CN100357203C - 控制玻璃模制机的冷却空气温度的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制玻璃模制机的冷却空气温度的方法和装置。其中，在来自间接热交换器的处理过的空气经过吹风机分配给支管前，按照水流过间接热交换器中曲管的间接热交换关系，通过使未处理空气经过间接热交换器，对到支管分配给玻璃模制机模具的冷却空气温度进行控制。把用于处理流过间接热交换器空气的水从玻璃模制厂中所用的水冷却塔抽出，经过曲管，既可以在第一温度从水冷却塔的第一出水口抽出，也可以在第二温度从水冷却塔的第二出水口抽出，或者，抽出从第一出水口和第二出水口的混合水。在第一实施例中，从第一出水口和第二出水口出来的水在到达泵前，经过一个三向控温混合阀，该泵用于把水送到间接热交换器。

Description

控制玻璃模制机的冷却空气温度的方法和装置

技术领域

本发明涉及玻璃器具成型机上冷熔玻璃接触元件冷却空气温度控制的方法和装置，特别是涉及分部型(I.S.)玻璃容器成型机中冷模上所用空气温度控制的方法和装置。

背景技术

本发明参考了共同转让的美国专利US5900035(Hoening等)公开的结构，该专利描述了一种玻璃模制机的环状的、拼合的模具的冷却器，在关闭模具并把足够高的可模制温度下的玻璃形成器具的同时，使冷却空气绕着模具流动。本发明还参考了美国专利US3586491(Mennitt)，该专利被转让给本发明受让人的前任，它公开了一种玻璃器具生产模具冷却结构。US5900035和US3586491专利都重点描述了空心玻璃器具的制造，如通过I.S.型玻璃器具成型机制造包装食品和饮料的容器，I.S.型玻璃器具成型机是现在最广泛应用的玻璃容器成型机型。

对于一定流速的空气流来说，用于冷却玻璃器具制造模具的空气流的冷却作用是进入冷却系统空气温度的作用。因此，当使用环境空气时，除非通过加热和/或冷却空气而使冷却空气的温度保持恒温，否则空气流的冷却作用将是变化的，这会导致在被空气冷却模具内模制的玻璃器具的特性产生不理想的变化，和/或作为模具冷却空气温度变化的结果，相应于模具冷却作用变化，玻璃器具制造循环时间产生不理想的变化。

为了克服玻璃容器成型模具冷却空气温度变化，已知的方法有，通过从玻璃器具制造车间的一个部位如环绕玻璃熔化炉，将更热的空气和从外部场所供应的冷却空气混合，以增加冷却空气的温度。已知的方法还有，通过把水雾注进供给的冷却空气中，利用水雾蒸发，降低冷却空气的温度。当然，后一种方法只能在达到空气湿度饱和水平前冷却供给的空气，并且可能会产生冷却空气流的污染，除非在注入前适当过滤被注入的水，本发明的目的就是解决现有技术中玻璃器具制造模具冷却温度控制系统存在的相关问题。

发明内容

本发明的第一方面提供一种释放处理过冷却空气的装置，用于冷却玻璃模制机中模具，所述的装置包括：支管，用于把处理过的冷却空气分配给玻璃模制机中模具；吹风机，用于把处理过的冷却空气释放给所述支管；间接热交换器，用于接收未处理的空气，并把处理过的冷却空气释放给所述吹风机，所述间接热交换器具有曲管，所述曲管具有入口和出口；水冷却塔，用于冷却制造玻璃器具厂中所用的水，所述水冷却塔具有在第一温度释放水的第一出水口，和在第二温度释放水的第二出水口，且第二温度高于第一温度；三向控温混合阀，用于在所述间接热交换器的所述曲管上游，从第一出水口和第二出水口接收水，并控制释放到所述曲管的所述入口的水的处理效果；泵，用于从所述水冷却塔的第一出水口和第二出水口至少之一接收水，和用于把水释放到所述间接热交换器的所述曲管的所述入口，并利用与流进所述间接热交换器中未处理空气的间接热转移关系，以从所述曲管的所述入口流到所述曲管的所述出口；和回水管，用于将水从所述间接热交换器流回到所述水冷却塔。

优选地，所述泵位于所述混合阀的下游，所述混合阀通过控制从所述第一出水口和所述第二出水口流到间接热交换器的所述曲管的水的流速，控制流到所述间接热交换器的水温，从而控制在所述间接交换器中的空气处理。

优选地，所述泵位于所述混合阀的上游，所述混合阀通过控制流到所述间接热交换器的水量，控制在所述间接交换器中的空气处理；所述混合阀用于接收从所述第一出水口和所述第二出水口之一来的水，并选择性地把水从所述泵释放到所述间接热交换器的所述曲管，或者把水从所述泵返回到所述泵的入口。

优选地，本发明第一方面所述装置还包括：流水管，该流水管从所述水冷却塔的所述第一出水口和第二出水口之一到所述第二间接热交换器所述曲管的所述入口；和控温控流阀，所述控温控流阀位于从所述水冷却塔到所述第二间接热交换器的所述流水管中，用于控制从所述水冷却塔到所述第二间接热交换器的水流速。

本发明的第二方面提供一种在冷却玻璃模制机的模具中使用的处理空气的方法，该方法包括：利用与间接热交换器中的曲管相关的间接热转移，通过使其经过间接热交换器对空气流进行处理；使间接热交换处理过的空气经过吹风机；把吹风机处理过的空气释放到支管，从而释放给玻璃模制机中的模具；在水冷却塔中冷却来自玻璃模制机厂的水；在第一温度把水从水冷却塔的第一出水口输出；在第二温度把水从水冷却塔的第二出水口输出；和抽水，该水可以选自水冷却塔的第一出水口，也可选自水冷却塔的第二出水口，还可以是选自水冷却塔的第一出水口和水冷却塔的第二出水口的混合水，该水流过该间接热交换器的曲管，改变流过间接热交换器的空气温度。

优选地，抽水步骤包括只从所述水冷却塔的所述第一出水口和所述第二出水口之一以可变速率把水流抽到间接热交换器的曲管，被抽取的水流以固定的速率到达一个混合阀，并以可变速率从一个混合阀返回到抽水所用泵的入口。

根据本发明的一个实施例，利用间接热交换器，把用于玻璃模制机上模具的冷却空气加热保持到将其导入玻璃模制机中的理想温度，该热交换器位于冷却空气吹风机入口上游处。在这个实施例中，冷却介质是水，从一般玻璃器具制造厂中一种水冷却塔获得这种水。该水即可以从这种水冷却塔入口获得，此处的水温约为100，也可以从这种水冷却塔的出口获得，此处的水温约为85；或者，需要时，该水也可以来自这种水冷却塔的入口水混合上这种水冷却塔的出口水，在这种情况下，设有一混合阀，用于以适当比例混合该水冷却塔入口水和该水冷却塔出口水，从而确保将进入热交换器的水温会适当加热将进入热交换器供给的冷却空气，以保持基本稳定的冷却空气出口温度。根据该实施例，在冷却空气温度的外部限制下，冷却空气的某些冷却也是可能的，例如，当来自外部的空气温度实质上提高室温时。

根据本发明的另一个实施例，为了能加热或冷却冷却空气温度以保持基本稳定的冷却空气温度，使用一个第二间接热交换器，并把该第二间接热交换器放在冷却空气吹风机出口的下游。根据该实施例，把来自冷却水塔入口的冷却水释放到第二间接热交换器上，如果并且需要达到某种程度，就要封住来自水冷却塔出口的冷却水，以确保将进入第二热交换器水的冷却效果与冷却空气流的适当冷却相适应。利用适当的自动控温元件，当根据本发明的第二个实施例使用一对间接热交换器时，尽管进入冷却空气系统的空气温度变化较大，例如存在正常白天至晚上的空气温度变化或者季节空气温度变化，但进入玻璃模制机模具的冷却空气的温度会基本保持稳定。

因此，本发明的一个目的是提供一种对进入玻璃模制机的模具中的冷却空气温度进行控制的改进的方法和装置。特别是本发明的目的是提供一种具有上述特征的方法和装置，利用这种方法和装置，尽管冷却空气系统入口处的冷却空气温度变化较大，例如白天至晚上的空气温度变化或者季节空气温度变化，都能以基本稳定的比率控制玻璃模制机上冷却模具所用的冷却空气温度。

为了进一步理解本发明及其目的，注意力应放在附图及其简要说明，及本发明的详细说明和所附的权利要求上。

附图说明

图1是本发明一个实施例中玻璃模制机冷却空气温度控制系统的示意图；

图2是本发明玻璃模制机冷却空气温度控制系统另一实施例，类似图1的示图。

具体实施方式

根据图1所示实施例，玻璃模制机模具冷却空气温度控制系统参考标号为10，在温度控制系统10中，从吹风机14把冷却空气释放进玻璃模制机的冷却空气支管12中，该吹风机14适当接收来自空气室16的被处理(通常被加热)过的冷却空气。该空气室16接收从间接热交换器18来的被处理的冷却空气，未处理或处理不当的空气从玻璃模制厂的外面或从厂内定点处流进热交换器18，经过热交换器18的空气由流过热交换器18的水加热(或冷却)，该水与经过热交换器18的空气是隔离的，该水通过曲管20，曲管20位于热交换器18内部。

通过热交换器18内曲管20的水，由泵22抽吸经过一个封闭环路，该泵22从水冷却塔24取水，该水冷却塔24具有冷却供水管24-1和冷却回水管24-2，该水可以来自水冷却塔24冷却供水管24-1入口24a(虚线所示流路)，此处水温会达到约85；该水也可以来自水冷却塔24冷却回水管24-2出口24b(实线所示流路)，此处水温会达到约100；或者，该水部分来自上述每一路。在这种情况下，使用一个三向控温转换器或混合阀26，把来自入口24a的水与来自出口24b的水混合，将控温水从泵22引到热交换器18。在从入口24a出发的管路中设置压力调节器28，使其中的压力与从出口24b出发管路中的压力平衡。从热交换器18出来的水再返回到水冷却塔24，与进入水冷却塔24的水混合，在水管中设置有各种温度指示器T1和压力指示器P1，该水管中通过的水经过热交换器18以确保其中存在适当温度和压力。在经过热交换器18的循环水管中，分别在其入口和出口设置球阀30、32，在热交换器18的排水管中设置有球阀34，在热交换器18的排气管中设置有球阀36。在通过热交换器18的水管中位于热交换器18上游处设置有截止阀38，用来防止向热交换器18反向流动，并在热交换器18的上游处设置一个即时过滤器40，防止流过系统的水中有任何微粒阻塞曲管20。另外，分别在冷却塔24冷却回水管24-2的出口、冷却塔24冷却回水管24-2的入口和冷却塔24冷却供水管24-1的出口设置球阀42、44和46。

在图2所示的实施例中，与图1所示实施例中相应元件参考标号用一百序列号来识别，后两位数与图1所示实施例中两位数相同。

根据图2所示实施例，玻璃模制机模具冷却空气温度控制系统的参考标号为110，在温度控制系统110中，从吹风机114把冷却空气释放进玻璃模制机的冷却空气支管112中，该吹风机114适当接收来自空气室116的被处理的冷却空气。该空气室116接收从间接热交换器118来的被处理的冷却空气，未处理或处理不当的空气从玻璃模制厂的外面或从厂内定点处流进热交换器118，经过热交换器118的空气由流过热交换器118的水加热，该水与经过热交换器118的空气是隔离的，该水通过曲管120，曲管120位于热交换器118内部。

通过热交换器118内曲管120的水，由泵122抽吸经过一个封闭环路，该泵122从水冷却塔124取水，该水冷却塔124具有冷却供水管124-1和冷却回水管124-2。流到该泵122的水来自水冷却塔124冷却回水管124-2出口124b，并且，水将被加热的温度约为100。由泵122抽吸的水流过三向控温转换阀126，从此处，根据用于适当加热流过其中供给的冷却空气时该热交换器1 18的需要，该水流进热交换器118的曲管120，或返回到泵122的低压侧，或者，部分流进曲管120，部分流到泵122的低压侧。

当流进支管112的冷却空气需要冷却时，在位于吹风机114的下游处设置第二个间接热交换器160。该热交器160内具有曲管162，并且在温度约为85的水流进支管112前，允许其流过曲管162，以便冷却来自吹风机114的空气。在这种情况下，由于通过压缩热被传给吹风机114中的空气，且在吹风机114中磨擦损失，从吹风机114出来的空气比从空气室116出来进入吹风机114的空气有点热。无论如何，支管112中冷却空气的理想温度为100，这很容易通过带有85冷却供水的第二热交换器160中的冷却空气来实现。供给该第二热交换器160的冷却水来自水冷却塔124冷却供水管124-1入口124a，并且，流到第二热交换器160水的流速是由控温控流控制阀164来控制的。再在图2所示的系统中，需要时由间接热交换器118加热供给的冷却空气，使其保持在使用中可接受的温度，同时，需要时由第二热交换器160冷却这种供给的空气，使其保持在使用中可接受的温度。例如，在冬季北方地区典型的白天至晚上产生入口空气温度变化时，适当协同进行控流阀126、164的操作，比如，通过普通控温运算，就能把支管112中理想设定为典型点温度100的冷却空气的温度只增加/降低1。无论如何，与以前用已知的冷却空气控温系统所获得的温度相比，该支管112中冷却空气的温度可以被保持在更窄的限定范围内。

通过热交换器118的水管分别在进水口和出水口处设置有球阀130、132，在热交换器118的排水管中设置有球阀134，在热交换器118的排气管中设置有球阀136。在通过热交换器118的水管中位于热交换器118上游处，也设置有过滤器140，防止流过系统的水中有任何微粒阻塞曲管120。另外，分别在冷却塔124冷却回水管124-2的出口、冷却塔124冷却回水管124-2的入口和冷却塔124冷却供水管124-1的入口146设置球阀142、144和146。在导入热交换器118曲管120的水管中，也设置有温度指示器T1和各种压力指示器P1。在通过热交换器118的水管中位于热交换器118下游处，也设置有截止阀138，阻止反向流过热交换器118。

在经过热交换器160曲管162的循环水管中，分别在其水入口和水出口设置有球阀166、168，并在热交换器160的排水管中设置有球阀170，在热交换器160的排气管中设置有球阀172。在该循环水管中也设置有过滤器174和截止阀176，以确保单向流动。

尽管申请人在申请日公开和说明了进行本发明的最佳实施方式，但对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的范围内，明显可以对其进行改进、变化和等效替换，这种范围只由下面的请求保护范围以及与之等同的法律含义来限定。

Claims (9)

1、释放处理过冷却空气的装置，用于冷却玻璃模制机中模具，所述的装置包括：

支管，用于把处理过的冷却空气分配给玻璃模制机中模具；

吹风机，用于把处理过的冷却空气释放给所述支管；

间接热交换器，用于接收未处理的空气，并把处理过的冷却空气释放给所述吹风机，所述间接热交换器具有曲管，所述曲管具有入口和出口；

水冷却塔，用于冷却制造玻璃器具厂中所用的水，所述水冷却塔具有在第一温度释放水的第一出水口，和在第二温度释放水的第二出水口，且第二温度高于第一温度；

三向控温混合阀，用于在所述间接热交换器的所述曲管上游，从第一出水口和第二出水口接收水，并控制释放到所述曲管的所述入口的水的处理效果；

泵，用于从所述水冷却塔的第一出水口和第二出水口至少之一接收水，和用于把水释放到所述间接热交换器的所述曲管的所述入口，并利用与流进所述间接热交换器中未处理空气的间接热转移关系，以从所述曲管的所述入口流到所述曲管的所述出口；和

回水管，用于将水从所述间接热交换器流回到所述水冷却塔。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述泵位于所述混合阀的下游，所述混合阀通过控制从所述第一出水口和所述第二出水口流到间接热交换器的所述曲管的水的流速，控制流到所述间接热交换器的水温，从而控制在所述间接交换器中的空气处理。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述泵位于所述混合阀的上游，所述混合阀通过控制流到所述间接热交换器的水量，控制在所述间接交换器中的空气处理；所述混合阀用于接收从所述第一出水口和所述第二出水口之一来的水，并选择性地把水从所述泵释放到所述间接热交换器的所述曲管，或者把水从所述泵返回到所述泵的入口。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第二间接热交换器，所述第二间接热交换器位于所述吹风机和所述支管之间，在空气从所述吹风机由所述支管接收前，对从所述吹风机来的空气进行处理。

5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

流水管，该流水管从所述水冷却塔的所述第一出水口和第二出水口之一到所述第二间接热交换器所述曲管的所述入口；和

控温控流阀，所述控温控流阀位于从所述水冷却塔到所述第二间接热交换器的所述流水管中，用于控制从所述水冷却塔到所述第二间接热交换器的水流速。

6、在冷却玻璃模制机的模具中使用的处理空气的方法，该方法包括：

利用与间接热交换器中的曲管相关的间接热转移，通过使其经过间接热交换器对空气流进行处理；

使间接热交换处理过的空气经过吹风机；

把吹风机处理过的空气释放到支管，从而释放给玻璃模制机中的模具；

在水冷却塔中冷却来自玻璃模制机厂的水；

在第一温度把水从水冷却塔的第一出水口输出；

在第二温度把水从水冷却塔的第二出水口输出；和

抽水，该水是选自水冷却塔的第一出水口，或选自水冷却塔的第二出水口，或选自水冷却塔的第一出水口和水冷却塔的第二出水口的混合水，该水流过该间接热交换器的曲管，改变流过间接热交换器的空气温度。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，抽水步骤包括把来自水冷却塔的第一出水口的水与来自水冷却塔的第二出水口的水混合，以便控温释放到间接热交器的曲管中。

8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，抽水步骤包括只从所述水冷却塔的所述第一出水口和所述第二出水口之一以可变速率把水流抽到间接热交换器的曲管，被抽取的水流以固定的速率到达一个混合阀，并以可变速率从一个混合阀返回到抽水所用泵的入口。

9、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

在空气从吹风机释放到支管前，把空气从吹风机释放到第二间接热交换器，所述第二间接热交换器具有一曲管；和

按照与流过第二间接热交换器的空气流的间接热交换关系，使水从水冷却塔出来流到第二间接热交换器的曲管。

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