DE869211C

DE869211C - Waermeaustauscher

Info

Publication number: DE869211C
Application number: DEP26169A
Authority: DE
Inventors: Heinrich De Brey; Franciscus Lambertus Va Weenen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1947-06-06
Filing date: 1948-12-23
Publication date: 1953-03-02
Also published as: NL69456C; CH287357A; BE482959A; FR967389A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher mit wenigstens einer den Wärmeaustausch mit einem Wärmeaustauschmittel vermittelnden Wand:. Aus der Erkenntnis heraus, daß es wünschenswert ist, das Wärmeaustauschmittel in einer Mehrzahl von verhältnismäßig kurzen, einander parallelen; Kanälen längs der den Wärmeaustausch vermittelnden Wand entlangstreichen zu lassen, daß es dann aber zu beachten ist, daß die Kanäle bestimmte Abmessungen besitzen müssen, deren Höchst- und Kleinstgrenzwerte bedingt sind einerseits durch die Forderung einer hochwertigen, möglichst totalen Wärmeabfuhr durch die Wand, einer gleichmäßigen Wärmeabfuhr über die ganze Länge der Wand und andererseits durch die Forderung nach Kleinhaltung von Energieverlusten, zu denen; neben: den reinen Wärmeverlusten der Energieaufwand gehört, der notwendig ist, das Arbeitsmittel durch den Wärmeaustauscher strömen zu lassen, und' daß in diesem· Zusammenhang ein besummier Wert für den: Kühlfaktor zu beachten ist, wenn der Wärmeaustauscher mit einem befriedigenden Wirkungsgrad arbeiten soll, wird! mit der Erfindung eine diese Gesichtspunkte berücksichtigende Kombinationsregel· in Vorschlag gebracht, die durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet ist:

aj Zumindest eine Seite dieser Wand ist mit vorstehenden Ansätzen, wie Rippen oder Stiften, versehen, welche eine durchgehende oder unter-

brocbene Begrenzung von Kanälen für das an den Ansätzen, vorbeiströmende Wärmeaustauschmirtel bildeni, während! quer über den von der Wand! abgekehrten Rändern diese Ansätze eine Anzahl durch Seiteniwänide begrenzte Zu- unid Abfuhrkanäle an» gebracht ist, in solcher Weise, daß die auf der Wand! durch die Ansätze gebildeten Kanäle in drei oder mehr parallel geschaltete Systeme unterteilt sind;

to b) der gegenseitige Abstand der durch die Ansätze auf der Wand entstandenen Kanäle ist wenigstens V₅₀ des Abstandes· zwischen' den Mittellinien! jedes: Zufuhr- und zugehörigen Abfubrkanals·, mit einem Maximum von 6 mm bei ununterbrochenen, und 10 mm bei unterbrocheneni Grenzein, und mit einem Minimum von ³/_tQ mm, während! die übrigen Abmessungen: des Wärmeaustauschers durch die Formel festgelegt werden, daß der natürliche Logarithmus des Kühlfaktors· zwischen

ao o.,2i5i und 41 liegt, wobei in dieser Formel

\J- mittel J- wand) (J-mittel— iwa

c) das an den Ansätzen vorbeiströmende Wärmeaustauscbmittel wird in gezwungener Strömung¹ zu- oder abgeführt.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Wärmeaustauscher bietet den großen Vorteil, daß die Abmessungeo bedeutend kleiner sein können als bei den bisherigen: Wärmeaustauschern, wobei die Wärmeübertragung zwischen dem kühlenden und zu kühlenden Mittel· O'der dem heizenden und zu heizenden Mittel· bedeutend intensiver ist. Infolgedessen werden nur kleinere Ausmaße bei gleicher Temperaturerniedrigung o>dier -erhöhung' des zu kühlenden oder zu heizenden Mittels benötigt.

Bei den bisher bekannten Wärmeaustauschern mit Rippen entsteht im allgemeinen· ein größerer Temperaturabfall in den Rippen, dies beeinträchtigt die Wärmeübertragung und bedingt infolgedessen eine geringe Nutzwirkung der- Vorrichtung. Wollte man nun versuchen, die Strömungsgeschwindigkeit des Kühl- oder Heizmittels zu vergrößern, um auf diese Weise einen kleineren Tem-4d peraturabfall in den Rippen zu sichern, müßte man in Kauf nehmen, daß der Widerstand wesentlich zunimmt, was zur Folge haben würde, daß man die Rippen weiter voneinander entfernt anordnet. Dies bedingt jedoch eine geringere· Anzahl von Rippen auf der zu kühlenden oder zu heizendem Wand, was eine Verkleinerung der Gesamtoberflächie zur Folge hat, wodurch- man gezwungen ist, die Rippen schwerer zu gestalten, was in den. meisten Fällen eine Verlängerung in, radialer Richtung bedeuten würde. Dies bedingt wieder eine Erschwerung der ganzen Vorrichtung und eine größere Raumbeanspruchung. Außerdem besteht dann wieder der Nachteil, daß der Kanal, der vom Kühl- oder Heizmittel durchströmt wird, zu groß werden kann, was eine kleine Strömungsgeschwindigkeit und infolgedessen einen großen Temperaturabfall in den Rippen verursacht, wodurch die Nutewirkung der ganzen Vorrichtung sich wieder verschlechtert.

Es könnte versucht werden, die Kanalweite bei zu großem Widerstand dadurch zu vergrößern, daß die Rippen dünner gestaltet werden. Dies wirkt sich jedoch wieder ungünstsig in einer schlechteren Wärmeleitung durch die Rippen aus.

Was vorstehend mit Bezug auf die Oberflächen gesagt wurde, längs deren das Kühl·- oder Heizmittel strömt, trifft auch für die Oberflächen zu, längs deren das zu kühlende oder zu heizende Mittel strömt.

Zwischen den vorstehend erwähnten. Werten des natürlichen Logarithmus des KühlfaktorS', d. h. 0,25 und 4, ist, wie festgestellt wurde, die Nutzwirkung des Wärmeaustauschers am größten. Wird dieser Wert kleiner als etwa 0,2,5. gewählt, so ist die Wirkung des Kühl- oder des Heizmittels zu gering. Wird dieser Wert höher als annähernd 4 gewählt, so wird der Strömungswiderstand zu hoch, während dieser hohe Wert nicht nennenswert zur Nutzwirkung des Wärmeaustauschers beiträgt. Die durch den. hohen Strömungswiderstand bedingten Verluste übersteigen den. kleinen Gewinn an, _ Wärmeaustausch.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert, die verschiedene Ausführunigsformen der Erfindung darstellen.

In den Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 ein Rohr, das von einem zu kühlenden Mittel, z. B-. Wasser, ■durchströmt wird. Dieses- Rohr 1 ist am Umfang mit einer großen Anzahl von Rippen 2 versehen, die in axialer Richtung auf der Auße-mrohrwand angeordnet sind. In regelmäßigen Abständen sind um diese Rippen herum Ringe 3 angeordnet, die mit Zwischenwänden 4 versehen, sind·. Diese Ringe mit ■Zwischenwänden teilen die Rippen: in eine Anzahl von Systemen, von denen vier, mit a, b, c und d bezeichnet, dargestellt sind. Im der Zeichnung ist angegeben, daß auf 'der Grenze jedes Systeme die Rippen über eine kurze Strecke unterbrochen sind. Dies ist jedoch¹ nicht unbedingt erforderlich. Das Kühlmittel, z.. B. Luft, wird durch den Kanal ζ zugeführt, wie dies mit einem Pfeil angegeben ist. Es gelangt dann bei 6 in die Kanäle zwischen den Rippen und verläßt diese bei 7, wie es mit den Pfeilen 6 und 7 dargestellt ist. Mit 8 und 9 sind die Stellen angegeben, an denen die zur Bestimmung des Kühlfaktors erforderlichen Temperaturen der Wand gemessen werden.

Es is* nicht unibedingt erforderlich, die Wand des Wärmeaustauschers mit gegebenenfalls unter-'MOchenen ■ Rippen zu versehen; es können auch Nocken, Stifte oder ähnliche Ansätze auf der Wand angeordnet oder es kann auch die Wand derart geformt sein, daß diese Ansätze von der Wand selbst gebildet werden.

Gemäß der Erfindung ist nun der in der Zeichnung mit e bezeichnete· gegenseitige Abstand zweier Kanäle annähernd gleich V₅₀ der Gesamtlänge des ystems, von dem ,diese Kanäle einen, Teil bilden, a, mit einem Maximum von 6 mm für ununterbrochene Kanäle, wie diese z. B. von Rippen gebildet werden können; dieses Maximum soll 10 mm betragen, wenn· die Kanäle unterbrochene Wände

haben, wie es der Fall ist, wenn die Wände z. B. von Stiften gebildet werden. Weiter muß der natürliche Logarithmus des Kühlfaktors· zwischen 0,2-5 undi 4 liegen.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß im dargestellten Fall das Kühlmittel in mehreren Parallelströmen 6 zugeführt und gleichfalls in einer Anzahl von Parallelströmen 7 abgeführt wird, wobei auch gemäß der Erfindung ein künstlicher Druckunterschied zwischen Zu- und Abführung aufrechterhalten wird. Es ist dabei verhältnismäßig gleichgültig, ob das Kühlmittel durch die Systeme hindurchgesaugt oder gepreßt wird.

In den Fig. 1 und 2 sind die Rippen in axialer Richtung parallel zur Längsachse des Rohrs 1 angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, die Rippen senkrecht zur Längsachse des Rohrs anzuordnen, wie dies in den Fig. 3; umd 4 dargestellt ist. Hier bezeichnet 11 ein Rohr, das von einem zu kühlenden Stoff durchströmt wird und mit Rippen. 12 versehen ist, die senkrecht zur Längsachse des Rohrs angeordnet sind. An diesen Rippen und in axialer Richtung gegenüber dem Rohr sind Streifen 13 mit Zwischenwänden 14 befestigt. Die Zuführung des Kühlmittels erfolgt über die Wege, die mit 15 bezeichnet sind; die Abführung über die Wege 16. Die \Orstehend bei der Erörterung der Fig. 1 und 2 erwähnten Erwägungen hinsichtlich der Bemessung treffen, auch hier zu. Außerdem ist auch hier die Zu- und Abführung in. eine Anzahl von Parallelströmen unterteilt. Sowohl bei den Fig. 1 und 2 als auch bei den Fig. 3 umd 4, ist es selbstverständlich auch möglich, die Innenseite des Rohrs mit einem ähnlichen, erfimdungsgemäß ausgebildetem System wie das auf der Außenseite angeordnete zu versehen; dieses System kann wieder sowohl auf der Innen- als auch auf der Außenseite angebracht werden. Dabei kann, das Rohr sowohl von einem Kühl- als auch von einem Heizmittel oder auch von einem zu kühlenden oder zu heizenden Mittel durchströmt werden.

Fig. 5. zeigt schetmatisch einem Schnitt durch " einen Heißgasmotor, der gemäß der Erfindung mit zwei Wärmeaustauschern versehen ist, welche die Merkmale der Erfindung aufweisen. In dieser Figur bezeichnet 20 einen Zylinder, in dem sich ein Verdränger 21 und ein Kolben 22 mit gegenseitiger Phasenverschiebung bewegen können. Der Zylinder 20 ist mit einem Erhitzer 23» einem Regenerator 24 und einem Kühler 25 umgeben. Der Wärmeaustausch zwischen dem Arbeitsmittel des Heißgasmotors und der Kühlluft findet durch die Begrenzumgswämde 26 statt. Die Innenseite wie die Außenseite dieser Wände sind mit Rippen: nach Art der Fig. 1 bis 4 versehen. Sowohl der Erhitzer 231 als auch 'der Kühler 215 weisen Inmemrippen auf, längs deren das zu heizende bzw^r. zu kühlende Arbeitsmittel streicht, und Außenrippen, längs deren die Heizgase bzw. das Kühlmittel geführt· wind. Sowohl der Erhitzer als auch der Kühler umd sowohl die Innenrippen als auch die Außenrippen sind mit den bei der Beschreibung der Fig. 1 und 2 erwähnten Merkmalen versehen, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, in- einem verhältnismäßig beschränkten Raum sowohl einen Erhitzer als. auch einen Kühler mit hohem Wirkungsgrad und; hinreichender -Kapazität unterzubringen.

Zweckmäßig wird gemäß der Erfindung eine Kühlmaschine mit Wärmeaustauschern versehen, welche die vorstehend beschriebenen Merkmale aufweisen.

Wenn, die in. Fig. 5, dargestellte Maschine angetrieben umd nicht als Energiequelle verwendet und wenn in diesem Fall dem Erhitzer 23; keine Wärme zugeführt wird', kann diese Maschine bekanntlich als Kühl- oder Gefriermaschine arbeiten. Dann wird: der Wärmeaustauscher 25. wieder als Kühler verwendet, und die niedrige Kühl- oder Gefriertemperatur kann vom Wärmeaustauscher 23 an das umlaufende Mittel abgegeben werden.

Durch Wärmekraftanlagen vorbewegte Fahrzeuge sind bisweilen gleichfalls mit einem Wärmeaustauscher versehen. Der Wärmeaustauscher kann in diesem Fall dazu dienen, das bei einer Heizenerg ieanilage verwendete Kühlmittel, das dabei eine höhere Temperatur annimmt, wieder auf die Temperatur der umgebenden Luft zu bringen, wie der Kühler eines. Kraftwagens oder Flugzeugs. Ein solcher Wärmeaustauscher kann auch dazu verwendet werden, das Triebmittel der Anlage von einer Phase im eine andere Phase überzufüforeni, z. B. Kondiensor bei Dampf anlagen,. Auch im diesem Fall kann es besonders vorteilhaft sein, einen solchen Wärmeaustauscher mit den erfimdungsgemäß in, Vorschlag gebrachtem Merkmalen zu versehen. Fig. 6 stellt einen Kühler dar, der in einem Fahrzeug verwendbar' ist und die Merkmale der Erfindung aufweist.

In dieser Figur bezeichnet 40 ein· Zuführungsrohr, das von dem zu kühlenden. Mittel, z. B. Wasser, durchströmt wird. Das Wasser teilt sich in eine Anzahl paralleler Steigrohre, von denen zwei dargestellt und. mit 41 bezeichnet sind. Nach Durchgang durch, diese Rohre wird das gekühlte Wasser wieder im einem Abführungrohr 4.2 gesammelt. Wie aus dem Schnitt (Fig. 7) durch die Anlage nach Fig. 6 längs der Linie B-B ersichtlich ist, weisen die Steigrohre 4.1 einen rechtwinkligen Querschnitt auf und sind auf zwei der vier Seitenwände mit Kühlrippen 43 versehen. Zwischen je zwei Steigrohren mit Kühlrippen ist eine Zickzackförmig gefaltete Platte 44 vorgesehen, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist, die einem Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 6 zeigt. Angenommen, daß das mit diesem Kühler versehene Fahrzeug sich in der in Fig. 8, mit 45 bezeichneten Richtung bewegt, oder auch, daß vox oder hinter dem Kühler ein Ventilator angeordnet ist¹, der die Kühlluft gemäß den mit Pfeilen versehenen gestrichelten Linien in dem Kühler hineinführt, so tritt diese Luft in die Fächer 46 ein;, die in Fig. 6 mit offenen Quadraten angedeutet sind zum Unterschied von den geschlossenen Fächern, die. in, Fig. 6 durch Kreuzsehirafnerung angedeutet sind. Die Luft tritt nun seitwärts, aus den Fächern 46, gelangt zwischen die Kühlrippen, 43 und verläßtt diese Kühlrippen, wieder durch die Fächer 47,. die zum Unterschied von den

Fächern 46 auf der Vorderseite geschlossen, auf der Rückseite jedoch offen sind. Durch den zickzackförmig gestalteten Körper 44 werden die Rippen also in eine Anzahl von Systemen geteilt, und alle Systeme sind in bezug auf die Luftzu- und' -abführung parallel -geschaltet)..

Es -kann manchmal Vorteile bieten, den zickzackförmigen Körper in der in Fig. 9 dargestellten Weise auszubilden. Dies- kann eine besondere Luf tverteilung zur Folge haben·. Auch kamm der Körper mit Seitemwänden versehen, und in diesen Seiterawändten können Öffnungen für den Eintritt und den Austritt der Luft vorgesehen werden, wie dies auch in Fig. 9 dargestellt ist, woraus auch ersichtlich ist, daß dlie- Seitenwand! mit einer zickzackförmig gefalteten Platte 44 versehen ist. Dies kann eine ähnliche Wirkung ergeben, wie sie durch die Ringe 3 (Fig. 1) und die Zwischenwände 13 (Fig. 3) erzeugt wird.

Es kommt vor, daß elektrische Voirschaltwiderstänide so hoch belastet werden, daß es erforderlich ist, die entstandene Joulesche Wärme abzuführen, um dem Widerstand eine angemessene Lebensdauer zu sichern. Ein solcher Fall- kamm z. B-. bei Widerständen auftreten, die bei elektrischen Zugvorrichtungen verwendet werden. Ein solcher Widerstand wird dabei meistens mit Kühlrippen versehen. Es ist vorteilhaft, in einem solchem Fall gemäß der Erfindung einen Wärmeaustauscher anzubringen', der die vorstehend erwähnten Merkmale aufweist. Wie dies in Fig. ία angegeben ist, könmeni dann die Widerstände bei einer elektrischen Zugvorrichtung unten, am Fahrzeug derart angebracht werden, daß die Bewegung des Fahrzeugs selbst den erforderliehen Druckunterschied zwischen Eingang und Ausgang der Kühlluft besorgt. In Fig. 10 ist das Fahrzeug mit 5(0 bezeichnet, der Widerstand mit 511 und der auf ihm angebrachte Wärmeaustauscher mit 5,2.

Elektrische Transformatoren können gleichfalls mit einem oder mehreren Wärmeaustauschern ausgerüstet sein. Dabei dienen diese Wärmeaustauscher einesteils dazu, die im Transformator erzeugte Joulesche und Hysteresiswärme abzuführen.

Andernteils können sie verwendet werden, um die von der Kühlflüssigkeit, z. B. dem Öl, aufgenommene Wärme wieder aus dieser Flüssigkeit abzuführeni.- Es- bietet auch hier Vorteile, wenn gemäß der Erfindung der Transformator mit einem oder mehreren Wärmeaustauschern versehen wird, welche die vorstehend erwähnten Merkmale der Erfindung aufweisen. Im Falle der Ölkühlung ist damm eine Pumpe erf oarderliich, die das Öl durch den auf dem Transformator befestigten Wärmeaustauscher hindiurehdrückt. Die die Pumpe antreibende Maschine kann- damm gleichzeitig z. B. den Ventilator antreiben, der die Kühlluft des Öls liefert. Fig. 11 stellt schematisch eine solche Anlage dar. Ein Transformator 60 ist mit einem erfindumgsgemäß ausgebildeten Wärmeaustauscher versehen. Durch diesen Wärmeaustauscher hindurch wird Öl als Kühlflüssigkeit mittels einer Pumpe 61 gepumpt. Das Öl tritt in den Wärmeaustauscher durch die Leitung 62 ein und verläßt ihn wieder durch die Leitung 63, Darauf durchfließt das Öl wieder einen Wärmeaustauscher 64 und kehrt durch die Leitung 65: wieder zur ersten Pumpe 61 zurück. Der Wärmeaustauscher 64 erhält z. B. Luft als Kühlmittel von der Pumpe¹ 66, wobei beide Pumpen 61 und 66 durch denselben Motor 67 betätigt werden könneni.

Im allgemeinen müssen Maschinen zur Umwandlung mechanischer Energie in elektrische oder umgekehrt, wie Generatoren und Motoren, gekühlt werden, und bei solchen Hochleistungsmaschinen kann es oft schwierig sein, eine rationelle und wirtschaftliche Kühlvorrichtung einzubauen. Gemäß der Erfindung wurden solche Maschinen mit einem oder mehreren Wärmeaustauschern versehen, welche die Merkmale der Erfindung aufweisen, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, die Maschinen in sehr wirtschaftlicher und wenig Raum beanspruchender Weise zu kühlen. Dabei sind wieder zwei Verfahren durchführbar: entweder kann die Maschine mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Wärmeaustauscher versehen werden, durch dem z. B-. Luft gepreßt wird, oder ein anderes Mittel kann· als Kühlmittel verwendet, durch einen an der Maschine befestigten Wärmeaustauscher himdurchgeführt und selbst in einem anderem Wärmeaustauscher wieder gekühlt werden. Geräte zur Umwandlung eines Stoffes aus der Flüssigkeitsphase in. die Gasphase oder umgekehrt, wie Dampfkessel-, Verdampfer, Destilliergerate, Kochkessel, Kondensatoren u. dgl., eignen sich vorzugsweise zur Ausrüstung mit einem oder mehreren Wärmeaustauschern, welche die Merkmale der Erfindung¹ aufweisen.

Auch Heizeinrichtungen, für Gebäude¹, Wohnhäuser od. 'dgl·., wie Kessel für Zentralheizung, können gemäß der Erfindung mit einem Wärmeaustauscher versehen werden, der die Merkmale der Erfindung aufweist; hierbei ergibt sich eine vorzügliche Übertragung der Brenmstoffwärme auf das umlaufende Mittel. Das gleiche ist der Fall für Einrichtungen zum Zuführen gekühlter Luft, die ein Gerät enthalten, in dem die Luft auf eine niedrigere Temperatur gebracht werden kamm; auch hierbei kann ein erfindungsgemäß ausgebildeter Wärmeaustauscher vorteilhaft Verwendung finden.

Gemäß der Erfindung kann der Wärmeaustauscher auch bei einer Entladungsröhre, z. B·. einer Senderöhre, einer Röntgenröhre usw., dazu verwendet werden;, die durch die Entladung¹ erzeugte. Wärme abzuführen. In Fig. 1 kann 1 die Metallanode einer Senderöhre bezeichnen; das Rohr 11 in Fig. 3; kann gleichfalls eine solche Anode darstellen'. Bei der Verwendung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Wärmeaustauschers, bei einer Senderöhre ist es z. B. möglich, Senderöhren, die bisher nur mit Wasser gekühlt werden konnten, nunmehr mit Luft zu kühlen mit allen damit verbundenen Vorteilen oder auch dem Luftverbrauch durch Luft gekühlter Entladungsrohren wesentlich herabzusetzen, z. B·. von: 2 und 3ini³/kW Min. auf 0,8 bis ι m^s/kW Min. Dabei sind dann auch die Maße und das Gewicht des Kühlers wesentlich verringert. Es

wurde gefunden, daß eine bestimmte Anode im Falle der Kühlung mit Wasser 22 kW ableiten konnte; bei der Anwendung von Luftkühlung mitfels" eines erfindungsgemäß ausgebildeten Wärmeaustauschers ■ kann die gleiche Anode 40 kW ableiten.

Es ist bekannt, die Leistung einer Maschine durch eine sog. Pronysehe Bremse od. dgl. festzustellen'. Eine Aufgabe ist dabei diie Abführung der

ίο Reibungswärme. Eine ähnliche Aufgabe kaum sich bei Drucklagern in Schiffsamtriebsanlagem und im allgemeinen dort' ergeben, wo durch Reibung erzeugte Wärme schnell und rationell abgeführt werden soll. Gemäß der Erfindung kann dabei vorteilhaft ein erfindungsgemäß ausgebildeter Wärmeaustauscher verwendet werden, wodurch eine rationelle und intensive Kühlung der betreffenden Teile erreichbar ist.

Sperrschichtzellen zur Umwandlung von Wechseiin Gleichstrom, wie diese z. B. in galvanoplastischen Einrichtungen und bei Einrichtungen zum elektrolytischen Niederschlagen von Metallen in großen Mengen Anwendung finden, sind meistens' in Gehäuse eingebaut und können manchmal eine intensive Kühlung verlangen. Auch für diese Geräte können vorteilhaft erfindungsgemäß ausgebildete Wärmeaustauscher verwendet werden.

Im allgemeinen muß eine Superhochdiruckquecksilberdampf röhre 'gekühlt werden. Das Kühlmittel, meist Wasser, durchströmt die Lampe. Wenn eine solche Lampe nicht an eine Wasserleitung angeschlossen werden kann, was z. B. der Fall ist, wenn die Lampe zur Flugplatzbeleuchtung verwendet wird, kann, es erforderlich sein, ein geschlossenes· Kühlsystem zu verwenden, wobei das zur Kühlung der Lampe dienende Wasser selbst wieder durch Luft gekühlt wird. Besonders in diesem Fall bietet es Vorteile, wenn das Kühlmittel, z. B. Wasser, einen Wärmeaustauscher durchströmt, der die Merkmale der Erfindung aufweist.

Schließlich kann es erforderlich sein, die Wand eines Gerätes, z. B. eines Glasofens, eines Erhärtungsofens od. dgl., in dem eine hohe Temperatur herrscht, an der Außenseite zu kühlem; einesteils kann dies· bezwecken, die Umgebungstemperatur niedrig zu halten, amdermteils dazu dienen, die Wand, die meist aus einem Material hergestellt ist, das nicht gegen hohe Temperaturen! beständig ist, zu schonen.

In diesem Fall kann die Wand einer solchen Einrichtung als Teil eines erfindungsgemäß aus>gestalteten Wärmeaustauschers ausgebildet werden', wodurch sich, eine rationelle und vorteilhaft arbeitende Kühlung ergibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Wärmeaustauscher mit wenigstens einer den Wärmeaustausch mit einem Wärmeaustauschmittel· vermittelnden Wand, wobei
a) zumindest eine Seite dieser Wand mit vorstehenden Ansätzen, wie Rippen (2) oder Stiften versehen ist, welche eine durchgehende oder unterbrochene Begrenzung von Kanälen für das an den Ansätzen vorbeiströmende Wärmeaustauschmittel bilden, während quer über den von der Wand abgekehrten Rändern dieser Ansätze eine Anzahl durch Seitenwände (41) begrenzte Zu- und Abfuhrkanäle (5, 6) angebracht ist, in solcher Weise, daß die auf der Wand' durch die Ansätze gebildeten Kanäle im drei oder mehr parallel geschaltete Systeme (a, b, c, d) unterteilt sind;

b) der gegenseitige Abstand (e) der durch die Ansätze auf der Wand entstandenen Kanäle ist wenigstens Vso des Abstandes zwischen den Mittellinien jedes- Zufuhr- und zugehörigen; Abfuhrkanals;, mit einem· Maximum von 6 mm bei ununterbochenen und 10 mm bei unterbrochenen Grenzen, und mit einem Minimum von ³Ao mm, während die übrigen Abmessungen des¹ Wärmeaustauschers durch, die Formel festgelegt werden, daß 'der natürliche Logarithmus des Kühlfaktors zwischen 0,35, und 4 liegt, wobei in dieser Formel

k =

— T

*<»ul)_Eingam ■

{■Lmütel Twand)

c) das an den Ansätzen vonbeiströmende Wärmeaustauschmittel in gezwungener Strömung zu- oder abgeführt wird

2. Heißgasmotor, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit einem oder mehreren Wärmeaustauschern versehen ist, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweisen.

3. Kältemaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine mit einem oder mehreren Wärmeaustauschern versehen ist, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweisen.

4. Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit einem oder mehreren Wärmeaustauschern versehen ist, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweisen.

S>. Fahrzeug mit einer Wärmekraftanlagei, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmekraftanlage mit einem ader mehreren Wärmeaustauschern: versehen ist, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweisen.

6. Elektrischer Widerstand, bei dem die Joulesche Wärme von einem Wärmeaustauscher abgeführt wind, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher die Merkmale nach Anspruch ι aufweist.

7. Elektrischer Transformator, bei dem die Joulesche Wärme undi die Hysteresiswärme durch ein Kühlmittel abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator mit einem Wärmeaustauscher versehen ist, der die* Merkmale nach Anspruch 1 aufweist.

8. Maschine zur Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine mit einem Wärmeaustauscher versehen ist, der däe Merkmale nach Anspruch 1 aufweist.

9. Einrichtung zur Umwanddung eines Stoffes aus der Flüssigkeitsphase in die Gasphase oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, diaß die

Eimriöhitang· mit'eüiem Wärmeaustauscher nach Anspruch ι versehen is*.

ίο. Heizeinrichtung für Gebäude, Werke, Wohnungen usw. mit einem Gerät, in dem das Wärmeübertragungsmittel auf eine höhere Tem^ peratur gebracht wird, dadurch gekeniizeichnek, •daß dieses Gerät mit einem Wärmeaustauscher versehen ist, der die Merkmale nach Anspruch ι aufweist. '. . . ■-.

II. Einrichtung zum Zuführen gekühlter Luft zu Gebäuden, Werken), Wohniungeni usw., diie mit einem Gerät versehen ist, in dem die. Luft auf eine niedrigere Temperatur gebracht! wirdi, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Gerät mit einem Wärmeaustauscher versehen- ist, der die Merkmale mach Anspruch r aufweist.

12.. Entladungsröhre mit einer Vorrichtung zum Abführen, der von der Entladungsröhre erzeugten Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem Wärmeaustauscher besteht, der die Merkmale nach Anspruch ι aufweist.

13;. Quecksilberdampf diffusionspumpe mit einer Einrichtung" zum Zurückführen! dies· entstandenen Quecksilberdampf es in die Flüssig- -keitsphiase, dadurch' gekermzeichniet, daß die Vorrichtung aus einem Wärmeaustauscher besteht, der die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist.

14. Einrichtung zum Abführen durch Reibung erzeugter Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus einem Wärmeaustauscher besteht, der die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist.

151. Einrichtung zur Umwandlung von Wecfoseiin Gleichstrom unter Zuhilfenahme von Sperrschichtzelleni, dadurch gekennzeichnet, daß diie Sperrschichtzelden mit einem Wärmeaustauscher versehen sind, der die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. ^:

16. Superhochdruckquecksilberdampfdampe mi't. einer Kühlvorrichtung, dadurch gekenim-■ zeichnet, daß das Kühlmittel einen Wärmeaustauscher durchströmt, der die Merkmale nach Anspruch l· aufweist. ■

Vj. Einrichtung, wie ein Glasofen, ein Erhärtungsofen od. dgl·., -im 4er eine hohe Temperatur herrscht und deren Wände an der Außenseite gekühlt! werden müssen, dadurch gekemnizeichr net, daß eine oder mehrere dieser Wände mit einem Wärmeaustauscher versehen· sind, der die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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