一种喷涂废气的净化方法、定波装置、灯管选择器及系统与流程

本发明涉及漆雾废气净化技术领域，具体涉及一种喷涂废气的净化方法、定波装置、灯管选择器及系统。

背景技术：

随着经济的发展，国家和企业对环保的要求和标准越来越高，尤其是自动化喷涂行业，一直以来对喷涂行业的废气治理有着严格要求。

在喷漆涂装生产工艺中会产生大量废气，废气中夹杂着大量的漆雾颗粒，尤其是一种uv光引发涂料(uv漆)，成分主要为预聚物，活性稀释单体，光引发剂。其产生的粘性漆雾不仅对人体和环境造成危害，漆雾长时间积累还会对后续环保设备造成堵塞等损害，目前常规的净化系统并不能达到完全处理的效果。

并且，对于采用不同光引发剂的uv漆，单一紫外光源并不能达到很好的固化效果。现有的净化系统往往需要根据uv漆自行更换紫外光源，究其原因，主要是缺少一种自动选择固化灯管的方法和实施该方法的装置，给使用者带来了不便，且倘若使用了错误的固化灯管，还会导致固化效率低下，甚至影响最终的净化效果。况且，鉴于市面对uv漆性能的需求，由多种光引发剂复合而成的uv漆也不少。传统的漆雾废气净化系统、净化方法已跟不上市场需求。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明公开了一种喷涂废气的净化方法、定波装置、灯管选择器及系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种喷涂废气的净化方法，包括：确定uv漆固化所需波长范围；判断每一固化灯管的主波峰是否处于上述波长范围；在固化灯管主波峰超出上述波长范围时，控制该固化灯管熄灭；在固化灯管主波峰处于上述波长范围时，控制该固化灯管点亮；喷涂废气经固化灯管照射固化后排出，固化后颗粒通过过滤机构拦截。

在确定uv漆固化所需波长范围时，进一步包括：获取紫外光源直射的成像数据，储存为预设图像；提取uv漆样本；获取紫外光源依次穿透uv漆样本、特定波长透过片的成像数据，储存为样品图像；比对样品图像与预设图像；当样品图像对应特定波长透过片的区域出现成像缺失时，确定该特定波长透过片限定的波长范围为uv漆固化所需波长范围。

在获取紫外光源依次穿透uv漆样本、特定波长透过片的成像数据时，进一步包括：在特定波长透过片上划分多个不同的波长限定范围。

在获取uv漆固化所需波长范围前，进一步包括：输入每一固化灯管出现波峰的波长值，储存为主波峰。

一种定波装置，其用于确定uv漆固化所需波长范围，包括：

图像传感模块，用于获取紫外光源直射的成像数据，储存为预设图像，以及获取紫外光源依次穿透uv漆样本、特定波长透过片的成像数据，储存为样品图像；

图像比对模块，用于比对样品图像与预设图像；

波长范围确定模块，用于当样品图像对应特定波长透过片的区域出现成像缺失时，确定该特定波长透过片限定的波长范围为uv漆固化所需波长范围。

一种灯管选择器，包括：真空储漆玻璃板、分别连接该真空储漆玻璃板正、反面的第一遮光部、第二遮光部、以及如上所述的定波装置；所述第二遮光部中对应所述真空储漆玻璃板依次设有特定波长透过片与所述定波装置；所述第一遮光部中对应所述真空储漆玻璃板设有紫外光源；且所述特定波长透过片由多个不同的波长透过范围的透过滤光片拼接而成。

一种具有自动选定固化灯管功能的喷涂废气净化系统，包括：灯管电源、依次连通的废气管道、净化箱体、主风机、与该主风机的排风端连通的排风管、以及如上所述的灯管选择器；所述净化箱体内部尾端对应该主风机的抽风端设有过滤机构；于所述净化箱体外壁间隔均匀地设有若干用于朝所述净化箱体内供给固化光线的所述固化灯管；所述灯管电源与所述灯管选择器的输出端连接，且若干所述固化灯管分别连接至所述灯管电源不同的电压输出端。

所述净化箱体所述净化箱体内设有若干用于改变风路的第一挡风板、第二挡风板；所述第一挡风板、第二挡风板一一间隔排列，且所述第一挡风板、第二挡风板均与所述净化箱体固定连接。

若干所述固化灯管包括汞灯管、镓灯管及金属卤素灯管。

所述过滤机构包括与所述净化箱体内壁固定连接的支撑架、以及设置在所述净化箱体外的送料仓、收料仓；所述送料仓、收料仓内活动安装有送料轴、收料轴；所述支撑架上活动安装有过滤棉，所述过滤棉活动安装在所述支撑架上，且所述过滤棉的上端缠绕在所述送料轴上，所述过滤棉的下端缠绕在所述收料轴上；于所述支撑架前、后两侧分别对应所述净化箱体设有第一气压传感器、第二气压传感器。

本发明的有益效果为：本发明结构设计合理巧妙，净化效果稳定，利用uv漆雾的光固化原理，实现对喷涂废气的完全处理，解决净化难度最高的uv漆雾过滤问题；可根据不同的uv漆控制不同的固化灯管点亮，达到最佳的光固化效果，无需使用者自行根据uv漆自行更换紫外光源，为使用者带来了便捷的使用体验。由于自动选择到主波峰位于该波长范围内的固化灯管，大幅提高了固化效率，解决使用者在不小心选用了错误的固化灯管时导致的固化效率低下，甚至影响最终的净化效果的问题。

下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例中一种喷涂废气的净化方法的流程图；

图2是本发明实施例中一种灯管选择器的结构示意图；

图3是本发明实施例中特定波长透过片与定波装置的示意图；

图4是本发明实施例中一种具有自动选定固化灯管功能的喷涂废气净化系统的结构示意图；

图5是本发明实施例中第一挡风板、第二挡风板的两种设置关系示意图；

图6是本发明实施例中过滤机构的结构示意图。

具体实施方式

实施例，参见图1至图6本实施例提供的一种喷涂废气的净化方法，包括：确定uv漆固化所需波长范围；判断每一固化灯管7的主波峰是否处于上述波长范围；在固化灯管7主波峰超出上述波长范围时，控制该固化灯管7熄灭；在固化灯管7主波峰处于上述波长范围时，控制该固化灯管7点亮；喷涂废气经固化灯管7照射固化后排出，固化后颗粒通过过滤机构4拦截。

具体地，通过该方法，在净化喷涂废气时，可控制固化灯管7的点亮与熄灭，从而实现自动选择点亮的固化灯管7的目的；再由于uv漆的采用不同的引发剂，所需吸收的波长范围也不同，本发明在控制固化灯管7的点亮与熄灭前确定uv漆固化所需波长范围，是为了在控制固化灯管7的点亮与熄灭时(即自动选择点亮的固化灯管7时)，选择到主波峰位于该波长范围内的固化灯管7，大幅提高固化效率，解决使用者在不小心选用了错误的固化灯管7时导致固化效率低下，甚至影响最终的净化效果的问题。上述控制该固化灯管7熄灭、控制该固化灯管7点亮，是由灯管电源控制。

另外，喷涂废气经固化灯管7照射固化的具体原理如下：粘性uv漆雾中含有光引发剂，该光引发剂一般是2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(市面常称为tpo光引发剂)、邻苯甲酰苯甲酸甲酯(市面常称为ombb光引发剂)、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗琳基-1-丙酮(市面常称为907光引发剂)等等，在特定波长的紫外光照射下，产生链式聚合反应：(1)光引发剂收到紫外光照射后，激发分解产生自由基；(2)光引发剂的自由基引发预聚物和单体分子的不饱和双键产生新的自由基；(3)由预聚物和单体产生的自由基继续引发预聚物和单体分子中不饱和双键产生自由基，进行自由基连锁反应，形成链增长；(4)在上述过程中，由于自由基含有未偶化电子，极倾向与基他自由基偶合或发生酸化作用，使得链反应终止。最终上述聚合过程形成网状结构，实现硬化。粘性的uv漆雾变成固态粉尘，与喷涂废气中的其他粉尘一并被过滤机构4拦截，实现对喷涂废气的完全处理，解决净化难度最高的uv漆雾过滤问题。

在确定uv漆固化所需波长范围时，进一步包括：获取紫外光源16直射的成像数据，储存为预设图像；提取uv漆样本；获取紫外光源16依次穿透uv漆样本、特定波长透过片14的成像数据，储存为样品图像；比对样品图像与预设图像；当样品图像对应特定波长透过片14的区域出现成像缺失时，确定该特定波长透过片14限定的波长范围为uv漆固化所需波长范围。

在获取紫外光源16依次穿透uv漆样本、特定波长透过片14的成像数据时，进一步包括：在特定波长透过片14上划分多个不同的波长限定范围。

在获取uv漆固化所需波长范围前，进一步包括：输入每一固化灯管7出现波峰的波长值，储存为主波峰。

具体地，在获取uv漆固化所需波长范围前，可进一步具体为在安装固化灯管7后，就输入每一固化灯管7出现波峰的波长值，由于固化灯管7的参数是很明确的，此处举几个例子：高压汞灯的主波峰为365nm、金属卤素灯的主波峰为380nm、镓灯的主波峰为417nm；其信息获取十分简单，且安装、调试本属于厂商的义务，在安装后录入主波峰，则使用者在使用过程中直接可省略该步骤，相比设计一大堆程序、硬件来识别接入的固化灯管7主波峰要节能得多。

一种定波装置15，其用于确定uv漆固化所需波长范围，包括：

图像传感模块，用于获取紫外光源16直射的成像数据，储存为预设图像，以及获取紫外光源16依次穿透uv漆样本、特定波长透过片14的成像数据，储存为样品图像；

图像比对模块，用于比对样品图像与预设图像；

波长范围确定模块，用于当样品图像对应特定波长透过片14的区域出现成像缺失时，确定该特定波长透过片14限定的波长范围为uv漆固化所需波长范围。

一种灯管选择器1，包括：真空储漆玻璃板11、分别连接该真空储漆玻璃板11正、反面的第一遮光部12、第二遮光部13、以及如上所述的定波装置15；所述第二遮光部13中对应所述真空储漆玻璃板11依次设有特定波长透过片14与所述定波装置15；所述第一遮光部12中对应所述真空储漆玻璃板11设有紫外光源16；且所述特定波长透过片14由多个不同的波长透过范围的透过滤光片拼接而成。

具体地，该灯管选择器1的具体工作过程如下：

紫外光源16朝真空储漆玻璃板11发射紫外光，紫外光穿过真空储漆玻璃板11后(该玻璃板为透明玻璃板，不遮光)，通过图像传感模块获取紫外光源16直射的成像数据，储存为预设图像；将uv漆提取到真空储漆玻璃板11的真空层中，紫外光源16朝真空储漆玻璃板11发射紫外光(此处紫外光源16为汞灯、镓灯及金属卤素灯的结合，保证发射的紫外光的波长范围涵盖所有光引发剂所吸收的波长范围)，真空储漆玻璃板11中的uv漆吸取其自身光固化所需的波长段，则剩余的波长段紫外光穿过真空储漆玻璃板11射至特定波长透过片14。此处设定波长透过片由四个波长透过范围相接的透过滤光片a、b、c拼合而成，且波长透过片覆盖在所述图像传感模块的感光部件上，此处举例为透过滤光片a允许330-365nm波长范围的光通过、透过滤光片b允许366-380nm波长范围的光通过、透过滤光片c允许381nm-420nm的光通过；当穿过真空储漆玻璃板11设置特定波长透过片14时，剩余的波长段紫外光可穿过特定的透过滤光片射至图像传感模块的感光部件上成像，而被真空储漆玻璃板11中的uv漆吸取掉的波长段自然在图像传感模块上出现缺失，进而某一透过滤光片或某多个透过滤光片所对应的在图像传感模块上的区域形成成像的缺失。

最终图像传感模块将成像数据储存为样品图像，并将上述预设图像、样品图像传输到图像比对模块中进行比对，得到成像缺失的区域，同样的，预设图像、样品图像也对应透过滤光片a、b、c被划分为a’、b’、c’；当a’区域出现成像缺失，确定该uv漆固化所需波长范围为330-365nm，则可选取为高压汞灯的固化灯管7点亮，高压汞灯的主波峰为365nm；当b’区域出现成像缺失，确定该uv漆固化所需波长范围为366-380nm，则可选取为金属卤素灯的固化灯管7点亮，金属卤素灯的主波峰为380nm；当c’区域出现成像缺失，确定该uv漆固化所需波长范围为381nm-420nm，则可选取为镓灯的固化灯管7点亮，镓灯的主波峰为417nm。从而为自动针对不同的uv漆调用不同的固化灯管7提供了必要的技术支持。当然，当b’区域、c’区域都出现成像缺失，则金属卤素灯、镓灯被同时点亮，以此类推。

另外，在确定uv漆固化所需波长范围后，将该信息输送到arm处理器(at91sam9263)，由arm处理器根据该信息控制灯管电源以实现对任意的上述汞灯管、镓灯管及金属卤素灯管进行点亮。

其中，真空储漆玻璃板11可更换。

一种具有自动选定固化灯管7功能的喷涂废气净化系统，包括：灯管电源、依次连通的废气管道2、净化箱体3、主风机6、与该主风机6的排风端连通的排风管5、以及如上所述的灯管选择器1；所述净化箱体3内部尾端对应该主风机6的抽风端设有过滤机构4；于所述净化箱体3外壁间隔均匀地设有若干用于朝所述净化箱体3内供给固化光线的所述固化灯管7；所述灯管电源与所述灯管选择器1的输出端连接，且若干所述固化灯管7分别连接至所述灯管电源不同的电压输出端。

具体地，本系统在运转时，通过主风机6抽风，在净化箱体3内形成负压，废气管道2中的喷涂废气被吸取到净化箱体3后经主风机6从排风管5中排出；通过过滤机构4的设置，有效地过滤喷涂废气中的粉尘；同时，uv固化装置的设置，通过若干固化灯管7提供固化光线，向净化箱体3中提供紫外光照射，当喷涂废气进入净化箱体3时，紫外光促使喷涂废气中的过滤难度最高的粘性uv漆雾固化，最终形成网状结构，实现硬化。粘性的uv漆雾变成固态粉尘，与喷涂废气中的其他粉尘一并被过滤机构4阻挡在净化箱体3内，实现对喷涂废气的完全处理，解决净化难度最高的uv漆雾过滤问题。

具体的不同光引发剂光固化的具体反应过程与其自身用做涂料时得到硬化漆膜的化学反应过程相同，此处便不一一介绍。此反应过程一般为几分之一秒到几分钟。

另外，通过灯管选择器1、灯管电源的设置，可根据不同的uv漆控制不同的固化灯管7点亮，达到最佳的光固化效果，无需使用者自行根据uv漆自行更换紫外光源16，为使用者带来了便捷的使用体验。且大幅提高固化效率，解决使用者在不小心选用了错误的固化灯管7时导致固化效率低下，甚至影响最终的净化效果的问题。

所述净化箱体3所述净化箱体3内设有若干用于改变风路的第一挡风板31、第二挡风板32；所述第一挡风板31、第二挡风板32一一间隔排列，且所述第一挡风板31、第二挡风板32均与所述净化箱体3固定连接。

具体地，通过第一挡风板31、第二挡风板32的设置，改变喷涂废气在净化箱体3中流过的风路，形成回转效果，使得喷涂废气在净化箱体3所移动的路径加长，且在回转的过程中有效地改变喷涂废气移动方向，降低了某部分固化不彻底的风险。提高净化效果的稳定性。

所述第一挡风板31与所述净化箱体3的前、后、上壁面连接；所述第二挡风板32与所述净化箱体3的前、后、下壁面连接。

具体地，第一挡风板31不与净化箱体3的下壁面连接，是为了留有喷涂废气通过的空间，第二挡风板32同理。

本实施例提供两种第一挡风板31、第二挡风板32的设置方式：一是第一挡风板31、第二挡风板32相互平行，且垂直于净化箱体3的前、后、上、下壁面；二是各第一挡风板31相互平行、各第二挡风板32相互平行，且朝净化箱体3的输出端倾斜。此优化方案在能形成回转风路的同时，还避免了喷涂废气中的颗粒附着在第一挡风板31、第二挡风板32上的风险。

进一步地，第一挡风板31、第二挡风板32上还覆盖有镜面反射层。

若干所述固化灯管7包括汞灯管、镓灯管及金属卤素灯管。

进一步地，具有自动选定固化灯管7功能的喷涂废气净化系统还包括散热装置，所述散热装置包括散热风机和若干与该散热风机连通的耐高温管道；所述uv固化装置还包括固定在所述净化箱体3外壁面的遮光灯罩，所述遮光灯罩内设有散热板，该散热板与所述遮光灯罩形成散热容腔，所述固化灯管7对应所述净化箱体3与该散热板固定连接；所述耐高温管道与所述散热容腔连通，且于所述遮光灯罩上对应所述散热容腔设有散热进气孔。

具体地，由于本发明中固化灯管7在工作中会产生大量的热量，尤其是金属卤素灯管，在不散热的情况下使用，其使用寿命，发出的光线质量也会受到很大程度的影响，因此在固化灯管7的使用中配套散热装置显得尤为重要。

本发明中通过散热板的设置，使固化灯管7在使用中产生的大量热量传导至该散热板，而散热容腔通过散热进气孔及连接到散热风机的耐高温管道，在散热风机运行的过程中，散热容腔内气体流速加快，高热量的气体被散热风机抽出，由于负压又吸取外界的冷空气进入散热容腔中，及时将固化灯管7工作时产生的热量排出，极大程度地提高了本发明的使用寿命及净化效果的稳定性。

进一步地，贯穿所述净化箱体3内外壁面对应所述固化灯管7设有透光槽，所述透光槽由一透明面板密封。

具体地，透光槽的设置，保证固化灯管7提供的光线能进入净化箱体3中。再通过透明面板密封，保证净化箱体3中的喷涂废气不泄露。

所述过滤机构4包括与所述净化箱体3内壁固定连接的支撑架、以及设置在所述净化箱体3外的送料仓41、收料仓42；所述送料仓41、收料仓42内活动安装有送料轴411、收料轴421；所述支撑架上活动安装有过滤棉43，所述过滤棉43活动安装在所述支撑架上，且所述过滤棉43的上端缠绕在所述送料轴411上，所述过滤棉43的下端缠绕在所述收料轴421上；于所述支撑架前、后两侧分别对应所净化箱体3设有第一气压传感器、第二气压传感器。

具体地，本发明在运作时，净化箱体3中的喷涂废气在变成颗粒后被过滤棉43阻挡而无法排出净化箱体3，并吸附在该过滤棉43上。但过滤棉43有吸附上限，当过滤棉43满载后，不及时取出，很容易会造成颗粒在净化箱体3中堆积。因此，现有的漆雾净化装置中多需要人工定时更换，或定期清理设备内颗粒，十分不便。进而本发明通过送料轴411、收料轴421的设置(该收料轴421通过一驱动电机44驱动)，通过收料轴421的转动带动已满载的过滤棉43收料，而已满载的过滤棉43又带动新的过滤棉43从送料轴411拉出，进而实现过滤棉43的替换，无需人工更换。

再通过第一气压传感器、第二气压传感器的设置，当过滤棉43未满载时，相对过滤棉43满载状态，过滤棉43前端的气体穿过过滤棉43更为容易；则过滤棉43未满载时，过滤棉43前端的气体压强与过滤棉43后端的气体压强之差，小于过滤棉43的满载状态。因此，只要设定一个压强差的临界值，当上述压强差高于该临界值，控制收料轴421转动，则能实现过滤棉43的自动替换，无需自行更换已超过滤负荷的过滤机构4。

进一步地，也可在净化箱体3的输出端连接用于将净化箱体3内气体抽出的抽风机。

所述支撑架包括第一固定框451、位于该第一固定框451后侧的第二固定框452以及从上往下一一间隔设置的若干第一辊轴461、第二辊轴462；该第一固定框451、第一固定框451固定连接，若干所述第一辊轴461活动安装在所述第一固定框451上，若干所述第二辊轴462活动安装在所述第二固定框452上；所述过滤棉43交替环绕在所述第一辊轴461、第二辊轴462上。

具体地，过滤棉43交替环绕在所述第一辊轴461、第二辊轴462上，在净化箱体3内有限的空间内，增加过滤棉43的表面积，以提高其可吸附粉尘的数量，减少更换过滤棉43的频率。另外，所述过滤棉上设有若干增触槽。

在使用时，先将适量的uv漆样品注入真空储漆玻璃板11中，待灯管电源控制相应的固化灯管7点亮后，将喷涂废气从废气管道2输入，主风机6抽风，在净化箱体3内形成负压，喷涂废气通过净化箱体3后经主风机6从排风管5中排出；其中，废气管道2中的喷涂废气被吸取到净化箱体3后经固化灯管7的照射转变为固态粉尘，与喷涂废气中的其他粉尘一并被阻挡吸附在过滤棉中。

本发明结构设计合理巧妙，净化效果稳定，利用uv漆雾的光固化原理，实现对喷涂废气的完全处理，解决净化难度最高的uv漆雾过滤问题；可根据不同的uv漆控制不同的固化灯管7点亮，达到最佳的光固化效果，无需使用者自行根据uv漆自行更换紫外光源16，为使用者带来了便捷的使用体验。由于自动选择到主波峰位于该波长范围内的固化灯管7，大幅提高了固化效率，解决使用者在不小心选用了错误的固化灯管7时导致的固化效率低下，甚至影响最终的净化效果的问题。

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。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术手段和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。