染布机气冷式热交换装置.pdf

一种染布机气冷式热交换装置，其特征在于：一输入管，连接于热交换装置的一端，且输入管分别与蒸气入口及冷空气入口连通，并分借其上各自所设的控制阀，以选择蒸气、冷空气或水其一送入热交换装置；一送风装置，设置在冷空气入口的前端，用以产生风压将冷空气送入热交换装置；一排放管，连接于热交换装置的另一端，且其至少连通一冷凝水出口及一空气出口，并分别借由其上各自所设的控制阀，用以排放热交换装置的冷凝水或空气；借此，使通过热交换装置内的染液达到预定的升、降温度，具有减少水资源与能源的消耗。

权利要求书
1.  一种染布机气冷式热交换装置，包括：
一筒身，其前方机头设有提布轮及喷嘴；
一导布管，由该喷嘴接出至该筒身尾端，形成一供布匹循环浸染的回路；
一染液供给装置，包括一泵及输送管路，用以将染液自该筒身抽取后送至该喷嘴的染液循环设备；以及
一热交换装置，其内设有流通渠道，使染液流经该流通渠道进行加热／冷却；
其特征在于：
一输入管，连接于该热交换装置的一端，且该输入管分别与蒸气入口及冷空气入口连通，并分借其上各自所设的一第一控制阀及一第二控制阀，以选择蒸气或冷空气其一送入该热交换装置；
一送风装置，设置在该冷空气入口的前端，用以产生风压将冷空气送入该热交换装置；以及
一排放管，连接于该热交换装置的另一端，用以排放该热交换装置的冷凝水或空气；
借此，使通过热交换装置内的染液达到预定的升、降温度。

2.  根据权利要求1所述的染布机气冷式热交换装置，其特征在于，所述排放管至少连通一冷凝水出口及一空气出口，并分借其上各自所设的一第三控制阀及一第四控制阀，用以选择排放该热交换装置的冷凝水或空气。

3.  根据权利要求2所述的染布机气冷式热交换装置，其特征在于，所述蒸气入口的第一控制阀与该冷凝水出口的第三控制阀打开，而该冷空气入口的第二控制阀与该空气出口的第四控制阀关闭时，以使流经该热交换装置的染液呈现升温状态。

4.  根据权利要求2所述的染布机气冷式热交换装置，其特征在于，所述蒸气入口的第一控制阀与该冷凝水出口的第三控制阀关闭，而该冷空 气入口的第二控制阀与该空气出口的第四控制阀打开，且该送风装置启动，以使流经该热交换装置的染液呈现以气冷式进行降温。

5.  根据权利要求4所述的染布机气冷式热交换装置，其特征在于，所述送风装置为一鼓风机。

6.  根据权利要求1所述的染布机气冷式热交换装置，其特征在于，所述热交换装置包括为一壳管式热交换器或套管式热交换器。

7.  根据权利要求1所述的染布机气冷式热交换装置，其特征在于，所述排放管还连通一手动排水阀。

8.  根据权利要求1所述的染布机气冷式热交换装置，其特征在于，所述输入管还连接一冷却水入口及一第五控制阀，且该排放管还连通一冷却水出口及一第六控制阀。

说明书染布机气冷式热交换装置
技术领域
本发明是有关一种染布机气冷式热交换装置，尤指一种可选择空气作为热交换器内染液进行降温的装置。
背景技术
染布作业是布匹1经由筒身10机头内的喷嘴12所喷出染液2的推动，使布匹1及染液2通过导布管20后，进入筒身10内浸染，再由置于机头的提布轮11的提升，及喷嘴12喷压染液2的推动，使布匹1及染液2经过多次循环才可完成染布制程；由于染液2需在热交换装置40内进行温度的提升或冷却，其染布制程的温度需被控制，才能达到布匹1染色所需的质量。如图1所示。
现有上热交换装置40内进行温度提升，多以蒸气来升高染液2的温度，而当染液2的温度需要降低时，则多采用冷却水与染液2进行热交换，现有装置如图1所示。基本上冷却水的来源是很方便，但是完成染液的降温后，该冷却水的温度会升高，如果冷却水要再循环使用就必须做二次热交换，这种作法不但要投入设备费用，而二次热交换的过程也需要能源费用；另一种作法则是将完成染液降温的冷却水排放掉，如此将造成水资源的浪费。
空气是一种干净又便宜的能源，热交换后升高温度的空气排放到大气中，也不会造成资源的浪费，本发明长期浸淫在染整业的技术领域中，对于能源的如何节约始终是念兹在兹的课题，因此，经过长期的探讨与研究，终于认定空气作为热交换装置的冷却来源，将是非常可行的选项。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种染布机气冷式热交换装置，应用空气作为热交换装置的冷却来源，以减少水资源与能源的消耗。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种染布机气冷式热交换装置，包含有：一筒身，其前方机头设有提布轮及喷嘴；一导布管，由该喷嘴接出至该筒身尾端，形成一供布匹循环浸染的回路；一染液供给装置，包括一泵及输送管路，用以将染液自该筒身抽取后送至该喷嘴的染液循环设备；以及一热交换装置，其内设有流通渠道，使染液流经该流通渠道进行加热／冷却；其特征在于：
一输入管，连接于该热交换装置的一端，且该输入管分别与蒸气入口及冷空气入口连通，并分借其上各自所设的一第一控制阀及一第二控制阀，以选择蒸气或冷空气其一送入该热交换装置；一送风装置，设置在该冷空气入口的前端，用以产生风压将冷空气送入该热交换装置；一排放管，连接于该热交换装置的另一端，用以排放该热交换装置的冷凝水或空气；借此，使通过热交换装置内的染液达到预定的升、降温度。
依据前揭特征，该排放管至少连通一冷凝水出口及一热气出口，并分借其上各自所设的一第三控制阀及一第四控制阀，用以选择排放该热交换装置的冷凝水或空气。
依据前揭特征，在一升温使用状态，该蒸气入口的第一控制阀与该冷凝水出口的第三控制阀打开(ON)，而该冷空气入口的第二控制阀与该空气出口的第四控制阀关闭(OFF)时，使流经该热交换装置的染液呈现升温状态。
依据前揭特征，在一降温使用状态，该蒸气入口的第一控制阀与该冷凝水出口的第三控制阀关闭(OFF)，而该冷空气入口的第二控制阀与该空气出口的第四控制阀打开(ON)，且该送风装置启动，使流经该热交换装置的染液呈现，以气冷式进行降温。
承上，除以气冷式进行降温外，本发明还包括于该输入管连接一冷却水入口及一第五控制阀，且该排放管还包括连通一冷却水出口及一第六控制阀，如此可依须要选择气冷或水冷，以获致最佳效益。
借助上揭技术特征，本装置可运用冷空气送入该热交换装置，来进行染液的冷却，可达到减少水资源与能源消耗的功效。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有染布机热交换装置的示意图。
图2是本发明一较佳实施例的示意图。
图3是本发明的热交换装置气冷降温示意图。
图3A是图3中3A-3A断面剖视图。
图3B是本发明的热交换装置另一实施的示意图。
图4是本发明的热交换装置升降温曲线图。
图5是本发明再一可行实施例的示意图。
图中标号说明：
1：布匹
2：染液
10：筒身
11：提布轮
12：喷嘴
20：导布管
30：染液供给装置
31：泵
32：输送管路
40：热交换装置
41：输入管
411：蒸气入口
412：冷空气入口
413：冷却水入口
42：排放管
421：冷凝水出口
422：空气出口
423：冷却水出口
424：手动排水阀
43：外管
44：输送管
45：热交换空间
50：送风装置
V1-V6：第一控制阀一第六控制阀
具体实施方式
首先，请参阅图2至图4所示，本发明的一较佳实施例包含有：
一筒身10，其前方机头设有提布轮11及喷嘴12；一导布管20，由该喷嘴12接出至该筒身尾端，形成一供布匹1循环浸染的回路；一染液供给装置30，包括一泵31及输送管路32，用以将染液2自该筒身10抽取后送至该喷嘴12的染液2循环设备；以及一热交换装置40，其内设有流通渠道，使染液2流经该流通渠道进行加热／冷却；但上揭构成属先前技术(PRIOR ART)，容不赘述。
承上，本发明其主要特征在于：一输入管41，连接于该热交换装置40的一端，且该输入管41分别与一蒸气入口411及一冷空气入口412连通，并分借其上各自所设的一第一控制阀V1及一第二控制阀V2，以选择蒸气或冷空气其一送入该热交换装置40；所述热交换装置包括可为一壳管式热交换器(Shell and Tube Heat Exchanger)或套管式热交换器(Tube-in-Tube Heat Exchanger)。此类型热交换器的构成如图3及图3A所示，其具有一外壳或一外管43，数个输送管44设置在该外管43内，且在该外管43内于数个输送管44外周形成热交换空间45。
一送风装置50，设置在该冷空气入口412的前端，用以产生风压将冷空气送入该装置40；在一较佳实施例中，该送风装置可为一鼓风机，由于鼓风机一开启就可以直接吸取外部的冷空气，利用其所产生的风压将冷空气送入该热交换装置40，实施上非常便捷，且可借由控制该鼓风机的转速来调整其风压及风速。
一排放管42，连接于该热交换装置40的另一端，本实施例中，该排放管42至少连通一冷凝水出口421及一空气出口422，并分别借由其上各自所设的一第三控制阀V3及一第四控制阀V4，以选择排放该热交换装置40的冷凝水或空气。
于是，当该蒸气入口411的第一控制阀V1与该冷凝水出口421的第三控制阀V3打开(ON)，而该冷空气入口412的第二控制阀V2与该空气出口422的第四控制阀V4关闭(OFF)时，使流经该热交换装置40的染液呈现升温状态。
如图3所示，当该蒸气入口411的第一控制阀V1与该冷凝水出口421的第三控制阀V3关闭(OFF)，而该冷空气入口412的第二控制阀V2与该空气出口422的第四控制阀V4打开(ON)，且该送风装置50启动，可以直接吸取外部的冷空气，利用其所产生的风压将冷空气送入该热交换装置40，使流经该热交换装置的染液2以气冷式进行降温。
请参阅图4所示，本发明的所以能够以气冷式进行降温，经实际升降温的测试的结果显示，依照染色标准程序，一般程序是从20℃开始利用蒸气升温，然后可依布种特性及需求来设定，举一实施例来说：每分钟上升2℃，升至80℃后保温15分钟，再以每分钟上升1.5℃，升至130℃保温20分钟后，接着开始降温；降温时设定每分钟下降1.5℃，从130℃降至90℃后结束染色过程；而如果使用冷却水来降温，则其降温曲线如实线(W)所示，此时如果使用冷空气来降温，则其降温曲线如虚线(A)所示。由图的升、降温曲线得知，升温程序占整体染色过程较长，且升温时间点的掌控上必须精准，才能确保布匹染色的质量。至于降温程序仅是要让染液冷却下来，虽然利用冷却水的来冷却染液，较使用冷空气来冷却染液，在降温速度上会快一点点，但不是很明显，所以并不会影响到整体的染色效果。何况，该热交换装置40可透过如图3B所揭露的方式，增加输送管44设置的密集度(COMPACTNESS)，借以增加整体热传导面积，即可达到降温速度几乎与使用冷却水相同的曲线(W)。申言之，本发明利用气冷式来进行热交换，其降温效果与水冷式相同，但却可达到减少水资源的目的，况冷空气取的不竭，用的不尽，且经过热交换后所排出的空气仍然是干净的，没有后续处理的问题，减少业者的困扰及负担。
此外，如图5所示，本发明又一可行实施例，该输入管41还包括连接一冷却水入口413及一第五控制阀V5，且该排放管42还包括连通一冷却水出口423及一第六控制阀V6。该排放管42还包括连通一手动排水阀424。由于本实施例是运用冷却水或冷空气择一送入该热交换装置40，来进行染液2的冷却，也就是说，本发明可在原本的水冷式热交换装置上，同时设置前揭的气冷式装置，可依须要选择气冷或水冷，以获致最佳效益。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单 修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
综上所述，本发明在结构设计、使用发明性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、发明性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。