CN111566426A

CN111566426A - 加热装置

Info

Publication number: CN111566426A
Application number: CN201880085537.9A
Authority: CN
Inventors: S·莫拉莱
Original assignee: S Molalai
Current assignee: S Molalai
Priority date: 2018-01-04
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-08-21
Also published as: IT201800000557A1; US20210059020A1; EP3735563A1; WO2019135148A1; RU2020121367A

Abstract

提供了一种适于加热物体(1a)的加热装置(1)，所述加热装置包括：热辐射的发射器(21)；以及辐射板(22)，限定适于面向物体(1a)的传播表面(2a)和用于吸收来自发射器(21)的热辐射的吸收表面(2b)；辐射板(22)不与发射器(21)接触，以便通过照射被加热，并且不与物体(1a)接触，以便通过照射来加热所述物体。

Description

加热装置

技术领域

本发明涉及一种在第一项权利要求的前序部分中限定的类型的加热装置。

特别地，该装置适合用于加热物体、人、房间/建筑物。例如，它可被视为干燥器，因此可被视为加热装置，其可被用于加热并且随后干燥被施加到诸如(例如)汽车、摩托车、卡车、公共汽车、火车车厢、电车和飞机等机械车辆以及用于转移人、动物或物品的运输工具上的油漆产品。

背景技术

迄今为止，喷柜炉(spray booth-ovens)用作用于干燥油漆产品的加热装置，在其中布置有其上喷涂油漆产品的车辆。

在喷柜中提供热空气的使用，并且通过对流来传递表面处理所需的热量。热空气从位于柜式炉的顶板上的集气室供给，并通过柜式炉的底板格栅抽出。

其它加热装置例如是辐射体，其可被视为用于加热民用房间的加热系统的部件。

辐射体由元件(即，热流体在其内部循环的串联模块)组成，它们并排放置以获得所需的加热表面。

这些模块是中空的并且邻近壁，以建立对流空气运动，通过该对流空气运动来加热环境/房间。

在一些情况下，已知的辐射体配备有可应用于其的强制通风系统，并且适于使由该加热装置产生的热空气在房间中的循环加速。

现有技术具有几个主要缺点。

实际上，热空气通过撞击被干燥的车辆而使外表面下方的部分将在长得多的时间(约40天)内干燥，从而其被定义为干燥油漆产品的“熟化时间”，这可能导致在从干预车身起数天之后在车辆车身上铺满气泡。

另一个缺点是已知加热装置的能量消耗，特别是如果打算将其用于干燥油漆产品时。实际上，即使进行小的和局部的修理，车辆也需要在整个柜式炉中引入热空气，就像它们被完全干燥一样，从而使该工艺在经济、能量和时间方面非常昂贵。

具体地，该方面似乎通过以下事实来增强：已知加热装置通过加热空气需要加热整个柜，以允许油漆产品达到期望的干燥温度。

另一个缺点是干燥缓慢，特别是使柜升温缓慢。

在现有技术中，在用于干燥油漆的柜式炉中使用已知的辐射装置的问题在于，由于已知装置的性能差而增大了巨大的能量消耗。

应该注意，上述缺点也可以在已知加热装置的其它应用中发现。

例如，在房间/建筑物的加热装置的使用中，我们可以容易地知道均匀加热房间所需的长时间以及相较于房间的温度的加热装置的高温。

这样，本发明的技术任务是设计一种加热装置，其能够基本上消除上述缺点中的至少一部分。

在所述技术任务的范围内，本发明的主要目的是获得一种加热装置，其允许以快速且廉价的方式达到期望的温度。

发明内容

因此，本发明的目的是获得一种加热装置，其允许油漆产品被最佳地干燥和/或房间以迅速、快速和廉价的方式被加热。

本发明的技术任务和特定目的借助如所附权利要求1所述的加热装置来实现。优选的实施例在从属权利要求中描述。

附图说明

在本发明的优选实施例的以下详细描述中，将参照附图阐明本发明的特征和优点，其中：

图1示出了根据本发明的加热装置；

图2示出了加热装置的可能应用；以及

图3示出了加热装置的另一应用。

具体实施方式

在此，当与类似“大约”的词语或诸如“近似”或“基本上”的其它类似术语一起使用时，测量、值、形状和几何参考(诸如垂直度和平行度)将被理解为由于生产和/或制造误差所引起的测量误差或不准确的例外，并且特别是与其相关联的值、测量、形状或几何参考的轻微偏离的例外。例如，如果与值相关联，这些术语优选地表示与所述值的偏差不大于10％。

此外，当使用时，诸如“第一”、“第二”、“较高”、“较低”、“主要”和“次级”的术语不一定标识顺序、优先级关系或相对位置，而是可以简单地用于更清楚地将不同的部件彼此区分。

除非另有说明，本文中报道的测量和数据应理解为在国际标准大气ICAO(ISO2534)中执行。

参照附图，根据本发明的加热装置整体上由数字1表示。

加热装置适于加热至少一个待加热的物体1a。

它适合用于加热物体、人、房间/建筑物。例如，它可被视为用于房间、建筑物或其它类似环境的加热装置。

在另一示例中，加热装置1可被视为用于油漆产品的干燥器(图2和图3)，因此它适于放置在用于干燥例如喷涂到车辆1b上的油漆产品(与待加热并且随后干燥的物体1a相符合)的柜内部。所述柜因此可包括一个或多个加热装置1。

加热装置1有利地适于通过热辐射(可视为电磁波)的发射并因此通过照射来加热物体1a(干燥涂料产品和/或加热房间)。特别地，主要通过照射来干燥物体1a是适合的，这可以与通过传导和/或对流的传热结合。

在本文献中，术语“绝热”即使没有指定，也总是被理解为指的是隔热。

加热装置1包括至少一个面板2，该面板限定适于面向物体1a的传播表面(propagation surface)2a。

在用于油漆产品的加热装置1的情况下，传播表面2a适于面向待干燥的油漆产品(图2和图3)。或者，在用于房间的加热装置1的情况下，传播表面2a适于面向待加热的房间。

传播表面2a可以是平坦的或弯曲的。例如，在用于油漆产品的加热装置1的情况下，根据油漆产品喷涂在其上的轮廓，该传播表面可以是凸的或凹的。

优选地，传播表面2a适于在使用时不与物体1a接触。具体地，传播表面2a与物体1a之间的距离可以基本上至少为0.1m，并且具体地基本上在0.1m与1m之间，并且更精确地在0.35m与0.50m之间。

面板2适于通过来自传播表面2a并且入射到待加热物体的热辐射的发射来加热物体1a。特别地，主要通过照射来加热物体1a是适合的，这可与通过传导的传热结合。

面板2包括所述热辐射的发射器21。

优选地，发射器21可包括至少一个电阻21a，并且具体地包括基本上彼此平行的多个不同的电阻21a。

至少一个电阻21a平行于传播表面2a。

至少一个电阻21a是矿物绝缘电缆。

可选地，发射器21限定传播表面2a。

或者，面板2可包括限定传播表面2a和用于吸收来自发射器21的热辐射的吸收表面2b的辐射板22。

辐射板22在使用中适于位于发射器21与物体1a之间。

表面2a和2b位于辐射板22的相对侧上。

吸收表面2b可以基本上平行于传播表面2a。

传播表面2a适于在使用中不与物体1a接触。因此，在使用中，辐射板22不与物体1a接触，因此与其间隔开，使得热量通过照射从板22、并且特别是从传播表面2a传递到物体1a。更准确地说，所述传热主要通过照射发生，其可与通过传导的传热相结合。

传播表面2a可以是具有热辐射发射率的表面。其发射率至少为0.5，具体地为0.7，更具体地为0.8，优选为0.9。

或者，传播表面2a可以是光滑的。

传播表面2a可以是浅色的，并且特别是白色的。在一些情况下，传播表面2a可具有不同的颜色，并且具体地与物体1a的颜色相反，以便至少发射具有与由物体1a吸收的频率和/或波长相等或相似的频率和/或波长的热辐射。这些解决方案优选用于油漆产品的装置1。

传播表面2a是消光的。

或者，传播表面2a可以是深色的(特别是黑色)，并且例如物理上类似于黑体的颜色。在加热装置1用于加热房间的情况下，这种解决方案是优选的。

吸收表面2b可以与发射器21接触或不接触。

优选地，其不与发射器21接触，因此，辐射板22不与发射器21接触，因此与其间隔开，使得热量通过照射从发射器21传递到板22，并且特别传递到吸收表面2b。更准确地说，所述传热可以主要通过照射发生，其也可以与通过传导的传热相结合。

应该注意，在吸收表面2b与发射器21接触的替代情况下，传热可以适当地主要通过照射并且其次通过传导发生。

吸收表面2b可以是具有高热辐射吸收性的表面。其吸收系数至少为0.5，具体地为0.7，更具体地为0.8，优选地为0.9。吸收表面2b可以是深色的(特别是黑色)和/或粗糙的，并且因此具有增大吸收的压痕/褶皱。吸收表面2b可以是深色的(特别是黑色)，并且例如在物理上类似于黑体的颜色。有利地，它是黑色的。

吸收表面2b可以选择性地是消光的或明亮的。

在一些情况下，吸收表面2b可以具有与待干燥(即，被干燥)的物体1a的颜色相似和/或类似的颜色，以便至少吸收具有与由物体1a所吸收的频率和/或波长相等或相似的频率和/或波长的热辐射。

在优选的示例中，吸收表面2b可以是深色的(特别是黑色)(选择性地是消光或明亮的)，并且传播表面2a是白色的并且适当地消光。

应该注意，当吸收表面2b和传播表面2a是深色的(特别是黑色)时，辐射板22基本上可视为黑体。

可选地，辐射板22可包括对向在表面2a与2b之间的轮廓，以适当地允许辐射板22在高度和/或宽度上的热膨胀。

所述轮廓是绝热的，以防止热量的损失，因此热量可以仅从传播表面2a逸出。

面板2可包括用于发射器21的支撑件23，并且如果存在，可包括用于辐射板22的支撑件。

特别地，壳体2f是闭合的。

有利地，壳体2f与外部隔热，仅排除传播表面2a。为此，至少侧壁，即垂直于传播表面2a、支撑件23和辐射板22表面，可以是隔热的(优选地具有低的热量吸收和/或热辐射吸收)。

可选地，侧壁可具有内表面，即面向壳体2f的、反射的表面并且可选地具有至少0.5的反射系数，具体地为0.7，更具体地为0.8，并且优选地为0.9。

在使用中，支撑件23适于位于物体1a的相对于发射器21的相对侧上，并且更准确地说，位于辐射板22相对于发射器21的相对侧上。

支撑件23可包括基体231，其适当地放置在吸收表面2b相对于发射器21的相对侧上。

支撑件23(特别是基体231)和辐射板22限定了适用于面板2的盒状主体，该盒状主体界定用于发射器21的壳体2f。

基体231限定面向所述发射器21的反射表面2c，并且因此限定可能的吸收表面2b。

反射表面2c相对于发射器21位于吸收表面2b的相对侧上。

反射表面2c适于反射来自物体1a的相对侧上的发射器21的热辐射，因此朝向同一物体1a。优选地，适于将来自辐射板22的相对侧上的发射器21发出的热辐射朝向吸收表面2b反射。吸收表面2b因此吸收由反射表面2c反射的热辐射。

结果是，当发射器21发射热辐射时，辐射板22由发射器21直接和间接加热。具体地，辐射板22被由发射器21沿\朝向所述板22的吸收表面2b的方向发射的热辐射直接加热；并且被由发射器21沿\朝向反射表面2c(具体地，与辐射板22相对)的方向发射的热辐射间接加热，该热辐射由所述反射表面2c沿辐射板22的吸收表面2b的方向反射。

反射表面2c可具有至少0.5，具体地为0.7，更具体地为0.8，并且优选地为0.9的反射系数。它可以是镜面反射的，并且优选是光滑的和/或至少部分地且优选地全部以玻璃微球或适于改善其反射性的其它类似元件涂覆。

反射表面2c可以是平坦的，并且特别地平行于传播表面2a。或者，它是凸的，以使辐射朝向物体1a，具体地朝向吸收表面2b的传输最大化。

基体231优选是绝热的，以防止沿外部结构1c的方向(因此在物体1a的相对侧上)的热量损失。

基体231可以在反射表面2c的相对侧上限定隔热表面2d，其适于不散发(至少不会热辐射)由基体231吸收的任何热量。

表面2c和2d位于基体231的相对侧上。

隔绝表面2d可以是具有低热辐射发射率的表面。其发射率至少小于0.5，具体地小于0.3，更具体地小于0.2，优选小于0.1。

隔绝表面2d可以是平坦的，并且特别地平行于传播表面2a。

可选地，基体231可包括对着表面2c与2d之间并且隔热的边缘。

优选地，基体231在其中限定有介于隔绝表面2d与反射表面2c之间的适当密封的内腔231a。

内腔231a优选地填充有诸如隔绝气体的隔热材料。或者，腔231a填充有空气。

特别地，基体231可视为限定所述内腔231a的盒状主体。它包括限定隔绝表面2d的后壁231b和限定反射表面2c的前壁231c。

后壁231b的隔绝表面2d外部地面向加热装置1，即锚定系统3，并且因此面向外部结构1c。

后壁231b限定至少一个面向内隔热腔的表面，以便限制所述后壁231b的热量吸收。

前壁231c的反射表面2c面向发射器21。

前壁231c限定至少一个面向内隔热腔的表面，以便限制所述前壁231c的热量吸收。

基体231适于支撑发射器2。为此，支撑件23可包括栅格232或具有相同功能的其它元件，从而将发射器21约束到基体231。

作为栅格232的替代方案，面板2可包括一个或多个支撑元件21的彼此不同的支撑件23。

支撑件23可包括用于将辐射板22约束到基体231的约束装置233。

加热装置1可包括至少一个用于将面板2锚定到壁或其它外部结构1c的锚定系统3。

锚定系统3适于将面板2约束到外部结构，从而使隔绝表面2d朝向所述外部结构转动。特别适合的是，将面板2约束到外部结构1c，将隔绝表面2d与外部结构间隔开，从而在它们之间限定通道2e。

由于隔绝表面2d、特别是整个基体231几乎不能吸收热量并将其传递到通道2e，因此后者不会变热，从而避免了来自装置1的热量损失。

锚定系统适于改变传播表面2a相对于重力梯度的倾斜度。因此，它可包括至少一个铰链31，该铰链限定面板2相对于外部结构1c的转动轴线。

锚定系统适于改变隔绝表面2d与外部结构1c的距离。因此，它可包括至少一个操纵器32，例如伸缩式操纵器，其适于相对于外部结构1c移动面板2。

上面以结构术语描述的加热装置1的操作引入了一种加热物体1a的新方法。

该方法规定，物体1a通过照射来加热，例如通过照射干燥油漆产品。特别地，干燥方法适于主要通过照射来加热物体1a(例如，干燥油漆产品)，其可与通过传导和/或对流的传热相结合。

特别地，该加热方法规定，发射器21至少(适当排它地)通过由所述发射器21发射的热辐射的照射来加热辐射板22，并且辐射板22通过照射来加热物体1a。更具体地，该加热方法规定，发射器21主要通过照射来加热辐射板22，并且辐射板22主要通过照射来加热物体1a。

具体地，干燥方法规定，发射器21沿物体1a的方向产生并发射热辐射。这种热辐射来自于发射器，并且一旦已行进到使发射器21与辐射板22分开的距离，则其撞击吸收表面2b并且随后可以由辐射板22收集。结果是，辐射板22变热并开始从传播表面2a朝向物体1a发射热辐射，进而该物体变热。

同时，来自于发射器21的热辐射的一部分撞击基体231的反射表面2c。这种热辐射至少部分地、并且具体地几乎全部被反射表面2c朝向吸收表面2b反射，引起来自传播表面2a的热辐射的增加。

总之，辐射板22被发射器21加热两次，即，被由发射器21朝向板发射的热辐射直接加热，并且被在相对侧上发射并且随后被反射的热辐射间接加热。

应该注意，如果撞击反射表面2c的热辐射被基体231吸收，由于其特定的隔热结构因而几乎不能散发热量，其不会变热，从而避免了热量朝向壁(或外部结构1c)散发。

通过隔热的外壳2f保证了辐射板22的强加热，所述外壳防止了热损失及其在所述辐射板22中、且随后朝向物体1a的集中。

根据本发明的加热装置1实现了重要的优点。

实际上，与目前使用的工艺/装置不同，上述加热装置1以及因此的干燥方法主要使用照射，从而改善和加速了加热物体1a的整个操作。

该方面基本上由特定装置1及由其实施的方法所确保的辐射板22的双重加热来限定。实际上，当发射器21发射热辐射时，辐射板22被由发射器21朝向吸收表面2b发射的热辐射直接加热，并且被由发射器21朝向反射表面2c发射并由其沿吸收表面2b的方向反射的热辐射间接加热。

该优点实现了例如在低得多的温度下操作，并且显著地减少设备1所需的功率以及用于干燥物体1a的时间和成本。另一方面，通过使用具有与现有技术的装置相同的电功率的装置1，在辐射板2上达到高得多的温度(因此，在干燥油漆产品时，其可具有高达300℃-350℃的高温，在住宅区中甚至可具有高达85℃-90℃的高温)，因此，相较于现有技术，允许进一步减少加热/干燥的时间和成本。

这是因为，虽然先前为了使物体1a具有期望的温度，热源必须达到比所述期望的温度高得多的温度，但是加热装置1达到等于或至多仅略微高于所述预定温度的温度就足够了。

此外，通过使用照射，加热装置1在没有传播装置(在已知装置的情况下为空气)的情况下加热物体1a，从而限制其散发。

其它重要的方面由表面2a、2b和2c的特定选择来表示。

实际上，由于传播表面2a是平坦的，因此它允许从其输出的热辐射均匀地扩散。此外，在油漆产品的特定情况下，它有利于该油漆产品的干燥。

传播表面2a的高发射率使从其输出的热辐射最大化。

一个重要优点由特定的基体231表示，由于特定的壁231b和231c，其不吸收热量并将热量朝向待加热的物体反射，因此使加热装置1的效率最大化。

吸收表面2b提供了其它优点，其使由辐射板22吸收的热辐射最大化，并且因此使从传播表面2a输出的热辐射最大化。

应该注意，该方面还通过反射表面2c增强，该反射表面通过将热量朝向吸收表面2b反射和/或传递，进一步增加了由传播表面2a发射的辐射。

通过提供“完全通过照射”的加热装置1，即，使用完全通过由发射器21朝向吸收表面2b(适当地处理以具有高吸收性)和朝向反射表面2c照射的热能传递，适当地具有高反射功率，已经获得了上述优点。

因此，加热装置1完全摆脱了辐射板内部与具有已知装置的特征的电加热元件之间的物理接触的限制。

最后，摆脱发射器21与辐射板22之间的物理接触为生产从90℃到350℃的加热装置1提供了可能性，而利用当今市场上现有技术的吸热面板来完成其是不可想象的。

本发明易于进行落入到由权利要求所限定的本发明构思范围内的变型。这样，所有细节均可由等同的元件替换。可以使用任何材料、形状和尺寸。

Claims

1.一种适于加热物体(1a)的加热装置(1)，其特征在于，所述加热装置包括：

-热辐射的发射器(21)；以及

-辐射板(22)，限定适于面向所述物体(1a)的传播表面(2a)和用于吸收来自所述发射器(21)的所述热辐射的吸收表面(2b)，所述发射器(21)相对于所述辐射板(22)与所述传播表面(2a)相对；

-基体(231)

o相对于所述发射器(21)放置在所述辐射板(22)的相对侧上，

o隔热，并且

o限定反射所述热辐射的反射表面(2c)，所述反射表面面向所述吸收表面(2b)和所述发射器(21)；

而且，

-所述辐射板(22)适于被由所述发射器(21)发射并且由所述反射表面(2c)反射的所述热辐射加热，并且适于通过照射来加热所述物体(1a)。

2.根据权利要求1所述的加热装置(1)，其中，所述传播表面(2a)的发射率至少为0.8。

3.根据权利要求2所述的加热装置(1)，其中，所述传播表面(2a)是白色的。

4.根据前述权利要求中的至少一项所述的加热装置(1)，其中，所述吸收表面(2b)的吸收系数至少为0.8。

5.根据权利要求4所述的加热装置(1)，其中，所述吸收表面(2b)是黑色的。

6.根据前述权利要求中的至少一项所述的加热装置(1)，其中，所述基体(231)和所述辐射板(22)限定盒状主体，所述盒状主体界定用于所述发射器(21)的壳体(2f)。

7.根据权利要求6所述的加热装置(1)，其中，所述壳体(2f)是闭合的并且与外部隔热，唯一的例外是所述传播表面(2a)。

8.根据前述权利要求中的至少一项所述的加热装置(1)，其中，所述反射表面(2c)的反射系数至少为0.8。

9.根据前述权利要求中的至少一项所述的加热装置(1)，其中，所述基体(231)限定隔热表面(2d)，所述隔热表面相对于所述基体(231)与所述反射表面(2c)相对。

10.根据前述权利要求中的至少一项所述的加热装置(1)，其中，所述基体(231)限定隔热的内腔(231a)，所述内腔介于所述隔绝表面(2d)与所述反射表面(2c)之间。

11.根据前述权利要求所述的加热装置(1)，其中，所述内腔(231a)填充有隔热材料。

12.一种加热包括加热装置(1)的物体(1a)的方法，所述加热装置包括：

-面板(2)，限定适于面向所述物体(1a)的传播表面(2a)；

-所述加热装置(1)的特征在于，所述加热装置包括热辐射的发射器(21)和辐射板(22)，所述辐射板不与所述发射器(21)接触并且限定适于面向所述物体(1a)的传播表面(2a)，和用于吸收来自所述发射器(21)的所述热辐射的吸收表面(2b)，所述发射器相对于所述辐射板(22)与所述传播表面(2a)相对；

所述加热方法的特征在于，所述加热装置包括：

-基体(231)

o相对于所述发射器(21)放置在所述辐射板(22)的相对侧上，

o隔热，并且

而且，

-当所述发射器(21)发射所述热辐射时，所述辐射板(22)被由所述发射器(21)发射并且由所述反射表面(2c)反射的所述热辐射加热，并且通过照射来加热所述物体(1a)。