SE465739B - Eluppvaermd varmluftsugn, foersedd med anordningar foer styrning av luftfloedet kring ett flaekthjul - Google Patents

Description

465 739 2 den färdiga lasten, exempelvis småkakorna. I ena ugnshalvan blir småka- kornas bottnar brända, medan i den andra halvan småkakornas överdelar blir brända innan småkakorna är helt genomgräddade.

För att åstadkomma en jämn temperaturfördelning är luftströmstyran- de medel anordnade mellan fläkthjulet och värmeelementen vid de enligt ovan kända ugnarna. Emellertid uppvisar ugnarna den nackdelen att den luftström med undertryckt tangentiell riktningskomponent som lämnar de luftströmstyrande medlen störs av de efterföljande värmeelementen. Detta resulterar i att den luftström som blåser in i ugnen fortfarande innehál- - ler strömriktningskomponenter som ger en ojämn temperaturfördelning.

En annan orsak till den ojämna uppvärmningen vid den kända ugnen är dålig värmeöverföring från värmeelementen till luften som strömmar förbi värmeelementen p g a värmeelementens ringa yta i förhållande till effek- ten och avlösningsfenomen när luftströmmen lämnar värmeelementen. Den dåliga värmeöverföringen medför en hög yttertemperatur på värmeelementen som i sin tur medför högt strålningsutbyte till kavitetsväggen i anslut- ning till luftuppvärmningsutrymmet. Denna kavitetsvägg upphettas därige- nom till höga temperaturer, vilket ger upphov till brända partier hos lasten närmast nämnda vägg. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en värmeugn som genom en enkel och kostnadsfördelaktig konstruktion åstadkommer en jämnare uppvärmning inom ugnskaviteten. Uppfinningsändamålet uppnås genom en varmluftsugn enligt första stycket som är kännetecknad av att de luft- strömstyrande medlen är anordnade på eller utanför och intill värmeele- menten sett i radiell riktning från fläkthjulets rotationscentrum för un- dertryckning av den tangentiella riktningskomponenten. De luftströmsty- rande medlen undertrycker och kan väsentligen eliminera den tangentiella hastighetskomponenten hos luftströmmmen samtidigt som de bidrager till en bättre värmeöverföring från värmeelementen, vilket leder till en jämnare uppvärmning av lasten.

Enligt ett fördelaktigt utförande av uppfinningen är strålninge- skärmar anordnade mellan värmeelementen och kavitetsväggen i anslutning till uppvärmningsutrymmet och är dessa strålningsskärmar utformade i ett stycke tillsammans med de luftströmstyrande medlen. Utförandet är enkelt och kan åstadkommas till en låg kostnad genom att strålskärmar och luft- styrande medel kan tillverkas utgående från en metallplatta genom stans- ning och bockning. En annan fördel är att luftuppvärmningsutrymmet i vilket fläkthjul och värmeelement är anordnade tillsammans med luftström- 465 739 3 styrande medel och strálningsskärmar enligt uppfinningen kan göras mycket kompakt och därmed inte inkräktar på ugnens totalvolym eller ugnskavite- ten i nàgon avgörande grad.

Enligt ett annat fördelaktigt utförande är varmluftsugnen känne- tecknad av att de luftströmstyrande medlen innefattar en inloppssektion med en luftströmningsriktning väsentligen sammanfallande med riktningen för luftströmmen från fläkthjulet och en utloppssektion med en väsentli- gen radiell luftströmningsriktning. En inlopps- och utloppssektion med de angivna luftströmningsriktningarna förorsakar ett minimum av störningar i den av fläkthjulet avgivna luftströmmen samtidigt som den tangentiella riktningskomponenten effektivt undertrycks.

Ovanstående och andra aspekter på uppfinningen kommer att beskrivas och belysas under hänvisning till ritningar och utföringsexempel.

Nedan beskrivs uppfinningen närmare i exemplifierad form under hän- visning till bifogade ritningar, där fig_1 visar en schematisk perspek- tivvy av en varmluftsugn enligt uppfinningen, fig_2 visar varmluftsugnen enligt uppfinningen i ett vertikalt snitt utmed linjen 2-2 i fig 1, fig_§ visar varmluftsugnen enligt uppfinningen i ett vertikalt snitt utmed lin- jen 3-3 i fig 1, fig_g schematiskt i sidovy visar ett fläkthjul med luft- strömstyrande medel enligt ett första utföringsexempel på uppfinningen, fig_§ visar ett snitt utmed linjen 5-5 i fig 4 för det första utförings- exemplet, fig_§ schematiskt i sidovy visar ett fläkthjul med luftström- styrande medel och strálningsskärmar enligt ett andra utföringsexempel på uppfinningen, fig_1 visar ett snitt utmed linjen I-7 i fig 6 för det and- ra utföringsexemplet på uppfinningen kompletterad med en platta som sepa- rerar luftuppvärmningsutrymmet från ugnskaviteten, fig_§ schematiskt i sidovy visar ett fläkthjul med luftströmstyrande medel enligt ett tredje utföringsexempel pá uppfinningen, fig 9 gch 10 visar ett första och ett andra exempel pà den närmare utformningen av ett luftströmstyrande medel ingående i det tredje utföringsexemplet enligt fig 8 inom en i figuren streckmarkerad ruta, varvid fig 9a och 10a visar det luftströmstyrande medlet i sidovy och fig 9b och 10b visar det luftströmstyrande medlet i radiellt snitt utmed linjen 9-9 i fig 8.

Den principiella uppbyggnaden av varmluftsugnen beskrivs nu under hänvisning till fig 1-3. Ugnen innefattar en ugnskavitet 2 och ett luft- uppvärmningsutrymme 3 avgränsade av fyra vertikala väggar 4-7, en övre horisontell väg 8 och en undre horisontell väg 9. Luftuppvärmningsutrym- met 3 och ugnskaviteten 2 är separerade genom en platta 10, företrädesvis 465 739 4 av metall. I den främre av de horisontella väggarna 4 är en ugnslucka 1 anordnad. Mellan den bakre horisontella väggen 6 och plattan 10 är en drivmotor 11 anordnad att driva ett fläkthjul 12. Företrädesvis är driv- motorn 11 avskild frán fläkthjulet 12 genom en vägg 19. Vid fläkthjulets periferi är värmeelement och luftströmstyrande medel anordnade. Värmeele- menten och de luftströmstyrande medlen är endast schematiskt markerade och har givits hänvisningsbeteckningen 13 i fig 2 men kommer att beskri- vas närmare under hänvisning till mer detaljerade ritningar längre fram.

Plattan 10 är så utformad att öppningar bildas mellan ugnskaviteten 2 och . luftuppvärmningsutrymmet 3. öppningar 14-17 respektive 18 förekommer både vid plattans kanter och i centrum av plattan mitt för fläkthjulet 12. Vid drift suger fläkthjulet 12 in luft från ugnskaviteten genom öppningen 18 i plattans 10 centrum mot den centrala delen av fläkt- hjulet. Samtidigt kastar fläkthjulet 12 ut luften med en radiell och en tangentiell riktningskomponent från fläkthjulets centrum och förbi de vid fläkthjulets periferi anordnade värmeelementen och luftströmstyrande med- len 13 och tillbaka till kaviteten 2 genom öppningarna 14-17 vid plattans 10 kanter. I fig 2 är luftströmmen genom ugnen markerad genom pilar 20.

Fig 4 och 5 visar ett fläkthjul med luftströmstyrande medel enligt ett första utföringsexempel. Fläkthjulet 12 är försett med ett lämpligt antal fläktvingar 21 och är i sitt centrum kopplat till en icke närmare visad drivmotoraxel 22. Drivmotorn 11 roterar fläkthjulet 12 i den med pilen 23 visade riktningen. Den resulterande hastighetskomponenten som luftströmmen från fläkthjulet 12 antar är markerad genom pilen 24. För att reducera den tangentiella hastighetskomponenten av luftströmmen från fläkthjulet är ledskenor 25 anordnade runt hjulets periferi och fästa på ett värmelement 26. I det visade första utföringsexemplet är ledskenorna fästa pá en cirkulär platt ring 28, företrädesvis av fjädrande material.

Varje ledskena 25 har ett urtag 30 för att åtminstone delvis omsluta ett värmeelement och är försedd med en sned kant 29. Ledskenorna 25 kan mon- teras genom att de pressas över värmeelementet 26 så långt att urtagen 30 i ledskenorna åtminstone delvis griper om värmeelementet. Den sneda kan- ten 29 pá ledskenorna 25 underlättar anbringandet av ledskenorna genom att den medger en gradvis undanböjning av respektive ledskena. Pilar 31 markerar luftströmmens riktning efter passagen av ledskenorna. Den visade platta ringen 28 underlättar monteringen av ledskenorna 25 men är inte nödvändig och kan eventuellt avlägsnas efter ledskenornas montering eller helt avvaras vid en mer manuell montering. 465 739 5 Pig 6 och 7 visar ett fläkthjul 12 med luftströmstyrande medel och strålningsskärmar enligt ett andra uföringsexempel på uppfinningen. Runt fläkthjulet 12 med fläktvingar 21 är två värmeelement 26, 27 anordnade intill vilka luftströmstyrande medel och strålningsskärmar är anordna- de. Värmeelementen är kopplade till en anslutningsplatta på lämpligt känt sätt. De två elementen kan exempelvis utgöras av en dubbelvarvig slinga.

De luftströmstyrande medlen och strålningsskärmarna är utformade i ett stycke utgående från en metallplatta. Genom stansning och bockning har en cirkulär ring framställts med inbockade flikar 32 fungerande som strål- ningsskärmar och väsentligen radiellt sig sträckande utbockningar 33 som fungerar som ledskenor. Strálningsskärmarna är anordnade i nära anslut- ning till plattan 10, men på sådant avstånd att en liten luftström 34 kan passera mellan plattan 10 och strålningsskärmarna 32.

När fläkthjulet 12 roteras i pilens 23 rotationsriktning, sugs en luftström in i fläkthjulets centrum från ugnskaviteten 2. Denna luftström pressas ut från fläkthusets centrum med en strömningsriktning 24 som har en betydande tangentiell komponent. Huvuddelen av luftmängden tvingas att strömma genom öppningar 35 bildade samtidigt med ledskenornas utbockning, och förbi ledskenorna i form av utbockningar 33. Ledskenorna påverkar luftströmmen så att den lämnar ledskenorna eller utbockningarna i en väsentligen radiell rikning indikerad genom pilarna 31. På grund av den cirkulära ringens närhet till värmeelementen, leds mycket värme över från värmeelementen 26, 27 till ringen, vilken i sin tur kyls av luften. Kon- struktionen ökar därför värmeöverföringen från värmeelementen 26, 27 till den cirkulerannde luften i avsevärd grad. De inbockade flikarna 32 fun- gerar som strålningsskärmar för att minska den direkta strålningen från värmeelementen till plattan 10, d v s den bakre delen av ugnsutrymmet.

Den lilla luftströmmen 34 som tillåts passera mellan plattan 10 och ringens strålningsskärmar håller värmeledningen mellan ringens strål- ningsskärmar och plattan 10 på en låg nivå.

Fig 8-10 visar ett tredje utföringsexempel enligt uppfinningen. I detta utförande är ett antal flänsar 40 anbringade runt värmeelementet 26 som omger fläkthjulet 12. Flänsarna 40 kan vara anbringande genom exem- pelvis svetsning, hårdlödning eller pressning. Värmeelementet är anslutet till en anslutningsplatta 41, som tillsammans med värmeelementet 26 bil- dar en väsentligen cirkulär slinga. Pilen 23 visar fläkthjulets 12 rota- tionsriktning och pilarna 31 riktningen för luftströmmen som lämnar flän- sarna 40. 5465 759 6 I fig 9 och 10 visas två alternativa utformningar av en fläns.

Figur 9a och l0a visar förstoringar av det i figur 8 med streckad linje inramade området 44, medan figur 9b och 10b visar ett snitt utmed linjen 9b-9b i figur 8. Enligt fig Sa och 9b utgörs flänsen 40 av en väsentligen plan kvadratisk platta med ett hål i mitten genom vilket värmeelementet 26 löper. Flänsen 40 är monterad på värmeelementet 26, så att den plana plattan väsentligen sammanfaller med fläkthjulets 12 radiella riktning.

Luftströmmen som lämnar fläkthjulet kommer då att inträda mellan flänsar- na med en viss vinkel till flänsriktningen. Flänsarna kommer därför att åstadkomma en tämligen tvär omställning av luftströmmen, vilket kan få luftströmmen att studsa fram mellan flänsarna och lämna dessa med en kvarstående tangentiell hastighetskomponent. I normala fall kan denna kvarstående tangentiella hastighetskomponent accepteras. För att, där så önskas, eleminera den tangentiella hastighetskomponenten ytterligare, kan flänsarnas inloppssektion 42 anpassas till den inkommande luftströmmens riktning. I fig 10a och 10b visas en fläns med sådant till luftströmmen anpassat inlopp. Flänsen 40 består här av en rektangulär platta som böjts på inloppssidan, så att flänsens inloppssektion 42 väsentligen sammanfal- ler med luftströmmens infallsriktning. Flänsens 40 utloppssektíon 43 är liksom utförandet i fig 9 riktad att väsentligen sammanfalla med en radiell luftström.

Inom uppfinningens ram ryms ett flertal här ej beskrivna utförings- exempel. Bland annat är det möjligt att utforma de luftströmstyrande med- len enligt ett flertal alternativa utföranden för att åstadkomma den öns- kade radiella luftströmmen. Öl

Claims (7)

465 739 7 Patentkrav

1. Varmluftsugn med en ugnskavitet (2) och ett luftuppvärmningsutrymme (3), vilket luftuppvärmningsutrymme (3) är anordnat i anslutning till en av ugnskavitetens väggar (8,9,10) och innefattar ett drivet fläkthjul (12), luftströmstyrande medel (25,28;32,33;40), ett elektriskt värmeele- ment (26,27) anordnat i en slinga runt fläkthjulet och öppningar (14-17) till ugnskaviteten (2), varvid fläkthjulet (12) suger in luft från ugns- kaviteten (2) i sitt centrum och blåser ut luften med en radiell och en tangentiell riktningskomponent mot de luftströmstyrande medlen (25,28; 32,33;40) och värmeelementet (26,27) och tillbaka till ugnskaviteten (2) genom ugnskavitetens öppningar (14-17), k ä n n e t e c k n a d av att de luftströmstyrande medlen (25,28;32,33;40) är anordnade på eller utanför och intill värmeelementet (26, 27) sett i radiell riktning från fläkthju- lets (12) rotationscentrum för undertryckning av den tangentiella rikt- ningskomponenten.

2. Varmluftsugn enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att de luftströmstyrande medlen utgörs av ledskenor (25;33).

3. Varmluftsugn enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att ledskenorna (25;33) är anordnade i väsentligen radiell riktning.

4. Varmluftsugn enligt något av föregående patentkrav k ä n n e - t e c k n a d av att strålningsskärmar (32) är anordnade mellan värmeele- mentet (26,27) och kavitetsväggen (10) i anslutning till luftuppvärm- ningsutrymmet.

5. Varmluftsugn enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d av att de luftströmstyrande medlen (33) tillsammans med strálningsskärmarna (32) är utformade i ett stycke.

6. Varmluftsugn enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att de luftstyrande medlen utgörs av flänsar (40) anordnade på värmeelemen- tet (26).

7. Varmluftsugn enligt något av patentkraven 1-2 och 4-6, k ä n n e - t e c k n a d av att de luftströmsstyrande medlen (40) innefattar en in- loppssektion (42) med en luftströmningsriktning väsentligen sammanfallan- de med riktningen för luftströmmen från fläkthjulet (12) och en utlopps- sektion (43) med en väsentligen radiell luftströmningsriktning.