CN1500562A - 分发流体的方法和装置以及加热筒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分发流体的方法和装置，其中流体由流体分发装置(1)的流体源供应，并通过分配给分发装置(1)的排放口来分发。根据本发明，在流体经过排放口分发前，该流体通过流经传热腔(36－46)被加热或冷却，其中传热腔容纳有可透过流体结构，该结构具有大量通孔，流体流经该通孔。

Description

分发流体的方法和装置以及加热筒

技术领域

本发明涉及分发流体的方法，其中流体从分发流体装置的流体源中提供，并经过与该分发装置连接的排放口而被分发。

本发明涉及带有流体通道的流体分发装置，其中通道与流体源连通，并开口于分发流体的排放口。

背景技术

在许多工业应用中，在流体分发装置的辅助下，流动物质(流体)被分发并沉积或涂覆在基座上。该流体物质例如可以是粘合剂、颜料或者密封材料，基座可以是个人护理用品、塑料板、家具、机械部件等。根据应用场合，例如，该流体物质可以珠粒、条或膜的形式被分发，或者在作用在流体上的气体喷射的辅助下，物质可以被喷射出。流体分发装置连接到流体源上，例如连接到粘合剂存放槽，流体经过所谓的控制阀借助于泵而供应到排放口，这种排放口例如为圆形或槽口形。

在某些应用中，在流体被分发前最好加热该流体。在喷射过程中，最好对作用在要分发流体上的气体进行加热。为此，已经熟知的是，分发装置的基座可被电加热，从而流经形成在基座上的流体通道的液体或气体通过在界定流体通道的内壁被对流传热来加热。为了在流体分发装置中加热气体，也已经熟知的是，可形成Z形的气体流动通道。Z形设计的目的是使传热的流路加长，并通过这种方式提高传热性能。然而，这样的缺点是，需要形成这种类型流路的设计很麻烦并因此而昂贵。

发明内容

本发明的目的是开发上述类型的方法和装置以及加热筒，利用这些方法和装置可提高传热性能。

本发明以下面方式来达到上述方法的目的，即在流体经过排放口分发前，该流体通过流经传热腔被加热或冷却，其中传热腔容纳带有大量通孔的可透过流体结构，从而流体通过该结构而流动循环。

另外，本发明通过对流体进行加热或冷却的传热腔来达到上述装置的目的，其中传热腔容纳带有大量通孔的可透过流体结构。

本发明的方法和装置的优点是，通过提供本发明的流体流动循环的可透过流体结构，在分发装置分发流体前，对液体和/或气体加热或可选择地进行冷却的传热性能明显地提高。可透过流体结构最好为烧结材料，特别是烧结金属，该结构大致具有刚硬性，同时具有大量相互连通的孔腔，经过这些孔腔流体可进行流动。由于在传热腔的流体通道中设置了可透过流体结构，从而利用该结构和待加热或可能冷却的流体之间的表面积成倍增加，可提高传热性能，而这种表面积对于传热来说非常重要。该结构通过下面详细描述的部件被加热，从而热量在该结构的较大表面积上传递到流体上。另外，当流体流经该结构时，通过使该流体重复偏转，这样可产生一定数量的涡流，随之导致传热性能的提高。根据本发明，传热性能，也就是对流体或气体加热的性能明显地改进，结果，可把装置制作成相对紧凑。特别是在对用于喷射如热熔粘合剂的液体的分发装置的压缩空气进行加热时，与自由流动通道相比，由可透过流体结构产生的增加的流动阻力忽略不计。把烧结金属作为优选材料具有的优点是，该材料具有大量内传热表面，并且尺寸稳定，而且还容易制造和加工，因此可适合于特定用途。然而，可选择的是，根据本发明，还可以采用其他开孔的、最好大致具有刚硬性的结构，如织物、金属编织物或刚硬的、开孔的蜂窝塑料。

最好是，当流体流经传热腔时，该流体可通过可透过流体结构而被加热或冷却以及同时地被过滤，从而，除了被加热外，气体或液体也被净化了。

为了把热量传送给流体或者从流体去除热量，可透过流体结构最好与传热腔内表面接触。通过这种方式，可进行有效的热传递。

流体最好是为液体，特别是如热熔粘合剂的流体塑料，通过流经传热腔而使流体加热。同样，最好是，流体为如空气的气体，通过流经传热腔而使该流体加热，气体在喷射场合是较优的。

通过把传热腔形成为流体通道一部分的简单设计改型，本发明的装置得到改进，其中可透过流体结构插入到流体通道内。通过这种方式，通过把本发明的可透过流体结构插入，以简单方式就能提高在形成于分发装置壳体或基座上的流体通道的传热性能。

对于可透过流体结构，最好是设计成大致为圆柱体，该圆柱体插入在大致为圆筒孔内，这样可使制造和安装以及对可透过流体结构的更换简化。

另外的优点是，可透过流体结构为机械抛光烧结金属部件，最好是车削烧结金属部件。通过对烧结金属部件的表面进行机械抛光，如车削，可进一步提高在烧结金属部件和传热腔之间的传热，其中该烧结金属的表面与传热腔接触。车削的结果使向外的孔部分地密封，同时形成了较大的接触面积，而对流体流经的内部结构没有负面影响。

最好是，传热腔形成在金属壳体内，同时该壳体容纳对壳体加热的加热元件。

最好是，可透过流体结构设计成可插入到装置中的加热筒的一部分。该加热筒可拆卸地安装在装置中，同时流体流经其中。这样就使交换迅速和容易。加热筒最好具有至少一个加热元件。

根据可选择实施例，提供的装置具有基座，其中在该基座内安装有一个或多个传热腔，同时设置有一个或多个施放组件(applicationmodules)，这些组件安装在基座上，并具有分发流体的排放口。如果需要的是，几个传热腔可串联或并联。这些传热腔最好安装在可彼此相连的独立的壳体区域内。

在从属权利要求中限定了另外优选的改型。

附图说明

下面根据附图中示出的实施例来描述本发明。

图1为本发明的液体分发装置的侧面图。

图2为图1中装置处于不同侧面的视图。

图3为图1中装置的局部剖面图。

图4示出了用于图1中装置的几个传热腔的可选择实施例。

图5示出了流体分发装置的可选择实施例，其中流体可根据本发明进行加热。

图6为圆柱烧结金属部件的透视图。

图7为用于液体分发装置的加热筒透视图。

图8为加热筒的可选择实施例的透视图。

图9示出了加热筒的另一个可选择实施例。

具体实施方式

图1-3中的装置也被称为施放器头或液体分发装置，用于把如粘合剂、热熔粘合剂、冷胶水、密封剂等类似液体分发或施放到各种基座上。装置1包括金属基座2和四个分发或施放组件4、6、8、10，每个组件旋入到基座2上，液体从该组件经过至少一个排放口12而流出。施放组件4-10也可提供有压缩气体，压缩气体经过压缩气体喷嘴出现在排放口12的区域，并作用在流体上，以使液体喷射或打漩。在箭头14所示的方向，要涂覆的基座在排放口下面经过装置1而由传送装置被传送，图中没有示出该传送装置。装置1可通过紧固在基座2上的紧固螺钉16而安装在支撑结构上。

软管连接座18用于把装置1与流体源连接，该流体源例如为液体粘合剂的粘合剂存放槽(没有示出)。通过已经熟知的方式，粘合剂经过由几个区段构成的流道而被传送，并流经基座2而进入到施放组件4-10，直到进入到排放口12。粘合剂流道具有第一孔20(仅由虚线示意出)、横向分布通道22、斜孔24和附加通道。其中斜孔24与横向分布通道22连通并通向每个组件4-10，而附加通道形成在施放组件4-10的内部，并开口进排放口12。

为了对装置1内的粘合剂流动选择开始和停止，每个组件4-10带有一个阀系统(没有详细示出)，该阀系统具有阀体，该阀体可在气压作用下从打开位置移动到关闭位置，并与阀座相互作用。该阀系统通过电控电磁阀26、与电磁阀连接的控制空气管路28以及形成在基座2内的压缩气体通道来操作，其中压缩气体通道由虚线30、32来表示，用于把压缩气体引入到施放组件4-10。

空气连接座34安装在基座2上以提供气体，例如在本实施例中为压缩气体。压缩气体经过几个压缩气体通道而流动，这些通道用于使经过排放口12而分发的液体喷射或者打漩，在下面将更详细地描述这些通道。

为了使最好是空气的喷射气体加热，几个传热腔36、38、40、42、44、46形成在基座2的内部。气体经过传热腔在箭头所示方向流动。在本实施例中，有两个串联的预热传热腔36、38和四个附加、并联的传热腔40-46，每个腔分配给施放组件4-10。然而，可选择的是，根据具体的应用场合，可以有不同数量的串联或并联的传热腔，或者甚至只有一个传热腔。传热腔36-46彼此平行布置在基座上部区域的平面内。如图2和3所示，基座2由几个壳体区段构成，通过螺钉联接把这些区段彼此紧固。每个壳体区段固定至少一个传热腔，并用来安装施放组件4-10中之一。

带有大量连通孔的可透过流体结构设置在每个传热腔内。在这里示出了的实施例中，该结构由圆柱烧结金属部件48形成。带有布置在其中的可透过流体结构的传热腔主要用于提高传热，即在本实施例中，提高流经可透过流体结构的气体的加热程度。烧结金属部件基本上是刚性的，例如可以为青铜合金制成。然而，可选择的是，可透过流体结构也可由金属纤维(fabric)、金属编织件(braid)或者具有开孔、硬的蜂窝状塑料制成，经过该该材料，气体或液体可流入。

烧结金属部件48为圆柱形，该部件嵌入并插入到基座2的圆孔50内。下面详细地解释加热或散热。每个孔50在基座上，或者更准确地说在壳体部分上以通孔形式形成。烧结金属部件48可从孔50的入口端52插入，该入口端在图3中很容易识别。入口端52和孔50的相对端54设置有内螺纹，同时在操作状态下，可旋入塞子而达到气密，这种方式在图中没有示出。经过入口座34引入的气体流经传热腔36，然后经过横向孔56进入到传热腔38，接着经过横向孔58进入到传热腔40，最后进入到施放组件4。气体也继续流经另外的横向孔60、62、64进入到相应的传热腔42、44、46，并接着进入到相应的施放组件6、8、10。为了更换烧结金属部件48，可以利用工具，移走旋入到入口端52的塞子，同时取出烧结金属部件。工具可经过相对端54插入，以拔出烧结金属部件48。

为了对传热腔36-46和可透过流体结构(烧结金属部件48)供热，电阻加热器安装在基座2内部，也就是说，安装在图1所示的几个加热器孔58、60中。在图中没有示出的方式中，圆柱形的电阻加热器插入到孔58、60中，并提供有电流，该电流经过连接件62到孔58、60。该电阻加热器构成了用于加热基座2的加热元件。热能通过热传导而经过基座2而被传递，从而单个的传热腔36-46和插入其中的可透过流体结构可被加热到足够温度，该温度足以使热能传递到流经可透过流体结构的气体，同时该气体被加热。由于可用于传热的表面积增加，同时经过该结构循环的气体偏转并被搅动，而这样就产生了一定量的旋涡，随后促进传热，因此通过可透过流体结构，明显地提高了传热。在图中没有示出的方式中，替代加热元件，可采用制冷剂来对基座2进行冷却，从而降低传热腔36-46和可透过流体结构的温度，例如，通过把诸如冷却的气体或液体制冷剂引入到孔58、60内。

图4为装置1的可选择实施例的剖面图，该装置具有与参照图1-3描述的装置1基本上相同的设计。下面来解释与参照图1-3描述的装置1的区别。另外，上面描述可完全用于该可选择实施例中。图4中所示的基座2容纳有三个施放组件，在图中没有示出该组件。三个传热腔42、44、46分配给这些组件，同时传热腔以与图3中示出的同样方式安装。串联的传热腔36、38形成在图4左侧的壳体部分64中。以烧结金属部件50形式存在的可透过流体结构同样插入在圆孔48内。为此设置入口端52，该入口端被塞子密封，图中没有示出该塞子。待加热的气体经过入口66引入。该气体然后经横向孔56、58、60和62流到连接在横向孔出口端的单个传热腔42-46。

图5示出了本发明流体分发装置的可选择实施例，其中如热熔粘合剂的流体借助于传热腔68和形成在该传热腔内的可透过流体结构而被加热或者冷却。正如上面所详细描述的那样，可透过流体结构最好设计为圆柱烧结金属部件70的形式，该部件插入到形成在基座2中的圆孔72内，从而接触在烧结金属70和孔72的内表面之间。同样如前面参照第一实施例解释的那样，其中该第一实施例的描述完全用在此处，基座2可通过最好是电加热元件的加热元件加热，或者以图5中没有示出的方式通过制冷剂来冷却，从而粘合剂在箭头74的方向，从由连接座18连接的流体源穿过传热腔68并穿过在传热腔出口的孔76，流到至少一个施放组件4，其中该组件4具有分发流体的排放口12，此时，在烧结金属部件70的辅助下，流经可透过流体结构的粘合剂在传热腔68内被加热或冷却。

图6示出了本发明的烧结金属部件形式的可透过流体结构，该部件可插入到待由分发装置1来分发的液体或气体的流体通道内，并用于传热，最好用于加热。该液体或气体可同时被过滤。烧结金属部件48当被烧结后，可最好通过车削来使其外圆柱表面机械抛光，从而位于圆柱表面上的孔可部分地通过变形来封闭，这样导致了与孔内壁接触的表面增加，其中烧结金属部件48插入到该孔内。通过这种方式进一步提高了传热性能。可选择的是，在图中没有示出的方式中，也可以把烧结金属部件的几个分开的部分一个接着一个地成行地放置在传热腔内。

图7示出了本发明的加热筒70，该加热筒用于插入到流体分发装置1中，例如插入到上面描述类型的装置中。例如，采用塞子、插口管座、螺旋接头等，该加热筒70可拆卸地安装在传热腔36-46中。加热筒70具有空心圆筒形式的外部加热元件72。该加热元件72带有大量的电导体(没有示出)，当电流经过这些导体时，导体可发热。为此提供有电连接件(没有示出)。圆柱体74形式的本发明可透过流体结构形成在加热元件72内部，其中可透过流体结构最好为嵌入到空心圆筒开腔内。当插入加热筒70时，例如为热熔粘合剂的待加热流体，或者例如为压缩空气的待加热气体以前面提到的方式流经圆柱体74的可透过流体结构，从而进行了加热。

图8中示出的本发明加热筒71的可选择实施例与参照图7描述的加热筒70不同之处在于，没有提供加热元件，相反，提供了套管73形式的壳体，该套管容纳了设计为烧结金属部件的可透过流体结构。该套管例如由铝或其他热的良导体的材料制成。在靠近套管73末端附近的该套管外圆柱表面上形成两个沟槽76，在该沟槽内，例如O形环的密封圈以图中没有示出的方式插入，以与基座2中的传热腔上的孔形成密封，从而待加热流体以良好限定的方式流经设计为烧结金属部件74形式的可透过流体结构中。

图9中示出的可选择加热筒具有安装在中心的电加热元件80和以烧结金属部件形式的可透过流体结构，其中该烧结金属部件设计成空心圆筒82的形式，在该圆筒内腔，紧密地镶嵌有加热元件80。如前面解释的那样，加热筒78同样位于并可拆卸地紧固在流体分发装置1的基座中，同时流体流经烧结金属部件80，从而得到加热。

在图5中示出的实施例中，热熔粘合剂在传热腔68中被加热，并送入到施放组件4中。

下面为本发明方法的操作方式：

如图1-3所示，流体流经连接座18而进入到基座2和组件4-10，然后由排放口12分发。气体流经连接座34并进入到基座2内，然后，根据本发明，可以利用图6-9所示类型的加热筒，通过流经传热腔36-46而被加热。因此，通过加热元件，对传热腔36-46的内壁和可透过流体结构进行加热，或者，在冷却的情况下，通过制冷剂来冷却。加热或被冷却的气体然后继续流经基座2，并进入到施放组件4-10中，然后在加热状态下，以使雾化、搅动打漩等方式作用在待分发液体上。

Claims (33)

1.分发流体的方法，其中流体从流体分发装置(1)的流体源提供并由分配给分发装置(1)的排放口(12)进行分发，其特征在于，在流体经过排放口(12)分发前，通过流经传热腔(36-46)，流体可被加热或冷却，其中传热腔装有可透过流体结构，该结构具有大量的通孔，流体流过这些通孔。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，可透过流体结构大致具有刚硬性，并由烧结材料、烧结金属、编织材料、金属织物或蜂窝塑料制成。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当流体流经传热腔(36-46)时，该流体被加热或冷却，同时由可透过流体结构过滤。

4.根据上述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，使传热腔(36-46)的内表面达到比流入的流体较高或较低温度，同时可透过流体结构与传热腔(36-46)的内表面接触。

5.根据上述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，流体流经几个串联或并联的传热腔(36-46)，以使流体被加热或冷却。

6.根据上述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，流体为液体，特别是如热熔粘合剂的流体塑料，通过流经传热腔(36-46)而使该流体加热。

7.根据上述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，流体为气体，最好为空气，通过流经传热腔(36-46)而使该流体加热。

8.分发流体的装置，该装置带有可与流体源连通并开口进用于分发流体的排放口(12)的流体通道，其特征在于，加热或冷却流体的传热腔(36-46)装有可透过流体结构，该结构带有大量通孔。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，可透过流体结构由烧结材料、烧结金属、编织材料、金属编织物或开口的、大致具有刚硬性的蜂窝材料制成。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，传热腔(36-46)由流体通道的一部分形成，可透过流体结构插入到该通道内。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，可透过流体结构设计成大致为圆柱体，该圆柱体插入到大致的圆柱孔(50)内。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，可透过流体结构为机械抛光烧结金属部件，最好为车削的烧结金属部件。

13.根据上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于，传热腔(36-46)形成在由金属制成的壳体(2)内，同时壳体(2)容纳有用于加热壳体(2)的加热元件。

14.根据上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于，可透过流体结构与孔(50)的内壁接触并嵌入在该孔内。

15.根据上述一项或多项权利要求所述的装置，其特征在于，可透过流体结构设计成加热筒(70，78)的一部分，该加热筒可插入到装置(1)内，可拆卸地安装在装置内，并且流体流经该加热筒。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，加热筒(70，78)具有至少一个加热元件(80)。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，加热元件(80)被对中地安装在加热筒(78)内，同时可透过流体结构围绕着该加热元件(80)。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，加热元件(80)设计成大致为圆柱体，同时可透过流体结构设计成围绕着该圆柱的空心圆筒。

19.根据权利要求17和18所述的装置，其特征在于，加热元件(72)设计成大致为空心圆筒，同时可透过流体结构安装在空心圆筒内。

20.根据上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于，具有基座(2)，在该基座内安装有一个或多个传热腔(36-46)，同时设置有一个或多个施放组件(4，6，8，10)，这些组件安装在基座(2)上，并具有用于分发流体的排放口(12)。

21.根据上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于，容纳有可透过流体结构的传热腔(36-46)与装置(1)的液体流动通道连通。

22.根据上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于，容纳有可透过流体结构的传热腔(36-46)与装置(1)的气体流动通道连通。

23.根据上述权利要求中任何一项所述的装置，其特征在于，流体流经几个串联或并联的传热腔(36-46)以被加热。

24.根据上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，几个容纳有传热腔(36-46)的壳体部分彼此相连，从而流体连续或同时流经几个传热腔(36-46)。

25.根据上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，至少一个带有可透过流体结构的传热腔(36-46)分配给每个施放组件(4-10)。

26.根据上述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，可透过流体结构插入的孔(50)由塞子密封。

27.用于带有可透过流体结构的流体分发装置的加热筒(70，78)，该加热筒起到传热作用。

28.根据权利要求27的加热筒，其特征在于，加热筒(70，71)最好具有空心圆筒壳体(72，73)，该壳体容纳有可透过流体结构。

29.根据上述权利要求中任何一项所述的加热筒，其特征在于，可透过流体结构为烧结部件，最好为烧结金属部件(74)。

30.根据上述权利要求中任何一项所述的加热筒，其特征在于，该加热筒是根据权利要求16到18中至少之一来设计的。

31.流体分发装置的传热装置，具有壳体(2)和形成在该壳体内的流通通道，流体经过该通道，其特征在于，用于加热或冷却流体的传热腔(36-46)容纳带有大量通孔的可透过流体结构。

32.根据权利要求31所述的传热装置，其特征在于，可透过流体结构由烧结材料、烧结金属(50)、编织材料、金属织物或者开口的、大致具有刚硬性的蜂窝塑料组成。

33.根据权利要求31所述的传热装置，其特征在于，传热腔(36-46)形成在壳体(2)的内部。

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