喷淋辊和喷淋系统的制作方法

1.本实用新型涉及膜清洗设备技术领域，特别是涉及一种用于清洗电池膜的喷淋辊和应用该喷淋辊的喷淋系统。


背景技术：

2.电池隔膜制备过程中涉及清洗步骤，现有技术中，为了保证隔膜的连续制备工艺，隔膜的清洗过程中通常需要设喷淋辊，是喷淋与滚筒的结合装置，主要完成隔膜的传送与清洗的两个功能。现有的喷淋辊在辊筒四周开设喷水孔，耗水量大，且系统能耗也高。
3.由于隔膜是接触在清洗辊的表面进行清洗，所以清洗过程中，需要一直在辊筒的表面区域内对隔膜喷淋。普通的辊筒在转动过程中会在辊筒四周开设喷水孔，以便对位于其四周外表面上的隔膜进行喷淋。此方式耗水量加大，喷水压力分布不均，系统能耗也将提高。此外，在加压喷淋的情况下，辊筒的底部喷出的水量要远远大于顶部，因此隔膜的清洗效果不佳。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种喷淋辊，可以较少耗水，减少滚内储存水量，喷水位置可调节，提高喷水压力并减小耗能，清洗效果更佳。
5.本实用新型提供一种喷淋辊，包括喷水管和容水管，所述喷水管可转动地套设在所述容水管外，所述喷水管包括至少一个沿所述喷水管的周向分布的喷水区，所述容水管包括至少一个沿所述容水管的周向分布的出水区，所述喷水区随所述喷水管的转动与所述容水管的所述出水区选择性地对准。在一实施例中，所述喷水管包括多个沿所述喷水管的周向分布的喷水区。
6.在一实施例中，所述喷水管的所述喷水区包括至少一个沿所述喷水管的长轴方向分布的喷水孔，所述容水管的所述出水区包括至少一个沿所述容水管的轴向分布的出水孔，所述喷水孔随所述喷水管的转动与所述容水管上的所述出水孔选择性地对准。
7.在一实施例中，所述喷水管的所述喷水区包括多个沿所述喷水管的长轴方向分布的喷水孔，所述容水管的所述出水区包括多个沿所述容水管的轴向分布的出水孔，所述喷水孔随所述喷水管的转动与所述容水管上的所述出水孔选择性地对准。
8.在一实施例中，还包括多个用于将水形成扇形水雾的喷嘴，所述喷嘴位于所述喷水管与所述容水管之间，所述喷嘴的入水端与所述容水管的所述出水孔连接。
9.在一实施例中，所述喷水管上的所述喷水孔为两端分别由弧面构成的狭长状通孔，所述喷水孔两端的所述弧面的凹面相对设置。
10.在一实施例中，所述喷水管和所述容水管均为圆形中空柱体；所述喷水管的外径和所述容水管的外径之比为4：3至9：1。
11.在一实施例中，所述喷水管和所述容水管之间设有径向宽度小于44mm的转动间隙。
12.在一实施例中，所述容水管上至少一个的所述出水区集中分布在所述容水管上对应的圆心角为预设角度的区域内形成清洗区，所述清洗区的数量为至少一个。
13.在一实施例中，还包括可调节地固定在所述容水管内的密封性限容管，所述限容管未与所述容水管连接的部分与所述容水管之间形成用于填充水的容水空间。
14.在一实施例中，还包括用于传动的第一转轴和用于支撑所述喷淋辊的中空形第二转轴，所述第一转轴和所述第二转轴分别连接在所述喷淋辊的两端，所述第一转轴(60)与所述喷水管(10)连接，所述第二转轴70与所述容水管(20)连接。
15.在一实施例中，还包括用于连接水源的通水管，所述通水管通过所述第二转轴与所述容水管连通。
16.本实用新型还提供一种喷淋系统，包括如上所述的喷淋辊、用于使所述喷淋辊产生转动的驱动装置和用于为所述喷淋辊提供水源的供水装置。
17.本实用新型提供的喷淋辊，通过在容水管上设置出水区和在喷水管上设置喷水区，当喷水区随着喷水管转动至于容水管上的出水区对准时，才将容水管的容水空间内水喷射出，避免了喷淋辊上持续喷水造成的水耗和能耗的浪费。容水管和喷水管之间的空隙宽度设计需要符合转动要求，并且还需降低积水，以免造成资源和空间的浪费。在容水管内设置限容管可以减小容水空间的体积，使得容水管内通入少量的水就能有足够的水压，或者在无需增加加压设备的前提下就可以提高喷淋辊的清洗力度；喷淋辊的喷水区域在安装使用前可以调整出水方向，以适应不同的清洗需求。将能够喷射出扇形水雾的喷嘴装设在容水管的出水孔上，能够增大喷淋辊的可清洗面积，提高清洗效率，而且喷嘴的出水口伸至喷水管的喷水孔，将喷水孔的形状特异性地设计为两端弧面以扩大喷水面积，维持从喷嘴喷出的水雾的扇形形状。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型第一实施例中喷淋辊的截面示意图。
20.图2为图1中喷淋辊的立体示意图。
21.图3为图1中喷淋辊的正视示意图。
22.图4为图1中喷淋辊的横截面示意图。
23.图5为图1中喷淋辊中容水管和转动轴连接结构其中一个视角的立体示意图。
24.图6为图1中喷淋辊中容水管和转动轴连接结构另一个视角的立体示意图。
25.图7为图1中喷淋辊中容水管和转动轴连接结构的截面示意图。
26.图8为膜在图1中的喷淋辊中摆放的位置示意图。
27.图9为图1中喷水孔的形状示意图。
具体实施方式
28.下面将结合附图，对本实用新型的特定实施例进行详细描述。显然，所描述的实施
例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的描述，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
30.术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了区别属性类似的元件，而不是指示或暗示相对的重要性或者特定的顺序。
32.术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体，意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
33.第一实施例
34.请参图1至图9，本实用新型的其中一个实施方式提供一种喷淋辊，包括喷水管10和容水管20，喷水管10可转动的套设在容水管20外，喷水管10包括至少一个沿喷水管10的周向分布的喷水区11，容水管20包括至少一个沿容水管20的周向分布的出水区21，喷水区11随喷水管10的转动与容水管20的出水区21选择性地对准。或者，喷水管10包括多个沿喷水管10的周向分布的喷水区11，容水管20包括至少一个沿容水管20的周向分布的出水区21，以更好的使喷水区11随喷水管10的转动与容水管20的出水区21选择性地对准。
35.具体地，喷水管10上的喷水区11的数量优选为少于容水管20上的出水区21的数量，当喷水管10与容水管20相对转动到喷水区11和出水区21对准时才产生对外喷水，避免喷淋辊持续地喷淋，以减少非必要的耗水，降低能耗。喷淋辊在喷淋工作中的摆放方式优选为喷淋辊的长轴方向与水平地面平行，膜100需要清洗的一面覆盖于喷水管10上与容水管20的出水区21对应的位置，如图8所示，当膜100位于喷淋辊顶部时，能够将更多的水喷淋到膜100上实现全面清洗，提高清洗效率，也进一步减小了耗水量和能耗。当然膜100也可以位于喷淋辊其它位置，相应地，出水区21也可以根据膜100的位置进行对应设置。
36.喷水管10和容水管20为圆形中空柱体，为了保证转动空间和节约用水量，喷水管10的外径和容水管20的外径的比例为4：3至9：1。
37.具体地，喷水管10的外径和容水管20的外径的比例可以为9：1或者6：2或者4：3或者2：1。根据现有的膜100的普遍尺寸，本实用新型中喷水管10的外径为108mm-324mm，或喷水管10的外径为150mm-200mm；容水管20的外径为64mm-280mm，或容水管20的外径为106mm-120mm。适合的尺寸能更大程度上与膜100相匹配，以便在不浪费水的前提下扩大清洁范围。
38.喷水管10和容水管20之间设有径向宽度小于44mm的转动间隙40。
39.具体地，容水管20套设在喷水管10内，但容水管20与喷水管10不产生接触，在容水管20和喷水管10之间需存在一定尺寸的转动间隙40，以保证工作情况下，喷水管10相对容水管20产生较顺畅的转动(正常工作时，容水管20相对静止，喷水管10相对容水管20转动)，
但是容水管20和喷水管10之间的转动间隙40过宽则会增大溢水量，故容水管20和喷水管10之间的转动间隙40宽度应尽可能小，为了产生转动所必须留出的转动间隙40在容水管20的出水孔211处可适当通过喷嘴30弥补，为了适应众多的必要条件，本实用新型中将喷水管10和容水管20之间存在转动间隙40的径向宽度特异性地设计为44mm以下，或转动间隙40的宽度为2mm-44mm，或转动间隙40的宽度为2mm-10mm。上述尺寸的匹配可以保证喷水管10与容水管20产生较顺畅的相对转动。
40.喷水管10的喷水区11包括至少一个沿喷水管10的长轴方向分布的喷水孔111，容水管20的出水区21包括至少一个容水管20的轴向分布的出水孔211，喷水孔111随喷水管10的转动与容水管20上的出水孔211选择性地对准。或，喷水管10的喷水区11包括多个沿喷水管10的长轴方向分布的喷水孔111，容水管20的出水区21包括多个沿容水管20的轴向分布的出水孔211，以更好的使喷水孔111随喷水管10的转动与容水管20上的出水孔211选择性地对准。
41.具体地，喷水区11由多个喷水孔111沿喷水管10的长轴方向排列形成，出水区21由多个出水孔211沿容水管20的长轴方向排列形成。当喷水管10与容水管20产生相对转动到一定位置时，喷水区11和出水区21重叠，喷水区11中的喷水孔111对准出水区21中与喷水孔111位置对应的出水孔211，喷淋辊即可实现对膜100的清洗，当喷水管10转动至喷水孔111未与出水孔211对准时，喷淋辊暂停喷水。
42.具体地，容水管20的出水区21中的出水孔211的形状优选为圆形通孔，出水孔211的孔径为0.5-5mm，或出水孔211的孔径为2-4mm。适当的出水孔径能够提供充足的水量，并且防止水产生不必要的流出造成浪费。
43.该喷淋辊还包括多个用于将水形成扇形水雾的喷嘴30，喷嘴30位于喷水管10与容水管20之间，喷嘴30的入水端与容水管20的出水孔211连接。
44.具体地，储存于容水管20中的水通过出水孔211输送到喷嘴30，水从喷嘴30的入水端进入，并且在喷嘴30内部形成扇形的水雾后通过喷嘴30的出水端喷出，将水形成扇形的水雾有助于增大清洗面积、提高清洗均匀性、提高水的利用率和降低水的喷出力度以免对膜100造成损坏。
45.请继续参图9，喷水管10上的喷水孔111为两端分别由弧面112构成的狭长状通孔，喷水孔111两端的弧面112的凹面相对设置。
46.具体地，喷嘴30将水变成扇形的水雾后通过喷水管10上的喷水孔111喷出，喷水孔111的两端由弧面112组成，并且该弧面112两端的凹面相对设置，能够避免对喷水孔111的孔径的过度增大而造成漏水，并且可以有效维持由喷嘴30形成的水雾的扇形形状，进一步提高清洗效率。
47.具体地，喷水孔111两端的弧面112的直径可以为5mm-25mm，或者为8mm-10mm；喷水孔111在其长度方向113的孔径可以为20mm-50mm，或者为25mm-45mm。
48.请继续参图8，喷水管10上至少一个的喷水区11集中分布在喷水管10上对应的圆心角α为预设角度的区域内形成清洗区，清洗区的数量为至少一个。
49.具体地，根据目前制备膜100的传送工艺，在膜100清洗的过程中，喷淋辊通常难以与膜100完全接触，为了保证膜100的传送效率，本实用新型将喷淋辊的喷水管10中的喷水区11沿喷水管10的周向集中分布在喷水管10上对应的圆心角α为一定角度的区域，在实际
应用中该清洗区在喷水管10上对应的圆心角α的角度可以根据不同的膜100与喷淋辊的接触范围设定的任意角度，该清洗区在喷水管10上对应的圆心角α的角度优选为30
°‑
150
°
。
50.该喷淋辊还包括可调节地固定在容水管20内的密封性限容管50，限容管50未与容水管20连接的部分与容水管20之间形成用于填充水的容水空间22。
51.具体地，密封型的限容管50主要用于减小容水管20的管内体积，以实现容水管20在减少充水量的前提下提高出水压力，提高出水流速。另外，限容管50还具有调节容水管20内的出水位置，比如，容水管20内设置有多个角度上的清洗区，清洗位置需要朝向膜100，限容管50固定在容水管20内与预设清洗位置相对的一面，防止非预设清洗位置的清洗区发生溢水，限容管50固定在容水管20内的一侧相对的一侧与容水管20之间始终形成容水空间22。其中，将限容管50固定在容水管20内与预设清洗位置相对的一面，可以保证不堵塞出水孔211。多角度的清洗区可以在工作前，通过转动容水管20连接的第二转轴70来实现。
52.具体地，喷淋辊中喷水管10、容水管20和限容管50的管壁厚度分别优选为0.5mm-5mm，或为2mm-4mm，其中喷水管10、容水管20和限容管50的管壁厚度可以一致，由于喷水管10和容水管20相对于限容管50需要承受更大的重力，故而喷水管10和容水管20的管壁厚度可以稍大于限容管50的管壁厚度。
53.该喷淋辊还包括用于传动的第一转轴60和用于支撑喷淋辊的中空形第二转轴70，第一转轴60和第二转轴70分别连接在喷淋辊的两端。其中，第一转轴60与喷水管10连接，第二转轴70与容水管20连接，第一转轴60和第二转轴70优选为不产生连接关系，使得容水管20不会随着喷水管10转动，便于喷水管10上的喷水区11选择性地与容水管20上的出水区21对准。
54.具体地，第二转轴70与容水管20之间可以通过焊接相对固定，第一转轴60通过轴承与喷水管10连接，第一转轴60和喷水管10与轴承的连接处分别可以通过螺钉固定连接，使得喷淋辊对膜100进行喷水时，第一转轴60将动能传送至喷水管10，容水管20处于相对静止的状态，喷水管10产生相对于容水管20的转动。
55.该喷淋辊还包括用于连接水源的通水管71，通水管71从第二转轴70的一端伸出与容水管20连通。
56.具体地，水通过第二转轴70内的通水管71进入容水管20内，第二转轴70可以设计为中空柱形，其内部中空部分优选为直接形成通水管71，通水管71也可以通过额外增加的中空管路套设在第二转轴70内形成。
57.第二实施例
58.本实用新型的另一个实施方式还提供一种喷淋系统，包括如第一实施例所述的喷淋辊、用于使所述喷淋辊产生转动的驱动装置和用于为所述喷淋辊提供水源的供水装置，所述驱动装置和所述供水装置分别连接于所述喷淋辊的两端。
59.具体地，驱动装置与喷淋辊的第一转轴60连接，驱动装置的输出的动能通过第一转轴60传送至喷淋辊的喷水管10，供水装置与喷淋辊的第二转轴70连接，供水装置通过第二转轴70内的通水管71向喷淋辊的容水管20内提供水源。
60.本实用新型提供的喷淋辊，通过在容水管20上设置出水区21和在喷水管10上设置喷水区11，当喷水区11随着喷水管10转动至与容水管20上的出水区21对准时，才将容水管20的容水空间22内水喷射出，避免了喷淋辊上持续喷水造成的水耗和能耗的浪费。容水管
20和喷水管10之间的空隙宽度设计需要符合转动要求，并且还需降低积水，以免造成资源和空间的浪费。在容水管内20设置限容管50可以减小容水空间22的体积，使得容水管20内通入少量的水就能有足够的水压，或者在无需增加加压设备的前提下就可以提高喷淋辊的清洗力度；喷淋辊的喷水区域在安装使用前可以调整出水方向，以适应不同的清洗需求。将能够喷射出扇形水雾的喷嘴30装设在容水管20的出水孔211上，能够增大喷淋辊的可清洗面积，提高清洗效率，而且喷嘴30的出水口伸至喷水管10的喷水孔111，将喷水孔111的形状特异性地设计为两端弧面112以扩大喷水面积，维持从喷嘴30喷出的水雾的扇形形状。
61.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所附的权利要求为准。