JP3597401B2 - 金型用の温度調節装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機等の金型用の温度調節装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の装置として以下の如きものは知られている。
冷却ジャケットで覆われると共に内部にヒータを有する、所要個の温度調節管やポンプ、更には、電磁弁・リリーフ弁等の機器を多数の導管で接続して、構成されたものは知られている。
【0003】
【従来技術の欠点】
前記従来の装置には以下の如き欠点があった。
温度変化によって導管や温度調節管等の機器が膨張・収縮を繰り返すことによって、機器と導管との接続部に液漏れが生じたり、また、多数の導管を複雑に接続する手間が必要であって組み立てが困難であり、また、熟練した者でない場合容易に装置の組み立てを行なうことが出来ず、更に、多数の導管を使用する分だけ装置が嵩高となるという欠点があった。
【0004】
【前記欠点を解消するための手段】
本発明は前記欠点を解消するために以下の如き手段を採用した。
請求項1の発明は、左右方向に長い温度調節機と、この温度調節機の左右端に当接・接続された左右一対のマニホールドと、右側のマニホールドに接続されたポンプとを有しており、前記温度調節機が、左右端が開放した外筒と、この外筒の左右端に設けられた左右一対の端板と、外筒に納められると共に左右の端板に相互に対向するようにしてあけられた開口の縁に両端部が固定された軸心を左右方向に向けた往路導管及び復路導管と、右側のマニホールドに形成された貫通孔を通じて各導管内に挿入され、右端部が右側のマニホールドに固定された棒状のヒーターとを有しており、前記左側のマニホールドに形成された出口通路と往路導管とが連通され、前記左側のマニホールドに形成された入口通路と復路導管とが連通され、ポンプの吐出口と往路導管とが右側のマニホールドに形成された往路通路を介して連通され、ポンプの吸引口と復路導管とが右側のマニホールドに形成された復路通路を介して連通されているものである。
請求項2の発明は、前記右側のマニホールドに、往路通路及び復路通路を有する接続板が、その往路通路を右側のマニホールドに形成された往路通路に繋げるように且つその復路通路を右側のマニホールドに形成された復路通路に繋げるようにして当接・接続され、この接続板の往路通路にポンプの吐出口を繋げるように且つ接続板の復路通路にポンプの吸引口を繋げるようにして、ポンプの吐出口端及び吸引口端が接続板に当接・接続されている請求項1記載のものである。
請求項3の発明は、前記右側のマニホールドに形成された往路通路及び左側のマニホールドに形成された入口通路が直線状でなく屈曲している請求項1又は2に記載のものである。
【0005】
【発明の効果】
本発明は前記した如き構成によって以下の如き効果を奏する。
(1)請求項1の発明によれば、温度調節機と、この温度調節機の左右端に当接・接続された左右一対のマニホールドとを基本構成とするので、即ち、多数の導管を複雑に接続する部分を従来に比較して減少させたので、温度変化によって導管を含む金型用の温度調節装置が膨張・収縮を繰り返しても、液漏れが生じにくい。また、多数の導管を複雑に接続する手間を省略出来るので、組み立てが楽であり、また、熟練のない者でも容易に装置の組み立てを行なうことが出来、更に、多数の導管がない分だけ装置のコンパクト化を図ることが出来る。
(2)請求項2の発明によれば、右側のマニホールドとポンプの吐出口端及び吸引口端の間に接続板が介在されているので、使用する各ポンプに対応した接続板を製造・用意しておけば、吐出口及び吸引口の間隔・大きさの相違するポンプごとに対応して多種の右側のマニホールドを用意・製造する必要がなく、右側のマニホールドは1種類でよくコストの低減を図ることが出来る。
(3)請求項3の発明によれば、前記右側のマニホールドに形成された往路通路及び左側のマニホールドに形成された入口通路が直線状でなく屈曲しているので、棒状のヒーターが挿入された往路導管に入る液体及び棒状のヒーターが挿入された復路導管に入る液体が乱れた流れとなり、それに伴って液体が棒状のヒーターと良く接触して熱交換効率を高めることが出来、温度調節機のコンパクト化を更に図ることが出来る。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
なお、この説明において、前とは図1紙面表側を、後とは同裏側をいい、左とは図1左側を、右とは同図右側をいう。
【0007】
図1、図2、図8及び図9に示すごとく、左右方向に長い温度調節機2は、左右端が開放した外筒3と、この外筒3の左右端に溶接等の手段で取り付けられた(設けられた)左右一対の端板4と、外筒3内に納められると共に左右の端板4に相互に対向するようにしてあけられた後側の開口5の縁及び前側の開口5の縁に両端部が溶接等の手段によって固定された軸心を左右方向に向けた後側の往路導管6及び前側の復路導管7とを有している。
【0008】
図1〜図7に示すごとく、左側の端板4に左側のマニホールド10が当接・接続されている。
前記左側の端板4に左側のマニホールド10を取り付ける手段は、例えば、所要個のボルト11を端板4に形成されたボルト挿通孔(図示略)を通じて左側のマニホールド10に形成されたねじ孔(図示略)にねじ嵌める等の公知の手段が利用される。以下においても、部材同士の当接・接続は、ボルト等を利用した公知の連結手段が使用される。
【0009】
なお、左側の端板4と左側のマニホールド10との当接面から液体が漏れないようにするため、図示は省略しているが、ガスケット・Oリング等を利用した公知の漏れ防止手段が講じられていることは云うまでもない。また、以下で述べる構造において、液体が漏れないようにする必要がある部分は、上記と同様にガスケット・Oリング等を利用した公知の漏れ防止手段が講じられている。
【0010】
前記左側のマニホールド10には、直線状でない屈曲した出口通路12及び直線状でない屈曲した入口通路13が形成されている。前記出口通路12は往路導管6に連通し、入口通路13は復路導管7に連通させられている。前記出口通路12及び入口通路13の左側の開口端は、図6に示すごとく、左側に向かって開放している。
前記のごとく、入口通路13が屈曲していて入口通路13の液体の流れが乱れて棒状のヒーター63に良く接触するので、熱交換効率を向上させることが出来る。
図15に示すごとく、前記出口通路12は、途中に逆止弁16(出口通路12側に向かう流れを阻止するもの)及び開閉弁17を有する往路導管18を介して、金型20の入口に接続されている。前記入口通路13は、途中に開閉弁22を有する復路導管23を介して、金型20の出口に接続されている。
【0011】
図6、図7及び図15に示すごとく、前記左側のマニホールド10には、出口通路12と入口通路13とを繋ぐバイパス通路25が形成され、このバイパス通路25の途中に可変式の流量調整弁26が設けられている。
このバイパス通路25は、流量調整弁26の開き具合に応じた流量を出口通路12から入口通路13に短絡流通させて、金型20に流入する液体の量を調節するためのものである。
【0012】
図6に示すごとく左側のマニホールド10には、出口通路12を通過する液体の温度を検知する温度センサー54が取り付けられている。この温度センサー54の温度感知部は、出口通路12に臨んでいる。
【0013】
図3に示すごとく、前記左側のマニホールド10には通路28が形成され、この通路28の1つの開口28aは前方に向かって開放し、残りの2つの開口28b、28cは下方に向かって開放している。
図15に示すごとく、通路28の開口28aには、途中に開閉弁30を有する導管29を介して液体供給源31が接続されている。
図4に示すごとく、通路28の開口28bには、左側のマニホールド10の下面に当接・固定された電磁弁32の入口32aが対向させられ、電磁弁32の出口32bと入口通路13とが左側のマニホールド10に形成された通路33によって繋がれている。
このような構成によって、電磁弁32を開いた場合、液体供給源31から入口通路13に液体を供給することが出来る。
【0014】
図5に示すごとく、通路28の開口28cには、左側のマニホールド10の下面に当接・固定された電磁弁36の入口36aが対向させられ、電磁弁36の出口36bと左側の端板4に形成された左右方向に貫通する貫通孔37とが、左側のマニホールド10に形成された通路38によって繋がれている。なお、貫通孔37は外筒3の内部と外部とを繋ぐものである。
前記貫通孔37には、軸心を左右方向に向けた導管39が接続され、この導管39の右端部は、右側の端板4の近くまで伸びており、右端部に開口40が形成されている(図9参照)。
このような構成によって、電磁弁36を開いた場合、液体供給源31から外筒3内(往路導管6の回り及び復路導管7の回り)に、冷却水としての液体を供給することが出来る。
【0015】
図5に示すごとく、前記貫通孔37の上方に位置するようにして、外筒3の内部と外部とを繋ぐ貫通孔42が形成され、この貫通孔42に左側のマニホールド10に左右方向に貫通するようにして形成された通路43が繋がっている。
図15に示すごとく、通路43には途中に開閉弁44を有する導管45が接続されている。外筒3内の液体は導管45より排出される。
【0016】
図15に示すごとく、逆止弁16より下流側(金型20側)に、途中に開閉弁48、逆止弁49及び電磁弁50を有する導管51を介して圧力空気源52が接続されている。逆止弁49は圧力空気源52に向かう流れを阻止するものである。
【0017】
図9〜図14に示すごとく、右側の端板4に右側のマニホールド61が当接・接続されている。
前記右側のマニホールド61に左右方向に貫通状に形成された貫通孔62を通じて往路導管6及び復路導管7内に棒状のヒーター63が挿入され、棒状のヒーター63の右端部は右側のマニホールド61に固定されている。
前記後側の貫通孔62を下側に開放させる通路64が右側のマニホールド61に形成され、この通路64と後側の貫通孔62とによって直線状でない屈曲した往路通路65が構成されている。なお、図9に示すごとく、貫通孔62の軸心に対して通路64の軸心が偏心しているので、通路64から貫通孔62に流入した液体は棒状のヒーター63の回りを螺旋状に回りながら流れるので、往路通路65が屈曲していて往路通路65の液体の流れが乱れて棒状のヒーター63に良く接触することと相俟って、熱交換効率を飛躍的に向上させることが出来る。
他方、前側の貫通孔62を下側に開放させる通路66が右側のマニホールド61に形成され、この通路66と前側の貫通孔62とによって直線状でない屈曲した復路通路67が構成されている。
【0018】
図13に示すごとく、右側のマニホールド61の下面に、往路通路71及び復路通路72を有する接続板70が、往路通路71を往路通路65に繋げるように且つ復路通路72を復路通路67に繋げるようにして接続されている。
前記接続板70の往路通路71にポンプ74の吐出口75を繋げるように且つ接続板70の復路通路72にポンプ74の吸引口76を繋げるようにして、ポンプ74の吐出口75の端及び吸引口76の端が当接・接続されている。
なお、ポンプ74とモーター77とはユニット化されている。
【0019】
図13に示すごとく、前記右側のマニホールド61の前面にフロートボックス80が当接・接続されている。
図10に示すごとく、前記フロートボックス80にはフロート室81が設けられ、このフロート室81にフロートスイッチ装置82が設けられている。
前記フロートスイッチ装置82は、下方に開放したフロート室81の下面を閉塞する閉塞板83と、この閉塞板83の中央部に立設されてフロート室81内に位置する中空状のガイド棒84と、このガイド棒84に沿って昇降自在となされたフロート85とを有している。
フロート85には磁石(図示略)が設けられ、フロート85が最上位置に位置した際、フロート85の磁石によって作動させられるリードスイッチ等のスイッチ(図示略)がガイド棒84の上部に設けられている。
このような構成によって、スイッチが「ON」状態でフロート85が液体で押し上げられて最上位置又はその近傍に位置すること(図示の状態)を知ることが出来、他方、スイッチが「OFF」状態でフロート85が液体が減って最上位置又はその近傍から外れたことを知ることが出来る。このことにより、往路導管6内又は復路導管7内の液体が減ったことを知ることが出来る。なお、前記スイッチが「OFF」状態になると警報が発せられる。
【0020】
図13に示すごとく、フロート室81と復路通路67とは、右側のマニホールド61の下側に形成された通路86及びフロートボックス80の下側に形成された通路87によって連通させられている。
【0021】
前記ポンプ74の吐出口75と同吸引口76との差圧を検知してポンプ74の異常を検知するポンプ異常検知器91が、右側のマニホールド61の上部に設けられている。
前記ポンプ異常検知器91は、ポンプ74の吐出口75に接続された入口92及びポンプ74の吸引口76に接続された出口93とを有するケーシング94を有している。
前記ケーシング94は、この実施の形態では、右側のマニホールド61に上方開放の凹所95を形成し、この凹所95の周囲部と、凹所95の上方開口を閉塞する閉塞部材96とによって構成されている。
前記入口92は、右側のマニホールド61に形成された通路97、往路通路65を介して吐出口75に繋がっており、出口93は、右側のマニホールド61に形成された通路98、復路通路67を介して吸引口76に繋がっている。また、出口93は、通路98及びフロートボックス80に形成された通路99によって、フロート室81にも繋がっている。
【0022】
前記ケーシング94内に、それを入口側部屋94aと出口側部屋94bとに区分するピストン101が摺動自在に納められ、このピストン101は、ばね108によって入口側部屋94aを狭める方向に付勢されている。前記ピストン101の出口側部屋94bに臨む部分に作動棒102が設けられ、この作動棒102の端部は、出口側部屋94b側のケーシング94(具体的には、閉塞部材96)に形成された貫通孔103を通じてケーシング94外に露出しており、この作動棒102によって作動させられる被作動片105を有するスイッチ104が、ケーシング94、即ち右側のマニホールド61にブラケット106を介して又は介することなく、取り付けられている。
なお、被作動片105は図示略のばねによって作動棒102を押す方向に付勢されている。なお、作動棒102と被作動片105とを枢着すれば、被作動片105を押すばね108又は作動棒102を押すばねの一方を省略することが出来る。
【0023】
前記の如き構成によって、常態にあっては、吐出口75が高圧であるためピストン101がばね108の力に抗して作動棒102をケーシング94(右側のマニホールド61)から突出させた状態にあり、その状態をスイッチ104が検知してポンプ74が正常作動状態であることを検知し、他方、異常状態にあっては、吐出口75が低圧となるためピストン101がばね108の力に従って作動棒102をケーシング94内に退入させた状態になり、その状態をスイッチ104が検知してポンプ74が異常状態であることを検知することが出来る。スイッチ104が所定時間内に所定の回数の異常を検知すると警報が発せられる。
なお、出口側部屋94bの液体がポンプ74に吸引されるようになされているので、貫通孔103より液体が漏れ出しにくい。
【0024】
図10に示すごとく、一端がフロート室81の上部に、他端がフロートボックス80の下面に開口する通路110がフロートボックス80に形成されている。通路110の下側の開口110aには、フロートボックス80の下面に当接・固定された電磁弁111の入口111aが対向させられている。図11に示すごとく、電磁弁111の出口111bは、一端がフロート室81の上部に、他端がフロートボックス80の下面に開口する通路113の下側の開口113aに対向させられている。
このような構成によって、電磁弁111を開いた場合、通路110と通路113とを連通させることが出来る。
【0025】
前記通路113の途中には、フロート室81内が設定圧以上になると開くリリーフ弁115が介在されている。
図12に示すごとく、前記リリーフ弁115は、入口116及び出口117を有するケーシング118を有している。
前記ケーシング118は、この実施の形態では、フロートボックス80に左方開放の凹所119を形成し、この凹所119の周囲部と、凹所119の左方開口を閉塞する閉塞部材121とによって構成されている。
前記ケーシング118内、具体的には、閉塞部材121の筒状部121a内にボール状弁体122が納められ、このボール状弁体122は通路113内においてボール状弁体122に対向するようにして納められた、テフロン等の合成樹脂製の弁座123に当接するようになされている。また、ボール状弁体122は筒状部121a内に納められた弁体押し部材124の凹所125に嵌まって、凹所125の内周面と円状線接触(ほぼ円状線接触も含む。)するようになされている。前記弁体押し部材124はばね126によってボール状弁体122を弁座123に押し当てる方向に付勢されている。なお、ボール状弁体122が弁体押し部材124の凹所125に嵌まって、凹所125の内周面と面接触するようにしてもよい。
前記筒状部121aには、内側と外側を連通させる開口127が形成されている。
このような構成によって、ボール状弁体122がばね126、殊にばね126の端部によって傷付くのを防止することが出来る。
【0026】
図11及び図14に示すごとく、前記通路113のリリーフ弁115より電磁弁111の出口111b側に近い部分と、右側の端板4に形成された、外筒3の内部と外部とを繋ぐ貫通孔129とが、フロートボックス80に形成された通路130及び右側のマニホールド61に形成された通路131を介して連通させられている。
前記のごとき構成によって、電磁弁111を開くことによって、復路通路67の液体をフロート室81、通路113、130、131、129を経て、外筒3内に導くことが出来る。
【0027】
【発明の実施の形態の使用方法】
次に発明の実施の形態の使用方法を図15を参照しつつ説明する。
なお、開閉弁44、22、30、17、48は全て開いているものとする。
初めに、運転開始のための操作、即ち、ポンプ74、往路導管6、金型20、復路導管7を含む循環経路(以下、単に循環経路という。)に液体を充填する操作につき説明する。
電磁弁36、50は閉じておく。また、流量調整弁26は少し開けておく。なお、この操作の際には、ポンプ異常検知器91は作動しないようになっている。
その状態で、電磁弁32、電磁弁111を開くと、液体供給源31から液体が復路導管7を経て循環経路に供給される。
なお、循環経路内の空気は、フロート室81、電磁弁111、外筒3内を通って、導管45より排出される。そして、ほぼ循環経路内に液体が満たされると、上記の状態のままポンプ74を作動して、新たに液体を供給しつつ、液体を空気と共に導管45より排出する。
そして、フロート85が上下動しなくなったことをもって循環経路に液体が充填されたことを知る。
その後、電磁弁32、電磁弁111を閉じ、電磁弁36を開けて外筒3内を液体で充填する。その後、必要に応じて、温度センサー54からの検知信号に基づいて電磁弁36を開閉操作して冷却水としての液体を所定量だけ外筒3内に送り込む。
【0028】
このような準備の後、棒状のヒーター63を「ON」にすると共に射出成形機を作動させて、製品の品質が安定した後、本運転(通常運転)する。ポンプ74により液体は循環経路を循環する。必要に応じて、流量調整弁26の開き具合を調節して所定の流量を出口通路12から入口通路13に短絡流通させることが出来る。
【0029】
次に金型20の交換について説明する。
まず、ポンプ74・棒状ヒーター63・射出成形機を非作動状態とした後、電磁弁36を閉じると共に、電磁弁111を開き、且つ、開閉弁44を全開とした後、電磁弁50を開く。
そうすると、パージエアーが、金型20を経て液体と共に導管45より排出される。なお、ポンプ74内部や往路導管6内の液体は完全には抜けないが、それは逆止弁16の作用によって金型20を交換する際における支障とはならない。
その後、金型20を交換する。
【0030】
【変形例等】
以下に変形例等について説明を加える。
(1)接続板70は、あっても、なくてもよい。
(2)フロートスイッチ装置82、ポンプ異常検知器91等を利用して自動制御して異常状態から通常状態に自動復帰させるようにしてもよい。
(3)ストレーナー等は必要に応じて使用すればよい。
(4)金型用の温度調節装置の向きは、フロート85が上下方向に移動するようにフロートスイッチ装置82の向きを保持さえすれば、任意である。例えば、往路導管6の軸心及び復路導管7の軸心を上下方向に向けるようにする等してもよい。また、温度調節機2とポンプ74との相互の位置関係も任意である。
(5)実施の形態では、図4に示すごとく、往路導管6及び復路導管7の内面上端より上方に、出口通路12及び入口通路13の左側の開口の縁の下端が位置するようになされているので、金型20が温度調節機2より下側に位置する場合において、循環経路内に入った空気が往路導管6及び復路導管7内に至った場合でも、その空気は往路導管6及び復路導管7内に留まらず、往路導管6及び復路導管7より高い位置の、出口通路12及び入口通路13の上部に溜ることになるので、空気に接した棒状のヒーター63が異常な高温になるのを防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す一部破砕の簡略正面図である。
【図2】図1のII−II線拡大断面図である。
【図3】図1のIII−III線拡大断面図である。
【図4】図2のIV−IV線断面図である。
【図5】図2のV−V線断面図である。
【図6】図4のVI−VI線断面図である。
【図7】図6のA部分拡大断面図である。
【図8】図1のVIII−VIII線に沿う棒状のヒーターを一点鎖線で示す拡大断面図である。
【図9】図1のIX−IX線拡大断面図である。
【図10】図9のX−X線断面図である。
【図11】図9のXI−XI線断面図である。
【図12】図11のB部分拡大図である。
【図13】図9のXIII−XIII線に沿う棒状のヒーターを一点鎖線で示す断面図である。
【図14】図1のXIIII−XIIII線拡大断面図である。
【図15】本発明の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
2 温度調節機
3 外筒
4 端板
5 開口
6 往路導管
7 復路導管
10 左側のマニホールド
12 出口通路
13 入口通路
61 右側のマニホール
62 貫通孔
65 往路通路
67 復路通路
74 ポンプ
75 吐出口
76 吸引口

Claims (3)

  1. 左右方向に長い温度調節機と、この温度調節機の左右端に当接・接続された左右一対のマニホールドと、右側のマニホールドに接続されたポンプとを有しており、前記温度調節機が、左右端が開放した外筒と、この外筒の左右端に設けられた左右一対の端板と、外筒に納められると共に左右の端板に相互に対向するようにしてあけられた開口の縁に両端部が固定された軸心を左右方向に向けた往路導管及び復路導管と、右側のマニホールドに形成された貫通孔を通じて各導管内に挿入され、右端部が右側のマニホールドに固定された棒状のヒーターとを有しており、前記左側のマニホールドに形成された出口通路と往路導管とが連通され、前記左側のマニホールドに形成された入口通路と復路導管とが連通され、ポンプの吐出口と往路導管とが右側のマニホールドに形成された往路通路を介して連通され、ポンプの吸引口と復路導管とが右側のマニホールドに形成された復路通路を介して連通されている金型用の温度調節装置。
  2. 前記右側のマニホールドに、往路通路及び復路通路を有する接続板が、その往路通路を右側のマニホールドに形成された往路通路に繋げるように且つその復路通路を右側のマニホールドに形成された復路通路に繋げるようにして当接・接続され、この接続板の往路通路にポンプの吐出口を繋げるように且つ接続板の復路通路にポンプの吸引口を繋げるようにして、ポンプの吐出口端及び吸引口端が接続板に当接・接続されている請求項1記載の金型用の温度調節装置。
  3. 前記右側のマニホールドに形成された往路通路及び左側のマニホールドに形成された入口通路が直線状でなく屈曲している請求項1又は2に記載の金型用の温度調節装置。
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