專利名稱：用于氣動(dòng)式靜電輔助噴槍的電路板構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于靜電輔助涂層材料噴霧及分配裝置，下文有時(shí)稱為噴槍或槍。在不 限制本發(fā)明的范圍情況下，基于采用壓縮氣體(通常為壓縮空氣)驅(qū)動(dòng)的噴槍上下文中揭 示本發(fā)明。以下，此等槍有時(shí)稱為無(wú)繩噴槍或無(wú)繩槍。
背景技術(shù)：
人們已知各種類型的手動(dòng)和自動(dòng)噴槍。在以下美國(guó)專利中圖示和說(shuō)明了無(wú)繩 靜電手槍4, 219，865 ；4, 290，091 ；4, 377，838 ；和4，491，276。而且，舉例而言，在下列美 國(guó)專利和公開(kāi)申請(qǐng)案中圖示和說(shuō)明了自動(dòng)和手動(dòng)噴槍2006/0283386 ；2006/0219824 ； 2006/0081729 ；2004/0195405 ；2003/0006322 ；美國(guó)專利號(hào) 7，296，760 ；7，296，759 ；
7，292，322 ；7，247，205 ；7，217，442 ；7，166，164 ；7,143，963 ；7， 128，277 ；6，955，7246，951，309 ；6，929，698 ；6，916，023 ；6，877，681 ；6，854，672 ；6，817，553 ；6，796，5196，790，285 ；6，776,,362 ；6.,758;,425 ；RE38,526 ；6，712，292 ；6，698，670 ；6，679，1936，669，112 ；6，572，029 ；6,,488;,264 ；6;,460，787 ；6，402，058 ；RE36,378 ；6，276，6166，189，809 ；6，179，223 ；5，836,,517 ；5,829，679 ；5，803，313 ；RE35,769 ；5，647，5435，639，027 ；5，618，001 ；5，582，350 ；5,,553，788 ；5，400，971 ；5，395，054 ；D350,387
D349, 559 ；5，351，887 ；5，332，159 ；5，332，156 ；5，330，108 ；5，303，865 ；5，299，740 5，289，977 ；5，289，974 ；5，284，301 ；5，284，299 ；5，236，425 ；5，236，129 ；5，218，305 5，209，405 ；5，209，365 ；5，178，330 ；5，119，992 ；5，118，080 ；5，180，104 ；D325, 241 5，093，625 ；5，090，623 ；5，080，289 ；5，074，466 ；5，073，709 ；5，064，119 ；5，063，350 5，054，687 ；5，039，019 ；D318, 712 ；5，022，590 ；4，993，645 ；4，978，075 ；4，934，607 4，934，603 ；D313, 064 ；4，927，079 ；4，921，172 ；4，911，367 ；D305, 453 ；D305, 452 D305, 057 ；D303, 139 ；4，890，190 ；4，844，342 ；4，828，218 ；4，819，879 ；4，770，117 4，760，962 ；4，759，502 ；4，747，546 ；4，702，420 ；4，613，082 ；4，606，501 ；4，572，438 4，567，911 ；D287, 266 ；4，537，357 ；4，529，131 ；4，513，913 ；4，483，483 ；4，453，670 4，437，614 ；4，433，812 ；4，401，268 ；4，361，283 ；D270, 368 ；D270, 367 ；D270, 180 D270, 179 ；RE30, 968 ；4，331，298 ；4，289，278 ；4，285，446 ；4，266，721 ；4，248，3864，216，915 ；4，214，709 ；4，174，071 ；4，174，070 ；4，171，100 ；4，169，545 ；4，165，022 ； D252, 097 ；4，133，483 ；4，122，327 ；4，116，364 ；4，114，564 ；4，105，164 ；4，081，904 ； 4，066，041 ；4，037，561 ；4，030，857 ；4，020，393 ；4，002，777 ；4，001，935 ；3，990，609 ； 3，964，683 ；3，949，266 ；3，940，061 ；3，932，071 ；3，557，821 ；3，169，883 ；及 3，169，882。還 有WO 2005/014177及WO 01/85353 的披露。還有EP 0 734 777及GB 2 153 260 的披露。還 有 Ransburg 型號(hào) REA 3,REA 4,REA 70,REA 90、REM 和 M-90 槍，它們均可從 ITW Ransburg 公司(俄亥俄州托萊多市菲利普大街320號(hào)，43612-1493)獲得。這些引用材料的披露內(nèi)容以引用方式并入本申請(qǐng)。以上所列并非意欲表示已完全 檢索所有相關(guān)技術(shù)，也沒(méi)有表示除所列之外不存在其它相關(guān)技術(shù)，也沒(méi)有指所列技術(shù)對(duì)于 可專利性具有實(shí)質(zhì)意義。不應(yīng)推斷任何此種表示。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，噴涂分配裝置包含扳機(jī)組件，用于致動(dòng)該噴涂分配裝置 以分配涂層材料，及包含一噴嘴，該涂層材料通過(guò)該噴嘴得以分配。該噴涂分配裝置也包含 第一通口，適用于供應(yīng)壓縮氣體至該噴涂分配裝置；及包含第二通口，用于供應(yīng)涂層材料至 該噴涂分配裝置。該噴涂分配裝置更包含一發(fā)電機(jī)，其具有一軸以及安置在該軸上的渦輪 轉(zhuǎn)子。耦接至該第一通口的壓縮氣體沖擊該渦輪轉(zhuǎn)子來(lái)旋轉(zhuǎn)該軸，產(chǎn)生電壓。該分配裝置 還包含鄰近該噴嘴的電極且其由電路耦接至該發(fā)電機(jī)，以接收其中電流來(lái)靜電地對(duì)該涂層 材料充電。包含電路的元件的電路板組件被構(gòu)造成以部分地圍繞及部分地封閉該發(fā)電機(jī)。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，電路板組件被構(gòu)成來(lái)部分地圍繞及部分地封閉 發(fā)電機(jī)的包含有點(diǎn)U形電路板組件，其包含具有兩相對(duì)邊緣區(qū)域的中心板以及沿中心板上 的兩相對(duì)邊緣區(qū)域各者延伸的板。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，噴涂分配裝置還包含調(diào)整器，該調(diào)整器耦接至該 發(fā)電機(jī)且用于調(diào)整該發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生之電壓，該調(diào)整器的至少一些部件被提供在該稍微U形 電路板組件。旋轉(zhuǎn)該渦輪轉(zhuǎn)子的壓縮氣體也流通過(guò)在稍微U形電路板組件上調(diào)整器的至少 一些部件，用以消散來(lái)自在稍微U形電路板組件上調(diào)整器的該一些部件的熱量。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，該調(diào)整器的至少一些元件包含過(guò)電壓保護(hù)電路。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，該過(guò)電壓保護(hù)電路包含自我重置過(guò)電壓保護(hù)電 路。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，該調(diào)整器的至少一些元件包含限制電路，用于如 果過(guò)度的壓縮氣體流至渦輪轉(zhuǎn)子而減低發(fā)電機(jī)輸出失控的可能性。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，旋轉(zhuǎn)渦輪轉(zhuǎn)子的壓縮氣體也流通過(guò)限制電路，該 限制電路包含散熱裝置，其用于當(dāng)過(guò)度的壓縮氣體流至渦輪轉(zhuǎn)子時(shí)消散更多熱量，以便過(guò) 度的壓縮氣體流至渦輪轉(zhuǎn)子時(shí)提供增加的冷卻能力至散熱裝置。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，該調(diào)整器之至少特定部件包含一限制電路，其系 用于當(dāng)該發(fā)電機(jī)受到一輕負(fù)載而減低該發(fā)電機(jī)失控的可能性。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，限制電路當(dāng)?shù)倪x擇使得發(fā)電機(jī)受到一輕負(fù)載時(shí) 避免該發(fā)電機(jī)超速。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，限制電路包含η個(gè)固態(tài)裝置，η > 1，每個(gè)固態(tài)裝置能夠消散由該η個(gè)固態(tài)裝置全體地所消散總熱量的約1/η。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，調(diào)整器的至少一些元件包含輸出電壓調(diào)節(jié)電路， 其用于負(fù)載該發(fā)電機(jī)，造成該發(fā)電機(jī)的速度下降，產(chǎn)生較低的發(fā)電機(jī)輸出電壓。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，輸出電壓調(diào)節(jié)電路包含磁性啟動(dòng)式開(kāi)關(guān)，其控制 電流流經(jīng)該輸出電壓調(diào)節(jié)電路，及一磁鐵，其可移動(dòng)來(lái)選擇地啟動(dòng)該磁性啟動(dòng)式開(kāi)關(guān)，能將 該輸出電壓調(diào)節(jié)電路放至于該調(diào)整器電路中以及自該調(diào)整器電路移去該輸出電壓調(diào)節(jié)電 路。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，輸出電壓調(diào)節(jié)電路包含η個(gè)電阻，η > 1，每個(gè)電 阻能夠消散由該η個(gè)電阻全體地所消散的總熱量的約1/η。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，調(diào)整器包含一輸出終端以及與該輸出終端串聯(lián) 的一自我重置保險(xiǎn)絲。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，調(diào)整器包含一輸出口以及跨過(guò)該輸出口的瞬太 干擾抑制器二極管，以針對(duì)反傳遞瞬態(tài)進(jìn)入該調(diào)整器時(shí)而保護(hù)該輸出口。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，調(diào)整器包含一輸出終端，其耦接至該電極，且該 調(diào)整器的至少一些元件包含與該輸出終端串聯(lián)的電阻。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，與輸出終端串聯(lián)的電阻包含η個(gè)電阻，η > 1，每 個(gè)電阻能夠消散由該η個(gè)電阻全體地所消散的總熱量的約1/η。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，該噴涂分配裝置還包含調(diào)整器，該調(diào)整器耦接合 至該發(fā)電機(jī)且用于調(diào)整該發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電壓。該調(diào)整器的至少一些部件被提供在該電路 板組件上，旋轉(zhuǎn)渦輪轉(zhuǎn)子的壓縮氣體也流通過(guò)被提供在該電路板組件上調(diào)整器的至少一些 元件，用于以消散來(lái)自提供在該電路板組件上調(diào)整器的至少一些元件的熱量。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，調(diào)整器的至少一些元件包含一過(guò)電壓保護(hù)電路。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，過(guò)電壓保護(hù)電路包含一自我重置過(guò)電壓保護(hù)電 路。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，調(diào)整器的至少一些元件包含一限制電路，用于如 果過(guò)度的壓縮氣體流至渦輪轉(zhuǎn)子時(shí)而減低該發(fā)電機(jī)輸出失控的可能性。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，旋轉(zhuǎn)該渦輪轉(zhuǎn)子的壓縮氣體也流通過(guò)該限制電 路，該限制電路包含一散熱裝置，其用于當(dāng)過(guò)度的壓縮氣體流至該渦輪轉(zhuǎn)子時(shí)消散更多熱 量，以便過(guò)度的壓縮氣體流至該渦輪轉(zhuǎn)子時(shí)提供增加的冷卻能力至該散熱裝置。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，該調(diào)整器之至少特定部件包含一限制電路，其系 用于當(dāng)該發(fā)電機(jī)受到一輕負(fù)載而減低該發(fā)電機(jī)失控的可能性。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，限制電路的選擇使得當(dāng)該發(fā)電機(jī)受到一輕負(fù)載 時(shí)避免該發(fā)電機(jī)超速。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，限制電路包含η個(gè)固態(tài)裝置，η > 1，每個(gè)固態(tài)裝 置能夠消散由該η個(gè)固態(tài)裝置全體所消散的總熱量的約1/η。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，調(diào)整器之至少一些部件包含輸出電壓調(diào)節(jié)電路， 其用于負(fù)載該發(fā)電機(jī)，造成該發(fā)電機(jī)的速度下降，產(chǎn)生一較低的發(fā)電機(jī)輸出電壓。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，輸出電壓調(diào)節(jié)電路包含一磁性啟動(dòng)式開(kāi)關(guān)，其控 制電流流經(jīng)該輸出電壓調(diào)節(jié)電路，及一磁鐵，其可移動(dòng)來(lái)選擇地啟動(dòng)該磁性啟動(dòng)式開(kāi)關(guān)，將
6該輸出電壓調(diào)節(jié)電路放至于該調(diào)整器電路中以及自該調(diào)整器電路移去該輸出電壓調(diào)節(jié)電路。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，該輸出電壓調(diào)節(jié)電路包含η個(gè)電阻，η > 1，每個(gè) 電阻能夠消散由該η個(gè)電阻全體所消散的總熱量的約1/η。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，該調(diào)整器包含一輸出終端以及與該輸出終端串 聯(lián)的一自我重置保險(xiǎn)絲。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，調(diào)整器包含一輸出口以及跨過(guò)該輸出口的瞬態(tài) 干擾抑制器二極管，以針對(duì)當(dāng)反相瞬態(tài)進(jìn)入該調(diào)整器時(shí)而保護(hù)該輸出口。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，調(diào)整器包含一輸出終端，其耦接至該電極，且該 調(diào)整器之至少一些部件包含與該輸出終端串聯(lián)的電阻。作為示例，根據(jù)本發(fā)明的這方面，與該輸出終端串聯(lián)的電阻包含η個(gè)電阻，η > 1， 每個(gè)電阻能夠消散由該η個(gè)電阻全體所消散的總熱量的約1/η。


參考以下具體實(shí)施例和說(shuō)明本發(fā)明的附圖可更好地理解本發(fā)明，在以下附圖中圖Ia示例說(shuō)明手持式無(wú)繩噴槍的透視圖；圖Ib示例說(shuō)明圖Ia中示例說(shuō)明的手持式無(wú)繩噴槍的縱剖面?zhèn)纫晥D；圖Ic示例說(shuō)明圖la-b中示例說(shuō)明的手持式無(wú)繩噴槍某些細(xì)節(jié)的透視圖；圖Id示例說(shuō)明圖la-b中示例說(shuō)明的手持式無(wú)繩噴槍某些細(xì)節(jié)的透視圖；圖2a示例說(shuō)明對(duì)所描述的噴槍有用的高量值電壓串接組件的頂視平面圖；圖2b示例說(shuō)明對(duì)所描述噴槍有用的高量值電壓串接合件的局部剖面圖，大體上 沿圖2a中的剖面線2b_2b取得；圖2c示例說(shuō)明對(duì)圖2a_b中示例說(shuō)明的高量值電壓串接組件的端部正視圖，大體 上沿2圖a-b中之剖面線2c_2c取得；圖2d示例說(shuō)明對(duì)圖2a_b中示例說(shuō)明的高量值電壓串接組件的局部剖面圖，大體 上沿2圖a-b中之剖面線2d-2d取得；圖2e示例說(shuō)明對(duì)圖2a_b中示例說(shuō)明的高量值電壓串接組件的端部正視圖，大體 上沿圖2a_b中的剖面線2e_2e取得；圖3a_c示例說(shuō)明印刷電路(PC)板組合件的透視圖(圖3a_b)，及立面圖(圖3c)， 該印刷電路板組件包含對(duì)所描述的噴槍有用的控制電路；圖4示例說(shuō)明對(duì)所描述的噴槍有用的壓縮空氣動(dòng)力低量值電壓發(fā)電機(jī)控制電路 的示意圖；圖5示例說(shuō)明對(duì)所描述的噴槍有用的高量值電壓串接組件的示意圖；及圖6示例說(shuō)明對(duì)所描述的噴槍有用的光發(fā)射二極管(LED)電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式本文所述，“發(fā)電機(jī)”是指將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)器，包括用于產(chǎn)生直流電或交 流電的裝置。以下的示意電路圖的描述和方塊電路圖的描述標(biāo)識(shí)出具體的集成電路和其它元
7件，以及在許多情況下標(biāo)識(shí)出這些集成電路和元件的具體來(lái)源。為說(shuō)明的完整，給出與這些 集成電路和元件相關(guān)聯(lián)特定端子及引腳名稱和數(shù)字。應(yīng)了解，這些端子及引腳識(shí)別符是為 這些具體標(biāo)識(shí)的元件提供的。應(yīng)該理解，這樣做不應(yīng)構(gòu)成一表示，也不應(yīng)推斷任何此種表 示具體元件、元件值或來(lái)源是來(lái)自于相同或其他來(lái)源的能夠執(zhí)行必需功能的唯一元件。應(yīng) 進(jìn)行一步理解，自相同或不同來(lái)源的可用的其它合適元件可能使用與本說(shuō)明中所提供的元 件不相同的端子/引腳識(shí)別符。參考圖la-d，手持式無(wú)繩噴槍20包含手柄組件22，該手柄組件具有相當(dāng)于槍把形 的手柄24 ；扳機(jī)組件26，用于啟動(dòng)槍20以分配充有靜電荷噴霧的涂層材料微滴；及套筒組 件28，用于支撐在其遠(yuǎn)端的噴嘴30。在其下端，手柄組件22支撐包含接頭34、36的電源模 塊組件32，在此具體實(shí)施例中，液體涂料中之壓縮氣體(通常是壓縮空氣)及涂層材料透 過(guò)接頭34、36各自被供應(yīng)至槍20。電源模塊32容納三相發(fā)電機(jī)38，諸如舉例而言，Maxon EC-max部件號(hào)為348702，其可從Maxon Precision Motors公司(馬薩諸塞州瀑布河市沃 爾德倫路101號(hào)，02720)獲得。使用多相發(fā)電機(jī)38的顯著益處是發(fā)電機(jī)38可以較低旋轉(zhuǎn) 速度運(yùn)行(在一實(shí)施例中，明顯較低；為300rpm，而先前技術(shù)中高達(dá)42Krpm)。一般地，較低 旋轉(zhuǎn)速率致使增加發(fā)電機(jī)壽命，減少修理成本及減少設(shè)備故障時(shí)間。渦輪轉(zhuǎn)子40安裝于發(fā)電機(jī)38的軸42上。壓縮空氣通過(guò)一耦接至接頭34(而接 頭34被耦接至地空氣軟管組合件44)被弓I導(dǎo)通過(guò)組件32，且被導(dǎo)向轉(zhuǎn)子40之葉片上，以旋 轉(zhuǎn)軸42，從而在端子75-1、75-2、75-3(圖4)產(chǎn)生三相電壓。發(fā)電機(jī)38的輸出在電源模塊 組件32中被整流并調(diào)整，且通過(guò)手柄組件22中的導(dǎo)體將來(lái)自電源模塊組件經(jīng)整流并調(diào)整 的輸出耦接至串接組件50，該串接組件50自手柄組件22的前頂部延伸至套筒組件28中。先前技術(shù)中，用燒結(jié)金屬套管導(dǎo)引發(fā)電機(jī)之軸端，使無(wú)繩槍結(jié)合發(fā)電機(jī)。因此，在 先前技術(shù)中，無(wú)繩槍不能對(duì)發(fā)電機(jī)軸提供精確導(dǎo)引。這可能導(dǎo)致將更高振動(dòng)級(jí)別自發(fā)電機(jī) 傳輸至操作者的身體上。本發(fā)明槍20的發(fā)電機(jī)38使用球或滾柱軸承。由精確球或滾柱軸 承導(dǎo)引的發(fā)電機(jī)38可降低安裝點(diǎn)的傳輸至振動(dòng)，因此降低至操作者的振動(dòng)，從而潛在地降 低操作者的疲勞。但是，商業(yè)上可用的分?jǐn)?shù)(或小)馬力電機(jī)(例如發(fā)電機(jī)38)的軸承易 于發(fā)生溶劑穿透、軸承潤(rùn)滑退變，造成潛在地發(fā)生軸承故障和發(fā)電機(jī)38故障。對(duì)以上標(biāo)識(shí) 的用作發(fā)電機(jī)38之電機(jī)的測(cè)試證實(shí)，在溶劑中浸泡一分鐘將相當(dāng)快速地降低軸承潤(rùn)滑性 能并導(dǎo)致軸承被卡。為克服此潛在故障模式，分別將上及下保護(hù)蓋51、53固定至發(fā)電機(jī)38 的殼體，以降低溶劑滲入軸承的可能性。對(duì)如此保護(hù)的發(fā)電機(jī)38執(zhí)行相同的一分鐘溶劑浸 泡測(cè)試。這樣的測(cè)試沒(méi)有產(chǎn)生可察覺(jué)的性能上的退變，即使是在若干次一分鐘溶劑浸泡測(cè) 試之后?，F(xiàn)在具體參考圖2a_e，串接組件50包含在其中封裝串接組件50的封裝殼52、位 于印刷電路(PC)板上的振蕩器組件54、變壓器組件56、電壓倍增器串接58及串聯(lián)輸出電 阻串60，提供160ΜΩ電阻，通過(guò)串接58輸出耦合到充電電極62，而充電電極62位于閥針 64的噴嘴30端。現(xiàn)在特別參考圖3a_c及圖4，發(fā)電機(jī)38控制電路安裝于三互連印刷電路板70、 72、74上，三個(gè)互連印刷電路板70、72、74形成一相當(dāng)于反“U”結(jié)構(gòu)，以便冷卻電路元件及有 效使用電源模塊組件32內(nèi)的可用空間。圖4示出分布在三個(gè)印刷電路板70、72、74上電路 的電路圖，其中圍繞每一印刷電路板70、72、74上的虛線示出每一印刷電路板70、72、74上的元件。將發(fā)電機(jī)38之三相繞組，端子75-1、75-2、75-3，耦接至各自二極管76、78、80的 陰極及各自二極管82、84、86的陽(yáng)極的接頭。作為示例，二極管76、78、80、82、84、86為ON Semiconductor類型的MBR140SFT Schottky 二極管。導(dǎo)體88、90兩端如此整流的三相電勢(shì) 通過(guò)并聯(lián)電路47過(guò)濾，該并聯(lián)電路包括47 μ F電容92、94及15ΚΩ、0. 1W、1%電阻96。導(dǎo) 體88、90兩端還耦接串聯(lián)連接的IOOK Ω、0. 1W、1%電阻98-和lyF、10%、35V電容100組 合。導(dǎo)體90與地耦接。將FET 102 (作為示例，F(xiàn)airchild Semiconductor 2N7002 FET)之柵極耦接至電 阻98及電容100的接頭。將FET 102的源極耦接至導(dǎo)體90。將其漏極透過(guò)IOK Ω、0. Iff, 1 %電阻104耦接至導(dǎo)體88。將FET 102的漏極還耦接至FET 106的柵極，作為示例，F(xiàn)ET 106 為 International Rectifier IRLU3410 FET。將 FET 106 的漏極和源極分別耦接至 導(dǎo)體88、90。導(dǎo)體88、90兩端耦接15ΚΩ、0. 1W、1%電阻108。導(dǎo)體88、90兩端耦接串聯(lián)連 接的100ΚΩ、0. 1W、1%電阻110和lyF、10%、35V電容112組合。將FET 114 (作為示例， Fairchild Semiconductor 2N7002 FET)的柵極耦接至電阻110與電容112的接頭。將FET 114之源極耦接至導(dǎo)體90。將其漏極通過(guò)10ΚΩ、0. 1W、1%電阻116耦接至導(dǎo)體88。將FET 114 之漏極還耦接至 FET 118(作為示例，International Rectifier IRLU3410 FET)的柵 極。將FET 118的漏極和源極分別耦接至導(dǎo)體88、90。將齊納二極管120之陰極耦接至導(dǎo)體88。二極管120作為示例可為17V、. 5W齊納 二極管。將二極管120的陽(yáng)極通過(guò)IK Ω、0. 1W、1%電阻122耦接至SCR 124的柵極，且通過(guò) 2ΚΩ、0. 1W、1%電阻126將其耦接至導(dǎo)體90。將SCR 124的陽(yáng)極耦接至導(dǎo)體88。將其陰極 耦接至導(dǎo)體90。作為示例，SCR 124為ON Semiconductor類型MCR100-3 SCR。將雙極PNP 晶體管128的發(fā)射極耦接至導(dǎo)體88。將其集電極耦接至導(dǎo)體90。將其基極通過(guò)1.1 Ω、1W、
電阻130耦接至導(dǎo)體88。作為示例，晶體管128為ON Semiconductor類型MJD32C晶體 管。將其基極還耦接至四并聯(lián)齊納二極管132、134、136、138的陰極，他們的陽(yáng)極耦接至導(dǎo) 體 90。作為示例，二極管 132、134、136、138 為 15V、5W ON Semiconductor 類型 1N5352B 齊 納二極管。將晶體管128的基極還耦接至一開(kāi)關(guān)140 (作為示例，Hamlin類型MITI-3V1簧片 開(kāi)關(guān))的一端子。將開(kāi)關(guān)140的其它端子耦接至十并聯(lián)324 Ω、1W、1 %電阻142-1、142-2、… …、142-10網(wǎng)絡(luò)的一端子。將電阻142-1、142-2、……、142-10的其它端子耦接至導(dǎo)體90。 還將晶體管128的基極通過(guò)三個(gè)1 Ω、1W、1 %電阻144-1、144-2、144-3組成的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)及串 聯(lián)1. 5A、24V保險(xiǎn)絲146耦接至變壓器組件56的VCenterTap端子。參見(jiàn)圖5。VCT端子及 導(dǎo)體90兩端的最大電壓(以下有時(shí)稱VCT)由雙向齊納二極管148調(diào)整，作為例證，該二極 管為一 Littelfuse SMBJ15CA 15V 二極管。參照?qǐng)D4的示意圖，自三輸入相75-1、75-2、75_3的每一相至地電位的典型rms電 壓大約為7. 5V rms，頻率大約為300Hz。二極管76、78、80、82、84及86形成三相全波橋式 整流器，用以將該發(fā)電機(jī)38的三相交流輸出轉(zhuǎn)換為直流。過(guò)濾器電容92及94平滑被整流 輸出之波紋。導(dǎo)體88、90兩端之典型電壓為約15. 5VDC。圖4的電路圖包括兩個(gè)并聯(lián)連結(jié)的單個(gè)延遲電路。如果一延遲電路故障停用，則 另一延遲電路仍可操作。第一延遲電路包括電阻96、98、104，電容100及FET 102、106。第 二延遲電路包括電阻108、110、116，電容112及FET 114、118。如上所述，發(fā)電機(jī)38及圖4
9的電路位于噴槍20本身中。由于噴槍20可噴射可燃液體材料，按照許多工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(例如 FM、EN等等)，其操作環(huán)境被視為危險(xiǎn)的。發(fā)電機(jī)38及圖4的電路必須滿足對(duì)諸如用于爆 炸氣體環(huán)境(explosive atmosphere)中電氣設(shè)備工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。滿足這種要求之方法 之一是在達(dá)到危險(xiǎn)電勢(shì)之前，將該發(fā)電機(jī)38及圖4電路置于被充壓密閉體內(nèi)部。所述標(biāo)準(zhǔn) 要求在達(dá)到危險(xiǎn)電勢(shì)之前吹掃(purged)五個(gè)密閉體積。對(duì)于90SLPM以下的氣流，所示發(fā) 電機(jī)38 (Maxon EC-max部件號(hào)348702)不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓，原因在于該氣流不足以克服發(fā) 電機(jī)38的慣性并以足夠高的速度旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)38。發(fā)電機(jī)38及圖4的電路的密閉體積為 40mL。將90標(biāo)準(zhǔn)升每分鐘轉(zhuǎn)換為mL每秒得到90L/ 分鐘 X 1 分鐘 /60 秒 X 1000mL/L = 1500mL/ 秒因此，在氣流速率為90SLPM，吹掃200mL所需的時(shí)間(5次吹掃乘以40mL/吹掃) 為200mL/(1500mL/秒)=133ms。對(duì)于更高的氣流，吹掃時(shí)間將更短。因此，為在達(dá)到危險(xiǎn)電壓之前完全吹掃密封 體，吹掃時(shí)間必須為133ms或更大。由于吹掃空氣與發(fā)電機(jī)38渦輪40空氣相同，如果發(fā)電機(jī)空氣被延遲，則吹掃空氣 也會(huì)延遲。因此，延遲發(fā)電機(jī)38的啟動(dòng)直至密閉體積被吹掃是不可行的。盡管可能為吹 掃空氣與渦輪40空氣使用分開(kāi)的空氣源，但這樣做會(huì)被視為導(dǎo)致建造和操作更加復(fù)雜、昂 貴，并導(dǎo)致槍20更重。由于不能延遲發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)，槍20電路將短路圖4的電源輸出，直至吹掃完成所 希望的五個(gè)密閉體積。使用EN標(biāo)準(zhǔn)60079-11 2007爆炸氣體環(huán)境一內(nèi)在安全“i”電氣 保護(hù)測(cè)試，確定如圖4中短路電源輸出不足以點(diǎn)燃IIB氣體組的最危險(xiǎn)的混合物。因此，如 果可將輸出短路至少133ms，在吹掃5密閉體積之前將不會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)電勢(shì)。兩個(gè)并聯(lián)連結(jié)的 單個(gè)延遲電路實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)。參照?qǐng)D4，電容92、94兩端的最初電壓為零伏。因?yàn)榭缭骄w管102、114之柵極 到導(dǎo)體90也出現(xiàn)零伏，所以最初，晶體管102、114關(guān)閉(電路斷路)。當(dāng)發(fā)電機(jī)38開(kāi)始旋 轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)體88、90兩端之電壓開(kāi)始上升。因?yàn)榫w管102、114關(guān)閉，導(dǎo)體88、90兩端之電壓 也出現(xiàn)在晶體管106、118的柵極至導(dǎo)體90處。一旦此電壓達(dá)到柵極門檻電壓(對(duì)每個(gè)晶 體管106、118約2. 5伏)，晶體管106、118導(dǎo)通并將導(dǎo)體88、90兩端之電壓箝制于此電位 (約2. 5伏)。同時(shí)，電容100、112兩端之電壓隨著電荷流過(guò)串聯(lián)組合98、100及110、112 而上升。當(dāng)電容100、112兩端之電壓達(dá)到晶體管102、114之柵極門檻電壓時(shí)，晶體管102、 114導(dǎo)通。晶體管106、118的柵極電壓下降至其門檻電壓以下，且晶體管106、118關(guān)閉。這 允許導(dǎo)體88、90兩端之電壓上升至其正常操作電位，約15.5VDC。選擇串聯(lián)組合98、100與 110、112之RC時(shí)間常數(shù)值，以便晶體管106、118保持導(dǎo)通至少133ms，但不過(guò)分長(zhǎng)，使得達(dá) 到正常操作電位的延遲很短。當(dāng)扳機(jī)26釋放時(shí)，電阻96及108分泄來(lái)自電容100及112的電荷，以便當(dāng)槍20 下一次啟動(dòng)時(shí)，延遲電路準(zhǔn)備好再次操作。選擇電阻96及108的大小，以便只需幾(通常 2-5)秒即可使電容100及112放電，因此對(duì)于典型噴涂應(yīng)用中所遇到相對(duì)短(2-5秒)的 啟動(dòng)中斷來(lái)說(shuō)，基本無(wú)延遲。對(duì)于較長(zhǎng)的啟動(dòng)中斷來(lái)說(shuō)，電容100及112將放電，延遲電路 96、98、104、100、102、106 ；禾口 108、110、116、112、114、118 在下次觸發(fā)之前將被重置。電阻96及108的大小選擇系觸發(fā)之間之延遲與確保以下考慮之間的權(quán)衡當(dāng)扳機(jī)被釋放足夠長(zhǎng) 時(shí)間，在足以在密閉體積中收集潛在有害氣體時(shí)，在下次拉動(dòng)扳機(jī)26時(shí)，使得延遲電路96、 98、104、100、102、106 ；108、110、116、112、114、118 將如上所述工作。圖4的電路包括過(guò)電壓保護(hù)電路，其包括齊納二極管120、電阻122及126，及SCR 124。齊納二極管120是17伏齊納二極管。導(dǎo)體88、90兩端的正常最大工作電壓約為 15. 5VDC。如果導(dǎo)體88、90兩端之電壓上升，則可能產(chǎn)生跨越電極62及地的不安全電壓。 如果此電壓上升至約17VDC，則齊納二極管120將開(kāi)始導(dǎo)電，導(dǎo)致電流流過(guò)電阻126。流過(guò) 電阻126的電流導(dǎo)致在電阻122、電阻126、齊納二極管120節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生電壓。此電壓在電 阻122中產(chǎn)生電流，使得SCR 124導(dǎo)通。SCR 124的觸發(fā)將有效地短路導(dǎo)體88、90，使導(dǎo)體 88、90兩端的電壓自約17VDC降低至一兩伏的量級(jí)。發(fā)電機(jī)被短路電路移除載荷。釋放扳 機(jī)26將停止發(fā)電機(jī)38，此將移除導(dǎo)體88、90兩端之電壓，從而重置SCR 124。無(wú)需使用者 動(dòng)作以重置此條件。圖4的電路圖包括一限流電路，其包括功率晶體管128及電阻130。空氣渦輪40 驅(qū)動(dòng)的電氣發(fā)電機(jī)38特征之一在于當(dāng)至渦輪40之氣流增加時(shí)，發(fā)電機(jī)38之功率輸出隨之 增加。若無(wú)限流電路，功率輸出的增加將導(dǎo)致噴槍20的輸出電壓量值過(guò)高。增加的功率輸 出也可能超過(guò)耦接至發(fā)電機(jī)38的電路組件的功率額定值。包括功率晶體管128及電阻130 的限流電路能解決這樣的問(wèn)題。根據(jù)奧姆定律，當(dāng)流經(jīng)電阻130之電流增加時(shí)，其兩端的電 壓降隨之增加。如果此電壓降達(dá)到晶體管128的基極-發(fā)射極導(dǎo)通電壓(通常為0. 7V)，則 晶體管128將開(kāi)始將電流分流至地，從而保持流經(jīng)電阻130之電流相對(duì)恒定。在此電路中， 選擇電阻130得大小，以便當(dāng)流經(jīng)電阻130的電流約為0. 5A時(shí)導(dǎo)通晶體管128。因此，在 VCT處最大電流約為0.5A。當(dāng)氣流增加時(shí)，流經(jīng)晶體管128的電流隨之增加。這可能導(dǎo)致 晶體管128中出現(xiàn)顯著熱擴(kuò)散。為緩和此情況，為晶體管128提供一散熱片。包含晶體管 128的U形電路板70、72、74安裝于發(fā)電機(jī)38上，由穿過(guò)發(fā)電機(jī)38殼體頂部的三個(gè)螺釘附 接。因此，電路板70、72、74位于與發(fā)電機(jī)38相同之密閉體中。此密閉體很小，以降低噴槍 的體積和重量，并保持所需吹掃體積小。使用三件卬形電路板70、72、74)，板70、72、74可 位于帶渦輪40驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)38之室內(nèi)。將來(lái)自發(fā)電機(jī)38之排出的充足空氣導(dǎo)向板70、72、 74組件上方，包括晶體管128及其散熱片，以幫助冷卻它們。電路板70、72、74及發(fā)電機(jī)38 必須都滿足用于爆炸氣體環(huán)境中的電氣設(shè)備的要求。因此，將其讀置于相同密閉體中有其 優(yōu)點(diǎn)，以便上述吹掃方法將滿足二者的要求。圖4的電路包括電壓調(diào)節(jié)電路，其包括齊納二極管132、134、136及138。若無(wú)齊納 二極管132、134、136及138，當(dāng)VCT處的負(fù)載電流降低時(shí)，發(fā)電機(jī)38上的負(fù)載將降低。發(fā)電 機(jī)38速度將增加，導(dǎo)致VCT與導(dǎo)體90兩端的電壓增加。對(duì)于輕負(fù)載，速度及電壓之增加可 能很顯著，以致發(fā)電機(jī)38可能超過(guò)其額定速度(在此情況下300Hz)，且VCT與導(dǎo)體90兩端 之電壓可能導(dǎo)致噴槍20操作不安全。電壓調(diào)節(jié)電路132、134、136、138能解決這樣的問(wèn)題。 當(dāng)VCT處負(fù)載電流降低時(shí)，發(fā)電機(jī)38速度將增加，且晶體管128之基極處電壓將增加，直至 (在此情況下，在約15伏DC)齊納二極管132、134、136、138開(kāi)始導(dǎo)電。因此，對(duì)于輕負(fù)載， 在此情況中，晶體管128之基極處電壓將被限制在約15伏。這有助于噴槍20的安全操作。 當(dāng)齊納二極管132、134、136、138從發(fā)電機(jī)38導(dǎo)電時(shí)，其將對(duì)發(fā)電機(jī)38產(chǎn)生附加負(fù)載。選 擇齊納二極管132、134、136、138的大小(在此情況下，15伏)，以便當(dāng)在VCT處只有很少或
11電機(jī)38(在此情況下額定于300Hz)的速度不過(guò)高。渦輪40基于至渦輪40的氣流產(chǎn)生力矩。當(dāng)至渦輪40的氣流增加或降低時(shí)，發(fā)電 機(jī)38的電流輸出隨之增加或降低。使用齊納二極管132、134、136、138，約0. 5A的電流總是 流過(guò)電阻130。所有不流經(jīng)VCT的其它電流將流過(guò)齊納二極管132、134、136、138。當(dāng)通過(guò) VCT的負(fù)載電流增加時(shí)，通過(guò)齊納二極管132、134、136、138的電流將下降。最終，在某些操 作條件下，通過(guò)齊納二極管132、134、136、138的電流下降至零，齊納二極管兩端的電壓下 降至15伏以下，齊納二極管將停止導(dǎo)電。當(dāng)負(fù)載要求發(fā)電機(jī)38在其目前輸入力矩下所發(fā) 送其所有電流時(shí)，將出現(xiàn)這樣的情況。多個(gè)(η)齊納二極管132、134、136、138 (在此情況下η = 4)用于將功率耗散分布 于多個(gè)裝置132、134、136、138上，以便任一裝置132、134、136、138所需耗散的功率僅是其 單獨(dú)在電路中時(shí)所耗散功率的1/η。此外，某些安全標(biāo)準(zhǔn)要求重復(fù)安全電路，以便如果一裝 置發(fā)生故障，另一(或多個(gè))其它裝置可為電路中所包括的裝置提供保護(hù)。對(duì)于最輕之負(fù)載，齊納二極管132、134、136、138可耗散顯著的功率。因此，它們也 安裝于電路板70、72、74上，且使用來(lái)自空氣渦輪40排出空氣冷卻，該空氣流過(guò)齊納二極管 132、134、136、138及其它電路元件上方。圖4的電路包括低KV設(shè)定點(diǎn)電路，其包括簧片開(kāi)關(guān)140及電阻142_1、……、 142-10。選擇電阻142-1、……、142-10的大小(在此情況下，每電阻324Ω)，以便使其并 聯(lián)組合(在此情況下32. 4Ω)向發(fā)電機(jī)38提供一負(fù)載，使得當(dāng)簧片開(kāi)關(guān)140閉合時(shí)，導(dǎo)致 發(fā)電機(jī)38加速，因此VCT至導(dǎo)體90兩端之電壓下降，在噴槍20的電極62處產(chǎn)生一較低輸 出電壓。當(dāng)操作者噴涂展示法拉第籠(Faraday cages)的物體時(shí)，這樣做甚為便利，其中， 噴槍20處的較低輸出電壓將有助于在此等籠罩區(qū)域內(nèi)提供更佳的覆蓋。而且，在正常噴涂 期間，一些操作者期望在較低輸出高量值電壓情況下操作此等槍的輸出電極，以減少在操 作者方向充電涂層材料顆粒的噴涂褶皺(paint wrap-back)，或因其它由操作者確定的原 因也需要這樣做。通常，當(dāng)簧開(kāi)關(guān)140打開(kāi)時(shí)，該較低設(shè)定點(diǎn)選擇為可用滿輸出的50%與 75%之間，但也可為其它值。該簧片開(kāi)關(guān)140位于板組件70、72、74的邊緣附近，以便使簧片開(kāi)關(guān)140可被控制 鈕141啟動(dòng)，以移動(dòng)一磁鐵，該磁鐵在密閉體外側(cè)上的鈕141的頭143中。當(dāng)鈕141轉(zhuǎn)動(dòng)以 使磁鐵的位置在簧片開(kāi)關(guān)140附近時(shí)，簧片開(kāi)關(guān)140閉合，連接電路中電阻142-1、……、 142-10的并聯(lián)組合，從而在該噴槍20輸出62處產(chǎn)生較低KV設(shè)定點(diǎn)。當(dāng)鈕141轉(zhuǎn)動(dòng)以使磁 鐵的位置遠(yuǎn)離簧片開(kāi)關(guān)140時(shí)，簧片開(kāi)關(guān)140斷開(kāi)，將電阻142-1、……、142_10的并聯(lián)組 合脫離電路，從而在該噴槍20輸出62處產(chǎn)生高KV設(shè)定點(diǎn)。當(dāng)選定低KV設(shè)定點(diǎn)時(shí)，一些功率(在幾瓦量級(jí))將耗散于電阻142-1、……、 142-10上。如上所述，單個(gè)、多瓦電阻通常較大且笨重。為降低整體包裝之大小，并聯(lián)使用 十個(gè)1瓦(324 Ω )表面安裝電阻142-1、……、142-10，以替代一 10瓦(32. 4 Ω )電阻。組 合件的整體剖面保持很小，導(dǎo)致更小的包裝及更小的密閉體。將所有電阻142-1、……、 142-10的功率耗散限制于其額定值的50%。因此，如果電阻的最大功率耗散預(yù)期為0. 5瓦， 將使用1瓦電阻。由于電阻142-1、……、142_10共同以瓦的功率數(shù)量級(jí)進(jìn)行耗散，他們也安裝于電 路板70、72、74上，且使用來(lái)自空氣渦輪40排出的空氣冷卻，該空氣流過(guò)電阻142-1、……、
12142-10及安裝于板70、72、74上之其它電路元件的上方。圖4所示電路包括降電壓電阻，由電阻144-1、144-2及144_3之并聯(lián)組合而成。將 絕大多數(shù)電壓提供至VCT導(dǎo)致將涂層材料噴涂到被噴涂物件上的更高傳輸效率。但是，槍 20必須滿足由諸如廠家手冊(cè)等機(jī)構(gòu)和審核及批準(zhǔn)的和諸如EN 50050等歐洲標(biāo)準(zhǔn)的安全要 求。這些要求通常需要在62處的噴槍20輸出不能點(diǎn)燃特定爆炸氣體環(huán)境中最具有爆炸性 的混合物(在此情況下，空氣中5. 25%丙烷)。提供電阻144-1、……、144-3，在需要的情 況下可降低噴槍20的輸出，以滿足這樣的要求。當(dāng)電阻144-1、……、144-3處于電路中時(shí)，根據(jù)奧姆定律，在VCT處的電壓下降為 流經(jīng)R20、R21及R22的并聯(lián)組合之電流與電阻144-1、……、144_3并聯(lián)組合之電阻之乘 積。因此，VCT處之電壓由以下給出VCT = Vbase。f 128-Ie144-I,ei44-2,EI44-3XR144-1 Il R144-2 || R144-3從中可見(jiàn)，當(dāng)負(fù)載電流(IKM4-UH4-UH4-3)增力卩時(shí)，并聯(lián)組合 R144-1IIR144-2IIR144-3兩端之電壓降也隨之增加。大多數(shù)槍按其無(wú)負(fù)載KV分類。因此 在無(wú)負(fù)載時(shí)，對(duì)噴槍輸出電壓的影響最小，但隨著負(fù)載增加，電壓將降低更多。因此，噴槍的 KV額定可保持基本上相同。如果在特定應(yīng)用中，電阻144-1、……、144-3不必要用滿足安 全要求，則只需將其在板70、72、74上處于非工作狀態(tài)，并插入一跨接線，以便VCT處的電壓 與晶體管128的基極處相同。此外應(yīng)注意，如果必須附加裝置以滿足安全要求，可在十分之 一奧姆的數(shù)量級(jí)上增加電阻130的限流電阻，以降低噴槍20之可用輸出電流。電阻144-1、……、144-3是一瓦表面安裝電阻，替代一個(gè)三瓦電阻，導(dǎo)致更小的整 體密閉體。它們也安裝于電路板70、72、74上，且被來(lái)自空氣渦輪40的排出空氣冷卻。圖4所示電路圖包括多熱保險(xiǎn)絲146。此保險(xiǎn)絲設(shè)計(jì)為若超過(guò)其跳開(kāi)電流(在此 情況下1. 5A)則打開(kāi)，且當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)重置自身。保險(xiǎn)絲146的保持電流為0. 75A，其允許 最大期望不中斷電流約0. 5A，即使在對(duì)于使得多個(gè)熱裝置易在較小電流程度跳開(kāi)的之高溫 的情況下也是如此。圖4所示電路圖包括瞬變干擾抑制器二極管148。瞬變干擾抑制器二極管148跨 越VCT及導(dǎo)體90耦接，且選擇其大小能將任何高于額定15. 5VDC輸出一伏或二伏的電壓尖 峰分流至地。二極管148的主要目的是分流任何來(lái)自如圖5電路的任何瞬變電流，以防止 這樣的瞬變電流負(fù)面影響圖4中的任何電路，圖5中的電路是耦接到VCT的。圖3a_c最佳示例說(shuō)明了 U形板組件70、72、74。此組件包括三塊印刷電路板70、 72、74，將其結(jié)合在一起而產(chǎn)生最終的U形板組件。以此方式布置該板組件，且利用小穿孔 和表面安裝元件允許發(fā)電機(jī)38/渦輪40安裝于板組件70、72、74的U中，且允許板組件70、 72,74的整體剖面保持接近如圖4所示的發(fā)電機(jī)38/渦輪40的整體剖面。這樣導(dǎo)致更小、 更輕的密閉體積，其所需吹掃時(shí)間更少。為保護(hù)板70、72、74組件不沾上驅(qū)動(dòng)該渦輪40輸入空氣引入的污染，可使用任何 已知可用技術(shù)(例如噴涂、浸涂或真空沉積)使用例如聚對(duì)二甲苯對(duì)該板均勻涂層。但是， 當(dāng)使用均勻涂層時(shí)，必須注意對(duì)熱耗散元件進(jìn)行適當(dāng)冷卻。示例的發(fā)電機(jī)38是反向操作的三相、無(wú)刷直流電機(jī)。無(wú)刷電機(jī)可消除導(dǎo)致更短電 機(jī)壽命的刷磨損。也可使用二相電機(jī)，但來(lái)自二相電機(jī)的輸出波紋將更大，可能需要更大的 過(guò)濾電容92、94。而且，二相電機(jī)可能必需要以更快地旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生相同輸出功率，其可導(dǎo)致更短的電機(jī)壽命?？諝鉁u輪40排出的空氣也導(dǎo)向該發(fā)電機(jī)38上方和周圍，以在操作期間 將其冷卻。這樣也導(dǎo)致更長(zhǎng)的電機(jī)壽命?，F(xiàn)特別參照?qǐng)D5，串接組件50包括振蕩器組件54、變壓器組件56、串接58及串聯(lián) 輸出電阻串60。串接組合件50基本上如美國(guó)公開(kāi)專利申請(qǐng)案第2006/0283386 Al號(hào)中所 示及描述，因此在此不再做任何更詳細(xì)地說(shuō)明。將來(lái)自變壓器組件56的高壓變壓器的次級(jí) 繞組56-2的反饋耦接至差動(dòng)放大器150的正(+)輸入端，該差動(dòng)放大器被設(shè)置成均增益緩 沖器。放大器150的連結(jié)反相(-)和輸出端子通過(guò)49. 9ΚΩ電阻152耦接至差動(dòng)放大器 154之-輸入端。作為示例，放大器150、154為ON Semiconductor類型的LM358DMR2雙運(yùn) 算放大器。放大器154的正(+)輸入端通過(guò)49. 9ΚΩ電阻156耦接至地，且通過(guò)49. 9K Ω電 阻158耦接至VCT電源。放大器154的負(fù)㈠輸入端通過(guò)49. 9ΚΩ電阻160耦接至放大器 154的輸出端，該輸出端子通過(guò)由二個(gè)2. 05Κ Ω電阻161-1、161-2的并聯(lián)組合耦接至紅LED 163的陽(yáng)極(圖6)。將LED 163的陰極耦接至地。啟動(dòng)時(shí)，槍20之操作者通過(guò)手柄組件22 頂部的后蓋組件165 (圖1)的透鏡可看見(jiàn)LED 163。放大器150正(+)輸入端子通過(guò)可變 電阻162、0.47yF電容164及49.9ΚΩ電阻166的并聯(lián)組合耦接至地。作為示例，可變電 阻 162 是 Littelfuse SMBJ15A 15V 裝置。自電極62放電產(chǎn)生的電子流過(guò)槍至目標(biāo)空間，對(duì)意欲噴涂目標(biāo)的涂層材料顆粒 充電。在目標(biāo)處(為此目的，其通常盡可能保持接近地電位)，將該充電涂層材料顆粒沖擊 該目標(biāo)，且來(lái)自充電涂層材料顆粒的電子通過(guò)地及元件162、164、166的并聯(lián)組合返回高電 位變壓器次級(jí)56-2的“高”或+(S卩，接近地電位)的一側(cè)。因此，跨越電阻166產(chǎn)生與該 串接58的輸出電流成比例的電壓降。電容164過(guò)濾此電壓，在運(yùn)算放大器150之正⑴輸 入端提供更少噪聲的直流電位?？勺冸娮?62降低由串接58的操作所引起瞬態(tài)電流破壞 運(yùn)算放大器150及其它電路元件的可能性。運(yùn)算放大器150被構(gòu)成為為電壓跟隨器，以隔 離其正(+)輸入端處的電壓與其輸出端處的電壓。這樣有助于確保返回高電位變壓器56-2 的“高”或正⑴一側(cè)的所有電流流過(guò)電阻166。電阻166兩端的電壓由以下給出VE166 = IOUTXR166其中Iqut等于來(lái)自電極62的電流，R166是電阻166的電阻。因?yàn)檫\(yùn)算放大器150 被構(gòu)成為為電壓跟隨器，Ve166出現(xiàn)在運(yùn)算放大器150的輸出端及運(yùn)算放大器150的負(fù)㈠ 輸入端。選擇電阻166的大小，以便運(yùn)算放大器150的正(+)輸入端的電壓為5伏(每100 微安流經(jīng)電阻166的)。電阻152、160、156及158的組合與運(yùn)算放大器154形成一差動(dòng)放 大器其在運(yùn)算放大器154的輸出導(dǎo)致如下電壓Vled = VCT-V0un50VCT是圖4所示的電源電路上經(jīng)調(diào)節(jié)直流電壓輸出，將其提供至變壓器56的初級(jí) 繞組56-1的中心抽頭。振蕩器54的輸出晶體管以數(shù)十千赫茲數(shù)量級(jí)的頻率交替地將變壓 器56之初級(jí)56-1地相應(yīng)半周切換至地。次級(jí)56-2德輸出被串接58調(diào)整及倍增。噴槍 20必須滿足如諸如廠家手冊(cè)的審核機(jī)構(gòu)何諸如EN 50050之EN標(biāo)準(zhǔn)的安全要求。這樣的 要求通常需要在噴槍20在電極62處的輸出不能點(diǎn)燃特定爆炸氣體環(huán)境中最有爆炸性混合 物(在此情況下，空氣中5. 25%丙烷)。為幫助實(shí)現(xiàn)此目的，通常布置電源電路，以便在自
14噴槍20的電極62之處負(fù)載電流增加時(shí)，VCT降低。由于，Vout15O 一 Ve166 一 Iout ^ 66貝Ij,Vled = VCT-IoutXR166對(duì)于輕負(fù)載，在電極62處輸出電壓之量值很高，Iqut很小，且VCT在15至15. 5伏 數(shù)量級(jí)。因此，對(duì)于輕負(fù)載，V·在12至15伏數(shù)量級(jí)。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，電極62處輸出電壓 數(shù)量值降低且V·降低，至少因?yàn)楦氐呢?fù)載將降低供應(yīng)VCT的輸入電源的負(fù)載，導(dǎo)致降低 VCT，而且，因?yàn)閷?duì)于更重的負(fù)載，IOUT增加。最終，對(duì)于在電極62處的輸出為低電壓量值 的重負(fù)載，IotXR166超過(guò)VCT。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，Vmi變?yōu)榱恪Ｒ虼耍撾娐吩O(shè)計(jì)如下對(duì)于輕負(fù)載，當(dāng)電極62的輸出電壓的數(shù)量值很高時(shí)，V·在12至15VDC的數(shù)量級(jí)；對(duì)于中負(fù)載，當(dāng)電極62的輸出電壓的數(shù)量值在其中等范圍時(shí)，V·在5至12VDC的 數(shù)量級(jí) ’及,對(duì)于重負(fù)載，當(dāng)電極62的輸出電壓的數(shù)量值低時(shí)，Vled在0至5VDC的數(shù)量級(jí)。將Vmi(運(yùn)算放大器154的輸出端)耦接至如圖6所示電路的引腳H1-1。將如圖 6所示電路的引腳H1-2耦接至地。因此。對(duì)于輕負(fù)載，圖6的LED 163很明亮。對(duì)于中負(fù) 載，LED 163稍暗；對(duì)于重負(fù)載，LED 163將顯著變暗或完全關(guān)閉。因此，LED 163的照明強(qiáng) 度反映噴槍20上端子62處的實(shí)際電壓。此外，對(duì)于來(lái)自串接58的過(guò)高輸出電流而導(dǎo)致的 故障模式，LED 163將顯著變暗或完全關(guān)閉，以此向使用者警告此情況，以便采取糾正措施。 當(dāng)噴涂導(dǎo)電性的涂層材料，可能形成噴涂槍20輸出短路，導(dǎo)致端子62處輸出電壓很小或無(wú) 電壓時(shí)，在這種情況下對(duì)于槍20之操作者尤其重要。帶有串接的輸入電路操作的顯示裝置 的槍設(shè)計(jì)，在亮度上展示很小或不展示變化?？諝馐菑膩?lái)自于干凈、干燥空氣源172通過(guò)接地的空氣軟管組件44提供至噴槍 20。將空氣沿手柄24向上提供至扳機(jī)閥174。拉動(dòng)扳機(jī)26將打開(kāi)扳機(jī)閥174，以允許空氣 流出槍20前部，以霧化正在噴涂的涂層材料。打開(kāi)扳機(jī)閥174也允許空氣沿手柄24向下 通過(guò)手柄組件22中的空氣供應(yīng)管175流回發(fā)電機(jī)38。輸入空氣通過(guò)連往蓋176的空氣入 口被提供至發(fā)電機(jī)38。蓋176圍繞渦輪轉(zhuǎn)子40，而渦輪轉(zhuǎn)子40安裝在發(fā)電機(jī)38軸42上， 且使用0環(huán)密封，以便僅一方向的空氣流透過(guò)該蓋176中四個(gè)間隔90°的開(kāi)口，該開(kāi)口將空 氣導(dǎo)向轉(zhuǎn)子40?？諝饬鲗?dǎo)致轉(zhuǎn)子40及其安裝有該轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)軸42旋轉(zhuǎn)。流經(jīng)轉(zhuǎn)子40 之后，空氣圍繞互連結(jié)的印刷電路板70、72、74流動(dòng)，為發(fā)電機(jī)38、板70、72、74及其上安裝 的元件提供冷卻空氣。然后通過(guò)接頭182將空氣排出。發(fā)電機(jī)38軸42的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致三相發(fā)電機(jī)38產(chǎn)生電，在將其由VCT提供至串接組件 50之前，由印刷電路板70、72、74上的電路對(duì)其進(jìn)行全波整流。由于四個(gè)齊納二極管132、 134、136、138的限制，齊納二極管148兩端的最大電壓為16VDC。當(dāng)釋放噴槍扳機(jī)26時(shí)，扳 機(jī)閥174關(guān)閉，阻止空氣流移至發(fā)電機(jī)38及噴嘴30。
1權(quán)利要求
一種噴涂分配裝置，其包含扳機(jī)組件，其用于致動(dòng)該噴涂分配裝置以分配涂層材料；噴嘴，該涂層材料通過(guò)該噴嘴而得以分配；第一通口，適用于供應(yīng)壓縮氣體至該噴涂分配裝置；第二通口，適用于供應(yīng)涂層材料至該噴涂分配裝置；發(fā)電機(jī)，其具有軸；一渦輪轉(zhuǎn)子，其系安置在該軸上，耦接至該第一通口的壓縮氣體沖擊該渦輪轉(zhuǎn)子來(lái)旋轉(zhuǎn)該軸，產(chǎn)生電壓；電極，其鄰近該噴嘴且耦接至該發(fā)電機(jī)以接收其中電流來(lái)靜電地對(duì)該涂層材料充電；及電路板組件，被構(gòu)成部分地圍繞及部分地封閉該發(fā)電機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的噴涂分配裝置，其中被構(gòu)成部分地圍繞及部分地封閉該發(fā)電機(jī) 的電路板組件包含一稍微U形電路板組件，其包含一具有兩相對(duì)的邊緣區(qū)域之中心板以及 一延伸自該中心板之該兩相對(duì)的邊緣區(qū)域之各者的板。
3.如權(quán)利要求2所述的噴涂分配裝置，其還包含調(diào)整器，該調(diào)整器耦合至該發(fā)電機(jī)且 用于調(diào)整該發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電壓，該調(diào)整器之至少一些元件被提供在該稍微U形電路板組 件，旋轉(zhuǎn)該渦輪轉(zhuǎn)子之壓縮氣體也流通過(guò)被提供在該稍微U形電路板組件之該調(diào)整器之該 至少一些元件，用以消散來(lái)自提供在該稍微U形電路板組件的該調(diào)整器之該至少一些部件 的熱量。
4.如權(quán)利要求3所述的噴涂分配裝置，其中該調(diào)整器之至少一些部件包含一限制電 路，用于如果過(guò)度的壓縮氣體流至該渦輪轉(zhuǎn)子時(shí)而減低該發(fā)電機(jī)輸出失控的可能性。
5.如權(quán)利要求4項(xiàng)所述的噴涂分配裝置，其中旋轉(zhuǎn)該渦輪轉(zhuǎn)子的壓縮氣體也流通過(guò)該 限制電路，該限制電路包含一散熱裝置，其用于當(dāng)過(guò)度的壓縮氣體流至該渦輪轉(zhuǎn)子時(shí)消散 更多熱量，以便過(guò)度的壓縮氣體流至該渦輪轉(zhuǎn)子時(shí)提供增加的冷卻能力至該散熱裝置。
6.如權(quán)利要求3所述的噴涂分配裝置，其中該調(diào)整器之至少一些部件包含一限制電 路，其包含η個(gè)固態(tài)裝置，η > 1，每個(gè)固態(tài)裝置能夠消散由該η個(gè)固態(tài)裝置全體所消散的總 熱量的約1/η。
7.如權(quán)利要求3所述的噴涂分配裝置，其中該調(diào)整器之至少特定部件包含一輸出電 壓調(diào)節(jié)電路，其用于負(fù)載該發(fā)電機(jī)，造成該發(fā)電機(jī)的速度下降，產(chǎn)生一較低的發(fā)電機(jī)輸出電壓。
8.如權(quán)利要求7所述的噴涂分配裝置，其中該輸出電壓調(diào)節(jié)電路包含一磁性啟動(dòng)式開(kāi) 關(guān)，其控制電流流經(jīng)該輸出電壓調(diào)節(jié)電路，及一磁鐵，其可移動(dòng)來(lái)選擇地啟動(dòng)該磁性啟動(dòng)式 開(kāi)關(guān)，以將該輸出電壓調(diào)節(jié)電路放至于該調(diào)整器電路中以及自該調(diào)整器電路移去該輸出電 壓調(diào)節(jié)電路。
9.如權(quán)利要求1所述的噴涂分配裝置，其還包含一調(diào)整器，該調(diào)整器耦接至該發(fā)電機(jī) 且用于調(diào)整該發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生之電壓，該調(diào)整器之至少一些元件被提供在該電路板組件，旋 轉(zhuǎn)該渦輪轉(zhuǎn)子的壓縮氣體也流通過(guò)被提供在該電路板組件之該調(diào)整器之該至少一些元件， 藉以消散來(lái)自提供在該電路板組件之該調(diào)整器之該至少特定部件的熱量。
10.如權(quán)利要求9所述的噴涂分配裝置，其中該調(diào)整器的至少一些元件包含一限制電 路，其系用于如果過(guò)度的壓縮氣體流至該渦輪轉(zhuǎn)子而減低該發(fā)電機(jī)輸出失控的可能性。
11.如權(quán)利要求10所述的噴涂分配裝置，其中旋轉(zhuǎn)該渦輪轉(zhuǎn)子的壓縮氣體也流通過(guò)該 限制電路，該限制電路包含散熱裝置，其用于當(dāng)過(guò)度的壓縮氣體流至該渦輪轉(zhuǎn)子時(shí)消散更 多熱量，以便過(guò)度的壓縮氣體流至該渦輪轉(zhuǎn)子時(shí)提供增加的冷卻能力至該散熱裝置。
12.如權(quán)利要求9所述的噴涂分配裝置，其中該調(diào)整器之至少一些元件包含一限制電路，其用于當(dāng)該發(fā)電機(jī)受到一輕負(fù)載而減低該發(fā)電機(jī)失控的可能性。
13.如權(quán)利要求12所述之噴涂分配裝置，其中該限制電路包含η個(gè)固態(tài)裝置，η> 1， 每個(gè)固態(tài)裝置能夠消散由該η個(gè)固態(tài)裝置全體所消散的總熱量的約1/η。
14.如權(quán)利要求9所述之噴涂分配裝置，其中該調(diào)整器之至少一些元件包含一輸出電 壓調(diào)節(jié)電路，其用于負(fù)載該發(fā)電機(jī)，造成該發(fā)電機(jī)的速度下降，產(chǎn)生一較低的發(fā)電機(jī)輸出電 壓。
15.如權(quán)利要求14所述之噴涂分配裝置，其中該輸出電壓調(diào)節(jié)電路包含磁性啟動(dòng)式開(kāi) 關(guān)，其控制電流流經(jīng)該輸出電壓調(diào)節(jié)電路，及磁鐵，其可移動(dòng)來(lái)選擇地啟動(dòng)該磁性啟動(dòng)式開(kāi) 關(guān)，以將該輸出電壓調(diào)節(jié)電路放至于該調(diào)整器電路中以及自該調(diào)整器電路移去該輸出電壓 調(diào)節(jié)電路。
全文摘要
一種噴涂分配噴槍(20)包含第一通口(34)，其適用于供應(yīng)壓縮氣體至該噴槍(20)；及包含第二通口(36)，其適用于供應(yīng)涂層材料。該噴槍(20)還包含發(fā)電機(jī)(38)，其具有一軸(42)以及安置在該軸上的渦輪轉(zhuǎn)子(40)。耦接至該第一通口(34)的壓縮氣體沖擊該渦輪轉(zhuǎn)子(40)來(lái)旋轉(zhuǎn)該軸(42)，產(chǎn)生電壓。該噴槍(20)還包含鄰近該噴嘴(30)的電極(62)且其由電路耦接至發(fā)電機(jī)(38)，以接收其中電流來(lái)靜電地對(duì)該涂層材料充電。包含該電路的各元件的電路板組件(70，72，74)被設(shè)置成部分地圍繞及部分地封閉該發(fā)電機(jī)(38)。
文檔編號(hào)B05B5/053GK101970124SQ200980109075
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者吉因·P.·歐登博格 申請(qǐng)人:伊利諾斯工具制品有限公司