TWI767336B - 蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統及方法 - Google Patents
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Abstract
一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統應用於模具，包括：加熱管路，加熱管路位於模具內；蒸氣供給裝置，蒸氣供給裝置用於向加熱管路中供給蒸氣；壓縮氣供給裝置，壓縮氣供給裝置用於向加熱管路中供給壓縮氣；控制閥，控制閥安裝於蒸氣供給裝置與加熱管路之間以及壓縮氣供給裝置和加熱管路之間；控制器，控制器通過控制閥控制蒸氣供給裝置與加熱管路之間的通斷以及壓縮氣供給裝置與加熱管路之間的通斷。這種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統將壓縮空氣作為動力氣體推動蒸氣前進，避免了蒸氣的加熱效率因其動能損失而降低的問題。
Description
本發明涉及模具急冷急熱技術領域，尤其是一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統及方法。
現有蒸氣式急冷急熱系統以高壓蒸氣通入位於模具內的加熱管路以加熱模具，這種方式可有效得使模具加熱，但蒸氣同時做為動力氣體，即前方的蒸氣是由後方的蒸氣推動著前進的，因此整體加熱效率因其動能損失而降低，使溫度輸出受到限制。
本發明要解決的技術問題是：為了解決現有蒸氣式急冷急熱系統中蒸氣需要作為動力氣體推動自身前進，整體的加熱效率會因其動能損失而降低，使溫度輸出受到限制的問題。本發明提供了一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統及方法來解決上述問題。
本發明解決其技術問題的方案是：一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統，其應用於模具，包括：
加熱管路，加熱管路位於模具內；
蒸氣供給裝置，蒸氣供給裝置用於向加熱管路中供給蒸氣；
壓縮氣供給裝置，壓縮氣供給裝置用於向加熱管路中供給壓縮氣；
控制閥，控制閥安裝於蒸氣供給裝置與加熱管路之間以及壓縮氣供給裝置和加熱管路之間；以及
控制器，控制器通過控制閥控制蒸氣供給裝置與加熱管路之間的通斷以及壓縮氣供給裝置與加熱管路之間的通斷。
較佳地，控制閥為三位三通閥；控制器與三位三通閥電連接；蒸氣供給裝置和壓縮氣供給裝置通過三位三通閥連接至加熱管路；當三位三通閥處於第一位置時，蒸氣供給裝置和加熱管路處於導通狀態，壓縮氣供給裝置和加熱管路處於非導通狀態；當三位三通閥處於第二位置時，蒸氣供給裝置和加熱管路處於非導通狀態，壓縮氣供給裝置和加熱管路處於非導通狀態；以及當三位三通閥處於第三位置時，蒸氣供給裝置和加熱管路處於非導通狀態，壓縮氣供給裝置和加熱管路處於導通狀態。
較佳地，壓縮氣為壓縮空氣或者壓縮惰性氣體。
較佳地，加熱管路還設有第一開關閥，控制器與第一開關閥電連接。
較佳地，蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統還包括冷水供給裝置。冷水供給裝置通過輸水管路與加熱管路連接，輸水管路上安裝有第二開關閥。
本發明還提供了一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱方法，包括預熱步驟、加熱步驟、熱保持步驟以及排氣步驟。
預熱步驟，控制器控制第一開關閥開啟、第二開關閥關閉以及三位三通閥處於第一位置，保持一段時間；控制器控制三位三通閥處於第三位置，保持一段時間；控制器控制三位三通閥處於第二位置。
加熱步驟，控制器控制三位三通閥處於第一位置，保持一段時間後控制器控制第一開關閥關閉；控制器控制三位三通閥處於第三位置，保持一段時間。
熱保持步驟，控制器控制三位三通閥處於第二位置，保持一段時間。
排氣步驟，控制器控制第一開關閥開啟，控制器控制三位三通閥處於第三位置。
較佳地，加水冷卻步驟，控制器控制三位三通閥處於第二位置、第二開關閥開啟。
排水步驟，控制器控制第二開關閥關閉。
吹氣步驟，控制器控制三位三通閥處於第三位置。
本發明的有益效果是，這種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統及方法在對模具進行加熱的時候，先將蒸氣送入加熱管路，然後將壓縮空氣送入加熱管路，將壓縮空氣作為動力氣體推動蒸氣前進，避免了蒸氣的加熱效率因其動能損失而降低，進而使溫度輸出受到限制的問題。
為更進一步闡述本發明所採取的技術手段及其效果，以下結合本發明的實施例及其圖式進行詳細描述。
請參閱圖1，圖1繪示了本發明一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統的示意圖。
本發明提供了一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統100，其應用於模具，包括加熱管路101、蒸氣供給裝置102、壓縮氣供給裝置103、控制閥(圖中未視出)、以及控制器105。
加熱管路101位於模具內，加熱管路101的一部分穿設於模仁。
蒸氣供給裝置102用於向加熱管路101中供給蒸氣。此處的蒸氣供給裝置102包括但不限於蒸氣發生器。
壓縮氣供給裝置103用於向加熱管路101中供給壓縮氣。此處的壓縮氣供給裝置103包括但不限於壓縮氣罐。
控制閥安裝於蒸氣供給裝置102與加熱管路101之間以及壓縮氣供給裝置103和加熱管路101之間。
控制器105通過控制閥控制蒸氣供給裝置102與加熱管路101之間的通斷以及壓縮氣供給裝置103與加熱管路101之間的通斷。
在一些實施例中，控制閥為三位三通閥104且該三位三通閥104為電磁閥，控制器105與三位三通閥104電連接。蒸氣供給裝置102和壓縮氣供給裝置103通過三位三通閥104連接至加熱管路101。
當三位三通閥104處於第一位置時，蒸氣供給裝置102和加熱管路101處於導通狀態，壓縮氣供給裝置103和加熱管路101處於非導通狀態；當三位三通閥104處於第二位置時，蒸氣供給裝置102和加熱管路101處於非導通狀態，壓縮氣供給裝置103和加熱管路101處於非導通狀態；當三位三通閥104處於第三位置時，蒸氣供給裝置102和加熱管路101處於非導通狀態，壓縮氣供給裝置103和加熱管路101處於導通狀態。
在一些實施例中，壓縮氣為壓縮空氣或者壓縮惰性氣體，此處的壓縮惰性氣體包括但不限於壓縮氮氣。
在一些實施例中，加熱管路101還設有第一開關閥106，該第一開關閥106為電磁閥，控制器105與第一開關閥106電連接。當第一開關閥106開啟的時候，加熱管路101中的氣體或者水都能夠從第一開關閥106處流出。
在一些實施例中，蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統100還包括冷水供給裝置107。冷水供給裝置107通過輸水管路108與加熱管路101連接，輸水管路108上安裝有第二開關閥109。此處的冷水供給裝置107為水箱，當第二開關閥109處於開啟狀態時，水箱中的水通過輸水管路108流入加熱管路101中。
這種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統100具有蒸氣供給裝置102和壓縮氣供給裝置103，在對模具進行加熱的時候，先將蒸氣送入加熱管路101，然後將壓縮空氣送入加熱管路101，將壓縮空氣作為動力氣體推動蒸氣前進，避免了蒸氣的加熱效率因其動能損失而降低，進而使溫度輸出受到限制的問題。
請參閱圖1和圖2，圖1繪示了本發明一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統的示意圖。圖2繪示了本發明一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱方法的流程圖。
基於上述的蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統100，本發明還提供了一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱方法，包括預熱步驟以及加熱步驟。
預熱步驟包括細部步驟S1、細部步驟S2、以及細部步驟S3：
細部步驟S1：控制器105控制第一開關閥106開啟、第二開關閥109關閉以及三位三通閥104處於第一位置，保持一段時間（18s～22s）。此時蒸氣進入加熱管路101中對模具進行預熱。
細部步驟S2：控制器105控制三位三通閥104處於第三位置，保持一段時間（18s～22s）。此時壓縮氣將蒸氣推動著前進，蒸氣對加熱管路101預熱直至壓縮氣將蒸氣從第一開關閥106推出，同時壓縮氣也能夠將蒸氣在加熱管路101中凝結而成的水珠吹出，以免影響後續的加熱效果。
細部步驟S3：控制器105控制三位三通閥104處於第二位置。此時預熱步驟結束。
加熱步驟，加熱步驟包括細部步驟S4、細部步驟S5、細部步驟S6。
細部步驟S4：控制器105控制三位三通閥104處於第一位置，保持一段時間（13s～17s）。此時蒸氣進入加熱管路101中對模具進行加熱。
細部步驟S5：控制器105控制第一開關閥106關閉。於是蒸氣被封閉在加熱管路101中。
細部步驟S6：控制器105控制三位三通閥104處於第三位置，保持一段時間（8s～12s）。此時壓縮氣進入加熱管路101中，推動蒸氣前進，減少了蒸氣熱量因轉換成動能的消耗，提升了熱效率。由於此時第一開關閥106是關閉的，因此壓縮氣輸入加熱管路101中之後加熱管路101中的壓力會升高，而高壓下水的沸點提升，凝結溫度也連帶提升，因此能夠提升加熱管路101中的運作溫度。
這種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱方法還包括熱保持步驟S7及排氣步驟S8。
熱保持步驟S7：控制器105控制三位三通閥104處於第二位置，保持一段時間（13s～17s）。在此時間內，加熱管路101中的蒸氣和壓縮氣被鎖在了加熱管路101中，保持模仁的溫度，同時注塑機向型腔中注入塑膠。
排氣步驟S8：控制器105控制第一開關閥106開啟，控制器105控制三位三通閥104處於第三位置。壓縮氣供給裝置103將壓縮氣輸入到加熱管路101中，將熱保持步驟中管道中的蒸氣、壓縮氣以及蒸氣凝結的小水滴從第一開關閥106處吹出加熱管路101。
在一些實施例中，這種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱方法還包括加水冷卻步驟S9、排水步驟S10以及吹氣步驟S11。
加水冷卻步驟S9：控制器105控制三位三通閥104處於第二位置、第二開關閥109開啟。在此步驟中，第二開關閥109開啟，冷水供給裝置107將冷水經過輸水管路108輸入到加熱管路101中，而第一開關閥106也處於開啟狀態，冷水將加熱管路101中的熱量吸收後從第一開關閥106處流出。
排水步驟S10：控制器105控制第二開關閥109關閉。冷水供給裝置107停止向加熱管路101中供水，而第一開關閥106也處於開啟狀態，因此在加熱管路101中的水持續地從第一開關閥106處流出。
吹氣步驟S11：控制器105控制三位三通閥104處於第三位置。在此步驟中，壓縮氣供給裝置103向加熱管路101中供給壓縮氣，壓縮氣進入加熱管路101中將在S10步驟中未徹底排出、黏附在加熱管路101內壁上的水滴從第一開關閥106處吹出。
這種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱方法在對模具進行加熱的時候，先將蒸氣送入加熱管路101，然後將壓縮空氣送入加熱管路101，將壓縮空氣作為動力氣體推動蒸氣前進，避免了蒸氣的加熱效率因其動能損失而降低，進而使溫度輸出受到限制的問題。
需指出的是，本發明不限於上述實施方式，任何熟悉本專業的技術人員基於本發明技術方案對上述實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，都落入本發明的保護範圍內。
100:蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統
101:加熱管路
102:蒸氣供給裝置
103:壓縮氣供給裝置
104:三位三通閥
105:控制器
106:第一開關閥
107:冷水供給裝置
108:輸水管路
109:第二開關閥
S1:控制器控制第一開關閥開啟、第二開關閥關閉以及三位三通閥處於第一位置，保持一段時間
S2:控制器控制三位三通閥處於第三位置，保持一段時間
S3:控制器控制三位三通閥處於第二位置
S4:控制器控制三位三通閥處於第一位置，保持一段時間
S5:控制器控制第一開關閥關閉
S6:控制器控制三位三通閥處於第三位置，保持一段時間
S7:熱保持步驟：控制器控制三位三通閥處於第二位置，保持一段時間
S8:排氣步驟：控制器控制第一開關閥開啟，控制器控制三位三通閥處於第三位置
S9:加水冷卻步驟，控制器控制三位三通閥處於第二位置、第二開關閥開啟
S10:排水步驟，控制器控制第二開關閥關閉
S11:吹氣步驟，控制器控制三位三通閥處於第三位置
圖1是本發明一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統的示意圖。
圖2是本發明一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱方法的流程圖。
100:蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統
101:加熱管路
102:蒸氣供給裝置
103:壓縮氣供給裝置
104:三位三通閥
105:控制器
106:第一開關閥
107:冷水供給裝置
108:輸水管路
109:第二開關閥
Claims (6)
- 一種蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統，其應用於一模具，包括：一加熱管路，該加熱管路位於該模具內；一蒸氣供給裝置，該蒸氣供給裝置用於向該加熱管路中供給蒸氣；一壓縮氣供給裝置，該壓縮氣供給裝置用於向該加熱管路中供給壓縮氣；一控制閥，該控制閥安裝於該蒸氣供給裝置與該加熱管路之間以及該壓縮氣供給裝置和該加熱管路之間；及一控制器，該控制器通過該控制閥控制該蒸氣供給裝置與該加熱管路之間的通斷以及該壓縮氣供給裝置與該加熱管路之間的通斷；其中，該控制閥為一三位三通閥，該控制器與該三位三通閥電連接，該蒸氣供給裝置和該壓縮氣供給裝置通過該三位三通閥連接至該加熱管路，當該三位三通閥處於一第一位置時，該蒸氣供給裝置和該加熱管路處於導通狀態，該壓縮氣供給裝置和該加熱管路處於非導通狀態，當該三位三通閥處於一第二位置時，該蒸氣供給裝置和該加熱管路處於非導通狀態，該壓縮氣供給裝置和該加熱管路處於非導通狀態，當該三位三通閥處於一第三位置時，該蒸氣供給裝置和該加熱管路處於非導通狀態，該壓縮氣供給裝置和該加熱管路處於導通狀態。
- 如請求項1所述之蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統，其中，該壓縮氣為壓縮空氣或者壓縮惰性氣體。
- 如請求項1所述之蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統，其中，該加熱管路還設有一第一開關閥，該控制器與該第一開關閥電連接。
- 如請求項1所述之蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統，還包括一冷水供給裝置，該冷水供給裝置通過一輸水管路與該加熱管路連接，該輸水管路上安裝有一第二開關閥。
- 一種使用如請求項1之蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱系統的蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱方法，包括：一預熱步驟，一控制器控制一第一開關閥開啟、一第二開關閥關閉以及一三位三通閥處於一第一位置，保持一段時間，該控制器控制該三位三通閥處於一第三位置，保持一段時間，該控制器控制該三位三通閥處於一第二位置；一加熱步驟，該控制器控制該三位三通閥處於該第一位置，保持一段時間，該控制器控制該第一開關閥關閉，該控制器控制該三位三通閥處於該第三位置，保持一段時間；一熱保持步驟，該控制器控制該三位三通閥處於該第二位置，保持一段時間；及一排氣步驟，該控制器控制該第一開關閥開啟，該控制器控制該三位三通閥處於該第三位置。
- 如請求項5所述之蒸氣壓縮氣聯合急冷急熱方法，更包括：一加水冷卻步驟，該控制器控制該三位三通閥處於該第二位置、該第二開關閥開啟； 一排水步驟，該控制器控制該第二開關閥關閉；及一吹氣步驟，該控制器控制該三位三通閥處於該第三位置。
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|---|---|
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