2. 20
československá socialistickÁ
REPUBLIKA
Třída · 42 i9 Vydáno 15. srpna 1961 - Vyloženo 15. února 1961
PATENTNÍ spis à
100539
Právo k využiti vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb.
JOSEF HAŠKOVEC a inž. JOSEF KALINA, oba PRAHA
Způsob a zařízení pro samočinné zjišťování, dálkovou indikaci a regulaci teploty a
vlhkosti ve skladovacím prostoru
Přihlášeno 3. února 1960 (PV 716-60) Platnost patentu od 3. února 1960
Látky citlivé vůči teplotě a vlhkosti, v první řadě zemědělské plodiny a potraviny, se chrání
během skladování tím, že se jejich vlhkost a teplota před uskladněním nebo i během něho
upravují do určitých hodnot zaručujících bezpečnou skladovatelnost.
Většinou jde o snížení vlhkosti a teploty. Odsoušení se děje převážně ve strojních.
sušárnách různých typů, zařízených na uhlí, koks, kapalná paliva, elektřinu; v posledních letech
se využívá s výhodou k odsoušení látek sušicí schopnosti přirozeného atmosférického vzduchu.
Tento způsob se nazývá aktivní větrání a jeví se oproti ostatním uvedeným způsobům mnohem
ekonomičtější.
Zchlazování se děje u sypkých látek jejich přehazováním, pře
pouštěním nebo provětráváním, kteréhožto způsobu lze použít i pro jiné
skladované látky. Větrání se děje buď pasivně (kdy vzduch samovolně
proudí skladovacím prostorem, nebo aktivně, kdy . pohyb vzduchu je
zprostředkován ventilátory. Při zchlazování větráním je nutno dbát, aby větrací vzduch neměnil
současně se zchlazováním ošetřované látky i její vlhkost nežádoucím směrem. . . . . . .. Aktivní
větrání prokázalo již v praxi svou vysokou ekonomičnost, i když má dosud značné nedostatky.
Je totiž propracováno pouze po
stránce mechanizační. Jsou známy různé rozvody vzduchu ve skladech
5. 2 100539
tilátory. Na nízkém stupni je však automatisace větrání, zvláště pokud se provádí přirozeným,
neupravovaným a tedy i nejlacinějším atmosférickým vzduchem, neboť k samočinné regulaci je
nutno kontinuálně
, sledovat změny vlhkosti a teploty jak ýětracího vzduchu, tak i větraného
prostoru, resp. látky v něm uložené. Dosud se kontrola postupu větrání provádí zvlášť
školenými pracovníky, obvykle jen po určitou část dne, tedy nikoliv samočinně a nikoliv
kontinuálně, což vzhledem k časté a rychlé proměnlivosti okamžitých atmosférických podmínek
určujících vlastnosti větracího vzduchu brání dokonalému využití všech reserv chladu a
odsoušecí schopnosti v atmosférickém vzduchu skrytých.
Proto se projevila potřeba zařízení, které by regulovalo samočinně průběh aktivního větrání
skladovaných látek, a to tak, aby se na základě kontinuálně prováděné kontroly vlhkosti a
teploty větracího vzduchu i větraných prostor, maximálně využilo vhodných vlastností laciného
atmosférického vzduchu. Naopak zařízení musí zabránit aktivní ventilaci přirozeným vzduchem,
nemá-li tento vzduch momen
tálně vlastñõsti potřebné k dosažení požadované změny vlhkosti či
teploty skladované látky.
Zařízení podle vynálezu tyto požadavky splňuje. - . " Navíc samočinně reguluje chod
pomocných zdrojů tepla či chladu; sloužících k temperování větracího vzduchu, jestliže
přirozený vzduch potřebné vlastnosti nemá.
Zařízení dále samočinně ukončuje větrací proces, když ošetřované látky získají předem
nastavené hodnoty vlhkostní a teplotní, zaručující požadovanou skladovatelnost. .
I po skončení procesu kontroluje zařízení vlhkost a teplotu skladovaných látek a uvádí větrací proces
znovu v chod, dojdeli během skladování k nežádoucí změně. Tím zabraňuje, aby jakost uloženého zboží
citlivého vůči vlhkosti a teplotě poklesla.
Podstatou vynálezu je zařízení pro zjišťování, dálkovou indikaci a regulaci ve skladovacím prostoru s
využitím rozdílů vlhkosti a teploty uvnitř a vně skladovacího prostoru, přičemž zjištěné hodnoty jsou
indikovány pomocí soustavy odporů na měřicích přístrojích zapojených do reléové soustavy tak, že
indikování nastavené hraniční hodnoty na měřicích přístrojích je regulačním impulsem pro automatické
zapojování a vypojování pracovních článků zařízení pro úpravu teploty a vlhkosti a pohybu vzduchu v
pracovním prostředí; uvedená indikující, regulující a ovládající soustavá může být programována pomocí
vačkového mechanismu s měnitelným tvarem vaček a rychlostí jejich otáčení. .
Zařízení podle vynálezu, jež kombinuje o sobě známé pracovní členy v soustavu, dosahuje
nového technického účinku tím, že s vyloučením dosavadní přerušováné obsluhy při ochraně
skladovaného materiálu automatisuje s využitím plné mechanisace dosavadní pracovní postupy
a zajišťuje jejich účinnější provádění tím, že např. nepřetržitým měřením rozdílů vlhkostních a
teplotních poměrů ve skladovacím prostoru a v . oblasti mimo skladovací prostor využívá
optimálních zjištěných stavů k nejúčinnějšímu a nejhospodárnějšímu ošetřování skladovaných
látek. - ;
Na připojeném výkresu je znázorněno schéma zařízení podle vynálezu spolu se
6. schématem elektrického zapojení.
Zařízení se skládá z části měřicí, ovládací a programovací. Měřicí část sestává z
jednoho dvou wheatstonových můstků,
např. , nąznačeném sestavení. ,
jeden můstekņbsahuje vlhkostní čidlo , a VL
2, odpory R 1
- - , : ------------- - - - ---- ----- --- - -- - - . ---------- – al------------- –
7.
8. 100
110
až R , přičemž odpory R 1 R 8 jsou připojovány přepínači P 1 až P . Odpory tvoří tři skupiny: ' '.
a) odpory , R6 a R . tvoří větve můstku při měření vlhkosti uvnitř skladovacího prostoru,
resp. při měření vlhkosti skladované látky, neboť se využívá zjevu, že vlhkost vzduchu mezi
částicemi skladované látky je funkcí vlhkosti této látky. Hodnoty tohoto měření se indikují na
přístroji V ;
b) odpory , 5 a R7 tvoří větve můstku při měření vlhkosti uvnitř skladovacího prostoru pro
funkci přístroje V 1;
· c) odpory R1, R4 a VL 2 tvoří větve můstku při měření rozdílu vlhkostí uvnitř a vně
skladovacího prostoru pro funkci přístroje V 1. V diagonále můstku je zapojen pro automatickou
činnost přístroj V 1 připojený přepínačem P . -
Druhý můstek, pokud je ho použito, je obdobného složení: obsahuje např. teplotní čidla T 1
a T 2 a odpory R1 až R. Odpory jsou připojovány přepínači P. 1 až P . Odpory tvoří opět tři
skupiny, jak již dříve popsáno, pro vlhkost. V diagonále můstku je pro automatickou činnost
přístroj V2 připojovaný přepínačem P .
Pro visuální odečtení je přístroj V 3 přepínaný na oba můstky přepínačem současně s přepínáním P
. Přístroj V 3 má stupnice cejcho
vané v % vlhkosti a ve stupních Celsiova teploměru.
Přístroje V1 a V 2 mají ručku s nulovou polohou uprostřed; na obou koncích stupnice jsou
kontakty A, B a C, D.
Oba můstky jsou napájeny stejnosměrným stabilisovaným napětím připojovaným spínači
SP3 a SP . Přístroje V1 a V 2 jsou připojovány k reléovým obvodům spínači SP1 a SP 2.
Qvládací část se skládá např. ze čtyř relé RE 1, RE 2, RE 3, RE4 zapojených do obvodu
kontaktů AB, CD a na ručky přístrojů V.1 a V 2. V obvodu kontaktů RE 1 je stykač ST 1 topného
tělesa T, na jehož pomocné kontakty je připojen stykač ST2 motoru ventilátoru MV. Motor
ventilátoru je samostatně spouštěn vlivem příznivé diference vlhkosti vzduchu vně a uvnitř
sledovaného prostoru přes relé
RE 2, přes kontakty obou relé RE 3 a RE 4 uváděných v činnost teplo- .
měrnou částízařízení.
Programovací část je sestavena z otáčejících se vaček, po, kterých klouzají ramena
ovládající spínání kontaktů přepínacích a spínacích. Přepínání možno tvarem i polohou vaček
měnit co do délky impulsu a co do pořadí spínání. Nastavení se provádí podle požadovaného
technologického postupu ošetřování látek citlivých vůči teplotě a vlhkosti. Nastavením lze
provedené programování podle potřeby opakovat, po případě i automatisovat tím, že by se
uvedení do chodu učinilo závislým na stanovené změřitelné veličině apod.
Konkrétní funkci zařízení lze nejlépe seznati z praktického příkladu použití. Technologie
9. skladování obilovin v zásadě předpisuje tyto operace:
1. ošetřované obilí je nejprve nutno odsušit na finální vlhkost 15%. Odsouší se
přednostně přirozeným atmosférickým vzduchem, který
tudíž musí mít odsoušecí schopnost. Nemá-li ji, je nutno vháněný vzduch
přihřívat; -
2. po dosažení předepsané vlhkosti je nutno ošetřovanou látku
zchladit na teplotu C. Zchlazuje se atmosférickým vzduchem, který
musí mít chlađicí schopnost, nesmí však svou vlhkostí, ošetřovanou
- , . dosažené hodnoty vlhkostní a teplotní je nutno během
skladování obilí udržovat; . * - -
10.
11. 100539
. během automatického provozu je nutno odečítat vlhkost a teplotu ošetřované
látky.
Nastavení přístroje, pokud jde o měřicí a ovládací část, lze např. provést takto: • • • ,
Odpory , , 8 se nastaví tak, aby hodnoty získané při měření vlhkosti ve sledovaném
prostoru byly v rozsahu přístroje. Odpory , , 7 jsou tak nastaveny, že při vlhkosti vyšší
než např. 10 g vodních parm3 vzduchu narazí ručka přístroje V1 na doraz A. Odpory , 5
jsou tak nastaveny, že při rozdílu větším než např.
1 g vzdušné vlhkostim3 – tj. vnější vzduch je sušší než vnitřní , narazí ručka přístroje V1
na kontakt B. Odpory R 3, , R8 se nastaví tak, aby rozsah přístroje zachytil hodnoty
získané při měření teploty ve sledovaném prostoru. Odpory R1, R, R7 jsou tak
nastaveny, že při teplotě vyšší než např. požadovaných C narazí ručka, přístroje V 2 na
kontakt C. Odpory R2, R5 jsou nastaveny tak, že při rozdílu teplot větším než např. C –
venkovní vzduch je chladnější než vnitřní – narazí ručka přístroje V 2 na kontakt. D.
Programovací část – vačkový mechanismus – lze např. nastavit tak, že bude plnit tyto
funkce: •
1. Sepnutím spínače, SP 3 se dostane můstek pod napětí, dále se sepne přepínač P7 na
vlhkost, 8 na měření, připojí se přístroj V . - Přepínače P 3, , P6 přepnou (proti poloze
nakreslené na obrázku. Změří se vlhkost uvnitř sledovaného prostoru (visuální indikace -na
tento stav upozorní zvukový signál bzučáku. .
2. Přepínač P 7 přepne na teplotu, 8 zůstane na měření přístrojem V 3. Přepínače P 3, P4, 6
přepnou. Změří se teplota uvnitř sledovaného prostoru.
3. Přepínač P 8 přepne. Odpojí se V 3 a připojí se V1 a V 2 na automatický provoz.
Přepínač P 7 přepne na měření vlhkosti. Přepínače
P 3, , , 3, , P. 5 přepnou do původní polohy.
4. Spínač SP 1 spojí. Změří se rozdíl vlhkostí uvnitř sledovaného prostoru a vně tohoto, jeli rozdíl
větší než např. nastavených 1 gm3, přitáhne relé RE 2 kotvu. Přepínače P1, , P 5 zůstanou v nakreslené
poloze. A. -
. Přepínače P1, , P5 přepnou, změří se vlhkost vně sledovaného prostoru; jeli menší než např.
10 g/m3, sepne relé RE 1. V důsledku popsané činnosti se uvede v činnost motor ventilátoru
MV a vhání - do vlhkého obilí sušší venkovní vzduch. Kdyby změřením rozdílu 170 bylo
zjištěno, že naopak venkovní vzduch je vlhčí než vzduch ve sledovaném prostoru nebo že
venkovní vzduch není sušší o nastavený rozdíl proti vzduchu uvnitř sledovaného prostoru,
sepnulo by relé RE 2 a vháněný vzduch by se přihřál pomocí chřívače vzduchu, uvedeného
takto v činnost; motor ventilátoru, popřípadě ohřívač vzduchu bude v činnosti po celou dobu,
dokud nedojde k rozpojení spínače SP 1 podle nastavení v libovolném místě obvodu vačkového
kotouče. Během výše uvedené činnosti dojde ke změření teplot. V případě, že nedošlo ke
spuštění ventilátoru vlivem podmínek vlhkostních (tj. požadované finální vlhkosti bylo již
dosaženo, dojde k tomu nyní, není-li teplota 180 ve sledovaném prostoru pod požadovanou
12. hodnotou. ·
. Přepínač P 7 přepne na teplotu. 7. Spínač SP 4 spojí. . Spínač SP 2 spojí. , .
Přepínače P1, P2, P. 5. přepnou; změří se teplota uvnitř sle
dovaného prostoru. Jeli vyšší než nařízená
teplota finální, např.* .
8o C. sepne relé RE3 a kotva zůstane přitažena.
13.
14. 190
230
5 . . . T100539
. 10. Přepínače P1, P2, P5 přepnou do původní polohy; změří rozdíl teplot uvnitř
sledovaného prostoru a vně tohoto. Je-li rozdíl větší než např. nastavených 5°C rozdílu
a venkovní vzduch je současně sušší než vzduch uvnitř (relé RE 2 přitaženo, přitáhne
relé RE4 a kotva zůstane přitažena. Jestliže motor ventilátoru již běžel předtím vlivem
potřeby sušení, nestane se nyní nic. Jestliže však bylo již požadované finální vlhkosti
uvnitř sledovaného prostoru dosaženo a motor ventilátoru je v okamžiku počátku akce
podle tohoto bodu v klidu, provede se nyní za příznivých teplotních podmínek jeho
spuštění. Motor ventilátoru bude v činnosti až do rozpojení spínače SP 2.
Pro regulaci zchlazovací funkce celého zařízení není nutné blokování pomocí relé RE 2, neboť při
dostatečném rozdílu teplot uvnitř a vně sledovaného prostoru nemůže dojít během chlazení k
současnému nežádoucímu ovlhčení ošetřovaných látek.
11. Poloha vypnutí spínačů SP 1, SP 2 se volí časově tak, aby v době klidu bylo dosaženo
rovnovážné vlhkosti a teploty ve sledovaném prostoru mezi ošetřovanou látkou a vzduchem
nacházejícím se mezi částečkami této látky. V příkladě obilí je to vzduch v mezizrnném
prostoru. Vypnutí spínačů SP 3 a SP 4 může být provedeno kdykoliv po provedení funkce
obvodů těmito spínačí uzavíranými.
12. Odsoušení a chlazení trvá tak dlouho, než se dosáhne nastavených finálních hodnot vlhkostních
a teplotních uvnitř sledovaného prostoru. Při dalším skladování jsou tyto hodnoty stále sledovány a při
jejich překročení směrem k původnímu stavu se uvedou potřebná zařízení opět samočinně v činnost.
V mezích daných tímto vynálezem je tedy dána: I. Samočinná regulace odsoušení látek, a to přednostně
přirozeným neupravovaným atmosférickým vzduchem až do dosažení předepsané vlhkosti a další
nepřetržité sledování, aby byly udrženy dosažené mezní vlhkostní hodnoty ošetřované látky;
II. samočinná regulace vlhčení látek až k požadované nastavené vlhkosti a udržování dosažených
vlhkostních hodnot;
III. chlazení látek až k požadované a nastavené teplotě a udržování požadovaného stavu; IV. ohřívání
látek až na požadovanou, předem nastavenou teplotu a udržování v požadovaném stavu.
Zařízení může regulovat i více než jednu z uvedených operací, a to v libovolném sledu
(např. odsoušení a zchlazování). Příklad, který byl uveden, nevypočítává všecky možnosti, jichž
lze dosáhnouti spolupůsobením jednotlivých článků popisovaného zařízení a jsou možné i jiné
kombinace, než jaké jsou popsány v uvedeném příkladu.
Předmět patentu
1. Způsob pro samočinné zjišťování, dálkovou indikaci a regulaci teploty a vlhkosti ve
skladovacím prostoru, s využitím rozdílů vlhkosti
a teploty uvnitř a vně skladovacího prostoru, vyznačený tím, že zjiště
né hodnoty uvnitř a vně skladovacího prostoru jsou indikovány pomocí soustavy odporů na
měřicích přístrojích zapojených do reléové soustavy tak, že indikování. nastavené hraniční
15. hodnoty na měřicích přístrojích je regulačním impulsem pro automatické zapojování a
vypojování pracovních článků zařízení pro úpravu teploty a vlhkosti a pohybu vzduchu v
pracovním prostředí.
2. Zařízení k uskutečnění způsobu podle bodu 1 vyznačené tím, že činnost
soustavy je programována například pomocí vačkového mecha
s nismu s měnitelným tvarem vaček a rychlostí jejich otáčení.
severografia, n. p, závod 03
