KR20080039683A - Mold using peltier element - Google Patents

Abstract

A mold using a Peltier element is provided to facilitate temperature adjustment of a mold and reduce a defect rate caused by discharge of cold/hot water. A mold using a Peltier element comprises an upper mold(100) having an upper core(120) and a lower mold(200) having a lower core(220). A plurality of Peltier elements(300) are provided to the upper and lower cores, respectively. A power supply(400) supplies power to the Peltier elements. Insulation layers(122,222) formed along the metal bonding surfaces(302) of the Peltier elements are provided in the upper and lower cores, respectively. The power supply controls the direction of current supplied to the Peltier elements. The insulation layers include empty spaces or insulation layers for blocking heat conduction.

Description

펠티어 소자를 이용한 금형{MOLD USING PELTIER ELEMENT}Mold using Peltier element {MOLD USING PELTIER ELEMENT}

도 1은 종래의 냉온수라인을 구비하는 금형의 구조를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing the structure of a mold having a conventional cold and hot water line,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펠티어 소자를 이용한 금형의 구조를 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing the structure of a mold using a Peltier device according to an embodiment of the present invention,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 상부금형100: upper mold

120 : 상부코어120: upper core

122 : 상부코어 단열층122: upper core insulation layer

150 : 성형부150: molding part

200 : 하부금형200: lower mold

220 : 하부코어220: lower core

222 : 하부코어 단열층222: lower core insulation layer

300 : 펠티어 소자300: Peltier element

302 : 금속접합면302: metal bonding surface

400 : 전원공급장치400: power supply

본 발명은 금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펠티어 소자를 이용하여 금형은 온도를 조절하는 금형에 관한 것이다.The present invention relates to a mold, and more particularly, to a mold for controlling the temperature using a Peltier element.

도 1은 종래의 온도조절 시스템을 구비한 금형의 구조를 나타낸 단면도이다.도시된 바와 같이, 사출 성형에 사용되는 금형은 상부금형(10)과 하부금형(20)이 짝을 이루며, 상부금형(10)에는 상부코어(12)가 구비되고, 하부금형(20)에는 하부코어(22)가 구비된다. 상부코어(12)와 하부코어(22)는 서로 만나는 면에 성형부(30)를 형성하고 있다. 금형의 온도 조절을 위해서 냉온수라인(40)이 구비되는데, 냉온수라인(40)은 상부코어(12)와 하부코어(22)에 각각 구비된다. 상기 냉온수라인(40)은 별도의 냉온수 공급장치에 연결되어 금형 가열의 필요가 있는 경우에는 온수를 공급하여 성형부(30)의 온도를 상승시키고, 금형 냉각의 필요가 있는 경우에는 냉수를 공급하여 성형부(30)를 냉각시킨다.Figure 1 is a cross-sectional view showing the structure of a mold having a conventional temperature control system. As shown, the mold used for injection molding is the upper mold 10 and the lower mold 20 is paired, the upper mold ( 10, the upper core 12 is provided, the lower mold 20 is provided with a lower core 22. The upper core 12 and the lower core 22 form the molding part 30 on the surface where they meet each other. Cold and hot water line 40 is provided for temperature control of the mold, the cold and hot water line 40 is provided in the upper core 12 and the lower core 22, respectively. The cold and hot water line 40 is connected to a separate cold and hot water supply device to increase the temperature of the molding unit 30 by supplying hot water when the mold heating is required, and supplying cold water when the mold cooling is necessary. The molding unit 30 is cooled.

그런데, 이렇게 냉온수를 이용하는 경우에는 별도의 냉온수 공급장치가 필요로 하게 되며, 냉온수가 유출되지 못하도록 확실한 실링구조를 구비해야한다.However, in the case of using the cold and hot water, a separate cold and hot water supply device is required, and a cold sealing water must be provided to prevent the cold and hot water from flowing out.

또한, 물의 온도에 따라 금형의 온도를 조절하는 구조를 가지고 있으므로 온도 제어가 상당히 유동적이며, 냉각 라인에 밀핀등의 구조물을 배치하지 못하기 때문에 금형 구조가 복잡해지는 문제점을 가지고 있다.In addition, since the temperature of the mold is adjusted according to the temperature of the water, the temperature control is quite fluid, and the structure of the mold is complicated because it is not possible to arrange a structure such as a pin in the cooling line.

그리고, 사출 작업시 냉각수가 유출되어 성형부로 유입되어 외관 불량을 일으키는 경우가 종종 발생하는 문제점을 가지고 있었다.In addition, during the injection operation, the cooling water is leaked and introduced into the molding part, which sometimes causes a poor appearance.

본 발명은 종래에 냉온수를 이용한 금형의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 전류의 흐름에 따라 흡열 또는 발열하는 펠티어 소자를 이용하여 냉온수를 사용하지 않고 금형의 온도를 제어하는 펠티어 소자를 이용한 금형을 제공함에 있다.The present invention is to improve the problem of the mold using the cold and hot water in the prior art, to provide a mold using a Peltier element to control the temperature of the mold without using cold or hot water by using a Peltier element that endothermic or heat generation according to the flow of current. have.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부코어를 구비하는 상부금형; 하부코어를 구비하는 하부금형; 상기 상부코어 및 하부코어에 각각 구비되는 이종의 금속이 접합되어 이루어진 펠티어 소자; 및 상기 펠티어 소자에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하는 펠티어 소자를 이용한 금형을 제공한다.The present invention for achieving this object is an upper mold having an upper core; A lower mold having a lower core; A Peltier device formed by bonding different kinds of metals provided on the upper and lower cores, respectively; And it provides a mold using a Peltier device comprising a power supply for supplying power to the Peltier device.

상기 상부코어 및 하부코어에는 상기 펠티어 소자의 금속 접합면을 따라서 형성된 단열층이 구비되는 것이 바람직하며,The upper core and the lower core is preferably provided with a heat insulating layer formed along the metal bonding surface of the Peltier element,

상기 전원공급장치는 상기 펠티어 소자에 공급되는 전류의 방향을 제어할 수 있는 것이 바람직하다.The power supply device is preferably able to control the direction of the current supplied to the Peltier element.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 펠티어 소자를 이용한 금형의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of a mold using a Peltier device according to the present invention.

설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.For convenience of description, the thicknesses of the lines and the size of the elements shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

두 개의 서로 다른 금속선의 양 끝을 접합한 다음 회로에 직류전기를 흘리면 한쪽 접합부에서 흡열, 다른 접합부에서는 발열이 일어나며, 전류의 방향을 반대로 하면 흡열과 발열이 반대로 일어나는 현상을 펠티어 효과라고 하며, 이러한 펠티어 효과를 가지도록 이종의 금속이 접합되어 있는 소자를 펠티어 소자라고 한다.When two ends of two different metal wires are joined together and direct current is flowed into the circuit, endotherm occurs at one junction, and heat is generated at the other junction. An element in which dissimilar metals are bonded to have a Peltier effect is called a Peltier element.

본 발명은 이러한 펠티어 소자를 이용하여 금형의 온도를 제어할 수 있는 펠티어 소자를 이용한 금형을 제공한다.The present invention provides a mold using a Peltier element that can control the temperature of the mold using such a Peltier element.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펠티어 소자를 이용한 금형의 구조를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the structure of a mold using a Peltier device according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 펠티어 소자를 이용한 금형은 상부코어(120)를 구비하는 상부금형(100)과, 하부코어(220)를 구비하는 하부금형(200)이 만나 성형부(150)를 형성한다.As shown, the mold using the Peltier device according to an embodiment of the present invention is the upper mold 100 having the upper core 120 and the lower mold 200 having the lower core 220 meets the molded part Form 150.

상기 상부코어(120)와 하부코어(220)에는 다수의 펠티어 소자(300)가 배치된다. 각각의 펠티어 소자(300)는 전원공급장치(400)에 연결되어 전원이 공급 또는 차단된다. 상기 전원공급장치(400)는 전류의 방향을 가변할 수 있는 것이 바람직하 다. 펠티어 소자(300)는 전류의 방향에 따라 발열반응이 일어나는 부분과 흡열반응이 일어나는 부분이 변경되기 때문이다.A plurality of Peltier elements 300 are disposed on the upper core 120 and the lower core 220. Each Peltier element 300 is connected to a power supply 400 is powered or cut off. The power supply device 400 is preferably able to vary the direction of the current. This is because the Peltier element 300 changes the portion where the exothermic reaction and the endothermic reaction occur according to the direction of the current.

상기 펠티어 소자(300)는 이종의 금속이 접합되어 있는 것으로 그 접합면(302)이 성형부(150)와 평행하도록 배치된다. 그리고, 상기 접합면(302)을 따라서 각각의 코어(120, 220)에 단열층(122, 222)이 형성된다. 상기 단열층들(122, 222)은 열전도를 차단하기 위한 빈공간이거나 열전도를 차단하는 단열재층으로 이루어 질 수 있다.The Peltier element 300 is a heterogeneous metal is bonded to the bonding surface 302 is disposed parallel to the molding unit 150. In addition, heat insulation layers 122 and 222 are formed in the respective cores 120 and 220 along the bonding surface 302. The heat insulation layers 122 and 222 may be made of an empty space for blocking heat conduction or a heat insulation material layer for blocking heat conduction.

이렇게 펠티어 소자(300)를 배치하면 전류의 방향에 따라서 단열층들(122, 222)을 경계로 하여, 성형부(150) 측에서는 발열 반응이 일어나는 경우에는 각각의 금형측(100, 200)을 향하는 부분에서는 흡열 반응이 일어나고, 전류를 반대 방향으로 흘리게 되면 성형부(150) 측에서는 흡열 반응이 일어나고, 금형측(100, 200)에서는 발열 반응이 일어나도록 할 수 있다.In this way, when the Peltier element 300 is disposed, the insulation layers 122 and 222 are bounded along the direction of the current, and in the case where the exothermic reaction occurs on the molding part 150, the parts facing the mold sides 100 and 200. In the endothermic reaction occurs, when the current flows in the opposite direction, the endothermic reaction occurs on the molding unit 150 side, the exothermic reaction may occur on the mold side (100, 200).

따라서, 성형부(150)를 가열하고자 하는 경우에는 성형부(150) 측에서 발열 반응이 일어나도록 전원을 공급하고, 반대로 성형부(150)를 냉각하고자 하는 경우에는 성형부(150) 측에서 흡열 반응이 일어나도록 전원을 공급한다.Therefore, when the molded part 150 is to be heated, the power is supplied to generate an exothermic reaction on the molded part 150 side, and on the contrary, when the molded part 150 is to be cooled, the endotherm is formed on the molded part 150 side. Supply power for the reaction to occur.

이러한 구조의 본 발명에 따른 펠티어 소자를 이용한 금형은 냉수 또는 온수를 사용하지 않고 전기적 소자를 이용하여 가열과 냉각을 수행하기 때문에 온도 조절이 용이하고 냉온수의 유출에 따른 불량을 감소시킬 수 있다.Since the mold using the Peltier element according to the present invention has the structure of heating and cooling using an electric element without using cold water or hot water, temperature control is easy and defects due to the outflow of cold / hot water can be reduced.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적 인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments may be made by those skilled in the art. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 펠티어 소자를 이용한 금형은 물을 사용하지 않고 열전반도체인 펠티어 소자를 이용하여 냉각과 가열을 수행하도록 함으로써, 그 구조가 간단하고 누수의 우려가 없는 금형을 제공한다.As described above, the mold using the Peltier element according to the present invention allows the cooling and heating to be performed using the Peltier element, which is a thermoelectric semiconductor, without using water, thereby providing a mold having a simple structure and no fear of leakage. .

또한, 냉온수유로가 설치 될 수 없는 복잡한 구조의 금형의 경우에도 펠티어 소자를 배치할 수 있어서 전체적인 금형의 온도를 조절하기에 용이한 효과도 가져온다.In addition, even in the case of a mold having a complicated structure in which a cold and hot water flow path cannot be installed, the Peltier element can be arranged, thereby bringing an easy effect of controlling the temperature of the entire mold.

Claims (3)

상부코어를 구비하는 상부금형;An upper mold having an upper core; 하부코어를 구비하는 하부금형;A lower mold having a lower core; 상기 상부코어 및 하부코어에 각각 구비되는 이종의 금속이 접합되어 이루어진 펠티어 소자; 및A Peltier device formed by bonding different kinds of metals provided on the upper and lower cores, respectively; And 상기 펠티어 소자에 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하는 펠티어 소자를 이용한 금형.Mold using a Peltier element comprising a power supply for supplying power to the Peltier element. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부코어 및 하부코어에는 상기 펠티어 소자의 금속 접합면을 따라서 형성된 단열층이 구비되는 것을 특징으로 하는 펠티어 소자를 이용한 금형.The upper core and the lower core, the mold using the Peltier element, characterized in that the insulating layer formed along the metal bonding surface of the Peltier element. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 전원공급장치는 상기 펠티어 소자에 공급되는 전류의 방향을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 펠티어 소자를 이용한 금형.The power supply device is a mold using a Peltier element, characterized in that for controlling the direction of the current supplied to the Peltier element.

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