CN102358017B - 注塑模具的冷却与物料干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种注塑模具的冷却与物料干燥装置，包括冷却系统和物料干燥系统，冷却系统包括压缩机(1)、第一换热器(2)、节流元件(3)以及连接管路(4)，在注塑模具(5)上设有冷却回路(6)，冷却回路(6)上设有两个进出口；物料干燥系统包括料斗(9)、风管(10)和风机(11)，第一换热器(2)、料斗(9)和风机(11)经风管(10)串联。采用本发明，对模具的冷却非常均匀，不会导致制品局部过快收缩形成缺陷，提高了制品的质量；同时将冷却系统和物料干燥系统集成一体，提高了能源利用率。

Description

注塑模具的冷却与物料干燥装置
技术领域
本发明涉及注塑模具领域，具体地讲是一种注塑模具的冷却与物料干燥装置。
背景技术
在注射成型中，模具的温度直接影响到制品的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，对模具温度的要求也不同。一般注射到模具内塑料的温度为200-300℃左右，熔体固化成制品后，当模具温度较低的时候对制品进行脱模，模具温度的降低主要依靠在模具内通入冷却介质，将热量带走，注射模的冷却时间主要取决于冷却系统的冷却效果。据统计，模具的冷却时间约占整个注射循环周期的2/3，因此缩短注射循环周期模具的冷却时间是提高生产效率的关键。当前对模具冷却方法较多的是用循环水冷却，当模具冷却要求较高时常常采用冷水机进行冷却。
对于有些塑料颗粒原料制造出来后，暴露在空气中，颗粒表面凝结了空气中的水分，在高温高压成型过程中，水分在封闭的容料筒和模具中蒸发时，形成密度大小不等的空隙、颜色、密度不均匀，造成加工出来的产品质量不合格，对于这类塑料，在成型前必须加热干燥。当前对塑料干燥方法较多的单独设置一个干燥机，利用电加热器通过热分来蒸发塑料湿气，将塑料加热干燥。
现有技术的冷却与物料干燥装置主要有如下缺点：(1)、模具冷却和物料干燥是两套独立系统，一套为制冷系统，另一套为加热系统，两套系统没有组合优化；(2)、冷却系统使用时间久了之后，水中的固体沉积物在模具的冷却回路中易结垢，降低传热效率，引起热量损失；(3)、冷却模具时，水的温度要升高，模具出入水口存在一定的温差，容易产生温度控制不均而导致制品质量下降；(4)、冷却用水吸收模具的大量热量没有得到充分使用；(5)、在物料干燥时，如采用开式干燥，具有较高的温度的湿空气直接排出，能源没有得到充分利用，采用不带除湿功能的闭式循环干燥，循环热风始终具有较高的湿度，料斗进出口湿度差不明显，其干燥效果也不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种集物料干燥与模具冷却为一体的注塑模具的冷却与物料干燥装置，能够使对注塑模具均匀冷却，冷却回路不易结垢，而且非常节能。
本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的注塑模具的冷却与物料干燥装置，包括冷却系统和物料干燥系统，所述的冷却系统包括压缩机、第一换热器、节流元件以及连接管路，在注塑模具上设有冷却回路，所述的冷却回路上设有两个进出口，所述的压缩机的排气端连接第一换热器，第一换热器的另一端与节流元件连接，节流元件的另一端与第一进出口连接，压缩机的进气端与第二进出口连接；所述的物料干燥系统包括料斗、风管和风机，所述的第一换热器、料斗和风机经风管串联。
采用以上结构，本发明与现有技术相比具有以下优点：采用本发明结构，用于冷却所需的冷量来自于制冷剂的蒸发潜热，制冷剂维持在其饱和压力对应的温度，冷却回路的进出口温度基本不变，故对模具的冷却非常均匀，不会导致制品局部过快收缩形成缺陷，提高了制品的质量；由于制冷剂在冷却回路中为气态，不会在回路中结垢，传热快，冷却效率高；通过第一换热器冷凝之后放出热量，在风机的作用下，对料斗中的塑料颗粒进行风干，不仅将冷却系统和物料干燥系统集成一体，还利用了第一换热器冷凝产生的热量，提高了能源利用率，非常节能。
作为改进，所述的冷却系统还包括第二换热器，所述的第二换热器经连接管路连接在压缩机的进气端和第二进出口之间，第二换热器还经风管与第一换热器串联，这样，第二换热器与模具共同充当了蒸发器的功能，对冷却系统来讲，第二换热器为辅助的蒸发器，而对物料干燥系统来讲它的功能是除水，增设第二换热器提高了干燥效果，并提高了冷却系统的稳定性。
作为改进，所述的风管中还设有加热器，所述的加热器位于料斗与风机之间的位置，在未开启冷却系统或第一换热器释放出的热量不够时，可以开启加热器对物料进行干燥，加热器产生的热量在风机的作用下对物料进行加热干燥，提高了物料干燥效果。
作为改进，所述的冷却与物料干燥装置还包括控制器，所述的控制器与压缩机和风机电连接，通过控制器可以控制压缩机的运转频率，从而改变其制冷量，控制器还可以根据需要调节风机的风力的大小，提高了本产品的可控性。
作为改进，所述的控制器还与加热器电连接，对控制器调节加热器的功率，可以根据不同物料，选择不同的工况。
作为改进，所述的料斗的下侧方为设有进气口，料斗的上方设有出气口，所述的进气口和出气口处均设有过滤网，通过增设过滤网能有效防止杂质或物料进入风管中。
作为改进，所述的第二换热器的下部设有集水盘，这样，在对热空气吸热后，使热空气温度降低，凝结出来的水通过集水盘收集处理，提高了干燥效果。
附图说明
附图为本发明的注塑模具的冷却与物料干燥装置的结构示意图。
如图所示：1、压缩机，2、第一换热器，3、节流元件，4、连接管路，5、注塑模具，6、冷却回路，7、第一进出口，8、第二进出口，9、料斗，10、风管，11、风机，12、第二换热器，13、加热器，14、堵头，15、折流板，16、过滤网，17、集水盘。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图所示，本发明的注塑模具的冷却与物料干燥装置，包括冷却系统和物料干燥系统，所述的冷却系统包括压缩机1、第一换热器2、节流元件3以及连接管路4，在注塑模具5上设有冷却回路6，所述的冷却回路6上设有两个进出口，所述的压缩机1的排气端连接第一换热器2，第一换热器2的另一端与节流元件3连接，节流元件3的另一端与第一进出口7连接，压缩机1的进气端与第二进出口8连接；所述的物料干燥系统包括料斗9、风管10和风机11，所述的第一换热器2、料斗9和风机11经风管10串联。
所述的冷却系统还包括第二换热器12，所述的第二换热器12经连接管路4连接在压缩机1的进气端和第二进出口8之间，第二换热器12还经风管10与第一换热器2串联。
所述的风管10中还设有加热器13，所述的加热器13位于料斗9与风机11之间的位置。
所述的冷却与物料干燥装置还包括控制器14，所述的控制器14与压缩机1和风机11电连接；所述的控制器14还与加热器13电连接。
所述的第一进出口和第二进出口为注塑模具上制冷剂的进出口，在制冷的时候，第一进出口为进口，第二进出口为出口；所述的冷却回路为封闭的，由于冷却回路在加工的时候，回路的许多位置被打通，故需要采用堵头14将其封闭，并在回路内设有折流板15，折流板能使工质单向流动，并防止回流。
所述的料斗9的下侧方为设有进气口，料斗的上方设有出气口，所述的进气口和出气口处均设有过滤网16。
所述的第二换热器12的下部设有集水盘17。
本发明的工作原理如下：首先开启压缩机，制冷剂在压缩机作用下，压力增大，温度升高，成为高温高压的气态制冷剂进入到第一换热器，此时第一换热器起着制冷系统的冷凝器作用，制冷剂和流经第一换热器内的空气换热，将热量传递给空气后冷却凝结为高压液体，通过节流元件节流后变为低温低压的两相混合物，进入到模具的冷却回路中，在冷却回路中蒸发，从模具中吸收它所需要的气化潜热，此时，模具相当于制冷系统的蒸发器作用；制冷剂经过冷却回路后，变为低温低压的气体(如果换热量不足的话也可能是低温低压的湿蒸气)进入到第二换热器中，制冷剂继续吸收通过风管流经第二换热器空气的热量，进入到压缩机，如此往复循环，实现注塑模具的冷却。
另一方面，物料干燥系统需要对容易吸湿的塑料颗粒进行干燥，当空气经过第一换热器时，吸收热量，温度升高变为高温低湿的热风，在风机作用下经过风管从进风口进入到料斗的下端，物料从上往下进入，热风从下往上运行，热风和物料充分接触，吸收物料中的水分变为湿空气后从料斗的上端出去，经过过滤网后，湿空气在料斗中所带走的微小颗粒被过滤掉，进入到第二换热器中，湿空气被第二换热器吸收热量，温度降低至其露点以下，析出水分通过第二换热器下端的集水盘带走，空气变为低温低湿的空气，又经过第一换热器吸收热量变为高温低湿的空气进入料斗中，如此反复循环，达到干燥物料的目的。
加热器视情况是否工作，如果第一换热器所提供的热量足够将物料进行干燥，则加热器不工作。如果第一换热器所提供的热量不足以将物料干燥，则将加热器工作，加热器所需要提供的热量多少可通过控制器来调节，以提高能源使用效率。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种注塑模具的冷却与物料干燥装置，其特征在于：包括冷却系统和物料干燥系统，所述的冷却系统包括压缩机(1)、第一换热器(2)、节流元件(3)以及连接管路(4)，在注塑模具(5)上设有冷却回路(6)，所述的冷却回路(6)上设有两个进出口，所述的压缩机(1)的排气端连接第一换热器(2)，第一换热器(2)的另一端与节流元件(3)连接，节流元件(3)的另一端与第一进出口(7)连接，压缩机(1)的进气端与第二进出口(8)连接；所述的物料干燥系统包括料斗(9)、风管(10)和风机(11)，所述的第一换热器(2)、料斗(9)和风机(11)经风管(10)串联；所述的冷却系统还包括第二换热器(12)，所述的第二换热器(12)经连接管路(4)连接在压缩机(1)的进气端和第二进出口(8)之间，第二换热器(12)还经风管(10)与第一换热器(2)串联。
2.根据权利要求1所述的注塑模具的冷却与物料干燥装置，其特征在于：所述的风管(10)中还设有加热器(13)，所述的加热器(13)位于料斗(9)与风机(11)之间的位置。
3.根据权利要求1或2所述的注塑模具的冷却与物料干燥装置，其特征在于：所述的冷却与物料干燥装置还包括控制器，所述的控制器与压缩机(1)和风机(11)电连接。
4.根据权利要求3所述的注塑模具的冷却与物料干燥装置，其特征在于：所述的控制器还与加热器(13)电连接。
5.根据权利要求1所述的注塑模具的冷却与物料干燥装置，其特征在于：所述的料斗(9)的下侧方为设有进气口，料斗(9)的上方设有出气口，所述的进气口和出气口处均设有过滤网(16)。
6.根据权利要求1所述的注塑模具的冷却与物料干燥装置，其特征在于：所述的第二换热器(12)的下部设有集水盘(17)。
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