专利名称：一种环保型烘箱盖的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种环保型烘箱盖，适用于薄带状物体加工设备，可广泛应用于 涂布机、复合机、印刷机、滚涂线、上胶机等类似加工设备的预热、烘干、冷却系统中。属于印 刷、涂布等烘干设备技术领域。
背景技术：
目前，用于薄带状物体加工设备一般具有以下特征印品是连续行进的薄带状物 体，如塑料薄膜、薄金属板等，一般采用收放卷机构实现连续行进，并在行进的过程中连续 加工。所加工的产品或产品基材表面先利用设备的转移装置覆盖一层或多层物质，如油墨、 涂料、胶水等，而这些物质在转移到产品表面前出于溶解、稀释、分散的目的需要添加溶剂、 水或其它液体，在转移覆盖完成后，所加工产品必须通过设备的烘箱用热风将液体成分蒸 发为蒸汽带离。理想的烘干设备必须同时能兼顾烘干质量与烘干速度，避免对环境造成污染，并 且尽可能地降低能耗，降低加工设备的运行费用。烘干速度取决于液体的蒸发速度，影响液体蒸发速度的主要因素是温度与液体表 面的蒸汽分压。当温度达到液体的沸点，液体将沸腾并快速地变为蒸汽。液体蒸发需要吸 收热量，不能及时补充热量将导致蒸发速度降低。由于温度还影响蒸汽的饱和浓度，饱和浓 度越高蒸汽分压越低，则蒸发速度就越快。所以热风烘干是最常用的烘干方式，热风吹拂液 体表面时，即稀释了液体表面的蒸汽，降低了蒸汽分压，又传递了热量给液体，加快了蒸发 速度。为获得更快的烘干速度，通常采取提高烘干温度和加大烘干风量的方式。但高温度 大风量导致极高的热能消耗，并且还不利于提高烘干质量。烘干质量主要观察液体的残余量与烘干过程对印品表面观感的影响。以塑料包装 的溶剂油墨印刷为例，允许溶剂残留量极低，表面不得出现起泡脱落现象。若开始就用高温 大风量烘干，油墨表层的溶剂蒸发速度大于内层溶剂迁移到表层的速度，表层油墨将迅速 被烘干凝结成致密的膜，阻止内层溶剂蒸发，出现表干现象，后果要么是溶剂残留导致油墨 附着力不足，严重时出现脱落，要么是溶剂在内层蒸发形成气泡或冲破表层出现气孔。若烘 干温度低或风量小，则烘干速度慢，印刷速度必须放慢，而且未经高温彻底烘干溶剂一定会 有残留。所以，单一的烘干温度是无法兼顾速度与质量的，只有按烘干各阶段的特性来调控 温度与风量，才能兼顾烘干的速度、质量、能耗。避免对环境造成污染，则应采用循环生产方式减少或消除废气废水的产生。节能 则需要规划设计设备的能源消耗方式与品位，综合采用先进的节能技术来实现。按照现有技术，印刷机等烘干量较小的设备采用单体烘箱，由于烘箱尺寸限制一 般只能采用单一烘干温度；涂布机、复合机等烘干量较大的设备，烘箱尺寸限制较小，一般 采用多烘箱单元组合，每个单元有独立的进排风系统和温度控制，可以粗略地按烘干各阶 段的特性来调控温度与风量。图13为现行印刷机烘干设备烘箱结构示意图。[0009]图14为现行印刷机烘干设备热风装置结构示意图。如图13、图14所示，现行印刷机烘干设备由烘干装置10、热风装置40、连接风管、 排风系统组成。烘干装置10包括烘箱盖20、烘箱底座50，设有印品入口 03、印品出口 04 ；工作时，印品00经印品入口 03进入烘干装置10，在支承辊52滚动支撑下行进，烘 干后经印品出口 04离开。新鲜空气通过新风入口 01进入进风通道63，进风风门66可调整 进风量，进入进风通道63的空气经加热装置48加热和风机30加压及后通过出风通道68、 送气口 46、进气口 43进入烘箱盖内的进气腔11，经喷嘴34喷出吹扫连续行进印品00的表 面，迫使液体蒸发为蒸汽与空气混合后形成废气，废气经吸气管42进入排气腔12，再经排 气口 44、回气口 45回到热风装置40，部分经排风通道64从废气出口 02排放到大气中，部 分经回风通道69、回风风门67与进风通道63的新鲜空气混合，再经加热装置48加热和风 机30加压及后通过出风通道68、送气口 46、进气口 43进入烘箱盖内的进气腔11，从而减少 进入的新鲜空气量，降低加热空气的能耗。调节进风风门66与回风风门67可以改变进风、 回风的流量及相互比例。上述现行烘干设备结构复杂，由于要获得较高的喷气速度，风机30通常都采用高 压离心风机，导致进气腔承受较大的压力，需要采用较厚的钢板制作，进而导致体积庞大， 且气流吹扫行程短，气流量小，烘干效率低，进而制约设备运行速度的提升。由于气体同进 同出，只能采用单一的烘干温度，无法满足精细的烘干工艺要求，选择低烘干温度则烘干不 透，选择高烘干温度则容易出现表干现象，且能耗巨大。作为上述烘干设备烘干性能及节能方面的改进方案，中国实用新型专利 CN201214303Y公开了一种全自动循环干燥装置，包括新风进风口中设置有平衡风门，新风 进风口通过一个三通管、混风箱与加热器连通，加热器的出口设置有一级风机，一级风机通 过管道与一侧的烘箱连通，烘箱的出口通过管道与二级风机连通，二级风机通过管道与二 级烘箱连通，烘箱的出口通过管道与另一个三通管连通，该三通管与废气排风口连通，废气 排风口中设置有排废自动风门，三通管还通过设置有循环自动风门的管道接回新风进风 口 ；在后一个烘箱的出口设置有LEL气体检测器。本实用新型在在线检测的同时可以实现 节能，安全，环保的要求；是热能得到了有效的利用，节约了能源，有效地提高了印品的质 量，排废符合环保的要求。该实用新型在提升烘干性能、节能及安全方面具有进步，但设备结构复杂、体积庞 大，且仅分为两级烘干，不能满足多数烘干工艺的要求。虽然能够减少废热排放，但在减少 溶剂废气排放污染方面并无改善。作为上述烘干设备环保方面的一种改进方案，使用活性炭或活性碳纤维对排放的 废气进行吸附处理，可以将废气中大部分的有机溶剂回收，一定程度上减少了大气污染，并 具有一定的经济效益。但这种改进方案还存在以下问题1、为控制装置成本需要降低废气 流量，导致爆炸隐患更加突出；2、在废气处理过程中，还要额外消耗巨大的能源，运行成本 较高；3、活性炭或活性碳纤维为耗材，需要定期更换，导致成本上升并影响生产；4、脱附处 理过程会产生水污染；设备复杂、体积庞大，占用较多宝贵的生产场地，并使改造工程受到 较多限制；5、无助于提升产品质量及避免生产过程受环境影响。中国专利CN101002991公开了一种闭回路的溶剂回收设备，印刷或涂装装置设一 加热体的送风机供烤箱进行烘干的作业，再利用抽风机将挥发的溶剂抽至回收设备的热交
4换器、散热器及冷凝器进行三次降温，使挥发的溶剂进行液气分离并回收于冷凝回收槽内， 而冷空气即传送至蒸发器、热交换器及其加热体的送风机进行三次加温；借此，使挥发的溶 剂得以储存收集于冷凝回收槽内回收利用，进而降低溶剂的消耗，同时令挥发的气体可完 全于该封闭回路中循环而防外泄之虞，以确实避免现行印刷装置所造成的水污染及空气污 染，进而有效提高环保效益节省能源。该专利文献所提供的设备结构复杂，能源利用效率低下，与加工设备缺乏良好的 配合，设备成本及运行费用均很高，使得该专利文献缺乏实用性。综上所述，现行的烘干设备具有以下缺点1、烘干气体同进同出，难以满足烘干工 艺要求。2、气流吹扫行程短，气流量小，烘干效率低，箱体过长，控制难度大。3、热量利用效 率低，能耗过大，运行费用高。4、风道复杂接口多，气体易泄漏，风机噪音大，环保性差。5、 结构复杂、庞大笨重、耗费大量钢材，制造成本高。6、安装运输麻烦、费用高，占用厂房空间 大。7、有机溶剂对人体和环境有害，直接排放导致污染。8、废气中存在极有经济价值的有 机溶剂及大量的热量，不能化废为宝导致生产消耗过高，加工效益下降。9、为减少加热空 气的能耗就需要减少新鲜空气的流量，但会导致有机蒸汽的浓度超过爆炸极限发生爆炸事 故，存在严重的安全隐患。10、大量采用自然空气，使加工生产受制于气候环境，在环境气温 较低时，加热所需能耗巨大，甚至无法满足烘干需要导致停产。11、自然空气中的尘埃影响 产品的加工质量。12、出于环保的目的，欧美等多个国家严格限制有机溶剂蒸汽的排放，行 业目前以发展采用水性油墨、水性涂料等无溶剂的加工方案及设备为努力方向，但水始终 无法与有机溶剂优良的溶解、稀释能力相媲美，采用水性油墨、水性涂料加工的产品色彩质 量较差，材料及设备均比较昂贵，且烘干所需能耗更大。而涂布机、干式复合机、凹版印刷 机、金属板滚涂线等类似加工设备及所加工产品均是涉及面宽广的传统行业，所以，需要找 到符合循环经济、清洁生产，到能兼顾环保、安全、节能、品质及经济效益的的解决方案，保 障行业得以持续健康地发展，这也是本实用新型期望承担的社会责任。
实用新型内容本实用新型的目的，是为了提供一种环保型烘箱盖，适用于薄带状物体加工设备， 能克服现行烘干设备的大部分缺点，具有结构紧凑、性能优越、灵活多变、节能环保的特点。本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到一种环保型烘箱盖，包括盖体，其结构特点是1)在盖体内设置加热装置、制冷蒸发器和至少三个送风单元；2)在盖体内设有相互首尾相连的烘干腔与回收腔，构成闭环气流循环通道；制冷 蒸发器安装在回收腔中，用于回收热量及冷凝回收溶剂；送风单元安装在烘干腔中，加热装 置安装在送风单元中，用于产生热风吹扫印品；加热装置可以是电加热器、油加热器、蒸汽 加热器、热泵冷凝器等加热装置；3)送风单元包括风机，设有进风通道、排风通道、出风通道，前一送风单元的进风 通道与后一送风单元的排风通道相连，构成逆向送风烘干系统；所述风机为贯流风机，包括 导流板、稳流板和贯流叶轮。送风单元以风机为核心，其组成部分可以包括前后上下相邻的各种零部件。所述风机可以为贯流风机，具有横向送风、送风量大、送风均勻、噪音低的优点，运用于此处为大幅提高烘干性能奠定了基础。所述风机包括导流板、稳流板、贯流叶轮。置于导流板与稳流板之间的叶轮高速旋 转，导流板距叶轮的最近点与稳流板距叶轮的最近点之间形成分界线，将叶轮划分为高压 侧与低压侧。叶轮将在低压侧吸入的空气在高压侧沿导流板的流线曲面送出，稳流板起到 稳定涡流和弓I导气流方向的作用。本实用新型内容的进步之处在于将原来体积庞大的外置风机化整为零，采用小巧 的风机内置于烘箱盖中，不但省却了复杂的进排风管道，降低了内部风压，减少了气体泄漏 及噪音污染，还可以实现闭式循环和逆流烘干，大大改善了烘干质量，同时还具有冷凝回收 装置处理废气。本实用新型的目的还可以通过采取如下技术方案达到实现本实用新型第目的的一种实施方案是所述烘箱盖还包括外罩部件、隔板部 件、框架部件；1)所述框架部件包括左墙板、右墙板，所述外罩部件安装在框架部件上，将框架部 件的一面及左墙板和右墙板罩入其中，形成烘箱盖的主体结构。2)所述外罩部件可以是一块简单的面板，也可以是由多个零部件组成的能将框架 部件的前、后、左、右、上五个面包容其中的罩体；所述外罩部件可以先组装好后再安装在 框架部件上，也可分别安装在框架部件上。所述框架部件可以是整体铸造的单一零件，也可 以由包括前横梁、后横梁、左墙板、右墙板在内的多个零部件组装而成，同样，前横梁、后横 梁、左墙板、右墙板也可以是单一零件，也可以由多个零部件组装而成。3)所述隔板部件的左右两侧分别装配在左墙板和右墙板上，隔板部件将框架部件 内的空间分回收腔及烘干腔，其中靠外罩部件一侧为回收腔；所述隔板部件可以是单一零 件，也可以由多个零部件组装而成，其中甚至还会包括送风单元的组成部分。4)隔板部件的曲面与风机密切配合形成清晰的进风通道、排风通道，可以按照烘 干性能的需求改变曲面形状分配引导气流。本实用新型内容的进步之处在于提供了一种简洁灵活的结构。实现本实用新型第目的的一种实施方案是所述烘箱盖还包括新风板，所述新风 板安装在送风单元与隔板部件之间，新风板与隔板部件围出新风通道，新风通道用于根据 烘干工艺需求灵活调节进入高温烘干部分的气流。本实用新型内容的进步之处在于提供了采用高温小气流减少高品位热能消耗的 具体方案。实现本实用新型第目的的一种实施方案是所述烘箱盖还包括进风风门、回风风 门。进风风门与新风板配合，用于根据烘干工艺需求灵活调节进入高温烘干部分的气 流。回风风门可以安装在任意一台风机的回风通道上，用于调节循环风量。本实用新型内容的进步之处在于提供了一种灵活完善的气流调配方案，能在保障 烘干质量的前提下降低高品位热能需求，为进一步节能奠定了基础。实现本实用新型第目的的一种实施方案是所述新风板、导流板、稳流板、贯流叶轮、进风风门、回风风门的两端分别装配在左 墙板和右墙板上，采用弯角件装配是比较简单实用的方案。[0043]所述贯流叶轮包括扇叶、转轴，所述扇叶左侧边缘至左墙板距离与右侧边缘至右 墙板距离之差大于30毫米。扇叶的不平衡设置将导致左墙板与右墙板之间存在压力差，由于印品上方吹扫气 流很强，所以受压力差的影响不大，但印品的下方无吹扫气流，很小的压力差就足以驱动气 体流动。本实施方案提供一种提高换热系数、改善烘干效果的烘箱。本实施方案的进步之处在于利用框架结构实现零部件的简单装配。使用简单的方 法使印品下方的气体流动，加大了气体与印品背面的换热系数，既能改善烘干效果，还能防 止高溶剂蒸汽浓度的气体在印品下方聚集，提高了安全系数。实现本实用新型第目的的一种实施方案是所述外罩部件将框架部件的一面及左墙板和右墙板罩入其中，外罩部件与所述左 墙板、右墙板分别保持一定间隙；左墙板、右墙板分别设有多个通风孔，左墙板、右墙板各自 至少有一个通风孔与新风通道相通。左墙板、右墙板上与新风通道相通的通风孔供低温度气体流出，其他与送风单元 进风通道相通的通风孔供低温气体流入。本实用新型内容的进步之处在于利用左墙板、右墙板与外罩部件之间的间隙构成 气流通道，让低温气体在其中流动，既防止烘箱盖对外散热，又避免轴承等运动部件温度 过高，还延伸了新风通道的功能，改善了气流与热量的分配。本实施方案提供一种改善运动部件工作环境的烘箱盖。实现本实用新型第目的的一种实施方案是所述烘箱盖包括至少六个送风单元，所述至少六个送风单元前后顺序排列，前一 送风单元的进风通道与后一送风单元的排风通道相连，形成与印品行进方向相反的逆向烘 干气流，即印品由前向后行进，烘干气流由后向前流动。逆向烘干的优势在于热能可以得到 充分利用，可以降低废气温度。烘干气体中溶剂蒸汽的浓度在流动过程中由低向高改变，高 温烘干时溶剂蒸汽的浓度很低，可以采用较小的换气量，减少高品位热能的消耗量。所述烘箱盖按前后顺序设有低温段、中温段、高温段、冷却段；低温段包括送风单 元，中温段包括加热装置和至少二个送风单元，高温段包括新风板、进风风门、加热装置和 至少二个送风单元，冷却段包括送风单元；冷却段与中温段之间设新风通道。在低温段，印品上溶剂暴露面积大，蒸发速度快，利用余热烘干可以避免出现印品 出现表干现象，同时降低排放废气温度达到节能目标或降低废气处理的难度，所以可以不 加装加热装置；在中温段，同时要提供溶剂蒸发与印品升温所需热量，热能消耗量最大，可 以采用低品位的热源加热，如利用热泵采集空气中的热能。在高温段要将残余的溶剂彻底 蒸发掉，需要用高品位的高温热源加热以接近或超过溶剂的沸点，但由于换气量小，所以热 能消耗量不大。在冷却段，用进入的低温气体吸收印品上的热量，同时达到回收余热及冷却 印品的双重目的，既节能又改善了烘干性能。本实用新型内容的进步之处在于提供了一种完善的烘干工艺方案及装置，实现了 高性能、低能耗的目的，并为进一步处理利用废气，实现环保节能目标奠定了基础。本实施方案提供一种实现变温变流烘干工艺的烘箱盖。实现本实用新型第目的的一种实施方案是[0059]所述加热装置包括热泵冷凝器。热泵冷凝器用于以很高的能效比提供中低品位的热能，获得更佳的节能效果。热泵冷凝器与制冷蒸发器配合使用。制冷蒸发器用于回收废气中的热能和冷凝废 气中的有机溶剂蒸汽，获得节能环保的效果。根据不同的烘干需求，可配置不同的热泵系统，包括单级压缩热泵、双级压缩热 泵、复叠式热泵、多级复叠式热泵。本实用新型内容的进步之处在于提供了实现节能环保目标的技术方案。本实施方案提供一种带有热泵装置的烘箱盖。实现本实用新型第目的的一种实施方案是所述烘箱盖还包括循环单元，所述循环单元包括风机。所述回风风门安装在循环 单元调节效果更好。本实用新型内容的进步之处在于既克服废气通道的风阻，使气体排放或循环流 畅，又在印品入口附近形成微弱负压，防止了高溶剂蒸汽浓度的气体从印品入口处泄漏，避 免污染环境和出现干版现象。本实施方案提供一种改善烘干气体流动性能的烘箱盖。实现本实用新型第目的的一种实施方案是所述烘箱盖还包括风机电机和传动皮带，风机电机可安装左墙板或右墙板上，所 述风机电机通过传动皮带带动风机。本实用新型内容的进步之处在于所有传动装置均处于左右墙板与外罩部件之间 形成的气流通道中，运行环境适宜，便于维护，不必额外增加防护罩。本实施方案提供一种风机集中驱动的烘箱盖。本实用新型具有如下突出的有益效果1、实用新型首先将原来外置的风机、加热装置和风道全部或部分化整为零，将全 部功能部件内置于烘箱盖中，通过内部灵巧的风道替代原来结构复杂且功能单一的风道， 取得结构紧凑、节省空间和减少材料耗用的效果；在改良结构的基础上，采用分流步骤将经 冷却步骤的气体分成两路，分别进入高温步骤和中低温步骤进行变温变流烘干，通过气流 流向、加热量、气流量的分级配置，获得精细的烘干工艺适应能力，达到提高烘干质量和降 低能耗的目标；再进一步改变加热方式，利用热泵获得更好的节能效果；最后，以上述改良 为基础，采取闭式循环和冷凝回收的方式实现溶剂的回收利用，达到零废气排放的环保目 标，获得显著的社会效益与经济效益。2、本实用新型所提供的烘箱盖不但结构较传统设备大大简化，设备占地面积大幅 减少，制造成本与安装运输费用显著下降，而且烘干性能显著提升，印品免受环境中粉尘污 染，还能实现零废气排放、全部溶剂回收、能源消耗减少60%以上，具有结构紧凑、性能优 越、灵活多变、节能环保的特点，较全面地解决了现行设备存在的问题，其社会效益与经济 效益十分显著。3、本实用新型用在烘干连续行进的薄带状物体(以下简称印品)的烘干设备中， 所述烘干设备广泛应用于涂布机、复合机、印刷机、滚涂线、上胶机等类似加工设备，也可用 于烘干连续传送的物品。受本实用新型启发并以此为基础，本领域技术人员能对现行产品 的设计进行各种改良。[0077]
图1为本实用新型具体实施例1的烘箱盖及配合底座剖面示意图。图2为本实用新型具体实施例1的烘箱盖主体结构剖面示意图。图3为本实用新型具体实施例1的烘箱盖送风系统剖面示意图。图4为本实用新型具体实施例1的烘箱盖加热系统剖面示意图。图5为本实用新型具体实施例1的烘箱盖右侧视图。图6为本实用新型具体实施例1的烘箱盖未装配外罩部件主视图。图7为本实用新型具体实施例1的烘箱盖左侧视图。图8a、图8b分别为本发明具体实施例1的配套热泵机箱的主视图和俯视图。图9为本实用新型具体实施例1的配套热泵装置原理图。图10为本实用新型具体实施例2的烘箱盖剖面示意图。图11为本实用新型具体实施例2的烘箱未装配外罩部件主视图。图12为本实用新型具体实施例2所用热管换热器示意图。图13为现行印刷机烘干设备烘箱结构示意图。图14为现行印刷机烘干设备热风装置结构示意图。图15为烘干方法示意图。
具体实施方式
具体实施例1 图1至图9构成本实用新型的具体实施例1。本实施例适用于溶剂型印刷机的烘干设备，图1至图8b提供了本实施例所述烘箱 盖的详细结构，图9提供了本实施例配套热泵装置原理图，图15提供了本实施例使用的烘 干方法示意图。
0097]
0098]
0099]
0100] 0101] 0102]
0103]
0104]
0105]
0106]
0107]
0108]
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0110] 0111] 0112] 0113]
各附图中部件名称与附图标记的对应关系如表1所示。 表1 部件名称与附图标记对应表
00-01-02-
03-
04-
-印品 -新风入口 -废气出口 -印品入口 -印品出口
30-
31-
32-
33-
34-
-风机 _导流板 -稳流板 -贯流叶轮 -喷嘴
ΙΟΙ 1-12-
13-
14-16-17-1 δι 9-29-
40-
41-
42-
43-
44-
-烘箱 _进气腔 _排气腔 _烘干腔 _回收腔 -低温段 _中温段 _尚温段 _冷却段 -通风孔 -热风装置 -循环单元 _吸气管 -进风口 -排风口
20-21-22-
23-
24-
25-
26-
27-
28-
50-
51-
52-
-烘箱盖 -外罩部件 -隔板部件 -框架部件 _前横梁 -后横梁 _左墙板 _右墙板 _新风板
-底座 -底座壳体 _支承辊
70——控制装置[0114] 38一一风机电机45一一回风口[0115] 39一一传动皮带46一一送风口[0116]47一一风机机箱[0117]48一一加热器[0118]49一一机架[0119] 60一一送风单元80一一热泵装置93一一集液器[0120] 6 l一一送风通道8 l一一热泵机箱95一一热管换热器[0121] 62一一新风通道82一一热泵过冷器 96一一制冷蒸发器[0122] 63一一进风通道83一一热泵冷却器 97一一制冷节流阀[0123] 64一一排风通道85一一蒸发冷凝器 98一一制冷冷凝器[0124] 66一一进风风门86一一热泵蒸发器 99一一制冷压缩机[0125] 67一一回风风门87一一热泵节流阀[0126] 68一一出风通道88一一热泵冷凝器[0127] 69一一回风通道89一一热泵压缩机[0128] 如图l所示，烘干装置包括烘箱盖和与其配套使用的烘箱底座50，设有印品入口031印品出口04；烘箱盖包括九个送风单元60A一60工11个循环单元4l，烘箱底座50包括底座壳体5l和支承辊52。印品OO从印品入口03进入，在支承辊支撑下接受送风单元60的风力吹扫，烘干后由印品出口04离开烘干装置。[0129] 如图2所示，烘箱盖包括外罩部件2l1隔板部件221框架部件23，设有烘干腔131回收腔14；烘干腔13由隔板部件221框架部件23与烘箱底座50围成，回收腔14由隔板部件221框架部件23与外罩部件2l围成，烘干腔13与回收腔14两端相互连通，形成内部循环烘干的气体通道。[0130] 如图3所示，送风单元60包括风机30，设有进风通道631排风通道641出风通道68，送风单元60安装在烘干腔13中；风机30是贯流风机，包括导流板3l1稳流板321贯流叶轮33。烘箱盖还包括安装在烘干腔13中的循环单元4l，循环单元4l包括风机30和回风风门67，循环单元4l能克服回收通道风阻保证总循环风量，能避免烘干气体从印品入口03外泄，能根据烘干需求调整回风风门67改变总循环风量。[0131] 九个送风单元60沿印品入口03向印品出口04方向前后顺序排列，前一送风单元60的进风通道63与后一送风单元60的排风通道64相连，如图中所示64E与63F相连。[0132] 采用横向送风的贯流风机，使送风单元60内置于烘干装置lo中，突破了现行设备的限制，使结构变得简单紧凑，烘干工艺得到完善，烘干效果得到显著提高。[0133] 如图9所示，与烘箱盖配套的热泵装置80是一种完善而且独特的复叠式热泵系统，能在较高的能效比下实现系统总蒸发温度与总冷凝温度差值达到130K的效果，使本实施例所提供烘干装置能高效地完成烘干与溶剂回收的双重任务。热泵装置80包括依次相连的热泵压缩机891热泵冷却器831热泵冷凝器881热泵节流阀871热泵蒸发器861蒸发冷凝器851热泵压缩机89和依次相连的制冷压缩机991蒸发冷凝器851制冷冷凝器981制冷节流阀971制冷蒸发器961制冷压缩机99。[0134] 本实施例中，加热装置48包括热泵冷凝器881热泵冷却器83，均安装在烘干腔13中，热泵蒸发器861制冷蒸发器961制冷冷凝器98安装在回收腔14中。在制冷蒸发器96的下方设有集液器93，收集冷凝成液体的溶剂，通过回收管路流到设备外集中的溶剂容器 中。热泵冷凝器88用于加热空气进行烘干，制冷蒸发器96用于回收潜热及冷凝溶剂 蒸汽，同时获得节能与环保的效果。在采用蒸发冷凝器85之后，还使用了热泵蒸发器86来 实现显热回收，降低低温级制冷需求；还使用制冷冷凝器98来实现过冷，提高低温级制冷 的效率，获得较高的制冷系数，拓宽了热泵装置80对烘干需求的适应性。热泵压缩机89排出压缩气体中包含显热和潜热，显热体现为排气温度高于冷凝 温度，显热的热值小但品位高，显热在热泵系统中通常占总制热量的20% 35%，排气温 度可高达130°C。采用热泵冷却器83的目的在于区别使用显热与潜热，可以在不提高冷凝 温度的情况下，获得介于冷凝温度与排气温度之间的最高烘干温度。印刷机需求的最高烘 干温度一般高于80°C，而热泵经济可靠运行时的冷凝温度一般不超过65°C，采用热泵冷却 器83配合风量的控制既可满足最高烘干温度的需求，而不必牺牲运行的经济性或压缩机 寿命ο图9还提供了工质及烘干气体温度的参考值，图框内温度为工质进出该部件的温 度，虚线为烘干气体流动过程，图框外标示温度为烘干气体流经该部件的进出温度。可以看 出，高温级的冷凝温度为65°C，最大过冷度为25K，蒸发温度为10°C，过热度为5K ；低温级冷 凝温度为20°C，最大过冷度为50K，蒸发温度为_40°C，过热度为50K。设备所能提供的最高 烘干温度可以超过80°C，能满足印刷烘干的需求。如图4所示，烘箱盖沿印品入口 03向印品出口 04方向设有低温段16、中温段17、 高温段18、冷却段19。低温段16包括送风单元60H、60I和热泵冷凝器88H、88I。中温段17包括送风单 元60E、60F、60G和热泵冷凝器88E、88F、88G，高温段18包括送风单元60B、60C、60D和热泵 冷却器83B、83C、83D，冷却段19包括送风单元60A。用逆向送风烘干方式分段烘干，利用热泵冷凝器88与热泵冷却器83实现不同烘 干温度，按完善的烘干工艺需求配置了烘干装置10内的烘干加热装置，采用冷却段回收热 量实现了进一步的节能与工艺完善，使本实施例提供烘干装置具有优异的烘干性能。高温段18设有新风板28和进风风门66，冷却段19与中温段17之间设新风通道 62，所述新风通道62由新风板28与隔板部件22围成。进风风门66与热泵冷却器83配合 可以获得烘干工艺所需的最高烘干温度。新风通道62的设立改善了热泵冷凝器88的换热 效率，使热泵装置80能获得更高的能效比。如图5 图7所示，烘干装置10还包括风机电机38和传动皮带39，风机电机38 安装在回收腔14中，通过传动皮带39带动所有风机30。风机电机38安装在回收腔14中 能降低风机电机38的工作温度并回收其散发的热量。框架部件23包括前横梁24、后横梁25、左墙板26、右墙板27。左墙板26、右墙板27设有装配孔，隔板部件22、新风板28、导流板31、稳流板32、 贯流叶轮33、进风风门66、回风风门67、热泵冷却器83、热泵冷凝器88均通过弯角件装配 在左墙板26和右墙板27上，这是一种简洁的标准化装配结构方案。左墙板26、右墙板27设有通风孔29，每侧包括与新风通道62相通的2个大孔，供 温度较低的气体流出；还包括与中低温段送风单元进风通道63相通的5个小孔，供低温气体流入。低温气体在左右墙板与外罩部件之间形成的气流通道流动，既起到防止烘干装置 10对外散热，又避免轴承等转动部件温度过高。如图6中33J所示，贯流叶轮33左侧叶轮边缘距左墙板26距离与右侧叶轮边缘 距右墙板27距离的差值为33毫米，贯流叶轮33的非对称设置实现烘箱底座50内气体流 动，提高了印品00与烘干气体的换热系数。如图8a、图8b所示，热泵装置80还包括热泵机箱81和控制装置70，热泵压缩机 89、控制装置70、制冷压缩机99、蒸发冷凝器85安装在热泵机组箱81中。热泵节流阀87、 制冷节流阀97均就近安装在烘箱盖20中，热泵装置80的各部件通过铜管连接。本实施例中，制冷节流阀97采用毛细管，热泵节流阀87是电磁膨胀阀，热泵压缩 机89是变频压缩机；进风风门66、回风风门67均为步进电机驱动的电动风门；控制装置70 包含温度传感器和溶剂浓度传感器，传感器均安装在烘箱盖20中；热泵节流阀87、进风风 门66、回风风门67均受控制装置70的控制。本实施例所提供烘干设备能自动适应烘干需 求变化。沿印品00行进方向的烘干过程如下印品00从印品入口 03进入，在支承辊支撑下接受送风单元的风力吹扫。进入烘 干装置10后，首先接受送风单元601与循环单元41形成的推挽气流吹扫，气体在温度35°C 左右，其中溶剂蒸汽浓度较高，印品00上溶剂部分蒸发混入气体中，饱含溶剂蒸汽的气体 被循环单元41送入回收腔14;印品00依次经过送风单元60H、60G、60F、60E，烘干气体的温度可以分别为45°C、 50°C、55°C、60。C左右，在此期间，印品上80%以上的溶剂蒸发，印品00的温度上升。印品00进入送风单元60D、60C、60B接受高温吹扫，各单元烘干气体温度大约为 70°C、75°C、8(TC。高温吹扫使残留的溶剂完全蒸发，印品00的温度继续上升。印品00进入送风单元60A接受大约15°C的低温气体吹扫，气体与印品00的温差 较大，换热强度相对较高，换热后气体温度上升到大约25°C，印品00被冷却降温后从印品 出口 04离开烘干装置10，完成烘干过程。沿烘干气体流动方向的工作过程如下下述过程是在溶剂为醋酸乙酯，总溶剂烘干量5g/s的情况下。温度为15°C左右、溶剂蒸汽浓度为0.26% (vol，体积百分数，下同)的气体进入送 风单元60A，经循环吹扫印品00后升温到25°C左右，溶剂蒸汽浓度基本上无变化。经进风风门66分配，气体分两路分别进入高温段18和中温段17。进入高温段的新风流量很小，其中部分流入送风单元60B被热泵冷却器83加热到 80°C或更高。被60B加热后的部分气体与未流进60B的新风混合后流经60C，部分被60C吸 入并加热到75°C左右，同样，被60C加热后的部分气体与未流进60C的混合气体再混合后流 进60D，经60D循环加热升温到70°C左右，部分排出与新风通道62中的气体混合进入中温 段17。由于在高温段烘干蒸发的溶剂量不大，混合新风后气体中溶剂蒸汽的浓度只是略有 提高，大约在0.3%左右。进入中温段的气体在热泵冷凝器88的加热下，温度在55 60°C间，在此期间溶剂 大量蒸发，气体中溶剂蒸汽浓度上升到0. 5%左右，溶剂蒸发及印品00温度上升吸收了热 泵冷凝器88施放的热量，使气体进入低温段后的温度下降到45°C左右，在低温段，虽然温
12度较低，但印品00上溶剂的暴露面积大，所以蒸发速度也很快，气体中溶剂的浓度最后上 升到0. 7%左右，相当于爆炸极限下限LEL2. 2%的30%。经循环单元41送入回收腔14的气体温度大约在35°C左右，经热泵蒸发器86回 收部分显热后降温到15°C后进入制冷蒸发器96继续降温。制冷蒸发器96的蒸发温度 为-40°C，但末段的过热度较高，目的在于改善制冷压缩机的工作条件。气体在制冷蒸发 器96中逆向换热，其中的溶剂蒸汽不断被冷凝成液体流进集液器93，最后降到最低温度 35°C，溶剂蒸汽的浓度降低到此温度下的饱和浓度0.26%。随后，气体进入热泵冷凝器98 逆向换热升温到15°C，离开回收腔14进入烘干腔13完成烘干气体循环的过程。由于溶剂蒸发的潜热及气体加热的显热均被回收利用，本实施例所提供烘干设备 10压缩机和风机消耗的功率，应等于设备对环境散热和印品00升温所消耗的热能。由于烘 箱盖采用低温新风环绕的保温措施，大多数情况下不但不会向环境散热，还会从环境中吸 收热量，烘箱底座50若采取简单的保温隔热措施，烘干设备与环境之间应基本上达成热平 衡，吸收热量的主体是印品00。由于增加了冷却段回收印品00的热量，且受换热系数、换热 面积及换热时间的限制，印品00吸收的热量非常有限，即使在工作环境温度低至0°C的极 端情况下，1. 3米宽度的印刷单元使用本实施例所提供烘干装置所需烘干电力只有5kw左 右，与现行烘干设备相比，节能高达80 %。且在极端情况下，现行设备根本无法满足烘干的 需求，在北方的冬季表现尤为突出。本实施例运用了本实用新型所提供的全部实用新型内容，其显著的进步之处在于 烘干性能好、零废气排放、全溶剂回收、低能源消耗、低噪声污染、小占地面积、易运输安装， 能带来较大的社会效益与经济效益。具体实施例2:本实施例是适用于水性油墨印刷机的烘干设备图10 图12为本实用新型具体实施例2的附图，体现本实施例与具体实施例1 不同之处在于利用风机电机38直连驱动的风机30K作为循环单元41，回风风门相应移动。风机30K采用大口径贯流叶轮33K以加强循环风力。加长烘箱盖20，增加低温段16送风单元60J，加大了有效烘干面积。用加热器48替代具体实施例1中的热泵冷却器83B，所述加热器48是PTC电加热 器，使用加热器48可以产生超过100°C的热风，满足印刷机的极端需求。在正常情况下，高温加热器可以不启动，送风单元60B变成高温段18的预热单元， 用印品00的热量提高进入高温段气体的温度，获得印品00更好的冷却效果，使设备更加节 能。本实施例中热泵装置80为单级压缩系统，由依次相连的热泵压缩机89、热泵冷却 器83、热泵冷凝器88、热泵过冷器82、热泵节流阀87、制冷蒸发器96、热泵压缩机89组成。 热泵压缩机89采用涡旋压缩机，蒸发温度为0°C，冷凝温度为65°C。作为改善性能的措施， 本实施例中还采用了热管换热器95。热泵过冷器82、热泵冷却器83、热泵冷凝器88、制冷蒸发器96均为铜管套铝翅片 的热交换器。热泵冷凝器88、热泵冷却器83、热泵过冷器82安装在烘干腔13中，热泵蒸发器86安装在回收腔14中，在制冷蒸发器96的下方设有集液器93，收集冷凝成液体的废水，通过 回收管路流到设备外集中的废水容器中。热管换热器95的结构及于制冷蒸发器96之间的关系如图12所示，热管换热器95 包括冷凝段95a、蒸发段95b、液管95c、气管95d，蒸发段95b在下方，冷凝段95a在上方，制 冷蒸发器96安装在两者之间。蒸发段95b吸收流经气体的热量后，其中的液体工质蒸发为 气体，气体在压力驱动下经气管95d进入冷凝段95a，冷凝段95a向流经的低温气体释放热 量，其内部的工质蒸汽被冷凝成液体，在重力作用下经液管95c流回蒸发段95b，如此循环 实现换热目的。蒸发段95b用于回收冷凝处理前烘干气体中的显热，冷凝段95a用于升温 冷凝处理后的气体，热管换热器95减少了低温级制冷需求，提高了综合能效比，拓宽了热 泵装置80对烘干需求的适应性。采取以上措施的目的在于增强烘干设备的烘干能力，满足高速印刷及极端环境的需求。本实施例运用了本实用新型所提供的全部实用新型内容。其余各组成部分及工作过程与具体实施例1相同或相似，在此不再赘述。本实用新型最显著的进步之处在于灵活性高、适应性强。应对各种需求，均能获得 烘干性能好、零废气排放、全溶剂回收、低能源消耗、低噪声污染、小占地面积、易运输安装 的效果，能带来较大的社会效益与经济效益。
权利要求一种环保型烘箱盖，包括盖体，其特征是1)在盖体内设置加热装置(48)、制冷蒸发器(96)和至少三个送风单元(60)；2)在盖体内设有相互首尾相连的烘干腔(13)与回收腔(14)，构成闭环气流循环通道；制冷蒸发器(96)安装在回收腔(14)中，送风单元(60)安装在烘干腔(13)中，加热装置(48)安装在送风单元(60)中，加热装置(48)由电加热器、油加热器、蒸汽加热器或热泵冷凝器构成；3)送风单元(60)包括风机(30)，设有进风通道(63)、排风通道(64)、出风通道(68)，前一送风单元(60)的进风通道(63)与后一送风单元(60)的排风通道(64)相连，构成逆向送风烘干系统；所述风机(30)为贯流风机，包括导流板(31)、稳流板(32)和贯流叶轮(33)。
2.根据权利要求1所述的环保型烘箱盖，其特征是所述烘箱盖还包括外罩部件(21)、 隔板部件(22)、框架部件(23)，所述框架部件(23)包括左墙板(26)、右墙板(27)，所述外 罩部件(21)安装在框架部件(23)上；所述隔板部件(22)的左右两侧分别装配在左墙板 (26)和右墙板(27)上，隔板部件(22)将框架部件(23)内的空间分回收腔(14)及烘干腔 (13)，其中靠外罩部件(21) 一侧为回收腔(14)。
3.根据权利要求2所述的环保型烘箱盖，其特征是所述烘箱盖还包括新风板(28)，所 述新风板(28)安装在送风单元(60)与隔板部件(21)之间，新风板(28)与隔板部件(22) 围出新风通道(62)。
4.根据权利要求3所述的环保型烘箱盖所述烘箱盖还包括进风风门(66)、回风风门 (67)。
5.根据权利要求4所述的环保型烘箱盖，其特征是所述新风板(28)、导流板(31)、稳 流板(32)、贯流叶轮(33)、进风风门(66)、回风风门(67)的两端分别装配在左墙板(26)和 右墙板(27)上；所述贯流叶轮(33)包括扇叶(33a)、转轴(33b)，所述扇叶(33a)左侧边缘 至左墙板(26)距离与右侧边缘至右墙板(27)距离之差大于30毫米。
6.根据权利要求5所述的环保型烘箱盖，其特征是所述外罩部件(21)将框架部件 (23)的一面及左墙板(26)和右墙板(27)罩入其中，外罩部件(21)与所述左墙板(26)、右 墙板(27)分别保持一定间隙；左墙板(26)、右墙板(27)分别设有多个通风孔(29)，左墙板 (26)、右墙板(27)各自至少有一个通风孔(29)与新风通道(62)相通。
7.根据权利要求6所述的环保型烘箱盖，其特征是所述烘箱盖按前后顺序设有低温 段(16)、中温段(17)、高温段(18)、冷却段(19)；低温段(16)包括送风单元(60)，中温段 (17)包括加热装置(48)和至少二个送风单元(60)，高温段(18)包括新风板(28)、进风风 门(66)、加热装置(48)和至少二个送风单元(60)，冷却段(19)包括送风单元(60)。
8.根据权利要求1至权利要求7任意一项所述的环保型烘箱盖，其特征是所述加热 装置(48)包括热泵冷凝器(88)；所述烘箱盖还包括循环单元(41)，所述循环单元(41)包 括风机(30)。
9.根据权利要求1至权利要求7任意一项所述的环保型烘箱盖，其特征是所述烘箱 盖还包括风机电机(38)和传动皮带(39)，所述风机电机(38)通过传动皮带(39)连接风机 (30)。
专利摘要本实用新型涉及一种环保型烘箱盖，其特征是在盖体内设置加热装置(48)、制冷蒸发器(96)、若干个送风单元(60)，以及首尾相连的烘干腔(13)与回收腔(14)、构成闭环气流循环通道；制冷蒸发器(96)安装在回收腔(14)中，送风单元(60)安装在烘干腔(13)中，加热装置(48)安装在送风单元(60)中；送风单元(60)包括风机(30)，设有进风通道(63)、排风通道(64)、出风通道(68)，构成逆向送风烘干系统；所述风机(30)为贯流风机。一种环保烘干方法适用于薄带状物体加工设备，本实用新型广泛应用于各种薄带状物体加工设备中，具有烘干性能好、低废气排放、全溶剂回收的有益效果。
文档编号B41F23/04GK201659077SQ200920194470
公开日2010年12月1日 申请日期2009年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者简甦 申请人:简甦;广东华南家电研究院