Термошкаф

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для термической обработки деталей.

Известна электропечь (см. Камерная низкотемпературная печь. НК 15.10.20/5И4. Руководство по эксплуатации. «Накал». Оборудование для термообработки), принятая за прототип. Камерная низкотемпературная печь выполнена в сварном каркасе из стальных профилей и содержит рабочую камеру (муфель), выполненную из листов стали, вытяжную трубу с шиберным затвором, установленную на крыше. Электропечь оборудована волоконной теплоизоляцией. Между теплоизоляцией и внешними панелями электропечи имеется воздушный зазор. Электропечь оснащена трубчатыми электронагревателями (ТЭНами), которые расположены вдоль боковых стенок и пода печи. Электропечь оборудована поворотной дверью с предохранительным концевым выключателем, который расположен на лицевой панели печи и обеспечивает отключение электронагревателей при открывании двери.

Недостатки прототипа в том, что он не обеспечивает равномерный прогрев, затруднена регулировка шибера, так как он не имеет фиксированного положения и недоступен для регулировки, концевой выключатель находится в зоне воздействия горячего воздуха, что приводит к частому выходу его из строя.

Предлагаемым изобретением решается задача: уменьшение трудоемкости, повышение качества термообработки деталей и безопасности при эксплуатации термошкафа.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в равномерном прогреве муфеля путем принудительного перемешивания воздуха внутри рабочего пространства термошкафа, доступности регулирования шибера и фиксации его положения с помощью троса, установке инфракрасного датчика блокировки вне зоны действия горячего воздуха.

Указанный технический результат достигается тем, что в термошкафе, состоящем из каркаса, муфеля, изолированного от каркаса волокнистой теплоизоляцией и воздушным зазором, в котором размещены трубчатые электронагреватели (ТЭНы), крыши, на которой установлен шибер, системы вентиляции, расположенной внутри муфеля, дверей термошкафа, установленных с возможностью плотного прижатия друг к другу за счет запора, новым является то, что система вентиляции снабжена вентиляционными каналами, в которых с возможностью поворота и стопорения положения размещены дополнительные шиберы, в верхних и боковых частях нижних вентиляционных каналов расположены отверстия, шиберы на крыше расположены с возможностью управления и фиксации положения с помощью троса и петель, выполнены в виде воздуховода с крышкой и футерованы теплоизоляцией, кроме того, на крыше установлен инфракрасный датчик блокировки работы термошкафа, напротив которого на двери размещен отражатель

Снабжение системы вентиляции вентиляционными каналами с расположенными в них дополнительными шиберами позволяет направлять и распределять объем воздуха для выравнивания температуры в той или иной зонах термошкафа, перемешивать воздух, увеличить тепловую конвекцию, обеспечить равномерный температурный режим.

Выполнение отверстий в вентиляционных каналах позволяет увеличить скорость потока воздуха в муфеле и принудительно перемешивать воздух внутри термошкафа, обеспечивая равномерный прогрев муфеля.

Размещение шиберов на крыше с возможностью управления и фиксации положения с помощью троса и петель позволяет обеспечить выравнивание температурного режима внутри муфеля путем создания тяги для обмена воздуха между нижней и верхней зонами термошкафа, удалять продукты сгорания во время термообработки или сушки изделий, регулировать температурный режим в верхней зоне термошкафа.

Установка на крыше термошкафа инфракрасного датчика блокировки позволяет отключать вентиляторы и ТЭНы при открывании дверей, не попадая под действие горячего воздуха, что повышает безопасность эксплуатации термошкафа.

Установка на двери термошкафа отражателя позволяет при открытии двери блокировать работу термошкафа.

Установка в верхней, средней и нижней зонах, а также около ТЭНов температурных датчиков, соединенных с автоматизированной системой управления, позволяет постоянно измерять в муфеле температуру и подавать сгналы на управление ТЭНов.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена конструктивная схема термошкафа, на фиг.2 - вид А, на фиг.3 - вид Б, на фиг.4 - вид В, на фиг.5 - вид Г.

Термошкаф состоит из каркаса 1, установленного на под 2, закрывающийся дверьми 3, плотно прижимающимися друг к другу за счет запора. Внутри каркаса на поду 2 размещен муфель 4. Муфель 4 изолирован от каркаса 1 волокнистой теплоизоляцией и воздушным зазором для уменьшения воздействия высокой температуры на каркас. Под 2 и двери 3 футерованы теплоизоляционным материалом. По боковым стенкам муфеля 4 расположены трубчатые электронагреватели (ТЭНы) 5, закрытые ограждением 6, предназначенные для нагрева путем конвекции. Внутри муфеля 4 установлена система 7 вентиляции. Система 7 вентиляции представляет собой сварную конструкцию из тонколистового материала, которая предназначена для равномерного распределения воздуха по всему объему термошкафа. Система 7 вентиляции включает в себя вентиляторы 8 и вентиляционные каналы 9, снабженные отверстиями 10, которые позволяют увеличить скорость потока воздуха в муфеле 4 и служат для принудительного перемешивания воздуха внутри термошкафа. Количество вентиляторов 8 и вентиляционных каналов 9 определяется объемом печи. В вентиляционных каналах 9 размещены с возможностью стопорония и поворота дополнительные шиберы 11, с помощью которых можно распределять объем воздуха для выравнивания температуры в той или иной зоне термошкафа. Вентиляторы 8 установлены на крыше 12 термошкафа. Там же расположены с возможностью управления и фиксации положения шиберы 13, выполненные в виде теплоизолированного воздуховода с крышкой. Крышка имеет фиксированные положения, степень открытия ее может регулироваться тросом 14 на боковой стенке термошкафа. Шиберы 13 предназначены для удаления продуктов сгорания во время термообработки или сушки изделий, а также для выравнивания температурного режима внутри муфеля. На крыше 12 термошкафа, вне зоны действия горячего воздуха, расположен инфракрасный датчик блокировки 15, обеспечивающий отключение ТЭНов 5 и вентиляторов 8 при открывании дверей 3. Напротив датчика 15 на двери 3 размещен отражатель 16, выполненный в виде металлической пластины. Внутри муфеля 4 и около ТЭНов 5 установлены температурные датчики 17, позволяющие постоянно поддерживать в муфеле 4 требуемую температуру. Датчики 17 соединены с автоматизированной системой управления, включающей прибор 18 «Многоканальный регулятор температуры «Термодат 25 Е1» (см. Инструкция по эксплуатации завода-изготовителя. Приборостроительное предприятие «Системы контроля». г.Пермь, ул.Костычева, 42А). Прибор 18 позволяет производить регулирование температуры по пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону, сводящему к минимуму инерционность системы поддержания заданной температуры, а также позволяет осуществлять дистанционное управление термошкафом с помощью компьютера.

Термошкаф работает следующим образом.

Термошкаф настраивается на заданный режим величиной, выставленной на регулируемом канале «Термодата 25Е1», и подбором коэффициентов ПИД закона регулирования «Термодата 25Е1», обеспечивающими минимальную инерционность системы поддержания заданной температуры, регулировкой зазора в шиберах 13, создающих тягу для обмена воздуха между нижней и верхней зонами термошкафа. В термошкаф загружают детали, для чего открывают двери 3, затем закрывают, плотно прижимая их друг к другу при помощи запора. Включают вентиляторы 8, ТЭНы 5. Воздух забирается вентиляторами 8 в верхней зоне термошкафа. По вентиляционным каналам 9 воздух поступает в нижнюю зону термошкафа, через дополнительные шиберы 11 объем воздуха распределяется к канальным отверстиям 10, через которые часть воздуха поступает непосредственно к деталям, а часть проходит через ТЭНы 5, через отверстия 10, обеспечивая равномерный прогрев муфеля 4 путем принудительного перемешивания. Происходит процесс термообработки или сушки. Время выдержки деталей в термошкафе определяется технологическим процессом. После процесса обработки для быстрого понижения температуры и выхода продуктов сгорания в термошкафе необходимо открыть крышки шиберов 13, переместив кольцо троса 14 в положение «открыто», отключить ТЭНы 5, включить вентиляторы 8. После остывания термошкафа, которое контролируется прибором «Термодат 24Е1» 18, выключить вентиляторы 8, закрыть крышки шиберов 13, переместив кольцо троса 14 в положение «закрыто». Затем производится выгрузка деталей из термошкафа.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет получить детали высокого качества после сушки или термообработки.

Термошкаф, состоящий из каркаса, муфеля, изолированного от каркаса волокнистой теплоизоляцией и воздушным зазором, в котором размещены трубчатые электронагреватели, крыши, на которой установлен шибер, системы вентиляции, расположенной внутри муфеля, дверей термошкафа, установленных с возможностью плотного прижатия друг к другу за счет запора, отличающийся тем, что система вентиляции снабжена вентиляционными каналами, в которых с возможностью поворота и стопорения положения размещены дополнительные шиберы, в верхних и боковых частях нижних вентиляционных каналов расположены отверстия, шиберы на крыше расположены с возможностью управления и фиксации положения с помощью троса и петель, выполнены в виде воздуховода с крышкой и футерованы теплоизоляцией, кроме того, на крыше установлен инфракрасный датчик блокировки работы термошкафа, напротив которого на двери термошкафа размещен отражатель.