NO782183L - Anordning ved sproeyteboks for eksempelvis malingsformaal - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved sprøyte-bokser som er beregnet for maling eller besprøytning av gjenstander og som gjennomstrømmes av ytterluft via til- og fraledninger, idet fra en sprøytepistol under arbeidet omkring virvlene støvpartikler utskilles ved at luften passerer et vannteppe. Det er blitt foreslått mellom de to ledningene å an-bringe en varmeveksler for forbedring av driftsøkonomien, spesielt vinterstid, men forsøket i denne retning har ikke ført til praktisk resultat bl.a. ved at den avgående fuktige luften ved nedkjølingen i veksleren fremkaller isdannelse i vekslerens kanaler, som derved gjentettes. En sprøyteboks er vanligvis sammensatt av et flertall rom eller enheter som hver har en sprøytepistol og til- og fraledninger for luft og organer for dannelse av et vannteppe. Boksen resp. dens enheter i gjennomsnitt er i funksjon for sprøyting kun under en mindre del av eri arbeidsdag. Under resten av arbeidstiden arbeider således disse organer i tomgang, dvs. vannteppet er i funksjon hvilket medfører at fraluften kontinuerlig opptar fuktighet under samtidig redusering av dens temperatur. Når denne luft senere under den kalde årstiden passerer varmeveksleren blir den ytterligere avkjølt slik at dugg- resp. frysepunktet underskrides med den følge at is faller ut og blokkerer varmevekslerens kanaler. Tilluften må tilføres varme fra en særskilt varmekilde så vel før som etter varmeveksleren for å eliminere fryserisikoen i varmeveksleren og holde boksens indre på en akseptabel temperatur.

Et formål ved oppfinnelsen er å eliminere disse ulemper slik

at varmevekslere med fordel kan anvendes samtidig som under den kalde årstiden behovet av ekstra tilført varme i vesentlig grad reduseres. Ytterligere et formål er å tilveiebringe en.sprøyte-

boks som arbeider under gunstige omstendigheter med hensyn på i i i energi og vannforbruk. Dette oppnås vesentlig ved at et pulsorgan, som er anordnet til å påvirkes av sprøytepistolen, er innkoblet i en reguleringskrets som er således beskaffet at vannteppet praktisk talt umiddelbart igangsettes ved pistolens igangsetting og først med forsinkelse igjen avbrytes ved pistolens hensettelse ut av funksjon. Ifølge oppfinnelsen blir luften som passerer boksen resp. dens enheter når vannteppet er avbrutt ikke oppfuktet og således ikke avkjølet, hvorfor utfelling av is i varmevekslerens fraluftkanaler kan helt unngås. I stedet oppnås en vesentlig forbedret oppvarming av tilluften i forvarmereri, slik at en mindre mengde varme må tilføres for under den kaldere årstiden å holde boksens temperatur på ønsket nivå.

Oppfinnelsen skal nedenfor nærmere beskrives under henvisning til fig. 1-4 skjematisk som eksempel viste utførelsesformer.

I fig. 5-7 vises Mollier-diagrammer.

I de forskjellige figurene er samme betegnelser blitt anvendt for ekvivalente deler.

I fig. 1 betegner 10 en sprøyteboks som oftest er sammensatt

av flere rom eller enheter av hvilke dog kun ett gjengis i figuren. Sprøyteboksen tilføres luft fra den ytre atmosfæren gjennom en tilledning 12 og luften passerer oftest et forrom og deretter gjennom boksen i hvilken sprøytning utføres samt avgår deretter gjennom en fraledning 14. I ledningene er anbragt vifter 16 resp. 18 som trykker inn luften i rommet resp. suger ut fraluften fra boksen. En serie spredere 20 tilføres vann gjennom en ledning 22, i hvilken er anbragt en pumpe 24. Denne ledning har en sugeledning 2 6 som munner i et vannbad 28 i boksens nedre del mens en. tilløpsledning 30 tilfører nytt vann alt etter som avdunstning fra den i boksen sirkulerende vann-mengde finner sted..

En regenerativ varmeveksler 32, som er anbragt mellom de to ledningene 12, 14, har en rotor som drives av en motor 34. Rotoren har på kjent måte aksielt gjennomgående fine kanaler sorri på adskilte steder passeres av de ledningene fremførte luftstrømmer, hvorved varme overføres fra den varmere til

den kaldere luftstrømmen. Rotormaterialet klarer også å overføre fukt mellom luftstrømmene. I sprøyteboksen er anbragt en stillingsgiver, 36-som tjener for understøttelse av den ved malingen anvendte sprøytepistol (ikke vist), og som er således beskaffet i et reguleringssystem at den umiddelbart slutter strømtilførselen til pumpens 24 drivmotor når sprøytepistolen avløftes fra stillingsgiveren, hvorved vann begynner å sirkulere mellom det nedre vannbassenget 28 og sprederne 20, hvilke spredere vannet forlater som et teppe som effektivt utskiller de fargedråper som under sprøytningen spres ut i luften. Etter at luften er passert dette vannteppet går den ut fra boksen gjennom fraledningen 14 via varmeveksleren 32 tilbake til atmosfæren. Når sprøytepistolen etter avsluttet malingsoperasjon igjén anbringes resp. opphenges på stillingsgiveren 36 av-stoppes vannsirkulasjonen dog først etter en viss forsinkelse, slik som 5 - 120 sek., dvs. etter den tid som kreves for at luften skal kunne befris fra de svevende støvpartiklene.

I reguleringssystemet inngår videre en termostat 38, som

er tilkoblet en reguleringssentral 4 0 og over denne styre-veksler motorens 34 omdreiningstall samt en innstillingsinnretning 42, som påvirker en flerveisventil 44. Denne ventil er anbragt i en ledningskrets 46 for varmt vann, f.eks. fra en varmtvannssentral. Ledningskretsen 4 6 inneholder videre en pumpe 48 og et varmebatteri 50, som sitter i ledningen 12 for tilluften til sprøyteboksen. I ledningskretsen for varmtvannet kan inngå en shuntledning 52 gjennom hvilken avhengig av ventilens 44 innstilling en større eller mindre mengde vann sirkulerer gjennom batteriet 50 ved siden av varmtvannssentralen avhengig av varmebehovet. Dersom sprøytepistolene er opphengt på stillingsgiveren 36 er, slik det er nevnt ovenfor, vann-sirkulas jonen i boksens arbeidsrom avbrutt, mens viftene 16,

18 er i funksjon, slik at luft stadig sirkulerer gjennom boksen

og varmeveksleren 32. Dette innebærer at den utgående luften gjennom ledningene 14 stort sett har samme temperatur som i sprøyteboksens arbeidsrom bak vannteppet. Hvis nå tilluftens temperatur er lavere enn fraluftens kommer varmeveksleren til

å .overføre en del av fraluftens varmeinnhold til tilluften.

Den overførte varmen kan varieres ved å endre vekslermotorens I1 34 omdreiningstall, hvilket skjer ved påvirkning fra termostaten 38, som altså er innstilt på ønsket innetemperatur i boksen. Dersom varmeveksleren overfører maksimal varmemengde og rotoren altså har i tilsvarende grad høyt omdreiningstall og varmebehovet i boksen fortsatt ikke er dekket, påvirkes innstillingsinnretningen 42 slik at i av ventilens 44 innstilling avhengig mengde varmt vann passerer batteriet 50 gjennom kretsen 46.

Utførelsesformen ifølge fig. 2 adskiller seg fra den foregående hovedsakelig ved at varmeveksleren 54 er stasjonær, dvs. den er på kjent måte utformet med to systemer av fra hverandre adskilte passasjer som gjennomstrømmes av resp. tilluft via ledningen 12 og fraluft via ledningen 14, idet disse passasjers felles vegger står i varmevekslene kontakt med de to luft-strømmene. En forbiledning 56 er tilkoblet fraledningen 14

på hver side av varmeveksleren 54. I denne ledning sitter et spjeld eller en ventil 58 og ledningen 14, et spjeld eller

en ventil 60, hvilke påvirkes av termostaten 38 via sentralen 40.og en innstillingsinnretning . 62. I dette tilfellet er

den mengde fraluft som passerer varmeveksleren regulerbar ved at innstillingsinnretningen 62 for det ene av de to spjeldene 58, 60 går mot åpen og det andre mot stengt stilling. Således kan under den kaldere årstiden tilluften oppvarmes i varierende grad ved puls fra termostaten 38.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 3 er varmeveksleren 32 like som i fig. 1 av den roterende typen. Sprøyteboksen 10 har et rom 64 i hvilket malerarbeidet pågår og et av en vegg 66 avdelt rom 68, hvilket står i forbindelse med fraluftledningen 14. Den nedre delen av rommet 68 danner et vannbasseng 70, hvilket strekker seg inn over arbeidsrommet 64>idet veggen 66 når ned til eller under vannoverflaten i bassenget. Ved ut-førelse av malingsoperasjonen tvinges derved luften til å passere fra arbeidsrommet 64 gjennom vannbadet og deretter oppad i rommet 68. Vannbadet danner altså i dette tilfellet det fag-stoff utskillende vannteppet ved kaskadedannelse.

Et spjeld eller en ventil 72 sitter i en ledning 74 som for binder de to rommene 64 og 68 ovenfor vanribadets 70 flate. Et annet spjeld resp. ventil 76 er anbragt i fraledningen 14 fremfor varmeveksleren 32. De to spjeldene 72 og 76 påvirkes av hver sin innstillingsinnretning 78 resp. 80 fra stillingsgiveren 36.

Ved utførelsen av en malingsoperasjon tvinges den fargeforu-rensede luften til å passere gjennom vannbadet 70 hvor luften befris fra fargestoff slik som nevnt ovenfor. Viften 18

skal i dette tilfellet skape et relativt høyt undertrykk slik som 100 mm vanntrykk for at luften skal kunne overvinne mot-standen i vannbadet 70. Spjeldet 72 er herved stengt og spjeldet 76 er åpent. Når sprøytepistolen plasseres på stillingsgiveren 36 påvirkes innstillingsinnretningen 78 med forsinkelse likesom angitt ovenfor, slik at spjeldet 72 helt åpner mens spjeldet 76 strupes så meget at undertrykket i rommet 68 går ned til f.eks. halvparten for å kompensere for bortfallet av trykkfallet i vannbadet 70. Også i dette tilfellet vil altså romluften i boksen uten oppfuktning og kjøling passere veksleren 32 slik at forløpet ved avstilt sprøytepistol og kaldt vær blir det samme som ovenfor angitt.

I fig. 4 vises en utførelsesform som er en kombinasjon av fig. 2 og 3, dvs. varmeveksleren 54 er av den stasjonære typen og vannteppet skapes i sprøyteboksen ved at luften som inneholder fargestoff tvinges gjennom en vannkaskade.. Funksjonen er forøvrig den samme som fremgår av ovenstående.

I fig. 5-7 vises Mollier-diagrammer som angir luftens

-3

fuktighetsinnhold i kg x 10 pr. kg luft i forhold til lufttemperaturen. De krummede kurvene angir forskjellig relativt fuktighetsinnhold.og de diagonale rette linjene varmeinnhold eller entalpi i kcal/kg.

Slik som ovenfor nevnt inneholder en sprøyteboks vanligvis

et flertall rom eller enheter som hver er utformet på den måte som fremgår av f.eks. fig. 1-4. De har separat til- og fraluftstilkoblinger som går over i to hovedledninger som passerer varmeveksleren. I det etterfølgende antas at sprøyte-1 boksen inneholder fem slike enheter.

Diagrammet ifølge fig. 5 viser teknikkens kjente standpunkt når man har forsøkt å anvende varmevekslere. Ytterluften antas å ha tilstanden 82, dvs. -13°C og 90° relativt fuktig-, hetsinnhold. I sprøyteboksens arbeidsrom .kan herske en temperatur av 23°C og luften får ifølge fig. 5 tilstanden ifølge punkt 34, dvs. 40% relativt fuktighetsinnhold. Fraluften opptar fuktighet ifølge entalpilinjen 86 under passasjen av vannteppet og antas å nå tilstanden 88. Ettersom samtlige enheter i dette tilfellet stadig er i full drift med hensyn til vannteppet kommer fraluften fra samtlige enheter til å ha samme sluttilstand ifølge punktet 88. Dersom na denne fraluft veksler varmeinnhold i en roterende veksler med ytterluften av tilstanden 82 ville dette skje etter en tenkt linje som forbinder disse punkter, men som altså skjærer metningskurven for 100% relativt fuktighetsinnhold. Dette innebærer at fuktighet faller ut i vekslerens passasjer og hvilken fryser til is slik at veksleren blir blokkert. For å unngå dette er man tvunget til å forvarme ytterluften, ifølge diagrammet til et punkt 90, og når nå en varmeveksling inntreffer i varmeveksleren mot fraluft av tilstanden 38 kan et punkt 92 rett under punktet 84 oppnåes med en vekslervirkningsgrad på 70%. Den nøyaktige innstillingen av temperaturen kan skje ved re-gulering av vekslerens omdreiningstall. Det gjenstående behovet av varme skjer ved ettervarmning ifølge linjen 94 opp til punktet 84. I dette tilfellet kreves altså dels en for-varmning og dels blir den totale virkningsgraden lav ved at varmeveksleren kun svarer- for 16°C av nødvendige 41°C for at tilluften skal oppnå den ønskede romtemperaturen.

Fig. 6 viser drifttilstanden ved utførelsesformen ifølge fig.

1 og 3. Ytterluftens tilstand 84 antas å være den samme som

ovenfor og likeledes romtemperaturen i 2 3°C. Etter som de forskjellige enhetene kun utnyttes under en del av arbeidstiden, ved utførelseseksemplet ifølge fig. 6 50%, får fraluften ved passasjen av varmeveksleren en tilstand 96 som befinner seg på entalpilinjen 36 midt mellom punktene 84 og 88. Inntil linjen 86 markerer sifrene 1-5 den tilstandsendring som fraluften erfarer med forskjellig antall boksenheter, hvis vannteppe er påslått. Slik som det fremgår av den.linje 98 som forbinder punktene 82 og 96,.kan nå varmeinnhold veksles

mellom fra- og tilluften uten at méttningskurven 100% relativt fuktighetsinnhold skjæres, dvs. fuktighet faller ikke ut i veksleren. Denne innstilles på et omdreiningstall, dvs. virkningsgrad/inntil tilluften har nådd tilstanden 100, som befinner seg rett under romtilstanden 84. Den varme som må tilføres av batteriet 50 representeres av linjen 102 og tilsvarer kun 15°C. Den.til boksen tilførte luft har slik det synes et lavere relativt fuktighetsinnhold enn i fig. 5.

Fig. 7 viser drifttilstanden ved utførelsesformen ifølge fig. 2 og 4, dvs. med fast veksler som har separate passasjer for

til- og fraluften. I dette tilfellet erfarer tilluften 'altså en temperaturforhøyelse fra utgangstilstanden 8.2 langs linjen 104 under uforandret fuktighetsinnhold. I dette tilfellet når tilluften etter veksleren tilstand 106 hvis samtlige boksenheter 1 - 5 er i funksjon. Er samtlige vanntepper utkoblet varmes tilluften i veksleren til punktet 108, mens dens temperatur svarer til punktet 110, hvis vannbelastningen. er 50% ifølge punktet 96.

Oppfinnelsen er selvfølgelig ikke begrenset til de viste ut-førelseseksempler, men kan varieres innenfor den mest vidt-rekkende grad innenfor rammen av oppfinnelsestanken. Grunn-leggende for denne er at vannteppet igangsettes i avhengighet av det fluidum som forlater sprøytepistolen, slik som farger, slik at fluidum forsvinner fra pistolen og med forsinkelse av-stenges.

Claims (8)

1.. Anordning ved sprøytebokser som er beregnet for maling eller besprøytning av gjenstander og som gjennomstrømmes av ytterluft via til- og fraledninger, idet fra en sprøytepistol under sprøytingen omkring virvlene støvpartikler utskilles ved at luften passerer et vannteppe, idet mellom de to ledningene er anbragt en varmeveksler,karakterisertved at et pulsorgan, som er anordnet til å påvirkes av

sprøytepistolen, er innkoblet i en reguleringskrets således<b>eskaffet at vannteppet praktisk talt umiddelbart igangsettes ved pistolens igangsettelse og først med forsinkelse igjen avbrytes ved pistolens anbringelse ute av funksjon.

2. Anordning som angitt i krav 1,karakterisert vedat det i hver ledning er anbragt en vifte, som er anordnet til å være i funksjon også når vann teppet er utkoblet.

3. Anordning som angitt i krav 1 og 2,karakterisert vedat det i reguleringskretsen inngår organ for ved varmebehov å variere varmetilførselen til den gjennom boksen sirkulerende luft dels ved endring av varmevekslerens aktivitet og dels ved tilførsel av en instillbar varmemengde fra en ytre varmekilde, fortrinnsvis varmt vann til tilluft-strømmen.

4. Anordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, ved hvilken vannteppet skapes i luftrommet av boksen ved hjelp av en sirkulasjonspumpe og spredere,karakterisert vedat pulsorganet er anordnet via reguleringskretsen å påvirke pumpen, slik at den starter direkte etter sprøytepistolens anbringelse i funksjon og stopper med forsinkelse ved pistolens avbrytelse.

5. Anordning som angitt i et av de foregående krav, ved hvilken vannteppet dannes ved at den støvforurensede luften i boksen tvinges til å passere ned under en mot et vannbad nedragende vegg, som skiller selve sprøytekammeret fra et utsugningskammer for fraluften, i hvilket råder lavere trykk enn i sprøytekammeret,karakterisertved at pulsorganet er anordnet til å påvirke et spjeld, som ved avstengt sprøytepistol åpner forbindelse for luften mellom de to kammerene ovenfor vannbadet.

6. Anordning som angitt i krav 5,karakterisertved at det i reguleringskretsen inngår organ , for påvirkning av dette spjeld like som av et i fraluftledningen anbragt 1 spjeld slik at undertrykket i utsugn.ingskammeret reduseres når ' denne drifttilstand foreligger. j

7. Anordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat varmeveksleren er■av den roterende typen med en overførings-rotor, som er bevegelig i sluttet krets mellom de to luftstrømmene, idet rotorens drivmotor er anordnet til å påvirkes av en termostat for variering av rotorens omdreiningstall og dermed av oppvarmingen av tilluften.

8. Anordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat varmeveksleren er av den stasjonære typen med adskilte passasjer for de to luftstrømmene, idet fraluftledningehhar en forbi-gangsledning ved. varmeveksleren og idet i denne ledning og i en til varmeveksleren førende ledningsdel er anbragt spjeld, anordnet til å påvirkes av en termostat via reguleringskretsen for variering av fraluftstrømningen gjennom varmeveksleren og dermed oppvarmingen av tilluften.