DE2945899B1

DE2945899B1 - Lackieranlage mit luftdurchströmten Lackierkabinen

Info

Publication number: DE2945899B1
Application number: DE2945899A
Authority: DE
Inventors: Heinz 7000 Stuttgart Dürr
Original assignee: Duerr Innovation 7000 Stuttgart De GmbH
Current assignee: Duerr Innovation 7000 Stuttgart De GmbH
Priority date: 1979-11-14
Filing date: 1979-11-14
Publication date: 1981-06-19
Also published as: BR8007301A; GB2065865B; GB2065865A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lackieranlage mit luftdurchströmten Lackierkabinen, vorzugsweise Lackspritzkabinen, mit einer den Lackierkabinen vorgeschalteten Vorbehandlungsanlage für die zu lackierenden Werkstücke, mit einer oder mehreren Lacktrockenanlagen für die lackierten Werkstücke, und mit einer Wärmepumpe zur Energieversorgung bzw. -rückgewinnung.

Es ist bekannt, daß Lackieranlagen, insbesondere solche für großflächige Werkstücke, z. B. Automobilkarosserien, einen hohen Energiebedarf haben. Ein weiteres Problem besteht darin, daß die einzelnen Stationen der Lackieranlage mit unterschiedlichen Wärmemengen stark unterschiedlicher Temperaturen versorgt werden müssen.

Bei einer Lackieranlage der eingangs bezeichneten Art wird ein großer Teil des gesamten Energiebedarfs zur Aufheizung der die Lackierkabinen durchströmenden, zu einem wesentlichen Teil nicht wiederverwendbaren Luft benötigt. Hierbei braucht aber die Luft lediglich auf eine vergleichsweise niedrige Temperatur von z. B. 24° C erwärmt zu werden.

Zur Vorbehandlung der Werkstücke, beispielsweise in einer Entfettungs- und Phosphatieranlage, ist der Energiebedarf als solcher in der Regel nicht so hoch wie bei den Lackierkabinen, jedoch werden Temperaturen von z. B. 6O⁰C benötigt. Bei der oder den Lacktrockenanlagen schließlich müssen Temperaturen von z. B. 140— 180°C erreicht werden.

Die im vorstehenden beschriebene spezielle Energieversorgung einer Lackieranlage stellt — ganz abgesehen von dem großen Energiebedarf als solchem — sehr hohe Anforderungen an die einzusetzende Energieversorgungseinrichtung.

Zur Rückgewinnung eines Teils der bei den Lackierkabinen zur Aufheizung der Luft aufgewendeten Energie ist durch die DE-OS 29 07 310 bereits der Einsatz einer Wärmepumpe bekannt geworden. Diese arbeitet jedoch nicht zufriedenstellend, weil es schon nach kurzer Betriebsdauer zu Lackverklebungen an den Wärmetauschern kommen kann. Außerdem trägt das bekannte Verfahren nach DE-OS 29 07 310 in keiner Weise dem oben beschriebenen, hinsichtlich Energiemenge und Temperatur sehr differenzierten Energiebedarf der Gesamt-Lackieranlage Rechnung.

Angesichts rasch fortschreitender Verknappung der zur Zeit verfügbaren Primärenergieträger, insbesondere des Erdöls, gewinnen allerdings Wärmepumpen allgemein zunehmend an Bedeutung. Hierbei wird umgebenden Wärmequellen, die im wesentlichen überall zur Verfügung stehen — z. B. die umgebende Luft, Erdreich, Regenwasser, Schneeschmelzwasser, Hausabwässer — Wärme entzogen und für Heizzwecke nutzbar gemacht.

Von den verschiedenen bisher zur Verfügung stehenden Wärmepumpen haben sich bei der Beheizung von Gebäuden, vornehmlich von Wohnräumen, bereits Wärmepumpen bewährt, die mit einem Wasserspeicher arbeiten, der einerseits über einen Verdampfer mit den umgebenden Wärmequellen und andererseits mit dem Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe in Wärmetausch steht. Durch den Entzug von Wärme aus dem Wasserspeicher in den Kältemittelkreislauf steht dieser Wasserspeicher ständig auf einem vergleichsweise niedrigen Temperaturniveau. Derartige Wärmepumpensysteme sind durch die DE-AS 26 34 233 und die DE-OS 27 15 075 bekannt geworden.

Die vorgenannten Wärmepumpen lassen sich — wie durch die DE-OS 27 44 615 bekannt — wesentlich dadurch verbessern, daß man den Kältemittelkompressor durch Primärenergie antreibt und die Abwärme des Primärenergieantriebs mit dem Wasserspeicher in Wärmetausch bringt. Nach dem heutigen Stand der

Technik kommen als Primärenergieantriebe Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, infrage. Deren Abgase werden durch Wärmetausch mit dem Wasserspeicher und die dadurch bedingte Abkühlung und Kondensation nicht nur weitgehend entgiftet, sondern sie geben auch einen Teil ihres Wärmeinhalts in den Wasserspeicher ab. Zusätzlich wird ein Teil der Abgaswärme sowie der Kühlwasserwärme direkt in den Heizungskreislauf überführt, welche Wärmemenge durch die Wärmepumpe nicht mehr aufgebracht zu werden braucht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lackieranlage der eingangs bezeichneten Art mittels einer Wärmepumpe so mit Energie zu versorgen, daß nicht nur die aufzuwendende Energiemenge wesentlich verringert wird, sondern, daß darüberhinaus auch den speziellen Energiebedürfnissen der einzelnen Stationen der Lackieranlage voll Rechnung getragen wird.

Gemäß der Erfindung wird das Problem gelöst durch eine brennkraftmaschinenbetriebene Wärmepumpe, wobei zur Heizenergiegewinnung nichf nur das umlaufende Kältemittel, sondern auch die Abwärme der Brennkraftmaschine, einschließlich der Abwärme der Verbrennungsabgase verwendbar sind, und ferner dadurch, daß die bei der Kühlung der Brennkraf tmaschine anfallende Abwärme vorwiegend zur Energieversorgung der Vorbehandlungsanlage, das verdampfte und komprimierte Kältemittel vorwiegend zur Aufh -izung der die Lackierkabinen durchströmenden Luft unci die in den Abgasen der Brennkraftmaschine enthaltene Abwärme vorwiegend zur Energieversorgung der Trockenanlage dienen.

Die schöpferische Leistung der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin, erkannt zu haben, daß die bei einer ganz speziellen Wärmepumpenart, nämlich der brennkraftmaschinenbetriebenen Wärmepumpe, an drei Stellen anfallenden, hinsichtlich Quantität und Temperatur unterschiedlichen Heizenergiemengen in geradezu idealer Weise auf den oben beschriebenen differenzierten Energiebedarf einer Lackieranlage der eingangs bezeichneten Art abgestimmt werden können. So eignet sich die von der Brennkraftmaschine durch Kühlwasser abzuführende Wärmemenge von der Quantität und von der Temperatur her sehr gut zur Energieversorgung der Vorbehandlungsanlage (z. B. einer Entfettungs- und Phosphatieranlage), wo Temperaturen von z. B. 6O⁰C benötigt werden. Die mit hohen Temperaturen die Brennkraftmaschine verlassenden Abgase sind dagegen für die Aufheizung der I.acktrokkenanlage bzw. -anlagen, die Temperaturen von z. B. 140— 180°C erreichen muß, bzw. müssen, prädestiniert. Der größte Teil der von der Wärmepumpe gelieferten Gesamtenergie fällt naturgemäß im Kältemittelkreislauf selbst an. Dieser Wärmeanteil soll zur Aufheizung der Luft für die Lackierkabinen dienen, weil hier der Wärmebedarf in der Regel sehr groß ist bei gleichzeitig relativ niedrigem Temperaturniveau. '·

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll eine Wärmepumpe verwendet werden, die einen Wasserspeicher aufweist, der zur Erwärmung des Kältemittels dient, bzw. mit beiträgt. Hierbei ergibt sich die sehr vorteilhafte Möglichkeit, den Wasserspeicher in Wärmetausch mit der die Lackierkabinen durchströmenden Luft zu bringen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung dieses Gedankens kann als Wasserspeicher für die Wärmepumpe zugleich ein den Lackierkabinen zugeordneter Sammelbehälter für das Umlaufwasser dienen.

Es ist nun denkbar, daß während eines kleinen Teils des Jahres, die Außentemperatur so hoch liegt, daß zeitweise keine oder nur geringe Aufheizung der die Lackierkabinen durchströmenden Lufi notwendig ist. Für diesen Fall wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das normalerweise zur Erwärmung der Lackierkabinen durchströmenden Luft dienende Kältemittel der Wärmepumpe bzw. einen Teil des Kältemittels durch Umschaltung bzw. Abzweigung zur zusätzlichen Energieversorgung der Vorbehandlungsanlage und/oder der Trockenanlage^) zu verwenden. Die den Kompressor betätigende Brennkraftmaschine (z. B. Dieselmotor) braucht in diesem Fall vorteilhaft nur unter Teillast betrieben werden, wodurch wiederum Primärenergie eingespart werden kann.

Die Erfindung ist nun anhand von Ausführungsbeispielc-n in der Zeichnung veranschaulicht und nachstehend näher erläutert. Es zeigt, jeweils in Form eines schaltplanartigen Schemas

F i g. 1 eine Ausführungsform einer Lackieranlage im Normalbetrieb, d. h. im wesentlichen ganzjährig, lediglich mit Ausnahme der Tage, an denen Außentemperaturen von z. B. über 24° C herrschen,

F i g. 2 eine andere Ausführungsform einer Lackieranlage, ebenfalls im Normalbetrieb (siehe oben),

F i g. 3 eine Lackieranlage entsprechend der Ausführungsform nach F i g. 1 bei Schaltung der Wärmepumpe auf »Sommei betrieb« (gültig nur bei hohen Außentemperaturen), und

Fig.4 eine Lack^;eranlage entsprechend der Ausführungsform nach F i g. 2, bei Schaltung der Wärmepumpe auf »Sommerbetrieb« (siehe oben).

In der Zeichnung bezeichnet jeweils 10 eine Vorbehandlungsanlage, z. B. zum Entfetten und Phosphatieren der zu lackierenden Werkstücke. Der Vorbehandlungsanlage 10 ist eine elektrophoretische Lackieranlage 11 nachgeschaltet. Hierbei kann es sich um eine Anlage zur elektrophoretischen Tauchlackierung (ETL) oder um eine Anlage zur elektrophoretischen Pulverbeschichtung (EPC), oder um eine kombinierte Anlage handeln.

Mit 12 ist jeweils eine Lackierkabine z. B. Spritzkabine der Lackieranlage bezeichnet, in der die Werkstücke, insbesondere großflächige Metallteile, z. B. Automobilkarosserien, fertig lackiert werden. Die Lackierkabine 12 wird, wie durch Pfeile 13, 14 angedeutet, durch Luft versorgt. Die Luft soll schon mit Rücksicht auf die in den Spritzkabinen tätigen Personen, ständig auf eine Temperatur von z. B. 24⁰C erwärmt werden. Die Erwärmung erfolgt in einem Wärmetauscher 15 einer Zuluftanlage 16. Da sich die der Lackierkabine 12 zugeführte Luft infolge des dort stattfindenden Lackiervorgangs mit Lacknebel anreichert, ist eine anschließende Reinigung der Lackierkabinenluft erforderlich. Dies erfolgt, wie üblich, durch eine sogenannte Naßauswaschung der Lackierkabine, die in der Zeichnung mit 17 bezeichnet ist. Der verunreinigte, insbesondere mit Lackteilchen angereicherte Waschwasser wird anschließend, wie durch einen Pfeil 18 angedeutet, einem Sammelbehälter 19 zugeleitet, wo eine Reinigung des Waschwassers durch Koagulierung der darin enthaltenen Lackpartikel und Verunreinigungen stattfindet. Das gereinigte Waschwasser kann anschließend wieder zur Lackierkabine 12 zurückgeleitet werden (Pfeil 20), wo es erneu: zur Auswaschung der verunreinigten Luft verwendet werden kann. Die Lackierkabinenabluft wird anschließend, wie durch einen Pfeil 21 verdeutlicht, ins Freie abgeleitet. Die aufgeheizte Luft hat vorher einen

großen Teil ihres Wärmegehaltes an das im Umlauf befindliche Waschwasser (sogenanntes Umlaufwasser) abgegeben.

Der im vorstehenden beschriebene Sammelbehälter 19 dient nun gleichzeitig als Wärmespeicher einer Wärmepumpe. Die Wärmepumpe besitzt einen, vorzugsweise als Kolbenpumpe ausgebildeten, Kompressor 22. der von einer Brennkraftmaschine 23, vorzugsweise einem Dieselmotor, angetrieben wird. Der Antriebsstrang zwischen Brennkraftmaschine 23 und Kompressor 22 ist mit 24 beziffert.

Zur Kühlung der Brennkraftmaschine 23 dient ein Kühlwasserkreislauf 25, der durch die Vorbehandlungsanlage 10 geleitet wird. Hier erfolgt mittels eines Wärmetauschers 26 ein Wärmeaustausch dahingehend, daß das Kühlwasser gekühlt und gleichzeitig die Vorbehandlungsanlage 10 mit der benötigten Energie versorgt wird, wobei Temperaturen von z.B. 60⁰C erreicht werden müssen.

Nach Lackierung in der Lackierkabine 12 werden die Werkstücke einer Trockenanlage 27 zugeführt, die der Lackierkabine 12 nachgeschaltet ist. Für den Trockenvorgang soll der Trockner auf Temperaturen von z. B. zwischen 140 und 180⁰C gebracht werden. Beim Anfahren der Lackieranlage hilft eine Zusatzheizung 28 mit, den Trockner auf die erforderliche Betriebstemperatur zu bringen. Im übrigen dienen aber zur Energieversorgung des Trockners 27 die heißen Abgase der Brennkraftmaschine 23. Diese werden — wie durch einen Pfeil 29 angedeutet — in einen Wärmetauscher 30 eingeleitet, wo sie einen großen Teil ihres Wärmegehaltes an den Trockner abgeben. Die in den Abgasen der Brennkraftmaschine 23 enthaltene Wärmemenge genügt normalerweise zum Ausgleich des Wärmeverlusts des Trockners, so daß im Normalbetrieb der Lackieranlage (F i g. 1 und 2) nach Beendigung des Anfahrvorganges die Zusatzheizung 28 ausgeschaltet werden kann.

Wie ein Pfeil 31 verdeutlicht, werden die Abgase nach Verlassen des Wärmetauschers 30 dem Wasserspeicher 19 zugeleitet. Hier sitzt unterhalb des mit 32 bezeichneten Wasserspiegels ein Wärmetauscher 33, der für einen Übergang der Abgas-Restwärme an das im Wärmespeicher 19 befindliche Wasser sorgt. Die gleichzeitig hierdurch bedingte weitere Abkühlung der Abgase bewirkt vorteilhaft eine Kondensation des überwiegenden Teils der im Abgas enthaltenen Schadstoffe und damit eine sehr wirksame Abgasreinigung. Schließlich wird das solchermaßen abgekühlte und gereinigte Abgas ins Freie abgeleitet (Pfeil 34).

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe durch Pfeile 35 bis 39 gekennzeichnet. Man kann daraus entnehmen, daß das Kältemittel mittels eines Wärmetauschers 40 dem im Sammelbehälter 19 befindlichen Wasser Wärme entnimmt und hierbei verdampft (falls das Kältemittel nicht schon vorher in einem separaten Verdampfer 41 verdampft ist). Das verdampfte Kältemittel wird nun dem Kompressor 22 zugeleitet, wo es komprimiert wird und dabei seine Temperatur wesentlich erhöht Das verdampfte und erhitzte komprimierte Kältemittel gelangt nun in den bereits erwähnten Wärmetauscher 15, der sich innerhalb der Zuluftanlage 16 befindet Hier gibt das erwärmte Kältemittel einen überwiegenden Teil seines Wärmegehalts, einschließlich der Kondensationswärme, an die zugeführte Luft ab, wobei sich die Luft auf die erforderliche Temperatur erwärmt. Gleichzeitig kühlt sich hierbei das Kältemittel entsprechend ab und kondensiert Anschließend wird es — nach vorheriger Entspannung in einer Drossel 42 — entweder unmittelbar über die gestrichelt angedeutete Bypass-Leitung 38 oder über den Verdampfer 41 — wieder in den Wärmetauscher 40 innerhalb des , Sammelbehälters/Wärmespeichers 19 zurückgeleitet, wo der beschriebene Vorgang von neuem beginnt.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist die elektrophoretische Lackiereinrichtung 11 (ETL, EPC oder EPC plus ETL) mit in den Kältemittelkreislauf der

κ, Wärmepumpe einbezogen.

Die Wärmepumpe hat hierbei die wichtige Aufgabe, die in der elektrophoretischen Lackiereinrichtung 11 anfallende sogenannte Joule'sche Wärme abzuführen, d.h. die elektrophoretische Lackiereinrichtung 11 zu kühlen. Gleichzeitig dient dabei die elektrophoretische Lackiereinrichtung 11 als zusätzliche Wärmequelle für die Wiederaufheizung des Kältemittels. Mit anderen Worten, die aus der elektrophoretischen Lackiereinrichtung 11 abgeführte Joule'sche Wärme wird mittels der Wärmepumpe an anderer Stelle wieder nutzbringend eingesetzt, d. h. in diesem Fall, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, zur Erwärmung der in die Spritzkabine 12 eingeführten Luft mitverwendet.
Im einzelnen verläuft hierbei der Kältemittelkreislauf wie folgt: Nachdem das Kältemittel in der Zuluftanlage 16 seinen Wärmegehalt größtenteils abgegeben hat und hierbei kondensiert ist, gelangt es in Pfeilrichtung 43 — über eine Drossel 42, wo es sich entspannt — zu einem Mischventil 44, welches durch die in der elektrophoretisehen Lackiereinrichtung 11 herrschende Temperatur T als Regelgröße regelbar ist. Hierbei sind einmal die zwei folgenden Extremstellungen des Mischventils 44 möglich:

a) Das Mischventil 44 leitet die gesamte Kältemittelmenge durch einen der Umgebungsluft Wärme entziehenden Verdampfer 45 unter Umgehung der elektrophoretischen Lackiereinrichtung 11 in Pfeilrichtung 39 unmittelbar zu dem im Wasserspeicher 19 befindlichen Wärmetauscher 40 zurück. Diese Extremstellung des Mischventils 44 kommt nur für den Fall infrage, daß die Temperatur T der elektrophoretischen Lackiereinrichtung 11 unter dem Sollwert liegt

b) Das Mischventil 44 ist so geschaltet, daß die gesamte Kältemittelmenge unter Umgehung des

Verdampfers 45 in Pfeilrichtung 46 in die elektrophoretische Lackiereinrichtung 11 gelangt. Das Kältemittel nimmt dort mittels eines Wärmetauschers 47 Wärme auf, wobei es teilweise oder so vollständig in den Dampfzustand übergehen kann. Gleichzeitig wird hierbei die elektrophoretische Lackiereinrichtung 11 auf die gewünschte Betriebstemperatur heruntergekühlt Schließlich gelangt das Kältemittel in Pfeilrichtung 39 über den im Wasserspeicher 19 befindlichen Wärmetauscher 40 und die Leitung 35 wieder auf die Saugseite des Kompressors 22, woraufhin der beschriebene Vorgang aufs neue beginnen kann.
Im Normalfall wird das Mischventil 44 jedoch eine mittlere Stellung einnehmen, dergestalt daß dort die von der Zuluftanlage kommende kondensierte Kältemittelmenge in zwei Teilströme unterteilt wird, von denen der eine, wie oben unter a) beschrieben, unmittelbar zum Wasserspeicher IS zugeführt wird und der zweite, wie unter b) geschildert, erst nach vorherigem Wärmetausch in der elektrophoretischen Lackiereinrichtung 11 in den Wasserspeicher 19 gelangt

Die Lackieranlagcn nach F i g. 1 und 2 bzw. deren Energieversorgung, wie sie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist für den »Normalfall« gedacht, d. h. für alle diejenigen Tage, an denen die Außenlufttemperaturen unterhalb von z. B. 24"C liegen und somit die Luft für die .Spritzkabinen 12 aufgeheizt werden muß. Entsprechende Bedingungen gelten — zumindest in Nord- und Mitteleuropa — für den weit überwiegenden Teil des Jahres.

F i g. 3 und 4 zeigen nun jeweils eine Möglichkeit, wie eine Lackieranlage mittels brennkraftmaschinenbetriebener Wärmepumpe auch an den wenigen Tagen des Jahres optimal mit Energie versorgt werden kann, an denen die Außenlufttemperatur z. B. oberhalb 24°C liegt. Hierbei zeigt Fig. 3 (entsprechend Fig. 1) eine Variante, bei der die elektrophoretische Lackiereinrichtung 11 nicht in den Kältemittelkreislauf der brennkraftmaschinenbetriebenen Wärmepumpe einbezogen wird, wohingegen dies bei der Ausführungsform nach F i g. 4 (entsprechend F i g. 2) der Fall ist.

Der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber sind in F i g. 3 und 4 die einander entsprechenden Teile mit denselben Bezugszeichen wie bei den Ausführungsformen nach F i g. 1 und 2 versehen.

Das wesentliche gemeinsame Kennzeichen der Ausführungsformen nach Fig.3 und 4 besteht in der Tatsache, daß aufgrund der hohen Außenlufttemperatur keine Erwärmung der Luft für die Lackierkabinen 12 mehr erfolgen muß bzw. darf. Die Teile 12 bis 16 sind daher hier — im Gegensatz zu den Ausführungsformen nach F i g. 1 und 2 — nicht in den Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe mit einbezogen. Die Umschaltung vom »Normalbetrieb« (gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2) auf den »Sommerbetrieb« gemäß Fi g. 3 bzw. Fig.4 kann in der Pra:is durch eine geeignete Ventilsteuerung vorgenommen werden, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist, um diese nicht unübersichtlich zu machen.

Die Anlage nach Fig.3 (auf »Sommerbetrieb« umgeschaltete Anlage nach Fig. 1) arbeitet nun wie folgt: Der Kältemittelkreislauf der Wärmepumpe ist durch Pfeile 48 bis 50, 52 veranschaulicht. Das dampfförmige, durch den Kompressor 22 komprimierte erhitzte Kältemittel gelangt in Pfeilrichtung 48 in einen Wärmetauscher 51 innerhalb der Vorbehandlungsanlage 10, wo es einen wesentlichen Teil seiner Energie abgibt, und damit die Vorbehandlungsanlage entsprechend mit Energie versorgt. Dabei verflüssigt sich das Kältemittel beim Durchströmen des Wärmetauschers 51. Eine Entspannung und Abkühlung des Kältemittels erfolgt anschließend beim Durchströmen der Drossel 42. Danach gelangt das Kältemittel in Pfeilrichtung 52 in den Wärmetauscher 40 des Wasserspeichers 19, wo es aus dem Wasser Wärme aufnimmt und dabei verdampft. Das verdampfte Kältemittel strömt schließlich in Pfeilrichtung 50 wieder zum Kompressor 22, wo der beschriebene Vorgang von neuem beginnen kann.

F i g. 3 zeigt außerdem, daß im übrigen die Energieversorgung der Vorbehandlungsanlage 10 bzw. des Trockners 27 nach wie vor in der gleichen Weise erfolgt, wie bei den Ausführungsformen nach F i g. 1 und 2. Das bedeutet, daß die Vorbehandlungsanlage 10 nicht nur, wie beschrieben, an den Kältemittelkreislauf angeschlossen ist. sondern zusätzlich noch durch den Kühlwasserkreislauf 25, 26 der Brennkraftmaschine 23 mit Heizenergie versorgt wird.

Der Trockner 27 erhält seine Energie, ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bzw. 2, durch die heißen Abgase der Brennkraftmaschine 23.
Selbstverständlich braucht im sogenannten »Som-

Ki merbetricb« die Wärmepumpe nicht ihre volle Leistung (wie im »Normalbetrieb«) zu erbringen. Die Verbrennungskraftmaschine 23 wird also auf eine niedrige Drehzahl heruntergeregelt werden. Da in diesem Fall die Abgaswärme nicht ausreichen dürfte, um den

π Trockner 27 ständig mit der benötigten Energie zu versorgen, wird die Zusatzheizung 28 nicht nur zum Anfahren des Trockners in Betrieb sein, sondern zu einem gewissen Grad ständig benötigt werden. Bedarfsweise ist es auch möglich, den Kältemittelkreislauf der

2ü Wärmepumpe oder Teil desselben zusätzlich zur Energieversorgung des oder der Trockner (z. B. 27) zu verwenden.

Bei der Ausführungsform nach Fig.4 erfolgt die Energieversorgung der Vorbehandlungsanlage 10 und

2^r> des Trockners 27 wie im vorstehenden im Bezug auf die Ausführungsform nach F i g. 3 beschrieben.

Das Kältemittel läuft jedoch nach Verlassen der Vorbehandlungsanlage 10 und anschließendem Durchströmen der Drossel 42 nicht unmittelbar zu dem

jo Wasserspeicher 19 zurück, sondern durchströmt zuerst noch die elektrophoretische Lackiereinrichtung 11 bzw. den in dieser angeordneten Wärmetauscher 47. Die elektrophoretische Lackiereinrichtung 11 fungiert also gewissermaßen als Verdampfer. Das in der Drossel 42

)5 entspannte und auf eine niedere Temperatur gebrachte Kältemittel nimmt innerhalb der eleklrophoreiischen Lackiereinrichtung 11 Wärme auf. Gleichzeitig wird hierbei, wie auch beabsichtigt, die elektrophoretische Lackiereinrichtung 11 entsprechend der von dem Kältemittel aufgenommenen Verdampfungswärme heruntergekühlt. Das bereits in der elektrophoretischen Lackiereinrichtung 11 verdampfte Kältemittel kann nun

— wie in F i g. 4 durch eine gestrichelte By-pass-Leitung 53 angedeutet — unter Umgehung des Wasserspeichers

4ί 19 unmittelbar wieder zu . dem Kompressor 22 zurückgeführt werden, wo der beschriebene Vorgang von neuem beginnt. Es ist aber auch möglich, beispielsweise wenn die von dem Kältemittel innerhalb der elektrophoretischen Lackiereinrichtung 11 aufgenommene Wärme nicht genügen sollte, das Kältemittel

— ebenso wie bei den übrigen Ausführungsformen — noch durch den Wärmetauscher 40 im Wasserspeicher 19 strömen zu lassen, von dem aus es wieder zurück zu dem Kompressor 22 gelangt. Im Wasserspeicher 19 kann die noch benötigte Restwärme von dem Kältemittel zu dessen Verdampfung bzw. Wiedererwärmung aufgenommen werden. Insgesamt ist in F i g. 4 der Kältemittelkreislauf durch Pfeile 48, 49, 54, 52 (53) und 50 gekennzeichnet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lackieranlage mit luftdurchströmten Lackierkabinen, vorzugsweise Lackspritzkabinen, mit einer den Lackierkabinen vorgeschalteten Vorbehandlungsanlage für die zu lackierenden Werkstücke, mit einer oder mehreren Lacktrockenanlagen für die lackierten Werkstücke, und mit einer Wärmepumpe zur Energieversorgung bzw. -rückgewinnung, g e kennzeichnet durch eine brennkraftmaschinenbetriebene Wärmepumpe, wobei zur Heizenergiegewinnung nicht nur das umlaufende Kältemittel, sondern auch die Abwärme der Brennkraftmaschine (23), einschließlich der Abwärme der Verbrennungsabgase verwendbar sind, und ferner dadurch, daß die bei der Kühlung der Brennkraftmaschine anfallende Abwärme vorwiegend zur Energieversorgung der Vorbehandlungsanlage (10), das verdampfte und komprimierte Kältemittel vorwiegend zur Aufheizung der die Lackierkabinen (12) durchströmenden Luft und die in den Abgasen der Brennkraftmaschine entfallene Abwärme vorwiegend zur Energieversorgung der Trockenanlage (27) dienen.

2. Lackieranlage nach Anspruch 1, wobei die Wärmepumpe einen Wasserspeicher aufweist, der zur Erwärmung des Kältemittels dient bzw. mit beiträgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserspeicher (19) im Wärmetausch mit der die Lackierkabinen (12) durchströmenden Luft steht.

3. Lackieranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Wasserspeicher für die Wärmepumpe zugleich ein den Lackierkabinen (12) zugeordneter Sammelbehälter (19) für das Umlaufwasser dient.

4. Lackieranlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das normalerweise zur Erwärmung der die Lackierkabinen (12) durchströmenden Luft dienende Kältemittel der Wärmepumpe bzw. ein Teil des Kältemittel durch Umschaltung bzw. Abzweigung zur zusätzlichen Energieversorgung der Vorbehandlungsaniage (10) unci/oder der Trockenanlage (z. B. 27) verwendbar ist.

5. Lackieranlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, mit einer zwischen Vorbehandlungsanlage und Lackierkabinen zwischengeschalteten elektrophoretischen Lackiereinrichtung, deren Joule'sche Wärme mittels einer Wärmepumpe abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die die Vorbehandlungsanlage (10), die Lackierkabinen (12) und die Trockenanlage (27) mit Energie versorgende brennkraftmaschinenbetriebene Wärmepumpe gleichzeitig zur Kühlung der elektrophoretischen Lackiereinrichtung (11) dient und daß die beim elektrophoretischen Lackiervorgang anfallende Wärme über das Kältemittel der Wärmepumpe zur Aufheizung der die Lackierkabinen durchströmenden Luft und/oder zur zusätzlichen Aufheizung der Vorbehandlungsanlage (10) und/oder zur zusätzlichen Aufheizung der Trockenanlage (z. B. 27) dient.

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