュール30A、および第1水冷ブロック22を介して冷却ブロック駆動軸21が接続されている。
冷却ブロック駆動軸21は、シリンダ10を介して上ベース3に支持されている。
In the molding apparatus M1 of the present embodiment, the first compliance mechanism 23, the thermoelectric generator module 30A, and the first water cooling block 22 are disposed on the back surface of the first cooling plate 25 opposite to the surface that contacts the mold 50. The cooling block drive shaft 21 is connected.
The cooling block drive shaft 21 is supported by the upper base 3 via the cylinder 10.

同様に、Z方向に第1冷却プレート25に対向し、成形型50が載置される第2冷却プレート27の背面側には、第2コンプライアンス機構28、熱発電モジュール30A、および第2水冷ブロック29が配置され、第2水冷ブロック29は、下ベース4に支持されている。   Similarly, on the back side of the second cooling plate 27 facing the first cooling plate 25 in the Z direction and on which the mold 50 is placed, the second compliance mechanism 28, the thermoelectric generator module 30A, and the second water cooling block 29 is disposed, and the second water cooling block 29 is supported by the lower base 4.

第1コンプライアンス機構23は、第1水冷ブロック22に対して第1冷却プレート25を変位自在に支持する柔軟支持構造であり、第1水冷ブロック22の側に固定された熱発電モジュール30Aに対する第1冷却プレート25の姿勢を柔軟に変化させることにより、温度変動による寸法変化などの影響を補正して、第1冷却プレート25の背面と熱発電モジュール30Aとの接触面が、最大の接触面積を保つことができるように、すなわち、第1冷却プレート25と熱発電モジュール30Aとの間の伝熱効率が最大となるように配置されている。   The first compliance mechanism 23 is a flexible support structure that displaceably supports the first cooling plate 25 with respect to the first water cooling block 22, and the first compliance mechanism 23 is a first for the thermoelectric generation module 30 </ b> A fixed to the first water cooling block 22 side. By flexibly changing the posture of the cooling plate 25, the influence of dimensional changes due to temperature fluctuations is corrected, and the contact surface between the back surface of the first cooling plate 25 and the thermoelectric generator module 30A maintains the maximum contact area. That is, it arrange | positions so that the heat transfer efficiency between the 1st cooling plate 25 and the thermoelectric generation module 30A may become the maximum.

同様に、第2コンプライアンス機構28は、第2水冷ブロック29に対して第2冷却プレート27を変位自在に支持する柔軟支持構造であり、温度変動による寸法変化などの影響を補正して、第2冷却プレート27の背面と熱発電モジュール30Bとの接触面が、最大の接触面積を保つことができるように、すなわち、第2冷却プレート27と熱発電モジュール30Bとの間の伝熱効率が最大となるように配置されている。   Similarly, the second compliance mechanism 28 is a flexible support structure that displaceably supports the second cooling plate 27 with respect to the second water-cooling block 29, and corrects the influence of dimensional changes due to temperature fluctuations and the like. The contact surface between the back surface of the cooling plate 27 and the thermoelectric generation module 30B can maintain the maximum contact area, that is, the heat transfer efficiency between the second cooling plate 27 and the thermoelectric generation module 30B is maximized. Are arranged as follows.

また、第1水冷ブロック22は、当該第1水冷ブロック22に接続される冷却ブロック駆動軸21や当該冷却ブロック駆動軸21を駆動するシリンダ10等が熱により変形しないように配置されている。   The first water cooling block 22 is arranged so that the cooling block drive shaft 21 connected to the first water cooling block 22 and the cylinder 10 that drives the cooling block drive shaft 21 are not deformed by heat.

この第1水冷ブロック22は内部に第1冷却水路24が配置され、冷却水等の冷却媒体が常に流れており、常時、熱発電モジュール30A等の冷却が行われる構造となっている。   The first water cooling block 22 has a first cooling water passage 24 disposed therein, and a cooling medium such as cooling water is always flowing, so that the thermoelectric generator module 30A and the like are always cooled.

同様に、第2コンプライアンス機構28を介して第2冷却プレート27を背後から支持する第2水冷ブロック29の内部にも第2冷却水路26が配置され、冷却媒体が常に流れて、常時冷却が行われる構造となっており、成形装置M1の成形室6を構成する下ベース4等を熱から保護する構造となっている。   Similarly, the second cooling water channel 26 is also arranged inside the second water cooling block 29 that supports the second cooling plate 27 from the back via the second compliance mechanism 28, and the cooling medium always flows so that cooling is always performed. The lower base 4 and the like constituting the molding chamber 6 of the molding apparatus M1 are protected from heat.

この場合、第1冷却プレート25の背面側と第1水冷ブロック22との間に配置された熱発電モジュール30A、および第2冷却プレート27の背面側と第2水冷ブロック29の間に配置された熱発電モジュール30Bの各々は、例えば、PN接合を構成するように、P型熱電材料エレメントとN型熱電材料エレメントが複数個直列に接続されてなる構成となっており、両端面に温度差が生じることで、熱発電モジュール30A(熱発電モジュール30B)が発電する構造となっている。   In this case, the thermoelectric generator module 30A disposed between the back surface side of the first cooling plate 25 and the first water cooling block 22, and the back surface side of the second cooling plate 27 and the second water cooling block 29. Each of the thermoelectric generation modules 30B has a configuration in which a plurality of P-type thermoelectric material elements and N-type thermoelectric material elements are connected in series so as to constitute a PN junction, for example, and there is a temperature difference between both end faces. As a result, the thermoelectric generation module 30A (thermoelectric generation module 30B) generates electricity.

図3は、本実施の形態における熱発電モジュール30Aおよび熱発電モジュール30Bの構成を例示した側面図である。この場合、熱発電モジュール30Aおよび熱発電モジュール30Bは同一の構成であり、取り付け姿勢がZ方向に互いに反転している。   FIG. 3 is a side view illustrating the configuration of the thermoelectric generator module 30A and the thermoelectric generator module 30B in the present embodiment. In this case, the thermoelectric generator module 30A and the thermoelectric generator module 30B have the same configuration, and the attachment postures are reversed in the Z direction.

熱発電モジュール30A(熱発電モジュール30B)は、複数のP型半導体31(P型熱電材料エレメント)およびN型半導体32(N型熱電材料エレメント)を、PN接合を構成するように、複数の熱源側電極33および冷却側電極34を介して交互に直列に接続した構成となっており、その両端の冷却側電極34に、リード線35およびリード線36が接続されている。   Thermoelectric generation module 30A (thermoelectric generation module 30B) includes a plurality of heat sources such that a plurality of P-type semiconductors 31 (P-type thermoelectric material elements) and N-type semiconductors 32 (N-type thermoelectric material elements) constitute a PN junction. It is configured to be alternately connected in series via the side electrode 33 and the cooling side electrode 34, and the lead wire 35 and the lead wire 36 are connected to the cooling side electrode 34 at both ends thereof.

熱源側電極33および冷却側電極34の各々の外面は、例えば、セラミックス等の耐熱性の絶縁体からなる絶縁カバー37および絶縁カバー38で覆われている。   The outer surfaces of the heat source side electrode 33 and the cooling side electrode 34 are covered with an insulating cover 37 and an insulating cover 38 made of a heat resistant insulator such as ceramics, for example.

そして、熱源側電極33(絶縁カバー37)の側を高温の第1冷却プレート25に当接させ、冷却側電極34(絶縁カバー38)の側を低温の第1水冷ブロック22の側に当接させることで、リード線35およびリード線36から、第1水冷ブロック22と第1冷却プレート25の温度差に応じた電力が、熱発電モジュール30Aのリード線35およびリード線36に取り出される。   Then, the heat source side electrode 33 (insulating cover 37) side is brought into contact with the high temperature first cooling plate 25, and the cooling side electrode 34 (insulating cover 38) side is brought into contact with the low temperature first water cooling block 22 side. By doing so, the electric power according to the temperature difference between the first water cooling block 22 and the first cooling plate 25 is taken out from the lead wire 35 and the lead wire 36 to the lead wire 35 and the lead wire 36 of the thermoelectric generator module 30A.

同様に、熱源側電極33(絶縁カバー37)の側を高温の第2冷却プレート27に当接させ、冷却側電極34(絶縁カバー38)の側を低温の第2水冷ブロック29の側に当接させることで、リード線35およびリード線36から、第2水冷ブロック29と第2冷却プレート27の温度差に応じた電力が、熱発電モジュール30Bのリード線35およびリード線36に取り出される。   Similarly, the heat source side electrode 33 (insulating cover 37) side is brought into contact with the high temperature second cooling plate 27, and the cooling side electrode 34 (insulating cover 38) side is brought into contact with the low temperature second water cooling block 29 side. By making contact, power corresponding to the temperature difference between the second water cooling block 29 and the second cooling plate 27 is taken out from the lead wire 35 and the lead wire 36 to the lead wire 35 and the lead wire 36 of the thermoelectric generator module 30B.

本実施の形態の場合、一例として、上述の熱発電モジュール30Aおよび熱発電モジュール30Bのリード線35およびリード線36は電力を蓄積することが可能な二次電池60に接続され、熱発電モジュール30Aおよび熱発電モジュール30Bが発電した電力が二次電池60に蓄積される構成となっている。   In the case of the present embodiment, as an example, the lead wire 35 and the lead wire 36 of the thermoelectric generation module 30A and the thermoelectric generation module 30B described above are connected to the secondary battery 60 capable of storing electric power, and the thermoelectric generation module 30A. The electric power generated by the thermoelectric generation module 30B is stored in the secondary battery 60.

また、上述の二次電池60を成形装置M1の一部、もしくは他の装置の電気機器に接続して、熱発電モジュール30Bが発電した電力を利用する構成としても良い。   Moreover, it is good also as a structure which connects the above-mentioned secondary battery 60 to a part of shaping | molding apparatus M1, or the electric equipment of another apparatus, and utilizes the electric power which thermoelectric generation module 30B generated.

図2に拡大して例示したように、一例として、成形型50は、筒状のスリーブ53の内部に、上型51および下型52が対向して配置され、各々の対向端に設けられた成形面51aおよび成形面52aの間に、熱可塑性の成形素材40が実装される構成となっている。   As exemplified in FIG. 2, as an example, the molding die 50 includes an upper die 51 and a lower die 52 that are disposed inside a cylindrical sleeve 53 so as to face each other. A thermoplastic molding material 40 is mounted between the molding surface 51a and the molding surface 52a.

スリーブ53の壁面部には、上型51の成形面51aと下型52の成形面52aとの間に形成される成形空間に連通するように通気孔53aが形成されおり、成形時に、当該成形空間内の空気が速やかに外部に排出されるようになっている。   A vent hole 53a is formed in the wall surface portion of the sleeve 53 so as to communicate with a molding space formed between the molding surface 51a of the upper mold 51 and the molding surface 52a of the lower mold 52. Air in the space is quickly discharged outside.

そして、成形型50の全体を所望の成形温度に加熱した状態で、上型51および下型52を軸方向に挟圧することで、成形面51aおよび成形面52aを成形素材40に転写する型成形が行われる。   Then, the molding surface 51a and the molding surface 52a are transferred to the molding material 40 by clamping the upper die 51 and the lower die 52 in the axial direction with the entire molding die 50 heated to a desired molding temperature. Is done.

(作用)
以下、本実施の形態の成形装置M1の作用を説明する。
まず、加熱ステージ11およびプレスステージ12の各々では、上加熱プレート19および下加熱プレート20が、ヒータ19aおよびヒータ20aによって所定の温度に加熱されている。
(Function)
Hereinafter, the operation of the molding apparatus M1 of the present embodiment will be described.
First, in each of the heating stage 11 and the press stage 12, the upper heating plate 19 and the lower heating plate 20 are heated to a predetermined temperature by the heater 19a and the heater 20a.

この状態で、投入シャッタ7を通じて、投入台1から投入爪5によって成形型50を成形室6の内部に投入し、加熱ステージ11の下加熱プレート20に載置する。   In this state, the molding die 50 is introduced into the molding chamber 6 from the introduction base 1 through the introduction shutter 7 through the introduction shutter 7 and placed on the lower heating plate 20 of the heating stage 11.

そして、シリンダ10によって上軸14を駆動することにより、上加熱プレート19をZ方向に下降させ、成形型50の上型51に当接させることで、下加熱プレート20と上加熱プレート19の間に成形型50を挟持し、成形型50に対して上下両方からヒータ19aおよびヒータ20aの熱を伝えることにより、成形型50の温度を成形素材40が成形可能な所定の温度に上昇させる。   Then, by driving the upper shaft 14 by the cylinder 10, the upper heating plate 19 is lowered in the Z direction and brought into contact with the upper mold 51 of the molding die 50, so that the lower heating plate 20 and the upper heating plate 19 are in contact with each other. The temperature of the molding die 50 is raised to a predetermined temperature at which the molding material 40 can be molded by sandwiching the molding die 50 and transmitting heat from the heater 19a and the heater 20a to the molding die 50 from above and below.

次に、図示しない成形型搬送手段によって成形型50をプレスステージ12の下加熱プレート20に移載する。   Next, the mold 50 is transferred to the lower heating plate 20 of the press stage 12 by a mold conveying means (not shown).

そして、シリンダ10によってプレスステージ12の上軸14を駆動させることによって上加熱プレート19を下降させ、下加熱プレート20と上加熱プレート19との間で成形型50を挟持して、上下方向からヒータ19aおよびヒータ20aの熱を成形型50に伝えて当該成形型50の温度を維持すると共に、さらに、上軸14によって上加熱プレート19を下降させて成形型50の上型51にZ方向にプレス圧力を加え、成形型50における上型51および下型52の成形面51aおよび成形面52aの形状を成形素材40に転写する。   Then, the upper heating plate 19 is lowered by driving the upper shaft 14 of the press stage 12 by the cylinder 10, the mold 50 is sandwiched between the lower heating plate 20 and the upper heating plate 19, and the heater is viewed from above and below. The heat of 19a and heater 20a is transmitted to the mold 50 to maintain the temperature of the mold 50, and the upper heating plate 19 is lowered by the upper shaft 14 to press the upper mold 51 of the mold 50 in the Z direction. Pressure is applied, and the shapes of the molding surfaces 51 a and the molding surfaces 52 a of the upper mold 51 and the lower mold 52 in the molding die 50 are transferred to the molding material 40.

次に、図示しない成形型搬送手段によって成形型50を冷却ステージ13の第2冷却プレート27の上に移載して、シリンダ10によって冷却ブロック駆動軸21を駆動し、第1冷却プレート25を下降させ、第2冷却プレート27との間で成形型50を挟持する。   Next, the mold 50 is transferred onto the second cooling plate 27 of the cooling stage 13 by a mold conveying means (not shown), the cooling block drive shaft 21 is driven by the cylinder 10, and the first cooling plate 25 is lowered. The mold 50 is sandwiched between the second cooling plate 27 and the second cooling plate 27.

このとき、本実施の形態の場合には、第1冷却プレート25は第1コンプライアンス機構23を介して第1水冷ブロック22に支持されているため、第1冷却プレート25の背面が熱発電モジュール30Aに全面にわたって密着し伝熱抵抗が小さくなるように当該第1冷却プレート25の姿勢が自律的に調整される。   At this time, in the case of the present embodiment, since the first cooling plate 25 is supported by the first water cooling block 22 via the first compliance mechanism 23, the back surface of the first cooling plate 25 is the thermoelectric module 30A. The posture of the first cooling plate 25 is autonomously adjusted so that the heat transfer resistance is reduced by being in close contact with the entire surface.

同様に、第2冷却プレート27も第2コンプライアンス機構28を介して第2水冷ブロック29に支持されているため、第2冷却プレート27の背面が熱発電モジュール30Bの全面にわたって密着し伝熱抵抗が小さくなるように当該第2冷却プレート27の姿勢が自律的に調整される。   Similarly, since the second cooling plate 27 is also supported by the second water cooling block 29 via the second compliance mechanism 28, the back surface of the second cooling plate 27 is in close contact with the entire surface of the thermoelectric generation module 30B, and the heat transfer resistance is reduced. The attitude of the second cooling plate 27 is autonomously adjusted so as to be smaller.

そして、成形型50の熱エネルギーを成形型50との接触面を通して第1冷却プレート25および第2冷却プレート27に伝達させる。
この場合、成形型50から第1冷却プレート25に伝えられた熱は、当該第1冷却プレート25に上述のように密着した熱発電モジュール30Aに効率よく伝達される。
Then, the heat energy of the mold 50 is transmitted to the first cooling plate 25 and the second cooling plate 27 through the contact surface with the mold 50.
In this case, the heat transferred from the mold 50 to the first cooling plate 25 is efficiently transferred to the thermoelectric generator module 30A that is in close contact with the first cooling plate 25 as described above.

同様に、成形型50から第2冷却プレート27に伝えられた熱は、当該第2冷却プレート27に上述のように密着した熱発電モジュール30Bに効率よく伝えられる。
これにより成形型50の温度は、室温付近にまで冷却され、後述のように、冷却過程で成形型50から放出された熱は電力に変換されて回収される。
Similarly, the heat transferred from the mold 50 to the second cooling plate 27 is efficiently transferred to the thermoelectric generator module 30B that is in close contact with the second cooling plate 27 as described above.
As a result, the temperature of the mold 50 is cooled to near room temperature, and the heat released from the mold 50 in the cooling process is converted into electric power and recovered as described later.

その後、排出シャッタ8を通じて成形型50を成形装置M1の外の排出台2に搬出し、内部の成形済みの成形素材40である光学素子を取り出す。   Thereafter, the mold 50 is carried out to the discharge table 2 outside the molding apparatus M1 through the discharge shutter 8, and the optical element that is the molded material 40 that has been molded inside is taken out.

ここで、本実施の形態の場合、成形型50を冷却ステージ13で冷却する際、高温に加熱されていた成形型50の熱エネルギーは、第1冷却プレート25に伝えられ、さらに、この第1冷却プレート25と密着した熱発電モジュール30Aの一端面(熱源側電極33の絶縁カバー37側)が同時に加熱される。   Here, in the case of the present embodiment, when the mold 50 is cooled by the cooling stage 13, the heat energy of the mold 50 heated to a high temperature is transmitted to the first cooling plate 25, and this first One end face of the thermoelectric generator module 30A that is in close contact with the cooling plate 25 (on the insulating cover 37 side of the heat source side electrode 33) is simultaneously heated.

また、同様に第2冷却プレート27にも伝えられ、さらにこの第1冷却プレート25と密着した熱発電モジュール30Bの一端面(熱源側電極33の絶縁カバー37側)が同時に加熱される。
また、前記熱発電モジュール30Aの他端面は第1水冷ブロック22と接触しており、常に冷却されている。
Similarly, the heat is transmitted to the second cooling plate 27, and the one end surface of the thermoelectric generator module 30B in close contact with the first cooling plate 25 (insulating cover 37 side of the heat source side electrode 33) is heated at the same time.
The other end face of the thermoelectric generator module 30A is in contact with the first water cooling block 22 and is always cooled.

同様に熱発電モジュール30Bの他端面は第2水冷ブロック29と接触しており、常に冷却されている。   Similarly, the other end surface of the thermoelectric generator module 30B is in contact with the second water cooling block 29 and is always cooled.

したがって、熱発電モジュール30Aは、一端面(熱源側電極33の絶縁カバー38の側)が第1冷却プレート25を通して加熱され、他端面(冷却側電極34の絶縁カバー38の側)が第1水冷ブロック22により冷却されている状態となり、熱源側電極33と冷却側電極34の間に温度差を生じる。   Therefore, in the thermoelectric generator module 30A, one end surface (the insulating cover 38 side of the heat source side electrode 33) is heated through the first cooling plate 25, and the other end surface (the insulating cover 38 side of the cooling side electrode 34) is first water cooled. The block 22 is cooled, and a temperature difference is generated between the heat source side electrode 33 and the cooling side electrode 34.

同様に熱発電モジュール30Bは、一端面(熱源側電極33の絶縁カバー38の側)が第2冷却プレート27を通して加熱され、他端面(冷却側電極34の絶縁カバー38側)が第2水冷ブロック29により冷却されている状態となり、熱源側電極33と冷却側電極34の間に温度差を生じる。   Similarly, in the thermoelectric generator module 30B, one end surface (the insulating cover 38 side of the heat source side electrode 33) is heated through the second cooling plate 27, and the other end surface (the insulating cover 38 side of the cooling side electrode 34) is the second water cooling block. 29 is cooled, and a temperature difference is generated between the heat source side electrode 33 and the cooling side electrode 34.

熱発電モジュール30Aは両端で温度差が生じると、P型半導体31およびN型半導体32が電力を発生するため、リード線35およびリード線36を二次電池60に接続することで、成形装置M1の冷却ステージ13において、高温に加熱された成形型50を冷却する際に捨てられていた熱エネルギーを、電力として回収して二次電池60に蓄電して適宜の目的に再利用することが可能となる。   When a temperature difference occurs between both ends of the thermoelectric generator module 30A, the P-type semiconductor 31 and the N-type semiconductor 32 generate power. Therefore, the lead wire 35 and the lead wire 36 are connected to the secondary battery 60, thereby forming the molding apparatus M1. In the cooling stage 13, it is possible to recover the thermal energy that was discarded when cooling the mold 50 heated to a high temperature as electric power, store it in the secondary battery 60, and reuse it for an appropriate purpose. It becomes.

同様に、熱発電モジュール30Bにおいても、リード線35およびリード線36から電力を回収することができ、有効に再利用することができる。   Similarly, also in the thermoelectric generator module 30B, electric power can be recovered from the lead wire 35 and the lead wire 36, and can be effectively reused.

以上説明したように、本実施の形態の成形装置M1では、従来と同様の成形型50を用いた型成形によって光学素子の製造を行う過程で、従来は大気中や第1水冷ブロック22、第2水冷ブロック29の冷却水中に放出され無駄となっていた熱エネルギーを、熱発電モジュール30Aおよび熱発電モジュール30Bによって電力に変換して確実に回収することで、成形型50の加熱に必要なエネルギーの一部の回収および蓄積と再利用を実現することが可能となる。   As described above, in the molding apparatus M1 of the present embodiment, in the process of manufacturing an optical element by molding using the molding die 50 similar to the conventional one, conventionally, in the atmosphere, the first water cooling block 22, the first The energy necessary for heating the mold 50 is recovered by converting the waste heat energy released into the cooling water of the two-water cooling block 29 into wasted power by the thermoelectric generator module 30A and the thermoelectric generator module 30B. It becomes possible to realize the collection, accumulation and reuse of a part of the product.

すなわち、本実施の形態の成形装置M1においては、成形型50の成形サイクルに投入されたエネルギーの利用効率を確実に向上させることが可能となる。   That is, in the molding apparatus M1 of the present embodiment, it is possible to reliably improve the utilization efficiency of energy input to the molding cycle of the molding die 50.

また、本実施の形態の熱発電モジュール30Aおよび熱発電モジュール30Bは、複数のP型半導体31およびN型半導体32を用いて構成されているため、保守管理を必要とするような可動機構部が存在せず、動作の信頼性や耐久性も高い。   In addition, the thermoelectric generation module 30A and the thermoelectric generation module 30B of the present embodiment are configured using a plurality of P-type semiconductors 31 and N-type semiconductors 32, and therefore there are movable mechanisms that require maintenance management. It does not exist, and its operation reliability and durability are high.

このため、たとえば、成形装置M1を連続操業等で長時間にわたって稼働させる場合でも、熱発電モジュール30Aおよび熱発電モジュール30Bから安定して電力を取り出すことができるとともに、保守管理のために成形装置M1の稼働を停止させる頻度も減り、成形装置M1の稼働率の向上により、成形工程の生産性が向上する。   Therefore, for example, even when the molding apparatus M1 is operated for a long time by continuous operation or the like, the power can be stably taken out from the thermoelectric generation module 30A and the thermoelectric generation module 30B, and the molding apparatus M1 for maintenance management. The frequency of stopping the operation is also reduced, and the productivity of the molding process is improved by improving the operation rate of the molding apparatus M1.

また、本実施の形態の場合には、熱発電モジュール30Aおよび成形型50に接する第1冷却プレート25が、第1コンプライアンス機構23を介して第1水冷ブロック22に支持され、熱発電モジュール30Bおよび成形型50に接する第2冷却プレート27が、第2コンプライアンス機構28を介して第2水冷ブロック29に支持されていることにより、第1冷却プレート25および第2冷却プレート27の各々が、伝熱抵抗が小さくなるように、熱発電モジュール30Aおよび熱発電モジュール30Bの各々に最大面積で密着する。   In the case of the present embodiment, the first cooling plate 25 in contact with the thermoelectric generation module 30A and the mold 50 is supported by the first water cooling block 22 via the first compliance mechanism 23, and the thermoelectric generation module 30B and Since the second cooling plate 27 in contact with the mold 50 is supported by the second water cooling block 29 via the second compliance mechanism 28, each of the first cooling plate 25 and the second cooling plate 27 can transfer heat. The thermoelectric generator module 30A and the thermoelectric generator module 30B are in close contact with each other in the maximum area so that the resistance is reduced.

これにより、成形型50の熱による熱発電モジュール30Aおよび熱発電モジュール30Bの発電効率が一層向上し、成形型50の成形サイクルに用いられるエネルギーの回収効率および再利用効率が確実に向上する。
図4は、本実施の形態の成形装置M1の変形例である成形装置M2の冷却ステージの構成例を示す断面図である。
Thereby, the power generation efficiency of the thermoelectric generation module 30A and the thermoelectric generation module 30B due to the heat of the mold 50 is further improved, and the recovery efficiency and reuse efficiency of the energy used in the molding cycle of the mold 50 are reliably improved.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of a cooling stage of a molding apparatus M2, which is a modification of the molding apparatus M1 of the present embodiment.

この場合、熱発電モジュール30Aで発電された電力が、成形装置M2の一部を構成する照明装置70に利用され、熱発電モジュール30Bで発電された電力が外部電気機器80に利用されるようにしたところが、上述の成形装置M1と異なり、他は同様である。   In this case, the electric power generated by the thermoelectric generator module 30A is used for the lighting device 70 constituting a part of the molding apparatus M2, and the electric power generated by the thermoelectric generator module 30B is used for the external electric device 80. However, unlike the above-described molding apparatus M1, the rest is the same.

この変形例の成形装置M2に例示したように、熱発電モジュール30A、熱発電モジュール30Bから得られた電力を、照明装置70や外部電気機器80において直接的に利用することで、成形装置M2の稼働に必要な消費電力の削減、および成形装置M2のランニングコストの削減を実現することが可能となる。   As illustrated in the molding apparatus M2 of this modification, the electric power obtained from the thermoelectric generation module 30A and the thermoelectric generation module 30B is directly used in the lighting apparatus 70 and the external electric device 80, so that the molding apparatus M2 It becomes possible to reduce the power consumption required for operation and the running cost of the molding apparatus M2.

なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で変更可能なことはいうまでもない。
たとえば、熱発電モジュール30Aおよび熱発電モジュール30Bは、P型半導体およびN型半導体等の熱電材料エレメント用いる構成に限らず、比較的低温で動作する熱機関等を用いてもよい。
Needless to say, the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and can be changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, the thermoelectric generation module 30A and the thermoelectric generation module 30B are not limited to the configuration using thermoelectric material elements such as a P-type semiconductor and an N-type semiconductor, and may use a heat engine that operates at a relatively low temperature.

(付記1)
成形型を挟持する第1冷却プレートおよび第2冷却プレートと、前記第1冷却プレートおよび前記第2冷却プレートの少なくとも一方に配置され、前記成形型から伝熱により得る熱エネルギーを電力に変換する熱発電モジュールと、を含むことを特徴とする成形装置。
(Appendix 1)
Heat that is disposed on at least one of the first cooling plate and the second cooling plate that sandwich the mold, and the first cooling plate and the second cooling plate, and converts heat energy obtained by heat transfer from the mold into electric power. And a power generation module.

(付記2)
付記1の成形装置において、さらに、前記第1冷却プレートおよび前記第2冷却プレートの各々の背面を支持する第1水冷ブロックおよび第2水冷ブロックを備え、前記熱発電モジュールは、前記第1冷却プレートと前記第1水冷ブロックとの間、および前記第2冷却プレートと前記第2水冷ブロックとの間、の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする成形装置。
(Appendix 2)
The molding apparatus according to appendix 1, further comprising a first water cooling block and a second water cooling block that support the back surfaces of the first cooling plate and the second cooling plate, wherein the thermoelectric generator module includes the first cooling plate. And the first water cooling block, and between the second cooling plate and the second water cooling block, the molding apparatus.

(付記3)
付記1または付記2の成形装置において、前記熱発電モジュールは、電力を蓄電する二次電池に接続されていることを特徴とする成形装置。
(Appendix 3)
The molding apparatus according to appendix 1 or appendix 2, wherein the thermoelectric generator module is connected to a secondary battery that stores electric power.

(付記4)
付記1または付記2の成形装置において、前記熱発電モジュールは、前記成形装置の一部を構成する電気機器に接続されていることを特徴とする成形装置。
(Appendix 4)
The molding apparatus according to appendix 1 or appendix 2, wherein the thermoelectric generator module is connected to an electrical device constituting a part of the molding apparatus.

(付記5)
付記1または付記2の成形装置において、前記熱発電モジュールは、前記成形装置以外の電気機器に接続されていることを特徴とする成形装置。
(Appendix 5)
The molding apparatus according to appendix 1 or appendix 2, wherein the thermoelectric generator module is connected to an electrical device other than the molding apparatus.

1 投入台
2 排出台
3 上ベース
4 下ベース
5 投入爪
6 成形室
7 投入シャッタ
8 排出シャッタ
9 側板
10 シリンダ
11 加熱ステージ
12 プレスステージ
13 冷却ステージ
14 上軸
15 上冷却ブロック
16 上断熱ブロック
17 下冷却ブロック
18 下断熱ブロック
19 上加熱プレート
19a ヒータ
20 下加熱プレート
20a ヒータ
21 冷却ブロック駆動軸
22 第1水冷ブロック
23 第1コンプライアンス機構
24 第1冷却水路
25 第1冷却プレート
26 第2冷却水路
27 第2冷却プレート
28 第2コンプライアンス機構
29 第2水冷ブロック
30A 熱発電モジュール
30B 熱発電モジュール
31 P型半導体
32 N型半導体
33 熱源側電極
34 冷却側電極
35 リード線
36 リード線
37 絶縁カバー
38 絶縁カバー
40 成形素材
50 成形型
51 上型
51a 成形面
52 下型
52a 成形面
53 スリーブ
53a 通気孔
60 二次電池
70 照明装置
80 外部電気機器
90 ガス供給器
91 ガス供給路
92 混合ガス
M1 成形装置
M2 成形装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input base 2 Discharge base 3 Upper base 4 Lower base 5 Input claw 6 Molding chamber 7 Input shutter 8 Discharge shutter 9 Side plate 10 Cylinder 11 Heating stage 12 Press stage 13 Cooling stage 14 Upper shaft 15 Upper cooling block 16 Upper heat insulation block 17 Below Cooling block 18 Lower heat insulation block 19 Upper heating plate 19a Heater 20 Lower heating plate 20a Heater 21 Cooling block drive shaft 22 First water cooling block 23 First compliance mechanism 24 First cooling water channel 25 First cooling plate 26 Second cooling water channel 27 First 2 cooling plate 28 second compliance mechanism 29 second water cooling block 30A thermoelectric generation module 30B thermoelectric generation module 31 P-type semiconductor 32 N-type semiconductor 33 heat source side electrode 34 cooling side electrode 35 lead wire 36 lead wire 37 insulating cover 38 insulating cover 40 Molding Material 50 mold 51 upper mold 51a forming surface 52 the lower mold 52a molding surface 53 the sleeve 53a vent hole 60 rechargeable battery 70 illumination device 80 external electrical device 90 gas supplying device 91 gas supply line 92 the mixed gas M1 molding device M2 molding device

Claims (5)

成形素材が実装された成形型を加熱する加熱ステージと、
加熱された前記成形型を加圧して前記成形素材を成形するプレスステージと、
成形された前記成形型を冷却する冷却ステージと、を備え、
前記冷却ステージは、
前記成形型を挟持する第1冷却プレートおよび第2冷却プレートと、
前記第1冷却プレートおよび前記第2冷却プレートの少なくとも一方に配置され、冷却の際に前記成形型から放出される熱エネルギーを電力に変換する熱発電手段と、
を具備したことを特徴とする成形装置。
A heating stage for heating the mold on which the molding material is mounted;
A press stage for pressing the heated mold and molding the molding material;
A cooling stage for cooling the formed mold,
The cooling stage is
A first cooling plate and a second cooling plate that sandwich the mold,
A thermoelectric generator that is disposed on at least one of the first cooling plate and the second cooling plate and converts thermal energy released from the mold during cooling into electric power;
A molding apparatus comprising:
前記成形型を冷却する前記冷却ステージは、さらに、前記第1冷却プレートおよび前記第2冷却プレートの各々の前記成形型と反対側の背面を、コンプライアンス機構を介して変位自在に支持する第1水冷ブロックおよび第2水冷ブロックを備え、
前記熱発電手段は、前記第1冷却プレートと前記第1水冷ブロックとの間、および前記第2冷却プレートと前記第2水冷ブロックとの間、の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項1記載の成形装置。
The cooling stage for cooling the mold further includes a first water-cooling that displaceably supports the back surfaces of the first cooling plate and the second cooling plate on the opposite side of the mold through a compliance mechanism. A block and a second water cooling block;
The thermoelectric generator is disposed between at least one of the first cooling plate and the first water cooling block and between the second cooling plate and the second water cooling block. The molding apparatus according to claim 1.
前記熱発電手段は、前記成形型に接する高温側の前記第1冷却プレートまたは前記第2冷却プレートに接する複数の熱源側電極と、低温側の前記第1水冷ブロックまたは前記第2水冷ブロックに接する複数の冷却側電極とに交互に直列に接続された複数のP型熱電材料エレメントおよび複数のN型熱電材料エレメントからなる熱発電モジュールであることを特徴とする請求項2記載の成形装置。   The thermoelectric generator is in contact with the plurality of heat source side electrodes in contact with the first cooling plate or the second cooling plate on the high temperature side in contact with the mold, and on the first water cooling block or the second water cooling block on the low temperature side. The molding apparatus according to claim 2, wherein the molding apparatus is a thermoelectric generation module including a plurality of P-type thermoelectric material elements and a plurality of N-type thermoelectric material elements alternately connected in series to a plurality of cooling side electrodes. 成形素材が実装された成形型を加熱する加熱工程と、加熱された前記成形型を加圧して前記成形素材を成形するプレス工程と、成形された前記成形型を冷却する冷却工程とを実行する成形方法であって、
前記冷却工程では、前記成形型の持つ熱を電力に変換することによって当該成形型の冷却を行うことを特徴とする成形方法。
A heating step for heating the mold on which the molding material is mounted, a pressing step for pressing the heated molding die to mold the molding material, and a cooling step for cooling the molded die are executed. A molding method,
In the cooling step, the mold is cooled by converting heat of the mold into electric power.
成形型を挟持する第1冷却プレートおよび第2冷却プレートと、前記第1冷却プレートおよび前記第2冷却プレートの少なくとも一方に配置され、前記成形型から放出される熱エネルギーを電力に変換する熱発電手段と、を含むことを特徴とする成形装置。   Thermoelectric power generation that is disposed on at least one of the first cooling plate and the second cooling plate that sandwich the mold and the first cooling plate and the second cooling plate, and converts the thermal energy released from the mold into electric power. And a molding apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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