JP5986783B2

JP5986783B2 - 成形装置

Info

Publication number: JP5986783B2
Application number: JP2012084487A
Authority: JP
Inventors: 良介水成
Original assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2016-09-06
Anticipated expiration: 2032-04-03
Also published as: JP2013212650A

Description

本発明は、第１成形部と第２成形部とを備えた成形装置に関する。

かかる成形装置は、発泡性合成樹脂粒子を充填するための成形空間を形成する第１成形部と第２成形部とを備える。該第１成形部及び第２成形部のそれぞれには、加熱用の蒸気を各成形部に供給する蒸気供給管及び供給された蒸気を成形部外へ排出するドレン管並びに蒸気による加熱後に水冷用の冷却水を各成形部に供給する冷却水供給管が接続されている。そして、成形装置は、水冷用の冷却水の供給終了後に成形部内を真空状態にして放冷する放冷手段を備えている（例えば特許文献１参照）。

特開昭６２−１３２６３４号公報（第２図参照）

上記構成の成形装置を用いて発泡成形体を得るには、まず、第１成形部と第２成形部とを閉じることにより形成される成形空間内に発泡性合成樹脂粒子を充填する（充填工程）。充填後、成形部内に蒸気を供給することによって発泡性合成樹脂粒子を加熱発泡させる（加熱工程）。この後、冷却水を成形部内に供給し、供給された冷却水をドレン管から外部へ排出することによって、成形部内の金型や発泡成形体を冷却する（冷却工程）。冷却後は、成形部内を真空ポンプで真空引きすることによって、成形部内が減圧され、成形部内に残っている残留水の沸点を下げる。この沸点が下がった残留水は、成形部内の周囲の蒸発熱を吸収することにより沸点以上の温度になって蒸発（気化）し、成形部内及び発泡成形体を冷却することができる（放冷工程）。

上記構成の成形装置では、冷却水を水道からの水を直接供給しているため、特に冬場は供給される水道水の温度が低温（１０℃程度）になる。その結果、冷却水の供給により成形部内の温度が急激に下がってしまう（例えば１２０℃から４０℃〜５０℃に下がる）。このため、放冷工程の際の蒸発に必要となる蒸発熱のエネルギーが不足してしまい、残留水の蒸発を効率よく行うことができず、成形サイクルが長くなる不都合があった。

本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、残留水の蒸発の効率化を図ることによって、成形サイクルの短縮化を図ることができる成形装置を提供することを課題とする。

本発明の成形装置は、前述の課題解決のために、発泡性合成樹脂粒子を充填するための成形空間を形成する第１成形部と第２成形部とを備え、該第１成形部及び第２成形部のそれぞれには、加熱用の蒸気を各成形部に供給する蒸気供給管及び該供給された蒸気を成形部外へ排出するドレン管並びに該蒸気による加熱後に水冷用の冷却水を各成形部に供給する冷却水供給管が接続されており、前記冷却水供給後に前記成形部内を真空状態にして放冷する放冷手段を備え、前記水冷用の冷却水を加熱する冷却水加熱手段を備え、前記放冷手段が、前記成形部内を真空引きする真空ポンプと、前記成形部から前記真空ポンプで真空引きされる蒸気を凝縮させる蒸気凝縮器と、該蒸気凝縮器内に放冷用の冷却水を供給する冷却水供給手段とを備え、前記冷却水加熱手段が、前記蒸気凝縮器であり、前記真空ポンプから排出される排気を水と空気とに分離するための排気塔を備え、前記蒸気凝縮器内において蒸気により加熱されて排出される水を一時的に溜めておく第１水貯留タンクを備え、該第１水貯留タンクは、溜まった水を排出可能に構成され、該第１水貯留タンクから排出される水及び前記排気塔で分離された水を貯留し、かつ、該貯留される水を前記両成形部の冷却時に前記冷却水供給管へ供給するための第２水貯留タンクを備えていることを特徴としている。

かかる構成によれば、冷却水加熱手段により冷却水を加熱し、その加熱された冷却水を成形部へ供給することによって、成形部内の温度が急激に下がることを抑制することができる。従って、冷却水の供給終了後に成形部内を真空ポンプにより真空引きして放冷する際に、成形部内に残っている残留水を蒸発させるのに必要となる蒸発熱のエネルギーを十分に確保することができ、残留水の蒸発の効率化を図ることができる。
また、真空引きされる蒸気に蒸気凝縮器内で放冷用の冷却水を当てることによって蒸気が水に凝縮される。この凝縮により蒸気から放出される熱によって放冷用の冷却水が加熱される。この加熱された放冷用の冷却水を冷却水供給管に供給して成形部の冷却水として再利用する。従って、成形部を冷却する冷却水を加熱する冷却水加熱手段が蒸気凝縮器で兼用構成されることによって、成形装置の簡素化を図ることができるだけでなく、冷却水の再利用による冷却水量の削減化を図ることができる。

本発明によれば、成形部を冷却する水冷用の冷却水を所定温度以上に加熱する冷却水加熱手段を備えているので、残留水の蒸発の効率化を図ることができ、成形サイクルの短縮化を図ることができる成形装置を提供することができる。

本発明に係る成形装置の概略図である。成形機の縦断面図である。本発明に係る成形装置の概略図であり、放冷手段による放冷開始時の弁の開閉状態を示している。同成形装置の概略図であり、蒸気凝縮器への冷却水の供給が停止された状態の弁の開閉状態を示している。同成形装置の概略図であり、放冷手段による放冷終了後の弁の開閉状態を示している。蒸気凝縮器の内部構造を示す縦断面図である。

以下、本発明に係る成形装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

成形装置は、図１に示すように、発泡成形体を成形するための成形機１００と、該成形機の内部を減圧して放冷するための放冷機２００とを備えている。

成形機１００は、図１及び図２に示すように、一対（１組）の第１成形部１Ａと第２成形部１Ｂとを備え、図１の左側に位置する第１成形部１Ａと、図１の右側に位置する第２成形部１Ｂとを前面側で合わせた状態で発泡成形体を成形するように構成されている。図１及び図２に示す成形機１００は、一対の成形部１Ａ，１Ｂを左右方向（水平方向）に開閉させる横型の成形機である。ここでは、横型の成形機を示しているが、上下方向に開閉させる縦型の成形機であってもよい。

第１成形部１Ａは、雌型の金型２と、金型２を保持する成形保持手段Ｈ１とを備えている。成形保持手段Ｈ１は、雌型の金型２が取り付けられる第１フレーム４と、第１フレーム４の後面側の開口部４Ｋを閉じる第１バックプレート５とを備えている。

また、第２成形部１Ｂは、雄型の金型３と、金型３を保持する成形保持手段Ｈ２とを備えている。成形保持手段Ｈ２は、雄型の金型３が取り付けられる第２フレーム７と、第２フレーム７の後面側の開口部７Ｋを閉じる第２バックプレート８とを備えている。

また、第１成形部１Ａは、固定部（図示せず）に固定された固定型に構成され、第２成形部１Ｂは、図示していないアクチュエータにより水平方向に移動できる可動型に構成され、第１成形部１Ａに対して第２成形部１Ｂを接近させた成形位置と、成形後に第１成形部１Ａに対して第２成形部１Ｂを離間させて成形された成形品を取り出す取出位置とに位置変更可能になっている。

雌型の金型２は、前面側端（図２では右側端）が開口された凹部を備えた本体部２Ａと、この本体部２Ａの開口端から外周方向に突出形成された環状の鍔部２Ｂとを備えている。また、雄型の金型３は、雌型の金型２の凹部内に入り込んで発泡性合成樹脂粒子を充填するための成形空間Ｓを形成する前面側に突出する凸部を備えた本体部３Ａと、この本体部３Ａの突出側とは反対側（後面側）端から径方向外側に突出する環状の鍔部３Ｂとを備えている。

各本体部２Ａ又は３Ａには、後述する蒸気室６，１０に供給される蒸気が通過可能な貫通孔２ａ又は３ａが多数形成されている。尚、これら貫通孔２ａ又は３ａには、コアベントが嵌め込まれている場合が多い。これらのコアベントは、図示していないが、一端が円板部により閉じられた円筒状体からなり、その円板部に多数のキリ孔が形成されたキリ孔タイプのものや、円板部に多数のスリット孔（長孔）が平行に形成されたスリット孔タイプのものがある。これらコアベントのキリ孔やスリット孔を蒸気孔とし、該蒸気孔を通して加熱工程で供給される蒸気を成形空間Ｓ内に取り入れて発泡性合成樹脂粒子を加熱膨張させて互いに熱融着させる。

第１フレーム４は、正面視が矩形状の環状枠体に形成されるとともに、金型２の後面側に配置され、金型２の鍔部２Ｂの外周縁を支持している。第１バックプレート５は、矩形状の板状材からなり、第１フレーム４の後面側の開口部４Ｋを閉じるように第１フレーム４の後面に取り付けられている。このように第１フレーム４と第１バックプレート５により金型２の後面を囲うことにより一方の金型２の蒸気室６が形成されている。

また、第１フレーム４は、上下に配置された上側の壁部４Ａ及び下側の壁部４Ｂと、これら上側の壁部４Ａ及び下側の壁部４Ｂの同一端同士を連結するべく、横側に平行に配置された縦向きの一対の横壁部４Ｃ，４Ｃ（図２では一方の壁部のみ図示している）とを備えている。そして、上側の壁部４Ａには、貫通孔（図示せず）が形成され、その貫通孔から蒸気室６へ蒸気を供給するための蒸気配管９が接続されている。尚、図１に示すように、蒸気配管９には、図示していない蒸気発生装置からの蒸気を蒸気室６へ供給する状態と供給しない状態とに切り替えるための蒸気弁９Ｖが設けられている。また、蒸気配管９の途中には、水冷用の冷却水（水冷水）を供給するための冷却水供給管１２が接続され、冷却水供給管１２の途中に水冷用の冷却水を供給する状態と供給しない状態とに切り替えるための冷却水弁１２Ｖが設けられている。

第２フレーム７は、第１フレーム４と同様に、正面視が矩形状の環状枠体に形成されるとともに、金型３の後面側に配置され、金型３の鍔部３Ｂの外周縁を支持している。また、第２バックプレート８は、第２フレーム７の後面側の開口部７Ｋを閉じるように第２フレーム７の後面に取り付けられている。このように第２フレーム７と第２バックプレート８とで金型３の後面を囲うことにより他方の金型３の蒸気室１０が形成されている。

また、第２フレーム７は、第１フレーム４と同様に、上下に配置された上側の壁部７Ａ及び下側の壁部７Ｂと、これら上側の壁部７Ａ及び下側の壁部７Ｂの同一端同士を連結するべく、横側に平行に配置された縦向きの一対の横壁部７Ｃ，７Ｃ（図２では一方の壁部の示している）とを備えている。そして、上側の壁部７Ａには、貫通孔（図示せず）が形成され、その貫通孔から蒸気室１０へ蒸気を供給するための蒸気配管１１が接続されている。尚、図１に示すように、蒸気配管１１には、図示していない蒸気発生装置からの蒸気を蒸気室１０へ供給する状態と供給しない状態とに切り替えるための蒸気弁１１Ｖが設けられている。また、蒸気配管１１の途中には、水冷用の冷却水（水冷水）を供給するための冷却水供給管１３が接続され、冷却水供給管１３の途中に水冷用の冷却水を供給する状態と供給しない状態とに切り替えるための冷却水弁１３Ｖが設けられている。

２本の冷却水供給管１２，１３は、後述する第２水貯留タンク２９からの冷却水を案内する一本の送水管１４に接続されており、送水管１４からの冷却水を冷却水弁１２Ｖ，１３Ｖにより蒸気配管９，１１に供給する状態と供給しない状態とに切り替えることができる。

さらに、第１フレーム４の下側の壁部４Ｂ及び第２フレーム７の下側の壁部７Ｂのそれぞれには、排水口（図示せず）を備え、これら排水口に、ドレン管１５，１６が接続されている。これらドレン管１５，１６により、成形部１Ａ，１Ｂ内に供給された蒸気や冷却水を成形部１Ａ，１Ｂ外へ排出することができる。尚、ドレン管１５，１６の途中には、蒸気や冷却水を成形部１Ａ，１Ｂ外へ排出する状態と排出しない状態とに切り替えるためのドレン弁１５Ｖ，１６Ｖが接続されている。

放冷機２００は、図１及び図６に示すように、前記冷却水供給管１２，１３からの水冷用の冷却水の供給終了後に残留水の除去（蒸発）を促進するために前記成形部１Ａ，１Ｂ内を真空引きして放冷する放冷手段Ｚを備えており、放冷手段Ｚは、成形部１Ａ，１Ｂ内を真空引きする真空ポンプ１７と、真空ポンプ１７による真空引きによって成形部１Ａ，１Ｂから引き寄せられた蒸気を凝縮させる蒸気凝縮器１８と、蒸気凝縮器１８内に放冷用の冷却水を供給する冷却水供給手段１９とを備えている。また、放冷機２００には、冷却水供給手段１９による放冷用の冷却水の供給が終了した後に真空ポンプを停止する停止制御手段２０を備えている

真空ポンプ１７は、水封式の真空ポンプであり、この水封式の真空ポンプ１７は、図示していない円形のケーシングとケーシングの中心から偏芯した回転軸を有する羽根車（図示せず）とを備える。そして、ケーシング内に水を入れることによって羽根車が回転して、吸入、圧縮、排気を行って成形部１Ａ，１Ｂ内を真空引きすることができる。この真空引きによって減圧された成形部１Ａ，１Ｂ内では、蒸気室６，１０を構成する金型２，３の表面及び成形品の表面に付着している残留水が周囲のエネルギーを吸収することによって蒸発する。この残留水が蒸発する際の蒸発熱（気化熱）によって、金型２，３の表面及び成形品の表面が冷却される。

真空ポンプ１７から排出された排気は、配管２１を介して排気塔２２に送られ、排気塔２２で水と空気とに分離され、分離された空気は、消音器（サイレンサー）２３を介して外部へ排出される。また、分離された水は、排気塔２２の下端に設けられた排出口（図示せず）に接続された配管２４を通して後述の第２水貯留タンク２９へ案内される。

蒸気凝縮器１８は、有底円筒状の金属製パイプから構成されている。蒸気凝縮器１８の上端には、冷却水供給手段１９が接続され、冷却水供給手段１９からの放冷用の冷却水を蒸気凝縮器１８内で拡散噴射させるための複数（図６では３個）のノズル１８Ｎを備えた配管１８Ｐの上端が冷却水供給手段１９を構成する後述の水供給管３７に接続されている。従って、冷却水供給手段１９からの放冷用の冷却水が蒸気凝縮器１８内にノズル１８Ｎを介して拡散噴射されることにより、真空ポンプ１７による真空引きによって成形部１Ａ，１Ｂから引き寄せられた蒸気を凝縮させることができる。このことによって、真空ポンプ１７への吸気（吸入空気）が蒸気を除去した状態になるため、真空ポンプ１７の排気容量が増大し、その分真空ポンプ１７の運転能力をアップさせることができる。しかも、真空ポンプ１７へ入る空気も蒸気凝縮器１８内への冷却水により冷却されていることから、真空ポンプ１７の効率を更に高めることができる。

図１及び図６に示すように、蒸気凝縮器１８の下端には、前記供給された冷却水及び凝縮された水を排出するための排出口１８Ａが形成され、排出口１８Ａから排出された水を一時的に貯留しておくための第１水貯留タンク２５が配管２６を介して接続されている。第１水貯留タンク２５内に貯留された水を排出するための排出管２７の途中に排出弁２８を設けている。排出管２７の排出側終端には、排出された水及び排気塔２２から排出される水を貯留しておくための大型の第２水貯留タンク２９を更に設けている。この第２水貯留タンク２９に貯留された水は、前記冷却水供給管１２，１３へ送水管１４を介して供給され、成形部１Ａ，１Ｂへの冷却水として再利用される。

また、蒸気凝縮器１８の下端よりも少し上側に位置する下側部分には、ドレン管１５，１６から分岐した２本の配管３０，３１が合流する一本の配管３２が接続されている。また、配管３０，３１の途中に、配管内を開閉するための開閉弁３３，３４を設けている。また、蒸気凝縮器１８の上部には、蒸気凝縮器１８内に溜まった空気を排出するための配管３５の一端が接続され、配管３５の他端が真空ポンプ１７に接続されている。尚、配管３５の途中には、配管内の圧力が所定圧以上になったときに、大気に開放して配管内の圧力を下げるための安全弁３６が設けられている。

冷却水供給手段１９は、放冷用の冷却水（放冷水）を蒸気凝縮器１８へ供給するための水供給管３７と、水供給管３７の途中から分岐させて真空ポンプ１７へ真空作動用の水を供給するための分岐管３８と、水供給管３７の水供給側の始端から分岐管３８の接続部３８Ａまでの間に設けられ、真空ポンプ１７及び蒸気凝縮器１８に水を供給する状態と供給しない状態とに切り替える第１水供給弁３９と、水供給管３７の分岐管３８の接続部３８Ａから蒸気凝縮器１８までの間に設けられ、蒸気凝縮器１８に水を供給する状態と供給しない状態とに切り替える第２水供給弁４０とを備えている。尚、分岐管３８の途中には、手動弁４１が設けられている。ここでは、冷却水供給手段１９が、蒸気凝縮器１８への放冷用の冷却水の供給と、真空ポンプ１７への真空作動用の水の供給の２つの供給を行う手段になっているが、蒸気凝縮器１８への放冷用の冷却水の供給のみを行う手段であってもよい。

前記構成の成形装置は、発泡成形体を成形するための制御部（図示せず）を備えている。この制御部は、充填手段、予備加熱手段、一方加熱手段、逆一方加熱手段、両面加熱手段、保熱手段などの加熱手段の他、冷却手段、放冷手段Ｚ、離型手段を備えており、次に、それら手段を成形品の成形過程に基づいて説明する。

まず、成形部１Ａ，１Ｂの金型２，３の前面側の合わせ面同士を合わせるために両成形部１Ａ，１Ｂを閉じる（型閉工程）。ここでは、一方の可動型の第２成形部１Ｂのみを移動させて閉じているが、両方の成形部１Ａ，１Ｂを移動させる構成であってもよい。充填手段は、成形部１Ａ，１Ｂを閉じることにより形成された成形空間Ｓに発泡性合成樹脂粒子を図１で示す充填装置Ｇにより充填するように制御する（充填工程）。次に、予備加熱手段は、２つの蒸気弁９Ｖ，１１Ｖを開放状態にするとともに２つのドレン弁１５Ｖ，１６Ｖを開放状態にするように制御する。これにより、２つの蒸気室６，１０に蒸気が供給され、供給された蒸気はドレン管１５，１６を介して成形部（金型）外へ排出される。この予備加熱手段により予備加熱を行うことによって、成形部（金型）内に溜まっている空気を成形部（金型）外に押し出すことができる。続いて、一方加熱手段は、第１成形部１Ａの蒸気弁９Ｖ及び第２成形部１Ｂのドレン弁１６Ｖを開放状態にしたまま、第２成形部１Ｂの蒸気弁１１Ｖ及び第１成形部１Ａのドレン弁１５Ｖを閉じるように制御する。これによって、蒸気弁９Ｖから供給される蒸気は両成形部１Ａ，１Ｂ内に入った後、ドレン管１６を通って外部に排出される。

次に、前記一方加熱手段によって成形された成形品の表面の伸びのバランスを取るために、逆一方加熱手段による逆一方加熱制御を行う工程に移行する。この逆一方加熱手段は、閉じていた第２成形部１Ｂの蒸気弁１１Ｖ及び第１成形部１Ａのドレン弁１５Ｖを開放するとともに、開放していた第１成形部１Ａの蒸気弁９Ｖ及び第２成形部１Ｂのドレン弁１６Ｖを閉じるように制御する。これによって、蒸気弁１１Ｖから供給される蒸気が成形部１Ａ，１Ｂ内に入った後、ドレン管１５を通って外部に排出される。引き続いて、発泡圧を上げることで、成形品の表面を伸ばすとともに成形品の内部の融着を促進するための両面加熱手段による制御を行う工程に移行する。両面加熱手段は、逆一方加熱の状態から、閉じられていた蒸気弁９Ｖを開放して両蒸気弁９Ｖ，１１Ｖを開放状態にするとともに、開放されていたドレン弁１５Ｖを閉じて両ドレン弁１５Ｖ，１６Ｖを閉じ状態にするように制御する。これによって、２つの蒸気弁９Ｖ，１１Ｖから供給される蒸気が両成形部１Ａ，１Ｂ内に入り、両成形部１Ａ，１Ｂを加熱する。この後、２つの蒸気弁９Ｖ，１１Ｖを閉じることによって、蒸気の出入りを遮断した保熱手段による制御に移行し、加熱手段による加熱工程（加熱作業）が終了する。尚、予備加熱時間、一方加熱時間、逆一方加熱時間、両面加熱時間、保熱時間は、成形品や使用条件等に応じて設定する。

加熱工程が終了すると、図１に示すように、冷却水弁１２Ｖ，１３Ｖを開放状態にするとともに両ドレン弁１５Ｖ，１６Ｖを開放状態にすることによって、蒸気室６，１０に水冷用の冷却水を供給しつつ、両成形部１Ａ，１Ｂを冷却した後の水をドレン弁１５Ｖ，１６Ｖを介して外部へ排出する。水冷用の冷却水による冷却工程が終了した後は、真空（減圧）による放冷手段Ｚによる制御に移る。この放冷手段Ｚは、蒸気室６，１０内を真空にする（減圧する）ことにより蒸気室内の残存水分や成形された発泡成形体に付着もしくは成形部内に溜まっている水分を蒸発させるとともに蒸発熱を利用して冷却を促進させるように制御する。

具体的には、図３に示すように、水冷用の冷却水による冷却終了により冷却水弁１２Ｖ，１３Ｖ及びドレン弁１５Ｖ，１６Ｖを閉じる。これらの弁の閉じ動作と同時に又は弁を閉じた後に、開閉弁３３，３４及び水供給弁３９，４０を開き、それと同時に真空ポンプ１７を駆動する。これによって蒸気室６，１０内の空気及び蒸気が、管１５，１６，３０，３１，３２を通って蒸気凝縮器１８内へ引き寄せられる。蒸気凝縮器１８内に移動した空気及び蒸気に、放冷用の冷却水（放冷水）が水供給管３７を通して配管１８Ｐに案内され拡散噴射されて、蒸気が凝縮される。空気は、真空ポンプ１７から排気塔２２、消音器２３を通して外部へ排出され、蒸気室６，１０内が真空状態になる。この真空状態で蒸気室６，１０を構成する金型２，３の表面及び成形品の表面に付着している残留水の沸点が下がり、この残留水が周囲のエネルギーを吸収して沸点を越えることによって蒸発する。この残留水が蒸発する際の蒸発熱（気化熱）によって、金型２，３の表面及び成形品の表面が冷却される。減圧開始から所定時間経過したことが例えばタイマーにより検出されると、図４に示すように、第２水供給弁４０を閉じて蒸気凝縮器１８内への放冷用の冷却水の供給を停止する。第１水供給弁３９は、引き続き開いているため、第１水供給弁３９を通して真空ポンプ１７へ冷却水を供給して、真空引きを継続して行う。蒸気凝縮器１８内への冷却水の供給停止から所定時間経過したことが例えばタイマーにより検出されると、真空ポンプ１７を停止するとともに、図５に示すように第１水供給弁３９を閉じることにより真空ポンプ１７への冷却水の供給を停止して、放冷手段による制御を終了する。終了と同時又は終了後に、図５に示すように、開閉弁３３，３４を閉じるとともに排出弁２８を開放して、第１水貯留タンク２５内に溜まった水を第２水貯留タンク２９へ排出する。放冷手段による制御が終了した後は、離型手段が、第２成形部１Ｂを離間移動させて両成形部１Ａ，１Ｂを開いて成形された成形品を金型２，３から取り出す（離型工程）。ここでは、冷却水供給手段１９が、真空ポンプ１７による真空引きの開始と同時に放冷用の冷却水を供給する手段であるが、真空ポンプ１７による真空引きの前、又は後に放冷用の冷却水を供給する手段であってもよい。

前記冷却水供給手段１９による冷却水の供給終了時点は、第１水貯留タンク２５に溜まった冷却水の全量が次の放冷手段Ｚによる放冷が開始されるまでに排出できるように設定されている。具体的には、排出弁２８を開放して単位時間当たりに流れる流量に、真空ポンプ１７を停止した時点から次の放冷手段Ｚによる放冷が開始されるまでの時間を掛けることにより排出量を算出する。その排出量に一致する又は該排出量よりも少ない排出量になるように、例えばタイマーにより冷却水供給手段１９による冷却水の供給時間（第２水供給弁４０を開放して閉じるまでの時間）を設定することになる。

前記のように冷却水供給手段１９による蒸気凝縮器１８内への放冷用の冷却水の供給が開始されることによって、真空ポンプ１７への吸気温度を下げることで真空ポンプ１７の能力をアップさせることができる。そして、冷却水供給手段１９による蒸気凝縮器１８内への冷却水の供給が真空ポンプ１７の停止よりも先に停止されても、真空ポンプ１７への吸気温度が下がっていることから、能力が大きく低下することなく真空ポンプ１７による真空引きを継続して良好に維持することができる。そして、冷却水供給手段１９による蒸気凝縮器１８内への冷却水の供給を終了した後に真空ポンプ１７を停止することによって、蒸気凝縮器１８内への冷却水の供給量を減らすことができる。また、第１水貯留タンク２５に溜まった冷却水の全量が真空ポンプ１７を停止した時点から次の放冷手段Ｚによる放冷が開始されるまでの間に排出できるように、冷却水供給手段１９による冷却水の供給終了時点を設定しておけば、成形サイクルの短縮化を図ることができる。

また、前記のように真空ポンプ１７により真空引きされて蒸気凝縮器内へ移動してきた蒸気は、蒸気凝縮器内で冷却水に当って水に凝縮され、この凝縮により蒸気から放出される熱によって冷却水が所定温度以上に加熱される。このように所定温度以上に加熱された冷却水を冷却水供給管１２，１３を通して成形部１Ａ，１Ｂ内に供給することによって、成形部１Ａ，１Ｂ内の温度が急激に下がることがないようにしている。具体的には、成形部内の温度が１２０℃である場合には、所定温度以上に加熱しない冷却水を（水道水をそのまま）用いると、成形部内の温度が４０℃〜５０℃まで下がるのに対して、所定温度以上に加熱した冷却水を用いると、成形部内の温度が６０℃〜７０℃までしか下がらない。このように冷却水を所定温度以上に加熱することによって、成形部１Ａ，１Ｂ内を真空ポンプ１７により真空引きして放冷する際に、成形部１Ａ，１Ｂ内に残っている残留水を蒸発させるのに必要となる蒸発熱のエネルギーを十分に確保することができ、残留水の蒸発の効率化を図ることができる。前記蒸気凝縮器１８は、成形部１Ａ，１Ｂ内に供給する冷却水を所定温度以上に加熱する冷却水加熱手段を兼用構成している。前記蒸気凝縮器１８に供給される冷却水の温度が、１０℃〜３０℃であれば、蒸気凝縮器１８により熱交換されて排出される冷却水の温度が所定温度の３０℃〜５０℃となるが、この温度は、気温（室温）や放冷時間などによって多少前後する。ここでは、冷却水の温度を２０℃上昇させるようにしているが、１０℃から３０℃の任意の温度になるように設定してもよい。

尚、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

前記実施形態では、成形部１Ａ，１Ｂへの蒸気又は冷却水の供給を、共通配管９，１１を介して行っていたが、蒸気を供給する配管と冷却水を供給する配管とを成形部１Ａ，１Ｂにそれぞれ接続して成形部１Ａ，１Ｂへの蒸気の供給と冷却水の供給とを別々の配管で行う構成であってもよい。

また、前記実施形態では、水封式の真空ポンプを用いたが、油回転式、メカニカルブースター式、油拡散式、ドライ式、ターボ分子式などを用いることができる。

また、前記実施形態では、蒸気凝縮器１８から排出された水を、成形部１Ａ，１Ｂへの冷却水として再利用したが、冷却水専用に設けた専用配管からの水を成形部１Ａ，１Ｂへ供給するようにしてもよい。この場合、専用配管からの水を所定温度以上に加熱する冷却水加熱手段を設けて実施することになる。

また、前記実施形態では、蒸気凝縮器１８内に放冷用の冷却水を噴射して蒸気凝縮器１８内に案内された蒸気を凝縮する構成であったが、蒸気凝縮器１８内に放冷用の冷却水を通すための配管を設けて間接的に蒸気を凝縮させる構成であってもよい。この場合、蒸気凝縮器１８内で凝縮された凝縮水及び配管内で加熱されて温まった冷却水をタンクに貯留し、その貯留水を冷却水供給管に供給してもよい。また、前記実施形態では、排気塔２２から排出される水も冷却水供給管に供給する構成としているが、排気塔２２から排出される水は、外部へ排出する構成であってもよい。

１…成形装置、１Ａ，１Ｂ…成形部、２，３…金型、２Ａ，３Ａ…本体部、２Ｂ，３Ｂ…鍔部、２ａ，３ａ…貫通孔、４，７…フレーム、５，８…バックプレート、６，１０…蒸気室、９，１１…共通配管、９Ｖ，１１Ｖ…蒸気弁、１２，１３…冷却水供給管、１２Ｖ，１３Ｖ…冷却水弁、１４…送水管、１５，１６…ドレン管、１５Ｖ，１６Ｖ…ドレン弁、１７…真空ポンプ、１８…蒸気凝縮器（加熱手段）、１８Ａ…排出口、１８Ｎ…ノズル、１８Ｐ…配管、１９…冷却水供給手段、２０…停止制御手段、２１…配管、２２…排気塔、２３…消音器、２４…配管、２５…水貯留タンク、２６…配管、２７…排出管、２８…排出弁、２９…水貯留タンク、３０，３１，３２…配管、３３，３４…開閉弁、３５…配管、３６…安全弁、３７…水供給管、３８…分岐管、３８Ａ…接続部、３９，４０…水供給弁、４１…手動弁、１００…成形機、２００…放冷機、Ｇ…充填装置、Ｈ１，Ｈ２…成形保持手段、Ｓ…成形空間、Ｚ…放冷手段

Claims

発泡性合成樹脂粒子を充填するための成形空間を形成する第１成形部と第２成形部とを備え、
該第１成形部及び第２成形部のそれぞれには、加熱用の蒸気を各成形部に供給する蒸気供給管及び該供給された蒸気を成形部外へ排出するドレン管並びに該蒸気による加熱後に水冷用の冷却水を各成形部に供給する冷却水供給管が接続されており、前記冷却水供給後に前記成形部内を真空状態にして放冷する放冷手段を備え、
前記水冷用の冷却水を加熱する冷却水加熱手段を備え、
前記放冷手段が、前記成形部内を真空引きする真空ポンプと、前記成形部から前記真空ポンプで真空引きされる蒸気を凝縮させる蒸気凝縮器と、該蒸気凝縮器内に放冷用の冷却水を供給する冷却水供給手段とを備え、前記冷却水加熱手段が、前記蒸気凝縮器であり、前記真空ポンプから排出される排気を水と空気とに分離するための排気塔を備え、前記蒸気凝縮器内において蒸気により加熱されて排出される水を一時的に溜めておく第１水貯留タンクを備え、該第１水貯留タンクは、溜まった水を排出可能に構成され、該第１水貯留タンクから排出される水及び前記排気塔で分離された水を貯留し、かつ、該貯留される水を前記両成形部の冷却時に前記冷却水供給管へ供給するための第２水貯留タンクを備えていることを特徴とする成形装置。