CN104056765B - 用于干燥工件的装置和用于运行这种装置的方法 - Google Patents

用于干燥工件的装置和用于运行这种装置的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于干燥工件的装置和用于运行这种装置的方法,装置带有包括多个通道区段的干燥通道,通道区段包括空气出口和空气入口,且多个通道区段关联有循环空气加热器,腔室排出空气可输送给包括热交换器的循环空气加热器,在其中可将热能从热的初级空气传输到腔室供应空气上,腔室供应空气可通过空气入口输送给通道区段。循环空气加热器包括新鲜空气入口和混合装置,可通过新鲜空气入口将新鲜空气输送给循环空气加热器,混合装置用于混合新鲜空气与腔室排出空气。在用于运行装置的方法中,待输送给单独的通道区段的新鲜空气在引入到通道区段中之前在通道区段的循环空气加热器中与腔室排出空气混合成腔室供应空气。由此可可变地调节换气。

Description

用于干燥工件的装置和用于运行这种装置的方法
技术领域
本发明涉及一种用于干燥工件―尤其用于干燥车辆车身―的装置,其带有干燥通道,该干燥通道包括多个通道区段,其中,通道区段中的每个包括至少一个空气出口和至少一个空气入口,且为通道区段中的一些关联有循环空气加热器,可从通道区段的至少一个空气出口为该循环空气加热器输送腔室排出空气,且每个循环空气加热器包括热交换器,在其中可将热能从热的初级空气传输到腔室供应空气上,该腔室供应空气可通过至少一个空气入口输送给通道区段。
此外,本发明涉及一种用于运行此类装置的方法。
背景技术
从文献DE 10 2010 006 550 A1中已知一种所提及的类型的装置。该文献显示了一种用于干燥物件-尤其车辆车身-的这种类型的装置,在其中为每个通道区段关联有循环空气加热器且每个循环空气加热器包括热的后燃装置(Nachverbrennungseinrichtung),来自通道区段的腔室排出空气的至少一部分体积流可输送给该后燃装置。后燃装置产生热的初级气体流。在循环空气加热器中在初级气体流的流动方向上相继布置有第一热交换器和第二热交换器。初级气体流的热能在第一热交换器中传递到通道区段的循环空气处。在第二热交换器中将热能从初级气体流传递到新鲜空气处。
此外,通过文献DE 10 2007 062 266 A1中已知一种带有干燥器和冷却装置的涂覆设备,在其中为干燥器的新鲜空气抽吸部位供应来自冷却装置的干燥器排气。此外,在该文献中公开了来自冷却区的干燥器排气可借助于热交换器抽走热能。
同样文献DE 199 41 760 A1显示了用于干燥已涂漆的物件的装置的冷却区。来自冷却区的干燥器排气可在输出到环境处之前至少部分地导引通过热交换器。在热交换器中将冷却区的干燥器排气的热能传输到这干燥器中循环的循环空气和/或吹入到隔离室(Schleuse)中的新鲜空气处。
在文献DE 10 2007 024 745 A1中说明了一种用于干燥物件的装置,在其中在干燥通道中布置有UV灯以用于照射工件。UV灯通过冷却剂来冷却。在热交换器中将热能抽出冷却剂且输送给干燥通道的循环空气(Umwälzluft)。
在文献DE 10 2010 043 087 A1中显示的用于干燥物件的装置具有构造为干燥通道的工艺室,其带有输入隔离室和输出隔离室。在隔离室中通过燃烧器吹入加热的新鲜空气。在此,为每个隔离室关联有燃烧器,来自隔离室和/或邻接的通道区域的干燥器排气在燃烧器中燃烧。
同样在在文献WO 2010/122121 A2中显示的装置中将新鲜空气吹入输入隔离室和输出隔离室中。新鲜空气的加热在中央热交换器中进行,其中,热能从通过中央燃烧器产生的热的初级气体传输到新鲜空气处。装置的通道区段中的每个具有带有循环空气加热器的自己的本身闭合的循环空气回路。循环空气加热器中的每个具有热交换器以用于将热能从通过中央燃烧器产生的热的初级气体传输到循环空气处。来自干燥通道的干燥器排气在中央燃烧器中燃烧更确切地说转变成热的初级气体。热的初级气体以与工件通过干燥通道的输送方向同向地流经循环空气加热器的热交换器。初级气体在输出到环境处之前最后流经输入隔离室和输出隔离室的中央热交换器。
同样在文献DE 10 2010 001 234 A1和WO 2009/109358 A1中说明了与输入隔离室和输出隔离室相关联的中央的热交换器以用于加热可供给至此处的新鲜空气。后者还显示了多个循环空气加热器,在其中加热循环空气。然而循环空气加热器的热交换器仅用于回收来自单个的通道区段的干燥器排气的热能。干燥器排气在流动方向上在循环空气加热器之后在中央燃烧器中转变成热的初级气体。
由于干燥工艺,在干燥器中无溶剂蒸汽和水蒸汽。受载的空气被从干燥器中带出,主要通过抽出,且通过新鲜空气来替代。为了在干燥器的工艺室中避免温度的波动,在供给之前对新鲜空气进行加热,这同样如同从现有技术中已知的那样。新鲜空气优选供给到隔离室中,因为其通常实施为气幕(Luftschleier)或气帘(Luftvorhang)且取决于功能需要很高的空气体积流。
气幕为用于分开不同地经受调节的气团的障碍物,由此防止其交换。气幕包括通过吹出开口的定向的空气流。
在隔离室中出现由于混合热的新鲜空气和从外部例如从前置或后置的工艺室流入的空气的混合温度。混合温度必须调节成匹配于在工艺室中所需要的工艺温度。
在现有技术中经常出现目标冲突。一方面混合温度应尽可能小地超过工艺温度或理想地与工艺温度一致。更低的混合温度在此通过减少在隔离室中的空气体积流来实现。然而,在降低隔离室中的空气体积流的情况下降低了气幕的作用,从而使得可出现冷凝物的形成。在用于气幕的理想的作用很高的空气体积流的情况下,混合温度可对于与隔离室相关联的工艺室来说太热。太高的混合温度或工艺温度可导致涂漆表面的至少局部的质量降低。
发明内容
在该背景下,本发明的目的在于如此实施开头提及的类型的装置和方法使得消除现有技术的问题和/或降低用于干燥工件的能量需求。
目的中的至少一个利用根据权利要求1的特征的装置来解决。从属权利要求涉及本发明的特别适宜的改进方案。
因此,根据本发明设置有用于干燥工件的装置,在其中,循环空气加热器中的至少一个,优选循环空气加热器中的至少两个相应包括新鲜空气入口和混合装置。通过混合来自通道区段的腔室排出空气与新鲜空气可在工艺室之外对腔室供应空气-尤其隔离室供应空气-匹配于工艺温度进行温度调节。因此,每个通道区段-尤其与通道区段相关联的隔离室-的温度和空气体积流可单独地针对通道区段的特定的要求来调节。新鲜空气通过新鲜空气入口输送给循环空气加热器。新鲜空气入口例如通过中央新鲜空气供给部与至少一个新鲜空气源相连接。混合装置用于混合新鲜空气与腔室排出空气。混合装置优选包括混合室,在其中混合新鲜空气与腔室排出空气。
为了影响至混合室的新鲜空气和/或腔室排出空气的空气体积流或影响分离室的腔室供应空气和/或隔离室供应空气,根据一种改进方案,混合装置和/或分离装置包括至少一个分配器件,例如节流阀。借助于分配器件可可变地调节体积流和因此在工艺室中的换气。因此大大降低在整个干燥器中-尤其在加热区中-形成冷凝物。
初级空气在装置的燃烧器中产生。装置可包括中央燃烧器或尤其与循环空气加热器相关联的和/或布置在循环空气加热器中的多个燃烧器。
在一种实施方式中设置成多个循环空气加热器的单独的新鲜空气入口与不同的新鲜空气源相连接。作为新鲜空气源可考虑使用来自生产车间的车间空气和/或在生产车间之外的环境空气和/或单个的通道区段(例如蒸发区和/或冷却区)的干燥器排气。在其他的实施方式中设置成多个循环空气加热器的新鲜空气入口与中央的新鲜空气供给部相连接。中央新鲜空气供给部或者与唯一的新鲜空气源相连接或者与多个新鲜空气源相连接。
已经显示为有利的是混合装置包括混合室,其与循环空气加热器相关联。优选地,混合室布置在循环空气加热器中。混合室可实施成带有多个进入开口和离开开口,其中,离开开口通过管路通道(Leitungsweg)与热交换器入口相连接。优选地,混合室设计为热交换器的前室。腔室供应空气和隔离室供应空气可在热交换器中有针对性地尤其以单独地协调于在相应的工艺室中的工艺温度的方式进行加热。
有利地,带有新鲜空气入口的循环空气加热器中的至少一个具有分离装置。分离装置设置成用于将离开热交换器的空气流配量地分成多个空气流、腔室供应空气和隔离室供应空气。这已经尤其针对干燥通道的隔离室的供给显示为是有利的。针对与通道区段相关联隔离室可将来自热交换器的空气流分成腔室供应空气和隔离室供应空气。腔室供应空气通过第一空气入口输送给通道区段的工艺室。隔离室供应空气通过第二空气入口输送给隔离室。隔离室直接由循环空气加热器通风具有这样的优点:在隔离室中的隔离室供应空气的空气温度与在工艺室中的腔室供应空气的空气温度相同。由此几乎排除在工艺室中的温度的显著的不同和/或波动。这正面地影响工件的涂层的质量和装置的能量需求。在此,隔离室的作用未受影响,因为对于隔离室的功能所需要的空气量可任意且在没有影响隔离室供应空气的温度的情况下来选择。
根据一种特别的实施方式,混合装置和/或分离装置包括用于限制新鲜空气和/或腔室排出空气和/或腔室供应空气和/或隔离室供应空气的量的至少一个分配器件。分配器件构造为活门和/或滑阀且可优选地用电来操控。由此实现影响和调节空气体积和空气温度。
在本发明的一种改进方案中,装置包括至少一个燃烧器且装置的通道区段中的至少一个包括至少一个其他的空气出口,通过其可将来自通道区段的干燥器排气输送给燃烧器。干燥器排气利用燃烧器在热的再处理装置中处理,尤其加热和/或燃烧。在此产生热的初级空气。已经证实为有利的是将多个或所有通道区段的干燥器排气输送给至少一个中央燃烧器。再处理装置可实施成功率非常大且带有很高的效率。但还可行的是为单独的通道区段的单独的或所有的循环空气加热器相应关联有再处理装置。如果装置具有多个再处理装置,那么可行的是将相应的通道区段的干燥器排气输送给确定的再处理装置。
工件在唯一的方向(通过方向)上运动通过装置的干燥通道。在通过干燥通道时,工件仅被一次引导通过每个通道区段。
通常将通道区段中的至少一个构造为冷却区。该通道区段通过用于相对其他的新鲜空气源更热的冷却区排气的至少一个其他的空气出口与其他的通道区段或中央的新鲜空气供给部的新鲜空气入口中的至少一个相连接。由此可实现将冷却区排气用作新鲜空气源。冷却区在工件的通过方向上布置在干燥器之后,例如冷却区为装置的在通过方向上最后的通道区段。冷却区用于冷却已涂漆且干燥的工件。
根据本发明的装置的其他的优点为:通过加热在循环空气加热器中的新鲜空气取消用于新鲜空气的分开的中央热交换器且通过在隔离室中的可任意调节的空气量降低冷凝物的形成。通过在热交换器之后分配体积流可在单独的通道区段中实现可变地运行不同的与区域相关的换气率。腔室排出空气或干燥器排气的体积流可相应于相应的通道区段的腔室供应空气和隔离室供应空气的体积流变化。
这尤其适用于加热区的通道区段。最后通过有目的地且单独地对新鲜空气调节温度和进行体积分配实现精确地遵守在工艺室中的温度,由此可改善工件的涂层的质量或优化干燥工艺。
此外,目的中的至少一个利用根据权利要求8的特征的方法来实现。从属权利要求涉及本发明的特别适宜的改进方案。
因此,根据本发明设置有一种用于运行用于干燥工件的装置的方法,在其中,为了加热,将待输送给单独的通道区段的新鲜空气在引入到用于加热的相应的通道区段中之前与来自通道区段的腔室排出空气混合成腔室供应空气且尤其混合成用于通道区段的隔离室供应空气。根据本发明,混合发生在通道区段之外,尤其发生在工艺室之外。优选地,新鲜空气和腔室排出空气在与通道区段相关联的循环空气加热器中进行混合。通过在通道区段之外混合和与此相关的加热可实现保持在通道区段中的温度恒定、更好地控制在通道区段中的温度且减少冷凝物的引入或形成。
有利的是腔室供应空气在引入到通道区段中之前分成腔室供应空气和隔离室流。因此隔离室流的温度与腔室供应空气的温度相同。在通道区段中的温度在此并不取决于隔离室流的体积。在隔离室流的体积改变时,腔室供应空气与隔离室流的温度彼此没有偏差。
可行的是循环空气加热器由初级空气相继流经。然而,已经证实为是特别有利的是单独的或所有的循环空气加热器由初级空气并行流经。在此,初级空气的体积流可在单独的循环空气加热器中单独调节。优选地,初级空气的流动方向与工件的通过方向相反地定向。因此可行的是尽管在初级空气中的温度沿着其流动线路下降,但实现理想地利用来自初级空气中的热能。热的初级空气在此首先流经与带有最高的工艺温度的通道区段相关联的热交换器且作为最后流经与带有最低的工艺温度的通道区段相关联的热交换器。
附图说明
本发明允许多种实施方式。为了进一步说明其基本原理,在附图中示出且接下来说明这些实施方式中的一些。其中:
图1显示了用于干燥工件的装置的示意性的图示:
图2显示了在图1中示出的装置的循环空气加热器的示意性的图示。
参考标号列表
1 装置
2 工件
3 干燥通道
4 通道区段(加热区)
5 通道区段(保持区)
6 通道区段(加热区)
7 通道区段(保持区)
8 通道区段(冷却区)
9 循环空气加热器
10 空气出口(腔室排出空气)
11 空气出口(干燥器排气)
12 空气入口(腔室供应空气)
13 空气入口(隔离室)
14 工艺室
15 隔离室
16 腔室排出空气
17 腔室供应空气
18 热交换器
19 初级空气
20 隔离室供应空气
21 新鲜空气入口
22 新鲜空气
23 新鲜空气源
24 新鲜空气供给部
25 调节装置
26 干燥器排气
27 燃烧器
28 冷却区
29 冷却区排气
30 流动方向
31 通过方向
32 混合装置
33 分离装置
34 分配器件
35 冷却器
36 混合室
37 分离室。
具体实施方式
图1显示了用于干燥工件2的装置1的第一实施方式。工件2在附图中显示的实施方式中为车辆车身。装置1包括干燥通道3,其包括多个通道区段4,5,6,7,8。
为通道区段4,5,6,7中的一些关联有循环空气加热器9且通道区段4,5,6,7,8中的每个包括至少一个空气出口10,11和至少一个空气入口12,13。在循环空气加热器9中循环和加热通道区段4,5,6,7的工艺室14的空气。循环空气从空气出口10作为腔室排出空气16输送给循环空气加热器9且然后作为腔室供应空气17通过空气入口12引回到工艺室14中。
每个循环空气加热器9包括在图2中显示的热交换器18,在其中可将热能从热的初级空气19传输到腔室供应空气17上或传输到隔离室供应空气20上。循环空气加热器9中的一些还包括新鲜空气入口21,通过其将新鲜空气22从至少一个新鲜空气源23输送给循环空气加热器9。新鲜空气入口21通过中央的新鲜空气供给部24彼此相连且与新鲜空气源23相连接。新鲜空气供给部24可选地包括调节装置25,例如分配器件34和/或通风装置,以用于为装置1高效节能地供应新鲜空气22。在循环空气加热器9中混合新鲜空气22与腔室排出空气16,然后加热共同的体积流且最后将体积流分成腔室供应空气17和隔离室供应空气20。
从通道区段5,6,7的一些中通过空气出口11将干燥器排气26取出且输送给装置1的后燃装置27。在后燃装置27中处理干燥器排气26且因此产生热的初级空气19。
一个通道区段构造为冷却区8。来自冷却区8的冷却区排气29可通过空气出口11输送给新鲜空气入口21中的一个或中央的新鲜空气供给部24。因此冷却区8用作新鲜空气源23。为冷却区8关联有冷却器35,其通过空气入口12与冷却区8相连接。
初级空气19的流动方向30优选与工件2的通过方向31相反地定向。冷却区28通常为在工件2的通过方向31上最后的通道区段8。
图2以放大的图示显示了循环空气加热器9中的一个。循环空气加热器9除了热交换器18之外包括混合装置32和分离装置33。在混合装置32的混合室36中混合通过新鲜空气入口21输送给循环空气加热器9的新鲜空气22与来自通道区段6的腔室排出空气16。分离装置33包括分离室37以用于将在热交换器18之后的体积流分成腔室供应空气17和隔离室供应空气20。混合室36和分离室37在示出的实施方式中实施为布置在热交换器18之前或之后的且朝热交换器18敞开的空间。腔室供应空气17通过通道区段6的工艺室14的空气入口12来输送。隔离室供应空气20通过通道区段6的隔离室15的空气入口13来输送。

Claims (12)

1.一种用于干燥工件(2)的装置(1),带有干燥通道(3),其包括多个通道区段(4,5,6,7,8),其中,所述通道区段(4,5,6,7,8)中的每个包括至少一个空气出口(10,11)和至少一个空气入口(12,13),且所述通道区段中的多个(4,5,6,7)关联有循环空气加热器(9),可将腔室排出空气(16)从所述通道区段(4,5,6,7,8)的至少一个空气出口(10,11)输送给该循环空气加热器(9),且每个循环空气加热器(9)包括热交换器(18),在其中可将热能从热的初级空气(19)传输到腔室供应空气(17)上,该腔室供应空气(17)可通过所述至少一个空气入口(12)输送给所述通道区段(4,5,6,7),其特征在于,新鲜空气入口(21)和/或混合装置(32)与所述循环空气加热器(9)中的至少一个相关联,其中,新鲜空气(22)可通过所述新鲜空气入口(21)输送给所述循环空气加热器(9),且设置有所述混合装置(32)以用于在所述热交换器(18)之前混合新鲜空气(22)与腔室排出空气(16)。
2.根据权利要求1所述的用于干燥工件(2)的装置(1),其特征在于,多个循环空气加热器(9)的单独的新鲜空气入口(21)与不同的新鲜空气源(23)相连接和/或多个循环空气加热器(9)的新鲜空气入口(21)与中央的新鲜空气供给部(24)相连接,其中,所述新鲜空气供给部(24)与唯一的新鲜空气源(23)或多个新鲜空气源(23)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于干燥工件(2)的装置(1),其特征在于,设置有分离装置(33),其设置成用于分开成腔室供应空气(17)和隔离室供应空气(20),其中,腔室供应空气(17)通过至少一个第一空气入口(12)输送给所述通道区段(4,5,6,7)的工艺室(14),而隔离室供应空气(20)通过至少一个第二空气入口(13)输送给与所述通道区段(4,5,6,7)相关联的隔离室(15),其中所述混合装置(32)包括混合室(36)和/或分离装置(33)包括分离室(37),其中,所述混合室(36)或所述分离室(37)与所述循环空气加热器(9)独立地且分开地来构造或布置在所述循环空气加热器(9)中。
4.根据权利要求1或2所述的用于干燥工件(2)的装置(1),其特征在于,带有新鲜空气入口(21)的所述循环空气加热器(9)中的至少一个具有分离装置(33),其设置成用于分开成腔室供应空气(17)和隔离室供应空气(20),其中,腔室供应空气(17)通过至少一个第一空气入口(12)输送给所述通道区段(4,5,6,7)的工艺室(14),而隔离室供应空气(20)通过至少一个第二空气入口(13)输送给与所述通道区段(4,5,6,7)相关联的隔离室(15)。
5.根据权利要求1或2所述的用于干燥工件(2)的装置(1),其特征在于,设置有分离装置(33),其设置成用于分开成腔室供应空气(17)和隔离室供应空气(20),其中,腔室供应空气(17)通过至少一个第一空气入口(12)输送给所述通道区段(4,5,6,7)的工艺室(14),而隔离室供应空气(20)通过至少一个第二空气入口(13)输送给与所述通道区段(4,5,6,7)相关联的隔离室(15),其中所述混合装置(32)和/或所述分离装置(33)包括至少一个分配器件(34),借助于其可可变地调节新鲜空气(22)和/或腔室排出空气(16)和/或腔室供应空气(17)和/或隔离室供应空气(20)的流量。
6.根据权利要求1或2所述的用于干燥工件(2)的装置(1),其特征在于,所述装置(1)包括至少一个燃烧器(27),且所述装置(1)的通道区段(5,6,7)中的至少一个包括至少一个其他的空气出口(11),通过其可将干燥器排气(26)从所述通道区段(5,6,7,8)输送给所述燃烧器(27)。
7.根据权利要求1或2所述的用于干燥工件(2)的装置(1),其特征在于,所述通道区段中的至少一个构造为冷却区(8)且可通过所述冷却区(8)的至少一个其他的空气出口(11)将冷却区排气(29)输送给所述新鲜空气入口(21)中的至少一个或所述中央的新鲜空气供给部(24)。
8.根据权利要求1所述的用于干燥工件(2)的装置(1),其特征在于,所述工件(2)为车辆车身。
9.一种用于运行设置成用于干燥工件(2)的根据权利要求1的特征的装置(1)的方法,其特征在于,待输送给单独的通道区段(4,6,7)的新鲜空气(22)在引入到所述通道区段(4,6,7)中之前在所述通道区段(4,6,7)的用于加热的相应的循环空气加热器(9)中与腔室排出空气(16)混合成腔室供应空气(17)或隔离室供应空气(20)。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,腔室供应空气(17)在引入到通道区段(4,6,7)中之前分成腔室供应空气(17)和隔离室供应空气(20)。
11.根据权利要求9和10中任一项所述的方法,其特征在于,所述循环空气加热器(9)相继由初级空气(19)流经,其中,初级空气(19)的流动方向(30)与所述工件(2)的通过方向(31)相反地定向。
12.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述通道区段中的至少一个构造为冷却区(8),其中所述冷却区(8)的冷却区排气(29)作为新鲜空气(22)输送给所述循环空气加热器(9)中的至少一个。
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