CN209851519U - 高光蒸汽模温机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高光蒸汽模温机，包括高温蒸汽空气供应系统和冷却水供应系统，所述高温蒸汽空气供应系统包括第一供水装置、空气预热装置、高温水储存装置、蒸汽炉、空气加热装置、气泵和能够制备85～150℃热水的第一热泵；所述冷却水供应系统包括第二供水装置、冷却水储存装置、水泵和能够制备45～85℃热水的第二热泵。本实用新型利用热泵叠加制备出低温水用于冷却，高温水用于制备高温蒸汽，同时利用高温水和高温蒸汽对空气进行加热制备高温空气，不仅可以减少冷却水的耗水量，同时还可以降低注塑生产的能耗。

Description

高光蒸汽模温机

技术领域

本实用新型涉及注塑模温机技术领域。具体地说是一种高光蒸汽模温机。

背景技术

高光蒸汽模温机采用高温蒸汽，在模具上做均恒的加温道(和普通模具的冷却道差不多)，当注塑机合模后吹入高温蒸汽，首先把模具温度提高到一个设定值，然后开始给模腔注射塑胶，在注塑机完成保压转入冷却后，开始注入冷水，模具温度很快下降到一个设定值后开模，再向模具吹入空气把冷水完全吹走，完成整个注塑过程。高光蒸汽注塑可消除产品表面溶接线、溶接痕、波纹及银丝纹，彻底解决塑料产品的表面缩水现象，并使产品表面光洁度达到镜面水平。产品不需要喷涂的后续加工，有效降低成本，缩短交货时间。此外，高光注塑还可解决加纤产品所产生的浮纤现象，从而使产品品质更加完美。在薄壁成型中，高光注塑有助于提高注塑流动性，提高产品质量与强度。它也可使厚壁成型注塑周期降低70％以上。但目前的高光蒸汽模温机多直接采用常温水作为冷却水，将空气通过加热装置加热至高温以用于对模具的吹扫，不仅冷却水耗水量较多，而且不利于节能。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种高光蒸汽模温机，利用热泵叠加制备出低温水用于冷却，高温水用于制备高温蒸汽，同时利用高温水和高温蒸汽对空气进行加热制备高温空气，不仅可以减少冷却水的耗水量，同时还可以降低注塑生产的能耗。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

高光蒸汽模温机，包括高温蒸汽空气供应系统和冷却水供应系统，所述高温蒸汽空气供应系统包括第一供水装置、空气预热装置、高温水储存装置、蒸汽炉、空气加热装置、气泵和能够制备85～150℃热水的第一热泵；所述冷却水供应系统包括第二供水装置、冷却水储存装置、水泵和能够制备45～85 ℃热水的第二热泵；所述第一供水装置出水端与所述第一热泵制热部进水端流体导通连接，所述第一热泵制热部出水端与所述空气预热装置进水端流体导通连接，所述空气预热装置出水端与所述高温水储存装置进水端流体导通连接，所述高温水储存装置出水端与所述蒸汽炉进水端流体导通连接，所述蒸汽炉蒸汽出气端与所述空气加热装置蒸汽进气端流体导通连接，所述空气加热装置蒸汽出气端与注塑模具蒸汽进气端流体导通连接，所述注塑模具蒸汽/热水输出端与所述高温水储存装置蒸汽/热水输入端流体导通连接；所述空气预热装置出气端与所述高温水储存装置进气端流体导通连接，所述高温水储存装置出气端与所述空气加热装置空气进气端流体导通连接，所述空气加热装置空气出气端与所述气泵进气端流体导通连接，所述气泵出气端与所述注塑模具空气进气端流体导通连接；所述第二供水装置出水端与所述第二热泵制冷部进水端流体导通连接，所述第二热泵制冷部出水端与所述冷却水储存装置进水端流体导通连接，所述冷却水储存装置出水端与所述水泵进水端流体导通连接，所述水泵出水端与所述注塑模具冷却水进水端流体导通连接，所述注塑模具冷却水出水端与内循环用储水装置进水端流体导通连接；所述内循环用储水装置出水端与所述第二热泵制热部进水端流体导通连接，所述第二热泵制热部出水端与所述第一热泵制冷部进水端流体导通连接，所述第一热泵制冷部出水端与所述内循环用储水装置进水端流体导通连接；所述气泵出气端设有截止阀；空气和热水在所述空气预热装置内和在所述高温水储存装置内均不接触，空气与蒸汽在所述空气加热装置内不接触。

上述高光蒸汽模温机，所述高温水储存装置包括保温外壳和具有导热壳体的密闭储水机构，所述密闭储水机构设置在所述保温外壳内；所述保温外壳上设有导气管，所述保温外壳内腔通过导气管分别与所述空气预热装置出气端和所述空气加热装置空气进气端流体导通连接；所述密闭储水机构上设有导水管和泄压管，所述密闭储水机构通过所述导水管分别与所述空气预热装置出水端和所述蒸汽炉进水端流体导通连接；所述泄压管进气端与所述密闭储水机构内部储水腔流体导通连接，所述泄压管出气端设置在所述保温外壳外侧且所述泄压管出气端上安装有泄压阀。

上述高光蒸汽模温机，所述空气预热装置包括保温壳体和换热管，所述换热管进水端和出水端分别设置在所述保温壳体外侧且位于所述换热管进水端和出水端之间的所述换热管设置在所述保温壳体内，所述保温壳体上设有进气管和出气管，所述保温壳体内部空腔通过所述出气管与所述高温水储存装置进气端流体导通连接。

上述高光蒸汽模温机，设置在所述保温壳体内的所述换热管呈几字形。

上述高光蒸汽模温机，所述进气管内设有用于过滤粒径大于或等于2.5 μm灰尘的过滤构件。

上述高光蒸汽模温机，所述空气加热装置包括空气加热机构和连接构件，所述空气加热机构包括导气管、保温套管和由导热材料制成的蒸汽输送管；所述连接构件包括保温弯管和由导热材料制成的导热弯管；所述蒸汽输送管设置在所述导气管内且通过所述蒸汽输送管蒸汽出气端通过所述导热弯管与下一段所述蒸汽输送管蒸汽进气端流体导通连接，所述导气管设置在所述保温套管内且所述导气管空气出气端通过所述保温弯管与下一段所述导气管空气进气端流体导通连接，所述保温套管出气端与所述保温弯管流体导通连接；所述保温套管内径与所述导气管外径相等，所述导气管内径大于所述蒸汽输送管外径；所述导热弯管外径小于所述保温弯管内径。

上述高光蒸汽模温机，大于或等于3个所述空气加热机构通过所述连接构件连接成几字形的所述空气加热装置。

上述高光蒸汽模温机，所述蒸汽输送管外壁上设有散热片；所述蒸汽输送管与所述导气管同轴装配。

上述高光蒸汽模温机，在绕所述蒸汽输送管轴向的同一周向上，所述蒸汽输送管外壁上设有大于或等于2个散热片，相邻的两个所述散热片之间设有供空气通过的间隙。

本实用新型的技术方案取得了如下有益的技术效果：

1.本实用新型通过热泵联用将常温水分别制备成用于制备高温蒸汽的高温水(温度在85℃～150℃之间)和用于冷却的低温水(温度在0～15℃之间)，有利于减少直接将常温水加热成高温蒸汽所需的能耗，同时有利于减少直接将常温水用作冷却水时对模具进行降温所需的水量，并且能够利用高温水和高温蒸汽将室温空气加热成高温空气用于对模具吹扫，降低了注塑生产中的能耗和耗水量。

2.本实用新型依据水的比热容较大的物理特性，利用高温水和高温蒸汽对空气进行加热，不仅不会使高温水蒸气温度产生较大的变化，同时还能减少直接用电加热装置将空气加热成高温空气带来的电能损耗。

3.本实用新型在长时间使用过程中，可以将高温蒸汽冷凝下来形成的高温水回流至高温水储存装置内，以进行循环使用，同时可以利用第一热泵和第二热泵将常温水制成低温水用以冷却，同时将第一热泵制热部产生的高温水用作企业生产用热水进行使用，例如冬季厂房供暖、物料烘干供热等。

附图说明

图1为本实用新型高光蒸汽模温机的工作原理示意图

图2为本实用新型高光蒸汽模温机中高温水储存装置的结构示意图；

图3为本实用新型高光蒸汽模温机中空气预热装置的结构示意图；

图4为本实用新型高光蒸汽模温机中空气加热装置的结构示意图；

图5为本实用新型高光蒸汽模温机中空气加热机构的结构示意图；

图6为本实用新型高光蒸汽模温机中蒸汽输送管与散热片装配结构示意图；

图7为本实用新型高光蒸汽模温机中连接构件的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-第一供水装置；2-第一热泵；3-高温水储存装置，3-1-保温外壳，3-2-密闭储水机构，3-3-泄压管；3-4-泄压阀；4-空气预热装置，4-1-保温壳体；4-2-换热管；4-3-进气管；4-4-出气管，4-5- 过滤构件；5-蒸汽炉；6-空气加热装置，6-1-空气加热机构，6-2-连接构件， 6-3-进/出水管，6-4-保温套管，6-5-导气管，6-6-散热片，6-7-蒸汽输送管，6-8-保温弯管，6-9-导热弯管；7-气泵；8-注塑模具；9-第二供水装置； 10-第二热泵；11-内循环用储水装置；12-冷却水储存装置；13-水泵；14- 截止阀。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型高光蒸汽模温机，包括高温蒸汽空气供应系统和冷却水供应系统，其中，所述高温蒸汽空气供应系统包括第一供水装置1、空气预热装置4、高温水储存装置3、蒸汽炉5、空气加热装置6、气泵7和能够制备85～150℃热水的第一热泵2；所述冷却水供应系统包括第二供水装置9、冷却水储存装置12、水泵13和能够制备45～85℃热水的第二热泵10。所述第一供水装置1出水端与所述第一热泵2制热部进水端流体导通连接，所述第一热泵2制热部出水端与所述空气预热装置4进水端流体导通连接，所述空气预热装置4出水端与所述高温水储存装置3进水端流体导通连接，所述高温水储存装置3出水端与所述蒸汽炉5进水端流体导通连接，所述蒸汽炉5蒸汽出气端与所述空气加热装置6蒸汽进气端流体导通连接，所述空气加热装置6蒸汽出气端与注塑模具8蒸汽进气端流体导通连接，所述注塑模具8蒸汽/热水输出端与所述高温水储存装置3蒸汽/热水输入端流体导通连接；所述空气预热装置4出气端与所述高温水储存装置3进气端流体导通连接，所述高温水储存装置3出气端与所述空气加热装置6空气进气端流体导通连接，所述空气加热装置6空气出气端与所述气泵7进气端流体导通连接，所述气泵7出气端与所述注塑模具8空气进气端流体导通连接；所述第二供水装置9出水端与所述第二热泵10制冷部进水端流体导通连接，所述第二热泵10制冷部出水端与所述冷却水储存装置12进水端流体导通连接，所述冷却水储存装置12出水端与所述水泵13进水端流体导通连接，所述水泵 13出水端与所述注塑模具8冷却水进水端流体导通连接，所述注塑模具8冷却水出水端与内循环用储水装置11进水端流体导通连接；所述内循环用储水装置11出水端与所述第二热泵10制热部进水端流体导通连接，所述第二热泵10制热部出水端与所述第一热泵2制冷部进水端流体导通连接，所述第一热泵2制冷部出水端与所述内循环用储水装置11进水端流体导通连接；所述气泵7出气端设有截止阀14；空气和热水在所述空气预热装置4内和在所述高温水储存装置3内均不接触，空气与蒸汽在所述空气加热装置6内不接触。本实施例中，所述第一供水装置1和所述第二供水装置9可以采用工业用水管路进行供水。

本实施例中，如图2所示，所述高温水储存装置3包括保温外壳3-1和具有导热壳体的密闭储水机构3-2，所述密闭储水机构3-2设置在所述保温外壳3-1内；所述保温外壳3-1上设有导气管6-5，所述保温外壳3-1内腔通过导气管6-5分别与所述空气预热装置4出气端和所述空气加热装置6空气进气端流体导通连接；所述密闭储水机构3-2上设有导水管和泄压管3-3，所述密闭储水机构3-2通过所述导水管分别与所述空气预热装置4出水端和所述蒸汽炉5进水端流体导通连接；所述泄压管3-3进气端与所述密闭储水机构 3-2内部储水腔流体导通连接，所述泄压管3-3出气端设置在所述保温外壳 3-1外侧且所述泄压管3-3出气端上安装有泄压阀3-4。

如图3所示，所述空气预热装置4包括保温壳体4-1和换热管4-2，所述换热管4-2进水端和出水端分别设置在所述保温壳体4-1外侧且位于所述换热管4-2进水端和出水端之间的所述换热管4-2设置在所述保温壳体4-1内，所述保温壳体4-1上设有进气管4-3和出气管4-4，所述保温壳体4-1内部空腔通过所述出气管4-4与所述高温水储存装置3进气端流体导通连接。设置在所述保温壳体4-1内的所述换热管4-2呈几字形，且所述进气管4-3内设有用于过滤粒径大于或等于2.5μm灰尘的过滤构件4-5。

如图4～7所示，所述空气加热装置6包括空气加热机构6-1和连接构件 6-2，16个所述空气加热机构6-1通过所述连接构件6-2连接成几字形的所述空气加热装置6，所述空气加热装置6的蒸汽进气端通过进/出水管6-3与所述蒸汽炉5蒸汽出气端流体导通连接，所述空气加热装置6的蒸汽出气端通过进/出水管6-3与所述注塑模具8蒸汽进气端流体导通连接。其中，所述空气加热机构6-1包括导气管6-5、保温套管6-4和由导热材料制成的蒸汽输送管6-7；所述连接构件6-2包括保温弯管6-8和由导热材料制成的导热弯管 6-9；所述蒸汽输送管6-7设置在所述导气管6-5内且通过所述蒸汽输送管6-7 蒸汽出气端通过所述导热弯管6-9与下一段所述蒸汽输送管6-7蒸汽进气端流体导通连接，所述导气管6-5设置在所述保温套管6-4内且所述导气管6-5 空气出气端通过所述保温弯管6-8与下一段所述导气管6-5空气进气端流体导通连接，所述保温套管6-4出气端与所述保温弯管6-8流体导通连接；所述蒸汽输送管6-7与所述导气管6-5同轴装配；所述保温套管6-4内径与所述导气管6-5外径相等，所述导气管6-5内径大于所述蒸汽输送管6-7外径；所述导热弯管6-9外径小于所述保温弯管6-8内径。为了提高利用高温蒸汽对空气的加热效果，本实施例中，在绕所述蒸汽输送管6-7轴向的同一周向上，所述蒸汽输送管6-7外壁上设有6个散热片6-6，相邻的两个所述散热片 6-6之间设有供空气通过的间隙。

使用本实用新型时，可以先将所述第一供水装置1与所述第一热泵2制热部之间的输水管路以及所述第一热泵2制热部与所述高温水储存装置3进水端之间的输水管路连通，同时将所述第二供水装置9与所述第二热泵10制冷部之间的输水管路和所述第二热泵10制冷部与所述冷却水储存装置12进水端之间的输水管路连通，并将所述第一热泵2制冷部、所述第二热泵10制热部以及所述内循环用储水装置11之间的输水管路连通，然后开启所述第一热泵2和所述第二热泵10，利用所述第一热泵2将所述第二热泵10制热部制备出的热水中的热量转移到流经所述第一热泵2制热部中的水中，从而制备出温度更高的热水温度可高达85～150℃，同时利用所述第二热泵10制冷部制备出低于常温的冷却水(温度在0～10℃之间)，当所述高温水储存装置3 内高温水存有量满足所述蒸汽炉5制备高温蒸汽的用水量时，连通所述高温水储存装置3出水端与所述蒸汽炉5进水端之间的输水管路，然后开启所述蒸汽炉5，接着连通所述蒸汽炉5、所述空气加热装置6和所述注塑模具8蒸汽进气端之间的蒸汽输送管6-7路，当所述蒸汽炉5内高温蒸汽的温度达到生产使用要求之后，利用高温蒸汽对所述注塑模具8进行加热。在注塑机完成保压转入冷却后，可以利用所述水泵13将存储在所述冷却水储存装置12 内的低温冷却水泵13入所述注塑模具8的换热管4-2道内，实现所述注塑模具8的降温，在开模后，利用所述气泵7将经所述空气预热装置4、所述高温水储存装置3和所述空气加热装置6加热后的高温空气吹入所述注塑模具8 的换热管4-2道内，将所述注塑模具8换热管4-2道内的冷却水完全吹走，完成整个注塑过程。

在连续生产过程中，在保持所述密闭储水机构3-2内压力满足高温蒸汽冷凝下来的热水处于150℃以上时，可以将高温蒸汽冷凝得到高温热水循环用于制备高温蒸汽，此时则可将所述空气预热装置4的出水端与厂房供暖管道、原料干燥供热管道连通，即可实现利用所述第一热泵2向厂房供暖管道、原料干燥供热管道提供高温热水，同时利用所述第二热泵10制备低于常温的冷却水，而且还可以继续利用所述空气预热装置4、所述高温水储存装置3和所述空气加热装置6对注塑过程中吹扫需要的空气进行加热。在使用本实用新型给注塑过程提供高温蒸汽、高温空气和冷却水中，不仅可以对外提供高温热水，同时还可以在使得高温蒸汽温度变化不大的情况下无需利用电加热设备直接加热空气即可获得高温蒸汽，而且还可以利用低温冷却水降低注塑过程中对模具快速降温时消耗的水量。

本实用新型中将所述注塑模具8冷却水出水端与所述内循环用储水装置 11进水端流体导通连接，其目的是将在所述注塑模具8初期冷却时产生的温度较高的冷却水中的热量进行回收利用，当所述内循环用储水装置11内的储水量达到一定量时，可以利用所述内循环用储水装置11和所述第一供水装置 1同时对所述第一热泵2制热部进行供水，这样可以使注塑过程中的热量尽可能地得到回收利用。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (9)

1.高光蒸汽模温机，其特征在于，包括高温蒸汽空气供应系统和冷却水供应系统，所述高温蒸汽空气供应系统包括第一供水装置(1)、空气预热装置(4)、高温水储存装置(3)、蒸汽炉(5)、空气加热装置(6)、气泵(7)和能够制备85～150℃热水的第一热泵(2)；所述冷却水供应系统包括第二供水装置(9)、冷却水储存装置(12)、水泵(13)和能够制备45～85℃热水的第二热泵(10)；所述第一供水装置(1)出水端与所述第一热泵(2)制热部进水端流体导通连接，所述第一热泵(2)制热部出水端与所述空气预热装置(4)进水端流体导通连接，所述空气预热装置(4)出水端与所述高温水储存装置(3)进水端流体导通连接，所述高温水储存装置(3)出水端与所述蒸汽炉(5)进水端流体导通连接，所述蒸汽炉(5)蒸汽出气端与所述空气加热装置(6)蒸汽进气端流体导通连接，所述空气加热装置(6)蒸汽出气端与注塑模具(8)蒸汽进气端流体导通连接，所述注塑模具(8)蒸汽/热水输出端与所述高温水储存装置(3)蒸汽/热水输入端流体导通连接；所述空气预热装置(4)出气端与所述高温水储存装置(3)进气端流体导通连接，所述高温水储存装置(3)出气端与所述空气加热装置(6)空气进气端流体导通连接，所述空气加热装置(6)空气出气端与所述气泵(7)进气端流体导通连接，所述气泵(7)出气端与所述注塑模具(8)空气进气端流体导通连接；所述第二供水装置(9)出水端与所述第二热泵(10)制冷部进水端流体导通连接，所述第二热泵(10)制冷部出水端与所述冷却水储存装置(12)进水端流体导通连接，所述冷却水储存装置(12)出水端与所述水泵(13)进水端流体导通连接，所述水泵(13)出水端与所述注塑模具(8)冷却水进水端流体导通连接，所述注塑模具(8)冷却水出水端与内循环用储水装置(11)进水端流体导通连接；所述内循环用储水装置(11)出水端与所述第二热泵(10)制热部进水端流体导通连接，所述第二热泵(10)制热部出水端与所述第一热泵(2)制冷部进水端流体导通连接，所述第一热泵(2)制冷部出水端与所述内循环用储水装置(11)进水端流体导通连接；所述气泵(7)出气端设有截止阀(14)；空气和热水在所述空气预热装置(4)内和在所述高温水储存装置(3)内均不接触，空气与蒸汽在所述空气加热装置(6)内不接触。

2.根据权利要求1所述的高光蒸汽模温机，其特征在于，所述高温水储存装置(3)包括保温外壳(3-1)和具有导热壳体的密闭储水机构(3-2)，所述密闭储水机构(3-2)设置在所述保温外壳(3-1)内；所述保温外壳(3-1)上设有导气管(6-5)，所述保温外壳(3-1)内腔通过导气管(6-5)分别与所述空气预热装置(4)出气端和所述空气加热装置(6)空气进气端流体导通连接；所述密闭储水机构(3-2)上设有导水管和泄压管(3-3)，所述密闭储水机构(3-2)通过所述导水管分别与所述空气预热装置(4)出水端和所述蒸汽炉(5)进水端流体导通连接；所述泄压管(3-3)进气端与所述密闭储水机构(3-2)内部储水腔流体导通连接，所述泄压管(3-3)出气端设置在所述保温外壳(3-1)外侧且所述泄压管(3-3)出气端上安装有泄压阀(3-4)。

3.根据权利要求1所述的高光蒸汽模温机，其特征在于，所述空气预热装置(4)包括保温壳体(4-1)和换热管(4-2)，所述换热管(4-2)进水端和出水端分别设置在所述保温壳体(4-1)外侧且位于所述换热管(4-2)进水端和出水端之间的所述换热管(4-2)设置在所述保温壳体(4-1)内，所述保温壳体(4-1)上设有进气管(4-3)和出气管(4-4)，所述保温壳体(4-1)内部空腔通过所述出气管(4-4)与所述高温水储存装置(3)进气端流体导通连接。

4.根据权利要求3所述的高光蒸汽模温机，其特征在于，设置在所述保温壳体(4-1)内的所述换热管(4-2)呈几字形。

5.根据权利要求4所述的高光蒸汽模温机，其特征在于，所述进气管(4-3)内设有用于过滤粒径大于或等于2.5μm灰尘的过滤构件(4-5)。

6.根据权利要求1～5任一所述的高光蒸汽模温机，其特征在于，所述空气加热装置(6)包括空气加热机构(6-1)和连接构件(6-2)，所述空气加热机构(6-1)包括导气管(6-5)、保温套管(6-4)和由导热材料制成的蒸汽输送管(6-7)；所述连接构件(6-2)包括保温弯管(6-8)和由导热材料制成的导热弯管(6-9)；所述蒸汽输送管(6-7)设置在所述导气管(6-5)内且通过所述蒸汽输送管(6-7)蒸汽出气端通过所述导热弯管(6-9)与下一段所述蒸汽输送管(6-7)蒸汽进气端流体导通连接，所述导气管(6-5)设置在所述保温套管(6-4)内且所述导气管(6-5)空气出气端通过所述保温弯管(6-8)与下一段所述导气管(6-5)空气进气端流体导通连接，所述保温套管(6-4)出气端与所述保温弯管(6-8)流体导通连接；所述保温套管(6-4)内径与所述导气管(6-5)外径相等，所述导气管(6-5)内径大于所述蒸汽输送管(6-7)外径；所述导热弯管(6-9)外径小于所述保温弯管(6-8)内径。

7.根据权利要求6所述的高光蒸汽模温机，其特征在于，大于或等于3个所述空气加热机构(6-1)通过所述连接构件(6-2)连接成几字形的所述空气加热装置(6)。

8.根据权利要求7所述的高光蒸汽模温机，其特征在于，所述蒸汽输送管(6-7)外壁上设有散热片(6-6)；所述蒸汽输送管(6-7)与所述导气管(6-5)同轴装配。

9.根据权利要求8所述的高光蒸汽模温机，其特征在于，在绕所述蒸汽输送管(6-7)轴向的同一周向上，所述蒸汽输送管(6-7)外壁上设有大于或等于2个散热片(6-6)，相邻的两个所述散热片(6-6)之间设有供空气通过的间隙。