Fakulteta za strojništvo

KONSTRUIRANJE SISTEMA ZA GENERIRANJE PARE IN NJENEGA DOVODA V PEČNIŠKI PROSTOR PARNE PEČICE

Diplomsko delo

Študent(ka): Tadej PLANTEV

Študijski program: Univerzitetni študijski program Strojništvo

Smer: Konstrukterstvo in gradnja strojev

Mentor: izr. prof. dr. Bojan DOLŠAK

Somentor: doc. dr. Jurij AVSEC

Maribor, september 2011

II

I Z J A V A

Podpisani Tadej PLANTEV izjavljam, da:  je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom izr. prof. dr. Bojana DOLŠAKA in somentorstvom doc. dr. Jurija AVSECA ;  predloženo diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;  soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet Univerze v Mariboru.

Maribor, 29.8.2011 Podpis: ______

III

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju izr. prof. dr. Bojanu DOLŠAKU in somentorju doc. dr. Juriju AVSECU za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Zahvaljujem se tudi mentorju v podjetju Sebastjanu KOTNIKU in celotni ekipi razvoja kuhalnih aparatov za pomoč in podporo pri opravljanju strokovne prakse in diplomskega dela.

Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili študij.

IV

KONSTRUIRANJE SISTEMA ZA GENERIRANJE PARE IN NJENEGA DOVODA V PEČNIŠKI PROSTOR PARNE PEČICE

Ključne besede: razvoj izdelkov, pečica, parna pečica, pečniški prostor, suh zrak, vlažen zrak, para, generiranje pare, zaskočka

UDK: 621.5.048:646(043.2)

POVZETEK V diplomski nalogi je prikazano konstruiranje sistema za generiranje pare in njenega dovoda v pečniški prostor parne pečice. Najprej smo pregledali konkurenčne aparate in obstoječe patente na tem področju. Nato smo določili parametre sistema. Sistem smo računalniško modelirali tako, da je prilagojen za uporabo v obstoječi pečici podjetja . Pri tem smo upoštevali priporočila konstruiranja za proizvodnjo in izračune s področja termodinamike. Pri spojih z zaskočkami smo izračunali silo potrebno za spajanje. Sistem smo dali izdelati s postopkom hitre izdelave prototipov. Na koncu smo izvedli še meritve absolutne vlažnosti v pečniškem prostoru.

V

DESIGNING A SYSTEM FOR GENERATING AND TRANSPORTING STEAM IN TO A COOKING CAVITY OF A STEAM OVEN

Key words: product development, oven, steam oven, cooking cavity, dry air, moist air, steam, steam generating, snap-fit

UDK: 621.5.048:646(043.2)

ABSTRACT

The diploma work shows the designing of a system for generating and transporting steam in to a cooking cavity of a steam oven. First, the competing devices and existing patents were examined. Then the parameters of the system were determined. The system was modelled for use in an existing oven. The recommendations of design for manufacturing and thermodynamic calculations were considered. The required merging force was calculated at connections by snap-fits. The system was made with rapid prototyping and at the end measurements of absolute humidity in the oven cavity were performed.

VI

KAZALO

1 UVOD ...... - 1 -

1.1 OPIS SPLOŠNEGA PODROČJA DIPLOMSKEGA DELA ...... - 1 -

1.2 PEČICA ...... - 1 -

1.3 PARNA PEČICA ...... - 2 -

1.4 OPREDELITEV DIPLOMSKEGA DELA ...... - 3 -

2 ANALIZA KONKURENČNIH APARATOV ...... - 4 -

2.1 GORENJE BOC6322AX ...... - 4 -

2.2 WHIRLPOOL AKZ 810 IX ...... - 5 -

2.3 AEG BS9304001M ...... - 6 -

2.4 SIEMENS HB36D572 ...... - 8 -

2.5 V-ZUG COMBI-STEAM XSL ...... - 9 -

2.6 DGC 5080XL ...... - 10 -

2.7 PRIMERJAVA KONKURENČNIH APARATOV ...... - 11 -

3 ANALIZA PATENTOV ...... - 12 -

3.1 PATENT DE 102006056063 ...... - 13 -

3.2 PATENT US 2008095905 ...... - 14 -

3.3 PATENT US 2005109215 ...... - 15 -

3.4 PATENT WO 2006004051 ...... - 15 -

3.5 PATENT EP 1543754 ...... - 17 -

4 ZAHTEVE PRI KONSTRUIRANJU ...... - 18 -

5 KONSTRUIRANJE Z UPOŠTEVANJEM TERMODINAMIČNIH ZAKONITOSTI VLAŽNEGA ZRAKA ...... - 19 -

5.1 TEORIJA VLAŽNEGA ZRAKA ...... - 19 -

5.2 IZRAČUN TERMODINAMIČNIH VELIČIN ZA PRIMER DOVAJANJA VLAŽNEGA ZRAKA .. - 21 -

5.3 IZRAČUN TERMODINAMIČNIH VELIČIN ZA PRIMER DOVAJANJA PARE ...... - 25 -

6 PRIPOROČILA IN SMERNICE UPOŠTEVANA PRI KONSTRUIRANJU SISTEMA ...... - 27 -

VII

6.1 SMERNICE KONSTRUIRANJA ZA PROIZVODNJO ...... - 27 -

6.2 KONSTRUIRANJE Z UPOŠTEVANJEM SMERNIC ERGONOMIJE ...... - 29 -

7 RAČUNALNIŠKO MODELIRANJE SISTEMA ...... - 30 -

7.1 RAČUNALNIŠKO MODELIRANJE POSODE ZA VODO ...... - 33 -

7.2 POKROV POSODE ZA VODO ...... - 33 -

7.3 POSODA UPARJALNIKA ...... - 34 -

7.4 POKROV POSODE ...... - 34 -

7.5 VENTIL ...... - 35 -

7.6 VZVOD VENTILA ...... - 35 -

7.7 VODILA ZA VSTAVLJANJE POSODE ...... - 36 -

7.8 PAROVOD ...... - 36 -

7.9 NOSILEC VENTILATORJA ...... - 37 -

8 PRERAČUN VZMETI IN ZASKOČK ...... - 38 -

8.1 IZBIRA IN PRERAČUN VZMETI ...... - 38 -

8.2 PRERAČUN ZASKOČK MED POSODAMA ...... - 39 -

8.3 PRERAČUN ZASKOČK MED POKROVOM IN POSODO UPARJALNIKA ...... - 42 -

9 IZDELAVA IN MONTAŽA SISTEMA ...... - 43 -

10 MERITVE ...... - 45 -

10.1 MERITEV 1 ...... - 46 -

10.2 MERITEV 2 ...... - 48 -

10.3 MERITEV 3 ...... - 50 -

10.4 KOMENTAR MERITEV IN PREDLOGI IZBOLJŠAV ...... - 52 -

10.5 UGOTAVLJANJE KONSTRUKCIJSKIH NAPAK NA FIZIČNEM MODELU IN PREDVIDENE

IZBOLJŠAVE ...... - 53 -

11 KONSTRUIRANJE IZBOLJŠAV SISTEMA ...... - 54 -

11.1 PONOVEN PRERAČUN SPODNJE ZASKOČKE PRI SPOJU MED POSODAMA ...... - 55 -

11.2 PONOVEN PRERAČUN ZASKOČKE MED POKROVOM IN POSODO UPARJALNIKA ...... - 56 -

12 ZAKLJUČEK ...... - 57 -

13 VIRI ...... - 58 -

VIII

13.1 TISKANI VIRI ...... - 58 -

13.2 SPLETNI VIRI ...... - 58 -

14 ŽIVLJENJEPIS ...... - 63 -

15 PRILOGE ...... - 64 -

15.1 PRILOGA 1: TABELA ZA VLAŽEN IN SUH ZRAK [4] ...... - 65 -

IX

KAZALO SLIK

Slika 1.1: Vgradna pečica višine 600mm Gorenje BO8750AA ...... - 2 -

Slika 2.1: Parna pečica Gorenje BOC6322AX ...... - 4 -

Slika 2.2: Notranjost Parne pečice Gorenje BOC6322AX ...... - 5 -

Slika 2.3: Parna pečica Whirlpool AKZ 810 IX ...... - 6 -

Slika 2.4: Parna pečiaca AEG BS9304001M ...... - 7 -

Slika 2.5: Dolivanje vode v parno pečico AEG BS9304001M ...... - 7 -

Slika 2.6: Generator za paro parne pečice AEG BS9304001M ...... - 7 -

Slika 2.7: Parna pečica Siemens HB36D572...... - 8 -

Slika 2.8: Notranjost parne pečice Siemens HB36D572 ...... - 8 -

Slika 2.9: Parna pečica V-zug Combi-Steam XSL ...... - 9 -

Slika 2.10: Vstavljanje posode za vodo v parno pečico V-zug Combi-Steam XSL ...... - 9 -

Slika 2.11: Parna pečica Miele DGC 5080 XL ...... - 10 -

Slika 2.12: Posodi za čisto in umazano vodo parne pečice Miele DGC 5080 XL ...... - 10 -

Slika 3.1: Slika patenta DE1002006056063 ...... - 13 -

Slika 3.2: Shema pečice v patentu US 2008095905 ...... - 14 -

Slika 3.3: Generator megle patenta US 2008095905 ...... - 14 -

Slika 3.4: Patent US 2005109215 ...... - 15 -

Slika 3.5: Shema aparata, ki je patentiran s patentom WO 2006004051 ...... - 16 -

Slika 3.6: Posoda za vodo aparata, ki je patentiran s patentom WO 2006004051 ...... - 16 -

Slika 3.7: Shema pečice ...... - 17 -

Slika 3.8: Priključka za vodo z vgrajenima ventiloma ...... - 17 -

Slika 4.1: Ultrazvočni atomizer ...... - 18 -

Slika 6.1: Priporočila za konstruiranje zaskočk ...... - 28 -

Slika 6.2: Priporočila za načrtovanje odprtin ...... - 28 -

X

Slika 6.3: Priporočila za izdelavo orodja za zaskočko ...... - 29 -

Slika 7.1: Slika računalniškega modela sistema, vgrajenega v pečico ...... - 31 -

Slika 7.2: Slika računalniškega modela sistema, vgrajenega v pečico ...... - 31 -

Slika 7.3: Prikaz delovanja ventila ...... - 31 -

Slika 7.4, Slika 7.5: Sliki prikazujeta računalniški model sistema ...... - 32 -

Slika 7.6, Slika 7.7: Sliki prikazujeta računalniški model posod ...... - 32 -

Slika 7.8: Računalniški model posode za vodo ...... - 33 -

Slika 7.9: Pokrov posode ...... - 33 -

Slika 7.10: Računalniški model posode uparjalnika ...... - 34 -

Slika 7.11: Računalniški model pokrova ...... - 34 -

Slika 7.12: Računalniški model ventila ...... - 35 -

Slika 7.13: Računalniški model vzvoda ventila ...... - 35 -

Slika 7.14: Računalniški model vodil ...... - 36 -

Slika 7.15: Računalniški model parovoda ...... - 36 -

Slika 7.16: Računalniški model nosilca ventilatorja ...... - 37 -

Slika 9.1: Prototip sistema ...... - 43 -

Slika 9.2: Sistem po vgradnji v obstoječo pečico ...... - 43 -

Slika 9.3: Sistem po vgradnji v obstoječo pečico ...... - 44 -

Slika 10.1: Preskus delovanja sistema s povečano razdaljo med gladino vode in pokrovom- 45 -

Slika 10.2: Računalniški model pokrova posode uparjalnika ...... - 45 -

Slika 10.3: Računalniški model sistema ...... - 45 -

Slika 11.1: Računalniški model pokrova ...... - 54 -

Slika 11.2: Računalniški model celotnega sistema ...... - 54 -

Slika 11.3:Računalniški model posod ...... - 55 -

XI

UPORABLJENI SIMBOLI

E [MPa] - modul elastičnosti F [N] - sila V [m3] - volumen P [Pa] - celotni tlak pw [Pa] - parcialni tlak vodne pare ps [Pa] - tlak nasičenja T [K] - temperatura t [°C] - temperatura x [g/kg] - vlažnost xs [g/kg] - vlažnost nasičenega zraka m [kg] - masa

ρw [g/m3] - absolutna vlaga (nenasičenega zraka) ρ [kg/m3] - gostota τ [s] - čas cp [J/kgK] - izobarna specifična toplota H [J] - entalpija h1+x [J/kg] - specifična entalpija r0 [J/kgk] - uparjalna entalpija pri 0°C mzr [kg] - masa suhega zraka mw [kg] - masa vlage v zraku ccpzr [J/kgK] - izobarna specifična toplota zraka cpw [J/kgK] - izobarna specifična toplota pregrete pare

Q [J/kgK] - toplotni tok d [mm] - Premer žice D [mm] - Srednji premer ovojev

Fmax [N] - Največja dovoljena sila ia [1] - Število aktivnih ovojev c [N/mm] - Vzmetna togost

L0 [mm] - Dolžina neobremenjene vzmeti s [mm] - poves vzmeti L [mm] - dolžina zaskočke XII

H [mm] - višina nosa zaskočke f [mm] - poves zaskočke h1 [mm] - višina zaskočke na koncu h2 [mm] - višina zaskočke na začetku a [mm] - širina zaskočke

εdop [%] - dopustni raztezek zaskočke α [°] - kot vrha zaskočke µ [1] - koeficient trenja

XIII

UPORABLJENE KRATICE

FS - Fakulteta za strojništvo

ISO - International Organisation for Standardization (Mednarodna organizacija za standardizacijo)

EPO - European Patent Office (Evropski patentni urad)

EP - Patent vložen pri evropski patentni organizaciji

DE - Patent vložen v zvezni republiki Nemčiji

US - Patent vložen v Združenih državah Amerike

WO - Patent vložen pri mednarodni patentni organizaciji

A1 - Prva patentna objava

STL - Stereolitography (stereolitografija)

XIV Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

1 UVOD

1.1 Opis splošnega področja diplomskega dela

Skupina Gorenje spada med največje evropske proizvajalce bele tehnike. Je največji slovenski neto izvoznik. Svoje izdelke prodaja pod blagovnimi znamkami Gorenje, Atag, Asko, Pelgrim, Mora, Etna, Körting, Sidex, Upo in Gorenje+. Skupina Gorenje je ob koncu leta 2010 imela okoli 11.000 zaposlenih. V letu 2010 je ustvarila 1,4 milijarde evrov prihodkov od prodaje in 20 milijonov evrov čistega dobička [7]. Največji trgi so Nemčija, Francija, Italija, Velika Britanija, Španija in Rusija. Prodajni program obsega od zabavne elektronike do kmetijskih strojev. Največjo težo imajo gospodinjski aparati.

V diplomski nalogi smo se posvetili pečicam, ki spadajo pod program Kuhalni aparati. Gorenje gospodinjski aparati d.d. letno proizvede okoli 1,2 milijona kuhalnih aparatov od tega približno 300.000 vgradnih pečic. Program kuhalni aparati ima okoli 1.000 zaposlenih, od tega 850 v proizvodnji in 150 v skupnih službah [8].

1.2 Pečica

»Pečica je prostor z vratci za pečenje, zlasti kot del štedilnika« [9]

Pečice so lahko vgradne ali pa kot del štedilnika. Vgradne pečice lahko vgradimo v kuhinjske elemente. Glede na vrsto goriva jih lahko razdelimo na: električne pečice, plinske pečice, pečice na trda goriva.

Pečniški prostor je toplotno izoliran prostor v katerem se lahko pečejo oziroma kuhajo jedi.

Pečica je sestavljena iz ohišja, oboda pečice, vrat, izolacije, grelnih teles, upravljalne oziroma čelne plošče in dodatnih naprav kot na primer: hladilni ventilator, ventilator v pečniškem prostoru, krmilne elektronike, tipala za merjenje temperature…

Na evropskem trgu je najpogostejša širina vgradne pečice 600mm, izdelujejo pa se tudi v širinah 450m in 900mm. Običajna višina vgradne pečice je 600mm, pogoste pa so tudi vgradne pečice višine 450mm.

- 1 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Slika 1.1 [10] prikazuje vgradno pečico višine 600mm Gorenje BO8750AA

Slika 1.1: Vgradna pečica višine 600mm Gorenje BO8750AA

1.3 Parna pečica

Parna pečica je pečica, ki omogoča kuhanje v pari. Ločimo parne pečice, v katerih se para generira v pečniškem prostoru in parne pečice v katerih se para generira izven pečniškega prostora. Prednost parnih pečic v katerih se para generira v pečniškem prostoru je v enostavnejši konstrukciji in manjši porabi energije pri kuhanju v sopari. Prednost parnih pečic, v katerih se para generira izven pečniškega prostora, je v manjši porabi energije, kadar dodajanje pare ni potrebno.

Običajno se voda dovaja v pečico s pomočjo posebej za to namenjene posode, lahko pa je parna pečica priključena na vodovodno omrežje.

- 2 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

1.4 Opredelitev diplomskega dela

Ker je na evropskem trgu gospodinjskih aparatov vse večje povpraševanje po pečicah s funkcijo kuhanja v pari, se je podjetje odločilo, da bo prodajalo parno pečico, ki bo plod lastnega razvoja. V diplomski nalogi smo prikazali del razvoja sistema za generiranje pare in njenega dovoda v pečniški prostor parne pečice. Najprej smo analizirali konkurenčne aparate in obstoječe patente na tem področju. Nato smo računalniško modelirali sestavne dele sistema in dali izdelati prototipe. Sistem smo nato vgradili na obstoječo pečico in izvedli meritve. Na podlagi izkušenj pri montaži sistema in izvedbi meritev smo nato modelirali izboljšave na sistemu.

- 3 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

2 ANALIZA KONKURENČNIH APARATOV

Na globalnem trgu gospodinjskih aparatov obstaja množica parnih pečic. Razlikujejo se predvsem v lokaciji generatorja za paro in posodah za dodajanje vode. Večja podjetja kot so Miele, Bosh and Siemens home appliances, in V-zug imajo že dalj časa v svojem prodajnem programu parne pečice. V diplomski nalogi smo jih analizirali. Pomembna podatka sta bila prostornina posode za vodo in mesto generiranja pare.

2.1 Gorenje BOC6322AX

Gorenje ima v svojem prodajnem programu parno pečico Gorenje BOC6322AX (na sliki 2.1 [5]). Ta pečica ni bila razvita v podjetju Gorenje, niti je Gorenje ne izdeluje. Pečico v celoti dobavlja italijanski dobavitelj. Njena višina je 460mm in prostornina pečniškega prostora 27l. Prodajna cena je okoli 1500€ [11].

Slika 2.1: Parna pečica Gorenje BOC6322AX

- 4 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Slika 2.2: Notranjost Parne pečice Gorenje BOC6322AX

Iz slike 2.2 [12] je razvidno, da se para dovaja iz odprtine na desni strani pečniškega prostora. To pomeni, da je generator za paro izven pečniškega prostora. Posoda za vodo ima prostornino 1,2l. Nameščena je na desni strani ob pečniškem prostoru. Priključna moč pečice je 2200W.

2.2 WHIRLPOOL AKZ 810 IX

WHIRLPOOL je največji svetovni proizvajalec gospodinjskih aparatov. Ima 71000 zaposlenih. Svoje izdelke prodaja pod blagovnimi znamkami Whirlpool, Maytag, KitchenAid, Jenn-Air, Amana, Roper, Acros, Estate, Inglis, , Brastemp, Consul, Gladiator, GarageWorks [13].

V svojem prodajnem programu ima parno pečico WHIRLPOOL AKZ 810 IX (slika 2.3 [17]), ki ima višino 595mm in prostornino pečniškega prostora 53l. Priključna moč je 3500W. Prodajna cena je okoli 1250€ [14]. Para se generira izven pečniškega prostora [15]. Na upravljalni plošči ima odprtino, v katero je mogoče naliti 1l vode [16].

- 5 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Slika 2.3: Parna pečica Whirlpool AKZ 810 IX

2.3 AEG BS9304001M

AEG je blagovna znamka največjega evropskega proizvajalca gospodinjskih aparatov Electrolux. V skupini Electrolux je zaposlenih okoli 51500 zaposlenih. Svoje izdelke prodajajo pod blagovnimi znamkami: AEG, Advance Tech, Alpeninox, Arthur Martin, Atlas, Beam, bendix, Chef, Castor, Corbero, Dito, Dito-Electrolux, Dishlex, Dubix, Elektro-Helios, Electrolux, Electrolux Professional, Eureka, Faure, , Gibson, Juno, Juno-Electrolux, , Leonard, Lux, Marijnen, Molteni, Menalux, Moffat, Parkinson Cowan, , Progress, Prosdocimo, Rex, Rex Electrolux, , Simpson, Smart Choice, Sanitaire, Tornado, , The Boss, Therma, Tricity, Volta, Voss, Wascator, Wascomat, White- Westinghouse, , Zanussi Professiolnal, Zanker in Zoppas [18].

Parna pečica AEG BS9304001M (slika 2.4 [21]) ima višino 594mm in prostornino pečniškega prostora 74l. Priključna moč je 3500W [19]. Prodajna cena je približno 2400€ [20].

- 6 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Slika 2.4: Parna pečiaca AEG BS9304001M

Slika 2.5: Dolivanje vode v parno pečico AEG BS9304001M

Slika 2.6: Generator za paro parne pečice AEG BS9304001M

Pečica AEG BS9304001M ima na upravljalni plošči odprtino za dolivanje vode (slika 2.5[22]). Možno je naliti do 0,8l vode. Generator za paro je v pečniškem prostoru (slika 2.6 [23]).

- 7 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

2.4 Siemens HB36D572

Siemens je blagovna znamka podjetja BSH (Bosch and Siemens Home Appliances group). BSH zaposluje približno 43000 ljudi. Svoje izdelke prodajajo pod blagovnimi znamkami: Bosch, Siemens, Gaggenau, Neff, Thermador, Constructa, Viva, Ufesa, Junker, Pitsos, Coldex, [24].

Parna pečica Siemens HB36D572 (slika 2.7 [25]) ima višino 454mm in prostornino pečniškega prostora 32l. Prodajna cena je približno 1600€ [25].

Slika 2.7: Parna pečica Siemens HB36D572

Slika 2.8: Notranjost parne pečice Siemens HB36D572

Generator za paro je v pečniškem prostoru. Posoda za vodo ima prostornino 1,3l [25]. Iz slike 2.8 [26] je razvidno, da je posoda za vodo na desni strani ob pečniškem prostoru. Priključna moč je 1900W [25].

- 8 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

2.5 V-zug Combi-Steam XSL

V-zug je švicarsko podjetje, ki svoje aparate prodaja pod lastno blagovno znamko. Zaposluje približno 1300 ljudi. Parne pečice ima v svojem prodajnem programu že preko 10let [27].

Parna pečica V-zug Combi-Steam XSL (slika2.9[28]) ima višino 454mm in prostornino pečniškega prostora 51l. Prodajna cena je približno 3900€ [28].

Slika 2.9: Parna pečica V-zug Combi-Steam XSL

Slika 2.10: Vstavljanje posode za vodo v parno pečico V-zug Combi-Steam XSL

Generator za paro je izven pečniškega prostora. Posoda za vodo se nahaja za upravljalno ploščo na desni strani (slika 2.10 [29]) in ima prostornino 1,2l. Priključna moč pečice je 3700W [28].

- 9 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

2.6 Miele DGC 5080XL

Miele je nemško družinsko podjetje, ki zaposluje približno 16500 ljudi [30].

Parna pečica Miele DGC 5080XL (slika 2.11[31]) ima višino 456mm in prostornino pečniškega prostora 48l [31]. Prodajna cena je približno 3300€ [32].

Slika 2.11: Parna pečica Miele DGC 5080 XL

Slika 2.12: Posodi za čisto in umazano vodo parne pečice Miele DGC 5080 XL

Parna pečica Miele DGC 5080 XL ima posodo za svežo vodo in posodo za odpadno vodo (slika 2.12 [33]). Kapaciteta posamezne posode je 1,2l. Generator za paro je izven pečniškega prostora. Priključna moč je 3400W.

- 10 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

2.7 Primerjava konkurenčnih aparatov

Preglednica 2.1: Primerjava konkurenčnih aparatov

V‐zug Gorenje Siemens AEGB Miele DGC WHIRLPOOL AKZ Combi‐ BOC6322AX HB36D572 S9304001M 5080 XL 810 IX Steam XSL

Višina 460mm 454mm 454mm 594mm 456 595mm pečice

Prostornina pečniškega 27l 32l 51l 74l 48l 53l prostora Prostornina posode za 1,2l 1,3l 1,2l 0,8l 1,2l 1l vodo izven v izven v izven izven Položaj pečniškega pečniškem pečniškega pečniškem pečniškega pečniškega generatorja prostora prostoru prostora prostoru prostora prostora

Priključna 2200W 1900W 3700W 3500W 3400W 3500W moč

Cena 1.450 € 1.600 € 3.900 € 2.500 € 3.300 € 1.260 €

Pri analizi konkurenčnih aparatov smo ugotovili, da ima večina analiziranih aparatov prostornino posode za vodo 1,2l ne glede na prostornino pečniškega prostora. Položaj posode za vodo je bil zgoraj za upravljalno ploščo ali na desni strani ob pečniškem prostoru. Večina analiziranih aparatov je imela generator za paro izven pečniškega prostora.

- 11 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

3 ANALIZA PATENTOV

Na področju parnih pečic obstaja že veliko patentov. Večina jih še ni potrjenih, vendar smo smatrali kot da so veljavni. Informacije o patentih so bile pridobljene preko spletne strani Evropske patentne organizacije [34].

Evropska patentna organizacija združuje 38 držav. Evropska patentna organizacija ni pravno vezana na Evropsko unijo. Njen sedež je v Münchnu [35].

Espacenet je brezplačen spletni iskalnik patentov Evropske patentne organizacije [36].

V diplomski nalogi smo se omejili na patente parnih generatorjev oziroma načinov generiranja pare, ki uporabljajo ultrazvočno nihanje, kot izvor za atomiziranje vode. To so patenti DE 102006056063 (A1), US 2008095905 (A1), US 2005109215 (A1), WO 2006004051 (A1), EP 1543754 (A1). Kratice v oklepajih označujejo trenutno stanje patenta.

- 12 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

3.1 Patent DE 102006056063

Patent je vložilo podjetje Ego Elektro geretebau Gmbh. Izumitelj je Rolf Seeburger.

V tem patentu je zaščiten način ohlajanja grelca za funkcijo žar. V spodnjem delu pečice je nameščena dodatna naprava, ki atomizira vodo in jo v obliki megle vpihuje na infra grelec in ga s tem ohlaja (slika 3.1 [37]). Ker je infra grelec hlajen, lahko deluje neprekinjeno oziroma ga ni potrebno izklapljati zaradi previsokih temperatur in s tem lahko hitreje in bolj učinkovito toplotno obdela hrano [37].

Slika 3.1: Slika patenta DE1002006056063

- 13 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

3.2 Patent US 2008095905

Patent je prijavilo podjetje Whirlpool corporation. Izumitelji so Joel M Sells, Matthew G Voglewede in Shawn F Ollson.

Patentiran je generator za meglo in način ustvarjanja pare. Generator za meglo (slika 3.3 [39]), ki je fiksno pritrjen v pečici (slika 3.2 [38]), ustvarja meglo in jo s pomočjo ventilatorja vpihuje v pečniški prostor. V pečniškem prostoru mora biti temperatura vsaj 100°C, da se dovedena megla pretvori v vodno paro. Voda se po cevi dovaja v generator megle [38].

Slika 3.2: Shema pečice v patentu US 2008095905

Slika 3.3: Generator megle patenta US 2008095905

- 14 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

3.3 Patent US 2005109215

Patent sta prijavila Peter Helm in MKM Maschinenfabrik Kurt Neubauer Gmbh & CO. Izumitelj je Peter Helm.

Patent se nanaša na način dovajanja vode v pečniški prostor oziroma na način generiranja pare. V pečniškem prostoru je ventilator, ki je obdan z okroglim grelcem. Na ventilator je nameščen izvor atomiziranja vode. V pečniški prostor se dovaja voda preko cevi, ki je usmerjena na izvor atomiziranja vode. Na njem se dovedena voda atomizira. Zaradi visoke temperature v pečniškem prostoru se voda upari [40]. Delovanje je prikazano na sliki 3.4 [40].

Slika 3.4: Patent US 2005109215

3.4 Patent WO 2006004051

Patent so prijavili Ikuhiro Inada, Tomotaka Nobue, Yuji Hayakawa in Matsushita electric ind Co Ltd. Izumitelji so Ikuhiro Inada, Tomotaka Nobue in Yuji Hayakawa.

Patentiran je aparat, ki za toplotno obdelavo hrane uporablja kombinacijo visokih frekvenc, paro in klasičen način preko grelcev v pečniškem prostoru. Visoke frekvence se ustvarjajo s pomočjo magnetrona. Para se generira iz vode, ki ima posebno posodo. Samo generiranje pare v tem patentu ni opisano [41]. Slika 3.5 [41] prikazuje shemo aparata, ki uporablja takšen način generiranja pare. Slika 3.6 [41] prikazuje posodo za vodo, ki jo uporablja aparat.

- 15 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Slika 3.5: Shema aparata, ki je patentiran s patentom WO 2006004051

Slika 3.6: Posoda za vodo aparata, ki je patentiran s patentom WO 2006004051

- 16 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

3.5 Patent EP 1543754

Patent je prijavilo podjetje Samsung Electronics Co Ltd. Izumitelj je Jeub Ha Yu.

Patentirana je kombinacija priključkov za vodo med rezervoarjem za vodo in pečico. Lokacija priključkov je razvidna s slike 3.7 [43] (priključka sta obkrožena). Priključek za vodo na pečici in priključek za vodo na rezervoarju imata vgrajena ventila. Delovanje priključkov je prikazano na sliki 3.8 [43]. Ventila sta v izhodiščnem stanju zaprta. Če posoda ni vstavljena v pečico, je dovodni ventil v pečici zaprt. Prav tako je zaprt ventil na posodi. Ko se posoda vstavi v pečico, se odpreta oba ventila. Ta patent se ne nanaša na način generiranja pare [42].

Slika 3.7: Shema pečice

Slika 3.8: Priključka za vodo z vgrajenima ventiloma

- 17 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

4 ZAHTEVE PRI KONSTRUIRANJU

Na podlagi prednosti generatorja pare izven pečniškega prostora in generatorja pare v pečniškem prostoru opisanih v razdelku 1.3, smo se odločili, da bomo konstruirali sistem za generiranje pare, ki bo nameščen izven pečniškega prostora, vendar se bo para generirala v pečniškem prostoru. To bomo dosegli z vpihovanjem megle v pečniški prostor. Megla se bo generirala s pomočjo ultrazvočnega atomizerja. Vpihovali jo bomo z radialnim ventilatorjem. Pri analizi konkurenčnih aparatov smo ugotovili, da ima večina aparatov možnost dodajanja okoli 1,2l vode. Sistem, ki ga bomo konstruirali, mora imeti možnost dodajanja vsaj 1l vode. Sistem bo nameščen na obstoječo pečico, zato je zaželeno čim manj potrebnih prilagoditev oz. predelav.

Ustvarjanje megle

Za ustvarjanje megle smo uporabili ultrazvočni atomizer. Ultrazvočni atomizer je naprava, ki s pomočjo visokih frekvenc atomizira vodo. Sestavljena je iz krmiljenja, ki ustvarja visokofrekvenčni signal in zvočnika, ki nato z visokofrekvenčnim nihanjem ustvarja meglo. Frekvenca nihanja je približno 1,7MHz. Za delovanje potrebuje nivo vode med 15mm in 60mm, za optimalno delovanje pa mora biti nivo vode med 35mm in 45mm. Ultrazvočni atomizer se večinoma uporablja pri vlažilcih zraka. Slika 4.1 [44] prikazuje ultrazvočni atomizer podjetja Siansonic.

Slika 4.1: Ultrazvočni atomizer

- 18 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

5 KONSTRUIRANJE Z UPOŠTEVANJEM TERMODINAMIČNIH ZAKONITOSTI VLAŽNEGA ZRAKA

5.1 Teorija vlažnega zraka

Teorijo vlažnega zraka smo povzeli po knjigi Termodinamika zmesi [3].

Vlažen zrak je zmes suhega zraka in vode. Pri vlažnem zraku razlikujemo tri področja:

1. Nenasičen vlažen zrak: obe komponenti sta v plinasti fazi, voda torej v obliki pregrete pare.

pw(T)

2. Nasičen vlažen zrak s kapljevitim kondenzatom. V tem primeru je temperatura t>0°C. Vsebuje suho paro in vodo kot meglo ali zbrano na dnu posode. Parcialni tlak vodne pare je enak tlaku nasičenja.

pw(T)=ps(T) (5.2)

3. Nasičen zrak s trdnim kondenzatom. Temperatura je v tem primeru t<0°C. Poleg suhe pare vsebuje vlažen zrak še led, običajno kot srež ali ledeno meglo.

Pri preobrazbah vlažnega zraka se v splošnem masa suhega zraka mzr ne spreminja, količina vlage v zraku mw pa se zaradi kondenzacije lahko spreminja. Zato je vpeljana vlažnost x kot opis sestave vlažnega zraka

(5.3)

- 19 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Če vlažnost x prekorači vrednost, ki ustreza vlažnosti nasičenosti xs, pri temperaturi vlažnega zraka, če je torej x>xs ostane v obliki suhe vodne pare količina vlage

∙, preostanek mzr(x-xs) pa je kondenzat.

Pri x=0 je zrak suh, pri x=∞ je čista voda (kapljevina, para ali led).

Količino vlage nenasičenega vlažnega zraka lahko navedemo tudi kot absolutno vlago ρw.

ρ (5.4) ∙

Pri vsaki temperaturi je absolutna vlaga največja, če je zrak nasičen. V tem primeru je pw=ps in velja

ρ (5.5) ∙

Z relativno vlažnostjo izračunamo razmerje

φ (5.6)

Pri nenasičenem zraku je φ<1, pri nasičenem je φ=1. Če je x>xs, izgubi relativna vlažnost svoj pomen kot mera za količino vlage.

Stanje vlažnega zraka lahko torej opišemo s tremi veličinami stanja: temperaturo T, celotnim tlakom p in vlažnostjo x.

- 20 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

5.2 Izračun termodinamičnih veličin za primer dovajanja vlažnega zraka

V pečniškem prostoru je temperatura 99°C. Z dovajanjem vlažnega zraka želimo doseči stanje nasičenega vlažnega zraka temperature 99°C v času 10min. Prostornina pečniškega prostora je 65l.

Izračunali bomo, kolikšen je potrebni masni tok vlage, volumenski tok suhega zraka in potreben toplotni tok za vzdrževanje stanja v pečniškem prostoru. Predpostavili bomo, da v pečniškem prostoru na začetku ni zraka.

Preglednica 5.1: Podatki za vlažen zrak [4]

nasičeni zrak suhi zrak t pnas xnas h1+x ρ h ρ [°C] [mbar] [g/kg] [kJ/kg] [kg/m3] [kJ/kg] [kg/m3] 20 23,366 14,881 57,87 1,178 20,11 1,188 99 977,61 27158,4 73027,04 0,59 93,54 0,936

Izračun masnega toka vlage

Najprej iz tabele 5.1 odčitamo absolutno vlažnost xs nasičenega zraka pri temperaturi 99°C, ker želimo v pečniškem prostoru doseči nasičen zrak.

xs=27,1584kg/kg

Nato izračunamo potrebno količino vlage v pečniškem prostoru.

Potrebno količino vlage izračunamo, tako da v enačbo (5.3) vstavimo x=xs.

(5.7)

m x ∙m (5.8)

- 21 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Gostota nasičenega vlažnega zraka je definirana kot vsota mase vlage in mase suhega zraka deljena z volumnom

ρ (5.9)

ρ ∙ (5.10)

V enačbo (5.10) vstavimo enačbo (5.8) in dobimo enačbo (5.11)

ρ ∙ ∙ (5.11)

ρ ∙ ∙ 1 (5.12)

∙ ,∙, 0,001361975kg (5.13) ,

Nato izračunamo mw po enačbi (5.8).

∙ 27,153 ∙ 0,001361957 0,036981232kg

Masni tok vlage je definiran kot masa vlažnega zraka mw, ki potuje v času τ

, 0,000061635 → 0,2219 (5.14) ∙

τ=10min

Izračun volumenskega toka suhega zraka Masni tok suhega zraka je definiran kot masa suhega zraka mzr, ki potuje v času t

, 0,000002269 → 0,08171742 (5.15) ∙

- 22 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Volumenski tok dobimo tako, da masni tok delimo z gostoto. Upoštevali smo gostoto za suhi zrak temperature 20°C iz preglednice 5.1 ρ 1,188

, 0,068786 (5.16) ,

Specifična entalpija nasičenega vlažnega zraka v pečniškem prostoru

∙∙ ∙ (5.17)

ccpzr=1,004kJ/kgK

r0=2500kJ/kgK

cpw =4,2156kJ/kgK

t=99°C

V enačbo 5.17 vstavimo podatke.

1,004 ∙ 99 27,1584 ∙ 2500 4,2156 ∙ 99 79329,8

Specifična entalpija je definirana kot entalpija deljena z maso suhega zraka.

(5.18)

Iz enačbe (5.18) izrazimo entalpijo H.

∙ 79329,8 ∙ 0,001361957 108,04kJ (5.19)

- 23 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Specifična entalpija nasičenega vlažnega zraka v posodi za generiranje pare.

Specifično entalpijo bomo izračunali po enačbi za izračun entalpije nasičenega vlažnega zraka, ki vsebuje kapljevito vodo. Upoštevali bomo vlažnost nasičenega zraka xs pri temperaturi t=20°C (predpostavljena temperatura vposodi za generiranje pare).

∙ ∙ ∙ ∙ ∙ (5.20)

ccpzr=1,004kJ/kgK

r0=2500kJ/kgK

cpw =4,2156kJkgK

t=20°C

xs=0,014881kg/kg

x=27,1584kg/kg

V enačbo (5.20) vstavimo podatke, da dobimo specifično entalpijo. Entalpijo izračunamo po enačbi (5.19)

1,004 ∙ 20 0,014881 ∙ 2500 4,2156 ∙ 20 27,1584 0,014881 ∙ 4,1816 ∙ 20 2328,6

∙ 2328,6 ∙ 0,001361957 3,17kJ

Toplotni tok Q

∆ ,,∙ 174,8W (5.21) ∙

- 24 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

5.3 Izračun termodinamičnih veličin za primer dovajanja pare

V tem primeru bomo izračunali, koliko vodne pare moramo dovesti, da v pečniškem prostoru dosežemo nasičen vlažen zrak pri temperaturi 99°C po času 10min. Volumen pečniškega prostora je 65l.

Tokrat bomo upoštevali da imamo na začetku v pečniškem prostoru suh zrak temperature 99°C.

Najprej izračunamo maso suhega zraka v pečniškem prostoru. V enačbo bomo vstavili gostoto suhega zraka temperature 99°C iz tabele 5.1 0,936 .

ρ ∙ V 0,936 ∙ 0,065 0,06084kg (5.22)

Maso vlažnega zraka bomo izračunali tako, da bomo v enačbo (5.8) vstavili maso suhega zraka 0,06084kg in absolutno vlažnost nasičenega zraka xs=27,1584kg/kg.

∙ 27,1584 ∙ 0,060847 1,6523kg

Potreben masni tok pare izračunamo po enačbi (5.14).

, 0,0027538 → 9,91368 ∙

- 25 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Entalpija nasičenega vlažnega zraka v pečniškem prostoru

Specifično entalpijo nasičenega vlažnega zraka v pečniškem prostoru izračunamo po enačbi (5.17).

ccpzr=1,004kJ/kgK

r0=2500kJ/kgK

cpw =4,2156kJ/kgK

t=99°C

1,004 ∙ 99 27,1584 ∙ 2500 4,2156 ∙ 99 79329,8

Entalpijo izračunamo po enačbi (5.19)

∙ 79329,8 ∙ 0,06084 4905,75kJ (5.23)

- 26 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

6 PRIPOROČILA IN SMERNICE UPOŠTEVANA PRI KONSTRUIRANJU SISTEMA

6.1 Smernice konstruiranja za proizvodnjo

Pri konstruiranju smo upoštevali priporočila oziroma smernice konstruiranja za proizvodnjo, konstruiranja za montažo in demontažo. Smernice smo črpali iz knjige Konstruiranje za proizvodnjo [1]. Predviden material sistema je polyamid PA. Predviden postopek izdelave je brizganje.

Upoštevali smo naslednje smernice konstruiranja za ulivanje:

 Debelina sten naj bo enakomerna.

Sistem je bil konstruiran z enakomerno debelino sten 2,5mm.

 Upoštevati je potrebno smer ulivanja.

Upoštevali smo naslednje smernice za montažo oziroma sestavo:

 Čim manj sestavnih delov.

Čim manj sestavnih delov smo dosegli tako, da smo v sestavne dele integrirali čim več funkcij.

 Uporaba standardnih sestavnih delov.

Predvideli smo standardna tesnila in vzmet.

 Olajšati razpoznavanje pravilne orientacije.

 Predvideti vodila za lažje vstavljanje.

Upoštevali smo priporočila za razstavljanje:

 Uporabiti spoje, ki jih je možno razstaviti.

Za spajanje elementov so bile uporabljene zaskočke. Za modeliranje zaskočk smo upoštevali priporočila podjetja duPont (slika 6.1 [46]).

 Posamezni elementi morajo biti lahko dostopni.

- 27 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Upoštevali smo priporočila za ročno sestavljanje

 Sestavni deli brez ostrih robov.

 Čim lažji sestavni deli.

 Skoraj simetrične oblike niso primerne.

 Dostopnost mora biti zagotovljena.

Slika 6.1: Priporočila za konstruiranje zaskočk

V pomoč so bila priporočila podjetja duPont (slika 6.2 [45] in slika 6.3 [45]) glede konstruiranja z umetnimi masami. S pomočjo priporočil smo lahko predvidevali kakšne oblike je mogoče izdelati.

Slika 6.2: Priporočila za načrtovanje odprtin

- 28 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Slika 6.3: Priporočila za izdelavo orodja za zaskočko

6.2 Konstruiranje z upoštevanjem smernic ergonomije

Sistem mora omogočati, čim enostavnejše rokovanje. Ker je v sistem potrebno pred vsako uporabo doliti vodo, je zato potrebno izvleči posodo za vodo. Zato smo na posodi predvideli ročaj. Za določitev dimenzij smo si pomagali z antropometričnimi podatki povprečnega moškega [5] (povprečni moški ima večjo roko kot povprečna ženska).

- 29 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

7 RAČUNALNIŠKO MODELIRANJE SISTEMA

Zahteve so:

 Posoda za vodo naj ima prostornino vsaj 1l

 Uporaba ultrazvočnega atomizerja, kot vir ustvarjanja megle

 Sistem naj bo modeliran tako, da bo potrebnih čim manj sprememb na obstoječi pečici

 Uporaba spojev, ki omogočajo hitro sestavljanje

 Nivo vode na ultrazvočnem atomizerju naj ne bo odvisen od nivoja vode v posodi

 Sistem naj bo v pečici nameščen za upravljalno ploščo na desni strani.

Sistem smo modelirali s pomočjo programskega paketa Unigraphics 4.0. Na voljo smo imeli sestavo pečice, da smo lahko ugotovili velikost prostora, ki je na voljo. Na sliki 7.1 in sliki 7.2 je prikazan računalniški model sistema vgrajenega v pečico. Na slikah je razvidno, kako smo izkoristili prostor, ki nam je bil na voljo.

Želja je bila, da bi bil ultrazvočni atomizer pritrjen na posodo za vodo. Vendar bi to zaradi oblike in velikosti predvidenega prostora za vgradnjo, ter množico funkcij, ki naj bi jih ta posoda imela, preveč podražila potrebno orodje za brizganje. Zato smo se odločili, da naredimo dve posodi, ki sta med seboj povezani z zaskočkami (razvidno iz slike 7.6 in slike 7.7). Na prvo posodo, ki ima prostornino 1l, je pritrjen pokrov z vgrajenim tesnilom, da se zagotovi vakuumsko tesnjenje. Na drugo posodo je pritrjen ultrazvočni atomizer. Posodi sta med seboj povezani z enostransko zapornimi jezički. Med obema posodama je tudi ventil, ki se s pomočjo vzvoda odpre, kadar vstavimo posodi v pečico. Zapre se s pomočjo vzmeti. Delovanje ventila je prikazani na sliki 7.3. Za lažje vstavljanje posod smo predvideli vodila (slika 7.4), ki so pritrjena na pregradno ploščo pečice. Zrak se dovaja s pomočjo ventilatorja, ki je pritrjen na nosilec (razvidno iz slike 7.5). Zaradi zmanjšanja števila sestavnih delov ima nosilec ventilatorja tudi funkcijo aktiviranja ventila. Ventilator vpihuje meglo skozi drugo posodo v cev oziroma parovod, ki je pritrjen na pregradno pločevino.

Sistem je vgrajen v zgornji desni kot pečice, za upravljalno ploščo (razvidno iz slike 7.1).

- 30 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Slika 7.1: Slika računalniškega modela sistema, vgrajenega v pečico

Slika 7.2: Slika računalniškega modela sistema, vgrajenega v pečico

Slika 7.3: Prikaz delovanja ventila

- 31 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Slika 7.4, Slika 7.5: Sliki prikazujeta računalniški model sistema

Slika 7.6, Slika 7.7: Sliki prikazujeta računalniški model posod

- 32 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

7.1 Računalniško modeliranje posode za vodo

Posoda ima prostornino 1l. Na vrhu posode je rob, ki služi za pritrditev pokrova. Ob robu je naležna površina za tesnilo, ki je v pokrovu. Ročaj posode je bil modeliran z upoštevanjem antropometričnih podatkov povprečnega moškega, saj je roka povprečnega moškega večja kot roka povprečne ženske. Na zadnji strani je luknja za vstavitev posode uparjalnika. Ob luknji je utor za standardno tesnilo Z98/25,3/2,4 izbrano iz kataloga proizvajalca Hasco [47]. Posoda ima tudi tri utore za enostranske zaporne jezičke. Na sliki 7.8 je računalniški model posode za vodo.

Slika 7.8: Računalniški model posode za vodo

7.2 Pokrov posode za vodo

Pokrov posode za vodo ima utor za tesnilo in zobe za pritrditev na posodo za vodo. Slika 7.9 prikazuje pokrov posode za vodo.

Slika 7.9: Pokrov posode - 33 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

7.3 Posoda uparjalnika

Posoda je oblikovana skladno s posodo za vodo. Na dnu ima predvidene luknjo za ultrazvočni atomizer in luknje za samorezne vijake, za pritrjevanje ultrazvočnega atomizerja. Na straneh ima luknje za dovod zraka in odvod megle in pare. Za preprečitev izlitja neporabljene vode po koncu pečenja, pri odstranitvi posode iz pečice, so luknje ob straneh posode. Na njej sta pritrjena dva enostransko zaporna jezička. Zaradi učinkovitejšega tesnjenja med posodama je na dnu posode še en enostransko zaporni jeziček. Na posodi je tudi vodilo za ventil, ki se lahko premika v osni smeri. Na straneh posode sta dva utora za enostranske zaporne jezičke pokrova. Slika 7.10 prikazuje računalniški model posode uparjalnika.

Slika 7.10: Računalniški model posode uparjalnika

7.4 Pokrov posode

Pokrov ima predvideno labirintno tesnjenje. Na pokrovu sta dva enostranska zaporna jezička. Računalniški model pokrova je prikazan na sliki 7.11.

Slika 7.11: Računalniški model pokrova - 34 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

7.5 Ventil

Ventil ima integrirana enostransko zaporna jezička. V ventilu je tudi utor za standardno tesnilo Z98/29,82/2,62 izbrano iz kataloga proizvajalca Hasco [47]. Računalniški model ventila je prikazan na sliki 7.12.

Slika 7.12: Računalniški model ventila

7.6 Vzvod ventila

Vzvod ventila ima tri dodatna vodila zaradi delovanja momentov, ki so povzročeni zaradi delovanja sil izven osi. Vzvod ima luknjo za spojitev enostranskih zapornih jezičkov. Računalniški model vzvoda je prikazan na sliki 7.13.

Slika 7.13: Računalniški model vzvoda ventila

- 35 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

7.7 Vodila za vstavljanje posode

Vodila imajo funkcijo vodenja posod ob vstavljanju in ohranitev položaja posod med uporabo. Vodila se pritrdijo na pregradno pločevino posode. Računalniški model vodil je prikazan na sliki 7.14.

Slika 7.14: Računalniški model vodil

7.8 Parovod

Parovod ima funkcijo vodenja pare in megle. Pritrjen je na pregradno pločevino. Računalniški model parovoda je prikazan na sliki 7.15.

Slika 7.15: Računalniški model parovoda

- 36 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

7.9 Nosilec ventilatorja

Nosilec ventilatorja je pritrjen na pregradno pločevino in je prilagojen standardnemu ventilatorju 51 x 51 x 25 izbranem iz kataloga [49]. Ima tudi funkcijo aktiviranja ventila, prav tako pa zagotavlja ohranitev posod na položaju, ker ima integriran sistem z zaskočko. Računalniški model ventilatorja je prikazan na sliki 7.16.

Slika 7.16: Računalniški model nosilca ventilatorja

- 37 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

8 PRERAČUN VZMETI IN ZASKOČK

8.1 Izbira in preračun vzmeti

Vzmet mora zagotavljati tesnilno silo med ventilom in posodo uparjalnika. Pri zaprtem stanju ventila ima vzmet dolžino 30mm in je prednapeta z silo vsaj Fmin=5N. V odprtem stanju ventila ima vzmet dolžino 24mm. Zunanji premer vodilne osi je 8mm.

Vzmet smo izbrali po tabeli 9.14 iz knjige Strojni elementi 1 [6]. V tabeli so standardne dimenzije vzmeti po DIN2098.

Izbrana vzmet ima podatke:

 d=1mm

 D=12,5mm

 Fmax=22N

 ia=5,5

 L0=36,5mm

 c=0,952N/mm

Iz enačbe za vzmetno togost smo izrazili silo

→ ∙ (8.1)

Kontrola sile tesnjenja F1

s1=36,5mm-30mm=6,5mm (8.2)

∙ 0,952 ∙ 6,5 6,188 5N (8.3)

- 38 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Izračun največje sile F2

s2=36,5mm-24mm=12,5mm (8.4)

∙ 0,952 ∙ 12,5 11,9N 22N (8.5)

8.2 Preračun zaskočk med posodama

Predviden material sistema je poliamid PA6 z lastnostmi ε 4,5%, E=3000MPa in µ=0,285 (podatki ustrezajo materialu PA6, B3K proizvajalca Basf [50]).

Izračun dopustne višine nosa na zaskočki.

Dopustno višino nosa na zaskočkah smo računali po enačbi (8.6) [5].

∙ ∙ (8.6)

Ker višina zaskočke h ni konstantna, smo jo zamenjali za spremenljivko y, ki se spreminja z dolžino x. Med seboj sta povezani z izrazom:

∙ (8.7)

Kjer ima x vrednosti od 0 do 15mm in h1 je višina zaskočke na koncu. Ker smo pri modeliranju zaskočk upoštevali priporočila podjetja duPont (slika 6.1) izračunamo višino h1 po enačbi (8.8).

∙ ∙ 2,5 1,875mm (8.8)

h2=2,5mm

- 39 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Iz enačbe (8.6) je razvidno, da se dopustna višina nosa s spremembo višine zaskočke ne spreminja linearno. Da bi dobili povprečno vrednost, smo v enačbo (8.6) vstavili enačbo (8.7) (h smo zamenjali z y) jo integrirali po dolžini x in delili z velikostjo intervala.

∙∙ ∙∙ ∙∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙∙ ∙ ∙ ∙ ∙∙,∙ ∙, ∙, 3,11mm (8.9) ∙ ∙

Izračun sile potrebne za sestavljanje pri višini nosa 1mm

Najprej smo iz enačbe 8.10 [2] za izračun povesa izrazili silo.

∙ (8.10) ∙∙

∙∙∙ (8.11)

Enačba za vztrajnostni moment:

∙ (8.12)

Ker se višina zaskočke h spreminja z dolžino, se posledično z dolžino spreminja tudi vztrajnostni moment. V enačbi (8.12) smo zamenjali višino h za spremenljivko y iz enačbe (8.7).

∙ ∙ ∙ (8.13)

- 40 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Silo smo izračunali tako, da smo v enačbo (8.11) vstavili enačbo (8.13), jo integrirali po dolžini in delili z dolžino intervala.

∙ ∙ ∙∙∙ ∙∙∙ ∙∙∙∙ ∙ ∙∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙

∙ ∙ ∙∙ ∙ ∙ ∙ ∙

∙∙ ∙ ∙, ∙, ∙ 23,74N (8.14) ∙

Vzdolžni sili Fx in preča sila Fy sta med seboj povezani z enačbo 8.15 [48].

∙ (8.15) ∙

30°

V enačbo 8.15 smo vstavili podatke in dobili vzdolžno silo na zaskočko.

, 23,74 ∙ 24,50N ,∙

Ker so za spajanje elementov bile uporabljene tri zaskočke, je sila spajanja F:

3∙ 3 ∙ 24,50 73,5N (8.16)

Predvideno je bilo, da se posode ne bodo sestavljale več kot enkrat na dan (predvideno je razstavljanje iz sestavljanje posod med čiščenjem), je predvidena sila dopustna, saj je manjša kot 130N, kar je približna dopustna obremenitev za ženske od 15 do 19let [51] (za ženske starejše od 19le in moške velja večja dopustna obremenitev)

- 41 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

8.3 Preračun zaskočk med pokrovom in posodo uparjalnika

Zaskočke med pokrovom in posodo uparjalnika bomo preračunali po istem postopku kot zaskočke med posodama. Zaskočke med pokrovom in posodo uparjalnika imajo enake dimenzije kot zaskočke med posodama, le da je širina a=6mm.

Dopustno višino nosa smo izračunali po enačbi (8.9).

∙∙,∙ ∙, ∙, 3,11mm ∙

Prečno silo smo izračunali po enačbi (8.14).

∙∙ ∙ ∙, ∙, ∙ 14,24N ∙

Vzdolžno silo na zaskočko smo izračunali po enačbi (8.15).

, ∙ 14,24 ∙ 14,70N ∙ ,∙

Ker sta za spajanje elementov uporabljeni dve zaskočki, je sila spajanja F:

2∙ 2 ∙ 14,7 29,4N (8.17)

V tem primeru je predvideno pogostejše sestavljanje in razstavljanje (za odstranitev odpadne vode), vendar je sila precej manjša ( kot približna dopustna obremenitev za ženske od 15 do 19let) in je zato ustrezna.

- 42 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

9 IZDELAVA IN MONTAŽA SISTEMA

Sistem smo dali izdelati v prototipno delavnico podjetja. Izdelan je bil s postopkom hitre izdelave prototipov. Najprej so s postopkom stereolitografije izdelali pramodele iz STL datotek, ki smo jih predhodno pripravili. Nato so s pomočjo pramodelov izdelali silikonska orodja in vlili posamezne komponente sistema. Komponente smo nato sestavili, kot je razvidno iz slike 9.1 in jih pritrdili na že obstoječo pečico (slika 9.2 in slika 9.3).

Slika 9.1: Prototip sistema

Slika 9.2: Sistem po vgradnji v obstoječo pečico

- 43 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Slika 9.3: Sistem po vgradnji v obstoječo pečico

- 44 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

10 MERITVE

Takoj, ko smo komponente sistema sestavili smo, izvedli preskus delovanja. Ugotovili smo, da pokrov na posodi generatorja ovira nastajanje megle. S preskusi smo ugotovili, da je potrebna večja razdalja med gladino vode in pokrovom za učinkovito generiranje megle (razvidno iz slike 10.1). Zato smo dali izdelati nov pokrov. Na sliki 10.2 je prikazan računalniški model novega pokrova in na sliki 10.3 je prikazan sistem z nameščenim novim pokrovom.

Slika 10.1: Preskus delovanja sistema s povečano razdaljo med gladino vode in pokrovom

Slika 10.2: Računalniški model pokrova posode uparjalnika

Slika 10.3: Računalniški model sistema

- 45 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Pred samo izvedbo meritev smo v posodo za vodo nalili 1l pitne vode. Nato smo posodi namestili na obstoječo pečico tako kot je bilo predvideno. V pečniški prostor smo dali merilne sonde za merjenje absolutne vlage nenasičenega vlažnega zraka in sondo za merjenje temperature. Pečniški prostor smo zatesnili, da ne bi izstopala vlaga in popačila meritve.

10.1 Meritev 1

Pri izvedbi meritve smo uporabili ventilator, z volumenskim tokom 6m3/h.. Za samo meritev smo pečniški prostor segreli na 100°C in nato vpihovali vlažen zrak. V času 15 min je bila dosežena absolutna vlažnost nenasičenega zraka 63g/m3, ki se kljub nadaljnemu vpihovanju vlažnega zraka ni spremenila. Absolutna vlaga nenasičenega zraka je podana v enačbi (5.4)

Ultrazvočni izvor ima zmogljivost 400ml/h, kar nam da masni tok vlage =400g/h. Volumenski tok ventilatorja je enak volumenskem toku suhega zraka =6m3/h. V enačbo za izračun absolutne vlažnosti nenasičenega zraka namesto mase vstavimo masni tok in namesto volumna volumenski tok in dobimo teoretično možno absolutno vlažnost nenasičenega zraka.

ρ 66,7 (10.1)

Ugotovili smo, da je izmerjena absolutna vlažnost nenasičenega zraka blizu teoretično možni absolutni vlažnosti nenasičenega zraka.

Izračunali bomo še absolutno vlažnost x iz izmerjene absolutne vlažnosti nenasičenega zraka.

Iz enačbe (5.4) izrazimo maso vlage mw

ρ ∙ 0,063 ∙ 0,065 0,004095kg (10.2)

- 46 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Masni tok vlage:

, 4,55∙10 → 0,01638 (10.3) ∙

Volumenski tok suhega zraka je enak volumenskemu toku ventilatorja

6 → 0,0016666 (10.4)

Iz volumenskega toka izračunamo masni tok

∙ ρ 0,016666 ∙ 1,188 0,00198 (10.5)

Vlažnost x je razmerje mase vlažnega zraka in mase suhega zraka (enačba 5.5)

, 8,27 (10.6) ,

- 47 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

10.2 Meritev 2

Pri tej meritvi smo zmanjšali volumenski tok ventilatorja iz 6m3/h na 1,7m3/h. Začetna temperatura je bila 112°C in absolutna vlažnost nenasičenega zraka 6g/m3. V času 10min smo dosegli absolutno vlažnost nenasičenega zraka 73g/m3. V času 20min smo dosegli najvišjo absolutno vlažnost nenasičenega zraka 87g/m3. Rezultati meritve so prikazani v grafu 10.1.

140

120

100

80 ϕ [%] t [°C] 60 ρw [g/m3] 40

20

0 0 10203040

Graf 10.1: Prikaz relativne vlažnosti zraka, temperature in absolutne vlažnosti nenasičenega zraka v odvisnosti od časa

Izračunali bomo še teoretično možno absolutno vlažnost nenasičenega zraka

ρ 235,29 (10.7) ,

Ugotovili smo, da je izmerjena absolutna vlažnost nenasičenega zraka precej manjša kot teoretično možna absolutna vlažnost nenasičenega zraka.

- 48 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Izračunali bomo še absolutno vlažnost x po času 10min iz izmerjene absolutne vlažnosti nenasičenega zraka.

Iz enačbe (5.4) izrazimo maso vlage mw

ρ ∙ 0,073 ∙ 0,065 0,004745kg (10.8)

Masni tok vlage

, 7,91∙10 → 0,02847 (10.9) ∙

Volumenski tok suhega zraka je enak volumenskemu toku ventilatorja

1,7 → 0,000472222

Iz volumenskega toka izračunamo masni tok

∙ ρ 0,000472222 ∙ 1,188 0,000561 (10.10)

Vlažnost x je razmerja mase vlažnega zraka in mase suhega zraka (enačba 5.3)

, 50,74 (10.11) ,

- 49 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

10.3 Meritev 3

Pri tej meritvi smo še dodatno znižali pretok suhega zraka na 0,9m3/h. Začetna temperatura v pečniškem prostoru je bila 100,6°C in absolutna vlažnost nenasičenega zraka 4,5g/m3. Po času 10 min je bila absolutna vlažnost nenasičenega zraka 57g/m3 in temperatura 113°C. Najvišjo absolutno vlažnost nenasičenega zraka 100,1g/m3 smo dosegli v času 42min (ker je absolutna vlažnost nenasičenega zraka naraščala, smo podaljšali čas meritve, da bi ugotovili najvišjo možno absolutna vlažnost nenasičenega zraka) pri temperaturi 94°C. Rezultati meritve so prikazani v grafu 10.2.

140

120

100

80 ϕ [%] t [°C] 60 ρw [g/m3] 40

20

0 0 1020304050

Graf 10.2: Prikaz relativne vlažnosti zraka, temperature in absolutne vlažnosti nenasičenega zraka v odvisnosti od časa

Izračunali bomo še teoretično možno absolutno vlažnost nenasičenega zraka

ρ 444,4 (10.12) ,

Ugotovili smo, da je tudi tokrat izmerjena absolutna vlažnost nenasičenega zraka precej manjša kot teoretično možna absolutna vlažnost nenasičenega zraka.

- 50 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Izračunali bomo še absolutno vlažnost x po času 10min iz izmerjene absolutne vlažnosti nenasičenega zraka.

Iz enačbe (5.4) izrazimo maso vlage mw

ρ ∙ 0,057 ∙ 0,065 0,003705kg (10.13)

Masni tok vlage

, 6,16∙10 → 0,02223 (10.14) ∙

Volumenski tok suhega zraka je enak volumenskemu toku ventilatorja

0,9 → 0,00025

Iz volumenskega toka izračunamo masni tok

∙ ρ 0,00025 ∙ 1,188 0,000297 (10.15)

Vlažnost x je razmerje mase vlažnega zraka in mase suhega zraka (enačba 5.3)

, 74,85 (10.16) ,

- 51 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

10.4 Komentar meritev in predlogi izboljšav

Meritve so pokazale, da sistem ne dosega želene zmogljivosti. Vzrok je predvsem v tem, da smo pri izračunu termodinamičnih veličin v poglavju 5.2 predpostavili, da na začetku ni (suhega) zraka v pečniškem prostoru, kar pa ne drži, saj je na začetku bil prisoten suhi zrak v pečniškem prostoru.

Pri meritvah smo tudi ugotovili, da se je pri večjih pretokih zraka absolutna vlažnost nenasičenega zraka na začetku hitreje povečevala, pri manjših pretokih pa počasneje povečevala, vendar je bila največja absolutna vlažnost nenasičenega zraka večja kot pri večjih pretokih nasičenega zraka (daljši čas za doseganje želene absolutne vlažnosti nenasičenega zraka je z vidika uporabnosti aparata nesprejemljiv). Vzrok tako nizkih absolutnih vlažnosti nenasičenega zraka je predvsem to, da se z vpihovanjem vlažnega zraka tlak v pečniškem prostoru poveča, saj smo pečniški prostor zatesnili. Tlak se dodatno poveča zaradi različnih fizikalnih lastnosti vlažnega zraka v primerjavi s suhim zrakom. Nasičen zrak ima pri višjih temperaturah bistveno manjšo gostoto kot suh zrak.

Za dosego želene absolutne vlažnosti s tem sistemom so možni trije ukrepi:

1. Povečanje masnega toka vlage. Pri tem ukrepu smo omejeni z zmogljivostjo ultrazvočnega atomizerja. Atomizer, ki je bil uporabljen za ta sistem ima zmogljivost do 400g/m3 vlage, zato bi za povečanje zmogljivosti morali vgraditi dva. 2. Pred dovajanjem vlažnega zraka zagotoviti vakuum v pečniškem prostoru. Ta ukrep, bi bil z vidika energetske učinkovitosti najprimernejši, ker bi bilo potrebno ogrevati manjšo maso zraka in vlage. Ker pa je pečica namenjena za obdelavo hrane, bi prevelik podtlak na njo slabo vplival. 3. Sprotno odvajanje suhega zraka iz pečniškega prostora. V pečniškem prostoru bi zagotavljali manjši podtlak in odvajali suhi zrak. S tem bi zmanjšali maso suhega zraka v pečniškem prostoru in tako bi bilo razmerje med vlago in suhim zrakom večje. Potrebno bi bilo ugotoviti, kje je najprimernejše mesto za odvajanje zraka ( mesto, kjer ima zrak najmanjšo absolutno vlažnost), saj v pečniškem prostoru vlažen zrak ni homogen.

- 52 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

10.5 Ugotavljanje konstrukcijskih napak na fizičnem modelu in predvidene izboljšave

Pri montaži in testiranju sistema smo ugotovili konstrukcijske napake in predvideli možne izboljšave.

Spodnja zaskočka na posodi uparjalnika ne zagotavlja tesnjenja med posodo za vodo in posodo uparjalnika. Izboljšala bi se lahko s povečanjem togosti oz. povečanjem višine zoba.

Ugotovili smo tudi, da labirintno tesnjenje med posodo uparjalnika in pokrovom ni primerno, saj je vlaga izstopala skozi labirintno tesnenje v okolico (pregradna pločevina je bila mokra). Posodo uparjalnika bi bilo potrebno oblikovati tako, da bilo možno namestiti tesnilo po možnosti standardno tesnilo.

- 53 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

11 KONSTRUIRANJE IZBOLJŠAV SISTEMA

V skladu z ugotovitvami pri meritvah smo modelirali izboljšave sistema. Ker je med spojem pokrova in posode uparjalnika predvideno tesnilo, smo morali obliko pokrova in obliko posode uparjalnika spremeniti. Zaskočke je bilo potrebno prestaviti zaradi manj prostora ob staneh na zadnjo stran (slika 11.1). V nasprotnem primeru, bi ovirale vstavljanje posod v pečico (slika 11.2). Pokrov smo tudi estetsko preoblikovali, da je bolj skladen s celotnim sistemom (slika 11.3). Višino spodnjega zoba posode uparjalnika smo iz 1mm povečali na 2mm in širino zoba iz 10mm na 15mm. S tem se je povečala sila spajanja.

Slika 11.1: Računalniški model pokrova

Slika 11.2: Računalniški model celotnega sistema

- 54 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Slika 11.3:Računalniški model posod

11.1 Ponoven preračun spodnje zaskočke pri spoju med posodama

Dopustna višina zoba je enaka kot pri prejšnjem izračunu, Hdop=3,11mm.

Silo na zaskočko bomo izračunali po enakem postopku kot pri prejšnjem izračunu, le da bomo vstavili v enačbo 8.14 poves f=2mm namesto 1mm vstavili 2mm in širino a namesto 10mm vstavili 15mm.

∙ ∙ ∙ ∙, ∙, ∙∙ ∙∙ ∙ ∙ 71,21N ∙ ∙ ∙

Vzdolžno silo na zaskočko izračunamo po enačbi (8.15). Koeficient trenja µ in kot vrha zaskočke α sta enaka kot v prejšnjem primeru.

, ∙ 71,21 ∙ 73,50N ∙ ,∙

- 55 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

Ker so za spajanje elementov bile uporabljene tri zaskočke je sila spajanja F:

2 ∙ 24,5 73,5 122,5N (11.1)

Sila spajanja se je močno povečala, vendar je še vedno dopustna, ker je manjša od 130N (približna dopustna obremenitev za ženske od 15 do 19let [51]).

11.2 Ponoven preračun zaskočke med pokrovom in posodo uparjalnika

Zaskočka je po dimenzijah enaka prejšnjima zaskočkama, le širina je se je spremenila na

10mm. Zato je dopustna višina enaka Hdop=3,11mm.

Prečno silo Fy izračunamo po enačbi (8.14)

∙ ∙ ∙ ∙, ∙, ∙∙ ∙∙ ∙ ∙ 23,74N ∙ ∙ ∙

Vzdolžno silo na zaskočko izračunamo po enačbi (8.15). Koeficient trenja µ in kot vrha zaskočke α sta enaka kot v prejšnjem primeru.

, ∙ 23,74 ∙ 24,5N ∙ ,∙

Ker je po novem uporabljena samo ena zaskočka, je vzdolžna sila Fx enaka sili spajanja F. Sila spajanja je v tem primeru manjša kot v prejšnjem primeru in je ustrezna.

- 56 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

12 ZAKLJUČEK

Sistem za generiranje pare in njenega dovoda v pečniški prostor parne pečice je bil izdelan, vendar so zmogljivosti precej slabše od želenih.

Za izboljšanje zmogljivosti bi v zvezi s tem sistemom bilo potrebno konstruirati sistem za zagotavljanje konstantnega tlaka v pečniškem prostoru, poenostavljeno sistem za odzračevanje. Dobro bi bilo, da bi bil ta sistem nameščen v spodnjem delu pečniškega prostora, saj ima suh zrak v primerjavi z nasičenim pri višjih temperaturah večjo gostoto. Če pa bi ta sistem dodatno zagotavljal manjši podtlak v pečniškem prostoru, bi s tem dosegli še dodatno povečanje zmogljivosti sistema.

Dodatno bo potrebno preveriti patent US 2008095905, saj ima veliko skupnih značilnost z obravnavanim sistemom za generiranje pare.

Z diplomsko nalogo smo pridobili veliko znanj in izkušenj iz različnih področij. Pridobljena znanja in izkušnje bodo prišla prav pri nadaljnjem razvoju parne pečice. Predvsem pa so za podjetje pomembna znanja o vlažnem zraku, saj vlažnost poleg temperature pomembno vpliva na obdelavo hrane.

- 57 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

13 VIRI

13.1 Tiskani viri

[1] Bojan Dolšak, Marina Novak; Konstruiranje za proizvodnjo: gradivo za predavanja. Maribor: Fakulteta za strojništvo, 2008.

[2] Kraut Bojan. Krautov strojniški priročnik, 13. Slovenska izdaja / izdajo pripravila Jože Puhar, Jože Stropnik. Ljubljana: Litera picta, 2001.

[3] Miran Oprešnik; Termodinamika zmesi, 3. predelana izdaja. Ljubljana: Univerza Edvarda Kardelja v Ljubljani 1988.

[4] Miran Oprešnik, Mirko Opara; Termodinamične tabele in diagrami 7. Izdaja. Ljubljana: Univerza v Ljubljani 1991.

[5] Stanislav Pehan; Osnove konstruiranja, univerzitetni učbenik. Maribor: Fakulteta za strojništvo, 2010.

[6] Zoran Ren, Srečko Glodež; Strojni elementi 1: univerzitetni učbenik. Maribor: Fakulteta za strojništvo, 2005.

13.2 Spletni viri

[7] Predstavitev skupine Gorenje [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.gorenjegroup.com/si/skupina_gorenje [7.7.2011]

[8] Hišni sejem podjetja Gorenje, Velenje: 2007

[9] Definicija pečice [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://bos.zrc- sazu.si/cgi/a03.exe?name=sskj_testa&expression=pe%C4%8Dica&hs=1 [23.6.2011]

[10] Slika vgradne pečice Gorenje BO8750AA [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.gorenje.si/gospodinjski_aparati/kuhalni_aparati/pecice?c=242696 [7.7.2011].

[11] Vgradna pečica Gorenje BOC6322AX [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.gorenje.si/gospodinjski_aparati/kuhalni_aparati/pecice?c=222731 [30.6.2011].

- 58 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

[12] Vgradna pečica Gorenje BOC6322AX [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.gorenje.si/filelib/productfiles/b8/61/b861b802afc4891643b56533dc09c4e3_6755 4_1.pdf [24.6.2011].

[13] Predstavitev podjetja WhirlpoolVir [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://en.wikipedia.org/wiki/Whirlpool [30.6.2011].

[14] Pečica WHIRLPOOL AKZ 810 IX [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://trgovina.mercator.si/webapp/wcs/stores/servlet/Product2_10001_10001_7182 [22.6.2011]

[15] Pečica WHIRLPOOL AKZ 810 IX [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.youtube.com/watch?v=zbnub5HZmI8 [30.6.2011]

[16] Pečica WHIRLPOOL AKZ 810 IX [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.whirlpool.cz/data/blob-rename/priloha-application_pdf-prirucka-AKZ810.pdf/ [30.6.2011]

[17] Pečica WHIRLPOOL AKZ 810 IX [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://trgovina.mercator.si/webapp/wcs/stores/servlet/Product2_10001_10001_7182 [22.6.2011]

[18] Seznam blagovnih znamk podjetja [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.electrolux.com/node658.aspx [25.6.2011]

[19] Podatki pečice AEG BS9304001M [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.aeg.de/Products/Kochen/Einbauherde_und_-back%C3%B6fen/Multi- Dampfgarer/BS9304001M [30.6.2011]

[20] Cena pečice AEG BS9304001M [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.idealo.de/preisvergleich/Liste/29315743/-bs9304001m-pnc-nr-944-185- 791.html [30.6.2011]

[21] Pečica AEG BS9304001M [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.aeg.de/Templates/Main/Pages/DownloadSpecificationPage.aspx?pId=4d546eee- b321-415a-8930-48ce6dc89e1f&lang=de [30.6.2011]

[22] Pečica AEG BS9304001M [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.chefkoch.de/artikel_to_print.php?artikel_id=670 [25.6.2011]

- 59 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

[23] Pečica AEG BS9304001M [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.chefkoch.de/artikel_to_print.php?artikel_id=897[25.6.2011]

[24] Predstavitev podjetja BSH [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.bsh- group.si/ [25.6.2011]

[25] Parna pečica Siemens HB36D572 [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.siemens-home.si/produktni-katalog/kuhanje-in-pe%C4%8Denje/vgradne-parne- pe%C4%8Dice/HB36D572.html?source=browse [25.6.2011]

[26] Parna pečica Siemens HB36D572 [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.siemens- home.si/Files/SiemensNew/Si/sl/Document/S_VGRADNI_2011_low_res.pdf [30.6.2011]

[27]Predstavitev podjetja V-zug [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.vzug.com/ch/de/profile [25.6.2011]

[28] Parna pečica V-zug Combi-Steam XSL [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.vzug.com/ch/de/product/ch-Catalog/864.0.06 [25.6.2011]

[29] Parna pečica V-zug Combi-Steam XSL [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.google.si/imgres?imgurl=http://www.kbb.co.uk/image/journal/article%3Fimg_id %3D115882%26t%3D1299763939563&imgrefurl=http://www.kbb.co.uk/exhibitor- content/full/id/99986%3F_content_articleUserId%3D99972%26contactExhibitorURL%3Dhtt p%253A%252F%252Fwww.kbb.co.uk%252Fcontact- exhibitor%253Fp_p_id%253Dexhibitor%2526p_p_lifecycle%253D0%2526p_p_col_id%253 Dcolumn- 1%2526p_p_col_count%253D4%2526_exhibitor_journalArticleId%253D99980%2526_exhi bitor_articleUserId%253D99972&usg=__deKTRjLb1cMg9jsTxy31o2wFCVs=&h=310&w= 413&sz=129&hl=sl&start=0&zoom=1&tbnid=S0ve8m- 8YLCbtM:&tbnh=134&tbnw=189&ei=DfMBTpvzNIjFtAbRl4GnCA&prev=/search%3Fq%3 DV-zugCombi- Steam%2BXSL%26hl%3Dsl%26sa%3DG%26biw%3D1680%26bih%3D885%26gbv%3D2% 26tbm%3Disch&itbs=1&iact=rc&dur=220&page=1&ndsp=43&ved=1t:429,r:15,s:0&tx=9 6&ty=106&biw=1680&bih=885 [25.6.2011]

- 60 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

[30] Predstavitev podjetja Miele [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://miele- nachhaltigkeit.de/media/sustainability/MIELE_DATEN_und_FAKTEN_2011.pdf [25.6.2011]

[31] Parna pečica Miele DGC 5080XL [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.miele.si/index.php?page=product&id=5439 [2.6.2011]

[32] Cena parne pečice Miele DGC 5080XL [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.kupipoceni.si/vgradna-pe%C4%82%C2%A8ica-miele-5080-p-14156.php [30.6.2011]

[33] Parna pečica Miele DGC 5080XL [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.lusso-online.co.uk/miele-dcg5080xl-60cm-integrated-combination-steam- oven.html [30.6.2011]

[34] Evropska patentna organizacija [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.epo.org/ [23.6.2011]

[35] Članek o evropski patentni organizaciji [svetovni splet]. Dostopen na WWW: http//en.wikipedia.org/wiki/European Patent Organization [23.6.2011]

[36] Članek o spletnem iskalniku espacenet [svetovni splet]. Dostopen na WWW: http//en.wikipedia.org/wiki/Espacenet [23.6.2011]

[37] Patent DE1002006056063 [svetovni splet]. Dostopen na WWW: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?DB=EPODOC&adjacent=true&loc ale=en_EP&FT=D&date=20080529&CC=DE&NR=102006056063A1&KC=A1 [23.6.2011]

[38] Patent US 2008095905 [svetovni splet]. . Dostopen na WWW: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?DB=EPODOC&adjacent=true&loc ale=en_EP&FT=D&date=20080424&CC=US&NR=2008095905A1&KC=A1 [23.6.2011]

[39] Generator megle patenta US 2008095905 [svetovni splet]. Dostopen na WWW: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/mosaics?CC=US&NR=2008095905A1& KC=A1&FT=D&date=20080424&DB=EPODOC&locale=en_EP [23.6.2011]

[40] Patent US 2005109215 [svetovni splet]. Dostopen na WWW: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?DB=EPODOC&adjacent=true&loc ale=en_EP&FT=D&date=20050526&CC=US&NR=2005109215A1&KC=A1 [23.6.2011]

- 61 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

[41] Patent WO 2006004051 [svetovni splet]. Dostopen na WWW: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?DB=EPODOC&adjacent=true&loc ale=en_EP&FT=D&date=20060112&CC=WO&NR=2006004051A1&KC=A1 [23.6.2011]

[42] Patent EP 1543754 [svetovni splet]. Dostopen je na WWW: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?DB=EPODOC&adjacent=true&loc ale=en_EP&FT=D&date=20050622&CC=EP&NR=1543754A1&KC=A1 [23.6.2011]

[43] Patent EP 1543754 [svetovni splet]. Dostopen je na WWW: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/mosaics?CC=EP&NR=1543754A1&KC= A1&FT=D&date=20050622&DB=EPODOC&locale=en_EP [23.6.2011]

[44] Ultrazvočni atomizer podjetja Siansonic [svetovni splet]. Dostopen na WWW: http://www.siansonic.com/pdf/GAK_WH%5B1%5D.1.pdf [29.6.2011]

[45] DavidO. Kazmer, Design with Plastic, Focus: Injection Molding

[46] DuPont; General design Principes for Dupont Enineering Polymers

[47] Tabela standardnih tesnil [svetovni splet]. Dostopen na WWW: http://www.hasco.com/de/content/view/products_product_variants/18434 [12.4.2011]

[48] Basf; Snap-Fit Design Manual [svetovni splet]. Dostopen na WWW: http://www2.basf.us//PLASTICSWEB/displayanyfile?id=0901a5e1801499d5 [5.7.2011]

[49] NMB DC blowers [svetovni splet]. Dostopen na WWW: http://www.evg.de/kataloge/En/evg_DC-blowers03.pdf [19.7.2011]

[50] Podatki za material Utramid [svetovni splet]. Dostopen na WWW: http://www.plasticsportal.net/wa/plasticsEU~en_GB/function/conversions:/publish/common/u pload/engineering_plastics/Ultramid_range_chart.pdf [25.8.2011]

[51] Pravilnik o zagotavljanju varnosti in zdravja pri ročnem premeščanju bremen [svetovni splet]. Dostopen na WWW: http://www.uradni- list.si/1/objava.jsp?urlid=200030&stevilka=1405 [26.8.2011]

- 62 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

14 ŽIVLJENJEPIS

Splošni podatki

Ime in priimek: Tadej Plantev

Kraj bivanja: Arnače 20b, 3320 Velenje

Telefonska številka: 031435528

Naslov elektronske pošte: [email protected]

Poklic: Strojni tehnik

Izobrazba

Osnovna šola: Osnovna šola Gustava Šiliha, Velenje 1996-2002

Srednja šola: Šolski center Velenje, Poklicna in tehniška strojna šola 2002-2006

Dodiplomski študij: Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo 2006-2011

Delovne izkušnje

Počitniško delo v podjetju Gorenje orodjarna d.o.o. v letih 2003, 2004, 2006, 2007, 2008, 2010

Splošno znanje

Uporaba računalniških programov: Microsoft Office, CATIA V5, Abaqus 3.7, NX 4.0

Vozniško dovoljenje za kategorije: B, F, G, H

- 63 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

15 PRILOGE

- 64 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

15.1 Priloga 1: Tabela za vlažen in suh zrak [4]

- 65 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

- 66 - Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo

- 67 -