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Einrichtung zum Erwärmen und Kühlen von Luft
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eines Spaltes zwischen Laufrad und Wand verbunden und das Lager im Rahmen des Dehnungsschubes der
Wand axial beweglich angeordnet.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel schematisch darge- stellt. Hiebei zeigt Fig. l einen Längsschnitt durch einen schaubildlich veranschaulichten Wärmeaustau- scher, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die unteren Kanäle des Zylindermantels und Fig. 3 eine Seitenan- sicht des Wärmeaustauschers mit aufgeschnittenem Aussenmantel.
Der Wärmeaustauscher 1 ist als Zylinder dargestellt und besitzt mehrere Wärmeaustauschflächen, die konzentrische Zylinder sind und Ringkanäle bilden. Alle Zylinder und Ringkanäle sind um einen Heiz - bzw. Kühlraum 2 angeordnet. Vorteilhaft befindet sich an der einen Stirnseite 3 die nichtdargestell- teHeizquelle (Ölbrenner) bzw. es wird von dieser Seite ein Kühlaggregrat angeschlossen oder in den Raum
2 eingeschoben. Das Heiz- bzw. Kühlmedium strömt von dem Raum 2 gegen die Stirnwand 4 und wird von dieser rechtwinkelig über einen Streuwinkel von 3600 nach aussen abgelenkt, so dass das Heiz-bzw. Kühl- medium in den schmalen ringförmigen Raum 5 einströmen kann, um von hier aus, durch schraubenförmig angeordnete Zwischenwände 6 geführt, in schraubenförmige Bewegung gesetzt zu werden.
Das Heiz-bzw.
Kühlmittel gelangt dann in den Ringkanal 7 und über schraubenförmig angeordnete Überströmkanäle 8 über die Kammer 9 in den Abgangsstutzen 10. Der Überströmkanal 8 bildet eine Zwischenwand, die praktisch aus zwei Wandteilen 20 und 21 besteht. Das Heiz- bzw. Kühlmittel beaufschlagt hiebei die beiderseits des Ringkanals 7 vorhandenen Zylindermäntel 11 und 12 und gibt seine Wärme bzw. Kälte über diese Män- tel 11 und 12 an die anschliessenden Ringkanäle ab.
Das zu temperierende Medium, z. B. Luft, wird von einem Ventilator 13 (Fig. 3) angesaugt und ge- gen die Stirnwand 4 der Brennkammer geleitet und in Pfeilrichtung 14 abgelenkt. Die Ablenkung erfolgt rechtwinkelig über einen Streuwinkel von 3600 nach aussen und dieses Medium kann dann in den ring- förmigen Zylinderraum 15 strömen. Das Gebläse 13 ist als Zentrifugalbeschleuniger ausgebildet und das
Medium wird unter Beibehaltung des erzeugten Dralles innerhalb des Ringkanals 15 schraubenförmig um den Zylinder 12 herumgeführt und gelangt nacheinander in die Kanäle 16,17, 18 und 19. Dieschrauben- förmige Führung der Luft erfolgt wieder durch schraubenförmig angeordnete Zwischenwände 6.
Durch die Anordnung des schraubenförmigen Überströmkanals 8 und die Zusammenführung der Wän- de 20,21 dieses Überströmkanals wird eine nahezu widerstandslose Kreuzung der den Austausch durchfüh- renden Medien erreicht.
Das zu behandelnde Medium gelangt von dem schraubenförmigen Ringkanal 19 in Pfeilrichtung 22 in den weiter innen liegenden zylindrischen Ringkanal 23, wobei keine direkte Umkehrung der Luftströmungs- richtung stattfindet, sondern lediglich ein Weiterströmen des Mediums, das sich nur um seine Strömungsachse dreht. Vom Ringkanal 23 ausgehend werden die Kanäle 24,25 und 26 durchströmt, und in Pfeilrichtung 27 gelangt dann das zu behandelnde Medium in den ringförmigen Zylinderraum 28 und strömt nach dem erfolgten Wärmeaustausch am Zylindermantel 11 nunmehr an dem Zylindermantel 29 entlang, um schliesslich in Pfeilrichtung 30 in den Sammelkanal 31 zu gelangen und tangential in Pfeilrichtung 32 zum Bedarfsträger zu strömen.
Das zu behandelnde Medium nimmt somit von dem Heiz- oder Kühlmedium an den Zylindermänteln 11, 12 und 29 den Austausch von Wärme oder Kälte vor.
Zum grössten Teil wird beim Wärme-bzw. Kälteaustausch ein Kreuzstrom erzielt, der noch durch einen zusätzlichen Gegenstromeffekt verstärkt wird. Der Wärmeaustauscher kann beliebig vergrössert wer- den und die Anzahl der ringförmigen Zylinderräume kann vermehrt werden.
Von besonderem Vorteil ist die Verwirbelung des zu erhitzenden oder zu kühlenden Mediums an der Stirnwand 4, an der die grösste Temperaturdifferenz vorhanden ist, so dass auch bei der Verwendung als Wärmeaustauscher eine Kühlung der Stirnwand 4 erzielt werden kann.
Das Gebläse 13 mit seinen Schaufeln 33 ist in axialer Richtung veränderlich einstellbar, um den Spalt 34 zwischen der Stirnwand 4 und dem Laufrad unterschiedlich einstellen zu können. Die Lagerung 35 des Laufrades kann auch mit der Wand 4 so verbunden sein, dass das Gebläse 13 im Rahmen des Dehnungsschubes der Stirnwand 4 beweglich ist.
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Device for heating and cooling air
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a gap between the impeller and the wall and the bearing under the expansion thrust of the
Wall arranged to be axially movable.
In the drawings, the subject matter of the invention is shown schematically in one embodiment. 1 shows a longitudinal section through a diagrammatically illustrated heat exchanger, FIG. 2 shows a longitudinal section through the lower channels of the cylinder jacket, and FIG. 3 shows a side view of the heat exchanger with the outer jacket cut open.
The heat exchanger 1 is shown as a cylinder and has several heat exchange surfaces, which are concentric cylinders and form annular channels. All cylinders and ring channels are arranged around a heating or cooling space 2. The non-illustrated heating source (oil burner) is advantageously located on one end face 3, or a cooling unit is connected from this side or into the room
2 inserted. The heating or cooling medium flows from the space 2 against the end wall 4 and is deflected outwards by this at right angles over a scattering angle of 3600, so that the heating or cooling medium flows. Cooling medium can flow into the narrow ring-shaped space 5 in order to be set in helical movement from here, guided through helically arranged partition walls 6.
The heating or.
Coolant then passes into the annular channel 7 and via helically arranged overflow channels 8 via the chamber 9 into the outlet connection 10. The overflow channel 8 forms an intermediate wall which practically consists of two wall parts 20 and 21. The heating or coolant acts on the cylinder jackets 11 and 12 present on both sides of the ring channel 7 and emits its heat or cold via these jackets 11 and 12 to the adjoining ring channels.
The medium to be tempered, e.g. B. air, is sucked in by a fan 13 (FIG. 3) and directed against the end wall 4 of the combustion chamber and deflected in the direction of arrow 14. The deflection takes place outwards at a right angle over a scattering angle of 3600 and this medium can then flow into the annular cylinder space 15. The fan 13 is designed as a centrifugal accelerator and that
The medium is guided helically around the cylinder 12 while maintaining the generated swirl within the annular channel 15 and enters the channels 16, 17, 18 and 19 one after the other. The helical guidance of the air again takes place through helically arranged partition walls 6.
Due to the arrangement of the helical overflow channel 8 and the merging of the walls 20, 21 of this overflow channel, an almost resistance-free crossing of the media carrying out the exchange is achieved.
The medium to be treated passes from the helical ring channel 19 in the direction of arrow 22 into the further inner cylindrical ring channel 23, whereby there is no direct reversal of the air flow direction, but only a further flow of the medium, which only rotates around its flow axis. From the ring channel 23, the flow passes through the channels 24, 25 and 26, and the medium to be treated then enters the ring-shaped cylinder space 28 in the direction of arrow 27 and, after the heat exchange on the cylinder jacket 11, now flows along the cylinder jacket 29, and finally in the direction of arrow 30 to get into the collecting channel 31 and to flow tangentially in the direction of arrow 32 to the consumer.
The medium to be treated thus exchanges heat or cold from the heating or cooling medium at the cylinder jackets 11, 12 and 29.
For the most part, the heat or. Cold exchange creates a cross-flow, which is reinforced by an additional counter-flow effect. The heat exchanger can be enlarged as required and the number of annular cylinder spaces can be increased.
The swirling of the medium to be heated or cooled on the end wall 4, where the greatest temperature difference is present, is particularly advantageous, so that cooling of the end wall 4 can also be achieved when it is used as a heat exchanger.
The fan 13 with its blades 33 can be variably adjusted in the axial direction in order to be able to set the gap 34 between the end wall 4 and the impeller differently. The bearing 35 of the impeller can also be connected to the wall 4 in such a way that the fan 13 is movable within the scope of the expansion thrust of the end wall 4.
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