(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接近・離間可能な一対の定盤間に熱板が設けられており、前記熱板の内部に形成された加熱流路を含む熱媒油循環回路の内部を循環する熱媒油及びヒータによって前記熱板を加熱するよう構成されたプレス装置において、
前記熱媒循環回路内に設けられて該熱媒循環回路に発生したガスを回収するガス回収タンクと、
前記ガス回収タンクに取り付けられ、該ガス回収タンクに回収されたガスを取り除くガス抜きバルブと、
前記熱媒循環回路から分岐する配管を介して前記熱媒循環回路と接続され、前記熱媒油を加圧する不活性のガスが蓄積される膨張タンクと、
前記膨張タンク内の前記不活性のガスの圧力を所定範囲内に制御して、前記熱媒油の圧力を前記熱媒油の蒸気圧以上の所定範囲内に維持する圧力調整手段と、
を有し、
前記ガス回収タンクのガスの圧力が４ｋＰａを上回ったときに前記ガス抜きバルブが開いて前記ガス回収タンクからガスを放出し、
前記ガス抜きバルブが開いており前記ガス回収タンクのガスの圧力が２ｋＰａを下回ったときに前記ガス抜きバルブが閉じ、
前記圧力調整手段は、前記膨張タンク内の前記不活性のガスの圧力が２ｋＰａを下回ったときは前記膨張タンクに前記不活性のガスを注入し、前記膨張タンク内の前記不活性のガスの圧力が５ｋＰａを上回ったときは前記膨張タンクから前記不活性のガスを放出する
ことを特徴とするプレス装置。
【請求項２】
前記ヒータが前記熱板に取り付けられていること、を特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
【請求項３】
前記プレス装置が、前記熱板の外部に配置されて前記熱媒油を加熱する熱媒油加熱手段を有し、
前記熱媒油加熱手段は、前記熱媒油が通されるＵ字パイプを有し、
前記ヒータが、前記Ｕ字パイプ内の少なくとも一部に前記Ｕ字パイプと同軸に挿通された電気ヒータであること、を特徴とする請求項１に記載のプレス装置。
【請求項４】
前記電気ヒータが、前記Ｕ字パイプの全体に渡って挿通されていることを特徴とする、請求項３に記載のプレス装置。
【請求項５】
前記電気ヒータが、前記Ｕ字パイプの直線部分のみに挿通されていることを特徴とする、請求項３に記載のプレス装置。
【請求項６】
前記Ｕ字パイプは断熱性のカバーに覆われていることを特徴とする、請求項３から５のいずれかに記載のプレス装置。
【請求項７】
前記熱媒油がシリコーン系熱媒体油であること、を特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のプレス装置。
【請求項８】
前記熱媒油の主成分がジメチルポリシロキサンであること、を特徴とする請求項７に記載のプレス装置。
【請求項９】
前記プレス装置が前記熱板を３５０〜４５０℃に加熱可能であること、を特徴とする請求項７又は８に記載のプレス装置。
【請求項１０】
前記不活性のガスが窒素ガスであること、を特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のプレス装置。
【請求項１１】
前記プレス装置が被加工物を熱圧締後に冷却するときは、前記熱板が所定範囲内の冷却速度で冷却するように前記熱媒油の温度を調整する、熱媒油冷却手段をさらに有すること、を特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のプレス装置。
【請求項１２】
前記熱媒油冷却手段は、前記熱媒油循環回路から分岐して前記熱媒油循環回路に戻るバイパス管路と、前記バイパス管路の中途に設けられ、前記バイパス管路を通過する熱媒油を冷却するオイルクーラーと、前記バイパス管路の、前記オイルクーラーの上流側に取り付けられ、前記オイルクーラーに向かう前記熱媒油の流量を調整可能なダイヤフラム弁と、を有することを特徴とする、請求項１１に記載のプレス装置。
【請求項１３】
接近・離間可能な一対の定盤間に熱板が設けられて、前記熱板の内部に形成された加熱流路を含む熱媒油循環回路の内部を循環する熱媒油及びヒータによって、前記熱板を加熱するよう構成されたプレス装置を制御するプレス装置の制御方法であって、
前記熱媒循環回路内に発生し該熱媒循環回路内に設けられたガス回収タンクに回収されたガスの圧力が４ｋＰａを上回ったときに、前記ガス回収タンクに取り付けられているガス抜きバルブが開いて前記ガス回収タンクからガスを放出して取り除き、
前記ガス抜きバルブが開いており前記ガス回収タンクのガスの圧力が２ｋＰａを下回ったときに前記ガス抜きバルブが閉じ、
前記熱媒循環回路から分岐する配管を介して前記熱媒循環回路と接続され且つ前記熱媒油を加圧する不活性のガスが蓄積されるる膨張タンク内の該不活性のガスの圧力が２ｋＰａを下回ったときは該膨張タンクに該不活性のガスを注入し、
該膨張タンク内の該不活性のガスの圧力が５ｋＰａを上回ったときは該膨張タンクから該不活性のガスを放出する
ことを特徴とする、プレス装置の制御方法。
【請求項１４】
前記ヒータが前記熱板に取り付けられていること、を特徴とする請求項１３に記載のプレス装置の制御方法。
【請求項１５】
前記熱媒油を加熱する熱媒加熱手段が前記熱板の外部に設けられており、
前記熱媒加熱手段が前記熱媒油が通されるＵ字パイプを備え、
前記ヒータが、前記Ｕ字パイプと同軸に挿通された電気ヒータであり、
前記制御方法が、前記電気ヒータを制御して前記熱媒油を加熱すること、を特徴とする、請求項１３に記載のプレス装置の制御方法。
【請求項１６】
前記熱媒油にシリコーン系熱媒体油を用いること、を特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載のプレス装置の制御方法。
【請求項１７】
前記熱媒油の主成分がジメチルポリシロキサンであること、を特徴とする請求項１６に記載のプレス装置の制御方法。
【請求項１８】
前記プレス装置が被加工物を熱圧締するときは、前記熱板を３５０〜４５０℃に加熱することを特徴とする、請求項１３から１７のいずれかに記載のプレス装置の制御方法。
【請求項１９】
前記不活性のガスとして窒素ガスを用いること、を特徴とする請求項１３から１８のいずれかに記載のプレス装置の制御方法。
【請求項２０】
前記制御方法が、熱圧締後の前記熱板が所定範囲内の冷却速度で冷却されるように前記熱媒油の温度を調整して被加工物を冷却させる、ことを特徴とする請求項１３から１９のいずれかに記載のプレス装置の制御方法。
【請求項２１】
前記制御方法が、前記熱媒油循環回路から分岐して前記熱媒油循環回路に戻るバイパス管路の中途に設けられ、前記バイパス管路を通過する熱媒油を冷却するオイルクーラーと、前記バイパス管路の、前記オイルクーラーの上流側に取り付けられ、前記オイルクーラーに向かう前記熱媒油の流量を調整可能なダイヤフラム弁と、を制御して前記熱媒油の温度を調整する、ことを特徴とする請求項２０に記載のプレス装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂製の被加工物を成形するプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、たとえばプラスティック製のＩＣカード（インテグレーテド・サーキット・カード）やプリント基板（PWB）などを製造するために、プラスチック製の被加工物を成形するプレス装置が利用されている。このようなプレス装置は、熱板にて被加工物を加熱しながら加圧する熱圧締工程を有する。
【０００３】
上記のプレス装置としては、それぞれ断熱材を介して熱板が取付けられた上下一対の定盤を備えるプレス装置がある。このようなプレス装置においては、一般に熱板の加熱は各熱板に取り付けられたヒーターで行い、その制御はサイリスタとコントローラによって制御される。また、例えば実公平６−２７３６４号公報記載のプレス装置のように、ヒータと熱板の間には加熱流路が形成され、加熱流路を含む熱媒油循環回路内を循環する熱媒油を介して間接的に熱板を加熱する構成としたものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、成形温度が４００℃に達する各種樹脂が開発され、耐熱構造材等に利用されつつある。上記公報記載のプレス装置のように、熱媒油を介して間接的に熱板を加熱する構成のプレス装置を用いてこのような樹脂を成形する場合、熱媒油を成形温度すなわち４００℃まで加熱する必要がある。
【０００５】
しかしながら、通常利用されている有機系の熱媒油は、４００℃まで加熱すると蒸気圧が１ＭＰａ以上と極めて高くなる。このため、配管系の耐圧性能を充分に確保する必要があり、装置全体の大型化を招いていた。
【０００６】
また、上記公報記載のプレス装置においては熱板内に電気ヒータを内蔵する構成となっているため、高熱かつ上下動する熱板に高電圧の配線を取り付ける必要があり、配線を安全に配置するための機構を必要としていた。
【０００７】
【発明の目的】
上記の課題に鑑み、本発明は成形温度の高い樹脂を被加工物として成型する場合であっても、配管系の耐圧性能を大きく上げる必要のないプレス装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するため、本発明のプレス装置は、熱媒油としてシリコーン系熱媒体油を用いている。有機系の熱媒油と比較してシリコーン系熱媒体油は、温度が４００℃であっても蒸気圧が１〜１．５ｋＰａ程度と低いため、成形温度が４００℃に達するような樹脂を被加工物として成型する場合であっても、配管系の耐圧性能を大きく上げる必要はない。
【０００９】
好ましくは、熱媒油の主成分はジメチルポリシロキサンである。
【００１０】
好ましくは、プレス装置が、熱媒油の圧力を熱媒油の蒸気圧以上の所定範囲内に維持する圧力調整手段を有する。熱媒油の圧力を熱媒油の蒸気圧以上にすることにより、熱媒油が気化しないので、熱媒油を循環させるポンプにポンプキャビテーションが発生しない。
【００１１】
また、好ましくは、圧力調整手段は、熱媒油を不活性のガスを介して加圧する。シリコーン系熱媒体油は高温状態で酸素等の活性なガスと接触すると劣化が生じるため、熱媒油を不活性のガスを介して加圧する構成として熱媒油の劣化が防止される。好ましくは、不活性のガスは窒素ガスである。
【００１２】
また、好ましくは、不活性のガスは熱媒循環回路から分岐する配管を介して熱媒循環回路と接続された膨張タンク内に蓄積されており、膨張タンク内で不活性のガスは熱媒油を加圧する。好ましくは、圧力調整手段は膨張タンク内の不活性のガスの圧力を所定範囲内に制御する。好ましくは、圧力調整手段は、膨張タンク内の前記不活性のガスの圧力が第１の圧力を下回ったときは膨張タンクに不活性のガスを注入し、膨張タンク内の前記不活性のガスの圧力が第２の圧力を下回ったときは膨張タンクから不活性のガスを放出する、不活性ガス制御手段を有する。好ましくは、第１の圧力が２ｋＰａであり、第２の圧力が５ｋＰａである。
【００１３】
また、好ましくは、プレス装置は、熱媒循環回路内に発生したガスを取り除くガス抜きバルブを有する。シリコーン系熱媒体油は長時間加熱されているとその一部が熱分解してガスが発生するので、ガス抜きバルブによってこのガスを熱媒循環回路から放出してポンプキャビテーションを防止する。好ましくは、ガス抜きバルブは、熱媒循環回路内に備えられ、熱媒循環回路内に発生したガスを回収するガス回収タンクに取り付けられている。好ましくは、ガス抜きバルブは、ガス回収タンクのガスの圧力が第３の圧力を上回ったときに開いてガス回収タンクからガスを放出し、ガス抜きバルブが開いておりガス回収タンクのガスの圧力が第４の圧力を下回ったときに閉じる。好ましくは、第３の圧力が４ｋＰａであり、第４の圧力が２ｋＰａである。
【００１４】
また、プレス装置が被加工物を熱圧締後に冷却するときは、熱板が所定範囲内の冷却速度で冷却するように熱媒油の温度を調整する、熱媒油冷却手段を有する。熱圧締時の熱板の温度は４００℃程度と高温になる場合があり、この状態から熱板を急激に冷却すると油圧回路中に温度むらが発生し、特に配管のフランジ部で熱勾配が大きくなるとパッキンから熱媒油が流出する等の問題が発生する。また、樹脂にも温度むらによる熱応力が生じ、この熱応力によって樹脂成形品が変形して成形品の寸法精度が低下する。従って、熱板が所定範囲内の冷却速度で冷却するように熱媒油の温度を調整する構成とすることにより蒸気の問題を回避することができる。
【００１５】
好ましくは、熱媒油冷却手段は、熱媒油循環回路から分岐して熱媒油循環回路に戻るバイパス管路と、バイパス管路の中途に設けられ、バイパス管路を通過する熱媒油を冷却するオイルクーラーと、バイパス管路の、オイルクーラーの上流側に取り付けられ、オイルクーラーに向かう熱媒油の流量を調整可能なダイヤフラム弁とを有する。
【００１６】
また、プレス装置が、熱板の外部に配置され熱媒油を加熱する熱媒油加熱手段を有し、熱媒油加熱手段は、熱媒油が通されるＵ字パイプと、Ｕ字パイプ内の少なくとも一部にＵ字パイプと同軸に挿通された電気ヒータとを有する構成としても良い。
【００１７】
本発明のプレス装置によれば、熱板に電気ヒータを内蔵しないため、高熱かつ上下動する熱板に高電圧の配線を取り付ける必要がなく、配線を安全に配置するための機構を必要としない。従って、プレス装置のコスト低減が可能である。また、プレス装置を設置するに当たっての制約が少ないため、装置使用者の目的に応じた装置の設置がより容易となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の第１の実施形態によるプレス装置１の全体を示している。同図において、プレス装置１は、フレーム２の上側部位に固定定盤３が固定されるとともに、この固定定盤３の下側に可動定盤４が設けられる。この可動定盤４は油圧シリンダ５により上下動可能とされている。この油圧シリンダ５は、油圧配管６にて油圧ポンプ等の油圧源７に接続され、油圧配管６の途中に設けた切替バルブ１７により油の供給・排出が行われる。切替バルブ１７と油圧源７とは、コントロール・ユニット８により作動が制御される。なお、図１中、これらの制御用の配線等は省略して描いてある。
【００１９】
上記プレス装置１にあっては、固定定盤３の下面に断熱材９を介して上側熱板１０が、また可動定盤４の上面に断熱材１１を介して下側熱板１２がそれぞれ取付けられている。
【００２０】
図２は、固定定盤３側の上側熱板１０の断面と、この熱板の熱媒循環回路及びヒーターの制御回路を示す。図３は、この熱板の断面を側方からみた図である。なお、この熱板は、上側熱板１０、下側熱板１２で押圧方向等が異なるものの、下側熱板１２が後述の温度センサを有しない点を除けば両者とも実質的に同じ構成である。
【００２１】
図２に示すように、直方体形状の熱板本体１３には、この１辺に平行な６本の貫通孔１４Ａ〜１４Ｆが所定間隔ごとに形成されるとともに、貫通孔１４Ａ〜１４Ｆの両端側位置で、貫通孔１４Ａ〜１４Ｆにそれぞれ直交する連絡貫通孔１５Ａ、１５Ｂが形成される。したがって、各貫通孔１４Ａ〜１４Ｆは、両端部分で連絡貫通孔１５Ａ、１５Ｂを介して連通する。
【００２２】
また、上記貫通孔１４Ａ〜１４Ｆ内には、これらの貫通孔径より小径の電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆをそれぞれ挿入するとともに、貫通孔内壁とヒーター外周部との間の隙間にて環状断面の加熱流路２８Ａ〜２８Ｆを形成して、熱媒油Ｌを流すようにする。
【００２３】
ここで、入口２６、出口２７、連絡貫通孔１５Ａ、１５Ｂの断面積は、同一としてある。また、加熱流路２８Ａ〜２８Ｆの断面積も、入口２６、出口２７、及び連絡貫通孔１５Ａ、１５Ｂの各断面積と略等しくなるように設定してあるが、図では連絡貫通孔１５Ａ、１５Ｂ等に比べ小さく描いてある。
【００２４】
次に、上記電気ヒーターの熱板本体への取付け構造を、図４及び図５に示す。なお、図４及び図５は、各電気ヒーターの取付け構造が実質的に同一であることから、電気ヒーター１６Ｃの取付け構造部分を代表として取り上げ示したものである。
【００２５】
同図において、電気ヒーター１６Ｃの一端側には四角形状のフランジ部１８Ｃが設けられており、このフランジ部１８ｃを熱板本体１３の一端側側面に四本のボルト２１Ａ〜２１Ｄにて取付けることで、電気ヒーター１６Ｃが熱板本体１３に固定される。なお、このフランジ部１８Ｃの固定にあっては、図４に示すように、フランジ部１８Ｃの取付け面に形成した環状溝１９Ｃにシールパッキン２０Ｃを挿入し、このシールパッキン２０Ｃを熱板本体１３とフランジ部１８Ｃ間で圧着した状態にしておくことで、貫通孔１４Ｃからの油漏れを防ぐようにしてある。
【００２６】
一方、熱板本体１３の貫通孔１４Ａ〜１４Ｆの他端側端には、有底穴２４Ａ〜２４Ｆが形成された円柱状の支持部材２３Ａ〜２３Ｆが液密に溶接固定される。そして、これらの有底穴２４Ａ〜２４Ｆには、各電気ヒーター１４Ａ〜１４Ｆの他端部が径方向と軸方向とに間隙を有するようにして遊嵌される。
【００２７】
この場合、電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆと有底穴２４Ａ〜２４Ｆとの間隙の断面積を上記加熱流路２８Ａ〜２８Ｆの断面積より小さくする。すなわち、電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆとして、外径１５ｍｍで長さ９００ｍｍ程度、あるいは外径１７．５ｍｍで長さ９００ｍｍ〜１３００ｍｍ程度の通常よく用いられるものを使用する場合、有底穴２４Ａ〜２４Ｆの内径をＤ、電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆの外径をｄとすると、定常稼働時、したがって電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆの熱膨張が安定した状態（もちろんこのとき有底穴も熱膨張している）にあるとき、電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆ外周部と有底穴２４Ａ〜２４Ｆの径方向差（Ｄ−ｄ）が０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度となるように設定してある。
【００２８】
言いかえれば、上記間隙の設定は、電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆ等が室温となっている非稼働時には、上記径方向差（Ｄ―ｄ）が、有底穴２４Ａ〜２４Ｆの内径と電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆの外径との径方向における熱膨張差分に、上記設定差分０．２ｍｍ〜０．４ｍｍを加算した大きさにしてあることを意味する。
【００２９】
上記にあっては、加熱流路内における熱媒の流速は、熱板内を熱媒油Ｌが通過する時間が短くなるようにして熱板の温度ばらつきを抑えるため、たとえば３ｍ／秒程度としている。
【００３０】
なお、図では分かり易くするため、間隙の大きさを（図４では電気ヒーター１６Ｃのみを熱膨張時の状態を実線で、また非熱膨張時の状態を二点鎖線で）誇張して描いてある。
【００３１】
また、上記径方向の間隙に加え、有底穴２４Ａ〜２４Ｆの底と電気ヒーター１６Ａ〜１６の他端部先端との間にも、定常稼働時の熱膨張状態にあっても、上記半径方向の間隙よりさらに大きい軸方向の間隙が常に生じるように設定してある。
【００３２】
熱板本体１３には、上記のように貫通孔１４Ａ〜１４Ｆに電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆが挿入されて加熱流路２８Ａ〜２８Ｆが形成されるとともに、一端部側（図２中、下側）に位置する連絡貫通孔１５Ａの両端が開口のままとされて、図２中、右端側の開口が熱媒油Ｌの入口２６、左端側の開口が熱媒油Ｌの出口２７とされる。
【００３３】
また、隣接する貫通孔１４Ａ〜１４Ｆ間を接続する連絡貫通孔１５Ａ、１５Ｂの接続部分に、円柱状の閉塞部材２５Ａ〜２５Ｇを、一端部側（図２中の下方側）と他端部側（図２中の上方側）とで二つおきになるようにして溶接し閉塞する。この結果、貫通孔１４Ａ〜１４Ｆはこの順に直列配置されることになり、隣接する貫通孔１４Ａ〜１４Ｆ、したがって加熱流路２８Ａ〜２８Ｆは、一端部側の連絡貫通孔１５Ａと他端部側の連絡貫通孔１５Ｂとによって交互に接続されることになる。
【００３４】
したがって、入口２６から供給された熱媒油Ｌは、加熱流路２８Ａ（一端側から他端側へ）、他端側の連絡貫通路１５Ｂ、隣の加熱流路２８Ｂ（他端側から一端側へ）、一端側の連絡貫通孔１５Ａ、隣の加熱流路２８Ｃ（一端側から他端側へ）、他端側の連絡貫通孔１５Ｂ、隣の加熱流路２８Ｄ（他端側から一端側へ）、一端側の連絡貫通孔１５Ａ、加熱流路２８Ｅ（一端側から他端側へ）、他端側の連絡貫通孔１５Ｂ、隣の加熱流路２８Ｆ（一端側から他端側へ）の順に蛇行して、最終的に出口２７から排出される。
【００３５】
フランジ部１８Ａ〜１８Ｆから外側へ突出した各ヒーター１６Ａ〜１６Ｆの一端部からは、それぞれ配線２２Ａ〜２２Ｆが取り出されてサイリスター・ユニット３５に接続されて電力供給可能とされている。サイリスター・ユニット３５は、コントロール・ユニット８にて後述のように制御される。上側熱板１０の他端部中央には、温度センサ３４が取付けられ、熱板１０の温度を検出し、実測温度信号をコントロール・ユニット８へ出力可能とされている。
【００３６】
コントロール・ユニット８は、たとえば、マイクロコンピュータ等で構成され、熱板本体１３に取付けた温度センサ３４から熱板の実測温度信号を受取り、この実測温度信号と予め設定してある熱板の目標温度とを比較してその差を演算するようになっている。次いで、この差に基づき電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆに必要な電力量を決定し、必要電力出力信号としてサイリスター・ユニット３５へ出力するよう機能する。
【００３７】
サイリスター・ユニット３５は、サイリスタを有しており、コントロール・ユニット８からの必要電力出力信号を受け、サイリスターの出力を制御する。すなわち、必要電力出力信号、したがって実測温度と目標温度との差に応じた大きさの電力がサイリスターから電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆへ出力されるようになっている。この場合、サイリスター・ユニット３５は、上側熱板１０の電気ヒーターと下側熱板１２の電気ヒーターの両方に上記電力を供給するようにしてある。
【００３８】
このように、温度センサ３４、コントロール・ユニット８、サイリスター・ユニット３５、電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆにより、熱板温度のクローズド・フィードバック・コントロールが可能となる。このフィードバック・コントロールでは、ＰＩＤ（比例、積分、微分）制御等を利用する。
【００３９】
図１に示すように、熱板本体１３の入口２６には、熱媒循環パイプ２９を介して電気モーター３８により駆動されるポンプ３０の吐出し口を接続する一方、出口２７には熱媒循環パイプ２９を接続してポンプ３０の吸込み口に接続することで、熱媒油Ｌを供給循環可能としている。
【００４０】
なお、本実施形態においては、熱媒油Ｌとしてジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーン系熱媒油を用いる。この熱媒油は温度が４００℃であっても蒸気圧が約１．４ｋＰａと低いため、加熱流路２８Ａ〜２８Ｆや熱媒循環パイプ２９の耐圧性能は数ｋＰａ程度と低くてよい。
【００４１】
また、熱媒油Ｌの気化によって発生する蒸気によってポンプ３０がポンプキャビテーションを起こすのを防止するため、熱媒油Ｌは２ｋＰａに加圧される。
【００４２】
熱媒循環パイプ２９のポンプ３０の吸込み口の上流には、膨張タンク４０に向かう分岐パイプ４４が形成されている。高温の熱媒油が酸素などの活性な気体と反応しても熱媒油に劣化が生じるのを防止するため、膨張タンク４０は不活性のガスである窒素Ｎで満たされている。また、膨張タンク４０は窒素ガス供給パイプ４０ａを有し、窒素ガス供給パイプ４０ａを介して高圧の窒素を取りこむことにより、熱媒油Ｌを加圧している。また、膨張タンク４０の内圧は圧力センサＰＧ１によってモニタリングされている。窒素ガス供給パイプ４０ａはインテイク用バルブ４０ｂを有しており、膨張タンク４０の内圧が２ｋＰａ以下になるとこのインテイク用バルブ４０ｂが開いて窒素Ｎを膨張タンク４０内に取り入れる。また、膨張タンク４０には、膨張タンク４０とサービスタンク４２（後述）とを結ぶ窒素ガス排出パイプ４０ｃが配設されている。窒素ガス排出パイプ４０ｃはエクゾースト用バルブ４０ｄを有しており、膨張タンク４０の内圧が５ｋＰａ以上になるとこのエクゾースト用バルブ４０ｄが開いて窒素Ｎをサービスタンク４２に排出して膨張タンク４０の内圧を低下させる。このようにインテイク用バルブ４０ｂとエクゾースト用バルブ４０ｄを制御して膨張タンク４０の内圧を所定範囲に保つことにより、熱媒油Ｌの圧力は２ｋＰａ〜５ｋＰａに制御される。
【００４３】
ポンプ３０の吸込み口の上流には、ガス回収タンク３９が接続されている。前述のように、熱媒油Ｌは膨張タンク４０内で窒素ガスＮにより蒸気圧以上に加圧されているので、熱媒油Ｌの気化によるガスは発生しないが、長時間高熱状態が続くと熱媒油Ｌの一部がわずかに熱変化してガスＧが発生する。ガス回収タンク３９はこのガスＧを回収する。また、ガス回収タンク３９により、熱媒循環回路中の熱媒油Ｌの温度膨張による体積変化を調整可能としている。
【００４４】
また、ガス回収タンク３９の下端には、ガス回収タンク３９とサービスタンク４２を結ぶ熱媒取り入れパイプ４３が配設されている。サービスタンク４２には熱媒油Ｌが貯蔵されており、図示しないポンプ手段によってガス回収タンク３９を介して熱媒循環パイプ２９や加熱流路に熱媒油Ｌを供給すると共に、プレス装置のメンテナンス時は熱媒循環パイプ２９や加熱流路内の熱媒油Ｌをサービスタンク４２に引き抜く。なお、熱媒取り入れパイプ４３の中途にはメンテナンス用バルブ４３ａが取り付けられており、サービスタンク４２から熱媒油Ｌを供給する、またはサービスタンク４２に熱媒油Ｌを回収する時のみこのメンテナンス用バルブ４３ａを開く構成となっている。
【００４５】
また、ガス回収タンク３９の上端には、ガス回収タンク３９とサービスタンク４２を結ぶガス回収パイプ４１が配設されている。ガス回収パイプ４１にはガス回収タンク３９のガス圧に応じて開閉するガス抜き用自動バルブ４１ａが取り付けられている。すなわち、ガス圧が４ｋＰａを超えるとガス抜き用自動バルブ４１ａは自動的に開き、ガス回収タンク３９内のガスＧをサービスタンク４２に排出する。ガスＧが排出されてガス圧が２ｋＰａに達するとガス抜き用自動バルブ４１ａは自動的に閉じる。このようにしてガスＧを取り除く構成とすることにより、ガスＧが熱媒循環パイプ２９内に進入するのを防止すると共に、熱媒油Ｌの油圧を一定の範囲内に保つ。
【００４６】
また、熱板本体の出口２７とガス回収タンク３９とを結ぶ熱媒循環パイプ２９の途中には３方混合弁３１が取り付けられている。３方混合弁３１は熱板本体の出口２７から排出される熱媒油Ｌを分岐パイプ３２に向かう流れとガス回収タンク３９に向かう流れに分岐させると共に、その流量比を任意の値に設定可能である。分岐パイプ３２に送られた熱媒油Ｌは分岐パイプ３２中のオイルクーラー３３を経て熱媒循環パイプ２９のガス回収タンク３９上流側へ合流するようにしてある。３３ａはオイルクーラー３３の熱媒油Ｌの入口、３３ｂは熱媒油Ｌの出口であり、３３ｃは冷却水の出口、３３ｄは冷却水の入口である。熱板１０の加熱／加熱コントロール／冷却コントロール（冷却速度−１〜−５℃／分）時は熱媒油Ｌの全てをガス回収タンク３９に送るよう３方混合弁３１を切り替る。一方熱板１０および１２を強制冷却するときは、コントロール・ユニット８は熱媒油Ｌの全てをオイルクーラー３３に送るよう３方混合弁３１の流量比を設定する。また、冷却速度−５℃／分以上で冷却コントロールする場合は、コントロール・ユニット８は３方混合弁３１の流量比を所望の冷却速度が得られるような値に設定する。
【００４７】
また、ポンプ３０の下流側の熱媒循環パイプ２９は分岐してオイルクーラー３３の油入口３３ａに向かう冷却コントロール用パイプ４５を成す。冷却コントロール用パイプ４５には冷却コントロールバルブ４５ａが取り付けられている。冷却コントロールバルブ４５ａは開度の調整が可能なダイヤフラム弁であり、ポンプ３０から排出される熱媒油Ｌのうち、熱板１０および１２に向かわずに直接オイルクーラー３３に向かう熱媒油Ｌの流量を設定可能となっている。冷却コントロールバルブ４５ａは３方混合弁３１では制御できない微流量の熱媒油Ｌをオイルクーラー３３に送ることが可能であり、コントロール・ユニット８は冷却コントロールバルブ４５ａを制御して熱媒油Ｌの一部をオイルクーラー３３に送ることにより、熱媒の温度をゆっくりと低下させる、冷却コントロールが可能となる。
【００４８】
なお、これらの熱媒循環回路、制御回路は、上側熱板１０側と下側熱板１２側とを共通とし、上側熱板１０の温度を検出するようにしたが、下側熱板１２の温度を検出するようにしてもよく、あるいは、それぞれの熱板ごとに温度を検出して別々の熱媒循環回路及び制御回路を設けるようにしてもよい。
【００４９】
次に、上記プレス装置の作用につき説明する。プレス装置１を始動すると、ポンプ３０が熱媒油Ｌを熱板１０、１２へ供給し始める。と同時に、温度センサ３４で検出した実測温度が目標温度よりも低いので、コントロール・ユニット８で演算した目標温度との差が大きく必要電力が最大となるような必要電力出力信号をサイリスター・ユニット３５へ発信する。
【００５０】
この結果、サイリスター・ユニット３５は、電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆへ大きな電力を供給しつづけ、電気ヒーターを速やかに加熱する。電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆの加熱により熱媒油Ｌの温度が上昇していき、熱媒油Ｌからの伝熱により熱板１０、１２も温度が上昇していく。
【００５１】
このとき、切替バルブ３１は分岐パイプ３２を閉じて、熱板１０、１２の出口２７から排出された熱媒油Ｌを直接ポンプ３０へ吸込み口へ流し、再度、熱板１０、１２へ送り込んで循環させることで、熱媒油Ｌ、熱板の温度上昇を促進させる。
【００５２】
実測温度が目標温度になったら、コントロール・ユニット８は、必要電力出力をこの大きさが減少〜停止の範囲となるように低下させる必要電力出力信号をサイリスター・ユニット３５に出力する。これにより、サイリスター・ユニット３５は、電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆへ供給する電力を低下させ、目標温度を過大に上まわらないようにする。
【００５３】
以後、熱板１０、１２を目標温度に維持させる制御へ移る。すなわち、コントロール・ユニット８は、実測温度と目標温度との差に応じて、必要電力量の大きさを決定し、サイリスター・ユニット３５へ必要電力出力信号として入力する。サイリスター・ユニット３は、上記必要電力出力信号に基づき、熱板の目標温度維持に適した大きさの電力を供給、あるいは停止しフィードバック制御を継続する。
【００５４】
以上のように、熱板１０、１２の温度制御が、熱板１０の実測温度と目標温度との差に基づきクローズド・フィードバック・コントロールされ、サイリスター・ユニット３５で電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆへの供給電力が最適に調整されるので、熱板１０、１２の温度が目標温度から大きくばらつくのを抑えることが可能となる。
【００５５】
上記加熱による熱板１０、１２や電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆの温度上昇に伴って、熱板１０、１２の有底穴２４Ａ〜２４Ｆや電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆは、熱膨張しそれらの軸方向寸法、外径寸法が増大していくが、温度が安定した定常稼働時になるとその膨張は安定してほぼ一定となる。
【００５６】
この場合、電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆの他端部側先端と支持部材２３Ａ〜２３Ｆの有底穴の底部２４Ａａ〜２４Ｆａとの軸方向間隙は、加熱による上記熱膨張安定時における電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆの軸方向熱膨張を十分見込んだ大きさに予め設定してあるので、これら同士が当接して破損するようなことはない。
【００５７】
また、有底穴２３Ａ〜２３Ｆの内径と電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆの他端部の外径との径方向の間隙も、上記熱膨張が安定したときでも微小の間隙が確保された状態となっており、熱媒油Ｌが加熱流路２８Ａ〜２８Ｆ内を流れても電気ヒーターの両端を固定した場合に比べて電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆの振動が抑えられる。
【００５８】
本発明者の実験によると、電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆが、通常用いられる外径１５ｍｍで長さ９００ｍｍ程度、あるいは外径１７．５ｍｍで長さ９００ｍｍ〜１３００ｍｍ程度のもので、熱媒の流速が３ｍ／秒程度の場合、有底穴内径Ｄとヒーター外径ｄと間隙差（Ｄ―ｄ）が０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度とした場合が、もっとも耐久性が良かった。
【００５９】
一方、熱板の加熱にあっては、加熱流路２８Ａ〜２８Ｆの断面積が入口、出口と略等しく設定してあるので、熱板内流速が一定速となり、表面熱伝達も一定となって熱板をより安定した温度分布に保つことができる。
【００６０】
所定時間樹脂を熱圧締した後、熱板の冷却が行われる。本実施形態においては、熱圧締時の熱板１０、１２の温度が４００℃と高温であるので、熱板を急激に冷却すると熱媒循環回路中に温度むらが発生し、特に配管のフランジ部で熱勾配が大きくなるとパッキンから熱媒油Ｌが流出する等の問題が発生する。また、樹脂にも温度むらによる熱応力が生じ、この熱応力によって樹脂成形品が変形して成形品の寸法精度が低下する。従って、熱板１０、１２は１〜５℃／分程度の冷却速度で徐々に冷却する。
【００６１】
コントロール・ユニット８はサイリスター・ユニット３５が電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｆに電力を供給しないようサイリスター・ユニット３５に指示する必要電力出力信号を出力する。また、コントロール・ユニット８は熱板１０、１２の冷却速度が所定の範囲内に収まるよう冷却コントロールバルブ４５ａの開度を設定して熱媒油Ｌの温度を低下させる。熱板温度が２５０℃に達した後は、３方混合弁３１を用いて冷却速度−５℃／分以上で冷却コントロールを行う。
【００６２】
図６は、本実施形態の熱板において熱板の加熱・加圧面積をさらに大きくして、電気ヒーターの本数をさらに増した別例を示したものである。
【００６３】
この場合、図２に記載の熱板のように、各加熱流路を１本づつ単純に直列配置すると、流通抵抗が増大し好ましくないので、本例では、隣接する複数の加熱流路を並列配置にして、これら並列の加熱流路を単位として直列配置するようにしたことを特徴とする。
【００６４】
すなわち、同図において、熱板本体１３には両端に他端側が閉塞された有底孔１４ａ、１４ｊが形成されるとともに、これら間に８本の貫通孔１４ａ〜１４ｈが設けられる。これらの有底孔及び貫通孔１４ｂ〜１４ｉには、これらと直交して一端側（図６の下側）と他端側（図６の上側）に連絡貫通孔１５Ａ、１５Ｂが１本づつそれぞれ設けられる。
【００６５】
上記一端側の連絡貫通孔１５Ａにあっては、この連絡通路１５Ａの両端の開口部にそれぞれ閉塞部材２５ａ、２５ｉが、また貫通孔１４ａ〜１４ｂ間、貫通孔１４ｅ〜１４ｆ間、貫通孔１４ｉ〜１４ｊ間の部分に円柱状の閉塞部材２５ｃ、２５ｅ、２５ｇが、それぞれ液密に溶接固定される。
【００６６】
同様に、他端側の連絡貫通孔１５Ｂにあっても、この連絡貫通孔１５Ｂの両端の開口部にそれぞれ閉塞部材２５ｂ、２５ｈが、また貫通孔１４ｃ〜１４ｄ間、貫通孔１４ｇ〜１４ｈ間に円柱状の閉塞部材２５ｄ、２５ｆが、それぞれ液密に溶接固定される。
【００６７】
なお、有底孔１４ａ、１４ｊの一端側開口は、開口のままとし、それぞれ入口２６、出口２７とする。
【００６８】
上記８本の貫通孔１４ｂ〜１４ｉ内には、１本づつ計８本の電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｈが挿入され、これらの貫通孔内壁と電気ヒーター外周との間の隙間で、熱媒を流す加熱流路２８ａ〜２８ｈを構成する。
【００６９】
ここで、入口２６、出口２７、有底孔１４ａ、１４ｊ、及び連絡貫通孔１５Ａ、１５Ｂは、これらの断面積が加熱流路２８ａ〜２８ｈの断面積の約２倍となるように設定しておく。
【００７０】
電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｈは、これらの一端側端部に固定したフランジ部１８Ａ〜１８Ｈにより、熱板１３の一端側の側面にシールパッキンを挟んだ状態で固定され、他端側端部が貫通孔１４ｂ〜１４ｉの他端側部分に液密に溶接固定した支持部材２３Ａ〜２３Ｈの有底穴２４Ａ〜２４Ｈに挿入される。電気ヒーター１６Ａ〜１６Ｈの他端部と有底穴２４Ａ〜２４Ｈとは、径方向及び軸方向の間隙を有して挿入してある。これらの間隙は、図２、図４に記載のものと同じく熱膨張が安定した定常稼働時に約０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの径方向差となり、かつ軸方向にもそれ以上の大きさで隙間ができるように設定してある。
【００７１】
したがって、上記のように構成した熱板の熱媒循環回路にあっては、有底孔１４ａの開口から流入した熱媒油Ｌは、この他端側へ流れて他端側の連絡貫通孔１５Ｂへ行き、ここから一端側の連絡通路１５Ａとの間を、２本の並列配置した加熱流路を次々蛇行しながら流れた後、他端側の連絡貫通孔１５Ｂから有底孔１４ｊまでたどり着き出口２７から流出する。
【００７２】
すなわち、入口２６から大径の有底孔１４ａから流れ込んだ熱媒油Ｌは、他端側連絡貫通孔１５Ｂを介して分流され二つの加熱流路２８ａと２８ｂの他端側へ受け渡され、ここで電気ヒーター１６Ａ、１６Ｂにより加熱されながら加熱流路２８ａ、２８ｂの一端側へ向かい、一端側の連絡貫通孔１５Ａで合流した後、再度分流されて二つの加熱流路２８ｃと２８ｄへ流れ込み、電気ヒーター１６Ｃ、１６Ｄで加熱されながら加熱流路２８ｃ、２８ｄの一端側から他端側へ流れる。同様に、他端側に到着した熱媒油Ｌは、連絡貫通孔１５Ｂで合流した後、再度分流して二つの加熱流路２８ｅ、２８ｆへ向かい、これらの他端側から一端側へ加熱されながら流れ、一端側の連絡貫通孔１５Ａで合流した後、また分流して二つの加熱流路２８ｇ、２８ｈを一端側から他端側へ加熱されながら流れる。熱媒油Ｌは加熱流路２８ｇ、２８ｈの他端側において連絡貫通孔１５Ｂを介して有底孔１４ｊに受け渡され、熱板本体１３の出口２７から排出される。
【００７３】
この実施例にあっては、広い熱板面積に対応するように電気ヒーターの本数を最初に記載されたものよりも増加させているが、断面積が連絡貫通孔１５Ａ、１５Ｂ、入口２６、出口２７の約２分の１倍しかない加熱流路を２本づつ並列配置して連絡貫通孔１５Ａ、１５Ｂ間を流すようにしたので、各加熱流路を１本づつ直列配置した場合に比べ流路抵抗が減少する。また、熱板の加熱にあっては、並列配置した二つの加熱流路の合計断面積が入口、出口の断面積と略等しく設定してあるので、熱板内流速が一定速となり、表面熱伝達も一定となって熱板をより安定した温度分布に保つことができる。
【００７４】
しかも、各加熱流路を流れる熱媒油Ｌの流量は、１本の加熱流路の断面積が、入口２６、出口２７、有底孔１４ａ、１４ｊ、及び連絡貫通孔１５Ａ、１５Ｂの断面積に対し約２分の１倍となるように設定してあるので、加熱流路の断面積を入口２６、出口２７等の断面積と同一にする場合に比べ熱板内の熱媒が少ない量で済むことで加熱時のランニング・コストを軽減できる。
【００７５】
なお、本実施形態においては、温度センサ３４を上側熱板１０に設けたが、下側熱板１２に設けてもよい。また、温度センサを上下各熱板に設けて、上下各熱板の電気ヒーターを独立に制御してもよい。この場合、温度センサ１個の場合より、コスト高となるものの、各熱板の状態の違いをも加味したより精度が高い制御が可能となる。
【００７６】
上記の実施形態によるプレス装置は熱板内に形成された加熱流路内に電気ヒータが嵌入される構成としているが、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、熱媒油加熱用の手段を熱板外部に配置する構成としても良い。このような構成のプレス装置を本発明の第２の実施形態にて説明する。本発明の第２の実施形態のプレス装置によれば、熱板に電気ヒータを内蔵しないため、高熱かつ上下動する熱板に高電圧の配線を取り付ける必要がなく、配線を安全に配置するための機構を必要としない。従って、プレス装置のコスト低減が可能である。また、プレス装置を設置するに当たっての制約が少ないため、装置使用者の目的に応じた装置の設置がより容易となる。
【００７７】
図７は、本発明の第２の実施形態によるプレス装置１０００の全体を示している。なお、以下に説明する本実施形態に使用される各種手段および部材には、本発明の第１の実施形態における同等の手段および部材に付与された符号と同様の符号を付与する。同図において、プレス装置１０００は、フレーム２の上側部位に固定定盤３が固定されるとともに、この固定定盤３の下側に可動定盤４が設けられる。この可動定盤４は油圧シリンダ５により上下動可能とされている。この油圧シリンダ５は、油圧配管６にて油圧ポンプ等の油圧源７に接続され、油圧配管６の途中に設けた切替バルブ１７により油の供給・排出が行われる。切替バルブ１７と油圧源７とは、コントロール・ユニット８により作動が制御される。なお、図７中、これらの制御用の配線等は省略して描いてある。
【００７８】
上記プレス装置１０００にあっては、固定定盤３の下面に断熱材９を介して上側熱板１０１０が、また可動定盤４の上面に断熱材１１を介して下側熱板１０１２がそれぞれ取付けられている。
【００７９】
図８は、固定定盤３側の上側熱板１０１０の断面と、この熱板の熱媒循環回路及びヒーターの制御回路を示す。なお、この熱板は、上側熱板１０１０、下側熱板１０１２で押圧方向等が異なるものの、下側熱板１０１２が後述の温度センサを有しない点を除けば両者とも実質的に同じ構成である。
【００８０】
図８に示すように、直方体形状の熱板本体１０１３には、この１辺に平行な６本の貫通孔１０１４Ａ〜１０１４Ｆが所定間隔ごとに形成されるとともに、貫通孔１０１４Ａ〜１０１４Ｆの両端側位置で、貫通孔１０１４Ａ〜１０１４Ｆにそれぞれ直交する連絡貫通孔１０１５Ａ、１０１５Ｂが形成される。したがって、各貫通孔１０１４Ａ〜１０１４Ｆは、両端部分で連絡貫通孔１０１５Ａ、１０１５Ｂを介して連通する。
【００８１】
ここで、連絡貫通孔１０１５Ａ、１０１５Ｂ、貫通孔１０１４Ａ〜１０１４Ｆの断面積は、同一としてある。
【００８２】
また、熱板本体１０１３の貫通孔１０１４Ａ〜１０１４Ｆの両端側端には、円柱状の支持部材１０２３Ａ〜１０２３Ｆおよび１１２３Ａ〜１１２３Ｆが液密に溶接固定される。
【００８３】
上記にあっては、加熱流路内における熱媒の流速は、熱板内を熱媒油Ｌが通過する時間が短くなるようにして熱板の温度ばらつきを抑えるため、たとえば３ｍ／秒程度としている。
【００８４】
一端部側（図８中、下側）に位置する連絡貫通孔１０１５Ａの両端が開口のままとされて、図８中、右端側の開口が熱媒油Ｌの入口１０２６、左端側の開口が熱媒油Ｌの出口１０２７とされる。
【００８５】
また、隣接する貫通孔１０１４Ａ〜１０１４Ｆ間を接続する連絡貫通孔１０１５Ａ、１０１５Ｂの接続部分に、円柱状の閉塞部材１０２５Ａ〜１０２５Ｇを、一端部側（図８中の下方側）と他端部側（図８中の上方側）とで二つおきになるようにして溶接し閉塞する。この結果、貫通孔１０１４Ａ〜１０１４Ｆはこの順に直列配置されることになり、隣接する貫通孔１０１４Ａ〜１０１４Ｆは、一端部側の連絡貫通孔１０１５Ａと他端部側の連絡貫通孔１０１５Ｂとによって交互に接続されることになる。
【００８６】
したがって、入口１０２６から供給された熱媒油Ｌは、貫通孔１０１４Ａ（一端側から他端側へ）、他端側の連絡貫通路１０１５Ｂ、隣の貫通孔１０１４Ｂ（他端側から一端側へ）、一端側の連絡貫通孔１０１５Ａ、隣の貫通孔１０１４Ｃ（一端側から他端側へ）、他端側の連絡貫通孔１０１５Ｂ、隣の貫通孔１０１４Ｄ（他端側から一端側へ）、一端側の連絡貫通孔１０１５Ａ、貫通孔１０１４Ｅ（一端側から他端側へ）、他端側の連絡貫通孔１０１５Ｂ、隣の貫通孔１０１４Ｆ（一端側から他端側へ）の順に蛇行する加熱流路内を通過して、最終的に出口１０２７から排出される。
【００８７】
また、上側熱板１０の他端部中央には、温度センサ１０３４が取付けられ、熱板１０１０の温度を検出し、実測温度信号をコントロール・ユニット８へ出力可能とされている。
【００８８】
図７に示すように、熱板本体１０１３の入口１０２６には、熱媒循環パイプ２９を介して電気モーター３８により駆動されるポンプ３０の吐出し口を接続する一方、出口１０２７には熱媒循環パイプ２９を接続してポンプ３０の吸込み口に接続することで、熱媒油Ｌを供給循環可能としている。
【００８９】
なお、本実施形態においては、熱媒油Ｌとしてジメチルポリシロキサンを主成分とするシリコーン系熱媒油を用いる。この熱媒油は温度が４００℃であっても蒸気圧が約１．４ｋＰａと低いため、加熱流路や熱媒循環パイプ２９の耐圧性能は数ｋＰａ程度と低くてよい。
【００９０】
また、熱媒油Ｌの気化によって発生する蒸気によってポンプ３０がポンプキャビテーションを起こすのを防止するため、熱媒油Ｌは２ｋＰａに加圧される。
【００９１】
熱媒循環パイプ２９のポンプ３０の吸込み口の上流には、膨張タンク４０に向かう分岐パイプ４４が形成されている。高温の熱媒油が酸素などの活性な気体と反応しても熱媒油に劣化が生じるのを防止するため、膨張タンク４０は不活性のガスである窒素Ｎで満たされている。また、膨張タンク４０は窒素ガス供給パイプ４０ａを有し、窒素ガス供給パイプ４０ａを介して高圧の窒素を取りこむことにより、熱媒油Ｌを加圧している。また、膨張タンク４０の内圧は圧力センサＰＧ１によってモニタリングされている。窒素ガス供給パイプ４０ａはインテイク用バルブ４０ｂを有しており、膨張タンク４０の内圧が２ｋＰａ以下になるとこのインテイク用バルブ４０ｂが開いて窒素Ｎを膨張タンク４０内に取り入れる。また、膨張タンク４０には、膨張タンク４０とサービスタンク４２（後述）とを結ぶ窒素ガス排出パイプ４０ｃが配設されている。窒素ガス排出パイプ４０ｃはエクゾースト用バルブ４０ｄを有しており、膨張タンク４０の内圧が５ｋＰａ以上になるとこのエクゾースト用バルブ４０ｄが開いて窒素Ｎをサービスタンク４２に排出して膨張タンク４０の内圧を低下させる。このようにインテイク用バルブ４０ｂとエクゾースト用バルブ４０ｄを制御して膨張タンク４０の内圧を所定範囲に保つことにより、熱媒油Ｌの圧力は２ｋＰａ〜５ｋＰａに制御される。
【００９２】
ポンプ３０の吸込み口の上流には、ガス回収タンク３９が接続されている。前述のように、熱媒油Ｌは膨張タンク４０内で窒素ガスＮにより蒸気圧以上に加圧されているので、熱媒油Ｌの気化によるガスは発生しないが、長時間高熱状態が続くと熱媒油Ｌの一部がわずかに熱変化してガスＧが発生する。ガス回収タンク３９はこのガスＧを回収する。また、ガス回収タンク３９により、熱媒循環回路中の熱媒油Ｌの温度膨張による体積変化を調整可能としている。
【００９３】
また、ガス回収タンク３９の下端には、ガス回収タンク３９とサービスタンク４２を結ぶ熱媒取り入れパイプ４３が配設されている。サービスタンク４２には熱媒油Ｌが貯蔵されており、図示しないポンプ手段によってガス回収タンク３９を介して熱媒循環パイプ２９や加熱流路に熱媒油Ｌを供給すると共に、プレス装置のメンテナンス時は熱媒循環パイプ２９や加熱流路内の熱媒油Ｌをサービスタンク４２に引き抜く。なお、熱媒取り入れパイプ４３の中途にはメンテナンス用バルブ４３ａが取り付けられており、サービスタンク４２から熱媒油Ｌを供給する、またはサービスタンク４２に熱媒油Ｌを回収する時のみこのメンテナンス用バルブ４３ａを開く構成となっている。
【００９４】
また、ガス回収タンク３９の上端には、ガス回収タンク３９とサービスタンク４２を結ぶガス回収パイプ４１が配設されている。ガス回収パイプ４１にはガス回収タンク３９のガス圧に応じて開閉するガス抜き用自動バルブ４１ａが取り付けられている。すなわち、ガス圧が４ｋＰａを超えるとガス抜き用自動バルブ４１ａは自動的に開き、ガス回収タンク３９内のガスＧをサービスタンク４２に排出する。ガスＧが排出されてガス圧が２ｋＰａに達するとガス抜き用自動バルブ４１ａは自動的に閉じる。このようにしてガスＧを取り除く構成とすることにより、ガスＧが熱媒循環パイプ２９内に進入するのを防止すると共に、熱媒油Ｌの油圧を一定の範囲内に保つ。
【００９５】
また、熱板本体の出口１０２７とガス回収タンク３９とを結ぶ熱媒循環パイプ２９の途中には３方混合弁３１が取り付けられている。３方混合弁３１は熱板本体の出口１０２７から排出される熱媒油Ｌを第１の分岐パイプ３２ａに向かう流れと第２の分岐パイプ３２ｂに向かう流れに分岐させると共に、その流量比を任意の値に設定可能である。
【００９６】
第１の分岐パイプ３２ａに送られた熱媒油Ｌは第１の分岐パイプ３２ａ中のオイルクーラー３３を経て熱媒循環パイプ２９のガス回収タンク３９上流側へ合流するようにしてある。３３ａはオイルクーラー３３の熱媒油Ｌの入口、３３ｂは熱媒油Ｌの出口であり、３３ｃは冷却水の出口、３３ｄは冷却水の入口である。一方、第２の分岐パイプ３２ｂに送られた熱媒油Ｌは第２の分岐パイプ３２ｂ中の熱媒油加熱手段１２００を経て熱媒循環パイプ２９のガス回収タンク３９上流側へ合流するようにしてある。
【００９７】
また、ポンプ３０の下流側の熱媒循環パイプ２９は分岐してオイルクーラー３３の油入口３３ａに向かう冷却コントロール用パイプ４５を成す。冷却コントロール用パイプ４５には冷却コントロールバルブ４５ａが取り付けられている。冷却コントロールバルブ４５ａは開度の調整が可能なダイヤフラム弁であり、ポンプ３０から排出される熱媒油Ｌのうち、熱板１０１０（１０１２）に向かわずに直接オイルクーラー３３に向かう熱媒油Ｌの流量を設定可能となっている。冷却コントロールバルブ４５ａは３方混合弁３１では制御できない微流量の熱媒油Ｌをオイルクーラー３３に送ることが可能である。
【００９８】
なお、これらの熱媒循環回路、制御回路は、上側熱板１０１０側と下側熱板１０１２側とを共通とし、上側熱板１０１０の温度を検出するようにしたが、下側熱板１２の温度を検出するようにしてもよく、あるいは、それぞれの熱板ごとに温度を検出して別々の熱媒循環回路及び制御回路を設けるようにしてもよい。
【００９９】
本実施形態の熱媒油加熱手段１２００を図９および図１０に示す。図１０は図９のＣ−Ｃ断面図である。この熱媒油加熱手段１２００は、正面視で横長状の略Ｕ字状に構成された合計で４つの加熱ユニット１２５０Ａ〜１２５０Ｄを上下２段、奥行き２段で備えている。各加熱ユニット１２５０Ａ〜１２５０Ｄは、内部を熱媒体が通る略Ｕ字状のＵ字パイプ１２５２と、このＵ字パイプ１２５２内に挿通された電気ヒータ１２３０とを備えて概略構成されている。尚、これら４つの加熱ユニット１２５０Ａ〜１２５０Ｄは、断熱カバー１２５６内に完全に収納された状態で覆われている。また、Ｕ字パイプ１２５２の両端部は、第２のパイプ５４の両端部から夫々外方に突出する様に設定されている。
【０１００】
ここで、Ｕ字パイプ１２５２は、第１及び第２の直線部分１２５２ａ，１２５２ｂと、第１及び第２の直線部分１２５２ａ，１２５２ｂの夫々の先端部を互いに連結する円弧状のエルボー部分１２５２ｃとから構成されている。そして、電気ヒータ１２３０は、各Ｕ字パイプ１２５２の第１及び第２の直線部分１２５２ａ，１２５２ｂ内に夫々位置して、夫々と略同軸に、且つ、Ｕ字状に延びる様に形成されている。そして、各電気ヒータ１２３０は、Ｕ字パイプ１２５２の各端部に固定され、各々の基端部は更に外方に突出され、断熱カバー１２５６に隣接した状態で取り付けられたターミナルボックス１２５８内に取り出されている。ターミナルボックス１２５８はサイリスター・ユニット１０３５（図７参照）と接続されている。コントローラ８はサイリスター・ユニット１０３５を制御して各電気ヒータ１２３０の発熱量を制御可能である。
【０１０１】
これにより、熱交換器としての伝熱面積は十分に有しており、確実な加熱動作が達成されつつ、Ｕ字パイプ１２５２内に電気ヒータ１２３０が存在している為に、熱媒体が通るＵ字パイプ１２５２の横断面積が狭くなる事により、Ｕ字パイプ１２５２内の熱媒体の内蔵量（収納容積）が小さくなる。この結果、熱効率が高まり、エネルギー消費が少なくて済む事になる。また、これにより、電気代も少なくて済む事になり、経済性が向上する。
【０１０２】
各電気ヒータ１２３０の外周面には、複数の振れ止め１２６０が取り付けられており、これら振れ止め１２６０はＵ字パイプ１２５２の内周面に当接する様に形成され、これにより熱媒油の流れ時における電気ヒータ１２３０の振れを防止する様になされている。
【０１０３】
そして、図１０に示す様に、上方に位置する加熱ユニット１２５０Ａ，１２５０Ｃの夫々のＵ字パイプ１２５２の上方の第１の直線部分１２５２ａの突出端部の外周面には、第１のつなぎパイプ１２６４が夫々連接され、これら第１のつなぎパイプ１２６４は第１の集合パイプ１２６６で集合された後、ガス回収タンク３９へ向かう第２の分岐パイプ３２ｂに連接されている。また、下方に位置する加熱ユニット１２５０Ｂ，１２５０Ｄの夫々のＵ字パイプ１２５２の下方の第２の直線部分１２５２ｂの突出端部の外周面には、第２のつなぎパイプ１２６８が夫々連接され、これら第２のつなぎパイプ１２６８は第２の集合パイプ１２７０で集合された後、３方分岐弁へ向かう３１第２の分岐パイプ３２ｂに連接されている。
【０１０４】
ここで、上方に位置する加熱ユニット１２５０Ａ，１２５０Ｃの夫々のＵ字パイプ１２５２の下方の第２の直線部分１２５２ｂの突出端部と、これの直下方に位置する加熱ユニット１２５０Ｂ，１２５０Ｄの夫々のＵ字パイプ１２５２の上方の第１の直線部分１２５２ａの突出端部とは、第３のつなぎパイプ１２７２を介して、互いに接続されている。
【０１０５】
以上の様に構成されたプレス装置における熱板１０１０および１０１２の加熱・冷却動作について、以下に説明する。
【０１０６】
熱板１０１０および１０１２を強制冷却するときは、コントロール・ユニット８はサイリスター・ユニット１０３５を制御してヒータ１１３０への電力の供給を停止すると共に、熱媒油Ｌの全てをオイルクーラー３３に送るよう３方混合弁３１の流量比を設定する。また、冷却速度−５℃／分以上で冷却コントロールする場合は、コントロール・ユニット８はサイリスター・ユニット１０３５を制御してヒータ１２３０の発熱量を好適な値に設定すると共に、３方混合弁３１の流量比を所望の冷却速度が得られるような値に設定する。また、熱板１０１０の加熱／加熱コントロール／冷却コントロール（冷却速度−１〜−５℃／分）時は熱媒油Ｌの全てを第２の分岐パイプ３２ｂに送るよう３方混合弁３１を切り替る。加熱時および加熱コントロール時は、コントロール・ユニット８は温度センサ１０３４（図８）の検出結果を元にヒータ１２３０の発熱量をフィードバック制御する。一方、冷却コントロール（冷却速度−１〜−５℃／分）時はコントロール・ユニット８はヒータ１２３０を停止すると共に温度センサ１０３４の検出結果を元に冷却コントロールバルブ４５ａ（図７）を制御して熱媒油Ｌの一部をオイルクーラー３３に送ることにより、熱媒の温度をゆっくりと低下させる。
【０１０７】
以上のように加熱／冷却された熱媒油は、ポンプ３０によって熱板１０１０および熱板１０１２内に形成された加熱流路内に流され、熱板１０１０および熱板１０１２の温度を制御する。
【０１０８】
以上のように、本実施形態においてはヒータ１２３０の軸方向に沿って熱媒油が流れる構成となっているため、熱媒油がヒータ１２３０から抵抗を受けにくく、熱媒油加熱手段１２００内での熱媒油の流速を４．５ｍ／ｓ程度に保ちながら熱媒油を加熱することができる。この結果、熱媒油を４００℃程度に加熱する場合であってもヒータ１２３０と熱媒油との間の境膜温度は４０５℃以内に抑えることが可能であり、ヒータ１２３０周囲での熱媒油の熱劣化を防止することができる。
【０１０９】
この発明は、上述した一実施例の構成に限定されることなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
【０１１０】
このような変形例による熱媒油加熱手段１２０１を図１１に示す。本例においては、電気ヒータ１２３１が、各第１のパイプ１２５２の第１及び第２の直線部分１２５２ａ，１２５２ｂ内に夫々位置して、夫々と略同軸に、且つ、直線状に延びる様に所謂ロッド状に形成されている。換言すれば、電気ヒータ１２３１は円弧状のエルボ部分１２５２ｃを除いて配設されている。このような形状の電気ヒータ１２３１は前述のＵ字状の電気ヒータ１２３０と比較して構造が簡素かつ熱媒油加熱手段への組み込みが容易であり、装置全体のコスト低減が可能となる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上のように、本発明のプレス装置によれば、成形温度の高い樹脂を被加工物として成型する場合であっても、熱媒油の蒸気圧が低く抑えられるので、プレス装置の配管系の耐圧性能を大きく上げる必要はない。
【０１１２】
また、本発明のプレス装置によれば、熱板に電気ヒータを内蔵しないため、高熱かつ上下動する熱板に高電圧の配線を取り付ける必要がなく、配線を安全に配置するための機構を必要としない。従って、プレス装置のコスト低減が可能である。また、プレス装置を設置するに当たっての制約が少ないため、装置使用者の目的に応じた装置の設置がより容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるプレス装置の全体を示す図である。
【図２】図１の熱板の断面とその制御回路を示す図である。
【図３】図２中、ＩＩＩ−ＩＩＩからみた熱板の一部断面側面図である。
【図４】図２の電気ヒーター及びこの取付け部分を拡大して示す断面図である。
【図５】図４の電気ヒーターのフランジ部取付け部分の側面図である。
【図６】他の第１の実施形態の別例による熱板の正面断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態によるプレス装置の全体を示す図である。
【図８】図７の熱板の断面とその制御回路を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態による熱媒油加熱手段の全体を示す図である。
【図１０】図１０中、Ｃ−Ｃからみた熱媒油加熱手段の一部断面側面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態による熱媒油加熱手段の別例の全体を示す図である。
【符合の説明】
１                プレス装置
３                固定定盤
４                可動定盤
７                油圧原
８                コントロール・ユニット
１０              上側熱板
１２              下側熱板
１３              熱板本体
１４Ａ〜１４Ｇ    貫通孔（孔）
１５Ａ、１５Ｂ    連絡貫通孔
１６Ａ〜１６Ｈ    電気ヒーター
２５Ａ〜２５Ｇ    閉塞部材
２６              入口
２７              出口
２８Ａ〜２８Ｆ    加熱流路
３０              ポンプ
３３              オイルクーラー
３４              温度センサ
３５              サイリスター・ユニット
３９              ガス回収タンク
４０              膨張タンク
４２              サービスタンク
４５ａ            冷却コントロールバルブ
１２００          熱媒油加熱手段
１２３０          ヒータ
【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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【図１０】
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【図１１】
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