JPS61148008A

JPS61148008A - 受動的型冷却及び加熱の方法及び装置

Info

Publication number: JPS61148008A
Application number: JP60268250A
Authority: JP
Inventors: マイケル　エー．ウオーターズ
Original assignee: APURIKEISHIYON ENG CORP
Current assignee: APURIKEISHIYON ENG CORP
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1985-11-28
Publication date: 1986-07-05
Also published as: EP0183255A3; CA1251612A; EP0183255A2; US4623497A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景射出成型、吹出し成型、回転成型、圧縮成型、反応射出
成型及び其の他のプロセスの場合の様に、プラスチック
等の材料から成る品物の成型に於ては、成型プロセスの
効率の良い運転は型の温度條件の有効な制御に依る。

この様に、多くのプラスチック成型プロセスに於ては、
成型された品物がねじれることなく除去され得る温度ま
で型を比較的迅速に冷却することは該プロセスの主要部
分である。

一方、他のプラスチック成型プロセス（ｐｒｏｃｅｄｕ
ｒｅ　）に於ては、満足な効率レベルを達成する為に迅
速且つ制御された方法で型を加熱することは必要である
。もしも成型装置の冷却（又は加熱）に使用される技術
がゆるやかすぎるならば、該成型装置は経済的に望まし
くない速度まで速度を落されねばならない。又一方では
、型の過度に迅速な温度変化は成型された品物の劣悪な
品質を生ずるであろう。

成型された品物が除去に先立って紋型に於て冷却されね
ばならない之等の成型プロセスに於て、紋型を貫通して
冷却液体を通す為の一連の通路を備え、且つ少くとも冷
却通路のあるものは紋型の１つ又はそれ以上の空洞部に
極めて近接して位置されることは通常的に行われてきた
ことである。之等の型の型の通路を通って循環される冷
水又は他の冷却液体は品物がねじれることなく型から除
去され得る様に型及び成型された品物を冷却するつこの
プロセスは必要な冷却を達成する為に大量の冷却液体を
型を通って循環しなければならないので本質的に多少非
能率的である。この通常のプロセスは又次のサイクルに
於ける型の一効率的運転の妨げとなり得る型の過度の冷
却なしに最大の冷却率を得るように制御することが多少
困難である。更に、通常の冷却技術は本質的に非選択的
である；型の大部分は冷却されるが型の空洞部にすぐ隣
接する型のその部分に冷却を集中することは非常に望ま
しいことである。型の加熱を必要とする之等のプロセス
に於ては、循環される流体が熱い液体である点を除き、
同一の原理の技術が通常的に使用される。同じ問題が現
出している。

発明の概要本発明はこの目的の為に型の通路を通って大量の液体を
ポンプで押し出すことなくプラスチック等の材料より成
る品物の成型に使用される型の冷却又は加熱の為の新規
で改良された受動的方法及び装置に関する；該方法及び
装置は改良された効率の為に熱伝達流体の蒸発（又は凝
縮）潜熱を利用して、自重効果に応じて型の通路を通っ
て該装置のバランスに依り循環を達成する。

それ故、型を通って大量の液体をポンプで押し出す必要
なしに、自重効果に依り型の内部通路を通って循環する
熱伝達流体の蒸発又は凝縮潜熱を利用することに依り、
プラスチック等の材料より成る品物の成型用型内で、効
率の良い選択的熱交換が得られる新規で改良された受動
的冷却及び加熱方法及び装置を提供することは本発明の
主な目的である。

本発明の関連する目的は運転の点で簡単且つ経済的であ
り更に高い信頼性があり又成型プロセスを最適化するよ
うに制御出来る新規で改良された受動的冷却及び加熱方
法及び装置を提供することである。

従って本発明はプラスチック等の材料から成る品物を成
型する為の型の温度を変える方法に関し、紋型は熱伝達
流体の為の複数の垂直に伸びる内部通路を包含し、更に
該方法は：Ａ、閉ループ内の型の内部通路を熱交換器に
接続し、型と熱交換器の相対的高さは熱伝達流体が所定
の物理的状態にある時に該流体が自重効果に応じて熱交
換器に型の通路から流れるのに役立つような高さである
こと；Ｂ、型の通路及び熱交換器を包含する閉ループを、型の
操作の間該型の通路の主要部分に生ずる温度條件に応じ
て最初の物理的状態から所定の物理的状態に変化する熱
伝達流体で充填し、型の通路の該流体は最初の物理的状
態にあり更に該熱交換器は充填が完了した時には両方の
物理的状態の流体を包含すること１そしてＣ８該閉ループの調節された圧力を維持し、該流体が型
から熱交換器に流れる割合とほぼ同一の割合で熱交換器
の流体を所定の物理的状態から最初の状態に戻って変化
するように、該熱交換器の運転を調節すること、より成
る。

１つの特定的面かもみると、本発明は実質的にポンプで
押し出すことなくプラスチック等の材料より成る品物を
成型する為の型を冷却する為の受動的冷却装置に関し、
型は紋型を貫通して冷却流体を通す為の複数の垂直に伸
びる内部通路を包含する。該冷却装置は液体状態にある
冷却流体を供給され部分的に充填された凝縮器熱交換器
と、型の操作の間型の通路の主要部分に生ずる温度に応
じてその液体状態からその蒸気の状態に変化する流体よ
り成る冷却流体、及び熱交換器の液体の上のレベルが型
のほぼ頂部又はその上にあるように位置される該熱交換
器とより成る。入口導管は熱交換器を該流体の上のレベ
ル以下の点から、型の通路の最下端に接続して、戻り導
管は型の通路を該熱交換器に戻って接続する；該熱交換
器、紋型の通路、並びに入口及び戻り導管は閉ループを
構成する。該装置は更に該流体が型から熱交換器に戻り
ながら蒸発した流体をその液体状態に戻って凝縮させる
間、該ループの調節された圧力を維持する為に熱交換器
の運転を制御する為の制御手段より成る。

他の特定の面から、本発明は本質的にポンプで押し出す
ことなく、プラスチック等の材料より成る品物を成型す
る為の型を加熱する為の受動的加熱装置に関し、型は紋
型を貫通して加熱流体を通す為の複数の垂直に伸びる内
部通路を包含する。該加熱装置は液体の状態にある加熱
流体を供給され部分的に充填された蒸発器熱交換器と、
型の操作の間該型の通路の主要部分に生ずる温度に応じ
てその蒸気の状態からその液体の状態に変化する流体よ
り成る該加熱流体と、熱交換器の液体の流体の上のレベ
ルがほぼ型の底部又はその下にあるように位置される該
熱交換器より成る。

入口導管は該熱交器を流体の上のレベル以上の点から、
型の通路の上端に接続し、戻り導管は型の通路の下端を
該熱交換器に戻って接続する；該熱交換器と、紋型の通
路と該入口及び戻り導管は閉ループを構成する。該装置
は更に蒸気で充填された該導管及び型の通路を調節され
た圧力に維持する様に該熱交換器の供給液体から流体を
蒸発させる為に該熱交換器の運転を制御する為の手段よ
り成る。

好適な実施例の説明第１図は成型品の冷却を型１１からのその除去に先立っ
て必要とする成型プロセスに於てプラスチック等の材料
から成る品物を成型する為に使用する型１１を冷却する
為の受動的冷却装置１０の図式的図解である。該図解の
システムに於て、型１１は射出成型機並びに同様の装置
に使用される一般的な種類のものである。それは固定さ
れた型の半分１２と移動可能な型の半分１３より成り、
紋型の分離線は一般的に点線１４に依り示される。予め
定められた成型タイミングサイクルに従って作動する、
型の半分１３を図示の閉じた位置に動かしそして又その
位置から動かす為の機構はピストンロッド１５として一
般的に図示される。矢印Ａは型の半分１３の運動の方向
を示す。

型１１の中心には型の空洞部１６があり、空洞部１６の
一部は紋型の半分１２と１３の各々に形成される。型１
１の充填通路１７はプラスチック等の原材料を型の空洞
部１６内に供給することを可能にする。固定した型の半
分１２は垂直方向に型１１のこの半分を貫通して伸びる
複数の内部通路１Ｂを備えられる（１つの通路１８のみ
が示される）。同様に、移動可能な型の半分１３は複数
の垂直に延在する通路１９を包含し、１つの通路１９の
みが図解されている。両方の型の半分に於て、該内部通
路１８及び１９は型の空洞部１６に極めて近接して通る
。

型１１は十分に簡略化して図示されていることは認めら
れるであろう。型１１は複数の型の空洞部１６を包含す
ることが出来て、それ等はすべて同一の形であるか又は
異なる形状のものであることが出来る。本発明の目的の
為に、通路１８及び１９は型１１を貫通し□　てほぼ垂
直に延在しなければならないが、それ等は図示の形状を
有する必要はない；之等の通路の更に急な曲シは許容出
来る。簡単な充填通路１７ははるかに複雑な形状をなす
ことが出来る。

冷却装置１０は更に熱交換器２ｏより成り、該熱交換器
２０はこの例では凝縮器として使用される。熱交換器２
０は入口２２及び出口２３を有する内部コイル２１を包
含する。コイル２１は従来の冷凍装置として示される冷
却源２４に接続される。かくして、簡略化された型式で
、冷却源２４は圧縮器２５と、凝縮器２６と膨張弁２７
より成るものとして示される。膨張弁２７はコイル２１
の入口２２に接続され、更にコイル２１の出口２３は圧
縮器２５に戻される。矢印Ｂはコイル２１と冷凍装置２
４より成る該閉システムを通る冷媒の流れの方向を示す
。他の冷却装置は冷却源の図示の冷凍装置２４に代替す
ることが出来る。

装置１０に於て、凝縮器２ｏはその液体状態にある冷却
流体を供給されて部分的に充填される。冷却流体３０は
通常さび等を防ぐ為にある添加物を有する水でよい；水
の使用は装置１０の以下の説明でわかる。一方、熱伝達
流体３０は又商業的に利用可能なＲ−１２、Ｒ−２２、
又はＲ−１１４のフレオン冷媒の様な従来の冷媒を選定
することが出来る。熱交換器２０は、装置１０の運転の
説明で明らかにされるように、はぼ型頂部に、更に好適
にはその上に液体冷却剤３０の上のレベル３１を有して
位置されるであろう。入口導管３２は熱交換器２０を型
１１を通って通路１８及び１９の下端に接続する。凝縮
器２０に於て、入口導管３２の為の接続は該熱交換器の
冷却液３０の供給量の上のレベル３１のかなり下の点で
成されるであろう。弁３３は入口導管３２に挿入出来、
ポンプ３４は弁３３と並列に接続出来る。

戻り導管３５は型の通路１８及び１９の上端を熱交換器
２０に戻って接続する。熱交換器端部に於て、戻り導管
３５からの接続は該冷却液体の上のレベル３１の下の点
に於て成される。型の通路１８及び１９と、熱交換器２
０と、入口導管３２並びに戻り導管３５は閉ループを形
成する；このループは該ループ内の圧力制御を可能にす
る為に効果的に密閉されるであろう。

排気導管３６は熱交換器２０の頂部を真空ポンプ３７に
接続する。ポンプ３７は大気への外部接続３８を有して
示され、水が冷却流体３０として使用される場合に全く
適切である装置である。熱交換器２０の頂部は又電磁弁
、即ちソレノイド作動の弁４１を包含するもう１つの導
管３９を通って大気に接続される。

圧力検知器４２は熱交換器２０と型の通路１８及び１９
と、導管３２及び３５より成る閉ループシステムの内圧
を検知する為に装置１０に組み込まれる。第１図に於て
、圧力検知器４２は熱交換器２０の頂部に接続されて示
されているが、それは戻り導管３５又は該ループ内のそ
の他の点に接続することが出来る。圧力検知器４２はポ
ンプ３７に電気的に接続される電気的制御器４３に接続
される。

制御器４３は又弁４１への電気接続を有する。

多くの装置に於て、制御器４３から冷凍装置２４への第
三の制御接続を備えることも又望ましいことである。

運転開始の前に、該受動的型冷却装置１０は第１図に示
す様に接続されて、熱交換器２０はレベル３１まで熱伝
達流体３０で部分・的に充填される。本目的に対して該
熱伝達液は水であると仮定する。弁３３の開放に併い、
該水の限定された量は入口導管３２を通って型１１の通
路１８及び１９内を上方に流れる。

しかしながら紋型の通路及び導管３２と３５を該熱伝達
液で完全に充填することを確実にする為に弁３３は閉じ
られてポンプ３４は矢印Ｃ及びＤで示されるように該閉
ループを通って冷却液を押し上げる為に始動される。之
は又該閉ループシステムから如何なるたまつた空気をも
放出するのに有効である。一度び該閉ループが空気を放
出されて（ｐｕｒｇｅ　）冷却液３０で満たされるなら
ば、ポンプ３４は停止されて弁３３は開放されるであろ
う。

装置１０の運転は冷却液３０（水）の蒸発潜熱の利用に
基づく。紋型の通路１８及び１９の主要部分、即ち型の
空洞部１６に最も近く隣接する之等の通路の部分１８Ａ
及び１９Ａに選択的原理に基づく最大の冷却を与えるこ
とも又意図される。効率のよい運転の為に、該冷却液の
フラッシュ温度（ｆｌａｓｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　
）　　以上に制御を行うことは望ましいことである。之
は予め定められたレベルに熱交換器２０内の圧力を制御
することに依り達成される；次いでその圧力は装置１０
の運転の間比較的一定に保持することが出来る。

該閉ループシステム内の必要な圧力は１００℃（２１２
下）以下のフラッシュ温度を与える為に大気圧以下であ
ると仮定しながら、圧力検知器４２及び制御器４３は必
要な圧力が得られるまで熱交換器２０がら空気を放出す
る為にポンプ３７を作動させる。必要な圧力以下の如何
なる行き過ぎに対しても、圧力検知器４２及び制御器４
３はポンプ３７を停止して必要な圧力レベルに到達する
まで弁４１を開放するように再度作動する。

それ故、一般的には、装置１０の運転に於ては冷却液を
ポンプで押し出すことはないであろう。型１１がピスト
ン１５の操作に依り密閉されて加熱されたプラスチック
が充填通路１７を通って型の空洞部１６内に射出される
時は、該型空洞部の壁は加熱されてこの熱は該型冷却通
路の近くに隣接する主要部分１８Ａ及び１９Ａに伝導さ
れる。該型通路の熱い主要部分１８Ａ及び１９Ａは接水
を蒸発させる。之は紋型の他の部分を不当に冷却するこ
となく型１１の最も熱い点に迅速な冷却を生ずる。熱吸
収は該冷却液の蒸発潜熱の利用に依り、非常に効率的で
ある。蒸発した冷却流体（蒸気）は通路１８及び１９を
通って上昇し、戻り導管３５を通過して熱交換器２０の
貯蔵冷却液３０を通り抜けるように沸き上る。冷凍装置
２４は蒸発した冷却流体３０を連続的に凝縮してその液
体状態に戻しながら、コイル２１を通して冷媒を循環す
る。

装置１０の運転の間、冷却液３０の圧力及び温度は連続
的に調整される；ある装置では、圧力制御は適当であろ
う。かくの如く、圧力検知器４２と制御器４３より成る
該制御装置は熱交換器２０内の圧力、従って該熱交換器
がその一部分である完全な閉ループの圧力、を一定レベ
ルに保つ為にポンプ３７及び弁４１を作動することが出
来る。又一方では、同様の制御装置は凝縮器２０の為の
冷却度を制御しながら、冷凍装置２４の運転を調整する
ことに依り行うことが出来る。ある装置では、両方の制
御技術を結合して用いることは望ましいであろう。

説明したように、装置１０の完全に受動的な運転は非常
に効果的且つ効率的であろう。

しかしながら、ある例に於ては、重力効果に依る通路１
８及び１９並びに導管３５を通過して上方に向う蒸発し
た冷却流体の運動量は不十分であり、従って蒸気の気泡
が賦型の通路に蓄積する傾向があるかもしれない。之等
の情況に於ては、矢印Ｃ及びＤで示されるように該閉ル
ープを通過する液体のゆるい循環を与え、それに依り紋
型の通路の主要部分１８Ａ及び１９Ａから凝縮器２０へ
の効果的な熱伝達を確実にする為に、低いレベルのポン
プ３４を運転することは望ましいであろう。

装置１０に於ては、実質的には冷却作用は冷却流体３０
の蒸発温度以下では起こらない。

この様に、もしも冷却流体が水であり且つ該装置の圧力
がいわゆる大気圧であるならば、装置１０は型１１を１
００℃（２１２下）以下には冷却しないであろう。之は
通常の冷却装置に於ける共通の問題である賦型の不当な
冷却を防ぐ点で十分な利点となる。冷却効果は型の空洞
部１６に直接隣接する型の通路の之等の部分１８Ａ及び
１９Ａに於て殆ど完全に起こる冷却液の蒸発を用いて、
全く選択的である。之は型１１の他の部分から凝縮器２
０への過度の熱伝達と共同する非能率を実質的に減する
。

装置１０（第１図）の運転に関する前述の説明に於て、
部材２０と、３２と１８並びに１９に依シ形成される閉
ループの圧力は一定に保たれると仮定している。ある装
置に対しては、運転のこの方式は最適の結果を生じない
かもしれない。該運転の一層の改良の為に、且つ最小の
成型サイクルに従って高品質の成型品を得る為に、少く
ともある装置に於ては、該熱伝達流体の蒸発並びに型の
通路の主要部分１８Ａ及び１９Ａの冷却を加速する為に
、紋型が密閉されて熱いプラスチックが型内に導入され
た時に該成型サイクルの主要部分の間該閉ループの圧力
を周期的に減少することは望ましいことであろう。

この運転方法はループ圧力が成型サイクル時間の関数と
して描かれている第２図を参照することに依り最も良く
理解することが出来る。第２図に於て、各成型サイクル
に於ける点Ｘは紋型が密閉されて紋型の空洞部への熱い
プラスチックの充填が開始される時間を示す。各成型サ
イクルに於ける点Ｙは紋型が開き始める時間を表わす。

各成型サイクルに於ける時間Ｘのすぐ前に（第２図）、
制御器４３は熱交換器２０の圧力、従って型冷却通路１
８及び１９を含む閉ループの圧力の十分な減少を果す為
にポンプ３７を作動させる。之は紋型内の蒸発を開始す
る（運転の間、紋型は該閉ループシステムの如何なる他
の部分よりも熱い）。之は紋型の充填のすぐ前に型通路
の主要部分１８Ａ、１９Ａと型空洞部１６の間に相当な
温度差を生ずる。紋型が開くすぐ前に（点Ｙ）圧力はそ
の最初のレベルまで復帰される。この様に、熱伝達プロ
セスは最適な結果を生ずる成型操作と同調され、一方核
型が開かれる時は該成型サイクルの之等の部分の間に不
当な冷却を避けられる。

第３図は第１図の受動的冷却装置１０と同一の基本的操
作原理を利用する受動的加熱装置１１００図式的な図解
を与える。前と同様に、該受動的加熱装置１１０はプラ
スチック等の材料より成る品物を成型する為に使用され
る型１１の温度制御の為に利用され、型１１はプラスチ
ックが適当な通路１７を通って供給される１つ又はそれ
以上の型の空洞部１６を持たせられている固定及び移動
可能な型の半分１２及び１３を包含し、紋型の作動機構
は型の半分１３の為のピストンロッド１５に依ってのみ
示されている。再度、紋型は複数の内部通路１８及び１
９を備える；この例では該通路は型を加熱する為に利用
される。

熱交換器１２０は第３図の装置１１０に包含され、且つ
入口１２２及び出口１２３を有する内部コイル１２１を
包含する。出口１２３はコイル１２１の入口１２２に戻
って接続されるポンプ１２６を同様に包含する通常の加
熱装置１２４の加熱器１２５に接続される。

熱交換器１３０は装置１１０に於て蒸発器として機能す
る。従って、加熱装置１２４より成る該閉システムは蒸
発器１２０のコイル１２１を通って熱湯又は他の加熱流
体を循環する。

熱交換器１２０の制御は前述の装置の場合と同一であり
、ポンプ３７に接続された排気導管３６より成る。この
例に於てはポンプ３７の出口は大気よりはむしろ貯槽又
はアキュムレーター１３８に接続される。アキュムレー
ター１３Ｂは蒸発器１２０の内部に戻る入口導管３９の
ソレノイド作動弁４１に接続される。圧力制御は圧力検
知器４２と制御器４３とで行なわれ、ポンプ３７及び弁
４１を作動させる制御装置となっている。制御器４３は
又加熱装置１２４の運転を制御する為に使用することが
出来る。蒸発器１２０は上のレベル１３１まで、液体の
状態にある、加熱流体１３０で部分的に充填される。流
体１３０は水、市販の冷媒、又は他の流体である。

入口導管１３２は熱交換器１２０を、液体レベル１３１
の十分上の点から、型１１の垂直に伸びる型通路１８及
び１９の上端に接続する。弁１３３は該弁と並列の小さ
なポンプ１３４と共に入口導管１３２に挿入することが
出来る。戻り導管１３５は型通路１８及び１９の下端を
熱交換器１２０に戻って接続する。熱交換器１２０と、
導管１３２及び１３５と、型の通路１８及び１９は前述
の実施例の場合の様に、閉ループを与える。

装置１１０が運転状態にある時は、加熱装置１２４から
の熱い流体は、コイル１２１を通過しながら、蒸発器１
２０の熱伝達流体１３０を加熱して、熱伝達流体の多少
の部分を蒸発させる。ポンプ１３４は導管１３２及び１
３５並びに型の通路１８及び１９の空気放出を確実にす
る為に最初に利用することが出来る。通常運転に於ては
ポンプ１３４は停止されて弁１３３は開放される。ポン
プ３７と弁４１と検知器４２と制御器４３より成る調節
装置は、前と同様に、該装置に予め定められた圧力を確
立する。アキュムレーター１３８は単に過剰な熱伝達流
体１３０の為の貯槽として役立つ。

装置１１０は、流体１３０が蒸気の状態から液体の状態
に凝縮することに基づく加熱効果に依り、型の冷却の代
シに型の加熱の為にそれが用いられることを除き装置１
０と同一の原理に基づき機能する。型の通路１８及び１
９より成る該閉ループは予め定められた圧力に於て蒸気
の状態にある熱い熱伝達流体１３０で満たされる。ガス
状の熱伝達流体に対する凝縮点以下の型の通路１８及び
１９の如何なる部分に於ても、凝縮は生ずる。大部分の
凝縮は内部の型の通路の主要部分１８Ａ及び１９Ａに於
て生ずる。凝縮した熱伝達流体は、重力の効果に依り、
戻り導管１３５を通って熱交換器１２０内に戻って排水
される。

該蒸発器及び型の通路より成る閉ループを通って熱ガス
を積極的にポンプで押し出す必要はない；該装置を実質
的に一定圧力に維持することに依シ、熱ガス状の熱伝達
流体は紋型の通路を迅速に再度溝たし、既に凝縮した該
ガスと置換する。かくの如く、装置１０の場合と同様に
装置１１０に於ては、根本的循環は冷却又は加熱の目的
の為に使用される型１１の通路内の該熱伝達流体の物理
的状態変化に基づき重力の効果に依り与えられるもので
ある。

装置１０に対してと同様に、装置１１０に対しては、該
成型サイクルと同調するように該閉ループ圧力を変える
ことは望ましいであろう。即ち、制御器４３は型１１の
空洞部１６の充填のすぐ前に該ループ１２０と１３２と
１８と１９と１３５の圧力を増加し、最初の圧力レベル
への減少については紋型の開放とほぼ一致するようにプ
ログラムを作られることが出来る。かくの如く該圧力／
時間特性は第２図に示すものの逆であろう。勿論、両方
の場合に於て、紋型を作動する機構から制御器４３への
タイミングの入力（不図示）は必要であろう。

第１及び３図に関する前述の説明から、本発明の装置の
実施例は、紋型が加熱されるべきか又は冷却されるべき
かに抱らず、同一の基本的方法に従ってすべて機能する
。かくして、各温度変更の配置に対しては、型１１の内
部通路は閉ループ内で熱交換器と接続され、該熱交換器
に於ける紋型の相対的高さは熱伝達流体が与えられた物
理的状態（冷却に対しては蒸気の状態、加熱に対しては
液体の状態）にある時に重力の効果に応じて該熱伝達流
体は紋型から該熱交換器に流れるのに役立つ様に決めら
れる。その閉ループは紋型の通路の主要部分に生ずる温
度條件に応じて該熱交換器に戻る為に必要な与えられた
物理的状態に最初の物理的状態から変化する熱伝達流体
で満される；両方の例に於て液体の熱伝達流体の貯蔵は
該熱交器に保持される。該熱交換器自体は該閉ループの
調節された圧力を維持して該流体が紋型から該熱交換器
に戻るのとほぼ同一の割合で閉ループを満たす為に必要
な最初の物理的状態に該流体を戻して変えるように制御
される。この運転の制御はポンプ３７と弁４１に依り、
そして熱交換器コイルへの入力の制御に依り、或は又両
者の組合せに依り成しとげることが出来る。該ループの
圧力は一定の保持されるか、又は成型サイクルと同調す
るように変えることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１つの実施例に従って構成された受動
的型冷却装置の概略図である；第２図は第１図の装置の
運転の１つの様式に使用される圧力変化を示すグラフで
ある；そして第３図は本発明の別の実施例に従って構成された受動的
型加熱装置の概略図である。〔主要部分の符号の説明〕１０・・・受動的冷却装置　　１１・・・型１２．１３
・・・型の半分　　１６・・・型空洞部１７・・・充填
通路１８．１９・・・型内部通路２０・・・熱交換器　　　２１・・・内部コイル２２・
・・コイル人口　　２３・・コイル出口２４・・・冷却
装置　　　２５・・・圧縮機２６・・・凝縮器　　　　
２７・・・膨張弁３０・・・冷却流体　　　３１・・・
液の上のレベル３２・・・入口導管　　　３３・・・弁
３４・・・ポンプ　　　　３５・・・戻り導管３６・・
・排気管　　　　３７・・・真空ポンプ３９・・・導管
　　　　　４１・・・電磁弁４２・・・圧力検知器　　
４３・・・制御器１８Ａ、１９Ａ・・・型通路の主要部
分１１０・・・加熱装置　　１２０・・・熱交換器１２
１・・・コイル１２２・・・入口導管（コイル）１２３・・・戻り導管　　１２４・・・加熱装置１２５
・・・加熱器　　　１２６・・・ポンプ１３８・・・ア
キュムレーター１３０・・・加熱流体１３１・・・加熱流体の上のレベル１３２・・・入口導管　　１３３・・・弁１３４・・・
ポンプ　　　１３５・・・戻り導管用　願　人　：　ア
プリケイジョン　エンジニアリングコーポレーション

Claims

【特許請求の範囲】１、プラスチック等の材料から成る品物を成型する為の
型の温度を変更する方法で、該型は熱伝達流体の為の複数の垂直に伸びる内部通路を包含する型温度を変更する方法に於て、該方法は：Ａ、該型の内部通路を閉ループ内で熱交換器と接続し、該型と該熱交換器の相対的高さは熱伝達流体が与えられた物理的状態にある時に重力の効果に対応して該熱伝達流体が型の通路から熱交換器に流れることに役立つような高さであること；Ｂ、型の運転の間型の通路の決定的部分に生ずる温度條件に対応して与えられた物理的状態に最初の物理的状態から変化する熱伝達流体で、型の通路と熱交換器を包含する、閉ループを満し、該型の通路の流体は最初の物理的状態にあつて該熱交換器は完全に満たされた時に両方の物理的状態にある流体を包含すること；及びＣ、該閉ループの調節された圧力を維持して熱交換器の流体が該型から該熱交換器に流れるのとほぼ同じ割合で該熱交換器の流体を与えられた物理的状態から最初の物理的状態に戻つて変化するように熱交換器の運転を調節することより成ることを特徴とする型の温度を変える方法。２、周期的に運転される型に適用される特許請求の範囲
第１項記載の方法に於て、ステップＣに於て該圧力は成型サイクルと同調するように周期的に調節されることを特徴とする方法。３、型の冷却に使用する特許請求の範囲第１項記載の方
法に於て、最初の物理的状態は液体の状態であり、与えられた物理的状態は蒸気の状態であり、熱交換器は
凝縮器として機能し、該熱交換器は蒸発した熱伝達流体の気泡が該熱交換器への戻り導管を通つて上昇するように型よりも高いレベルに位置することを特徴とする方法。４、特許請求の範囲第３項記載の方法に於て、水が熱伝
達流体として使用されることを特徴とする方法。５、特許請求の範囲第３項記載の方法に於て、フレオン
冷媒が熱伝達流体として使用されることを特徴とする方法。６、特許請求の範囲第２項記載の方法に於て、該方法は
該熱交換器に戻る蒸発した熱伝達流体の運動を確実にする為に、該型の十分な冷却を与えるには不十分な、ゆるやかな割合で熱伝達流体の最初の状態にある閉ループを通つて該熱伝達流体をポンプで押し出す追加のステップを包含することを特徴とする方法。７、周期的に運転される型の冷却に適用される特許請求
の範囲第３項記載の方法に於て、ステップＣに於て該圧
力は型が開放される時に第一の圧力を維持し型が密閉される時に第二の圧力を維持する為に成型サイクルと同調するように周期的に調節され、第二の圧力は第一の圧力よりも著しく低いことを特徴とする方法。８、特許請求の範囲第７項記載の方法に於て、水が熱伝
達流体として使用されることを特徴とする方法。９、特許請求の範囲第７項記載の方法に於て、フレオン
冷媒が熱伝達流体として使用されることを特徴とする方法。１０、特許請求の範囲第７項記載の方法に於て、該方法
は熱交換器に戻る蒸発した熱伝達流体の運動を確実にする為に、該型の十分な冷却を与えるには不十分な、ゆるやかな割合で熱伝達流体の最初の状態にある閉ループを通つて該熱伝達流体をポンプで押し出す追加のステップを包含することを特徴とする方法。１１、型の加熱の為に使用される特許請求の範囲第１項
記載の方法に於て、最初の物理的状態は蒸気の状態であり、熱交換器は蒸発器として機能し、更に該熱交換器は凝縮した液体の熱伝達流体が戻り導管を通つて、重力に依り、熱交換器内に戻つて排水されるように型よりも低いレベルに位置することを特徴とする方法。１２、特許請求の範囲第１１項記載の方法に於て、水が熱伝達流体として使用されることを特徴とする方法。１３、特許請求の範囲第１１項記載の方法に於て、フレオン冷媒が熱伝達流体として使用されることを特徴とする方法。１４、周期的に操作される型の加熱に適用される特許請
求の範囲第１１項記載の方法に於て、ステップＣに於て、該圧力は該型が開放される時は第一の圧力そして該型が密閉される時は第二の圧力に維持する為に成型サイクルと同調するように周期的に調節され、第二の圧力
は第一の圧力よりも著しく高いことを特徴とする方法。１５、特許請求の範囲第１４項記載の方法に於て、水が熱伝達流体として使用されることを特徴とする方法。１６、特許請求の範囲第１４項記載の方法に於て、フレオン冷媒が熱伝達流体として使用されることを特徴とする方法。１７、実質的にポンプで押し出すことなくプラスチック
等の材料から成る品物を成型する為に型を冷却する為の受動的冷却装置で、該型は冷却流体を該型を貫通して通す為の複数の垂直に伸びる内部通路を包含する該装置に於て、該装置は：液体状態の冷却液の貯蔵で部分的に満たされた凝縮器熱交換器で、該冷却液は該型の操作の間型の通路の主要部分に生ずる温度に対応してその液体の状態からその蒸気の状態に変化する流体より成り、該熱交換器は該熱交換器の液流体の上のレベルが該型のほぼ頂部又はその上にあるように位置される凝縮器熱交換器；該熱交換器を、該流体の上のレベル以下の点から、型の通路の下端に接続する入口導管；該型の通路の上端を該熱交換器に戻つて接続する戻り導管；閉ループを構成する熱交換器と型の通路と入口及び戻り導管；及び該流体が型から熱交換器に戻るにつれて蒸発した流体をその液体の状態に戻して凝縮する間そのループの調節された圧力を維持する為に該熱交換器の操作を調節する為の調節手段より成ることを特徴とする受動的型冷却装置。１８、特許請求の範囲第１７項記載の受動的型冷却装置
に於て、該冷却流体は水であることを特徴とする受動的型冷却装置。１９、特許請求の範囲第１７項記載の受動的型冷却装置
に於て該冷却流体はフレオン冷媒であることを特徴とする受動的型冷却装置。２０、特許請求の範囲第１７項記載の受動的型冷却装置
に於て、該入口及び戻り導管の中の１つは、熱交換器に戻る蒸発した冷却流体の運動を確実にする為に、該型の十分な冷却を与えるには不十分な、ゆるやかな割合で閉ループを通つて冷却流体を循環する為のポンプ手段を包含することを特徴とする受動的型冷却装置。２１、特許請求の範囲第１７項記載の受動的型冷却装置
に於て、該熱交換器調節手段は：該閉ループの圧力を検出する為の圧力検知手段；該熱交換器の為の第一及び第二の入口／出口導管で、一方は調節ポンプを包含し他方は調節弁を包含する第一及び第二の入口／出口導管；及び該閉ループの圧力変化に対応して該調節ポンプ及び調節弁を作動する為に、該圧力検知手段に接続された調節器手段より成ることを特徴とする受動的型冷却装置。２２、特許請求の範囲第１７項記載の受動的型冷却装置
に於て、該熱交換器は内部コイルを包含し、更に該熱交換器調節手段は：該閉ループの圧力を検出する為の圧力検知手段；該熱交換器コイルを通つて冷却された熱伝達流体を循環する為の冷却装置；及び一定圧力を維持する為に該閉ループの圧力変化に対応して該冷却装置の運転を調節する為に、圧力検知手段に接続された、調節器手段より成ることを特徴とする受動的型冷却装置。２３、周期的に操作される型に適用される特許請求の範
囲第１７項記載の受動的型冷却装置に於て、該調節手段は該成型サイクルに同調するようにループ圧力を変更する為に該熱交換器を作動する為の手段を包含することを特徴とする受動的型冷却装置。２４、実質的にポンプで押し出すことなくプラスチック
等の材料より成る品物を成型する為に型を加熱する為の受動的型加熱装置で、型は該型を
貫通して加熱流体を通す為の複数の垂直に伸びる内部通路を包含する受動的加熱システムに於て、該システムは：液体の状態にある加熱流体の貯蔵で部分的に満たされた蒸発器熱交換器で、該加熱流体は該型の操作の間型の通路の決定的部分に生ずる温度に対応してその蒸気の状態からその液体の状態に変化する流体より成り、該熱交換器
は該熱交換器の液流体の上のレベルがほぼ型の底部にあるか又はその下にある蒸発器熱交換器；該熱交換器を、該流体の上のレベルの上の点から、型の通路の上端に接続する入口導管；型の通路の下端を熱交換器に戻つて接続する戻り導管；閉ループを構成する熱交換器と型の通路と、入口及び戻
り導管；及び実質的に一定圧力に流体蒸気で満たされた導管及び型の通路を維持する様に該熱交換器の液体貯蔵からの流体を蒸発させる為に熱交換器の運転を調節する為の手段より成ることを特徴とする受動的加熱装置。２５、特許請求の範囲第２４項記載の受動的型加熱装置
に於て、加熱流体は水であることを特徴とする受動的型加熱装置。２６、特許請求の範囲第２４項記載の受動的型加熱装置
に於て、加熱流体はフレオン冷媒であることを特徴とする受動的型加熱装置。２７、特許請求の範囲第２４項記載の受動的型加熱装置
に於て、熱交換器調節手段は：該閉ループの圧力を検出する為の圧力検知手段；該熱交換器の為の第一及び第二の入口／出口導管で、一方は調節ポンプを、他方は調節弁を包含する第一及び第二の入口／出口導管；及び一定圧力を維持する為に該閉ループの圧力変化に対応して該調節ポンプ及び調節弁を作動する為に、圧力検知手段に接続された、調節器手段より成ることを特徴とする受動的型加熱装置。２８、特許請求の範囲第２４項記載の受動的型加熱装置
に於て、該熱交換器は内部コイルを包含して該熱交換器調節手段は：該閉ループの圧力を検出する為の圧力検知手段；熱交換器コイルを通つて加熱された熱伝達流体を循環する為の加熱器装置；及び一定圧力を維持する為に該閉ループの圧力変化に対応して加熱器装置の運転を調節する為に、該圧力検知手段に接続された、調節器手段とより成ることを特徴とする受動的型加熱装置。２９、周期的に操作される型に適用される特許請求の範
囲第２４項記載の受動的型加熱装置に於て、該調節手段は成型サイクルと同調するように該ループの圧力を変える為に該熱交換器を作動する為の手段を包含することを特徴とする受動的型加熱装置。