发明内容

本发明提出一种具有热量回收功能的节能注塑机，该装置基于热泵的原理，首先将物料传递给模具的热量用冷却水吸收，之后通过热泵将冷却水的热量传递给塑化系统，并提高热量的品质，用于塑化原料颗粒，从而实现热能的回收再利用；热泵还起到给冷却水降温的作用，提高了模具的冷却效率。塑化后的余热还被用于预热塑料原料颗粒，进一步提高能量利用效率；通过多级热泵串联；达到提升加热温度上限的目的；调节节流阀开度，改变介质压力与沸点，达到精确控温的目的。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明提出一种具有热量回收功能的节能注塑机，该装置主要包括：注塑机主体、料筒、加热器、塑化盘管、料斗、换热筒、换热盘管、风扇、加热管、加热回管、模具、冷却回管、冷却管、循环泵、水箱、水箱盘管、热泵、节流阀、液罐和压缩机，其中，注塑机主体是通用的注塑机，左侧是合模机构，右侧是塑化机构，除了本专利特别说明的结构，其余结构均与一般的注塑机结构相同；料筒是注塑机主体的螺杆料筒；加热器是通用的注塑机用电热圈；料筒的前段和中段与一般注塑机相同，外面套有加热器；塑化盘管是紧密缠绕的螺旋形的金属管，从左到右套在料筒的后段上；料斗是注塑机主体的倒锥形的筒状加料斗；换热筒是一个金属圆柱筒，固定在料斗底部，轴向沿着左右方向，且右端与料斗相通；换热盘管是从左到右螺旋形环绕的金属管，固定在换热筒内部，换热盘管右端与塑化盘管右端连接；风扇是一个电机驱动的风扇，固定在换热筒左端，且向右吹风朝向换热筒内部；加热管、加热回管都是金属管，加热管下端连接塑化盘管最左端，加热回管下端连接换热盘管的最左端；模具是通用注塑模具，包含一对内部有冷却水回路的模具；冷却回管和冷却管都是塑料软管，各有两根，两个模具上面的冷却水路都分别与冷却回管和冷却管连接；循环泵是通用水泵，有两个，两根冷却管上各有一个，循环泵输送水流的方向为从冷却管流经模具再流经冷却回管；水箱是一个金属材质的盛有水的水箱，水箱底部与冷却回管和冷却管的另一端连接；水箱盘管是一个金属盘管，浸没在水箱的水中；热泵由节流阀、液罐和压缩机组成；其中节流阀是一个具有节流功能且节流开度可以细微调节的阀门；液罐是金属储液罐，里面充填有在压力下能液化的制冷介质，并维持在较高压力下；压缩机是一个能压缩制冷介质的压缩机；节流阀左端连接水箱盘管上端，右端连接液罐，并通过液罐与加热回管上端连接；压缩机左端连接水箱盘管下端，右端连接加热管的上端，压缩机压缩方向为从左到右。

注塑成型过程中，高温的塑料将热量不断传导给模具，导致模具温度升高，循环泵运行使水箱中的水不断流过模具，降低模具的温度，同时水箱中的水吸收热量温逐度渐升高；与此同时，液罐中的制冷介质流过节流阀，由于压力降低发生气化，吸收汽化潜热导致温度降低；低温气态的制冷介质继续流过水箱盘管，吸收水箱中水的热量，再之后制冷介质通过压缩机，被压缩机压缩液化，由于汽化潜热的释放，液体温度升至极高温度；液态高温制冷介质接着流过塑化盘管，将温度传递给料筒的后段，使料筒内部的塑料温度升高，从而实现塑化；制冷介质通过塑化盘管后温度有所降低，但是还保持着较高温度，进入换热盘管，加热风扇吹入的空气，一方面让空气冷却制冷介质，另一方面被加热后的热空气进入料斗，加热里面存放的塑料颗粒，起到预热的作用；冷却后的液态制冷介质顺着加热回管返回液罐，完成循环；在这个循环中，制冷介质将水箱中的水的热量吸收，用于加热料筒的后段以及料斗中的塑料颗粒，实现余热的回收利用，达到节能的效果。

本发明提出一种具有热量回收功能的节能注塑机，其可以使用左右两级热泵；热泵可以替换为两个热泵和一个换热器；换热器可以是板式换热器；在左侧的热泵中：节流阀和压缩机左端连接水箱盘管；液罐和压缩机右端连接换热器；在右侧的热泵中：节流阀和压缩机左端连接换热器；液罐和压缩机右端分别连接加热回管和加热管。

左侧热泵吸收水箱中水的热量，将温度提高并通过换热器传递给右侧热泵，右侧热泵进一步提高温度并将热量传递给注塑机的塑化系统，通过两级热泵提高了塑化系统能达到的温度上限。

本发明提出一种具有热量回收功能的节能注塑机，其可以通过调节节流阀的开度来改变压缩后制冷剂的液化温度，进而调节塑化系统的温度。

本发明装置，将塑化后的余热用于预热塑料原料颗粒，进一步提高能量利用效率；通过多级热泵串联；实现提升加热温度上限；调节节流阀开度，改变介质压力与沸点，实现精确控温。