[发明专利]声波干燥系统

说明书

技术领域

本发明涉及已接收了液体材料的涂层的介质的干燥，并且更具体而言，涉及使用空气冲击(impingement)流和声能来干燥涂层的挥发性成分。

背景技术

存在许多过程的示例，其中液体涂层施加到介质表面上，并且其中有必要通过一些干燥过程来除去液体涂层的挥发性部分。含水墨在高速喷墨打印机上的成影像(image-wise)应用以生成打印产品且随后从成影像墨沉积物上除去水是此类过程的一个示例。另一个示例是在摄影胶卷或热成像给予体(donor)材料的生产中，基于含水或有机溶剂的材料的幅材(web)涂布和从涂布的幅材除去水或溶剂。干燥过程常涉及施加热和空气流来蒸发液体涂层的挥发性部分和从介质附近除去蒸气。热的应用和挥发性成分蒸气的除去两者都加速了蒸发过程。

在气动发声器空气冲击干燥系统中，大体上存在用于加速干燥过程的三个构件。热空气经由干燥器中的槽供应，以便其冲击涂布的介质。此热空气供应了加速干燥的两种成分：热和空气流。用于加速液体涂层的挥发性成分的蒸发的第三成分为声能。气动发声器设计成使得其在高声压水平下和固定频率下生成声波(即，声音)，因为冲击空气流穿过气动发声器的第一空气通道。气动发声器的输出为包含高水平的声能的空气流。与声能相关联的压力波动将使边界层分开，边界层在液体涂层与空气之间的界面处形成；这允许将液体处的热和蒸气均加速输送至气体边界。在没有与声能相关联的压力波动的情况下，穿过边界层的蒸气输送将依靠于扩散。

为了使干燥系统为有效率的，气动发声器需要产生高声压水平，而不需要在第一空气通道中的过大的空气流速度。高声压水平是加速干燥过程所需的，但一般地与此类高声压水平相关联的高空气流速度可分裂液体涂层，并且引起非期望的图像伪影(image artifact)或涂层缺陷。仍存在对高效率气动发声器的需求，其中声压水平与冲击空气速度之比在空气冲击干燥区中是高的。

发明内容

本发明代表一种用于干燥材料的声波干燥系统，包括：

空气流源；

声学共振室，其将声能给予流过声学共振室的空气，包括：

空气入口，其用于从空气流源接收空气；

空气出口，其用于将空气引导到与出口间隔开间隙距离的材料上；

第一空气通道，其具有连接空气入口和空气出口的侧表面，第一空气通道具有空气入口与空气出口之间的第一空气通道长度；以及

形成到第一空气通道的侧表面中的一个或多个第二封闭端共振室，第二封闭端共振室具有侧表面和第二共振室长度；

其中在材料的表面处提供的声压为至少135dB-SPL，并且其中引导到材料上的空气以不大于40m/s的空气速度冲击在材料的表面上。

本发明具有优点，在于干燥通过热和空气流的结合连同使用声能的边界层分裂来加速，使得干燥可在小区域中实现，并且干燥器可为紧凑的装置。

其具有额外的优点，在于声波干燥系统产生了高的声压水平，其加速干燥，同时出口空气流速度低到足以使液体涂层不由空气流分裂。

附图说明

图1为片材给送喷墨印记引擎的横截面示意性视图；

图2为根据本发明的一个实施例的具有第二封闭端共振室的气动发声器模块的横截面视图；

图3为根据本发明的实施例的包括气动发声器模块的声学空气冲击干燥器的横截面视图；

图4为根据备选实施例的具有第三封闭端共振室的气动发声器的横截面视图；

图5为由示例性气动发声器设计给予的用于声能的功率谱；

图6为根据备选实施例的具有第四封闭端共振室的气动发声器的横截面视图；以及

图7为根据备选实施例的具有第一空气通道和声音空气通道的气动发声器的横截面视图。

将理解的是，附图为用于图示本发明的概念的目的，并且可为不按比例的。

具体实施方式

本发明包括本文中描述的实施例的结合。提到“具体实施例”等是指在本发明的至少一个实施例中出现的特征。单独提到的“实施例”或“具体实施例”等不一定是指相同的实施例或相同的多个实施例；然而，此类实施例不是互斥的，除非如此指出，或容易对本领域的技术人员而言清楚的。在提到“方法”或“多个方法”中单数或复数的使用不是限制性的。应当注意的是，除非另外明确指出或上下文需要，否则词语“或”在本公开内容中以非排他意义使用。

本发明将尤其针对形成了根据本发明的设备的一部分或与其更直接地协作的元件。将理解的是，并未明确示出或描述的元件可采用本领域技术人员公知的各种形式。