用于喷漆室的智能空气调节系统技术方案

一种调节系统用于调节在喷室中使用的外部空气。该外部空气被调节并随后被用于从喷涂区域携带走涂层薄雾、尘土和污渍。调节系统将外部空气加热、冷却、加湿和除湿到可变设定点。该可变设定点基于成本和／或能量最小化而被选择，同时由干球温度和相对湿度限制所界定。另外，该设定点的选择可以基于未来预测温度条件，该未来预测温度条件利用本地区域内早先天气条件和天气趋势的数学曲线而被确定，其中本地区域是包含了喷室的制造工厂的周围的地理区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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，己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 中的査找表中，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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术涉及一种空调系统，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，本专利技术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，本专利技术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。根据本专利技术，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，本专利技术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是示出了本专利技术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； 图5是示出了可变设定点的可接受值窗口的温湿图； 图6是示出了根据本专利技术用于要调节的外部空气的路线的温湿图； 图7是示出了用于要调节的外部空气的可选传统路线的温湿图； 图8是示出了根据本专利技术用于要调节的外部空气的可选路线的温 湿图；和图9是示出了根据本专利技术的方法的流程图。具体实施方式参考图1-3，示出了根据本专利技术的调节系统10，其用于在车辆喷漆期间使用的空气。调节区域12和喷室区域14构成了调节系统10。 该调节区域12包括控制器16、入口 18、进口温度传感器20、进口湿 度计22、第一组过滤器24、预加热器26、冷却旋管28、加湿器30、 再加热器32和吸气扇34。喷室区域14被分为上高压区36、下高压区38、喷涂区域40和下 区42。上高压区36包括入口龙头(inlet tap)"和扩散板46，而下高 压区38包括第二组过滤器48和顶棚过滤器50。上高压区36进一步包 含喷室温度传感器52和喷室湿度计53。喷涂区域40包含喷涂设备56， 用于将喷漆或涂层施加到对象，该对象在此例子中是车辆58。在喷涂 区域40下方是洗涤器60和排气扇62。调节区域12典型地定位在喷室区域14的上方，并且，很多情况 下，入口 18被定位在建筑物的屋顶上。然而，调节区域12的位置不 是特别重要。反而最重要的是能够接触到大量的空气。如图2中所具体示出的，进口温度传感器20、进口湿度计22、预 加热器26、冷却旋管28、加湿器30、再加热器32、吸气扇34、喷室 温度传感器52、喷室湿度计53和排气扇62被电性连接到控制器16。 然而，其他的装置是可能的且可以被想到，例如将部件20、 22、 26、 28、 30、 32、 34、 52、 54、 62连接到控制器16的无线或光纤通信装置。应该注意的是，尽管图2中示出了预加热器26、冷却旋管28、加 湿器30和再加热器32被连接到控制器16，应该理解，与此不同的可 以是，预加热器26、冷却旋管28、加湿器30和再加热器32被连接到 促动器和控制阀，这些部件顺次被连接到控制器16。促动器和控制阀 不是本专利技术的重点，因此不对其说明。在外部空气进入入口 18时，进口温度传感器20测量外部空气的温度，并将该信息传送至控制器16。另外，在外部空气进入入口 18时， 进口湿度计22测量外部空气的绝对湿度。湿度计22、 54还可选地感 测干球温度，该湿度计是本领域所已知的。湿度计22、 54原理上如下 操作在水分被吸入进材料中时，材料中的电阻抗会改变。因此，如 果空气的电阻抗与经过两个电线之间的电流的阻抗相比较，可以确定 绝对湿度。然后，可将绝对湿度转换为相对湿度。可替换地，相对湿度可以通过测量干球温度和湿球温度来确定。 在将干球温度和湿球温度输入控制器16之后，获悉外部空气的相对湿 度，其中控制器顺次访问与温湿图相似的査找表。如之前所说明的，温湿图是在恒定压力下空气的物理特性图。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、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节喷室用的外部空气的方法，包括以下步骤：　感测所述外部空气的干球温度；　感测所述外部空气的相对湿度；　选择具有特定干球温度和特定相对湿度的设定点，其中，基于调节所述外部空气所需的能量的量最小化来选择所述设定点；和　将所述外部空气调节至所述设定点。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：舒布霍巴塔查里亚，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]