CN111391262A - 流量分配器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流量分配器，具有阀体，所述的阀体包括供水主管口、至少两个供水分支管口、回水主管口、以及至少两个回水分支管口，所述的至少两个供水分支管口均与所述的供水主管口相连通，所述的至少两个回水分支管口均与所述的回水主管口相连通，每个所述的回水分支管口对应的回水分支通道设置第一温度探头和流量调节器，所述的第一温度探头和流量调节器均与控制单元相连接，根据所述的第一温度探头检测的各回水分支通道的温度，所述的控制单元控制所述的流量调节器调节各回水分支通道的流量。本发明的流量分配器，阀体呈模块化设计，便于安装和定位；流量可以按设定值自动调节，提高生产效率。

Description

流量分配器

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，涉及一种流量分配器。

背景技术

在注塑工业应用领域，模具的温度控制通常是将模具温度调节机用管路与模具的各通路相连接，用水作热传导的媒体介质，让加热到一定温度的水在模具与模温机之间循环，来精确控制模具的成型温度，而且光学领域模具热水循环温度高温达到160～200℃。

因塑料成型产品的多样性，模具内各冷却通路是不规则的，所需的水流量也不相同。这就需要对模具内各通路水流量合理地按需分配。所以目前市场上出现了各式各样的流量分配器。

虽然市场上出现多种类的水流分配器，但是这些水流分配器都有一定的使用限制和缺陷。主要表现在：

1)使用温度低，在采用浮子流量计的情况下，流量计的外壳由塑料或玻璃制成，由于流量计使用材料的限制，最高使用温度通常都≤120℃，满足不了光学制品高温注塑成型要求。

2)即使有的厂家采用耐高温流量计检测水流量，但是水流量的调节也只能采用手动调节，因为独立的高温自动调节阀结构复杂，体积大，目前还没有在水流分配器上使用的先例。

3)市场上高温水流分配器非自动调节，人工手动调节响应慢，误差大。手易触碰高温部分，存在安全隐患。

发明内容

本发明的主要目的就是针对以上存的问题，提供一种可自动调节流量、便于安装和加工的流量分配器。

为了实现上述目的，本发明采用的流量分配器的技术方案如下：

所述的流量分配器具有阀体，所述的阀体包括供水主管口、至少两个供水分支管口、回水主管口、以及至少两个回水分支管口，所述的至少两个供水分支管口均与所述的供水主管口相连通，所述的至少两个回水分支管口均与所述的回水主管口相连通，每个所述的回水分支管口对应的回水分支通道设置第一温度探头和流量调节器，所述的第一温度探头和流量调节器均与控制单元相连接，根据所述的第一温度探头检测的各回水分支通道的温度，所述的控制单元控制所述的流量调节器调节各回水分支通道的流量。

较佳地，所述的流量调节器具有可旋转主体，所述的可旋转主体设置贯穿通道，所述的贯穿通道设置于所述的回水分支通道的第一分段和第二分段之间，所述的贯穿通道包括第一扇形开口端、第二扇形开口端、以及将所述的第一扇形开口端和第二扇形开口端相连接的通孔，所述的第一扇形开口端对应所述的第一分段设置，所述的第二扇形开口端对应所述的第二分段设置，使得在旋转所述的可旋转主体时通过所述的第二扇形开口端抵挡所述的第二分段的管口的大小来调节所述的回水分支通道的流量大小，并且，在所述的第二扇形开口端完全关闭所述的第二分段的管口时，所述的第一扇形开口端同时完全关闭所述的第一分段的管口。

较佳地，所述的流量调节器设置成，在旋转所述的可旋转主体时，所述的第二扇形开口端在处于抵挡所述的第二分段的管口的前半部分的位置时，所述的第一扇形开口端保持所述的第一分段的管口的完全打开；所述的第二扇形开口在处于抵挡所述的第二分段的管口的后半部分的位置时，所述的第一扇形开口端处于抵挡所述的第二分段的管口的位置，并且，在所述的第二扇形开口端完全关闭所述的第二分段的管口时，所述的第一扇形开口端同时完全关闭所述的第一分段的管口。

较佳地，所述的第一分段与所述的第二分段相垂直设置，所述的第二扇形开口端贯穿设置于第二分段的管口的上方。

较佳地，所述的流量调节器设置电机，所述的电机与所述的控制单元相连接，所述的控制单元控制所述的电机，以调节所述的可旋转主体的旋转角度。

较佳地，所述的供水主管口和回水主管口位于所述的阀体的第一侧面，所述的至少两个供水分支管口和至少两个回水分支管口位于所述的阀体的第二侧面，所述的阀体的第一侧面与所述的第二侧面相邻或相对。

较佳地，所述的阀体的第二侧面具有凸起块，所述的至少两个回水分支管口设置于所述的第二侧面的凸起块。

较佳地，所述的凸起块设置缺口，所述的缺口设置与所述的回水分支管口相对应的开孔，所述的开孔与每个所述的回水分支管口对应的回水分支通道相连通，所述的第一温度探头安装于所述的开孔，以检测各回水分支通道的温度。

较佳地，所述的缺口为“＞”型缺口。

较佳地，每个所述的回水分支管口对应的回水分支通道、每个所述的供水分支管口对应的供水分支通道均设置控制阀；所述的供水主管口对应的供水主通道设置第二温度探头；每个所述的供水分支管口对应的供水分支通道均设置流量计。

本发明的流量分配器，阀体呈模块化设计，便于安装和定位；流量可以按设定值自动调节，按需供给模具内不同流道的流量，提高产品成形精度，提高生产效率；可以采用SUS304材料铸造或锻造制成阀体，具有耐高温高压性能。

附图说明

图1为本发明的流量分配器的第一实施例的装配图。

图2为本发明的流量分配器的第一实施例的侧视图。

图3为本发明的流量分配器的第二实施例中阀体的结构示意图。

图4为本发明的流量分配器的第二实施例中阀体的剖视图。

图5a～5e分别为本发明的流量分配器中流量调节器的可旋转主体的俯视图、主视图、仰视图、右视图以及左视图。

图6a为图5b中B-B剖面图。

图6b为图5a中A-A剖面图。

图7a为本发明的流量分配器中流量调节器处于全开状态和第一半开状态示意图。

图7b本发明的流量分配器中流量调节器处于全关状态和第二半开状态示意图。

图8为本发明的流量分配器的第一实施例在具体应用时的流程示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

如图1～2所示，为本发明提供的流量分配器的第一实施例，所述的流量分配器具有阀体1，所述的阀体1包括供水主管口2、四个供水分支管口5、回水主管口3、以及四个回水分支管口4，其中，四个供水分支管口5均与所述的供水主管口2相连通，所述的四个回水分支管口4均与所述的回水主管口3相连通。

如图3～4所示，为本发明提供的流量分配器的第二实施例，第二实施例与第一实施例的区别在于，分别设置两个供水分支管口5和两个回水分支管口4。本发明提供的流量分配器的第二实施例可直接组合成4回路(第一实施例)，6回路，8回路…等多回路组合。可根据实际需要自由叠加和减少，灵活配置，均衡模具各通路水流量或均衡模具各通路的进出水温差，可根据设定值自动调节各通路水流量，或自动调节各回路的出回水温度差。

如图8所示，以本发明提供的流量分配器的第一实施例为例进行说明，每个所述的回水分支管口4对应的回水分支通道均设置控制阀25、第一温度探头10和流量调节器27，第一温度探头10用于检测各回水分支通道的温度to1、to2、to3、to4，所述的第一温度探头10和流量调节器27均与控制单元26相连接，每个所述的供水分支管口5对应的供水分支通道均设置控制阀25和流量计7，所述的供水主管口2对应的供水主通道设置第二温度探头8，检测进水温度te。根据所述的第一温度探头10检测的各回水分支通道的温度，所述的控制单元26控制所述的流量调节器27调节各回水分支通道的流量。其中，流量计7优选耐高温水流量计；控制阀25优选手动球阀。流量调节器27优选使用电动线性比例调节阀。

如图8所示，本发明提供的流量分配器的第一实施例的供水主管口2与模温机29的出水口相连接，回水主管口3与模温机29的回水口相连接，各供水分支管口通过外部管路与模具28相连接，各回水分支管口通过外部管路与模具28相连接，由此形成循环通路。高温热水由外部模温机29供给，进入流量分配器的供水主管口，经第二温度探头检测进水温度te；然后经流量分配器分配到各分歧回路进入流量计，热水检测流量后流过控制阀，经外部管路流过模具内部通路，再回到流量分配器的回水端；回水端装有控制阀，经第一温度探头检测各回路温度，根据预设流量和to1-te,to2-te,to3-te,to4-te，控制单元控制流量调节器调节各支路出回水流量的大小。

如图3～4，以本发明提供的流量分配器的第二实施例为例进行说明阀体1的构造，所述的供水主管口2和回水主管口3位于所述的阀体1的第一侧面12，两个供水分支管口5和两个回水分支管口4位于所述的阀体1的第二侧面13，本实施例中，所述的阀体1的第一侧面12与所述的第二侧面13相邻，可选地，所述的阀体1的第一侧面12与所述的第二侧面13也可以为相对的面。在本实施例中，供水主管口2和回水主管口3平行地贯穿阀体1，第一端贯穿第一侧面，第二端贯穿与第一侧面相对的面，并且，第一端为凸型设置，第二端为凹型设置，便于阀体的组合安装和定位。可选地，第一端凹型设置、第二端凸型设置同样也可以便于阀体的组合安装和定位。

如图3～4所示，所述的阀体1的第二侧面13具有凸起块14和凹块，所述的两个回水分支管口4设置于所述的第二侧面13的凸起块14，所述的两个供水分支管口5设置于所述的第二侧面13的凹块，这样可以节省材料并减少两个供水分支管口5处设置的流量计7和控制阀25的突出尺寸。所述的凸起块14设置缺口，所述的缺口设置与所述的回水分支管口4相对应的开孔6，所述的开孔6与每个所述的回水分支管口4对应的回水分支通道相连通，所述的第一温度探头10安装于所述的开孔6，以检测各回水分支通道的温度。其中，如图4所示，所述的缺口为“＞”型缺口，便于第一温度探头10的安装，第一温度探头10相对于竖直线呈30°～50°夹角，优选40°。

由此，本发明的流量分配器的出水端与回水端集成一体型。

如图1～8所示，本发明提供的流量调节器27使用电动线性比例调节阀，精确调节并定位流量。具体地，该流量调节器27具有可旋转主体18和电机9，所述的电机9与所述的控制单元相连接，所述的控制单元控制所述的电机9，以调节所述的可旋转主体18的旋转角度。对于电机9，可以优先采用微型带制动功能的步进电机，性价比高，也可以选择更有性能的伺服电机，或者其他类型电机。其中，可旋转主体18安装于阀体1的第三侧面的安装孔11，第三侧面与第一侧面和第二侧面均相邻。

如图5a～7b所示，所述的可旋转主体18设置用于安装电机的安装部21和贯穿通道，所述的贯穿通道设置于所述的回水分支通道的第一分段17和第二分段19之间，第一分段17与回水主通道15相连接，第二分段19与第三分段20相连接，第三分段20与回水分支管口相连接。其中，所述的第一分段17与所述的第二分段19垂直设置，第二分段19为偏中心的小流道。

所述的贯穿通道包括第一扇形开口端22、第二扇形开口端23、以及将所述的第一扇形开口端22和第二扇形开口端23相连接的通孔24，所述的第一扇形开口端22对应所述的第一分段17设置，所述的第二扇形开口端23对应所述的第二分段19设置，如图5b所示，所述的第二扇形开口端23贯穿设置于第二分段19的管口的上方。

图7a显示流量调节器处于全开状态和第一半开状态时的情形，其中，在全开状态时，第一扇形开口端完全打开第一分段17的管口，第二扇形开口端完全打开第二分段19的管口；在第一半开状态时，第一扇形开口端完全打开第一分段17的管口，第二扇形开口端打开第二分段19的管口的一半。因此，当朝一个方向旋转旋转主体时，在所述的第二扇形开口端在处于抵挡所述的第二分段的管口的前半部分的位置时，所述的第一扇形开口端保持所述的第一分段的管口的完全打开；在所述的第二扇形开口在处于抵挡所述的第二分段的管口的后半部分的位置时，所述的第一扇形开口端处于抵挡所述的第二分段的管口的位置。

图7b显示流量调节器处于全关状态和第二半开状态时的情形，其中，在全关状态时，第一扇形开口端完全关闭第一分段17的管口，第二扇形开口端完全关闭第二分段19的管口；顺时针或逆时针旋转可旋转主体18，均可调节流量调节器，第二半开状态与第一半开状态即为一种朝相反方向旋转时的情形。

因此，本发明提供的流量调节器在旋转所述的可旋转主体18时是通过所述的第二扇形开口端抵挡所述的第二分段的管口的大小来调节所述的回水分支通道的流量大小，所述的第二扇形开口端打开所述的第二分段的管口的程度，决定该回水分支通道的流量大小。并且，为了保证流量调节器在全关状态时的效果，在所述的第二扇形开口端完全关闭所述的第二分段的管口时，所述的第一扇形开口端同时完全关闭所述的第一分段的管口，实现双关。

因此，本发明的流量分配器可模块化设计，应用于注塑模具各水通路流量的调节，在各阀组搭载电机驱动的情况下，各通路的水流量可根据设定值自动调节。根据温度检测信号，电机正反转驱动可旋转主体，调节水路流通面积的大小，从而实现水流量大小的调节。

本发明的流量分配器的有益效果在于：

1)按模块化设计，可根据实际需要自由叠加和减少，灵活配置，多阀块组合，可均衡模具各通路水流量，即Q1＝Q2＝Q3＝Q4…或均衡模具各通路的进出水温差，即to1-te＝to2-te＝to3-te＝to4-te…可根据设定值自动调节各通路水流量，或自动调节各回路的出回水温度差；

2)耐高温承压设计，最高耐温200℃，耐压2.5MPa(25kgf/cm²)。

3)流量按设定值自动调节，按需供给模具内不同流道的流量，提高产品成形精度，提高生产效率。采用耐高温精密涡轮流量计，能用在温度高达200℃的高温高压光学注塑模具成形生产中，且流量测量精度高，水流分配合理，产品合格率上升，间接提高生产效率，创造光学镜片良品率提高带来的可观价值；

4)偏中心的小流道与带扇形开口的可旋转阀芯，能精确实现流量的线性比例调节。

5)除流量调节功能外，还有定位功能。采用带制动功能的马达驱动流量调节器，具有各通路所需水流量的精确定位功能。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种流量分配器，其特征在于，所述的流量分配器具有阀体，所述的阀体包括供水主管口、至少两个供水分支管口、回水主管口、以及至少两个回水分支管口，所述的至少两个供水分支管口均与所述的供水主管口相连通，所述的至少两个回水分支管口均与所述的回水主管口相连通，每个所述的回水分支管口对应的回水分支通道设置第一温度探头和流量调节器，所述的第一温度探头和流量调节器均与控制单元相连接，根据预设流量或所述的第一温度探头检测的各回水分支通道的温度，所述的控制单元控制所述的流量调节器调节各回水分支通道的流量。

2.根据权利要求1所述的流量分配器，其特征在于，所述的流量调节器具有可旋转主体，所述的可旋转主体设置贯穿通道，所述的贯穿通道设置于所述的回水分支通道的第一分段和第二分段之间，所述的贯穿通道包括第一扇形开口端、第二扇形开口端、以及将所述的第一扇形开口端和第二扇形开口端相连接的通孔，所述的第一扇形开口端对应所述的第一分段设置，所述的第二扇形开口端对应所述的第二分段设置，使得在旋转所述的可旋转主体时通过所述的第二扇形开口端抵挡所述的第二分段的管口的大小来调节所述的回水分支通道的流量大小，并且，在所述的第二扇形开口端完全关闭所述的第二分段的管口时，所述的第一扇形开口端同时完全关闭所述的第一分段的管口。

3.根据权利要求2所述的流量分配器，其特征在于，所述的流量调节器设置成，在旋转所述的可旋转主体时，所述的第二扇形开口端在处于抵挡所述的第二分段的管口的前半部分的位置时，所述的第一扇形开口端保持所述的第一分段的管口的完全打开；所述的第二扇形开口在处于抵挡所述的第二分段的管口的后半部分的位置时，所述的第一扇形开口端处于抵挡所述的第二分段的管口的位置，并且，在所述的第二扇形开口端完全关闭所述的第二分段的管口时，所述的第一扇形开口端同时完全关闭所述的第一分段的管口。

4.根据权利要求3所述的流量分配器，其特征在于，所述的第一分段与所述的第二分段相垂直设置，所述的第二扇形开口端贯穿设置于第二分段的管口的上方。

5.根据权利要求2所述的流量分配器，其特征在于，所述的流量调节器设置电机，所述的电机与所述的控制单元相连接，所述的控制单元控制所述的电机，以调节所述的可旋转主体的旋转角度。

6.根据权利要求1所述的流量分配器，其特征在于，所述的供水主管口和回水主管口位于所述的阀体的第一侧面，所述的至少两个供水分支管口和至少两个回水分支管口位于所述的阀体的第二侧面，所述的阀体的第一侧面与所述的第二侧面相邻或相对。

7.根据权利要求6所述的流量分配器，其特征在于，所述的阀体的第二侧面具有凸起块，所述的至少两个回水分支管口设置于所述的第二侧面的凸起块。

8.根据权利要求7所述的流量分配器，其特征在于，所述的凸起块设置缺口，所述的缺口设置与所述的回水分支管口相对应的开孔，所述的开孔与每个所述的回水分支管口对应的回水分支通道相连通，所述的第一温度探头安装于所述的开孔，以检测各回水分支通道的温度。

9.根据权利要求8所述的流量分配器，其特征在于，所述的缺口为“＞”型缺口。

10.根据权利要求1或2所述的流量分配器，其特征在于，每个所述的回水分支管口对应的回水分支通道、每个所述的供水分支管口对应的供水分支通道均设置控制阀；所述的供水主管口对应的供水主通道设置第二温度探头；每个所述的供水分支管口对应的供水分支通道均设置流量计。

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