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1、(10)申请公布号 CN 102152456 A (43)申请公布日 2011.08.17 CN 102152456 A *CN102152456A* (21)申请号 201010594712.2 (22)申请日 2010.12.17 B29C 45/73(2006.01) (71)申请人 东莞市中冠科技发展有限公司 地址 523852 广东省东莞市长安镇锦厦聚和 国际机械模具五金城二楼 8 号 申请人 周得胜 梁培志 (72)发明人 周得胜 梁培志 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理 有限公司 44224 代理人 何平 (54) 发明名称 节能型模温机 (57) 摘要 本发明涉及。
2、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。
3、， 具有比一般模温机经济、 安 全、 体积小的优点。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 CN 102152456 A1/1 页 2 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。
4、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。
5、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。
6、. 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。
7、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。 权 利 要 求 书 CN 102152456 A1/4 页 3 节能型模温机 【技术领域】 0001 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】 0002 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。 0003 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。
8、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。 0004 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。
9、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。 0005 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。 0006 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。
10、产现场的安全产生了威胁。 【发明内容】 0007 有鉴于此， 有必要提出一种节能型模温机。 0008 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。
11、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。 0009 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。 说 明 书 CN 102152456 A2/4 页 4 0010 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。 0011 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。
12、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。 0012 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。 0013 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。 0014 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。
13、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。 0015 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。 0016 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。 0017 应用于上述各技术方案，。
14、 所述的节能型模温机中， 还包括所述注塑模具。 0018 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。 【附图说明】 0019 图 1 是一个实施例的示意图。 【具体实施方式】 0020 下面结合附图， 对本发明的具体实施方式进行详细描述。 0021 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。 0022 所述储液罐一端通。
15、过所述膨胀阀与所述四通换向阀的第一管口 1A 连通， 另一端 与所述四通换向阀的第四管口 4A 连通。 0023 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。 说 明 书 CN 102152456 A3/4 页 5 0024 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。 0025 所述四通换向阀的第一。
16、管口1A、 第二管口2A分别连通到外部的注塑模具109的接 口 1B 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 1B 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。 0026 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。
17、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。 0027 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。 0028 应用于上例， 优选的， 所述的节能。
18、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。 0029 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。 0030 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。 0031 本发明各实施例利用冷暖空调原理， 通过冷媒， 把。
19、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。 0032 应用于上述。
20、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。 0033 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。
21、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 说 明 书 CN 102152456 A4/4 页 6 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。
22、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。 0034 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。 0035 应用于上述各例， 优选的，。
23、 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。 0036 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。 0037 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。 说 明 书 CN 102152456 A1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 。