(57)【要約】【課題】鋳造金型及び冷媒通路の劣化を抑制しながら鋳造金型の内部に沸点に近い温度で冷媒を供給して冷却効率を向上させることが可能な鋳造金型冷却装置及び鋳造金型冷却方法を提供する。【解決手段】冷媒通路２内を循環する冷媒によって鋳造金型Ｋを冷却する鋳造金型冷却装置１は、予め設定した設定沸点Ｔ０で沸騰するように冷媒を加圧する膨張タンク３と、沸騰する冷媒の気化熱で鋳造金型Ｋを冷却する金型冷却部４と、金型冷却部４の上流側に設けられたオリフィス部５と、膨張タンク３で加圧された冷媒をオリフィス部５に向かって圧送するポンプ６と、ポンプ６の下流側であってオリフィス部５の上流側に設けられ、冷媒を設定沸点Ｔ０に近い温度Ｔ２に加熱する加熱装置７と、を備える。【選択図】図１
2014117713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒通路内を通流する冷媒によって鋳造金型を冷却する鋳造金型冷却装置であって、
予め設定した設定沸点で沸騰するように前記冷媒を加圧する加圧手段と、
前記鋳造金型の内部に設けられ、前記鋳造金型からの熱によって沸騰する前記冷媒の気化熱で前記鋳造金型を冷却する金型冷却部と、
前記金型冷却部の上流側に設けられ、前記冷媒通路の配管抵抗を増大させるオリフィス部と、
前記加圧手段の下流側であって前記オリフィス部の上流側に設けられ、前記加圧手段で加圧された冷媒を前記オリフィス部に向かって圧送するポンプと、
前記ポンプの下流側であって前記オリフィス部の上流側に設けられ、前記冷媒を前記設定沸点に近い温度に加熱する加熱手段と、
を備えることを特徴とする鋳造金型冷却装置。
【請求項２】
前記金型冷却部に供給された前記冷媒の温度を計測する冷媒温度計測手段と、
前記冷媒温度計測手段で計測した冷媒温度が前記設定沸点を超えた場合に、前記設定沸点が上昇するように前記加圧手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の鋳造金型冷却装置。
【請求項３】
鋳造金型を冷却する金型冷却部の上流側に配管抵抗を増大させるオリフィス部が設けられた冷媒通路内を通流する冷媒によって鋳造金型を冷却する鋳造金型冷却方法であって、
予め設定した設定沸点で沸騰するように前記冷媒を加圧する加圧工程と、
加圧した冷媒を前記オリフィス部に向かって圧送する圧送工程と、
圧送された前記冷媒を前記オリフィス部の上流側で前記設定沸点に近い温度に加熱する加熱工程と、
前記オリフィス部を通過した冷媒が前記金型冷却部で沸騰する気化熱によって前記鋳造金型を冷却する金型冷却工程と、
を備えることを特徴とする鋳造金型冷却方法。
【請求項４】
前記金型冷却部における冷媒の温度を計測し、計測した冷媒の温度が前記設定沸点を超えている場合に、前記設定沸点が上昇するように冷媒を加圧する追加加圧工程をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の鋳造金型冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造金型冷却装置及び鋳造金型冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋳造金型は、金型の内部に冷媒通路を有しており、充填された溶融金属を適切に冷却凝固させて良好な成型品を得られるように金型温度が調節されている。鋳造金型の内部冷却用の冷媒には例えば水や油が用いられるが、金型から冷媒への熱伝達を向上させるためにいわゆる沸騰熱伝達が利用されている。例えば、特許文献１には、金型の一部に冷媒を充填した冷却室を設け、金型外に設けた冷媒冷却装置と冷却室とをパイプで閉回路を形成するように接続し、冷媒の沸点を任意に設定した後、成形加工に伴う金型の温度変化に伴って、冷媒の設定沸点以上になったとき、冷媒の気化熱で金型を冷却する型温コントロール方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１５７７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
金型内の冷媒通路における冷媒の温度が低い場合、金型内部で溶融金属からの熱を受けて冷媒が沸騰するまでに時間がかかるため沸騰熱伝達作用が得られ難い。また、金型の温度差（キャビティ側と冷媒通路側との温度差）が大きくなると金型への熱衝撃が大きくなり、金型が劣化（亀裂、割れ等）するおそれがある。一方、金型内の冷媒通路に予め沸点に近い温度に昇温した冷媒を供給すれば、冷媒を比較的すぐに沸騰させて沸騰熱伝達作用を得ることができる。また、金型の温度差も小さくなるので金型の劣化を抑制することができる。
しかし、金型内の冷媒通路で沸点に近い温度となるように、金型の手前に昇温手段を設置して冷媒を高温のヒーター等で加熱すると、昇温手段で部分的に沸点を超える温度まで冷媒が加熱されてウォーターハンマー現象が発生し、冷媒通路等が衝撃を受けて劣化するおそれがある。
【０００５】
本発明は、これらの問題に鑑みて成されたものであり、鋳造金型及び冷媒通路の劣化を抑制しながら鋳造金型の内部に沸点に近い温度で冷媒を供給して冷却効率を向上させることが可能な鋳造金型冷却装置及び鋳造金型冷却方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る鋳造金型冷却装置は、冷媒通路内を通流する冷媒によって鋳造金型を冷却する鋳造金型冷却装置であって、予め設定した設定沸点で沸騰するように前記冷媒を加圧する加圧手段と、前記鋳造金型の内部に設けられ、前記鋳造金型からの熱によって沸騰する前記冷媒の気化熱で前記鋳造金型を冷却する金型冷却部と、前記金型冷却部の上流側に設けられ、前記冷媒通路の配管抵抗を増大させるオリフィス部と、前記加圧手段の下流側であって前記オリフィス部の上流側に設けられ、前記加圧手段で加圧された冷媒を前記オリフィス部に向かって圧送するポンプと、前記ポンプの下流側であって前記オリフィス部の上流側に設けられ、前記冷媒を前記設定沸点に近い温度に加熱する加熱手段と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る鋳造金型冷却方法は、鋳造金型を冷却する金型冷却部の上流側に配管抵抗を増大させるオリフィス部が設けられた冷媒通路内を通流する冷媒によって鋳造金
型を冷却する鋳造金型冷却方法であって、予め設定した設定沸点で沸騰するように前記冷媒を加圧する加圧工程と、加圧した冷媒を前記オリフィス部に向かって圧送する圧送工程と、圧送された前記冷媒を前記オリフィス部の上流側で前記設定沸点に近い温度に加熱する加熱工程と、前記オリフィス部を通過した冷媒が前記金型冷却部で沸騰する気化熱によって前記鋳造金型を冷却する金型冷却工程と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、加圧手段（加圧工程）によって設定沸点で沸騰するように加圧された冷媒が、加熱手段（加熱工程）によって設定沸点に近い温度に加熱された状態で、鋳造金型内に形成された金型冷却部に供給されるので、鋳造金型からの熱によって冷媒を速やかに沸騰状態にしてその気化熱によって鋳造金型を効率よく冷却することができる（金型冷却工程）。
また、金型冷却部の上流側には配管抵抗を増大させるオリフィス部が設けられており、ポンプによってオリフィス部に冷媒が圧送されるので（圧送工程）、ポンプからオリフィス部までの冷媒通路内における冷媒の圧力が、加圧手段によって加圧された冷媒の圧力よりも高くなる。これにより、ポンプとオリフィス部との間における冷媒の沸点が設定沸点よりも高くなるので、ポンプとオリフィス部との間に設けた加熱手段で冷媒を設定沸点に近い温度まで加熱しても、冷媒が部分的に又は瞬間的に沸騰してしまうことがない。そのため、ウォーターハンマー現象等が発生し難くなり、冷媒通路等の劣化の抑制が図られる。
【０００８】
また、本発明に係る鋳造金型冷却装置は、前記金型冷却部に供給された前記冷媒の温度を計測する冷媒温度計測手段と、前記冷媒温度計測手段で計測した冷媒温度が前記設定沸点を超えた場合に、前記設定沸点が上昇するように前記加圧手段を制御する制御手段と、を備える構成とするのが好ましい。
また、本発明に係る鋳造金型冷却方法は、前記金型冷却部における冷媒の温度を計測し、計測した冷媒の温度が前記設定沸点を超えている場合に、前記設定沸点が上昇するように冷媒を加圧する追加加圧工程をさらに備えるのが好ましい。
【０００９】
このような構成によれば、冷媒温度計測手段で計測した冷媒温度が設定沸点を超えた場合に、加圧手段を制御して設定沸点を上昇させるので、沸騰熱伝達作用を持続させることができる。すなわち、金型冷却部において冷媒の温度が上がり過ぎると、冷媒が完全に気化した状態（いわゆるドライアウト状態）で流れてしまい沸騰熱伝達作用が得られないので、設定沸点を上げて冷媒が気化するタイミングをコントロールすることで、沸騰熱伝達作用を持続させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、鋳造金型及び冷媒通路の劣化を抑制しながら鋳造金型の内部に沸点に近い温度で冷媒を供給して冷却効率を向上させることが可能な鋳造金型冷却装置及び鋳造金型冷却方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る鋳造金型冷却装置の構成を示す模式図である。
【図２】密閉式の膨張タンクの構成を示す模式図である。
【図３】膨張タンクの変形例を示す模式図である。
【図４】（ａ）は本実施形態におけるオリフィス部の模式図であり、（ｂ）は第１の変形例、（ｃ）は第２の変形例、をそれぞれ示している。
【図５】鋳造金型冷却装置の各部位と冷媒の流量、圧力及び温度の関係を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態について、図１乃至図５を参照して詳細に説明する。説明において同一の要素には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
図１は、本実施形態に係る鋳造金型冷却装置の構成を示す模式図である。なお、図１では、鋳造金型Ｋの一部を仮想線（二点鎖線）で描いている。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係る鋳造金型冷却装置１は、閉回路に形成された冷媒通路２の内部を循環する冷媒の気化熱によって鋳造金型Ｋを冷却する装置である。
鋳造金型冷却装置１は、冷媒を加圧する加圧手段である膨張タンク３と、鋳造金型Ｋを冷却する金型冷却部４と、冷媒通路２の配管抵抗を増大させるオリフィス部５と、冷媒を循環させるポンプ６と、冷媒を加熱する加熱手段である加熱装置７と、冷媒を冷却する冷却手段である冷却装置８と、を冷媒通路２上に備えている。また、鋳造金型冷却装置１は、金型冷却部４における冷媒の温度を計測する温度計４１と、膨張タンク３を制御する制御部９と、を有している。
【００１４】
冷却対象である鋳造金型Ｋは、例えばエンジンブロック等の金属製品を鋳造するための金型であり、溶湯（溶融金属）を流し込むための空間であるキャビティＫａと、冷媒を通流させるための通路である金型冷却部４と、を有している。なお、溶融金属は特に限定されるものではなく、鉄、アルミニウム、銅等の中から適宜の材料を用いればよい。例えば溶融金属がアルミニウム（アルミニウム合金）の場合、溶湯の温度は７２０℃〜７５０℃（溶解温度は約６６０℃）程度であり、一般的には金型温度が３００℃程度まで降下した後、製品の取り出しが行われる。
【００１５】
冷媒通路２は、加圧された冷媒が循環する環状の通路であり、鋳造金型Ｋの内部に形成された通路状の空間である金型冷却部４と、鋳造金型Ｋの外部に配管されたパイプ２１と、を有している。パイプ２１の下流端２１ａは、後記するオリフィス部５を介して金型冷却部４の上流端４ａに接続されており、パイプ２１の上流端２１ｂは、金型冷却部４の下流端４ｂに接続されており、両者で環状の閉回路を構成している。また、パイプ２１の上流端２１ｂには、冷媒の逆流を防止するための一方向弁２２が設けられている。
【００１６】
膨張タンク３は、冷媒を貯留する密閉式の圧力容器である。膨張タンク３は、予め設定した設定沸点で沸騰する圧力（設定圧力）まで冷媒を加圧する機能を有している。膨張タンク３は、例えば、図２に示す密閉式膨張タンク等で構成されている。膨張タンク３は、例えば冷媒が水である場合、設定圧力を約０．５ＭＰａ〜０．９ＭＰａの範囲で設定することで、設定沸点を約１６０℃〜１８０℃の範囲で設定することができる。これにより、後記するオリフィス部５の下流からポンプ６の上流までの間の冷媒は、設定圧力に加圧された状態となる。
【００１７】
図２は、密閉式の膨張タンクの構成を示す模式図である。
図２に示すように、密閉式の膨張タンク３は、液面３１を介して液室３２と気体室３３に分かれている。液面３１は、液室３２と気体室３３の圧力が釣り合うように上下する。液室３２には冷媒が充填されており、冷媒通路２と連通している。気体室３３には、高圧ボンベ３４が接続されており、冷媒の設定圧力に等しいかそれよりも高圧の圧縮気体が注入されている。また、気体室３３には圧力計３５が設置されており、気体室３３の加圧力（すなわち冷媒の設定圧力）を計測している。気体室３３と高圧タンク３４を接続する配管３４ａには流量制御弁３６が設置されている。また、気体室３３にはパージ弁３７が設けられている。圧力計３５、流量制御弁３６及びパージ弁３７は、冷媒の加圧力を制御するための制御部９に接続されており、圧力計３５の計測値に基づいて流量制御弁３６及びパージ弁３７の開度が制御される。これにより、冷媒が設定圧力まで加圧される。
【００１８】
ちなみに、膨張タンク３の構造は、これに限られるものではなく、冷媒を設定圧力に加
圧できるものであればよい。例えば、図３に示すように、ばね３８と加圧板３９とを用いたいわゆるピストンのような機械的な加圧機構を有する構造の膨張タンク３（加圧手段）を用いることもできる。
【００１９】
図１に示すように、金型冷却部４は、鋳造金型Ｋに設けられた通路（空間）であり、冷媒通路２の一部を構成している。金型冷却部４は、キャビティＫａに注入された溶湯の熱によって高温となった鋳造金型Ｋを冷却する機能を有している。金型冷却部４には、後記する加熱装置７によって設定沸点に近い温度に加熱された冷媒が供給される。金型冷却部４に供給された冷媒は、鋳造金型Ｋからの熱によって比較的すぐに沸騰するので、その気化熱によって鋳造金型Ｋが効率よく冷却される。金型冷却部４は、金型冷却部４内の冷媒の温度を計測する冷媒温度計測手段である温度計４１を有している。温度計４１は、制御部９に計測した冷媒温度を出力している。
【００２０】
オリフィス部５は、冷媒通路２の配管抵抗を部分的に増大させるための部位であり、金型冷却部４の上流側に設けられている。オリフィス部５は、図４（ａ）に示すように、パイプ２１よりも管径が小さい小径部５１と、パイプ２１から小径部５１に向かうほど縮径するテーパ状の縮径部５２と、を有している。小径部５１は、鋳造金型Ｋの内部に設けられた金型冷却部４の上流端４ａに挿入されている。小径部５１は、例えば内径が０．５ｍｍ〜６．０ｍｍに形成されている。縮径部５２は、パイプ２１の下流端２１ａに接続されている。
【００２１】
なお、オリフィス部５は、図４（ａ）に示す形状に限定されるものではなく、配管抵抗を増大させることができればよい。例えば、図４（ｂ）に示す第１の変形例ように、金型冷却部４に挿入したパイプ２１の先端に、パイプ２１の内径よりも小径の開口部５５を形成することによってオリフィス部５を構成してもよい。また、図４（ｃ）に示す第２の変形例のように、縮径部５２とパイプ２１の間に流量調整弁５３を設けて断面積を絞る構成としてもよい。
【００２２】
図１に示すように、ポンプ６は、加圧された冷媒を冷却通路２に循環させるための装置である。ポンプ６は、オリフィス部５の上流側であって膨張タンク３の下流側に設けられており、オリフィス部５に向かって冷媒を圧送している。ポンプ６とオリフィス部５の間の冷媒通路２は、オリフィス部５によって他の冷媒通路２よりも配管抵抗が増大している。そのため、ポンプ６とオリフィス部５の間の冷媒通路２内では、ポンプ６の揚程分だけ冷媒の圧力が設定圧力よりも上昇した状態となり、冷媒の沸点も設定沸点より高くなっている。
【００２３】
加熱装置７は、冷媒を設定沸点に近い温度まで加熱する装置であり、オリフィス部５の上流であってポンプ６の下流に設けられている。具体的には、加熱装置７は、ヒータ７１と、ヒータ７１で加熱された加熱媒体が循環する循環路７２と、加熱媒体と冷媒との間で熱交換する熱交換部７３と、を備えている。ヒータ７１は、循環路７２の一端側を加熱することで加熱媒体を所定温度に加熱している。熱交換部７３は、冷媒通路２の一部と循環路７２の他端側とが交差（接触）等することで熱交換が成されるように構成されている。冷媒は、熱交換部７３で設定沸点に近い温度に加熱される。例えば、冷媒が水であり設定沸点が１７０℃である場合、冷媒は、加熱装置７で１４０℃〜１５０℃に加熱されるとよい。前記したように、ポンプ６とオリフィス部５の間において、冷媒は設定圧力よりも高い圧力になっているので、加熱装置７で冷媒を設定沸点に近い温度まで加熱しても、冷媒が部分的又は瞬間的に沸騰することがない。そのため、ウォーターハンマー現象等を抑制することができる。加熱装置７で設定沸点に近い温度に加熱された冷媒は、オリフィス部５を通過して金型冷却部４に供給される。オリフィス部５を通過した冷媒の圧力は設定圧力まで低下する。
【００２４】
冷却装置８は、冷媒を設定沸点以下の所定温度まで冷却する装置であり、金型冷却部４の下流側に設けられている。冷却装置８は、冷媒通路２を流れる冷媒を冷却する他の冷媒が通流する通流部８１と、冷媒通路２を流れる冷媒と通流部８１を流れる他の冷媒との間で熱交換する熱交換部８２と、を備えている。図示は省略するが、流通部８１の一端側には冷却装置が設置されており、他の冷媒を冷却している。熱交換部８２は、冷媒通路２の一部と流通部８１の他端側とが交差（接触）等するように構成されている。冷媒通路２を流れる冷媒は、金型冷却部４で沸騰した後、気化もしくは二層流となった状態で熱交換部８２に流入し、熱交換部８２で冷却されることによって凝縮して液体に戻る。
【００２５】
図２に示すように、制御部９は、膨張タンク３における冷媒の加圧力を制御する装置である。制御部９は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）がＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置に記憶された制御プログラムを実
行することによりコンピューターとして機能し、所定の制御を実行するように構成されている。制御部９には、圧力計３５、流量制御弁３６、パージ弁３７及び温度計４１が接続されている。例えば、制御部９は、冷媒が設定沸点で沸騰する設定圧力になるように流量制御弁３６及びパージ弁３７を制御している。また、制御部９は、温度計４１の計測値が設定沸点を超えている場合に、設定沸点が上昇するように流量制御弁３６及びパージ弁３７を制御している。
【００２６】
本実施形態に係る鋳造金型冷却装置１は、基本的に以上のように構成されるものであり、次に、図５を参照して鋳造金型冷却装置１の動作について説明する。
図５は、鋳造金型冷却装置の各部位と冷媒の流量、圧力及び温度の関係を説明するための説明図である。
【００２７】
＜加圧工程＞
図５に示すように、冷却通路２を流れる冷媒は、設定沸点Ｔ０で沸騰するように、膨張タンク３によって設定圧力Ｐ１に加圧される。具体的には、圧力計３５の計測値に基づいて制御部９が流量制御弁３６及びパージ弁３７の開度を制御することによって、冷媒が設定圧力Ｐ１に加圧される。なお、膨張タンク３による加圧時の冷媒の初期温度をＴ１（Ｔ１＜Ｔ０）とする。
【００２８】
＜圧送工程＞
膨張タンク３で加圧された冷媒は、ポンプ６によってオリフィス部５に向かって圧送される。冷媒通路２は、オリフィス部５によって配管抵抗が高められているので、ポンプ６とオリフィス部５の間の冷媒の圧力は、設定圧力Ｐ１よりもポンプの揚程分だけ高い圧力Ｐ２となる。
【００２９】
＜加熱工程＞
そして、ポンプ６とオリフィス部５の間の加熱装置７によって、冷媒は設定沸点Ｔ０に近い温度Ｔ２まで昇温する。このとき、ポンプ６とオリフィス部５の間の冷媒は、設定圧力Ｐ１よりも高い圧力Ｐ２に昇圧されているので、加熱装置７の内部で部分的又は瞬間的に設定沸点Ｔ０を超える温度になったとしても沸騰することがない。そのため、冷媒の沸騰によるウォーターハンマー現象を抑制することができ、冷媒通路２の衝撃抑制、劣化防止を図ることができる。
【００３０】
＜金型冷却工程＞
設定沸点Ｔ０に近い温度Ｔ２に昇温された冷媒は、オリフィス部５を通過することで設定圧力Ｐ１まで降圧し、金型冷却部４内に供給される。冷媒は、金型冷却部４で鋳造金型Ｋから熱を奪うことで昇温して温度Ｔ３（＝設定沸点Ｔ０）となり沸騰する。そして、金
型冷却部４で冷媒の沸騰状態が持続されることにより、冷媒の気化熱を利用した沸騰熱伝達作用による効率のよい金型冷却効果を得ることができる。
【００３１】
＜冷却工程＞
金型冷却部４を通過した冷媒は、気化状態又は二層流状態で冷却装置８に供給される。冷媒は、この冷却装置８で初期温度Ｔ１まで冷却されて液状になり、再び膨張タンク３及びポンプ６に循環する。なお、全工程において、冷媒の流量Ｑ１は一定である。
【００３２】
＜追加加圧工程＞
さらに、図１、図２に示すように、制御部９は、金型冷却部４に供給された冷媒の温度を計測する温度計４１の計測値に基づいて、膨張タンク３における冷媒の加圧力を制御している。具体的には、制御部９は、予め設定された設定沸点Ｔ０と、温度計４１で計測された冷媒温度Ｔ３との差温（Ｔ０−Ｔ３）を求め、この差温（Ｔ０−Ｔ３）が負の値になった（冷媒温度が設定沸点を超えた）場合に、それまでの設定沸点Ｔ０よりも高い温度となる新たな設定沸点Ｔ０’（Ｔ０’＞Ｔ０）を設定し、冷媒が新たな設定沸点Ｔ０’に対応する設定圧力Ｐ１’になるように膨張タンク３の流量制御弁３６及びパージ弁３７の開度を調整する。
【００３３】
つまり、金型冷却部４における冷媒温度Ｔ３が設定沸点Ｔ０を超えている場合、金型冷却部４内の冷媒は完全に気化した状態で流れるいわゆるドライアウト状態となっていると考えられる。ドライアウト状態では冷媒はすでに気化しているため、気化熱による冷却作用が得られず、鋳造金型Ｋを効率よく冷却することができない。そこで、一時的に冷媒の設定圧力を上げて設定沸点を高めることにより、ドライアウト状態を解消すれば、冷媒の気化熱によって鋳造金型Ｋを効率よく冷却することができる。そして、鋳造金型Ｋの冷却が進んだ段階で設定沸点（設定圧力）を元の値に戻せば、元の設定圧力でも冷媒がドライアウトすることがなくなり、さらに効率よく鋳造金型Ｋの冷却を行うことができる。
【００３４】
以上のように、本実施形態に係る鋳造金型冷却装置１によれば、膨張タンク３によって設定沸点Ｔ０で沸騰するように加圧された冷媒が、加熱装置７によって設定沸点Ｔ０に近い温度Ｔ２に加熱された状態で、鋳造金型Ｋ内に形成された金型冷却部４に供給されるので、鋳造金型Ｋからの熱によって冷媒を速やかに沸騰状態にしてその気化熱によって鋳造金型Ｋを効率よく冷却することができる。また、本実施形態では、設定沸点Ｔ０に近い温度Ｔ２に加熱された冷媒が金型冷却部４に供給されるので、鋳造金型ＫのキャビティＫａ側と金型冷却部４側の温度差が小さくなり、鋳造金型Ｋへの熱衝撃を緩和することができる。
【００３５】
さらに、金型冷却部４の上流側には配管抵抗を増大させるオリフィス部５が設けられており、ポンプ６によってオリフィス部５に冷媒が圧送されるので、ポンプ６からオリフィス部５までの冷媒通路２内における冷媒の圧力Ｐ２が、膨張タンク３によって加圧された冷媒の圧力Ｐ１よりも高くなる。これにより、ポンプ６とオリフィス部５との間における冷媒の沸点が設定沸点Ｔ０よりも高くなるので、ポンプ６とオリフィス部５の間に設けた加熱装置７で冷媒を設定沸点Ｔ０に近い温度Ｔ２まで加熱しても、冷媒が部分的に又は瞬間的に沸騰してしまうことがない。そのため、ウォーターハンマー現象等が発生し難くなり、冷媒通路２等の劣化の抑制が図られる。また、加熱装置７による温度制御も容易になる。
【００３６】
また、本実施形態に係る鋳造金型冷却装置１によれば、温度計４１で計測した冷媒温度Ｔ３が設定沸点Ｔ０を超えた場合に、設定沸点Ｔ０が上昇するように膨張タンク３を制御するので、沸騰熱伝達作用を持続させることができる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３８】
例えば、本実施形態では冷媒として水を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、オイルなどの他の液体を用いてもよい。
【００３９】
また、本実施形態では、冷媒通路２を環状の閉回路で構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、冷媒通路２に設定圧力に加圧した冷媒を通流させることができれば、冷媒通路２を開回路で構成してもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、金型冷却部４の下流に冷却装置８を設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、冷媒通路２を開回路で構成して冷媒（水）を外部に排出（廃棄）する構成とすれば、冷却装置８を省略することもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１      鋳造金型冷却装置
２      冷媒通路
３      膨張タンク（加圧手段）
４      金型冷却部
５      オリフィス部
６      ポンプ
７      加熱装置（加熱手段）
８      冷却装置
９      制御部（制御手段）
Ｋ      鋳造金型
Ｔ０    設定沸点
【図１】
2014117713.tif 000003
【図２】
2014117713.tif 000004
【図３】
2014117713.tif 000005
【図４】
2014117713.tif 000006
【図５】
2014117713.tif 000007