[发明专利]用于喷漆室的智能空气调节系统

说明书

分案申请说明

本申请是申请日是2008年6月13日、申请号是200810125449.5、发明名称是“用于喷漆室的智能空气调节系统”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体涉及一种喷漆室空气处理系统，更具体而言涉及一种用于调节外部空气使其用于喷漆室内的方法。

背景技术

在喷漆的喷室内(该喷室用于例如对在运送器上被连续运送并通过喷室的车辆本体进行喷漆)，被调节(室周围)的空气的质量非常重要。典型地，外部(大气的)空气在被送至喷室之前经过调节区域。被调节的空气被吸气扇引导到高压室并且以预定流速向下排泄进喷室。在喷室中的被调节空气与包括任何被蒸发的有机溶剂的涂层薄雾一起被吸入，并且通过排气扇在喷室下方排泄。该向下空气流可以防止涂层薄雾或尘土在喷室内分散和漂浮，否则涂层薄雾或尘土将在车辆喷漆表面上产生质量缺陷。该空气流还有助于为操作者在喷室中提供较安全的作业环境。

为了合适地处理外部空气，已知的喷室系统使外部空气通过调节区域，以调节外部空气的特性。调节区域包括：过滤器，用于去除尘土或污渍；预加热器和再加热器，用于加热；加湿器，用于湿化和冷却；和冷却旋管，用于在将处于一定温度和湿度的新调节的空气传送进喷室之前冷却外部空气。由于为了实现安全且适当地喷漆，典型的高产量车辆喷室需要每分钟超过100,000立方英尺的空气流，因此，这是非常重要的任务。

为了实现此目的，已知的系统使用了反应性控制系统，在该控制系统中，外界气候数据由调节系统的入口处的传感器实时地收集。然后，使用PID(比例-积分-微分)控制算法的PLC(可编程逻辑控制器)确定对于调节系统的合适设定，以将外部空气调节到期望的设定点。

该设定点具有特定的干球温度和相对湿度。该干球温度是通过暴露于空气且屏蔽掉辐射和湿气的温度计来测量的空气温度。相对湿度是空气中水蒸汽的量与相同温度下空气中能保持的水蒸汽的最大量的比值。

特定干球温度和相对湿度的设定点可以在温湿图上定位。该温湿图是在恒定压力下空气的物理特性的曲线图。温湿图涉及空气的各种特性，例如干球温度、湿球温度、露点温度、相对湿度、湿度比、比焓、比容。在特定的高度，空气的所有特性可以通过初始获悉这些特性中的仅两个特性来确定。优选地，构成温湿图的数据存储在控制器中的查找表中，由此简化调节系统的控制。

这些已知的系统不能算是用于将外部空气调节到设定点的最经济或能量有效性最高的方式。进一步，该设定点传统上是固定在预设的范围内的，并且在该范围内不会根据外部空气的条件(condition)而改变。已知的系统也不会根据外部空气的预测的未来条件来调节外部空气。因此，在该技术中还存在着相当大的空间来提供一种这样的系统，该系统能够使用较少的能量和/或花费较少的钱进行操作就可以获得期望的结果。

因此，在本领域中需要一种方法来更好地调节将要在喷室中使用的外部空气。

发明内容

本发明涉及一种用于调节喷室中使用的外部空气的方法和装置，更具体而言，涉及一种车辆用的喷室，其中，调节外部空气所耗费的成本和/或能量的量被用于确定处于预设范围内的设定点。

更具体而言，本发明涉及一种空调系统，其中，外部空气被调节至预设范围内的可变设定点。可变设定点的选择是以选择设定点时的传统的需要考虑的事项为基础，例如，保持喷室内的安全条件且将车辆上的油漆的质量缺陷最小化。然而，本发明的可变设定点的选择还涉及选择如下的设定点，该设定点使用最少量的能量和/或花费最小量的金钱以调节外部空气。另外，本发明可选地还考虑基于预测的未来天气条件来选择可变设定点。例如，对于基于预测的未来天气条件而选择的设定点而不是针对即时天气条件而选择的设定点，可能消耗更少的能量或者耗费更少的金钱。

根据本发明，控制器利用外界天气数据来确定用于调节系统的设定，该天气数据例如外部空气的干球温度和相对湿度的测量，以及天气数据的数学图示。这些设定或者是最经济的和/或是能量最有效的。数学图示是基于本地区域的早先天气条件和天气趋势，其中本地区域是紧邻包含喷涂区域的制造工厂周围的区域。

附图说明

参考下文的说明和附图，本发明的这些和其他的特征将变得清楚，附图中：

图1是喷室调节系统的前剖面图；

图2是示出了本发明的调节系统的各个部件之间的关系的示意图；

图3是调节区域的侧剖面图；

图4是示出了用于要调节的外部空气的传统路线的温湿图；