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CN107810376B - 用于对多孔陶瓷器皿的表皮进行干燥的系统和方法 - Google Patents

用于对多孔陶瓷器皿的表皮进行干燥的系统和方法 Download PDF

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CN107810376B CN201680030024.9A CN201680030024A CN107810376B CN 107810376 B CN107810376 B CN 107810376B CN 201680030024 A CN201680030024 A CN 201680030024A CN 107810376 B CN107810376 B CN 107810376B
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Abstract

本文公开了用于对施用了潮湿表皮的陶瓷器皿(10)的潮湿表皮(18)进行干燥的系统和方法。所述施用了潮湿表皮的陶瓷器皿(10)包含具有外表面(16)的干燥内网(26)。所述潮湿表皮(18)设置在所述干燥内网(26)的外表面(16)上。所述方法包括产生空气流(212),然后引导该空气流(212)只经由与内网(26)外表面(16)相邻的内网(26)环形部分(26A)来穿过施用了潮湿表皮的陶瓷器皿的第一端部。空气流(212)流过内网(26)环形部分(26A)导致潮湿表皮(18)中的水分向内侧向内网(26)迁移。当空气流(212)离开陶瓷器皿的第二端部时,水分从内网(26)的环形部分(26A)除去,从而从施用了潮湿表皮的陶瓷器皿(10)的内部向外侧干燥表皮(18)。

Description

用于对多孔陶瓷器皿的表皮进行干燥的系统和方法
本申请要求于2015年3月25日提交的美国临时专利申请号62/138001的优先权,其全部内容通过引用纳入本文。
技术领域
本公开涉及多孔陶瓷器皿,具体而言,涉及用于对多孔陶瓷器皿的表皮进行干燥的系统和方法。
背景
具有通道阵列的陶瓷生坯器皿通过例如挤出或铸造并随后加工(即干燥和烧制)以形成陶瓷制品或“陶瓷器皿”来形成。可进一步对这些陶瓷器皿进行加工以形成用于产生尾气的引擎及相关应用的具有蜂窝多孔结构的过滤器和催化转化器。陶瓷生坯器皿可通过利用模具挤出塑化批料以形成陶瓷形成材料的挤出物来形成,所述塑化批料包含陶瓷形成组分或陶瓷前体,且所述模具例如为生产蜂窝结构的模具。沿横向于挤出方向的方向切割离开挤出机的挤出物以形成生坯器皿条块。这些条块本身可在干燥后被横向切割成更短的条块。
陶瓷器皿的尺寸可由于制造过程中的干燥和烧制收缩而改变。还可能难以将陶瓷器皿制成满足原始设备制造商(OEM)和供应链设定的严格的外尺寸要求。为了帮助确保符合尺寸要求,可将陶瓷器皿机器加工或“塑造”成所需的尺寸。于是,使用陶瓷水泥的薄层来形成提供陶瓷器皿以平滑保护外表面的外表皮。
发明概述
本公开的一个方面是一种用于对多孔陶瓷器皿外周部分进行干燥的方法,所述器皿包含具有壁的内网,所述壁定义多个在所述器皿的第一和第二端部之间延伸的通道。所述方法包括:将气流优先引导入与所述外周部分相邻的所述内网,以优先干燥所述外周部分的内表面。
本公开的另一个方面是上述方法,其中,没有气体被引导至所述外周部分的外表面。
本公开的另一个方面是上述方法,其中,没有气体被引导至所述内网的至少一个最内侧通道。
本公开的另一个方面是上述方法,其中,环形地引导气体进入内网。
本公开的另一个方面是上述方法,其中,所述优先干燥导致所述外周部分中的液体迁移进入所述内网的一个或更多个通道内。
本公开的另一个方面是上述方法,其中,所述液体包含以下中的至少一种:水、乙醇、丙三醇和甘油。
本公开的另一个方面是上述方法,其中,所述外周部分包含陶瓷或玻璃。
本公开的另一个方面是上述方法,其中,所述气体包含以下中的至少一种:空气、氮气、氧气、氦气和氩气。
本公开的另一个方面是一种用于对设置在干燥且未施用表皮的多孔陶瓷器皿外表面上的潮湿表皮进行干燥的方法,所述干燥且未施用表皮的多孔陶瓷器皿具有第一和第二端部、半径和定义孔阵列的干燥内网。所述方法包括:产生空气流;以及引导所述空气流只经由与所述外表面相邻的所述内网的环形部分来穿过所述陶瓷器皿的所述第一端部,以导致所述潮湿表皮中的水分向内侧向所述内网迁移,从而在所述空气流离开所述第二端部时将所述水分从所述内网的所述环形部分除去。
本公开的另一个方面是一种用于对施用于经过干燥且未施用表皮的多孔陶瓷器皿外表面上的潮湿表皮进行干燥的方法,所述经过干燥且未施用表皮的多孔陶瓷器皿具有第一和第二端部、半径和由中心和外侧纵向孔构成的干燥内网。所述方法包括:产生基本上环形的空气流;引导所述基本上环形的气流只经由所述外侧纵向孔来进入所述陶瓷器皿的所述第一端部,同时不使气体在所述潮湿表皮的外表面上流动,其中,所述外侧纵向孔构成与所述外表面相邻的所述内网的环形部分;且所述潮湿表皮含有水分,且所述水分因所述基本上环形的气流流过所述外侧孔而向内侧向所述内网迁移,且通过所述基本上环形的气流流过所述外侧孔并从所述第二端部流出而将所述水分从所述内网除去。
本公开的另一个方面是一种用于对施用了潮湿表皮的器皿进行干燥的方法,所述施用了潮湿表皮的器皿由干燥且未施用表皮的多孔陶瓷器皿定义,所述干燥且未施用表皮的多孔陶瓷器皿具有干燥的内网,所述干燥的内网具有外表面,在所述外表面上设置有具有外表面的潮湿表皮。所述方法包括:产生基本上环形的空气流;引导所述基本上环形的空气流穿过与所述干燥内网外表面相邻的所述陶瓷器皿的第一端部,以导致所述潮湿表皮中的水分向内侧向所述干燥内网迁移,从而在所述基本上环形的空气流离开所述第二端部时将所述水分从所述干燥内网的所述环形部分除去;以及使空气或其它气体基本上不在所述潮湿表皮的外表面上流动。
本公开的另一个方面是一种用于对施用了潮湿表皮的器皿进行干燥的干燥系统,所述施用了潮湿表皮的器皿由设置在干燥且未施用表皮的多孔陶瓷器皿外表面上的潮湿表皮定义,所述干燥且未施用表皮的多孔陶瓷器皿具有第一和第二端部、半径和定义孔阵列的干燥内网。所述系统包括:提供空气初始流动的鼓风机;与所述鼓风机气动相连的气流成形装置,所述气流成形装置配置成由空气初始流动形成基本上环形的空气流;和支承部件,所述支承部件配置成可操作地相对于所述气流成形装置支承所述施用了潮湿表皮的器皿,以引导所述基本上环形的空气流只经由与所述外表面相邻的所述内网的环形部分来穿过所述陶瓷器皿的所述第一端部。
在以下的详细描述中给出了本发明的其他特征和优点,其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言是容易理解的,或通过实施文字描述和其权利要求书以及附图中所述实施方式而被认识。应理解,前面的一般性描述和以下的详细描述都仅仅是示例性,用来提供理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。
附图的简要说明
所附附图提供了进一步理解,附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了一个或多个实施方式,并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。因此,结合附图通过以下详细描述能够更完整地理解本公开,其中:
图1是一种示例性的施用了表皮的陶瓷器皿的等距侧视图;
图2A是施用表皮前(即未施用表皮)的陶瓷器皿的前视特写图;
图2B与图2A类似,但图2B是图1的施用了表皮的陶瓷器皿的前视特写图;
图3是一种示例性的表皮的剖面特写图,其显示表皮基质中嵌有胶体二氧化硅颗粒;
图4是一种示例性的空气干燥系统的示意图,其用于进行本文所述的方法以对施用了表皮的陶瓷器皿的潮湿表皮进行干燥;
图5A是一种示例性的气流成形装置的高视角图,其显示了从气流成形装置的出口端部排出的圆柱环形空气流的一个例子;
图5B是图5A的气流成形装置的侧视图,其还显示了一种具有潮湿表皮的示例性陶瓷器皿(“施用了潮湿表皮的陶瓷器皿”),所述潮湿表皮利用支承部件可操作性地支承于气流成形装置的出口端部,以使圆柱环形空气流通过陶瓷器皿的网的对应环形部分中的外侧孔;
图6是图5B的施用了潮湿表皮的陶瓷器皿的一个端部的剖面特写图,其显示了空气流过网的外侧孔是如何从潮湿表面带走水分、并在器皿出口端部将水分带离陶瓷器皿、从而从陶瓷器皿内部(即,从内网)干燥潮湿表皮的;
图7A是一种示例性的包含气流成形部件的气流成形装置的高视角图,所述气流成形部件具有与该气流成形部件外周相邻的孔洞阵列;
图7B是图7A中示例性气流成形部件的俯视图;
图8A与图7A类似,图示了一种示例性的气流成形装置,其中,气流成形部件具有定义圆柱环形空气流的环形开口;
图8B与图7B类似,是图8A中气流成形部件的俯视图;
图9A与图7A类似,图示了一种示例性的气流成形装置,其中,气流成形部件具有各自排放空气射流的空气喷嘴阵列,且这些空气射流共同定义基本上为圆柱环形的空气流;
图9B与图7B类似,是图9A中气流成形部件的俯视图;
图9C是四个示例性空气喷嘴的侧视图,这四个喷嘴用于图9A和9B的气流成形装置中的喷嘴阵列中,显示了来自各喷嘴的空气射流的排放;
图10A与图4类似,图示了空气干燥系统的一种示例性实施方式,其中,该系统可同时干燥多个陶瓷器皿;以及
图10B和10C是多个陶瓷器皿的高视角图,这些器皿被用于图10A的空气干燥系统的一种或更多种支承部件的不同构造支承。
发明详述
下面详细参考本公开的各种实施方式,这些实施方式的例子在附图中示出。只要有可能,在所有附图中使用相同或类似的附图标记和符号来表示相同或类似的组件。附图并不一定按照比例绘制,本领域技术人员将会意识到附图被简化以图示本公开关键方面的地方。
在一些附图中显示笛卡尔坐标只是用于参考,而非旨在对方向或取向进行限制。
在下文的讨论中,“干燥的”未施用表皮的陶瓷器皿或“干燥的”内网是指未施用表皮的陶瓷器皿或内网不需要进一步加工以除去水分。干燥且未施用表皮的陶瓷器皿或干燥的内网可通过例如第一干燥工艺或第一干燥工艺以及随后的第二干燥工艺来形成。例如,第一干燥工艺可以是常规的基于涂覆机的干燥,而第二干燥工艺可以是诸如烧制(也称为“烧结”)这样的高温热加工。
以潮湿的方式施用陶瓷表皮(也称为“表皮水泥”或仅称为“表皮”),其含有例如10重量%~35重量%的液体。需要干燥表皮以形成最终器皿或制品。在一些情况中,需要将表皮干燥至大于98%干燥(即,具有小于2%的原始水分成分)。将陶瓷水泥施用至陶瓷器皿外部的行为或工艺称为“施用表皮”。具有设置在其上的表皮的陶瓷器皿称为“施用了表皮的”陶瓷器皿。具有设置在其上的潮湿表皮的陶瓷器皿称为“施用了潮湿表皮的陶瓷器皿”或简称为“施用了潮湿表皮的器皿”。在一个例子中,表皮中的液体可包含以下中的一种或更多种:水、乙醇、丙三醇和甘油。
本文所用的术语“气体”可包含一种或更多种气体成分。例如,空气作为一种“气体”包含氧气和氮气作为其两个主要成分。尽管在下文中以举例的方式讨论了空气形式的气体,但也可使用另一种气体,包括单一成分(例如氮气)的气体或多种成分(例如氮气、氩气、氦气等)的气体。在一个例子中,气体包含一种或更多种惰性气体,或由一种或更多种惰性气体组成。
目前,在烧制陶瓷器皿之后对其施用表皮,并随后在热空气干燥器中干燥表皮,表皮在热空气干燥器中直接暴露于热空气中。这种干燥工艺可导致在表皮中形成裂纹,其需要人工修复。用于检查施加了表皮的蜂窝体以及修复因干燥表皮而产生的裂纹所增加的劳力和时间导致生产制造中的低效。为了避免因干燥表皮而产生的裂纹,可采用缓慢干燥工艺,但这导致额外的生产制造低效。需要能够避免开裂的更快速的表皮干燥方法,但迄今为止还难以实现。
图1是一种示例性的施用了表皮的陶瓷器皿10的等距侧视图。图2A是施用表皮前(即未施用表皮)的包含外表面16的陶瓷器皿10P的前视特写图,而图2B与图2A类似,但其包含表皮层(“表皮”)18以定义图1的施用了表皮的陶瓷器皿10。表皮18被施用至未施用表皮的陶瓷器皿10P的外表面16上,且具有内表面17和外表面19。
施用了表皮的陶瓷器皿10具有中心轴A1、前端部12和后端部14。施用了表皮的陶瓷器皿10可具有任意合理的截面形状,例如圆形、椭圆形、不对称形状、多边形等。截面形状可通过在成形和干燥后、或者在成形、干燥和烧制后进行挤出或塑造来形成。
在一个例子中,施用了表皮的陶瓷器皿10具有在该施用了表皮的陶瓷器皿的前、后端部12和14处开口的纵向(z轴)延伸的孔阵列20(参见图1的第一特写入口I1)。在以下讨论中,在将在下文中更详细解释的表皮干燥工艺中将前端部12用作入口端,而将后端部14用作出口端。孔20由孔壁22定义(参见第二特写入口I2)。在一个例子中,孔20和壁22定义多孔的内部蜂窝结构或网半径为RW的内网(“网”)26,所述网半径RW从中心轴A1向外测量至表皮18的内表面17。壁22还可称为“网壁”,而网26还可称为“网阵列”。可将孔20分割成外侧孔20A和内侧或“中心”孔20C,其中,所述外侧孔20A位于与未施用表皮的器皿10P的圆柱形外表面16相邻(即,与表皮18的内表面17相邻)的网26的环形部分26A中,而内侧或“中心”孔20C位于环形部分内侧的网的中心部分26C中(参见图2B和图6)。
如上文所述,在一个例子中,可在对未施用表皮的陶瓷器皿10P进行干燥和烧制(或烧结)后,并且在该经过烧制的未施用表皮的陶瓷器皿被加工至具有所需尺寸之后,对该未施用表皮的陶瓷器皿的圆柱形外表面16施用表皮18。该处理包括成形或塑造,且还可包括对前端部和/或后端部12和14进行打磨。典型的情况是,表皮18不覆盖施用了表皮的陶瓷器皿10的前端部和后端部12和14。
可使用本领域已知的任意方法,例如利用刮刀操作、轴向施用表皮的操作、喷铸操作、流延操作等将构成表皮18的材料施用至施用表皮前的陶瓷器皿10P的圆柱形外表面16上。当表皮固化时,与下方由最外侧孔壁22定义的圆柱形外表面16接触的表皮18的材料结合至圆柱形外表面16。
在示例性的实施方式中,表皮18具有毫米级的厚度TH,例如0.5mm~4mm。在一个例子中,表皮厚度TH可约为0.5mm~约2.1mm。例如,表皮厚度TH可约为0.5mm~约1.1mm、或约1.0mm~约1.5mm、或甚至约1.4mm~约2.1mm。当将表皮18施用于已有的表皮上,或该表皮是多层表皮时,总表皮厚度TH可约为单层表皮的两倍。
表皮18的组成可以是陶瓷器皿成形领域中使用的任一种组成。表皮18的示例性组成在2013年2月19日提交的美国专利申请号13/770104中有所描述。根据示例性的实施方式,表皮组成可包含无机填料材料和晶体无机纤维材料。在示例性的实施方式中,无机填料材料占水泥混合物的无机固体组分总重量的至少10%,晶体无机纤维材料占水泥混合物的无机固体组分总重量的小于25%。在一个例子中,表皮18由与构成施用表皮前的陶瓷器皿10P的材料基本相同的材料制成。
图3是一种示例性表皮18的截面特写图,其包含嵌入有胶体二氧化硅颗粒28(例如
Figure BDA0001479662980000071
胶体二氧化硅颗粒)的表皮基质18M。所述方法的一个方面包括从陶瓷器皿10的内部干燥表皮18,以使胶体二氧化硅颗粒28不会向外侧向表皮18的外表面19迁移。这种见于常规热空气干燥中的迁移会导致外表面19附近胶体二氧化硅颗粒28的浓度上升,其会降低总表皮强度。
如上所述,形成施用了表皮的陶瓷器皿10的工艺包括在将潮湿表皮18施用于未施用表皮的陶瓷器皿10P的圆柱形外表面16上以形成施用了表皮的陶瓷器皿10之后对潮湿表皮18进行干燥。在一个例子中,经过干燥且施用了表皮的陶瓷器皿10的表皮18具有施用了潮湿表皮的陶瓷器皿的原始水分含量的10%或更小的水分含量。具有潮湿表皮的陶瓷器皿10在下文中被称为“施用了潮湿表皮的陶瓷器皿”10,或仅简称为“施用了潮湿表皮的器皿”10。
图4是根据本文所述的方法的一种用于对施用了潮湿表皮的器皿10进行干燥的示例性干燥系统(“系统”)100的示意图。系统100包含鼓风机110、任选的加热器120和气流成形装置130,它们都通过导管(节管)节段140气动相连。气流成形装置130包含出口端部132,所述出口端部132包含周界134和中心轴AFS
图5A是一种示例性气流成形装置130的高视角特写图。图5B是图5A的气流成形装置130的侧视图,且示例性的施用了潮湿表皮的器皿10被可操作性地安置在气流成形装置的出口端部132处,以使陶瓷器皿的中心轴A1与气流成形装置的中心轴AFS基本上同轴。气流成形装置130配置成接收来自鼓风机110的空气112,并且从出口端部132排出所需的空气流212。然后,可将空气流212优先引导进入施用了潮湿表皮的器皿10的所选外侧孔20A。
在一个例子中,形成空气流212,以使其同时引导空气一次通过外侧孔20A的环形节段。在另一个例子中,形成空气流212,以使空气流依次通过所选的外侧孔20A。如下所述,可在一个例子中通过使施用了潮湿表皮的器皿相对于空气流212旋转来进行依次的空气流方法。
在一个例子中,空气流212具有基本上环形的圆柱形形状(以下称为“环形空气流”)。在一个例子中,环形空气流212具有基本上空间均匀的流动,而在另一些例子中,空气流可随着位置的变化(例如随着角度θ或随着所述角度和离中心轴AFS的径向距离)而改变。环形空气流212定义中心区域214,此处基本上无空气流。该中心区域214在下文中称为“无气流”区域。
参考图4和图5A,如下文详述,在一个例子中,系统100包含支承部件135,所述支承部件135安置在与气流成形装置130的出口端部132相邻的位置处,以支承施用了潮湿表皮的器皿10,同时允许空气流212基本上不间断地通过陶瓷器皿。在一个例子中,支承部件135是可旋转的(例如通过操作支承部件驱动器135D),以使陶瓷器皿10绕着其中心轴A1相对于空气流212旋转。这种旋转可起到使空气流212的空气流动中的空间变化平均化的作用,从而增加干燥处理的均匀性。
继续参考图5A,在一个例子中,环形空气流212具有内径RA、外径RO和径向厚度ΔRA=RO-RA。环形空气流212可具有相对较窄的环形厚度ΔRA,以使环形空气流具有环形空气刃或环形空气刀的几何构型。在一个例子中,可使用陶瓷器皿10中孔20的数量来测量径向厚度ΔRA,且在一个例子中,ΔRA可在1孔~200孔的范围内,或者在另一个例子中,ΔRA为1~100孔,或者在另一个例子中ΔRA为10孔~50孔。在一个例子中,环形空气流212的纵横比ρ=ΔRA/RO在1%~50%的范围内,且环形空气流的外径RO与网半径RW基本相同。例如,200/8基材/过滤器可对应于约1.7mm宽的通道、0.2mm的网厚度和343mm的网半径RW。在一个例子中,径向厚度ΔRA在0.2mm~500mm的范围内,或在0.5mm~100mm的范围内。
系统100在使用空气112时最容易操作,但更加常见的情况是,系统可任选地使用来自气体源150的气体152,例如惰性气体或惰性气体的混合物。在以下讨论中,假设系统100使用可从大气环境或气体源150得到的空气112。在一个例子中,空气112在被递送至施用了潮湿表皮的器皿10之前经过处理(例如过滤、除湿、加热等)。在一个例子中,空气112具有15℃~100℃范围内的温度,或者在另一个例子中具有20℃~40℃范围内的温度。
参考图4、5A和5B,在系统100的运行中,鼓风机110吹送空气112通过导管节段140、通过任选的加热器120、并随后抵达气流成形装置130。气流成形装置130接收空气112,并在出口端部132处排出上述环形空气流212。环形空气流212流过网26的环形部分26A中的外侧孔20A。空气流212所流过的网26的环形部分26A的尺寸由环形空气流的径向厚度ΔRA定义。
在一个例子中,施用了潮湿表皮的器皿10位于环境气氛220中,在一个例子中,所述环境气氛220具有20%~80%的相对湿度,或者在其它例子中具有30%~40%的相对湿度。环境气氛220中具有这样的湿度有助于确保表皮干燥处理基本上完全从陶瓷器皿10的内部发生,而不是从外部发生。在一个例子中,相比于环境空气干燥12小时或者约1小时的常规热空气干燥,在10~20分钟的时间(“干燥时间”)内对表皮18进行干燥且基本上无表皮开裂(即,表皮基本上不含裂纹)。在一个例子中,通过经过干燥的陶瓷器皿10是否具有足够少的裂纹以通过检查并可进一步加工以形成产品(即,不会因为存在裂纹而被退回)来测量表皮18是否“基本上没有表皮开裂”。
图6是示例性的施用了潮湿表皮的器皿10的一个端部的剖面特写图,显示了潮湿表皮18和一些孔20,包含环形部分26A中的一些外侧孔20A和中心部分26C中的一些内侧或中心孔20C。潮湿表皮18包含水分118。随着空气流212从陶瓷器皿10的前端部12向后端部14流过外侧孔20A,表皮18中的水分118被拽向干燥网26。随着水分118进入网26,其被流过外侧孔20A的空气流212带走,并且离开陶瓷器皿10的后端部14。该过程持续至表皮18基本上干燥。因此,基本上只从施用了表皮的陶瓷器皿10的内部干燥潮湿表皮18,而不是从外部,即,基本上“从内部向外侧”进行干燥。
注意到在图6所示的示例性实施方式中,没有部分空气流212以及其它空气流或气体流流过表皮18的外表面19。而是在该例子中,空气流212被限制成只流过网26的环形部分26A。空气流212无需流过表皮18的外表面19或者流过接近施用了潮湿表皮的器皿10的中心轴A1的中心孔20C。在前者情况中,这是因为空气流过外表面19可导致开裂,还可导致上述不希望的二氧化硅颗粒的迁移。在后者情况中,这是因为被从表皮18拽入网26的水分118进入网的距离不长,因为网是干燥的,且因为环形空气流212能够比水分能够迁移入网的中心部分26C更快地带走水分。这就是为什么空气流212可具有中心无气流区域214。通常更具有优势的是,引导原本会通过网26的中心部分26C的任意空气112通过外侧环形部分26A,以增加通过外侧孔20A的空气流。空气流212通过外侧孔20A的空气流动越快,干燥就可更快地进行。空气流212的空气流动速度只受限于受到空气112的作用力时的网26的损伤阈值。因为网26由硬化陶瓷材料制成,对于空气流的损伤阈值相对较高,因此允许很高速度的空气流。
如果空气112具有相对较低的湿度,例如15%或更低或甚至10%或更低,则表皮18的干燥速率可增强。这允许由其形成的空气112和空气流212能够携带更多裹挟自潮湿表皮18的水分进入网26的干燥外侧部分26A。
图7A是一种示例性气流成形装置130的高视角图,其包含与出口端部132相邻安置的气流成形部件136。图7B是图7A的气流成形部件136的前视图。气流成形部件136配置成对空气112的流动进行塑形,以形成环形空气流212。图7A和7B的示例性气流成形部件136呈具有上表面137的盘的形式,所述上表面137包含围绕相邻外周139排列的孔洞138。迫使空气112通过孔洞138以产生环形空气流212。孔洞138的尺寸和间隔定义环形空气流212的几何形状。在该例子中,孔洞138起到了简易喷嘴的作用。
图8A和8B与图7A和7B类似,图示了气流成形部件136的另一个例子,其包含与外周139相邻的环形开口133,空气112通过环形开口133以定义环形空气流212。
图9A和9B与图7A和7B类似,图示了气流成形部件136的另一个例子,其包含空气喷嘴阵列250。空气喷嘴阵列250排列于与外周139相邻的环上。图9C是三种示例性空气喷嘴250的特写侧视图,每一个喷嘴经由锥形端部254发射空气射流252。合并的空气射流252定义环形空气流212。
图10A与图4类似,图示了系统100的一种示例性实施方式,其可用于同时对多个陶瓷器皿10进行表皮干燥。图10A的系统100包含从鼓风机110引至空气歧管144的单一导管节段140。空气歧管144配置成将空气112从鼓风机110引导至多个连接至各个气流成形装置130的导管节段140。各气流成形装置130支承施用了潮湿表皮的器皿10以进行上述干燥。
图10A的系统100可包含单一空气加热器120或多个空气加热器120,气流成形装置130各有一个空气加热器120,如图所示。图10B和10C是支承部件135的示例性构造的俯视图,所述支承部件135将多个施用了潮湿表皮的器皿10支承在图10A的系统100的各个气流成形装置130上。图10C的支承部件135可配置成用于使施用了潮湿表皮的器皿10中的每一个旋转,如上文中结合图4所述。在一个例子中,通过旋转支承部件135使施用了潮湿表皮的陶瓷器皿10旋转可用于进行上述使空气依次流过所选的外侧孔20A。在一个例子中,图10A的系统100可例如从负载工位移动至卸载工位(未图示),而在另一个例子中,系统可以是固定的。
本领域的技术人员显而易见的是,可以在不偏离所附权利要求中定义的本公开的精神或范围的情况下,对本文所述的本公开的优选实施方式进行各种修改。因此,本文覆盖这些实施方式的修改和变动,只要这些修改和变动在所附权利要求和其等同内容的范围之内。

Claims (19)

1.一种形成和干燥多孔陶瓷器皿的外周部分的方法,所述器皿包含具有壁的内网,所述壁定义多个在所述器皿的第一和第二端部之间延伸的通道,所述方法包括:
在内网干燥的情况下在内网的外周施用潮湿表皮,以形成多孔陶瓷器皿的外周部分;
将气流优先引导入与所述外周部分相邻的所述内网的环形部分,以优先干燥所述外周部分的内表面。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述优先干燥导致所述外周部分中的液体迁移进入所述内网的一个或更多个通道内。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述液体包含以下中的至少一种:水、乙醇、丙三醇和甘油。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述外周部分包含陶瓷或玻璃。
5.一种用于对设置在多孔陶瓷器皿外表面上的潮湿表皮进行干燥的方法,所述多孔陶瓷器皿具有第一和第二端部、半径和干燥的内网,所述方法包括:
产生空气流;以及
引导所述空气流只经由与所述外表面相邻的所述内网的环形部分来穿过所述多孔陶瓷器皿的所述第一端部,以导致所述潮湿表皮中的水分向内侧向所述内网迁移,从而在所述空气流离开所述第二端部时将所述水分从所述内网的所述环形部分除去。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述内网的所述环形部分具有1~200孔的环形半径。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述空气具有15℃~100℃的温度。
8.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述表皮在10分钟~20分钟的干燥时间后被干燥且基本上不含裂纹。
9.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述多孔陶瓷器皿位于具有20%~80%范围内的湿度的环境气氛中。
10.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述空气具有小于15%的湿度。
11.如权利要求5所述的方法,其特征在于,包括通过使所述空气通过气流成形装置来将所述空气流限定成具有环形圆柱形状。
12.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述潮湿表皮包含二氧化硅颗粒,且所述二氧化硅颗粒基本上不随着所述空气流流过所述内网的所述环形部分而向外迁移离开所述内网。
13.如权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括在所述空气流通过所述内网的所述环形部分时旋转所述陶瓷器皿。
14.一种用于对施用于经过干燥的多孔陶瓷器皿外表面上的潮湿表皮进行干燥的方法,所述经过干燥的多孔陶瓷器皿具有第一和第二端部、半径和由中心和外侧纵向孔构成的干燥内网,所述方法包括:
产生基本上环形的气流;
引导所述基本上环形的气流只经由所述外侧纵向孔来进入所述陶瓷器皿的所述第一端部,且不使所述基本上环形的气流或另一种气流在所述潮湿表皮的外表面上流动,其中,所述外侧纵向孔构成与所述外表面相邻的所述内网的环形部分;且
所述潮湿表皮含有水分,且所述水分因所述基本上环形的气流流过所述外侧纵向孔而向内侧向所述内网迁移,且通过所述基本上环形的气流流过所述外侧纵向孔并从所述第二端部流出而将所述水分从所述内网除去。
15.一种用于对施用了潮湿表皮的器皿进行干燥的方法,所述施用了潮湿表皮的器皿由干燥且未施用表皮的多孔陶瓷器皿定义,所述干燥且未施用表皮的多孔陶瓷器皿具有干燥内网,所述干燥内网具有外表面,在所述外表面上设置有具有外表面的潮湿表皮,所述方法包括:
产生基本上环形的空气流;
引导所述基本上环形的空气流穿过与所述干燥内网外表面相邻的所述陶瓷器皿的第一端部,以导致所述潮湿表皮中的水分向内侧向所述干燥内网迁移,从而在所述基本上环形的空气流离开所述陶瓷器皿的第二端部时将所述水分从所述干燥内网的环形部分除去;以及
使空气或其它气体基本上不在所述潮湿表皮的外表面上流动。
16.一种用于对施用了潮湿表皮的器皿进行干燥的干燥系统,所述施用了潮湿表皮的器皿由设置在干燥且未施用表皮的多孔陶瓷器皿外表面上的潮湿表皮定义,所述干燥且未施用表皮的多孔陶瓷器皿具有第一和第二端部、半径和定义孔阵列的干燥内网,所述系统包括:
提供空气初始流动的鼓风机;
与所述鼓风机气动相连的气流成形装置,所述气流成形装置配置成由空气初始流动形成基本上环形的空气流;和
支承部件,所述支承部件配置成可操作地相对于所述气流成形装置支承所述施用了潮湿表皮的器皿,以引导所述基本上环形的空气流只经由与所述外表面相邻的所述内网的环形部分来穿过所述陶瓷器皿的所述第一端部。
17.如权利要求16所述的干燥系统,其特征在于,还包含加热器,所述加热器可操作地设置在所述鼓风机与所述气流成形装置之间。
18.如权利要求16所述的干燥系统,其特征在于,所述气流成形装置包含气流成形部件,所述气流成形部件包含孔洞、环形开口或喷嘴阵列。
19.如权利要求16所述的干燥系统,其特征在于,所述支承部件配置成旋转,以使所述潮湿表皮器皿在所述基本上环形的空气流通过所述内网的所述环形部分时旋转。
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