用于對物體調(diào)溫的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對物體調(diào)溫的裝置，特別用于烘干經(jīng)過涂裝的車身，在該裝置中，調(diào)溫通道(14)安設(shè)在殼體(12)中并且規(guī)定至少一個(gè)通道部段(T)，該至少一個(gè)通道部段包括至少一個(gè)空氣出口(30)和至少一個(gè)空氣入口(42)。通道部段(T)配設(shè)有加熱裝置(20)，在該加熱裝置中借助燃燒器單元(44)能產(chǎn)生熱的一次氣體。熱的一次氣體能被導(dǎo)入加熱裝置(20)的熱交換器(38)中，在該熱交換器中能通過熱的一次氣體加熱通道空氣，通道空氣能通過至少一個(gè)空氣入口(42)在循環(huán)回路中重新作為循環(huán)空氣流被輸送到通道部段(T)。設(shè)有燃燒器供給裝置(40、46)，借助該燃燒器供給裝置能把來自通道部段(T)的廢氣作為燃燒器空氣流輸送到加熱裝置(20)的燃燒器單元(44)以用于產(chǎn)生流向燃燒器單元(44)的一次氣體。
【專利說明】用于對物體調(diào)溫的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對物體調(diào)溫的裝置，特別用于烘干經(jīng)過涂裝的車身，該裝置具有:
[0002]a)調(diào)溫通道，其安設(shè)在殼體中并且規(guī)定至少一個(gè)通道部段，該至少一個(gè)通道部段包括至少一個(gè)空氣出口和至少一個(gè)空氣入口，
[0003]其中，
[0004]b)通道部段配設(shè)有加熱裝置，在該加熱裝置中借助燃燒器單元能產(chǎn)生熱的一次氣體，
[0005]c)熱的一次氣體能被導(dǎo)入加熱裝置的熱交換器中，在該熱交換器中能通過熱的一次氣體加熱通道空氣，通道空氣能通過至少一個(gè)空氣入口在循環(huán)回路中重新作為循環(huán)空氣流被輸送到通道部段。
【背景技術(shù)】
[0006]下面對本發(fā)明的作為物體的車身的例子進(jìn)行描述，而本發(fā)明也涉及用于其它必須在生產(chǎn)過程中被調(diào)溫的物體的裝置。如果現(xiàn)在提及“調(diào)溫”，那么在此是指將物體調(diào)節(jié)到一該物體暫時(shí)還未達(dá)到的特定溫度。這可以是指溫度上升或溫度下降?！氨徽{(diào)溫的空氣”可以理解為具有對于物體調(diào)溫所需要的溫度的空氣。
[0007]車身的調(diào)溫、S卩加熱的一種在汽車工業(yè)中常見的情況是烘干潮濕的車身或烘干車身涂裝的過程，這里是指涂漆或膠粘劑等。相應(yīng)地也可以烘干除車身之外的其它潮濕物體或其它物體的涂層。下面詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的用于車身的這樣一種烘干機(jī)的例子。
[0008]如果現(xiàn)在提及“烘干”，那么是指所有可以使得車身涂層、特別是涂漆硬化的過程，這現(xiàn)在通過除去溶劑或通過涂層材料交聯(lián)實(shí)現(xiàn)。
[0009]在市場上已知的開頭所述類型的裝置被用于烘干新涂漆的車身并被加熱，其方法是，另外將空氣從相對于烘干通道的總長度而言較短的通道部段中抽出，在加熱裝置中借助熱交換器加熱并且重新在循環(huán)回路中輸送到相應(yīng)的通道部段。
[0010]在烘干新涂漆的車身時(shí)主要向從通道部段提取的空氣加入溶劑，該溶劑在烘干過程中被釋放。在該空氣中還存在在烘干車身時(shí)釋放的涂層成分；下面出于簡明的原因僅提及廢氣。
[0011]對于運(yùn)行燃燒器單元所必需的燃燒器空氣在已知的裝置中通過分開的壓縮的通風(fēng)機(jī)從環(huán)境中提取。因此燃燒器空氣必須被從環(huán)境溫度加熱到燃燒器溫度并且作為清潔空氣從環(huán)境提取，其在使用時(shí)被污染并在返回到環(huán)境時(shí)在必要時(shí)可被凈化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是，提出一種開頭所述類型的裝置，該裝置提供對于所述裝置的另選裝置并且特別具有改進(jìn)的能量平衡。
[0013]該目的在開頭所述類型的裝置中由此實(shí)現(xiàn):[0014]d)設(shè)有燃燒器供給裝置，借助該燃燒器供給裝置能把來自通道部段的廢氣作為燃燒器空氣流輸送到加熱裝置的燃燒器單元以用于產(chǎn)生流向燃燒器單元的一次氣體。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，也就把來自通道部段的廢氣用于產(chǎn)生熱的一次氣體流動(dòng)，通過它來加熱循環(huán)空氣。和已知的燃燒器單元相反，作為燃燒器空氣使用的也就不是清潔的環(huán)境空氣而是已經(jīng)被污染的來自調(diào)溫通道的廢氣。該廢氣比環(huán)境空氣熱并且因此不必再像新鮮的環(huán)境空氣那樣在燃燒器單元中加熱。由此整體上改進(jìn)了裝置的能量平衡。
[0016]特別有利的是，所述加熱裝置這樣設(shè)計(jì)，在燃燒器空氣流過熱交換器并且在那里被加熱之后，將燃燒器空氣導(dǎo)引到燃燒器單元。通過這種方式，燃燒器空氣在高溫下到達(dá)燃燒器單元，因此再次降低了燃燒器空氣在那里所需的加熱程度。
[0017]有利的是，所述加熱裝置包括分配裝置，通過該分配裝置能把來自通道部段的通道空氣分為循環(huán)空氣流和燃燒器空氣流。
[0018]在此特別有效的是，所述分配裝置布置在熱交換器的下游，從而把在那里被加熱的通道空氣分為循環(huán)空氣流和燃燒器空氣流。
[0019]如果循環(huán)空氣流和燃燒器空氣流的體積流量能借助所述分配裝置調(diào)節(jié)，那么該裝置能通過簡單的方式匹配于不同的待調(diào)溫的物體。為此例如可以在流動(dòng)路程中設(shè)置調(diào)整閥。
[0020]特別有利的是，所述燃燒器單元是熱的二次燃燒/后燃燒/再燃燒裝置。在這種情況下也就把二次燃燒和因此排除含有溶劑的廢氣的功能集成到加熱裝置中，并且僅一部分從通道部段中提取的空氣被作為循環(huán)空氣重新返回導(dǎo)引到通道部段中。
[0021]特別證明為有利的是，所述燃燒器單元是氣體燃燒器，特別是表面燃燒器。
[0022]有利的是，設(shè)有這樣的部件，通過該部件能將燃燒器空氣分為一次空氣和二次空氣，其中，該一次空氣直接與燃燒氣體混合。二次空氣可以隨后被用于其它措施。
[0023]在此特別有利的是，二次空氣借助煙氣再循環(huán)裝置與通過燃燒器單元產(chǎn)生的煙氣混合，這樣得到的二次空氣/煙氣混合物被輸送到由一次空氣和可燃?xì)怏w/汽油組成的燃燒氣體。通過這種方式可以通過煙氣混合來調(diào)節(jié)被提供用于燃燒的氧氣份額。對此在下面還要再次詳細(xì)探討。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖中示出
[0025]圖1示出烘干器的示意圖，其具有熱的二次燃燒裝置和多個(gè)加熱裝置，
[0026]圖2示出加熱裝置的詳細(xì)視圖，
[0027]圖3示出設(shè)置在氣體燃燒器區(qū)域中的加熱裝置的示意剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]在圖1中示意性地示出烘干器10作為用于對物體調(diào)溫的裝置的實(shí)施例。烘干器10包括熱絕緣的烘干器殼體12，在該烘干器殼體中安設(shè)有烘干通道14作為調(diào)溫通道，沒有特別示出的車身被輸送穿過該通道。為此，烘干器10包括用于車身的自身已知的輸送系統(tǒng)，該輸送系統(tǒng)出于簡明的原因同樣沒有特別示出。
[0029]把被加熱的空氣輸送到干燥通道14，以便烘干車身或涂敷在其上的涂層。如果當(dāng)前提及“烘干”，那么是指所有可以使得車身涂層、特別是涂漆硬化的過程，這現(xiàn)在通過除去溶劑或通過涂層材料交聯(lián)實(shí)現(xiàn)。
[0030]烘干器10包括熱的二次燃燒裝置16和安置在其后的廢氣熱交換器18以及多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的加熱裝置20，對此在下面進(jìn)一步探討。
[0031]熱的二次燃燒裝置16是一種氣體燃燒器，借助廢氣通風(fēng)機(jī)24通過廢氣管路22把來自烘干通道14的廢氣輸送到該氣體燃燒器。在二次燃燒裝置16中向來自烘干通道14的廢氣加入可燃?xì)怏w并且燃燒這樣得到的廢氣/氣體混合物，由此使得包含在廢氣中的有害物質(zhì)變得無害。
[0032]通過在熱的二次燃燒裝置16中的被加熱處理且去除有害物質(zhì)的廢氣隨后到達(dá)廢氣熱交換器18中，在該廢氣熱交換器中通過加熱的廢氣使得新鮮空氣加熱，借助新鮮空氣通風(fēng)機(jī)26把新鮮空氣輸送到廢氣熱交換器18。被加熱的新鮮空氣隨后從廢氣熱交換器18通過新鮮空氣輸送管路28并且優(yōu)選通過烘干通道的流入?yún)^(qū)域和流出區(qū)域輸送到烘干通道14中。流過廢氣熱交換器18的廢氣從頂部離開。
[0033]烘干需要的溫度在烘干通道14中通過加熱裝置20保持，加熱裝置作為緊湊的氣體燃燒器單元沿烘干通道14布置并且形成一燃燒器系統(tǒng)。每個(gè)加熱裝置20被分配給一個(gè)由烘干通道14規(guī)定的通道部段T，烘干通道14具有多個(gè)這樣的通道部段。在當(dāng)前實(shí)施例中例如示出了六個(gè)通道部段Tl至T6和六個(gè)附屬的加熱裝置20。通道部段Tl至T6在當(dāng)前實(shí)施例中在結(jié)構(gòu)方面沒有彼此分離。
[0034]通過相關(guān)聯(lián)的通道部段T的空氣出口把通道空氣輸送到每個(gè)加熱裝置20，其中空氣出口被設(shè)計(jì)為出口管路30。出口管路30合并成有用空氣管路32，在該有用空氣管路中布置有輸送通風(fēng)機(jī)34。
[0035]有用空氣管路32自身又穿過熱交換器38的熱交換器蛇形管36導(dǎo)引到分配裝置40，在有用空氣經(jīng)過熱交換器38之后，該分配裝置把來自有用空氣管路32的有用空氣流分為循環(huán)空氣流和廢氣流。
[0036]循環(huán)空氣通過設(shè)計(jì)為入口管路42的空氣出口被重新吹入烘干通道14的相關(guān)通道部段T中。廢氣用作氣體燃燒器44形式的燃燒器單元的燃燒器空氣，廢氣作為燃燒器空氣流通過燃燒器空氣管路46被輸送到該氣體燃燒器44。氣體燃燒器44在實(shí)踐中證明為有利的是一種表面燃燒器，如它自身已知地那樣。
[0037]分配裝置40和燃燒器空氣管路46因此形成一燃燒器供給裝置，通過該燃燒器供給裝置把來自相關(guān)通道部段的廢氣作為燃燒器空氣流輸送到氣體燃燒器44，以用于產(chǎn)生熱的一次氣體。
[0038]通過可燃?xì)怏w管路50把來自可燃?xì)怏w源48的需要的可燃?xì)怏w輸送到氣體燃燒器44?？扇?xì)怏w的體積流量可以借助閥52調(diào)節(jié)，該閥布置在可燃?xì)怏w管路50中。在氣體燃燒器44中使得廢氣中的溶劑最大程度上燃燒，其中，產(chǎn)生熱的燃燒氣體作為一次氣體。該燃燒氣體通過輸送管路54導(dǎo)引到熱交換器38，在那里它使得流過熱交換器的熱交換器蛇形管36的含有溶劑的有用空氣加熱，該有用空氣隨后以在此所達(dá)到的溫度作為含有溶劑的燃燒器空氣流入氣體燃燒器44。
[0039]氣體燃燒器44的熱的燃燒后氣體在流過熱交換器38的熱交換器蛇形管36之后通過廢氣管路56導(dǎo)出，該廢氣管路作為收集管路與所有加熱裝置20的熱交換器蛇形管36相連并且在聯(lián)接點(diǎn)上通入廢氣管路58，廢氣(如二次燃燒裝置16的廢氣)通過該廢氣管路從頂部導(dǎo)出。
[0040]因此氣體燃燒器44的一次氣體在熱交換器38中既加熱了循環(huán)空氣又加熱了廢氣，循環(huán)空氣通過空氣入口管路42在循環(huán)回路中被重新輸送到相關(guān)聯(lián)的通道部段T，而廢氣作為燃燒器空氣被輸送到氣體燃燒器44。
[0041]加熱裝置20的分配裝置40可以調(diào)節(jié)，因此可以調(diào)節(jié)體積流量，其作為循環(huán)空氣重新導(dǎo)入烘干通道14中并且作為燃燒器空氣導(dǎo)引到氣體燃燒器44。作為燃燒器空氣被分出來的通道空氣的份額是從相關(guān)加熱裝置20的通道部段T流入出口管路30的通道空氣的大約I %的數(shù)量級。
[0042]如可從圖2看到地，分配裝置40例如由此形成，S卩，燃燒器空氣管路46的進(jìn)入口60這樣布置在通向烘干通道14的入口管路42中，從而一部分經(jīng)過有用空氣管路32來自于熱交換器38的有用空氣流入燃燒器空氣管路46，而另一部分進(jìn)入入口管路32并且通過該入口管路32進(jìn)入烘干通道14。
[0043]如同樣在圖2中所示，熱交換器38的熱交換器蛇形管36設(shè)計(jì)為管束62，氣體燃燒器44的熱的燃燒后氣體經(jīng)過該管束流入，氣體燃燒器的燃燒室用64標(biāo)記。根據(jù)圖2所示，熱的燃燒后氣體從燃燒室64在繪圖平面后面進(jìn)入管束62的沒有特別帶有附圖標(biāo)記的單管，經(jīng)過這些單管在繪圖平面前方流動(dòng)并且在那里通過收集管路66進(jìn)入廢氣管路56。
[0044]在圖3中示意性地示出了氣體燃燒器44中的空氣導(dǎo)引和氣體導(dǎo)引。在此用68表示氣體噴嘴，通過在圖3中由箭頭表明的可燃?xì)怏w管路50向該氣體噴嘴饋送可燃?xì)怏w并且將其吹入燃燒室64。
[0045]燃燒器空氣通過燃燒器空氣管路46首先到達(dá)燃燒室前室70，燃燒器空氣從那里通過渦旋器72流入氣體燃燒器44的混合區(qū)74，該混合區(qū)包圍氣體噴嘴68的排出口。通過渦旋器72使得燃燒器空氣在進(jìn)入混合區(qū)74之前發(fā)生渦旋，由此適宜地產(chǎn)生漩渦和湍流，以便促使燃燒器空氣和可燃?xì)怏w徹底混合。為此，渦旋器72例如可以包括促使燃燒器空氣在流過渦旋器72時(shí)發(fā)生渦旋的流動(dòng)通道或翼形元件。
[0046]混合區(qū)74自身又包括圍繞氣體噴嘴68的圓柱形的核心區(qū)域76和同軸地包圍該核心區(qū)域76的環(huán)形室78，為此，在混合區(qū)74中設(shè)有圓柱形的內(nèi)壁80和圓柱形的外壁82。通過內(nèi)壁80把流過渦旋器70的燃燒器空氣分開。一部分燃燒器空氣因此作為一次空氣到達(dá)核心區(qū)域76中，另一部分作為二次空氣流入環(huán)形室78。
[0047]環(huán)形室78還通過環(huán)形間隙84與氣體燃燒器44的燃燒室64相連?？傮w上在環(huán)形室78中按照文氏管原理設(shè)計(jì)有環(huán)形噴嘴86形式的煙氣再循環(huán)裝置。通過流動(dòng)的二次空氣在環(huán)形間隙84處實(shí)現(xiàn)抽吸效果，通過該抽吸效果將煙氣從氣體燃燒器44的燃燒室64吸入環(huán)形室78，煙氣在那里與來自于渦旋器70的二次氣體混合。
[0048]通過從烘干通道14經(jīng)出口管路30提取廢氣并且分為有用空氣流和燃燒器空氣流，一部分在烘干通道14中循環(huán)的空氣在加熱裝置20的氣體燃燒器44中在燃燒時(shí)被強(qiáng)烈加熱。由此，在加熱裝置20中已經(jīng)確保了積聚在廢氣中有害物質(zhì)的中和。氣體燃燒器44因此是一種熱的二次燃燒裝置。
[0049]由于燃燒器空氣在到達(dá)氣體燃燒器44之前通過熱交換器38加熱，因此可以在各自的氣體燃燒器44上節(jié)省可燃?xì)怏w。相對于氣體燃燒器的燃燒器空氣未被加熱或加熱強(qiáng)度較小的情況，這種節(jié)省可以達(dá)到15%。通過變熱的燃燒器空氣而提升了火焰溫度，由此改進(jìn)了氣體燃燒器44的效率。盡管這通常在氮氧化物NOx的值較高的情況下獲得，但這可以通過由現(xiàn)有技術(shù)已知的措施再次降低。
[0050]對于已知措施另選地，在氣體燃燒器44中氮氧化物NOx的減少通過將混合區(qū)74劃分為核心區(qū)域76和帶有煙氣再循環(huán)裝置86的環(huán)形室78來實(shí)現(xiàn)。在產(chǎn)生于環(huán)形室78中的二次空氣/煙氣混合物中的氧氣含量低于在徹底混合之前二次空氣的氧氣含量。通過煙氣再循環(huán)裝置還使得二次空氣加熱并且再循環(huán)的煙氣冷卻；二次空氣/煙氣混合物具有相應(yīng)的中間溫度。
[0051]在核心區(qū)域76中的燃燒首先以濃混合氣的形式進(jìn)行，因此例如不是所有首先產(chǎn)生的一氧化碳CO都和通過一次空氣輸送的氧氣O2氧化生成二氧化碳CO2,并且在產(chǎn)生的燃燒后氣體中還包含一氧化碳CO。
[0052]具有降低的氧氣含量的二次空氣/煙氣混合物在流過環(huán)形室78之后到達(dá)核心區(qū)域76的邊緣區(qū)域中，該二次空氣/煙氣混合物在那里和在核心區(qū)域76中由一次空氣和可燃?xì)怏w產(chǎn)生的燃燒后氣體混合。二次空氣/煙氣混合物用作還存在的一氧化碳CO的氧氣供應(yīng)方，一氧化碳現(xiàn)在在相對較低的溫度的情況下完全氧化生成CO2，其中，僅產(chǎn)生少量的一氧化氮NO，因此也僅產(chǎn)生很少的氮氧化物NOx。整體上在這種燃燒器設(shè)計(jì)方案中，在氧氣份額方面不到3%的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)一氧化碳CO和氮氧化物NOx的極好的值。
[0053]由于一定份額的從烘干通道14中提取的作為燃燒后空氣的廢氣被用于氣體燃燒器44，因此應(yīng)該作為廢氣被導(dǎo)引到二次燃燒裝置16的通道空氣減少相應(yīng)的份額。由此二次燃燒的份額變小并且用于二次燃燒裝置的氣體消耗量可以整體上降低。
[0054]被從頂部排出到大氣的廢氣的份額也整體上降低。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對物體調(diào)溫的裝置，特別用于烘干經(jīng)過涂裝的車身，該裝置具有: a)調(diào)溫通道(14)，其安設(shè)在殼體(12)中并且限定至少一個(gè)通道部段(T)，該至少一個(gè)通道部段包括至少一個(gè)空氣出口(30)和至少一個(gè)空氣入口(42)， 其中， b)所述通道部段(T)配設(shè)有加熱裝置(20)，在該加熱裝置中借助燃燒器單元(44)能產(chǎn)生熱的一次氣體， c)熱的一次氣體能被導(dǎo)入加熱裝置(20)的熱交換器(38)中，在該熱交換器中能通過熱的一次氣體加熱通道空氣，所述通道空氣能在循環(huán)回路中再次作為循環(huán)空氣流通過至少一個(gè)空氣入口(42)被輸送到所述通道部段(T)， 其特征在于， d)設(shè)有燃燒器供給裝置(40、46)，借助該燃燒器供給裝置能把來自通道部段(T)的廢氣作為燃燒器空氣流輸送到加熱裝置(20)的燃燒器單元(44)，以用于產(chǎn)生流向所述燃燒器單兀(44)的一次氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述加熱裝置(20)這樣設(shè)計(jì)，在燃燒器空氣流過熱交換器(38)并且在那里被加熱之后，將燃燒器空氣導(dǎo)引到所述燃燒器單元(44)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述加熱裝置(20)包括分配裝置(40)，通過該分配裝置能把來自通道部段(T)的通道空氣分為循環(huán)空氣流和燃燒器空氣流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述分配裝置(40)布置在所述熱交換器(38)的下游，從而把在那里被加熱的通道空氣劃分為循環(huán)空氣流和燃燒器空氣流。
5.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，循環(huán)空氣流和燃燒器空氣流的體積流量能借助所述分配裝置(40)調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述燃燒器單元(44)是熱的二次燃燒裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述燃燒器單元(44)是氣體燃燒器，特別是表面燃燒器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，設(shè)有部件(80、82)，通過該部件能將燃燒器空氣劃分為一次空氣和二次空氣，其中，該一次空氣直接與可燃?xì)怏w混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，二次空氣借助煙氣再循環(huán)裝置(84、86)與通過燃燒器單元(44)產(chǎn)生的煙氣混合，這樣得到的二次空氣/煙氣混合物被輸送到由一次空氣和可燃?xì)怏w組成的燃燒氣體。
【文檔編號】F26B23/02GK103946655SQ201280057491
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月25日
【發(fā)明者】A·卡特菲迪斯 申請人:艾森曼股份公司