專利名稱:噴漆用載體流體預熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在噴漆系統(tǒng)(甚至包括粉末類型)中用于生產載體流體的部分，并且具體涉及利用中空纖維分離膜從空氣中生產氮氣。
技術背景眾所周知，一般在涂漆領域并且特別在噴漆中，涂漆與通常用壓縮空氣組成的載體流體混合，并且部分地由于涂漆環(huán)境中存在的濕度并且被載體流體和要求涂漆物件所吸收，所涂敷的涂漆層干燥時間太長。
當前干燥時間由于采用熱干燥空氣和采用諸如揮發(fā)性溶劑等裝置而減少。
具體地說，涂漆干燥需要時間的長度是影響水基涂漆系統(tǒng)的問題，該系統(tǒng)由于其對于環(huán)境較小沖擊和較大安全性而愈來愈多被采用，但同時使用水作為溶劑要求較長的干燥時間。
此外，已經發(fā)現在噴漆系統(tǒng)中，在與涂漆混合時刻，保持載體流體的液流溫度或者使其達到要求溫度的問題尚未解決。
因此，這部分嚴重地需要一種能夠幾乎立即(即，幾秒，例如在空氣輸入后5-30秒)供應噴漆系統(tǒng)加壓的載體流體流(例如，干燥的空氣或氮氣)的裝置，該裝置能夠徹底地減少涂敷油漆的干燥時間。
發(fā)明概要因此，本發(fā)明另一目的是提供一種涂漆系統(tǒng)，其中至少在混合時刻載體流體的溫度保持或使其達到所要求的溫度。
相應地，如權利要求
1到9所描述提出一種噴漆用裝置、器械和方法。
第一優(yōu)點是將干燥時間從當前的15到40分鐘減少到可以根據所披露的系統(tǒng)而變化的1分鐘到5分鐘，特別對于帶有水基漆的噴漆。
另一優(yōu)點是采用熱氮氣，氮氣可以利用中空纖維膜(較佳)或者利用PSA(壓力擺動吸收)系統(tǒng)(可以獲得改進的涂漆流態(tài)化)生產，使其減少必須的通過次數并且可能從涂漆中消除水或溶劑。
還有另一優(yōu)點是只在要求涂漆物件的表面上在涂敷油漆以前通過一股熱氮氣射流，以消除灰塵和濕氣，而在涂漆以后，則可以促進油漆涂層幾乎立即干燥。
所披露涂漆方法的優(yōu)點在于氮氣具有幾乎極其低的“露點”(約-50℃)，意味著采用熱氮氣可以消除所有濕氣痕跡和加速涂漆干燥或被氣流沖擊的表面。
還有另一優(yōu)點在于流出的熱流體也加熱噴槍本身(一般用鋁制成)，它依次又將熱傳導到涂漆上，使其加熱并改進其品質。
按照本發(fā)明另一方面，同樣眾所周知，采用中空纖維膜生產氮氣的空氣分離系統(tǒng)需要熱空氣，使得纖維可以獲得要求為生產氮氣所需要的質量和/或數量的最佳性能。
同樣眾所周知，模塊效率只有當輸入空氣溫度和外部溫度狀態(tài)沿整個長度均已穩(wěn)定時才可達到，考慮到一般最佳空氣輸入溫度隨著壓力在4到20巴(表壓)之間而從24℃變化到60℃，此時達到最佳性能和最佳空氣消耗量。
為此目的，已知的預熱系統(tǒng)能夠在控制的溫度下處理送往纖維膜的空氣，并且加熱膜的外部，其中可以放置模塊的加熱隔室，或者加熱布置在膜模塊周圍的電纜。
不過，當前已知的系統(tǒng)是低效、昂貴并且在技術上并不十分有利。
在這一問題上，重要的是考慮到當前有許多出售的薄膜，其長度可能在20厘米到大約2米之間，當分離時，通過膜的預熱空氣，隨著其從空氣出口移出而趨向于冷卻。
因此，特別對于“長”模塊，膜纖維的工作狀態(tài)不斷地遠離最佳狀態(tài)，而對系統(tǒng)的總體效率帶來負面效果。
本發(fā)明另一目標因此是克服已知系統(tǒng)的缺點，通過提供如權利要求
10到23所描述的生產氮氣的器械和方法。
披露的器械和方法一般非常有效地利用送往纖維的熱空氣，與此同時可以用來均勻地從外部加熱膜和(如有必要)產生的氮氣，以便獲得富有氮氣(非常純粹，從78％到99.99％)的改良空氣流，并且是在要求的溫度下。
本發(fā)明還有的有利方面將在有關的權利要求
中描述，并且在于其幾何簡單性、緊湊的尺寸和簡單構造，適合于模塊化應用。
附圖簡要說明按照上述目標本發(fā)明技術特征將在權利要求
中提出，而其優(yōu)點在以下詳細描述中清晰地闡明，并參照附圖，其中闡明本發(fā)明的較佳實施例而并不限制其概念的范圍，其中圖1為本發(fā)明第一實施例視圖，其中切去某些部分以便更好地闡明內部細節(jié)；圖2為按照本發(fā)明噴漆系統(tǒng)載體流體輸送管路視圖。
較佳實施例的詳細描述圖2闡明在機器應用于噴漆系統(tǒng)的情況中，連接第一端30到容器1、而在第二端31到噴漆槍27的氮氣輸送管子15。
有利地，特別對于水基漆的涂敷，采用熱氮氣可以加速漆的干燥時間。
此外，單獨的氮氣流也可以指向需要涂漆的表面，以完全消除其濕氣，而在涂漆以后，它可以指向剛才噴涂的漆層，以便在第二遍涂漆以前(如果需要)，進一步加速其干燥。
按照本發(fā)明，管子15也可以配置位于至少在其長度一部分的加熱元件16，以便維持氮氣溫度一直到噴涂時刻為止，這在某些情況中可離開機器許多米發(fā)生。
元件16較佳地由在管15內的電阻器組成，直接與氮氣流接觸，并且通過觸頭32連接到溫度調節(jié)器14，該調節(jié)器按照所達到的溫度數值控制圈的加熱，并且溫度由位于從噴槍或油漆噴霧器的流體出口的熱電偶探測。
同一信號可以有利地用來促成或取消加壓載體流體的分配。
此外，應該理解，可以采用位于管子15內部或外部不同的加熱元件。
此外，重要的是著重指出，采用加熱管子15，雖然與熱氮氣噴漆系統(tǒng)組合使用特別有用，可以有利地應用在傳統(tǒng)的使用壓縮空氣作為載體流體的噴漆系統(tǒng)(對于加熱和/或干燥以不同方式處理)，以便加熱載體流體并因此改進漆的干燥。
參照附圖，按照本發(fā)明的另一方面，包括箱形容器1，該容器在所描述的實施例中為“獨立”型，但也可以水平地安裝在壁上或空氣壓縮機上。
容器1限定一個含有加熱元件的熱室17，例如含有橫向布置或互相上下疊置的一個或多個平面電阻器2a。
分離膜18可以插入在熱室17中，用來生產氮氣(或富含氮氣的改良空氣)，并且對其生產的氮氣通過空氣進口19和出口11與容器外部連通。
從進口19輸送空氣到膜18的管子20較佳地配置組合過濾器12，以便從空氣中消除任何雜質，諸如油類、顆粒和其它元素。
參照圖1，按照本發(fā)明空氣輸送管在室17內部以螺旋或圈形狀3a圍繞膜18連續(xù)地設置，直到其連接至空氣進入膜18的點23為止。
在所描述的實施例中，圈3a由銅管組成，但也可由適合于對輸入空氣傳導熱量的鋁或其它材料制成。
從入口處，壓縮空氣穿過膜，分離成為到達膜出口25富含氮氣的氣體成分，和滲透氣體，后者可以直接地或再進入室17以后，通過容器上泄放孔26除去。
氮氣從膜出口25，較佳地在通過流量調節(jié)器(例如為BPR(背壓調節(jié)器)型)以后，通過卷繞在膜18上的第二圈3b，而膜18使氮氣到達出口11以便供用戶裝置使用。
該裝置也包括一組連接在面板21上的傳感器和控制器，而面板可直接安裝在容器1上。
在以上描述的實施例中，連接到面板21的一組傳感器包括開關5、空氣輸入壓力表6、氮氣輸出壓力表7、熱室17溫度調節(jié)使用的溫度調節(jié)器或恒溫器8、用于送往涂漆的氮氣的壓力調節(jié)器9、用于送往涂漆的氮氣壓力表10、輸入空氣壓力調節(jié)器13(較佳地在3到15巴數值之間)。
在操作中，當機器接通時，電阻器2a需要數秒鐘使熱室17(因此也包括膜18和圈3a、3b)到達操作溫度，恒溫器8可以保持該溫度在20℃到100℃之間，較佳為50℃。
從進口19來的壓縮空氣然后通過加熱空氣的圈3a，到達點23，在該點上空氣以對于分離過程最佳溫度進入膜。
此外，同時室17加熱膜，使性能最佳化。
按照本發(fā)明，以如此方式生產的氮氣已經適合于許多應用，可以進一步通過圈3b加熱以補償在膜中空氣分離過程中發(fā)生的溫度下降。
因此，在出口11有按照預定質量和在預定溫度下的熱氮氣可供使用，較佳地以瞬時生產率在1到1000Nm3/小時之間供應。
如果需要另外的氮氣生產或者完全不使用圈3b，也可以使用一臺與裝置分開的加熱器，它能夠加熱氮氣到各種情況(不同于熱室17的溫度)需要的操作溫度，并且最適合于具體涂漆情況。
從以上描述中，很明顯所披露的裝置可提供以下優(yōu)點在獨立環(huán)境中加熱熱室17，膜和空氣加熱圈3a和(如果存在)氮氣加熱圈3b。如此，不必插入附加的加熱器，就可以提供同時加熱膜和需要分離的空氣(在預設的溫度、壓力和純度數值下立即促進更大的膜效率)和加熱所生產氮氣等三重優(yōu)點，例如作為供噴漆使用的載體流體。
本發(fā)明具有明顯的工業(yè)應用價值。它可以進行改進和變化而并不由此偏離本發(fā)明概念范圍，并且所有發(fā)明細節(jié)可以用技術上相當的元素代替。
權利要求
1.一種噴漆裝置，包括連接到加壓載體流體供應的第一接頭(30)和連接噴漆槍(27)的第二接頭(31)，其特征在于其配置有位于沿其長度至少一部分的加熱裝置(16)。
2.按照權利要求
1所述的裝置，其特征在于加熱裝置位于管子內部，并與載體流體接觸。
3.按照權利要求
1所述的裝置，其特征在于加熱裝置位于管子外部。
4.一種噴漆器械，包括載體流體的供應、用于漆/流體混合的噴槍和按照權利要求
1到3中之一或更多所述的連接管子。
5.按照權利要求
4所述的器械，其特征在于包括按照由位于從噴槍或油漆噴霧器出來的流體的出口處的熱電偶探測所得溫度值而調節(jié)流體溫度的裝置(14)
6.按照權利要求
4所述的器械，其特征在于流體溫度值的探測用來促成或取消加壓載體流體的供應。
7.一種按照權利要求
1到3中之一或更多所述的管子的用途，用于輸送噴漆使用的加壓載體流體，從載體流體供應到噴漆槍(27)。
8.一種噴漆方法，包括對需要涂漆表面噴射熱載體流體流和漆混合物的步驟，其中載體流體流至少在與漆混合的時刻保持在要求的溫度上。
9.按照權利要求
8所述的方法，其特征在于載體流體為氮氣或富含純度從78％到99.99％氮氣的改良空氣。
10.一種利用分離膜(18)從壓縮空氣生產氮氣的裝置，包括熱室(17)，容納至少一張膜(18)和用于預熱送往膜的壓縮空氣的裝置，其特征在于壓縮空氣預熱裝置包括位于熱室(17)內部并輸送空氣到膜(18)的管子(3a)，該管子采用導熱材料制成，使壓縮空氣可以加熱。
11.按照權利要求
10所述的裝置，其特征在于空氣輸送管為卷饒在膜(18)周圍的金屬螺旋圈(3a)形式。
12.按照權利要求
10或11所述的裝置，其特征在于熱室(17)具有一個或多個位于熱室內的加熱元件(2a)。
13.按照權利要求
10到12之一或更多所述的裝置，其特征在于包括在熱室(17)外部并且能夠加熱生產所得氮氣到不同操作溫度的加熱器。
14.按照權利要求
10到13之一或更多所述的裝置，其特征在于包括輸送由膜生產的氮氣到出口(11)的管子(3b)，該管子位于熱室(17)內部并且用導熱材料制成，使氮氣能夠加熱。
15.按照權利要求
14所述的裝置，其特征在于氮氣供給管子為卷饒在膜(18)周圍的金屬螺旋圈(3b)形式。
16.一種噴漆器械，包括按照權利要求
10到15之一或更多所述的用于生產氮氣的裝置，和由該裝置供給的噴漆槍。
17.按照權利要求
16所述的器械，其特征在于包括與從熱室(17)出來氮氣出口(11)和噴槍(27)連通的管子(15)，該管子(15)沿其長度至少一部分上配置有加熱元件(16)。
18.一種利用分離膜(18)生產氮氣的方法，包括利用輸送管子(3a)輸送壓縮空氣到至少一張膜的步驟，而膜(18)和管子(3a)位于熱室(17)內部。
19.按照權利要求
18所述的方法，其特征在于有輸送由膜生產的氮氣到出口的管子(3b)，該管子位于熱室(17)內部。
20.一種噴漆方法，包括噴射熱氮氣流和漆混合物到需要涂漆的表面上的步驟。
21.按照權利要求
20所述的噴漆方法，其特征在于包括通過用熱氮氣流噴射表面而在要求涂漆表面除去濕氣的初步步驟。
22.按照權利要求
20和/或21所述的噴漆方法，其特征在于包括利用熱氮氣流噴射干燥涂漆表面的最后步驟。
23.按照權利要求
20到22之一或更多所述的方法，其特征在于漆為水基漆。
專利摘要
一種噴漆裝置，包括用于預熱涂漆用載體流體的加熱管子(15)。
文檔編號B05B7/16GK1993184SQ200580026398
公開日2007年7月4日 申請日期2005年8月8日
發(fā)明者O·米利 申請人:米利歐塔維奧及C歐羅賽德聯合股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan