专利名称：树脂覆膜砂的温度调节单元和温度调节系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种为了对壳体铸型用的树脂覆膜砂(RCS)进行温度调节而使用的温度调节单元。本发明还涉及一种具备壳体铸型用RCS的温度调节单元的温度调节系统。
背景技术：
近年来，在壳体铸型的造型技术中，提出了如下方法除了为了进一步提高铸型的生产率、造型性和品质(例如强度)以及消除与冬季环境中的造型和品质有关的问题，还为了实现与针对环境问题的对策(例如节省能源)相应的模具温度的低温化(从而减轻环境负担)、及减轻模具温度的低温化引起的模具的热应变，对壳体铸型用RCS进行预热。例如， 专利文献1中，记载了在壳体铸型的造型之前对壳体铸型用RCS进行预热的壳体型砂的预热方法和预热装置。专利文献1所记载的壳体铸型用RCS的预热装置由尺寸大的多个构成要素一体地固定而构成，因此变得大型化，需要大的设置空间。这种大型的壳体铸型用RCS预热装置， 能源消耗大，因此从节省能源的观点出发存在问题，另外，设置并不容易。因此，对于壳体铸型用造型装置(即壳体铸型机)，期望能够以小的设置空间容易地设置的预热装置。例如专利文献2中，记载了具备覆膜砂预热装置的壳体铸型机。该覆膜砂预热装置具备壳体铸型用RCS的砂斗、用于向模具供给壳体铸型用RCS的喷射头、设置于砂斗和喷射头之间的预热装置(能够供给干燥温风的装置)。另外，专利文献3中，记载了在壳体铸型造型方法中使用的覆膜砂加热装置。该覆膜砂加热装置构成为，具有具备内箱和外箱的双重构造，在内箱的擂钵状底部配置有多个气泡喷嘴(bubbling nozzle)，并且在内箱和外箱之间的空间设有与这些气泡喷嘴连通的多个空气通路。向外箱和内箱之间供给蒸气，通过与蒸气的热交换对通过多个空气通路的间歇空气(隔出5秒间隔的3秒期间)进行加热，从多个气泡喷嘴向内箱中吹出，由此使投入到内箱的覆膜砂(壳体铸型用RCS)向上方飞扬使其流动化而对其加热。被加热的覆膜砂从内箱的下部排出口向模具供给。在先技术文献专利文献专利文献1 JP特开昭54-48632号公报专利文献2 JP实开昭51-116915号公报专利文献3 JP特开平6-142837号公报
发明内容
发明要解决的问题专利文献2及专利文献3所记载的预热装置难以之后向以往使用的壳体铸型用造型装置追加而设置，另外，制造中需要高的成本。另外，专利文献3所记载的预热装置，在内箱的擂钵状底部配置有多个气泡喷嘴，但气泡喷嘴的直径较大，因此气泡喷嘴的个数受限，结果容易产生加热不均。本发明的目的是，提供一种为了对壳体铸型用RCS进行温度调节而使用的小型的温度调节单元，能够简单且经济地设置于壳体铸型用造型装置。本发明的另一目的是，提供一种温度调节系统，简单且经济地将小型的温度调节单元设置于壳体铸型用造型装置的砂斗内。解决问题的手段本发明的一个方式提供一种树脂覆膜砂温度调节单元，具备形成有被加热气体放出孔的壳体；和收容于壳体的气体加热器，气体加热器具备加热管；收容于加热管的发热元件；安装于加热管的周壁的外侧而在内部形成气体通路的框架；以及以与加热管的周壁接触的方式配置在气体通路上的散热翅片，树脂覆膜砂温度调节单元构成为，使被发热元件加热的加热管的热向散热翅片传递，通过散热翅片对导入气体通路的气体进行加热， 作为被加热气体从气体通路向壳体的内部排出，从壳体的被加热气体放出孔放出该被加热气体，由此通过该被加热气体将树脂覆膜砂加热成适温。上述树脂覆膜砂温度调节单元将被收容于壳体的气体加热器加热后的高温的被加热气体从壳体的被加热气体放出孔放出，通过放出的高温的被加热气体将树脂覆膜砂加热成适温，因此是简单的构造，能够以低成本制作，也容易实现小型化。并且，从构造上来说几乎不需要维护。另外，上述树脂覆膜砂温度调节单元不需要特别的设置空间，容易追加设置于现有的砂斗。而且，流过在气体加热器的加热管的周围形成的气体通路的气体，被传递有利用发热元件加热后的加热管的热的散热翅片直接加热，因此热效率高，另外，容易根据需要增大气体通路的流路面积而增加气体的流量。因此，气体加热器能够迅速将大流量的气体加热而排出。并且，从气体加热器向壳体内排出的高温的被加热气体利用来自加热管和气体通路的散热产生的保温效果，抑制壳体内的温度降低。发热元件能够由将带状的碳质发热体封入保护管而成的碳加热器构成。另外，也可以是，所述加热管具有长方形截面，散热翅片安装于具有相对大的表面积的加热管的相对的一对周壁，带状的碳质发热体配置成该碳质发热体的扁平的主表面与一对周壁平行。气体加热器还能够包括向气体通路供给加热前的气体的气体供给管、向壳体的内部排出在气体通路加热的被加热气体的排气口、以及与排气口相对配置的折流板。折流板能够使从排气口排出的被加热气体在气体加热器的外侧朝向气体供给管流动。本发明的另一个方式提供一种树脂覆膜砂温度调节系统，具备被供给树脂覆膜砂的砂斗；和上述的温度调节单元，配置于砂斗的内部，通过从温度调节单元放出的被加热气体，将向砂斗供给的树脂覆膜砂加热成适温。本发明的又一个方式提供一种树脂覆膜砂温度调节系统，具备砂斗，被供给树脂覆膜砂，包括具有隔开空间相互分离的外侧圆锥状构件和内侧圆锥状构件的圆锥状底部， 在内侧圆锥状构件上形成有多个被加热气体喷出孔；温度调节单元，配置于砂斗的内部且构成加热体，在温度调节单元与内侧圆锥状构件之间形成流动加热区域；以及被加热气体放出管，贯通内侧圆锥状构件而配置，在内侧圆锥状构件和外侧圆锥状构件之间的空间与温度调节单元之间延伸，树脂覆膜砂温度调节系统构成为，使被温度调节单元加热的被加热气体通过被加热气体放出管向内侧圆锥状构件与外侧圆锥状构件之间的空间放出，并通过在内侧圆锥状构件上形成的多个被加热气体喷出孔而向流动加热区域吹出，通过被加热气体和温度调节单元双方将向砂斗供给而在流动加热区域流动的树脂覆膜砂加热成适温。上述树脂覆膜砂温度调节系统中，砂斗的圆锥状底部具有由外侧圆锥状构件和内侧圆锥状构件构成的双重底构造，被温度调节单元加热后的高温的被加热气体通过被加热气体放出管向砂斗的外侧圆锥状构件与内侧圆锥状构件之间的空间放出，从在内侧圆锥状构件上形成的多个被加热气体喷出孔向砂斗内的流动加热区域吹出。另一方面，向砂斗供给的树脂覆膜砂通过构成加热体的温度调节单元与内侧圆锥状构件之间的流动加热区域而排出。因此，在流动加热区域流动的树脂覆膜砂被温度调节单元自身放射的热加热，同时，被从内侧圆锥状构件的多个被加热气体喷出孔吹出的高温的被加热气体加热，因此以高的热效率整体上均勻地被加热。温度调节单元能够具备发热元件和在向温度调节单元供给的气体与发热元件之间进行热交换的热交换器。另外，温度调节单元具备形成有被加热气体放出孔的壳体和收容于壳体的气体加热器，气体加热器具备加热管、收容于加热管的发热元件、安装于加热管的周壁的外侧而在内部形成气体通路的框架、以与加热管的周壁接触的方式在气体通路上作为热交换器而配置的散热翅片，温度调节单元使被发热元件加热的加热管的热向散热翅片传递，通过散热翅片对导入气体通路的气体进行加热，作为被加热气体从气体通路向壳体的内部排出，从壳体的被加热气体放出孔向被加热气体放出管放出被加热气体。发明效果本发明的一个方式提供的树脂覆膜砂温度调节单元，为简单的构造，能够以低成本制作，也容易实现小型化，另外，不需要特别的设置空间，容易追加设置于现有的砂斗。因此，能够使用现有的砂斗以低成本简单且容易地制作温度调节系统。上述树脂覆膜砂温度调节单元和使用其的本发明的另一个方式提供的温度调节系统，能够通过气体加热器迅速将大流量的气体加热，排出大量的被加热气体，因此能够高效地加热树脂覆膜砂。根据具备双重底构造的砂斗的本发明的又一个方式提供的树脂覆膜砂温度调节系统，向砂斗供给的树脂覆膜砂被构成加热体的温度调节单元自身的热加热，同时，被从在内侧圆锥状构件上形成的多个被加热气体喷出孔吹出的高温的被加热气体加热，因此以高的热效率被均勻地加热。因此，能够容易地将砂斗内的树脂覆膜砂加热成适温。
图1是概略地表示本发明的一个实施方式的RCS温度调节系统的纵剖视图。图2是概略地表示图1的温度调节系统具有的温度调节单元的壳体的立体图。图3是概略地表示图1的温度调节系统具有的气体加热器的局部切开立体图。图4是概略地表示图3的气体加热器的加热管部分的横剖视图。图5是沿图3的气体加热器的线V-V的概略剖视图。图6是将图3的气体加热器局部分解表示的概略立体图。图7是概略地表示图3的气体加热器的气体供给管侧端部的纵剖视图。图8是概略地表示本发明的另一个实施方式的RCS温度调节系统的纵剖视图。图9是概略地表示本发明的又一个实施方式的RCS温度调节系统的纵剖视图。
图10是概略地表示图9的RCS温度调节系统的变形方式的纵剖视图。
具体实施例方式以下，参照
本发明的实施方式。首先，参照图1，对使用了本发明的一个实施方式的树脂覆膜砂(RCS)温度调节单元14的、本发明的一个实施方式的RCS温度调节系统10的整体构成进行说明。温度调节系统10具备供给RCS的砂斗(sand hopper) 12和在砂斗12的内部配置的温度调节单元14。砂斗12是与在现有的壳体铸型用造型装置(未图示)中使用的砂斗同样被保温材料覆盖的砂斗，具有朝向下方直径逐渐缩小的圆锥状底部16。砂斗12使向内部投入的 RCS朝向从圆锥状底部16的最下部中央向外方延伸的RCS排出口 18流动。通过使设于RCS 排出口 18的挡板20开闭，在适宜的定时，砂斗12内的RCS通过RCS排出口 18向壳体铸型用造型装置的喷射头(blow head)(未图示)等排出。砂斗12的圆锥状底部16具有由相互分离固定的外侧圆锥状构件22和内侧圆锥状构件M构成的双重底构造，在外侧圆锥状构件22和内侧圆锥状构件M之间形成有空间23。此外，砂斗12的圆锥状底部16的内侧圆锥状构件M设计成如下方式在使RCS排出口 18朝向正下方而设置砂斗12时，构成相对于与重力方向正交的假想水平面(以下称为基准水平面)形成休止角以上的角度的倾斜面。内侧圆锥状构件M上，多个被加热气体喷出孔沈以期望的间隔形成，向外侧圆锥状构件22和内侧圆锥状构件M之间的空间23供给的高温的被加热气体通过被加热气体喷出孔26被向砂斗12的内部吹出。被加热气体喷出孔沈能够通过例如机械加工或激光加工而形成于内侧圆锥状构件对。优选在内侧圆锥状构件M上设置约600 10000个被加热气体喷出孔26，以向砂斗12内吹出充足的量的被加热气体。另外，被加热气体喷出孔沈的形状，从其喷出阻力(从而引起压力损失)小且容易加工考虑，优选为圆形，但是不限于此。而且，由于砂斗12内的RCS容易进入在砂斗12的圆锥状底部16上设置的被加热气体喷出孔沈，所以各个被加热气体喷出孔沈优选具有约0. Imm 0. 5mm程度的直径，以避免RCS穿过被加热气体喷出孔沈或堵塞于被加热气体喷出孔沈。另一方面，若减小被加热气体喷出孔26，则被加热气体通过被加热气体喷出孔沈时施加负荷而流量减小，因此为了确保被加热气体的充足的流量，有时需要增加被加热气体喷出孔26的数量或使用压缩机。 因此，优选以能够向砂斗12内吹出对于RCS的加热充足的量的被加热气体的个数，设置具有RCS不能穿过的直径的被加热气体喷出孔26。温度调节单元14构成从其自身向砂斗12内放射热的加热体，并且对向温度调节单元14供给的气体加热，作为高温的被加热气体而向外侧圆锥状构件22与内侧圆锥状构件M之间的空间23放出。温度调节单元14设置于砂斗12的内部而固定，以在温度调节单元14的外表面和砂斗12的圆锥状底部16的内侧圆锥状构件M的内表面之间形成作为流动加热区域27起作用的空间。通过温度调节单元14如此配置，砂斗12内的RCS通过温度调节单元14与内侧圆锥状构件M之间的流动加热区域27而朝向RCS排出口 18流动。图示的实施方式中，温度调节单元14具备壳体观和收容于壳体观的气体加热器 30。气体加热器30的上端部固定于在壳体观的上方开口部安装的盖构件32，气体加热器 30形成向壳体观内吊下的状态。气体加热器30中，通过其上端的气体供给管34而供给的气体被内部的发热元件(如后所述)加热，作为高温的被加热气体从下端的排气口 36向壳体28的内部空间29排出。在气体加热器30的排气口 36的周围，配置有杯子形状的折流板(baffle board) 38。折流板38使从气体加热器30的排气口 36排出的被加热气体在气体加热器30的外侧朝向壳体28的上方(气体供给管34侧)流动，能够使被加热气体遍及壳体28的内部空间29的整体。壳体28的形状没有特别限定，但优选与内侧圆锥状构件24相对的壳体28的下侧部分在外表面具有相对于基准水平面形成内侧圆锥状构件24的倾斜面的角度以上的角度的斜坡面(图示的实施方式中，内侧圆锥状构件24的倾斜面的角度与壳体28的斜坡面的角度实质上相同。)，以使得在上述流动加热区域27中RCS —边与壳体28和砂斗12的内侧圆锥状构件24双方充分接触一边顺滑地流下直至RCS排出口 18。作为壳体28的整体形状，例如可以采用壳体28的纵截面为菱形、算盘珠形、平行四边形、多边形(6边形或8边形)等的大致纺锤形(圆柱的两端尖的形状)。其中，从制作的容易程度、和容易确保流动加热区域27的容积等观点出发，优选具有菱形或算盘珠形的纵截面的大致纺锤形，特别是优选算盘珠形状(具有算盘珠形的纵截面的大致纺锤形)。另外，作为壳体28的材质，从成本及耐久性的观点出发，一般优选金属，特别是铁，但并不限定于此，例如也可以采用铝合金、铝等。另外，也可以采用例如BMC(Bulk Molding Compound，块状模塑料)、SMC(Sheet Molding Compound，片状模塑料)等纤维强化塑料。此外，RCS的休止角是指以JACT试验法S-5 (型砂的流动度试验法)为基准而测定的倾斜角度。在壳体28的外表面，为了使RCS容易流下，也可以实施氟树脂加工。另外，也可以不致对流动加热区域27中的RCS的加热处理造成影响的程度，在壳体28的上侧部分的倾斜壁面设置被加热气体喷出孔(未图示)，从而对刚投入到砂斗12的未加热的RCS进行预热(一次加热)。为了使被从气体加热器30排出的高温的被加热气体加热后的壳体28的热容易向砂斗12内的RCS传递，也可以如图2所示，在壳体28的外表面设置多个翅片(fin)40。为了不妨碍砂斗12内的RCS的流动，优选这些翅片40以与壳体28的外表面垂直且相对于向壳体28的上下方向延伸的中心轴线呈放射状延伸的方式设置。但是，也可以不在壳体28 上设置翅片40。壳体28上设有被加热气体放出孔42。被加热气体放出孔42通过形成被加热气体通路46的被加热气体放出管48，而与在砂斗12的内侧圆锥状构件24上形成的被加热气体导入孔44连接。通过被加热气体通路46，壳体28的内部空间29和在外侧圆锥状构件22 与内侧圆锥状构件24之间形成的空间23以能够相互流通气体的方式连通。详细地说，在被加热气体放出孔42的周围，管套50从壳体28 —体地延长，在管套50的内周面形成有内螺纹，并且在被加热气体放出管48的一端侧的外周面形成有外螺纹。被加热气体放出管48 通过在其一端侧与壳体28的管套50螺纹连接，与壳体28连接。另外，被加热气体放出管 48的另一端侧贯通在内侧圆锥状构件24上形成的被加热气体导入孔44而配置，向被加热气体导入孔44的内周面与被加热气体放出管48的外周面之间插入有橡胶密封件52。被加热气体放出管48在其另一端侧经由橡胶密封件52而与内侧圆锥状构件24连接。壳体28的内部空间29和外侧圆锥状构件22与内侧圆锥状构件24之间的空间23 能够通过任意数量的被加热气体放出管48即被加热气体通路46而连通。图示的实施方式中，壳体28和内侧圆锥状构件M上，分别向周方向以等间隔形成有三个被加热气体放出孔 42和被加热气体导入孔44，对应的孔42、44之间通过三个被加热气体放出管48分别连接。 艮口，壳体28的内部空间四和外侧圆锥状构件22与内侧圆锥状构件M之间的空间23通过三个被加热气体通路46以能够相互流通气体的方式连通。接着，参照图3 图7，对气体加热器30进行详细说明。如图3所示，气体加热器30具备加热管M、作为热源的收容于加热管M的发热元件56、安装于加热管M的外侧的框架58、覆盖加热管M的长度方向一端部的供给头60、覆盖加热管M、框架58和供给头60的整体的罩62。罩62具有圆筒状部分6 和在圆筒状部分6 的轴线方向一端部安装的圆顶状部分62b，在圆顶状部分62b的附近，罩62固定于上述的壳体观的盖构件32。图3中，用点划线表示罩62，用实线表示被罩62覆盖的内部构造。加热管M为具有长方形截面的筒状体，作为其四个周壁，具有表面积相对较大的一对相对壁64、和将前述相对壁64之间连接的表面积相对较小的一对连接壁66。加热管 54的一对相对壁64的间隔由图5可知，确定为与发热元件56的外径一致，发热元件56的外周面与加热管讨的一对相对壁64的内表面相接。加热管M的长度方向一端成为封闭端68，另一方面，长度方向另一端成为开放端70，在开放端70安装有端盖72。作为加热管 M的材质，优选金属，特别优选铁，但不限定于此，例如也可以采用铝合金、铝等。另外，优选在加热管M的各壁64、66的内表面涂敷耐热性的红外线吸收涂料，以高效地吸收红外线。在加热管M的内部，如图4所示，收容有多个(图中为三个)发热元件56作为热源。图示的实施方式中，作为发热元件56，如图5所示，使用将带状的碳质发热体(灯丝)56a封入石英玻璃制的保护管56b而成的棒状的碳加热器。碳质发热体56a如图5所示，为具有与保护管56b的内径一致的宽度和在保护管56b的大致全长上的长度的扁平带状的部件，与发热体56a的长度方向两端部连接的引线56c从保护管56b的长度方向两端向外部引出(图4)。此外，发热元件56不限于图示的碳加热器，还可由盒式或自身发热体式等各种棒状电加热器构成。在向气体加热器30通电的电源电路31中，使用三相交流电源。图示的实施方式中，对每一相使用一根发热元件(碳加热器)56，如图4所示，在结线部74上利用星形结线将三根发热元件56的一端的引线56c相互结合。这些发热元件56中，各自的引线56c的结线部74朝向加热管M的封闭端68侧而收容于加热管M，另一端(电源侧)的引线56c 从设于端盖72的孔向外部引出。发热元件56为碳加热器的情况下，三根碳加热器如图5所示，以在与加热管M的一对相对壁64平行的共同的水平面内存在各个发热体56a的扁平主表面的方式确定方向， 相互平行地配置。由此，扁平带状的发热体56a的热高效地向表面积相对较大的加热管M 的一对相对壁64传递。但是，三根碳加热器的发热体56a的朝向不限于上述朝向，例如三根碳加热器也可以配置成各个发热体56a的扁平主表面与加热管M的一对相对壁64正交的朝向。在加热管M的至少一个周壁64、66的外侧设置有截面U字形的通道状的框架58， 由框架58和加热管M的周壁包围的空间形成气体通路76。图示的实施方式中，在加热管 54的四个周壁中的具有相对较大的表面积的一对相对壁64的外侧分别设置有框架58。但是，框架58可以安装于加热管54的全部四个周壁64、66上，也可以仅安装于一个或三个周壁64、66上。框架58的宽度优选与加热管54的横向宽度大致一致。另外，框架58的长度优选为与加热管54的发热元件56的发热体56a的长度实质上相同的长度，该情况下，如图 6所示，比发热元件56长的加热管54的长度方向两端部分成为从框架58的长度方向两端突出的形态。在气体通路76的内部，如图5所示，散热翅片78配置成与加热管54的相对壁64 的外表面接触。散热翅片78作为传递被发热元件56加热后的加热管54的热而与流过气体通路76内的气体进行热交换的热交换器发挥功能。图示的实施方式中，作为散热翅片78， 使用波形翅片。由波形翅片构成的散热翅片78，其峰部或谷部沿气体的流动方向(即加热管54和框架58的长度方向)配置，以不妨碍气体通路76的气体的流动，并与加热管54的相对壁64的外表面接合。但是，散热翅片78不限于波形翅片，只要不妨碍气体通路76的气体的流动且能够将加热管54的热散热，则能够使用其他各种散热翅片。供给头60如图6和图7所示，在气体加热器30的长度方向一端侧，设置成覆盖从框架58突出的加热管54的一部分，并固定于罩62(图3)。在供给头60的一端，连接有贯通罩62的圆顶状部分62b而在罩62的外部和内部之间延伸的气体供给管34。从气体供给管34向供给头60供给的气体如图7所示，在供给头60的内部分支，流入在一对框架58和一对相对壁64之间形成的一对气体通路76。为了使向供给头60供给的气体顺利地分开流入一对气体通路76，优选使安装在加热管54的开放端70的端盖72如图7所示，形成为越靠近前端(气体供给管34侧)越细的形状。此外，本申请中的“气体”当然包括空气，还包括氮气等惰性气体和空气的混合物、惰性气体自身等。具有上述气体加热器30的温度调节单元14是小型且具有优良的热效率的温度调节单元。接着，对图1所示的RCS温度调节系统10的动作进行说明。从气体源(未图示)通过气体供给管34向温度调节单元14的气体加热器30供给的气体在气体加热器30的供给头60内分开，分别流入一对气体通路76。加热管54被施加了电压的发热元件56加热，将相对壁64的热向散热翅片78传递。气体通路76内的气体在流过气体通路76的期间通过与散热翅片78的热交换而被加热，作为高温的被加热气体从气体加热器30的排气口 36排出。从气体加热器30的排气口 30排出的被加热气体通过折流板38等的作用，遍及壳体28的内部空间29整体，对壳体28进行加热，使温度调节单元14自身成为加热体。而且，壳体28内的被加热气体通过与壳体28的被加热气体放出孔42连接的被加热气体放出管48，从内侧圆锥状构件24的被加热气体导入孔44向在外侧圆锥状构件22与内侧圆锥状构件24之间形成的空间23放出。向外侧圆锥状构件22与内侧圆锥状构件24之间的空间23放出的被加热气体通过内侧圆锥状构件24的多个被加热气体喷出孔26而被吹向砂斗12内的流动加热区域27。 在砂斗12内，在温度调节单元14的壳体28和内侧圆锥状构件24之间形成的流动加热区域27中朝向RCS排出口 18流动的RCS，被作为加热体的温度调节单元14的壳体28从内侧进行加热，同时被从内侧圆锥状构件24的被加热气体喷出孔26吹出的被加热气体从外侧进行加热。因此，在流动加热区域27中流动的RCS被高效地加热。另外，仅通过作为加热体的温度调节单元14对RCS进行加热的的情况下，相比温度调节单元14接近砂斗12的外壁的RCS通过砂斗12的外壁散热而冷却。相对于此，图示的实施方式中，通过从砂斗12 的内侧圆锥状构件M的被加热气体喷出孔沈吹出的被加热气体，在流动加热区域27内的 RCS在远离温度调节单元14的位置也被加热，因此能够将RCS加热成更均勻的温度。而且，若在温度调节单元14的壳体观的外侧安装翅片40，则能够向在流动加热区域27流动的RCS高效地传递作为加热体的温度调节单元14的壳体观的热，能够更高效地对流动加热区域27的RCS进行加热。此外，如上所述，内侧圆锥状构件M的被加热气体喷出孔沈形成为RCS不能进入的程度的尺寸，另外，从被加热气体喷出孔沈将被加热气体向流动加热区域27吹出，因此流动加热区域27的RCS难以堵塞被加热气体喷出孔26。通过流动加热区域27而被加热至规定的温度的RCS，通过使设于RCS排出口 18的挡板20开闭，而在适宜的定时向壳体铸型用造型装置的喷射头(未图示)等排出。在此处，能够在构成RCS排出口 18的筒状壁上相比挡板20靠内侧的期望位置形成被加热气体放出孔19 (图1)。被加热气体放出孔19在挡板20关闭时以使RCS排出口 18的附近的被加热气体向砂斗12的外部放出的方式起作用。若在相比挡板20靠内侧形成被加热气体放出孔19，则能够防止在挡板20关闭的期间通过被加热气体接受内压而在RCS 排出口 18附近充满的RCS在打开挡板20的瞬间因内压而从RCS排出口 18喷出。温度调节系统10还具备在流动加热区域27和RCS排出口 18的至少一方设置的温度传感器11、及与温度传感器11和气体加热器30的电源电路31连接的温度控制器 13(图1)。另外，还能够除了温度传感器11以外，或者取代之，在作为加热体的温度调节单元14 (例如气体加热器30的加热管中设置温度传感器15(图4)。温度控制器13基于温度传感器11、15测定出的RCS和/或温度调节单元14的温度，控制气体加热器30的发热元件56的动作，将RCS的温度调节为适温。作为温度控制器 13进行的温度控制方法，例如可举出以下(1)、(2)等控制(1)发热元件56的接通/切断控制，其在温度传感器11、15测定出的RCS和/或气体加热器30的温度比预定的目标温度范围低时，向电源电路31输出接通信号，相反在所述RCS和/或气体加热器30的温度比预定的目标温度范围高时，向电源电路31输出切断信号；(2)发热元件56的电压的比例控制，其根据温度传感器11、15测定出的RCS和/或气体加热器30的温度和预定的目标温度之差而将所需的电压信号向电源电路31输出。一般而言，从温度控制的精度和设备成本观点出发，优选采用(1)接通/切断控制。由此，能够抑制RCS的加热温度的偏差。接着，对使用具有与砂斗12类似的形状的现有的砂斗，制作图1所示的RCS温度调节系统10的方法的一例进行说明。首先，为了使现有的砂斗的圆锥状底面形成为内侧圆锥状构件M，通过钻孔加工或激光加工等，在现有的砂斗的圆锥状底面形成约600 10000个被加热气体喷出孔26。 接着，在现有的砂斗的圆锥状底面(内侧圆锥状构件24)的外侧，从圆锥状底面隔出规定间隔而固定擂钵状的外侧圆锥状构件22，制作砂斗12，在砂斗12的内部配置温度调节单元 14。然后将温度调节单元14以在砂斗12的内侧圆锥状构件M与温度调节单元14之间形成流动加热区域27的方式进行定位而固定。在该状态下，利用从外侧圆锥状构件22的外侧进行钻孔加工等，在与从温度调节单元14的壳体观的被加热气体放出孔42延伸的管套 50处于同一直线上而排列的位置，在外侧圆锥状构件22和内侧圆锥状构件M上分别形成贯通孔80(图1)和被加热气体导入孔44。并且，对被加热气体导入孔44和被加热气体放出孔42的双方，如前所述连接被加热气体放出管48，接着，利用封闭插头82将外侧圆锥状构件22的贯通孔80封闭。这样，若使用温度调节单元14，则能够通过简单的方法，使用现有的砂斗制作图示的实施方式的RCS温度调节系统10。通过上述的RCS温度调节系统10及其温度控制方法，RCS被均勻且高效地加热处理成40 70°C程度的适温，优选加热处理成50 65°C程度的适温。此时同时还进行RCS 的吸湿部分的干燥，因此恢复RCS具有的本来的流动性，提高了重力产生的自由流动性。因此，通过使用被RCS温度调节系统10进行了温度调节的RCS，能够改善壳体铸型的造型性和品质，另外能够不受环境温度的影响而以高的生产率且稳定地对壳体铸型进行造型。另外， 能够使造型时的模具温度降低，减轻模具的热应变及环境负担。并且如上所述，RCS温度调节系统10具有的温度调节单元14是能够简单且经济地设置于壳体铸型用造型装置的现有的砂斗的小型的部件，因此能够降低RCS温度调节系统10的制造成本。图8表示本发明的另一个实施方式的RCS温度调节系统100。图8所示的RCS温度调节系统100除了砂斗的构成以外，具有与参照图1 图7说明的RCS温度调节系统10 同样的构成。因此，对于对应的构成要素标注相同的参照标号而省略其说明。RCS温度调节系统100与图1所示的RCS温度调节系统10同样，具备被供给 RSC(未图示)的砂斗12’和在砂斗12’的内部配置的温度调节单元14’。另外，RCS温度调节系统100与图1所示的RCS温度调节系统10同样，具备用于将RCS的温度调节为适温的温度传感器(未图示)和温度控制器(未图示)。砂斗12’与RCS温度调节系统10的砂斗12不同，不具有双重底构造，被加热气体被从温度调节单元14’直接向砂斗12’内吹出。砂斗12’具有与现有的砂斗同样的单重底构造的、朝向下方直径逐渐缩小的圆锥状底部16’，RCS排出口 18从圆锥状底部16’的最下部中央向外方延伸。在圆锥状底部16’上没有形成被加热气体喷出孔。此外，砂斗12’的圆锥状底部16’设计成如下方式在使RCS排出口 18朝向正下方而设置砂斗12’时，构成相对于与重力方向正交的假想水平面(以下称为基准水平面)形成休止角以上的角度的倾斜面。温度调节单元14’以在砂斗12’的圆锥状底部16’与温度调节单元14’之间形成作为流动加热区域27起作用的空间的方式，设置于砂斗12’的内部而固定。温度调节单元 14’具备壳体观’和收容于壳体28’的气体加热器30。气体加热器30具有与RCS温度调节系统10的温度调节单元14具有的气体加热器30相同的构成，其上端部固定于在壳体观’ 的上方开口部安装的盖构件32，形成向壳体观’内吊下的状态。气体加热器30中，利用发热元件56 (图4)将通过气体加热器30的上端的气体供给管34而供给的气体加热为适温， 作为高温的被加热气体从下端的排气口 36向壳体观’的内部空间四排出。壳体观’的形状没有特别限定，但优选与图1所示的温度调节单元14的壳体观同样地，与圆锥状底部16’相对的壳体观’的下侧部分在外表面具有相对于基准水平面形成砂斗12’的圆锥状底部16’的倾斜面的角度以上的角度的斜坡面，以在流动加热区域27 使RCS —边与壳体28’和砂斗12’的圆锥状底部16’双方充分地接触一边顺利地流下直至 RCS排出口 18。作为壳体观’的整体形状，例如可以采用壳体观’的纵截面为菱形、算盘珠形、平行四边形、多边形(6边形或8边形)等的大致纺锤形(圆柱的两端尖的形状)。其中，如图8所示，优选算盘珠形状。另外，壳体28’的材质与壳体28同样，优选金属，特别优选铁。另外，与图1所示的温度调节单元14同样，为了使被从气体加热器30排出的高温的被加热气体加热后的壳体28的热容易向砂斗12内的RCS传递，也可以在壳体28’的外表面设置多个翅片40。温度调节单元14’的壳体28’的下侧部分的倾斜壁面上，取代图1所示的在温度调节单元14的壳体28上设置的被加热气体放出孔42，以期望的间隔设有多个被加热气体放出孔43，该被加热气体放出孔43用于向流动加热区域27供给被加热气体以对在流动加热区域27流动的RCS进行加热。被加热气体放出孔43具有与在RCS温度调节系统10的砂斗12的内侧圆锥状构件24上设置的被加热气体喷出孔26同样的构成，例如能够通过机械加工或激光加工而形成于壳体28’的下侧部分的倾斜壁面。被加热气体放出孔43相对于壳体28的下侧部分的倾斜壁面呈直角或锐角(图中为与气体加热器30的长度轴线平行的方向)地穿孔。由此，即使在被加热气体的流速低、从而压力小而风量少的情况下，也能够有效地搅拌RCS而加热，并且在使被加热气体的放出停止时，使砂斗12内的RCS难以进入被加热气体放出孔43。从气体的喷出阻力(从而造成压力损失)小且容易加工考虑，被加热气体放出孔43的形状优选为圆形，但不限于此。被加热气体放出孔43的大小主要考虑 RCS的流动状态而决定，但优选直径为0. Imm 3. Omm程度，特别优选直径为1. 0 2. Omm 的范围。具有气体加热器30的温度调节单元14’与图1所示的温度调节单元14同样为小型且具有优良的热效率。图8所示的RCS温度调节系统100中，从气体源(未图示)通过气体供给管34向温度调节单元14’的气体加热器30供给的气体利用前述的结构被气体加热器30加热，从气体加热器30的排气口 36作为高温的被加热气体而排出。从气体加热器30的排气口 36 排出的被加热气体遍及壳体28’的内部空间29的整体，对壳体28’进行加热而使温度调节单元14’自身成为加热体，与此同时，从壳体28’的多个被加热气体放出孔43向砂斗12’ 内吹出。在砂斗12’内，在温度调节单元14’的壳体28’和砂斗12’的圆锥状底部16’之间形成的流动加热区域27中朝向RCS排出口 18流动的RCS被作为加热体的温度调节单元 14’的壳体28’加热，与此同时被从被加热气体放出孔43吹出的被加热气体加热。而且，若在温度调节单元14’的壳体28’的外侧设有翅片40，则壳体28’的热高效地向在流动加热区域27流动的RCS传递，能够更高效地将流动加热区域27的RCS加热成适温。RCS温度调节系统100不是如图1所示的RCS温度调节系统10那样对在流动加热区域27流动的RCS从内外两侧进行加热，因此加热效率没有RCS温度调节系统10高。但是，无需对现有的砂斗进行加工，仅通过在现有的砂斗内设置温度调节单元14’，就能够制作将RCS预热至规定温度的温度调节系统100。因此，能够显著降低RCS温度调节系统100 的制造成本。图9和图10表示本发明的又一个实施方式的RCS温度调节系统102、104。图9和图10所示的RCS温度调节系统102、104除了温度调节单元的构成以外，具有与参照图1 图7说明的RCS温度调节系统10同样的构成。因此，对对应的构成要素标注相同的参照标号而省略其说明。RCS温度调节系统102、104分别与图1所示的RCS温度调节系统10同样，具备被供给RCS(未图示)的砂斗12及在砂斗12的内部配置的温度调节单元84、86。另外，RCS 温度调节系统102、104都与图1所示的RCS温度调节系统10同样，具备用于将RCS的温度调节为适温的温度传感器(未图示)和温度控制器(未图示)。温度调节单元84、86取代具备RCS温度调节系统10的温度调节单元14的气体加热器30，而分别具备气体加热器88、90，该气体加热器88、90不使用散热翅片78而使用铸块92、94作为热交换器。特别是图10的RCS温度调节系统104构成为，温度调节单元86 不具有壳体，而使气体加热器90向砂斗12内露出。RCS温度调节系统102、104的砂斗12都具有与RCS温度调节系统10的砂斗12同样的构成。即，砂斗12的圆锥状底部16具有由相互分离配置的外侧圆锥状构件22和内侧圆锥状构件24构成的双重底构造，在外侧圆锥状构件22与内侧圆锥状构件24之间形成有空间23。另外，内侧圆锥状构件24上，多个被加热气体喷出孔26以期望的间隔形成，被向外侧圆锥状构件22与内侧圆锥状构件24之间的空间23供给的高温的被加热气体通过被加热喷出孔26而被向砂斗12的内部吹出。图9所示的RCS温度调节系统102的温度调节单元84构成从其自身向砂斗12内放射热的加热体，并且对向温度调节单元84供给的气体加热，作为高温的被加热气体而向外侧圆锥状构件22与内侧圆锥状构件24之间的空间23放出。温度调节单元84以在温度调节单元84的外表面与砂斗12的圆锥状底部16的内侧圆锥状构件24的内表面之间形成作为流动加热区域27起作用的空间的方式，设置于砂斗12的内部而固定。温度调节单元84与图1所示的温度调节单元14同样，具备壳体28和收容于壳体 28的气体加热器88。壳体28的形状没有特别限定，但优选与砂斗12的内侧圆锥状构件24 相对的壳体28的下侧部分在外表面具有相对于基准水平面形成内侧圆锥状构件24的倾斜面的角度以上的角度的斜坡面。作为壳体28的整体形状，例如可以采用壳体28的纵截面为菱形、算盘珠形、平行四边形、多边形(6边形或8边形)等的大致纺锤形(圆柱的两端尖的形状)。其中，如图9所示，优选算盘珠形状。另外，壳体28的材质优选金属，特别优选铁。壳体28具有与图1所示的温度调节单元14的壳体28实质上相同的构成。即壳体28上，设有被加热气体放出孔42，被加热气体放出孔42通过被加热气体放出管48而与在内侧圆锥状构件24上形成的被加热气体导入孔44连接。另外，也可以在壳体28的外表面设有多个翅片40 (图2)，所述多个翅片40用于使被从气体加热器88排出的高温的被加热气体加热后的壳体28的热容易向砂斗12内的RCS传递。气体加热器88在壳体28的内部被保持于2个固定板96之间，固定板96利用例如使用了螺栓和螺母的连结、焊接等适宜的方法固定于壳体28。另外，在壳体28的顶部，用于从气体源(未图示)向气体加热器88供给气体的气体供给管34以向壳体28的内部延伸的方式固定。气体加热器88由铸块92构成，该铸块92在内部形成有从与气体供给管34连接的气体导入孔97到达多个排气口 98的任意个数的气体通路99。铸块92上形成有多个热源收容孔，这些热源收容孔中分别收容有多个发热元件56作为热源。发热元件56具有与图1所示的气体加热器30的发热元件56相同的构成，能够由棒状的碳加热器(图4)、盒式或自身发热体式等的各种棒状电加热器构成。
具有气体加热器88的温度调节单元84与图1所示的温度调节单元14同样是小型且具有优良的热效率的部件。铸块92自身作为热交换器发挥功能。向铸块92的气体导入孔97供给的气体在通过气体通路99期间通过与被发热元件56加热后的铸块92之间的热交换而被加热，作为高温的被加热气体从铸块92的排气口 98排出。从铸块92的排气口 98排出的被加热气体遍及壳体28的内部空间29的整体，将壳体28加热，使温度调节单元84自身成为加热体。 而且，壳体28内的被加热气体通过与壳体28的被加热气体放出孔42连接的被加热气体放出管48，从内侧圆锥状构件24的被加热气体导入孔44向在外侧圆锥状构件22与内侧圆锥状构件24之间形成的空间23放出。向外侧圆锥状构件22与内侧圆锥状构件24之间的空间23放出的被加热气体通过内侧圆锥状构件24的多个被加热气体喷出孔26向砂斗12内吹出。在砂斗12内，在温度调节单元84的壳体28与内侧圆锥状构件24之间形成的流动加热区域27中朝向RCS排出口 18流动的RCS被作为加热体的温度调节单元84的壳体28从内侧进行加热，同时，被从内侧圆锥状构件24的被加热气体喷出孔26吹出的被加热气体从外侧进行加热。因此， RCS温度调节系统102中，与RCS温度调节系统10同样，在流动加热区域27中流动的RCS 被高效地加热成适温。并且，RCS温度调节系统102具有的温度调节单元84是能够简单且经济地设置于壳体铸型用造型装置的现有的砂斗的小型部件，因此能够降低RCS温度调节系统102的制造成本。RCS温度调节系统102的温度调节单元84不是如前述的RCS温度调节系统100的温度调节单元14’那样从壳体28向砂斗12内直接放出被加热气体。因此，还能够如图10 中作为变形方式示出的RCS温度调节系统104那样，采用不具有壳体28而仅具有收容了发热元件56的铸块94(即气体加热器90)的温度调节单元86。该构成中，铸块94优选与壳体28同样，具有大致纺锤形的形状，该形状具有菱形或算盘珠形的纵截面。另外，被加热气体放出管48直接连接于铸块94的排气口 98，将排气口(即被加热气体放出孔)98和内侧圆锥状构件24的被加热气体导入孔44连接。RCS温度调节系统102、104中，由于在铸块92、94中直接形成气体通路99，因此有时不能使气体通路99太大，从而流路阻力增大。因此，在相同的气体供给压下，与图1所示的温度调节单元14的气体加热器30相比，有时能够供给的被加热气体的流量减小。标号说明10、100、102温度调节系统12、12，砂斗14、14，、84、86 温度调节单元22外侧圆锥状构件24内侧圆锥状构件26被加热气体喷出孔28、28，壳体30、88、90 气体加热器36、98 排气口38 折流板
42被加热气体放出孔48被加热气体放出管54加热管56 发热元件58 框架76、99 气体通路78散热翅片92、94 铸块
权利要求
1.一种树脂覆膜砂温度调节单元，具备形成有被加热气体放出孔的壳体；和收容于所述壳体的气体加热器， 所述气体加热器具备 加热管；收容于所述加热管的发热元件；安装于所述加热管的周壁的外侧而在内部形成气体通路的框架；以及以与所述加热管的所述周壁接触的方式配置在所述气体通路上的散热翅片， 所述树脂覆膜砂温度调节单元构成为，使被所述发热元件加热后的所述加热管的热向所述散热翅片传递，通过所述散热翅片对导入所述气体通路的气体进行加热，作为被加热气体从所述气体通路向所述壳体的内部排出，从所述壳体的所述被加热气体放出孔放出该被加热气体，由此通过该被加热气体将树脂覆膜砂加热成适温。
2.根据权利要求1所述的树脂覆膜砂温度调节单元，其中，所述发热元件是将带状的碳质发热体封入保护管而成的碳加热器。
3.根据权利要求2所述的树脂覆膜砂温度调节单元，其中，所述加热管具有长方形截面，所述散热翅片安装于具有相对大的表面积的所述加热管的相对的一对所述周壁，所述带状的碳质发热体配置成该碳质发热体的扁平的主表面与所述一对周壁平行。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的树脂覆膜砂温度调节单元，其中，所述气体加热器还包括向所述气体通路供给加热前的气体的气体供给管、向所述壳体的内部排出在所述气体通路加热的所述被加热气体的排气口、以及与该排气口相对配置的折流板，该折流板使从该排气口排出的所述被加热气体在所述气体加热器的外侧朝向该气体供给管流动。
5.一种树脂覆膜砂温度调节系统， 具备被供给树脂覆膜砂的砂斗；和权利要求1 4中任意一项所述的温度调节单元，配置于所述砂斗的内部， 通过从所述温度调节单元放出的所述被加热气体，将向所述砂斗供给的树脂覆膜砂加热成适温。
6.一种树脂覆膜砂温度调节系统，具备砂斗，被供给树脂覆膜砂，包括具有隔开空间相互分离的外侧圆锥状构件和内侧圆锥状构件的圆锥状底部，在该内侧圆锥状构件上形成有多个被加热气体喷出孔；温度调节单元，配置于所述砂斗的内部且构成加热体，在该温度调节单元与所述内侧圆锥状构件之间形成流动加热区域；以及被加热气体放出管，贯通所述内侧圆锥状构件而配置，在所述内侧圆锥状构件和所述外侧圆锥状构件之间的所述空间与所述温度调节单元之间延伸，所述树脂覆膜砂温度调节系统构成为，使被所述温度调节单元加热的被加热气体通过所述被加热气体放出管向所述内侧圆锥状构件与所述外侧圆锥状构件之间的所述空间放出，并通过在所述内侧圆锥状构件上形成的所述多个被加热气体喷出孔而向所述流动加热区域吹出，通过所述被加热气体和所述温度调节单元双方将向所述砂斗供给而在所述流动加热区域流动的树脂覆膜砂加热成适温。
7.根据权利要求6所述的树脂覆膜砂温度调节系统，其中，所述温度调节单元具备发热元件和在向所述温度调节单元供给的气体与所述发热元件之间进行热交换的热交换器。
8.根据权利要求7所述的树脂覆膜砂温度调节系统，其中，所述温度调节单元具备形成有被加热气体放出孔的壳体和收容于该壳体的气体加热器，该气体加热器具备加热管、收容于该加热管的所述发热元件、安装于该加热管的周壁的外侧而在内部形成气体通路的框架、以及以与该加热管的该周壁接触的方式在该气体通路上作为所述热交换器而配置的散热翅片，所述温度调节单元使被所述发热元件加热的所述加热管的热向所述散热翅片传递，通过所述散热翅片对导入所述气体通路的所述气体进行加热，作为被加热气体从所述气体通路向所述壳体的内部排出，从所述壳体的所述被加热气体放出孔向所述被加热气体放出管放出该被加热气体。
全文摘要
温度调节单元(10)具备形成有被加热气体放出孔(26)的壳体(28)及收容于壳体(28)的气体加热器(30)。气体加热器(30)具备加热管(54)、收容于加热管(54)的发热元件(54)、安装于加热管(54)的周壁的外侧而在内部形成气体通路(76)的框架(58)、配置于气体通路(76)的散热翅片(78)。被发热元件(54)加热的加热管(54)的热向散热翅片(78)传递，流过气体通路(76)的气体被散热翅片(78)加热而向壳体(28)的内部排出。向壳体(28)排出的高温的被加热气体从被加热气体放出孔26放出，将树脂覆膜砂加热成适温。
文档编号B22C9/02GK102458714SQ201080025633
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月10日 优先权日2009年6月10日
发明者小泽俊孝, 山下荣二, 武部光利 申请人:旭有机材工业株式会社, 株式会社大势壳体