JPH04501456A - Method and device for forced heat transfer between objects and gases - Google Patents

Method and device for forced heat transfer between objects and gases

Info

Publication number
JPH04501456A
JPH04501456A JP51112089A JP51112089A JPH04501456A JP H04501456 A JPH04501456 A JP H04501456A JP 51112089 A JP51112089 A JP 51112089A JP 51112089 A JP51112089 A JP 51112089A JP H04501456 A JPH04501456 A JP H04501456A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resonator
sound
cooling
tubular
sound wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP51112089A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
サンドストリョム,ローランド
ストリド,ペル
Original Assignee
インフラソニック アクティエボラーグ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by インフラソニック アクティエボラーグ filed Critical インフラソニック アクティエボラーグ
Publication of JPH04501456A publication Critical patent/JPH04501456A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/10Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by imparting a pulsating motion to the flow, e.g. by sonic vibration

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 物体と気体との間の強制熱伝達の方法と装置本発明は、固体又は液体の物体とそ の周囲の気体との間で強制的に熱伝達を実施させるための方法と装置に関する。[Detailed description of the invention] Method and apparatus for forced heat transfer between objects and gases The present invention relates to methods and apparatus for forced heat transfer between objects and gases. The present invention relates to a method and apparatus for forcing heat transfer between a gas and a surrounding gas.

強制的熱伝達は、周囲の気体を低周波の定常音波によって生じる振動状態に設定 し、物体をこの定常音波における最大振動部分に配置することにより達成される 。 1例えば暖かい物体からこれを包囲する空気流へ熱伝達する際など、熱伝達 における基本的課題は、物体から気体流への単位面積当たりの伝熱効果が低気体 流量では軽微となることにある。多大な伝熱効果を得るためには多量の気体流量 が必要であり、すなわち多量の空気流を必要とする。しかしながら、このとき空 気の温度上昇は僅かである。多量の空気流は冷却にかかる費用を増加させ、僅か な温度上昇の結果、加熱空気のエネルギーはほとんど利用することができない。Forced heat transfer sets the surrounding gas into an oscillating state caused by low-frequency, stationary sound waves. This is achieved by placing an object in the area of maximum vibration in this stationary sound wave. . 1. Heat transfer, for example when heat is transferred from a warm object to the air flow surrounding it. The fundamental problem in gas flow is that the heat transfer efficiency per unit area from the object to the gas flow is low. The problem is that the flow rate is insignificant. A large amount of gas flow rate is required to obtain a large heat transfer effect. , which requires a large amount of airflow. However, at this time the empty The temperature rise in the air is slight. Large amounts of air flow increase cooling costs and As a result of the large temperature increase, little of the energy of the heated air is available.

1981年9・10月のZhurnal Pr1kladnoi Mekhan iki i Tekhni−chesko i (ブリクラノイ機械工学ジャー ナル)第5号、第67〜72頁のV、B、レピンによる「低周波振動によるシリ ンダの熱交換」の記述から、気体中に音場を発生させることにより熱伝達を改善 できることが既に知られている。また、この音場が低周波域からなればより有効 であることも知られている。Zhurnal Pr1kladnoi Mekhan in September/October 1981 iki i Tekhni-chesko i (Brikranoi Mechanical Engineering Jar) Vol. 5, pp. 67-72, by V., B. Reppin, "Syring by low frequency vibration" From the description of ``Heat Exchange in the Heat Exchanger'', heat transfer is improved by generating a sound field in the gas. It is already known that it can be done. Also, if this sound field consists of low frequency range, it will be more effective. It is also known that

・ 音場における音圧及び粒子速度という2つのパラメータから、強制熱伝達を 提供するのは粒子速度であることが明らかである。また、熱伝達は粒子速度の上 昇を伴って増加することも明白である。物体を加熱又は冷却するために低周波音 を使用する従来方法が実用において今日までいかなる重要性をも有さなかったの は、冷却又は加熱しようとする物体の全表面にくまなく十分高速の粒子速度を有 する音を生じさせる有効な方法や装置が全くなかったためである。・ Forced heat transfer is calculated from two parameters: sound pressure and particle velocity in the sound field. It is clear that it is the particle velocity that provides. Also, heat transfer is caused by particle velocity. It is also clear that it increases with increasing temperature. Low frequency sound to heat or cool objects Until now, the traditional methods of using has a sufficiently high particle velocity over the entire surface of the object to be cooled or heated. This is because there was no effective method or device for producing such sounds.

本発明の目的は、上記課題を解決し、物体からこれを包囲する気体へ単位面積当 たりの高い熱効果を伝達するための方法及び装置を実現することにある。物体表 面に気体を高速で吸引することにより熱伝達を増加させる代わりに、強制熱伝達 は周囲の気体に低周波振動を与えることにより達成される。It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a method for transferring gas from an object to the surrounding gas per unit area. The object of the present invention is to realize a method and a device for transmitting a high thermal effect. object table Instead of increasing heat transfer by drawing gas onto a surface at high velocity, forced heat transfer is achieved by applying low frequency vibrations to the surrounding gas.

本発明をより明確にするために、ワイヤ圧延機から出た高温ワイヤを冷却する一 実施例、及びセメント焼塊を冷却する一実施例を以下に説明する。当然のことな がら、本発明は方法及び装置の他の実施例をも包含する。In order to make the invention more clear, a device for cooling the hot wire coming out of the wire rolling mill will be described. An example and an example of cooling a baked cement ingot will be described below. Of course However, the invention encompasses other embodiments of the method and apparatus.

鋼ワイヤは、圧延機から出たとき約850℃の温度を有し、使用のためにこれを 300℃まで冷却しなければならない。このような冷却には、一般に多くの工程 を用いる。1つの方法によれば、ワイヤを直径約1mの螺旋体状にしてローラコ ンベア上に置き、約0.5 m/ sの速度で前方へ搬送し、同時に、ローラコ ンベアに近接配置した複数の大型ファンにより冷却空気をワイヤへ吹付ける。所 望温度まで冷却するために、約60mの冷却工程距離が必要となる。The steel wire has a temperature of approximately 850°C when it comes out of the rolling mill, and this is Must be cooled to 300°C. Such cooling typically involves many steps. Use. According to one method, the wire is formed into a spiral with a diameter of about 1 m and is placed on a roller controller. Place it on the conveyor and transport it forward at a speed of approximately 0.5 m/s, and at the same time transport the Multiple large fans placed close to the conveyor blow cooling air onto the wires. place In order to cool down to the desired temperature, a cooling process distance of approximately 60 m is required.

上記の従来方法が有する欠点としては、装置が高価でかつ極めて大型であること 、及び大量の空気流を構内に導入しなければならず、このような作業がかなりの 動力を消費するとともに、気温を変化させたり大気中にほこりを舞上がらせたり する点で環境上の不利益を伴うことがある。その他の欠点は、冶金学の見地から 、冷却が必ずしも十分に急速ではなくかつ一様でないことや、また高温ワイヤの 全体の熱効果が失われることにある。The disadvantages of the above conventional methods are that the equipment is expensive and extremely large. , and a large amount of airflow must be introduced into the premises, and such work requires considerable In addition to consuming power, they also change the temperature and raise dust into the atmosphere. This may be accompanied by environmental disadvantages. Other disadvantages are from a metallurgical point of view , the cooling is not always sufficiently rapid and uniform, and the high-temperature wire The overall thermal effect is lost.

本発明の特徴及び態様は、以下の添付図面の簡単な説明及びこれに関する記述に より容易に理解されよう。Features and aspects of the invention can be found in the following brief description of the accompanying drawings and description thereof. be more easily understood.

図1は標準的な空気流内の一固体を示す。Figure 1 shows a solid body within a standard air stream.

図2は超低周波音場にさらされている空気流内の一固体を示す。Figure 2 shows a solid body within an air stream that is exposed to an infrasound field.

図3は低周波音を使用した金属ワイヤ冷却装置を示す。Figure 3 shows a metal wire cooling device using low frequency sound.

図4は低周波音を使用したセメント焼塊冷却装置を示す。Figure 4 shows a cement sintered ingot cooling device that uses low-frequency sound.

前述のように、気体が気体中に生じた定常音波によって往復運動される場合に、 物体の表面とその周囲の気体との間で強制熱伝達が達成される。図1は、空気流 にさらされた温度T、の一固体を示す。空気流中の粒子を点で示し、時間ととも に変化する複数の点における空気粒子の位置をt、〜t。As mentioned above, when a gas is moved back and forth by a steady sound wave generated in the gas, Forced heat transfer is achieved between the surface of the object and the surrounding gas. Figure 1 shows the air flow A solid body is shown at temperature T, exposed to. Particles in the airflow are shown as dots and plotted over time. Let the position of the air particle at multiple points change to t, ~t.

で示す。空気流の温度は、固体通過以前ではT、であり、固体通過後はT2であ る。図2は、同じ空気流にさらされている同じ固体を示すが、この空気流は超低 周波音波の影響下にある。図2においても、時間ごとに異なる点にある空気粒子 の位置をt1〜t7で示す。図から明らかなように、固体を通過する各空気粒子 は、低周波音によって生じた脈動空気流により、1回ではなく複数回通過するこ とになる。固体が空気流よりも高温である場合には、空気粒子は固体を通過する たびに徐々に熱を吸収し、これに応じて固体の温度が低下する。このようにして 強制熱伝達が得られる。Indicated by The temperature of the air stream is T before passing the solid and T2 after passing the solid. Ru. Figure 2 shows the same solid body exposed to the same airflow, but this airflow is very low. Under the influence of frequency sound waves. In Figure 2, air particles at different points at different times The positions are indicated by t1 to t7. As is clear from the diagram, each air particle passing through the solid The pulsating airflow caused by infrasound causes the air to pass through the air not once but multiple times. It becomes. Air particles pass through a solid if the solid is hotter than the air stream Each time it gradually absorbs heat, the temperature of the solid decreases accordingly. In this way Forced heat transfer is obtained.

定常音波のある部分において、気体の振動速度、いわゆる粒子速度は大きく、圧 力変化、いわゆる音圧は微小である。In a part of a stationary sound wave, the vibration velocity of the gas, so-called particle velocity, is large, and the pressure The change in force, so-called sound pressure, is minute.

また他の部分では、気体の振動速度が小さく、圧力変化が大きい。特定の地点で は、粒子速度及び音圧の双方がこのように時間と共に変化し、これは理想状態で は正弦振動を呈示する。粒子速度及び音圧の最高値は、いずれもそれぞれの振動 の振幅によって示される。一般に、粒子速度の振幅が最大値、すなわちいわゆる 粒子速度の腹を呈するとき、同時に音圧の振幅が最小値、すなわちいわゆる音圧 の節を呈する。In other parts, the vibration speed of the gas is low and the pressure change is large. at a specific point In this way, both the particle velocity and the sound pressure change with time, which is the ideal situation. exhibits a sinusoidal vibration. The maximum values of particle velocity and sound pressure are both for each vibration. is indicated by the amplitude of In general, the amplitude of the particle velocity is at its maximum value, i.e. the so-called When the particle velocity reaches its antinode, at the same time the amplitude of the sound pressure reaches its minimum value, that is, the so-called sound pressure It presents a section of

上記により、最大の強制熱伝達を得るためには、粒子速度をできる限り大きくす ることが所望される。定常音波において、粒子速度の振幅が最大レベルを示す地 点は幾つか存在する。174波長又は172波長に相当する長さの定常音波にお いては、粒子速度の振幅は1地点のみで最大値を有する。したがって、できる限 り大きな強制熱伝達を得るために、熱伝達を生じる表面を粒子速度の腹にできる だけ近接した位置に配置する必要がある。From the above, the particle velocity should be as high as possible to obtain maximum forced heat transfer. It is desirable that In a stationary sound wave, the point where the amplitude of particle velocity is at its maximum level There are several points. For stationary sound waves with a length equivalent to 174 wavelengths or 172 wavelengths In this case, the particle velocity amplitude has a maximum value at only one point. Therefore, as much as possible In order to obtain a large forced heat transfer, the surface where the heat transfer occurs can be made to be the antinode of the particle velocity. need to be placed in close proximity.

本発明に係る方法において、固体又は液体の一物体と気体との間の強制熱伝達は 、図2に示したように、定常低周波音波を1つ又は複数の音波共振器で生成する ことにより実限される。低周波音波とは、この明細書では50Hz又はそれ以下 の周波数を意味する。501(z以上の周波数を対象としない理由は、閉じた中 波共振器が高周波において装置を能力の点から対象外とするような小寸法を備え ることにある。さらに低い周波数において破裂音が消えるため、好ましくは30 tlz又はそれ以下の周波数を使用すべきである。この周波数において、妨害は 極めて微小であると考えられる。音波共振器は、発生した低周波音波の半波長に 相当する長さのものであることが好ましいが、他の形式の音波共振器も使用可能 である。低周波音波は、共振器における音圧の腹に配置したいわゆるイグジゲー タ(exigator)により空気パルスを発生することによって得られる。イ グジゲータという言葉は、本明細書では、高音圧が行き渡る共振器の1地点にお いて粒子速度を発生する低周波音発生器の一部分を示すものとして使われる。こ れに関しては、例えばスウェーデン特許第446157号、及びスウェーデン特 許出願第8306653−0号、第8701461−9号、第8802452− 6号を参照せよ。共振器のどこかでは、粒子速度の腹が音圧の節と同時に生じ、 この地点で共振管を開放できる。上記の熱伝達を生じさせようとする表面はこの 開口部を通って前進する。したがってこの表面はその後、上記の定常低周波音波 の粒子速度の腹に配置される。In the method according to the invention, forced heat transfer between a solid or liquid body and a gas is , as shown in Figure 2, a steady low frequency sound wave is generated by one or more sound wave resonators. Therefore, there is a practical limit. In this specification, low frequency sound waves are defined as 50Hz or lower. means the frequency of 501 (The reason why frequencies above z are not targeted is that The wave resonator has such small dimensions as to render the device incapable at high frequencies. There are many things. Since plosive sounds disappear at even lower frequencies, it is preferable to A frequency of tlz or lower should be used. At this frequency, the interference is It is considered to be extremely small. The sound wave resonator is a half-wavelength of the generated low-frequency sound wave. Other types of acoustic resonators can also be used, although preferably of comparable length. It is. The low-frequency sound waves are transmitted through a so-called exci-gauge placed at the antinode of the sound pressure in the resonator. This is obtained by generating air pulses with an exigator. stomach In this specification, the term "guzigator" refers to a point in the resonator where high sound pressure is distributed. used to refer to the part of an infrasound generator that generates particle velocities. child Regarding this, see, for example, Swedish Patent No. 446157 and Swedish Patent No. Patent Application No. 8306653-0, No. 8701461-9, No. 8802452- See No. 6. Somewhere in the resonator, an antinode of particle velocity occurs simultaneously with a node of sound pressure, At this point, the resonant tube can be opened. The surface on which the above heat transfer is to occur is this Proceed forward through the opening. Therefore, this surface is then exposed to the above-mentioned stationary low-frequency sound waves. is placed at the antinode of the particle velocity.

定常空気流は共振管を通って流れ、この空気流の一部分はイグジゲータから流出 する駆動空気から派生し、他の部分は熱伝達表面が通過する開口部に流入する空 気から派生する。A steady air flow flows through the resonant tube and a portion of this air flow exits the exigator. The other part is derived from the driving air that flows into the opening through which the heat transfer surface passes. Derived from Qi.

特定の冷却用送風機の使用も可能である。上記表面は、共振管を通過する際に、 一部分を定常空気流により、また一部分を定常音波によって発生した振動空気流 により吹き払われる。The use of specific cooling blowers is also possible. When the above surface passes through the resonant tube, Vibrating airflow generated partly by steady airflow and partly by steady sound waves blown away by.

音波の粒子速度の振幅が定常空気流の速度の振幅よりもかなり大きい場合、及び 音波の振動振幅が上記表面の厚さよりもかなり大きい場合には、空気が媒介する 同一要素群が数回にわたり上記表面を通過する。これにより、定常空気流のみが 上記表面を吹く場合よりも、空気はより十分に加熱され又は冷却される。この結 果、通常状態の場合に比べてさらに大きな熱伝達が、所与の時間のもとて上記表 面と空気との間に生じる。If the amplitude of the particle velocity of the sound wave is significantly larger than the amplitude of the velocity of the steady air flow, and If the vibration amplitude of the sound wave is significantly larger than the thickness of the above surface, air is the medium. The same group of elements passes over the surface several times. This ensures that only steady airflow The air is heated or cooled more fully than when blowing over the surface. This conclusion As a result, an even greater heat transfer than in normal conditions occurs in the above table for a given time. Occurs between the surface and the air.

定常音波の音圧の節において見出される重畳空気作用を使用することに付随した 1つの有利点は、これが空気の振動を実現するのに比較的簡単な方法だというこ とにある。定常音波を使用するもう1つの有利点は、振動空気の高い速度を必要 とするのが熱伝達表面の位置する地点のみだということにある。この方法以外で は、高速空気は摩擦ロスを伴うのみである。associated with the use of superimposed air effects found in the sound pressure nodes of stationary sound waves. One advantage is that this is a relatively simple way to achieve air vibrations. It's there. Another advantage of using stationary sound waves is that they require high velocities of vibrating air. The reason is that it is only the point where the heat transfer surface is located. Other than this method , high-speed air only involves friction loss.

以下、本発明に係る方法を実施するための装置を、図3に示した実施例を参照し てさらに詳細に説明する。図3は、鋼ワイヤの冷却装置を示す。Hereinafter, an apparatus for carrying out the method according to the present invention will be described with reference to the embodiment shown in FIG. This will be explained in more detail below. FIG. 3 shows a steel wire cooling device.

低周波音は、□イグジゲータ部分及び共振器部分からなる1つ又は複数の低周波 音発生器によって生成される。共振管の内部で、定常音波は音圧が最低となる音 圧の節群を示して発生する。共振管はこの節群が配置される開口部を備え、この 開口部は、ワイヤが共振管内を通過可能でかつこれにより超低周波音波の影響を 受けた冷却空気にワイヤをさらすことができるように設計される。The low frequency sound is one or more low frequency sounds consisting of an exigulator part and a resonator part. Produced by a sound generator. Inside the resonant tube, the steady sound wave is the sound with the lowest sound pressure. Occurs indicating pressure nodes. The resonant tube has an opening in which this group of nodes is arranged; The opening allows the wire to pass through the resonant tube and thereby eliminates the effects of infrasound waves. Designed to allow exposure of the wire to the received cooling air.

゛図3は、冷却すべき鋼ワイヤが冷却テーブル1に沿って通過可能な装置を詳細 に示す。鋼ワイヤは冷却テーブル上で低周波音波にさらされる。音響学的にこの 装置は実質的間システムである。鋼ワイヤは標準的取扱いに従ってローラコンベ ア又は他のコンベアベルト上に広げられ、図面の紙面に直行する平面上で冷却テ ーブルを横断して一定速度で前方に送られる。2個の管状共振器2,3をテーブ ル上に配置し、これらの開口端をテーブル上に放出させる。これらの共振器は、 生成する音波の波長の174に相当する長さを備えることが好ましい。各共振器 のそれぞれの他端にいわゆるイグジゲータ4.5を配置する。このイグジゲータ は、スウェーデン特許出願第8802452−6号に開示された形式のもので良 い。イグジゲータ4.5は、共振器2.3と共に低周波音発生器を形成する。双 方のイグジゲータ4.5は、作動時に各イグジゲータ間で180°の位相遅れが 得られるようにして、同一の駆動軸によって連動式にモータ駆動される。各イグ ジゲータが逆位相で作動するため、各共振器において、同一周波数の定常音波が 発生する。これにより、174波長形の2個の共振器が合体して、個々の共振器 の共振周波数と同じ共振周波数からなる172波長形の1個の共振器を形成し、 1つの共通定常音波を発生する。3 shows in detail the device through which the steel wire to be cooled can be passed along the cooling table 1. Shown below. The steel wire is exposed to low frequency sound waves on a cooling table. acoustically this The device is essentially an intermediary system. Steel wires should be placed on roller conveyors according to standard handling. cooling surface on a plane perpendicular to the paper plane of the drawing. is sent forward at a constant speed across the cable. Two tubular resonators 2 and 3 are placed in a tape the open ends onto the table. These resonators are Preferably, the length corresponds to 174 wavelengths of the sound waves to be generated. each resonator A so-called ejector 4.5 is arranged at the other end of each. This exigator is of the type disclosed in Swedish patent application no. 8802452-6. stomach. The ejector 4.5 together with the resonator 2.3 forms an infrasound generator. twin The other excipator 4.5 has a 180° phase delay between each exigator during operation. As a result, they are motor driven in an interlocking manner by the same drive shaft. Each igu Since the digator operates in opposite phases, stationary sound waves of the same frequency are generated in each resonator. Occur. As a result, two 174-wavelength resonators are combined, and each resonator is form one resonator of 172 wavelengths having the same resonant frequency as the resonant frequency of Generate one common stationary sound wave.

冷却空気は冷却送風機12によって供給される。送風機12は、2個の共振器の 間に配置された2つのダクト7.8を介して、冷却空気を冷却テーブルへ送る。Cooling air is supplied by a cooling blower 12. The blower 12 has two resonators. The cooling air is conveyed to the cooling table via two ducts 7.8 arranged between them.

これらのダクトの各々は、各共振器の管に共通の壁面に下方放射部を有し、この 放射部は各共振器の管の下方部分に配置される。ノーズ部9は、2個の共振管の 各下方部分の間でかつそれぞれの共振管の冷却空気ダクトの放出部の下方に配置 される。ノーズ部は、その断面形状が円錐又は他の類似形状であるように設計さ れることが好ましい。このノーズ部は、各共振管の下方部分に沿ってこれらの間 に張り出し状の突出部として広がる。円錐状のノーズ部の上端は各冷却空気ダク トの双方に共通の壁に固定され、湾曲部がこの壁の延長部を構成することにより 壁が2つに分割される。ノーズ部の作用により、空気が低周波音にさらされる共 振管の最下部において、有効な冷却空気流特性が得られる。この空気流をさらに 有効にする。ため、及び鋭角な縁部付近で音の粒子速度によって歯擦音が生じる 危険性を減少させるために、各冷却空気ダクトと共振管とのそれぞれに共通の壁 は、冷却空気ダクト内部に位置するこの壁の内側に、湾曲板10.11を備える ことができる。ノーズ部9は、冷却テーブルに対向する実質的平坦な底面を有し 、これにより、冷却空気がノーズ部底面に沿って往復振動し、冷却テーブル及び その上に配置した鋼ワイヤの大部分が、ノーズ部を持たない場合よりも多くの冷 却空気にさらされることになる。さらに、横臥した螺旋体状で前進する鋼ワイヤ が、テーブルの外縁部においてさらに強力な冷却にさらされるという有利な効果 が得られる。テーブルの外縁部では、鋼ワイヤはより密に巻かれており、したが ってワイヤが一様な品質をもつためにより大きな冷却効果を必要とするのである 。Each of these ducts has a downward radiating section in the wall common to each resonator tube; A radiating section is arranged in the lower part of the tube of each resonator. The nose part 9 consists of two resonance tubes. Located between each lower part and below the outlet of the cooling air duct of each resonant tube be done. The nose portion is designed so that its cross-sectional shape is conical or other similar shape. It is preferable that This nose section runs along the lower part of each resonant tube and between them. It spreads out as an overhanging protrusion. The upper end of the conical nose is connected to each cooling air duct. by being fixed to a wall common to both sides and the curved part forming an extension of this wall. The wall will be split into two. Due to the action of the nose, the air is exposed to low frequency sounds. Effective cooling airflow characteristics are obtained at the bottom of the tube. This air flow is further To enable. sibilance is produced by the sound particle velocity near sharp edges. A common wall between each cooling air duct and each resonant tube to reduce the risk comprises a curved plate 10.11 on the inside of this wall located inside the cooling air duct. be able to. The nose portion 9 has a substantially flat bottom surface facing the cooling table. , This causes the cooling air to vibrate back and forth along the bottom of the nose, causing the cooling table and Most of the steel wire placed above it cools more than it would without the nose. exposed to air. In addition, the steel wire moves forward in a recumbent spiral shape. has the advantageous effect of being exposed to more intense cooling at the outer edges of the table. is obtained. At the outer edge of the table, the steel wire is more tightly wound, but Therefore, the wire requires a greater cooling effect in order to have uniform quality. .

暖められた冷却空気は、例えば冷却テーブルの下方に設置されたファン13によ って除去される。そしてその熱効果量は、例えば熱交換器に通すなど、様々な目 的のために取り出され、使用される。The warmed cooling air is supplied, for example, by a fan 13 installed below the cooling table. will be removed. The amount of heat effect can be determined by various methods, such as passing it through a heat exchanger. taken out and used for a specific purpose.

冷却効果をさらに高めるために、関連した冷却領域に近接して冷却空気内に水を 噴霧することもできる。To further increase the cooling effect, water is placed in the cooling air close to the relevant cooling area. It can also be sprayed.

物体から放出される熱効果を処理するために冷却空気を使用する代わりに、冷却 水、アンモニア、フレオン等の流動性冷却剤を収容した管装置などの対流表面を 、冷却領域に近接して配置することもできる。この管装置が熱交換システムの一 部を構成可能とすることにより、物体から取り出された熱を同様に利用すること ができる。Instead of using cooling air to handle the thermal effects emitted by an object, cooling Convection surfaces such as pipework containing flowable coolants such as water, ammonia, or Freon. , may also be located in close proximity to the cooling area. This pipe device is part of the heat exchange system. By making the parts configurable, the heat extracted from the object can be utilized in the same way. Can be done.

図4は、例えばコンベアベルト上を前進する高温セメント焼塊20の強制冷却に 関する一実施例を示す。この装置は音響学的な閉システムを構成しない。その他 の点では、この装置は鋼ワイヤの冷却装置と同様に作動する。違いは、それぞれ にイグジゲータ23.24及びモータ25を備えた2個の共振器21゜22を、 焼塊を前方に運ぶコンベアベルトの下方に配置したことにある。熱伝達にさらさ れるべき表面が粒子速度の腹の地点に位置したとき、この表面は定常音波に対す る障害物を構成する。この場合、セメント焼塊は図3に示した鋼ワイヤよりもか なり大きな障害物となる。インピーダンスが過剰になる場合には、これは共振管 の共振の鋭利さが低下すると表現され、すなわち粒子速度の腹及び節の各振幅の 関連性が減少することを意味する。大きな損失を伴う状況において、長寸の共振 管により定常音波を発生すべき理由は無いことがわかるだろう。イグジゲータを 粒子速度の腹にさらに近接して配置することにより、共振管の長さを短くするこ とができる。FIG. 4 shows, for example, forced cooling of a high-temperature cement sintered ingot 20 moving forward on a conveyor belt. An example related to this is shown below. This device does not constitute an acoustically closed system. others In this respect, this device operates similarly to a steel wire cooling device. The difference is that each two resonators 21, 22 with excipitators 23, 24 and motors 25, This is because it is placed below the conveyor belt that carries the baked ingots forward. exposed to heat transfer When the surface to be transported is located at the antinode of the particle velocity, this surface is Configure obstacles. In this case, the cement ingot is smaller than the steel wire shown in Figure 3. It becomes a big obstacle. If the impedance becomes excessive, this is the resonant tube It is expressed as the sharpness of the resonance decreases, that is, the amplitude of each antinode and node of the particle velocity decreases. It means less relevance. Long dimension resonance in situations with large losses It will be seen that there is no reason why the tube should generate stationary sound waves. Exigator The length of the resonant tube can be shortened by placing it closer to the antinode of the particle velocity. I can do it.

上記実施例における開放共振器は、共振器が外方へ開口する場合、すなわち共振 器の開口部において、粒子速度の振幅が極端に減少することを伴う。たとえ1/ 4波長共振器を使用したとしても、共振器の開口端において粒子速度の腹が依然 として存在し、これを識別することは困難である。他方、音圧速度は共振器の直 径に影響されず、粒子速度の振幅に周波数が一致した正弦波形を維持する。した がって、最大熱伝達が得られる領域は体積速度が腹を有する区域であると認める ことは、より適切でありかつ容易である。The open resonator in the above embodiment is a case in which the resonator opens outward, that is, the resonator It is accompanied by an extreme decrease in the amplitude of the particle velocity at the opening of the vessel. Parable 1/ Even if a four-wavelength resonator is used, the antinode of the particle velocity still remains at the open end of the resonator. exists and is difficult to identify. On the other hand, the sound pressure velocity is It maintains a sinusoidal waveform whose frequency matches the amplitude of the particle velocity without being affected by the diameter. did Therefore, it is accepted that the region where maximum heat transfer is obtained is the region where the volume velocity has an antinode. It is more appropriate and easier to do so.

本発明に係る上記の各実施例において、強制熱伝達は冷却工程の形式のみで示さ れているが、本発明はもちろん、例えば冷凍、加熱、乾燥等の強制熱伝達を必要 とする他の形式の工程にも使用できる。他の分野の適用例は、押出し成形アルミ ニウム又はプラスチックの外形の冷却である。In each of the above embodiments of the present invention, forced heat transfer is shown only in the form of a cooling process. However, the present invention, of course, does not require forced heat transfer such as freezing, heating, drying, etc. It can also be used in other types of processes. Other field applications include extruded aluminum cooling of aluminum or plastic exterior.

Fig、 2 補正書の翻訳文提出書 Fig、 4 (符FF?i!1849にの8) 平成3年5月1日Fig, 2 Submission of translation of written amendment Fig, 4 (mark FF?i!8 in 1849) May 1, 1991

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.固体又は液体の物体表面とその周囲の気体との間で音によって強制熱伝達を 行う方法であって、前記音は低周波定常音波からなることを特徴とする方法。1. Forced heat transfer by sound between the surface of a solid or liquid object and the surrounding gas 1. A method of carrying out the invention, characterized in that said sound consists of a low frequency standing sound wave. 2.前記音波は体積速度のただ1つの腹を備えることを特徴とする請求項1記載 の方法。2. 2. The sound wave according to claim 1, characterized in that the sound wave has only one antinode of volume velocity. the method of. 3.前記表面を体積速度の腹に近接して位置する定常音波領域内に配置すること を特徴とする請求項1又は2記載の方法。3. locating the surface within a stationary acoustic wave region located close to an antinode of the volume velocity; The method according to claim 1 or 2, characterized in that: 4.前記物体の少なくとも2方向の寸法は、前記音波の波長の1/4よりもかな り小さいことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の方法。4. The dimensions of the object in at least two directions are greater than 1/4 of the wavelength of the sound wave. 4. A method according to claim 1, characterized in that: 5.前記物体の全寸法が前記音波の波長の1/4よりもかなり小さく、前記物体 を前記音波内で移動することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の 方法。5. the object has a total dimension significantly smaller than 1/4 of the wavelength of the sound wave; moves within the sound wave, according to any one of claims 1 to 4. Method. 6.前記表面は前記物体の全表面の一部の表面からなり、前記物体の1つの寸法 が前記音波の波長の少なくとも1/4であることを特徴とする請求項1〜4のい ずれか1つに記載の方法。6. The surface consists of a portion of the total surface of the object, and is one dimension of the object. is at least 1/4 of the wavelength of the sound wave. The method described in one of the following. 7.前記物体は前記定常音波を通って前進し、前記物体の異なる表面部分が前記 音波に徐々にさらされることを特徴とする請求項6記載の方法。7. The object moves forward through the stationary sound wave, and different surface portions of the object 7. A method according to claim 6, characterized in that the exposure to the sound waves is gradual. 8.前記物体は、高温ロール鋼ワイヤや押出し成形アルミニウム又はプラスチッ ク等の冷却を必要とするあらゆる物体からなることを特徴とする請求項7記載の 方法。8. The object may be hot rolled steel wire or extruded aluminum or plastic. Claim 7, characterized in that it is made of any object that requires cooling, such as a Method. 9.熱伝達が冷却工程である場合に、気体の冷却能力が、該気体にさらされた液 体の蒸発によって増加することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載 の方法。9. When heat transfer is a cooling process, the cooling capacity of a gas is According to any one of claims 1 to 8, the increase is caused by evaporation of the body. the method of. 10.前記音波を、冷却水、アンモニア、フレオン等の冷却剤が通過する管の外 面にある静止対流面に配置することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに 記載の方法。10. The sound waves are transmitted to the outside of a pipe through which a coolant such as cooling water, ammonia, or Freon passes. 9. According to any one of claims 1 to 8, characterized in that it is arranged on a stationary convection surface in a plane. Method described. 11.前記管は、熱交換システムに連結される閉鎖管装置の一部を形成すること を特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の方法。11. the tube forming part of a closed tube arrangement connected to a heat exchange system; 9. A method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that: 12.イグジゲータ部分と共振器部分とを備えた低周波音発生器を用いて請求項 1記載の方法を実施するための装置であって、前記共振器部分に、前記低周波音 波が体積速度の腹を示す領域に配置された開口を設け、該開口を通して、強制熱 伝達を受けるべき前記物体を前進させることを特徴とする装置。12. Claims using a low frequency sound generator comprising an ejector part and a resonator part 1. An apparatus for carrying out the method according to 1, wherein the low frequency sound is applied to the resonator part. Provide an aperture located in the region where the wave exhibits an antinode of volume velocity, and through the aperture force heat A device characterized in that it advances said object to be subjected to transmission. 13.前記共振器部分は、発生した低周波音の波長の1/4に相当する長さを各 々有する2個の管状共振器を備え、該2個の共振器は同一の共振周波数を有して 共通の共振器を形成することを特徴とする請求項12記載の装置。13. The resonator portion has a length corresponding to 1/4 of the wavelength of the generated low frequency sound. two tubular resonators each having the same resonant frequency; 13. Device according to claim 12, characterized in that it forms a common resonator. 14.前記2個の管状共振器は各々1つのイグジゲータを備え、これらのイグジ ゲータは、前記2個の管状共振器内で低周波音の共通の定常音波が発生するよう に、逆位相で作動することを特徴とする請求項13記載の装置。14. The two tubular resonators are each equipped with one ejector, and these ejectors are The gator is arranged so that a common standing sound wave of low frequency sound is generated within the two tubular resonators. 14. A device according to claim 13, characterized in that it operates in antiphase. 15.前記管状共振器の各々は、それぞれのイグジゲータから離れる方向にある 各々の端部に配置した該管状共振器の各開口が相互に連通するように、互いに近 接して配置されることを特徴とする請求項14記載の装置。15. Each of the tubular resonators is directed away from a respective exigator. close to each other so that each opening of the tubular resonator located at each end communicates with each other. 15. Device according to claim 14, characterized in that they are arranged in contact. 16.前記各管状共振器の間でこれらの前記開口部にノーズ部を配置したことを 特徴とする請求項15記載の装置。16. The nose portion is placed in the opening between each of the tubular resonators. 16. The device of claim 15, characterized in that: 17.前記ノーズ部は、平坦な底面を備えた実質的円錐形状を有し、該平坦な底 面に沿って前記低周波音の影響を受けた冷却空気が流れることを特徴とする請求 項16記載の装置。17. The nose portion has a substantially conical shape with a flat bottom surface, and the nose portion has a substantially conical shape with a flat bottom surface. A claim characterized in that the cooling air affected by the low-frequency sound flows along the surface. The device according to item 16. 18.前記各管状共振器の間に配置した1つ又は複数の個別冷却空気ダクトを通 して冷却空気を供給することを特徴とする請求項13〜17のいずれか1つに記 載の装置。18. one or more individual cooling air ducts disposed between each tubular resonator; According to any one of claims 13 to 17, the cooling air is supplied by equipment. 19.前記ノーズ部は、冷却空気が前記低周波音の影響を受ける前記管状共振器 の開口に近接して、冷却空気を前記管状共振器内へ偏向させることを特徴とする 請求項17記載の装置。19. The nose portion includes the tubular resonator in which the cooling air is affected by the low frequency sound. deflecting cooling air into the tubular resonator adjacent to the opening of the tubular resonator. 18. Apparatus according to claim 17. 20.冷却空気流は、前記各冷却空気ダクトの前記各共振器方向を向いた内面に 湾曲板を設けることにより改善されることを特徴とする請求項18又は19記載 の装置。20. A cooling air flow is provided on an inner surface of each cooling air duct facing toward each resonator. Claim 18 or 19, characterized in that the improvement is achieved by providing a curved plate. equipment. 21.冷却水、アンモニア、フレオン等の冷却剤が通過する管の外面の形状の対 流面を備えたことを特徴とする請求項12〜20のいずれか1つに記載の装置。21. The shape of the outer surface of the tube through which coolant such as cooling water, ammonia, or Freon passes. 21. Device according to any one of claims 12 to 20, characterized in that it is provided with a flow surface. 22.前記管は、熱交換システムに連結した閉鎖管装置の一部を形成することを 特徴とする請求項21記載の装置。22. said tube forming part of a closed tube arrangement connected to a heat exchange system; 22. The device of claim 21, characterized in that: 23.冷却すべき物体を、前記管状共振器の開口を通過するローラコンベアやコ ンベアベルト等の上で連続的に前進させることを特徴とする請求項12〜22の いずれか1つに記載の装置。23. The object to be cooled is passed through the opening of the tubular resonator by a roller conveyor or core. Claims 12 to 22, characterized in that it is continuously advanced on a conveyor belt or the like. Apparatus according to any one of the above. 24.音響学上の実質的閉鎖システムであることを特徴とする請求項12〜23 のいずれか1つに記載の装置。24. Claims 12 to 23 characterized in that it is an acoustically substantially closed system. The device according to any one of.
JP51112089A 1988-11-01 1989-10-31 Method and device for forced heat transfer between objects and gases Pending JPH04501456A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8803974A SE463786B (en) 1988-11-01 1988-11-01 PROCEDURE AND DEVICE MAKE USE OF HEAT METER TRANSMISSION BETWEEN BODIES AND GASS WITH THE LOW-FREQUENT SOUND
SE8803974-8 1988-11-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04501456A true JPH04501456A (en) 1992-03-12

Family

ID=20373839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51112089A Pending JPH04501456A (en) 1988-11-01 1989-10-31 Method and device for forced heat transfer between objects and gases

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0441816A1 (en)
JP (1) JPH04501456A (en)
CN (1) CN1022440C (en)
AU (1) AU4429389A (en)
CA (1) CA2001721A1 (en)
SE (1) SE463786B (en)
WO (1) WO1990005275A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1249682B (en) * 1991-07-16 1995-03-09 Gestione E Promozione Iniziati PROCEDURE FOR THE COMBINED HEAT TREATMENT OF METAL MATERIALS AND ITEMS AND RELATED EQUIPMENT
US6059020A (en) * 1997-01-16 2000-05-09 Ford Global Technologies, Inc. Apparatus for acoustic cooling automotive electronics
CN101032718B (en) * 2006-03-10 2010-08-25 财团法人工业技术研究院 Complex mode transducer and the cooling device with said complex mode transducer
CN101680623B (en) * 2007-06-14 2014-09-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 Lighting device with pulsating fluid cooling
SE543318C2 (en) * 2018-06-21 2020-11-24 Mats Olsson Method and system for cooling hot objects
EP4077741A1 (en) * 2019-12-20 2022-10-26 Autotech Engineering S.L. Process and production line for forming objects

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61116292A (en) * 1984-11-07 1986-06-03 イー・アイ.デユポン・ド・ネモアース・アンド・コンパニー Gas-liquid heat-exchanging method and device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2664274A (en) * 1951-12-22 1953-12-29 Lummus Co Method and apparatus employing sonic waves in heat exchange

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61116292A (en) * 1984-11-07 1986-06-03 イー・アイ.デユポン・ド・ネモアース・アンド・コンパニー Gas-liquid heat-exchanging method and device

Also Published As

Publication number Publication date
SE463786B (en) 1991-01-21
CN1022440C (en) 1993-10-13
SE8803974L (en) 1990-05-02
CN1042411A (en) 1990-05-23
CA2001721A1 (en) 1990-05-01
EP0441816A1 (en) 1991-08-21
SE8803974D0 (en) 1988-11-01
WO1990005275A1 (en) 1990-05-17
AU4429389A (en) 1990-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04501456A (en) Method and device for forced heat transfer between objects and gases
US4962330A (en) Acoustic transducer apparatus with reduced thermal conduction
JP3291437B2 (en) Method and apparatus for cooling window foil of electron beam accelerator
KR101031416B1 (en) Cooling device
JPS62111486A (en) Gas laser device
US3067956A (en) Method and device for pulverizing and/or decomposing solid materials
US9089829B2 (en) Method and device for enhancing a process involving a solid object and a gas
EP0441837B1 (en) Method and arrangement for an enforced heat transmission between alimentary bodies and gases
JP2023510698A (en) Method and apparatus for cooling hot objects
WO1991018254A1 (en) Apparatus for enforced heat transfer between a plane surface of a body and surrounding gas
GB2534161B (en) Heat Transfer apparatus and method
JP4104736B2 (en) Curling heat treatment system for magnetic tape
JPH04118110A (en) Device for cooling continuous strip like sheet
JPH04362142A (en) Strip cooler
JP2023510699A (en) Method and production line for shaping objects
JPH0633150A (en) Strip cooler
JPH05280886A (en) Apparatus for cooling, heating or drying plate using gas resonance vibration
JPS5531242A (en) Air cooler
JPH04323327A (en) Appratus for cooling strip
JPH04323326A (en) Appratus for cooling strip
JPH04272144A (en) Strip heating and cooling apparatus
JPH0235115Y2 (en)
JPH02271580A (en) Gas laser oscillator
JPH04194596A (en) Method and apparatus for promoting heat transfer for heat exchanger
JPH07197134A (en) Method for cooling material by utilizing pressure oscillating field