184270. lajstromszámú szabadalom • Vegyes hőszigetelésű laboratóriumi villamos kemence
1 184 270 2 A találmány tárgya vegyes hőszigetelésű laboratóriumi villamos kemence, amely anyagok, ill. tárgyak gyors, szükség szerint nagy hőmérsékletű hőkezelésére szolgál. Előnyösen alkalmazható laboratóriumokban, kerámiai műtermekben, edző műhelyekben, ill. minden olyan munkaterületen, ahol az energiatakarékos üzemeltetés mellett gyakori felfűtés-lehűtés, üzembiztonság, egyenletes térhőmérséklet kívánatos. A laboratóriumi villamos kemencék felépítésükben is általában az üzemi kemencék konstrukciós elveit követik. Nevezetesen: vasból készült tartószerkezetbe illesztve hőszigetelő téglából vagy idomból falazatot alakítanak ki, amelyet a fűtendő tér felé tűzálló idom határol, ebben helyezkedik el a villamos fűtőtest, a furataiba fűzött spirál formájában. A fentiekben vázolt megoldásnál azonban hátrány, hogy a hőszigetelő anyag rétegvastagságát oly mértékig kell növelni, hogy a burkolat hőmérséklete a biztonsági előírások határain belül maradjon. A hőszigetelő réteg vastagságának növelése viszont jelentősen növeli a felhevítendő tömeget, ill. a hőkapacitást, aminek velejárója a nagy hőtehetetlenség és ebből eredően a lassú felfűtés és lehűlés. Ez viszont nagy energiafelhasználással jár. További hátrányt jelent, hogy az alkalmazott villamos fűtőtesteknél a furatos kerámiaidomba fűzött fűtőellenállás spirál levegővel párnázott térben helyezkedik el, ezért adott térhőmérséklethez annál lényegesen nagyobb fűtőszál-hőmérséklet tartozik. A találmány célja e hátrányok kiküszöbölése gyors felfutású' és lehűlésű, energiatakarékos, nagy üzemi hőmérsékletű, atmoszférikus hatásokkal szemben ellenálló, egyszerűen építhető és javítható villamos laboratóriumi kemence megvalósításával. A találmány alapja az a felismerés, hogy laboratóriumi kemencéknél szellőzött légrés alkalmazásával a hőszigetelés rétegvastagsága, így tömege és hőkapacítása lényegesen csökkenthető. Ezáltal a hőszigetelés külső felületén megjelenő, energetikai optimumhoz tartozó, szükségszerűen magas hőmérséklet a kemenceburkolaton az előírásoknak megfelelő biztonságos értékre csökkenthető. Ezáltal megvalósítható, a korszerű laboratóriumi kemencéktől megkívánt gyors felfűtés, ill. lehűlés, az energiatakarékos üzemmód. Jelentős intézkedés továbbá, hogy a fűtőellenállás huzalt kerámiai anyagba ágyazva, azzal egységes testet képező villamos fűtőtestet alkalmaz. Ez teszi lehetővé az üzemi hőmérséklet emelését. A találmány vegyes hőszigetelésü laboratóriumi villamos kemence, melynek háza körül attól légréssel elválasztott burkolata van, oly módon, hogy annak célszerűen alsó és felső lapján levegőáramlást lehetővé tevő járatok vannak elrendezve. A házat köpeny veszi körül, mely célszerűen perforált acél vagy alumíniumlemez. A köpeny alsó oldalára vezető-rögzítő szerkezet van kiképezve, amely lehetővé teszi a háznak, mint önálló részegységnek a burkolathoz történő rögzítését. A ház áll a köpenybála, laza szerkezetű, szilárd hőszigetelő anyagból, amelynek belsejében kemény hőszigetelő anyagból a fűtőtestek befogadására alkalmas kamra van kialakítva. A fűtőtest kerámiai anyagba ágyazott ellenállás huzal. A köpeny és a burkolat között hőszigetelő hatású légrés és a burkolatban a légrésen át légáramlást elősegítő szellőző nyílások vannak. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti kemence példakénti kiviteli alakjának keresztmetszetét tüntettük fel. A találmány szerinti kemencét 1,2,3 ház és 5 burkolat alkotja olyan megoldásban, hogy a két egység között 4 légrés helyezkedik el. Az 1, 2, 3 ház az 1 kemény hőszigetelő anyagból, 2 laza hőszigetelő anyagból és 3 köpenyből van kialakítva. A 3 köpeny alkalmazása teszi lehetővé, hogy az 1, 2, 3 ház és az 5 burkolat között a 4 légrcs kialakítható legyen. Az 1, 2, 3 házban helyezzük el 8 fűtőtestet. A 3 köpeny és az 1 kemény hőszigetelő anyag közötti teret 2 laza szerkezetű, nagy hőszigetelő képességű, kis hőkapacitású és ezzel szükségszerűen együttjáró kis szilárdságú hőszigetelő anyag tölti ki. A 2 laza szerkezetű hőszigetelő anyag alkalmazásának további előnye, hogy elmarad a hosszadalmas illesztésekkel járó falazási művelet, helyette monolitikusán egyszerű döngöléssel alakítható ki a hőszigetelés. Előnyös még, ha a 2 laza szerkezetű hőszigetelő anyag kötött, célszerűen hidraulikus kötőanyaggal, mert az növeli a mechanikai szilárdságot. A kemence súlyának csökkentése, valamint a technológia nedvesség eltávozásának megkönnyítése érdekében célszerű 3 köpenyt perforált lemezből készíteni. Az 1 kémény hőszigetelő anyag egyfelől növeli a hőszigetelés hatásosságát, másfelől lehetővé teszi egy szilárd falú kamra kialakítását, amelybe a 8 fűtőtestépítés vagy -javítás alkalmával könnyen elhelyezhető a hőszigetelő anyag megbontása nélkül. Az 1, 2, 3 házat az 5 burkolatban úgy 1 elyezhetjuk el előnyösen, ha a 3 köpeny alsó oldalán 6 vezető- és rögzítő szerkezetet alakítunk ki. A találmány leglényegesebb intézkedése az 5 burkolat alsó és felső lapján a 7 járatok kialakítása. Ezzel a megoldással a találmány szerinti kemencénél az 1, 2, 3 háztól a 4 légréssel elválasztott 5 burkolaton kialakított 7 járatokon keresztül levegőáramlás van biztosítva. Ezzel érhető el, hogy az optimális hőszigetelés külső felületén lévő szükségszerűen magas hőmérséklettel szemben a burkolaton a biztonsági előírásokat kielégítő, lényegesen alacsonyabb hőmérséklet jelenjék meg. Ennek következtében válik lehetővé kis tömegű, kis hőkapacitású hőszigetelő anyag alkalmazása, amely biztosítja a kemence gyors felfűtését és lehűlését és így az energiatakarékos üzemmódot. A kemence felfűtésére alkalmazott fűtőtestnél az ellenálláshuzal kerámiai anyagba van ágyazva és így a két alkatrész szerves egységet képező fűtőtestet alkot. Az ágyazásnak előnye, hogy a huzal viszonylag nagy hővezető képességű anyaggal érintkezik és így nem alakulhat ki a huzalban a kemencetér hőmérsékleténél lényegesen nagyobb hőmérséklet. Ebből az előnyből következik, hogy egyrészt a kemence térhőmérséklete nagyobb lehet, — emelle.t ellenáll óbbá válik az atmoszférikus hatásokkal szembín is — mint az ismert furatokban elhelyezett spirálok esetében, másrészt a fűtőtest, mint egységes alkatrész alkalmazásával a kemence építése és javítása az ismert megoldásokhoz képest egyszerűbb. Szabadalmi igénypontok 1. Vegyes hőszigetelésű laboratóriumi villamos kemence, melynek köpenyből (3) és hőszigetelő anyagokból (1, 2) kialakított háza (1,2,3) ebben a házban (1,2, 3) villamos fűtése (8) van, és a ház (1, 2, 3) körül, attól légréssel (4) elválasztott burkolata (5) van azzal jellemezve, hogy a burkolaton (5) célszerűen annak alsó és felső lapján, levegőáramlást lehetővé tevő járatok (7) vannak elrendezve. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2 w * <i|«
