專利名稱：用于干燥五面容器的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于干燥五面容器的系統(tǒng)。
背景技術：
圖1是常規(guī)干燥系統(tǒng)10的示意圖，所述干燥系統(tǒng)10常用于干燥具有開口面的五面容器上的漆料。在系統(tǒng)10中，加熱空氣源12包括吹風機13和加熱器15，其將大量的加熱空氣供應到排列的供給導管18，20。供給導管18，20包括各自的出口開口 14，16，通過該出口開口 14，16，加熱空氣被強力地輸送到干燥室30的下部區(qū)域。在進入干燥室30之前，裝運容器被噴砂，一層底漆被涂覆到經(jīng)噴砂的裸露金屬表面的所有五面的內(nèi)側和外側上，并且至少一層外涂層被涂覆到所有經(jīng)打底的表面的底漆層上。例如，在容器進入室30之前，溶劑基底涂層和溶劑基頂涂層通常被涂覆在底漆涂層上。再次參考圖1，經(jīng)涂漆的裝運容器40進入室30，并且置于帶輪的托架32上而被運輸通過室30。當容器40移動穿過室30時，來自開口 14，16的加熱空氣向上快速移動穿過室，并且流過容器40的內(nèi)表面42和外表面44。隨著空氣在室30中向上移動并且進入抽吸開口 22，24，快速流動的加熱空氣迅速蒸發(fā)表面42，44上的漆料中的溶劑。在抽吸開口 22， 24中，加熱空氣被從干燥室30的上部區(qū)域抽出，在此，加熱空氣被排放到大氣中或重新進入空氣系統(tǒng)12。

實用新型內(nèi)容如果在相同的干燥條件下干燥，水基漆料中的水不會像溶劑基漆料中的溶劑一樣快速蒸發(fā)。如果使用常規(guī)干燥室來干燥水基漆料被涂覆到其上的裝運容器，則容器上的漆料不會在合理的時間內(nèi)充分干燥，這增加了操作成本并且不利地影響被涂漆容器的外觀。 通常，延長干燥室的長度或顯著增大系統(tǒng)將加熱空氣用于干燥室的空氣流量不是成本有效的。為了解決上述技術問題，本申請公開涉及用于干燥至少一層水基漆料涂層已經(jīng)被涂覆到其上的五面容器的低成本系統(tǒng)和方法。包括干燥室和常規(guī)的吹風機和加熱器的所述系統(tǒng)可以以低成本安裝在裝運設施中，或者可以容易地被翻新到現(xiàn)有的干燥室。此外，本申請的系統(tǒng)還提供了更快速和高效的干燥。在一個方面中，本申請公開涉及一種對五面容器進行涂漆的方法，其中所述容器包含開口側、與所述開口側相對的第一壁以及四個與所述第一壁相連的側壁，其中所述側壁相對于所述第一壁沿第一方向延伸，并且所述第一壁和所述四個側壁中的每一個都具有內(nèi)表面和外表面。所述方法包括將水基漆料涂覆到所述容器的所述第一壁和所述側壁的所述內(nèi)表面和所述外表面上；以及強迫加熱空氣進入所述容器的所述開口側，以至少部分干燥所述容器的所述內(nèi)表面和所述外表面上的所述漆料。所述加熱空氣被定向，使得所述加熱空氣沿與所述第一方向相反的第二方向行進，以接觸所述第一壁的內(nèi)表面，并且在其上沿第三方向和第四方向流動，其中所述第三方向和所述第四方向彼此基本相反并且與所述第二方向和所述第一方向基本正交。所述加熱空氣在所述第一方向上沿所述容器的所述壁的內(nèi)表面流動；然后離開所述容器。在另一方面中，本申請公開涉及一種干燥系統(tǒng)，其包括運輸裝置，其中所述運輸裝置可相對于底面移動。五面裝運容器處于所述運輸裝置上，其中所述裝運容器包含開口側、 與所述開口側相對的第一壁以及四個與所述第一壁相連的側壁，其中每一個側壁從所述第一壁沿第一方向延伸，并且所述底壁和所述四個側壁中的每一個都具有內(nèi)表面和外表面， 以及所述系統(tǒng)還包括加熱受迫空氣源。所述系統(tǒng)包括至少一個空氣出口，以將所述加熱受迫空氣定向引入所述容器的所述開口側并至少部分干燥所述容器的所述內(nèi)表面和所述外表面上的漆料。所述空氣出口定向所述加熱氣體，以使其流入所述容器的所述開口側，以接觸所述容器的所述底壁的所述內(nèi)表面；在所述容器的所述第一壁的所述內(nèi)表面上流動； 在所述容器的所述側壁上流動；以及離開所述容器的所述開口側。在還有一個方面中，本申請公開涉及一種干燥系統(tǒng)，包括運輸裝置，其中所述運輸裝置可相對于底面移動；和處于所述運輸裝置上的五面裝運容器。所述裝運容器包含向下面對底面的開口側、與所述開口側相對的第一壁以及四個與所述底壁相連的基本平面狀側壁，其中每一個側壁從所述第一壁并向下朝向所述底面延伸，并且所述底壁和所述四個側壁中的每一個都具有內(nèi)表面和外表面。烘箱包圍所述運輸裝置和所述裝運容器，并且源輸送加熱受迫空氣到所述烘箱。所述底面包括空氣出口，所述空氣出口用于將所述加熱受迫空氣向上并離開所述底面定向，以使得所述加熱受迫空氣進入所述容器的所述開口側， 并至少部分干燥所述容器的所述內(nèi)表面和所述外表面上的涂料。所述加熱空氣被所述出口定向，從而接觸所述容器的所述第一壁的所述內(nèi)表面；在所述容器的所述第一壁的所述內(nèi)表面上移動；沿所述容器的所述側壁的所述內(nèi)表面朝向所述底面向下移動；以及離開所述容器的所述開口側。在下面的附圖和描述中闡明了本實用新型的一個或多個實施方式的細節(jié)。根據(jù)所述描述和附圖以及所附權利要求書，本實用新型的其他特征、目的和優(yōu)點將變得清楚。

圖1是用于干燥涂布有溶劑基漆料的五面容器的常規(guī)干燥室的示意性剖視圖。圖2是用于干燥涂布有水基漆料的五面容器的干燥室的實施方式的示意性剖視圖。圖3是圖2的干燥室的示意性俯視圖，示出了正在移動通過干燥室的多個容器。圖4是用于干燥涂布有水基漆料的五面容器的干燥室的另一實施方式的示意性剖視圖。附圖中相似的符號和標號用于指代相似的元件。
具體實施方式
本申請中描述的系統(tǒng)和方法可以用于干燥各種各樣的裝運容器。例如，在一個實施方式中，所述容器可以是適用于貨物海運的上開口(open-topped)容器。這些容器通常通過集裝箱運貨船(container ship)海運到港口，在此，容器被從船上卸下，并且可選通過火車和/或卡車運輸?shù)狡渥罱K目的地。這樣的裝運容器通常約20英尺長、約7. 5英尺寬、7. 5英尺高，內(nèi)部容積為約1136立方英尺，或者約40英尺長、約7. 5英尺寬、約7. 5英尺高， 內(nèi)部容積為約2350立方英尺。參考圖2，系統(tǒng)110包括干燥室或烘箱130。具有吹風機113和加熱器115的加熱空氣源112向烘箱130中的排列供給導管118，120供應大量的加熱空氣。干燥室/烘箱 130可以部分地或完全地相對于大氣封閉，并且為了易于描述，在圖2中示出了部分開口結構。再次參考圖2，經(jīng)涂漆的容器140進入室130，并且置于帶輪的托架132上而被運輸穿過室130。雖然提供了帶輪的托架作為實例，但是容器140可以通過任何合適的方法移動穿過室130，包括通過將容器140放置在一排可移動的鉤150上。在圖2所示的實施方式中，容器140被放置在托架132上，其中，容器140的開口側向下面向室130的底面143。 但是，在此要求保護的系統(tǒng)和方法不限于此布置-容器的開口側可以以任何合適的定向布置，這取決于將加熱空氣輸送到容器的開口側中的管道系統(tǒng)的結構。在圖2的實施方式中， 容器140的壁145向下沿朝向室130的底面143的第一方向定向。在此實施方式中，容器 140中與容器的開口側相對并且與壁145基本正交的第一面147與室130的底面143基本平行。當容器140移動穿過室130時，加熱空氣被強力地從出口開口 114，116噴射，以提供空氣流，用于在容器移動穿過室130時干燥容器140的壁145和底面147的外表面144。 出口開口 114，116可選地可以沿箭頭A的方向移動，以提供更快速和高效的干燥。在系統(tǒng)110中，加熱空氣被供應到供給導管165，并被強力地從室130的底面143 中的一排朝上排出導管160噴出，以提供用于快速蒸發(fā)容器140的內(nèi)表面上的涂層中的水的空氣流。排出導管160可以包括例如室130的底面143中的狹縫或朝上的管子或管道。 在圖2所示的實施方式中，管子160可選地可以移動(例如，沿箭頭B的方向和/或沿與箭頭B正交的方向)，以更高效地將加熱空氣導向容器140的內(nèi)部142。排出導管160被布置在室130的底面143中，使得加熱空氣在沿箭頭C并基本對于容器140的壁145的第一定向方向相反的第二方向上快速向上移動到容器140的開口側中。然后，加熱空氣接觸容器 140的第一面147的內(nèi)表面142A，在此，加熱空氣分開并且沿內(nèi)表面142A在基本相反的沿箭頭D，E的第三和第四方向上移動，以快速蒸發(fā)涂覆在內(nèi)表面142A上的涂層中的水。如從圖2可看到的，第三方向D和第四方向E彼此基本相反，并且與第一和第二方向基本正交。當加熱空氣流到達容器140的其至少一個壁145和底面147在此相交的角部/邊緣區(qū)域142B時，空氣流在角部/邊緣區(qū)域142B上方移動，轉向，在沿箭頭F的第一方向上移動，并且沿容器140的壁145的內(nèi)表面142C流動?？焖僖苿拥目諝饬髡舭l(fā)涂覆到角部/ 邊緣區(qū)域142B的涂層中的水。在經(jīng)過容器140的內(nèi)表面142C之后，空氣沿箭頭G的方向轉向，并經(jīng)由容器140 的開口側離開容器140的內(nèi)部142。在圖2所示的實施方式中，空氣在容器140的壁145 和托架132之間或在托架132的輪子133下方和/或周圍離開。在離開容器140之后，空氣沿箭頭H的方向在室130中向上移動，并且進入抽吸開口 122，124。在抽吸開口 122,1 中，加熱空氣被從干燥室130的上部區(qū)域抽出，在此，加熱空氣被排放到大氣中或重新進入空氣供應系統(tǒng)112。參考圖3，系統(tǒng)110可以足夠大，以同時干燥多個五面裝運容器140A，140B。傳送系統(tǒng)170可以包括軌道172，用于引導帶輪的托架132(在圖3中沒有示出)穿過室130。室 130的底面143包括一排空氣排出導管(管子160和/或適當布置的狹縫161)，以強迫加熱空氣進入容器140的開口側。出口開口 114，116供應加熱空氣，以干燥容器140A和140B 的外表面 145A, 145B 和 147A, 147B。在圖4所示的替代實施方式(其可以單獨使用或與圖2-3中所示的系統(tǒng)組合使用)中，系統(tǒng)210包括干燥室230，其中，包括吹風機213和加熱器215的空氣源212向所述干燥室230供應加熱空氣?？諝庠?12向出口開口 214，216供應加熱空氣，所述出口開口 214，216被布置成將加熱空氣基本水平地以及在可移動的托架232和五面裝運容器240 的壁245之間定向，在圖4中的實施方式中，所述裝運容器240被向下轉向朝向室230的底面。加熱空氣被強迫地沿著箭頭A的方向定向，由此其經(jīng)由容器240的開口側進入容器240 的內(nèi)部M2。一旦進入容器240的內(nèi)部M2，從出口開口 214和216流出的加熱空氣流相遇和匯合，以沿箭頭B的方向向上垂直流動，所述沿箭頭B的方向與容器240的壁245的第一定向方向基本相反。然后，加熱空氣接觸容器MO的第一面M7的內(nèi)表面M2A，在此，加熱空氣分開并且沿內(nèi)表面M2A在基本相反的沿箭頭C，D的第三和第四方向上移動，以快速蒸發(fā)涂覆在內(nèi)表面M2A上的涂層中的水。如從圖4可看到的，第三方向C和第四方向D彼此基本相反，并且與第一和第二方向基本正交。當加熱空氣流到達容器MO的其至少一個壁245和第一面247在此相交的角部/ 邊緣區(qū)域M2B時，空氣流在角部/邊緣區(qū)域M2B上方移動，轉向，在沿箭頭E的第一方向上移動，并且沿容器240的壁245的內(nèi)表面M2C流動?？焖僖苿拥目諝饬髡舭l(fā)涂覆到角部 /邊緣區(qū)域對28的涂層中的水。在經(jīng)過容器MO的內(nèi)表面對2(之后，空氣沿箭頭F的方向轉向，并經(jīng)由容器MO 的開口側離開容器MO的內(nèi)部M2。在圖4所示的實施方式中，空氣在容器MO的壁245 和托架232之間或在托架232的輪子233下方和/或周圍離開。在離開容器240之后，空氣沿箭頭G的方向在室230中向上移動，并且進入抽吸開口 222，224。在抽吸開口 222,2 中，加熱空氣被從干燥室230的上部區(qū)域抽出，在此，加熱空氣被排放到大氣中或重新進入空氣供應系統(tǒng)212。本申請公開還包括利用圖2-4所示的系統(tǒng)干燥五面裝運容器的方法。當五面容器被初始投入使用或被修復時，一層或多層漆料涂層被涂覆到容器上。 作為此涂漆過程的一部分，通過例如噴砂、噴丸、在化學浴中浸漬或其組合，可去除任何舊的漆料涂層。一旦金屬表面被充分準備好用于涂漆，涂覆至少一層漆料涂層。合適的涂漆步驟包括將底漆涂覆到裸露金屬上，所述底漆例如為鋅基底漆涂料?？梢栽诘灼嵬繉由贤扛踩我鈹?shù)量的涂層，所涂覆的層通常包括至少一個處于底漆涂層上的底涂層和處于底涂層上的頂涂層?？梢酝ㄟ^任何合適的方法涂覆涂層，包括噴涂、浸涂等等。涂層的期望性能特性包括耐化學性、耐磨性、硬度、光澤、反射率、外觀或這些特性的組合。如上面提到的，為了減少排放到環(huán)境中的溶劑，理想的是，至少底涂層和頂涂層是水基涂料。本文使用的術語“水基涂料”是指基于組合物的總重量，包含不超過10wt%，更優(yōu)選不超過的揮發(fā)性有機化合物(VOC)的水性涂料。除了低VOC水平之外，優(yōu)選的水基涂料還具有如下性能中的一個或多個基本不含甲醛、高性能以及低刺激水平。[0031]一旦至少一層水基涂料被涂覆到五面裝運容器上，就可以將其置于圖2-4的干燥室中，以至少部分地蒸發(fā)涂層中的水。本文使用的術語“干燥的”是指部分或完全蒸發(fā)涂層中的水，使得裝運容器可以被搬運或經(jīng)受其他準備和/或涂漆步驟。因為水基涂料中的水較之溶劑基涂料中的VOC更難蒸發(fā)，所以處理裝運容器以干燥其上的水基涂料可能是耗時并且昂貴的。利用圖2-4的系統(tǒng)，用于典型的五面裝運容器的干燥時間可以被減少到不超過約20分鐘，優(yōu)選地不超過約10分鐘，并且更優(yōu)選地不超過約8分鐘。例如，為了干燥圖2的容器140上所涂覆的涂層，諸如容器140的尺寸、涂覆到容器140上的涂層的厚度和組成以及室130中的環(huán)境空氣的溫度和濕度的參數(shù)可以寬范圍變化。為了保證容器140在其進入室130之后在合理的時間長度內(nèi)干燥，吹風機113應該使容器140的內(nèi)部142中的加熱空氣流通，使得空氣平穩(wěn)并且快速地在內(nèi)表面142A，142B和 142C上方流動。優(yōu)選地，吹風機113應該以如下的速度提供空氣，所述速度足以在容器140 的內(nèi)表面上方提供平穩(wěn)的基本層狀流動。例如，在本方法中，圖2的系統(tǒng)可被用于提供在容器140進入室130之后小于約 20分鐘、優(yōu)選小于約8分鐘到小于約10分鐘的總干燥時間。為了使得在這樣的大型物體上這樣短的干燥時間變得可能，吹風機113應該提供足夠量的空氣，使得空氣以基本層狀流動從排列的狹縫/管子160以約1500-約3000英尺/分鐘(fpm)，更優(yōu)選以約2000-約 2500fpm的速度排出。排出到容器中的空氣的量應為約500-100立方英尺/分鐘(cfm)，更優(yōu)選約600-約800cfm。排出到容器中的空氣量一般為約500-1000cfm/容器縱尺(linear foot of container)，并且典型的40英尺裝運容器將需要約20000到約40000cfm。容器內(nèi)的內(nèi)部空氣流應為約0. 1-約10米/秒，優(yōu)選地約0. 3-約5米/秒，并且更優(yōu)選地約0. 4-約3米/秒。在容器內(nèi)，加熱空氣的溫度為約50-約200°C，優(yōu)選地約75-約 125°C。實施例與圖2相似的系統(tǒng)采用兩個850kw的風扇，每個風扇具有約39cm寬和約8cm高的向上定向的噴嘴。系統(tǒng)還使用3個柴油機加熱器盒，每一個為約30馬力，總共約67kwh。每一個風扇分別具有約11-12米/秒Q100-2300英尺/分鐘)的平均排風速度， 并且具有約700-800cfm的平均輸出體積，這為40英尺的大型裝運容器提供了每個面約 23000-約25000cfm的空氣流。40英尺裝運容器內(nèi)部的空氣流速為約0. 3至約3. 0米/秒。對于40英尺裝運容器的總干燥時間小于約20分鐘。已經(jīng)描述了本實用新型的各種實施方式。這些和其他實施方式落入所附權利要求的范圍內(nèi)。
權利要求1.一種干燥系統(tǒng)，包括運輸裝置，其中所述運輸裝置可相對于底面移動；處于所述運輸裝置上的五面裝運容器，其中所述裝運容器包含開口側、與所述開口側相對的第一壁以及四個與所述第一壁相連的側壁，其中每一個側壁從所述第一壁沿第一方向延伸，并且所述底壁和所述四個側壁中的每一個都具有內(nèi)表面和外表面；以及加熱受迫空氣源，其特征在于，所述系統(tǒng)包括至少一個空氣出口，以將所述加熱受迫空氣定向引入所述容器的所述開口側并至少部分干燥所述容器的所述內(nèi)表面和所述外表面上的漆料，其中所述空氣出口定向所述加熱受迫氣體，以使其流入所述容器的所述開口側，以接觸所述容器的所述底壁的所述內(nèi)表面； 在所述容器的所述第一壁的所述內(nèi)表面上流動； 在所述容器的所述側壁上流動；以及離開所述容器的所述開口側。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣出口包括用于將所述加熱受迫空氣定向引入所述容器的所述開口側的一排通道。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通道處于所述底面中。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣出口包括用于將所述加熱受迫空氣定向引入所述容器的所述開口側的一排管道。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管道從所述底面向上伸出。
6.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管道與所述底面的平面基本正交。
7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管道可在與所述底面的平面基本正交的平面內(nèi)移動。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述運輸裝置是帶輪的臺車，所述臺車包括用于支撐所述容器的框架。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述運輸裝置包括與所述容器附接的一排鉤。
10.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括包圍所述運輸裝置和所述裝運容器的烘箱。
11.一種干燥系統(tǒng)，包括運輸裝置，其中所述運輸裝置可相對于底面移動；處于所述運輸裝置上的五面裝運容器，其中所述裝運容器包含向下面對所述底面的開口側、與所述開口側相對的第一壁以及四個與所述底壁相連的基本平面狀側壁，其中每一個側壁從所述第一壁并向下朝向所述底面延伸，并且所述底壁和所述四個側壁中的每一個都具有內(nèi)表面和外表面；烘箱，其包圍所述運輸裝置和所述裝運容器；以及輸送加熱受迫空氣到所述烘箱的源，其特征在于，所述底面包括空氣出口，所述空氣出口用于將所述加熱受迫空氣向上并離開所述底面定向，以使得所述加熱受迫空氣進入所述容器的所述開口側，并至少部分干燥所述容器的所述內(nèi)表面和所述外表面上的漆料，其中所述加熱受迫空氣被所述出口定向，從而接觸所述容器的所述第一壁的所述內(nèi)表面； 在所述容器的所述第一壁的所述內(nèi)表面上流動； 沿所述容器的所述側壁的所述內(nèi)表面朝向所述底面向下移動；以及離開所述容器的所述開口側。
專利摘要本實用新型公開了用于干燥五面容器的系統(tǒng)，包括運輸裝置；處于所述運輸裝置上的五面裝運容器；以及加熱受迫空氣源，其特征在于，所述系統(tǒng)包括至少一個空氣出口，以將所述加熱受迫空氣定向引入所述容器的開口側并至少部分干燥所述容器的內(nèi)表面和外表面上的漆料，其中所述空氣出口定向所述加熱受迫氣體，以使其流入所述容器的所述開口側，以接觸所述容器的底壁的所述內(nèi)表面；在所述容器的第一壁的所述內(nèi)表面上流動；在所述容器的側壁上流動；以及離開所述容器的所述開口側。
文檔編號B05D3/12GK202126161SQ201020701238
公開日2012年1月25日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年7月16日
發(fā)明者威廉·C·諾瓦克 申請人:威士伯采購公司