CN108970885A - 喷漆柜 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于为颗粒物的喷涂提供可控环境的喷漆柜(100)。该喷漆柜(100)安装在支撑轨上，并可沿着支撑轨移动。

Description

喷漆柜

技术领域

本发明涉及喷漆柜(spray booth)。

背景技术

喷漆柜是一种能够提供通风的、滤气的以及温度可控的环境的结构，在这种环境中，喷涂活动，如涂漆和粉末涂敷能够进行。喷漆柜对于上述活动的安全执行来说是十分必要的，因为喷涂材料包括溶剂和颗粒物，这些都不能大量的进入空气中。那些不能粘在被喷涂物上的颗粒物必须从喷涂区中清除，以保证安全的工作条件，并管理环境影响。

喷漆柜也提供了滤气的可控供应，这有助于喷涂过程，且导致成品的质量更高。此外，为了干燥喷涂材料，有必要对喷涂材料进行加热(发生在一个称为烘干的过程中)，而喷漆柜提供了可控温度环境，在该环境下烘干过程能够进行。

通过举例和说明，一种典型的自动喷漆柜如附图中的图1和图2所示。喷漆柜1包括顶部10，两对侧部12，14和13，15分别从顶部10处延伸至地面，由此形成一个可以进行喷涂的封闭空腔。一个或者多个侧部是可移动的，以允许物品，在这种情况下是小车3，可以设置在该空腔中进行喷涂。

通过提供与顶部的内表面完全平行、且与顶部的内表面相隔开的过滤元件，均压室(plenum)16设置得与顶部10相邻。过滤元件18可延伸到整个顶部10，如图所示，或者仅在一个有限区域内提供。以下细节中将描述到，输入气流20供应到均压室16中，然后经过过滤元件18形成进气流22。理想地，进气流22在柜子的宽度方向上是均匀的。

气流22绕过物品3，形成排气流24。该排气流24经过排出过滤元件26，进入抽气区28，并进入抽气管道30，最终产生抽气流32。抽气区28设置在被喷涂的物品3下方，典型地，延伸到喷漆柜1所在的地面下方。

输入气流由空气处理装置提供，如用于示范的附图中的图3所示。图3中的空气处理装置40包括输入管44，用以将空气42从大气中引至装置中。风扇单元46用于吸入空气42，并推动空气通过管道47进入加热器48中，加热器48将空气加热到所需温度。之后可控温度空气20经由管道49进入喷漆柜中。

从喷漆柜1中的抽气由抽气装置完成，如用于示范的附图中的图4所示。抽气流32由抽取风扇单元52吸入通过管道50。该气流通过进一步的过滤元件54后经由进一步的管道56排到大气58中。

图1和图2中的喷漆柜1以及图3和图4中的空气处理装置仅通过例子和附图来描述，很容易理解的是喷漆柜的设计和构造是可变的。例如，输入和输出空气处理装置可以组合在一起，以减少风扇单元的数量以及通过循环利用空气减少加热需求。

同样应当理解的是，上述的喷漆柜的原理可以应用到一个任意比例的柜子以合适喷涂任意大小的物品。例如，一种喷漆柜可以用于喷涂小部件，而另一种喷漆柜可以用于喷涂飞机或者风力发电机塔架。当然，每一应用具体的设计要求将决定喷漆柜和装置的大小和规格，但上述的自动喷漆柜的原理仍然相同。

在汽车行业内，用于修理和重漆轿车以及其他车辆的车身修理厂可能需要若干喷漆柜，以能够在任何同一时间内完成多个工作。然而，公认的，在车身修理厂中车辆的运动会导致工作时间的增加，因此，车身修理厂开始采用车间架以完成多种任务，只有一个车间架是用于重新喷涂的。例如，一辆损坏的车驶进车间中，放在修理架上，并在修理架上对车辆进行一系列的操作。损坏的机械零件将会重新更换，损坏的车身将会被修理或者替换。一旦修理工作被执行，车辆必须传送到喷漆柜中才能完工。为了减少车间中车辆运动的次数，每一个工作空间域可以配置成喷漆柜，从而，实际上，所有的修理工作都在由喷漆柜提供的可控环境中进行。然而，这种方案在资本成本以及经营成本上都很高。由于不是所有的动作都需要提供可控环境，这样的成本是不必要的。

因此，急需提出一种节能环保的喷漆柜，其出气和进气通路更合理，结构更简单，且能减低车间中车辆运动次数的解决方案。

发明内容

根据本发明第一方面，提供了一种用于为喷涂材料提供可控环境的喷漆柜，所述喷漆柜包括：顶部，设有至少一个安装支架以连接在支撑轨上，使得在使用时所述喷漆柜可沿着所述支撑轨移动；第一端部和第二端部，从顶部的各相反两端延伸；第一侧部和第二侧部，从顶部的各相反两侧延伸，从而在顶部、端部和侧部之间定义工作空间，第一侧部和第二侧部的每一个形成贯穿的开口，每一侧部包括活动构件，所述活动构件具有开口闭合的第一位置、以及开口完全打开的第二位置；以及抽气单元，从顶部延伸至工作空间，且可操作地从工作空间中抽气。

每一个所述活动构件在所述第一位置延伸，超过第一端部和第二端部中至少一个的最低部分。

一个例子中，所述喷漆柜进一步包括形成于顶部的均压室，和过滤元件，所述抽气单元可操作地从工作空间中抽气，并将所抽气体提供到均压室中，所述均压室和过滤元件的设置使得过滤空气能够在抽气单元的操作过程中返回工作空间。

排气单元可操作地从喷漆柜中排出来自均压室的预设比例的空气，所述排气单元包括设置在顶部的风扇单元以及排气过滤元件。所述喷漆柜进一步包括与风扇单元连接、并设置为连接到排气烟囱的排气口。

一个例子中的喷漆柜包括多个所述抽气单元，每一抽气单元可操作地从工作空间中抽气。

所述抽气单元设置在喷漆柜的各角落，且彼此相互独立地操作。

一个例子中的喷漆柜进一步包括至少一个地面接合元件，所述地面接合元件从一端部或者是一侧部延伸。另一个例子中的喷漆柜进一步包括多个地面接合元件。

根据本发明的第二方面，提供了一种喷漆柜装置，包括支撑轨以及根据本发明第一方面所述的喷漆柜，所述喷漆柜从支撑轨上悬挂，以沿着支撑轨可移动。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于根据本发明第一方面所述的喷漆柜的零件套件。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于根据本发明第二方面所述的喷漆柜装置的零件套件。

本发明的另一方面，提供了一种操作喷漆柜的方法，其中材料喷涂装置仅当抽气单元或抽气单元的每一个处于运行状态下才开启。

在所述方法中，提供到工作空间的辅助电源仅当或抽气单元或抽气单元的每一个处于非运行状态下才开启。

附图说明

图1和图2是现有的喷漆柜的示意图；

图3和图4是用于图1和图2的喷漆柜中的现有的空气处理装置的示意图；

图5和图6是实施本发明一方面的喷漆柜；

图7是图5和图6中喷漆柜的侧视图；

图8是用于图5和图6中的喷漆柜的抽气装置的示意图；

图9是图5和图6中的喷漆柜使用时的示意图；

图10和图11是图5和图6中的喷漆柜使用时的示意图；

图12和图13是各个气流的示意图。

具体实施方式

图5是实施本发明一方面的喷漆柜100的示意图。喷漆柜100包括顶部102，从顶部102延伸出第一端部104和第二端部106，以及第一侧部108和第二侧部110，用以定义一封闭的工作空间。端部104和106设置在喷漆柜100相反的两端，侧部108和110设置在喷漆柜100相反的两侧。顶部102、端部104和106以及侧部109和110之间定义了一工作空间。

第一侧部108由两侧部部分108a和108b组成，因此喷漆柜100的侧部形成一开口。活动侧帘109用以闭合喷漆柜侧部的开口，如图6所示。类似地，第二侧部110由一对侧部部分110a和110b组成，活动侧帘111用以闭合第二侧部的开口。第二端部106设置有通道门107。

喷漆柜100如前面所述的喷漆柜，其顶部102定义了一均压室。从工作空间中抽取的气体将引进均压室内，并通过设置在顶部102内的过滤元件(为了清楚起见，并未显示)返回工作空间。抽气器120用将空气从工作空间中吸至顶部102中。在如图5所示的例子中，提供了4个抽取器，但任意合适的数量都可以使用。

排气口116设置在顶部102上，以从工作空间中向大气排出预设比例的空气。排出一定比例的工作空间气体降低工作空间气体中溶剂的浓度。过滤器用来移除工作空间气体中的颗粒物。排出到大气中的气体的比例取决于可以排出喷漆柜的溶剂的浓度和数量的法定限制、以及喷漆柜内的溶剂的浓度限制。

为了替换已排出的气体，有必要提供新鲜的空气来源进入喷漆柜中。在一个例子中，如图5所示，进气口112设置在顶部102上。进气口允许进气流114进入均压室中，从而进入喷漆柜中。在另一个例子中，新鲜空气可以通过设置在端部和地面之间的通风间隙进入喷漆柜中。替换的空气可以通过一种或者两种这些技术来提供。应当理解的是，附图中阐明了设置在顶部的进气口，但这并不需要展现在体现本发明原理的喷漆柜中。

图8阐明了由管道提供工作空间空气进入到均压室区域中的一个可能的例子。应当理解的是，为了使得从工作空间抽取的空气能够引入均压室中，管道不是必须的，如果选择了管道，任何合适的设计都可以使用。

图7是图5和图6中的喷漆柜的侧视图，为了清楚起见，移除了侧部和活动侧帘。顶部102在其中定义了均压室，第一端部104和第二端部106从顶部102向下延伸。抽气器120与抽气管道126和抽气过滤元件128相连，并从顶部102向下延伸至地面122。抽气器单元用以通过抽气过滤元件128和抽气管道126从喷漆柜中吸入空气。抽取的空气经由排出管130通过泵抽取进入排气口116中，如图8所示。

应当注意到在图7中，当喷漆柜安装好后，喷漆柜100的第一端部104和第二端部106并没有到达地面122，由此提供通风间隙124。提供通风间隙124是为了允许空气能够引入到喷漆柜100中，并相对于喷漆柜100外面的大气压保持了轻微的负压。第一侧部108和第二侧部110的活动侧帘109和111可以延伸到地面(参见图6)，以提供有效的密封，从而防止喷涂材料和空气从喷漆柜的侧部泄露。

图9是喷漆柜100安装在车间环境150中的示意图。喷漆柜100从穿过车间150的一对轨道154中悬吊下来。典型地，轨道设置在车间的墙壁上，或者从车间顶部悬挂下来。图10是喷漆柜100和轨道154相对位置的示意图。

回到图9，车间150定义了一系列工作区152(在本例子中，展示了四个这样的区域，但实际中可以提供任意的数量)。支撑轨154穿过工作区152，使得喷漆柜100能够沿着图中所示的箭头A的方向，从一个工作区移到另一个工作区。为了使喷漆柜100从一个区移到另一个区，升起活动侧帘109和111，从而产生侧边开口。这些开口允许喷漆柜移经在工作区中的整个车辆，从而沿着轨道移动到另一个需要喷漆柜的工作区。这可能是当前区域的相邻区域，也可能是车间150中的其他任一区域152。当使用喷漆柜100时，侧帘处于闭合状态，然后喷漆柜进行操作。

图11是喷漆柜100如何支撑在轨道154上的一个例子的示意图。图11中的轨道154由工字钢组成，工字钢梁是一种常见的建筑组件，能够承受喷漆柜的重量。喷漆柜100设有一系列支架156，该支架连接在喷漆柜10的顶部102上，并在工字钢梁较低部分的周围和上部延伸。支架156通过轴承158支撑在轨道上。在图中所示的例子中，喷漆柜设置有四个支架156和相应的轴承158。然而，很容易理解到，可以提供任何合适数量的支架和轴承。

为了使得喷漆柜能够快速移动和运作，排气口116可以使用软管或者合适的移动密封配置连接到排气烟囱。进气口112也可以设置这样的可移动连接。

优选的，实施本发明的喷漆柜以零件套件的形式送到安装位置，然后再进行组装。零件套件包括顶梁、顶部102的面板、端部104和106以及侧部108。活动侧帘109和111、进气装置以及抽气装置和其他杂项装置送到现场以安装在喷漆柜上/内。

实施本发明的喷漆柜100的均压室可以分成若干子均压室区域，从而实现对喷漆柜中的气流的控制。抽气单元可以单独控制，以增强对气流的控制。图12阐明了所有的抽气单元120处于运行状态以及均压室的所有区域处于运行状态下的一种情况。该种情况使得全部气流160穿过喷漆柜100的整个工作空间。图13示出了抽气单元120a、120b和喷漆柜100的一端部，连同均压室的适当部分处于运行状态下的一种情况，因此气流162只在工作空间中的所需部位产生。很容易理解到，对抽气单元以及均压室区域的单独控制，使得喷漆柜的操作者能够只运行每一工作中所需的空气处理装置。例如，对车辆一小部分的修理可能不需要全部喷漆柜操作。

以下将讨论该喷漆柜的控制方案的例子。该方法包括两个基本的操作模式。在第一种模式中，称为“待机”模式，只有通过排气口116的抽气处于运行状态，因此，空气从工作空间引入顶部空间中，并通过排气口116排出到大气中。在待机模式下，抽气器120并未工作，工作空间中溶剂的水平得到控制，并且用以清洁喷涂后的喷漆柜，例如用于油漆干燥阶段或者检查阶段。该油漆干燥阶段可以利用搅动的空气、加热的空气，或者是红外线光源或紫外线光源产生。在待机模式下，用于干燥和检查装置的电源处于开启状态的。同样在待机状态下，不提供用于喷漆柜中喷涂装置的空气，以阻止喷涂在没有正确的抽取操作时进行。

在第二种操作模式下，所谓的“喷涂模式”，抽风风扇120用以吸出工作空间的空气(以及在空气传播的不粘附喷涂物以及溶剂)。如前面所述，该抽风机用于将空气从工作空间中吸入到顶部，并通过顶部过滤元件回到工作空间中。该返回的气流提供了围绕被喷涂物品所需的流动，以移除不粘附喷涂物。在喷涂模式下，预设比例的空气通过排气口116排出到大气中。

在待机模式和喷涂模式下，通过排气口116进行空气的排出，在喷漆柜100内产生相对于大气压的负压。这样的负压区域确保了溶剂和颗粒物在喷漆柜中作为一个整体保留下来，以根据情况进行滤气或者控制排出。

另一个例子中，喷漆柜在其端部和/或侧部的下部装有轮子或者其他地面接合元件，以使得喷漆柜的一部分质量能够直接由地面承受。例如，如果不能安装所需的钢制件以支撑喷漆柜的整体质量，则可以提供轮子或者其他合适的支撑件。在另一个例子中，喷漆柜的整体质量可以通过轮子或者其他合适的支撑件进行支撑。如果提供了轮子或者其他支撑件，则可能使得喷漆柜能够自由的在地面上移动，或者是受到通道、轨道或者其他合适的导向件的引导。

尽管前面结合附图中的实施例描述了本发明的实施方面，应当理解的是，本发明并不限制于精确实施例所示，可以做出多种变化或者修改，而不需要进一步的创造性能力和努力。

Claims (7)

1.一种用于为喷涂材料到车辆提供可控环境的喷漆柜，其特征在于，所述喷漆柜包括:

顶部，设有至少一个安装支架以连接在位于所述顶部的支撑轨上，使得在使用时所述喷漆柜由所述支撑轨支撑并可沿着所述支撑轨移动；

第一端部和第二端部，从顶部的各相反两端延伸,当喷漆柜工作时，所述第一端部和第二端部分别具有靠近地面的较低边缘区域，且所述第一端部和所述第二端部均与地面间隔以形成通风间隙；

第一侧部和第二侧部，从顶部的各相反两侧延伸，从而在顶部、端部和侧部之间定义工作空间，第一侧部和第二侧部的每一个形成贯穿的开口，每一侧部包括活动构件，所述活动构件具有开口闭合的第一位置、以及开口完全打开的第二位置；

均压室和过滤元件，设置在所述喷漆柜顶部，空气通过进气口或通风间隙进入所述均压室内部，再通过过滤单元进入工作空间；以及

抽气单元，从顶部延伸至工作空间内，抽气单元可操作地从工作空间中抽气，用于将空气从工作空间中吸入顶部，并通过顶部过滤元件回到工作空间中；所述抽气单元彼此相互独立地操作，用于增强对气流的控制；

每一个所述活动构件在所述第一位置延伸，超过所述第一端部和所述第二端部中至少一个的最低部分；

所述喷漆柜进一步包括排气单元，可操作地从喷漆柜中排出来自均压室的预设比例的空气；

所述排气单元包括设置在顶部的风扇单元以及排气过滤元件；

所述喷漆柜进一步包括与风扇单元连接、并设置为连接到排气烟囱的排气口，所述排气口通过软管连接到排气烟囱。

2.如权利要求1所述的喷漆柜，其特征在于，所述喷漆柜进一步包括至少一个地面接合元件，所述地面接合元件从一端部或一侧部延伸。

3.如权利要求2所述的喷漆柜，其特征在于，进一步包括多个地面接合元件。

4.一种喷漆柜设备，包括支撑轨以及前面任意一项权利要求中所述的喷漆柜，其特征在于，所述喷漆柜从支撑轨上悬挂，以沿着支撑轨可活动。

5.一种零件套件，用于如权利要求1-4任意一项中所述的喷漆柜。

6.一种零件套件，用于如权利要求5所述的喷漆柜设备。

7.一种喷漆柜设备，包括支撑轨，支撑轨下的地面和被所述支撑轨支撑在地面上用于为喷涂材料到车辆提供可控环境的喷漆柜，其中所述喷漆柜包括：

顶部，设有至少一个安装支架以连接在位于所述顶部的支撑轨上，使得在使用时所述喷漆柜由所述支撑轨支撑并可沿着所述支撑轨移动；

第一端部和第二端部，从顶部的各相反两端延伸,当喷漆柜工作时，所述第一端部和第二端部分别具有靠近地面的较低边缘区域,且所述第一端部和所述第二端部均与地面间隔以形成通风间隙；

第一侧部和第二侧部，从顶部的各相反两侧延伸，从而在顶部、端部和侧部之间定义工作空间，第一侧部和第二侧部的每一个形成贯穿的开口，每一侧部包括活动构件，所述活动构件具有开口闭合的第一位置、以及开口完全打开的第二位置，每一个所述活动构件在所述第一位置延伸，超过第一端部和第二端部中至少一个的最低部分；

均压室和过滤元件，设置在所述喷漆柜顶部，空气通过进气口或通风间隙进入所述均压室内部，再通过过滤单元进入工作空间；以及

抽气单元，从顶部延伸至工作空间内，抽气单元可操作地从工作空间中抽气，用于将空气从工作空间中吸入顶部，并通过顶部过滤元件回到工作空间中；所述抽气单元彼此相互独立地操作，用于增强对气流的控制；

每一个所述活动构件在所述第一位置延伸，超过所述第一端部和所述第二端部中至少一个的最低部分；

所述喷漆柜进一步包括排气单元，可操作地从喷漆柜中排出来自均压室的预设比例的空气；

所述排气单元包括设置在顶部的风扇单元以及排气过滤元件；

所述喷漆柜进一步包括与风扇单元连接、并设置为连接到排气烟囱的排气口，所述排气口通过软管连接到排气烟囱。