[发明专利]温度控制方法和装置

说明书

本发明涉及一种机器设备温控方法和装置，尤其可用于控制模具和在采用模具模制物品，如注塑成型、热成型、真空成型金属模铸和类似过程中的温度。

本发明是结合一种应用情况来说明的，但并不能认为本发明就仅限于这种应用。众所周知，通过使流过模具内管道的水流到一单独的热交换工位，可使模具保持在一可接受的温度范围内。

这种模具设计的要求之一是要保证模具的工作部件与冷却水足够接近，而实际上这常常是非常困难的，例如，很少会有用于水从一个部位送出和输入的管道的足够容积。    

要将在模具保持在可接触的温度范围中的要求不是件小事，它可使模具制造和维护所需成本非常可观。会遇到的一个问题是：由于所需替换水的容量相当大，要对之进行软化处理通常是不经济的，但不进行软化处理的话，就会积起水垢，而水垢又需花钱处理并且会使整个过程中冷却效率下降。

另一个存在的问题是冷却管道会由于暴露在冷却水中而腐蚀。

在模具重复使用率中一个非常重要的因素是冷却效率。如果有一种更有效的冷却方式，模具则可更多次地重复使用，这对于采用所述模具进行制造的成本是非常重要的。

再者，模具上不同部分之间的冷却速度不一致会引起被模制部件的损坏，并需花钱对其进行校正或补偿。

本发明的一个目的在于提供一种对机器设备实行温控的方式，以至少减少上述困难。    

本发明的一种形式即为一种需要时常从机器设备内驱散热量的机器设备，其特点为，该机器设备包括至少一个其中有液体的封闭腔室，液体漫延覆盖要散热量的至少一个区域，该封闭腔室内在液体上方有一空间，其中压力值设定在能够使液体在选定温度下沸腾；该机器设备还包括一通过冷却而使空间中的液体蒸气进行冷凝的冷凝装置。

较佳地，有一个以上的腔室并且各腔室的形状和位置都与其中的液体水位有关，这样液体可覆盖机器设备上需要驱散热量的区域。

较佳地，液体是水。

较佳地，机器设备是用于模制塑料材料的模具。

较佳地，机器设备是用于对塑料材料注塑成型的模具。

较佳地，机器设备是通过热成型塑料材料进行模制的模具。

较佳地，机器设备是用于金属模铸的模具。

本发明的另一种形式即为一种具有内部冷却结构的模具，该内部冷却结构包括一其中装有一定量液体的封闭腔室，在模具要被冷却的区域上方有一定高度，并且在液位上方的腔室中只有液体蒸气或大量蒸气。

本发明的又一种形式即为一种用于对塑料材料进行注塑成型的模具，具有一内部冷却结构，该结构是一部分装有液体的封闭腔室，其上水位足够高以使液体覆盖住靠近要被冷却的模具部件的腔室内模具区域，并且液体上方腔室中的空间内基本上只是液体的蒸气。

本发明的再一种形式即为一种用于对塑料材料进行注塑成型的模具，具有一内部冷却结构，该结构是一部分装有液体的封闭腔室，其上水位足够高，以使液体覆盖住靠近要被冷却的模具部件的腔室内模具区域，并且液体上方腔室中的空间内基本上只是液体蒸气；还具有一结构，以在液体上方腔室中空间内冷却蒸气，从而对蒸气至少进行一定程度的冷凝。

较佳地，另外，在腔室内的液体中至少还有一加热装置，这样在备用过程中，模具或型模的温度可保持在选定的温度范围内。较佳地，冷却装置包括一管子、在管子中的芯体以及用于将冷却水引过管子的装置。

本发明的再一种形式即为使机器设备部件冷却的方法，其中该机器设备具有：至少一个其中装有液体的封闭腔室，液体可漫延覆盖至少一个要被散热的区域；闭腔室内的液体上方空间，其内的压力设定为可使液体在选定温度下沸腾，该温度至少要比被散热区的温度低一定程度；以及冷凝装置，以通过冷却而使空间中的液体蒸气冷凝。

本发明的还有一种形式，即为使机器设备部件冷却的方法，该机器设备具有：至少一个其中装有液体的封闭腔室，液体可漫延覆盖至少一个要被散热的区域；以及封闭腔室内的液体上方的空间，其内的压力设定为可使液体在选定温度下沸腾，该温度要比被散热区的温度低一定程度，此方法包括以下步骤：首先在封闭腔中部分地注入液体，随后在没有空气填补的情况下抽取一定量的液体，然后，使液体在一选定的冷却温度下使液体经过冷凝装置，通过冷却而使空间中的液体蒸气冷凝。

使用时，蒸气冷凝可以通过由液体上方空间内的一个独立部件进行的热交换、或者由液体表面上方一个区域中构成腔室的一部分壁或全部壁进行的热交换来实现，无论如何，该区域的温度都很低，这样可以对液体蒸气进行合理有效的热交换，然后，蒸气再冷凝成液体并且流回到封闭腔室的液体中。