DE546950C

DE546950C - Circulating heat exchange device

Info

Publication number: DE546950C
Application number: DES93648D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-09-01
Filing date: 1929-09-01
Publication date: 1932-03-18

Description

Umlaufende Wärmeaustauschvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauschvorrichtungen, bei welchen ein sich drehender Behälter in eine Flüssigkeit eintaucht, die dem Inhalte des Behälters Wärme entnimmt oder zuführt.Recirculating Heat Exchange Device The invention relates to Heat exchange devices in which a rotating container is immersed in a liquid immersed, which removes or adds heat to the contents of the container.

Die Erfindung soll insbesondere bei dem Kondensator und Verdampfer von Kältemaschinen mit geschlossenem Rotor Anwendung finden. Sie bezweckt, die Fläche, welche für den in Aussicht genommenen Wärmeaustausch in Betracht kommt, zu vergrößern, ohne den äußeren Umfang der Vorrichtung zu vergrößern, indem im Innern der Vorrichtung ein oder mehrere röhrenförmige Körper angeordnet werden, in welchen die äußere Flüssigkeit unter der Einwirkung der Fliehkraft, die sich aus der Umdrehung der Räume ergibt, umläuft.The invention is intended in particular with the condenser and evaporator of chillers with closed rotor application. Its purpose is the area which is considered for the envisaged heat exchange, to increase, without increasing the outer periphery of the device by being inside the device one or more tubular bodies are arranged in which the external liquid under the effect of centrifugal force resulting from the rotation of the rooms, running around.

Um diesen selbsttätigen Umlauf der äußeren Flüssigkeit zu sichern, muß ein besonderes Mittel zur ununterbrochenen Speisung des oder der röhrenförmigen Körper vorgesehen werden.In order to ensure this automatic circulation of the external fluid, must have a special means of uninterrupted supply of the tubular Body to be provided.

Dieses Mittel, welches das charakteristische Merkmal der Erfindung bildet, besteht darin, daß am Eingange des oder der röhrenförmigen Körper eine Kammer angeordnet wird, die durch die äußere Flüssigkeit gespeist wird die hier durch die Einwirkung der Fliehkraft unter Druck gesetzt wird.This means which is the characteristic feature of the invention forms, consists in that at the entrance of the tubular body or bodies a chamber is arranged, which is fed by the external liquid which is here by the The effect of centrifugal force is pressurized.

Die Zeichnung stellt eine solche Ausführungsform beispielsweise dar, und zwar zeigt Abb. i im Längsschnitt einen der umlaufenden Behälter (Kondensator oder Verdampfer) einer solchen Kältemaschine.The drawing shows such an embodiment, for example, namely Fig. i shows in longitudinal section one of the surrounding containers (condenser or evaporator) of such a refrigeration machine.

Abb. 2 veranschaulicht eine Variante. Abb.3 zeigt eine weitere Variante, bei welcher die Drehachse senkrecht angeordnet ist.Fig. 2 illustrates a variant. Fig.3 shows another variant, in which the axis of rotation is arranged vertically.

Abb. ,4 und 5 veranschaulichen eine dritte Variante in senkrechtem Schnitt und im Längsschnitt.Figs. 4 and 5 illustrate a third variant in the vertical Section and longitudinal section.

Wie aus Abb. i-ersichtlich, umschließt der Körper i der Wärmeaustauschvorrichtung, der durch einen bombierten Boden 2 verschlossen ist, eine Rohrschlange io, die sich "gegen die Innenwandung des Körpers i legt. Mit einem ihrer Enden i i steht die Rohrschlange,io mit einer umlaufenden kreisförmigen Rinne 3 in Verbindung, die von dem Boden 2 und einer ringförmigen Membran 3' gebildet wird, die fest mit dem Boden 2 verbunden ist. Das andere Ende 12 der Rohrschlange io ist weiter von der Drehachse entfernt als das andere Ende i i. Es mündet mehr oder weniger senkrecht zur Drehachse B. in dem Bottich 5, welcher die Flüssigkeit 6 enthält, die den Inhalt des Behälters i abkühlen oder von demselben abgekühlt werden soll. Die Breite der ringförmigen Membran 3' ist so gewählt, daß die innere Kante der Membran der Achse 8 erheblich näher liegt als das entsprechende Ende i i der Rohrschlange io.As can be seen from Fig. I, the body i encloses the heat exchange device, which is closed by a cambered bottom 2, a pipe coil io, which "lays against the inner wall of the body i. With one of its ends i i stands the Coiled pipe, io with a circumferential circular channel 3 in connection, which of the bottom 2 and an annular membrane 3 'is formed, which is fixed to the bottom 2 is connected. The other end 12 of the coil io is further from the axis of rotation distant than the other end i i. It opens more or less perpendicular to the axis of rotation B. in the vat 5, which contains the liquid 6, the contents of the container i is to be cooled down or to be cooled down by the same. The width of the annular Membrane 3 'is chosen so that the inner edge of the membrane of the axis 8 is considerable is closer than the corresponding end i i of the coil io.

Aus Abb. i und 2 ist ersichtlich, daß das Flüssigkeitsniveau in dem Bottich 5, in den der Behälter i eintaucht, den tiefsten Punkt der Innenkante der Membran weit überragt, damit die Flüssigkeit die Rinne 3 unmittelbar speisen kann.From Fig. I and 2 it can be seen that the liquid level in the Vat 5, in the the container i is immersed, the lowest point of the The inner edge of the membrane protrudes far beyond, so that the liquid the channel 3 directly can dine.

Dreht sich aber der Behälter i mit einer erhöhten Geschwindigkeit, so kann die obige Anordnung durch eine übermäßige Beeinflussung das Überlaufen der Flüssigkeit im Bottich 5 hervorrufen. In einem solchen Falle kann jede Unzuträglichkeit dieser Art dadurch vermieden werden, daß man die Innenkante der Membran 3' oberhalb des oberen Flüssigkeitsniveaus anordnet (Abb. ¢ und 5).But if the container i rotates at an increased speed, so the above arrangement can by overly influencing the overflow of the Create liquid in the vat 5. In such a case, any inconvenience may occur this type can be avoided by having the inner edge of the membrane 3 'above of the upper liquid level (Figs. ¢ and 5).

Um die Rinne 3 zu speisen, kann man alsdann eine Vorkehrung treffen, welche darin besteht, daß man in einer Tasche, welche mittels einer Zwischenwandung 7' im Deckel 7 geschaffen ist, die Flüssigkeit 6 auffängt, die gegen die. Peripherie des umlaufenden Behälters i geworfen wird. Die auf diese Weise in der Tasche aufgefangene Flüssigkeit wird der Rinne 3 durch ein Rohr 13' zugeführt, welches durch die zentrale Öffnung der Membran 3' hindurchgeht.In order to feed channel 3, a provision can then be made which consists in that one in a pocket, which by means of a partition 7 'is created in the cover 7, which collects the liquid 6, which against the. Periphery of the rotating container i is thrown. The one caught in the bag in this way Liquid is fed to the channel 3 through a pipe 13 'which passes through the central Opening of the membrane 3 'passes through it.

Während der Drehung der Wärmeaustauschvorrichtung und infolge der sich daraus ergebenden Fliehkraft wird die Rohrschlange io in die ringförmige Schicht 13 eingetaucht, welche die in dem Behälter i eingeschlossene Flüssigkeit unter einem beliebigen Druck oder Unterdruck auf der Innenfläche des Behälters i bildet.During the rotation of the heat exchange device and as a result of The resulting centrifugal force will pull the coil into the ring-shaped layer 13 immersed, which the liquid enclosed in the container i under a forms any pressure or negative pressure on the inner surface of the container i.

Unter der Einwirkung derselben Kraft wird die ringförmige Rinne 3 beständig mit äußerer Flüssigkeit 6 gekühlt gehalten. Das Mitnehmen dieaer Flüssigkeit bei der Umdrehungsbewegung des Rotors kann auch durch einen oder mehrere Flügel q. begünstigt weraen.Under the action of the same force, the annular groove 3 constantly kept chilled with external liquid 6. Taking away the liquid During the rotation of the rotor, one or more vanes can also be used q. are favored.

Die betreffende Kraft drückt ferner, indem sie auf die Flüssigkeit der Rinne 3 einwirkt, diese Flüssigkeit in die Rohrschlange io, wodurch eine Saugwirkung an dem anderen Ende 12 hervorgerufen wird. Es ergibt sich hieraus, daß die Flüssigkeit 6 in der Rohrschlange io umläuft, welche beständig durch die Rinne 3 gespeist wird.The force in question pushes further by acting on the liquid the channel 3 acts, this liquid in the coil io, creating a suction effect at the other end 12 is caused. It follows from this that the liquid 6 circulates in the pipe coil io, which is constantly fed through the channel 3.

Da die Rohrschlange in die Flüssigkeit eintaucht, welche von dem Behälter 1 eingeschlossen ist und da sie stets mit umlaufender Flüssigkeit 6 angefüllt ist, so wird ihre Oberfläche unter den günstigsten Bedingungen für den Wärmeaustausch zwischen den beiden Flüssigkeiten vollständig ausgenutzt. Der Deckel 7 verhindert ein Ausspritzen der Flüssigkeit des Bottichs 5.As the coil is immersed in the liquid flowing from the container 1 is included and since it is always filled with circulating liquid 6, so their surface will be under the most favorable conditions for heat exchange fully utilized between the two fluids. The cover 7 prevents ejection of the liquid from the tub 5.

Wie aus Abb.2 ersichtlich, ist die Rohrschlange durch Rohre io ersetzt, die parallel oder mehr oder weniger geneigt zur Achse 8 verlaufen. Diese Rohre io münden, ebenso wie die Rohrschlange, gemäß Abb. i einerseits bei i i in die Rinne 3 und andererseits bei 12 auf der Außenseite des Behälters i. Die Rohre io könnten natürlich auch den Boden durchdringen, der dem Boden 2 gegenüberliegt, wie in Abb. 2 durch punktierte Linienveranschaulicht ist. In diesem Falle befinden sich die beiden Enden der Rohre in gleicher Entfernung von der Drehachse. Der Umlauf der Flüssigkeit in dem Rohr wird aber gesichert durch das Vorhandensein eines Flüssigkeitsüberschusses, der beständig erneuert wird und sich oberhalb der Rohre io in der Rinne 3 befindet. Diese Flüssigkeitsreserve steht durch die Einwirkung der Fliehkraft unter Druck.As can be seen from Fig. 2, the pipe coil is replaced by pipes io, which run parallel or more or less inclined to the axis 8. These pipes ok open into the channel at i i on the one hand, as does the coil, as shown in Fig. i 3 and on the other hand at 12 on the outside of the container i. The pipes could be ok of course also penetrate the soil opposite the soil 2, as shown in Fig. 2 is illustrated by dotted lines. In this case there are both ends of the tubes at the same distance from the axis of rotation. The circulation of the However, liquid in the pipe is secured by the presence of an excess of liquid, which is constantly renewed and is located above the pipes io in the channel 3. This liquid reserve is under pressure due to the effect of centrifugal force.

Der Behälter i gemäß Abb. 3 kann sich um eine senkrechte Achse drehen. In diesem Falle münden die Rohrschlange To o. dgl. einerseits in eine umlaufende zentrale Kammer 3 mit Flügeln q., die frei mit dem Bottich 5 in Verbindung steht und andererseits auf der Peripherie des umlaufenden Behälters i in den Bottich 5 selbst. Der Umlauf ist jederzeit durch die Fliehkraft gesichert.The container i according to Fig. 3 can rotate around a vertical axis. In this case, the pipe coil To o. The like. On the one hand open into a circumferential one central chamber 3 with wings q., which is freely connected to the tub 5 in connection and on the other hand on the periphery of the revolving container i in the tub 5 itself. The circulation is secured at all times by centrifugal force.

Die Anwendung der Erfindung auf Kältemaschinen mit geschlossenem Rotor ermöglicht ihre Leistungsfähigkeit für 'einen gegebenen Umfang. Die Erfindung gestattet dem Konstrukteur, die Leistungsfähigkeit erheblich zu überschreiten, die gewöhnlich als obere Grenze für diese Maschine angesehen wird.The application of the invention to refrigerating machines with closed rotor enables their performance for a given scope. The invention allows the designer to significantly exceed the capabilities that are usually available is considered the upper limit for this machine.

Die Erfindung kann natürlich auch in anderer Weise als oben beschrieben und in der Zeichnung veranschaulicht ausgeführt werden, und sie ist nicht nur anwendbar auf Kältemaschinen mit geschlossenem Rotor, sondern auch auf alle Wärmeaustauschvorrichtungen mit umlaufendem Behälter, wo evtl. ein beliebiger Druck oder Unterdruck herrschen kann und in welchen man jeden flüssigen Stoff behandeln kann. Die Drehachse des umlaufenden Behälters kann gegebenenfalls auch. eine Zwischenstellung zwischen der senkrechten und der horizontalen Stellung einnehmen.The invention can of course also be used in other ways than described above and illustrated in the drawing, and it is not only applicable on chillers with closed rotor, but also on all heat exchange devices with a circulating container, where there may be any pressure or negative pressure can and in which one can treat any liquid substance. The axis of rotation of the rotating container can optionally also. an intermediate position between the assume vertical and horizontal position.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circulating t heat exchange device in which the coolant or the medium to be cooled by means of centrifugal force in tubular Heat exchange bodies are set in motion, especially for rotating refrigeration machines, characterized in that the heat exchange device has an annular channel (3) possesses, in which the liquid rotates, which is then drawn out by centrifugal force this gutter in the tubular Heat exchange body pressed will.

2. Embodiment of the device according to claim i, characterized in that the annular channel (3) is fed by a pocket known per se which receives the liquid which is entrained through the outer circumference of the rotating heat exchanger body.