用于显示在静电辅助涂层材料喷雾器的输出电极处的相对电压的电路.pdf

1、(10)申请公布号 CN 101970125 A(43)申请公布日 2011.02.09CN101970125A*CN101970125A*(21)申请号 200980109082.0(22)申请日 2009.02.2612/045,169 2008.03.10 USB05B 5/053(2006.01)H02M 7/04(2006.01)(71)申请人伊利诺斯工具制品有限公司地址美国伊利诺伊州(72)发明人吉因P欧登博格(74)专利代理机构上海脱颖律师事务所 31259代理人脱颖(54) 发明名称用于显示在静电辅助涂层材料喷雾器的输出电极处的相对电压的电路(57) 摘要一种喷涂分配装置包含扳

2、机组合件(26)及喷嘴(30)，该扳机组合件用于致动该喷涂分配装置以分配涂层材料，该涂层材料通过该喷嘴得以分配。该喷涂分配装置还包含电压来源及用于增加该电压来源的电压的电压倍增器(58)。该电压倍增器(58)耦接至该电压来源。该电压倍增器的输出端被充电至高量值静电位且被调整用于当该分配装置分配涂层材料时对该涂层材料充电。该喷涂分配装置还包含电路，该电路用于提供所述输出端处的电压的目视指示。该喷涂分配装置还包括用于提供输出端处的电压的目视指示的电路，该电路包括第一阻抗及放大器(150，154)，该第一阻抗两端显示所述输出端处的电压的一部分。该放大器之输出端耦接至一光源，其用于提供该电压放大器输出

3、端的电压的目视指示。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2010.09.10(86)PCT申请的申请数据PCT/US2009/035232 2009.02.26(87)PCT申请的公布数据WO2009/114274 EN 2009.09.17(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 12 页 附图 7 页CN 101970125 A 1/2页21.一种喷涂分配装置，其包含扳机组合件，该扳机组合件用于致动该喷涂分配装置以分配涂层材料；喷嘴，所述涂层材料通过该喷嘴而得以分配；电压来源；电压倍增器，该电压倍增器用于增加所述

4、电压来源的电压，该电压倍增器耦接至所述电压来源，该电压倍增器的输出端被充电至高量值静电位且被调整用于当该分配装置分配所述涂层材料时对该涂层材料充电；以及电路，该电路用于提供所述输出端处的电压的目视指示，该电路包括，第一阻抗，该第一阻抗两端显示所述输出端处的电压的一部分；以及隔离放大器，该隔离放大器具有耦接至所述第一阻抗的输入端以及具有输出端，该隔离放大器将所述第一阻抗与该隔离放大器的输出端隔离，该隔离放大器的输出端耦接至光源，用于提供该电压倍增器的输出端处的电压的目视指示。2.如权利要求1所述的喷涂分配装置，还包括差动放大器，该差动放大器具有正输入端(+)、负输入端(-)及输出端，该差动放大器

5、的所述正(+)及负(-)输入端之一耦接至所述电压来源，且该差动放大器的所述正(+)及负(-)输入端中的另一者耦接至所述隔离放大器的输出端，并且该差动放大器的输出端耦接至所述光源，用于提供该电压倍增器的输出端处的电压的目视指示。3.如权利要求2所述的喷涂分配装置，其中，所述第一阻抗包括电阻及电容的并联组合。4.如权利要求3所述的喷涂分配装置，其中，所述第一阻抗还包括与所述电阻及所述电容并联的瞬变抑制器，以减小由于电压倍增器串接的电压瞬变而破坏所述隔离放大器及所述差动放大器的可能性。5.如权利要求1所述的喷涂分配装置，其中，所述电压倍增器包含振荡器、耦接至该振荡器的变压器以及耦接至该变压器的电压倍

6、增器串接。6.如权利要求5所述的喷涂分配装置，其中，所述电压倍增器串接通过第二阻抗被耦接至所述电压倍增器的输出端，所述第二阻抗的实分量在所述第一阻抗的实分量的约2103倍至约4103倍的量级上。7.如权利要求5所述的喷涂分配装置，其中，所述第一阻抗包括电阻及电容并联组合。8.如权利要求7所述的喷涂分配装置，其中，所述第一阻抗还包括与所述电阻及所述电容并联的瞬变抑制器，以减小由于电压倍增器串接的电压瞬变而破坏所述隔离放大器的可能性。9.一种喷涂分配装置，包含扳机组合件，该扳机组合件用于启动该喷涂分配装置以分配涂层材料；喷嘴，所述涂层材料通过该喷嘴而得以分配；电压来源；电压倍增器，该电压倍增器用于

7、增加所述电压来源的电压，该电压倍增器耦接至所述电压来源，该电压倍增器的输出端被充电至高量值静电位且被调整用于当该分配装置分配所述涂层材料时对该涂层材料充电；以及电路，该电路用于提供所述输出端处的电压的目视指示，该电路包括，第一阻抗，该第一阻抗两端显示所述输出端处的电压的一部分；差动放大器，该差动放大器具有正输入端(+)、负输入端(-)及输出端，该差动放大器的所述正(+)及负(-)输入端之一被耦接至所述电压来源，且该差动放大器的所述正(+)及负(-)输入端中的另一者被耦接至所述第一阻抗，并且该差动放大器的输出端被耦接至光源，用于提供所述电压倍增器的输出端处的电压的目视指示。10.如权利要求9所述

8、的喷涂分配装置，还包括隔离放大器，该隔离放大器具有输入权 利 要 求 书CN 101970125 A 2/2页3端及输出端，该输入端耦接至所述第一阻抗，该输出端耦接至所述差动放大器的所述正(+)及负(-)输入端中的另一者，该隔离放大器将所述第一阻抗与所述差动放大器的正(+)及负(-)输入端中的所述另一者隔离。11.如权利要求10所述的喷涂分配装置，其中，所述第一阻抗包括电阻及电容并联组合。12.如权利要求11所述的喷涂分配装置，其中，所述第一阻抗还包括与所述电阻及所述电容并联的瞬变抑制器，以减小由于电压倍增器串接的电压瞬变而破坏所述隔离放大器及所述差动放大器的可能性。13.如权利要求9所述的喷

9、涂分配装置，其中，所述电压倍增器包含振荡器、耦接至该振荡器变压器以及耦接至该变压器的电压倍增器串接。14.如权利要求13所述的喷涂分配装置，其中，所述电压倍增器串接通过第二阻抗被耦接至所述电压倍增器输出端，该第二阻抗实分量在所述第一阻抗的实分量的约2103倍至约4103倍的量级上。15.如权利要求13所述的喷涂分配装置，其中，所述第一阻抗包括电阻及电容的并联组合。权 利 要 求 书CN 101970125 A 1/12页4用于显示在静电辅助涂层材料喷雾器的输出电极处的相对电压的电路0001 相关申请的交叉引用0002 与本申请相关的申请有：U.S.S.N.12/045,155，名称为“用于气动

10、静电雾化及分配装置的密封电源”；U.S.S.N.12/045,175，名称为“用于气动静电辅助涂层材料雾化器的电路板结构”；U.S.S.N.12/045,173，名称为“在气动静电辅助涂层材料雾化器中控制温度”；U.S.S.N.12/045,178，名称为“用于气动静电辅助涂层分配装置的发电机”及U.S.S.N.12/045,354，名称为“用于在模铸树脂或聚合物外壳中维持高转矩接头的方法和装置”，上述所有的申请与本申请在同一天提交，所有这些申请的内容在此通过引用而被并入本申请中。技术领域0003 本发明是关于静电辅助涂层材料喷雾及分配装置，下文有时称为喷枪或枪。在不限制本发明的范围情况下，基

11、于采用压缩气体(通常为压缩空气)驱动的喷枪上下文中揭示本发明。以下，此等枪有时称为无绳喷枪或无绳枪。背景技术0004 人们已知各种类型的手动和自动喷枪。在以下美国专利中图示和说明了无绳静电手枪：4,219,865；4,290,091；4,377,838和4,491,276。而且，举例而言，在下列美国专利和公开申请案中图示和说明了自动和手动喷枪：2006/0283386；2006/0219824；2006/0081729；2004/0195405；2003/0006322；美国专利号7,296,760；7,296,759；7,292,322；7,247,205；7,217,442；7,166,1

12、64；7,143,963；7,128,277；6,955,724；6,951,309；6,929,698；6,916,023；6,877,681；6,854,672；6,817,553；6,796,519；6,790,285；6,776,362；6,758,425；RE38,526；6,712,292；6,698,670；6,679,193；6,669,112；6,572,029；6,488,264；6,460,787；6,402,058；RE36,378；6,276,616；6,189,809；6,179,223；5,836,517；5,829,679；5,803,313；RE35,769；

13、5,647,543；5,639,027；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；5,0

14、90,623；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

15、；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；说 明 书CN 101970125 A 2/12页5D270,179；RE30,968；4,331,298；4,289,278；4,285,446；4,266,721；4,248,386；4,216,915；4,214,709；4,174,071；4,174,070

16、；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。还有WO 2005/014177及WO 01/85353的披露。还有EP 0 734 777及GB 2 153 260

17、的披露。还有Ransburg型号REA 3、REA 4、REA 70、REA 90、REM和M-90枪，它们均可从ITW Ransburg公司(俄亥俄州托莱多市菲利普大街320号，43612-1493)获得。0005 这些引用材料的披露内容以引用方式并入本申请。以上所列并非意欲表示已完全检索所有相关技术，也没有表示除所列之外不存在其它相关技术，也没有指所列技术对于可专利性具有实质意义。不应推断任何此种表示。发明内容0006 根据本发明的一方面，一种喷涂分配装置包含扳机组合件及喷嘴，该扳机组合件用于致动该喷涂分配装置以分配涂层材料，该涂层材料通过所述喷嘴而得以分配。该喷涂分配装置还包含电压来源及

18、增加该电压来源的电压的电压倍增器。该电压倍增器被耦接至所述电压来源。该电压倍增器的输出被端充电至高量值静电位，且被调整用于当该分配装置分配涂层材料时对该涂层材料充电。该喷涂分配装置还包含电路，该电路用于提供所述输出端处的电压的目视指示，该用于所述输出端处的电压的目视指示的电路包括，第一阻抗，该第一阻抗两端显示(appear)该输出端处的电压的一部分；以及隔离放大器，该隔离放大器具有输入端及输出端，该输入端被耦接至所述第一阻抗。该隔离放大器将所述第一阻抗与该隔离放大器的输出端隔离。该隔离放大器的输出端被耦接至光源，用于提供该电压倍增器输出端处的电压的目视指示。0007 作为示例，根据本发明的这个

19、方面，该喷涂分配装置还包括差动放大器，该差动放大器具有正输入端(+)、反输入端(-)及输出端。该差动放大器的正(+)及负(-)输入端之一被耦接至所述电压来源，且该差动放大器的所述正(+)及负(-)输入端中的另一者被耦接至所述隔离放大器输出端。该差动放大器输出端被耦接至所述光源，用于提供该电压倍增器输出端处的电压的目视指示。0008 作为示例，根据本发明的这个方面，所述第一阻抗包括电阻及电容的并联组合。0009 作为示例，根据本发明的这个方面，所述第一阻抗还包括与所述电阻及所述电容并联的瞬变抑制器，以减小由于电压倍增器串接的电压瞬变而破坏所述隔离放大器的可能性。0010 根据本发明的另一方面，一

20、种喷涂分配装置包含扳机组合件，该扳机组合件用于致动该喷涂分配装置以分配涂层材料；以及喷嘴，所述涂层材料通过该喷嘴而得以分配。该喷涂分配装置还包含电压来源及增加该电压来源的电压的电压倍增器。该电压倍增器被耦接至该电压来源。该电压倍增器的输出端被充电至高量值静电位，且被调整用以当该分配装置分配涂层材料时对该涂层材料充电。该喷涂分配装置还包含电路，该电路用于提供所述输出端处的电压的目视指示，该用于所述输出端处的电压的目视指示的电路包括第一阻抗及差动放大器，该第一阻抗两端显示该输出端处的电压的一部分，该差动放大器具有正说 明 书CN 101970125 A 3/12页6输入端(+)、负输入端(-)及输

21、出端。该差动放大器的正(+)及负(-)输入端之一被耦接至该电压来源，且该差动放大器的正(+)及负(-)输入端中的另一者被耦接至该第一阻抗。该差动放大器输出端被耦接至光源，以用于提供该电压倍增器输出端处的电压的目视指示。0011 作为示例，根据本发明的这个方面，该喷涂分配装置还包括隔离放大器，该隔离放大器具有输入端及输出端，该输入端被耦接至所述第一阻抗，该输出端被耦接至所述的差动放大器的正(+)及负(-)输入端中的另一者。该隔离放大器将所述第一阻抗与所述差动放大器的所述正(+)及负(-)输入端的所述另一者隔离。0012 作为示例，根据本发明的这个方面，所述第一阻抗包括电阻及电容的并联组合。001

22、3 作为示例，根据本发明这个方面，所述第一阻抗还包括与所述电阻及所述电容并联的瞬变抑制器，以减小由于所述电压倍增器串接的电压瞬变而破坏所述差动放大器的可能性。0014 作为示例，根据本发明的这个方面，所述第一阻抗包括与所述电阻及所述电容并联的瞬变抑制器，以减小由于所述电压倍增器串接的电压瞬变而破坏所述隔离放大器及所述差动放大器的可能性。0015 作为示例，根据本发明的这个方面，、所述电压倍增器包含振荡器、耦接至该振荡器的变压器及耦接至该变压器的电压倍增器串接。0016 作为示例，根据本发明的这个方面，所述电压倍增器串接通过过第二阻抗被耦接至该电压倍增器输出端，该第二阻抗的实分量在所述第一阻抗的

23、实分量的约2103倍至约4103倍的量级上。0017 作为示例，根据本发明的这个方面，所述第一阻抗包括电阻及电容的并联组合。附图说明0018 参考以下具体实施例和说明本发明的附图可更好地理解本发明，在以下附图中：0019 图1a示例说明手持式无绳喷枪的透视图；0020 图1b示例说明图1a中示例说明的手持式无绳喷枪的纵剖面侧视图；0021 图1c示例说明图1a-b中示例说明的手持式无绳喷枪某些细节的透视图；0022 图1d示例说明图1a-b中示例说明的手持式无绳喷枪某些细节的透视图；0023 图2a示例说明对所描述的喷枪有用的高量值电压串接组件的顶视平面图；0024 图2b示例说明对所描述喷枪

24、有用的高量值电压串接合件的局部剖面图，大体上沿图2a中的剖面线2b-2b取得；0025 图2c示例说明对图2a-b中示例说明的高量值电压串接组件的端部正视图，大体上沿2图a-b中之剖面线2c-2c取得；0026 图2d示例说明对图2a-b中示例说明的高量值电压串接组件的局部剖面图，大体上沿2图a-b中之剖面线2d-2d取得；0027 图2e示例说明对图2a-b中示例说明的高量值电压串接组件的端部正视图，大体上沿图2a-b中的剖面线2e-2e取得；0028 图3a-c示例说明印刷电路(PC)板组合件的透视图(图3a-b)，及立面图(图3c)，该印刷电路板组件包含对所描述的喷枪有用的控制电路；00

25、29 图4示例说明对所描述的喷枪有用的压缩空气动力低量值电压发电机控制电路说 明 书CN 101970125 A 4/12页7的示意图；0030 图5示例说明对所描述的喷枪有用的高量值电压串接组件的示意图；及0031 图6示例说明对所描述的喷枪有用的光发射二极管(LED)电路的示意图。具体实施方式0032 本文所述，“发电机”是指将机械能转换为电能的机器，包括用于产生直流电或交流电的装置。0033 以下的示意电路图的描述和方块电路图的描述标识出具体的集成电路和其它元件，以及在许多情况下标识出这些集成电路和元件的具体来源。为说明的完整，给出与这些集成电路和元件相关联特定端子及引脚名称和数字。应了

26、解，这些端子及引脚识别符是为这些具体标识的元件提供的。应该理解，这样做不应构成一表示，也不应推断任何此种表示：具体元件、元件值或来源是来自于相同或其他来源的能够执行必需功能的唯一元件。应进行一步理解，自相同或不同来源的可用的其它合适元件可能使用与本说明中所提供的元件不相同的端子/引脚识别符。0034 参考图1a-d，手持式无绳喷枪20包含手柄组件22，该手柄组件具有相当于枪把形的手柄24；扳机组件26，用于启动枪20以分配充有静电荷喷雾的涂层材料微滴；及套筒组件28，用于支撑在其远端的喷嘴30。在其下端，手柄组件22支撑包含接头34、36的电源模块组件32，在此具体实施例中，液体涂料中之压缩气

27、体(通常是压缩空气)及涂层材料透过接头34、36各自被供应至枪20。电源模块32容纳三相发电机38，诸如举例而言，Maxon EC-max部件号为348702，其可从Maxon Precision Motors公司(马萨诸塞州瀑布河市沃尔德伦路101号，02720)获得。使用多相发电机38的显著益处是发电机38可以较低旋转速度运行(在一实施例中，明显较低；为300rpm，而先前技术中高达42Krpm)。一般地，较低旋转速率致使增加发电机寿命，减少修理成本及减少设备故障时间。0035 涡轮转子40安装于发电机38的轴42上。压缩空气通过一耦接至接头34(而接头34被耦接至地空气软管组合件44)被

28、引导通过组件32，且被导向转子40之叶片上，以旋转轴42，从而在端子75-1、75-2、75-3(图4)产生三相电压。发电机38的输出在电源模块组件32中被整流并调整，且通过手柄组件22中的导体将来自电源模块组件经整流并调整的输出耦接至串接组件50，该串接组件50自手柄组件22的前顶部延伸至套筒组件28中。0036 先前技术中，用烧结金属套管导引发电机之轴端，使无绳枪结合发电机。因此，在先前技术中，无绳枪不能对发电机轴提供精确导引。这可能导致将更高振动级别自发电机传输至操作者的身体上。本发明枪20的发电机38使用球或滚柱轴承。由精确球或滚柱轴承导引的发电机38可降低安装点的传输至振动，因此降低

29、至操作者的振动，从而潜在地降低操作者的疲劳。但是，商业上可用的分数(或小)马力电机(例如发电机38)的轴承易于发生溶剂穿透、轴承润滑退变，造成潜在地发生轴承故障和发电机38故障。对以上标识的用作发电机38之电机的测试证实，在溶剂中浸泡一分钟将相当快速地降低轴承润滑性能并导致轴承被卡。为克服此潜在故障模式，分别将上及下保护盖51、53固定至发电机38的壳体，以降低溶剂渗入轴承的可能性。对如此保护的发电机38执行相同的一分钟溶剂浸泡测试。这样的测试没有产生可察觉的性能上的退变，即使是在若干次一分钟溶剂浸泡测试之后。说 明 书CN 101970125 A 5/12页80037 现在具体参考图2a-e

30、，串接组件50包含在其中封装串接组件50的封装壳52、位于印刷电路(PC)板上的振荡器组件54、变压器组件56、电压倍增器串接58及串联输出电阻串60，提供160M电阻，通过串接58输出耦合到充电电极62，而充电电极62位于阀针64的喷嘴30端。0038 现在特别参考图3a-c及图4，发电机38控制电路安装于三互连印刷电路板70、72、74上，三个互连印刷电路板70、72、74形成一相当于反“U”结构，以便冷却电路元件及有效使用电源模块组件32内的可用空间。图4示出分布在三个印刷电路板70、72、74上电路的电路图，其中围绕每一印刷电路板70、72、74上的虚线示出每一印刷电路板70、72、7

31、4上的元件。将发电机38之三相绕组，端子75-1、75-2、75-3，耦接至各自二极管76、78、80的阴极及各自二极管82、84、86的阳极的接头。作为示例，二极管76、78、80、82、84、86为ON Semiconductor类型的MBR140SFT Schottky二极管。导体88、90两端如此整流的三相电势通过并联电路47过滤，该并联电路包括47F电容92、94及15K、0.1W、1电阻96。导体88、90两端还耦接串联连接的100K、0.1W、1电阻98-和1F、10、35V电容100组合。导体90与地耦接。0039 将FET 102(作为示例，Fairchild Semicon

32、ductor 2N7002 FET)之栅极耦接至电阻98及电容100的接头。将FET 102的源极耦接至导体90。将其漏极透过10K、0.1W、1电阻104耦接至导体88。将FET 102的漏极还耦接至FET 106的栅极，作为示例，FET 106为International Rectifier IRLU3410 FET。将FET 106的漏极和源极分别耦接至导体88、90。导体88、90两端耦接15K、0.1W、1电阻108。导体88、90两端耦接串联连接的100K、0.1W、1电阻110和1F、10、35V电容112组合。将FET 114(作为示例，Fairchild Semiconduc

33、tor 2N7002 FET)的栅极耦接至电阻110与电容112的接头。将FET 114之源极耦接至导体90。将其漏极通过10K、0.1W、1电阻116耦接至导体88。将FET 114之漏极还耦接至FET 118(作为示例，International Rectifier IRLU3410 FET)的栅极。将FET 118的漏极和源极分别耦接至导体88、90。0040 将齐纳二极管120之阴极耦接至导体88。二极管120作为示例可为17V、.5W齐纳二极管。将二极管120的阳极通过1K、0.1W、1电阻122耦接至SCR 124的栅极，且通过2K、0.1W、1电阻126将其耦接至导体90。将SC

34、R 124的阳极耦接至导体88。将其阴极耦接至导体90。作为示例，SCR 124为ON Semiconductor类型MCR100-3 SCR。将双极PNP晶体管128的发射极耦接至导体88。将其集电极耦接至导体90。将其基极通过1.1、1W、1电阻130耦接至导体88。作为示例，晶体管128为ON Semiconductor类型MJD32C晶体管。将其基极还耦接至四并联齐纳二极管132、134、136、138的阴极，他们的阳极耦接至导体90。作为示例，二极管132、134、136、138为15V、5W ON Semiconductor类型1N5352B齐纳二极管。0041 将晶体管128的基

35、极还耦接至一开关140(作为示例，Hamlin类型MITI-3V1簧片开关)的一端子。将开关140的其它端子耦接至十并联324、1W、1电阻142-1、142-2、142-10网络的一端子。将电阻142-1、142-2、142-10的其它端子耦接至导体90。还将晶体管128的基极通过三个1、1W、1电阻144-1、144-2、144-3组成的并联网络及串联1.5A、24V保险丝146耦接至变压器组件56的VCenterTap端子。参见图5。VCT端子及导体90两端的最大电压(以下有时称VCT)由双向齐纳二极管148调整，作为例证，该二极说 明 书CN 101970125 A 6/12页9管为一

36、Littelfuse SMBJ15CA 15V二极管。0042 参照图4的示意图，自三输入相75-1、75-2、75-3的每一相至地电位的典型rms电压大约为7.5V rms，频率大约为300Hz。二极管76、78、80、82、84及86形成三相全波桥式整流器，用以将该发电机38的三相交流输出转换为直流。过滤器电容92及94平滑被整流输出之波纹。导体88、90两端之典型电压为约15.5VDC。0043 图4的电路图包括两个并联连结的单个延迟电路。如果一延迟电路故障停用，则另一延迟电路仍可操作。第一延迟电路包括电阻96、98、104，电容100及FET 102、106。第二延迟电路包括电阻108

37、、110、116，电容112及FET 114、118。如上所述，发电机38及图4的电路位于喷枪20本身中。由于喷枪20可喷射可燃液体材料，按照许多工业标准(例如FM、EN等等)，其操作环境被视为危险的。发电机38及图4的电路必须满足对诸如用于爆炸气体环境(explosive atmosphere)中电气设备工业标准的要求。满足这种要求之方法之一是在达到危险电势之前，将该发电机38及图4电路置于被充压密闭体内部。所述标准要求在达到危险电势之前吹扫(purged)五个密闭体积。对于90 SLPM以下的气流，所示发电机38(Maxon EC-max部件号348702)不会产生危险电压，原因在于该气流

38、不足以克服发电机38的惯性并以足够高的速度旋转发电机38。发电机38及图4的电路的密闭体积为40mL。将90标准升每分钟转换为mL每秒得到：0044 90L/分钟1分钟/60秒1000mL/L1500mL/秒0045 因此，在气流速率为90SLPM，吹扫200mL所需的时间(5次吹扫乘以40mL/吹扫)为：0046 200mL/(1500mL/秒)133ms。0047 对于更高的气流，吹扫时间将更短。因此，为在达到危险电压之前完全吹扫密封体，吹扫时间必须为133ms或更大。0048 由于吹扫空气与发电机38涡轮40空气相同，如果发电机空气被延迟，则吹扫空气也会延迟。因此，延迟发电机38的启动直

39、至密闭体积被吹扫是不可行的。尽管可能为吹扫空气与涡轮40空气使用分开的空气源，但这样做会被视为导致建造和操作更加复杂、昂贵，并导致枪20更重。0049 由于不能延迟发电机的启动，枪20电路将短路图4的电源输出，直至吹扫完成所希望的五个密闭体积。使用EN标准60079-11：2007爆炸气体环境内在安全“i”电气保护测试，确定如图4中短路电源输出不足以点燃IIB气体组的最危险的混合物。因此，如果可将输出短路至少133ms，在吹扫5密闭体积之前将不会出现危险电势。两个并联连结的单个延迟电路实现此目标。0050 参照图4，电容92、94两端的最初电压为零伏。因为跨越晶体管102、114之栅极到导体9

40、0也出现零伏，所以最初，晶体管102、114关闭(电路断路)。当发电机38开始旋转时，导体88、90两端之电压开始上升。因为晶体管102、114关闭，导体88、90两端之电压也出现在晶体管106、118的栅极至导体90处。一旦此电压达到栅极门槛电压(对每个晶体管106、118约2.5伏)，晶体管106、118导通并将导体88、90两端之电压箝制于此电位(约2.5伏)。同时，电容100、112两端之电压随着电荷流过串联组合98、100及110、112而上升。当电容100、112两端之电压达到晶体管102、114之栅极门槛电压时，晶体管102、114导通。晶体管106、118的栅极电压下降至其门槛

41、电压以下，且晶体管106、118关闭。这说 明 书CN 101970125 A 7/12页10允许导体88、90两端之电压上升至其正常操作电位，约15.5VDC。选择串联组合98、100与110、112之RC时间常数值，以便晶体管106、118保持导通至少133ms，但不过分长，使得达到正常操作电位的延迟很短。0051 当扳机26释放时，电阻96及108分泄来自电容100及112的电荷，以便当枪20下一次启动时，延迟电路准备好再次操作。选择电阻96及108的大小，以便只需几(通常2-5)秒即可使电容100及112放电，因此对于典型喷涂应用中所遇到相对短(2-5秒)的启动中断来说，基本无延迟。对

42、于较长的启动中断来说，电容100及112将放电，延迟电路96、98、104、100、102、106；和108、110、116、112、114、118在下次触发之前将被重置。电阻96及108的大小选择系触发之间之延迟与确保以下考虑之间的权衡：当扳机被释放足够长时间，在足以在密闭体积中收集潜在有害气体时，在下次拉动扳机26时，使得延迟电路96、98、104、100、102、106；108、110、116、112、114、118将如上所述工作。0052 图4的电路包括过电压保护电路，其包括齐纳二极管120、电阻122及126，及SCR 124。齐纳二极管120是17伏齐纳二极管。导体88、90两端的

43、正常最大工作电压约为15.5VDC。如果导体88、90两端之电压上升，则可能产生跨越电极62及地的不安全电压。如果此电压上升至约17VDC，则齐纳二极管120将开始导电，导致电流流过电阻126。流过电阻126的电流导致在电阻122、电阻126、齐纳二极管120节点处产生电压。此电压在电阻122中产生电流，使得SCR 124导通。SCR 124的触发将有效地短路导体88、90，使导体88、90两端的电压自约17VDC降低至一两伏的量级。发电机被短路电路移除载荷。释放扳机26将停止发电机38，此将移除导体88、90两端之电压，从而重置SCR 124。无需使用者动作以重置此条件。0053 图4的电路

44、图包括一限流电路，其包括功率晶体管128及电阻130。空气涡轮40驱动的电气发电机38特征之一在于当至涡轮40之气流增加时，发电机38之功率输出随之增加。若无限流电路，功率输出的增加将导致喷枪20的输出电压量值过高。增加的功率输出也可能超过耦接至发电机38的电路组件的功率额定值。包括功率晶体管128及电阻130的限流电路能解决这样的问题。根据奥姆定律，当流经电阻130之电流增加时，其两端的电压降随之增加。如果此电压降达到晶体管128的基极-发射极导通电压(通常为0.7V)，则晶体管128将开始将电流分流至地，从而保持流经电阻130之电流相对恒定。在此电路中，选择电阻130得大小，以便当流经电阻

45、130的电流约为0.5A时导通晶体管128。因此，在VCT处最大电流约为0.5A。当气流增加时，流经晶体管128的电流随之增加。这可能导致晶体管128中出现显著热扩散。为缓和此情况，为晶体管128提供一散热片。包含晶体管128的U形电路板70、72、74安装于发电机38上，由穿过发电机38壳体顶部的三个螺钉附接。因此，电路板70、72、74位于与发电机38相同之密闭体中。此密闭体很小，以降低喷枪的体积和重量，并保持所需吹扫体积小。使用三件(U形电路板70、72、74)，板70、72、74可位于带涡轮40驱动发电机38之室内。将来自发电机38之排出的充足空气导向板70、72、74组件上方，包括晶体管128及其散热片，以帮助冷却它们。电路板70、72、74及发电机38必须都满足用于爆炸气体环境中的电气设备的要求。因此，将其读置于相同密闭体中有其优点，以便上述吹扫方法将满足二者的要求。0054 图4的电路包括电压调节电路，其包括齐纳二极管132、134、136及138。若无齐纳二极管132、134、136及138，当VCT处的负载电流降低时，发电机38上的负载将降低。发电说 明 书