CN102350868A

CN102350868A - 用于卷筒纸印刷机的烘干箱

Info

Publication number: CN102350868A
Application number: CN2011102242891A
Authority: CN
Inventors: 贾春江; 陈广学; 陈奇峰; 李效周
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: GUANGZHOU GUANYU ALUMINIUM FOIL PACKING MATERIAL CO Ltd; South China University of Technology SCUT
Priority date: 2011-08-08
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2012-02-15

Abstract

本发明用于卷筒纸印刷机的烘干箱包括外壳和内胆，外壳和内胆之间安装有连接板，外壳由上、下、左、右、顶五块密封板拼接构成；内胆同样由五块密封板拼接构成；其中外壳左侧密封板上分别开设有烘干箱进风口和烘干箱排风口；内胆左侧密封板上开设有内胆进风口，内胆左右两侧密封板上均开设有排风口；沿内胆高度方向设置有排风口呈网孔式分布的排风孔板，其两端与风嘴弯板连接，相邻风嘴弯板形成窄缝式风嘴，外壳后侧密封板与风嘴水平投影线的夹角为11°～15°；内胆底部密封板上还设置有内胆底部斜板和内胆底部保温层板。本发明风嘴结构和排风孔板结构能实现风速的合理性和均匀性，及干燥时能量的快速传导和高效均匀的排风，实现高效干燥。

Description

用于卷筒纸印刷机的烘干箱

技术领域

本发明涉及印刷包装设备领域，更准确的说是涉及用于卷筒纸印刷机的烘干箱。

背景技术

现有的印刷机烘干箱一般使用梯形或者矩形结构，然后在内部配置导流板从而实现烘干热风的均匀性，但这种结构风阻较大，热风利用效率低，干燥效率低，在能源利用率方面有待改进。在排风技术上，扁状风嘴已经广泛采用，但与之配合的排风口也是同样的扁状结构，由于热风经风嘴吹出至承印物后，热风中含有大量溶剂，在承印物的阻挡作用下，热风迅速流向风嘴两侧，并呈现近似均匀的分布状态。采用扁状排风口只能迅速排出位于排风口附近的含溶剂热风，而距离较远的位置容易形成死角，从而造成溶剂堆积。

如果希望热风能够高效、均匀的吹到承印物表面，并且能够实现快速有效的排风，传统的导流板烘干箱是无法实现的。如果使用导流板，则烘干箱风阻增大，能源利用率下降；如果不使用导流板则无法得到均匀的风速。如果使用扁状排风口，则携带大量溶剂的热风无法均匀排出，会形成溶剂累积，局部溶剂浓度达到爆炸下限，产生安全隐患。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种用于卷筒纸印刷机的烘干箱，该烘干箱结构简单、热能利用率高。

本发明所述的用于卷筒纸印刷机的烘干箱包括外壳1和内胆30，外壳1和内胆30之间安装有连接板14，所述外壳1由底部密封板2、外壳后侧密封板4、外壳左侧密封板6、外壳顶部密封板7和外壳右侧密封板8拼接构成；内胆30由内胆左侧密封板10、内胆后侧密封板33、内胆底部密封板31、内胆右侧密封板32及内胆顶部密封板34拼接构成；所述外壳左侧密封板6上分别开设有烘干箱进风口5和烘干箱排风口3，所述烘干箱排风口3位于烘干箱进风口5之下；内胆左侧密封板10和内胆右侧密封板32上均开设有排风口12，内胆左侧密封板10上还开设有内胆进风口9；沿内胆高度方向设置有多块排风孔板11，所述排风孔板11两端与风嘴弯板13连接，两相邻的风嘴弯板13形成第一风嘴17～第十三风嘴29；所述内胆底部密封板31上还依次设置有内胆底部斜板15和内胆底部保温层板16，主要是保证良好的密封性。

热风从烘干箱进风口5进入，经由内胆进风口9进入内胆30，然后经风嘴17～风嘴29均匀吹出至承印材料，经承印材料阻挡、反射后，在排风风机的作用下，经排风孔板11，然后通过内胆左右两侧密封板上的排风口12进入内胆30与外壳1之间的中空部分，最终经由烘干箱排风口3进入主排风管道排出。

热风进入烘干箱后，由于烘干箱内侧的风阻作用和风量的递减，会造成热风在承印材料幅宽方向上的不均匀性。

风嘴分布满足如下方程：

Figure 2011102242891100002DEST_PATH_IMAGE001

，其中x、y为烘干箱主视图方向各风嘴相对于第一风嘴17的相对坐标值。

为避免这种风速不均匀的现象发生，所述外壳后侧密封板4与第一风嘴17～第十三风嘴29水平投影线之间的夹角为11°～15°，从而使得烘干箱呈现类楔形结构。

更为优选的，外壳后侧密封板4与第一风嘴17～第十三风嘴29水平投影线之间的夹角为13°。

所述第一风嘴17～第十三风嘴29为窄缝式风嘴，所述排风孔板11上设置有呈网孔式分布的排风孔。

热风经风嘴吹出至承印材料表面，经过干燥过程后，热风在承印材料的作用下携带挥发溶剂流入风嘴之间的空间，在风嘴作用下，热风在承印材料幅宽方向和运动方向上实现均匀吹出，并以高速状态吹至承印材料表面，经过能量传递，热风携带挥发溶剂（水性油墨为水蒸气）经承印材料表面发射后均匀的分布在两风嘴之间，同时，在排风风机作用下，网孔状的排风口会产生低气压区，从而促使含溶剂热风能够迅速均匀的从网状排风孔排出，然后进入外层的排风腔经排风口排出烘干箱，实现承印材料表面的油墨干燥。

由于各风嘴之间的相邻关系，热风会均匀分散在风嘴之间的空间内。因此，采用网孔状的排风结构能够将携带溶剂的热风均匀排出，避免因排风不均匀而出现溶剂的局部累积现象。

印刷油墨的干燥过程与热风的速度之间是成正比例关系的，即风速越高干燥速度越快，但由于油墨本身具有表面结膜特点，因此，干燥过程中，初始干燥速度过快会导致油墨表面结膜，造成“假干”现象，严重影响油墨的实际干燥效果。因此，在承印材料运动方向上，烘干箱内热风速度应先慢后快，即沿内胆底部至顶部方向从风嘴的出风速度逐渐加快，干燥初期选择热挥发干燥为主，风干为辅的干燥模式，避免造成油墨表面的结膜产生，而在中后期则以风干为主，热挥发干燥为辅。

本发明的用于卷筒纸印刷机的烘干箱也可根据用户具体使用条件，选择是否配置回风装置，其回风结构与普通烘干箱一致。

本发明除用于图示印刷机上以外，在涂布机上亦可得到应用，区别在于安装方式的差异，因此本发明是一种能够得到广泛应用的高效节能烘干箱。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

（1）本发明在风嘴分布上依据流体运动规律，经过大量实际工作环境的测试修正，通过风嘴分布位置的合理设计来实现热风速度在承印材料运动方向上的递增式分布，可以避免使用造成能量损失的导流板，同时可实现热风的充分利用，符合油墨干燥需求，并且烘干箱结构简单，易于加工制造；

（2）本发明在承印材料幅宽方向上通过同样的空气动力学原理设计，并经过简化，使用与风嘴水平投影线成一定倾角的外壳后侧密封板来实现热风在承印材料幅宽方向上的均匀分布，该结构能有效避免在烘干过程中烘干左右不均匀造成的印品报废；

（3）本发明的用于卷筒纸印刷机的烘干箱采用扁状风嘴与网孔状的排风口组合，可在实现高效烘干的同时，避免排风不均匀导致的溶剂累积。在提高烘干效率的同时，避免了由于溶剂堆积产生的安全隐患；

（4）本发明的用于卷筒纸印刷机的烘干箱能够有效节省设备空间，缩短热风流通路径，降低结构风阻系数；此外，内胆用于进风、外壳用于排风的设计，在节能上也有明显的优势，热风在经外壳与内胆之间的空间排出时可以起到保温层的作用，避免了烘干热风直接与外界接触造成的热能损失。

附图说明

图1为本发明用于卷筒纸印刷机的烘干箱的立体图；

图2为图1所示烘干箱的外壳结构示意图；

图3为图1所示烘干箱的内胆外壳结构示意图；

图4为图1所示烘干箱中外壳的后视图；

图5为图1所示烘干箱中内胆的后视图；

图6为图2所示内胆中风嘴的分布示意图；

图7为图2内胆中风嘴与排风孔板的局部放大图；

图8为油墨在等温条件下的干燥速度与风速之间的关系曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明，但不限于此。

实施例

本发明用于卷筒纸印刷机的烘干箱立体示意图如图1所示，包含外壳1和内胆30。

外壳1结构图2所示，由底部密封板2、外壳后侧密封板4、外壳左侧密封板6、外壳顶部密封板7和外壳右侧密封板8拼接构成。

内胆30结构如图3所示，由内胆左侧密封板10、内胆后侧密封板33、内胆底部密封板31、内胆右侧密封板32及内胆顶部密封板34拼接构成。

外壳1和内胆30之间安装有连接板14。

所述外壳左侧密封板6上开设有烘干箱进风口5以及位于烘干箱进风口5之下的烘干箱排风口3；内胆左侧密封板10和内胆右侧密封板32上均开设有排风口12，内胆左侧密封板10上还开设有内胆进风口9；沿内胆高度方向设置有多块排风孔板11，所述排风孔板11两端与风嘴弯板13连接，两相邻的风嘴弯板13形成第一风嘴17～第十三风嘴29；所述内胆底部密封板31上还依次设置有内胆底部斜板15和内胆底部保温层板16。图4和图5分别为外壳1与内胆30的后视图。

风嘴分布满足如下方程：

，其中x、y为烘干箱主视图方向各风嘴相对于第一风嘴17的相对坐标值，风嘴的分布示意图见图6。

排风孔板11上设置有呈网孔式分布的排风孔，可以实现含溶剂热风的完全排出，避免由于排风不均匀而导致的溶剂累积，其局部放大图见图7。本发明烘干箱的具体工作原理是：热风可通过烘干箱进风口5经由内胆进风口9进入内胆30，然后经内胆后侧密封板33的导流作用，使得热风经由窄缝式第一风嘴17～第十三风嘴29吹出至承印材料表面，经承印材料阻挡、反射后，在排风风机的作用下，经排风孔板11上均匀分布的排风孔排出，，实现承印材料表面溶剂浓度的均匀下降，提高干燥效率，而后进入排风孔板与风嘴弯板13之间形成的缝隙，然后通过位于内胆左侧密封板10和内胆右侧密封板32上的排风口12进入内胆1与外壳30之间的中空部分，而后在主排风风机的作用下经由烘干箱排风口3进入主排风管道从而排出烘干箱。

风嘴在承印材料运动方向上的分布满足方程

时，其中x、y分别为烘干箱主视图方向上相对于第一风嘴17即内胆顶部第一个风嘴的相对坐标值，在相同的能耗前提下，油墨的干燥效率最高。以1米幅宽的塑料凹版印刷机为例，要保证在180m/min的印刷速度下油墨充分干燥，常规的矩形或梯形烘干箱风机功率通常采用5.5Kw；采用本发明的烘干箱，在其他条件相同的前提下，风机功率只需4Kw，节能27%。

如图8所示，等温条件下利用本发明的烘干箱干燥承印物的油墨干燥速度与热风速度之间存在一定函数关系，随着热风速度的增加，溶剂含量下降速度提高，即干燥速度增加。干燥速度与热风速度之间呈指数函数分布。

Claims

1.用于卷筒纸印刷机的烘干箱，包括外壳（1）和内胆（30），外壳（1）和内胆（30）之间安装有连接板（14），其特征在于所述外壳（1）由底部密封板（2）、外壳后侧密封板（4）、外壳左侧密封板（6）、外壳顶部密封板（7）和外壳右侧密封板（8）拼接构成；内胆（30）由内胆左侧密封板（10）、内胆后侧密封板（33）、内胆底部密封板（31）、内胆右侧密封板（32）及内胆顶部密封板（34）拼接构成；所述外壳左侧密封板（6）上分别开设有烘干箱进风口（5）和烘干箱排风口（3），所述烘干箱排风口（3）位于烘干箱进风口（5）之下；内胆左侧密封板（10）和内胆右侧密封板（32）上均开设有排风口（12），内胆左侧密封板（10）上还开设有内胆进风口（9）；沿内胆高度方向设置有多块排风孔板（11），所述排风孔板（11）两端与风嘴弯板（13）连接，两相邻的风嘴弯板（13）形成第一风嘴（17）～第十三风嘴（29）；所述内胆底部密封板（31）上还依次设置有内胆底部斜板（15）和内胆底部保温层板（16）。

2.根据权利要求1所述的烘干箱，其特征在于所述风嘴分布满足如下方程：

Figure 2011102242891100001DEST_PATH_IMAGE001

，其中x、y为烘干箱主视图方向各风嘴相对于第一风嘴（17）的相对坐标值。

3.根据权利要求1或2所述的烘干箱，其特征在于所述外壳后侧密封板（4）与第一风嘴（17）～第十三风嘴（29）水平投影线之间的夹角为11°～15°。

4.根据权利要求3所述的烘干箱，其特征在于所述外壳后侧密封板（4）与第一风嘴（17）～第十三风嘴（29）水平投影线之间的夹角为13°。

5.根据权利要求1所述的烘干箱，其特征在于所述第一风嘴（17）～第十三风嘴（29）为窄缝式风嘴，所述排风孔板（11）上设置有呈网孔式分布的排风孔。