用于对物体进行调温的调温设备
技术领域
本发明涉及一种用于对物体进行调温的调温设备,该调温设备特别用于干燥物体,该物体特别是车身,所述调温设备包括:
a)壳体,在该壳体中安置有具有冷却空间的冷却区,该冷却空间限定纵向方向;
其中,
b)为冷却空间分配有至少一个冷却空气调温装置,借助于所述冷却空气调温装置能产生被调温的冷却空气,该冷却空气能被输送到冷却空间。
背景技术
在这种由市场已知的设施中对特别是被新涂漆的车身、但也对车身部件或其它物体进行干燥。这种干燥器通常具有干燥区,在该干燥区中,主要来自通常被设计为调温隧道的调温空间的空气和大多来自相对于调温隧道总长度较短的隧道部段的空气被吸出,在加热单元中借助于热交换器加热空气并将空气重新在循环回路中输送到调温隧道或相应的隧道部段。在加热区之后连接有开头所述类型的冷却区,在该冷却区中,物体借助于通过冷却空气调温装置产生的冷却空气冷却。
冷却空气调温装置是冷却系统的一部分,其需要相对大的安装空间并且必须确保能够为冷却空间的所有区域有效地和对称地供给冷却空气。因此冷却系统在已知的设施中居中地布置在待供给的空间上方,从而确保对称的流动路线。然而,由此需要在高度方面的大量安装空间。
最近日益增加的期望是,将相应的调温设备保持为尽可能扁平,这是因为调温设备应该集成在现有的厂房中。
发明内容
因此本发明的目的是,提供一种考虑到所述想法的、开头所述类型的调温设备。
该目的在开头所述类型的调温设备中由此实现,即
c)冷却区沿纵向方向在冷却空间的纵向侧上包括供给空间,冷却空气调温装置布置在该供给空间中。
根据本发明认识到,即使冷却系统的主要部件、尤其是冷却空气调温装置被侧向地布置,也能确保冷却空气均匀地输入冷却空间中。这甚至在仅在冷却空间的一个纵向侧设置这种供给空间时也能实现,一方面冷却空气仅在一侧被吹入冷却空间中便足够,而另一方面也可在冷却空间的相对侧以关于温度和流动性能的期望的均匀性吹入冷却空气。
对于良好地分配冷却空气有利的是,供给空间包括调控空间和与其流动连接的压力空间,其中,冷却空气调温装置布置在调控空间的单元区域中并且在其输出侧与压力空间流动连接,压力空间布置在冷却空间和调控空间之间并且通过一个或多个吹入喷嘴与冷却空间流动连接。
有利的是,调控空间包括进气区域,冷却空气调温装置的输入侧与该进气区域流动连接,并且空气能输送到该进气区域。被输送的空气尤其可以是外界空气,但也可以是来自冷却空间的循环的排出空气,或者是由这种排出空气和外界空气组成的混合物。
为了确保被吹入冷却空间中的冷却空气的纯度,优选地在调控空间和压力空间之间布置有一个或多个过滤器单元,被调温的冷却空气能流过所述过滤器单元。
通过以下方式能实现来自冷却空气调温装置的冷却空气的均匀分配,即,调控空间包括排出区域,冷却空气调温装置的输出侧与该排出区域连接,并且该排出区域特别是通过包括一个或多个过滤器单元的过滤器壁与压力空间隔开。
冷却空间可以通过以下方式有效地加载冷却空气,即,压力空间沿纵向方向在冷却空间的基本整个长度上延伸。
有利的是,在供给空间中布置有至少一个鼓风机,借助于所述鼓风机能将空气输送到冷却空气调温装置、输送经过冷却空气调温装置并且在此之后作为被调温的冷却空气输送到冷却空间中。
通过以下方式可以有效地冷却空气,即,冷却空气调温装置包括热交换器装置。
在此特别有利的是,热交换器装置包括热水换热器和冷水换热器或被设计为用于热水和冷水的组合式换热器。在热交换器装置中,也可以替代水使用其它的流体载热体;术语“热水换热器”和“冷水换热器”仅反映出相应的热交换器的调温作用。
冷却区可以通过以下方式在现场特别有效地安装和设立,即,冷却空间借助于一个或多个冷却区模块构成,所述冷却区模块中的至少一个被设计为单元模块,冷却空气调温装置能安置在该单元模块中,和/或所述冷却区模块中的至少一个被设计为具有排出区域的排出模块,和/或所述冷却区模块中的至少一个被设计为具有进气区域的进气模块。
特别在流动技术方面有利的是,在冷却空间的两侧形成有具有一些或所有上面说明的特性和部件的供给空间。
附图说明
下面根据附图详细说明本发明的实施例。附图中:
图1示意性示出用于干燥物体的干燥器的冷却区的透视图,其中,冷却区具有冷却隧道并且在冷却隧道的每个纵向侧具有供给空间,通过所述供给空间可以将由调温单元调温的空气吹入冷却隧道中;
图2示出干燥器的一个部段的透视图,在其中详细示出输送系统;
图3以朝向图1中平面III的视线方向示出冷却隧道的俯视图,其中,两个供给空间之一限定单元空间,冷却空气调温装置布置在该单元空间中;
图4示出沿图3中的剖切线IV-IV的冷却区纵剖面;
图5示出沿图3中的弯曲的剖切线V-V的冷却区纵剖面;
图6示出沿图3中的剖切线VI-VI的冷却区横剖面;
图7示出沿图3中的剖切线VII-VII的冷却区横剖面;
图8示出沿图3中的剖切线VIII-VIII的冷却区横剖面;
图9示出变型的冷却区的横剖面,其中,两个供给空间构成单元空间;
图10示出变型的冷却区的横剖面,其中,供给空间被设计为不同的;
图11示出变型的冷却区的横剖面,其中,仅在一个纵向侧设有供给空间。
具体实施方式
在图1中用10整体上表示用于对仅在图2和图6至图11中示出的工件12进行调温的调温设备。作为这种调温设备10的例子示出干燥器14。作为工件12的例子在图2和图6至图11中示出车身16;但是,工件12也可以是其它工件和特别是车身16的构件或装配件,如保险杠、侧视镜或类似工件。较小的工件12可以在必要时布置在未特意示出的工件支架上。
干燥器14包括热绝缘的干燥器壳体18,在该干燥器壳体中安置有仅在图1中表明的、具有未示出的干燥隧道的干燥区20和在图中示出的、具有冷却空间的冷却区22,该冷却空间在当前的实施例中被设计为冷却隧道24的形式。待干燥的工件12在从干燥器壳体18的隧道输入端到隧道输出端的通路中输送,其在图中未示出。
在干燥区20中,工件12被以本身已知的方式和方法加载被调控的加热的空气并且加热到下述温度,在该温度下进行期望的干燥过程。通常,被加热的空气具有在120℃和180℃之间的温度,特别是在漆干燥时。在例如胶粘剂干燥时,被加热的空气的温度也可以在此之下,例如仅为80℃至100℃。在干燥区20之后,工件12进入冷却区22中,工件在该冷却区中被从工件12离开干燥区20时的温度冷却到相对较低的温度。
工件12借助于运输系统26沿仅在图1中示出的输送方向——该输送方向对应于由冷却隧道24限定的纵向方向27——被输送通过干燥器14,运输系统26仅在图2中示出。
运输系统26包括多个运输车28,在运输车上运输工件12,在图2中仅能看到一个运输车。运输车28在包括支承轨道30的轨道系统上移动,其以本身已知的方式被设计为I形型材并且锚定在地面上。因此连接于地面的支承轨道30是单轨的。另选地,也可以设置多轨的、特别是双轨的轨道系统。
运输车28包括固定装置32,在该固定装置上可以固定车身16或用于工件12的相应的工件支架。在当前的实施例中,固定装置32被设计为用于接纳车身16。为此,固定装置32包括支承型材34,该支承型材具有在图2中未示出的支承销,该支承销以本身已知的方式和方法与车身16上的配对元件共同工作,由此将车身16紧固在固定装置32上。固定装置32也可以具有多组这种支承销,所述支承销适配于具有不同尺寸和结构的不同车身16,因此可以将固定装置32灵活地用于不同车身类型。
运输车28包括运输车行驶机构34,该运输车行驶机构在支承轨道30上移动并且支承固定装置32。运输车行驶机构34通过连接装置36与固定装置32联接。联接这样实现,即,运输车28也能驶过支承轨道30的转弯部段。为此,运输车行驶机构34可以例如包括彼此铰接的在前行驶单元和在后跟随单元,在图2中仅能部分地识别出在前行驶单元38。
在当前的实施例中,连接装置36包括两个竖直的铰链杆40,该铰链杆使在前行驶单元38和在后跟随单元与固定装置32联接。铰链杆40能通过未特意示出的铰链实现:固定装置32可以围绕竖直的转动轴相对于在前行驶单元38和在后跟随单元摆动。
运输车28携带各一个自身的驱动系统,因此运输车28可以彼此独立地被驱动和移动。除了这种具有自身的驱动系统的运输车28之外,必要时也可以设置通过中央驱动系统驱动的其它运输车。例如这种中央驱动系统可以由链式滑车组或类似装置形成。在此说明的运输车28则也能相应地独立于另外的驱动装置被驱动和移动。
在这里未特意示出的变型方案中也可以设置本身已知的其它输送系统。对此特别例如适合的有辊式运输机、链式运输机、皮带运输机或带式运输机以及以与上述装置不同的方式设计的轨道系统或类似装置,其可以间歇性地或连续地运行。
如在图2中可见的,冷却隧道24在下方通过隧道底部42界定。隧道底部42具有与运输车26的连接装置36互补的连接通路44,该连接通路通向布置在冷却隧道24的下方的、用于运输车行驶机构34的行驶空间46,包括支承轨道30的轨道系统安置在该行驶空间中。在干燥区20的区域中,干燥器14在结构上设计为与干燥隧道相对应。
在装载有工件12的运输车28驶入干燥器14中时,运输车28的连接装置36也就近似汇入隧道底部42的连接通路44中。如果工件12随后被输送通过干燥隧道和冷却隧道24,则运输车行驶机构34在行驶空间46中运动并且在干燥隧道中或在冷却隧道24中携带固定装置32,其中,连接装置36——在当前的实施例中也就是说铰链杆40——穿过隧道底部42中的连接通路44延伸。
在连接通路44中设有未特意示出的遮蔽部件或密封部件,该遮蔽部件或密封部件至少使隧道空气向下流出变得困难或减少。
一方面图1和图3至图11和另一方面图2示出彼此不同的变型方案,在这些变型方案中,行驶空间46不同地设计和布置。行驶空间46在根据图2的变体中完全位于隧道底部42下方,而行驶空间46在根据图1和图3至图11的变体中从下方伸入隧道中。换句话说,隧道底部42在那里具有在横剖面中弯曲的走向,连接通路44位于该弯曲的隧道底部42的一部段中,该部段向上方限定行驶空间46的边界。
除了冷却隧道24的由隧道底部42形成的下边界之外,冷却隧道在两个纵向侧通过侧隧道壁48界定且在上方通过隧道顶部50界定。隧道顶部50从中间朝向侧隧道壁48的方向具有相对于水平线向下方倾斜的走向,使得分离的冷凝物向侧面流出,在那里设有未特意示出的排出槽,通过排出槽可以排出该冷凝物。在图2中未示出这种倾斜的走向。
冷却区22沿纵向方向在冷却隧道24的两个纵向侧各包括供给空间52a和52b,供给空间自身又各包括输入空间54和压力空间56。压力空间56在侧向方向上横向于纵向方向27布置在冷却隧道24和输入空间54之间并且通过隧道壁48之一与冷却隧道24隔开。在输入空间54和压力空间56之间形成中间壁58。在图2中仅示意性示出供给空间52a。在纵向方向27上,压力空间56基本在冷却隧道24的长度上延伸。
在竖直方向上,供给空间52a、52b基本在与冷却隧道24相同的区域延伸。
在当前的实施例中,两个供给空间52之一的输入空间54是调控空间60,该调控空间沿输送方向27被分成以流动技术相互连接的进气区域62、单元区域64和排出区域66。该供给空间用52a表示,与其相对的供给空间用附图标记52b表示。
进气区域62与进气通道68连接,空气、特别是外界空气可通过该进气通道输送到进气区域62。必要时,外界空气在其流入供给空间52a的进气区域62中之前通过前置的调控装置预调控,在该调控装置中例如已经进行了净化/过滤和/或进行了除湿或加湿。
为冷却隧道24分配有冷却空气调温装置70,借助于该冷却空气调温装置产生被调温的冷却空气,该冷却空气通常具有在20℃和40℃之间的温度并且被输送到冷却隧道24。冷却空气调温装置70布置在供给空间52a中。在当前的实施例中,冷却空气调温装置70布置在输入空间54中并且在那里安置在单元区域64中并且在输入侧与进气区域62连接。冷却空气调温装置70的输出侧与压力空间56流动连接;这种连接通过鼓风机72和排出区域66进行。通过鼓风机72将外界空气从进气区域62经过冷却空气调温装置70并且在此之后作为被调温的冷却空气输送到排出区域66中,冷却空气从排出区域流入压力空间56中。一般来说,空气通过鼓风机72向冷却空气调温装置70输送,经过冷却空气调温装置70并且在此之后作为被调温的冷却空气输送到冷却空间24。
在当前的实施例中,鼓风机72同样布置在单元区域64中并且布置在冷却空气调温装置70的下游。但是在一个变型方案中,鼓风机72也可设置在单元区域64外部和/或冷却空气调温装置70上游。在另一个另选方案中,也可以在冷却空气调温装置70的上游设置鼓风机72以及在其下游设置鼓风机72。
冷却空气调温装置70能将空气调节到期望的冷却温度,空气以该冷却温度被吹入冷却隧道24中。为此,根据外界空气的初始温度,空气被冷却或加热。
在实践中,冷却空气调温装置70包括热交换器装置74。在当前的实施例中,冷却空气调温装置70包括热水换热器76和沿流动方向连接在其下游的冷水换热器78,它们以本身已知的方式和方法符合运行条件地组合在一起以便将流过的外界空气调节到需要的冷却温度,并且根据外部温度既能实现空气加热、也能实现空气冷却。图7示出热水换热器76的横剖面。
热交换器装置74也可以另选地设计为用于热水和冷水的组合式热交换器,其中,以本身已知的方式和方法自动地在热水供应和冷水供应之间切换。如开头说明地,也可以在热交换器装置74中替代水使用其它的流体载热体;术语“热水换热器”和“冷水换热器”仅表示相应的调温效果。
在调控空间60的排出区域66和压力空间56之间的区域中,中间壁58限定可通流的过滤器壁80,该过滤器壁将排出区域66与压力空间56流动连接并且可在图5的俯视图中看到。过滤器壁80包括一个或多个可通流的过滤器单元82,其例如可以设计为无纺布衬垫或类似物的形式。通过鼓风机72,被调温的冷却空气经过过滤器壁80流入压力空间56中。
侧隧道壁48具有多个吹入喷嘴84,所述多个吹入喷嘴将压力空间56与冷却隧道24流动连接,不是所有吹入喷嘴都在图中带有附图标记。图4的剖面以俯视图示出吹入喷嘴84,冷却空气调温装置70和过滤器壁80在该俯视图中示出为透明的。吹入喷嘴84形成经过侧隧道壁48的流动通路。各个吹入喷嘴84将冷却空气从压力空间56排出到冷却隧道24中和待冷却的工件12上的方向是可调节的。为此,吹入喷嘴84可以例如具有设计为球冠并且支承在侧隧道壁48中的内部部分,由此可以改变吹入喷嘴84的取向。
如在图3和图6中可以看到的,与调控空间60连接的压力空间56通过连接通道86与在冷却隧道24的相对侧上的供给空间52b的压力空间56流动连接。连接通道86接近地布置在冷却隧道24的输出端,在当前的实施例中跨过冷却隧道24。在未特意示出的变型方案中,也可以设置多个连接通道86,使得在供给空间52a和52b的两个分配器空间56之间在冷却隧道24的纵向方向上形成多个流动路径。
在一个变型方案中,连接通道86也可以将供给空间52a的排出空间56与供给空间52b的输入空间54连接,随后在那里在中间壁58中布置过滤器单元82。该变体在图3中通过连接通道86的划成虚线的延长部和中间壁58中的相应的过滤器单元82表明。
图1、图3、图4和图8示出冷却区22的排气装置88,利用该排气装置可以将隧道气体作为排出空气从冷却隧道24中排出。排气装置88包括收集通道90,该收集通道在供给空间52a下方平行于冷却隧道24并且基本在其整个长度上延伸。但是收集通道90也可以仅沿冷却隧道24的一个部段设置。收集通道90通过多个抽出通路92与冷却隧道24连接,由此可以将隧道气体作为排出空气从冷却隧道24的底部区域中抽出。在冷却隧道24的进入区域中还在隧道顶部50上形成抽出通道94,该抽出通道横向于输送方向27跨过冷却隧道24并且同样通过多个抽出通路92与冷却隧道24连接,由此可以在那里将排出空气从冷却隧道24的顶部区域中抽出,以避免在隧道顶部50上形成冷凝物。
收集通道90与排气通道98连接,通过该排气通道可以将抽出的排出空气从干燥器14排出。如图4和图5所示,排气通道98与进气通道68连接,使得进气通道68中的进入空气可以和来自冷却隧道24的排出空气混合,因此排出空气至少部分地在循环回路中循环。流入进气通道68中的排出空气的份额可以借助于未特意示出的阀调节。必要时也可以通过相应的阀阻止外界空气流入,从而仅循环的排出空气流入调控空间60的进气区域62中。
图8示出补充的另选方案,在该另选方案中,具有抽出通路92的收集通道90也在供给空间52b下方在冷却隧道24的相对侧上延伸,该收集通道通过流动管路96与隧道顶部50上的抽出通道94连接。以这种方式,隧道空气沿冷却隧道24的纵向方向在底部的两侧被抽出,并且被导向供给空间52a下方的收集通道90和继续导入排气通道94中。也可以在冷却隧道24的两侧在两个收集通道90之间设置一个或多个连接通道,以便将排出空气从供给空间52b一侧转移到供给空间52a下方的收集通道90和继续转移到排气通道98中。
图9示出一个变型方案,在该变型方案中,供给空间52a和52b在冷却区22的两侧类似地构造。在这种情况下,供给空间52b因此设计成和供给空间52a一样并且装配有相应的部件,使得两个供给空间52a、52b均被设计为调控空间60。图9示出在供给空间52a和52b的相应的调控空间60的相对的进气区域62的高度上的横剖面。作为示例,在两个进气区域62中也设有鼓风机72,该鼓风机可以替代设置在冷却空气调温装置70下游的鼓风机72或对其进行补充。
如果设有多个鼓风机72,那么该鼓风机可以配备有变频器和体积流量测量装置,使得可以实现在冷却隧道24中被调温的冷却空气的适配于不同类型的物体12、特别是适配于不同的车身16的吹入速度。必要时可以在压力空间56中布置补充的加热记录器(Heizregister),由此可以沿纵向方向27产生冷却空气的温度梯度,从而可以实现缓慢的和特别低压力的冷却。
两个供给空间52a和52b可以各自与单独的进气通道68和排气通道98连接。图9示出以下另选方案,在该另选方案中仅设有一个进气通道68,外界空气经过该进气通道进入供给空间52a的进气区域62中。供给空间52a的进气区域62通过进气连接通道100与供给空间52b的进气区域62连接。
在图1和图3至图8所示的实施例中,如果在冷却隧道24的两侧在两个收集通道90之间设置流体连接,那么供给空间52b的输入空间54不被用于冷却空气的流动路径,而是仅容纳抽出通道94。
必要时因此可以取消供给空间52b中的输入空间54,因此供给空间52b仅包括那里的压力空间56。该实施例在图10中以横剖面示出,该横剖面相应于图6的横剖面。
图11示出一个变体,在该变体中仅在冷却隧道24的一侧设有供给空间52,在另一侧不存在供给空间。因此在那里也不存在压力空间56,在相对的侧隧道壁48中也不存在吹入喷嘴84。冷却空气从调控空间60的排出区域66仅从一侧进入冷却隧道24中。
仅在图1示出,干燥器14的冷却区22可以模块化地通过多个冷却区模块102构成,其具有各一个模块壳体104,在该模块壳体中安置有各一个模块隧道106。相继布置的冷却区模块102的模块隧道106形成干燥器14的冷却隧道24,也就是说,冷却区模块102的每个模块隧道106限定冷却隧道24的一个部段,其中,每个在此未单独示出的模块底部限定所产生的隧道底部42的连接通路44的一个部段。相应地,模块隧道106的在此同样未单独示出的侧壁和顶部限定所产生的冷却区22的侧隧道壁48和隧道顶部50的各一个部段。冷却区模块102布置在干燥器14的冷却区22的横剖面内部。优选地,冷却区模块102也整体上布置在干燥器14的横剖面内部。每个冷却区模块102以相应的方式限定供给空间52a和52b及其输入空间54和分配器空间56的各一个部段和中间壁58的各一个部段。
在当前的实施例中,冷却区22包括三个冷却区模块102,在这三个冷却区模块中,第一冷却区模块102限定具有一个或多个供给空间52的进气区域62的进气模块102.1,第二冷却区模块102限定具有一个或多个供给空间52的单元区域64的单元模块102.2,第三冷却区模块102限定具有一个或多个供给空间52的排出区域66的排出模块102.3,从而通过将三个冷却区模块102.1、102.2和102.3相继地布置并且符合运行条件地相互连接而得到输入空间54。
这种冷却区模块102当前可以作为结构单元预先安装,从而干燥器14及其冷却区22可以在运行地点通过预先安装的冷却区模块102的接合而被组装。另选地,冷却区模块102也可以仅在安装干燥器14或冷却区102时才形成。
在预先安装的冷却区模块102的情况下,各冷却区模块配备有彼此互补的、用于流体管路和电线的接口,该接口必须作为用于运行干燥器14或冷却区22的运行部件提供。
进气通道68和排气通道98也都可以沿冷却区22布置在其它位置上,并且也不必如图所示具有竖直的走向。通道的具体位置和具体走向还取决于局部的实际情况。