KR200226906Y1

KR200226906Y1 - 열전반도체소자를 이용한 금형냉각기

Info

Publication number: KR200226906Y1
Application number: KR2020000036473U
Authority: KR
Inventors: 제동국
Original assignee: 에이스텍 주식회사
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2001-06-15

Abstract

본 고안은 금형 냉각기에 관한 것으로, 공급되는 전원의 극성에 따라 일면은 발열부로 타면은 흡열부가 되는 열전반도체소자(20)와, 큰 직경의 통공(32)이 형성된 열전도성 제 1플레이트(34)와, 상기 제 1플레이트(34)에 형성된 통공(32)내에 위치되도록 다수개의 소형 통공(36)들이 배열설치된 열전도성 제 2 플레이트(38)가 교대로 반복 배열설치되어 상기 열전반도체소자(20)의 일면에 밀착설치되며 유입되는 공기가 통공(32)(36)들을 거쳐서 냉각되어 배출되도록 하는 콜드싱크(30)와, 상기 열전반도체소자(20)의 타면에 밀착설치되며 물이 통과되는 유로가 형성되어 열전반도체소자(20)의 발열부의 열을 방열시키는 열전도성 방열키트(40)와, 상기 방열키트(40)내를 흐르는 냉각수를 냉각시키는 냉각시스템(50)과, 상기 열전소자(20)와 냉각시스템(50)의 동작을 제어하는 콘트롤러(60)로 구성되는 것을 특징으로 하는 금형 냉각기를 제공함으로써, 공기의 냉각효율을 향상시킴과 아울러 금형을 빠른시간안에 냉각되도록 함으로써 사출제품의 생산성을 향상시키는 것이다.

Description

열전반도체소자를 이용한 금형냉각기{Mold cooler with thermo electric module}

본 고안은 금형냉각기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전반도체소자를 이용하여 냉기를 배출함으로써, 금형냉각효율이 향상되도록 하는 열전반도체소자를 이용한 금형 냉각기에 관한 것이다.

일반적으로, 플라스틱제품은 사출성형에 의하여 가공되는데, 상기 사출성형법은 고온의 플라스틱용융물을 금형에 투입한 후, 사출금형을 냉각하여 2개의 금형을분리하여, 사출금형내에서 굳어진 플라스틱 성형품을 얻는 것으로, 사출성형에서 금형의 냉각은 제품의 생산성 및 품질에 중요한 역할을 하며, 일반적인 금형의 냉각구조를 하기에서 도 1a 및 도 1b를 참조하여 간략하게 살펴본다.

도 1a는 종래 기술에 따른 냉각구조를갖춘 사출금형의 정면도이고, 도1b는 도1a의 II - II측에서 바라본 상태도로서, 종래 사출금형의 냉각구조는 고정측 금형(12)과 가동측 금형(13)으로 구분되어진 사출금형(11)이 고정판(14, 15)에 각각 고정되어 있으며, 각각의 고정측 금형(12)과 가동측 금형(13)의 일측에는 냉각수 주입구(12a, 13a)와 배출구(12b, 13b)가 형성되어 직렬형태로 연통되게 연결되어 있다.

따라서, 용용된 플라스틱이 피스톤을 매개로 사출금형(11)에 사출되면 상기 주입구(12a, 13a)로 냉각수가 유입되어 고정측 금형(12)과 가동측 금형(13)을 냉각시킨 후 배출구(12b, 13b)로 유출되어진다.

그러나, 금형의 구조가 복잡하거나, 금형의 부피가 작을 경우에는 물이 통과되는 관로를 형성할 수가 없기 때문에 상기와 같은 수냉식 금형냉각구조를 적용할 수 없는 문제점이 있었으며, 이러한 금형의 경우에는 자연냉각 혹은 상온의 공기를 송풍하여 냉각하여야 하므로 금형의 냉각시간이 오래걸려서 제품의 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 열전반도체소자의 일측에는 공기가 통과되는 전도체를 부착하고, 타측에는 물이 통과하는 전도체를 부착하여, 금형으로 냉기를 공급할 수 있도록 함으로써, 수냉식 냉각이 불가능한 금형의 냉각율을 향상시키는 열전반도체소자를 이용한 금형 냉각기를 제공하는 데 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 냉각구조를갖춘 사출금형의 정면도

도1b는 도1a의 II - II측에서 바라본 상태도

도 2는 본 고안에 따른 열전반도체소자를 이용한 금형냉각기를 나타내는 구성도

도 3a는 본 고안에 따른 방열키트와 열전반도체소자 및 콜드싱크를 나타내는 사시도

도 3b는 도 3a의 분리사시도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20 : 열전반도체소자 30 : 콜드싱크

32, 36 : 통공 34, 38 : 플레이트

40 : 방열키트 50 : 냉각시스템

52 : 펌프 54 : 물탱크

56 : 라디에이터 58 : 송풍팬

상기한바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성을 하기에서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴본다.

도 2는 본 고안에 따른 금형 냉각기의 구성을 나타내는 도면으로써, 본 고안에 따른 금형 냉각기는 공급되는 전원의 극성에 따라 일면은 발열부로 타면은 흡열부가 되는 열전반도체소자(20)와, 상기 열전반도체소자(20)의 일면에 밀착설치되며 공기가 통과되는 유로가 형성되어 유입되는 공기를 냉각시켜 배출하는 콜드싱크(30)와, 상기 열전반도체소자(20)의 타면에 밀착설치되며 물이 통과되는 유로가 형성되어 열전반도체소자(20)의 발열부의 열을 방열시키는 방열키트(40)와, 상기 방열키트(40)내를 흐르는 냉각수를 냉각시키는 냉각시스템(50)과, 상기 열전소자(20)와 냉각시스템(50)의 동작을 제어하는 콘트롤러(60)로 구성된다.

한편, 상기한 구성에서 냉각시스템(50)은 통상적인 구성으로 상기 방열키트(40)로 물을 공급하는 펌프(52)와, 물탱크(54)및, 방열키트(40)에서 데워진 물을 냉각시키는 라디에이터(56)와, 상기 라디에이터(56)에 설치된 송풍팬(58)으로 구성된다.

그리고, 상기한 구성에서, 콜드싱크(30)와 방열키트(40)의 구성을 도 3a내지 도 3b를 참조하여 하기에서 보다 상세하게 살펴본다.

도 3a는 본 고안에 따른 방열키트(40)와 열전반도체소자(20) 및 콜드싱크(30)를 나타내는 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 분리사시도로써, 상기 콜드싱크(30)는 공기의 콜드싱크(30)내 체류시간을 길게함과 아울러 콜드싱크(30)와의 접촉면적을 향상시키기 위하여 큰 직경의 통공(32)이 형성된 제 1플레이트(34)와, 상기 제 1플레이트(34)에 형성된 통공(32)내에 위치되도록 다수개의 소형 통공(36)들이 배열설치된 제 2 플레이트(38)를 교대로 반복 배열시킨다.

그리고, 상기 상기 방열키트(40)는 유로가 형성된 전도체라면 어떠한 것이라도 가능하나, 본 고안에서는 바람직하게 본원의 출원인이 선출원한 실용신안등록출원 2000-2702호(명칭 : 열전소자를 이용한 냉동시스템의 수냉킷트)에 공지된 수냉킷트를 사용한다.

이와 같이 형성된 본 고안에 따른 열전반도체소자를 이용한 금형냉각기의 동작을 살펴보면, 상기 열전반도체소자(20)로 전원을 인가하여 콜드싱크(30)측은 냉각되고 방열키트(40)측을 발열되도록 하면, 콜드싱크(30)가 냉각되어 그 내부를 통과하는 공기는 냉각되어 배출되고, 방열키트(40)는 그 내부를 흐르는 냉각수에 열을 빼앗기고 방열키트(40)의 열을 흡수한 냉각수는 라디에이터(56)를 통과하면서 열을 빼앗긴 후 다시 방열키트(40)로 순환된다.

이에 따라, 열전반도체소자(20)의 발열부는 방열키트(40)에 의하여 빠르게 냉각되므로 열전반도체소자(10)의 흡열부와 결합된 콜드싱크(30)의 냉각율이 향상됨과 아우러, 공기의 콜드싱크(30)와의 접촉면적 및 체류시간이 증가되어 유입되는 공기가 높은 효율로 냉각되어 배출됨으로, 금형이 빠른 시간안에 냉각된다.

따라서, 본 고안에 의하면 열전반도체소자의 발열부가 방열키트에 의하여 빠르게 냉각되므로 열전반도체소자의 흡열부와 결합된 콜드싱크의 냉각율이 향상됨과 아울러, 다른 통공이 형성된 플레이트에 의하여 공기의 콜드싱크와의 접촉면적 및 콜드싱크내 체류시간이 대폭 향상되므로, 유입되는 공기가 높은 효율로 냉각되어 배출되어 에너지절감의 효과가 있으며, 공기의 냉각율이 향상되므로 금형이 빠른 시간안에 냉각되어 사출금형의 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

금형 냉각기에 있어서,

공급되는 전원의 극성에 따라 일면은 발열부로 타면은 흡열부가 되는 열전반도체소자(20)와,

큰 직경의 통공(32)이 형성된 열전도성 제 1플레이트(34)와, 상기 제 1플레이트(34)에 형성된 통공(32)내에 위치되도록 다수개의 소형 통공(36)들이 배열설치된 열전도성 제 2 플레이트(38)가 교대로 반복 배열설치되어 상기 열전반도체소자(20)의 일면에 밀착설치되며 유입되는 공기가 통공(32)(36)들을 거쳐서 냉각되어 배출되도록 하는 콜드싱크(30)와,

상기 열전반도체소자(20)의 타면에 밀착설치되며 물이 통과되는 유로가 형성되어 열전반도체소자(20)의 발열부의 열을 방열시키는 열전도성 방열키트(40)와,

상기 방열키트(40)내를 흐르는 냉각수를 냉각시키는 냉각시스템(50)과,

상기 열전소자(20)와 냉각시스템(50)의 동작을 제어하는 콘트롤러(60)로 구성되는 것을 특징으로 하는 금형 냉각기.