Устройство для сушки техники
DEVICE FOR DRYING EQUIPMENT

Изобретение относится к технике обслуживания транспортных средств и сельскохозяйственной техники и может использоваться с целью их ускоренной сушки после мойки.
Актуальность изобретения обусловлена следующими проблемами, которые существуют на сегодняшний день в данной области техники:
– необходимостью в осенний период, из-за недостатка теплых и солнечных дней, сокращения времени сушки автотранспортных средств и сельскохозяйственной техники перед нанесением консервационных и антикоррозионных составов;
– необходимостью тщательной сушки стыковых, резьбовых и прочих соединений, где возможно скопление влаги и как следствие развитие щелевой коррозии (в настоящее время они продуваются сжатым воздухом от компрессора);
– необходимостью иметь мобильность сушки для удаления влаги из труднодоступных мест, в особенности с днища автомобиля;
– опасностью перегрева и коробления пластиковых деталей автотранспортных средств, так как одним из методов ускорения сушки является повышение температуры воздуха. Для этого предполагается использовать в насадке датчик температуры и ультразвуковой датчик приближения к поверхности, а также звуковой сигнализатор;
– необходимостью снижения энергозатрат на процесс сушки, так как предполагается, что воздух для сушки поверхности будет предварительно подогреваться от приточно-вытяжной установки, расположенной в помещении;
– необходимостью быстрой смены насадок для сушки различных поверхностей.
В связи с таким широким использованием в промышленности в настоящее время разработаны различные варианты и модификации устройств для сушки техники, такие, например, как представлено в [Интернет-ссылка: http://ventilationpro.ru/vopros_otvet/varianty-osusheniya-vozdukha-na-avtomojjke-po-sootnosheniyu-cenakachestvo.html].
Воздух в боксах автомойки имеет повышенный уровень влажности, который следует уменьшать до рекомендованных пределов 50-60%. Осуществить осушение воздуха на автомойке можно несколькими способами, например увеличением кратности воздухообмена. Следует учесть, что к таким объектам, как автомойка и так предъявляются высокие требования к циркуляции воздуха, кратность которой не может быть менее 10. Увеличить воздухообмен не всегда возможно, да и затраты на энергоресурсы значительно увеличиваются в связи с установкой осушителя воздуха. Наименее затратным вариантом будет монтаж в каждый бокс автомойки настенного осушителя воздуха. Наиболее эффективный способ осушения – использование канальных осушителей или приточно-вытяжных установок с интегрированным осушителем воздуха.
На фиг. 1 показана схема включения в систему воздуховодов канального осушителя воздуха. Стрелками показано направление движения воздушных потоков. Регулировка объёма воздуха при рециркуляции осуществляется посредством вентиля в ручном или автоматическом режиме (зависит от модели осушителя).
3
3
3
Примером таких устройств могут служить такие канальные осушители, как Dantherm, модели CDP75 – 1500 м/час, CDP125 – 2250 м/час, CDP165 –3600 м/час. Это оборудование представляет собой моноблочные системы, которые можно монтировать даже в подсобном помещении, просто соединив воздуховодами с действующей вентиляционной системой.
Менее затратным способом осушения воздушных масс на автомойке является установка настенных осушителей, которые имеют значительно меньшую стоимость, чем канальное оборудование. На фиг. 2 показана типовая схема монтажа настенного осушителя. Стрелками показано направление движения воздуха.
3
3
3
Примерами настенных осушителей могут служить такие установки как Cooper&Hunter, модели CH-D 042wd 500-800 м/час,CH-D 060wd 750-1200 м/час, CH-D 085wd 900-1400 м/час.
Из уровня техники известно техническое решение «Турбосушка», представленное в [Интернет-ссылка:
https://shlangvd.ru/store/oborudovanie_dlya_avtomoyki/turbosushka/turbosushka/] и изображенное на фиг. 3.
Турбосушка – это двухтурбинная сушка для автомобиля. Данное устройство предназначено для бесконтактной сушки кузова автомобиля после мойки. Благодаря напору в 300 км/ч и температуре воздуха около 60 градусов Цельсия сушка автомобиля происходит в короткий промежуток времени. В комплекте поставки имеется регулировка скорости вращения турбины и потока воздуха.
Известно также в виде аналога техническое решение [«Устройство для подготовки воздуха с использованием теплового насоса». Патент РФ на изобретение № 2514556, МПК B01D 47/02, F26B 21/00, F24F 12/00, опубликовано: 27.04.2014], которое изображено на фиг. 4.
Изобретение может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется очистка и подогрев газовых потоков, в частности в сушильных установках химической и пищевой отраслей промышленности, а также в вентиляционных системах зданий. В устройстве для подготовки воздуха с использованием теплового насоса, включающем корпус с воздуховодами для подачи и отвода воздуха, расположенным внутри него цепным конвейером, на котором установлены рамки с маслозаборным устройством, ванну, расположенную в нижней части корпуса и разделенную поперечными перегородками переменной высоты на секции с коническим днищем, обеспечивающими переток масла навстречу потоку воздуха, при этом нижние части секций ванны соединены с фильтром для очистки масла, из которых нагретое масло через тепловой насос охлажденным возвращается в последнюю секцию ванны, при этом днище каждой секции ванны представляет собой сборник осадка, стенки которого наклонены к выпускному патрубку через запорное устройство, соединенное с коллектором, связанным через фильтр с системой циркуляции масла, а также основной и контрольный фильтры, основной и вспомогательный калориферы для подогрева, новым является то, что рамки представляют собой натянутые на каркас сетки, при этом в верней части рамки по всей ее ширине установлено маслозаборное устройство, представляющее собой открытую сверху емкость для масла, в нижней части снабженную отверстием для слива масла, патрубок подачи масла, расположенный после контрольного фильтра, присоединен к охлаждающему контуру теплового насоса, выходной патрубок которого через насос присоединяется ко входу в ванну, а нагревательный контур теплового насоса соединен со входом и выходом вспомогательного калорифера, в верхней части корпуса установлена направляющая, по которой перемещаются нижние части рамок, находящиеся в горизонтальном положении. Устройство для подготовки воздуха с использованием теплового насоса позволяет повысить эффективность очистки воздуха и повысить возможность утилизации теплоты отработанного воздуха.
Также аналогом является устройство [«Устройство непрерывного действия для подготовки воздуха в системах воздухообмена». Патент РФ на изобретение № 2367870, МПК F26B 21/00, опубликовано: 20.09.2009], которое изображено на фиг. 5.
Изобретение может быть использовано для подогрева и обеспыливания воздуха в любой отрасли промышленности, где требуется очистка и подогрев газовых потоков, в частности в сушильных установках химической и пищевой отраслей, а также в вентиляционных системах зданий. В устройстве непрерывного действия для подготовки воздуха в системах воздухообмена, включающем корпус с расположенным внутри него цепным конвейером с пружинными сетками, воздуховод для подачи и отвода воздуха, ванну для масла, новым является то, что ванна для масла разделена поперечными перегородками переменной высоты на секции с коническим днищем, причем перегородки выполнены таким образом, чтобы обеспечить переток масла из секции в секцию навстречу потоку отработанного воздуха и чтобы в секции, примыкающей к подводящему воздуховоду отработанного воздуха, обеспечить наиболее низкий уровень масла, а в секции, примыкающей к отводящему воздуховоду - наиболее высокий, при этом коническое днище каждой секции снабжено запорным устройством, через которое масло проходит в коллектор, связанный через фильтрующее устройство с системой циркуляции масла, включающей насос, фильтр контрольной очистки и калорифер предварительного подогрева приточного воздуха, что обеспечивает противоток масло-воздух и сетка-воздух, при этом масло и сетка движутся прямотоком, и также содержит основной калорифер для подогрева воздуха. Технический результат заключается в утилизации теплоты отработанного воздуха.
Аналогом является устройство «Сушилка», которое изображено на фиг. 6 [«Сушилка». Патент РФ на изобретение № 2292522, МПК F26B 9/06, опубликовано: 27.01.2007], которое изображено на фиг. 6.
Предложена сушилка для сушки изделий, прежде всего автомобильных кузовов, имеющая герметичный корпус с находящимся внутри него сушильным туннелем, в боковых стенках которого предусмотрено множество сопел. Через сопла подается направленный на подвергаемые сушке изделия горячий циркулирующий воздух. Циркулирующий воздух отсасывается из сушильного туннеля через вытяжные отверстия, находящиеся ниже подвергаемых сушке изделий, и поступает в две расположенные сбоку от сушильного туннеля воздушные камеры. Через эти воздушные камеры циркулирующий воздух вентилятором всасывается вверх. В обеих воздушных камерах расположено по нагревательному регистру, которые ориентированы в основном в вертикальном направлении и которые состоят из множества сообщающихся между собой и обтекаемых циркулирующим воздухом трубных участков, по которым проходит первичный воздух. Нагретый циркулирующий воздух поступает с напорной стороны вентилятора в воздухораспределительные камеры, которые с одной стороны ограничены боковыми стенками сушильного туннеля и через сопла сообщаются с внутренним пространством сушильного туннеля. Изобретение должно обеспечить простоту технического обслуживания, легкий доступ и замену элементов сушилки.
Недостатками вышеуказанных аналогов являются малая эффективность и безопасность (для лакокрасочных материалов) сушки.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является воздушный осушитель Mosmatic Dry [Интернет-ссылка: https://shlangvd.ru/store/oborudovanie_dlya_avtomoyki/turbosushka/vozdushnyy-osushitel-mosmatic/ (прототип)], представленный на фиг. 7, 8.
Осушитель Mosmatic Dry – это универсальная сушка для автомобилей, мотоциклов и катеров. Данный осушитель имеет модификации для настенного или потолочного монтажа.
Осушитель Mosmatic Dry включает в себя:
• сушка, 230 В, с подсветкой;
• два двигателя мощностью 1600 Вт;
• воздушный пистолет для продувки;
• держатель пистолета;
• шланги для соединения;
• указатель для оператора;
• инструкция по сборке.
Так же имеется возможность купить отдельно насадку Mosmatic Dry. Данная насадка весит 3 кг. Насадка Mosmatic Dry идёт в комплекте с гибким шлангом.
Недостатками рассмотренного прототипа являются:
– малая эффективность сушки;
– большая вероятность повреждения лакокрасочных материалов на поверхности объекта при сушке;
– отсутствие сменных насадок для сушки различных поверхностей;
– отсутствие контроля нагрева и степени приближения насадки к поверхности.
Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение технических и эксплуатационных характеристик взятого за прототип устройства для сушки автомобилей, а именно повышение эффективности сушки, снижение вероятности повреждения лакокрасочных материалов на поверхности объекта при сушке, использования многофункциональной ручки со сменными насадками для сушки различных поверхностей, наличие контроля нагрева и степени приближения насадки к поверхности.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в известное устройство, с возможностью настенного или потолочного монтажа, состоящее из приточно-вытяжной установки представляющей из себя замкнутый с шести сторон корпус, ручки, которая соединяется с корпусом устройства через гибкий шланг, дополнительно введены в корпус первый и второй вентиляторы, рекуператор, первый и второй фильтрующие элементы, первый и второй датчики температуры, первый и второй датчики потока, поддон, трубка для отвода конденсата, тройник, первый и второй нагревательные элементы, первый и второй автоматические воздушные клапаны, конусообразный переходник, а горячий и загрязненный воздух из помещения, проходя через второй фильтрующий элемент, контролируется вторым датчиком потока, а затем проходит через рекуператор, отдавая тепло, и с помощью первого вентилятора удаляется на улицу, холодный воздух с улицы при помощи второго вентилятора засасывается в приточно-вытяжную установку и проходя через первый фильтрующий элемент подогревается в рекуператоре путем теплообмена с удаляемым воздухом и поступает в тройник, а расположенные в тройнике первый и второй автоматические воздушные клапаны работают одновременно и управляются через блок управления, и если второй автоматический воздушный клапан закрыт, а первый автоматический воздушный клапан открыт, то теплый воздух от приточно-вытяжной установки подогревают первым нагревательным элементом и подогретый воздух, проходя через второй датчик температуры, поступает в помещение, а в случае процесса сушки первый автоматический воздушный клапан закрыт, а второй автоматический воздушный клапан открыт и теплый воздух от приточно-вытяжной установки подогревают вторым нагревательным элементом и подогретый воздух через последовательно соединенные гибкий шланг и ручку направляют к объекту сушки. Установленные в приточно-вытяжной установке первый и второй датчики потока контролируют, соответственно, загрязненность первого и второго фильтрующих элементов, и передают сигнал в блок управления. Первый и второй датчики температуры контролируют разность температур между приточным воздухом с улицы и на выходе тройника, что необходимо для регулирования мощности первого нагревательного элемента. Образующийся в процессе теплообмена конденсат собирается в поддоне и отводится через трубку для отвода конденсата. Ручка имеет корпус конусообразной формы, который содержит сменную насадку, отвод для подвода электрического кабеля, тумблеры для включения/выключения второго нагревательного элемента и открытия/закрытия второго автоматического воздушного клапана, а также содержит ультразвуковой датчик приближения, температурный датчик и звуковой сигнализатор, который, в свою очередь, расположен в электронно-цифровом блоке на верхней части корпуса ручки, а при нажатии одной из клавиш тумблера второй автоматический воздушный клапан открывается, а первый автоматический воздушный клапан закрывается и поток воздуха направляется через гибкий шланг и ручку к объекту сушки, а при нажатии другой клавиши тумблера первый нагревательный элемент отключается, а второй нагревательный элемент включается и поток воздуха подогревают до заданной в блоке управления температуры. Контроль температуры поступающего воздуха осуществляется третьим датчиком температуры, результаты которого выводятся на электронно-цифровом блоке. Для исключения сильного перегрева поверхности и как следствие нерационального расхода тепла, между насадкой и объектом сушки должно быть минимальное расстояние L, которое будет контролироваться ультразвуковым датчиком приближения, а в случае его сокращения, подавать сигнал через звуковой сигнализатор. Альтернативой звуковому сигнализатору является сигнал на электронно-цифровом блоке, например в виде изменения цвета экрана, свидетельствуя о перегреве поверхности.
В данном изобретении наличие контроля нагрева и степени приближения насадки к поверхности осуществляется благодаря введению ультразвукового датчика приближения, датчика температуры, тумблеров для управления процесса сушки и звукового сигнализатора.
На фиг. 9 представлена структурная схема устройства для сушки техники и приняты следующие обозначения:
1 – приточно-вытяжная установка;
2 – корпус;
3 – первый вентилятор;
4 – второй вентилятор;
5 – рекуператор;
6 – первый фильтрующий элемент;
7 – второй фильтрующий элемент;
8 – первый датчик температуры;
9 – второй датчик температуры;
10 – первый датчик потока;
11 – второй датчик потока;
12 – поддон;
13 – трубка для отвода конденсата;
14 – тройник;
15 – первый нагревательный элемент;
16 – второй нагревательный элемент;
17 – первый автоматический воздушный клапан;
18 – второй автоматический воздушный клапан;
19 – конусообразный переходник;
20 – гибкий шланг;
21 – ручка;
22 – блок управления.
На фиг. 10 представлена структурная схема ручки устройства для сушки техники, где введены следующие обозначения:
23 – корпус ручки;
24 – сменная насадка;
25 – отвод;
26 – тумблеры;
27 – ультразвуковой датчик приближения;
28 – третий датчик температуры;
29 – звуковой сигнализатор;
30 – электронно-цифровой блок.
Для удобства описания на фиг. 9 не изображены электрические связи.
Предлагаемое изобретение, устройство для сушки техники, отвечает критерию изобретения «новизна», так как проведенные патентно-информационные исследования не выявили источников патентной и научно-технической литературы, порочащих новизну предлагаемого способа.
Устройство для сушки техники содержит приточно-вытяжную установку 1, корпус 2, первый вентилятор 3, второй вентилятор 4, рекуператор 5, первый фильтрующий элемент 6, второй фильтрующий элемент 7, первый датчик температуры 8, второй датчик температуры 9, первый датчик потока 10, второй датчик потока 11, поддон 12, трубку для отвода конденсата 13, тройник 14, первый нагревательный элемент 15, второй нагревательный элемент 16, первый автоматический воздушный клапан 17, второй автоматический воздушный клапан 18, конусообразный переходник 19, гибкий шланг 20, ручку 21, блок управления 22, корпус ручки 23, сменную насадку 24, отвод 25, тумблеры 26, ультразвуковой датчик приближения 27, третий датчик температуры 28, звуковой сигнализатор 29, электронно-цифровой блок 30.
Устройство для сушки техники работает следующим образом.
Горячий и загрязненный воздух из помещения, проходя через второй фильтрующий элемент 7, контролируется вторым датчиком потока 11, затем проходит через рекуператор 5, отдавая тепло, и с помощью первого вентилятора 3 удаляется наружу. Холодный воздух с улицы при помощи второго вентилятора 4, засасывается в приточно-вытяжную установку 1 и, проходя через первый фильтрующий элемент 6, подогревается в рекуператоре 5 путем теплообмена с удаляемым воздухом и поступает в тройник 14. В тройнике 14 расположенные первый и второй автоматические воздушные клапаны 17 и 18 работают одновременно и управляются через блок управления 22 следующим образом. В случае штатного режима работы второй автоматический воздушный клапан 18 закрыт, а первый автоматический воздушный клапан 17 открыт. Таким образом, теплый воздух от приточно-вытяжной установки 1 подогревается  первым нагревательным элементом 15 и поступает в помещение.
В случае процесса сушки первый автоматический воздушный клапан 17 закрыт, а второй автоматический воздушный клапан 18 открыт и теплый воздух проходя через второй нагревательный элемент 16 подогревается и через последовательно соединенные конусообразный переходник 19, гибкий шланг 20 и ручку 21 поступает к объекту сушки.
Установленные в приточно-вытяжной установке 1 первый и второй датчики потока 10 и 11 контролируют загрязненность фильтрующих элементов и передают сигнал в блок управления 22.
Первый и второй датчики температуры 8 и 9 контролируют разность температур между приточным воздухом с улицы и на выходе тройника 14, что необходимо для регулирования мощности первого нагревательного элемента 15.
Образующийся в процессе теплообмена конденсат собирается в поддоне 12 и отводится через трубку 13.
Ручка 21 предлагаемого устройства (фиг. 10) имеет конусообразную форму и состоит из корпуса 23 и сменной насадки 24, оснащена отводом 25 для подвода электрического кабеля, тумблерами 26 для включения второго нагревательного элемента 16 и открытия второго автоматического воздушного клапана 18, а также ультразвуковым датчиком приближения 27, третьим температурным датчиком 28 и звуковым сигнализатором 29. Звуковой сигнализатор 29 расположен в электронно-цифровом блоке 30 на верхней части ручки 21.
При нажатии левой клавиши тумблера 26 второй автоматический воздушный клапан 18 открывается, а первый автоматический воздушный клапан 17 закрывается и поток воздуха направляется через последовательно соединенные гибкий шланг 20 и ручку 21 к объекту сушки. При нажатии правой клавиши тумблера 26 первый нагревательный элемент 15 отключается, а второй нагревательный элемент 16 включается и поток воздуха подогревается до заданной в блоке управления 22 температуры. Контроль температуры поступающего воздуха осуществляется третьим датчиком температуры 28, результаты которого выводятся на электронно-цифровом блоке 30.
Для исключения сильного перегрева поверхности и как следствие нерационального расхода тепла, между насадкой и объектом сушки должно быть минимальное расстояние L, которое будет контролироваться ультразвуковым датчиком приближения 27, а в случае его сокращения, подавать сигнал на звуковой сигнализатор 29.
Альтернативой звуковому сигнализатору 29, является сигнал на электронно-цифровом блоке 30, например в виде изменения цвета экрана, свидетельствуя о перегреве поверхности объекта сушки.
Перевод установки в штатный режим осуществляется в обратном порядке.
Области применения данного устройства для сушки техники:
– обслуживание военной и сельскохозяйственной техники;
– автомойки;
– использование частными лицами для сушки техники и машин.
Приведенные преимущества предлагаемого изобретения, по сравнению с прототипом, подтверждены натурными испытаниями.
Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков тождественных признакам, заявленного устройства для сушки техники отсутствуют. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».
Проведённый заявителем поиск патентной, научно-технической литературы и конъюнктурной информации позволяет сделать вывод, что заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Промышленная осуществимость устройства для сушки техники не вызывает каких либо затруднений.
Таким образом, предлагаемое устройство для сушки техники осуществимо и благодаря тому, что в известное устройство были введены новые элементы и связи, улучшились технические и эксплуатационные характеристики взятого за прототип устройства для сушки автомобилей.