(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に熱媒体を循環させて金型温度を調節する装置において、熱媒体を冷却する冷却器を、熱媒体が通る媒体配管を外管とし、冷却水が通る冷却配管を内管とした二重管に構成したことを特徴とする金型温度調節装置。
【請求項２】
金型に熱媒体を循環させて金型温度を調節する装置において、ケーシングの内部に、熱媒体が通る媒体配管と、媒体配管上に熱媒体を貯留する媒体タンクと、熱媒体を加熱する加熱器と、熱媒体を冷却する冷却器と、熱媒体を金型に給送するポンプとを配設し、前記冷却器を、前記媒体配管の一部を外管とし、冷却水が通る冷却配管を内管とした二重管に構成したことを特徴とする金型温度調節装置。
【請求項３】
前記熱媒体としてプロピレングリコール又はその水溶液を用いた請求項１又は２記載の金型温度調節装置。
【請求項４】
前記ケーシングに、加圧エアの導入口と、該導入口を媒体配管に接続するエア配管と、加圧エアにより付勢された熱媒体を媒体配管から抜き取る媒体抜取口とを設けた請求項２記載の金型温度調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック成形機等の金型に熱媒体を循環させて金型温度を調節する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱媒体を加熱する加熱器と、熱媒体を冷却する冷却器とを備えた金型温度調節装置が知られている。例えば、図６に示す特許文献１の金型温度調節装置５０は、媒体タンク５１を加熱器５２と冷却器５３とで内外二重に構成し、内側の加熱器５２にヒータ５４と連通孔５５と熱媒体流入管５６とを設け、外側の冷却器５３に冷却水流入管５７を接続し、加熱器５２の内側で熱媒体と冷却水とを混合し、温調後の熱媒体をポンプ５８で金型Ｍに給送するように構成されている。
【０００３】
図７に示す特許文献２の金型温度調節装置６０は、媒体タンク６１に加熱器６２と冷却器６３とを内蔵し、冷却器６３に冷媒ガスの流入管６４及び流出管６５を接続して構成されている。特許文献３の金型温度調節装置は、冷却器の冷水タンク内に熱交換パイプを配管し、冷却器の下流側に加熱器と水処理装置とを設けて構成されている。
【特許文献１】特許第２６６８７５５号公報
【特許文献２】特開平１１−２８６０１９号公報
【特許文献１】特開２００５−２１９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の金型温度調節装置５０によると、冷却器５３が加熱器５２の外側に被せられているため、媒体タンク５１が大型化するという問題点があった。また、熱媒体を冷却水で埋めて冷却する方式によると、冷却水の供給量に相当する量の熱媒体が排水管５９から常時排出されるので、熱媒体中のミネラル成分やスケール等の不純物を除去するための排水処理装置を別途設備する必要があった。
【０００５】
特許文献２の金型温度調節装置６０は、冷却器６３が加熱器６２と共に媒体タンク６１内に設置されているので、媒体タンク６１が大型化するばかりでなく、大量の熱媒体を所要温度まで低下させるのに時間がかかるという問題点があった。特許文献３の従来装置は、冷却器に専用の冷水タンクが必要になるうえ、水処理のために高価な装置を装備する必要があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決し、金型に循環させる熱媒体を小型の冷却器で効率よく冷却できる金型温度調節装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の金型温度調節装置は、金型に熱媒体を循環させて金型温度を調節する装置において、熱媒体を冷却する冷却器を、熱媒体が通る媒体配管を外管とし、冷却水が通る冷却配管を内管とした二重管に構成したことを特徴とする。
【０００８】
また、より好ましい金型温度調節装置は、金型に熱媒体を循環させて金型温度を調節する装置であって、ケーシングの内部に、熱媒体が通る媒体配管と、媒体配管上に熱媒体を貯留する媒体タンクと、熱媒体を加熱する加熱器と、熱媒体を冷却する冷却器と、熱媒体を金型に給送するポンプとを配設し、前記冷却器を前記媒体配管の一部を外管とし、冷却水が通る冷却配管を内管とした二重管に構成したことを特徴とする。
【０００９】
ここで、冷却器は、媒体配管を流れる熱媒体と冷却配管を流れる冷却水との間で熱交換を行う熱交換器として機能する。媒体配管と冷却配管の組み合わせは、媒体配管を外管としその内側に冷却配管を内管として挿通した二重管とすることにより、冷却配管の内面に付着するスケールを除去しやすくなる。すなわち、冷却配管には冷却水（主として水道水又は井戸水）が通るので、その内面にスケールが付着する。このスケールは、例えばスポンジボール等の清掃材を管内に入れ水圧をかけて除去するが、その場合に冷却配管が内管である方が清掃材の流れが良くなる。なお、内管と外管は同心であることが好ましいが、偏心していてもよい。
【００１０】
熱媒体としては、特に限定されないが、スケールの付きにくい防錆性及び防腐食性を有する（水以外の）液体、例えばプロピレングリコール又はその水溶液を用いることが好ましい。このようにした場合、媒体配管が外管であってもスケール除去困難の問題は根元的に生じない。
【００１１】
また、冷却器がケーシングの限られたスペースで熱交換を効率よく行うためには、冷却器の全長を長くするのが好ましい。この観点から、冷却器には、媒体配管の一部と冷却配管とからなる二重管を、例えば、コイル形に巻き回した構造、あるいは、ジグザグ形に蛇行させた構造が好ましい。
【００１２】
また、本発明の金型温度調節装置は、熱媒体を必要時に容易に抜き取れるように、ケーシングに、加圧エアの導入口と、この導入口を媒体配管に接続するエア配管と、加圧エアにより付勢された熱媒体を媒体配管から抜き取る媒体抜取口とを設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の金型温度調節装置によれば、冷却器を媒体配管を外管とし、冷却配管を内管とした二重管に構成したので、冷却器自体を小型化できるとともに、冷却器を媒体タンク及び加熱器から切り離して、装置全体を小型に構成できる。また、熱媒体と冷却水との熱交換効率を高めて、熱媒体を短時間に冷却できるうえ、熱媒体と冷却水との混合を避けて、清浄な冷却水を排出できるという効果もある。さらに、冷却配管の内面に付着するスケールを除去しやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図４に示すように、この実施形態の金型温度調節装置１は、プラスチック射出成形機の金型Ｍに熱媒体を循環させて金型温度を調節する装置であって、ケーシング５の内部に熱媒体を通す媒体配管８を備えている。媒体配管８上には、熱媒体Ｈを貯留する媒体タンク９と、熱媒体Ｈを加熱する加熱器１０と、熱媒体Ｈを冷却する冷却器１１と、熱媒体Ｈを金型Ｍに給送するポンプ１２とが配設されている。冷却器１１は、媒体配管８の一部と冷却水が通る冷却配管４４とにより内外二重のコイル形に構成されている。
【実施例】
【００１５】
次に、本発明の実施例を図１〜図５に従って詳細に説明する。図１に示すように、この実施例の金型温度調整装置１は、プラスチック製品の射出成形機２の近傍に設置されている。複数台の射出成形機２が設備された成形工場では、各成形機２ごとに金型温度調整装置１が設置される。金型温度調節装置１と射出成形機２との間には熱媒体の循環管路３が配管され、金型温度調節装置１が熱媒体を射出成形機２の金型Ｍに循環させ、プラスチック製品の材質又は種類に応じて、金型Ｍの温度を調節するようになっている。
【００１６】
図２、図３に示すように、金型温度調節装置１は四角箱形のケーシング５を備えている。ケーシング５の前面には操作盤６が設けられ、下面にキャスター７が取り付けられている。ケーシング５の内部には、熱媒体を通す媒体配管８と、熱媒体を貯留する蓋付の媒体タンク９と、熱媒体を加熱する加熱器１０と、熱媒体を冷却する冷却器１１と、熱媒体を金型Ｍに給送するポンプ１２とが配設されている。熱媒体には、錆やスケール等の不純物の付着を抑制するプロピレングリコール水溶液が使用されている。媒体タンク９と冷却器１１はケーシング５の上部に設置され、加熱器１０とポンプ１２がケーシング５の下部に設置されている。
【００１７】
ケーシング５の背面には、熱媒体を金型Ｍに送り出す送媒用マニホルド１４と、金型Ｍからの還流媒体を受け入れる返媒用マニホルド１５と、冷却水を導入する冷却水入口１６と、冷却水を排出する冷却水出口１７と、加圧エアを導入するエア導入口１８とが配設されている。送媒用マニホルド１４には媒体出口１９を開閉するボールバルブ２０が設けられ、返媒用マニホルド１５に媒体入口２１を開閉するボールバルブ２２が設けられている。冷却水入口１６は水道水又は井戸水等の清水供給源に接続され、エア導入口１８がコンプレッサ等の加圧エア供給源に接続されている。そして、ケーシング５の側面下部に、加圧エアにより付勢された気液混合媒体を媒体配管８から抜き取る媒体抜取口２３が設けらている。
【００１８】
図４に示すように、媒体タンク９には、熱媒体Ｈの水位を三段階に検出する上限スイッチ２５、警告スイッチ２６及び下限スイッチ２７が設けられている。加熱器１０は縦長のヒータタンク２８を備え、このタンク２８の内部にプラグヒータ２９の発熱部３０が挿入され、タンク２８の外面に過熱防止器３１が取着されている。
【００１９】
媒体配管８は、媒体タンク９の熱媒体Ｈを加熱器１０に供給する供給管３２と、加熱器１０と送媒用マニホルド１４の媒体出口１９との間を延びる往流管３３と、返媒用マニホルド１５の媒体入口２１と加熱器１０との間を延びる還流管３４と、加熱器１０の余剰媒体を媒体タンク９に戻す過流管３５と、往流管３３を還流管３４に接続する調圧管３６と、往流管３３を媒体抜取口２３に接続する排出管３７とから構成されている。
【００２０】
往流管３３上には、ポンプ１２、逆止弁３９、圧力計４０、媒体温度検出器４１及び送媒用マニホルド１４のボールバルブ２０が配設されている。調圧管３６の一端はポンプ１２と逆止弁３９との間で往流管３３に接続され、この調圧管３６上に熱媒体の供給圧を調整する圧力調整弁４２が設けられている。排出管３７は加熱器１０とポンプ１２との間で往流管３３に接続され、媒体抜取口２３にプラグ４３（図２参照）又はボールバルブが設けられている。還流管３４上には、返媒用マニホルド１５のボールバルブ２２と冷却器１１とが設けられ、冷却器１１と加熱器１０との間の還流管３４に調圧管３６の他端が接続されている。
【００２１】
冷却器１１は、還流管３４の一部３４ａを外管とし、その内側に冷却配管４４を内管として略同心状に通した内外二重管に構成されている。図５に示すように、本実施例の冷却器１１は、前記の二重管を数回（例えば２〜５回）巻き回して矩形コイル状に形成され、媒体タンク９の横に隣接する状態でケーシング５内に収められている（図２、図３参照）。冷却配管４４の一端は冷却水入口１６に接続され、他端が冷却水出口１７に接続されている（図４参照）。冷却水入口１６には、冷却水の流入量を調節する電磁弁４５が設けられている。そして、冷却器１１が熱交換器として機能し、還流管３４の一部３４ａにおいて、金型Ｍから還流した高温媒体の熱を冷却水で奪い、媒体温度を所要値まで低下させるようになっている。
【００２２】
一方、加圧エアの導入口１８にはエア配管４６の一端が接続され、他端は逆止弁３９と圧力計４０との間で往流管３３に接続されている。エア配管４６上には、エア導入口１８を開閉する圧力スイッチ４７と、加圧エアの流入圧を調整する電磁弁４８と、気液混合媒体の逆流を阻止する逆止弁４９とが配設されている。プロピレングリコール水溶液が通る媒体配管８の内面にはスケールが付きにくいので、その清掃の必要性はほとんどない。しかし、熱媒体を交換時期到来等により抜き取る必要がある時は、加圧エアを媒体管路８に注入し、気液混合媒体を金型Ｍ、循環管路３、還流管３４、冷却器１１、加熱器１０に高速で循環させ、熱媒体を媒体抜取口２３からケーシング５の外部に排出できるように構成されている。
【００２３】
一方、水道水等の冷却水が通る冷却配管４４の内面にはスケールが付きやすいので、その清掃を時々行う必要がある。この清掃は、スポンジボール等の清掃材を冷却水に混ぜて水圧をかける等の方法により行う。
【００２４】
この実施例の金型温度調節装置１は、上記のように構成したので、次のような作用効果を発揮する。
（ａ）媒体配管８を構成する還流管３４の一部３４ａを利用し、その内側に冷却配管４４を通し、この二重管により冷却器１１を小型に構成できる。
（ｂ）前記二重管により、熱媒体と冷却水との間で熱交換を効率よく行い、金型Ｍからの高温還流媒体を短時間に冷却できる。
（ｃ）前記二重管を例えばコイル状に巻き回し、冷却器１１の全長を長くして、熱交換効率をさらに高めることができる。
（ｄ）熱媒体と冷却水との混合を避け、熱媒体を循環使用し、清浄な冷却水のみを排出し、別途の水処理装置を不要にできる。
【００２５】
（ｅ）冷却配管４４が内管なので、スポンジボール等の清掃材の流れが良く、内面の清掃が容易である。
（ｆ）冷却器１１を媒体タンク９と加熱器１０とから切り離し、媒体タンク９及び加熱器１０を共に小型化し、冷却器１１をケーシング５の限られたスペースにコンパクトに収め、温度調節装置１の全体を小型に構成できる。
（ｇ）金型温度調節装置１に加圧エアによる洗浄機能を付加し、プラスチック射出成形機２における熱媒体循環経路全体の配管機器を一挙に効率よく清掃できる。
【００２６】
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）二重管を一つの面内でジグザグ状に蛇行させ、冷却器１１を薄型に構成する。
（２）図４に示す一連の配管機器を一つのケーシング５の内部に二組設置し、一台の金型温度調節装置１で二台の射出成形機２の金型Ｍを温度調節できるように構成する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例を示す金型温度調節装置の配置図である。
【図２】図１の金型温度調節装置の内部構成を示す斜視図である。
【図３】図２の金型温度調節装置の平面図である。
【図４】図２の金型温度調節装置の配管構成を示す回路図である。
【図５】図２の金型温度調節装置の冷却器を示す斜視図である。
【図６】従来の金型温度調節装置を示す回路図である。
【図７】従来の別の金型温度調節装置を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    金型温度調整装置
２    射出成形機
３    循環管路
５    ケーシング
８    媒体配管
９    媒体タンク
１０    加熱器
１１    冷却器
１２    ポンプ
１６    冷却水入口
１７    冷却水出口
１８    エア導入口
１９    媒体出口
２１    媒体入口
２３    媒体抜取口
３３    往流管
３４    還流管
４４    冷却配管
４６    エア配管
Ｍ    金型
【図１】
0004701022.tif 000002
【図２】
0004701022.tif 000003
【図３】
0004701022.tif 000004
【図４】
0004701022.tif 000005
【図５】
0004701022.tif 000006
【図６】
0004701022.tif 000007
【図７】
0004701022.tif 000008