CN100544830C - 防止流体产物在该产物分配器中干燥的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防止该流体产物分配器的分液头中流体产物干燥的装置。该装置包括第一种部件，它能发生一种与蒸汽和/或与至少一种溶剂相混合的气流，和第二种部件，它能将该气流送往上述分液头的输送喷嘴下面的区段并在该区段中产生一种确定的气体。该装置还包括环形分配室，其中所述第二种装置包括管线，所述管线具有向所述环形分配室开放的一端，而且还包括安装在靠近该分液头之处的检测元件以及调节电路，该电路能按照上述检测元件所检测到的数据对该气流的一个或多个特征进行调节，以便使上述确定气体的重要参数保持在预定值范围内。本发明还涉及一种防止上述流体产物分配器的分液头中流体产物干燥的方法。

Description

防止流体产物在该产物分配器中干燥的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种防止流体产物，诸如，着色液，涂料、清漆、瓷釉、油墨及其类似物的基底干燥的装置和方法。该装置最好能够与该产物分配器的输送喷嘴相一致使用，该装置还包括，在其中能产生一种能保持在所控制的温度和湿度下的湿气垫的圆筒形套管。

背景技术

流体产物，例如，能够相互混合和/或加到一种基底物质中，以构成一种确定颜色的清漆或涂料的不同色调或颜色的染料，已知的用于上述流体的分配或配料器，包括数目不定的多个输送喷嘴，从少数几个到几十个单元，它们在分液头上组合在一起。每个输送喷嘴都与装有确定染料的相应的储罐相连并采用泵设施，例如借助于一种电子处理器进行控制，以适当的选择量，有选择地输送流体产物。

通常，在使用上述分配器时，一次只需输送少量的流体产物，因此，那些不经常输送的流体产物便会留在相应的没有工作的喷嘴上，这样便容易发干，当要输送它们时，便会出现问题。

而且，还有一个不利之处，即，若流体产物在各个相应的输送喷嘴上干燥，则会导致输送量的测量误差，并会往收集最终产品的容器中送入结块的不能混合的粒子。

此外，从目前染料市场的情况来看，由于环保原因和污染原因，需要使用，甚至更经常使用只含极少量或不含高沸点的溶剂族，即通常由二元醇组成的所谓“高沸点物”。与此同时，人们更经常地提高了颜料的浓度，因此流体产物中就会有较高的干燥物质浓度，就像现在，由于竞争的原因和技术能力使得分配器精确地和可重复地计量更小数量的流体产物成为可能。

所有这些原因通常将导致流体产物，尤其是染料更快地发干，因此需要有能解决这个问题的方案。

已知，可将一种机械装置(也称为“自动帽”)装到带有输送喷嘴并包括一个海绵罩的分液头上，该海绵罩能有选择地关闭输送喷嘴下面的室。更准确地说，当所有的喷嘴都未工作的时候，该室是关闭的，室内形成一种饱和的或几乎饱和的溶剂和/或蒸汽氛围。反之，当要输送至少一种流体产物时，该室就被打开，以便所有的输送喷嘴都暴露在大气中并能被启动。仅用这个解决方案已不足以防止流体产物的干燥，因为在分配器正常工作期间，流体产物的输送喷嘴暴露时，就会使流体产物也暴露在外面，使其发干，但不包括计量时，因此，当随后要使用它们时，就几乎不能使用了。

还已知有一种可以防止分配器中输送喷嘴干燥的装置，其中，一股来自液体储罐的连续湿气流通过一根管线被引入到输送喷嘴周围的区域，其管线的末端与输送喷嘴相平行，仿佛它就是其中的一个喷嘴。但是，这个解决方案存在一系列问题，最主要的问题是在喷嘴周围容易形成过高的液体浓度，随后还会引起气体的饱和并可能产生流体产物的液滴。换言之，在防止输送喷嘴中的流体产物干燥时，存在过分向相反方向发展的风险，即会使流体产物本身过度的流体化。

从JP-A-2001-009332还得知，一种包含许多可以用水来稀释的涂覆材料的滴的涂覆装置被固定在板面上。用一种控制系统来控制喷嘴尖端外围的环境状况，以便根据增湿传感器来的监测数据作为基础的增湿机向周围的气体洒水，使相对湿度保持在70％左右。因此，就可以防止可以用水来稀释的涂覆材料在干燥的大气中沉积在喷嘴的尖端。但是，这种已知的装置只能控制喷嘴尖端外围的相对湿度，并且通过增湿机最终能提高相对湿度，但不能改善能影响流体产物干燥的其它重要参数。

本发明的一个目的是得到一种装置和使一种方法更加完善，用于防止流体产物的干燥作用，该装置和方法将确保该流体产物分配器的高效和精确的功能，同时也可以延长输送喷嘴的停用周期，防止输送喷嘴中的产物偏离最佳流动性的状态，在该状态下，产物能被正确地以所需的数量输送。

本发明的另一个目的是得到一种能既简单又经济地进行制造和使用的装置。

本发明的另一个目的是防止能被该产物分配器输送的流体产物发干，可能无需使用与输送喷嘴相适应的防护帽。

为了达到各种目的，本发明申请人已经设计、试验和实施了该发明，为该技术领域做出了显著的贡献。

发明内容

本发明内容基本上在主权利要求中进行陈述，而从属权利要求则是描述本发明的其它特征，或与主要的发明思想有差异的内容。

本发明要解决的技术问题是提供一种防止流体产物干燥的装置，该装置可以防止各个喷嘴内的流体产物干燥；进一步地，对于所述确定气体的参数控制，如湿度和温度的控制更加精确。

本发明的技术方案是：

一种防止流体产物干燥的装置，所述流体产物在该流体产物分配器的分液头中，其中，所述分液头上装有一个或多个输送喷嘴，该装置包括第一种装置，所述第一种装置能够发生一股与蒸汽和/或与至少一种溶剂相混合的气流，和第二种装置，所述第二种装置能够将上述气流送往该输送喷嘴下方的区段，并在该区段中产生一种确定的气体，该气体不同于使用期间该分配器之处环境中的气体，其特征在于，该防止流体产物干燥的装置还包括：-环形分配室，其与所述分液头同轴，而所述环形分配室延伸至分液头下端的周围，-安装在所述环形分配室内且靠近该分液头的检测装置，该检测装置能够对上述确定气体的相对湿度和温度进行检测，-其中所述第二种装置包括管线，所述管线具有向所述环形分配室开放的一端，而且其另一端被插入储罐中，而储罐中盛放有液体，而且-还包含调节装置，该调节装置能作用于第一种装置，以使得其能够按照上述检测装置所检测到的数据对该气流的一个或多个物理和/或化学特性进行调节，以便使上述确定气体的相对湿度和温度在预定值范围内。

该传感器与控制电路相连接，例如电子电路，该电路能命令上述第一种装置产生一种与蒸汽和/或与至少一种溶剂相混合的气流，该气流具有预定的处于上下限数值范围内的湿度、温度和/或流速值。

按照本发明的另一个特征，上述第二种装置包括一个实质上为环形的处在输送喷嘴端部外围的配料室，将与蒸汽混合的和/或至少与一种溶剂混合的气流以实质上呈一定角度的方式，最好以正交角度方式，引向流体产物流的出口方向。这样，就产生了上述确定的气体，这是一种非常湿润的气垫，由于它所具有的特殊重量，所以该气垫的重量比周围大气的干燥空气要轻，分配器就位于此处，该气垫很容易“漂浮”在周围的干空气上，所以就能不断地保持与上述输送喷嘴端部的接触，这样就可防止每一股流体产物发干，而又不会损害到流体产物的分配。

检测传感器最好安装在上述环形分配室内，或安装在上述区段下面附近，或安装在该区段里面。

而且，通过控制相对湿度和温度，本发明装置还可以防止有害的“露点”效应，即在与这种过分潮湿的气体接触或浸没在其中时，流体产物就可能会遭遇到这种液滴，该液滴是由于冷凝作用而产生的自然出现的、不想要的和未得到控制的液滴。

根据本发明的不同特征，与蒸汽和/或与至少一种溶剂相混合的气流可以引入到输送喷嘴端部的紧下方，不是通过环形配料室引入，而是通过位于输送喷嘴之间的中心管线引入，或在任何情况下都可以通过位于包含输送喷嘴的分液头中的中心管引入，该中心管线装有一个合适的终端偏流器，能将与蒸汽或与其它溶剂相饱和的空气垂直地折转向染料流方向。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种防止上述流体产物分配器的分液头中流体产物干燥的方法，其中，所述分液头上装有一个或多个输送喷嘴，该方法包括如下步骤：发生与蒸汽和/或与至少一种溶剂相混合的气流；将该气流由管线送往上述输送喷嘴下方的区段且在该区段中形成一种确定的气体，这种气体不同于使用期间分配器之处环境中的气体，其特征在于，它还包括如下步骤：通过装在上述分液头附近的检测装置来检测上述确定气体的一个或多个相对湿度和温度，所述检测装置装在环形分配室内且其围绕所述分液头的下端而延伸；根据上述检测装置检测到的数据，通过调节装置来调节上述气流的一个或多个物理和/或化学特性，以便使上述确定气体的相对湿度和温度保持在预定值范围内。

附图说明

参照其中的附图，通过如下作为非限定性实施例提出的优选实施方案的陈述，本发明的各种特征将会更加明显：

图1是能防止本发明流体产物干燥的装置图；

图2是是图1装置的放大的剖面细节；

图3是从图1所示的用于流体产物的分配器的一部分装置的下面看的透视图；

图4是图3细节部分剖面从上面看的透视图。

具体实施方式

参照图1和图2，本发明用于防止流体产物干燥的与该流体产物分配器中分液头12的输送喷嘴11相一致的装置10，包括一个装在实质上与分液头12同轴位置上的环形元件13。

该环形元件13的形状被制成可以包括一个环形室15(图2和图4)，该室延伸至分液头12下端16的周围，还包含一个处于分液头12下方的间隔19。

该间隔19(图2)的形状被制成可以具有3个如下的区段：上部区段19a，其实质上呈环状，直径大于分液头12下端16的外径；下部区段19a，也实质上呈环状，但其直径基本上等于上述下端16的内径；和中间区段19c，呈漏斗状，并与19a和19b两个区段相连。

这样就得到一个环形通道20，宽几毫米，处于上部区段19a和分液头12的下端16之间。

环形室15底部和分液头12的下端16之间的距离D1最好为十分之几毫米和一毫米之间，每个输送喷嘴11的下端与分液头12下端16之间的距离D2，与之相反，可在0至4mm左右之间变化。

管线21的一端21a(图1)被插入环形室15中，而另一端21b插入储罐22中，基本上是密封的，其中装有一种液体，例如水，或一种溶剂，例如一种二元醇。

蒸汽发生装置25可以通过管线26将蒸汽引入储罐22，并与控制电路29相连接，例如一个电子类的并带有微处理机的电路，该电路能调节输送蒸汽的量和温度。

蒸汽发生装置25可以是任何已知的可以发生蒸汽或蒸汽饱和的混合气体至该混合物中的装置，该混合物中至少部分包含适合于分配出来的流体产物的溶剂。例如，这时可以使用用于加热储罐中溶剂的加热装置。在这种情况下，加热装置最好以反馈方式连接到控制设备上，以便改变所获蒸汽的温度。也可以使用一台喷雾器来产生一种悬浮的溶剂粒子。在这种情况下，该喷雾器也可以具有引入蒸汽的设备功能。当然，这些实施例不能认为仅限于此，因为它们都是已知的用于发生蒸汽的装置，其工作是按照与此处所描述的不同原理进行的，而且也是同样地被本领域那些已了解本发明原理的技术人员所接受的。

在环形室15(图2)中，最好在能看到管线21端部21a的径向相反的位置上安装两个已知类型的传感器30、31，用于测定其中流体的相对湿度(RH％)和温度(℃)的百分比并将相应的电信号传送给控制电路29(图1)。

前面所述装置10的功能如下：

通过管线21，将与装在储罐22中的蒸汽和/或至少与一种溶剂相混合的气流引入环形室15。处于最大值和最小值之间的气流主要参数的最佳值，也就是说，那些关于相对湿度和温度的数值是预先设定并在电路29的控制下由蒸汽发生装置25得到的。

与蒸汽和/或至少与一种溶剂相混合的气流，通过环形通道20，以实质上是辐射状和有一定角度的方式引入间隔19的上部区段19a，最好以正交方式引入，上述角度是相对于通过输送喷嘴11的流体产物的输送方向而言。这样，在上部区段19a中，在紧贴着输送喷嘴11的下面，会产生一股确定的气体，其湿度(RH％)在约70％和约95％之间，温度在约10℃和约40℃之间。

如果我们认为干燥的空气(例如20％氧-分子量为32，和80％氮-分子量28)比蒸汽(分子量18)重，那么上述确定的气体就容易上升，因为它比较轻，而且它不间断地与输送喷嘴11的端部接触。这样，就可防止各个喷嘴内的流体产物干燥。

传感器30和31不间断地检测湿度和温度的实际数值并以反馈的方式将这些数值传送给控制电路29，若有必要，该电路将修改蒸汽发生装置25的操作条件，以使重要参数值总是处于预定的极限数值之内。

能被控制的参数还包括，例如，但也并非全部，上部区段19a和周围环境中存在的空气和/或蒸汽的物理和化学特性，诸如相对压力或分压。存在许多变数，根据这些变数控制电路29能以反馈方式启动，以便对环境条件进行修改。一些特别重要的，但也不仅限于此的例子有，引入溶剂的温度、分压、强度、体积和数量，引入的空气和蒸汽混合物的相对湿度、引入的速度，通常还包括引入到喷嘴组11分配段中的溶剂、蒸汽或空气蒸汽混合物的一个或多个物理和/或化学特性。

更准确地说，该控制电路29将控制输送喷嘴11的分配段周围的气体，即控制该空气被蒸汽饱或接近饱和。如果这样，控制电路29就能以反馈方式修正输送喷嘴11周围的环境条件，例如，提高上部区段19a中蒸汽的温度或降低其相对湿度。

更通常，该控制电路29能作用于蒸汽发生装置25，以改变引入环形室15的蒸汽或气体的物理和/或化学特性。更准确地说，引入蒸汽的温度和数量两者都可以提高和降低，以便改变，例如输送喷嘴11的分配段中的蒸汽分压，防止其达到露点。

我们已对环形室13下部的结构进行了研究，以便利用蒸汽比空气要轻得多的特性。环形室13下部像阶梯一样的构型和它与分液头12下端16相接触的位置能将有限环境中的蒸汽包围住，基本上从上面和侧面进行了限制。

控制电路29也可以以反馈方式作用于蒸汽发生装置25，以在需要引入另一股蒸汽时便启动它，或改变其流速。在这种情况下，因启动蒸汽发生装置25所引起的消耗要比在整个分配器工作期间连续不断地进料少得多。

可以被合并入分配器本身电路的控制电路29，在分配器暂停工作期间，也可以很容易地将装置10与已知的输送喷嘴11的增湿系统合并到一起。事实上，这种电路已足以形成机械的、光学的、磁性的或类似的传感器手段，它能检测分配器和/或关于头部的覆盖装置40(图1)的分液头12中存在或不存在的静止性，该覆盖装置能够形成一个带有潮湿气体的密闭室，为本说明书开始时所述的那种已知的类型。在这种情况下，控制电路29能够完全暂停装置10的工作，直至分配器重新启动进行输送和/或分液头12的覆盖装置40被移开为止。

而且，在任何情况下，传感器30和31最好在分液器暂停工作期间也能够将信号送往控制系统，以便当该室关闭时，在增湿输送喷嘴11的覆盖装置40可能出现异常时发出信号，并可能引发报警和/或自动修正操作的启动，例如，会盖住覆盖装置40的增湿罐的顶盖。

很明显，可以对装置10和前述方法进行改进和/或增加部件或操作步骤，而不会超出本发明的领域和申请范围。

例如，管线21的端部21a可以安装在输送喷嘴组11的中央。在这种情况下，偏流器必须适当地与端部21a连接起来，以便将与蒸汽和/或与至少一种溶剂混合的气流以基本上呈一定的角度，最好与从输送喷嘴组11出来的流体产物的出口方向呈正交的角度进行输送。

同时也很明显的是，虽然本发明的内容已经参照特殊的实施例作了描述，但本领域的技术人员肯定可以得到其它许多相当形式的装置和方法，该装置和方法都具有后面权利要求中所叙述的特征，因此，所有的内容将处在由其限定的保护范围内。

Claims (11)

1.一种防止流体产物干燥的装置，所述流体产物在该流体产物分配器的分液头(12)中，其中，所述分液头(12)上装有一个或多个输送喷嘴(11)，该装置包括第一种装置(25)，所述第一种装置(25)能够发生一股与蒸汽和/或与至少一种溶剂相混合的气流，和第二种装置，所述第二种装置能够将上述气流送往该输送喷嘴(11)下方的区段(19a)，并在该区段(19a)中产生一种确定的气体，该气体不同于使用期间该分配器之处环境中的气体，其特征在于，该防止流体产物干燥的装置还包括：

-环形分配室(15)，其与所述分液头(12)同轴，而所述环形分配室(15)延伸至分液头(12)下端(16)的周围，

-安装在所述环形分配室(15)内且靠近该分液头(12)的检测装置(30，31)，该检测装置能够对上述确定气体的相对湿度和温度进行检测，

-其中所述第二种装置包括管线(21)，所述管线具有向所述环形分配室(15)开放的一端(21a)，而且其另一端(21b)被插入储罐(22)中，而储罐(22)中盛放有液体，而且

-还包含调节装置(29)，该调节装置(29)能作用于第一种装置(25)，以使得其能够按照上述检测装置(30，31)所检测到的数据对该气流的一个或多个物理和/或化学特性进行调节，以便使上述确定气体的相对湿度和温度在预定值范围内。

2.如权利要求1的防止流体产物干燥的装置，其特征在于，所述检测装置(30，31)是安装在上述输送喷嘴(11)的周围。

3.如权利要求1或2的防止流体产物干燥的装置，其特征在于，所述调节装置包括与上述检测装置(30，31)相连接的控制电路(29)并能控制上述第一种装置(25)，以便发生一股与蒸汽和/或与至少一种溶剂相混合的气流，并具有预定的湿度、温度和流速值，这些数值均处于上下限数值范围内。

4.如权利要求1的防止流体产物干燥的装置，其特征在于，所述第一种装置包括与储罐(22)相连接的蒸汽发生装置(25)。

5.如权利要求1的防止流体产物干燥的装置，其特征在于，所述环形分配室(15)的形状要能在上述分液头(12)的下方界定出一个间隔(19)。

6.如权利要求5的防止流体产物干燥的装置，其特征在于，所述间隔(19)被分割成3个区段，其直径从顶部向底部递减：上部区段(19a)呈圆筒形，其直径比上述分液头(12)下端(16)的外径大；一个漏斗形的中间区段(19c)与所述呈圆筒形的上部区段和下区段(19b)相连，其直径等于所述下端(16)的内径。

7.如权利要求6的防止流体产物干燥的装置，其特征在于，在所述上部区段(19a)和所述分液头(12)的下端(16)之间被限定出一个环形通道(20)，通过该通道，与蒸汽和/或与至少一种溶剂相混合的气流以与上述输送喷嘴(11)中出来的流体产物的出口流动方向成一定角度的方式到达所述间隔(19)的上部区段(19a)。

8.如权利要求7的防止流体产物干燥的装置，其特征在于，所述环形通道(20)的宽度为毫米级别。

9.如权利要求1的防止流体产物干燥的装置，其特征在于，上述环形分配室(15)底部与分液头(12)下端(16)之间的距离(D1)为丝米级别。

10.如权利要求1的防止流体产物干燥的装置，其特征在于，所述第二种装置包括一个与偏流器相连的管状部件，该偏流器以与上述输送喷嘴(11)中出来的流体产物的出口流动方向成一定角度的方式来引导与蒸汽和/或与至少一种溶剂相混合的气流。

11.一种防止流体产物分配器的分液头(12)中流体产物干燥的方法，其中，所述分液头(12)上装有一个或多个输送喷嘴(11)，该方法包括如下步骤：发生与蒸汽和/或与至少一种溶剂相混合的气流；将该气流由管线送往上述输送喷嘴(11)下方的区段(19a)且在该区段(19a)中形成一种确定的气体，这种气体不同于使用期间分配器之处环境中的气体，其特征在于，它还包括如下步骤：通过装在上述分液头(12)附近的检测装置(30，31)来检测上述确定气体的相对湿度和温度，所述检测装置(30，31)装在环形分配室(15)内且其围绕所述分液头(12)的下端(16)而延伸；根据上述检测装置(30，31)检测到的数据，通过调节装置(29)来调节上述气流的一个或多个物理和/或化学特性，以便使上述确定气体的相对湿度和温度保持在预定值范围内。

Images