CH204977A - Wärmeaustauscher. - Google Patents

Description

      Wärmeaustauscher.       Der     Wärmeübergangskoeffizient    zwischen  einer Flüssigkeit oder einem Gas und einer  festen Wand, also auch     der.Wärmedurch-          gangskoeffizient    zwischen zwei flüssigen oder  gasförmigen Arbeitsmitteln durch eine feste  Wand ist abhängig von der Wärmeleitung in  der an der Wand haftenden     laminaren        Grenz-          schicht.    Es ist bekannt, dass durch Über  lagerung einer gleichgerichteten Geschwindig  keit über die ungeordneten Wärmebewegungen  der Moleküle eine Verbesserung des Aus  tausches erzielt werden kann.

   Die Erzeugung  von hohen     Durchströmgeschwindigkeiten    wird  jedoch mit steigenden Geschwindigkeiten  rasch unwirtschaftlich.  



  Bei dem     Wärmeaustauscher,    der den  Gegenstand der vorliegenden Erfindung bil  det, wird der     Wärmeübergangskoeffizient     durch künstlich erzeugte mechanische Schwin  gungen, zum Beispiel durch Ultraschall- oder  Schallschwingungen erhöht. Dadurch wird  ein inniger Energieaustausch zwischen Mole  külen der flüssigen oder gasförmigen Arbeits-    mittel und solchen der festen Wandung er  möglicht. Durch mechanische Schwingungen  hoher Frequenz kann die Zahl der Zusammen  stösse von Molekülen langsamer Wärme  schwinger mit solchen von rascher Wärme  schwingung, insbesondere in der Grenzschicht,  erhöht und damit der Wärmeübergang ver  bessert werden.  



  Die Erzeugung des Ultraschalles kann  auf eine beliebige Weise, zum Beispiel     piezo-          elektrisch,    durch     Magnetostriktion    usw. er  folgen. Es kann unmittelbar die feste Trenn  wand zwischen wärmeabgebendem und wärme  aufnehmendem Arbeitsmittel zu Schwingungen  erregt werden, zum Beispiel durch     Aufkitten     eines oder mehrerer Erregerquarze; oder es  können die wärmeaufnehmenden oder wärme  abgebenden Medien oder Teile derselben in  Schwingungen versetzt werden. In der Wahl  der Frequenz ist man frei. Es können auch  hörbare Frequenzen verwendet werden. Die  Schwingungsrichtung kann identisch sein mit  der Richtung des Wärmeflusses oder senk-      recht dazu stehen.

   Die Trennwand kann dem  Ultraschall als Führung dienen und dadurch  seine     Dämpfung    verringern.  



  Die Erfindung kann für alle Arten von       Wärmeaustauschern    (Lufterhitzer,     Speise-          wasservorwärnier,    Kondensatoren usw.) und  für beliebige konstruktive Anordnungen  (Rohre, Platten, Rohrbündel usw.) Anwen  dung finden.  



  Die Zeichnung zeigt schematisch ein Aus  führungsbeispiel des     Erfindungsgegenstandes.     1 ist ein Rohr, in dessen Innerem sich das  wärmeabgebende Mittel 2 befindet, während  aussen die Wärme vom Mittel 3 aufgenommen  wird. Am einen Rohrende befindet sich ein  Quarzring 4, der vom Röhrengenerator b       piezoelektrisch    zu mechanischen Schwingun  gen angeregt wird. Diese Schwingungen  werden auf das Rohr 1 und die beiderseiti  gen Arbeitsmittel 2 und 3, insbesondere auf  deren Grenzschichten übertragen. Es können  fortlaufende oder stehende Wellen erzeugt  werden. Bei stehenden Wellen wird an das  zweite Rohrende in bekannter Weise ein  Reflektor angebracht. Es können auch belie  bige andere Anordnungen getroffen werden;  zum Beispiel können die Schwingungen in  radialer Richtung erzeugt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Wärmeaustauscher, dadurch gekenDzeich- net, dass der Wärmeübergangakoeffizient durch künstlich erzeugte mechanische Schwingungen erhöht wird. UNTERANSPRüCHE: 1. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die künstlich erzeugten Schwingungen Ultraschallschwin gungen sind. 2. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der künstlich erzeugten Schwingungen unterhalb des Ultraschallgebietes liegt.

   3. Wärineaustatischer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einzelne Teile der Austauscherwandung in Schwingungen gesetzt werden. 4. Wärineaustauscher nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einzelne Teile der wärmeaustauschenden Arbeitsmittel in Schwingungen gesetzt werden. 5. Wärmeaustausclier nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, das die Trennwand dem Ultra schall als Richtleitung dient.