CN110124424A - 用于分离喷逸物的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于从表面处理设备的携载有喷逸物的舱室空气中分离出喷逸物的装置，该装置带有至少一个分离单元，携载有喷逸物的舱室空气可引导经过该分离单元，且可在该分离单元中分离出喷逸物，其中，所述分离单元具有过滤装置，该过滤装置带有至少一个第一和第二过滤元件以及平面地构造的第一和第二结构元件，其中，所述结构元件具有可被舱室空气流过的通孔，其中，第一和第二结构元件的通孔在流向上被布置为，使得所述通孔在流向上不完全相互对齐。

Description

用于分离喷逸物的装置

技术领域

本发明涉及一种用于从表面处理设备的携载有喷逸物(Overspray)的舱室空气中分离出喷逸物的装置，该装置带有至少一个分离单元，携载有喷逸物的舱室空气可引导经过该分离单元，且可在该分离单元中分离出喷逸物。

背景技术

在手动地或自动地将漆料覆设到物件上时，通常既含有固体或/和接合剂又含有溶剂的漆料的部分流未到达物件。该部分流称为喷逸物。下面，术语“喷逸物”或“喷逸物颗粒”理解为一种分散系，比如乳化液、悬浮液或它们的组合。喷逸物被涂覆舱室中的空气流捕获，并被输送给分离装置，从而空气必要时在经过适当的调节之后又能引回到涂覆舱室中。

对于漆料消耗量较大的设备，例如对于用来给车身涂装的设备，以公知的方式优选一方面使用湿式分离系统，或者另一方面使用静电地工作的干燥式分离器。作为替代方案，也使用带有可更换的分离单元的系统，这些分离单元在达到喷逸物的承载极限之后用未荷载的分离单元予以更换，并且予以清除处理或者必要时回收利用。这种分离单元的制备或/和清除处理在能量方面以及在所需资源方面相比于相应的湿式或干式分离器更易接受。

这种可更换的干燥式分离系统可以例如让含有颗粒的舱室废气流经错综复杂的结构，接下来引导经过无纺布，该无纺布可以被设置为用于后置的第二过滤级的预滤器。在此，各个级的过滤作用要彼此协调。

这种结构的缺点是，很难根据变化的喷逸物组分对过滤系统进行适配。如果喷逸物例如含有相比于最初的计划更多量的某种待分离的馏分，则整体过滤作用就会受到影响，或者会导致并非所愿的短暂的维护间歇。

发明内容

本发明的目的是，说明开篇所述类型的一种用于从携载有喷逸物的舱室空气中分离出喷逸物的装置，该装置能以简单的方式适配于变化的喷逸物组分，同时能成本低廉地制造和维护。

根据本发明提出了一种用于从表面处理设备的携载有喷逸物的舱室空气中分离出喷逸物的装置，该装置带有至少一个分离单元，携载有喷逸物的舱室空气能被引导经过该分离单元，且能够在该分离单元中分离出喷逸物，其中，

a)所述分离单元具有过滤装置，该过滤装置带有至少一个过滤元件以及平面地构造的第一结构元件和第二结构元件，其中，

b)这些结构元件具有能被舱室空气流过的通孔，其中，

c)第一结构元件和第二结构元件的通孔在流向上被布置为，使得所述通孔在流向上不完全相互对齐。本发明目的通过上述方案得以实现。本发明的其它扩展方案在下述内容中给出。

本发明的用于从表面处理设备的携载有喷逸物的舱室空气中分离出喷逸物的装置具有至少一个分离单元。可以给每个装置都设置一个或多个这种分离单元。在此通常规定，全部舱室空气都分布到不同的分离单元上。替代地或附加地可以规定，表面处理设备的不同区域分别配设有一个或多个分离单元。

携载有喷逸物的舱室空气可引导通过这种分离单元，分离单元被设计用于从舱室空气中滤出一部分的或全部的喷逸物，从而流出的空气可以被吹走，或者——比如在舱室空气调节之后——被供应用于再利用。

本发明的分离单元具有过滤装置，该过滤装置带有至少一个过滤元件以及第一和第二平面地构造的结构元件。第一和第二结构元件分别具有通孔。这些通孔被布置在结构元件中，从而舱室空气可流过。例如，该结构元件可以覆盖分离单元的整个自由通流横截面。

第一和第二结构元件的通孔在流向上被布置为，使得第一结构元件的通孔在流向上不完全与第二结构元件的相应的通孔对齐。在此，术语“不对齐”是指，流经第一结构元件的通孔的舱室空气在不转向的情况下无法流经第二结构元件的相应的通孔。在此，转向可以例如通过纯粹的流动方向的改变、由待流过的横截面的面积和形状的改变、或者由任意的组合来进行。这可以例如通过把具有相同形状的、相同数量的通孔以不同的方式布置在不同的结构元件上来进行。替代地或附加地，可以在面积保持相同的情况下改变各个通孔的几何造型或/和改变各个通孔的横截面。也可以逐个结构元件地改变通孔的数量。

通过这种方式，一方面可以提供惯性过滤器，其可以通过使得流动的舱室空气转向来滤出利用舱室空气输送的喷逸物的部分。另一方面，能够以简单的方式通过改变可流经的横截面来使得过滤元件的过滤作用满足相应的要求。

在一种优选的实施方式中，第一和第二结构元件的这些通孔相互间被布置为，使得流经的舱室空气受到引导，进而产生惯性过滤作用。如上所述，这可以例如通过使得流体在位于上游的结构元件和位于下游的结构元件之间转向来进行。

在本发明的一种有利的改进中可以规定，过滤元件具有第一结构元件和第二结构元件。因而以这种方式可以实现在过滤元件内部就已经引起惯性过滤作用。由此，过滤元件具有相应的过滤作用。两个或多个这种过滤元件的组合能够以简单的方式实现精确地控制单一过滤作用和整体过滤作用。

在本发明的一种优选的改进中规定，在流向上观察，过滤元件在第一结构元件和第二结构元件之间具有深度过滤元件(Tiefenfilterelement)。通过这种方式可以把已介绍的惯性过滤作用与深度过滤元件的深度过滤作用组合起来。当流经第一结构元件的通孔的舱室空气想要流过在流向上后置的第二结构元件的、未对齐的通孔时，流体就会被转向，进而形成惯性过滤效应。同时，舱室空气流过深度过滤器，于是经受了进一步的分离效应。这些过滤效应的同时的组合已表明在这种过滤元件的过滤作用和制造成本方面是特别有效的。

在一种同样优选的改进中相关地规定，深度过滤元件具有支持颗粒附聚的添加剂。这种添加剂增强了深度过滤作用和惯性过滤作用，其方式为，该添加剂便于或促使位于喷逸物中的颗粒——其可能是固体微粒或小滴——附聚。这种添加剂可以例如具有工业凡士林。

在一种有利的实施方式中可以规定，过滤元件具有与第一或/和第二结构元件连接的框架结构。该框架结构在此可以有利地被构造，从而单个过滤元件是自承载的，进而可以实现在制造之后为了组装分离单元或者在更换各个过滤元件或全部过滤元件时简便地操作。框架结构在此可以由与结构元件相同的材料构成，或者也可以由另外的材料构成。用于结构元件和框架的示范性的材料是木头、硬纸板或/和塑料。框架在此可以实心地构造，或者例如通过一个或两个结构元件的折叠而成型。

相关地可以规定，框架结构与第一或/和第二结构元件整体地构造。

在一种特别优选的实施方式中可以规定，在流向上观察，过滤元件具有三明治式地相互连接的第一结构元件、深度过滤元件和第二结构元件。通过三明治式构造方式，一方面产生了过滤元件的高程度的固有稳定性，该固有稳定性能实现在仓储时、特别是在更换时简便的搬运。另一方面，该构造方式把两种过滤方式——深度过滤和惯性过滤——以简单的方式统一在一个构件中。通过相继的多个过滤元件的过滤作用的适当的分级配合，可以实现例如适配于喷逸物的确定的组分的总体过滤作用。

在本发明的一种改进中规定，分离单元具有用于一个或多个过滤元件的容纳部。在此，可以为每个单个过滤元件都设置单独的容纳部。替代地，可以为多个过滤元件设置一个容纳部。容纳部例如可以是推入件，过滤元件可从外面或者在制造分离单元时在该推入件中推入。替代地，过滤元件也可以插入到容纳部中或者能以其它方式固定在容纳部上。

在一种实施方式中，可以设置第一和第二过滤元件。

特别优选的是，第一过滤元件具有不同于第二过滤元件的过滤特性。这能实现“裁切”分离单元的总体过滤特性。相关地特别有利的是，各个过滤元件可单独地装入到容纳部中，进而可单个地更换。

一种有利的实施方式规定，分离单元具有至少三个过滤元件，这些过滤元件带有不同的过滤特性。这能实现使得总体过滤特性特别好地适配于待清洁的舱室废气的确定的组分。

本发明的构思因而也可以通过一种用于涂覆车身的涂覆设备来实现，以及通过一种用于相应地利用如前所述的装置来处理涂覆设备的喷逸物的方法来实现。

总之，本发明把惯性分离器和深度分离器的功能结合在一个过滤元件中。利用这种过滤元件，由于可以改变内容物，可以构建模块化的可适配于相应的漆料的过滤方案。同时，可以给这种过滤元件补充添加剂，以便使得惯性分离的效用适配于漆料，且同时改善了寿命。

这种过滤元件可以多重地相继地布置。过滤元件可以垂直于流向优选地沿着分离装置的整个横截面伸展。在废气的流向上，可例如有益的是，提高各个过滤元件的填充密度，以便提高过滤效力。在把过滤元件的密度分级成1＝“非常通透”至10＝“非常密实”情况下，在三个过滤元件相继地布置时，例如对于一种漆料来说，1-3-8的分级是有利的，而对于另一种漆料系来说，例如1-1-5的分级能实现更好的过滤结果。

在错开地安置各孔板情况下，废气流可以多次转向。这些孔板在此如同惯性分离器那样起作用，惯性分离器通过废气流的转向来捕获颗粒。

在各孔板之间的填充物具有深度分离器的功能。该填充物在干燥式分离器内部例如沿着废气流的流动越来越密实，以便能够捕获越来越小的颗粒。各过滤元件之间的密度差的逐级的次序可特定所累积的喷逸物地来调整。于是可行的是，构建模块化的过滤器方案，其借助用于不同漆料的基质规定了各种不同的密度组合。可以规定，用添加剂比如工业凡士林将填充物润湿。在应用涂覆舱室时，添加剂不得润湿、进而干扰性地影响漆料。可以在把填充物紧固到框架中之前或之后，施加或引入添加剂。添加剂在此有助于支持颗粒附聚，而废气流转向经过干燥式分离器。添加剂可以被设计为，它可单独地适配于相应采用的漆料。

附图说明

下面借助附图详述本发明的实施例。在这些附图中：

图1为带有用于喷逸物的分离单元的涂装舱室的示意性的横剖视图，其中，舱室空气通过空气引导机构被引导至分离装置；

图2为本发明的过滤元件的实施方式的立体局部剖面视图；以及

图3～5为过滤模块的不同实施方式的示意性的立体图。

具体实施方式

图1示出涂覆舱室10以及在整体上标有参考标号12的表面处理设备，在该表面处理设备中对物件14进行涂装。作为待涂装的物件14的例子，示出了车身16。在这些车身到达这种涂覆舱室10之前，它们在未单独示出的预处理站中例如经过清洁和除油污。在涂覆过程之后，进行各种不同的后处理，比如干燥。

涂覆舱室10包括布置在上方的涂覆或涂装隧道18，该隧道由竖直的侧壁20和水平的舱室天花板22限定而成，但其端侧是开通的。另外，涂装隧道18按一定方式开通，从而携载有喷逸物的舱室空气可以向下流动。舱室天花板22通常形成空气供应室24的下边界，且构造成过滤器天花板26。车身16利用安置在涂覆隧道18中且本身已知的输送系统28被从涂覆隧道18的输入侧输送至其输出侧。在涂覆隧道18的内部有一些覆设机构30，其形式为多轴的覆设机器人32，其本身同样是公知的。借助覆设机器人32，可以给车身16涂覆相应的涂层材料。在涂覆过程中产生喷逸物，如已述，该喷逸物应向下排出。

涂覆隧道18经由可通行的格栅34朝向布置于其下面的设备区域36地向下开通。在该设备区域36中，被舱室空气携带的喷逸物颗粒与舱室空气分开。

为此，在涂覆过程期间，空气从空气供应室24向下经过涂覆隧道18流至设备区域36。在此，空气捕获位于涂覆隧道18中的漆料喷逸物并将其带走。携载有喷逸物的空气借助空气引导机构38被引导至一个或多个过滤模块40形式的分离装置。

为此，在图1所示的实施例中，空气引导机构38包括由引导板44构成的引导通道42，这些引导板从侧壁20向内且向下倾斜地伸展。引导通道42在下面通入到多个连接通道46中，这些连接通道本身在下面终止于连接接管48中。

在涂覆工作期间，每个过滤模块40都在流动技术上并且可松开地与空气引导机构38连接。舱室空气在过滤模块40中流经一个或多个过滤元件，漆料喷逸物沉积在这些过滤元件上。对此，下面将予以详述。总之，每个过滤模块40都构造成可更换的结构单元，且必要时也可以设计成单路过滤模块。

被过滤模块40过滤后在很大程度上没有喷逸物颗粒的舱室空气从过滤模块40流入到中间通道50中，舱室空气经由该中间通道进入汇集流动通道52。舱室空气经过汇集流动通道52被供应给另外的处理和调节装置。随后，经调节的舱室空气在未单独示出的循环中又被引导到空气供应室24中，舱室空气从该空气供应室又由上面流入到涂覆隧道18中。

如果舱室空气经过已有的过滤模块40仍未充分地去除喷逸物颗粒，则可以给过滤模块40再后置其它的过滤级。从过滤模块40流出的空气被供应给这些过滤级。在那里可以例如也使用以静电方式工作的分离器，这些分离器本身是公知的。

如图1中已示出且以后还将予以详述，过滤模块40具有多个过滤元件100-102，这些过滤元件相继地被待清洁的舱室空气流过。设备区域36中的流动路径用箭头54、56象征性地示出。

图2借助示范性的实施方式示出了这种过滤元件100的结构。该过滤元件100在图2所示的位置被从后向前流过，如箭头A所示。相应地产生了流入侧103和流出侧105。过滤元件100在流入侧具有第一孔板107以及在流出侧具有第二孔板109。

第一孔板107具有基本上方形的通孔111，第二孔板109具有基本上圆形的通孔113。这两种通孔111、113阵列式地布置。在当前的实施方式中，无论在数量上还是在基本布置方式上，流入侧的通孔111的数量等于流出侧的通孔113的数量。在替代的实施方式中，为了增强惯性过滤作用，替代地或附加地可行的是，既在流出侧设置其它数量的通孔或者另外的几何造型(优选较少数量)、又替代地或附加地规定通孔的另外的布置方式。

流入侧的第一孔板107和流出侧的第二孔板109通过框架115相互连接。该框架115布置在第一和第二孔板107、109的外围边缘之内，因而在孔板107、109之间形成同样的间距。第一和第二孔板107、109因而基本上相互平行。在图2所示的实施方式中，位于两个孔板107、109之间的中间腔填充有过滤材料117。该过滤材料117可以例如构造成机织织物、编织物、针织物、丝织物、杂织物、无纺布等。

在流经流入侧的第一孔板107的通孔111时，在孔板107处产生的空气流按照形状和位置分布到可供使用的多个通孔111中。在流出侧的孔板109具有不同地成形的通孔113之后，在第一孔板107后面进一步展宽的空气流被强制地进行平行于孔板107、109的平面的运动。在这种运动中进行惯性分离。如此产生的过滤作用由于存在用作深度过滤器的过滤材料117而受到支持和增强。因而在一处将两种过滤效应组合起来。这导致特别有效地分离出位于空气流中的喷逸物。

在图2所示的实施方式的改进中可以规定，给过滤机织织物117设有添加剂比如工业凡士林。这种添加剂一方面能使得惯性/深度分离的效用适配于刚刚积累的喷逸物，同时能改善过滤元件的寿命。该添加剂导致颗粒更高程度地结合在/附着在过滤元件100的过滤材料117上。特别是对于粉尘式漆料，往往能观察到漆料颗粒通过磨蚀而被带走的效应。在此，已经沉积的颗粒通过新出现的颗粒又被脱离并带走。这可以通过增添添加剂予以防止或减少。

图3～5示出过滤元件100-102可如何布置在过滤模块40中和/或取出的不同配置。

在图3所示的配置下，过滤模块100-102以相互间大致相同的间距位于过滤模块40中。过滤模块40具有限定了过滤器壳体内腔62的过滤模块壳体60，该过滤器壳体内腔在模块入口64与模块出口66之间伸展并被舱室空气流过。这用箭头A示出。

模块壳体60包括底部部件70，在当前实施例中，该底部部件在其设计中例如按照欧式托板的规格被构造成标准化的支承结构。因此可以按照基于所用的标准化的底部部件70的格栅，将多个过滤模块40布置在涂覆舱室10的设备区域36中。

过滤模块40的下面的汇集区是流体密封的，并以这种方式构造成用于涂覆材料的汇集池72，该涂覆材料沉积在过滤模块40中并向下流出。

在过滤室62中布置了被设计用于保持住过滤元件100-102的保持框架74。保持框架74包夹过滤室78，在该过滤室内部对流入的且携载有喷逸物的舱室空气进行真正的过滤。在过滤过程期间，舱室空气沿着主流动方向A流经过滤室78，并在此到达过滤元件100-102。在经过已在上面提到的过滤之后，经如此清洁的空气在模块出口66从过滤模块40中出来并离开该过滤模块。

在图3所示的实施方式中，各个过滤元件100-102可例如通过推入而从上面装入到过滤室78中，且可固定在保持框架74上。为此可以例如设置侧向的引导槽、保持卡夹、旋拧件、粘接件等。过滤元件100-102等间距地布置，因而具有相同宽度的中间腔，各个过滤过程之间的空气流可以在这些空间腔中又均匀化。因而不仅可以在过滤元件100-102内部进行分离。确切地说，在相应地设计各个过滤元件100-102的孔板时，也可以在各个过滤元件之间发生空气流转向，这又可以导致惯性分离。例如，相比于布置在流出侧的过滤元件101的流入侧孔板，过滤元件100的流出侧的孔板109可以具有更多的通孔113。替代地或附加地，各通孔的形状或/和布置方式也可以是不同的。

图4中示出了一种替代方案。在那里，过滤元件100-102直接相互接触地布置。这种布置方式的优点在于，虽然在各个过滤元件100-102之间未进行单独的惯性分离，因而省去了附加分离的优点。但同时，过滤作用于是很少依赖于各个过滤元件100-102之间的流速，进而更可预见。

图5示出一种实施方式，在该实施方式中，可以通过在过滤模块40中的安置在旁侧的狭槽80对过滤元件100-102进行推入和更换。这便于维护和更换过滤元件100-102。

按照一种在这些图中未示出的实施方式，一个或多个过滤元件也可以位于格栅34下方，位于设备区域36的起始处——例如水平地——位于引导通道42的起始处，和/或位于过滤装置40的起始处。

Claims (14)

1.一种用于从表面处理设备的携载有喷逸物的舱室空气中分离出喷逸物的装置，该装置带有至少一个分离单元，携载有喷逸物的舱室空气能被引导经过该分离单元，且能够在该分离单元中分离出喷逸物，其中，

a)所述分离单元具有过滤装置，该过滤装置带有至少一个过滤元件以及平面地构造的第一结构元件和第二结构元件，其中，

b)这些结构元件具有能被舱室空气流过的通孔，其中，

c)第一结构元件和第二结构元件的通孔在流向上被布置为，使得所述通孔在流向上不完全相互对齐。

2.如权利要求1所述的装置，其中，第一结构元件和第二结构元件的通孔相互间被布置为，使得流经的舱室空气受到引导，进而产生惯性过滤作用。

3.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述过滤元件具有第一结构元件和第二结构元件。

4.如权利要求3所述的装置，其中，在流向上观察，所述过滤元件在所述第一结构元件和所述第二结构元件之间具有深度过滤元件。

5.如权利要求4所述的装置，其中，所述深度过滤元件具有支持颗粒附聚的添加剂。

6.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述过滤元件具有与第一结构元件或/和第二结构元件连接的框架结构。

7.如权利要求6所述的装置，其中，所述框架结构与所述第一结构元件或/和第二结构元件整体地被构造。

8.如权利要求中1或2所述的装置，其中，在流向上观察，所述过滤元件具有三明治式地相互连接的第一结构元件、深度过滤元件和第二结构元件。

9.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述分离单元具有用于一个或多个过滤元件的容纳部。

10.如权利要求1或2所述的装置，其中，设置有第一过滤元件和第二过滤元件。

11.如权利要求10所述的装置，其中，所述第一过滤元件具有不同于所述第二过滤元件的过滤特性。

12.如权利要求11所述的装置，其中，所述分离单元具有至少三个过滤元件，这些过滤元件带有不同的过滤特性。

13.一种用于涂覆车身构件的涂覆设备，带有根据前述权利要求中任一项所述的装置。

14.一种用于利用根据权利要求1～12中任一项所述的装置来处理涂覆设备的喷逸物的方法。