KR101782781B1 - 금형용 온도조절장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금형의 온도를 일정케 하기 위해 공급, 순환되는 냉각매체에 대한 개선된 필터링 구조와, 금형 입출구 측 각 냉각매체 이송 압력값을 통해 냉각매체 이송 경로 상에 이상 요소를 쉽게 빠르게 파악할 수 있는 금형용 온도조절장치에 관한 것이다.
이를 구현하기 위하여, 본 발명에 따른 금형용 온도조절장치는, 내부 수용부를 갖는 박스형 케이스; 상기 케이스의 수용부에 배치되고 내부에 냉각매체 가열용 히팅부재를 갖는 냉각매체 저장용 탱크; 상기 케이스의 수용부에 배치되는 펌프; 상기 탱크와 상기 펌프 입구를 상호 연결하는 중계관; 상기 중계관 내부에 설치되어 냉각매체에 포함된 이물질을 필터링하기 위한 필터유닛; 상기 펌프 출구와 금형 내에 형성된 유로 입구를 상호 연결하고, 상기 금형 유로 내로의 냉각매체 공급용 아웃렛; 및 상기 탱크와 금형의 유로 출구를 상호 연결하고, 상기 탱크로의 냉각매체 회수용 인렛;을 포함하여 이루어지되,
상기 중계관은 상기 탱크 하단부(下端部)에 연결되는 수평형 제1분체관과, 상기 제1분체관 중단부(中端部)에서 상방으로 이어지는 엘보(elbow)형 제2분체관과, 상기 제2분체관 단부(端部)에서 상기 펌프 입구에 연결되는 제3분체관과, 상기 제1분체관 단부에 장착되는 개폐부재로 이루어지고,
상기 필터유닛은 상기 중계관의 제1분체관 내에 상기 제1분체관의 길이방향을 따라 배치되되 상기 제2분체관 하부 측에 배치되고 내부 중공부(中空部)를 갖는 이너파이프와, 상기 이너파이프 외주면에서 상기 중공부 측으로 관통 형성되는 둘 이상의 유통홀과, 상기 이너파이프의 중공부 내로 삽입되고 상기 각 유통홀을 가리는 형태로 배치되는 원통의 필터부재와, 상기 제1분체관과 상기 이너파이프 외주면 둘레 사이로 이격공간부를 형성시키기 위한 간격유지수단으로 이루어지도록 구현한다.

Description

금형용 온도조절장치{MOLD TEMPERATURE CONTROLLER}
본 발명은 금형에 의한 제품 성형 시 금형의 온도를 일정 온도로 유지케 하기 위해 공급되는 순환용 냉각매체를 필터링 하고, 금형 입출구 측 냉각매체의 압력을 각각 측정하여 냉각매체 이송 경로 상에 흐름 저하 등의 이상 원인을 예측, 확인할 수 있는 금형용 온도조절장치에 관한 기술이다.
금형에 의한 제품 성형 시 금형의 온도를 일정 온도로 유지케 하기 위한 온도조절장치에 관한 기술로는,
대한민국실용신안등록 제20-0363040호(2001.09.14.등록) 『사출금형의 온도조절장치』가 제시되어 있는바,
간접 가압방식에 의해 가열 물탱크 내에 공급수를 공급해서 공급수의 온도를 100℃ 이상으로 가열할 수 있음과 동시에, 공급수의 압력을 3 내지 4Kg/cm2 으로 일정하게 유지해서 사출금형의 온도를 일정 온도(예를 들면, 120℃)로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 온도를 정밀하게 제어할 수 있는 기술이다.
문헌. 대한민국실용신안등록 제20-0363040호(2001.09.14.등록)
본 발명은 교체 및 수리가 용이하고 구조가 개선된 필터유닛을 통해 냉각매체를 필터링 하고, 금형 입출구 측에 마련된 압력게이지를 통해 냉각매체 이송 압력을 각각 측정하여 냉각매체 이송 흐름 상에 문제점을 쉽게 예측, 확인할 수 있도록 한 금형용 온도조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 금형용 온도조절장치는,
내부 수용부를 갖는 박스형 케이스;
상기 케이스의 수용부에 배치되고 내부에 냉각매체 가열용 히팅부재를 갖는 냉각매체 저장용 탱크;
상기 케이스의 수용부에 배치되는 펌프;
상기 탱크와 상기 펌프 입구를 상호 연결하는 중계관;
상기 중계관 내부에 설치되어 냉각매체에 포함된 이물질을 필터링하기 위한 필터유닛;
상기 펌프 출구와 금형 내에 형성된 유로 입구를 상호 연결하고, 상기 금형 유로 내로의 냉각매체 공급용 아웃렛; 및
상기 탱크와 금형의 유로 출구를 상호 연결하고, 상기 탱크로의 냉각매체 회수용 인렛;
을 포함하여 이루어지되,
상기 중계관은 상기 탱크 하단부(下端部)에 연결되는 수평형 제1분체관과, 상기 제1분체관 중단부(中端部)에서 상방으로 이어지는 엘보(elbow)형 제2분체관과, 상기 제2분체관 단부(端部)에서 상기 펌프 입구에 연결되는 제3분체관과, 상기 제1분체관 단부에 장착되는 개폐부재로 이루어지고,
상기 필터유닛은 상기 중계관의 제1분체관 내에 상기 제1분체관의 길이방향을 따라 배치되되 상기 제2분체관 하부 측에 배치되고 내부 중공부(中空部)를 갖는 이너파이프와, 상기 이너파이프 외주면에서 상기 중공부 측으로 관통 형성되는 둘 이상의 유통홀과, 상기 이너파이프의 중공부 내로 삽입되고 상기 각 유통홀을 가리는 형태로 배치되는 원통의 필터부재와, 상기 제1분체관과 상기 이너파이프 외주면 둘레 사이로 이격공간부를 형성시키기 위한 간격유지수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 금형용 온도조절장치는,
제품 성형 중인 금형의 온도를 항시 일정하게 유지시킬 수 있고, 금형 입출구 측 각 냉각매체 이송 압력 결과값을 바로 확인하여 냉각매체 이송 경로 상에 문제점을 쉽고 빠르게 파악하여 조치할 수 있는 가장 큰 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 금형용 온도조절장치를 나타낸 정면 구성도,
도 2는 도 1의 평면 구성도,
도 3은 필터유닛을 보여주기 위한 분해 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 금형용 온도조절장치를 나타낸 개략적 흐름 구성도.
이하 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1을 기준으로 탱크 측을 좌부(左部) 또는 좌방, 아웃렛 측을 우부(右部) 또는 우방이라고 방향을 특정하기로 한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 금형용 온도조절장치는,
크게 케이스(10), 탱크(20), 펌프(30), 중계관(40), 필터유닛(50), 아웃렛(60) 및 인렛(70)으로 이루어진다.
각 구성에 대해 살펴보면,
케이스(10)는
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
내부 수용부(11)
를 포함하는 박스형 구조로 이루어진다.
이때 상기 케이스(10)는 이의 하부면에 이동을 위한 캐스터(caster)(12)가 구비된다.
탱크(20)는
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
상기 케이스(10)의 수용부(11) 좌측에 배치되고 내부에 냉각매체 가열용 히팅부재(21)
를 포함하고 내부에 냉각매체 저장 공간을 갖는 원통 구조로 이루어진다.
이때 상기 히팅부재(21)는 상기 탱크(20) 내부에 수직으로 배치되고 외부 전원에 의해 발열하게 되는 히팅파이프 구조로 이루어진다.
그리고 상기 탱크(20)는 이의 중단부(中端部)와 상단부(上端部) 각각에 연결되는 냉각매체 투입관(22)과 배출관(23)을 더 포함하고, 또 상기 탱크(20)는 이의 상단부에 장착되어 내부에 저장된 냉각매체의 수위를 감지하기 위한 레벨스위치(24)를 더 포함한다.
상기 레벨스위치(24)에 따른 수위 측정값에 따라 컨트롤러에서 상기 투입관(22) 상에 배치된 밸브를 개폐 제어하여 상기 탱크(20) 내에 냉각매체를 보충하거나 상기 배출관(23) 상에 배치된 밸브를 개폐 제어하여 상기 탱크(20) 내에 냉각매체를 배출한다.
그리고 상기 배출관(23) 상에는 배출되는 냉각매체의 압력을 측정하는 압력게이지가 더 구비될 수 있다.
펌프(30)는
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
상기 탱크(20)에 저장된 냉각매체를 금형(1)에 형성된 유로 측으로 공급한 후 다시 회수되도록 펌핑하기 위한 워터펌프 구조로 이루어진다.
중계관(40)은
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
냉각매체의 흐름을 위해 상기 탱크(20)와 상기 펌프(30) 입구를 상호 연결하기 위한 것으로,
상기 탱크(20) 하단부(下端部)에 연결되는 수평형 제1분체관(41),
상기 제1분체관(41) 중단부(中端部)에서 상방으로 이어지는 엘보(elbow)형 제2분체관(42),
상기 제2분체관(42) 단부(端部)에서 상기 펌프(30) 입구에 연결되는 제3분체관(43), 그리고
상기 제1분체관(41) 단부에 장착되는 개폐부재(44)
를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 제3분체관(43)은 상기 펌프(30) 입구에 연결되는 ㄷ자형 관체A(431)와, 이와 상기 제2분체관(42)을 연결하는 플렉시블형 관체B(432)로 이루어진다.
그리고 상기 개폐부재(44)에는 이의 우측 단부에 형성되는 호스연결구(441)가 더 구비될 수 있다.
필터유닛(50)은
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이,
상기 중계관(40) 내부에 설치되어 냉각매체에 포함된 이물질을 필터링하기 위한 것으로,
상기 중계관(40)의 제1분체관(41) 내에 상기 제1분체관(41)의 길이방향을 따라 배치되되 상기 제2분체관(42) 하부 측에 배치되고 내부 중공부(中空部)(511)를 갖는 이너파이프(51),
상기 이너파이프(51) 외주면에서 상기 중공부(511) 측으로 관통 형성되는 둘 이상의 유통홀(52),
상기 이너파이프(51)의 중공부(511) 내로 삽입되고 상기 각 유통홀(52)을 가리는 형태로 배치되는 원통의 필터부재(53), 그리고
상기 제1분체관(41)과 상기 이너파이프(51) 외주면 둘레 사이로 이격공간부(S)를 형성시키기 위한 간격유지수단(54)
를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 필터부재(53)는 일정한 형상을 갖는 다수의 타공홀로 구성되며, 냉각매체에 포함된 이물질을 필터링하여 펌프 등의 모터를 보호하고, 필터링 대상체 및 용량 등에 맞게 타공홀의 크기를 변형 및 변경 가능할 것이다.
그리고 도 3에서와 같이, 상기 간격유지수단(54)은
상기 이너파이프(51)의 좌측 단부, 즉 상기 이너파이프(51)에서 상기 탱크(20)를 향한 측 단부의 둘레를 따라 확장되어 상기 제1분체관(51) 내주면을 따라 지지되는 제1플랜지(541)와,
상기 이너파이프(51)의 우측 단부, 즉 상기 이너파이프(51)에서 상기 탱크(20)를 향한 측의 반대 측 단부의 둘레를 따라 확장되어 상기 제1분체관(51)에서 상기 탱크(20)를 향한 측면의 반대쪽 측면에 접하게 되는 제2플랜지(542)와,
상기 개폐부재(44)의 좌측 단부에서 우측으로 요입 형성되어 상기 제2플랜지(542)가 수용 지지되는 안착부(543)
로 이루어진다.
상기 제1분체관(41)으로부터 상기 개폐부재(44) 분리(제거) 시, 상기 이너파이프(51)의 탈거가 가능하고, 또 상기 이너파이프(51)에 수용된 상기 필터부재(53)의 교체가 가능하다.
상기 탱크(20)로부터 공급된 냉각매체는 상기 제1분체관(41)에서 상기 이너파이프(51) 내로 유입된 후, 상기 필터부재(53)를 거쳐 상기 각 유통홀(52)로 빠져나와 이격공간부(S)에서 상기 제2분체관(42)으로 공급된다.
아웃렛(60)은
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
상기 펌프(30) 출구와 금형(1) 내에 형성된 유로 입구를 상호 연결하고 상기 금형(1) 유로 내로의 냉각매체 공급을 위한 원통의 파이프 구조로 이루어진다.
인렛(70)은
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이,
상기 탱크(20)와 금형(1)의 유로 출구를 상호 연결하고 상기 탱크(20)로의 냉각매체 회수를 위한 원통의 파이프 구조로 이루어진다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 금형용 온도조절장치는
상기 아웃렛(60) 상에 배치되고 공급되는 냉각매체의 압력을 측정하는 제1압력게이지(80A)와,
상기 인렛(70) 상에 배치되고 회수되는 냉각매체의 압력을 측정하는 제2압력게이지(80B)를 더 포함한다.
결국 상기 필터유닛(50)을 거쳐 금형(1)의 유로 입구로 공급되는 냉각매체와 금형(1)의 유로 출구에서 빠져나와 상기 탱크(20)로 회수되는 냉각매체의 각 압력을 상기 각 압력게이지(80A, 80B)를 통해 측정하고, 이 두 측정값을 비교하여 냉각매체 이송 경로(아웃렛 및 인렛 등) 상에 이물질 등의 고착으로 인한 흐름 저하나 누수 등을 예측할 수 있고, 또 이송 경로 상에 배치되는 밸브의 잠금 상태를 확인할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 금형용 온도조절장치는
상기 아웃렛(60) 상에 배치되고 공급되는 냉각매체의 온도를 측정하는 온도센서(90)와,
상기 아웃렛(60)과 상기 인렛(70)을 상호 연결하는 바이패스관(100)을 더 포함할 수 있는데,
상기 온도센서(90)는 금형(1)으로 공급되는 냉각매체의 온도를 체크하여 설정 온도보다 낮거나 높은 경우 이를 컨트롤러로 전달하게 되고, 이때 컨트롤러는 상기 탱크(20)의 히팅부재(21)에 대한 작동 여부 및 작동 시간 등을 제어하게 된다.
상기 바이패스관(100)은 상기 아웃렛(60) 상에 설치되는 밸브를 잠그고, 금형(1)으로 공급되는 냉각매체를 차단한 상태에서 냉각매체가 상기 인렛(70)으로 바로 이송되도록 하는 역할을 하게 된다.
이때 금형(1)으로 냉각매체 공급 시에는 상기 바이패스관(100) 상에 설치되는 밸브를 잠그게 된다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "금형용 온도조절장치"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 케이스
11 : 수용부
12 : 캐스터
20 : 탱크
21 : 히팅부재
22 : 투입관
23 : 배출관
24 : 레벨스위치
30 : 펌프
40 : 중계관
41 : 제1분체관
42 : 제2분체관
43 : 제3분체관
431 : 관체A
432 : 관체B
44 : 개폐부재
441 : 호스연결구
50 : 필터유닛
51 : 이너파이프
511 : 중공부
52 : 유통홀
53 : 필터부재
54 : 간격유지수단
541 : 제1플랜지
542 : 제2플랜지
543 : 안착부
60 : 아웃렛
70 : 인렛
80A, 80B : 제1 및 제2 압력게이지
90 : 온도센서
100 : 바이패스관

Claims (4)

  1. 내부 수용부(11)를 갖는 박스형 케이스(10);
    상기 케이스(10)의 수용부(11)에 배치되고 내부에 냉각매체 가열용 히팅부재(21)를 갖는 냉각매체 저장용 탱크(20);
    상기 케이스(10)의 수용부(11)에 배치되는 펌프(30);
    상기 탱크(20)와 상기 펌프(30) 입구를 상호 연결하는 중계관(40);
    상기 중계관(40) 내부에 설치되어 냉각매체에 포함된 이물질을 필터링하기 위한 필터유닛(50);
    상기 펌프(30) 출구와 금형(1) 내에 형성된 유로 입구를 상호 연결하고, 상기 금형(1) 유로 내로의 냉각매체 공급용 아웃렛(60); 및
    상기 탱크(20)와 금형(1)의 유로 출구를 상호 연결하고, 상기 탱크(20)로의 냉각매체 회수용 인렛(70);
    을 포함하여 이루어지되,

    상기 중계관(40)은 상기 탱크(20) 하단부(下端部)에 연결되는 수평형 제1분체관(41)과, 상기 제1분체관(41) 중단부(中端部)에서 상방으로 이어지는 엘보(elbow)형 제2분체관(42)과, 상기 제2분체관(42) 단부(端部)에서 상기 펌프(30) 입구에 연결되는 제3분체관(43)과, 상기 제1분체관(41) 단부에 장착되는 개폐부재(44)로 이루어지고,
    상기 필터유닛(50)은 상기 중계관(40)의 제1분체관(41) 내에 상기 제1분체관(41)의 길이방향을 따라 배치되되 상기 제2분체관(42) 하부 측에 배치되고 내부 중공부(中空部)(511)를 갖는 이너파이프(51)와, 상기 이너파이프(51) 외주면에서 상기 중공부(511) 측으로 관통 형성되는 둘 이상의 유통홀(52)과, 상기 이너파이프(51)의 중공부(511) 내로 삽입되고 상기 각 유통홀(52)을 가리는 형태로 배치되는 원통의 필터부재(53)와, 상기 제1분체관(41)과 상기 이너파이프(51) 외주면 둘레 사이로 이격공간부(S)를 형성시키기 위한 간격유지수단(54)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금형용 온도조절장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 간격유지수단(54)은
    상기 이너파이프(51)에서 상기 탱크(20)를 향한 측 단부의 둘레를 따라 확장되어 상기 제1분체관(41) 내주면을 따라 지지되는 제1플랜지(541)와,
    상기 이너파이프(51)에서 상기 탱크(20)를 향한 측의 반대 측 단부의 둘레를 따라 확장되어 상기 제1분체관(41)에서 상기 탱크(20)를 향한 측면의 반대쪽 측면에 접하게 되는 제2플랜지(542)와,
    상기 개폐부재(44)에 형성되어 상기 제2플랜지(542)가 수용 지지되는 안착부(543)
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 금형용 온도조절장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 아웃렛(60) 상에 배치되고 공급되는 냉각매체의 압력을 측정하는 제1압력게이지(80A)와, 상기 인렛(70) 상에 배치되고 회수되는 냉각매체의 압력을 측정하는 제2압력게이지(80B)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형용 온도조절장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아웃렛(60) 상에 배치되고 공급되는 냉각매체의 온도를 측정하는 온도센서(90)와, 상기 탱크(20)에 설치되어 냉각매체 수위를 감지하는 레벨스위치(24)와, 상기 아웃렛(60)과 상기 인렛(70)을 상호 연결하는 바이패스관(100)과, 상기 케이스(10) 하부에 구비되는 이동용 캐스터(12)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형용 온도조절장치.
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