(57)【要約】【課題】金型をより効率的に加熱可能である金型加熱装置を提供する。【解決手段】金型加熱装置１は、下型１０４と、下型１０４に対向する上型１０６とを型締めして形成されるキャビティに溶融金属が注入される前に、下型１０４と上型１０６との間に配置され、下型１０４及び上型１０６を予備加熱するものである。金型加熱装置１は、下型１０４側の第１開口部Ｏｄと上型１０６側の第２開口部Ｏｕとを有する本体枠１０と、本体枠１０に支持されており、通電により赤外線を放射する炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂが石英ガラス管３０内に封入されている赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂと、を備えている。赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂにおける赤外線の放射により、第１開口部Ｏｄと第２開口部Ｏｕとにおいて、端縁の部分より発熱量が大きい中央部を有する発熱面が形成される。【選択図】図１
2020082158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型と、前記固定金型に対向する可動金型とを型締めして形成されるキャビティに溶融材料が注入される前に、前記固定金型と前記可動金型との間に配置され、前記固定金型及び前記可動金型を予備加熱する金型加熱装置であって、
前記固定金型側の第１開口部と前記可動金型側の第２開口部とを有する本体枠と、
前記本体枠に支持されており、通電により赤外線を放射する発熱体が管内に封入されている赤外線ヒータと、
を備えており、
前記赤外線ヒータにおける前記赤外線の放射により、前記第１開口部と前記第２開口部とにおいて、端縁の部分より発熱量が大きい中央部を有する発熱面が形成される
ことを特徴とする金型加熱装置。
【請求項２】
前記発熱体は、３本以上並設されており、中央に配置された前記発熱体は、その中央部の発熱量が他の部分より大きいものとされている
ことを特徴とする請求項１に記載の金型加熱装置。
【請求項３】
更に、前記赤外線ヒータを保持するホルダ及びストッパの少なくとも一方を備えており、
前記ホルダ及びストッパの少なくとも一方は、前記本体枠の前記第１開口部及び前記第２開口部の少なくとも一方において止められる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金型加熱装置。
【請求項４】
更に、互いに抜き差し可能であるヒータ側コネクタ部と電源側コネクタ部とを有するコネクタを備えており、
前記赤外線ヒータは、前記発熱体と接続されるヒータ導線を有しており、
前記ヒータ側コネクタ部は、前記ヒータ導線に接続されており、
前記電源側コネクタ部は、電源側の導線に接続されている
ことを特徴とする請求項１ないしは請求項３の何れかに記載の金型加熱装置。
【請求項５】
前記赤外線ヒータの前記管の片側部には、前記赤外線の一部を反射する反射膜が形成されている
ことを特徴とする請求項１ないしは請求項４の何れかに記載の金型加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型を加熱する金型加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定金型と可動金型との間に配置されてこれらを予備加熱する金型加熱装置として、特開２０１５−１５０７９０号公報（特許文献１）及び特開２０１６−７８８１２号公報（特許文献２）に記載されたものが知られている。
これらの装置では、互いに同一である６本の赤外線ヒータが同方向を向く状態で並べられている。
又、これらの装置では、各赤外線ヒータは、ホルダカバーの下方に配置されており本体側壁において内方に突出した突出片にネジ止めされるホルダと、ストッパカバーの下方に配置されており本体内壁に同様にネジ止めされるストッパとにより、本体内に保持されている。
更に、特開２０１６−７８８１２号公報の金型加熱装置では、本体から延びており赤外線ヒータの電力線と外部電源に接続される電力線とが通される筒状部材の中央部に、これらの電力線同士を接続する端子台を収めた端子箱が設けられており、当該端子箱の端子台に各赤外線ヒータの電線が直接接続される。
加えて、これらの装置では、各赤外線ヒータは、不活性ガスを封入した石英ガラス管内に所定形状の炭素質発熱体を配置して形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５０７９０号公報
【特許文献２】特開２０１６−７８８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の金型加熱装置では、発熱量が同一である赤外線ヒータが６本並べられているため、製品を成形する箇所であるキャビティが配置される金型の中央部、及び金型の端縁の双方が同様に加熱されることとなり、金型の効率的な加熱について向上の余地がある。
又、上記の金型加熱装置では、各赤外線ヒータを保持するホルダ及びストッパが本体側壁の突出片にネジ止めされているので、比較的に面積が狭く又金型からの輻射熱を受け易いために熱を保持し易い本体側壁が熱変形したり、本体側壁の突出片におけるネジが熱により溶けて固着したりする可能性がある。
更に、上記の金型加熱装置では、筒状部材中央部の端子台に赤外線ヒータの電力線が直接接続されるため、赤外線ヒータを交換する際、電線を端子台から外したうえで本体及び筒状部材において取り回さなければならず、赤外線ヒータの交換に手間がかかる。
加えて、上記の金型加熱装置では、赤外線ヒータは、所定の態様で形成されているため、１本当たりの発熱量及び金型の予備加熱に適した発熱態様について向上する余地があるものとなっている。
【０００５】
そこで、本発明の主な目的は、金型をより効率的に加熱可能である金型加熱装置を提供することである。
又、本発明の別の主な目的は、本体側壁等の熱変形の発生、及び各赤外線ヒータを保持するホルダ及びストッパのネジの固着の発生が防止される金型加熱装置を提供することである。
更に、本発明の別の主な目的は、赤外線ヒータが交換し易い金型加熱装置を提供することである。
加えて、本発明の別の主な目的は、１本当たりの発熱量がより大きく、又金型の予備加熱に一層適した発熱態様が実現され、加熱量を維持しながら赤外線ヒータの本数を減少し得る金型加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、金型加熱装置において、固定金型と、前記固定金型に対向する可動金型とを型締めして形成されるキャビティに溶融材料が注入される前に、前記固定金型と前記可動金型との間に配置され、前記固定金型及び前記可動金型を予備加熱する金型加熱装置であって、前記固定金型側の第１開口部と前記可動金型側の第２開口部とを有する本体枠と、前記本体枠に支持されており、通電により赤外線を放射する発熱体が管内に封入されている赤外線ヒータと、を備えており、前記赤外線ヒータにおける前記赤外線の放射により、前記第１開口部と前記第２開口部とにおいて、端縁の部分より発熱量が大きい中央部を有する発熱面が形成されることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、上記発明において、前記発熱体は、３本以上並設されており、中央に配置された前記発熱体は、その中央部の発熱量が他の部分より大きいものとされていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、上記発明において、更に、前記赤外線ヒータを保持するホルダ及びストッパの少なくとも一方を備えており、前記ホルダ及びストッパの少なくとも一方は、前記本体枠の前記第１開口部及び前記第２開口部の少なくとも一方において止められることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、上記発明において、更に、互いに抜き差し可能であるヒータ側コネクタ部と電源側コネクタ部とを有するコネクタを備えており、前記赤外線ヒータは、前記発熱体と接続されるヒータ導線を有しており、前記ヒータ側コネクタ部は、前記ヒータ導線に接続されており、前記電源側コネクタ部は、電源側の導線に接続されていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、上記発明において、前記赤外線ヒータの前記管の片側部には、前記赤外線の一部を反射する反射膜が形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の主な効果は、金型をより効率的に加熱可能である金型加熱装置が提供されることである。
又、本発明の別の主な効果は、本体側壁等の熱変形の発生、及び各赤外線ヒータを保持するホルダ及びストッパのネジの固着の発生が防止される金型加熱装置が提供されることである。
更に、本発明の別の主な効果は、赤外線ヒータが交換し易い金型加熱装置が提供されることである。
加えて、本発明の別の主な効果は、１本当たりの発熱量がより大きく、又金型の予備加熱に一層適した発熱態様が実現され、加熱量を維持しながら赤外線ヒータの本数を減少し得る金型加熱装置が提供されることである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る金型加熱装置の上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１における本体部後部及び把手部前部の一部開蓋拡大図である。
【図４】図３においてストッパを着け各コネクタを外した状態の図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図４のＣ部に係る斜視図である。
【図７】図１の赤外線ヒータの（ａ）下面図，（ｂ）左側面図，（ｃ）（ｂ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】図１の金型加熱装置によって予備加熱される鋳造機の金型付近の模式図である。
【図９】模擬金型加熱試験における、加熱時間と、（ａ）下型，（ｂ）上型に係る金型温度との関係が示されるグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施の形態の例が、その変更例と共に、適宜図面に基づいて説明される。
尚、当該形態は、下記の例及び変更例に限定されない。
【００１０】
［構成等］
図１は、本発明に係る金型加熱装置１の上面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。尚、図１における上が金型加熱装置１の右であり、左が金型加熱装置１の前である。又、図２における上が金型加熱装置１の上であり、左が金型加熱装置１の前である。かような金型加熱装置１の方向は、説明の便宜上定められたものであり、各種の部材又は部分の移動及び設置の態様等により、変化することがある。
金型加熱装置１は、本体部２と、本体部２の後端部から後方に延びる箱付き円筒状の把手部４と、を有する。
【００１１】
本体部２は、本体枠１０と、複数（２本）の赤外線ヒータ１２Ａと、複数（２本）の赤外線ヒータ１２Ｂと、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂを保持する前後一対のホルダ１４と、後のホルダ１４の後側に配置されるストッパ１６と、ストッパ１６の後側に配置される複数（４個）のコネクタ１８及び１枚のコネクタカバー２０と、これらの後側であって本体部２の後端に配置される後カバー２２と、を有する。
【００１２】
図３は、図１における本体部２後部及び把手部４前部（ストッパ１６及びコネクタカバー２０を外した状態）の一部開蓋拡大図である。図４は、図３においてストッパ１６を着け各コネクタ１８を外した状態の図である。図５は、図４のＢ−Ｂ線断面図である。図６は、図４のＣ部に係る斜視図である。
本体枠１０は、金属（ステンレススチールＳＵＳ３１０Ｓ）製であり、左右の側部１０ｂと、それらの下壁部間に渡された梁部１０ａと、本体枠１０の後部において左右の側部１０ｂの下壁部間に渡された底板１０ｃと、を有する枠状に形成されている。
各側部１０ｂは、前後が開放された角筒状である。梁部１０ａは、左右に延びる棒状である。
ここでは、本体枠１０の前後方向の長さは６９０ｍｍ（ミリメートル）、左右方向の長さは２７６ｍｍとされる。又、各側部１０ｂの上下方向の高さは５６ｍｍ、左右方向の幅は２０ｍｍ、板厚は１．５ｍｍとされている。
【００１３】
本体枠１０は、左右の側部１０ｂ（及び前後のホルダ１４）に囲まれた、下部における第１開口部Ｏｄと、上部における第２開口部Ｏｕとを有している。
各側部１０ｂの左右外面の中央部には、前後及び下方に広がる側板２６がネジ止めされている。尚、側板２６は、上方あるいは上方及び下方に広がっていても良く、又本体枠１０の前後の少なくとも一方に設けられていても良い。
各側部１０ｂの前後（本体枠１０下部の四隅）には、それぞれ上下に延びており上部外面にネジ溝（図示略）を有している脚２８が入れられている。各脚２８は、ネジ溝を側部１０ｂ下壁部のネジ孔（図示略）に対して進めることで伸縮可能である。
尚、本体枠１０の材質、形状及び各種の寸法の少なくとも何れかは、上記のものから変更されても良い。又、各脚２８は、ネジ溝以外の構造により伸縮可能とされても良い。
【００１４】
図７は、赤外線ヒータ１２Ｂの（ａ）下面図，（ｂ）左側面図，（ｃ）（ｂ）のＤ−Ｄ線断面図である。
各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂは、本体枠１０内において、前後方向に延び、左右に並ぶように設けられる。各赤外線ヒータ１２Ａは、左右方向の中央側に配置され、各赤外線ヒータ１２Ｂは、左右方向の両外側に配置される。
各赤外線ヒータ１２Ａと各赤外線ヒータ１２Ｂは、一部を除いて互いに同様に成る。以下、まず各赤外線ヒータ１２Ｂが説明される。
【００１５】
各赤外線ヒータ１２Ｂは、不活性ガス（例えばアルゴンガス）が封入される円筒状の石英ガラス管３０と、その中に配置される左右一対の炭素質発熱体３２Ｂ（発熱体）と、石英ガラス管３０の後端部に設けられる口金３４と、各炭素質発熱体３２Ｂから口金３４内へ延びる内部導線３６と、各内部導線３６と口金３４内で電気的に接続されており口金３４から後方に延びる一対のヒータ導線３８と、を有する。
石英ガラス管３０は、比較的に大径とされており、ここでは直径３４ｍｍとされている。石英ガラス管３０の上半部には、反射膜３９が形成されている。尚、反射膜３９は、石英ガラス管３０の上端部のみに形成されていても良いし、金型の配置によっては左半部あるいは左端部等に形成されていても良く、これらを総合して、本発明では反射膜３９が石英ガラス管３０の「片側部」に形成されているものとされる。
反射膜３９は、各炭素質発熱体３２Ｂが放射する赤外線の一部を反射する膜である。反射されなかった（又ごく僅かである吸収もされなかった）赤外線は、反射膜３９を透過して外方に至る。反射膜３９は、例えば塗料の塗布により形成される。当該塗料として、例えばアルミナ系セラミックス塗料及びジルコニア系セラミックス塗料の少なくとも一方が用いられる。又、反射膜３９は、アルミを始めとする金属の蒸着により形成されても良いし、金属のメッキにより形成されても良い。反射膜３９は、石英ガラス管３０の内面及び外面の少なくとも一方に形成されても良い。
各炭素質発熱体３２Ｂは、石英ガラス管３０と同様な長さを有しており、炭素質板の端部を除く全体において左右両側から等間隔で交互に同じ長さのスリットが入れられて、蛇行する形状となっている。一対の炭素質発熱体３２Ｂは、それぞれ水平な姿勢となり、又蛇行形状が線対称となる状態で、左右に並べられている。一対の炭素質発熱体３２Ｂは、図示されない前端側の内部導線により、直列に接続される。尚、ここでは各赤外線ヒータ１２Ｂの全長（石英ガラス管３０前端から口金３４後端までの長さ）は５６０ｍｍであり、蛇行形状部（発熱部）の長さ（発光長）は４００ｍｍであり、蛇行形状部前端から石英ガラス管３０前端までの長さは６０ｍｍであり、蛇行形状部後端から口金３４後端までの長さは１００ｍｍである。
【００１６】
各赤外線ヒータ１２Ａは、各炭素質発熱体３２Ｂが各炭素質発熱体３２Ａ（発熱体）に代わることを除き、各赤外線ヒータ１２Ｂと同様に成る。各炭素質発熱体３２Ａは、石英ガラス管３０と同様な長さを有しており、炭素質板の端縁部を除く中央部３２ｃにおいて、各炭素質発熱体３２Ｂと同様に蛇行する形状となっている。又、各炭素質発熱体３２Ａは、その中央部３２ｃの前後両側（各端縁部３２ｅ）において、左右両側から等間隔で交互に中央部より短い長さのスリットが入れられて、中央部より太い（面積の広い）状態で蛇行するようになっている。
各赤外線ヒータ１２Ａは、各赤外線ヒータ１２Ｂと同じ電力で駆動される場合、各炭素質発熱体３２Ａにおける前後の端縁部３２ｅにおいて比較的に電気抵抗が少なく、その分中央部３２ｃにおいて高いエネルギー即ち高い発熱量で赤外線を発生し、赤外線ヒータ１２Ｂの炭素質発熱体３２Ｂより高い発熱量で赤外線を発生する。又、各炭素質発熱体３２Ａの端縁部３２ｅにおいても、比較的に低いエネルギー（発熱量）ではあるものの、赤外線を放射する。即ち、各赤外線ヒータ１２Ａの発熱量は、端縁部３２ｅより中央部３２ｃにおいて大きくなっている。
【００１７】
そして、中央の赤外線ヒータ１２Ａ及び縁の赤外線ヒータ１２Ｂにより、本体枠１０の第１開口部Ｏｄにおいて、各赤外線ヒータ１２Ａの炭素質発熱体３２Ａ（合計４本）の中央部３２ｃによる発熱量が比較的に大きい部分と、その周りである各赤外線ヒータ１２Ａの炭素質発熱体３２Ａの各端縁部３２ｅ及び赤外線ヒータ１２Ｂの炭素質発熱体３２Ｂによる発熱量が比較的に小さい部分とを有する発熱面が形成される。
又、中央の赤外線ヒータ１２Ａ及び縁の赤外線ヒータ１２Ｂにより、本体枠１０の第２開口部Ｏｕにおいて、同様に中央部３２ｃの発熱量がその周りに比べて大きい発熱面が形成される。
尚、赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの少なくとも一方の数は様々に変更可能であり、例えばそれぞれ３本ずつあるいはそれ以上のそれぞれ同数とされても良いし、赤外線ヒータ１２Ａが１本でその両隣に赤外線ヒータ１２Ｂに１本ずつ配置されても良いし、赤外線ヒータ１２Ａが３本でその両隣に赤外線ヒータ１２Ｂに２本ずつ配置されても良い。又、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの各種部分における材質、形状及び数の少なくとも何れかは、適宜変更可能であり、例えば石英ガラス管３０は石英ガラス以外の赤外線を透過する耐熱性の材質であっても良いし、炭素質以外の赤外線を放射する材質の発熱体が用いられても良いし、炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂの少なくとも一方の形状はスリットの交互配置以外により形成されても良いし、炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂの少なくとも一方は、炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂ１本毎に１個あるいは３個以上とされても良いし、ヒータ導線３８は、炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂ１本毎に１本あるいは３本以上とされても良い。
【００１８】
各ホルダ１４は、前後で同様に成る。以下、図４〜６で表れている後のホルダ１４が説明される。
ホルダ１４は、金属製であり筒状に折り曲げられた板状であるホルダ枠５０と、ホルダ枠５０に対しそれぞれネジ５２で固定される複数（４個）の金属製の小枠５４と、を有する。
ホルダ枠５０の上壁部５０ｕの左右両側はネジ止め片５０ａとして左右方向外方に突出している。各ホルダ枠５０は、ネジ止め片５０ａが本体枠１０における対応する側部１０ｂの上壁部の上側に載せられた状態で上下方向のネジ５６が通されることで、本体枠１０に固定される。即ち、ホルダ１４は、本体枠１０の第２開口部Ｏｕにおいて止められる。尚、ホルダ１４は、本体枠１０の第１開口部Ｏｄ（側部１０ｂの下壁部）において止められても良く、あるいは第１開口部Ｏｄ及び第２開口部Ｏｕの双方に止められても良い。
上壁部５０ｕは、前後方向に延びる複数の放熱孔を有している。
ホルダ枠５０の前壁部は、上下に分かれている。上前壁部５０ｂの下辺は、上方へ半円状に凹む複数（４箇所）の上切り欠き部を、左右方向において等間隔で並ぶ状態で有している。下前壁部５０ｃの上辺は、上前壁部５０ｂと対応するように、下方へ半円状に凹む複数（４箇所）の下切り欠き部を有している。互いに向かい合った上切り欠き部と下切り欠き部との間には、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂが通過している。又、ホルダ枠５０の後壁部５０ｄには、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂが通過する図示されない孔が形成されている。
各小枠５４は、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの石英ガラス管３０の外径と同径であるリング状部と、その上部から上方に延びており前後及び下に開放した折り板状の連結部とを有しており、連結部の上壁部がホルダ枠５０の上壁部５０ｕの下側に接した状態でネジ５２が通されることで、ホルダ枠５０に固定される。各小枠５４のリング状部には、対応する赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの石英ガラス管３０が接触して対応する赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂが通されており、各小枠５４によって対応する赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂが吊り下げられる。
【００１９】
ストッパ１６は、金属製であり、左右及び下に開放した折り板状の板状である。ストッパ１６の上壁部１６ｕの左右両側はネジ止め片１６ａとして左右方向外方に突出している。ストッパ１６は、ホルダ枠５０と同様にネジ止め片１６ａが本体枠１０の側部１０ｂの上側に載せられた状態で上下方向のネジ６０が通されることで、本体枠１０に固定される。上壁部１６ｕは、前後方向に延びる複数の放熱孔を有している。
ストッパ１６における前壁部１６ｂの下端部と後壁部１６ｃの下端部とで、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの口金３４の上部が挟まれており、ストッパ１６は、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂを保持して、特に前後に移動しないように止めている。
尚、ストッパ１６は、省略されても良い。
【００２０】
各コネクタ１８は、ヒータ側コネクタ部１８Ｈと電源側コネクタ部１８Ｐとを有している。ヒータ側コネクタ部１８Ｈと電源側コネクタ部１８Ｐとは、互いに差し込むだけで電気的及び機械的に接続され、接続状態から爪を持ち上げて互いに離れるように引っ張ることで、再接続可能に電気的及び機械的に抜き出される。
各コネクタ１８は、本体枠１０の後部に設けられた底板１０ｃの後部に、台６２を介して取り付けられる。本体枠１０は、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの口金３４の後側において、各コネクタ１８を配置するための空間、即ちメンテナンスボックス部Ｍを有している。
各コネクタ１８は、３５０℃にも耐えられる耐熱性である。
各ヒータ側コネクタ部１８Ｈは、一対のヒータ導線３８と接続されている。各電源側コネクタ部１８Ｐは、電源側となる一対の中間導線６８と接続されている。
尚、各コネクタ１８は、様々に変更可能であり、例えば爪以外により接続されるものであっても良い。
【００２１】
コネクタカバー２０は、金属製であって板状であり、ホルダ枠５０及びストッパ１６と同様に、ネジ７０によって本体枠１０に固定されている。
コネクタカバー２０は、ホルダ枠５０及びストッパ１６と同様に、複数の放熱孔を有している。
コネクタカバー２０は、各コネクタ１８の上方を覆っている。
コネクタカバー２０は、本体枠１０の底板１０ｃに対向している。
【００２２】
後カバー２２は、金属製であって板状であり、左端部の上下と右端部の上下とにおいて、本体枠１０における左右の側部１０ｂの各上下の壁部と接触している。そして、それぞれの当該接触部分に対して上下方向のネジ７２が通されることで、後カバー２２が本体枠１０に固定される。
尚、各ホルダ１４、ストッパ１６、コネクタカバー２０、及び後カバー２２のうちの少なくとも何れかは様々に変更されても良い。例えば、これらのうちの少なくとも何れかは、耐熱樹脂製とされても良く、放熱孔を備えていなくても良い。ホルダ１４が一方のみあるいは３個以上設けられても良いし、ストッパ１６が２個以上設けられても良い。これらのうちの少なくとも何れかが一体化されても良い。
【００２３】
把手部４は、前筒部８０と、前筒部８０と同径である後筒部８２と、これらの間に配置されており端子台８１（図２）を収容している端子箱８４と、を有する。
【００２４】
前筒部８０の前端部は、後カバー２２に固定され、本体枠１０とつながっている。
前筒部８０の後端部は、端子箱８４の前壁部に固定され、端子箱８４とつながっている。
前筒部８０内には、各中間導線６８（４対で合計８本）が通されている。各中間導線６８は、端子台８１に電気的に接続される。又、端子台８１には、電源導線９０が電気的に接続されている。電源導線９０は、ここでは４芯１本のケーブルであり、当該芯は、図示されない電源における三相交流の各相に係る３個の芯、及びアースに係る１個の芯である。電源導線９０の各芯は、端子台８１を介して、各中間導線６８の何れかに適切に接続され、各コネクタ１８及び各ヒータ導線３８を経て、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂ（各炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂ）に電気的に接続される。電源から各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂへの電力は、図示されない制御手段（例えば電源のマイクロコンピュータ）によって制御可能である。
【００２５】
後筒部８２の前端部は、端子箱８４の後壁部に固定され、端子箱８４とつながっている。
後筒部８２内には、電源導線９０の前端部が通されている。電源導線９０の大部分（前端部以外）は、後筒部８２の後端から露出して後方に延びる。
尚、把手部４は、様々に変更可能であり、例えば後筒部８２が省略されても良い。
【００２６】
以下、このような金型加熱装置１の動作例が説明される。
図８は、金型加熱装置１によって予備加熱される鋳造機１００の金型１０２付近の模式図である。
金型加熱装置１は、所定の製品を得る鋳造機１００の金型１０２を、連続鋳造の開始直後から良好な製品を得るために、初回の溶融金属の注入前に予備加熱する。
鋳造機１００は、固定金型としての金属製の下型１０４と、下型１０４に対向する可動金型としての金属製の上型１０６と、下型１０４の上方に位置する上型１０６を上下方向に昇降させる昇降装置１０８と、を有する。金型１０２は、下型１０４及び上型１０６を有する。下型１０４の上部には、下キャビティ１０４ａが形成されており、上型１０６の下部には、上キャビティ１０６ａが形成されている。上型１０６は、昇降装置１０８によって、下型１０４に接近して接触可能であり、又下型１０４から離れることも可能である。上型１０６と下型１０４が接触して型締めされると、下キャビティ１０４ａ及び上キャビティ１０６ａによって、製品の形状に対応する空間であるキャビティが形成される。
又、下型１０４の下方には、溶融金属が貯留される溶融金属釜（図示略）と接続された釜接続口１１０が配置されている。下型１０４は、下キャビティ１０４ａの底部において、釜接続口１１０と連通する複数の溶融金属注入口１０４ｂを有している。
鋳造機１００では、下型１０４及び上型１０６の型締め後、溶融金属注入口１０４ｂからキャビティ内に圧力をかけた溶融金属が注入され、注入された溶融金属が固化されて、金属製品が鋳造される。金属製品として、例えばアルミニウム（合金を含む）製のエンジンの部品が挙げられる。
【００２７】
かような鋳造機１００における鋳造の前（連続鋳造における最初の溶融金属の注入前）に、以下に説明されるようにして、金型加熱装置１は下型１０４及び上型１０６を予備加熱する。かような予備加熱により、キャビティ内部での溶融金属の流動性が高まり、キャビティ内部への溶融金属の充填不足が防止され、製品の成形不良が防止される。
【００２８】
即ち、予め、ユーザは、昇降装置１０８により、上型１０６を下型１０４から所定距離だけ離れた状態で固定させる。
そして、ユーザは、前筒部８０及び後筒部８２を持って、金型加熱装置１を下型１０４の上に載せる。このとき、側板２６が各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの両側から下型１０４の両側にかけて広がり、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂと下型１０４との間の空間を覆う。又、脚２８が下型１０４の上に載ることにより、金型加熱装置１が下型１０４上に支持され、脚２８が伸縮可能であることから、様々な形状の下型１０４に対し各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂが平行（最も効率良く加熱可能な姿勢）になるように、金型加熱装置１が安定して支持される。ユーザは、金型加熱装置１を下型１０４の上に載せた後、金型加熱装置１から手を離す。
次に、ユーザは、昇降装置１０８により、上型１０６を金型加熱装置１に接近させ、下型１０４と上型１０６との間に金型加熱装置１を配置する。このとき、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの上部は上型１０６に対向し、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの下部は下型１０４に対向する。
【００２９】
続いて、ユーザは、金型加熱装置１の電源導線９０を電源に接続する。すると、各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの各炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂに電流が供給され、各炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂが赤熱して赤外線を放射する。放射された赤外線のうち下方に向かうものは、下型１０４に達して下型１０４を輻射熱により加熱する。他方、放射された赤外線のうち上方に向かうものの一部は、石英ガラス管３０の反射膜３９により反射され、下方に向かうこととなる。特に下方に向かう赤外線は、各側板２６により、下型１０４の外方に進行しないようにされ、下型１０４に集中するようにされる。又、赤外線のうち上方に向かうものの残余の部分は、（僅かな吸収を無視すれば）反射膜３９を透過し、そのまま上方に進んで上型１０６に達して上型１０６を輻射熱により加熱する。よって、上方への赤外線Ｉｕのエネルギーに比べ、下方への赤外線Ｉｄのエネルギーが大きくなり、溶融金属注入口１０４ｂが存在する下型１０４が十分に予備加熱されることとなる。尚、上型１０６は下型１０４からの対流による熱によっても加熱されるため、下型１０４をより高エネルギーで加熱することで、金型１０２の効率良い加熱が実現される。
又、各赤外線ヒータ１２Ａ（中央部３２ｃ）の配置により、各炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂにより形成される加熱面が、上から（下から）みた場合、中央部において、他の部分より高い発熱量で赤外線が放射されて、より高温となっている。よって、下型１０４及び上型１０６における製品を形成する箇所であるキャビティ内面を他の部分より高温に加熱して、予備加熱後の鋳造時における溶融金属の流動性を効率的に高めることができ、キャビティ内部への溶融金属の充填不足が防止され、製品の成形不良が防止できる。
【００３０】
このような予備加熱によって、下型１０４及び上型１０６の温度が所定の温度以上に昇温された時には、ユーザは、昇降装置１０８により上型１０６を下型１０４から所定距離だけ離れた状態で固定し、把手部４を把持して金型加熱装置１を下型１０４及び上型１０６の間から取り出す。そして、ユーザは、予備加熱された金型１０２を用いて連続鋳造を行う。
【００３１】
又、何れかの各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂにおける炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂが断線した場合等において、当該赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂを交換する場合、ユーザは、コネクタカバー２０を外した後、対応するヒータ側コネクタ部１８Ｈを外して当該赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂを抜き出し、対応する新しい赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂを取り付けてそのヒータ側コネクタ部１８Ｈを電源側コネクタ部１８Ｐに差し込み、コネクタカバー２０を取り付ければ良い。よって、ユーザは、従来のように、端子台８１から赤外線ヒータの導線を外し、前筒部８０から当該導線を引き抜き、赤外線ヒータを交換して新しい導線を前筒部８０に入れていき、端子台８１の対応する端子に接続する手間を掛ける必要がなく、メンテナンスボックス部Ｍにアクセスしてコネクタ１８を着け外しするだけで赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂを交換することができる。又、コネクタ１８は耐熱性であるから、メンテナンスボックス部Ｍに配置されて赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂ及び金型１０２から熱を受けたとしても確実に接続を維持する。尚、コネクタ１８は、コネクタカバー２０及び底板１０ｃによっても熱等から保護される。
【００３２】
かような金型加熱装置１のより具体的な作用効果を調べるため、金型加熱装置１に係る実施例１，２及び金型加熱装置１とは異なる比較例１によって模擬金型を加熱する試験が行われた。
実施例１は、上述において例示された各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの本数及び寸法を有する金型加熱装置１であり、石英ガラス管３０上半部の反射膜３９は、アルミナ系セラミックス塗料が石英ガラス管３０の外面に塗布されることにより形成されている。各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの１本当たりの定格出力は、４ｋＷ（キロワット）である。
実施例２は、反射膜３９が全て省略されたことを除き、実施例１と同様に成る。
比較例１は、特開２０１６−７８８１２号公報（上記特許文献１）に記載のものと同様であり、赤外線ヒータ１２Ｂと同様に全体的に同様に発熱する赤外線ヒータ（定格出力３ｋＷ）が６本設けられたものである。比較例１における赤外線ヒータは、何れも反射膜を備えていない。尚、比較例１の本体における側板の肉厚は、１．０ｍｍである。
そして、これら全てについて、下型が平金型で上型が凹凸金型である同じ模擬金型を、室温から１８０分間程度加熱した。これらは、何れも、下型との間隔が５０ｍｍで上型との間隔が１００ｍｍ程度であるように設置された。かような加熱において、下型の上面から２ｍｍ下方の部分の温度変化と、上型の被加熱面から２ｍｍ上方の部分の温度変化とが、それぞれの部分に配置された温度センサにより測定された。
【００３３】
図９（ａ）は、当該試験における加熱時間（加熱開始からの経過時間，分）と下型に係る金型温度（℃）との関係が示されるグラフであり、図９（ｂ）は、当該試験における加熱時間（分）と上型に係る金型温度（℃）との関係が示されるグラフである。
比較例１の出力は、３ｋＷの赤外線ヒータ（石英ガラス管の直径２８ｍｍ）が６本配置され、合計１８ｋＷとなっており、実施例１，２における４ｋＷ４本の総合出力１６ｋＷを上回っている。よって、特に上型（図９（ｂ））では、比較例１の加熱温度は、実施例１，２を、何れの加熱時間においても順に１７０℃，８０℃程度上回っている。尚、実施例１，２における各赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの１本当たりの出力（４ｋＷ）は、比較例１の同出力（３ｋＷ）を上回っているところ、実施例１，２における石英ガラス管３０の直径は３４ｍｍと比較例１に対して大径化されており、その分冷却効率が向上して、１本当たりの出力が増しても耐久性が確保される。
他方、下型（図９（ａ））では、反射膜３９を有する実施例１が、総合出力で劣るにもかかわらず比較例１と同等な加熱温度を呈している。即ち、実施例１では、赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの本数が比較例１に対して２本減少しているにもかかわらず、下型について比較例１と同等な加熱を行える。このように同等な加熱温度となることについては、反射膜３９により下方への赤外線Ｉｄが増加したことが要因の一つとなっているものと考えられる。実際の金型の予備加熱では、上述の金型１０２の場合のように、溶融金属注入口１０４ｂを有する下型１０４の加熱温度が十分確保されることが肝要であり、実施例１では比較例１より赤外線ヒータの本数が減少したにもかかわらず比較例１と同様の下型に対する予備加熱が提供される。
実施例２では、下型の加熱温度は実施例１及び比較例１より１００℃程度低いものの、上型の加熱温度は実施例１より９０℃程度高くなっており、金型及び成形の少なくとも一方の種類によっては有用となる。
【００３４】
かような金型加熱装置１は、次のような作用効果を奏する。
即ち、金型加熱装置１は、下型１０４と、下型１０４に対向する上型１０６とを型締めして形成されるキャビティに溶融金属が注入される前に、下型１０４と上型１０６との間に配置され、下型１０４及び上型１０６を予備加熱するものであって、下型１０４側の第１開口部Ｏｄと上型１０６側の第２開口部Ｏｕとを有する本体枠１０と、本体枠１０に支持されており、通電により赤外線を放射する炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂが石英ガラス管３０内に封入されている赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂと、を備えており、赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂにおける赤外線の放射により、第１開口部Ｏｄと第２開口部Ｏｕとにおいて、端縁の部分より発熱量が大きい中央部を有する発熱面が形成される。よって、金型加熱装置１により、予備加熱後の鋳造時における金型１０２のキャビティ内での溶融金属の流動性が効率的に高められ、鋳造当初から良品が製造されて、製品不良率の低減が図られる。
又、炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂは、８本（４組）並設されており、中央（２組４本）に配置された炭素質発熱体３２Ａは、その中央部３２ｃの発熱量が他の部分より大きいものとされている。よって、金型１０２のキャビティ内での溶融金属の流動性が効率的に高められ、製品不良率が低減された金型加熱装置１がシンプルに形成される。
更に、赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂを保持するホルダ１４及びストッパ１６を備えており、ホルダ１４及びストッパ１６は、本体枠１０の第２開口部Ｏｄにおいて止められる。よって、金型１０２の輻射熱により比較的に高熱となり易い本体枠１０の側部ではなく、比較的に高熱となり難い部分に対してホルダ１４及びストッパ１６が固定され、ネジ等の固着によりホルダ１４及びストッパ１６が取り外し難くなる事態が防止される。
又更に、互いに抜き差し可能であるヒータ側コネクタ部１８Ｈと電源側コネクタ部１８Ｐとを有するコネクタ１８を備えており、赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂは、炭素質発熱体３２Ａ，３２Ｂと接続されるヒータ導線３８を有しており、ヒータ側コネクタ部１８Ｈは、ヒータ導線３８に接続されており、電源側コネクタ部１８Ｐは、電源側の中間導線６８に接続されている。よって、赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの交換がより容易になり、メンテナンスが一層簡素化されてより短時間で確実に完了可能となる。
加えて、赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの石英ガラス管３０の片側部には、赤外線の一部を反射する反射膜３９が形成されている。よって、下型１０４及び上型１０６の性質に応じた加熱状況が実現され、赤外線ヒータ１２Ａ，１２Ｂの本数の減少といった一層効率的な加熱が実現される。
【００３５】
尚、本発明は、更に次の変更例を適宜有する。
本体枠１０における第１開口部Ｏｄ及び第２開口部Ｏｕの少なくとも一方は、矩形以外の形状であっても良く、前後のホルダ１４の少なくとも一方を含まずに形成されても良い。
上キャビティ１０６ａが省略され、下キャビティ１０４ａのみによって金型１０２のキャビティが形成されても良い。
固定金型と可動金型とが左右に配置され、可動金型が左右方向で移動可能とされても良い。
溶融材料として溶融金属に代えて溶融樹脂が用いられ、鋳造に代えて樹脂製品の成形が行われても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１・・金型加熱装置、１０・・本体枠、１２Ａ，１２Ｂ・・赤外線ヒータ、１４・・ホルダ、１８・・コネクタ、１８Ｈ・・ヒータ側コネクタ部、１８Ｐ・・電源側コネクタ部、３０・・石英ガラス管（管）、３２Ａ，３２Ｂ・・炭素質発熱体（発熱体）、３２ｃ・・（炭素質発熱体の）中央部、３８・・ヒータ導線、３８・・反射膜、６８・・中間導線（電源側の導線）、１０２・・金型、１０４・・下型（固定金型）、１０６・・上型（可動金型）、Ｏｄ・・（本体枠の）第１開口部、Ｏｕ・・（本体枠の）第２開口部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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