专利名称：节能型模温机的制作方法
节能型模温机
技术领域：
本发明涉及一种模温机，尤其涉及一种节能型模温机。
背景技术：
模温机的作用是控制模具或其他设备的温度，也就是用来加热或冷却模具并保持它的工作温度，从而提高产品质量和降低废品率，并且延长了模具寿命。目前的模温机，一般分水温机和油温机两种，分别使用水或者油作为媒介。以水作为媒体的(简称水温机或水式模温机)优点有(1)没有污染。(2)运作成本低廉几乎不要花钱买介质。(3)升温速度反应快。以导热油作为媒体的(简称油温机或油式模温机)优点有(1)高温状态下是低压力运行状态比较安全。(2)可以达到比水式模温机更大的温控范围。例如，在注塑工业中，塑料有热胀冷缩的物理特性，因此若模温不稳定或控制不当，会生成型品夹水纹、缩水、扭曲、变形及表面光泽不良等现象，而使用模温机即可解决此类问题，模温机能够保证注塑件品质稳定和优化加工时间，其温度对注塑件的质量和注塑时间有着决定性的作用。在塑胶注射成形时，通过注塑模温机，当溶胶注入模腔时，希望模具温度升高，易于使溶胶更好地充填；然后就希望模具快速冷却，从而提高生产效率并得到尺寸与外观均比较好的成形产品。但是，不论是用油或水，其加热方式都是通过电阻丝通电加热的方式，而其产生的热量，最终都是散发到周围的环境中，消耗了大量的能源。并且，使用油作为媒介的模温机，一般只能单一加热，主要是为了便利于充填，但影响冷却循环，导致生产效率低，产品出模收缩及变形不易控制；使用水作为媒介的，目前在加热循环有使用到水蒸汽的程度，而且实现了交替性通冷水与蒸汽，生产效率与产品质量有一定的提高，但因其储汽装置结构庞大，蒸汽高温也对生产现场的安全产生了威胁。
发明内容有鉴于此，有必要提出一种节能型模温机。本发明一个技术方案是一种节能型模温机，包括储液罐、膨胀阀、压缩机、温度调节器、四通换向阀与热交换器；所述储液罐一端通过所述膨胀阀与所述四通换向阀的第一管口连通，另一端与所述四通换向阀的第四管口连通；所述温度调节器用于监测温度，控制所述压缩机和膨胀阀的流量；所述压缩机还与所述四通换向阀的第二管口连通；所述四通换向阀的第一管口、第二管口连通到外部的注塑模具，第三管口、第四管口连通到所述热交换器；并且，在所述四通换向阀换向后，第一管口、第二管口连通到所述热交换器，第三管口、第四管口连通到外部的注塑模具；用于在产品脱模时切换至模具加热状态，并在充填完成时切换至模具冷却状态。应用于上述技术方案，所述的节能型模温机中，还包括过滤器，设置于所述储液槽与所述膨胀装置之间。
应用于上述各技术方案，所述的节能型模温机中，所述压缩机设置高压排气口和低压吸气口 ；所述低压吸气口与所述四通换向阀的第二管口连通；所述高压排气口与所述四通换向阀的第三管口连通。应用于上述各技术方案，所述的节能型模温机中，所述四通换向阀还包括电控切换开关，用于接收所述注塑机的工作信号，控制所述四通换向阀在产品脱模后切换至模具加热状态，并在充填完成后切换至模具冷却状态。
应用于上述技术方案，所述的节能型模温机中，还包括所述冷媒，所述冷媒采用循环利用的环保物质。应用于上述各技术方案，所述的节能型模温机中，所述温度调节器包括分离式密封控制箱以及设置其中的温度控制芯片和自动警示系统；所述温度控制芯片用于监测温度，控制所述压缩机；所述自动警示系统用于在监测温度异常时，发出警报信号，关闭所述压缩机。应用于上述技术方案，所述的节能型模温机中，所述温度控制芯片还设置流量控制单元，用于在模具处于冷却状态下，当模具温度高于设定温度范围时，则加大所述膨胀阀的流量，当模具温度低于设定温度范围时，则减少所述膨胀阀的流量；在模具处于加热状态下，当模具温度高于设定温度范围时，则减少所述膨胀阀的流量，并减少压缩机输出功率， 当模具温度低于设定温度范围时，则加大所述膨胀阀的流量，同时增加压缩机的输出功率。应用于上述各技术方案，所述的节能型模温机中，所述四通换向阀的各管口所连通的管道基于冷暖空调原理设置。应用于上述各技术方案，所述的节能型模温机中，各管道采用不锈钢一体成型设置。应用于上述各技术方案，所述的节能型模温机中，还包括所述注塑模具。上述技术方案，将冷暖空调原理应用在工业注塑生产领域，具有高效节能的特点， 并且，因其致能效果快，可以显著提高生产效率，具有比一般蒸汽模温机经济、安全、体积小的优点。
图1是一个实施例的示意图。
具体实施方式下面结合附图，对本发明的具体实施方式
进行详细描述。如图1所示，本发明的一个实施例是一种节能型模温机，包括储液罐104、膨胀阀 106、压缩机103、温度调节器101、四通换向阀107与热交换器108。所述储液罐一端通过所述膨胀阀与所述四通换向阀的第一管口 IA连通，另一端与所述四通换向阀的第四管口 4A连通。所述温度调节器用于监测温度，控制所述压缩机和膨胀阀的流量。监测温度的目的主要是防止压缩机过热和控制膨胀阀的流量，将模具加热或冷却到工作温度，并使模具温度保持恒定在工作温度，从而优化循环时间，保证注塑件的质量。例如，模具温度会影响表面质量、流动性、收缩率、注塑周期、变形等方面。
通过电能输出102，所述压缩机通电，还与所述四通换向阀的第二管口 2A连通。所述四通换向阀的第一管口 1A、第二管口 2A分别连通到外部的注塑模具109的接口 IB和接口 2B，第三管口 3A、第四管口 4A分别连通到所述热交换器的接口 3B和接口 4B ； 并且，在所述四通换向阀换向后，第一管口 1A、第二管口 2A分别连通到所述热交换器的接口 3B和接口 4B，第三管口 3A、第四管口 4A分别连通到外部的注塑模具109的接口 IB和 接口 2B ；用于在产品脱模时切换至模具加热状态，并在充填完成时切换至模具冷却状态。也就是说，四通换向阀与注塑机、模具配合使用，在产品脱模(顶出)时即切换至模具加热状态，即模具冷热回路相当于空调冷却端；至射胶(充填)完成时即切换至模具冷却状态，即模具冷热回路相当于空调加热端；因一进一出，所以是四通换向。优选的，模具冷热回路具有鳍状结构，以增加表面积，更好地实现快速热交换。其基于冷暖空调原理，具有高效节能的特点，以热水器产品为例，例如空气源热泵热水器等，其节能效果是电热水器的4倍，是燃气热水器的3倍，是太阳能热水器的约2倍； 其次，因其致能效果快，可以显著提高生产效率；最后，因使用该原理的相关产品技术成熟， 具有比一般蒸汽模温机经济、安全、体积小的优点。应用于上例，优选的，所述的节能型模温机中，还包括过滤器105，设置于所述储液槽与所述膨胀装置之间，用于实现过滤功能。应用于上述各例，优选的，所述的节能型模温机中，所述压缩机设置高压排气口和低压吸气口 ；所述低压吸气口与所述四通换向阀的第二管口 2A连通；所述高压排气口与所述四通换向阀的第三管口 3A连通。应用于上述各例，优选的，所述的节能型模温机中，所述四通换向阀还包括电控切换开关，用于接收所述注塑机的工作信号，控制所述四通换向阀在产品脱模后切换至模具加热状态，并在充填完成后切换至模具冷却状态。本发明各实施例利用冷暖空调原理，通过冷媒，把热量从低温物体传递到高温物体，通过热交换器，使冷媒相变，变成比低温热源更低，从而自发吸收低温热源热量；回到压缩机后的介质，被压缩成高温高压气体，自发放热到高温热源；从而实现从将低温热源热量传递到高温热源。具体地说，将气态的制冷剂压缩为高温高压的液态制冷剂，然后送往散热后成为常温高压的液态制冷剂，然后送往蒸发，此时由于压力减小，液态的制冷剂就会汽化，变成气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，进行制冷；然后气态的制冷剂回到压缩机继续压缩，继续循环。制热的时候，通过四通阀的管道切换，使制冷剂的流动方向与制冷时相反即可。应用于上述各例，优选的，所述的节能型模温机中，还包括所述冷媒，所述冷媒采用循环利用的环保物质。本实施例不限制冷媒的种类，因模具装拆频繁，建议必须使用环保型的冷媒；例如，所述冷媒为蒸馏水或者环保油等。应用于上述各例，优选的，所述的节能型模温机中，所述温度调节器包括分离式密封控制箱以及设置其中的温度控制芯片和自动警示系统；采用密封控制箱，可以断绝外部油气或其他污染源，延长温度控制芯片的有效使用寿命。所述温度控制芯片用于监测温度， 控制所述压缩机；所述自动警示系统用于在监测温度异常时，发出警报信号，关闭所述压缩机。冷却状态时，若模具温度高于设定温度，则加大流量，使模具加快冷却，否则，通过减少流量控制温度满足于设定的温度误差范围；同理，当模具处于加热状态时，膨胀阀则是控制进入热交换器中高压冷媒的流量。一个例子是，所述温度控制芯片还设置流量控制单元，用于在模具处于冷却状态下，当模具温度高于设定温度范围时，则加大所述膨胀阀的流量，当模具温度低于设定温度范围时，则减少所述膨胀阀的流量；在模具处于加热状态下，当模具温度高于设定温度范围时，则减少所述膨胀阀的流量，并减少压缩机输出功率，当模具温度低于设定温度范围时，则加大所述膨胀阀的流量，同时增加压缩机的输出功率。从而通过监测温度进行整体配合，防止所述压缩机过热和调节膨胀阀的流量。应用于上述各例，优选的，所述的节能型模温机中，所述四通换向阀的各管口所连通的管道基于冷暖空调原理设置。本实施例使用通常的冷暖空调、热泵热水器的原理，通过电控切换开关四通换向阀与注塑机的工作信号相连当射胶终了时，接入蒸发器功能部分， 即冷媒在模具冷热回路内快速挥发，传出模具内部的热量；当产品脱模后，迅速接入冷凝器功能部份，即经高压后的冷媒，在刚才的模具冷热回路内释放大量的热能，保持高压态下的液体状。应用于上述各例，优选的，所述的节能型模温机中，各管道采用不锈钢一体成型设置。模温机的核心关键在于温度控制和管路系统，本实施例通过一体成型的管道设置，可以优化管路系统，达到更好的控制效果，升降温速度快，温度精确稳定，适合不同温控场所使用，节能效果明显。应用于上述各例，优选的，所述的节能型模温机中，还包括所述 注塑模具109。这样可以将整个系统形成一个整体，有利于生产、使用和销售。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种节能型模温机，其特征在于，包括储液罐、膨胀阀、压缩机、温度调节器、四通换向阀与热交换器；所述储液罐一端通过所述膨胀阀与所述四通换向阀的第一管口连通，另一端与所述四通换向阀的第四管口连通；所述温度调节器通过监测温度，控制所述压缩机和膨胀阀的流量；所述压缩机还与所述四通换向阀的第二管口连通；所述四通换向阀的第一管口、第二管口连通到外部的注塑模具，第三管口、第四管口连通到所述热交换器；并且，在所述四通换向阀换向后，第一管口、第二管口连通到所述热交换器，第三管口、第四管口连通到外部的注塑模具；用于在产品脱模时切换至模具加热状态，并在充填完成时切换至模具冷却状态。
2.根据权利要求1所述的节能型模温机，其特征在于，还包括过滤器，设置于所述储液槽与所述膨胀装置之间。
3.根据权利要求2所述的节能型模温机，其特征在于，所述压缩机设置高压排气口和低压吸气口 ；所述低压吸气口与所述四通换向阀的第二管口连通；所述高压排气口与所述四通换向阀的第三管口连通。
4.根据权利要求3所述的节能型模温机，其特征在于，所述四通换向阀还包括电控切换开关，用于接收所述注塑机的工作信号，控制所述四通换向阀在产品脱模后切换至模具加热状态，并在充填完成后切换至模具冷却状态。
5.根据权利要求4所述的节能型模温机，其特征在于，还包括所述冷媒，所述冷媒采用循环利用的环保物质。
6.根据权利要求5所述的节能型模温机，其特征在于，所述温度调节器包括分离式密封控制箱以及设置其中的温度控制芯片和自动警示系统；所述温度控制芯片用于监测温度，控制所述压缩机；所述自动警示系统用于在监测温度异常时，发出警报信号，关闭所述压缩机。
7.根据权利要求6所述的节能型模温机，其特征在于，所述温度控制芯片还设置流量控制单元，用于在模具处于冷却状态下，当模具温度高于设定温度范围时，则加大所述膨胀阀的流量，当模具温度低于设定温度范围时，则减少所述膨胀阀的流量；在模具处于加热状态下，当模具温度高于设定温度范围时，则减少所述膨胀阀的流量，并减少压缩机输出功率，当模具温度低于设定温度范围时，则加大所述膨胀阀的流量，同时增加压缩机的输出功率。
8.根据权利要求7所述的节能型模温机，其特征在于，所述四通换向阀的各管口所连通的管道基于冷暖空调原理设置。
9.根据权利要求8所述的节能型模温机，其特征在于，各管道采用不锈钢一体成型设置。
10.根据权利要求1至9任一所述的节能型模温机，其特征在于，还包括所述注塑模具。
全文摘要
本发明涉及节能型模温机，包括储液罐、膨胀阀、压缩机、温度调节器、四通换向阀与热交换器；储液罐一端通过膨胀阀与第一管口连通，另一端与第四管口连通；温度调节器通过监测温度，控制压缩机过热和膨胀阀的流量；压缩机与第二管口连通；第一管口、第二管口连通到外部的注塑模具，第三管口、第四管口连通到热交换器；换向后，第一管口、第二管口连通到热交换器，第三管口、第四管口连通到注塑模具；在产品脱模时切换至模具加热状态，在充填完成时切换至模具冷却状态。通过将冷暖空调原理应用在工业注塑生产领域，具有高效节能特点，其致冷效果快，可以显著提高生产效率，具有比一般模温机经济、安全、体积小的优点。
文档编号B29C45/73GK102152456SQ20101059471
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者周得胜, 梁培志 申请人:东莞市中冠科技发展有限公司, 周得胜, 梁培志