KR101491609B1

KR101491609B1 - 금형 가열 냉각 장치

Info

Publication number: KR101491609B1
Application number: KR20140062244A
Authority: KR
Inventors: 황현태; 박준형
Original assignee: 주식회사세진바이오텍
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2015-02-11

Abstract

오일을 냉매로 금형을 가열 냉각하는 것으로, 상기 금형에 오일을 공급하며 입구에 제1 다방밸브가 설치된 금형공급관로와 상기 금형에서 배출되는 오일이 회수되며 출구에 제2 다방밸브가 설치된 금형회수관로를 포함하는 장치에 있어서, 저장된 오일이 가열되고 에어에 의해 고온오일이 배출가능한 고온오일공급유닛에 에어를 공급하는 제1 에어공급관로와 상기 제1 에어공급관로와 연통되어 저장된 오일이 냉각되고 에어에 의해 저온오일이 배출가능한 저온오일공급유닛에 에어를 공급하는 에어공급관로라인과 상기 고온오일공급유닛으로부터 배출되는 고온오일을 상기 제1 다방밸브로 공급하는 고온오일공급관로와 상기 저온오일공급유닛으로부터 배출되는 저온오일을 상기 제1 다방밸브로 공급하는 저온오일공급관로와 상기 제2 다방밸브와 회수되는 고온오일이 저장되고 공압에 의해 고온오일이 배출되는 고온오일회수부가 연결되는 고온오일회수관로와 상기 제1 에어공급관로와 연통되어 에어가 고온오일회수부로 공급되는 제4 에어공급관로와 상기 고온오일회수부와 연결되어 상기 고온오일회수부로부터 배출된 고온오일이 상기 고온오일공급유닛에 공급되는 고온오일관로와 상기 제2 다방밸브와 회수되는 저온오일이 저장되고 공압에 의해 저온오일이 배출되는 저온오일회수부가 연결되는 저온오일회수관로와 상기 제4 에어공급관로와 연통되어 에어를 저온오일회수부로 공급하는 제5 에어공급관로와 상기 저온오일회수부와 연결되어 상기 저온오일회수부로부터 배출된 저온오일이 상기 저온오일공급유닛에 공급되는 저온오일관로로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

금형 가열 냉각 장치 {Heating and cooling device for mold}

본 발명은 금형 가열 냉각 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출 성형을 할 경우에 필요한 금형을 가열 냉각하는 금형 가열 냉각 장치에 관한 것이다.

금형 가열 냉각 장치는 사출성형에서, 고온과 저온의 매체를 같은 금형에 성형 프로세스에 따라 바꾸어서 흘려 보내는 방법을 사용한다.

구체적으로, 소재를 금형 내에 반입하고, 금형을 균등하게 가열하고 금형을 체결하여 소재에 전사한 후에 금형을 냉각하여 성형가공된 소재를 반출한다.

그리하여, 위와 같은 필요로 인해 발명된 종래 기술로는, 대한민국 공개특허 제10-2006-0063659호의 '열 프레스용 금형의 가열냉각 시스템 및 가열냉각 방법'과 같은 기술이 제시되어 있다.

이러한 종래기술은 온도상승에 많은 열에너지를 필요로 하여, 설비비용과 가동비용이 많이 들어가며 설비의 규모도 커져 실용적이지 못하다는 문제점이 있다.

또한, 금형의 온도를 조절하는 매체로 스팀과 냉각수를 사용하여 금형 내부의 부식성이 높아지며 스팀의 압력으로 인해 폭발의 위험성이 있다는 문제점이 있다.

그리하여, 위와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 종래 기술로는, 대한민국 등록특허 제10-0842710호의 '열변형 방지 기능을 갖는 오일냉각 금형 및 이를 이용한 기계 부품의 제조 방법'과 같은 기술이 개시되어 있다.

이러한 종래기술은 냉매로써 오일을 사용하여 금형의 부식성을 낮추고 열변형을 억제할 수 있다.

이와 같은, 종래기술은 금형을 가열할 때 사용한 고온의 오일을 오일공급장치에 설치된 냉각장치로 금형을 냉각하며, 다시 저온의 오일은 오일공급장치로 공급되어 가열된다.

위와 같이, 하나의 오일을 가열 냉각하여 사용함으로써 가열과 냉각에 대한 열효율이 떨어지고, 오일을 가열하고 냉각하기 위한 에너지가 많이 소비된다는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2006-0063659호 (2006년 06월 12일) 대한민국 등록특허 제10-0842710호 (2008년 06월 25일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 고온의 오일과 저온의 오일을 각각 공급하며 금형에 고온의 오일과 저온의 오일을 공급하는 과정 사이에 고압에어를 금형에 공급하여 금형 내부에 잔존하는 오일을 배출시켜 냉각효율을 향상시킬 수 있는 금형 가열 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 금형 가열 냉각 장치는, 오일을 냉매로 금형을 가열 냉각하는 것으로, 상기 금형에 오일을 공급하며 입구에 제1 다방밸브가 설치된 금형공급관로와 상기 금형에서 배출되는 오일이 회수되며 출구에 제2 다방밸브가 설치된 금형회수관로를 포함하는 장치에 있어서, 저장된 오일이 가열되고 에어에 의해 고온오일이 배출가능한 고온오일공급유닛에 에어를 공급하는 제1 에어공급관로와 상기 제1 에어공급관로와 연통되어 저장된 오일이 냉각되고 에어에 의해 저온오일이 배출가능한 저온오일공급유닛에 에어를 공급하는 에어공급관로라인과 상기 고온오일공급유닛으로부터 배출되는 고온오일을 상기 제1 다방밸브로 공급하는 고온오일공급관로와 상기 저온오일공급유닛으로부터 배출되는 저온오일을 상기 제1 다방밸브로 공급하는 저온오일공급관로와 상기 제2 다방밸브와 회수되는 고온오일이 저장되고 공압에 의해 고온오일이 배출되는 고온오일회수부가 연결되는 고온오일회수관로와 상기 제1 에어공급관로와 연통되어 에어가 고온오일회수부로 공급되는 제4 에어공급관로와 상기 고온오일회수부와 연결되어 상기 고온오일회수부로부터 배출된 고온오일이 상기 고온오일공급유닛에 공급되는 고온오일관로와 상기 제2 다방밸브와 회수되는 저온오일이 저장되고 공압에 의해 저온오일이 배출되는 저온오일회수부가 연결되는 저온오일회수관로와 상기 제4 에어공급관로와 연통되어 에어를 저온오일회수부로 공급하는 제5 에어공급관로와 상기 저온오일회수부와 연결되어 상기 저온오일회수부로부터 배출된 저온오일이 상기 저온오일공급유닛에 공급되는 저온오일관로로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 에어공급관로라인은 상기 제1 에어공급관로와 연통되어 상기 제1 다방밸브에 에어를 공급하는 제2 에어공급관로와, 상기 제2 에어공급관로와 연통되어 저장된 오일이 냉각되고 에어에 의해 저온오일이 배출가능한 저온오일공급유닛에 에어를 공급하는 제3 에어공급관로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 고온오일공급유닛은 고온오일공급부가 복수개 구비되어 이루어지며, 상기 제1 에어공급관로, 고온오일관로, 그리고 고온오일공급관로가 분지되어 상기 고온오일공급유닛에 연결되어 있고, 상기 저온오일공급유닛은 저온오일공급부가 복수개 구비되어 이루어지며, 상기 에어공급관로라인, 저온오일관로, 그리고 저온오일공급관로가 분지되어 상기 저온오일공급유닛에 연결되어 있는것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 에어공급관로 상에는 제1 밸브, 제2밸브, 그리고 제5 밸브가 구비되고, 상기 에어공급관로라인 상에는 제3 밸브와 제6 밸브가 구비되고, 상기 제4 에어공급관로 상에는 제4 밸브가 구비되고, 상기 고온오일공급관로 상에는 제7 밸브가 구비되고, 상기 저온오일공급관로 상에는 제8 밸브가 구비되고, 상기 고온오일관로 상에는 제9 밸브가 구비되고, 상기 저온오일관로 상에는 제10 밸브가 구비되어, 유체의 흐름을 제어하는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 상기 제1 다방밸브, 제2 다방밸브, 제1 밸브, 제2 밸브, 제3 밸브, 제4 밸브, 제5 밸브, 제6 밸브, 제7 밸브, 제8 밸브, 제9 밸브, 그리고 제10 밸브를 원격제어하는 제어판넬부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 제1 다방밸브는, 상기 에어공급관로라인, 고온오일공급관로, 그리고 저온오일공급관로가 상기 금형공급관로와 연결되는 곳에 구비되고, 제2 다방밸브는, 상기 고온오일회수관로와 저온오일회수관로가 상기 금형회수관로와 연결되는 곳에 구비되는것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 고온오일공급부는 상기 제1 에어공급관로와 연결되는 제1 에어유입구, 상기 고온오일공급부의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하고 상기 제1 에어유입구를 통해 들어온 에어로 인해 하강되는 제1 피스톤, 상기 상부챔버의 상부 일측에 형성되어 상기 제1 피스톤이 상승하면 에어가 배출되는 제1 에어배출구, 상기 하부챔버의 하부 일측에 형성되며 상기 고온오일관로와 연결되어 상기 하부챔버의 내부로 오일의 유입을 가능케 하는 제1 유입구, 및 상기 하부챔버의 하부 타측에 형성되며 상기 고온오일공급관로와 연결되어 상기 하부챔버의 외부로 오일의 배출을 가능케 하는 제1 배출구를 포함하여 이루어지고, 상기 고온오일회수부는 상기 제4 에어공급관로와 연결되는 제2 에어유입구, 상기 고온오일회수부의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하고 상기 제2 에어유입구를 통해 들어온 에어로 인해 하강되는 제2 피스톤, 상기 상부챔버의 상부 일측에 형성되어 상기 제2 피스톤이 상승하면 에어가 배출되는 제2 에어배출구, 상기 하부챔버의 하부 일측에 형성되며 상기 고온오일회수관로와 연결되어 상기 하부챔버의 내부로 오일의 유입을 가능케 하는 제2 유입구, 및 상기 하부챔버의 하부 타측에 형성되며 상기 고온오일관로와 연결되어 상기 하부챔버의 외부로 오일의 배출을 가능케 하는 제2 배출구를 포함하여 이루어지고, 상기 저온오일공급부는 상기 에어공급관로라인과 연결되는 제3 에어유입구, 상기 저온오일공급부의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하고 상기 제3 에어유입구를 통해 들어온 에어로 인해 하강되는 제3 피스톤, 상기 상부챔버의 상부 일측에 형성되어 상기 제3 피스톤이 상승하면 에어가 배출되는 제3 에어배출구, 상기 하부챔버의 하부 일측에 형성되며 상기 저온오일관로와 연결되어 상기 하부챔버의 내부로 오일의 유입을 가능케 하는 제3 유입구, 및 상기 하부챔버의 하부 타측에 형성되며 상기 저온오일공급관로와 연결되어 상기 하부챔버의 외부로 오일의 배출을 가능케 하는 제3 배출구를 포함하여 이루어지고, 상기 저온오일회수부는 상기 제5 에어공급관로와 연결되는 제4 에어유입구, 상기 저온오일회수부의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하고 상기 제4 에어유입구를 통해 들어온 에어로 인해 하강되는 제4 피스톤, 상기 상부챔버의 상부 일측에 형성되어 상기 제4 피스톤이 상승하면 에어가 배출되는 제4 에어배출구, 상기 하부챔버의 하부 일측에 형성되며 상기 저온오일회수관로와 연결되어 상기 하부챔버의 내부로 오일의 유입을 가능케 하는 제4 유입구, 및 상기 하부챔버의 하부 타측에 형성되며 상기 저온오일관로와 연결되어 상기 하부챔버의 외부로 오일의 배출을 가능케 하는 제4 배출구를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 에어공급관로와 에어공급관로라인 상에는 에어부스터가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 고온오일회수관로와 저온오일회수관로 상에는 필터가 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

먼저, 오일을 냉매로 사용함으로써 금형 내부의 부식을 방지하고 폭발을 방지할 수 있을 것이다.

그리고, 가열과 냉각 행정 사이에 공기를 공급함으로써 가열과 냉각의 열효율을 높일 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 다른 금형 가열 냉각 장치를 나타낸 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 금형 가열 냉각 장치를 나타낸 개략도로써 도시된 바와 같이, 본 발명은 오일을 냉매로 금형(600)을 가열 냉각하는 것으로, 상기 금형(600)에 오일을 공급하며 입구에 제1 다방밸브(100)가 설치된 금형공급관로(620)와 상기 금형(600)에서 배출되는 오일이 회수되며 출구에 제2 다방밸브(120)가 설치된 금형회수관로(640)를 포함한다.

이러한 오일을 냉매로 상기 금형(600)을 가열 및 냉각하기 위해 본 발명은 제1 에어공급관로(200), 에어공급관로라인(220), 제4 에어공급관로(260), 제5 에어공급관로(280), 고온오일공급유닛(400), 고온오일회수부(420), 고온오일공급관로(440), 고온오일회수관로(460), 고온오일관로(480), 저온오일공급유닛(500), 저온오일회수부(520), 저온오일공급관로(540), 저온오일회수관로(560), 저온오일관로(580), 금형(600), 금형공급관로(620), 금형회수관로(640), 그리고 제어판넬부(700)로 이루어져 있다.

먼저, 상기 제1 에어공급관로(200)는 저장된 오일을 가열하여 에어에 의해 고온오일을 배출하는 고온오일공급유닛(400)에 에어를 공급하고, 상기 에어공급관로라인(220)은 상기 제1 에어공급관로(200)와 연통되어 저장된 오일을 냉각하여 에어에 의해 저온오일이 배출되는 상기 저온오일공급유닛(500)에 에어가 공급되고, 제1 에어공급관로(200) 상에는 에어콤프레셔(미도시)가 구비된다.

다음으로, 상기 에어공급관로라인(220)은 제2 에어공급관로(222)와 제3 에어공급관로(224)로 이루어지며, 상기 제2 에어공급관로(222)는 상기 제1 에어공급관로(200)와 연통되어 제1 다방밸브(100)에 에어를 공급하고, 상기 제3 에어공급관로(224)는 상기 제2 에어공급관로(222)와 연통되어 상기 저온오일공급유닛(500)에 에어가 공급된다.

이어서, 상기 고온오일공급관로(440)는 상기 고온오일공급유닛(400)으로 부터 배출되는 고온오일이 상기 제1 다방밸브(100)로 공급되고, 상기 저온오일공급관로(540)는 상기 저온오일공급유닛(500)으로부터 배출되는 저온오일이 상기 제1 다방밸브(100)로 공급되고, 상기 고온오일회수관로(460)는 상기 제2 다방밸브(120)와 회수되는 고온오일이 저장되고 공압에 의해 고온오일이 배출되는 고온오일회수부(420)가 연결된다.

또한, 상기 제4 에어공급관로(260)는 상기 제1 에어공급관로(200)와 연통되어 고압의 에어가 고온오일회수부(420)로 공급되고, 상기 고온오일관로(480)는 상기 고온오일회수부(420)와 연결되어 상기 고온오일회수부(420)로부터 배출된 고온오일이 상기 고온오일공급유닛(400)에 공급된다.

그리고, 상기 저온오일회수관로(560)는 상기 제2 다방밸브(120)와 회수되는 저온오일이 저장되고 공압에 의해 저온오일이 배출되는 저온오일회수유닛(520)이 연결되고, 상기 제5 에어공급관로(280)는 상기 제4 에어공급관로(260)와 연통되어 고압의 에어가 상기 저온오일회수부(520)로 공급된다.

또한, 상기 저온오일관로(580)는 상기 저온오일회수부(520)와 연결되어 상기 저온오일회수부(520)로부터 배출된 저온오일을 상기 저온오일공급유닛(500)에 공급한다.

그리고, 상기 제1 에어공급관로(200) 상에는 제1 밸브(300), 제2 밸브(302), 그리고 제5 밸브(308)가 구비되고, 상기 고온오일회수관로(460)와 저온오일회수관로(560) 상에는 필터(미도시)가 구비된다.

상기 필터는 상기 금형(600) 내부를 순환하는 오일에 이물질이 포함되어 상기 고온오일회수유닛(420)과 저온오일회수유닛(520)의 내부로 이물질이 유입되지 않도록 여과할 수 있게 된다.

상기 고온오일공급유닛(400)은 고온오일공급부(400A)가 복수개 구비되어 이루어지며 상기 제1 에어공급관로(200), 고온오일관로(480), 그리고 고온오일공급관로(440)가 분지되어 상기 고온오일공급부(400A)에 연결되어 있고, 상기 저온오일공급유닛(500)은 저온오일공급부(500A)가 복수개 구비되어 이루어지며 상기 에어공급관로라인(220), 저온오일관로(580), 그리고 저온오일공급관로(540)가 분지되어 상기 저온오일공급부(500A)에 연결되어 있다.

또한, 복수개의 고온오일공급부(400A)는 상기 고온오일공급관로(440)를 통해 고온오일이 상기 금형(600)으로 공급될 때 상기 고온오일공급부(400A)가 하나일 때보다 고온오일의 유속과 유량이 높아져 상기 금형(600)이 가열되는 시간을 단축하고, 복수개의 저온오일공급부(500A)는 상기 저온오일공급관로(540)를 통해 저온오일이 상기 금형(600)으로 공급될 때 상기 저온오일공급부(500A)가 하나일 때보다 저온오일의 유속과 유량이 높아져 상기 금형(600)이 냉각되는 시간을 단축한다.

또한, 상기 고온오일회수부(402)는 상기 제4 에어공급관로(260)가 연결되고 오일이 저장되며 저장된 오일은 상기 고온오일관로(480)를 통해 상기 고온오일공급부(400A)에 공급되고, 상기 저온오일회수부(520)는 상기 제5 에어공급관로(280)가 연결되고 오일이 저장되며 저장된 오일은 상기 저온오일관로(580)를 통해 상기 저온오일공급부(500A)에 공급된다.

이하 각 밸브에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 제1 다방밸브(100)는 4방향 밸브로써 상기 제2 에어공급관로(222), 고온오일공급관로(440), 그리고 저온오일공급관로(540)가 상기 금형공급관로(620)와 연결되는 곳에 구비되고, 제2 다방밸브(120)는 3방향 밸브로써 상기 고온오일회수관로(460)와 저온오일회수관로(560)가 상기 금형회수관로(640)와 연결되는 곳에 구비된다.

다음으로, 제1 밸브(300) 내지 제10 밸브(318)는 전기적으로 개폐되는 전동 밸브와 같은 밸브로써 상기 제어판넬부(700)를 통해 원격제어로 개폐되어 유체의 흐름이 제어된다.

제1 밸브(300)는 상기 제1 에어공급관로(200) 상에서 상기 제4 에어공급관로(260)와 연통되는 곳에 구비되고, 제2 밸브(302)는 상기 제1 에어공급관로(200) 상에서 상기 제2 에어공급관로(222)와 연통되는 곳에 구비된다.

그리고, 제3 밸브(304)는 상기 제2 에어공급관로(222) 상에서 상기 제3 에어공급관로(224)와 연통되는 곳에 구비되고, 제4 밸브(306)는 상기 제4 에어공급관로(260) 상에서 상기 제5 에어공급관로(280)와 연통되는 곳에 구비된다.

제5 밸브(308)는 상기 제1 에어공급관로(200) 상에서 상기 제1 에어공급관로(200)가 분지되는 곳에 구비되고, 제6 밸브(310)는 상기 제3 에어공급관로(224) 상에서 상기 제3 에어공급관로(224)가 분지되는 곳에 구비된다.

제7 밸브(312)는 상기 고온오일공급관로(440)상에서 상기 고온오일공급관로(440)가 분지되는 곳에 구비되고, 제8 밸브(314)는 상기 저온오일공급관로(540) 상에서 상기 저온오일공급관로(540)가 분지되는곳에 구비된다.

제9 밸브(316)는 상기 고온오일관로(480) 상에서 상기 고온오일관로(480)가 분지되는 곳에 구비되고, 제10 밸브(318)는 상기 저온오일관로(580) 상에서 상기 저온오일관로(580)가 분지되는 곳에 구비된다.

이하 상기 고온오일공급부(400A), 고온오일회수부(422), 저온오일공급부(500A), 그리고 저온오일회수부(520)에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 상기 고온오일공급부(400A)는 상기 제1 에어공급관로(200)와 연결되는 제1 에어유입구(402)와, 상기 고온오일공급부(400A)의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하고 상기 제1 에어유입구(402)를 통해 들어온 에어로 인해 하강되는 제1 피스톤(404)으로 이루어진다. 이어서, 상기 상부챔버의 상부 일측에 형성되며 상기 제1 피스톤(404)이 상승되면 에어가 배출되는 제1 에어배출구(406)와, 상기 하부챔버의 하부일측에 형성되며 상기 고온오일관로(480)와 연결되어 오일이 상기 하부챔버의 내부로 유입 가능하도록 되는 제1 유입구(408)와 상기 하부챔버의 하부 타측에 형성되며 상기 고온오일공급관로(440)와 연결되어 오일이 상기 하부챔버의 외부로 배출 가능하도록 되는 제1 배출구(410)를 포함하여 이루어진다.

다음으로, 상기 고온오일회수부는(422) 상기 제4 에어공급관로(260)와 연결되는 제2 에어유입구(422A)와, 상기 고온오일회수부(422)의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하고 상기 제2 에어유입구(422A)를 통해 들어온 에어로 인해 하강되는 제2 피스톤(422B)으로 이루어진다. 이어서, 상기 상부챔버의 상부 일측에 형성되며 상기 제2 피스톤(422B)이 상승되면 에어가 배출되는 제2 에어배출구(422C)와 상기 하부챔버의 하부 일측에 형성되며 상기 고온오일회수관로(460)와 연결되어 오일이 상기 하부챔버의 내부로 유입 가능하도록 되는 제2 유입구(422D)와 상기 하부챔버의 하부 타측에 형성되며 상기 고온오일관로(480)와 연결되어 오일이 상기 하부챔버의 외부로 배출가능하도록 되는 제2 배출구(422E)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 저온오일공급부(500A)는 상기 제3 에어공급관로(224)와 연결되는 제3 에어유입구(502)와 상기 저온오일공급부(500A)의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하고 상기 제3 에어유입구(502)를 통해 들어온 에어로 인해 하강되는 제3 피스톤(504)으로 이루어진다. 이어서, 상기 상부챔버의 상부 일측에 형성되며 상기 제3 피스톤(504)이 상승되면 에어가 배출되는 제3 에어배출구(506)와 상기 하부챔버의 하부 일측에 형성되며 상기 저온오일관로(580)와 연결되어 오일이 상기 하부챔버의 내부로 유입 가능하도록 되는 제3 유입구(508)와 상기 하부챔버의 하부 타측에 형성되며 상기 저온오일공급관로(540)와 연결되어 오일이 상기 하부챔버의 외부로 배출 가능하도록 되는 제3 배출구(510)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 저온오일회수부(520)는 상기 제5 에어공급관로(280)와 연결되는 제4 에어유입구(522A)와 상기 저온오일회수부(520)의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하고 상기 제4 에어유입구(522A)를 통해 들어온 에어로 인해 하강되는 제4 피스톤(522B)으로 이루어진다. 이어서, 상기 상부챔버의 상부 일측에 형성되며 상기 제4 피스톤(522B)이 상승되면 에어가 배출되는 제4 에어배출구(522C)와 상기 하부챔버의 하부 일측에 형성되며 상기 저온오일회수관로(560)와 연결되어 오일이 상기 하부챔버의 내부로 유입 가능하도록 되는 제4 유입구(522D)와 상기 하부챔버의 하부 타측에 형성되며 상기 저온오일관로(580)와 연결되어 오일이 상기 하부챔버의 외부로 배출가능하도록 되는 제4 배출구(522E)를 포함하여 이루어진다.

다음으로, 본 발명의 작동에 대하여 설명하기로 한다.

이하, 설명에서는 상기 고온오일공급부(400A)와 상기 저온오일공급부(500A)가 두개로 이루어진 것을 예시로 하였으나 이는 다양한 변형이 가능함은 자명하다.

먼저, 제1 에어공급관로(200) 상에 위치한 에어콤프레셔에서 압축된 고압의 에어가 상기 제1 에어공급관로(200)를 따라 이동된다. 이와 같은 고압의 에어는 상기 제1 에어공급관로(200)상에 구비된 에어부스터로 인하여 다시 한번 압축되어 압력이 높아져 이동된다. 이러한 고압의 에어는 상기 제어판넬부(700)에 의해 제어된 상기 제2 밸브(302)로 인하여 상기 제5 밸브(308)로 이동되고 상기 제5 밸브(308)에서 분지된 상기 제1 에어공급관로(200)로 인해 고압의 에어는 각각의 상기 제1 에어유입구(402)를 통해 각각의 상기 고온오일공급부(400A)로 유입된다. 위와 같이 유입된 에어는 상기 제1 피스톤(404)을 하강시켜 상기 고온오일공급부(400A) 내에 있는 고온의 오일이 상기 제1 배출구(410)를 통하여 상기 고온오일공급관로(440)로 배출된다.

그리고, 각각의 상기 고온오일공급부(400A)에서 배출된 고온의 오일은 분지된 상기 고온오일공급관로(440)를 따라 이동되어 상기 제7 밸브(312)에서 합쳐져 상기 제1 다방밸브(100)로 이동되고 상기 제어판넬부(700)에 의해 제어된 상기 제1 다방밸브(100)로 인하여 상기 금형공급관로(620)로 이동된다. 상기 금형공급관로(620)로 이동된 오일은 상기 금형공급관로(620)를 따라 이동되어 상기 금형(600)의 내부로 들어가 상기 금형(600)이 가열된다.

또한, 상기 금형(600)의 가열이 끝난 후 상기 에어콤프레셔에서 압축된 고압의 에어가 상기 제1 에어공급관로(200)와 연통된 제2 에어공급관로(222)로 이동된다. 이러한 에어는 상기 제2 에어공급관로(222) 상에 구비되는 에어부스터(미도시)로 인하여 재압축되고 상기 제어판넬부(700)에 의해 제어된 상기 제3 밸브(304)로 인하여 고압의 에어는 상기 금형공급관로(620)로 이동된다.

상기 에어부스터는 공지된 기술이므로 구조에 대한 자세한 설명을 생략하기로 한다.

그리고, 상기 금형공급관로(620)로 이동된 에어가 상기 금형(600)의 내부로 유입되면 상기 금형(600)의 내부에 있던 고온의 오일은 에어로 인해 상기 금형회수관로(640)로 이동된다. 이러한 고온의 오일은 상기 제어판넬부(700)에 의해 제어된 상기 제2 다방밸브(120)로 인하여 상기 고온오일회수관로(460)로 이동된다. 이동된 고온의 오일은 상기 고온오일회수관로(460) 상에 있는 필터에 의해 여과된 후 상기 제2 유입구(422)를 통하여 상기 고온오일회수부(420)의 내부로 이동된다.

또한, 상기 고온오일회수부(420)의 내부로 오일이 유입되면 상기 제2 피스톤(422B)은 상승되고 상기 고온오일회수부(420) 내에 남아있던 에어는 상기 제2 에어배출구(422C)를 통해 배출된다. 그리고, 상기 고온오일회수부(420)의 내부로 오일의 유입이 완료되면 상기 에어콤프레셔에서 압축된 고압의 에어가 상기 제1 에어공급관로(200) 상에 구비된 에어부스터로 인하여 재압축되고 상기 제어판넬부(700)에 의해 제어된 상기 제1 밸브(300)로 인하여 상기 제1 에어공급관로(200)와 연통된 상기 제4 에어공급관로(260)를 통해 이동된다. 이러한, 상기 제4 에어공급관로(260)를 따라 이동되는 에어는 상기 제어판넬부(700)에 의해 제어된 상기 제4 밸브(306)로 인하여 상기 제2 에어유입구(422A)를 통해 상기 고온오일회수부(420)로 유입된다.

위와 같이, 상기 고온오일회수부(420) 내에 에어가 유입되면 상기 제2 피스톤(422B)이 하강되고 상기 제2 피스톤(422B)의 하강으로 인해 상기 고온오일회수부(420) 내에 존재하는 고온의 오일이 상기 제2 배출구(422E)를 통해 상기 고온오일관로(480)로 이동되고 이동된 고온의 오일은 상기 제1 유입구(408)를 통해 상기 고온오일공급부(400A)로 유입된다.

또한, 각각의 상기 고온오일공급부(400A)의 내부엔 저장된 오일의 양을 측정하는 센서(미도시)가 구비되어 두개의 고온오일공급부 중에서 오일이 부족한 고온오일공급부에 오일이 공급되도록 상기 고온오일관로(480) 상에 구비된 상기 제9 밸브(316)가 제어된다.

각각의 상기 고온오일공급부(400A)에 고온의 오일이 유입되면 상기 제1 피스톤(404)은 상승되고 상기 제1 피스톤(404)이 상승함에 따라 상기 고온오일공급부(400A) 내에 존재하는 에어는 상기 제1 에어배출구(406)를 통하여 배출되어 가열의 최초 상태로 돌아간다.

이어서, 상기 금형(600)의 내부에 고온의 오일이 모두 배출되면 상기 에어콤프레셔에서 압축된 고압의 에어가 상기 제1 에어공급관로(200) 상에 구비된 에어부스터로 인해 재압축되고 상기 제어판넬부(700)에 의해 제어된 상기 제1 밸브(300)와 제2 밸브(302)로 인하여 상기 제1 에어공급관로(200)와 상기 제2 에어공급관로(222)를 통하여 상기 제3 에어공급관로(224)로 이동된다.

이와 같이 상기 제3 에어공급관로(224)로 이동된 에어는 상기 제3 에어공급관로(224) 상에 위치한 제6 밸브(310)에서 분지된 상기 제3 에어공급관로(224)로 인해 고압의 에어는 각각의 상기 제3 에어유입구(502)를 통해 각각의 상기 저온오일공급부(500A)의 내부로 유입되어 각각의 상기 저온오일공급부(500A) 내의 상기 제3 피스톤(504)이 하강된다. 상기 제3 피스톤(504)이 하강되면 각각의 상기 저온오일공급부(500A) 내의 저온의 오일이 상기 제3 배출구(510)를 통해 배출되고 배출된 저온의 오일은 상기 저온오일공급관로(540)를 따라 이동된다. 상기 저온오일공급관로(540)를 따라 이동되는 저온의 오일은 분지된 상기 저온오일공급관로(540)를 따라 이동되어 상기 제8 밸브(314)에서 합쳐져 상기 제1 다방밸브(100)로 이동되고 상기 제어판넬부(700)에 의해 제어된 상기 제1 다방밸브(100)로 인하여 상기 금형공급관로(620)로 이동된다.

이와 같은, 저온의 오일은 상기 금형공급관로(620)를 통하여 상기 금형(600)의 내부에 유입되어 상기 금형(600)이 냉각된다. 그리고, 상기 금형(600)의 냉각이 끝난 후 상기 에어콤프레셔에서 압축된 고압의 에어가 상기 제1 에어공급관로(200)와 연통된 제2 에어공급관로(222)로 이동되고 상기 제2 에어공급관로(222) 상에 구비된 에어부스터로 인하여 고압의 에어는 재압축된다. 상기 제어판넬부(700)에 의해 제어된 상기 제3 밸브(304)로 인하여 고압의 에어는 상기 금형공급관로(620)로 이동된다.

상기 금형공급관로(620)로 이동된 에어가 상기 금형(600)의 내부로 유입되면 상기 금형(600)의 내부에 있던 저온의 오일은 에어로 인해 상기 금형회수관로(640)로 이동된다. 이러한 저온의 오일은 상기 제어판넬부(700)에 의해 제어된 상기 제2 다방밸브(120)로 인하여 상기 저온오일회수관로(560)로 이동된다. 이동된 저온의 오일은 상기 저온오일회수관로(560) 상에 있는 필터에 의해 여과된 후 상기 제4 유입구(528)를 통하여 상기 저온오일회수부(520)의 내부로 이동된다.

또한, 상기 저온오일회수부(520)의 내부로 오일이 유입되면 상기 제4 피스톤(522B)은 상승하게 되고 상기 저온오일회수부(520) 내에 남아있던 에어는 상기 제4 에어배출구(522C)를 통해 배출된다. 그리고, 상기 저온오일회수부(520)의 내부로 오일의 유입이 완료되면 상기 에어콤프레셔에서 압축된 고압의 에어가 상기 제1 에어공급관로(200) 상에 구비된 에어부스터로 인하여 재압축되고 상기 제어판넬부(700)에 의해 제어된 상기 제1 밸브(300)와 제4 밸브(306)로 인하여 상기 제1 에어공급관로(200)와 제4 에어공급관로(260)와 연통된 상기 제5 에어공급관로(280)를 통해 이동된다. 이러한, 상기 제5 에어공급관로(280)를 따라 이동되는 에어는 제4 에어유입구(522A)를 통해 상기 저온오일회수부(520)로 유입된다.

위와 같이, 상기 저온오일회수부(520) 내에 에어가 유입되면 상기 제4 피스톤(522B)이 하강되고 상기 제4 피스톤(522B)의 하강으로 인해 상기 저온오일회수부(520) 내에 존재하는 저온의 오일이 상기 제4 배출구(522E)를 통해 상기 저온오일관로(580)로 이동되고 이동된 저온의 오일은 상기 제3 유입구(508)를 통해 상기 저온오일공급부(500A)로 유입된다.

또한, 각각의 상기 저온오일공급부(500A)의 내부엔 저장된 오일의 양을 측정하는 센서가 구비되어 두개의 저온오일공급부 중에서 오일이 부족한 저온오일공급부에 오일이 공급되도록 상기 저온오일관로(580) 상에 구비된 상기 제10 밸브(318)가 제어된다.

상기 저온오일공급부(500A)에 저온의 오일이 유입되면 상기 제3 피스톤(504)은 상승되고 상기 제3 피스톤(504)이 상승됨에 따라 상기 저온오일공급부(500A) 내에 존재하는 에어는 상기 제3 에어배출구(506)를 통하여 배출되어 냉각의 최초 상태로 돌아간다.

위와 같은, 본 발명은 금형의 가열과 냉각의 공정 사이에 상기 금형(600)의 내부에 에어를 공급함으로써 고온의 오일과 저온의 오일이 혼합되지 않게 하여 에너지의 손실을 줄여준다.

이상과 같이, 본 발명은 오일을 냉매로 하는 금형 가열 냉각 장치로써, 고온오일과 저온오일을 이용하여 금형을 가열 또는 냉각할 때 가열과 냉각의 공정 사이에 금형의 내부에 에어를 공급하여 고온오일과 저온오일이 혼합되지 않게 하여 열효율을 높이고 금형 내부에 녹스는 것을 방지하여 금형의 내구성을 높이는 금형 가열 냉각 장치를 제공하는 것을 기본적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 업계의 통상적인 지식을 가진 자에게 있어서 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

100: 제1 다방밸브 120: 제2 다방밸브
200: 제1 에어공급관로 220: 에어공급관로라인
222: 제2 에어공급관로 224: 제3 에어공급관로
260: 제4 에어공급관로 280: 제5 에어공급관로
300: 제1 밸브 302: 제2 밸브
304: 제3 밸브 306: 제4 밸브
308: 제5 밸브 310: 제6 밸브
312: 제7 밸브 314: 제8 밸브
316: 제9 밸브 318: 제10 밸브
400: 고온오일공급유닛 400A: 고온오일공급부
402: 제1 에어유입구 404: 제1 피스톤
406: 제1 에어배출구 408: 제1 유입구
410: 제1 배출구 420: 고온오일회수부
422A: 제2 에어유입구 422B: 제2 피스톤
422C: 제2 에어배출구 422D: 제2 유입구
422E: 제2 배출구 440: 고온오일공급관로
460: 고온오일회수관로 480: 고온오일관로
500: 저온오일공급유닛 500A: 저온오일공급부
502: 제3 에어유입구 504: 제3 피스톤
506: 제3 에어배출구 508: 제3 유입구
510: 제3 배출구 520: 저온오일회수부
522A: 제4 에어유입구 522B: 제4 피스톤
522C: 제4 에어배출구 522D: 제4 유입구
522E: 제4 배출구 540: 저온오일공급관로
560: 저온오일회수관로 580: 저온오일관로
600: 금형 620: 금형공급관로
640: 금형회수관로 700: 제어판넬부

Claims

오일을 냉매로 금형(600)을 가열 냉각하는 것으로, 상기 금형(600)에 오일을 공급하며 입구에 제1 다방밸브(100)가 설치된 금형공급관로(620)와 상기 금형(600)에서 배출되는 오일이 회수되며 출구에 제2 다방밸브(120)가 설치된 금형회수관로(640)를 포함하는 장치에 있어서,
저장된 오일이 가열되고 에어에 의해 고온오일이 배출가능한 고온오일공급유닛(400)에 에어를 공급하는 제1 에어공급관로(200);
상기 제1 에어공급관로(200)와 연통되어 저장된 오일이 냉각되고 에어에 의해 저온오일이 배출가능한 저온오일공급유닛(500)에 에어를 공급하는 에어공급관로라인(220);
상기 고온오일공급유닛(400)으로부터 배출되는 고온오일을 상기 제1 다방밸브(100)로 공급하는 고온오일공급관로(440);
상기 저온오일공급유닛(500)으로부터 배출되는 저온오일을 상기 제1 다방밸브(100)로 공급하는 저온오일공급관로(540);
상기 제2 다방밸브(120)와 회수되는 고온오일이 저장되고 공압에 의해 고온오일이 배출되는 고온오일회수부(420)가 연결되는 고온오일회수관로(460);
상기 제1 에어공급관로(200)와 연통되어 에어가 고온오일회수부(420)로 공급되는 제4 에어공급관로(260);
상기 고온오일회수부(420)와 연결되어 상기 고온오일회수부(420)로부터 배출된 고온오일이 상기 고온오일공급유닛(400)에 공급되는 고온오일관로(480);
상기 제2 다방밸브(120)와 회수되는 저온오일이 저장되고 공압에 의해 저온오일이 배출되는 저온오일회수부(520)가 연결되는 저온오일회수관로(560);
상기 제4 에어공급관로(260)와 연통되어 에어를 저온오일회수부(520)로 공급하는 제5 에어공급관로(280);
상기 저온오일회수부(520)와 연결되어 상기 저온오일회수부(520)로부터 배출된 저온오일이 상기 저온오일공급유닛(500)에 공급되는 저온오일관로(580);로 이루어진 것을 특징으로 하는 금형 가열 냉각 장치.
제 1항에 있어서,
상기 에어공급관로라인(220)은,
상기 제1 에어공급관로(200)와 연통되어 상기 제1 다방밸브(100)에 에어를 공급하는 제2 에어공급관로(222)와, 상기 제2 에어공급관로(222)와 연통되어 저장된 오일이 냉각되고 에어에 의해 저온오일이 배출가능한 저온오일공급유닛(500)에 에어를 공급하는 제3 에어공급관로(224)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형 가열 냉각 장치.
제 1항에 있어서,
상기 고온오일공급유닛(400)은,
고온오일공급부(400A)가 복수개 구비되어 이루어지며, 상기 제1 에어공급관로(200), 고온오일관로(480), 그리고 고온오일공급관로(440)가 분지되어 상기 고온오일공급유닛(400) 각각에 연결되어 있고,
상기 저온오일공급유닛(500)은,
저온오일공급부(500A)가 복수개 구비되어 이루어지며, 상기 에어공급관로라인(220), 저온오일관로(580), 그리고 저온오일공급관로(540)가 분지되어 상기 저온오일공급유닛(500) 각각에 연결되어 있는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형 가열 냉각 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1 에어공급관로(200) 상에는 제1 밸브(300), 제2밸브(302), 그리고 제5 밸브(308)가 구비되고,
상기 에어공급관로라인(220) 상에는 제3 밸브(304)와 제6 밸브(310)가 구비되고,
상기 제4 에어공급관로(260) 상에는 제4 밸브(306)가 구비되고,
상기 고온오일공급관로(440) 상에는 제7 밸브(312)가 구비되고,
상기 저온오일공급관로(540) 상에는 제8 밸브(314)가 구비되고,
상기 고온오일관로(480) 상에는 제9 밸브(316)가 구비되고,
상기 저온오일관로(580) 상에는 제10 밸브(318)가 구비되어,
유체의 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는 금형 가열 냉각 장치.
제 4항에 있어서,
상기 제1 다방밸브(100), 제2 다방밸브(120), 제1 밸브(300), 제2 밸브(302), 제3 밸브(304), 제4 밸브(306) 제5 밸브(308), 제6 밸브(310), 제7 밸브(312), 제8 밸브(314), 제9 밸브(316), 그리고 제10 밸브(318)를 원격제어하는 제어판넬부(700)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형 가열 냉각 장치.
제 1항에 있어서,
제1 다방밸브(100)는,
상기 에어공급관로라인(220), 고온오일공급관로(440), 그리고 저온오일공급관로(540)가 상기 금형공급관로(620)와 연결되는 곳에 구비되고,
제2 다방밸브는(120),
상기 고온오일회수관로(460)와 저온오일회수관로(560)가 상기 금형회수관로(640)와 연결되는 곳에 구비되는것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형 가열 냉각 장치.
제 3항에 있어서,
상기 고온오일공급부(400A)는,
상기 제1 에어공급관로(200)와 연결되는 제1 에어유입구(402), 상기 고온오일공급부(400A)의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하고 상기 제1 에어유입구(402)를 통해 들어온 에어로 인해 하강되는 제1 피스톤(404), 상기 상부챔버의 상부 일측에 형성되어 상기 제1 피스톤(404)이 상승하면 에어가 배출되는 제1 에어배출구(406), 상기 하부챔버의 하부 일측에 형성되며 상기 고온오일관로(480)와 연결되어 상기 하부챔버의 내부로 오일의 유입을 가능케 하는 제1 유입구(408), 및 상기 하부챔버의 하부 타측에 형성되며 상기 고온오일공급관로(440)와 연결되어 상기 하부챔버의 외부로 오일의 배출을 가능케 하는 제1 배출구(410)를 포함하여 이루어지고,
상기 고온오일회수부(420)는,
상기 제4 에어공급관로(260)와 연결되는 제2 에어유입구(422A), 상기 고온오일회수부(420)의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하고 상기 제2 에어유입구(422A)를 통해 들어온 에어로 인해 하강되는 제2 피스톤(422B), 상기 상부챔버의 상부 일측에 형성되어 상기 제2 피스톤(422B)이 상승하면 에어가 배출되는 제2 에어배출구(422C), 상기 하부챔버의 하부 일측에 형성되며 상기 고온오일회수관로(460)와 연결되어 상기 하부챔버의 내부로 오일의 유입을 가능케 하는 제2 유입구(422D), 및 상기 하부챔버의 하부 타측에 형성되며 상기 고온오일관로(480)와 연결되어 상기 하부챔버의 외부로 오일의 배출을 가능케 하는 제2 배출구(422E)를 포함하여 이루어지고,
상기 저온오일공급부(500A)는,
상기 에어공급관로라인(220)과 연결되는 제3 에어유입구(502), 상기 저온오일공급부(500A)의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하고 상기 제3 에어유입구(502)를 통해 들어온 에어로 인해 하강되는 제3 피스톤(504), 상기 상부챔버의 상부 일측에 형성되어 상기 제3 피스톤(504)이 상승하면 에어가 배출되는 제3 에어배출구(506), 상기 하부챔버의 하부 일측에 형성되며 상기 저온오일관로(580)와 연결되어 상기 하부챔버의 내부로 오일의 유입을 가능케 하는 제3 유입구(508), 및 상기 하부챔버의 하부 타측에 형성되며 상기 저온오일공급관로(540)와 연결되어 상기 하부챔버의 외부로 오일의 배출을 가능케 하는 제3 배출구(510)를 포함하여 이루어지고,
상기 저온오일회수부(520)는,
상기 제5 에어공급관로(280)와 연결되는 제4 에어유입구(522A), 상기 저온오일회수부(520)의 내부를 상부챔버와 하부챔버로 구획하고 상기 제4 에어유입구(522A)를 통해 들어온 에어로 인해 하강되는 제4 피스톤(522B), 상기 상부챔버의 상부 일측에 형성되어 상기 제4 피스톤(522B)이 상승하면 에어가 배출되는 제4 에어배출구(522C), 상기 하부챔버의 하부 일측에 형성되며 상기 저온오일회수관로(560)와 연결되어 상기 하부챔버의 내부로 오일의 유입을 가능케 하는 제4 유입구(522D), 및 상기 하부챔버의 하부 타측에 형성되며 상기 저온오일관로(580)와 연결되어 상기 하부챔버의 외부로 오일의 배출을 가능케 하는 제4 배출구(522E)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형 가열 냉각 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1 에어공급관로(200)와 에어공급관로라인(220) 상에는 에어부스터가 구비되는 것을 특징으로 하는 금형 가열 냉각 장치.
제 1항에 있어서,
상기 고온오일회수관로(460)와 저온오일회수관로(560) 상에는 필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 금형 가열 냉각 장치.