FI94919B - Höyrygeneraattori konvektiouuniin - Google Patents

Description

5 1 94919 Höyrygeneraattori konvektiouuniin - Anggenerator för en konvektionsugn Tämä keksintö koskee höyrygeneraattoria, joka on tarkoitettu käytettäväksi satunnaisesti käytettävässä kon-vektiouunissa. Erityisemmin keksintö koskee itsenäisen vaatimuksen johdannossa määritellyn kaltaista höyry-generaattoria .

10 Tämän laatuinen höyrygeneraattori on esitelty patenttijulkaisussa US-A-4 202 259. Edellä mainitussa asiakirjassa esitetyn kaltaisen höyrygenaraattorin avulla voidaan lyhyessä ajassa höyrystää suuri määrä 15 vettä seuraamalla lämmön varastointiyksikön latausta lämmön avulla, ja myös lämmön varastointiyksikön lataus voidaan suorittaa nopeasti siten, että riittävä määrä lämpöä on varastoituneena, kun höyryä seuraavan kerran tarvitaan.

20

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada edellä mainitun kaltainen höyrygeneraattori, joka on tehokas ylläosoi-tetussa merkityksessä ja joka voidaan valmistaa taloudellisesti.

25

Keksinnön mukaan tämä tavoite on saavutettu epäitsenäisessä vaatimuksessa lueteltujen lämmön varastointiyksikön ominaisuuksien avulla. Epäitsenäiset vaatimukset kuvaavat edullisia suoritusmuotoja.

30

Keksintöä kuvaillaan yksityiskohtaisemmin viitaten liitteenä oleviin piirustuksiin, jotka osoittavat edul1isen suoritusmuodon.

Kuva 1 on keksinnön mukainen kaaviomainen perspektiivi-35 kuva höyrygeneraattonsta;

Kuva 2 on pystysuora leikkauskuva höyrygeneraattoriata, joka on esitetty kuvassa 1, leikkaus on otettu tasossa, , 94919 joka on kohtisuorassa lämmön varastointiyksikön päätasoa vasten;

Kuva 3 on kuva yhdestä höyrygeneraattorin lämmön varastointiyksikön sisältämästä tuesta; 5 Kuva 4 on sivukuva kuvassa 3 esitetystä tuesta;

Kuva 5 on kuva tuesta, joka on poikkileikkauksessa pitkin kuvan 3 V-V linjaa.

Regeneratiivinen höyrygeneraattori, joka on esitetty 10 kuvassa 1, muodostaa osan satunnaisesti käytettävästä konvektiouunista, jota ei ole esitetty, nimittäin ke-hikkotyyppisestä leivinuunista. Sellaiset uunit sisältävät uunikammion, jonka läpi tuulettimen avulla kiertävä lämmitetty ilma virtaa paistoprosessin aikana vaa-15 katasossa joutumalla kosketuksiin leivän tai muiden leivonnaisten kanssa, joiden alustana on uunikammioon päällekkäin asetetut paistinlevyt. Lämmitetty ilma virtaa pitkin suljettua virtauskanavaa ulottuen uunikammion läpi, ja sen kiertoreitillä uunin läpi, lämmitetty 20 ilma kulkee höyrygeneraattorin lämmön varastointiyksi kön läpi olennaisesti kohtisuoraan lämmön varastoin-tiyksikön pää- tai etupintaa kohden, kuten nuolella on osoitettu kuvassa 2. Seikkaperäisempään kuvaukseen uunista ja esimerkkiin höyrygeneraattorin sijainnista 25 uunissa viitataan yllämainittuun julkaisuun.

Kuten piirustuksissa on esitetty, höyrygeneraattori käsittää lämmön varastointiyksikön 11, jota, kuten yllämainittua lämmön varaetointiyksikköä muihin höyry-30 generaattoreihin verrattuna, voidaan yleensä pitää kak siulotteisena, tasaisena, pystyrakennelmana, niin että sen korkeus ja leveys ovat montaa kertaa sen paksuus tai syvyys mitattuna siinä suunnassa, missä ilma virtaa sen läpi. Lisäksi höyrygeneraattori käsittää vettä 35 suihkuttavan yksikön 12, joka sijaitsee pitkin lämmön varastointiyksikön 11 vaakasuoraa yläreunaa, ja altaan, joka sijaitsee lämmön varastointiyksikön alapuolella ja joka kerää ja kuivaa liian veden estäen sen tulvimasta I lii I MH 1) I. I 1 tl 3 94919 lämmön varastointiyksiköetä. Pari vaakasuoraa uloketta 14, jotka on kiinnitetty lujasti altaan päätyseinien sisäpuolille, tukevat lämmön varastointiyksikköä 11.

5 Lämmön varastointiykeikkö 11 käsittää pari sivupylvästä 15 ja lukuisia vaakatasossa olevia tukia 16, jotka on löysästi kasattu sivupylväiden väliin ja joista kukin tukee lämmön varastointikappaleen kerrosta, joka on teräs- tai muiden metallipallojen 17 muotoinen.

10

Pari kanavan osaa ovat muodostaneet lämmön varastoin-tiyksikön sivupylväät 15 niin että kanavat ovat toisiaan vastapäätä. Tukien 16 päätyosat vastaanottavat sivupylväiden reunojen välisen tilan, ja alin tuki on 15 ulokkeen 14 päällä altaassa 13, kun taas muut tuet ovat toiseksi alimman tuen päällä.

Vettä suihkuttava yksikkö 12 käsittää pitkänomaisen kuvun tai suojan 18 ja vettä suihkuttavan putken 19, 20 jotka sijaitsevat kuvun sisällä ja ulottuvat läpi koko lämmön varastointiyksikön 11 leveyden tai pituuden. Osa vettä suihkuttavasta yksiköstä on sijoitettu sivupylväiden 15 väliin alhaisemmalla kuvun 18 marginaalisella osalla, joka vastaanottaa ylimmän tuen 16', kuten ku-25 vassa 2 on esitetty. Aukkojen suut on aikaansaatu pit kin vesisuihkuputken 19 pituutta ja näiden aukkojen läpi vettä on suihkutettu ja levitetty kuvun sisäseinien sisäpuolelle niin, että sitä roiskuu ja virtaa ylimmälle tuelle. Kuvassa 2 tämä tuki on esitetty 30 ilman lämmön varastointipalloja.

Keksinnön mukaan höyrygeneraattorin olennaiset ominaisuudet koskevat tukia 16. Nämä ominaisuudet on kuvailtu kuvissa 2-5 ja ne esitetään alempana.

Jokainen tuki 16 on valmistettu tasaisesta teräslevystä, jonka pitkittäisreunaosan marginaaliset osat on taivutettu 60° ylöspäin muodostaen ylöspäin vinot 35 . 94919 4 sivuseinät 20 ***ia joiden korkeus on merkitty Sillä. Päätyosat on taivutettu noin 120° ylöspäin ja sisäänpäin muodostaen sisäänpäin vinot päätyseinät 21 ja joiden korkeus on merkitty Hilla. Nämä päätyseinät 5 ulottuvat ylöspäin suurempaan korkeuteen kuin sivuseinät 20 ja niiden yläreunat muodostavat tuen tai ovat yläpuolella olevien tukien 16 päällä, kuten katkoviivalla kuvassa 4 on esitetty. Sopivasti sivuseinien korkeus S on 0,4-0,6 kertainen vierekkäisten 10 tukien vastaavien pisteiden väliseen kohtosuoraan väli matkaan (»H) verrattuna; sivuseinät voivat siten tehokkaasti rajoittaa veden räiskymistä lämmön varastointi-keskuksesta 11 ylöspäin sivuille, ilman että kohtuuttomasti rajoitetaan ilman läpivirtauskanavaa. Jos suuria 15 vesimääriä syötetään vettä suihkuttavasta yksiköstä 12, niin saattaa olla toivottavaa lisätä sivuseinien korkeutta korkeampiinkin arvoihin.

Koko sen laajuus pääty- ja sivuseinien välillä, tasai-20 nen vaakasuora tuen alaseinä 22, on aikaansaatu, mieluummin meistämällä, reiän tai aukon läpi 23, jotka eivät ole pyöreitä kuvassa. Esitetyssä suoritusmuodosa, aukot on muotoiltu kuten säännöllisiksi monikulmioiksi, nimittäin neliöiksi, mutta myös muita muotoja voidaan 25 käyttää* Kuten kuvassa 3 on esitetty, nämä aukot on va- I rustettu monilla eli kolmella yhdensuuntaisella pitkit- täiskerroksella, niin että vaakasuorat välimatkat jokaisen aukon keskipisteestä C vierekkäisten aukkojen keskipisteisiin on yhtä pitkät. Lukuunottamatta aukkoja 30 23, alin seinä 22 on aukoton.

• Jokainen aukko 23 muodostaa istukan yhdelle palloista 17 ja myös määrittää veden virtausväylän, pallo rajoittaa avoimen osan tai virtausväylän alan murto-osaan au-35 kon kokonaisalasta.

Tuet 16 on muokattu vastaanottamaan pallon 17 jokaiseen istukkaan tai aukkoon 23, jokaisessa tuessa olevat pal- s 94919 lot tulisi mieluummin olla saman kokoiset ja halkaisijan D olla sellainen, että vierekkäiset pallot 17 ovat kiinni toisisaan tai ovat erittäin läheisesti sijoitetut, ja samalla kertaa pallojen ja toiseksi alim-5 man tuen välinen välimatka A, eli, kohtisuora välimatka H vierekkäisten tukien vastaavien pisteiden välillä, on niin lyhyt kuin mahdollista (välimatka A voi olla nolla tai myös, jos pallot ulottuvat toiseksi ylimmän tuen aukkoihin, negatiivinen). Siis, pallojen 17 muodostama 10 yhdistetty lämpöön keräytynyt massa on niin suuri kuin mahdollista lämmön varastointiyksikön 11 annetulla kokonaistilavuudella .

Kaikki tuet 16 ovat samanlaiset, ja kaikkien tukien au-15 kot 23 ja, niin muodoin, aukkojen vastaanottamat pallot 17, ovat kohtisuorasti samansuuruiset lämmön varastoin-tiyksikössä 11 yli tämän koko pituuden.

Kun suihkutinputkesta 19 levitetään vettä lämmön 20 varastointiyksikölle, vesi levittäytyy olennaisesti tasan aukkojen 23 päälle ylimmäisessä tuessa 16'. Koska tässä tuessa ei ole palloja, voi vesi virrata suhteellisen vapaasti aukkojen läpi toiseksi alimmalla tuella oleviin palloihin 17. Koska jokainen ylimmän 25 tuen 16' aukko on suoraan pallon 17 alapuolella, levit- ! täytyy vesi olennaisesti tasan pallon pinnan yläosaan.

Vesi, jota ei välittömästi höyrystetä, virtaa pallojen läpi tuen alaseinän vapaisiin aukkoihin, joissa pallot sijaitsevat.

30

Koska alaseinän 22 aukot 23 ovat pienet pallojen hal-: kaisijaan verrattuna, virtaa vesi alas toiseksi kor keimmalta tuelta 16 alla oleviin palloihin 17 suhteellisen läheltä näiden pallojen yläosia, niin että vesi 35 on taas levittäytynyt tasan pallojen pinnan koko ylä osaan.

♦ 6 94919

Samalla tavoin on vesi levittäytynyt tasan seuraavilla tueilla 16 olevien pallojen 17 päälle kunnes kaikki vesi on höyrystetty tai kunnes liika vesimäärä saavuttaa alimman tuen 16 ja virtaa altaaseen 13.

5

Koska vesi on levittäytynyt tasaisesti pallojen 17 päälle, voidaan varastoitu lämpö käyttää höyryn tuotannossa erittäin tehokkaasti hyväksi, ja samalla kertaa minimoidaan veden epämieluisa räiskyminen lämmön varas-10 tointiyksiköstä 11 laidoille.

Tuotannon taloudellisista syistä johtuen on edullista tehdä jokaisen tuen aukosta saman kokoiset ja käyttää saman kokoisia palloja läpi lämmön varastointiyksikön 15 11 kuten kuvauksessa ja esitetyssä suoritusmuodossa on tehty. Toiminnallisesti tämä on siis melko tyydyttävä useimmille käytännön päämäärille♦ Kuitenkin keksinnön puitteissa on aikaansaatava erilaisia aukkojen muotoja ja/tai kokoja, ja/tai erikokoisia palloja eri tukia 20 varten. Näiden parametrien sopivalla valinnalla on mahdollista toteuttaa veden virtauksen varma säännöstely niin, että veden jakautuminen lämmön varastointiyksikön yläreunan yläpuolelle vastaa haluttua jakautumista niin tarkoin kuin mahdollista.

25

Jotta veden virtaus aukkojen läpi tueille voisi tapah-tua niin läheltä alla olevien pallojen yläosia kuin mahdollista, tulisi aukkojen olla niin pieniä kuin mahdollista. Toisaalta, jotta veden virtausta aukkojen 30 läpi ei rajoitettaisi liiaksi, ei aukkojen saa olla liian pieniä* Käytännön tarkoituksia varten esitetyssä suoritusmuodossa, aukkojen monikulmion reunan pituus B on sopivasti 0,2-0,6, edullisesti 0,2-0,4 kertainen pallon halkaisijaan D verrattuna.

Lämmön varastointiyksikön 11 tukien 16 muutoksessa (jota ei ole esitetty), tuen päätyseiniä 21 ei ole huomioitu. Tämän muutoksen avulla alimmainen tuki 16 on 35 7 94919 ulokkeen 14 päällä kuten esitetyssä suoritusmuodossa, kun taas kaikki muut tuet 16 ovat pallojen 17 päällä sijaiten toiseksi alimmalla tuella. Tämä muutettu suoritusmuoto on edullinen siinä, että se tuotannon 5 vaihe, joka tarvitaan esitetyn suoritusmuodon päätyseinien 21 taivuttamiseen, on tarpeeton ja samalla säästetään materiaalia.

Jos päällekkäisten tukien 16 määrä lämmön varastoin-10 tiyksikössä 11 on suuri, saattaa olla edullista jättää muutama aukkoi 23 niille tueille 16, jotka sijaitsevat lämmön varastointiyksikön yläosassa, esim. joka viides aukko 23 aukkojen keskirivissä olisi vapaana palloista 17. Osa vedestä, jota syötetään vettä suihkuttavasta 15 yksiköstä 12, voi siten nopeasti saavuttaa lämmön va- rastointiyksikön alimmat tuet. Luonnollisesti on keksinnön puitteissa myös mahdollista aikaansaada samaa tarkoitusta varten ylempien tukien erillisiä aukkoja alaseinässä, mutta ensiksi mainittu ratkaisu, joka no-20 peasti jakaa vettä lämmön varastointiyksikön 11 yläosan läpi, on suositeltava.

25 30 35

Claims (10)

1. Höyrygeneraattori, joka edullisesti muodostaa osan konvektiouunista, jossa on uunikammio ja virtauskanava 5 lämmitetylle ilmalle, joka liikkuu tuulettimen avulla, joka virtauskanava ulottuu uunikammion läpi ja hyry- « generaattori sijaitsee virtauskanavalla, joka höyry-generaattori käsittää lämmön varastointiyksikön (11), joka sisältää lukuisia pitkänomaisia, olennaisesti 10 vaakasuorassa olevia, päällekkäin asetettuja tukia (16), joista jokainen on muokattu tukemaan lukuisia pallonmuotoisia lämmön varastointikappaleita (17), ja elimet (12) veden levittämiseen lämmön varastointikap-paleiden päälle, tunnettu siitä, että jokainen 15 tuki (16) sisältää alaseinän (22), jossa on lukuisia istukoita (23), jotka on levitetty olennaisesti tasaisesti koko alaseinän päälle, jolloin jokainen istukka vastaanottaa yhden lämmön varastointikappaleista (17) ja jonka on muodostanut ei-20 pyöreä, edullisesti monikulmion muotoinen aukko alaseinän läpi, aukon koon ollessa olennaisesti lämmön varastointikappaleen suurinta poikkileikkausta pienempi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen höyrygeneraattori, tunnettu siitä, että aukot (23) ovat säännöllisesti monikulmion muotoiset, edullisesti kuvassa neliönmuotoiset, jokaisen monikulmion sivun pituuden ollessa 0,2-0,6 kertainen lämmön varastointikappaleen 30 (17) halkaisijaan verrattuna.

3. Patenttivaatimusten 1 tai 2 mukainen höyrygeneraattori, tunnettu siitä, että aukot (23) on järjestetty lukuisiin pitkittäin samansuuntaisesti ulottu- 35 viin riveihin.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen höyrygeneraattori, tunnettu siitä, että jokai- 94919 9 sessa tuessa (16) olevalla lämmön varastointikappaleella (17) on lähes sama halkaisija ja että tuen aukkojen (23) välinen vaakasuora etäisyys keskipisteestä keskipisteeseen on olennaisesti sama kuin lämmön varastointikappa-5 leen (17) halkaisija (D).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen höyry-genertaattori, tunnettu siitä, että että ylimmän tuen (16') jokainen aukko on sijoitettu suoraan jokaisen 10 allaolevan tuen (16) aukon (23) alapuolelle.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen höyry-generaattori, tunnettu siitä, että tuet (16) ovat kaukalon muotoiset, joissa on olennaisesti tasainen ala- 15 seinä (22), joka on tukevati erillään aukoista (23).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen höyrygeneraattori, tunnettu siitä, että jokainen tuki (16) on tehty pitkänomiasesta metallilevystä, jonka pituusmarginaaliset 20 osat on taivutettu ylöspäin muodostamaan tuen (16) pit- kittäissivuseinät (20) ja päätyosia, jotka on taivutettu ylöspäin muodostamaan tuen (21) päätyseinät.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen höyrygeneraattori, 25 tunnettu siitä, että sivuseinien (20) korkeus (S) A on 0,4-0,6 kertainen vierekkäisten tukien (16) kohtisuo raan etäisyyteen (H) verrattuna.

8 94919

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen höyrygeneraat- 30 tori, tunnettu siitä, että vierekkäisten tukien (16) välinen kohtisuora etäisyys (H) on olennaisesti sama :* kuin tai vain vähän suurempi kuin lämmön varastointikap- paleiden (17) halkaisija (D).

• · · 10 94919 1. Ängalstringsanordning, företrädesvis utgörande en del av en konvektionsugn med en ugnskammare och en genom 5 denna gäende strömningsväg för upphettad, fläkttranspor-terad luft, i vars strömningsväg den är placerad, vilken ängalstringsanordning har dels en ackumulerande värme-kropp (11) innefattande ett flertal längsträckta, väsent-ligen horisontella bärare (16), som är anordnade den ena 10 över den andra och som vardera är anordnade att uppbära ett flertal kulformiga värmeackumuleringskroppar (17) , dels en anordning (12) för vattenbegjutning av värmeacku-muleringskropparna, kännetecknad av att varje bärare (16) har en bottenvägg (22), som är utformad med 15 ett flertal över hela dess utsträckning i huvudsak jämnt fördelade säten (23) för upptagande av var sin av vär-meackumuleringskropparna (17), vilka säten (23) vart och ett bildas av ett genom bottenväggen gäende orunt, företrädesvis polygonalt häl, som är avsevärt mindre tili 20 storleken än värmeackumuleringskroppens största tvär-snittsarea. 2. Ängalstringsanordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att hälen (23) är regelbundet poly- 25 gonala, företrädesvis kvadratiska, i planvy med en kant-.. längd pä 0,20-0,60 gänger värmeackumuleringskropparnas (17) diameter. 3. Ängalstringsanordning enligt patentkrav 1 eller 2, 30 kännetecknad av att hälen (23) är anordnade i flera längsgäende parallella rader. • · - 4. Ängalstringsanordning enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad av att värmeackumule- 35 ringskropparna (17) pä varje bärare (16) har ungefär Samitta diameter och att det horisontella avständet mellan mittpunkterna (C) mellan hälen (23) i bäraren är i det • > a tl i tilli I l 4 M .1 94919 11 närmaste lika med värmeackumuleringskropparnas (17) diameter (D) . * 5. Ängalstringsanordning enligt nägot av föregäende pa-5 tentkrav, kännetecknad av att varje häl (23) i den översta bäraren (16') ligger mitt över ett av hälen (23) i var och en av de underliggande bärarna (16). 6. Ängalstringsanordning enligt nägot av föregäende palo tentkrav, kännetecknad av att bärarna (16) har formen av rännor med väsentligen pian botten (22) som är massiv fränsett hälen (23). 7. Ängalstringsanordning enligt patentkrav 6, k ä n -15 netecknad av att varje bärare (16) är framställd av en längsträckt plät, vars längkantpartier är uppböjda för att bilda längsgäende sidväggar (20) pä bäraren (16) och vars ändpartier är uppböjda för att bilda ändväggar (21) pä bäraren. 20 8. Ängalstringsanordning enligt patentkrav 7, k ä n -netecknad av att sidväggarnas (20) höjd (S) är 0,4-0,6 gänger det vertikala avständet (H) mellan närlig-gande bärare (16) . 25 :· 9. Ängalstringsanordning enligt patentkrav 7 eller 8, kännetecknad av att det vertikala avständet (H) mellan närliggande bärare (16) är lika med eller en-dast nägot större än diametern (D) pä värmeackumulerings-30 kropparna (17). * · « • · <