DE3416617A1 - METHOD FOR HEAT TREATMENT AND DEVICE THEREFOR - Google Patents
METHOD FOR HEAT TREATMENT AND DEVICE THEREFORInfo
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Description
Verfahren zur Wärmebehandlung und Vorrichtung hierfürHeat treatment method and apparatus therefor
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung und eine Vorrichtung hierzu nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 2 bei vermindertem Luftdruck in einer Kammer, wodurch eine hohe Effizienz bei geringem Wärmeverlust erzielt wird.The invention relates to a method for heat treatment and a device for this according to the preamble of the claim 1 or 2 with reduced air pressure in a chamber, resulting in high efficiency with low heat loss is achieved.
Der Ursprung der vorliegenden Erfindung basiert auf der japanischen ungeprüften Patentanmeldung 57-144869 (japanische Patentanmeldung 56-29953 des vorliegenden Erfinders), wonach Luft in einer luftdichten Kammer bei reduziertem Luftdruck durch eine Ansaugeinrichtung wie beispielsweise eine Vakuumpumpe und eine Heizquelle wie beispielsweise eine Heizeinrichtung erwärmt wird.The origin of the present invention is based on Japanese Unexamined Patent Application 57-144869 (Japanese Patent application 56-29953 of the present inventor), according to which air in an airtight chamber at reduced Air pressure by a suction device such as a vacuum pump and a heating source such as a heater is heated.
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Genauer gesagt können feuchte Gegenstände, die in die luftdichte Kammer gelegt werden, wirksam aufgeheizt und getrocknet werden, indem eine Differenz zwischen dem Luftdruck innerhalb der Kammer und dem Normaldruck außerhalb durch Betätigung eines automatischen Ventiles im Gleichgewicht gehalten wird. Ferner kann diese bekannte Technik zum Wachstum von Pflanzen wie Blumen, Gemüse, Früchte etc. verwandt werden.More specifically, moist objects placed in the airtight chamber can be efficiently heated and dried by taking a difference between the air pressure inside the chamber and the normal pressure outside Actuation of an automatic valve is kept in equilibrium. Furthermore, this known technique can be used for growth used by plants such as flowers, vegetables, fruits etc.
In der Praxis wird das für die jeweiligen zu behandelnden Gegenstände am meisten geeignete Aufheizverfahren in einem kontinuierlichen Betrieb durchgeführt, indem im voraus die Verhältnisse der Luftdruckverminderung, der Heiztemperatur und der Heizdauer im Hinblick auf die Art, Menge, Größe und den Wassergehaltszustand der zu behandelnden Artikel programmiert werden. Demgemäß kann dieses Verfahren für verschiedene Trocknungs- und Heizzwecke oder zum beschleunigten Pflanzenwuchs angewandt werden.In practice, the most suitable heating method for the respective objects to be treated becomes all in one continuous operation carried out by setting in advance the ratios of air pressure reduction, heating temperature and the heating time in view of the kind, amount, size and water content state of the articles to be treated programmed. Accordingly, this method can be used for various drying and heating purposes or for accelerated Vegetable growth can be applied.
In einer Hinsicht jedoch wird die Wärmeenergie der warmen Luft innerhalb der Kammer verschwenderisch nach außen abgegeben, wenn kalte Außenluft in die Kammer durch ein äußeres Einlaßrohr eingeführt wird. Wenn die Warmluft-Abgabe durch die Ansaugeinrichtung und die kalte Außenluft-Einlaßfunktion durch das Außenluft-Einlaßrohr gleichzeitig ausgeführt wird, ergibt sich im Ergebnis bei diesem Verfahren als nachteilhaft, daß insbesondere in der Wintersaison die Temperatur in der Kammer schnell gesenkt wird, wodurch das Auf heiz- und Trocknungsverfahren verschlechtert wird.In one respect, however, the heat energy becomes warm Air within the chamber is wastefully vented to the outside when cold outside air enters the chamber through an outside one Inlet pipe is inserted. When the warm air discharge through the suction device and the cold outside air intake function is carried out through the outside air inlet pipe at the same time, as a result of this method as a disadvantage that, especially in the winter season, the temperature in the chamber is quickly lowered, whereby the heating and drying process is worsened.
Insbesondere werden feuchte Gegenstände wie medizinische Pflanzen, Seepflanzen, Blumen etc. ent- bzw. verfärbt oderIn particular, moist objects such as medicinal plants, sea plants, flowers etc. are discolored or discolored
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in ihrer Qualität durch das vorstehend genannte Heiz- und Trocknungsverfahren verschlechtert. Ferner ist es bei der Beschleunigung des Pflanzenwachstums schwierig, die thermische Energie in der Kammer konstant aufrecht zu erhalten. Von daher wird insoweit die exaktere Steuerung des Einlasses der Außenluft gefordert.deteriorated in quality by the aforementioned heating and drying method. It is also with the Accelerating plant growth difficult to maintain constant thermal energy in the chamber. Therefore, more precise control of the intake of the outside air is required in this respect.
Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die Energiekosten in Abhängigkeit des Energieverlustes zusätzlich steigen.Another disadvantage of this process is that it is energy cost increase depending on the energy loss.
Von daher ist es Aufgabe der Erfindung ein Heizverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bei reduziertem Luftdruck innerhalb einer Kammer zu schaffen, wobei die kalte in die Kammer von außen eingeführte Außenluft mit der in der Kammer aufgeheizten Luft durch Betätigung einer in der luftdichten Kammer angeordneten Wärmeaustauscheinrichtung Wärme austauschund in erwärmte Luft umgewandelt wird, wodurch die in die Kammer eingegebenen Gegenstände wirksam ohne Energieverlust wärmebehandelt oder getrocknet werden können.It is therefore the object of the invention to provide a heating method and a device for carrying out the method to create reduced air pressure inside a chamber, with the cold outside air introduced into the chamber from outside with the air heated in the chamber by actuating a heat exchange device arranged in the airtight chamber Heat is exchanged and converted into heated air, thereby reducing the input into the chamber Objects can be effectively heat treated or dried without loss of energy.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.Further objects, features and advantages of the invention will emerge from the following description.
Dabei ist in Figur 1 eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles einer Aufheizvorrichtung bei reduziertem Luftdruck in einer Kammer gezeigt.Here, in Figure 1 is a cross-sectional view of an inventive Embodiment of a heating device shown at reduced air pressure in a chamber.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.A preferred embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying drawing explained.
Mit 1 ist eine luftdichte Kammer mit einer Tür 2 bezeichnet. Die luftdichte Kammer 1 ist durch zwei externe Wände abgeschirmt, zwischen denen vorzugsweise ein Wärmeisolationsmaterial eingefügt ist. Mit 3 ist ein längs der (nicht gezeigten) Außen- oder Innenseite der Kammer angeordneter Austrittskanal bezeichnet. Jeder der Austrittskanäle 3 besteht aus einer großen Anzahl von Leitungen 4, die parallel zueinander angeordnet sind. Jede Leitung 4 weist eine geringe Rohrweite auf und ist mit einer großen Anzahl von Wärmeaustausch-Leitblechen oder Rippen 5 versehen. Mit 6 ist ein Außenluft-Einlaßkanal benannt, der konzentrisch in Rohrform entlang der Außenseite des Austrittskanales 3 gebildet ist. Wie der Austrittskanal 3 ist der Außenluft-Einlaßkanal 6 mit einer Öffnung 6a versehen, die mit der Kammer 1 in Verbindung steht. Der Außenluft-Einlaßkanal 6 ist mit einer großen Anzahl von Stufen 7 versehen, so daß die Außenluft in einer Zickzack-Form eingeführt werden kann. Hierdurch erhält man die Wärmeaustauscheinrichtung A.1 with an airtight chamber with a door 2 is designated. The airtight chamber 1 is shielded by two external walls, between which a thermal insulation material is preferably inserted. With 3 is a along the (not shown) Outside or inside of the chamber designated outlet channel arranged. Each of the outlet channels 3 consists from a large number of lines 4 which are arranged parallel to one another. Each line 4 has a low Pipe width and is provided with a large number of heat exchange baffles or fins 5. At 6 is a Outside air inlet duct, which is formed concentrically in a tubular shape along the outside of the outlet duct 3. Like the outlet duct 3, the outside air inlet duct 6 is provided with an opening 6 a, which communicates with the chamber 1 stands. The outside air intake passage 6 is provided with a large number of steps 7 so that the outside air can be inserted in a zigzag shape. This gives the heat exchange device A.
Mit 8 ist ein Außenluft-Einlaßrohr benannt, welches mit dem Außenluft-Einlaßkanal 6 in Verbindung steht. Das Außenluft-Einlaßrohr ist mit einem Steuerventil 9 versehen, das automatisch oder manuell betätigt werden kann. Mit IQ ist ein mit dem Austrittskanal in Verbindung stehendes Austrittsrohr benannt. Das Austrittsrohr 10 ist mit einer Saugeinrichtung 12, wie beispielsweise einem Ansaugmotor über ein Steuerventil 11 verbunden, das automatisch oder manuell betätigt werden kann. Demgemäß kann die Luft in der Kammer 1 vom Einlaß 3a zum Auslaß 3b des Austrittsrohres 10 durch Betätigung der Ansaugeinrichtung 12 angesaugt und schließlich an die Außenluft über das Austrittsrohr 10 abgegeben werden.With 8 an outside air inlet pipe is named, which with the Outside air inlet duct 6 is in communication. The outside air inlet pipe is provided with a control valve 9 which is automatic or can be operated manually. With IQ is an outlet pipe connected to the outlet channel named. The outlet pipe 10 is connected to a suction device 12, such as a suction motor via a Control valve 11 connected, which can be operated automatically or manually. Accordingly, the air in the chamber 1 sucked from the inlet 3a to the outlet 3b of the outlet pipe 10 by actuating the suction device 12 and finally to the outside air via the outlet pipe 10.
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Folglich wird der Luftdruck innerhalb der Kammer 1 vermindert. Die Höhe der Luftdruck verminderung kann durch Regulierung der Ansaugkraft der Saugeinrichtung 12 unter Beachtung des Wärmebehandlungsgrades der Gegenstände gesteuert werden. Allgemein gesprochen kann die Differenz zwischen einem verminderten Luftdruck innerhalb der Kammer 1 und einem Normal-Luftdruck außerhalb gering sein.As a result, the air pressure within the chamber 1 is reduced. The amount of air pressure reduction can be achieved by regulating it the suction force of the suction device 12 is controlled taking into account the degree of heat treatment of the objects will. Generally speaking, it can be the difference between a decreased air pressure within the chamber 1 and a normal air pressure outside be low.
Mit 13 ist ein an einem Ende des Austrittsrohres 10 angeordnetes Abflußrohr bezeichnet. Während des Verfahrens, bei dem dampfförmiger Wassergehalt in der Kammer 1 durch den Austrittskanal 3 strömt und außerhalb der Kammer 1 abgegeben wird, kann der durch die Hitzeaustauscheinrichtung A gekühlte und ausgefällt Wassergehalt (extrahierte Flüssigkeit) außerhalb der Kammer 1 durch Betätigung des Ventiles 14 abgegeben werden.With a 13 arranged at one end of the outlet pipe 10 drain pipe is designated. During the procedure, in the case of the vaporous water content in the chamber 1 flowing through the outlet channel 3 and outside the chamber 1 is released, the cooled and precipitated water content (extracted Liquid) can be dispensed outside of the chamber 1 by actuating the valve 14.
Mit 15 ist ein Luftabsorberrohr benannt, das direkt mit der Kammer 1 in Verbindung steht. Wenn das Innere der Kammer 1 schnell abgekühlt werden soll, kann Außenluft durch automatisches oder manuelles Öffnen eines mit dem Luftabsorberrohr 15 verbundenen Ventiles 16 eingeführt werden. Wahlweise können ein oder mehrere Absorberrohre 15 angeordnet werden. Mit 17 ist eine Heizquelle wie beispielsweise eine Infrarot-Strahlenheizung, ein Ölofen oder dergleichen bezeichnet, die in der Kammer 1 angeordnet ist. Bezugszeichen betrifft einen Temperaturdetektor und Bezugszeichen 19 einen Druckdetektor, die beide in der Kammer 1 angeordnet und mit einem Steuergerät 20 verbunden sind, welches mit der Kammer 1 einheitlich oder separat davon ausgebildet sein kann.With 15 an air absorber tube is named, which is directly connected to the chamber 1 in connection. When the inside of the chamber 1 is to be cooled quickly, outside air can through automatic or manual opening of a valve 16 connected to the air absorber tube 15 can be introduced. Optional one or more absorber tubes 15 can be arranged. At 17 is a heat source such as a Infrared radiation heater, an oil furnace or the like, which is arranged in the chamber 1. Reference number relates to a temperature detector and reference numeral 19 to a pressure detector, both arranged in the chamber 1 and are connected to a control device 20, which can be formed integrally with the chamber 1 or separately therefrom can.
Durch Betätigung des Steuergerätes 20 kann wahlweise eine Differenz zwischen dem Luftdruck in der Kammer 1 und dem Atmosphärendruck außerhalb eingestellt: werden. Bezugszeichen 21 betrifft einen Feuchtigkeitsdetektor (Hygrometer), welches in der Kammer 1 angeordnet ist. Mit 22 ist ein Anzeige-/Steuerbereich mit verschiedenen Meßinstrumenten, Zeitreglern, Schalter und Programmsteuerungen bezeichnet. Ferner sind auch die Saugeinrichtung 12 und die Steuerventile 9, 11 mit dem Steuergerät 20 verbunden.By operating the control device 20, a difference between the air pressure in the chamber 1 and the Atmospheric pressure outside set: be. Reference number 21 relates to a moisture detector (hygrometer), which is arranged in the chamber 1. With 22 is a display / control area with various measuring instruments, Timers, switches and program controls. Furthermore, there are also the suction device 12 and the control valves 9, 11 are connected to the control device 20.
Nachfolgend wird der Betrieb der Vorrichtung zur Wärmebehandlung gemäß der Erfindung beschrieben.The operation of the heat treatment apparatus according to the invention will be described below.
Zuerst wird ein bevorzugtes Heiz- und Trocknungsprogramm durch das Steuergerät 20 vorgewählt und in Gang gebracht. Nachfolgend wird die Wärmequelle 17 und die Saugeinrichtung 12 betätigt, wodurch der Luftdruck in der Kammer 1 ein bevorzugtes vermindertes Niveau erreicht. Die Luft in der Kammer 1 wird nämlich kräftig durch die Saugeinrichtung angesaugt und über den Austrittskanal 3 und das Austrittsrohr 10 nach außen abgegeben. In der Zwischenzeit ist die Temperatur in der Kammer 1 durch die Heizquelle 17 schnell angestiegen.First, a preferred heating and drying program is preselected by the control device 20 and started. The heat source 17 and the suction device 12 are then actuated, as a result of which the air pressure in the chamber 1 reaches a preferred decreased level. Namely, the air in the chamber 1 is made forceful by the suction device sucked in and discharged to the outside via the outlet channel 3 and the outlet pipe 10. In the meantime the temperature in the chamber 1 has risen rapidly due to the heating source 17.
Das Ausmaß der Luftdruckverminderung in der Kammer 1 ist wahlweise durch Regelung der Ansaugkraft der Ansaugeinrichtung 12 steuerbar, wobei die Betätigung der Ansaugeinrichtung 12 gestoppt und das Steuerventil 11 geschlossen wird, wenn ein geeignetes voreingestelltes Maß der Luftdruckverminderung erreicht wird, so daß der Luftdruck in der Kammer das bevorzugte verminderte Druckniveau erreicht.The amount of air pressure reduction in the chamber 1 is optional by controlling the suction force of the suction device 12 controllable, the actuation of the suction device 12 stopped and the control valve 11 closed when a suitable preset amount of air pressure reduction is reached so that the air pressure in the chamber reaches the preferred reduced pressure level.
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Durch das Hitzebehandlungsverfahren bei vermindertem Luftdruck in der Kammer 1 werden also die hierin vorgesehenen Gegenstände wirksam wärmebehandelt oder getrocknet. Wenn sich der Grad der Luftdruckverminderung in der Kammer 1 gegenüber einem voreingestellten Niveau verringert, wird die Saugeinrichtung 12 wieder betätigt und das Steuerventil 12 geöffnet, wodurch ein Luftdruck-Verminderungsverfahren wiederholt wird.The heat treatment process at reduced air pressure in the chamber 1 thus results in those provided herein Objects effectively heat treated or dried. When the degree of air pressure reduction in chamber 1 reduced compared to a preset level, the suction device 12 is actuated again and the control valve 12 opened, thereby repeating an air pressure reduction process.
Durch Öffnen des Steuerventiles 9 des mit dem Außenluft-Einlaßkanal 6 verbundenen Rohres 8 wird gekühlte Außenluft vom Rohr 8 in den Kanal 6 eingeführt, die in einer Zickzackform längs der Vielzahl der Stufen 7 fließt, zwischen der Vielzahl der Wärmeaustauschrippen durchströmt und die schließlich der Kammer 1 über den Einlaß 6a zugeführt wird. In diesem Fall ist die gekühlte Außenluft durch die Wärmeaustauscheinrichtung mit der erwärmten durch die Austrittskanäle 3 strömende erwärmte Luft wärmeausgetauscht. By opening the control valve 9 of the with the outside air inlet duct 6 connected pipe 8, cooled outside air is introduced from the pipe 8 into the duct 6 in a zigzag shape flows along the plurality of stages 7, flows through between the plurality of heat exchange fins and the is finally fed to the chamber 1 via the inlet 6a. In this case, the cooled outside air is through the heat exchange device exchanged heat with the heated air flowing through the outlet channels 3.
Somit wird die Wärmeenergie in der Kammer nicht verschwenderisch aus der Kammer heraus abgegeben, sondern hierin zurückbehalten, wobei die hierin aufgeheizte Luft nicht durch kalte Außenluft abgekühlt wird.Thus, the thermal energy in the chamber is not wastefully dissipated out of the chamber, but in it retained, whereby the air heated therein is not cooled by cold outside air.
Die Menge der über den Wärmetauscher erwärmten Luft, die über den Außenluft-Einlaßkanal 6 eingeführt wird, wird auf ein Gleichgewichtsniveau durch geeignete Einstellung des Öffnungsgrades des Steuerventiles 9 und durch kontinuierliche Betätigung der Saugeinrichtung 12 druckvermindert.The amount of the air heated through the heat exchanger, which is introduced through the outside air intake passage 6, becomes an equilibrium level by suitable setting of the degree of opening of the control valve 9 and by continuous Actuation of the suction device 12 is reduced in pressure.
Demgemäß kann der dampfförmige, in der Kammer 1 befüllte Wassergehalt sofort abgegeben werden.Accordingly, the vaporous water content filled in the chamber 1 can be released immediately.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt ist, daß in dem Fall, in dem der Betrieb der Saugeinrichtung und der Öffnungs-/ Schließvorgang des Steuerventiles gemeinsam ausgeführt und die Außenluft diskontinuierlich eingeführt wird, die kalte Außenluft natürlich in einem wirksamen Wärmeaustausch mit der aufgeheizten Luft in der Kammer steht und dadurch erwärmt wird. Zur selben Zeit, zu der das Steuerventil geöffnet ist, wird die Saugeinrichtung kontinuierlich betätigt und die Luftabgabe und Außenluft-Einführung wird simultan durchgeführt, während ein reduzierter Luftdruck in der Kammer auf einem Gleichgewichtsniveau aufrechterhalten wird, währenddessen der oben erwähne Wärmeaustausch durchgeführt werden kann.Another aspect of the invention is that in the case where the operation of the suction device and the opening / Closing process of the control valve carried out together and the outside air is introduced discontinuously, the cold outside air is naturally in an effective heat exchange with the heated air in the chamber and thereby is heated. At the same time that the control valve is open, the suction device is operated continuously and the air discharge and outside air introduction are carried out simultaneously while a reduced air pressure in the Chamber is maintained at an equilibrium level, during which the above-mentioned heat exchange can be carried out.
Demgemäß wird verhindert, daß die Lufttemperatur in der Kammer durch die kalte Außenluft verringert wird, wodurch die Wärmeenergie in der Kammer wirksam ohne irgendeinen Wärmeverlust verwandt werden kann und wobei die Zeit der Wärmebehandlung (Aufheizen, Trocknen od. dgl.) in starkem Maße verkürzt werden kann. Im Ergebnis wird durch die vorliegende Erfindung ein großer Energieeinspareffekt realisiert. Accordingly, the air temperature in the chamber is prevented from being lowered by the cold outside air, thereby the thermal energy in the chamber can be used effectively without any heat loss and taking the time of the Heat treatment (heating, drying or the like) can be shortened to a great extent. As a result, the present invention realizes a great energy saving effect.
Da ein Temperaturabfall in der Kammer verhindert wird, ist erfindungsgemäß die Qualität der getrockneten Gegenstände hervorragend. Somit können alle in die Kammer eingegebenen Gegenstände mit hoher Qualität wärmebehandelt werden. In dieser Hinsicht ist die Erfindung besonders zur Beschleunigung des Wachstums von medizinischen Pflanzen, Seepflanzen, Gemüse, Früchte, Blumen oder anderen Pflanzen besonders wirksam.Since a temperature drop in the chamber is prevented according to the invention, the quality of the dried objects is outstanding. Thus, all can be entered into the chamber Items are heat treated with high quality. In this regard, the invention is particularly useful for speeding up the growth of medicinal plants, sea plants, vegetables, fruits, flowers or other plants in particular effective.
Claims (2)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |