DE102014200350A1 - Hot air tunnel with heat recovery - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Heißlufttunnel (1) zum Erwärmen von Gegenständen im Inneren (3) des Heißlufttunnels (1) mittels Heißluft, wobei der Heißlufttunnel (1) eine Außenoberfläche (4) aufweist, die das Innere des Heißlufttunnels (1) umgibt, und wobei der Heißlufttunnel (1) an seiner Außenoberfläche (4) einen Zuluftkanal (2) aufweist, durch den dem Inneren (3) des Heißlufttunnels (1) Zuluft (5) zuführbar ist, sodass Zuluft (5) in dem Zuluftkanal (2) durch Wärme vorheizbar ist, die vom Inneren (3) des Heißlufttunnels (1) durch die Außenoberfläche (4) in den Zuluftkanal (2) tritt.The present invention relates to a hot air tunnel (1) for heating objects in the interior (3) of the hot air tunnel (1) by means of hot air, wherein the hot air tunnel (1) has an outer surface (4) surrounding the interior of the hot air tunnel (1), and wherein the hot air tunnel (1) on its outer surface (4) has a supply air duct (2) through which the interior (3) of the hot air tunnel (1) supply air (5) can be supplied, so that supply air (5) in the supply air duct (2) Heat is preheated, which passes from the interior (3) of the hot air tunnel (1) through the outer surface (4) in the supply air duct (2).
Description
Stand der TechnikState of the art
Diese Erfindung betrifft einen Heißlufttunnel, mit dem Gegenstände mittels Heißluft erwärmbar sind, wobei ein Inneres des Heißlufttunnels von einer Außenoberfläche umgeben ist. Weiter betrifft die Erfindung eine Abfüll- und/oder Verpackungsmaschine. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erwärmen von Zuluft für das Innere eines Heißlufttunnels. Eine Anwendung eines solchen Heißlufttunnels ist die Sterilisation von Gegenständen. This invention relates to a hot air tunnel with which articles can be heated by means of hot air, wherein an interior of the hot air tunnel is surrounded by an outer surface. Furthermore, the invention relates to a filling and / or packaging machine. Moreover, the invention relates to a method for heating supply air for the interior of a hot air tunnel. One application of such a hot air tunnel is the sterilization of articles.
Mit der Außenoberfläche des Heißlufttunnels ist eine Außenoberfläche eines oder mehrerer Bauteile gemeint, die das Heißlufttunnelinnere, in dem die Gegenstände erwärmt werden, umschließen. Diese Außenoberfläche kann selbst von weiteren Bauteilen umschlossen sein, etwa einem Gehäuse oder einer Verkleidung, die wiederum eine eigene Außenoberfläche aufweisen. Denkbar ist, die Erfindung auch an dieser Außenoberfläche anzuwenden.By the outer surface of the hot air tunnel is meant an outer surface of one or more components enclosing the hot air tunnel interior in which the articles are heated. This outer surface may itself be enclosed by other components, such as a housing or a panel, which in turn have their own outer surface. It is conceivable to apply the invention also on this outer surface.
Gemäß der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Gegenstand der Erfindung ist ein Heißlufttunnel, der an seiner Außenoberfläche einen Zuluftkanal aufweist, in dem Zuluft für das Innere des Heißlufttunnels durch Wärme, die aus dem Heißlufttunnel durch dessen Außenoberfläche entweicht, erwärmbar ist. Dementsprechend führt der Zuluftkanal ins Innere des Heißlufttunnels. Durch die genannten Merkmale des Heißlufttunnels verbessert sich dessen Energieeffizienz.The invention relates to a hot air tunnel having on its outer surface a supply air duct, in the supply air for the interior of the hot air tunnel by heat, which escapes from the hot air tunnel through the outer surface, can be heated. Accordingly, the supply air duct leads into the interior of the hot air tunnel. Due to the mentioned features of the hot air tunnel improves its energy efficiency.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
In einer Ausführungsform des Heißlufttunnels bildet eine Verkleidung oder ein Gehäuse des Heißlufttunnels, der bzw. das die Außenoberfläche des Heißlufttunnels zumindest teilweise umgibt, oder/und eine Halteeinrichtung, von der der Heißlufttunnel zumindest zu Teilen getragen wird, wenigstens einen Teil des Zuluftkanals. Insbesondere ist der Zuluftkanal auf diese Weise zu einem Teil durch die Außenoberfläche des Heißlufttunnels sowie zu einem weiteren Teil durch eine Innenoberfläche einer Halteeinrichtung und/oder einer Verkleidung des Heißlufttunnels gebildet. Auf diese Weise wird die Halteeinrichtung oder/und die Verkleidung bzw. ein Gehäuse des Heißlufttunnels doppelt genutzt, nämlich als Teil des Zuluftkanals und als Halterung bzw. Schutz des Heißlufttunnels. Dies ist kostengünstig. Der Zuluftkanal kann ein integraler Bestandteil der Maschinenstruktur sein, der den Heißlufttunnel umgibt. Wärme, die durch die Außenoberfläche des Heißlufttunnels aus dessen Innerem austritt, kann somit Luft im Inneren des Zuluftkanals erwärmen. In one embodiment of the hot air tunnel, a cladding or housing of the hot air tunnel that at least partially surrounds the outer surface of the hot air tunnel, and / or a holding device from which the hot air tunnel is at least partially supported forms at least a portion of the supply air channel. In particular, the supply air duct is formed in this way partly through the outer surface of the hot air tunnel and to a further part through an inner surface of a holding device and / or a lining of the hot air tunnel. In this way, the holding device and / or the panel or a housing of the hot air tunnel is used twice, namely as part of the supply air duct and as a support or protection of the hot air tunnel. This is inexpensive. The supply air duct may be an integral part of the machine structure surrounding the hot air tunnel. Heat exiting through the outer surface of the hot air tunnel from the interior thereof can thus heat air inside the supply air duct.
In einer weiteren Ausführungsform des Heißlufttunnels ist der Zuluftkanal gegenüber der Umgebung der Verkleidung oder/und der Halteeinrichtung sowie gegenüber dem Inneren des Heißlufttunnels abgedichtet ausgeführt. Dies verhindert unerwünschte Wärmeverluste durch Austreten von bereits erwärmter Zuluft aus dem Zuluftkanal bzw. Austreten von heißer Luft aus dem Inneren des Heißlufttunnels in den Zuluftkanal.In a further embodiment of the hot air tunnel, the supply air duct is designed to be sealed off from the surroundings of the lining or / and the holding device and with respect to the interior of the hot air tunnel. This prevents unwanted heat losses due to leakage of already heated supply air from the supply air duct or leakage of hot air from the interior of the hot air tunnel into the supply air duct.
In einer weiteren Ausführungsform des Heißlufttunnels ist dieser mit einem Gebläse versehen, welches Zuluft durch den Zuluftkanal ins Innere des Heißlufttunnels fördern kann. Außerdem ist in dem Luftkanal ein Luftfilter angeordnet, der insbesondere an einem Eintritt in den Zuluftkanal positioniert ist. In a further embodiment of the hot air tunnel, the latter is provided with a blower which can supply supply air through the supply air duct into the interior of the hot air tunnel. In addition, an air filter is arranged in the air duct, which is positioned in particular at an inlet into the supply air duct.
Wenn das Gebläse stromabwärts von dem Luftfilter angeordnet ist, sorgt es für einen Unterdruck zwischen dem Luftfilter und dem Gebläse. Der Abschnitt der Außenoberfläche des Heißlufttunnels, der einen Teil des Zuluftkanals bildet, führt somit mit einen Unterdruck, der bewirkt, dass Luft nur vom Inneren des Heißlufttunnels in den Zuluftkanal übertreten kann, nicht jedoch umgekehrt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Partikel, schädliche Stoffe, Bakterien oder dergleichen mit Luft, die anderenfalls aus dem Zuluftkanal ins Innere des Heißlufttunnels strömen könnte, ins Innere des Heißlufttunnels eingetragen werden. Vor der Verwendung der Zuluft zum Erwärmen der Gegenstände wird die Zuluft typischerweise gefiltert, sodass Partikel, schädliche Stoffe, Bakterien oder dergleichen aus der Zuluft entfernt werden, bevor die Zuluft mit den Gegenständen in Berührung kommt. When the fan is located downstream of the air filter, it provides a vacuum between the air filter and the fan. The portion of the outer surface of the hot air tunnel, which forms part of the supply air duct, thus leads to a negative pressure, which causes air can only pass from the interior of the hot air tunnel in the supply air duct, but not vice versa. In this way it can be prevented that particles, harmful substances, bacteria or the like with air, which could otherwise flow from the supply air duct into the interior of the hot air tunnel, be registered inside the hot air tunnel. Prior to using the supply air to heat the articles, the supply air is typically filtered so that particles, harmful substances, bacteria or the like are removed from the supply air before the supply air comes in contact with the articles.
In einer weiteren Ausführungsform des Heißlufttunnels weist dieser einen Heißteil und einen Kühlteil mit jeweils eigener Zuluft auf. Die Temperatur in dem Heißteil ist größer als die Temperatur in dem Kühlteil. Der Zuluftkanal versorgt vorzugsweise den Heißteil mit Zuluft, da die Zuluft für den Kühlteil typischerweise gekühlt statt vorgewärmt wird.In a further embodiment of the hot air tunnel, this has a hot part and a cooling part, each with its own supply air. The temperature in the hot part is greater than the temperature in the cooling part. The supply air duct preferably supplies the Hot part with supply air, since the supply air for the cooling part is typically cooled instead of preheated.
In einer weiteren Ausführungsform des Heißlufttunnels umschließt der Zuluftkanal die Außenoberfläche des Heißlufttunnels. Er kann die Außenoberfläche teilweise, ähnlich einem offenen Ring oder dergleichen, umschließen. Vorzugsweise umschließt der Zuluftkanal die Außenoberfläche des Heißlufttunnels jedoch vollständig oder wenigstens zum größten Teil. Wenn der Heißlufttunnel einen Heißteil und einen Kühlteil aufweist, ist in einer Variante ausschließlich der Heißteil zu einem großen Teil oder vollständig von dem Zuluftkanal umschlossen. Durch die höheren Temperaturen des Heißteils kann die Zuluft auf höhere Temperaturen vorgewärmt werden. Durch eine möglichst umfassende Überdeckung von warmen Teilen der Außenoberfläche des Heißlufttunnels kann ein möglichst großer Teil der die Außenoberfläche durchdringenden Wärme aus dem Inneren des Heißlufttunnels in die Zuluft aufgenommen und somit die Energieeffizienz des Heißlufttunnels optimiert werden.In a further embodiment of the hot air tunnel, the supply air duct encloses the outer surface of the hot air tunnel. It may partially enclose the outer surface, similar to an open ring or the like. Preferably, however, the supply air duct encloses the outer surface of the hot air tunnel completely or at least for the most part. If the hot air tunnel has a hot part and a cooling part, in one variant, only the hot part is enclosed to a large extent or completely by the supply air duct. Due to the higher temperatures of the hot part, the supply air can be preheated to higher temperatures. By covering as much as possible of warm parts of the outer surface of the hot air tunnel, the largest possible part of the heat penetrating the outer surface from the interior of the hot air tunnel can be taken into the supply air and thus the energy efficiency of the hot air tunnel can be optimized.
In einer weiteren Ausführungsform des Heißlufttunnels ist der Wärmedurchtritt durch die Außenoberfläche des Heißlufttunnels durch eine Wärmeisolierung verringert. Dies wird insbesondere für den Bereich eines Heißteils vorgeschlagen, sofern der Heißlufttunnel einen Heißteil aufweist. Dies hat den Vorteil, dass aus dem Inneren des Heißlufttunnels weniger Wärme entweicht, was im Vergleich zu einem Heißlufttunnel ohne Isolierung zu geringerer Temperatur in dem Zuluftkanal führt. Dies wiederum hat den Vorteil, dass hier Materialien mit geringerer Temperaturfestigkeit eingesetzt werden können.In a further embodiment of the hot air tunnel, the heat transmission through the outer surface of the hot air tunnel is reduced by thermal insulation. This is proposed in particular for the area of a hot part, as long as the hot air tunnel has a hot part. This has the advantage that less heat escapes from the interior of the hot air tunnel, which leads to lower temperature in the supply air duct compared to a hot air tunnel without insulation. This in turn has the advantage that materials with lower temperature resistance can be used here.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Abfüll- und/oder Verpackungsmaschine vorgeschlagen, die einen Heißlufttunnel gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen aufweist.In a further aspect of the invention, a filling and / or packaging machine is proposed, which has a hot air tunnel according to one of the embodiments described above.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erwärmen von Zuluft zu einem Inneren eines Heißlufttunnels in einem Zuluftkanal vorgeschlagen, wobei die Zuluft von Wärme erwärmt wird, die durch wenigstens einen Teil einer Außenoberfläche des Heißlufttunnels in den Zuluftkanal eintritt. Es ergeben sich die in Bezug auf den Heißlufttunnel beschriebenen Vorteile.In a further aspect of the invention, a method for heating supply air to an interior of a hot air tunnel in a supply air duct is proposed, wherein the supply air is heated by heat which enters the supply air duct through at least part of an outer surface of the hot air tunnel. It results in the advantages described in relation to the hot air tunnel.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird in dem Zuluftkanal ein Unterdruck erzeugt, indem ein Gebläse Zuluft in den Zuluftkanal gegen einen Luftfilter in oder an dem Zuluftkanal saugt. Es ergeben sich die in Bezug auf die entsprechende Ausführungsform des Heißlufttunnels vorstehend beschriebenen Vorteile.In one embodiment of the method, a negative pressure is generated in the supply air duct by a fan sucks incoming air into the supply air duct against an air filter in or on the supply air duct. The advantages described above with regard to the corresponding embodiment of the hot air tunnel result.
Zeichnungendrawings
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
Die erste, die zweite und die dritte Ausführungsform können miteinander kombiniert werden; beispielsweise kann ein Teil
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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