(57)【要約】  加工物プロファイルを画定する成形型（１００）は、成形型（１００）の温度を制御するように構成される第１の流体ベース温度制御アセンブリを有する。成形型（１００）は、加工物プロファイル（１００）の周辺部に近接する周辺チャンバ（１６０）に排出して、成形型（１００）と周囲環境との間の温度差を低減する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺部を有する加工物プロファイルを画定する加工物プロファイル表面、および、
排出路を有する流体チャンバの境界を少なくとも部分的に定める、前記加工物プロファイルの反対側の温度制御表面
を有する成形型と、
流体を前記流体チャンバ内に導くことによって前記成形型の温度を制御するように構成される第１の流体ベース温度制御アセンブリと、
前記流体排出路によって供給される、加工物プロファイルの周辺部外部に配置された周辺チャンバであって、前記加工物プロファイル表面の方向に前記流体排出路から流体流を付勢するように構成される周辺チャンバと、を含む、成形型アセンブリ。
【請求項２】
前記成形型は、中央ゾーンおよび縁部ゾーンを含む複数のゾーンに分割され、前記第１の流体ベース温度制御アセンブリは、前記中央ゾーンの温度を制御するように配置され、前記周辺チャンバは、前記縁部ゾーンの外縁に近接する、請求項１に記載の成形型アセンブリ。
【請求項３】
それぞれが前記排出路と流体連通する複数の周辺チャンバを含み、該複数の周辺チャンバは、前記縁部ゾーンの外縁に近接して配置される、請求項２に記載の成形型アセンブリ。
【請求項４】
前記複数の周辺チャンバは、実質的に、前記縁部ゾーンの前記外縁の各側部に沿って配置される、請求項３に記載の成形型アセンブリ。
【請求項５】
前記複数の周辺チャンバは、実質的に、前記縁部ゾーンの前記外縁の２つの隣接側部の角に配置される、請求項３に記載の成形型アセンブリ。
【請求項６】
前記周辺チャンバは、前記加工物プロファイル表面の領域において放水口を画定する、請求項１から５のいずれか一項に記載の成形型アセンブリ。
【請求項７】
前記成形型は、流体を複数の流体チャンバ内に導く複数の第１の流体ベース温度制御アセンブリを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の成形型アセンブリ。
【請求項８】
前記成形型は、流体を１つの流体チャンバ内に導く複数の第１の流体ベース温度制御アセンブリを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の成形型アセンブリ。
【請求項９】
前記周辺チャンバは、外壁、基部および側溝を画定し、前記側溝は、前記外壁と、前記加工物プロファイルの周辺部との間に延在し、前記周辺チャンバの前記基部の中央から前記縁部ゾーンの前記外縁の２つの隣接側部の前記角の方へわたっている、請求項１から８のいずれか一項に記載の成形型アセンブリ。
【請求項１０】
前記周辺チャンバは、外壁、基部および内壁を画定し、前記内壁は、実質的に前記外壁と平行に、前記基部から前記加工物プロファイル表面の方へ延在する、請求項１から９のいずれか一項に記載の成形型アセンブリ。
【請求項１１】
前記流体チャンバの前記排出路は、実質的に、前記周辺チャンバの前記基部に向かって位置する、請求項９に記載の成形型アセンブリ。
【請求項１２】
排出流を、選択的に、前記周辺チャンバの少なくとも一部を少なくとも部分的に迂回させるように配置される分流器を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の成形型アセンブリ。
【請求項１３】
前記分流器は、前記周辺チャンバの前記内壁に位置し、使用時には、実質的に、排出流が前記加工物プロファイル表面に向かわないようにする、請求項１２に記載の成形型アセンブリ。
【請求項１４】
前記分流器は弁である、請求項１２または１３に記載の成形型アセンブリ。
【請求項１５】
前記弁は、前記排出流の流れおよび／または圧力および／または温度に反応する、請求項１４に記載の成形型アセンブリ。
【請求項１６】
前記弁は、排出流量および／または圧力の上昇時にバイパス流を増加させるように構成される、請求項１５に記載の成形型アセンブリ。
【請求項１７】
前記周辺チャンバに配置される第２の流体ベース温度制御アセンブリをさらに含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の成形型アセンブリ。
【請求項１８】
前記周辺流体チャンバからの排出は、前記第２の流体ベース温度制御アセンブリの入口に経路指定し直される、請求項１７に記載の成形型アセンブリ。
【請求項１９】
４つの第２の流体ベース制御アセンブリを有し、第２の流体ベース制御アセンブリは１つずつ前記周辺チャンバのそれぞれの角に配置される、請求項１７に記載の成形型アセンブリ。
【請求項２０】
周辺部を有する加工物プロファイルを画定する加工物プロファイル表面、および、排出路を有する流体チャンバの境界を少なくとも部分的に定める温度制御表面
を有する成形型を提供するステップと、
前記加工物プロファイル表面に接触した加工物を提供するステップと、
第１の流体ベース温度制御アセンブリを提供するステップと、
前記第１の流体ベース温度制御アセンブリを使用して流体を前記流体チャンバ内に導くことによって前記成形型の温度を制御するステップと、
前記加工物プロファイルの周辺部外部に周辺チャンバを提供するステップと、
前記周辺チャンバに前記流体排出路を供給し、かつ、前記加工物プロファイル表面の方向に排出流体流を付勢するステップと、を含む、成形型の温度を管理する方法。
【請求項２１】
前記第１の流体ベース温度制御アセンブリと前記周辺チャンバと間の前記流体を加熱および／または冷却するステップを含む、請求項２０に記載の成形型の温度を管理する方法。
【請求項２２】
前記第１の流体ベース温度制御アセンブリと前記周辺チャンバとの間の前記流体を汲み上げるステップを含む、請求項２０または２１に記載の成形型の温度を管理する方法。
【請求項２３】
請求項２０から２２のいずれか一項に記載の方法、および、構成部品を成形するために前記成形型を使用するステップを含む、成形品を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形型の温度の管理に関する。さらに詳細には、本発明は、特に、成形型の縁部ゾーンの熱損失を低減するために、流体加熱および冷却を利用する成形型の温度の管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層成形型の流体加熱は、特に、特許文献１として公開された本出願人の先の出願から既知である。この文献では、加工物の硬化性を制御するための、成形型面の流体ベースの加熱が論述されるが、成形型の制御回路構成、および、精巧な構成部分は、当該型の積層構造によって過度の温度から保護される。このタイプの加熱が使用される時、熱損失量を、成形型を通した周囲環境に限定することが望ましい。
【０００３】
型温度のゾーン制御も、特に、特許文献２として公開された本出願人の先の出願から既知である。この文献では、加熱および冷却手段は、各型「画素」に独立して関連付けられており、このことは、後述されるように定められ得る。
【０００４】
特許文献２の一実施形態では、それぞれの加熱された／冷却された型の画素は、この画素に関連付けられた、独立したインラインヒータ／クーラを有し、該インラインヒータ／クーラは、型表面より下の各型画素において、加熱／冷却流体が通過する内部流路を含む。画素は、それら画素の上面で型表面を形成するために、碁盤目状になるように配置される。
【０００５】
熱損失を、成形型の三軸：Ｘ、ＹおよびＺ（ＸおよびＹは横方向、ならびに、Ｚは鉛直方向）で特徴付けることができる。成形型は、熱伝達のための主方向が、Ｚ方向における熱損失を軽減するために成形面（すなわち、＋Ｚ）に向くように設計可能である。しかしながら、型からの最大熱損失の領域は、概して成形型縁部ゾーンと呼ばれる、（横方向Ｘ、Ｙの）この領域の周辺にあり、ここで、型のより広い部分が周囲空気に露出される。よって、成形型縁部ゾーンの温度制御は、これらの損失によって管理するのが困難となる可能性がある。
【０００６】
成形型の中央に位置する画素よりも高い温度で、縁部ゾーンに位置する画素に関連付けられた加熱手段を動作させることができるが、これらの損失を補うには、このことは明らかに効率的な解決策ではなく、最高温度が成形面全体にわたって必要とされる時には役に立たない。
【０００７】
一般的に部品は、他の部品との境界面を形成するこれら部品の縁部で最も厳しい許容誤差を必要とするため、型縁部ゾーンにおける型表面の良好な温度管理の重要性は明白である。さらに、部品は、一般的に、それら部品の縁部において最も奥行きのあるセクションを有して、形成される部品の必要な構造的剛性をもたらすことができる。この例には、携帯電話、ラップトップ・コンピュータ、または、タブレット・コンピュータのケース用の「トレイ状」の鋳物が含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０２１１９５号
【特許文献２】国際公開第２０１１／０４８３６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記問題の１つまたは複数を克服する、または、少なくとも軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様によると、周辺部を有する加工物プロファイルを画定する加工物プロファイル表面、および、排出路を有する流体チャンバの境界を少なくとも部分的に定める、加工物プロファイルの反対側の温度制御表面を有する成形型と、流体を流体チャンバ内に導くことによって成形型の温度を制御するように構成される第１の流体ベース温度制御アセンブリと、流体排出路によって供給される、加工物プロファイルの周辺部外部に配置された周辺チャンバであって、加工物プロファイル表面の方向に流体排出路から流体流を付勢するように構成される周辺チャンバと、を含む、成形型アセンブリが提供される。
【００１１】
有利には、周辺チャンバは、加工物プロファイルと周囲環境との間の温度差を低減するように作用するため、加熱中の損失を低減する。周辺チャンバにはさらに、型が三次元で効果的に「大きくなる」ように、下表面積対容積比がもたらされる。これは、有利には、熱エネルギーのより大きい部分を、型周りの大気への放射によって、熱エネルギー「損失」の比較的低い部分に対して、加熱流体を介して成形型に与えることができるように、成形型の加熱を支持する。このように流体排出路を使用することによっても、より効率的な成形型システムが提供される。
【００１２】
成形型は、中央ゾーンおよび縁部ゾーンを含む複数のゾーンに分割してもよく、第１の流体ベース温度制御アセンブリは、中央ゾーンの温度を制御するように配置され、周辺チャンバは、縁部ゾーンの外縁に近接する。有利には、絶縁性に優れた中央ゾーンからの高温の排出を使用することによって、周辺チャンバの絶縁性が高まる。
【００１３】
好ましくは、成形型は複数の周辺チャンバを含み、これらのそれぞれは排出路と流体連通する。当該複数の周辺チャンバは、縁部ゾーンの外縁に近接して配置される。有利には、これによって、排出流体経路指定の便宜的なパッケージング配置が可能になり、また、特定の縁部分は、周辺チャンバの絶縁効果による利点を得ることができる。
【００１４】
複数の周辺チャンバは、実質的に、縁部ゾーンの外縁の各側部に沿って配置させてもよい。あるいは、複数の周辺チャンバは、実質的に、縁部ゾーンの外縁の２つの隣接側部の角に配置させてもよい。有利には、成形型の配置構成を、形成される加工物の要件に従って設計することができる。
【００１５】
周辺チャンバは、加工物プロファイル表面の領域において放水口を画定してもよい。有利には、これによって、例えば、圧力／温度放出システムを通して受動的に、または、例えば、タイミング／温度／圧力制御システムを通して能動的にもたらされ得る排出流体の「高速廃棄」が可能になる。能動的な成形型制御システムは、一般的に、より長い期間のサイクル時間で成形型上に組み入れられるのに対して、受動的な成形型制御システムは、より短い期間のサイクル時間で成形型上に組み入れられる。これらの場合、型では、型の作動寿命の間にさらに多くのサイクルが行われることが考えられる。加工物プロファイルの領域に位置する放水口は、型面で求められる異なる温度間のより迅速な移行を可能にする。
【００１６】
好ましくは、成形型は流体を複数の流体チャンバ内に導く複数の第１の流体ベース温度制御アセンブリを含む。有利には、この配置構成によって、異なる流体チャンバを異なる温度で設定することができる。このことは、特に、例えば、炭素複合材部品において樹脂流れを特定的な方向に誘導するために、成形型全体にわたって温度変動を必要とする成形プロセスにとって特に有益である。逆に言えば、この配置構成はまた、異なる流体チャンバが異なる熱損失状態に遭遇している場合でも、これらの異なる流体チャンバを同じ温度で設定することができる。
【００１７】
好ましくは、複数の流体ベース温度制御アセンブリは、加工物全体にわたって温度変化を反映するために、向かい合って配置される。あるいは、成形型は、複数の第１の流体ベース温度制御アセンブリから複数の流体チャンバ内に導かれる流体を混合するように配置される。有利には、これによって、均質の排出流体がもたらされて、一様な成形型温度を維持するのに役立つ。
【００１８】
好ましくは、周辺チャンバは、外壁、基部および内壁を画定する。前記内壁は、前記基部から加工物プロファイル表面の方へ延在し、実質的に、前記外壁と平行である。好ましくは、さらに、流体チャンバの排出路は、実質的に、周辺チャンバの基部に向かって位置する。この配置構成によって、排出流にとって有益な経路がもたらされる。
【００１９】
好ましくは、周辺チャンバは、外壁、基部および側溝を画定する。前記側溝は、外壁と、加工物プロファイルの周辺部との間に延在し、周辺チャンバの基部の中央から縁部ゾーンの外縁の２つの隣接側部の角の方へわたっている。この配置構成は、有益には、成形型の角の方へ排出の流れを導く。
【００２０】
好ましくは、成形型は、排出流を、選択的に、周辺チャンバの少なくとも一部を少なくとも部分的に迂回させるように配置される分流器を含む。
【００２１】
好ましくは、分流器は、周辺チャンバの内壁に位置し、使用時には、実質的に、排出流が加工物プロファイル表面に向かわないようにする。この配置構成によって、加工物プロファイル表面の領域において周辺チャンバへの排出流の送出を防止するために、周辺チャンバの操作を単純にすることができる。
【００２２】
好ましくは、分流器は弁である。好ましくは、弁は、排出流の流れおよび／または圧力に反応する。好ましくは、弁は、排出流量および／または圧力の上昇時にバイパス流を増加させるように構成される。有利には、これによって、型の縁部における熱損失に対する特定の制御が可能になる。
【００２３】
第１の流体ベース温度制御アセンブリは、インラインエアヒータを含むことができる。
【００２４】
成形型は、周辺チャンバに配置される第２の流体ベース温度制御アセンブリをさらに含んでいてもよい。この配置構成によって、有利には、排出流が加工物プロファイル表面の方へ経路指定されると、排出流において熱エネルギーのさらなる投入が可能になる。あるいは、この配置構成によって、成形型が冷却を必要とする時、周辺チャンバの冷却が可能になる。
【００２５】
好ましくは、周辺流体チャンバからの排出は、第２の流体ベース温度制御アセンブリの入口に経路指定し直される。有利には、この配置構成によって、排出流体のさらなる再サイクルが可能になり、排出流体は、有益には、周囲空気より高温か低温になり、その他の場合は、第２の流体ベース温度制御アセンブリに引き込まれ得る。
【００２６】
成形型は、インラインヒータによって直列に接続されるラジエータをさらに含んでいてもよい。
【００２７】
本発明の第２の態様によると、周辺部を有する加工物プロファイルを画定する加工物プロファイル表面、および、排出路を有する流体チャンバの境界を少なくとも部分的に定める温度制御表面を有する成形型を提供するステップと、加工物プロファイル表面に接触した加工物を提供するステップと、第１の流体ベース温度制御アセンブリを提供するステップと、第１の流体ベース温度制御アセンブリを使用して流体を流体チャンバ内に導くことによって成形型の温度を制御するステップと、加工物プロファイルの周辺部外部に周辺チャンバを提供するステップと、周辺チャンバに流体排出路を供給し、かつ、加工物プロファイル表面の方向に排出流体流を付勢するステップと、を含む、成形型の温度を管理する方法が提供される。
【００２８】
好ましくは、方法は、第１の流体ベース温度制御アセンブリと周辺チャンバと間の流体を加熱および／または冷却するステップを含む。
【００２９】
好ましくは、方法は、第１の流体ベース温度制御アセンブリと周辺チャンバとの間の流体を汲み上げるステップを含む。
【００３０】
本発明の第３の態様によると、本発明の第２の態様の方法、および、構成部品を成形するために成形型を使用するステップを含む成形品を製造する方法が提供される。
【００３１】
ここで、本発明による例示の成形型熱管理システムを、添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による成形型熱管理システムの第１の実施形態の概略図である。
【図２】本発明による成形型熱管理システムの第２の実施形態の概略図である。
【図３】本発明による成形型熱管理システムの第３の実施形態の部分的概略図である。
【図４】図１の成形型熱管理システムの平面図である。
【図５】本発明による成形型熱管理システムの第４の実施形態の平面図である。
【図６】本発明による成形型熱管理システムの第５の実施形態の平面図である。
【図７】本発明による成形型熱管理システムの第６の実施形態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１を参照すると、型１００は、第１の層１０２と、第２の層１０４と、第３の層１０６と、支持アセンブリ１０８と、周辺流体チャンバ１６０とを含む。
【００３４】
第１の層１０２は型面１１０を含む。型面１１０は、形成される加工物の形状を表し、使用時に、（図示されない）相対する型に関連付けられる。型面１１０の裏面上に、後述されるように、温度制御表面１１２が画定される。
【００３５】
第１の層１０２は、周辺壁１１４によって囲まれることで、取り囲まれた容積を画定する。第１の層１０２は多数の個別チャンバ１１８を画定する。チャンバ１１８は、第１の端部で温度制御表面１１２の一部によって境界が定められ、第２の端部１１６で開放される。チャンバ１１８は、温度制御表面１１２から開放端部１１６まで延在するチャンバ壁１２０によって分離される。そのように、第１の層１０２は、多数の個別の細胞状チャンバ１１８を含む一種のハニカム構造を画定する。
【００３６】
温度制御表面は、多数のリブ１２２を含む。リブは、チャンバ１１８内の流体から広い表面積の温度制御表面をもたらし、流体と温度制御表面１１２との間に接触し、ひいては熱伝達を助長する。そのように、チャンバ１１８におけるその場のいずれの流体も、第１の層１０２による伝導によって型面１１０の温度に影響を及ぼすことになる。
【００３７】
第２の層１０４は、多数の貫通穴１２５が画定されるブロック１２４を含む。隣接する貫通穴１２５は、内部ポート１２８を介して流体連通する。ブロック１２４の周辺部に近接する貫通穴は、貫通穴１２５と流体連通する排出ポート１３０を画定する。
【００３８】
第３の層１０６は、一連の貫通穴１３４を有するブロック１３２を含む。貫通穴１３４のそれぞれは、（後述されるように）インラインエアヒータ用の取り付け装置を包含する。
【００３９】
周辺流体チャンバ１６０は、第１の端部１６１から第２の端部１６２の手前まで延在する内壁１６５を有する中空ブロック１６８を含む。中空ブロック１６８は、外側チャンバ１６４が内側チャンバ１６３を覆う、隣り合って流体連通する２つのチャンバをもたらす。内側チャンバ１６３は第１の端部１６１に近接して位置付けられるポート１６９を含み、外側チャンバ１６４は同様に第１の端部１６１に近接して位置付けられるポート１６７を含む。外部弁１６６はポート１６７に取り付けられる。
【００４０】
支持アセンブリ１０８は、複数の止まり穴１３８が画定されているシーリング・プレート１３６と、支持プレート１４０と、複数のＩ型梁１４２とを含む。
【００４１】
上述した構成部品に加えて、第１のガスケット１４４および第２のガスケット１４６が設けられる。
【００４２】
型１００は以下のように組み立てられる。
【００４３】
Ｉ型梁１４２は、型面１１０に対して（図示されない）相対する型によってかけられるいずれの圧縮荷重にも反応可能であるように、型のための反応構造を形成する。図１に示されるように、支持プレート１４０はＩ型梁１４２に取り付けられ、シーリング・プレート１３６は支持プレート１４０の上部に位置付けられる。次いで、第３の層１０６は、貫通穴１３４のそれぞれがシール・プレートの対応する止まり穴１３８に一致するように、支持プレートに取り付けられる。
【００４４】
ヒータ・アセンブリ１５０と、細長い管セクション１５２と、流出口１５４とを有するインラインエアヒータ１４８が設けられる。ヒータ・アセンブリ１５０は、貫通穴１３４を有する第３の層１０６内に取り付けられる。複数のかかるヒータは貫通穴１３４のそれぞれに設置されることに留意されたい。上方に、突出した熱電対も設置されることになる。
【００４５】
第２のガスケットは第３の層１０６の上部に配設される。第２のガスケット１４６は、ヒータ１４８の管セクション１５２の周りを密封する複数のオリフィス１５６を含む。そのように、ヒータ１４８のそれぞれがガスケット１４６と共に設置される時、穴１３４のそれぞれは、下はシール・プレート１３６によって、上はガスケット１４６によって密閉される。
【００４６】
第２の層１０４は、次いで、貫通穴１２５のそれぞれが対応する貫通穴１３４に一致するように、第３の層１０６の上部に配設される。そのように、貫通穴１２５のそれぞれには、エア・ヒータ管セクション１２５の一部が包含されている。
【００４７】
第２の層１０４の上部に第１のガスケット１４４が配設される。第１のガスケット１４４は、貫通穴１２５が上方に開放されるように、ヒータ１４８のセクション１５２より実質的に広い一連のオリフィス１５８を含む。
【００４８】
第１の層１０２は、チャンバ１１８のそれぞれが対応する貫通穴１２５に一致するように、第２の層１０４上に積み重ねられる。そのように、貫通穴１２５およびチャンバ１１８はそれぞれ、互いに流体連通している。
【００４９】
周辺流体チャンバ１６０は、（成形型の右側にのみ示される）成形型１１０を囲むように配置され、周辺壁１１４、第１のガスケット１４４、および、ブロック１２４の外面と導電接触する。内側チャンバ１６３のポート１６９は、第２の層１０４の排出ポート１３０に一致する。よって、後述されるように、第２の層１０４および周辺流体チャンバ１６０の組合せによって排出機能がもたらされる。
【００５０】
図１に見られるように、管セクション１５２の流出口１５４は、組み立てられると、第１の層１０２の温度制御表面１１２に近接して吐き出す。
【００５１】
ガスケット１４４、１４６のそれぞれは、断熱材料から作られる。該材料は、層１０２、１０４を作るために使用される材料より低い熱伝導性を有する。そのように、第１の層１０２と第２の層１０４との間の伝導は最低限に抑えられる。
【００５２】
同様に、第２の層１０４と第３の層１０６との間の伝導は、第２のガスケット１４６によって最低限に抑えられる。さらに、オリフィス１５６がヒータ１４８の管セクション１５２の周りを密封するため、貫通穴１２５と貫通穴１３４との間を流体は通過できない。そのように、伝導および対流による熱伝達は、第２の層１０４と第３の層１０６との間では可能とされない。
【００５３】
第１の層の温度制御表面１１２上への流体の衝突後、破線矢印１７０によって示されるように、流体は、第１の層１０２の各チャンバ１１８から第２の層１０４のチャンバ１２５へ開放端部を１１６を介して通過する。その後、流体は、第２の層１０４に沿って、圧力下で、内部ポート１２８を通過し、次第にそのプロセスで混合する。次いで流体は、破線矢印１７１によって示されるように、排出ポート１３０を介して第２の層１０４を出て、ポート１６９を介して周辺流体チャンバ１６０の内側チャンバ１６３に進入する。流体は、圧力をかけられると、内側チャンバ１６３に沿って型表面１１０の方へ押し出され、そこで、破線矢印１７２によって示されるように、流体はその後外側チャンバ１６４を介して周辺流体チャンバ１６０に引き戻される。弁１６６は、破線矢印１７４によって示されるように、排出ポート１６７で成形１００を出るように、外側チャンバからの流体の排出を制御する。
【００５４】
成形型１００の、周辺壁１１４、第１のガスケット１４４、および、ブロック１２４の外面に近接する排出流体の存在によって、成形型１００と周囲大気との間の温度差が小さくなる。したがって、周辺流体チャンバの絶縁効果によって、この領域における熱損失は低減される。
【００５５】
図２を参照すると、図１と同様の成形型２００が示される。この場合、同様の参照符号は同様の構成部品を示す。インラインエアヒータ２４８のみが詳細に示されている。型１００と型２００との間の主な差異は、型１００の周辺流体チャンバ１６０と対照的な、型２００の周辺流体チャンバ２６０の配置構成である。
【００５６】
周辺流体チャンバ２６０は、実質的にポート２６７およびポート２６９と合致して、第１の端部１６１に近接して位置付けられる内壁２６５に配置されるポート２７７をさらに含む。バイパス弁２７８はポート２７７に取り付けられる。
【００５７】
内壁２６５におけるバイパス弁２７８の存在によって、排出ポート２３０を介して第２の層２０４を出る流体が型表面２１０の方へ導かれないようにされ、その代わりに、流体は、流体チャンバ２６０の底壁２６１に沿って通過し、破線矢印２７６によって示されるように、排出ポート２６７で成形２００を直接出て行く。ポート２６７に取り付けられた外部弁２６６は、内方に偏向して、いずれの排出流も、外側チャンバ２６４を介して型表面２１０の方へ導かれないようにされる。
【００５８】
成形型１００の、周辺壁１１４、第１のガスケット１４４、および、ブロック１２４の外面に近接する周辺流体チャンバ２６０の領域への排出流体の送出を制御する能力によって、周辺流体チャンバ２６０の絶縁効果をより十分に制御でき、特に、高温が要求される周期後に型面２１０においてより低い温度が要求される時、高温の排出流体を大気へ直接「廃棄」することができる。
【００５９】
図３では、図１および図２と同様の成形型３００が部分的断面図で示されている。この場合、同様の参照符号は同様の構成部品を示す。周辺流体チャンバ３６０と共に、第１の層、第２の層３０４、第３の層３０６、および、支持層３０８の右側のチャンバ／穴３１８、３２５、３３４、３３８のみが示される。
【００６０】
第１に、周辺流体チャンバ３６０は、第１の端部３６２が閉鎖位置３６２ａと開放位置３６２ｂとの間で移動可能な放水口を画定するように改造されている。
【００６１】
成形型３００は、周辺流体チャンバ３６０が第１の層３０２の周辺壁３１４に、かつ、第２の層３０４のブロック３２４の上部分に組み入れられるように横方向に延在している。
【００６２】
第２の層３０４のブロック３２４の下部分、第３の層３０６および支持アセンブリ３０８は、成形型３００において周辺流体チャンバ３６０の下に延在している。
【００６３】
第３の層３０６は、４つの貫通穴３８１をさらに含み、これら貫通穴３８１は、成形型３００のそれぞれの角に１つ配置される。貫通穴３８１のそれぞれは、（後述されるように）インラインエアヒータ用の取り付け装置を包含する。
【００６４】
支持アセンブリは、シーリング・プレート３３６の四角において画定される４つの止まり穴３８２をさらに含む。
【００６５】
第３の層３０６は、４つの貫通穴３８１のそれぞれがシール・プレートの対応する止まり穴３８２に一致するように支持プレート３３６に取り付けられる。
【００６６】
入口３８８、ヒータ・アセンブリ３８５、細長い管セクション３８６、および、流出口３８７を有する、４つのさらなるインラインヒータ３８０が設けられる。ヒータ・アセンブリ３８５は貫通穴３８１を有する第３の層３０６内に取り付けられ、貫通穴３８１の１つずつが成形型３００の各角にある。細長い管セクション３８６は、ガスケット３４６、第２の層３０４のブロック３２４の一部、および、周辺流体チャンバ３６０の第１の端部３６１を通る。流出口３８７は、型面３１０の方向において、流体をヒータ・アセンブリ３８５から内側チャンバ３６３内へ送出するように配置される。
【００６７】
また、周辺流体チャンバの外側チャンバ３６４の第２の端部３６２に位置するポート３６７、および、導管３９０は、周辺流体チャンバ３６０の外側チャンバ３６４をシーリング・プレート３３６の止まり穴３８２に接続し、それによって、周辺チャンバ３６０およびインラインヒータ３８０を流体連通させることができる。さらなる弁３９２はポート３６７内に位置付けられ、インラインヒータ３８０への排出流供給を調整する。
【００６８】
配置構成は、４つの有益な動作モードを可能にする。
【００６９】
第１に、第１の層（弁３７８は閉鎖されている）内のチャンバ３１８から内側チャンバ３６３までの排出の経路指定に加えて、成形型面３１０の領域においてさらなる熱エネルギーが要求される時、ヒータ・アセンブリ３８５は、内側チャンバ３６３に送出される熱を増大させるように動作可能である。
【００７０】
あるいは、破線矢印３７６によって示されるように、型から直接チャンバ３１８からの排出を行う経路指定（図３に示されるように弁３７８は開放されている）に加えて、成形型面３１０を冷却することが必要とされる時、ヒータ・アセンブリ３８５は、冷気を内側チャンバ３６３に送出するように動作可能である。この場合、弁３６６は、周辺チャンバ３６０内の圧力を確実に制御するために（図３に示されるように）開放されることになる。
【００７１】
非常に急速な冷却が必要とされる場合、放水口は、最初に開放位置３６２ｂに配設することができ、ヒータ・アセンブリ３８５は、内側チャンバ３６３内に包含される残りの熱風を「吹き出す」ように動作可能であり、第１の層のブロック３１４からの放熱を容易にする。
【００７２】
あるいは、内側チャンバ３６３への第１の層３０２（弁３７８は閉鎖されている）内のチャンバ３１８からの排出の経路指定に加えて、成形型面３１０の温度を維持すること、または、第１の動作モードと比較して小さい温度上昇を引き起こすことが必要とされる時、外側チャンバ３６４を出る排出流体を、導管３９０を介してインラインヒータ３８０の入口３８８を通して経路指定し直すことができ、効果的に排出流体を再サイクルさせることができる。
【００７３】
周辺流体チャンバにおいて圧力を確実に管理するために、周辺流体チャンバがその排出再サイクルモードで動作される時でも、流体の一部を大気へ排出することが必要になる。
【００７４】
図１〜図３の実施形態のいずれも、両面型による使用に適していることは留意されたい。
【００７５】
図４では、図１の成形型１００が平面図で示されている。成形型の成形面側は可視であり、中央ゾーン１１０ａおよび縁部ゾーン１１０ｂを含む２つのゾーンに分割される。流体チャンバ１６０内の排出流は破線矢印１７５によって示される。
【００７６】
図５を参照すると、成形型５００の平面図が示されている。成形型の成形面側は可視であり、中央ゾーン５０２、４つの側部中央ゾーン５０４、および、４つの角ゾーン５０６を含む９つのゾーンに分割される。
【００７７】
上述されるように、各ゾーンは個々に流体加熱される。具体的には、各ゾーンは、成形面側とは反対側の、成形型の温度制御面と接触する流体チャンバを有する。各ゾーンは、成形面に対して流体チャンバの反対側（すなわち、図５では図示されない）に据えられた排出層と流体連通する排出路も有する。排出層は、型にわたる大型のプレナム・チャンバである。
【００７８】
排出チャンバは４つの出口５０８を有し、それぞれは、側部中央ゾーンより下の型の中間点にある。導管５１０の形の４つの流体チャンバは、型の外部側面周りに延在する。導管５１０は、型の縁部と接触する（すなわち、型面と温度制御面との間の型の厚さ全体にわたる）。導管は、各ゾーンの流体チャンバと少なくとも部分的に接触することもできる。各導管は、側部中央ゾーン５０４の１側部、および、２つの角ゾーン５０６のそれぞれの側部と熱接触する。導管は、角ゾーンのどちらかの端部５１２で排出する。導管５１０内の流体の通過は、破線矢印５７５によって示される。
【００７９】
各導管５１０は、排出された高温の流体が周囲より上に型ゾーンの周辺部の温度を上げるために使用されるように、排出層の出口５０８と流体連通する。これによって、これらのゾーンと周囲環境との温度差は低減し、したがって、対流によって失われる熱は少なくなる。各導管５０８は、排出層の出口５０８に隣接した導管の中央下から角ゾーンに向かって上方へかつ外方へ延在するように配置される一対の側溝５２０を含む。側溝は、加熱が最も必要とされる上方へ、かつ、角ゾーン５０６の方へ排出流を助長する。
【００８０】
図６を参照すると、型５００と同様の型６００が示されているが、この場合、４つの導管６１０のそれぞれが角ゾーン６０６の２つの側部を囲み、排出出口６０８に隣接した側部の箇所６１２で排出する。
【００８１】
ファン６２０は、排出出口６０８から導管出口６１２まで、角ゾーン６０６の周りの流体流を促進するために、各排出出口６０８に隣接して配置される。
【００８２】
図７を参照すると、型６００と同様の型７００が示されている。成形面側は、中央ゾーン７０２、４つの側部中央ゾーン７０４、および、４つの角ゾーン７０６を含む９つのゾーンに分割される。排出チャンバは、導管７１０内への４つの出口７０８を有する。出口は７１２に設けられる。
【００８３】
導管７１０は、各出口７０８に近接する冷却排出弁７１４をさらに含む。型７００が加熱されている時、弁７１４は（図７の左側、上側、および、下側に示されるように）閉鎖されたままである。したがって、排出流は出口７１２へとゾーン７０４の側部にわたって通過する。導管７１０内の流体の通過は、破線矢印７７５によって示される。
【００８４】
型７００が冷却されている時、できるだけ多くの熱を排出することが望ましい。したがって、導管７１０を使用して型の外部を絶縁することはもはや望ましいことではない。図７の右側に示されるように、排出弁７１４は、冷却モードで開放し、型越しに排出流体を通過させずに直接排出する。この場合の導管７１０内の流体の通過は、矢印７７６によって示される。
【００８５】
弁７１４は、型制御システムからの遠隔制御によって動作する（各弁はモータによって動作可能である）ことが想定される。あるいは、型７００が冷却されている時、排出チャンバにおける流体圧力は上昇する。そのように、弁７１４は、導管７１０において所定の圧力で開放するように、弾性的に偏らせて閉鎖可能である。したがって、それら弁の動きは自動的となる。排出流体が導管７１０に到達しないように、型７００の排出弁を排出チャンバ上に位置付けることができる。
【００８６】
このタイプの排出弁を、図５の実施形態に応用することも可能である。本発明の実施形態内に記載された弁は、ソレノイドによって稼動するバイメタル、通気孔、または、ルーバの形を取ることができるが、これらに限定されない。
【００８７】
既知の質量流の特長から利点を得るために、周辺流体チャンバを大気圧以上で作動させることができる。
【００８８】
上記実施形態の変形は、本発明の範囲内にあるものである。側溝およびファンの使用は記載された実施形態のみに制限されず、ポンプなどのさらなる流体操作デバイスを使用可能であることが想定される。
【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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【国際調査報告】
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