JPH08200915A - Cooler - Google Patents

Cooler

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JPH08200915A
JPH08200915A JP1267195A JP1267195A JPH08200915A JP H08200915 A JPH08200915 A JP H08200915A JP 1267195 A JP1267195 A JP 1267195A JP 1267195 A JP1267195 A JP 1267195A JP H08200915 A JPH08200915 A JP H08200915A
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JP
Japan
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refrigerant
cooling
cooled
pipe
heat
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Pending
Application number
JP1267195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Yoshida
興二 吉田
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Ikegami Mold Engineering Co Ltd
Original Assignee
Ikegami Mold Engineering Co Ltd
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Publication date
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  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a cooler which enables cooling efficiently by depriving a member to be cooled of heat by heat of vaporization of a liquefied refrigerant. CONSTITUTION: This cooler is constituted of a refrigerant tank 29, cooling units 10a and 10b which are provided on a core body 7 heated to vaporize the liquefied refrigerant supplied from the refrigerant tank 29 so that the core body 7 is cooled by heat of vaporization obtained and a heat exchanger 31 which cools and liquefies the refrigerant vaporized by the cooling units 10a and 10b to be circulated back to the refrigerant tank 29.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、成形用金
型、ダイカスト用金型、鋳造用金型等の金型や各種産業
機器の冷却装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mold for molding, a mold for die casting, a mold for casting, and a cooling device for various industrial equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラスチック成形品を成形する成形用金
型を例として説明すると、金型本体は固定金型と可動金
型とからなり、この金型本体にはキャビティが設けられ
ている。このキャビティには射出成形機のノズルから射
出された高温度の加熱溶融樹脂が固定金型に設けられた
スプルーおよびランナーを介して注入される。
2. Description of the Related Art A mold for molding a plastic molded product will be described as an example. The mold body comprises a fixed mold and a movable mold, and a cavity is provided in the mold body. High-temperature heated molten resin injected from the nozzle of the injection molding machine is injected into this cavity through a sprue and a runner provided in the fixed mold.

【0003】したがって、スプルーおよびランナーの周
囲は溶融樹脂が固化しないように加熱する必要があり、
逆にキャビティの周囲は溶融樹脂の固化を促進させるた
めに冷却する必要がある。金型本体の冷却にはキャビテ
ィの周囲の金型本体に冷却水路を設け、この冷却水路に
冷却水を流通させ、冷却水によって熱を奪い、金型本体
の冷却とともにキャビティ内に注入された溶融樹脂を冷
却している。
Therefore, it is necessary to heat the periphery of the sprue and runner so that the molten resin does not solidify,
On the contrary, the periphery of the cavity needs to be cooled in order to accelerate the solidification of the molten resin. For cooling the mold body, a cooling water channel is provided in the mold body around the cavity, and cooling water is circulated through this cooling water channel to remove heat from the cooling water. The resin is cooling.

【0004】また、前記冷却水路に流通する冷却水の冷
却手段とヒートパイプによる冷却手段とを併用し、局部
を他の部分より迅速に冷却する必要がある場合には、そ
の局部にヒートパイプの吸熱部を位置し、放熱部を冷却
水によって冷却するようにしたものも知られている。さ
らに、冷媒を用い、冷媒の気化熱によって熱を奪う方法
もある。
When it is necessary to cool the local part faster than the other parts by using both the cooling means for the cooling water flowing through the cooling water passage and the cooling means by the heat pipe, the heat pipe is attached to the local part. It is also known that the heat absorbing part is located and the heat radiating part is cooled by cooling water. Further, there is also a method of using a refrigerant to remove heat by the heat of vaporization of the refrigerant.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た冷却手段のうち、金型本体に冷却水路を設け、この冷
却水路に冷却水を流通させる方法は、最も一般的である
が、冷却効率が悪く、多量の冷却水を流通しないと十分
に冷却できない。したがって、キャビティ内に注入され
た溶融樹脂を固化させて成形品を取り出すまでの成形サ
イクルタイムが長く、生産性に劣る。また、金型本体に
対して多数の冷却水路を設けるための孔加工が困難で、
金型のコストアップの原因となっている。
However, among the above-mentioned cooling means, the method of providing a cooling water channel in the mold body and circulating the cooling water in this cooling water channel is the most general, but the cooling efficiency is poor. , Can not be sufficiently cooled unless a large amount of cooling water is distributed. Therefore, the molding cycle time until the molten resin injected into the cavity is solidified and the molded product is taken out is long and the productivity is poor. Further, it is difficult to form holes for providing a large number of cooling water passages on the mold body,
This is a cause of increased die cost.

【0006】また、ヒートパイプによる冷却手段は、コ
スト的に見て局部の冷却に限られ、金型本体を全体的に
冷却することはできず、大型成形品を成形する金型には
不向きである。さらに、冷媒を用いる方法は、冷却効率
がよいが、適量の冷媒を温度に比例して供給しないと過
冷却の虞もあり、温度コントロールが困難である。
Further, the cooling means using a heat pipe is limited to local cooling in terms of cost and cannot cool the entire mold body, and is not suitable for a mold for molding a large molded product. is there. Further, the method using a refrigerant has a high cooling efficiency, but unless an appropriate amount of the refrigerant is supplied in proportion to the temperature, there is a risk of overcooling, and it is difficult to control the temperature.

【0007】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、液化冷媒の気化熱を
利用して効率的に冷却することができる冷却装置を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a cooling device capable of efficiently cooling by utilizing the heat of vaporization of a liquefied refrigerant. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、請求項1は、被冷却部材と、この被冷
却部材の外部に設けられた冷媒供給源と、同じく被冷却
部材の外部に設けられた圧力コントロール機能を有する
減圧装置と、加熱された前記被冷却部材に設けられ前記
冷媒供給源から供給された液化冷媒を前記減圧装置によ
って気化させ、その気化熱によって被冷却部材を冷却す
る冷却部と、この冷却部によって気化された気化冷媒を
冷却し液化させて前記冷媒供給源に還流させる熱交換器
とを具備したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a cooling member, a coolant supply source provided outside the cooling member, and the cooling member. A pressure reducing device provided outside the device, and a liquefied refrigerant supplied to the heated member to be cooled, which is supplied from the refrigerant supply source, is vaporized by the pressure reducing device, and the heat of vaporization causes the member to be cooled. And a heat exchanger for cooling and liquefying the vaporized refrigerant vaporized by the cooling unit and returning the vaporized refrigerant to the refrigerant supply source.

【0009】前記冷媒供給源は、減圧装置によって減圧
された冷媒タンクであることを特徴とする。前記被冷却
部材は、成形用金型であり、加熱溶融樹脂が充填される
キャビティの近傍に冷却部を備えていることを特徴す
る。
The refrigerant supply source is a refrigerant tank whose pressure is reduced by a pressure reducing device. The member to be cooled is a molding die, and is provided with a cooling unit in the vicinity of a cavity filled with the hot melt resin.

【0010】前記冷却部は、被冷却部材に設けられた冷
却穴にセットされ、液化冷媒を毛細管現象によって浸透
させるウイックであることを特徴とする。また、前記冷
却部は、被冷却部材に複数設けられ、直列または並列に
接続された冷媒流通路によって連通していることを特徴
とする。
The cooling unit is a wick which is set in a cooling hole provided in a member to be cooled and which allows a liquefied refrigerant to permeate by a capillary phenomenon. Further, a plurality of the cooling units are provided on the member to be cooled and are communicated with each other through a refrigerant flow passage connected in series or in parallel.

【0011】すなわち、この発明の冷却装置は、冷媒供
給源としての冷媒タンクの圧力の調整により、冷媒によ
る固有の温度と蒸気圧の関係を利用することを特徴とす
るものであって、ここで水の気体と液体とが平衡する関
係を表にすると次の通りである。
That is, the cooling device of the present invention is characterized by utilizing the relationship between the intrinsic temperature and vapor pressure of the refrigerant by adjusting the pressure of the refrigerant tank as the refrigerant supply source. A table showing the equilibrium relationship between water gas and liquid is as follows.

【0012】 蒸気圧 温度(℃) 0.006 0 0.012 10 0.023 20 0.042 30 0.077 40 0.122 50 0.197 60 0.308 70 0.468 80 0.692 90 1.000 100 冷却回路内を0.122 ゲージ圧に保った時、冷却回路内部
の温度が50℃の時に水の蒸気部分と液体部分とが平衡と
なる。同一圧力条件で冷却回路内の温度が60℃になった
時は蒸気圧は0.197 ゲージ圧で平衡になり、圧力差0.07
5 あるため、冷却回路内部の液体は蒸気となる力が生れ
る。液層が蒸気となったときに気化熱として金型本体よ
り、水が熱を奪う。圧力差が下方に大きければ大きいほ
ど液体が蒸気となろうとする力が大きい。
Vapor pressure temperature (℃) 0.006 0 0.012 10 0.023 20 0.042 30 0.077 40 0.122 50 0.197 60 0.308 70 0.468 80 0.692 90 1.000 100 When the inside of the cooling circuit is maintained at 0.122 gauge pressure, the temperature inside the cooling circuit is 50 At ° C, the vapor and liquid parts of water are in equilibrium. When the temperature in the cooling circuit reaches 60 ° C under the same pressure condition, the vapor pressure is balanced at 0.197 gauge pressure and the pressure difference is 0.07
Since there are five, the liquid inside the cooling circuit has the power to become vapor. When the liquid layer becomes vapor, water takes heat from the mold body as heat of vaporization. The larger the pressure difference in the downward direction, the greater the force that the liquid tends to become vapor.

【0013】また、気圧を一定にすることにより、設定
圧力と液層と蒸気層の平衡が保たれるために、設定圧力
の蒸気と液層とが平衡となり、それ以上の蒸気発生は行
われない。よって、蒸気も発生しないため、気化熱を奪
われない。そのために、設定温度以上に温度は下がるこ
とはない。
Further, since the set pressure and the liquid layer and the vapor layer are kept in equilibrium by keeping the atmospheric pressure constant, the vapor and the liquid layer at the set pressure are in equilibrium, and further vapor generation is performed. Absent. Therefore, steam is not generated, and the heat of vaporization is not taken away. Therefore, the temperature does not drop below the set temperature.

【0014】言い換えると、熱の移動は温度差が大きい
方から小さい方に流れる。しかし、このことは、圧力が
大気圧で一定の時に言われるが、温度が一定でも圧力が
変化すると、熱は圧力の高い方から低い方に流れる。圧
力を一定にすることで金型の保持温度を保ち、圧力の調
整により金型の温度も調整することができる。
In other words, the heat transfer flows from the larger temperature difference to the smaller temperature difference. However, this is said when the pressure is constant at atmospheric pressure, but when the pressure changes even when the temperature is constant, heat flows from the higher pressure side to the lower pressure side. By keeping the pressure constant, the die holding temperature can be maintained, and by adjusting the pressure, the die temperature can also be adjusted.

【0015】また、冷媒が水でなくても、他の物質で常
温で液体の時はこの原理を利用でき、エチールアルコー
ルとベンゼンの例を挙げると、次の通りである。 (エチールアルコール) (ベンゼン) 蒸気圧 温度(℃) 蒸気圧 温度(℃) 0.017 0 0.035 0 0.058 20 0.098 20 0.176 40 0.238 40 0.461 60 0.813 60 1.068 80 0.992 80 2.226 100 1.768 100
Further, even if the refrigerant is not water, this principle can be used when other substances are liquid at room temperature. Examples of ethyl alcohol and benzene are as follows. (Ethyl alcohol) (Benzene) Vapor pressure temperature (℃) Vapor pressure temperature (℃) 0.017 0 0.035 0 0.058 20 0.098 20 0.176 40 0.238 40 0.461 60 0.813 60 1.068 80 0.992 80 2.226 100 1.768 100

【0016】[0016]

【作用】冷媒供給源から供給された液化冷媒が減圧装置
によって減圧され、加熱された被冷却部材に設けられた
冷却部に供給されると、被冷却部材の熱によって気化さ
れ、その気化熱によって被冷却部材を冷却する。冷却部
によって気化された気化冷媒は被冷却部材から流出して
熱交換器に導かれ、ここで気化冷媒が冷却され、再び液
化されるとともに、その液化冷媒は冷媒供給源に戻され
る。
When the liquefied refrigerant supplied from the refrigerant supply source is decompressed by the decompression device and supplied to the cooling section provided on the heated member to be cooled, it is vaporized by the heat of the member to be cooled and the heat of vaporization causes The member to be cooled is cooled. The vaporized refrigerant vaporized by the cooling unit flows out of the member to be cooled and is guided to the heat exchanger, where the vaporized refrigerant is cooled and liquefied again, and the liquefied refrigerant is returned to the refrigerant supply source.

【0017】[0017]

【実施例】以下、この発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。図1および図2は第1の実施例を示し、図1
は成形用金型の冷却装置を示す。1は金型本体で、これ
は固定金型2と可動金型3とから構成されている。固定
金型2と可動金型3との間には加熱溶融樹脂が注入され
るキャビティ4が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show a first embodiment, and FIG.
Indicates a cooling device for the molding die. Reference numeral 1 denotes a mold body, which is composed of a fixed mold 2 and a movable mold 3. A cavity 4 into which the heated molten resin is injected is provided between the fixed mold 2 and the movable mold 3.

【0018】固定金型2には射出成形機のノズル(図示
しない)と当接するノズルタッチ面を有するスプルー5
が設けられ、このスプルー5はランナー6を介して前記
キャビティ4に連通している。可動金型3にはキャビテ
ィ4を構成する被冷却部材としてのコア本体7およびエ
ジェクタプレート8が設けられ、このエジェクタプレー
ト8にはコア本体7を貫通して前記キャビティ4まで延
長するエジェクタピン9が設けられている。
The fixed mold 2 has a sprue 5 having a nozzle touch surface that comes into contact with a nozzle (not shown) of an injection molding machine.
Is provided, and the sprue 5 communicates with the cavity 4 via a runner 6. The movable mold 3 is provided with a core body 7 and an ejector plate 8 as members to be cooled which form the cavity 4, and the ejector plate 8 has an ejector pin 9 penetrating the core body 7 and extending to the cavity 4. It is provided.

【0019】前記コア本体7には複数個、この実施例に
おいては冷却部としての2組の冷却ユニット10a,1
0bが設けられている。これら冷却ユニット10a,1
0bは同一構造であるため、その一方について説明する
と、図2に示すように、コア本体7には可動側型板11
側からキャビティ4に向かって有底円筒状の冷却穴12
が穿設されている。
A plurality of core units 7 are provided in the core body 7, and in this embodiment, two sets of cooling units 10a, 1 are provided.
0b is provided. These cooling units 10a, 1
Since 0b has the same structure, one of them will be described. As shown in FIG.
From the side toward the cavity 4, a bottomed cylindrical cooling hole 12
Has been drilled.

【0020】この冷却穴12の内周面には円筒状で、し
かも連続気泡物質(ポーラス状)のウイック13が収納
され、このウイック13の内周面には内筒14が挿入さ
れている。この内筒14は、例えばステンレス製の網状
体で、拡径方向に弾性力を有しており、ウイック13を
その内側から外側に向かって押圧してウイック13を冷
却穴12の内周面に密着させている。
On the inner peripheral surface of the cooling hole 12, a wick 13 having a cylindrical shape and having an open-celled substance (porous shape) is housed, and an inner cylinder 14 is inserted on the inner peripheral surface of the wick 13. The inner cylinder 14 is, for example, a net-like body made of stainless steel, and has an elastic force in the radial expansion direction. It is in close contact.

【0021】前記冷却穴12の開口部側、つまり前記可
動側型板11に隣接する部分は大径部15に形成され、
冷却穴12の内周面との間に段差16が形成されてい
る。大径部15には前記内筒14を支持する内側環体1
7が収納されている。この内側環体17は大径部15に
密に嵌合するフランジ部17aと内筒14の端部外周面
に嵌合する筒部17bおよび内筒14の内部に連通する
連通口17cとから構成されている。
An opening side of the cooling hole 12, that is, a portion adjacent to the movable side mold plate 11 is formed in a large diameter portion 15,
A step 16 is formed between the cooling hole 12 and the inner peripheral surface thereof. The large-diameter portion 15 has an inner ring body 1 that supports the inner cylinder 14.
7 is stored. The inner ring body 17 is composed of a flange portion 17a closely fitted to the large-diameter portion 15, a cylindrical portion 17b fitted to the outer peripheral surface of the end of the inner cylinder 14, and a communication port 17c communicating with the inside of the inner cylinder 14. Has been done.

【0022】また、内側環体17の筒部17bには外側
環体18が嵌合されている。この外側環体18は大径部
15に密に嵌合するとともに段差16に当接するフラン
ジ部18aと筒部17bに隙間19を介して嵌合する筒
部18bとから構成されている。したがって、内側環体
17と外側環体18とは互いに向き合うように嵌合して
おり、両者のフランジ部17a,18a間には環状通路
20が形成されている。そして、この環状通路20は筒
部18bに設けられた通孔21を介して前記隙間19に
連通している。
An outer ring body 18 is fitted in the cylindrical portion 17b of the inner ring body 17. The outer ring body 18 is composed of a flange portion 18a that is closely fitted to the large-diameter portion 15 and is in contact with the step 16, and a tubular portion 18b that is fitted to the tubular portion 17b with a gap 19 therebetween. Therefore, the inner ring body 17 and the outer ring body 18 are fitted so as to face each other, and the annular passage 20 is formed between the flange portions 17a and 18a of both. The annular passage 20 communicates with the gap 19 through a through hole 21 provided in the tubular portion 18b.

【0023】さらに、前記環状通路20はコア本体7お
よび可動側型板11を貫通する冷媒流入路22と連通
し、前記連通口17cは可動側型板11に設けられた冷
媒流出路23に連通している。
Further, the annular passage 20 communicates with a refrigerant inflow passage 22 penetrating the core body 7 and the movable mold plate 11, and the communication port 17c communicates with a refrigerant outflow passage 23 provided in the movable mold plate 11. are doing.

【0024】このように構成された冷却ユニット10a
と10bは環状通路20相互が連絡口24によって連通
しており、冷却ユニット10bの連通口17cも冷媒流
出路23に連通している。
The cooling unit 10a constructed in this way
And 10b, the annular passages 20 communicate with each other through a communication port 24, and the communication port 17c of the cooling unit 10b also communicates with the refrigerant outflow passage 23.

【0025】また、前記冷媒流入路22には、図1に示
すように、固定金型3の側部を貫通する冷媒流入管25
が接続されている。この冷媒流入管25はジョイント2
6を介して金型本体1の外部の配管27の一端に接続さ
れている。配管27の途中には第1のバルブ28が設け
られ、この配管27の他端は冷媒供給源としての冷媒タ
ンク29の底部に接続されている。
Further, as shown in FIG. 1, the refrigerant inflow passage 22 has a refrigerant inflow pipe 25 penetrating a side portion of the fixed mold 3.
Is connected. This refrigerant inflow pipe 25 is a joint 2
It is connected to one end of a pipe 27 outside the mold body 1 via 6. A first valve 28 is provided in the middle of the pipe 27, and the other end of the pipe 27 is connected to the bottom of a refrigerant tank 29 as a refrigerant supply source.

【0026】冷媒タンク29は、密閉された容器からな
り、その内部には冷媒が収容されている。冷媒として
は、例えば炭化水素系のアルコール、ベンゼン、フロン
等の常温で液体のものが望ましく、冷媒タンク29の内
部では下層に液化冷媒が、上層に空気が分離状態に収容
されている。
The refrigerant tank 29 is a hermetically sealed container in which the refrigerant is stored. As the refrigerant, for example, a hydrocarbon alcohol, benzene, chlorofluorocarbon, or the like that is liquid at room temperature is desirable. Inside the refrigerant tank 29, the liquefied refrigerant is contained in the lower layer and the air is contained in the upper layer in a separated state.

【0027】冷媒タンク29の上部側壁、つまり上層の
空気層に対応する部分には第1のポート30aと第2の
ポート30bが設けられ、上部蓋体には第3のポート3
0cが設けられている。そして、第1のポート30aと
前記金型本体1の冷媒流出路23との間には熱交換器3
1が接続されている。
A first port 30a and a second port 30b are provided on an upper side wall of the refrigerant tank 29, that is, a portion corresponding to an upper air layer, and a third port 3 is provided on the upper lid.
0c is provided. The heat exchanger 3 is provided between the first port 30a and the refrigerant outflow passage 23 of the mold body 1.
1 is connected.

【0028】すなわち、熱交換器31は、冷却水を収容
する円筒状の容器本体32の内部に螺旋状のパイプ33
を収納して構成され、パイプ33の上端部は配管34を
介して前記冷媒流出路23と接続され、パイプ33の下
端部は配管35を介して冷媒タンク29の第1のポート
30aに接続されている。また、容器本体32の下部側
壁には冷却水入口36が、上部側壁には冷却水出口37
が設けられ、冷却水入口36から容器本体32に流入さ
れる冷却水によってパイプ33の内部を流通する気化冷
媒を冷却して液化するようになっている。
That is, the heat exchanger 31 includes a spiral pipe 33 inside a cylindrical container body 32 for containing cooling water.
The upper end of the pipe 33 is connected to the refrigerant outflow passage 23 through the pipe 34, and the lower end of the pipe 33 is connected to the first port 30a of the refrigerant tank 29 through the pipe 35. ing. A cooling water inlet 36 is provided on the lower side wall of the container body 32, and a cooling water outlet 37 is provided on the upper side wall.
Is provided and the vaporized refrigerant flowing inside the pipe 33 is cooled and liquefied by the cooling water flowing into the container body 32 from the cooling water inlet 36.

【0029】さらに、前記冷媒タンク29の第2のポー
ト30bは配管38を介してサブタンク39の底部に接
続されている。サブタンク39の上部は途中に第2のバ
ルブ40を有する配管41を介して減圧装置としての減
圧ポンプ42に接続されている。サブタンク39に圧力
計43が設けられており、この圧力計43はコントロー
ラ44を介して減圧ポンプ42を駆動するモータ45に
接続され、サブタンク39内の圧力を設定圧力の範囲に
なるようにモータ45をオン・オフ制御している。
Further, the second port 30b of the refrigerant tank 29 is connected to the bottom of the sub tank 39 via the pipe 38. The upper part of the sub tank 39 is connected to a decompression pump 42 as a decompression device via a pipe 41 having a second valve 40 in the middle. A pressure gauge 43 is provided in the sub-tank 39, and the pressure gauge 43 is connected to a motor 45 that drives a decompression pump 42 via a controller 44, and the motor 45 keeps the pressure in the sub-tank 39 within a set pressure range. Is on / off controlled.

【0030】また、冷媒タンク29の第3のポート30
cには第3のバルブ46を有する配管47を介して冷媒
補給器48が設けられている。また、この配管47の途
中にはリターン配管49が接続されており、このリター
ン配管49は金型本体1の冷却ユニット10bに接続さ
れ、余剰冷媒を冷却タンク29に戻すことができるよう
になっている。したがって、リターン配管49の途中に
はポンプ50が設けられている。
Further, the third port 30 of the refrigerant tank 29
A refrigerant replenisher 48 is provided in c through a pipe 47 having a third valve 46. A return pipe 49 is connected in the middle of the pipe 47. The return pipe 49 is connected to the cooling unit 10b of the mold body 1 so that excess refrigerant can be returned to the cooling tank 29. There is. Therefore, the pump 50 is provided in the middle of the return pipe 49.

【0031】次に、前述のように構成された冷却装置の
作用について説明する。射出成形機のノズルから射出さ
れた高温度の加熱溶融樹脂がスプルー5から注入される
と、この加熱溶融樹脂はランナー6を介してキャビティ
4に充填され、この加熱溶融樹脂によって固定金型2お
よび可動金型3が高温度に加熱される。一方、このと
き、冷媒タンク29に収容された液化冷媒は配管27を
介して冷媒流入管25に流入し、さらに冷媒流入路22
を介して環状通路20に入り、通孔21から隙間19を
通って冷却穴12の内部のウイック13に入る。ウイッ
ク13はポーラス状であるため、液化冷媒は毛細管現象
によって浸透する。
Next, the operation of the cooling device constructed as described above will be described. When the high-temperature heated molten resin injected from the nozzle of the injection molding machine is injected from the sprue 5, the heated molten resin is filled in the cavity 4 via the runner 6, and the heated molten resin causes the fixed mold 2 and The movable mold 3 is heated to a high temperature. On the other hand, at this time, the liquefied refrigerant stored in the refrigerant tank 29 flows into the refrigerant inflow pipe 25 through the pipe 27, and further, the refrigerant inflow path 22.
Through the through hole 21 to the wick 13 inside the cooling hole 12. Since the wick 13 is porous, the liquefied refrigerant permeates by the capillary phenomenon.

【0032】液化冷媒がウイック13を浸透する際に、
コア本体7の熱を受け、液化冷媒が気化されるため、気
化熱によってコア本体7の熱を奪い、コア本体7を冷却
する。液化冷媒が気化されると、体積が膨張し、蒸気圧
力が上昇してウイック13の内側の内筒14に入り、気
化冷媒は連通口17cを介して冷媒流出路23に導かれ
る。
When the liquefied refrigerant permeates the wick 13,
Since the liquefied refrigerant is vaporized by receiving the heat of the core body 7, the heat of vaporization removes the heat of the core body 7 and cools the core body 7. When the liquefied refrigerant is vaporized, the volume expands, the vapor pressure rises, enters the inner cylinder 14 inside the wick 13, and the vaporized refrigerant is guided to the refrigerant outflow passage 23 via the communication port 17c.

【0033】冷媒流出路23の気化冷媒は、配管34を
介して熱交換器31のパイプ33に導かれる。このと
き、容器本体32の内部には冷却水が満たされ、しか
も、冷却水入口36から常時供給されているため、パイ
プ33を流通する気化冷媒は冷却されて液化冷媒に戻
る。気化冷媒が液化冷媒に戻ると、体積が小さくなり、
減圧作用によって気化冷媒を吸引することができる。ま
た、熱交換器31によって熱交換され、液化された冷媒
は配管35を介して冷媒タンク29に収容され、再び金
型本体1の冷却ユニット10aに流入する。また、冷媒
ユニット10bにおける余剰冷媒はリターン配管49を
介して冷媒タンク29に戻される。
The vaporized refrigerant in the refrigerant outlet passage 23 is guided to the pipe 33 of the heat exchanger 31 via the pipe 34. At this time, the inside of the container body 32 is filled with cooling water, and moreover, since it is constantly supplied from the cooling water inlet 36, the vaporized refrigerant flowing through the pipe 33 is cooled and returns to the liquefied refrigerant. When the vaporized refrigerant returns to the liquefied refrigerant, the volume becomes smaller,
The vaporized refrigerant can be sucked by the pressure reducing action. The liquefied refrigerant that has been heat-exchanged by the heat exchanger 31 is stored in the refrigerant tank 29 through the pipe 35 and flows into the cooling unit 10a of the mold body 1 again. Further, the surplus refrigerant in the refrigerant unit 10b is returned to the refrigerant tank 29 via the return pipe 49.

【0034】このように冷媒タンク29を設け、その圧
力を減圧装置としての減圧タンク39によって調整する
ことにより、冷媒による固有の温度と蒸気圧の関係を利
用することを特徴とするものであり、冷却回路内を0.12
2 ゲージ圧に保った時、冷却回路内部の温度が50℃の時
に水の蒸気部分と液体部分とが平衡となる。同一圧力条
件で冷却回路内の温度が60℃になった時は蒸気圧は0.19
7 ゲージ圧で平衡になり、圧力差0.075 あるため、冷却
回路内部の液体は蒸気となる力が生れる。液層が蒸気と
なったときに気化熱として金型本体1より、水が熱を奪
う。圧力差が下方に大きければ大きいほど液体が蒸気と
なろうとする力が大きい。
Thus, the refrigerant tank 29 is provided, and the pressure thereof is adjusted by the decompression tank 39 as a decompression device, so that the characteristic relationship between the refrigerant temperature and the vapor pressure is utilized. 0.12 in the cooling circuit
When kept at 2 gauge pressure, when the temperature inside the cooling circuit is 50 ° C, the vapor part and the liquid part of water become in equilibrium. When the temperature in the cooling circuit reaches 60 ° C under the same pressure condition, the vapor pressure is 0.19
Since it is in equilibrium at 7 gauge pressure and there is a pressure difference of 0.075, the liquid inside the cooling circuit has a force to become vapor. When the liquid layer becomes steam, water takes heat from the mold body 1 as heat of vaporization. The larger the pressure difference in the downward direction, the greater the force that the liquid tends to become vapor.

【0035】また、気圧を一定にすることにより、設定
圧力と液層と蒸気層の平衡が保たれるために、設定圧力
の蒸気と液層とが平衡となり、それ以上の蒸気発生は行
われない。よって、蒸気も発生しないため、気化熱を奪
われない。そのために、設定温度以上に温度は下がるこ
とはない。言い換えると、圧力を一定にすることで金型
本体1の保持温度を保ち、圧力の調整により金型本体1
の温度も調整することができる。
Further, since the set pressure is kept in equilibrium with the liquid layer and the vapor layer by keeping the atmospheric pressure constant, the vapor at the set pressure and the liquid layer are in equilibrium, and further vapor generation is performed. Absent. Therefore, steam is not generated, and the heat of vaporization is not taken away. Therefore, the temperature does not drop below the set temperature. In other words, the holding temperature of the mold main body 1 is maintained by keeping the pressure constant, and the mold main body 1 is adjusted by adjusting the pressure.
The temperature of can also be adjusted.

【0036】したがって、加熱溶融樹脂によって加熱さ
れた金型本体1を液化冷媒の気化作用によって冷却する
ことができ、従来の冷却水によって冷却する方法に比べ
て熱効率の向上を図ることができ、キャビティ4に充填
された加熱溶融樹脂を短時間で冷却固化させることがで
き、成形サイクルタイムを短縮することができる。
Therefore, the mold body 1 heated by the heated molten resin can be cooled by the vaporizing action of the liquefied refrigerant, and the thermal efficiency can be improved as compared with the conventional method of cooling with cooling water, and the cavity The heat-melted resin filled in No. 4 can be cooled and solidified in a short time, and the molding cycle time can be shortened.

【0037】図3は第2の実施例を示し、第1の実施例
と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。コ
ア本体7には冷却穴51が設けられ、この冷却穴51の
内周面にはその全面を覆うように有底円筒状のウイック
52が設けられている。このウイック51の開口端面に
は可動側型板11が当接しており、この可動側型板11
によってウイック52を冷却穴51に押し付けることに
より固定している。
FIG. 3 shows a second embodiment. The same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. A cooling hole 51 is provided in the core body 7, and a cylindrical wick 52 having a bottom is provided on the inner peripheral surface of the cooling hole 51 so as to cover the entire surface thereof. The movable side template 11 is in contact with the opening end surface of the wick 51.
The wick 52 is fixed by pressing it against the cooling hole 51.

【0038】ウイック52の空洞部53には可動側型板
11に突設された複数本、この実施例においては2本の
気化冷媒排出管54が挿入されている。この気化冷媒排
出管54の上端はウイック52の空洞部53に開口して
おり、下端は連通口17cを介して冷媒流出路23に連
通している。また、コア本体7の側部には冷媒流入路2
2と連通する通孔55が設けられ、この通孔55によっ
て前記ウイック52の外層と連通している。
In the cavity 53 of the wick 52, a plurality of, and in this embodiment, two vaporized refrigerant discharge pipes 54 projecting from the movable side mold plate 11 are inserted. The vaporized refrigerant discharge pipe 54 has an upper end opened to the cavity 53 of the wick 52, and a lower end communicated with the refrigerant outflow passage 23 through the communication port 17c. In addition, the refrigerant inflow passage 2 is provided on the side of the core body 7.
2 is provided with a through hole 55, which communicates with the outer layer of the wick 52.

【0039】また、前記ウイック52は、ポーラス焼結
金属、粒子状セラミックス、砂等の顆粒状物を接着剤に
よって固めたもの、あるいは金属繊維、ガラス繊維、プ
ラスチック繊維を接着剤によって固めたものであり、毛
細管現象によって液化冷媒が浸透するものであればよ
い。
Further, the wick 52 is made of a granular material such as porous sintered metal, particulate ceramics, sand, etc., which is hardened by an adhesive agent, or metal fiber, glass fiber, plastic fiber is hardened by an adhesive agent. It is sufficient that the liquefied refrigerant penetrates due to the capillary phenomenon.

【0040】図4は第3の実施例を示し、61は気化冷
媒を熱交換器に供給する配管で、62は余剰液冷媒を冷
媒タンクに戻すリターン配管である。配管61とリター
ン配管62とは平行に配置されており、両配管61,6
2間には複数本の冷却パイプ63が並列に接続されてい
る。
FIG. 4 shows the third embodiment, where 61 is a pipe for supplying vaporized refrigerant to the heat exchanger, and 62 is a return pipe for returning the excess liquid refrigerant to the refrigerant tank. The pipe 61 and the return pipe 62 are arranged in parallel, and both pipes 61, 6
A plurality of cooling pipes 63 are connected in parallel between the two.

【0041】また、配管61の側部には冷媒供給配管6
4が配置されており、この冷媒供給配管64はパイプ6
5を介して各冷却パイプ63に接続されている。各冷却
パイプ63の上下端部には上部栓66と下部栓67が設
けられている。そして、上部栓66には冷却パイプ63
内で気化された気化冷媒を配管61に供給する接続パイ
プ68が設けられ、下部栓67には冷却パイプ63内で
気化されなかった余剰液冷媒をリターン配管62に供給
する接続パイプ69が設けられている。
The refrigerant supply pipe 6 is provided on the side of the pipe 61.
4 are arranged, and this refrigerant supply pipe 64 is connected to the pipe 6
It is connected to each cooling pipe 63 via 5. An upper stopper 66 and a lower stopper 67 are provided at the upper and lower ends of each cooling pipe 63. Then, the upper pipe 66 has a cooling pipe 63.
A connection pipe 68 is provided for supplying the vaporized refrigerant vaporized therein to the pipe 61, and a lower pipe 67 is provided with a connection pipe 69 for supplying the excess liquid refrigerant not vaporized in the cooling pipe 63 to the return pipe 62. ing.

【0042】したがって、液化冷媒は冷媒供給配管64
からパイプ65を介して各冷却パイプ63の内壁と上部
栓66との間から流入し、冷却パイプ63の内面が濡れ
る程度の液化冷媒が流入する。この液化冷媒は冷却パイ
プ63の周囲の熱によって気化し、気化冷媒は接続パイ
プ68を介して配管61に導かれ、熱交換器へ供給され
る。また、冷却パイプ63内で気化されなかった余剰液
冷媒は接続パイプ68を介してリターン配管62に供給
され、冷媒タンクに戻されることになる。
Therefore, the liquefied refrigerant is the refrigerant supply pipe 64.
From the space between the inner wall of each cooling pipe 63 and the upper plug 66 through the pipe 65, and the liquefied refrigerant to the extent that the inner surface of the cooling pipe 63 gets wet. The liquefied refrigerant is vaporized by the heat around the cooling pipe 63, and the vaporized refrigerant is guided to the pipe 61 via the connection pipe 68 and supplied to the heat exchanger. Further, the excess liquid refrigerant that has not been vaporized in the cooling pipe 63 is supplied to the return pipe 62 via the connection pipe 68 and returned to the refrigerant tank.

【0043】なお、冷却パイプ63の内周面を液化冷媒
によって均一に濡らすことができない場合には第1およ
び第2の実施例に示すように冷却パイプ63の内周面に
ウイックを設けてもよい。
When the inner peripheral surface of the cooling pipe 63 cannot be uniformly wetted by the liquefied refrigerant, a wick may be provided on the inner peripheral surface of the cooling pipe 63 as shown in the first and second embodiments. Good.

【0044】また、前記各実施例においては、成形用金
型のコア部分に冷却部を設け、コアを冷却するようにし
たが、この発明は、ダイカスト用金型、鋳造用金型ある
いは冷却を必要とするあらゆる産業機器に適用できる。
Further, in each of the above-mentioned embodiments, the core portion of the molding die is provided with the cooling portion so as to cool the core. However, in the present invention, the die casting die, the casting die or the cooling die is cooled. It can be applied to all necessary industrial equipment.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、圧力の調整により被冷却部材の温度を調整すること
ができ、被冷却部材を効率的に冷却することができる。
したがって、この冷却装置を成形用金型の冷却に採用す
ることにより、従来の冷却水によって冷却する方法に比
べて熱効率の向上を図ることができ、キャビティに充填
された加熱溶融樹脂を短時間で冷却固化させることがで
き、成形サイクルタイムを短縮することができるという
効果がある。
As described above, according to the present invention, the temperature of the member to be cooled can be adjusted by adjusting the pressure, and the member to be cooled can be cooled efficiently.
Therefore, by adopting this cooling device for cooling the molding die, it is possible to improve the thermal efficiency as compared with the conventional method of cooling with cooling water, and to heat the molten resin filled in the cavity in a short time. There is an effect that it can be cooled and solidified, and the molding cycle time can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施例を示す冷却装置の全体
構成図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a cooling device showing a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の冷却ユニットの縦断正面図。FIG. 2 is a vertical sectional front view of the cooling unit according to the embodiment.

【図3】この発明の第2の実施例の冷却ユニットの縦断
正面図。
FIG. 3 is a vertical sectional front view of a cooling unit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第3の実施例の冷却ユニットの縦断
正面図。
FIG. 4 is a vertical sectional front view of a cooling unit according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…金型本体、7…コア本体、10a,10b…冷却ユ
ニット、12…冷却穴、14…ウイック、29…冷媒タ
ンク、31…熱交換器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mold main body, 7 ... Core main body, 10a, 10b ... Cooling unit, 12 ... Cooling hole, 14 ... Wick, 29 ... Refrigerant tank, 31 ... Heat exchanger.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F25D 9/00 D F28D 15/02 101 K ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location F25D 9/00 D F28D 15/02 101 K

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被冷却部材と、この被冷却部材の外部に
設けられた冷媒供給源と、同じく被冷却部材の外部に設
けられた圧力コントロール機能を有する減圧装置と、加
熱された前記被冷却部材に設けられ前記冷媒供給源から
供給された液化冷媒を前記減圧装置によって気化させ、
その気化熱によって被冷却部材を冷却する冷却部と、こ
の冷却部によって気化された気化冷媒を冷却し液化させ
て前記冷媒供給源に還流させる熱交換器とを具備したこ
とを特徴とする冷却装置。
1. A member to be cooled, a coolant supply source provided outside the member to be cooled, a pressure reducing device also provided outside the member to be cooled, having a pressure control function, and the heated member to be cooled. The liquefied refrigerant supplied from the refrigerant supply source provided in the member is vaporized by the decompression device,
A cooling device comprising: a cooling unit that cools the member to be cooled by the heat of vaporization; and a heat exchanger that cools the liquefied vaporized refrigerant vaporized by the cooling unit to liquefy it and return it to the refrigerant supply source. .
【請求項2】 前記冷媒供給源は、減圧装置によって減
圧された冷媒タンクであることを特徴とする請求項1記
載の冷却装置。
2. The cooling device according to claim 1, wherein the refrigerant supply source is a refrigerant tank whose pressure is reduced by a pressure reducing device.
【請求項3】 前記被冷却部材は、成形用金型であり、
加熱溶融樹脂が充填されるキャビティの近傍に冷却部を
備えていることを特徴する請求項1記載の冷却装置。
3. The cooled member is a molding die,
The cooling device according to claim 1, further comprising a cooling unit near the cavity filled with the hot melt resin.
【請求項4】 前記冷却部は、被冷却部材に設けられた
冷却穴にセットされ、液化冷媒を毛細管現象によって浸
透させるウイックであることを特徴とする請求項1記載
の冷却装置。
4. The cooling device according to claim 1, wherein the cooling unit is a wick that is set in a cooling hole provided in a member to be cooled and that allows a liquefied refrigerant to permeate by a capillary phenomenon.
【請求項5】 前記冷却部は、被冷却部材に複数設けら
れ、直列または並列に接続された冷媒流通路によって連
通していることを特徴とする請求項1記載の冷却装置。
5. The cooling device according to claim 1, wherein a plurality of the cooling units are provided on the member to be cooled and are communicated with each other through a refrigerant flow passage connected in series or in parallel.
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