JP2010510472A - 塗布設備の乾燥室の給気流用の調整装置並びに給気流を調整する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、塗布設備の乾燥室（２）の給気流用の調整装置であって、外気通路（８）と該外気通路（８）に接続された給気通路（１０）とが設けられていて、該外気通路（８）及び給気通路（１０）を通して外気流もしくは給気流が乾燥室（２）内に導入可能であり、さらに流出空気通路（１０）と該流出空気通路（１０）に接続された排気通路（１４）とが設けられていて、該流出空気通路（１０）及び排気通路（１４）を通して、乾燥室（２）からの流出空気流もしくは排気流が周囲に導出可能であり、排気通路（１４）及び給気通路（１０）に１つの吸収兼吸着装置（４）が配置されていて、該吸収兼吸着装置（４）において給気流が、排気流を用いて所定可能な湿度に除湿及び加熱可能であり、排気通路（１４）における吸収兼吸着装置（４）の上流側でかつ給気通路（１０）における吸収兼吸着装置（４）の下流側に、熱回収装置（６）が配置されていて、該熱回収装置（６）において、吸収兼吸着装置（４）において除湿及び加熱された給気流が、乾燥室（２）から流出した排気流を用いて冷却可能であり、給気通路（１０）において熱回収装置（１０）の下流側にアフタクーラ（７）が配置されていて、該アフタクーラ（７）において、熱回収装置（６）において予冷却された給気流が、乾燥室（２）への流入時に必要な温度に冷却可能であり、さらに、排気通路（１４）において熱回収装置（６）の下流側でかつ吸収兼吸着装置（４）の上流側にアフタヒータ（５）が配置されていて、該アフタヒータ（５）において排気流が、吸収兼吸着装置（４）の再生のために適した温度に加熱可能である形式のものに関する。このような形式の調整装置において、調整装置（１）を運転するために必要なエネルギを減じるために、本発明の構成では、乾燥室（２）を起点として延びている流出空気通路（１３）から第１の分岐箇所（１２）において、循環空気通路（１１）が分岐していて、該循環空気通路（１１）を通して、乾燥室（２）から流出した流出空気流のうちの、循環空気流としての部分が、第２の分岐箇所（９）において外気流と合流可能であり、次いで給気通路（１０）を通して給気流として乾燥室（２）に導入可能であり、さらに第２の分岐箇所（９）の上流側で外気通路（８）に、プリクーラ（３）が配置されていて、該プリクーラ（３）を用いて外気流が冷却可能及び除湿可能であるようにした。

Description

本発明は、塗布設備の乾燥室の給気流用の調整装置であって、外気通路と該外気通路に接続された給気通路とが設けられていて、該外気通路及び給気通路を通して外気流もしくは給気流が乾燥室内に導入可能であり、さらに流出空気通路と該流出空気通路に接続された排気通路とが設けられていて、該流出空気通路及び排気通路を通して、乾燥室からの流出空気流もしくは排気流が周囲に導出可能であり、排気通路及び給気通路に１つの吸収兼吸着装置が配置されていて、該吸収兼吸着装置において給気流が、排気流を用いて所定可能な湿度に除湿及び加熱可能であり、排気通路における吸収兼吸着装置の上流側でかつ給気通路における吸収兼吸着装置の下流側に、熱回収装置が配置されていて、該熱回収装置において、吸収兼吸着装置において除湿及び加熱された給気流が、乾燥室から流出した排気流を用いて冷却可能であり、給気通路において熱回収装置の下流側にアフタクーラが配置されていて、該アフタクーラにおいて、熱回収装置において予冷却された給気流が、乾燥室への流入時に必要な温度に冷却可能であり、さらに、排気通路において熱回収装置の下流側でかつ吸収兼吸着装置の上流側にアフタヒータが配置されていて、該アフタヒータにおいて排気流が、吸収兼吸着装置の再生のために適した温度に加熱可能である形式のものに関する。

本発明はまた、塗布設備の乾燥室の給気流を調整する方法であって、外気流もしくは給気流を乾燥室内に導入し、流出空気流もしくは排気流を乾燥室から周囲に導出し、給気流を吸収兼吸着装置において排気流を用いて、所定可能な湿度に除湿及び加熱し、吸収兼吸着装置において除湿及び加熱された給気流を、熱回収装置において、乾燥室から流出した排気流を用いて冷却し、熱回収装置において冷却された給気流を、アフタクーラにおいて、乾燥室への流入時に必要な温度に冷却し、排気流を熱回収装置と吸収兼吸着装置との間でアフタヒータにおいて、吸収兼吸着装置の再生のために適した温度に加熱する形式の方法に関する。

上記先行技術を出発点として本発明の課題は、冒頭に述べた形式の調整装置もしくは調整する方法を改良して、調整装置もしくは調整方法を、先行技術に比べて著しく減じられたエネルギ使用によって、運転もしくは実施できるようにすることである。

この課題を解決するために本発明による調整装置では、乾燥室を起点として延びている流出空気通路から第１の分岐箇所において、循環空気通路が分岐していて、該循環空気通路を通して、乾燥室から流出した流出空気流のうちの、循環空気流としての部分が、第２の分岐箇所において外気流と合流可能であり、次いで給気通路を通して給気流として乾燥室に導入可能であり、さらに第２の分岐箇所の上流側で外気通路に、プリクーラが配置されていて、該プリクーラを用いて外気流が冷却可能及び除湿可能であるようにした。

また前記課題を解決するために本発明による方法では、乾燥室から流出した流出空気流から循環空気流を分岐させ、次いで外気流と合流させて給気流を形成し、該給気流を、吸収兼吸着装置と熱回収装置とアフタクーラとを通して乾燥室に導入し、外気流を、循環空気流との合流の前にプリクーラにおいて予冷却するようにした。

プリクーラを用いて外気流は調整されるが、この場合外気流は、流出空気通路から分岐された循環空気流と一緒になって、外気流と循環空気流とから成る給気流が、後続の吸収兼吸着装置において、給気流の所望の湿度に乾燥させられることを、可能にする。吸収兼吸着装置の再生は、流出空気流から分岐された排気流を用いて、熱回収装置及びアフタヒータを用いた排気流の予加熱後に、実施される。本発明による調整装置もしくは本発明による方法では、従って、給気流の調整のために働く吸収兼吸着装置を再生するために、いわば、調整された排気が使用される。吸収兼吸着装置において行われる乾燥プロセスにおいて加熱された給気流は、乾燥室から流出した加熱されていない排気流の冷却ポテンシャルによって、熱回収装置において予冷却される。この予冷却過程の後で給気はアフタクーラにおいて、乾燥室への流入時に必要なもしくは望まれている温度に冷却される。

汎用の装置もしくは方法に比べて、吸収兼吸着装置の再生及び低温発生のために使用されるエネルギは、著しく減じられる。完全な調整は、外気流として調整装置に導入される給気流部分のためにだけ必要になる。循環空気流に関しては、単に部分的な調整しか必要ない。さらに、乾燥室において乾燥過程のために必要な空気の交換は、方法技術的に必要な程度に制限される。

本発明の有利な構成では、外気通路に設けられたプリクーラ及び／又は給気通路に設けられたアフタクーラが、排気通路に配置されたアフタヒータを備えた冷却兼加熱複合装置内に配置されている。相応に、本発明による方法の有利な構成では、排気流を、吸収兼吸着装置の上流側でプリクーラ及び／又はアフタクーラにおいて発生する廃熱を用いて、吸収兼吸着装置の再生のために適した温度に加熱するようになっており、これによって再生のための所要エネルギはさらに減じられる。吸収兼吸着装置は有利には、吸着ロータもしくは吸着ホイールとして形成されており、吸着ロータもしくは吸着ホイールの一方のセクタは排気通路に配属され、かつ吸着ロータもしくは吸着ホイールの他方のセクタは給気通路に配属されている。

また、本発明による調整装置を運転する場合もしくは本発明による調整方法を実施する場合に、熱回収装置の出力が調整可能であると、低温発生時に生じる排熱を十分に排出することができる。

本発明による調整装置の別の有利な構成では、排気通路に少なくとも１つの熱交換器が組み込まれていて、該熱交換器を用いて、調整装置における低温発生時に生じる廃熱が、調整装置から導出可能である。本発明による相応な構成では、発生した廃熱を、熱交換器を用いて排気流内に送り、その後で排出するようになっている。これによって、熱回収装置の出力調整のみならず、熱を調整装置から導出する別の可能性を得ることができる。

本発明による調整装置の別の有利な構成では、プリクーラ及び／又はアフタクーラが、ダイレクトエバポレータとして形成されている。アフタヒータは、必要に応じて、２段式に形成されていることができ、この場合アフタヒータもしくは、該アフタヒータの第１段及び／又は第２段が、凝縮器として形成されていると有利である。プリクーラ、アフタクーラ及びアフタヒータのこのような構成では、外部の冷却手段の利用を省くことができ、この場合同時に、冷却プロセスにおいて自由になるプロセス熱を、乾燥プロセスに利用することができる。

本発明による調整方法の特に有利な構成では、給気流を、約２５〜３７％、有利には約３１％の循環空気と、約６３〜７５％、有利には約６９％の外気とから形成するようにした。

本発明による調整装置の別の有利な構成では、循環空気通路内に制御弁が配置されており、この制御弁を用いて、本発明による方法の実施時には、循環空気流の容積流を制御もしくは調整することができる。これによって、循環空気流と外気流との比の適合を、供給流に対する要求もしくは方法パラメータの変化に応じて、いわば無段階式に調節することが可能である。

従来技術に比べて、本発明のように構成された調整装置もしくは相応な方法を用いて、エネルギは４０％にまで節約することが可能である。

次に図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

塗布設備の乾燥室の給気流を調整する本発明による調整装置の原理を示す概略図である。

本発明による調整装置１の、図１に示された１実施形態は、図示されていない塗布設備の乾燥室２の給気流を調整して、給気が乾燥室２への流入時に特にその湿度及び温度を、乾燥室２において実行される乾燥プロセスに課せられる要求に相応させるために、使用される。図示の実施例では、乾燥室２への流入時における給気の目標湿度は、１.３ｇ/ｋｇであり、目標温度は３０℃である。給気流の容積は、４３０００ｍ³/ｈである。

この給気流を所望のように調整するために、調整装置１は、プリクーラ３と吸収兼吸着装置４とアフタヒータ５と熱回収装置６とアフタクーラ７とを有している。

プリクーラ３は図示の実施例では、ダイレクトエバポレータとして形成されていて、外気通路８内に配置されており、この外気通路８を通して外気流が調整装置１内に導入される。図示の実施例では外気流は、２９５００ｍ³/ｈの容積と３５℃の温度と２２ｇ/ｋｇの湿度とを有している。プリクーラ３の下流において外気通路８は分岐箇所９において給気通路１０に移行する。分岐箇所９において、外気通路８と循環空気通路１１とは合流して給気通路１０を形成する。相応に分岐箇所９において外気流は循環空気流と合流して給気流にまとめられる。循環空気流は、１３５００ｍ³/ｈの容積と３.５ｇ/ｋｇの湿度と２５℃の温度とを有している。プリクーラ３において予冷却されて除湿された外気流と循環空気流とから成る給気流は、分岐箇所９の下流において、約１７〜１８℃の温度と約８ｇ/ｋｇの湿度とを有している。

循環空気通路１１は分岐箇所９とは反対側の端部で、別の分岐箇所１２において終わっており、この別の分岐箇所１２には入口側において流出空気通路１３が開口しており、この流出空気通路１３は分岐箇所１２において循環空気通路１１と排気通路１４とに分岐される。流出空気通路１３を通して流出空気流は、乾燥室２から分岐箇所１２導かれる。分岐箇所１２において流出空気流は、排出空気流と循環空気流とに分割される。流出空気流は図示の実施例では、約３.５ｇ/ｋｇの湿度と２５℃の温度と約３５０００ｍ³/ｈの容積とを有している。給気流と流出空気流との間における容積差は、乾燥室２内おける乾燥プロセス時に発生する損失によって生じる。

分岐箇所１２の下流においては、約２１５００ｍ³/ｈの容積を有する排出空気流が排気通路１４を通って流れる。

分岐箇所９の下流において給気通路１０には、吸収兼吸着装置４が配置されている。この吸収兼吸着装置４は図示の実施例では、吸着ロータもしくは吸着ホイールとして形成されていて、給気通路１０における以外にも、アフタヒータ５の下流において排気通路１４にも配置されている。吸収兼吸着装置４の、給気通路１０に配属された領域において、給気流は約５０℃の温度に加熱され、約１.３ｇ/ｋｇの湿度に除湿される。

吸収兼吸着装置４の下流において給気通路１０には熱回収装置６が配置されており、この熱回収装置６は他の区分が、アフタヒータ５の上流において排気通路１４に配置されている。熱回収装置６において給気流は、その湿度をそのまま維持して、５０℃から約３８〜４０℃に冷却される。そのために熱回収装置６において、この熱回収装置６への流入前に約２５℃の温度を有している排気流は加熱される。

熱回収装置６の下流において給気通路１０には、アフタクーラ７が配置されており、このアフタクーラ７を用いて給気流は、３８〜４０℃から、乾燥室２への流入時に望まれている約３０℃の温度に、約１.３ｇ/ｋｇの湿度を維持したまま、冷却される。アフタクーラ７は図示の実施例では、プリクーラ３のように、ダイレクトエバポレータとして形成されている。

熱回収装置６は図示の実施例では調整可能に構成されており、これによって低温発生装置（Kaelteerzeugung）の十分な熱排出を保証することができる。

排気通路１４において熱回収装置６の下流側で吸収兼吸着装置４の上流側に配置されたアフタヒータ５は、相応な要求時に２段式に形成されていてもよく、この場合アフタヒータ５もしくはその両方の段部が凝縮器（Kondensator）として形成されていると有利である。アフタヒータ５において排気流はその温度に関して次のように、すなわちこの場合排気流が、給気流を５０℃に加熱しかつ１.３ｇ/ｋｇの目標湿度を調節する吸収兼吸着装置４を再生するために、十分であるように調節される。

吸収兼吸着装置４からの流出時に排気流は図示の実施例では、１７ｇ/ｋｇの湿度と５１℃の温度を有しており、この場合その容積は依然として２１５００ｍ³/ｈである。

図示の実施例において循環空気通路１１には制御弁１５が設けられており、この制御弁１５を用いて循環空気流の容積、ひいては間接的に流出空気流における循環空気流と排気流との割合が調節可能である。

図示の実施例では、外気通路８に設けられたプリクーラ３と、給気通路１０に設けられたアフタクーラ７とは、排気通路１４に配置されたアフタヒータ５を備えた冷却兼加熱複合装置内に配置されているので、冷却時に降下した廃熱を、吸収兼吸着装置４の上流側における排気流の加熱のために使用することができる。

Claims (15)

1. 塗布設備の乾燥室（２）の給気流用の調整装置であって、
   外気通路（８）と該外気通路（８）に接続された給気通路（１０）とが設けられていて、該外気通路（８）及び給気通路（１０）を通して外気流もしくは給気流が乾燥室（２）内に導入可能であり、
   さらに流出空気通路（１０）と該流出空気通路（１０）に接続された排気通路（１４）とが設けられていて、該流出空気通路（１０）及び排気通路（１４）を通して、乾燥室（２）からの流出空気流もしくは排気流が周囲に導出可能であり、
   排気通路（１４）及び給気通路（１０）に１つの吸収兼吸着装置（４）が配置されていて、該吸収兼吸着装置（４）において給気流が、排気流を用いて所定可能な湿度に除湿及び加熱可能であり、
   排気通路（１４）における吸収兼吸着装置（４）の上流側でかつ給気通路（１０）における吸収兼吸着装置（４）の下流側に、熱回収装置（６）が配置されていて、該熱回収装置（６）において、吸収兼吸着装置（４）において除湿及び加熱された給気流が、乾燥室（２）から流出した排気流を用いて冷却可能であり、
   給気通路（１０）において熱回収装置（１０）の下流側にアフタクーラ（７）が配置されていて、該アフタクーラ（７）において、熱回収装置（６）において予冷却された給気流が、乾燥室（２）への流入時に必要な温度に冷却可能であり、
   さらに、排気通路（１４）において熱回収装置（６）の下流側でかつ吸収兼吸着装置（４）の上流側にアフタヒータ（５）が配置されていて、該アフタヒータ（５）において排気流が、吸収兼吸着装置（４）の再生のために適した温度に加熱可能である形式のものにおいて、
   乾燥室（２）を起点として延びている流出空気通路（１３）から第１の分岐箇所（１２）において、循環空気通路（１１）が分岐していて、該循環空気通路（１１）を通して、乾燥室（２）から流出した流出空気流のうちの、循環空気流としての部分が、第２の分岐箇所（９）において外気流と合流可能であり、次いで給気通路（１０）を通して給気流として乾燥室（２）に導入可能であり、
   さらに第２の分岐箇所（９）の上流側で外気通路（８）に、プリクーラ（３）が配置されていて、該プリクーラ（３）を用いて外気流が冷却可能及び除湿可能であることを特徴とする、塗布設備の乾燥室の給気流用の調整装置。
2. 外気通路（８）に設けられたプリクーラ（３）及び／又は給気通路（１０）に設けられたアフタクーラ（７）が、排気通路（１４）に配置されたアフタヒータ（５）を備えた冷却兼加熱複合装置内に配置されている、請求項１記載の調整装置。
3. 吸収兼吸着装置（４）が、吸着ロータもしくは吸着ホイールとして形成されている、請求項１又は２記載の調整装置。
4. 熱回収装置（６）の出力が調整可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の調整装置。
5. 排気通路（１４）に少なくとも１つの熱交換器が組み込まれていて、該熱交換器を用いて、調整装置（１）における低温発生時に生じる廃熱が、調整装置（１）から導出可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の調整装置。
6. プリクーラ（３）及び／又はアフタクーラ（７）が、ダイレクトエバポレータとして形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の調整装置。
7. アフタヒータ（５）が２段式に形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の調整装置。
8. アフタヒータ（５）もしくは、該アフタヒータ（５）の第１段及び／又は第２段が、凝縮器として形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の調整装置。
9. 循環空気通路（１０）内に制御弁（１５）が配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の調整装置。
10. 塗布設備の乾燥室（２）の給気流を調整する方法であって、
    外気流もしくは給気流を乾燥室（２）内に導入し、流出空気流もしくは排気流を乾燥室（２）から周囲に導出し、給気流を吸収兼吸着装置（４）において排気流を用いて、所定可能な湿度に除湿及び加熱し、吸収兼吸着装置（４）において除湿及び加熱された給気流を、熱回収装置（６）において、乾燥室（２）から流出した排気流を用いて冷却し、熱回収装置（６）において冷却された給気流を、アフタクーラ（７）において、乾燥室（２）への流入時に必要な温度に冷却し、排気流を熱回収装置（６）と吸収兼吸着装置（４）との間でアフタヒータ（５）において、吸収兼吸着装置（４）の再生のために適した温度に加熱する形式の方法において、
    乾燥室（２）から流出した流出空気流から循環空気流を分岐させ、次いで外気流と合流させて給気流を形成し、該給気流を、吸収兼吸着装置（４）と熱回収装置（６）とアフタクーラ（７）とを通して乾燥室（２）に導入し、外気流を、循環空気流との合流の前にプリクーラ（３）において予冷却することを特徴とする、塗布設備の乾燥室の給気流を調整する方法。
11. 排気流を、吸収兼吸着装置（４）の上流でプリクーラ（３）及び／又はアフタクーラ（７）において発生する廃熱を用いて、吸収兼吸着装置（４）の再生のために適した温度に加熱する、請求項１０記載の方法。
12. 熱回収装置（６）の出力を調整する、請求項１０又は１１記載の方法。
13. 発生した廃熱を、熱交換器を用いて排気流内に送り、その後で排出する、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の方法。
14. 給気流を、約２５〜３７％、有利には約３１％の循環空気と、約６３〜７５％、有利には約６９％の外気とから形成する、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の方法。
15. 循環空気流の容積流を制御もしくは調整する、請求項１０から１４までのいずれか１項記載の方法。

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