DE4206846A1 - Sepn. device for solid and liq. particles in an enclosed air vol. - e.g. in a fan assisted oven, comprises 1st impingement baffle where (some of) solid and/or liq. is removed and device imposing directional bias on the flow - Google Patents
Sepn. device for solid and liq. particles in an enclosed air vol. - e.g. in a fan assisted oven, comprises 1st impingement baffle where (some of) solid and/or liq. is removed and device imposing directional bias on the flowInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoff- und/oder Flüssigkeitspartikeln aus einem Gasvolumen, mit einer ersten Aufprallfläche, auf die ein in dem Gasvolumen herrschender Gasstrom auftrifft, wobei sich die Feststoff- und/oder Flüssigkeitspartikel beim Aufprall zumindest teilweise abscheiden und zu einem ersten Ableitbereich laufen. The invention relates to a device for separating of solid and / or liquid particles from one Volume of gas, with a first impact surface onto which a prevailing gas flow in the gas volume, wherein the solid and / or liquid particles when Separate the impact at least partially and become one first lead range.
Für viele Anwendungszwecke ist es wünschenswert oder sogar erforderlich, daß eine Gasatmosphäre möglichst rein gehalten wird und höchstens einen geringen Anteil an Schwebstoffen wie Feststoff- und/oder Flüssigkeitspartikel enthält. Dieses Problem stellt sich insbesondere in Gasvolumina, die permanent umgewälzt werden, wobei derartige Schwebstoffteilchen durch die Umluftströmung ständig in dem Gasvolumen gehalten werden. Um sie zu entfernen, werden üblicherweise Filter verwendet, die vor dem Ansaugbereich des Gebläses oder Lüfters, das bzw. der zum Umwälzen des Gasvolumens eingesetzt wird, angeordnet sind. Obwohl eine Entfernung der Schwebstoffteilchen damit im allgemeinen zu einem zufriedenstellenden Grade gelingt, hat diese Anordnung doch den Nachteil, daß die Leistung des Gebläses bzw. Lüfters beträchtlich herabgesetzt wird.For many applications, it is desirable or even required that a gas atmosphere be as pure as possible is held and at most a small proportion Suspended matter such as solid and / or liquid particles contains. This problem arises particularly in Volumes of gas that are continuously circulated, whereby such suspended matter particles by the circulating air flow are constantly kept in the gas volume. To them too remove, filters are usually used that precede the suction area of the blower or fan is used to circulate the gas volume, arranged are. Although a removal of the suspended particles with it generally succeeds to a satisfactory degree, this arrangement has the disadvantage that the performance of the Blower or fan is significantly reduced.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoff- und/oder Flüssigkeitspartikeln aus einem Gasvolumen zu schaffen, bei der eine möglichst weitgehende Abscheidung der Partikel gelingt, wobei aber die Leistung der mit der Vorrichtung zu verwendenden Geräte nicht beeinträchtigt werden soll.It is the object of the present invention, a Device for separating solid and / or To create liquid particles from a gas volume at the separation of the particles as far as possible succeeds, but the performance of the device too devices should not be affected.
Diese Aufgabe wird von einer Vorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This task is performed by a device Claim 1 solved. Advantageous configurations are Subject of the subclaims.
Erfindungsgemäß weist eine Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoff- und/oder Flüssigkeitspartikeln aus einem Gasvo lumen der eingangs genannten Gattung eine Einrichtung zum Aufprägen einer Richtungskomponente auf den Gasstrom auf, wobei eine zweite Aufprallfläche im Strömungsweg der Richtungskomponente des Gasstromes vorgesehen ist, an der sich die Feststoff- und/oder Flüssigkeitspartikel beim Aufprall wenigstens teilweise abscheiden und welche den Strömungsweg zumindest bereichsweise so umlenkt, daß er auf die erste Aufprallfläche gerichtet ist. Mit einer derartigen Vorrichtung wird erreicht, daß das Abscheiden der Feststoff- und/oder Flüssigkeitspartikel in bestimmten festlegbaren Bereichen erfolgt, die an Stellen vorgesehen sein können, an denen eine interferierende Wirkung mit anderen zu betreibenden Geräten oder Komponenten in dem Gasvolumen nahezu ausgeschlossen ist. Das Ableiten der abgeschiedenen Partikel erfolgt sodann in einem möglichst geringflächigen Bereich oder Bereichen, zweckmäßigerweise als Öffnung(en) ausgebildet oder in eine Öffnung bzw. Öffnungen übergehend, durch die die Partikel dann aus dem Gasvolumen abgeführt werden können.According to the invention, a device for separating Solid and / or liquid particles from a Gasvo lumen of the type mentioned a device to impress a directional component on the gas flow on, with a second impact surface in the flow path the directional component of the gas flow is provided which is the solid and / or liquid particles separate at least partially on impact and which redirects the flow path at least in some areas so that it is aimed at the first impact surface. With a such device is achieved that the deposition the solid and / or liquid particles in certain definable areas that are provided in places may have an interfering effect with other devices or components to be operated in the Gas volume is almost impossible. Deriving the The separated particles then take place in one if possible small area or areas, expediently formed as an opening (s) or in an opening or Passing openings through which the particles then from the Gas volume can be removed.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Einrichtung zum Aufprägen einer Richtungskomponente auf den Gasstrom ein Gebläse oder ein Lüfter, welches bzw. welcher eine im wesentlichen radial gerichtete Gas strömung erzeugt. Vielfach wird eine derartige Einrichtung ohnehin in dem zu reinigenden Gasvolumen vorhanden sein.According to a preferred embodiment of the invention the device for impressing a directional component on the gas flow a blower or a fan, which or which is a substantially radially directed gas flow generated. Such a facility is often used be present in the gas volume to be cleaned anyway.
Bei dieser Ausführungsform kann die zweite Aufprallfläche durch einen Abscheidering gebildet sein, der im wesentli chen konzentrisch in bezug auf das Zentrum der radial gerichteten Gasströmung angeordnet ist. Im allgemeinen wird eine derartige Gasströmung durch einen entsprechend ausgebildeten Rotor, ein Radialgebläse oder dergleichen erzeugt, so daß davon ausgegangen werden kann, daß die Symmetrieachse des Rotors oder Gebläses ebenfalls durch das Zentrum der Gasströmung verläuft.In this embodiment, the second impact surface be formed by a separator ring which is essentially Chen concentric with respect to the center of the radial directed gas flow is arranged. In general such a gas flow through a corresponding trained rotor, a radial fan or the like generated so that it can be assumed that the Axis of symmetry of the rotor or fan also through the center of the gas flow runs.
Vorteilhaft ist die zweite Aufprallfläche so ausgebildet, daß der von der gerichteten Gasströmung aufgebaute Druck des Gases im zweiten Ableitbereich maximal ist. The second impact surface is advantageously designed such that that the pressure built up by the directed gas flow of the gas in the second discharge area is maximum.
Der dadurch erzeugte Effekt wird auf einfache Weise er reicht, wenn die zweite Aufprallfläche den zweiten Ableit bereich teilweise umschließt.The effect created is simple is sufficient if the second impact surface has the second lead partially encloses the area.
Das Ableiten der Partikel aus dem Gasvolumen kann grund sätzlich an jeder beliebigen Stelle des Abscheideringes erfolgen, jedoch wirkt die Schwerkraft unterstützend, wenn die Ableitung im tiefstgelegenen Bereich des Abschei deringes erfolgt. Immer wird es vorteilhaft sein, wenn im zweiten Ableitbereich eine Trennwand zum Umlenken und Ableiten der Gasströmung vorgesehen ist.The particles can be discharged from the gas volume additionally at any point on the separator ring but gravity is supportive, if the discharge is in the lowest area of the separator it is done. It will always be advantageous if in second discharge area a partition for deflecting and Deriving the gas flow is provided.
Es hat sich gezeigt, daß, wenn ein Rotor oder ein Radial gebläse verwendet wird, der Hauptanteil der Partikel im Bereich des hinteren Drittels des Gebläses, in Einström richtung des Gases gesehen, auftrifft, so daß es vorteil haft ist, den Abscheidering dort und nur dort anzuordnen.It has been shown that when a rotor or a radial blower is used, the majority of the particles in the Area of the rear third of the fan, in inflow Seen direction of the gas strikes, so that it is advantageous is to place the separator ring there and only there.
Weiter bevorzugt ist die zum Gebläse oder Lüfter weisende Innenfläche des Abscheideringes zur Symmetrieachse des Gebläses oder Lüfters geneigt.The one facing the blower or fan is further preferred Inner surface of the separator ring to the axis of symmetry of the Blower or fan inclined.
Vorteilhaft ist der Abscheidering wenigstens bereichsweise im Querschnitt im wesentlichen L-förmig. Damit ist die Möglichkeit gegeben, daß die abgeschiedenen Partikel praktisch aufgefangen werden, so daß ein "Rückspringen" in das zu reinigende Gasvolumen im wesentlichen ausge schlossen ist.The separator ring is advantageous at least in some areas essentially L-shaped in cross-section. So that's it Possibility given that the separated particles are practically caught, so that a "springback" essentially out in the gas volume to be cleaned is closed.
Aus demselben Grunde kann es vorteilhaft sein, den Ab scheidering wenigstens bereichsweise im Querschnitt im wesentlichen U-förmig auszubilden.For the same reason, it can be advantageous to Scheidering at least partially in cross section in form essentially U-shaped.
Nach einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Einrichtung zum Aufprägen einer Richtungskomponente auf den Gasstrom ein Gebläse oder ein Lüfter, welches bzw. welcher eine im wesentlichen axial gerichtete Gasströmung erzeugt.According to a likewise preferred embodiment of the Invention is the device for impressing a Directional component on the gas flow a blower or a Fan, which one or which is essentially axial directed gas flow generated.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann besonders vorteil haft in einem Gargerät oder dergleichen verwendet werden, in welchem eine Heizeinrichtung vorgesehen ist, wobei die Heizeinrichtung ganz oder teilweise im Strömungsschatten der zweiten Aufprallfläche oder des Abscheideringes ange ordnet ist.The device according to the invention can be particularly advantageous used in a cooking device or the like, in which a heating device is provided, the Heating device in whole or in part in the flow shadow the second impact surface or the separator ring is arranged.
In einer einfachen Ausgestaltung ist die erste Aufprall fläche durch eine Gehäusewand des Gargerätes gebildet ist, an welcher das Gebläse montiert ist.In a simple embodiment, the first impact surface formed by a housing wall of the cooking device on which the fan is mounted.
Im folgenden soll die Erfindung lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben werden. Dabei zeigtIn the following, the invention is intended to be exemplary only described in more detail with reference to the accompanying drawings will. It shows
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, und Fig. 1 is a cross sectional view of a device according to the present invention, and
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus Fig. 1 in einer Ansicht von hinten. Fig. 2 is a schematic representation of the device of Fig. 1 in a view from behind.
Von einem Gehäuse ist in der Fig. 1 lediglich eine Gehäusewand 1 dargestellt, an deren Außenseite ein Motor 2 angeschraubt ist, wobei die Welle 20 des Motors 2 durch die Gehäusewand 1 in das Innere des Gehäuses geführt ist. Auf der Welle ist ein Lüfterrad 3 befestigt, das so ausgestaltet ist, daß es, wenn es von dem Motor 2 angetrieben wird, eine im wesentlichen radial nach außen gerichtete Strömung des in dem Gehäuse befindlichen Gases erzeugt. Das Lüfterrad konzentrisch umgebend ist ein Abscheidering 4 im Innern des Gehäuses an der Gehäusewand 1 angebracht. In seiner Höhe ist der Abscheidering 4 so bemessen, daß er etwa ein Drittel des Lüfterrades 3 nahezu vollständig überdeckt. Die Umfangswände 41 des Abscheideringes 4 sind in bezug auf die Symmetrieachse des Lüfterrades, die in diesem Fall durch die Richtung der Welle 20 des Motors 2 festgelegt ist, geneigt. Im oberen Bereich 42 schließt der Abscheidering 4 mit der Gehäusewand 1 ab. So wird verhindert, daß Partikel an die Decke des Gehäuses gelangen. Im mittleren Bereich 43 ist der Abscheidering 4 von der Gehäusewand 1 beabstandet. Durch diese Maßnahme wird die Geschwindigkeit der Partikel in diesem Bereich abgesenkt, somit wird ein unerwünschter Mitreißeffekt durch die Rotationsbewegung des Lüfterrades 3 vermieden. Durch die geneigte Fläche des Abscheiderings 4 erfahren die dort aufprallenden bzw. entlanggeführten Partikel zumindest eine leichte Beschleunigung in Richtung auf die Gehäusewand 1. Da im mittleren Bereich 43 wegen des dort durch den Abstand zur Gehäusewand 1 gebildeten Spaltes ein gegenüber abgeschlossenen Bereichen des Ab scheideringes 4 geringer Druck herrscht, wird die Umlen kung der Bewegung der Partikel in Richtung auf die Gehäu sewand 1 weiter begünstigt, so daß die Partikel in eine verhältnismäßig ruhige Strömungszone überführt werden, mit verminderter Geschwindigkeit auf die Gehäusewand 1 prallen und an dieser entlang im wesentlichen aufgrund der Schwerkraft auf den Bodenbereich des Gehäuses rinnen. Dort können sie über eine Bodenöffnung abgeführt werden. Eventuell bilden sich an der Gehäusewand 1 laterale Strö mungen aus, wodurch die Ableitung dann in den angrenzenden Kantenbereichen erfolgen würde. Jedenfalls aber bewegt sich der Partikelfluß in bestimmten, festlegbaren Berei chen, die für die Unterbringung empfindlicher oder bei Verschmutzung störanfälliger Komponenten vermieden werden können.Only one housing wall 1 of a housing is shown in FIG. 1, on the outside of which a motor 2 is screwed, the shaft 20 of the motor 2 being guided through the housing wall 1 into the interior of the housing. A fan wheel 3 is attached to the shaft and is designed such that, when it is driven by the motor 2 , it produces a substantially radially outward flow of the gas located in the housing. Surrounding the fan wheel, a separator ring 4 is attached to the housing wall 1 inside the housing. The height of the separator ring 4 is such that it almost completely covers about a third of the fan wheel 3 . The peripheral walls 41 of the separator ring 4 are inclined with respect to the axis of symmetry of the fan wheel, which in this case is determined by the direction of the shaft 20 of the motor 2 . In the upper area 42 , the separator ring 4 closes off with the housing wall 1 . This prevents particles from reaching the ceiling of the housing. The separating ring 4 is spaced apart from the housing wall 1 in the central region 43 . This measure reduces the speed of the particles in this area, thus avoiding an undesirable entrainment effect caused by the rotational movement of the fan wheel 3 . Due to the inclined surface of the separating ring 4 , the particles impacting or guided there experience at least a slight acceleration in the direction of the housing wall 1 . Since in the middle region 43 because of the gap formed there by the distance to the housing wall 1 there is a lower pressure than closed regions of the separating ring 4 , the deflection of the movement of the particles in the direction of the housing wall 1 is further favored, so that the particles be transferred into a relatively calm flow zone, hit the housing wall 1 at a reduced speed and run along it essentially due to gravity onto the bottom region of the housing. There they can be removed through a floor opening. Lateral currents may form on the housing wall 1 , as a result of which the derivation would then take place in the adjacent edge regions. In any case, however, the particle flow moves in certain, determinable areas that can be avoided for the placement of sensitive components or components susceptible to contamination.
Während des Betriebes werden die Partikel insbesondere im hinteren Bereich des Lüfterrades 3, also nahe der Gehäuse wand 1, radial beschleunigt, so daß sie teilweise auf den Abscheidering 4 treffen und dort bevorzugt an der Innen seite der Umfangswand 41, von der erzeugten Strömung getrieben, auf den Ableitbereich 40 zu laufen. Der an dieser Stelle aufgebaute hohe Druck treibt die Partikel durch die Öffnung 10 in den Schacht 11, von wo aus sie auf übliche Weise entsorgt werden können. Die restlichen Partikel werden durch die Spalte im mittleren Bereich 43 des Abscheideringes 4 gegen die Gehäusewand 1 geschleudert und laufen in der beruhigten Strömungszone an der Gehäuse wand 1 im wesentlichen nach unten ab.During operation, the particles are accelerated radially, in particular in the rear region of the fan wheel 3 , that is to say close to the housing wall 1 , so that they partially meet the separator ring 4 and are preferably driven there on the inner side of the peripheral wall 41 by the flow generated. to run on the discharge area 40 . The high pressure built up at this point drives the particles through the opening 10 into the shaft 11 , from where they can be disposed of in the usual way. The remaining particles are thrown through the column in the middle region 43 of the separator ring 4 against the housing wall 1 and run in the calming flow zone on the housing wall 1 essentially downwards.
Fig. 2 zeigt eine schematisierte Darstellung der Anordnung von hinten. Zur besseren Übersichtlichkeit ist der Motor nicht eingezeichnet. Lediglich die Lage der Welle 20 ist angedeutet. Konzentrisch zu der Welle 20 ist der Abscheidering 4 angebracht, wobei in dieser Darstellung deutlich zu erkennen ist, daß der Abscheidering 4 an seiner zum Zentrum hin gerichteten Seite mit einem Falz 44 versehen ist, so daß sich insgesamt ein im wesentlichen L-förmiger Querschnitt des Abscheideringes 4 ergibt. Den Abscheidering 4 konzentrisch umgebend sind Heizschlangen 5, 6 angeordnet, die in einem Durchführungsbereich 7 aus dem Gehäuse hinausgeführt werden. Der Durchführungsbereich 7 liegt unmittelbar oberhalb des geschlossenen oberen Bereiches 42 des Abscheideringes 4 und ist somit optimal gegen eine Verschmutzung durch solche Partikel geschützt, die mit Hilfe des Abscheideringes 4 abgeleitet werden sollen. Hingegen liegen die mittleren Bereiche 43 des Abscheideringes 4 nicht an einer Gehäusewand an, es sind lediglich Flansche 45, 46 vorgesehen, die zur Befestigung bzw. Stabilisierung des Abscheideringes 4 dienen. Der Ableitbereich 40 schließt wiederum mit der hier nicht dargestellten Gehäusewand ab. Deutlich ist zu erkennen, daß in diesem Bereich eine Öffnung 10 vorgesehen ist, die in einen Schacht 11 mündet. Von oben in den Schacht 11 ragend, kann die Klappe 12 mittels des Hebelmechanismus 13 auf- und abbewegt werden, um so die Öffnung 10 zu öffnen oder ganz oder teilweise zu schließen. Im Ableitbereich 40 ist eine Trennwand 47 senkrecht stehend angeordnet, welche die Öffnung 10 im wesentlichen mittig teilt. Die durch die im Abscheidering 4 ausgebildete Strömung getragenen Partikel prallen auf diese Trennwand 47 und werden dort in Richtung auf den Schacht 11 umgelenkt. Damit wird der Ableitvorgang erheblich verbessert. Fig. 2 shows a schematic representation of the arrangement from behind. The engine is not shown for clarity. Only the position of the shaft 20 is indicated. The separator ring 4 is attached concentrically to the shaft 20 , it being clearly evident in this illustration that the separator ring 4 is provided with a fold 44 on its side facing towards the center, so that overall a substantially L-shaped cross section of the Separator ring 4 results. Heating coils 5 , 6 are arranged concentrically surrounding the separator ring 4 and are led out of the housing in a lead-through area 7 . The lead-through area 7 is located directly above the closed upper area 42 of the separator ring 4 and is thus optimally protected against contamination by particles which are to be discharged with the aid of the separator ring 4 . On the other hand, the central areas 43 of the separator ring 4 do not rest on a housing wall, only flanges 45 , 46 are provided, which serve to fasten or stabilize the separator ring 4 . The discharge area 40 again closes with the housing wall, not shown here. It can be clearly seen that an opening 10 is provided in this area, which opens into a shaft 11 . Projecting into the shaft 11 from above, the flap 12 can be moved up and down by means of the lever mechanism 13 in order to open the opening 10 or to close it in whole or in part. In the discharge area 40 , a partition 47 is arranged vertically, which essentially divides the opening 10 in the middle. The particles carried by the flow formed in the separator ring 4 strike this partition 47 and are deflected there in the direction of the shaft 11 . This significantly improves the discharge process.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Garraum eines Kochgerätes, wobei hier insbesondere die Abscheidung von Fetteilchen erfolgt. Es hat sich gezeigt, daß gerade bei diesem Anwendungszweck die bisher üblichen Filter vollständig vermieden werden können, wenn statt dessen der leichter zu reinigende Abscheidering in Verbindung mit dem ohnehin vorhandenen Lüfterrad eines Gebläses oder dergleichen verwendet wird. Dadurch, daß die Heizschlangen 5, 6 außerhalb des Abscheideringes 4 liegen, sind sie gut vor auftreffenden Fetteilchen geschützt, so daß das normalerweise nicht zu vermeidende Verbrennen von solchen Fetteilchen auf den Heizschlangen 5, 6 nahezu vollständig unterbunden wird.It is particularly preferred to use the device according to the invention in the cooking space of a cooking appliance, with the separation of fat particles taking place here in particular. It has been shown that the filters customary hitherto can be completely avoided for this particular application if, instead, the easier-to-clean separator ring is used in conjunction with the fan wheel of a fan or the like which is already present. Characterized in that the heating coils 5 , 6 are outside the separator ring 4 , they are well protected against impinging fat particles, so that the normally unavoidable burning of such fat particles on the heating coils 5 , 6 is almost completely prevented.
Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung sowie den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the description above, the drawing as well Features of the invention disclosed in the claims can both individually and in any combination for the Realization of the invention in its various Embodiments may be essential.
BezugszeichenlisteReference list
1 Gehäusewand
2 Motor
3 Lüfterrad
4 Abscheidering
5 Heizschlange
6 Heizschlange
7 Durchführungsbereich für die Heizschlangen
10 Ableitöffnung
11 Schacht
12 Klappe
13 Hebemechanismus
20 Welle
40 Ableitbereich
41 Umfangswand
42 oberer Bereich
43 mittlerer Bereich
44 Falz
45 Flansch
46 Flansch
47 Trennwand 1 housing wall
2 engine
3 fan wheel
4 separator ring
5 heating coil
6 heating coil
7 lead- through area for the heating coils
10 discharge opening
11 shaft
12 flap
13 lifting mechanism
20 wave
40 discharge area
41 peripheral wall
42 upper area
43 middle area
44 fold
45 flange
46 flange
47 partition
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: RATIONAL AG, 86899 LANDSBERG, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |