JP2012254467A - 金型冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金型内の冷却路を通流する冷却水の流れを安定化する。
【解決手段】金型冷却用の冷却水を分配して、金型２の内部に形成された複数の冷却路２ａ〜２ｅの各々に供給し、冷却路２ａ〜２ｅの各々を通流した冷却水を、各冷却路２ａ〜２ｅに接続された排出管６ａ〜６ｅを介して、金型２の外部に排出させる冷却装置において、排出管６ａ〜６ｅのうちのひとつの排出管６ａに、駆動空気の噴射により発生させた負圧を利用して、冷却路２ａを通流する冷却水を吸引する冷却水吸引装置９を設けた構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型冷却装置に関する。

アルミニウム鋳造物などの作成に用いられるダイカストマシンの金型（ダイカスト金型）には、金型温度の安定化のための複数の冷却路が内部に設けられている。

特許文献１には、冷却水タンク内の冷却水を吸い上げて霧状にし、霧状にした冷却水を冷却路内に噴き出して気化熱を奪うことで、金型を冷却することが開示されている。
しかし、特許文献１の方法では、内部に冷却路が複雑に巡らされた金型の場合には、適切な冷却が困難であった。

特開昭６３−２９９８４８号公報

冷却水の供給管と各冷却路との間に共通のマニフォールドを設けて、供給管から供給される冷却水を各冷却路に分配して、金型が均一に冷却されるようにすることが一般に行われている。

冷却路の各々を通流する冷却水の量は、冷却路の内径、全長、屈曲箇所の多少、冷却路の詰まりの有無などに応じて異なるので、単純にマニフォールドを設けただけでは、冷却路を通流する冷却水の流量を適切に制御することは困難である。

ここで、一部の冷却路において、通流する冷却水の量が必要とされる流量よりも少なくなると、金型温度にバラツキが発生し、このバラツキに起因して、金型表面の焼付きや、鋳造物における鋳巣が生じ、鋳造物の品質が低下してしまうことがある。

従来では、マニフォールドの分配口と金型内の冷却路とを接続する接続回路の各々に流量調整バルブを設けて、各流量調整バルブを微調整しながら、冷却路の各々を通流する冷却水の量を制御（安定化）して、金型温度のバラツキを抑えるようにしていた。
そのため、冷却路を通流する冷却水の安定化を、より簡便に実行できるようにすることが求められている。

本発明は、金型冷却用の流体を分配して、金型の内部に形成された複数の冷却路の各々に供給し、前記冷却路の各々を通流した流体を、各冷却路に接続された排出管を介して、前記金型の外部に排出させる金型冷却装置において、
前記排出管の少なくともひとつに、駆動流体の噴射により発生させた負圧を利用して前記流体を吸引する吸引装置を設けたことを特徴とする金型冷却装置。

本発明によれば、吸引装置を設けた排出管が接続された冷却路では、当該冷却路内を通流する流体が、吸引装置により排出管側に吸引される。よって、例えば冷却路内を通流する流体が冷却水である場合、冷却水やその気化物が冷却路内に滞留することを防止できるので、冷却水の流れを安定化できる。
また、吸引手段が設けられた排出管が接続された冷却路は、他の冷却路に比べて圧力が低くなるので、分配された冷却水がより多く通流するようになる。よって、金型の冷却を確実にしたい領域を通る冷却路に接続された排出管に吸引装置を設けることで、金型における特定の部位に、冷却水を安定して流すことができる。

実施の形態にかかる冷却水吸引装置を備える冷却装置の概略構成図である。 実施の形態にかかる冷却水吸引装置を説明する図である。 実施の形態にかかる冷却水吸引装置の本体部を説明する図である。 実施の形態にかかる冷却水吸引装置のノズル部を説明する図である。 第２の実施の形態にかかる冷却水吸引装置を説明する図である。

図１に示すように、ダイカストマシンの金型２の内部では、冷却水（金型冷却用の流体）が通流する複数の冷却路２ａ〜２ｅが設けられている。冷却路２ａ〜２ｅの供給側には、供給側のマニフォールド３の分配口３ａ〜３ｅと冷却路２ａ〜２ｅとを一対一で接続する供給管４ａ〜４ｅが接続されている。
冷却路２ａ〜２ｅの排出側には、冷却路２ａと冷却水吸引装置９とを接続する排出管６ａと、排出側のマニフォールド５の導入口５ｂ〜５ｅと冷却路２ｂ〜２ｅの排出口とを一対一で接続する排出管６ｂ〜６ｅとが、接続されている。

この冷却装置１では、集中配管７ｉｎから供給される冷却水は、マニフォールド３で各供給管４ａ〜４ｅに分配されて、各冷却路２ａ〜２ｅに供給される。
そして、冷却路２ａ〜２ｅ内を通流して金型２を冷却した冷却水のうち、冷却路２ａ内を通流した冷却水は、排出管６ａ１を介して冷却水吸引装置９内に吸引される。一方、冷却路２ｂ〜２ｅ内を通流した冷却水は、排出管６ｂ〜６ｅを介して排出側のマニフォールド５に導かれたのち、集中配管７ｏｕｔを介して排出される。

冷却水吸引装置９には、ポンプＰから送出された空気が、レギュレータＲを介して供給されるようになっており、冷却水吸引装置９は、内部に噴射された空気よるエゼクター効果で発生した負圧を利用して、排出管６ａ１および冷却路２ａ内の冷却水等を吸引し、下流側に位置する排出管６ａ２から排出する。

以下、冷却水吸引装置９を説明する。
図２は、冷却水吸引装置９の構成を説明する図であり、（ａ）は、軸方向から見た平面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）における領域Ｂの拡大図である。なお、図２の（ａ）では、図２の（ｂ）において示す接続部材４０、６０の図示が省略されている。
図３は、冷却水吸引装置９の本体部１０を説明する図であり、（ａ）は、図２の（ｂ）における本体部１０を示した断面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。

図２に示すように、冷却水吸引装置９は、排出管６ａ１が接続された本体部１０の一端に、ポンプＰから送出された空気（駆動空気）を本体部１０内に噴射するためのノズル部３０が取り付けられて構成される。

図３に示すように、本体部１０の内部には、本体部１０の中心を通る軸線（中心軸Ｘ）に沿って、連通室１１と、ディフューザ部２０とが隣接して設けられている。

本体部１０の一端１０ａ側に開口する連通室１１は、本体部１０の一端１０ａから所定深さｈで形成されている。
軸方向から見て、連通室１１は円形を成しており、その内径Ｄ１は、長手方向（深さ方向）の全長に亘って同じである。そのため、本体部１０内において連通室１１は、円柱形状の空間を画成している。

連通室１１の内周面１１ａであって、底部１１ｂから本体部１０の一端１０ａ側に僅かにオフセットした位置には、本体部１０を厚み方向に貫通して接続口１２が形成されている。
接続口１２は、中心軸Ｘに直交する軸線Ｙに沿って延びており、その断面形状は円形を成している。この接続口１２は、中心軸Ｘから離れるにつれて拡径しており、その内周面には、長手方向の全長に亘って雌ネジ１２ａが形成されている。
そして、本体部１０の外周面１０ｃには、接続口１２の開口を所定間隔で囲む凹部１３が設けられている。

図２に示すように、接続口１２には、接続部材４０が取り付けられている。
接続部材４０は、接続口１２に螺合する連結部４１と、連結部４１の一端から径方向外側に延びるフランジ部４２と、排出管６ａ１が取り付けられる取付部４３と、を備えており、接続部材４０の中央には、連結部４１とフランジ部４２と取付部４３を貫通して、貫通穴４４が形成されている。
この貫通穴４４は、冷却水吸引装置９の駆動時に、排出管６ａ１側から吸引される流体（冷却水やその気化物）が通流する流路を構成している。

連結部４１は、先端側に向かうにつれて縮径しており、前記した接続口１２に整合する外径で形成されている。連結部４１の外周面には、接続口１２の雌ネジ１２ａに螺合する雄ネジが形成されており、接続部材４０は、雄ネジを接続口１２の雌ネジ１２ａに螺入して本体部１０に接続される。この状態で、接続部材４０のフランジ部４２は、連結部４１側の一部が、本体部１０の凹部１３に嵌合している。

図２の（ｃ）に示すように、連結部４１の軸方向の長さｈ２は、連結部４１の先端４１ａが、連通室１１の内周面１１ａと面一になって、連通室１１内に突出しない長さに設定されている。

本体部１０の説明に戻って、図３に示すように、連通室１１の内周面１１ａには、本体部１０の一端１０ａから接続口１２の近傍までの範囲に、雌ネジ１１ｃが形成されている。この雌ネジ１１ｃには、後記するノズル部３０の雄ネジ３２ｄが螺合するようになっている。

連通室１１の底部１１ｂには、ディフューザ部２０が隣接して設けられている。
ディフューザ部２０は、先細管部２１と末広管部２２との間にスロート部２３が位置して構成される。

連通室１１に隣接する先細管部２１は、連通室１１から離れるにつれて縮径する向きで設けられており、この先細管部２１の基端の開口２１ａは、連通室１１の底部１１ｂに露出している。開口２１ａは、軸方向から見て円形を成しており、底部１１ｂよりも僅かに小さい内径Ｄ２で形成されている。

スロート部２３を挟んで、先細管部２１とは反対側に位置する末広管部２２は、スロート部２３から離れるにつれて拡径している。末広管部２２の先端側には、後記する接続部材５０との接続口１４が一体に形成されており、末広管部２２の先端の開口２２ａは、接続口１４の底部１４ｂに開口している。
この開口２２ａは、軸方向から見て円形を成しており、底部１４ｂよりも小さい内径Ｄ３で形成されている。

実施の形態では、末広管部２２の開口２２ａの内径Ｄ３は、先細管部２１の開口２１ａの内径Ｄ２よりも小さく、スロート部２３の内径Ｄ４よりも大きくなっている。
また、中心軸Ｘの軸方向における先細管部２１の長さＬ１は、末広管部２２の長さＬ２よりもりも僅かに短くなっており、ディフューザ部２０を通過する流体で、エゼクター効果が最大限発揮されるように設定されている。

接続口１４は、中心軸Ｘに沿って延びており、その断面形状は円形を成している。この接続口１４は、末広管部２２から離れるにつれて拡径しており、その内周面には、長手方向の全長に亘って雌ネジ１４ａが形成されている。

図２に示すように、接続口１４に連結される接続部材５０は、前記した接続部材４０と同様の構成を有しており、接続口１４に螺合する連結部５１と、連結部５１の一端から径方向外側に延びるフランジ部５２と、排出管６ａ２が取り付けられる取付部５３と、を備えており、接続部材５０の中央には、連結部５１とフランジ部５２と取付部５３を貫通して、貫通穴５４が形成されている。
この貫通穴５４は、冷却水吸引装置９の駆動時に、冷却水吸引装置９から排出される流体（駆動空気、冷却水およびその気化物）が通流する流路を構成している。

連結部５１は、先端側に向かうにつれて縮径しており、前記した接続口１４に整合する外径で形成されている。連結部５１の外周面には、接続口１４の雌ネジ１４ａ（図３参照）に螺合する雄ネジが形成されており、接続部材５０は、雄ネジを接続口１４の雌ネジ１４ａに螺入して本体部１０に連結されている。
連結部５１の軸方向の長さｈ３は、接続口１４の深さと同じであり、接続部材５０が本体部に接続された状態で、フランジ部５２が本体部１０の他端１０ｂに軸方向から当接して、接続口１４と連結部５１との間の隙間を塞いでいる。

連結部５１の内側に位置する貫通穴５４の内周面５４ａは、中心軸Ｘに対して傾斜しており、内周面５４ａは、末広管部２２の内周面２２ｂの延長上に位置するように形成されている。末広管部２２の先端側で内径が急に変わると、末広管部２２からの流体のスムーズな排出が阻害される虞があるためである。

本体部１０の一端１０ａには、連通室１１の開口を囲むリング状の溝１５が形成されており、この溝１５にはＯリング１６が内嵌して取り付けられている。
図２に示すように、本体部１０の一端１０ａには、ノズル部３０のフランジ部３１が軸方向から当接しており、フランジ部３１と本体部１０の間に介在するＯリング１６により、連通室１１内の気密が保持されるようになっている。

図４は、冷却水吸引装置９のノズル部３０を説明する図であり、図２の（ｂ）におけるノズル部３０を拡大して示した断面図である。

ノズル部３０は、本体部１０の一端１０ａに当接するリング状のフランジ部３１と、フランジ部３１の中央から突出して形成された軸部３２とを備える。
軸部３２は、フランジ部３１の本体部１０との当接面３１ｃから突出しており、図２に示すように、ノズル部３０が本体部１０に取り付けられた際に、本体部１０の連通室１１に軸方向から挿入される。

図２の（ａ）に示すように、軸方向から見て、フランジ部３１の外周には、中心軸Ｘを挟んで互いに平行な二面幅部３１ａ、３１ｂが設けられており、これら二面幅部３１ａ、３１ｂは、ノズル部３０が本体部１０に螺入して取り付けられる際の把持部となっている。

図４に示すように、ノズル部３０の内部には、ポンプＰ（図１参照）から送出された空気が導入される導入部３３と、導入部３３に導入された空気の噴射部３４とが、中心軸Ｘに沿って隣接して形成されている。

導入部３３は、フランジ部３１から所定深さｈ４で形成されており、軸部３２の内側に位置する部分（図中下側）における導入部３３の内径Ｄ５は、長手方向の全長に亘って同じであり、フランジ部３１の内側に位置する部分の内径は、軸部３２から離れるにつれて拡径している。この拡径している部分の内周面には、接続部材６０（図２参照）の雄ネジが螺入する雌ネジ３３ａが形成されている。

噴射部３４は、先細ノズル部３５と末広ノズル部３６との間にスロート部３７が位置して構成される。
導入部３３に隣接する先細ノズル部３５は、導入部３３から離れるにつれて縮径する向きで設けられている。この先細ノズル部３５の基端の開口３５ａは、軸方向から見て円形を成しており、内径Ｄ５で形成されている。

スロート部３７を挟んで、先細ノズル部３５とは反対側に位置する末広ノズル部３６は、スロート部３７から離れるにつれて拡径する向きで設けられている。この末広ノズル部３６の先端の開口３６ａは、軸方向から見て円形を成しており、開口３６ａの内径Ｄ６は、スロート部３７の内径Ｄ７よりも広く、先細ノズル部３５の開口３５ａの内径Ｄ５よりも狭くなっている。
また、軸方向における先細ノズル部３５の長さＬ３は、末広ノズル部３６の長さＬ４よりもりも短くなっており、噴射部３４を通過する駆動空気により、エゼクター効果が最大限発揮されるように設定されている。

軸部３２の外径は、長手方向における途中位置から先が、先端３２ａに向かうにつれて縮径している。そして、この縮径している部分の外周面である傾斜面３２ｂは、先端３２ａに向かうにつれて中心軸Ｘに近づく方向に傾斜している。

そのため、図２の（ｃ）に示すように、冷却水吸引装置９の駆動時に、排出管６ａ１側から、接続部材４０の貫通穴４４を通って連通室１１内に吸引された流体（冷却水やその気化物）が、傾斜面３２ｂに沿って底部１１ｂ側に導かれて、流体の流れが大きく妨げられることがないようになっている。
これは、傾斜面３２ｂが、中心軸Ｘに対して平行に位置していると、貫通穴４４を通って連通室１１に吸引された流体の流れが、傾斜面３２ｂにより大きく阻害されて、連通室１１内に吸引された流体のディフューザ部２０（先細管部２１）側への移動がスムーズに行えなくなる虞があるからである。

そのため、実施の形態では、軸部３２における傾斜面３２ｂが形成されている範囲は、ノズル部３０が本体部１０に取り付けられた状態で、軸部３２の先端３２ａから、接続口１２よりもフランジ部３１側に所定距離離間した位置までとなっている。

図４に示すように、軸部３２において、傾斜面３２ｂに隣接する位置には、外周に雄ネジ３２ｄが形成された段部３２ｃが、径方向外側に膨出して設けられている。
ノズル部３０は、雄ネジ３２ｄを、本体部１０の連通室１１の内周面に形成された雌ネジ１１ｃに螺入して、本体部１０に取り付けられるようになっている。

図４および図２の（ｃ）に示すように、軸部３２の長さＬ５は、その先端３２ａが、本体部１０の先細管部２１内で、先細管部２１の内周面２１ｂの近傍に配置されて、内周面２１ｂとの間に僅かな隙間ＣＬが確保される長さに設定されている。
この状態で、連通室１１と先細管部２１のスロート部２３側とは、軸部３２の傾斜面３２ｂと先細管部２１の内周面２１ｂとの間の僅かな隙間ＣＬを介して連通している。
そして、軸部３２の傾斜面３２ｂと先細管部２１の内周面２１ｂとの間の隙間が、軸部３２の先端３２ａ側に向かうにつれて狭まるように配置されているので、隙間ＣＬが擬似的にスロート部としての機能を発揮するようになっている。

そのため、噴射部３４の末広ノズル部３６から噴射されてスロート部２３を通過した空気により、先細管部２１内が負圧になり、この負圧により、連通室１１内に吸引された流体が、隙間ＣＬを通って先細管部２１内に吸引されると、このときに隙間ＣＬを通過する流体によるエゼクター効果により、連通室１１内の空間Ｓの負圧状態がより高くなって、排出管６ａ１側から連通室１１内に流体を吸引する吸引力がより高まるようになっている。

図１の排出管６ａ〜６ｅのうちの一本の排出管６ａに冷却水吸引装置９が取り付けられている場合を例に挙げて、冷却水吸引装置９の動作を説明する。

始めに、ポンプＰを始動して、冷却水吸引装置９側への空気の送出を開始すると、冷却水吸引装置９には、レギュレータＲで調整された所定流量の空気（駆動空気）が、空気導入管８を介して供給される。

そうすると、図２に示すように、ノズル部３０の噴射部３４から、ディフューザ部２０のスロート部２３に向けて空気が噴射される。
噴射部３４では、先細ノズル部３５と末広ノズル部３６との間にスロート部３７が位置しているので、スロート部３７を通過することで高速化された空気がスロート部２３に向けて噴射される。

ディフューザ部２０のスロート部２３に向けて噴射された空気は、先細管部２１とスロート部２３と末広管部２２を通過して、本体部１０から排出管６ａ２に排出される。
このとき、駆動空気の流れは、スロート部２３のエゼクター効果によって高速化されるため、スロート部２３の圧力は、ベルヌーイの定理に従って低下し、先細管部２１内は、スロート部２３の圧力（負圧）に応じた負圧となる。

そうすると、この先細管部２１には、連通室１１と接続部材４０とを介して、排出管６ａ１が連絡しているので、排出管６ａ側の流体が連通室１１内に吸引される。
前記したように、連通室１１と先細管部２１との隙間ＣＬもまた、擬似的にスロート部としての機能を発揮するようになっているので、連通室１１内に吸引された流体が、隙間ＣＬを通って先細管部２１内に移動すると、隙間ＣＬを通過する流体によるエゼクター効果により、連通室１１内の負圧がより高くなって、連通室１１内に流体を吸引する吸引力がより高まことになる。

ここで、排出管６ａ１は、金型２内の冷却路２ａに接続されているので、冷却路２ａ内の冷却媒体（冷却路２ａ内の冷却水や、冷却路２ａ内で金型の熱により蒸気化した気化物）が、下流側（冷却水吸引装置９）側に吸引されることになる。
よって、冷却路２ａ内に供給された冷却水やその気化物が、冷却路２ａ内で滞留することを好適に防止できるので、冷却水の流れを安定化して、金型２の冷却を適切に行うことができる。

また、図１に示すように、冷却水吸引装置９が下流側に設けられている供給管４ａは、他の供給管４ｂ〜４ｅよりも圧力が低くなる。そのため、マニフォールド３で分配される冷却水は、圧力の低い供給管４ａ側により多く流れるようになる。
よって、金型２の特に冷却が必要な領域を通る冷却路が冷却路２ａである場合、この冷却路２ａの下流側に位置する排出管６ａに冷却水吸引装置９を取り付けることで、冷却路２ａを通流させる冷却水の量を増やすと共に、確実に通流させることができるので、金型２の適切な冷却が可能になる。

冷却水吸引装置９を備えていない従来の冷却装置の場合、特定の冷却路（例えば冷却路２ａ）に冷却水を通流させようとすると、他の冷却路２ｂ〜２ｅに接続された供給管４ｂ〜４ｅにバルブを設ける必要があった。これは、バルブにより他の冷却路２ｂ〜２ｅを流れる冷却水を減少させて、冷却水が冷却路２ａに流れるようにするためである。
よって、従来の冷却装置の場合、供給管毎にバルブを設けるために、冷却装置のコストが上昇すると共に、冷却水を調整するための各バルブの調整が困難であった。
冷却水吸引装置９を利用する場合には、冷却水の量の確保が必要な冷却路に接続された排出管にのみ冷却水吸引装置９を取り付ければよいので、バルブの場合に比べて冷却装置のコストが低減される。さらに、冷却水の量の調整は、冷却水吸引装置９に供給される駆動空気の量をレギュレータＲで調整するだけで良いので、バルブの場合に比べて冷却水の調整が容易となる。

以上の通り、本実施形態では、金型冷却用の冷却水（流体）を分配して、金型２の内部に形成された複数の冷却路２ａ〜２ｅの各々に供給し、冷却路２ａ〜２ｅの各々を通流した冷却水を、各冷却路２ａ〜２ｅに接続された排出管６ａ〜６ｅを介して、金型２の外部に排出させる冷却装置１において、排出管６ａ〜６ｅのうちのひとつの排出管６ａに、駆動空気（駆動流体）の噴射により発生させた負圧を利用して、冷却路２ａを通流する流体（冷却水およびその気化物）を吸引する冷却水吸引装置９を設けた構成とした。

このように構成すると、冷却水吸引装置９が設けられた排出管６ａが接続する冷却路２ａでは、当該冷却路２ａ内を通流する流体が、冷却水吸引装置９で発生させた負圧により、排出管６ａ（冷却水吸引装置９）側に吸引される。よって、冷却水やその気化物が冷却路２ａ内に滞留することを防止できるので、冷却水の流れを安定化できる。
また、冷却水吸引装置９が設けられた排出管が接続された冷却路は、他の冷却路に比べて圧力が低くなるので、分配された冷却水がより多く通流するようになる。よって、金型の冷却を確実にしたい領域を通る冷却路に接続された排出管に冷却水吸引装置９を設けることで、金型２における特定の部位に、冷却水を安定して流すことができる。
また、駆動空気の噴射により発生させた負圧を利用する冷却水吸引装置９としたので、ポンプＰ側に冷却水が直接吸引されないようにできる。ポンプＰ側に冷却水が直接吸引される場合には、吸引した冷却水を分離する手段等を別途設ける必要が生じるので、装置が複雑となるが、負圧を利用する冷却水吸引装置９の場合には、そのような手段を設ける必要がない。さらに、冷却水がポンプＰ側に直接吸引されないので、ポンプＰの寿命が低下することや、ポンプＰのメンテナンスが煩雑になることがない。

冷却水吸引装置９は、先細管部２１と末広管部２２との間にスロート部２３が位置する直線状の流路を備えるディフューザ部２０と、ディフューザ部２０の流路の延長上で先細管部２１に隣接して設けられて、先細管部２１に連通する連通室１１と、連通室１１に挿入されて、スロート部２３に向けて駆動空気を噴射するノズル部３０と、
流路の直交方向からに連通室１１に開口すると共に、排出管６ａ１が接続される接続口１２と、を備え、ノズル部３０の先端３２ａを、接続口１２よりもスロート部２３側に位置させると共に、ノズル部３０における軸部３２の外径を先端３２ａ側に向かうにつれて縮径させた構成とした。

このように構成すると、駆動気体がスロート部２３を通過する際のエゼクター効果により先細管部２１内に負圧が発生し、この負圧により排出管６ａ１側の流体が連通室１１内に吸引される。そして、連通室１１内の空間Ｓ内に吸引された流体は、先細管部２１側に吸引されて最終的にディフューザ部２０から排出される
ノズル部３０の先端３２ａが接続口１２よりもスロート部２３側に位置しているので、連通室１１内に吸引された流体が、ノズル部３０から噴射される駆動気体の流れを直接阻害しない。これにより、負圧の発生が阻害されないので、排出管６ａ１側からの流体の吸引を確実に行うことができる。

さらに、ノズル部３０の軸部３２の外径が先端３２ａ側に向かうにつれて縮径しており、ノズル部３０の軸部３２の傾斜面３２ｂが、接続口１２の方向（軸線Ｙ）に対して傾いているので、接続口１２から連通室１１内に吸引された流体が、ノズル部３０の軸部３２の傾斜面３２ｂに吹き付けられても、吸引された流体の流れが傾斜面３２ｂにより大きく妨げられることがない。よって、吸引された流体のディフューザ部２０側への移動をスムーズにすることができる。

ノズル部３０の先端３２ａは、先細管部２１内に位置しており、先細管部２１の内周面２１ｂとノズル部３０の傾斜面３２ｂとの間が、ノズル部３０の先端３２ａ側に向かうにつれて狭くなる構成とした。

このように構成すると、ノズル部３０の先端３２ａと先細管部２１の内周面２１ｂとの間の隙間ＣＬが擬似的にスロート部としての機能を発揮するので、連通室１１内から先細管部２１に向かう流体の流れにより、連通室１１側が先細管部２１側よりも負圧状態になる。よって、排出管６ａ１側を通流する流体が、より確実に連通室１１内に吸引されるようになる。

ノズル部３０は、先細ノズル部３５と末広ノズル部３６との間にスロート部３７が位置する直線状の噴射路を備え、当該噴射路と、前記ディフューザ部２０の流路とが、本体部１０内で、直線状に配置されている構成とした。

このように構成すると、エゼクター効果を発揮するスロート部が、直列に２段存在することになる。ノズル部３０にスロート部３７を設けると、末広ノズル部３６からディフューザ部２０のスロート部２３に向けて噴射される駆動空気の速度を上げることができる。よって、ディフューザ部２０のスロート部２３を通過した駆動空気により、先細管部２１側により確実に負圧を発生させることができるので、排出管６ａ１側からの流体の吸引をより確実に実行できる。

連通室１１は、先細管部２１とは反対側が、本体部１０の外部に開口しており、ノズル部３０は、本体部１０の一端１０ａに当接して連通室１１の開口を塞ぐフランジ部３１を備えると共に、本体部１０に着脱自在に設けられている構成とした。

このように構成すると、ノズル部３０を本体部１０から取り外すと、本体部１０内のスロート部２３（ディフューザ部２０）に、連通室１１側からアクセスできることになる。
よって、スロート部２３への異物の詰まり等により、ディフューザ部２０の機能が低下した場合には、速やかに異物を取り除いて、ディフューザ部２０の機能を回復させることができる。すなわち、メンテナンス性に優れた冷却装置１とすることができる。

冷却水吸引装置の第２の実施形態を説明する。
図５は、第２実施形態にかかる冷却水吸引装置９Ａの構成を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）における領域Ａの拡大図である。

第２の実施形態にかかる冷却水吸引装置９Ａでは、ノズル部３０における軸部３２Ａの先端側の形状が、前記した第１の実施形態にかかる冷却水吸引装置９Ａの軸部３２の形状と異なっている。そのため、以下においては、冷却水吸引装置９と異なる部分について説明し、共通の部分の説明は省略する。

軸部３２Ａの先端３２ａは、先細管部２１内に位置しており、軸部３２Ａの段部３２ｃよりも先端３２ａ側は、その長手方向で２段階に縮径している。
先端３２ａ側の縮径部３２２の外周面（傾斜面）３２２ａと中心軸Ｘとの交差角Ｘａは、段部３２ｃ側（基端側）の縮径部３２１の外周面（傾斜面）３２１ａと中心軸Ｘとの交差角Ｘｂよりも大きくなっており、縮径部３２２のほうが、縮径部３２１よりも大きく縮径している。

ノズル部３０では、縮径部３２１と縮径部３２２との境界３２３が、連通室１１の底部１１ｂよりもスロート部２３側（先細管部２１の内側）に位置するように、中心軸Ｘの軸方向における縮径部３２２の長さＬ６が設定されている。

冷却水吸引装置９Ａでは、縮径部３２２の基端である境界３２３が、先細管部２１の内周面２１ｂの最も近傍に位置して、境界３２３と内周面２１ｂとの間に僅かな隙間ＣＬを形成しており、この隙間ＣＬが擬似的にスロート部としての機能を発揮するようになっている。

さらに、この擬似的なスロート部によるエゼクター効果がより確実に発生するようにするために、外周面３２１ａと内周面２１ｂとの交差角θ２のほうが、外周面３２２ａと内周面２１ｂとの交差角θ１よりも大きくなるように、外周面３２２ａ、３２１ａの中心軸に対する交差角Ｘａ、Ｘｂが設定されている。

そのため、軸部３２Ａの外周面と先細管部２１の内周面２１ｂとの間の隙間は、境界３２３よりも段部３２ｃ側である上流側Ｃ１では、境界３２３に向かうにつれて狭くなり、境界３２３よりも先端３２ａ側である下流側Ｃ２では、先端３２ａに向かうにつれて広くなっている。

第２実施形態にかかる冷却水吸引装置９Ａでは、噴射部３４の末広ノズル部３６から噴射されてスロート部２３を通過した空気により先細管部２１内が負圧になり、この負圧により、連通室１１内に吸引された流体が、軸部３２Ａと内周面２１ｂの隙間ＣＬを通って先細管部２１内に吸引されると、このときに隙間ＣＬを通過する流体によるエゼクター効果により、連通室１１内の負圧状態がより高くなって、排出管６ａ１側から連通室１１内に流体を吸引する吸引力がより高まることになる。
ここで、軸部３２Ａの先端３２ａ側が２段階に縮径していると、境界３２３と内周面２１ｂとの隙間ＣＬよりも下流側Ｃ２では、軸部３２Ａ（縮径部３２２）の外周面３２２ａと先細管部２１の内周面２１ｂとの間の隙間が徐々に広がるように、流体の流路が形成されているので、先細管部２１内に吸引される流体の流速を上げつつ、先細管部２１内に吸引された流体が、末広ノズル部３６から噴射される空気の流れ方向に沿って移動するように指向性を持たせることができる。

前記した実施の形態のノズル部３０の場合、図２の（ｃ）に示すように、軸部３２の先端側は２段階に縮径していないので、ノズル部３０と内周面２１ｂとの隙間ＣＬの下流側に、連通室１１側の空間Ｓから先細管部２１側に吸引された流体に指向性を持たせる流路が形成されていない。そのため、連通室１１側から吸引された流体の多くが、隙間ＣＬを通過すると、連通室１１内で拡散してしまう。

第２の実施形態の場合のように、隙間ＣＬを介して先細管部２１内に吸引される流体に指向性を持たせて、末広ノズル部３６からスロート部２３に向けて噴射される空気の流れに沿って移動するようにすると、末広ノズル部３６から噴射される空気の流れが大きく阻害されないので、スロート部２３を通過する空気によるエゼクター効果を最大限発揮させることができる。

以上の通り、第２の実施形態では、ノズル部３０の軸部３２Ａの先端３２ａ側の縮径部３２２は、その外径が軸部３２Ａの基端側（段部３２ｃ側）の縮径部３２１よりも大きく縮径しており、縮径部３２２の基端である縮径部３２１との境界３２３は、先細管部２１内に位置しており、先細管部２１の内周面２１ｂと軸部３２Ａの縮径部３２１、３２２の外周面３２１ａ、３２２ａとの間が、境界３２３に向かうにつれて狭くなったのち、境界３２３からノズル部３０の先端３２ａに向かうにつれて広くなる構成とした。

このように構成すると、連通室１１内に吸引された流体が、隙間ＣＬを通って先細管部２１内に吸引されると、このときに隙間ＣＬを通過する流体によるエゼクター効果により、連通室１１内の負圧状態がより高くなって、排出管６ａ１側から連通室１１内に流体を吸引する吸引力がより高まることになる。よって、排出管６ａ１側を通流する流体が、より確実に連通室１１内に吸引されるようになる。
また、隙間ＣＬを通って先細管部２１内に吸引される流体に指向性を持たせることができるので、この吸引された流体により、末広ノズル部３６から噴射される空気の流れが大きく阻害されることを防止できる。よって、スロート部２３を通過する空気によるエゼクター効果を最大限発揮させることができる。

前記した実施の形態では、金型２に接続された排出管６ａ〜６ｅのうちのひとつの排出管６ａに、冷却水吸引装置９を設けた場合を例示したが、冷却水吸引装置９を複数の排出管に取り付けるようにしても良い。

１ 冷却装置
２ 金型
２ａ〜２ｅ 冷却路
３ マニフォールド
４ａ〜４ｅ 供給管
５ マニフォールド
６ａ〜６ｅ 排出管
７ｉｎ 集中配管
７ｏｕｔ 集中配管
８ 空気導入管
９、９Ａ 冷却水吸引装置（吸引装置）
１０ 本体部
１１ 連通室
１２ 接続口
１４ 接続口
２０ ディフューザ部
２１ 先細管部
２２ 末広管部
２３ スロート部
３０ ノズル部
３１ フランジ部
３２、３２Ａ 軸部
３３ 導入部
３４ 噴射部
３５ 先細ノズル部
３６ 末広ノズル部
３７ スロート部
４０、５０、６０ 接続部材
Ｐ ポンプ
Ｒ レギュレータ
Ｘ 中心軸

Claims (5)

1. 金型冷却用の流体を分配して、金型の内部に形成された複数の冷却路の各々に供給し、前記冷却路の各々を通流した流体を、各冷却路に接続された排出管を介して、前記金型の外部に排出させる金型冷却装置において、
   前記排出管の少なくともひとつに、駆動流体の噴射により発生させた負圧を利用して前記流体を吸引する吸引装置を設けたことを特徴とする金型冷却装置。
2. 前記吸引装置は、
   先細管部と末広管部との間にスロート部が位置する直線状の流路を備えるディフューザ部と、
   前記先細管部に隣接して設けられて、前記先細管部に連通する連通室と、
   前記連通室に挿入されて、前記スロート部に向けて前記駆動流体を噴射するノズルと、
   前記流路の直交方向からに連通室に開口すると共に、前記排出管が接続される接続口と、を備え、
   前記ノズルの先端を、前記接続口よりも前記スロート部側に位置させると共に、前記ノズルの外径を先端側に向かうにつれて縮径させたことを特徴とする請求項１に記載の金型冷却装置。
3. 前記ノズルの先端は、前記先細管部内に位置しており、前記先細管部の内周面と前記ノズルの外周面との間が、前記ノズルの先端側に向かうにつれて狭くなることを特徴とする請求項２に記載の金型冷却装置。
4. 前記ノズルの先端側は、その外径が前記ノズルの基端側よりも大きく縮径しており、
   当該大きく縮径する部分の基端は、前記先細管部内に位置しており、前記先細管部の内周面と前記ノズルの外周面との間が、前記基端に向かうにつれて狭くなったのち、前記基端から前記ノズルの先端に向かうにつれて広くなることを特徴とする請求項２に記載の金型冷却装置。
5. 前記ノズルは、先細ノズル部と末広ノズル部との間にスロート部が位置する直線状の噴射路を備えることを特徴とする請求項２から請求項４の何れか一項に記載の金型冷却装置。

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