一种新型环保节能型变形热箱的制作方法

本实用新型涉及加弹机的变形热箱技术领域，具体是一种依托新型高分子材料、全新理念设计的绿色环保节能型且仅仅只针对热轨加热的变形热箱。

背景技术：

加弹机是一种可将涤纶，丙纶等无捻丝，通过假捻变形加工成为具有中弹、低弹性能的弹力丝的一种纺织机械。

在加弹过程中，有一个步骤是在变形热箱中进行的。弹力丝假捻机的变形热箱，在弹力丝加工过程中起到对原丝进行假捻前的加热作用，根据不同性质的原丝及弹力丝假捻机的生产工艺速度，其工作要求也各有不同。所以，就有常规热箱和高温热箱，而“联苯(Diphenyl)”作为常规热箱的热传导媒介，其特点是温度相对均匀、可控性能较好；但是，其缺点也非常突出：加热温度范围有限(68.5℃～255℃)不能适应越来越高的纺丝速度，严重制约了所适纺丝线的纤度提升和纺丝速率的提升；而联苯(Diphenyl)属低毒类物质，其蒸气能刺激眼、鼻、气管，引起食欲不振、呕吐等，对神经系统、消化系统和肾脏有一定毒性，对心脏，肝肾，对人类和其他动物的生殖系统产生毒性影响。由于整个联苯蒸汽循环装置生产加工复杂、工艺要求高，加之丝道联结部分要求较高，相对于新材料来说能效比较低，耗能较高。

另外，公开号为CN105696132A的中国专利公开了加弹机接触式变形热箱，仅在热箱的外侧设置平面箱门以及保温层，隔热保温效果比较差，热传导率比较高，耗能比较大。

因此，迫切需要研发一种新型的绿色环保、热轨独立加热节能型变形热箱，以解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型环保节能型变形热箱，其对传统联苯热箱和电加热高温热箱进行有效融合和技术创新，彻底有效地解决了传统联苯热箱和电加热高温热箱存在的工作范围窄、联苯气体有害、能耗高的问题；从而达到工作范围宽、绿色环保、节能的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种新型环保节能型变形热箱，包括热箱、箱门和热轨，所述热箱内中部设有热轨安装腔，所述热轨安装腔中设置所述热轨，其特征在于，所述热箱内热轨安装腔上方设有箱门安装腔，所述箱门安装腔设有所述箱门，所述箱门内设有箱门隔热保温层，所述箱门隔热保温层内填充保温材料，所述箱门上端面为弧形，且其突出所述热箱上端面，所述箱门弧形端面的横向宽度大于所述箱门安装腔的横向宽度，所述箱门下端面为镜面，且其与所述热轨之间弧度匹配设置，所述箱门下端面与所述热轨凸面之间留有间隙，所述间隙为2～5mm，所述热箱内设有热箱隔热保温层，所述热箱隔热保温层内填充保温材料；所述箱门周围与所述热箱隔热保温层紧密吻合。

进一步的，所述热轨的空腔内设有电热丝发热体，所述电热丝发热体外表面覆盖耐高温绝缘材料，且所述电热丝发热体四周填设有导热材料。

进一步的，所述热轨的上端面为W形，且所述W形的两凹部为丝道。

进一步的，所述变形热箱的热轨工作温度范围为：135℃～350℃。

进一步的，所述变形热箱为单轨道箱体，即一个热箱内仅设置一个热轨。

进一步的，所述变形热箱采用PMW方式进行温控。

进一步的，所述变形热箱内还设置两个PT100铂热电阻。

进一步的，所述保温材料为玻璃纤维或气凝胶或岩棉。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一种新型的只针对热轨加热的变形热箱在于改变了原有的加热方式和导热媒介：采用电热丝发热体在热轨形腔内进行科学设计，且仅仅针对热轨实施单独加热，使得热能只是在所需工作界面上得以传导，减少了热能无谓的耗散。同时也避免了具有毒性及渗漏危险的原联苯热箱的盛液管、冷凝管、回液管这些联苯循环的辅助部分的功率耗散。

1、取消联苯：由于采用了对环境和人体无害的电热丝发热体取代了联苯加热，使得原联苯对环境污染、对人体伤害的问题成为往事，彻底解决了环保问题，真正做到了绿色环保。

2、定向加热：由于采用了无毒、无害的电热丝发热体针对热轨实施独立定向均匀加热，在保温较好的环境下使得热能不容易散失，从而导致能耗的下降；再加上有充裕的功率支撑，促使温度能持续地保持在设定的温度范围之内。

3、宽工作范围：本热箱的热轨工作温度范围为135℃～350℃，每组视在功率为500W(两个丝道)，工作时保温功率约200～250W；由于扩大了温度调节范围，使得被加工丝线的纤度范围得以扩大、纺丝的速率范围同样也得到了扩大。

4、保温改进：由于采用独立加热轨道，热箱外壳壳体保温体量明显减少、设计时又采用了优质的保温材料(玻璃纤维、气凝胶、岩棉)对热轨进行全方位的隔热保温，以减少热量的散失，确保温度补偿在最小范围内进行调节，从而更进一步地达到节能的目的。

5、箱门优化：为了减少温度的散失，在热箱与热箱箱门的设计时对门的夹层衬垫高效隔热层、并将箱门内辐射镜面与热轨进行了弧度匹配设计、缩小了箱门与热轨之间的间隙(2～5mm)，使得既能保证原丝被加热后挥发的油剂排出，又能达到保温降耗的作用。

6、减少能耗体量：由于取消了联苯热箱的盛液管、冷凝管和回液管，仅仅只需要对热轨进行单独加热，大大减少了能耗体量；由于需要保温的体量得以大大减少、材料消耗同时也得以减少，加之采用了高效保温材料，从而提高了热能效率，热箱保温功率在200℃时约为200～250W*6＝1200～1500W(12个丝道)，节省能耗≥20％。

附图说明

图1为本实用新型截面图。

图2为图1中A-A剖视图。

其中，1-热箱，2-箱门，3-热轨，4-热轨安装腔，5-热箱隔热保温层，6-箱门隔热保温层，7-间隙，8-丝道，201-下端面。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，需要说明的是，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“中部”、“上方”、“上端”、“横向”“宽度”“下端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1、图2所示，一种新型环保节能型变形热箱，包括热箱1、箱门2和热轨3，所述热箱1内中部设有热轨安装腔4，所述热轨安装腔4中设置所述热轨3，其特征在于，所述热箱1内热轨安装腔4上方设有箱门安装腔，所述箱门安装腔设有所述箱门2，所述箱门2内设有箱门隔热保温层6，所述箱门隔热保温层6内填充保温材料，所述箱门2上端面为弧形，且其突出所述热箱1上端面，所述箱门2弧形端面的横向宽度大于所述箱门安装腔的横向宽度，所述箱门2下端面201为镜面，且其与所述热轨3之间弧度匹配设置，缩小了箱门与热轨之间的间隙，使得既能保证原丝被加热后挥发的油剂排出，又能达到保温降耗的作用，所述箱门2下端面201与所述热轨3凸面之间留有间隙7，所述间隙7为2～5mm，这个距离既能保证原丝被加热后挥发的油剂排出，又能达到保温降耗的作用，所述热箱1内设有热箱隔热保温层5，所述热箱隔热保温层5内填充保温材料；所述箱门2周围与所述热箱隔热保温层5紧密吻合。

进一步的，所述热轨3的空腔内设有电热丝发热体，所述电热丝发热体外表面覆盖耐高温绝缘材料，可以采用云母和耐高温绝缘材料进行绝缘；且所述电热丝发热体四周填设有导热材料，所述导热材料将电热丝发热体的温度均匀从热轨3表面散出。

进一步的，所述热轨3的上端面为W形，且所述W形的两凹部为丝道8，W形采用匀曲率均匀缓升温加热方式设计，升温速率为200℃/15min≤t≤30min，以避免因加热上升速度过快而造成内部材料膨胀变形导致热轨变形；因箱门与热轨凸面之间的间隙比较小，故相当于本热箱是对热轨的W形腔采用紧贴式小范围直接加热，仅加热两个丝道8。

进一步的，所述变形热箱的热轨3工作温度范围为：135℃～350℃，工作范围宽，基本涵盖了所需加工纤维的纤度、也涵盖了当生产速度为(≥1200M/min)时所需的加热条件，上限值接近于高温热箱的工作范畴。

进一步的，所述变形热箱为单轨道箱体，即一个热箱内仅设置一个热轨，将原一台联苯热箱拆解成了六个热轨独立加热的热箱，并采用优质的保温材料(如玻璃纤维、气凝胶、岩棉)对热轨进行全方位的隔热保温，以减少热能的耗散，确保温度补偿在最小范围内进行调节，从而更进一步地达到节能的目的。

进一步的，所述变形热箱采用PMW方式进行温控，使得温度控制避免了PID控制方式所带来的温度震荡；从而确保了温度永远是趋近，有利于提高控温精度达到≤±1℃。

进一步的，所述变形热箱内还设置两个PT100铂热电阻，采用铂热电阻对热箱内温度进行两测一控，其中两个铂热电阻都对热箱进行测温并显示测温温度，其中一个电阻还参与温度控制的作用。

进一步的，所述保温材料为玻璃纤维或气凝胶或岩棉。

本实用新型的工作原理是：热轨内设有电热丝发热体，所述电热丝发热体外表覆盖耐高温绝缘材料，所述电热丝发热体四周填设有导热材料，所述导热材料将电热丝发热体的温度均匀从热轨表面散发出去，丝束进入热箱，贴或悬空热轨W形腔表面以300～1200m/min的速度运动(135～250度时一般为直接接触，高于250度以及以上采用辅助装置，成为辐射式受热)，所加工丝束纤度为50～300dtex，可加工锦纶，丙纶，涤纶(分别对应不同的速度，不同的加工设备，采用不同及对应的工艺温度)等纤维材料，丝束通过热箱加热使丝束表面融熔状态，为后期丝束的假捻提供条件。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、取消联苯：由于采用了对环境和人体无害的电热丝发热体取代了联苯加热，使得原联苯对环境污染、对人体伤害的问题成为往事，彻底解决了环保问题，真正做到了绿色环保。

2、定向加热：由于采用了无毒、无害的电热丝发热体针对热轨实施独立定向均匀加热，在保温较好的环境下使得热能不容易散失，从而导致能耗的下降；再加上有充裕的功率支撑，促使温度能持续地保持在设定的温度范围之内。

3、宽工作范围：本热箱工作温度范围为135℃～350℃，每组视在功率为500W(两个丝道)，工作时保温功率约200～250W；由于扩大了温度调节范围，使得被加工丝线的纤度范围得以扩大、纺丝的速率范围同样也得到了扩大。

4、保温改进：由于采用独立加热轨道，热箱外壳壳体保温体量明显减少、设计时又采用了优质的保温材料(玻璃纤维、气凝胶、岩棉)对热轨进行全方位的隔热保温，以减少热量的散失，确保温度补偿在最小范围内进行调节，从而更进一步地达到节能的目的。

5、箱门优化：为了减少温度的散失，在热箱与热箱箱门的设计时对门的夹层衬垫高效隔热层、并将箱门内辐射镜面与热轨进行了弧度匹配设计、缩小了箱门与热轨之间的间隙(2～5mm)，使得既能保证原丝被加热后挥发的油剂排出，又能达到保温降耗的作用。

6、减少能耗体量：由于取消了联苯热箱的盛液管、冷凝管和回液管，仅仅只需要对热轨进行单独加热，大大减少了能耗体量；由于需要保温的体量得以大大减少、材料消耗同时也得以减少，加之采用了高效保温材料，从而提高了热能效率，热箱保温功率在200℃时约为200～250W*6＝1200～1500W(12个丝道)，节省能耗≥20％。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本实用新型的优选实施例进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本实用新型的保护范围。