TW201329311A - 多管獨立供風氣流染色機 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種新型的多管獨立供風氣流染色機，包括有主缸以及兩個或兩個以上的缸頭。主缸內劃分出兩個或兩個以上的儲布槽，每個儲布槽上方都有一個缸頭，組合成一條染管。每個缸頭內有一個提升滾筒，並各自連接一台獨立風機及其獨立相連的噴嘴組合體等。風機的位置在於缸頭側，每台風機有一入口連接主缸，出口管道以最短路徑與噴嘴組合體的氣流入口對接。噴嘴組合體內的上噴嘴筒與下噴嘴筒的間隙構成第一噴嘴口，截流環與下噴嘴筒尾部的間隙構成第二噴嘴口，在下噴嘴筒尾部與截流環之間設置有馬蹄形擋板，使氣流集中於噴嘴口下方射出。兩組噴嘴口之間設有新穎的染液噴灑裝置，具有多種噴灑模式以控制染液噴灑流量。每條染管內的提升滾筒速度、噴嘴流量及風機操作參數都由各自獨立的電路控制系統控制。本發明大大提高了氣流染色機的效率和染色質量，降低了用電量，增加了操作的靈活性。

Description

多管獨立供風氣流染色機

本發明涉及一種染色機，特別是涉及一種多管獨立供風氣流染色機。

隨著環境保護政策的不斷深入和加強，傳統印染工藝和裝備急需進一步發展。氣流染色機是在此背景下發展起來的一種設備，由於它具有小浴比、高效率、出色的染色效果等優勢，在世界得到廣泛推崇。如圖9和圖10所示在氣流染色機中，織物(98)依靠迴圈風機(92)產生的高壓氣流來驅動。這種設備在生產過程中，織物與染液接觸交換方式主要有氣流霧化和氣壓滲透兩種形式，其中氣流霧化的形式是染液通過迴圈泵(96)，經過特殊噴嘴(95)後形成顆粒細小的霧狀，織物在噴嘴處接受高速空氣施加的驅動壓力混入霧化狀的染液，染液會均勻而充分地向織物介面擴散滲透。染色過程中織物只是攜帶染液，並不是浸潤在染液中，織物上多餘的染液會通過旁路流到儲布槽(97)底部，攜帶染液的織物以折疊狀整齊地堆積在槽體內塗有聚四氟乙烯的導輥或導帶上，並緩緩前進。

雖然現有的氣流染色機能降低浴比，其風機耗電量之高使不少用戶卻步。有製造商簡單地裝配較低額定功率的風機，對外稱機器功率消耗較低，但結果適用織物的品種和克重範圍大大縮小。因為氣流染色機的風機額定功率是為滿足絕大部分織物染色工藝而設計的，尤其是高支高密織物必須要加快與染液的交換頻率，額定功率不足會使織物出現上染色不勻的現象。

現有的氣流染色機一般採用單台風機供風設計，以一台風機為多組染管提供氣流，於風力分佈上必然出現誤差，影響生產質量。而且冗長迂迴的導風管亦對流經的風構成不少阻力，大大減低風機供風的效率。而因為單台風機的功率有限，於合理使用條件下目前市場上最大的風機只能供應6條染管所需的風力，使更多管數的氣流染色機未能實現，有礙客戶染廠的生產能力。

若同一批次的染色中，各染管的布長度不同，因需保証每條布通過噴咀被噴灑染液的循環時間相同，每管對布速的要求都有不同。因此現時以一台風機供風予數條染管的設計並不能克服以上困難。

而當有減載染色的情況，即部份染管無需染色時，現有氣流染色機亦不能相對減低功率，只能對空載的染管繼續供風，造成不必要的能源浪費。

若於染色過程中，當某一條染管出現異常狀態需要停止運行，因現時的氣流染色機採用單台風機供風設計，即所有正在操作的染管亦需同步停止。這將會令染色的效果不理想。

總之，目前採用的氣流染色機存在著不限於以上所述的許多缺陷和問題，大大影響了生產的效率，浪費了能源，同時限制了使用上的靈活性。

本發明的目的在於設計一種能克服已有氣流染色機設計的上述不足之處的新型的多管道的獨立供風氣流染色機，這是一種高效節能並可滿足染色工藝要求的氣流染色機，使氣流染色機的設計和製造水準大大前進一步。

本發明提供的一種多管獨立供風氣流染色機，包括有主缸以及兩個或兩個以上的缸頭。主缸內劃分出兩個或兩個以上的儲布槽，每個儲布槽上方都有一個缸頭，組合成一條染管。每個缸頭內有一個提升滾筒，並各自連接一台獨立風機及其獨立相連的噴嘴組合體等。

本發明提供的多管獨立供風氣流染色機，其特徵是該風機安裝於主缸頂部，風機的位置在於缸頭側，風機吸風口向下，連接到主缸頂部，風機出口管道以最短路徑與噴嘴組合體的氣流入口對接。

本發明提供的多管獨立供風氣流染色機，其特徵是該染色機上的各風機由各自獨立的電路控制系統控制，獨立控制指定風機的運行、停運及選擇不同的風壓輸出。

本發明提供的多管獨立供風氣流染色機，其特徵是該染色機上的各風機的吸風口內均配置獨立過濾裝置。

本發明提供的獨立供風氣流染色機，其特徵是該染色機上的各噴嘴組合體以傾斜角度放置，進口向上連接缸頭，出口向下連接主缸。

本發明提供的多管獨立供風氣流染色機，其特徵是該染色機上的各噴嘴組合體包括：噴嘴殼體，上噴嘴筒與下噴嘴筒，馬蹄形擋板，截流環，兩組及兩組以上組合體噴嘴，兩組及兩組以上染液導管。

本發明提供的多管獨立供風氣流染色機，其特徵是該染色機上的各噴嘴組合體中上噴嘴筒和下噴嘴筒同心地安裝在噴嘴殼體內，以連接板相連，上噴嘴筒與下噴嘴筒之間的間隙構成第一噴嘴口，通過改變噴嘴筒之間的距離調整該間隙。

本發明提供的多管獨立供風氣流染色機，其特徵是該噴嘴組合體中的噴嘴殼體尾部安裝有截流環，截流環與下噴嘴筒尾部之間的間隙構成第二噴嘴口，在下噴嘴筒尾部與截流環之間設置有馬蹄形擋板，遮擋了出口的上方，其餘沒遮擋的部份位於噴嘴口下方，氣流集中於噴嘴口下方射出。

本發明提供的多管獨立供風氣流染色機，其特徵是該噴嘴組合體中的組合體噴嘴頭，由兩組及兩組以上的噴嘴頭組構成，同一噴嘴頭組包括數個相同噴量的噴嘴頭，不同組的噴嘴頭採用不同噴量的噴嘴頭，噴嘴頭之間以連接管道相連，通往不同噴嘴頭組的連接管道分別裝置有可獨立控制的閥門。

本發明提供的多管獨立供風氣流染色機，該特徵是該噴嘴頭內腔包括有噴嘴頭入口管、腔體Ⅰ、腔體Ⅱ和腔體Ⅲ和噴嘴頭出口，腔體Ⅰ與腔體Ⅲ通過腔體Ⅱ偏心連通，腔體Ⅲ內有數塊霧化分流塊固定在底部，腔體Ⅲ與噴嘴頭出口連通。

已有氣流染色機的風機是安裝在主缸的一側，經冗長的導風管將風送至導布管道。本發明則是每台風機放置於主缸頂部各染管之間，以便風機出口與噴嘴組合體的氣流入口對接，使風機出口管道以最短路徑到達噴嘴，相比已有氣流染色機的傳統設計的優勢是縮短大部分行風路線，放置風機於此位置目的是縮減氣流從風機出口至噴嘴的路線，藉以減少因風阻而引致的壓力流失，而且風機入口取道缸頂位置從主缸內取風，形成一閉合循環，因此機器的效率得以提升。本發明中設置的風機為多個較已有氣流染色機所安裝的一台風機功率相對較小的風機，相比已有氣流染色機的設置，本發明的設計使用功率較小的風機能產生相當或大於已有氣流染色機的氣流抵達導布裝置對布的驅動力。換句話說，本發明將已有氣流染色機採用的在主缸一側設置一台大功率風機的設計改進為在主缸的頂部設置多台較小功率風機的設計，並且每台風機都連接獨立的吸風管道，每個吸風管道亦包含了獨立的空氣過濾器，提高了淨化空氣的效果，且這一新型設計中的噴嘴壓力完全達到設計的要求。

已有的氣流染色機給導風管及導布裝置配置的都是一冶功率較大的風機。本發明採用了多台功率相對較小的風機，但其達到了創新改進效果，大大提高了染色的效率，其用電量也得以降低，大大節省能源，且使用上的靈活性被提高，由於各風機能獨立操作，於染管空載的時候可通過機器的電控裝置將其關掉。縱使於同一生產批次中未能用盡所有染管，已有氣流染色機的風機亦不能作出相應調整，即使載量不同亦需要使用額定功率操作，無可避免地浪費能源。本發明與已有氣流染色機不同，藉上述優點能有效分配能源，省卻不必要的耗電。

已有氣流染色機在運行中若然遇上織物打結的狀況，必須先關掉風機，待整理後方可繼續染色程序，勢必影響其他管道中正常行走的織物，減低一致性，亦即造成同一批次上的色差。本發明一旦遇上上述問題的時候，因具有獨立操作的程序可確保其他管道的正常運行，不會因有問題的管道阻礙其操作程序。

本發明的獨立式染管設計亦使機器載量得以提升。已有氣流染色機所使用一台大功率風機，於已有技術中以分流的方式最多只能供應6條染管所需的風力，否則能源效率將大大降低，換句話說已有氣流染色機的載量已受管數所限。本發明設計的獨立式的風機突破了此限制並有能力容許一台氣流染色機配備6條或6條以上的染管，在確保風壓足夠的同時亦可提高產量，氣流染色機的可塑性被大大提升。

本發明亦包含一新穎染液噴灑裝置，其噴嘴組合體由兩組或兩組以上染液導管及噴嘴頭組成，該兩組管路由同一染液循環提供，分兩路及兩路以上將染液送至多組不同的噴嘴頭，各噴嘴頭的噴灑量經設計限制而區別。每組管路各由一閥門控制以提供多種染液噴灑模式組合體。每個噴嘴頭組件能獨立安裝於噴嘴殼體上，並可轉換其所屬的管路。此裝置都極大的提高了染色的均勻度質量和效率，其優點還包括拆裝方便，亦能根據要求改變噴嘴頭組合體，使噴嘴更大眾化迎合不同需求的各種工藝。本發明氣流染色機，各染管由獨立操控的風機提供高速氣流，而且噴嘴設有兩組及兩組以上噴嘴頭可按工藝設定適時調整噴灑量，達到了節能及增加操作靈活度，提高染色質量和效率的有益效果。

本發明亦配置換熱系統、注料系統、染液回流系統等氣流染色機設備組件，有完善的系統裝置。

下面通過本發明實施例和附圖對本發明的結構和有益效果，進一步的闡述：如圖1所示，本發明的結構包含主缸(1)、風機(3)、缸頭(2)及吸風管道(4)等部件，其中風機(3)從主缸(1)內腔取風，出風經導風管至噴嘴組合體(5)，主缸(1)內還有空氣過濾器避免毛屑被吸入風機(3)內。

圖1所示是本發明氣流染色機的一個面的立體視圖，氣流染色機主缸另一面設置有工作門。在染色工作時，染織物從缸的正面工作門被引入，缸內氣流會將織物送往主缸體內循環運行，經過缸頭內的提升滾筒，到達噴嘴組合體，霧化的染液乘風從噴嘴組合體噴射到織物之上，織物運行直至完成染色程序。

圖2展示了本發明的噴嘴組合體的外部結構，包括第一染液導管(6)，第二染液導管(7)、噴嘴頭接管(8)及噴灑量不同的兩種噴嘴頭(9)、(10)。操作時，染液經循環系統被送至導管。系統中的閥門按操作指示打開或關閉，使染液可經由第一或第二染液導管(6、7)進入噴嘴頭。經分流後第一與第二染液導管不會互通，且分別接上兩組噴嘴頭(9)、(10)。

圖3進一步顯示了本發明的噴嘴組合體結構，該噴嘴組合體包含噴嘴殼體(11)、上噴嘴筒(12)、下噴嘴筒(13)、截流環(14)、馬蹄形擋板(15)。外殼上有第一染液導管(6)及第二染液導管(7)。噴嘴殼體(11)包含氣流入口(16)、織物入口(17)和織物出口(18)。

本發明的噴嘴組合體結構中，設有第一噴嘴口(19)與第二噴嘴口(20)。氣流經入口進入殼體混合霧化染液，經兩個該噴嘴口施加到織物上。該兩噴嘴口是環形設計，且寬度一致。上噴嘴筒(12)和下噴嘴筒(13)被同心地安裝在噴嘴殼體(11)內，其中上噴嘴筒(12)與下噴嘴筒(13)之間的間隙定義為第一噴嘴口(19)，該間隙能透過改變噴嘴筒之間的距離作出調整，以符合所需要的噴流壓力。在一般的設計中，下噴嘴筒(13)通常與殼體固定，上噴嘴筒(12)則可相對地移動，然而這並不受此設計上的限制。氣流入口(16)位於殼體側面，以引導氣流從風源至殼體內。噴嘴殼體(11)呈圓筒形，且織物出入口設置於圓筒兩端，為方便連接，兩端與氣流入口(16)均被接上凸緣。截流環(14)被安裝並固定於噴嘴殼體(11)尾部以縮窄與下噴嘴筒(13)之間的空隙，因此截流環(14)與下噴嘴筒(13)尾部之間的間隙定義為第二噴嘴口(20)。第二噴嘴口(20)的作用主要是托起織物，故此一馬蹄形擋板(15)被固定且用作遮擋一部分的環形噴嘴出口，使氣流能集中於噴嘴下方射出，達到托起織物並將織物吹散開免打結的效果，這一新設計的意義非常重要，使產品的性能極大提高。

噴嘴殼體(11)周邊除氣流入口(16)外還接有一定數目的噴嘴頭接管(8)。圖4所示為噴嘴頭接管(8)與周邊設置的剖面圖。為方便製作，噴嘴頭接管(8)與噴嘴頭皆採用環形設計，然而外觀上不限於此。操作時，每個獨立的噴嘴頭如(9)、(10)被放置於噴嘴頭接管(8)內，其中該噴嘴頭被旋入，直至其染液通道口(21)能與噴嘴頭接管(8)上的穿孔(22)對準並固定。該穿孔另一端連接至指定的染液導管。為防止染液滲漏，一些防漏圈(23)被夾附於噴嘴頭接管(8)與噴嘴頭(9)、(10)之間。本實施例中，染液導管是環形的並安裝於噴嘴殼體(11)周邊以配合噴嘴頭接管(8)的設計。染液導管在多個位置上亦有開孔(24)讓染液穿過指定噴嘴頭接管(8)流入噴嘴頭內。圖4內的箭頭標示了染液的流向。如圖所示，供應至該噴嘴頭的染液只來自其中一條染液導管。不同染液導管的染液將被引導至各自的噴嘴頭組而互不相通。使用者可安裝並連接相同流量的噴嘴頭於同一染液導管上，並透過操控染液導管閥門選擇合適的噴嘴頭組，以獲得想要的噴灑劑量。例如本實施例的設計上採用了兩種不同流量的噴嘴頭(9)、(10)，一種流量較高而另一種則較低。使用者可選擇關閉通往高流量噴嘴頭染液導管的閥門，只開啟通往低流量噴嘴頭染液導管的閥門而獲得相對較低的噴灑量。相反，若只開啟高流量噴嘴頭染液導管的閥門則能獲得較高的噴灑量。然而，使用者也可以進一步地同時開啟兩個閥門使染液從所有噴嘴頭噴出以獲得最高的噴灑量。

圖5、6顯示了兩種不同流量的噴嘴頭結構。染液進入噴嘴頭時先通過染液通道口(21)並流過噴嘴頭入口管(26)到達腔體Ⅰ(28)。染液從腔體Ⅰ流至腔體Ⅲ(30)時會經過腔體Ⅱ(29)。腔體Ⅰ、腔體Ⅱ和腔體Ⅲ均呈圓管形，然而腔體Ⅱ的管道軸心與腔體Ⅲ的管道軸心並不相交。此設計可以令染液進入腔體Ⅲ時做成紊流，再配合霧化分流塊(31)使染液以霧狀從噴嘴頭出口(27)射出。噴嘴頭的設計上可以通過改變腔體Ⅰ、腔體Ⅱ、腔體Ⅲ、霧化分流塊和噴嘴頭出口(27)的大小造出不同大小的噴灑量。圖5中噴嘴頭的流量較大而圖6中噴嘴頭的流量相對較小。如圖5、6所示，兩種噴嘴頭的染液通道口(21)相對噴嘴頭主體(25)的走向是相反的，目的是配合其流量相屬的染液導管。染液經噴嘴頭主體(25)內的管道到達噴嘴頭出口(27)。

圖7顯示了本發明的氣流染色機的剖面圖。一個或多個空氣過濾器(32)被安裝於主缸(1)內，位於每條吸氣管道(4)的底部。風機(3)運行時氣流如圖7中箭嘴所示經過空氣過濾器進入吸氣管道直至風機，空氣過濾器將空氣中的毛屑阻隔並防止其損壞風機結構。

圖8顯示了本發明的氣流染色機的電路控制系統具體實施方案，本發明的氣流染色機具有一個主電腦控制(33)，控制數個獨立的染管控制單元(34)，每個染管控制單元獨立控制每條染管的提升滾筒，風機(3)，及噴嘴組合體(5)

1．．．主缸

2．．．缸頭

3．．．風機

4．．．吸風管道

5．．．噴嘴組合體

6．．．第一染液導管

7．．．第二染液導管

8．．．噴嘴頭接管

9．．．噴嘴頭(大)

10．．．噴嘴頭(小)

11．．．噴嘴殼體

12．．．上噴嘴筒

13．．．下噴嘴筒

14．．．截流環

15．．．馬蹄形擋板

16．．．氣流入口

17．．．織物入口

18．．．織物出口

19．．．第一噴嘴口

20．．．第二噴嘴口

21．．．染液通道口

22．．．噴嘴頭接管上的穿孔

23．．．防漏圈

24．．．染液導管上的開孔

25．．．噴嘴頭主體

26．．．噴嘴頭入口管

27．．．噴嘴頭出口

28．．．腔體Ⅰ

29．．．腔體Ⅱ

30．．．腔體Ⅲ

31．．．霧化分流塊

32．．．空氣過濾器

33．．．主電腦控制

34．．．染管控制單元

35．．．儲布槽

91．．．主缸

92．．．風機

93．．．管道

94．．．缸頭

95．．．噴嘴

96．．．迴圈泵

97．．．儲布槽

98．．．織物

圖1是本發明氣流染色機的立體圖

圖2是本發明噴嘴組合體的外部結構圖

圖3是本發明噴嘴的組合體的剖面結構圖

圖4噴嘴頭及周邊配置的剖面結構圖

圖5、圖6是噴嘴頭的剖面結構圖

圖7是本發明氣流染色機的剖面圖

圖8是電路控制系統的實施方案圖

圖9是現有氣流染色機的立體圖

圖10是現有氣流染色機的流程圖

1．．．主缸

2．．．缸頭

3．．．風機

4．．．吸風管道

5．．．噴嘴組合體

Claims (10)

1. 一種多管獨立供風氣流染色機，包括有主缸以及提升滾筒，其特徵是：還包括有兩台及兩台以上的風機及與其相連的噴嘴組合體，各風機一端連接至獨立的吸風管道，另一端連接至獨立的噴嘴組合體。
2. 根據申請專利範圍第1項該多管獨立供風氣流染色機，其中該風機安裝於主缸頂部，風機吸風口向下，連接到主缸頂部，風機出風口與噴嘴組合體的氣流入口連接。
3. 根據申請專利範圍第1項該多管獨立供風氣流染色機，其中該風機由各自獨立的電路控制系統控制，獨立控制指定風機的運行、停運及選擇不同的風壓輸出。
4. 根據申請專利範圍第1項該多管獨立供風氣流染色機，其中該風機的吸風口處均配置獨立過濾裝置。
5. 根據申請專利範圍第1項該多管獨立供風氣流染色機，其中該噴嘴組合體以傾斜角度放置，進口向上連接缸頭，出口向下連接主缸。
6. 根據申請專利範圍第1項該多管獨立供風氣流染色機，其中該噴嘴組合體包括：噴嘴殼體，上噴嘴筒與下噴嘴筒，馬蹄形擋板，截流環，兩組及兩組以上組合體噴嘴頭，兩組及兩組以上染液導管。
7. 根據申請專利範圍第1項或第6項該多管獨立供風氣流染色機，其中該噴嘴組合體中上噴嘴筒和下噴嘴筒同心地安裝在噴嘴殼體內，以連接板相連，上噴嘴筒與下噴嘴筒之間的間隙構成第一噴嘴口，通過改變噴嘴筒之間的距離調整該間隙。
8. 根據申請專利範圍第1項或第6項該多管獨立供風氣流染色機，其中該噴嘴組合體中的噴嘴殼體尾部安裝有截流環，截流環與下噴嘴筒尾部之間的間隙構成第二噴嘴口，在下噴嘴筒尾部與截流環之間設置有馬蹄形擋板，遮擋了出口的上方，其餘沒遮擋的部份位於噴嘴口下方，氣流集中於噴嘴口下方射出。
9. 根據申請專利範圍第1項或第6項該多管獨立供風氣流染色機，其中該噴嘴組合體中的組合體噴嘴頭，由兩組及兩組以上的噴嘴頭組構成，同一噴嘴頭組包括數個相同噴量的噴嘴頭，不同組的噴嘴頭採用不同噴量的噴嘴頭，噴嘴頭之間以連接管道相連，通往不同噴嘴頭組的連接管道分別裝置有可獨立控制的閥門。
10. 根據申請專利範圍第1項或第6項該多管獨立供風氣流染色機，其中該噴嘴頭內腔包括有噴嘴頭入口管、腔體Ⅰ、腔體Ⅱ、腔體Ⅲ和噴嘴頭出口，腔體Ⅰ與腔體Ⅲ通過腔體Ⅱ偏心連通，腔體Ⅲ內有數塊霧化分流塊固定在底部，腔體Ⅲ與噴嘴頭出口連通。