JPH066908Y2 - 発泡成形機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、金型蒸気室からの蒸気配管に真空配管を接続
させ、該真空配管に水蒸気を凝縮させるコンデンサおよ
び排水タンクを備えた発泡成形機に関するものである。

〔従来の技術〕 一般に、成形金型内に充填された発泡粒子は、水蒸気に
より１０５〜１２０゜Cの熱が加えられて溶着されるよう
になっている。この水蒸気による加熱には、通常、タイ
ムラグ方式が採用されている。

上記のタイムラグ方式とは、コアおよびキャビティの金
型蒸気室内に水蒸気が流入する際に、蒸気流入に時間差
を設けたものである。即ち、タイムラグ方式は、金型蒸
気室内の水蒸気の流れを変えることにより、金型加熱工
程、一方加熱工程、および両面加熱工程を行い、発泡粒
子間の空気等を成形金型の外部に排出するようにしたも
のである。

上記の各加熱工程は、生産性を向上させるために水蒸気
や空気等の流動性を高めて迅速になされることが望まし
い。従って、発泡成形機には、金型蒸気室内の水蒸気や
空気等を強制的に流動させるための真空ポンプが多用さ
れている。

一方、この真空ポンプを用いて真空冷却を行った場合に
は、金型蒸気室内を減圧させることで気化熱による冷却
の促進により、冷却水の節減や成形品の含水率を低下さ
せることが可能となっている。

このように、発泡成形機は、真空ポンプを用いることで
加熱および冷却を迅速に行えるようになっている。とこ
ろが、上記の真空ポンプを冷却に使用する場合には、吸
入空気に水蒸気が混入していたり、或いは吸入空気が高
温であると真空ポンプの排気性能が低下するという問題
を有している。

そこで、第２図に示すように、例えば特開昭６２−１３
２６３４号公報には、金型蒸気室２６・２６の下面に接
続されたドレン配管３３・３３と真空ポンプ３６との間
に水蒸気を凝縮させる凝縮装置３４が設けられた発泡成
形機が開示されている。

上記の凝縮装置３４は、上部に金型蒸気室２６・２６内
で気化した水蒸気を冷却させるための水を散布する冷却
水散布ノズル３５が設けられたコンデンサ部３７と、下
部に凝縮水や散布された水を貯水する貯水タンク３８と
が一体的に連通して形成されたものである。

これにより、従来の発泡成形機は、凝縮装置３４が真空
ポンプ３６の吸入空気に含まれる水蒸気を除去すると共
に、真空ポンプ３６の吸入空気温度を低下させることで
真空冷却を効率良く行うように図られている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の発泡成形機では、真空冷却を
充分に良好な効率で行うことが困難であるという問題を
有している。

これは、コンデンサ部３７で水蒸気が凝縮された凝縮水
や冷却水散布ノズル３５により散布された水が貯水タン
ク３８に滞留すると、この滞留した水が高真空になるに
つれて蒸発するためである。

即ち、コンデンサ部３７に冷却水を散布して真空ポンプ
３６への吸入空気温度を低下させるのは、真空放冷初期
の１５〜２０秒程度で良く、これ以降は水の散布が停止
される。また、上記の散布された水や凝縮水は、貯水タ
ンク３８に滞留された状態で貯水される。

この際、貯水タンク３８に溜まった水は、凝縮装置３４
内の真空度が水の蒸気圧を越えるようになった場合に蒸
発することになる。そして、この水蒸気は、コンデンサ
部３７と貯水タンク３８とが連通しているため、コンデ
ンサ部３７に達することになる。従って、真空ポンプ３
６は、コンデンサ部３７に達した水蒸気を吸入すること
になり排気性能が低下することになる。

このように、凝縮装置３４を備えた発泡成形機は、真空
冷却が貯水タンク３８に滞留した水のために充分に良好
な効率で行うことが困難となっている。

そこで、金型蒸気室２６・２６内および凝縮装置３４内
の真空度を効率良く上げるためには、一旦真空状態を解
除した後、貯水タンク３８に溜まった水を排出する必要
がある。ところが、真空状態を解除しながら真空冷却を
行った場合には、発泡成形機の生産性が低下することに
なる。

また、従来の発泡成形機は、空気や蒸気を吸入するドレ
ン配管３３・３３が金型蒸気室２６・２６の下面に配設
されている。従って、タイムラグ方式における一方加熱
工程を行う場合、金型蒸気室２６・２６内を通過する水
蒸気は、ドレン配管３３・３３が接続された下方向Ａに
流動することになる。これにより、発泡粒子３０への加
熱は、不均一なものとなり、この不均一な加熱は、成形
品の加熱ムラを招来することになる。

従って、本考案においては、水蒸気を効率良く凝縮さ
せ、凝縮等により発生した水を蒸発させないようにする
ことで、真空冷却を充分に良好な効率で行うことができ
る発泡成形機を提供することを目的とし、さらに、発泡
粒子３０を均一に加熱することで成形品の加熱ムラを防
止することができる発泡成形機を提供することを目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る発泡成形機は、上記課題を解決するため
に、成形金型内に形成された金型蒸気室と、金型蒸気室
の両側面に接続された蒸気配管と、これら蒸気配管に接
続された真空配管とを有し、上記真空配管には、水蒸気
を凝縮させる冷却水を散布する冷却水配管を内蔵したコ
ンデンサを介して真空ポンプが接続され、上記コンデン
サの底部には、開閉自在な弁装置を介して凝縮水や冷却
水を滞留させる排水用タンクが接続されていることを特
徴としている。

〔作用〕

上記の構成によれば、蒸気配管は、金型蒸気室の両側面
に接続されている。従って、蒸気配管より送出される水
蒸気は、略水平方向に流れることにより成形品を均一に
加熱することが可能になっている。

また、成形品への水蒸気による加熱が終了すると、真空
ポンプは、金型蒸気室内を減圧させる。この際、成形品
や金型蒸気室内に付着している水は、蒸発して水蒸気と
なり、空気と共にコンデンサ内に送出される。

コンデンサ内に送出された水蒸気は、冷却水配管から散
布された冷却水と接触して凝縮される。これにより、真
空ポンプに吸入される空気は、水蒸気が除去されたもの
となる。また、冷却水により凝縮された凝縮水は、弁装
置を開栓することで、冷却水と共にコンデンサから排水
用タンクに滴下される。従って、排水用タンクには、冷
却水と凝縮水とが滞留することになる。

そして、上記の弁装置を閉栓した場合には、コンデンサ
と排水用タンクとが空間的に分離される。これにより、
排水用タンク内に滞留した水が蒸発するようになった場
合には、弁装置を閉栓することで、排水用タンク内で発
生した水蒸気のコンデンサ内への浸入を防止することが
できるようになっている。

従って、発泡成形機は、真空ポンプの排気性能が低下し
ないことから真空冷却を充分に良好な効率でできるよう
になっている。

〔実施例〕

本考案の一実施例を第１図に基づいて説明すれば、以下
の通りである。

本考案に係る発泡成形機は、第１図に示すように、キャ
ビティ２とコア３とからなる成形金型１を有している。
これらのキャビティ２およびコア３の内部には、例えば
発泡スチロール等の発泡粒子５を加熱するための水蒸気
を通過させる金型蒸気室４・４が形成されている。

上記の金型蒸気室４・４内には、多数のノズルを有した
冷却水配管７・７がノズルを発泡粒子５方向に向けて配
設されている。そして、これらの冷却水配管７・７に
は、成形金型１の外部において冷却水弁８が設けられて
いる。

上記の金型蒸気室４・４の下面には、ドレン弁９・９を
設けたドレン配管１０が接続され、このドレン配管１０
は、金型蒸気室４・４内に滞留した冷却水を排出するよ
うになっている。また、金型蒸気室４・４の両側面に
は、蒸気弁１２・１２を設けた蒸気配管１１・１１が接
続されている。

上記の蒸気配管１１・１１には、蒸気弁１２・１２と金
型蒸気室４・４との間に真空配管１３・１３が接続され
ている。従って、蒸気配管１１・１１は、真空配管１３
・１３と共用されるようになっている。

これらの真空配管１３・１３は、真空弁１４・１４を介
して、水蒸気を凝縮させるコンデンサ１５の上面部に接
続されている。また、上記のコンデンサ１５の上面部
は、真空配管１７を介して真空ポンプ１６と連通されて
おり、この真空ポンプ１６は、コンデンサ１５内や金型
蒸気室４・４内を減圧するようになっている。

さらに、コンデンサ１５の上面部には、冷却水弁１９を
有した冷却水配管１８が接続され、この冷却水配管１８
は、コンデンサ１５の内部に導入されている。導入され
た冷却水配管１８は、コンデンサ１５内の上部において
水平に配設され、この水平に配設された部分には、多数
のノズルが下方に向けて形成されている。

上記のコンデンサ１５の底部には、開閉自在の弁装置で
ある排水弁２０が接続され、この排水弁２０は、排水用
タンク２１の上面部に接続されている。さらに、この排
水用タンク２１の底部には、排水用タンク２１の水を排
出させる排水配管２３が排水弁２２と共に接続されてい
る。

上記の構成において、発泡成形機は、成形金型１内に収
容された発泡粒子５をタイムラグ方式により加熱する。
即ち、発泡成形機は、蒸気弁１２・１２および真空弁１
４・１４を適宜切り換えることにより、金型蒸気室４・
４内の水蒸気の流れを変えて、金型加熱工程、一方加熱
工程、および両面加熱工程を行う。

この際、特に一方加熱工程を行う場合には、真空配管１
３・１３と共用した蒸気配管１１・１１が金型蒸気室４
・４の側面に接続されているために、水蒸気が発泡粒子
５内で略水平方向Ｂに流れるようになっている。従っ
て、発泡粒子５は、均一に加熱されることが可能となっ
ている。

また、上記の各工程による加熱が終了して成形品が形成
された場合には、冷却水弁８が一定時間開栓され、冷却
水が冷却水配管７・７に形成されたノズルより金型蒸気
室４・４内に散布される。これにより、成形品は、上記
の冷却水により直接的および間接的に冷却されることに
なる。

この後、金型蒸気室４・４内に滞留した冷却水は、ドレ
ン弁９・９を開栓することでドレン配管１０を通して外
部に排出される。次いで、ドレン弁９・９が閉栓され、
真空弁１４・１４、冷却水弁１９、および排水弁２０が
開栓されると共に真空ポンプ１６が作動される。尚、冷
却水弁１９は、１５〜２０秒経過後に閉栓される。

これにより、金型蒸気室４・４内は、コンデンサ１５お
よび真空配管１３・１３・１７を経て減圧されることで
真空冷却されることになる。尚、上記の真空冷却開始時
における金型蒸気室４・４の内部温度は、８０〜９０℃
程度である。

真空ポンプ１６により減圧された金型蒸気室４・４内で
は、金型蒸気室４・４および成形品に付着している残留
水が蒸発する。そして、この際の残留水の気化熱が金型
表面や成形品を冷却することになる。蒸発した残留水
は、水蒸気となって空気と共に真空配管１３・１３を経
てコンデンサ１５内に送出される。このコンデンサ１５
内では、冷却水配管１８のノズルより冷却水が散布され
ており、上記の水蒸気を有した空気は、冷却水と接触す
る。これにより、水蒸気は、冷却水により冷却されるこ
とで効率良く凝縮し凝縮水となる。

上記の凝縮水は、コンデンサ１５の底部に排水弁２０を
介して接続された排水用タンク２１に滴下する。一方、
水蒸気が除去された空気は、真空配管１７を通じて真空
ポンプ１６より排気される。従って、真空ポンプ１６
は、吸入空気が水蒸気の除去されたものであるために、
実質的に排気容量が増大したのと同様な作用が生じるこ
とになる。

また、凝縮水や冷却水配管１８からの冷却水は、排水用
タンク２１に滞留する。従って、排水弁２０が閉栓され
た場合には、コンデンサ１５と排水用タンク２１とが空
間的に分離され、排水用タンク２１内で発生した水蒸気
がコンデンサ１５内へ浸入することが防止される。

このように、コンデンサ１５内は、真空度が蒸気圧を越
えるようになった場合でも冷却水や凝縮水の影響を受け
ることがない。従って、真空ポンプ１６は、排気性能が
向上することで金型蒸気室４・４内の真空度を急速に高
めることが可能となり、発泡成形機は、真空冷却を充分
に良好な効率で行うことが可能となる。

〔考案の効果〕

本考案に係る発泡成形機は、以上のように、成形金型内
に形成された金型蒸気室と、金型蒸気室の両側面に接続
された蒸気配管と、これら蒸気配管に接続された真空配
管とを有し、上記真空配管には、水蒸気を凝縮させる冷
却水を散布する冷却水配管を内蔵したコンデンサを介し
て真空ポンプが接続され、上記コンデンサの底部には、
開閉自在な弁装置を介して凝縮水や冷却水を滞留させる
排水用タンクが接続されている構成である。

これにより、水蒸気と冷却水配管より散布された冷却水
とがコンデンサ内で接触されることで水蒸気を効率良く
凝縮させることができる。

また、この凝縮水や冷却水を開閉自在な弁装置を介して
排水用タンクに滞留させることで、排水用タンクで発生
した水蒸気のコンデンサ内への浸入を防止することが可
能となり、真空冷却を充分に良好な効率で行うことがで
きる。

さらに、蒸気配管が金型蒸気室の両側面に接続されてい
ることで水蒸気の流れが略水平となり、成形品の加熱ム
ラを均一な加熱により防止することができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示すものであり、発泡成
形機の構成を示す説明図である。 第２図は、従来例を示すものであり、発泡成形機の構成
を示す説明図である。 ４は金型蒸気室、１１は蒸気配管、１３は真空配管、１
５はコンデンサ、１６は真空ポンプ、１８は冷却水配
管、２０は排水弁（弁装置）、２１は排水用タンクであ
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】成形金型内に形成された金型蒸気室と、金
   型蒸気室の両側面に接続された蒸気配管と、これら蒸気
   配管に接続された真空配管とを有し、上記真空配管に
   は、水蒸気を凝縮させる冷却水を散布する冷却水配管を
   内蔵したコンデンサを介して真空ポンプが接続され、上
   記コンデンサの底部には、開閉自在な弁装置を介して凝
   縮水や冷却水を滞留させる排水用タンクが接続されてい
   ることを特徴とする発泡成形機。