NO152226B - Oppvarmingsanlegg for et medium i gassform, saerlig toerkeanlegg - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et oppvarmingsanlegg for et medium i gassform, særlig tørkeanlegg, med et lukket kammer forsynt med en innløps-og en utløpsåpning samt en vifte som helt eller delvis sørger for den indre oppvarming av kammeret gjennom viftens arbeide og friksjonsvarme.

Forskjellige slags våte gjenstander eller produkter som anbringes i tørke-kammeret, skal kunne tørkes effektivt og hurtig.

Ved konvensjonelle tørkeanlegg har det vært vanlig å lede varmluft inn i kammeret ved hjelp av en pumpe. Likeledes har det vært vanlig å benytte slike varmekilder som olje, gass eller større elektrisk drevne varmeaggregater for oppvarming av kammerets indre. Dette resulterer ofte i at store energi-mengder i form av elektrisk kraft, olje eller gass i forbindelse med drift av pumpe og varmeaggregat sløses bort, idet utnyttelsen av tilført energi, det vil si virkningsgraden, har vært forholdsvis lav ved slike konvensjonelle oppvarmings- og tørkeanlegg.

For oppvarmings- og tørkeformål er det i og for seg kjent å utnytte viftens arbeide og friksjonsvarme, enten alene eller i kombinasjon med utenfra tilført varmluft, for oppvarming av tørkekammerets indre. Beskrivelsen til eksempelvis fransk patentskrift nr. 2.007.213 henspeiler således indirekte på oppvarming ved hjelp av friksjonsvarme.

Fra norsk patentskrift nr. 92.333 er det kjent en anordning ved ventilasjons-vifter for tørkeanlegg for spesielt gras, korn eller lignende hvor tørkeluften skal ha mindre sterk oppvarming, og hvor oppvarmingen skjer ved viftearbeide under luftens passasje gjennom viftehuset. Ved dette kjente tørkeanlegg er viften anordnet ved tørkekammerets innløp, idet det mellom tørkekammer-innløpet og viftens utgangsside er anordnet et regulerbart spjeld eller en klaffventil som kan innstilles til å lede en større eller mindre del av luften tilbake til viftens inngangsside, slik at den tilbakeførte luft på ny vil passere gjennom viftehuset og oppta ytterligere varme fra viftearbeidet.

Britisk patentskrift nr. 1.212.544 omhandler et tørkeskap for tørking av særlig klær i boliger. Dette kjente klestørkeskap omfatter som primær komponent en sentrifugalpumpe for uttrekking av fuktighetsmettet luft fra tørkekammeret. Drivmotoren for pumpen har en gjennomgående aksel og driver på den mot-satte side av pumpen en vifte som sammen med drivmotoren og sentrifugal-pumpen befinner seg inne i selve tørkekammeret, hvis innløp ikke har noen slags styreinnretning for tilførselen av tørr tørkeluft utenfra.

Med utgangspunkt i denne kjente teknikk tilstrebes ved den foreliggende oppfinnelse generelt å oppnå maksimalt effektiv utnyttelse av tilført energi for oppvarmings- henholdsvis tørkeformål ved oppvarmings- henholdsvis tørke-anlegg av den innledningsvis angitte art og således frembringe et oppvarmingsanlegg, særlig tørkeanlegg, med optimal virkningsgrad. I overensstem-melse med oppfinnelsen har det vist seg at dette lar seg oppnå ved at viften i form av en aksialvifte er anordnet i utløpsåpningen, idet viften først be-sørger opprettelse av et undertrykk i kammeret på et balansert nivå og utvikling av friksjonsvarme for oppvarming av kammeret, og at det i innløpet er anordnet en innretning for manuell eller automatisk styring av tilførsel av oppvarmet eller uoppvarmet ytterluft. Denne lufttrykksreduksjon gir i kombinasjon med den i og for seg kjente utnyttelse av friksjonsvarmen fra viften og styringen av ytterlufttilførselen ved innløpet opphav til en særdeles effektiv og hurtig tørking av våte gjenstander og produkter av forskjellig slag, for eksempel jordbruks- eller havprodukter, klær etc. som er anbrakt i tørke-kammeret.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen utgjøres friksjonsvarmeutviklingsområdet av en spalte mellom viftens vinger og åpningen.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et fremre enderiss, delvis i snitt, av en utførelsesform av oppvarmingsanlegget ifølge oppfinnelsen, Fig. 2 viser et perspektivriss, delvis i snitt, av en annen versjon av oppvarmingsanlegget ifølge oppfinnelsen, Fig. 3 viser et perspektivriss, delvis i snitt, av ytterlufttilførselsanordningen i oppvarmingsanlegget vist i fig. 2,

Fig. 4 viser delvis i snitt en versjon av ytterlufttilførselsanordningen,

Fig. 5 viser delvis i snitt et fremre enderiss av en annen versjon av oppvarmingsanlegget ifølge oppfinnelsen, Fig. 6 viser delvis i snitt underkonstruksjonen av oppvarmingsanlegget vist i fig. 5, Fig. 7 viser delvis i snitt et planriss av den roterbare luftfremføringsanordning i anlegget vist i fig. 5, Fig. 8 viser et sideriss av den roterbare luftfremføringsanordning vist i fig. 7,

Fig. 9 viser et snitt langs linjen IX-IX i fig. 8,

Fig. 10 viser et planriss av luftstrømreguleringssystemet i funksjonstilstand,

Fig. 11 viser et snitt langs linjen XI-XI i fig. 10,

Fig. 12 viser delvis i snitt et perspektivriss av en annen versjon av oppvarmingsanlegget ifølge oppfinnelsen, Fig. 13 viser delvis i snitt et perspektivriss av en ytterlufttilførselsanordning som er innmontert i oppvarmingsanlegget vist i fig. 12, og Fig. 14 viser et perspektivriss av en roterbar luftfremføringsanordning som er innmontert i oppvarmingsanlegget vist i fig. 12.

Et foretrukket eksempel på et oppvarmingsanlegg ifølge oppfinnelsen er beskrevet i det etterfølgende under henvisning til fig. 1.

Henvisningstallet 1 betegner et firkantet kammer som kan åpnes og lukkes ved hjelp av to dører 2. Kammeret 1 har doble yttervegger 3a med mellomliggende varmeisoleringsmateriale 3. En utsugningsåpning 4 er anordnet i kammertakets midtparti. En roterbar anordning a som er direkte forbundet med en motor 5, er innmontert i utsugningsåpningen 4. Den roterbare anordning a er utstyrt med en propellvifte eller lignende som innbefatter et antall vinger 6 som kan bringes i rotasjon av motoren 5. Hver vinge 6 har en slik stigning at luft i kammeret 1 kan oppsuges og utstøtes jevnt.

Symbol A betegner et friksjonsvarmeutviklingsområde hvor den roterbare anordning a roterer.

Et ytterluftfremføringssystem 7 innbefatter en ytterlufttilførselsledning 7a. En ende 7b av tilførselsledningen 7a utmunner ved bunnen i kammeret 1. Ifølge fig. 1 hviler kammeret 1 på ben 8, og tilførselsledningen 7a er montert under bunnpartiet av kammeret 1.

En reguleringsventil 10 som er innkoplet i den ytre lufttilførselsledning 7a, er utstyrt med et betjeningsratt 10a og tjener til justering av ytterluftstrømmen som passerer gjennom tilførselsledningen 7a. Ventilen 10 kan være anordnet som en automatisk styreventil for variabel regulering av et driftslufttrykk i avhengighet av temperaturen i kammeret 1 og lufttrykkforskjellen mellom innsiden og utsiden av kammeret 1.

Følgelig blir ytterluft tilført kammeret 1 i avhengighet av temperaturen i kammeret 1 eller graden av lufttrykkreduksjon i kammeret 1.

Det er anordnet et vindu 11 for inspeksjon av kammerets 1 indre og et in-strumentpanel 12 for angivelse av temperatur, lufttrykk, etc. Motoren 5 er omgitt av en sylinderformet kappe 13 med en kanal for utstrømmende luft. Støy elimineres ved hjelp av en støyfilterdemper 15. Kammeret 1 kan inne-holde en rekke hyller (ikke vist) for anbringelse av de våte artikler som skal tørkes i kammeret 1. For å oppnå ventilasjonsvirkning er hyllene selvsagt perforert.

Oppvarmingsprosessen ifølge oppfinnelsen er beskrevet i det etterfølgende.

Når motoren 5 startes, vil et antall vinger 6 settes i rotasjon, og lufttrykket i kammeret 1 reduseres gradvis som følge av at rotasjonen av de nevnte vinger 6 forårsaker forsert oppsuging av luft i kammeret 1 og utstøting av luft på utsiden av kammeret 1. Forskjellen mellom det reduserte lufttrykk i kammeret 1 og det normale lufttrykk på utsiden øker gradvis, men vil etter kort tid opprettholdes på et balansert nivå. Lufttrykkforskjellen frembringes av sugekraften fra den roterende anordning a i forening med en spalte mellom utsugningsåpningen 4 og de roterende vinger 6 og vil opprettholdes på et balansert nivå så lenge vingene 6 holdes i kontinuerlig rotasjon.

I tilknytning til denne balanserte trykkforskjell vil luft tilbakeholdes i den friksjonsvarmeutviklende sone A hvori vingene 6 roterer. Da vingene 6 roterer kontinuerlig i denne sone A, vil det oppstå luftfriksjonsvarme, og temperaturen i sonen A økes gradvis. Den friksjonsoppvarmede luft fordeles i hele kammeret 1, og det er mulig å varme opp kammeret 1 til ønsket temperatur.

Når våte artikler anbringes i kammeret 1 for å tørkes, vil følgelig fuktig-heten eller vanninnholdet i hver artikkel fordampe effektivt under innvirkning av det reduserte lufttrykk i kammeret 1. I tillegg til dette vil temperaturen i kammeret 1 øke grunnet varmevirkningen av luftfriksjonen, og alle artikler som er innført i kammeret 1, vil varmes opp, og de våte artikler vil tørkes jevnt og hurtig.

Når det under oppvarmingsprosessen i kammeret 1 innføres ytterluft i kammeret 1 ved åpning av ventilen 10 i ytterlufttilførselsledningen 7a, vil temperaturen i kammeret 1 synke, men som følge av ytterlufttilførselen vil en viss dampmengde i kammeret 1 ledes til utsiden grunnet rotasjonen av vingene 6, slik at tørkevirkningen i kammeret 1 kan påskyndes.

Da det som tidligere omtalt, overhode ikke behøves noen pumpe for varmluft-tilførsel eller varmeapparatur for oppvarming av kammerets 1 indre, vil oppfinnelsen kunne bidra til stor energibesparelse.

Et eksempel i tilknytning til fig. 2 og 3 er beskrevet i det etterfølgende. En forskjell mellom dette eksempel og det foregående er den tekniske utførelse av ytterlufttilførselssystemet. Konstruksjonen for øvrig er den samme som i foregående eksempel. Beskrivelsen omfatter ikke de samme komponenter som er vist i fig. 1. Som det fremgår av fig. 2, er ytterlufttilførselssystemet 16 i bunnen av kammeret 1. Ytterluften innsuges fra en innsugningsåpning 16a og overføres til en luftkanal 17 og et sugerør 18. Forenden av sugerøret 18 er forbundet med en dyse 19 som reguleres ved hjelp av en hendel 18a som stikker frem fra forsiden av kammeret 1.

Fig. 4 viser en annen versjon av ytterlufttilførselssystemet. I en kanal 20c i ytterlufttilførselssystemet 20 er det ifylt et utskiftbart filtreringsmateriale 21 for bortfiltrering av støv i ytterluften. En ytterlufttilførselsledning 20b står i forbindelse med en indre åpning 20a som utmunner i kammeret 1. Ytterluften tilføres kammeret 1 ved åpning av en ventil 22 ved hjelp av en hendel 22a.

Et annet utførelseseksempel av oppfinnelsen er beskrevet i det etterfølgende i forbindelse med fig. 5-11.

Konstruksjonen i dette eksempel er i hovedtrekk den samme som vist i fig. 1. Versjonen ifølge fig. 5-11 omfatter et ytterlufttilførselssystem, en luft-strømregulator, etc. Da samme konstruksjon som vist i fig. 1, har samme henvisningstall, vil beskrivelse av denne bli utelatt.

Henvisningstallet 25 er et ytterlufttilførselssystem som er anordnet i den nedre del av kammeret 1. En ytterende 25a av tilførselssystemet 25 er anordnet i siden av den ene yttervegg 3a, mens en innerende 25b av tilfør-selssystemet 25 står i forbindelse med en sentrifugalvifte 27 som er anordnet i sentret av en roterbar lufttilførselsanordning 26. Som det fremgår av fig. 6, er sentrifugalviften 27 plassert i og rundt en sylinder 28. Videre er det i ytterlufttilførselssystemet 25 innkoplet et foretrukket antall varmeelementer 30 som hvert for seg er utstyrt med en rekke ribber 29. Varmeelementene 30 fungerer som ekstra oppvarmingssystem. Tilførselen av ytterluft justeres ved manuell betjening av en hendel 31a som er forbundet med en reguleringsventil 31. Varmeelementene 30 kan være automatisk regulert av en termostat (ikke vist), slik at en innstilt temperatur kan opprettholdes konstant i kammeret 1.

Reguleringsventilen 31 kan erstattes av en automatisk styreventil som åpnes og lukkes ved sporing av kammertemperaturen eller en forskjell i lufttrykkene på innsiden og utsiden av kammeret 1.

Et antall røresylindre 32 er anordnet i radial retninger. I hver røresylinder 32 er utformet en slissformet åpning 33. Ytterluft som har brakt sentrifugalviften 27 i rotasjon, innføres i røresylindrene 32 gjennom en perforert plate 34 og utstrømmer oppad fra de slissformede åpninger 33. Et lager 35 er montert mellom sylinderen 28 og sentrifugalviften 27. En luftstrømregulator 36 er anordnet på den roterbare lufttilførselsanordning 26. Luftstrømregula-toren 36 omfatter et antall skråstilte plater 37, hvor de innbyrdes tilgren-sende skråplater 37 er atskilt av en mellomliggende spalte g.

Som vist i fig. 11, fremføres varmluft til kammeret 1 langs en hellende bane ved hver skråplate 37 for opprettelse av en ensartet temperatur i hele kammeret 1. Videre er det mulig å regulere luftmengden som skal innføres i kammeret 1, ved å justere skråstillingen av et antall skråplater 37.

Henvisningstallet 39 betegner en perforert plate som er anordnet i den øvre del av kammeret 1 for at luften i kammeret 1 skal bli suget jevnt fra hele tverrsnittsflaten når den roterbare anordning a befinner seg i rotasjon. Samtidig er den perforerte plate 39 av sikkerhetshensyn montert for å dekke den tilgjengelige del av den roterbare anordning a. Det er således umulig for en operatør å berøre den roterende anordning a direkte.

Om man vil, kan man videre montere et antall hyller (delvis vist) for under-støttelse av artikler som skal tørkes, men hyllene må selvsagt være utformet med henblikk på ventilasjonsvirkning.

En oppvarmingsprosess i tilknytning til ovennevnte utførelseseksempel er beskrevet i det etterfølgende.

Som tidligere beskrevet, oppvarmes luften i kammeret 1 som følge av den lufttrykkreduserende effekt av den roterende anordning så vel som av dens varmeeffekt på grunn av luftfriksjonen. I utførelseseksemplet vist i fig. 5 - 11 blir ønsket lufttemperatur i kammeret 1 først innstillet, hvoretter yt-terlufttilførselssystemet 25 settes i funksjon. Ytterluft tilføres i kammeret 1 ved innstilling av reguleringsventilens 31 bryter 31a og blir oppvarmet av varmeelementene 30. Den oppvarmede ytterluft får derved samme eller til-nærmet samme temperatur som luften i kammeret 1. Den oppvarmede ytterluft bringes i rotasjon av den roterende lufttilførselsanordning 26 og innføres jevnt i kammeret 1 ved hjelp av luftstrømregulatoren 31.

Følgelig vil alle våte artikler som er anbrakt i kammeret 1, oppvarmes og tørkes jevnt med et minimum av energiforbruk.

Et ytterligere utførelseseksempel av oppfinnelsen er beskrevet i det etter-følgende under henvisning til fig. 12 - 14.

Prinsipp, funksjon og drift er i dette eksempel identisk med de tidligere beskrevne. Ytterlufttilførselssystemet 40 omfatter en luftkanal 41 hvori ytterluft innføres fra en åpning 41a. Luftkanalen 41 opptar et antall varmeelementer 43 som er innbyrdes atskilt ved hjelp av et . antall skjermplater 42. Ytterluft som innsuges i kanalen 41, har tendens til å forbli i kanalen 41 på grunn av skjermplatene 42, og denne tilbakeholdte luft varmes opp av varmeelementene 43. Luftkanalen 41 er forbundet med en ledning 44 som gjennom en reguleringskran 45 er tilkoplet en sylinder 48 med en tapp 47. Kranen 45 åpnes og lukkes ved betjening av en hendel 45a. Det er videre anordnet en omføringsleding 46. Den roterbare lufttilførselsanordning 50 med en sylinderformet kappe 54 er roterbart opplagret i sylinderen 48. Den roterbare luft-tilførselsanordning 50 omfatter et antall vinger 51 som hver for seg er plassert i skråstilling. Overkanten av hver vinge 51 er forsynt med en sliss 52 hvorfra varmluften innføres i kammeret 1. De roterende vingers 51 repulsjon påskynder rotasjonsbevegelsen av sylinderen 54, hvorved den roterbare lufttil-førselsanordning 50 bibringes en jevn rotasjon. Varmluften i hele kammeret 1 kan derfor bevare en konstant temperatur.

Som vist i fig. 12, er det i kammeret 1 montert et antall perforerte hyller 60 og et antall luftstrømregulatorer 36 som vist i fig. 10 og 11. Regulerings-kranen 45 kan åpnes og lukkes automatisk ved hjelp av en avbryteranordning (ikke vist). Videre kan omføringsledningen 46 tjene som middel for rotering av den sylinderformede kappe 54.

Som tidligere beskrevet, blir luften i et lukket kammer først forsert oppsuget og utstøtt utenfor kammeret ved rotasjon av en roterbar anordning som er forbundet med kammeret. Lufttrykket i kammeret reduseres derved til et balansert nivå. Samtidig blir det som følge av luftfriksjon ved kontinuerlig rotasjon av den roterbare anordning, utviklet varme, hvorved det indre av kammeret oppvarmes. Etter at det ved hjelp av friksjonsvarmen er oppnådd en ønsket temperatur, kan fortrinnsvis oppvarmet ytterluft tilføres kammeret gjennom ytterlufttilførselssystemet som innbefatter et varmeelement for ytterligere øking av kammerets tørkeeffekt. Samtidig kan en viss mengde damp fra de våte artikler i kammeret avledes til utsiden av kammeret gjennom luftutsugningsåpningen.

Da ytterlufttilførselssystemet står i forbindelse med den roterbare lufttil-førselsanordning, vil den innsugde ytterluft fordeles jevnt i hele kammeret ved rotasjon av den roterbare lufttilførselsanordning. Følgelig vil luften overalt i kammeret bevare en konstant temperatur, og samtlige våte artikler i kammeret vil tørke jevnt.

Foreliggende oppfinnelse vil gjøre det unødvendig å installere et stordimen-sjonert oppvarmingsanlegg som krever unødig stort energiforbruk. Eventuelle varmeelementer som anordnes ekstra, behøver bare å være små. Det kan derfor oppnås stor energibesparelse. Våte artikler av ulike art, eksempelvis jordbruks- eller havprodukter, klær eller lignende, kan tørkes effektivt og hurtig i kammeret.

Som tidligere beskrevet, er den roterbare anordning for oppsuging og utstøting av luft fra kammeret montert på kammerets overside, mens ytterlufttilfør-selssystemet med tilhørende innretninger er anordnet ved kammerbunnen. Disse posisjoner kan imidlertid ombyttes.

Som følge av at det kontinuerlig genereres varmluft med høy temperatur som fyller kammeret i dets helhet, vil selve kammeret fungere som varmekilde. Denne sterkt oppvarmede luft kan derfor utnyttes i varmeapparatur av forskjellig slag, for eksempel varmeelementer for værelser, varmtvannsberedere, varmeanlegg for drivhus, etc. Oppvarmingsprosessen og det tilhørende anlegg ifølge foreliggende oppfinnelse vil følgelig kunne finne anvendelse på ulike industrielle områder.

Oppfinnelsen kan modifiseres innenfor rammen av de etterfølgende krav.

Claims (5)

1. Oppvarmingsanlegg for et medium i, gassform, særlig tørkeanlegg, med et lukket kammer (1) forsynt med en innløps- og en utløpsåpning samt en vifte som helt eller delvis sørger for den indre oppvarming av kammeret gjennom viftens arbeide og friksjonsvarme, karakterisert ved at viften i form av en aksialvifte (6) er anordnet i utløpsåpningen (4), idet viften først besørger opprettelse av et undertrykk i kammeret (l) på et balansert nivå og utvikling av friksjonsvarme for oppvarming av kammeret (l), og at det i innløpet er anordnet en innretning (7) for manuell eller automatisk styring av tilførsel av oppvarmet eller uoppvarmet ytterluft.

2. Anlegg i samsvar med krav 1, karakterisert ved at friksjonsvarmeutviklingsområdet (A) utgjøres av en spalte mellom viftens (6) vinger og åpningen (4).

3. Anlegg i samsvar med krav 1, karakterisert ved at ytterluft-tilførselssystemet (7) innbefatter en manuelt eller automatisk betjenbar reguleringsventil (10) for justering av ytterluftstrømmen gjennom systemet (7) i avhengighet av temperaturen i kammeret (1).

4. Anlegg i samsvar med krav 1 eller 3, karakterisert ved at ytterlufttilførselssystemet (7) er utstyrt med en roterbar lufttilførselsanord-ning (26) som bringes i rotasjon av ytterluften.

5. Anlegg i samsvar med krav 1, karakterisert ved at kammeret (1) er utstyrt med midler (2) for åpning og lukking av kammerinngangen og omgitt av en yttervegg (3a) med innlagt varmeisolasjonsmateriale (3).