KR100857264B1 - 금형온도 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금형온도 제어장치에 관한 것으로, 금형의 일측으로 냉수와 열수를 공급하는 냉열공급관을 형성하고, 금형의 타측으로 공급된 냉수와 열수를 회수하는 냉열회수관을 형성한 금형온도제어부와, 상기 금형온도제어부의 냉열공급관에 열수공급펌프의 압력으로 열수를 공급하는 열수공급관으로 연결 구비한 열수탱크를 형성하되, 열수탱크의 일측으로 열수온도센서를 형성하고, 타측으로 과압된 공기를 배출하여 열수의 압력을 제어하는 열수압력변을 형성한 열수공급부와, 상기 열수공급부의 열수탱크에 일측으로 가열공급관에 연결되어 열수가 되도록 가열하는 가열히터를 형성하고, 가열히터의 일측으로 열수온도센서와 연동하여 가열온도를 조절하는 열수온도조절구를 형성한 가열부와, 상기 금형온도제어부의 냉열회수관에서 회수된 냉수를 열교환기로 공급시켜 잠열을 회수한 상태로 냉각회수배출관으로 배출하도록 형성된 열교환부와, 상기 금형온도제어부의 냉열공급관에 냉수공급펌프의 압력으로 냉수를 공급하는 냉수공급관으로 연결 구비한 냉수탱크를 형성하되, 냉수탱크의 일측으로 냉수온도센서를 형성하고, 타측으로 냉수수위감지부를 형성한 냉수공급부와, 상기 냉수공급부의 냉수탱크에 냉수와 회수되는 냉수를 열교환기와 연결된 냉각공급관을 통해서 냉각기로 공급 냉각하도록 형성하고, 냉각기의 일측으로 냉각배출관을 냉수탱크에 연결 형성하며, 냉각기의 타측에 냉수온도센서와 연동하여 냉각온도를 조절하는 냉수온도조절구를 형성한 냉각부를 포함하여 구성한다.

금형, 온도제어, 열수, 냉수, 순환

Description

금형온도 제어장치 {Thermal Control Device of Mold}

본 발명은 금형온도 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 금형(金型)은 금속성(金屬性)의 형(型)을 말하는 것으로, 주물(鑄物)을 만들 때에 사용하는 철이나 그 밖의 금속으로 만든 주형(鑄型) 플라스틱 등의 성형용(成型用)으로 사용되는 것이며 위아래의 형(型) 사이에 금속의 얇은 판이나 플라스틱판을 등을 끼우고 정해진 형상으로 압축해서 완성하기 위해 사용하는 금속제 형 등이 있다.

이러한 금형은 성형물의 재질, 크기, 형상조건에 따라 금형의 온도가 성형재의 사출시 성형성을 결정하게 되며, 금형의 성형실로 사출되는 유동 상태의 사출원재료가 금형온도에 따라 점성(粘性)이 높거나 낮아지기 때문이다.

상기 금형의 온도가 낮으면 고온의 용융물을 공급시켜 성형 시에 온도가 낮은 금형과 접촉하면서 온도차에 의해 굳음 현상이 발생되어 점도가 높아짐에 따라 성형실(Cavity)의 형상에 따른 공급이 원활하게 이루어지지 않아 공급되는 압력을 높여야 하고, 높은 압력으로 공급하여도 정확한 형상으로 성형되지 않은 불량이 빈번히 발생함으로써, 성형성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 금형의 온도가 높으면 고온으로 공급되는 용융물이 성형 시에 온도가 높은 금형과 접촉되면서 용융물의 점도가 낮아져서 성형시간이 증대하여 생성된 성형물의 내부 조직의 변화에 따라 강도가 저하되고, 고온으로 과열된 금형과 용융물의 연쇄 작용에 의해 금형의 수명이 축소되는 문제점이 있었다.

이러한, 금형의 온도조절이 잘못되면 사출제품의 형상과 밀도에 따라 횡, 뒤틀림, 수축 또는 성형시에 발생되는 성형금형간의 성형물접합선 사출노즐에 의한 사출흔적이 남게 되어 제품의 질을 떨어뜨리게 된다.

이에, 금형 내부에 유체 통로를 만들어 온수 또는 냉수를 흐르게 함으로써 금형온도를 적정 온도 범위 내에서 제어하는 장치가 일본공개특허 소63-128911호에서 개시된 바, 도 1을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

냉각기(11), 펌프(12), 히터(14), 온도계(21) 및 콘트롤러(30)로 이루어지는 금형온도 제어 시스템이 개시되어 있는데 온도계로 금형온도를 측정하여 온도가 낮을 때는 온수가 흐르게 하고, 온도가 높을 때는 냉수가 흐르게 함으로써 금형온도를 제어한다. 즉, 금형을 냉각시키고자 할 때에는 히터(14)의 작동을 멈추고 냉각기(11)을 작동시켜 물을 순환시키고, 금형을 가열하고자 할 때에는 냉각기(11)의 작동을 멈추고 히터(14)를 작동시켜 물을 순환시키는데 온도계(21)에 의해 측정되는 금형온도에 따라 콘트롤러(30)로 솔레노이드 밸브들을 여닫음으로써 물의 순환을 제어하는 것이다.

상기와 같은 종래기술의 금형의 온도제어장치는 온도계로 금형의 온도를 측정하여 온도가 낮아 온수를 공급할 경우에는 히터로 온수를 공급시키도록 가열하는 것으로, 온수의 온도를 급격히 상승시켜야 함으로써, 히터의 용량을 증대하여야 하고, 용량 증대에 따른 히팅효율이 감소하며 가열시간이 증대되어 성형주기가 길어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술의 금형의 온도제어장치는 온도계의 금형의 온도를 측정하여 금형온도가 현저히 높은 경우에 냉각기를 작동시켜 냉각된 냉수를 공급하여 금형온도를 저하시키는 것으로, 온도가 높아진 상태에서 냉각기를 구동함에 따라 즉각적으로 냉각이 이루어지지 않아 냉각시간이 증대되어 성형주기가 길어지는 문제점이 있었다.

그리고, 종래기술의 금형의 온도제어장치는 금형의 온도 변화에 따라 즉각적으로 냉수와 온수를 공급하지 못함에 따라 열교환속도가 저하되고, 온수와 냉수의 사용량이 많아 에너지 소비량이 증대되는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술의 금형에 온도제어장치는 금형의 온도를 신속하게 제어할 수 없음에 따라 공급되는 용융물이 적정한 온도의 금형으로 성형하지 못함으로써, 성형성이 저하되는 문제점이 있었다.

아울러, 종래기술의 금형에 온도제어장치는 금형의 온도를 제어하도록 고온의 온수와 냉각기로 냉각한 냉수를 적절히 공급하여야 하나, 가열시간과 냉각시간이 소요되어 금형의 온도를 제어하는 시간이 증대하여 성형시간을 길어져 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.

이와 같은, 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명의 주목적은 금형을 가열시키는 열수공급부와 냉각시키는 냉수공급부를 일정한 온도를 유지하면서 순환한 상태를 유지하다가 금형의 온도에 따라 신속하게 공급함에 따라 정확하고 신속한 온도제어가 제어됨으로써, 금형의 성형성능이 최적화되고 성형주기가 축소되어 생산성이 향상되는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 금형 온도제어장치는 금형의 일측으로 냉수와 열수를 공급하는 냉열공급관을 형성하고, 금형의 타측으로 공급된 냉수와 열수를 회수하는 냉열회수관을 형성한 금형온도제어부와, 상기 금형온도제어부의 냉열공급관에 열수공급펌프의 압력으로 열수를 공급하는 열수공급관으로 연결 구비한 열수탱크를 형성하되, 열수탱크의 일측으로 열수온도센서를 형성하고, 타측으로 과압된 공기를 배출하여 열수의 압력을 제어하는 열수압력변을 형성한 열수공급부와, 상기 열수공급부의 열수탱크에 일측으로 가열공급관에 연결되어 열수가 되도록 가열하는 가열히터를 형성하고, 가열히터의 일측으로 열수온도센서와 연동하여 가열온도를 조절하는 열수온도조절구를 형성한 가열부와, 상기 금형온도제어부의 냉열회수관에서 회수된 냉수를 열교환기로 공급시켜 잠열을 회수한 상태로 냉각회수배출관으로 배출하도록 형성된 열교환부와, 상기 금형온도제어부의 냉열공급관에 냉수공급펌프의 압력으로 냉수를 공급하는 냉수공급관으로 연결 구비한 냉수탱크를 형성하되, 냉수탱크의 일측으로 냉수온도센서를 형성하고, 타측으로 냉수수위감지부를 형성한 냉수공급부와, 상기 냉수공급부의 냉수탱크에 냉수와 회수되는 냉수를 열교환기와 연결된 냉각공급관을 통해서 냉각기로 공급 냉각하도록 형성하고, 냉각기의 일측으로 냉각배출관을 냉수탱크에 연결 형성하며, 냉각기의 타측에 냉수온도센서와 연동하여 냉각온도를 조절하는 냉수온도조절구를 형성한 냉각부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금형온도제어부는 상기 냉열공급관의 일측으로 열수의 공급을 제어하는 열수공급밸브를 형성하고, 상기 냉열공급관의 타측으로 냉수의 공급을 제어하는 냉수공급밸브를 형성하며, 상기 냉열회수관의 일측으로 열수의 회수를 제어하는 열수회수밸브가 구비된 열수회수관을 가열부의 가열히터로 연결 형성하여 상기 냉열공급관에서 회수된 열수가 상기 열수회수관을 통해서 상기 가열히터로 공급되어 순환되도록 형성하고, 상기 냉열회수관의 타측으로 냉수의 회수를 제어하는 상기 냉수회수밸브가 구비된 상기 냉수회수관을 형성하여 열수와 냉수의 공급을 제어하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 열수공급부의 열수탱크는 내부에 수위를 감지하는 열수수위감지부를 형성하고, 열수탱크의 일측으로 내부의 수위를 표시하는 열수수위표시부를 형성하며, 열수탱크의 타측으로 내부의 과압된 압력을 배출하는 열수안전밸브를 구비하여 수위를 감지하면서 열수압력변에서 과압된 공기를 배출하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열수공급부는 상기 열수탱크에서 상기 열수공급펌프로 공급되는 상기 열수공급관의 일측에 형성된 열수순환관과 상기 가열부의 상기 가열히터에 형성된 순환회수관을 연결 형성하여, 상기 열수탱크와 상기 가열히터가 연결되도록 상기 열수순환관과 상기 순환회수관이 연결되어 상기 가열히터에서 생성된 열수가 상기 열수탱크로 공급되고, 공급된 열수의 온도가 유지되도록 상기 열수탱크에서 상기 가열히터로 재공급되어 순환되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 열교환부는 상기 열교환기의 일측에 열교환수가 배출되는 열교환배출관을 상기 순환회수관에 연결되도록 형성하고, 상기 열교환배출관으로 상기 열교환수의 배출이 제어되는 열교환배출밸브를 형성하며, 상기 열교환배출관의 일측으로 상기 열교환수가 배출되는 배출압력이 제공되는 열교환배출펌프를 형성하여 상기 열교환기에서 생성된 상기 열교환수가 상기 열교환배출펌프에서 제공되는 가압력으로 상기 순환회수관으로 배출되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환부는 열교환기의 타측으로 순환냉각공급관으로 순환냉각공급부에 냉수를 공급하며, 공급된 냉수가 내부에 순환하면서 잠열을 회수한 상태로 순환냉각배출부를 통해 냉각부의 냉각기에 냉각공급관으로 공급되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

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그리고, 냉수공급부는 냉수공급관에 일측으로 냉수가 순환되도록 냉수순환밸브로 제어되는 냉수순환관을 냉수탱크와 연결되도록 형성하여 냉수 공급 측에서 제어에 따라 냉수를 순환시키도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 냉수공급부는 상기 냉수탱크의 타측에 냉수가 공급되는 순환냉각공급관으로 상기 열교환부와 연결되도록 형성하고, 상기 순환냉각공급관으로 냉수에 가압력을 제공하는 순환냉각펌프를 형성하여 상기 냉수탱크의 냉수가 상기 순환냉각펌프에서 제공된 가압력으로 상기 순환냉각공급관을 통해서 상기 열교환부에 공급되고, 상기 열교환부의 냉수가 상기 냉각공급관을 통해서 상기 냉각부로 공급되며, 상기 냉각부는 상기 냉각배출관으로 상기 냉각탱크에 연결되어 냉수가 냉각 공급됨에 따라 상기 냉각탱크를 상기 순환냉각공급관으로 상기 열교환부와 연결시켜 상기 냉각부와 순환되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 금형 온도제어장치는 금형을 가열시키는 열수공급부와 냉각시키는 냉수공급부를 일정한 온도를 유지하면서 순환한 상태를 유지하다가 금 형의 온도에 따라 신속하게 공급함에 따라 정확하고 신속한 온도제어가 제어됨으로써, 금형의 성형성능이 최적화되고 성형주기가 축소되어 생산성이 향상되는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 금형 온도제어장치는 금형의 온도를 제어하도록 열수와 냉수를 공급시키는 열수공급부에 열수순환관을 구비하여 가열히터와 순환되면서 일정한 열수 온도를 유지하고, 냉각기로 냉각된 냉수를 공급시키는 냉수탱크에 냉수공급펌프로 공급되는 냉수공급관에 형성된 냉수순환관을 통해서 순환되면서 냉수의 일정한 온도를 유지함에 따라 공급 시에 열수와 냉수가 금형이 요구하는 최적의 온도로 공급됨으로써, 성형주기를 단축시켜 공정효율을 향상하는 효과를 제공한다.

그리고, 본 발명의 금형 온도제어장치는 열수탱크에서 공급된 열수와 냉수탱크에서 열수를 금형의 일측으로 형성된 냉열공급관으로 공급하고, 공급된 열수와 냉수로 금형의 온도를 조절한 상태에서 금형의 타측으로 형성된 냉열회수관으로 회수됨에 따라 냉온수의 공급효율을 증대시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 금형 온도제어장치는 냉수탱크로 공급된 냉수는 금형을 통과하면서 가열된 상태로 열교환기로 공급되어 잠열을 회수한 상태로 냉각기로 공급시키고, 잠열을 회수한 열교환기의 열교환수는 가열히터로 공급되어 사용하는 것으로 잠열을 회수하여 열수로 사용함에 따라 열효율을 증대시키는 효과를 제공한다.

아울러, 본 발명의 금형 온도제어장치는 냉수를 공급하는 냉수탱크의 일측으로 순환냉각펌프의 가압력으로 열교환기로 공급되어 순환하면서 내부 잠열을 회수하고 냉각된 냉수를 냉각공급관을 통해서 냉각기로 공급하여 냉각시키면서 순환함 에 따라 냉각효율을 증대시키는 효과를 제공한다.

이러한 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

우선 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 하며, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않기 위하여 생략한다.

제2도는 본 발명에 따른 금형 온도제어장치를 나타내는 구성도이고, 제3도는 본 발명에 따른 금형 온도제어장치의 냉수와 열교환하는 사용상태를 나타내는 구성도이다.

제2도 및 제3도에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 금형 온도제어장치(100)는 금형(1)에 일측으로 냉온수를 공급하는 냉열공급관(111)를 일측에 형성하고, 타측으로 냉온수를 회수하는 냉열회수관(114)을 형성한 금형온도제어부(110)와, 금형온도제어부(110)에 열수를 공급하는 열수탱크(121)를 형성한 열수공급부(120)와, 열수공급부(120)에 열수를 가열히터(131)로 가열하여 공급하는 가열부(130)와, 상기 금형온도제어부(110)에 회수되는 냉수의 잠열을 회수하도록 열교환하는 열교환기(141)를 형성한 열교환부(140)와, 금형온도제어부(110)의 냉수를 공급시키는 냉수탱크(151)를 형성한 냉수공급부(150)와, 냉수공급부(150)에 냉수를 냉각기(161)로 냉각하여 공급하는 냉각부(160)를 포함하여 구성한다.

금형온도제어부(110)는 금형(1)의 일측으로 냉수와 열수를 공급하는 냉열공급관(111)을 형성하고, 금형(1)의 타측으로 공급된 냉수와 열수를 회수하는 냉열회수관(114)을 형성하도록 구성한다.

열수공급부(120)는 금형온도제어부(110)의 냉열공급관(111)에 열수공급펌프(127)의 압력으로 열수를 공급하는 열수공급관(128)으로 연결 구비한 열수탱크(121)를 형성하되, 열수탱크(121)의 일측으로 열수온도센서(122)를 형성하고, 타측으로 과압된 공기를 배출하여 열수의 압력을 제어하는 열수압력변(126)을 형성하도록 구성한다.
여기서, 열수공급부(120)의 열수탱크(121)는 내부에 수위를 감지하는 열수수위감지부(123)를 형성하고, 열수탱크(121)의 일측으로 내부의 수위를 표시하는 열수수위표시부(124)를 형성하며, 열수탱크(121)의 타측으로 내부의 과압된 압력을 배출하는 열수안전밸브(125)를 구비하여 수위를 감지하면서 열수압력변(126)에서 과압된 공기를 배출하도록 구성하는 것이 바람직하다.
가열부(130)는 열수공급부(120)의 열수탱크(121)에 일측으로 가열공급관(133)에 연결되어 열수가 되도록 가열하는 가열히터(131)를 형성하고, 가열히터(131)의 일측으로 열수온도센서(122)와 연동하여 가열온도를 조절하는 열수온도조절구(132)를 형성하도록 구성한다.

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여기서, 금형온도제어부(110)는 냉열공급관(111)의 일측으로 열수의 공급을 제어하는 열수공급밸브(112)를 형성하고, 냉열공급관(111)의 타측으로 냉수의 공급을 제어하는 냉수공급밸브(113)를 형성하며, 냉열회수관(114)의 일측으로 열수의 회수를 제어하는 열수회수밸브(115)가 구비된 열수회수관(116)을 가열부(130)의 가열히터(131)로 연결 형성하여 냉열공급관(111)에서 회수된 열수가 열수회수관(116)을 통해서 가열히터(131)로 공급되어 순환되도록 형성하고, 냉열회수관(118)의 타측으로 냉수의 회수를 제어하는 냉수회수밸브(117)가 구비된 냉수회수관(118)을 형성하여 열수와 냉수의 공급을 제어하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 열수공급부(120)는 열수탱크(121)에서 열수공급펌프(127)로 공급되는 열수공급관(128)의 일측에 형성된 열수순환관(129)과 가열부(130)의 가열히터(131)에 형성된 순환회수관(134)을 연결 형성하여, 열수탱크(121)와 가열히터(131)가 연결되도록 열수순환관(129)과 순환회수관(134)이 연결되어 가열히터(131)에서 생성된 열수가 열수탱크(121)로 공급되고, 공급된 열수의 온도가 유지되도록 상기 열수탱크(121)에서 가열히터(131)로 재공급되어 순환되도록 구성하는 것이 바람직하다.
열교환부(140)는 금형온도제어부(110)의 냉열회수관(114)에서 회수된 냉수를 열교환기(141)로 공급시켜 잠열을 회수한 상태로 냉각회수배출관(142)으로 배출하도록 형성하도록 구성한다.
여기서, 열교환부(140)는 열교환기(141)의 일측에 열교환수가 배출되는 열교환배출관(143)을 순환회수관(134)에 연결되도록 형성하고, 열교환배출관(143)으로 상기 열교환수의 배출이 제어되는 열교환배출밸브(145)를 형성하며, 열교환배출관(143)의 일측으로 열교환수가 배출되는 배출압력이 제공되는 열교환배출펌프(144)를 형성하여 열교환기(141)에서 생성된 열교환수가 열교환배출펌프(144)에서 제공되는 가압력으로 상기 순환회수관(134)으로 배출되도록 구성하는 것이 바람직하다.
냉수공급부(150)는 금형온도제어부(110)의 냉열공급관(111)에 냉수공급펌프(154)의 압력으로 냉수를 공급하는 냉수공급관(155)으로 연결 구비한 냉수탱크(151)를 형성하되, 냉수탱크(151)의 일측으로 냉수온도센서(153)를 형성하고, 타측으로 냉수수위감지부(152)를 형성하도록 구성한다.

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여기서, 냉수공급부(150)는 냉수공급관(155)에 일측으로 냉수가 순환되도록 냉수순환밸브(157)로 제어되는 냉수순환관(156)을 냉수탱크(151)와 연결되도록 형성하여 냉수 공급 측에서 제어에 따라 냉수를 순환시키도록 구성하는 것이 바람직하다.

냉각부(160)는 냉수공급부(150)의 냉수탱크(151)에 냉수와 회수되는 냉수를 열교환기(141)와 연결된 냉각공급관(163)을 통해서 냉각기(161)로 공급 냉각하도록 형성하고, 냉각기(161)의 일측으로 냉각배출관(164)을 냉수탱크(151)에 연결 형성하며, 냉각기(161)의 타측에 냉수온도센서(153)와 연동하여 냉각온도를 조절하는 냉수온도조절구(162)를 형성하도록 구성한다.

여기서, 열교환부(140)는 열교환기(141)의 타측으로 순환냉각공급관(159)으로 순환냉각공급부(146)에 냉수를 공급하며, 공급된 냉수가 내부에 순환하면서 잠열을 회수한 상태로 순환냉각배출부(147)를 통해 냉각부(160)의 냉각기(161)에 순환냉각공급관(163)으로 공급되도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 냉수공급부(150)는 냉수탱크(151)의 타측에 냉수가 공급되는 순환냉각공급관(159)으로 열교환부(140)와 연결되도록 형성하고, 순환냉각공급관(159)으로 냉수에 가압력을 제공하는 순환냉각펌프(158)를 형성하여 냉수탱크(151)의 냉수가 순환냉각펌프(158)에서 제공된 가압력으로 순환냉각공급관(159)을 통해서 열교환부(140)에 공급되고, 열교환부(140)의 냉수가 냉각공급관(163)을 통해서 냉각부(160)로 공급되며, 냉각부(160)는 냉각배출관(164)으로 냉각탱크(151)에 연결되어 냉수가 냉각 공급됨에 따라 냉각탱크(151)를 순환냉각공급관(159)으로 열교환부(140)와 연결시켜 냉각부(160)와 순환되도록 구성하는 것이 바람직하다.

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이와 같이, 구성된 본 발명의 금형온도 제어장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 금형(1)의 열수를 공급 시에 열수공급부(120)의 열수탱크(121)에 열수수위표시부(124)와 열수수위감지부(123)에서 수위를 감지하면서 가열부(130)의 가열히터(131)로 가열되어 가열공급관(133)으로 공급되는 열수의 온도를 열수온도조절구(132)로 열수탱크(121)의 일측으로 내부온도를 감지하는 열수온도센서(122)의 온도에 따라 조절하면서 공급한다.

이렇게, 열수탱크(121)에 수위를 조절하면서 공급된 열수는 열수압력변(126)과 열수안전밸브(125)로 내부의 압력을 조절하면서 열수공급펌프(127)의 가압력으로 열수공급관(128)을 통해서 금형온도제어부의 냉열공급관(111)의 열수공급밸브 (112) 측으로 공급하도록 연결된다.

이때, 열수공급밸브(112)에서 금형(1)에 열수의 공급되는 시기에 따라 공급이 실시되기 전에는 열수공급관(128)에 일측으로 형성된 열수순환관(129)을 통해서 가열부(130)의 가열히터(131)로 순환되는 순환회수관(134)으로 공급되어 가열히터(131)로 가열하면서 가열공급관(133)으로 열수탱크(121)로 재공급하여 순환시키면서 열수온도조절구(132)로 열수의 온도를 유지하도록 순환함으로써, 금형(1)에 열수 공급 시에 공급온도를 유지한 열수가 신속히 공급됨에 따라 금형(1)의 온도 제어 시간을 단축하여 성형주기를 단축시키고, 성형에 적합한 온도를 열수 공급으로 유지하여 성형품질을 향상시킨다.

상기와 같이, 열수탱크(121)의 열수를 열수공급펌프(127)의 가압력으로 열수공급관(128)을 거쳐서 열수순환관(129)으로 가열히터로 공급하여 가열공급관(133)으로 열수탱크(121)로 회수하면서 순환하여 온도를 유지하다가 금형(1)에 온수를 공급하도록 금형온도제어부(110)의 냉열공급관(111) 일측에 형성된 열수공급밸브 (112)를 개방하면 금형(1)을 예열하도록 온도를 유지하는 열수가 공급되어 금형(1)을 예열시킨다.

이렇게, 금형(1)에 열수를 공급하여 예열한 열수는 타측에 구비된 냉열회수관(114)의 열수회수밸브(115)로 제어하는 열수회수관(116)을 통해서 회수되어 가열부(130)의 열수순환관(129)으로 합수되어 가열히터(131)로 공급됨으로써, 회수된 열수를 재가열하여 다시 공급시킨다.

상기와 같이, 열수를 공급하여 예열에 의해 금형(1) 작업을 실시하고, 과열된 금형(1)을 냉각하기 위해서 냉수를 공급할 경우에는 냉수공급부(150)의 냉수수위감지부(152)에서 수위를 조절하는 냉수탱크(151)로 일측에 구비된 냉각부(160)의 냉각기(161)에서 냉수탱크(151)의 냉수온도센서(153)에서 감지된 온도와 냉수온도조절구(162)에서 조절하여 설정된 냉각온도로 냉각한 냉수를 냉각배출관(164)을 통해 공급하고, 냉수탱크(151)에 공급된 냉수를 냉수공급펌프(154)의 가압력으로 냉수공급관(155)으로 금형온도제어부(110)의 냉열공급관(111)으로 공급한다.

이때, 냉열공급관(111)으로 공급되는 냉수는 냉수공급관(155)에 설치된 냉수순환밸브(157)로 제어되는 냉수순환관(156)을 통해서 순환되어 냉수의 온도를 유지한다.
이렇게, 냉수탱크(151)에서 공급된 냉수를 금형온도제어부(110)의 냉열공급관(111)에 타측으로 형성된 냉수공급밸브(113)를 개방하여 금형(1)에 냉수를 공급하여 금형을 냉각시키고, 냉각을 마쳐서 가열된 냉수는 금형(1)의 타측으로 냉수회수밸브(117)로 제어되는 냉수회수관(118)으로 회수되어 열교환부(140)의 열교환기(141)에 공급되어 내부의 잠열을 회수하여 냉각회수배출관(142)을 통해서 냉각공급관(163)으로 합수되어 냉각기(161)로 공급되어 냉수로 사용된다.
이때, 열교환기(141)에 형성된 순환냉각공급부(146)로 냉수탱크(151)에 연결되어 있는 순환냉각공급관(159)이 연결 형성된다.
여기서 냉수탱크(151)에서 공급된 냉수는 순환냉각펌프(158)에서 제공되는 가압력으로 순환냉각공급관을 통해서 열교환기(141)로 공급되고, 열교환기(141)의 순환냉각배출부(147)에 연결된 냉각공급관(163)을 통하여 냉각기(161)에 공급된다.
그후, 냉수는 냉각기(161)에서 냉각배출관(164)을 통하여 냉각탱크(151)로 공급되고, 이로써 위 냉수는 열교환기(141)를 통해서 냉각탱크(151)와 냉각기(161)간에 순환되도록 한다.
또한, 열교환기(141)의 일측으로 금형(1)을 통과하면서 가열된 열교환수가 냉수회수관(118)으로 공급된다.
이런, 열교환기(141)의 일측으로 열교환수가 공급되면 열교환기(141)의 내부로 순환냉각공급부(146)로 공급되는 냉수로 열교환수의 잠열이 회수되고, 잠열을 회수한 냉수가 열교환기(141)와 가열히터(131)를 연결시키는 열교환배출관(143)을 통해서 가열히터(131)로 공급된다.
이렇게, 가열히터(131)로 공급되는 잠열이 회수된 냉수는 열교환배출관(143)의 일측으로 가압력을 제공하는 열교환배출펌프(144)를 형성하여 열교환배출펌프(144)에서 제공되는 가압력으로 열교환배출관(143)을 통해서 가열히터(131)로 공급된다.
이런, 잠열이 회수된 냉수가 공급되는 열교환배출관(143)으로 공급량을 제어하는 열교환배출밸브(145)를 형성하여 열교환배출밸브(145)에서 잠열이 회수된 냉수가 공급량을 제어하면서 가열히터(131)로 공급되도록 한다.
이렇게, 잠열이 회수된 냉수가 가열히터(131)로 공급되고, 열교환기(141)의 냉수회수관(118)으로 공급되는 가열된 열교환수가 냉각회수배출관(142)을 통해서 냉각기(161)로 배출 냉각되고, 냉각기(161)에서 냉각된 냉수는 냉각배출관(164)을 통해서 냉각탱크(151)로 공급시킨다.
따라서, 가열부(130)의 가열히터(131)로 가열된 열수를 열수공급부(120)의 열수탱크(121)로 공급시켜 열수순환관(129)으로 순환하여 열수의 온도를 유지하다가 열수공급관(128)을 통해 금형온도제어부(110)의 냉열공급관(111)으로 공급시켜 예열한다.
이렇게, 예열이 끝난 열수는 냉열회수관(114)을 거쳐서 냉수회수관(118)으로 가열부로 회수되어 사용하며, 냉각부(160)의 냉각기(161)에서 냉각한 냉수를 냉수공급부(150)의 냉수탱크(151)로 공급시켜 냉수순환관(156)으로 순환하여 냉수의 온도를 유지한다.
상기와 같이, 냉수의 온도를 유지하다가 냉수공급관(155)을 통해서 금형온도제어부(110)의 냉열공급관(111)으로 공급시켜 냉각시킨다.
이런, 냉각이 끝나고 가열된 냉수는 냉수회수관(118)을 통해 열교환부(140)로 공급되어 잠열을 회수한 상태로 냉각기(161)에 공급되어 냉각한 상태로 공급한다.

따라서, 열수와 냉수를 순환하면서 온도를 유지하여 공급함으로써, 성형주기를 축소하여 생산성을 향상시키고, 냉수와 온수가 순환하면서 사용됨에 따라 물의 사용량을 축소시킨다.

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본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

제1도는 종래기술에 따른 금형 온도제어장치를 나타낸 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 금형 온도제어장치를 나타내는 구성도.

제3도는 본 발명에 따른 금형 온도제어장치의 냉수와 열교환하는 사용상태를 나타내는 구성도.

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*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 제어장치 110 : 금형온도제어부

111 : 냉열공급관 112 : 열수공급밸브

113 : 냉수공급밸브 114 : 냉열회수관

115 : 열수회수밸브 116 : 열수회수관

117 : 냉수회수밸브 118 : 냉수회수관

120 : 열수공급부 121 : 열수탱크

122 : 열수온도센서 123 : 열수수위감지부

124 : 열수수위표시부 125 : 열수안전밸브

126 : 열수압력변 127 : 열수공급펌프

128 : 열수공급관 129 : 열수순환관

130 : 가열부 131 : 가열히터

132 : 열수온도조절구 133 : 가열공급관

134 : 열수순환회수관 140 : 열교환부

141 : 열교환기 142 : 냉각회수배출관

143 : 열교환배출관 144 : 열교환배출펌프

145 : 열교환배출밸브 146 : 순환냉각공급부

147 : 순환냉각배출부 150 : 냉수공급부

151 : 냉수탱크 152 : 냉수수위감지부

153 : 냉수온도센서 154 : 냉수공급펌프

155 : 냉수공급관 156 : 냉수순환관

157 : 냉수순환밸브 158 : 순환냉각펌프

159 : 순환냉각공급관 160 : 냉각부

161 : 냉각기 162 : 냉수온도조절구

163 : 냉각공급관 164 : 냉각배출관

Claims (8)

1. 금형의 일측으로 냉수와 열수를 공급하는 냉열공급관을 형성하고, 금형의 타측으로 공급된 냉수와 열수를 회수하는 냉열회수관을 형성한 금형온도제어부와,

   상기 금형온도제어부의 냉열공급관에 열수공급펌프의 압력으로 열수를 공급하는 열수공급관으로 연결 구비한 열수탱크를 형성하되, 열수탱크의 일측으로 열수온도센서를 형성하고, 타측으로 과압된 공기를 배출하여 열수의 압력을 제어하는 열수압력변을 형성한 열수공급부와,

   상기 열수공급부의 열수탱크에 일측으로 가열공급관에 연결되어 열수가 되도록 가열하는 가열히터를 형성하고, 가열히터의 일측으로 열수온도센서와 연동하여 가열온도를 조절하는 열수온도조절구를 형성한 가열부와,

   상기 금형온도제어부의 냉열회수관에서 회수된 냉수를 열교환기로 공급시켜 잠열을 회수한 상태로 냉각회수배출관으로 배출하도록 형성된 열교환부와,

   상기 금형온도제어부의 냉열공급관에 냉수공급펌프의 압력으로 냉수를 공급하는 냉수공급관으로 연결 구비한 냉수탱크를 형성하되, 냉수탱크의 일측으로 냉수온도센서를 형성하고, 타측으로 냉수수위감지부를 형성한 냉수공급부와,

   상기 냉수공급부의 냉수탱크에 냉수와 회수되는 냉수를 열교환기와 연결된 냉각공급관을 통해서 냉각기로 공급 냉각하도록 형성하고, 냉각기의 일측으로 냉각배출관을 냉수탱크에 연결 형성하며, 냉각기의 타측에 냉수온도센서와 연동하여 냉각온도를 조절하는 냉수온도조절구를 형성한 냉각부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 금형온도 제어장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 금형온도제어부는 상기 냉열공급관의 일측으로 열수의 공급을 제어하는 열수공급밸브를 형성하고, 상기 냉열공급관의 타측으로 냉수의 공급을 제어하는 냉수공급밸브를 형성하며, 상기 냉열회수관의 일측으로 열수의 회수를 제어하는 열수회수밸브가 구비된 열수회수관을 가열부의 가열히터로 연결 형성하여 상기 냉열공급관에서 회수된 열수가 상기 열수회수관을 통해서 상기 가열히터로 공급되어 순환되도록 형성하고, 상기 냉열회수관의 타측으로 냉수의 회수를 제어하는 상기 냉수회수밸브가 구비된 상기 냉수회수관을 형성하여 열수와 냉수의 공급을 제어하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 금형온도 제어장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 열수공급부의 열수탱크는 내부에 수위를 감지하는 열수수위감지부를 형성하고, 열수탱크의 일측으로 내부의 수위를 표시하는 열수수위표시부를 형성하며, 열수탱크의 타측으로 내부의 과압된 압력을 배출하는 열수안전밸브를 구비하여 수위를 감지하면서 열수압력변에서 과압된 공기를 배출하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 금형온도 제어장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 열수공급부는 상기 열수탱크에서 상기 열수공급펌프로 공급되는 상기 열수공급관의 일측에 형성된 열수순환관과 상기 가열부의 상기 가열히터에 형성된 순환회수관을 연결 형성하여, 상기 열수탱크와 상기 가열히터가 연결되도록 상기 열수순환관과 상기 순환회수관이 연결되어 상기 가열히터에서 생성된 열수가 상기 열수탱크로 공급되고, 공급된 열수의 온도가 유지되도록 상기 열수탱크에서 상기 가열히터로 재공급되어 순환되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 금형온도 제어장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 열교환부는 상기 열교환기의 일측에 열교환수가 배출되는 열교환배출관을 상기 순환회수관에 연결되도록 형성하고, 상기 열교환배출관으로 상기 열교환수의 배출이 제어되는 열교환배출밸브를 형성하며, 상기 열교환배출관의 일측으로 상기 열교환수가 배출되는 배출압력이 제공되는 열교환배출펌프를 형성하여 상기 열교환기에서 생성된 상기 열교환수가 상기 열교환배출펌프에서 제공되는 가압력으로 상기 순환회수관으로 배출되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 금형온도 제어장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 열교환부는 열교환기의 타측으로 순환냉각공급관으로 순환냉각공급부에 냉수를 공급하며, 공급된 냉수가 내부에 순환하면서 잠열을 회수한 상태로 순환냉각배출부를 통해 냉각부의 냉각기에 냉각공급관으로 공급되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 금형온도 제어장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 냉수공급부는 냉수공급관에 일측으로 냉수가 순환되도록 냉수순환밸브로 제어되는 냉수순환관을 냉수탱크와 연결되도록 형성하여 냉수 공급 측에서 제어에 따라 냉수를 순환시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 금형온도 제어장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 냉수공급부는 상기 냉수탱크의 타측에 냉수가 공급되는 순환냉각공급관으로 상기 열교환부와 연결되도록 형성하고, 상기 순환냉각공급관으로 냉수에 가압력을 제공하는 순환냉각펌프를 형성하여 상기 냉수탱크의 냉수가 상기 순환냉각펌프에서 제공된 가압력으로 상기 순환냉각공급관을 통해서 상기 열교환부에 공급되고, 상기 열교환부의 냉수가 상기 냉각공급관을 통해서 상기 냉각부로 공급되며, 상기 냉각부는 상기 냉각배출관으로 상기 냉각탱크에 연결되어 냉수가 냉각 공급됨에 따라 상기 냉각탱크를 상기 순환냉각공급관으로 상기 열교환부와 연결시켜 상기 냉각부와 순환되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 금형온도 제어장치.

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