专利名称：智能环保注塑机余热回收烘料节能系统的制作方法
技术领域：
本发明属于注塑机辅机设备领域，特别是涉及智能环保注塑机余热回收烘料节能系统。
背景技术：
在注塑机生产过程中，塑料原料进入注塑机右上方的烘料桶干燥后，由螺杆炮筒上布置的加热圈对塑料原料进行加热融化，并由螺杆将其推进至模具而注射成型。因此，一方面干燥机采用大功率的电热管，用鼓风机将产生的热风吹到桶内进行烘料，电能变成热能，能耗较大，同时热风经烘料桶后，还剩有一定的热量从烘料桶的上口吹出来；另一方面炮筒发热圈基本裸露在空气中，热能直接散发，两者都会造成能量的损失和环境温度的升高；另外传统的干燥机鼓风机进风容易进入空气中的尘埃或其它机台的色粉，影响了注塑件的质量，烘料桶的上口吹出来的热气带有粉尘也直接影响着员工的身体健康。目前市场上炮筒回收至烘料桶的装置，只在原传统干燥机(烘料桶)的基础上进行改装，例如中国专利号为200920237778. 9的新型注塑机保温集热回收装置有以下缺点1、 比原传统干燥机(烘料桶)增加了一风泵，机器自身用电加大，为了控制风量达到最好的节能效果，风泵的功率相对选型较小而导致集热罩的热能不能最大限度地被分泵压出，热利用率明显下降，2、集热罩的热风会通过汇合器通向第二集热回路导致热风在两个回路里循环，而没有集中风力去烘料，烘料效果不理想3、第二集热回路的起始端通过分叉口与注塑机烘料桶上口连接，这样会导致烘料桶出来的粉尘通过风泵进入烘料桶，长时间会导致烘料桶堵塞。4、原辅助加热管功率未减少而且风量没有进行有效控制反而在两个回路下风量变大，这样辅助加热管在热风回收的同时并未明显缩短加热时间而使能耗下降不大。再如中国专利号为2006201242 . 3注塑机余热收集装置有以下缺点1、所述的加热介质是水或油且没有储存箱，在实际使用时水和油在长期加温循环过程中会挥发，需要经常去加油或水，维护麻烦。2、所述的保温层与内罩之间的空气根本不能达到烘料桶所需温度时，烘料往往失败。以上余热回收装置均未能使集热罩进行最大限度地集热，在烘料的风量控制、辅助加热管功率以及温度控制这一相对关系上也没能对其进行科学合理的控制和功率上的最佳匹配，或造成烘料所需热能不够而无法正常烘料，或热能无谓的浪费，或维护麻烦等， 而且一般只能使炮筒电热与干燥机两部分用电只能节省低于20%，效果不理想，另外，当湿气较大的塑料粒子进行烘料时，循环回收的热气由于湿气不能排除反而影响了烘料质量。基于现有炮筒回收至烘料桶的装置的不足之处，致使上述节能方法在多年实践中只是局部试用，没有得到广泛推广。因此，研制一种烘干和节能效果好、便于维护、使用寿命长的注塑机余热回收烘料节能装置，已经成为备受关注的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便、余热利用率高、环保节能的智能环保注塑机余热回收烘料节能系统。
本发明的目的是采用这样的技术解决方案实现的它包括保温集热装置、风泵、电磁阀、辅助加热器、智能电控箱及过滤装置，所述保温集热装置与注塑机炮筒相配合，在烘料桶上口与注塑机炮筒之间设置有余热气体输送管路，在余热气体输送管路上设有过滤装置和风泵，保温集热装置与注塑机烘料桶下口之间设置有加热气体传送管路，在注塑机烘料桶下口处设置有流体汇集器，流体汇集器内设有温度传感器和辅助加热器，在余热气体输送管路的风泵输出端与注塑机烘料桶下口的流体汇集器之间连接有余热气体输送支路， 在余热气体输送支路上设置有电磁阀，所述加热气体传送管路和余热气体输送支路均与流体汇集器相连通，所述温度传感器、风泵、电磁阀和辅助加热器8均与智能电控箱相连接， 智能电控箱能够控制各部分的工作运行，其控制程序采用C语言编制。本发明与现有技术相比，它能够利用注塑机炮筒的余热转换成烘料桶干燥塑料所需的
热能，通过科学地设计管路结构和集热罩来进行最大限度地集热，特别是在烘料的风量控制、辅助加热功率、温度控制这一相对关系上进行科学合理的控制和功率上的最佳匹配，以及将烘料桶上口出来的潮湿的带粉尘的余热经过滤后再进行回收利用，最终达到最大限度的节能环保和实现良好烘料的作用；本发明设置的三个传输管路相互连接组成了一个封闭式的热风循环系统，同时在智能电控箱控制下达到热风输送、辅助加热、风量控制、 自动降温和脱水过滤等效果。结合附图和具体实施方式
，对本发明作进一步说明。
图1为本发明的结构示意图
图2为本发明的保温集热装置的结构分解图示意3为本发明的智能电控箱面板示意4为本发明的电路连接原理示意5为本发明的过滤装置结构分解示意图
附图标号说明1-上口、2-料桶盖、3-料筒、4-下口、5-温度传感器、6-智能控制箱、 60-智能温度控制器、601-红色指示灯、602-语音报警器、603-总电源开关、604-最省档位、605-预烘档位、606-自动省档位、607-辅助加热开关、608-绿色指示灯、609-档位控制器、610-温感保护开关、611- 二根加热管、612-三根加热管、7-流体汇集器、8辅助加热器、 801-过滤装置上盖、802-上盖出气口、803_上橡胶垫、804-上爪扣、805-内筒滤芯、806-外筒进风管、807-内筒体、808-外筒体、809-下爪扣、810-下橡胶垫、811-紧固螺栓、812-下盖、813-出气管、814-支架、815-导管、816-内筒进风管、9-加热气体传送管路、10-余热气体输送支路、11-集热管、12-保温集热装置、120-底板、13-注塑机炮筒、131-加热圈、 132-电源连接线、14余热气体输送管路、15-风泵、16-过滤装置、17-内筒进气控制阀、 18-外筒进气控制阀、19-电磁阀、20-集热罩、21-内轮廓半圆型薄金属板、22-集热罩出口、 23-集热罩进口。
具体实施例方式参照图1 本发明包括保温集热装置12、风泵15、电磁阀19、辅助加热器8、智能电控箱6及过滤装置16，所述保温集热装置12与注塑机炮筒13相配合，在烘料桶3上口 1 与注塑机炮筒13之间设置有余热气体输送管路14，在余热气体输送管路14上设有过滤装置16和风泵8，保温集热装置12与注塑机烘料桶3下口 4之间设置有加热气体传送管路 9，在注塑机烘料桶3下口 4处设置有流体汇集器7，流体汇集器7内设有温度传感器5和辅助加热器8，在余热气体输送管路14的风泵15输出端与注塑机烘料桶3下口 4的流体汇集器7之间连接有余热气体输送支路10，在余热气体输送支路10上设置有电磁阀19，所述加热气体传送管路9和余热气体输送支路10均与流体汇集器7相连通，所述温度传感器 5、风泵15、电磁阀19和辅助加热器8均与智能电控箱6相连接，智能电控箱6能够控制各部分的工作运行，其控制程序采用C语言编制。所述余热气体输送管路14的风泵15出风口处连接有余热气体输送支路10，余热气体输送支路10上串接有电磁阀119，余热气体输送支路10，的另一端经流体汇集器7与注塑机烘料桶3下口 4相连通；所述电磁阀19的工作状态由智能电控箱6内部的控制程序进行控制，以达到风量自动控制或自动降温的作用。所述烘料桶3的上口 1、过滤装置16、风泵15和余热气体输送管路14连接形成一个过滤装置系统，在过滤装置16上设置有内外筒进风管，在内外筒进风管路上分别设置有内筒进气控制阀17和外筒进气控制阀18。所述流体汇集器7上设置有温度传感器5和辅助加热器8，温度传感器5和辅助加热器8分别与智能电控箱6相连接。所述辅助加热器8的加热管在常规烘料情况下的功率是传统干燥机发热管功率的1/2左右，在智能电控箱6处理下辅助加热器8能根据设定温度自动开启或关闭，实行热能自动补偿。在智能电控箱6的控制面板上可以设定烘料所需温度，智能电控箱6可根据温度传感器5传来的温度自动对电磁阀19和辅助加热器8进行开启或关闭的控制，实现自动控制温度变化对烘料进行烘干的作用。在图2中，所述保温集热装置12由集热罩20和底板120两部分结合而成，集热罩20呈圆拱型结构，它由呈圆拱型集热罩20本体、不锈钢集热管11和内轮廓半圆型薄金属板21结合而成，它能包覆在注塑机炮筒13加热圈131的外侧；在所述集热罩20内纵向平行地铺设多条相通的、用于集热的不锈钢集热管11，相邻的不锈钢集热管11之间以串联方式连接，集热罩进口 23连接于风泵15，集热罩出口 22与烘料桶3下口 4相通，在风泵15 压力作用下，集热罩20集热管11内的介质被传输至注塑机烘料桶3下口 4，从而形成热风输送系统；所述保温集热装置12为达到最好的集热效果，铺设有多条不锈钢集热管11，多条不锈钢集热管11串联形成的断截面与内轮廓半圆型薄金属板21相切，所述半圆型薄金属板21采用导热系数较高的合金板制作成，所述保温集热装置12集热罩20和底板120采用不锈钢多孔板材制成，且在内表面全部衬有2—4mm的玻璃纤维保温棉布，以阻止热量外散，同时，对炮筒13发热圈131上的电源连接线132起到绝缘保护作用，以防止漏电安全事故的发生。在图3、图4中所述智能电控箱系统6的控制面板上设有绿色指示灯602、红色指示灯603、辅助加热开关607、总电源开关603、语音报警器602、自动省档位606、预烘档位 606、最省档位604 ；所述的智能电控箱6包括智能温度控制器60、总电源开关603、辅助加热器开关607、语音报警器602和档位控制器，所述智能温度控制器60分别与温度传感器5、电磁阀19、总电源开关603、内筒进气控制阀17、外筒进气控制阀18、温感控制开关601、 语音报警器602、档位控制器609和辅助加热开关607以电学方式相配合，智能温度控制器 60可在市场购得，其控制程序采用C语言编制。所述档位控制器609能够按照实际工况，将档位调整在预烘档位605/最省档位 604/自动省档位606 ；预烘档位605表示辅助加热器8中三根加热管612全部通电工作、电磁阀19开通、同时风泵15启动运行工作，则集热罩20恒定传输送介质(气流)；在炮筒13 加热圈131不通电加热时，三个传输管路中流动的介质为冷风，炮筒13加热圈131导通加热时，三个传输管路中流动的介质为热风，由于此档位风量不变而且最大以及辅助加热功率也最大，因而此档位能耗最大，但烘料时间最短。所述自动省档位606表示辅助加热器8中只有二根加热管611处在加热工作状态，这时风泵15工作，集热罩20恒定传输热风，在未达到智能温度控制器60设定温度时， 电磁阀19处在关闭状态，此时因没有冷风的进入温度传感器5测试的烘料桶3下口 4内流动的气流温度很快到达设定温度，一旦达到设定温度值，智能温度控制器60能够自动关闭辅助加热器8，从而最大限度地缩短了辅助加热器8的通电时间，较好地节省了电能；在达到智能温度控制器60设定温度而关闭辅助加热管8的同时，电磁阀19开通，此时，风泵15 与集热罩20恒定输送的热风一起汇集确保了烘料所需的风量，保证了烘料桶3的正常工作。所述最省档位604表示辅助加热器9中的三根加热管612只有二根加热管处在加热工作状态，同时风泵15工作，集热罩20恒定传输热风，则在智能温度控制器60程序控制下，不论在未达到设定温度需开启加热管，还是达到了设定温度需关闭加热管时，电磁阀19 始终处于关闭状态，这样温度传感器5测试的烘料桶3下口 4内始终无冷风进入，则而温度上升最快，最快地缩短了辅助加热器8的耗电时间，因此此状态最为省电。在图5中，本发明所述的过滤装置16包括外筒体808、内筒体807、内筒滤芯805、 外筒滤芯817、上盖801、下盖812、内筒体进风管816和外筒体进风管806，所述内筒体807 固定焊接在外筒体808内，所述内筒体807位于外筒体808的内腔上部，内筒体807和外筒体808内分别设有内筒滤芯805、外筒滤芯817，所述外筒滤芯817与外筒体808的内筒璧之间由一定的导流空间，内筒体807的底部与外筒滤芯817之间亦有一定的导流空间，在外筒体808上设置外筒进风管806，在内筒体807上设有内筒体进风管816，内体进风管816 与内筒体807之间由导管815相连通，外筒体808与外筒进风管806相连通；在内筒体808 的内筒滤芯805上设置有环形上橡胶垫803，在外筒体808的上下两端分别设置有上抓扣 804和下抓口 809 ；在所述上盖801上设有出气口 802，该出气口 802能够与环形上橡胶垫 803相贴合，所述上盖801能够与上抓扣804相配合；在外筒滤芯817的底部设置有环形下橡胶垫810 ；在下盖812上固定设置有下出气管813和支架814，在支架814上固定连接有紧固螺栓811，该紧固螺栓811能够与外筒滤芯817固定连接，所述支架814的底部能够与环形下橡胶垫810相配合，所述下盖812能够与外筒体808上下端的抓扣809相结合；所述上橡胶垫804和下橡胶垫809能够与上盖801、下盖812密封配合，从而起着密封的作用。所述进入过滤装置16的气流导向有两种路径选择，当采用干燥的塑料时的气流导向为气流经外筒进风管806、外筒滤芯817脱尘后，余热通过下盖出风管815被风泵15 吸入集热罩122内进行回收利用；在采用相对潮湿的塑料时的气流导向为气流经内同进风管816、内筒滤芯805脱尘后，潮湿的余热通过上盖出风口 802被排向空气中不再利用，但此时对吸入外筒进风管806的气流至风泵15得到保温，从而保证烘料的正常。在通常情况下档位控制器609处在自动省档位606，当集热罩20供给的热能不足时，为达到智能温控处理器60所设定的烘料温度，系统自动启动辅助加热器8进行热量补偿(温度控制器60的绿色指示灯亮)，同时电磁阀19关闭；当智能温控处理器60到达所设定的烘料温度时，系统自动关闭辅助加热器8 (温控处理器60的红色指示灯亮)，同时电磁阀19开通进行风量补偿以确保烘料效果。当集热罩20供给的热能超过智能温控处理器60 所设定的烘料温度时，电磁阀19开通自动进行降温。以上周而复始，从而达到自动调节温度保证正常烘料。本发明的有益效果是
1)采用全封闭热风循环管路及短距离布置设计，热量利用率极高且外散少；
2)、集热罩22结构与材料科学合理，能最大限度地进行热传导和保温，同时安全可
罪；
3)、采用一个电机风泵集中压气且前置于集热罩结构设计，能最大限度回收集热罩内的热能至烘料桶，降低注塑车间室内温度及能大幅节能；
4)、采用与温控同步的风量控制系统，保证烘料的同时，最大限度地缩短辅助加热管
的耗电时间，同时与传统干燥机相比最大限度减少辅助加热的功率，有效解决了传统干燥机及市场上普通余热收集装置不能进行风量智能控制而导致能耗大的缺点；
5)、电控系统智能化程度高，过滤装置对干、湿料可双重选择，适应不同的烘料工况。6)、与现有传统技术相比，炮筒发热圈与干燥机两部分用电总体节省40%_70%，节能效益可观，同时过滤烘料桶排出的粉尘具有环保效益，而且进气实行过滤提高了注
塑件的质量、维护方便、使用寿命长。
实施例a、一般情况下注塑机开机预烘料时，先将炮筒13上的电热圈131开启，然后开启智能电控箱6上的总电源开关603和辅助加热电源开关607，开机自动进入“自动档”状态工作，同时根据塑料粒子在智能温控器60上设定一温度。由于炮筒发热圈131不断地加温， 散发的热量被保温集热装置20内的集热管11所吸收，并在风泵15的压力下将热风送至辅助加热器8所在的流体汇集器7而进入烘料桶烘料，一般需经过1至3小时的预烘时间即可。b、特殊情况注塑机开机预烘料时，当炮筒发热圈131不允许马上开启时(如对炮筒1内的那一部分塑料有影响时)，为在短时间内预烘好塑料粒子则将智能电控箱6上的档位控制器606设在“预烘”档位，同时根据塑料粒子设定预烘时间IH或2H或;3H或4H，因为 “预烘”档风量及辅助加热最大因此最不节能，所以当到达设定的1至4小时的预烘倒计时间后系统会自动转变到较为节能的“自动省”状态下运行。C、在生产相对重量小的产品情况下，用户可在“自动省”档位工作一段时间后手工按到“最省”档位试用，如经过一段时间后未发现注塑件有花丝产生说明“最省”档位有效， 也最为节能，如发现注塑件有花丝产生则“最省”档失败，需重新按回“自动挡”。以上三种情况的任何一种方式炮筒13的余热回收至烘料桶3后，烘料桶3上口 1会有多余的带粉尘的热气出来，同时此热气相对比较潮湿，一般情况下烘料时先将烘料桶3 上口 1出来的余热由余热气体输送管路14输送至过滤装置16的内筒进风管816中，管道余热暂不利用。待“自动省”档或“最省”档烘料正常后一段时间后，将烘料桶3出来的余热由余热气体输送管路14输入过滤装置16的外筒进风管806尝试将此热气回收，如一段时间后生产的产品未出现花丝，则此热气回收有效即也会更节能，否则需将余热气体输送管路14输送至过滤装置16的内筒进风管816。本装置为达到自动控制与最佳节能管理和及时排除故障的目的，对出现的各种故障或节能管理实行以下自动停机或报警
当过滤装置16的滤芯长期使用而灰尘堆积不及时排除时，或者风泵15出现停机故障时，由于风泵15进风大大减少或不进风时，而使辅助加热所在的流体汇集器7内的温度逐渐上升，当超过200度左右时，温感保护开关610将此信息传给智能温控处理器60，智能温控处理器60自动关掉总电源开关603而使该机停止工作，同时语音报警器602鸣响，排除了塑料粒子高温结焦的隐患。当二根辅助加热管611的其中一根出现损坏或二根全部损坏时，导致智能温控处
理器
60上的绿色指示灯会长期亮起，表示需无限制的加热才能达到烘料的设定温度，但这时智能温控器60上显示的实际温度往往达不到设定的烘料温度，为不影响生产因此需将档位临时设置在“预烘”的长时档LH而采用三根辅助加热管612 (实际这时只有一至二根加热管能工作)，当然这时最不节能，因此语音报警器602鸣响，以提醒更换加热管后自动进入较为节能的“自动省”档或切换到“最省”档。本发明还可有其他多种实施例子，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的变形，但这些相应的变形都属于本发明所具有的权利要求的保护范围。
权利要求
1.智能环保注塑机余热回收烘料节能系统，包括保温集热装置、风泵、电磁阀、辅助加热器、智能电控箱及过滤装置，其特征在于所述保温集热装置与注塑机炮筒相配合，在烘料桶上口与注塑机炮筒之间设置有余热气体输送管路，在余热气体输送管上设有过滤装置和风泵，保温集热装置与注塑机烘料桶下口之间设置有加热气体传送管路，在注塑机烘料桶下口处设置有流体汇集器，流体汇集器内设有温度传感器和辅助加热器，在余热气体输送管路的风泵输出端与注塑机烘料桶下口的流体汇集器之间连接有余热气体输送支路，在余热气体输送支路上设置有电磁阀，所述加热气体传送管路和余热气体输送支路均与流体汇集器相连通，所述温度传感器、风泵、电磁阀和辅助加热器均与智能电控箱相连接，智能电控箱能够控制各部分的工作运行，其控制程序采用C语言编制。
2.根据权利要求1所述的智能环保注塑机余热回收烘料节能系统，其特征在于所述保温集热装置由集热罩和底板两部分结合而成，集热罩呈圆拱型结构，它由呈圆拱型集热罩本体、不锈钢集热管和内轮廓半圆型薄金属板结合而成，它能包覆在注塑机炮筒加热圈的外侧；在所述集热罩内纵向平行地铺设多条相通的、用于集热的不锈钢集热管，相邻的不锈钢集热管之间以串联方式连接，集热罩进口连接于风泵，集热罩出口与烘料桶下口相通。
3.根据权利要求2所述的智能环保注塑机余热回收烘料节能系统，其特征在于在所述不锈钢集热管串联形成的断截面与内轮廓半圆型薄金属板相切，半圆型薄金属板采用导热系数较高的合金板制作成。
4.根据权利要求1所述的智能环保注塑机余热回收烘料节能系统，其特征在于所述过滤装置包括外筒体、内筒体、内筒滤芯、外筒滤芯、上盖、下盖、内筒体进风管和外筒体进风管，所述内筒体固定焊接在外筒体内，所述内筒体位于外筒体的内腔上部，内筒体和外筒体内分别设有内筒滤芯和外筒滤芯，所述外筒滤芯与外筒体的内筒璧之间由一定的导流空间，内筒体的底部与外筒滤芯之间亦有一定的导流空间，在外筒体上设置外筒进风管，在内筒体上设有内筒体进风管，内体进风管与内筒体之间由导管相连通，外筒体808与外筒进风管相连通；在内筒体的内筒滤芯上设置有环形上橡胶垫，在外筒体的上下两端分别设置有上抓扣和下抓口 ；在所述上盖上设有出气口，该出气口能够与环形上橡胶垫相贴合。
5.根据权利要求4所述的智能环保注塑机余热回收烘料节能系统，其特征在于所述上盖能够与上抓扣相配合；在外筒滤芯的底部设置有环形下橡胶垫；在下盖上固定设置有下出气管和支架，在支架上固定连接有紧固螺栓，该紧固螺栓能够与外筒滤芯固定连接，所述支架的底部能够与环形下橡胶垫相配合，所述下盖能够与外筒体上下端的抓扣相结合；所述上橡胶垫和下橡胶垫能够与上盖、下盖密封配合。
全文摘要
本发明属于注塑机辅机设备领域，特别是涉及智能环保注塑机余热回收烘料节能系统，包括保温集热装置、风泵、电磁阀、辅助加热器、智能电控箱及过滤装置，其特征在于所述保温集热装置与注塑机炮筒相配合，在烘料桶上口与注塑机炮筒之间设置有余热气体输送管路，在余热气体输送管上设有过滤装置和风泵，保温集热装置与注塑机烘料桶下口之间设置有加热气体传送管路，在注塑机烘料桶下口处设置有流体汇集器，流体汇集器内设有温度传感器和辅助加热器，在余热气体输送管路的风泵输出端与注塑机烘料桶下口的流体汇集器之间连接有余热气体输送支路，在余热气体输送支路上设置有电磁阀，所述加热气体传送管路和余热气体输送支路均与流体汇集器相连通，所述温度传感器、风泵、电磁阀和辅助加热器均与智能电控箱相连接，它具有结构简单、使用方便、余热利用率高的特点。
文档编号B29C45/74GK102390105SQ20111028702
公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月26日 优先权日2011年9月26日
发明者杨启宏 申请人:余姚市舜宏科技发展有限公司