JP2632535B2

JP2632535B2 - 金型温度調節機

Info

Publication number: JP2632535B2
Application number: JP63041585A
Authority: JP
Inventors: 元治清水
Original assignee: Matsui Mfg Co Ltd
Current assignee: Matsui Mfg Co Ltd
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPH01214421A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、合成樹脂成形機に付設された金型に、水
や油等の熱媒体を供給し金型温度を調節する装置に関す
る。

〔従来の技術〕

一般的に、この種の金型温度調節機は、媒体タンク内
の熱媒体をポンプにより金型の媒体通路に送り、金型内
で熱交換を終えた熱媒体を前記媒体タンクに戻す媒体の
循環回路を構成したものである。

その方式としては、（イ）水道水や工業用水等の液
体を熱媒体として使うもので、その熱媒体の昇温は媒体
タンク内等のヒータで行い、冷却は常温の水道水や工業
用水等の冷却水（冷却用熱源）を媒体タンクに自動的に
供給することにより行うもの、（ロ）成形する樹脂の種類や製品の形状、肉厚等によ
り、金型温度を特に低くしたい場合には、少なくとも圧
縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とを有する冷凍装置を備
え、冷却水の温度を低くして循環させる冷凍装置つきの
もの（モールド・チラー）、が知られている。

さらに、（ハ）特開平１−135603号公報、特開平１
−135604号公報に示されているように、前記（ロ）に記
載した冷凍装置も備えるとともに、次のように構成した
ものが知られている。すなわち、媒体タンク内の熱媒体
をポンプにより金型の媒体通路に送り、金型内で熱交換
を終えた熱媒体を前記媒体タンクに戻す媒体の循環回路
と、前記媒体の循環回路の適所に一端部と他端部とを接
続し、かつ一端部側には方向切換弁を設けた分岐路と、
この分岐路には、前記方向切換弁と他端部との間に媒体
タンク内の熱媒体を気体により冷却するように設けた熱
交換器とを備え、熱媒体の検出温度が設定温度より高い
ときには、前記方向切換弁を開き該熱媒体を前記熱交換
器に通して冷却するようにしてなる金型温度調節機であ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、従来例（イ）のものによれば、水道水や工
業用水などの冷却水を媒体タンクに供給し、またはそこ
から排出するために長い配管を必要とするとともに、そ
の配管工事も手間が掛かるという問題点を持っていた。

また、冷却水となる水道水や工業用水等の水質が悪い
場合には、水あかなどにより金型の媒体通路が錆びた
り、目詰りするなどの欠点もあった。

従来例（ロ）のものによれば、金型温度を低温域で制
御できる利点はあるものの、冷凍装置を構成する圧縮機
と凝縮器と膨張弁と蒸発器等を必要とするため、高価と
なるばかりか、装置的にも比較的大型となる問題点があ
った。

従来例（ハ）のものによれば、上記（イ）の欠点が解
消されるとともに、上記冷凍装置と熱交換器との使い分
けにより金型温度を制御できるという利点をする。しか
しながら、上記（ロ）記載の如く冷凍装置が大型で高価
となるほか、冷凍装置を設けることなく熱交換器だけ
で、媒体の循環回路に、一層低温の熱媒体を供給するこ
とはできず、金型の温度をより低温域で調節することは
できなかった。

この発明は、媒体タンクの熱媒体を冷却する冷却水を
使うことなく、しかも圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器
などの冷凍装置を使うことなく、分岐路に設けた熱交換
器だけで、媒体の循環回路に一層低温の熱媒体を供給す
ることにより、金型の温度をより低温に調節できるな
ど、上記問題点を解消したものを提供しようとするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記課題を解決する手段として、媒体タ
ンク内の熱媒体をポンプにより金型の媒体通路に送り、
金型内で熱交換を終えた熱媒体を前記媒体タンクに戻す
媒体の循環回路と、前記媒体の循環回路の適所に一端部
に他端部とを接続し、かつ一端部側には方向切換弁を設
けた分岐路と、この分岐路には、前記方向切換弁と他端
部との間に媒体タンク内の熱媒体を気体により冷却する
ように設けた熱交換器とを備え、熱媒体の検出温度が設
定温度より高いときには、前記方向切換弁を開き該熱媒
体を前記熱交換器に通して冷却するようにしてなる金型
温度調節機において、前記熱交換器は圧縮機からの圧縮
空気を冷却し、その冷気によって冷却するようにしてあ
ることを特徴とする。

熱交換器は、媒体タンク内の水などの液体の熱媒体を
空気（外気）などの気体で冷却するものである限りその
構造は任意であるが、熱媒体の冷却用熱源となるのもで
ある。

熱交換器を気体で冷却する方法としては、圧縮機から
の圧縮空気を冷却しその冷気を強制的に与えて冷却す
る。なお、その冷却する手段としては、任意に使用でき
るが、実施例で示したように、熱媒体の循環回路中の熱
媒体を循環させる前記ポンプを駆動するモータにより駆
動するファンで冷却する構成とすれば、熱交換機冷却専
用のモータを不要にできるなどの利点がある。

〔作用〕

上記構成からなるこの発明によれば、媒体タンク内の
熱媒体を気体により冷却するようにした熱交換器が、媒
体の循環回路の例えば媒体タンク自体あるいは送媒路等
の適所に設けてあるため、制御対象である金型に至るま
での送媒路等の適所に設けた温度センサによる検出温度
が設定温度より高いときには、熱交換器の低温の冷却ガ
スと送媒路等の媒体循環回路側の高温の媒体とを熱交換
することによって、媒体を冷却して金型を所望温度に調
節したのち、送媒路を経て媒体タンクに戻し媒体の循環
回路を循環する。この場合、前記熱交換器は、一時的に
は外気又はファンで冷却して熱交換して得られた冷却温
度で媒体の循環回路中の熱媒体を冷却する。この冷却温
度より低い冷却温度が必要な場合には、二次的に圧縮機
からの圧縮空気を冷却して、その冷気で冷却すること
で、外気による冷却に比べて熱媒体に対するより低い冷
却温度を得ることができる。

温度センサにより検出温度が設定温度より低いときに
は、媒体タンク内のヒータに通電して熱媒体を所定温度
に加熱し、送媒路より金型に送り金型を所望温度に調節
したのち、前述の如く返媒路を経て媒体タンクに戻し媒
体の循環回路を循環する。

前記熱交換器は、媒体タンク内の熱媒体を冷却する冷
却用熱源として兼用させる。

熱交換器を冷却用熱源として利用した場合には、その
熱交換器を常時冷却しておくことになるが、その冷却手
段としては、媒体の循環回路中に設けたポンプを駆動す
るモータのファンで冷却することができる。しかし、本
発明では上述したように、熱媒体をより低い温度で冷却
した場合には、熱交換器には圧縮機からの圧縮空気を冷
却し、この冷気によって冷却する。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図に基づいて以下に説明す
る。

（１）は水道水などの熱媒体を貯留するための媒体タ
ンクであって、この媒体タンク（１）には、プラスチッ
ク成形開始時などの必要時に水道水や工業用水などの熱
媒体を予め給液管（２）を通して貯えておくとともに、
給液管（２）には熱媒体の温度変化による体積変化を補
うための膨張タンク（３）を取り付けており、また媒体
タンク（１）には金型（10）から還流した熱媒体をも加
熱するヒータ（４）を設けている。

（５）は、媒体タンク（１）内の熱媒体を合成樹脂成
形機用の金型（10）（キャビテイ（11）、コア（12））
の媒体通路（11a）、（12a）に送り、金型（10）（キャ
ビテイ（11）、コア（12））内で熱交換つまり金型温度
を目標値に調節し終えた熱媒体を前記媒体タンク（１）
に戻して循環させるポンプであり、このポンプ（５）は
モータなどの駆動源（６）で駆動される。なお、ポンプ
（５）は金型（10）より下流側（返媒路（８））に設け
てもよく、吸引式のポンプとしてもよい。

（Ｓ）は前記媒体タンク（１）からポンプ（５）、金
型（10）を媒体タンク（１）に戻るように接続した媒体
の循環回路であり、この媒体の循環回路（Ｓ）は、媒体
タンク（１）から金型（10）の媒体通路（11a）、（12
a）に至るまでの送媒路（７）と、金型（10）の媒体通
路（11a）、（12a）の出口から媒体タンク（１）に至る
までの返媒路（８）とからなっている。

前記媒体の循環回路（Ｓ）の適所、この実施例では送
媒路（７）の中途には、媒体タンク（１）内の熱媒体を
外気や窒素その他適当な気体により冷却するようにした
熱交換器（20）が設けてある。つまり、前記ポンプ
（５）の吐出口（5b）側の送媒路（７）には分岐路（2
1）の一端部を接続するとともに、分岐路（21）の他端
部を媒体タンク（１）からポンプ（５）の吸込口（5a）
に至るまでの送媒路（７）（媒体タンク（１）自体であ
ってもよい）の中途に接続し、この分岐路（21）に熱交
換器（20）を取り付ける一方、分岐路（21）の上流側に
は電磁弁などの方向切換弁（22）を取り付けている。

従って、媒体タンク（１）内の熱媒体を冷却したい場
合には、方向切換弁（22）を開にすることにより、前記
媒体タンク（１）からの高温の熱媒体を、ポンプ（５）
の吐出口（5b）より分岐路（21）を経て熱交換器（20）
に通し、ここで熱媒体の検出温度に応じて、一次的には
外気やファンで冷却され、二次的には圧縮機からの圧縮
空気を冷却し、その冷気によって冷却される熱交換器
（20）の低温の冷却ガスと熱交換することにより、設定
温度に冷却された熱媒体を金型（10）内へ送り込むこと
ができる。逆に、媒体タンク（１）の熱媒体を加熱した
い場合には、同媒体タンク（１）内のヒータ（４）によ
り加熱すればよい。このとき、前記熱交換器（20）への
方向切換弁（22）は閉としているため、媒体タンク
（１）からの熱媒体は分岐路（21）を介して熱交換器
（20）に通されないから、熱交換器（20）の冷却ガスが
前記媒体タンク（１）からの熱媒体と熱交換されること
はない。

この実施例では、熱交換器（20）は、合成樹脂の成形
中においては、ポンプ（５）を駆動するモータ（６）に
より駆動されるファン（９）によって冷却されるので、
該熱交換器（20）はファン（９）による冷却空気で常時
に冷却されている。この実施例を示す第１図においては
ファン（９）は、熱交換器（20）に取り付けたフード
（23）で被覆する構成として、その冷却効率を高めるよ
うにしている。

なお、ポンプ（５）、モータ（６）、ファン（23）、
熱交換器（20）は返媒路（８）側に設けることもでき
る。

上記実施例によれば、媒体の循環回路の適所には、方
向切換弁を設けた分岐路を設け、この分岐路には媒体タ
ンク内の熱媒体を気体により冷却するようにした熱交換
器を設け、熱媒体の検出温度が設定温度より高いときに
は前記方向切換弁を開き該熱媒体を前記熱交換器に通し
て冷却するようにしているから、従来例（イ）のように
水道水などの冷却水を媒体タンクに供給する必要がない
ため、冷却水用の配管が不要で、その配管作業も要しな
い。

また、従来例（イ）のように水道水や工業用水の冷却
水が水質の悪い場合に生じる金型の媒体通路の錆びや目
詰りなどの欠点が防止できる。そのため、その錆びや目
詰りに起因する成形不良品を解消することができる。

さらに、従来例（ロ）のように、圧縮機と凝縮器と膨
張弁と蒸発器等の冷凍装置を設ける必要がないから、製
作費が安価となるとともに、小型の金型温度調節機が製
造できる。

熱交換器を冷却用熱源としても利用しているため、冷
却水なして熱媒体を冷却できる。

媒体の循環回路中の熱媒体を循環させるポンプを駆動
させるモータによりファンを駆動して、このファンで冷
却用熱源（熱交換器）を冷却するようにしているため、
冷却用熱源専用のモータを別設する必要がなく構成部品
の省略化が達成できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、熱交換器は圧縮機からの圧縮空気を
冷却し、その冷気によって冷却するようにしてあるか
ら、媒体の循環回路に、外気による冷却の場合より低温
の熱媒体を供給して金型の温度をより低温域で調節する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略説明図である。（１）……媒体タンク、（４）……ヒータ、（５）……
ポンプ、（６）……モータ（駆動源）、（９）……ファ
ン、（10）……金型、（11a）、（12a）……媒体通路、
（20）……熱交換器、（21）……分岐路、（22）……方
向切換弁、（Ｓ）……媒体の循環回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】媒体タンク内の熱媒体をポンプにより金型
の媒体通路に送り、金型内で熱交換を終えた熱媒体を前
記媒体タンクに戻す媒体の循環回路と、前記媒体の循環
回路の適所に一端部と他端部とを接続し、かつ一端部側
には方向切換弁を設けた分岐路と、この分岐路には、前
記方向切換弁と他端部との間に媒体タンク内の熱媒体を
気体により冷却するように設けた熱交換器とを備え、熱
媒体の検出温度が設定温度より高いときには、前記方向
切換弁を開き該熱媒体を前記熱交換器に通して冷却する
ようにしてなる金型温度調節機において、前記熱交換器は圧縮機からの圧縮空気を冷却し、その冷
気によって冷却するようにしてあることを特徴とする金
型温度調節機。