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Flüssigkeits-Dur chlaufkühleinrichtung mit offenem Kühlbehälter Gegenstand
der Erfindung ist eine Flüssigkeits-Durchlaufkühleinrichtung mit offenem Kühlbehälter,
die sich insbesondere zur Kühlung von piezoelektrischen Schwingungserzeugern eignet.
Piezoelektrische Schwingungserzeuger, die zur Behandlung irgendwelchen Gutes mit
Schall- oder Ultraschallschwingungen dienen, werden häufig, insbesondere bei zu
Forschungsarbeiten bestimmten Geräten, in der Weise verwendet, daß der Schwingungserzeuger
in einem mit 01 oder einer anderen elektrisch isolierenden Flüssigkeit angefüllten
Behälter angeordnet wird und daß das zu beschallende Gut in einem kleineren Behälter,
dem Gutbehälter, angeordnet wird, der in die den Schwingungserzeuger umgebende Isolierflüssigkeit
eingesetzt wird. Die Isolierflüssigkeit, beispielsweise also das 01,
dient
hierbei sowohl zur Schwingungsübertragung vom Schwingungserzeuger zum Gutbehälter
als auch gleichzeitig zur Isolierung und Kühlung des Schwingungserzeugers, so daß
der das Öl enthaltende Behälter gleichzeitig auch ein Kühlbehälter für den Schwingungserzeuger
ist.
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Die anwendbare Leistung eines solchen Schwingungserzeugers ist nun
sowohl bei Anordnungen der vorstehend beschriebenen Art als auch bei jeglicher sonstigen
Anordnung des piezoelektrischen Schwingungserzeugers häufig durch die Erwärmung
des Schwingungserzeugers erheblich begrenzt. Es ist zwar schon vorgeschlagen worden,
die den Schwingungserzeuger umgebende Flüssigkeit durch frische,
kühlere
Flüssigkeit zu erneuern, doch bereitet dies bei den eingangs erwähnten Anordnungen
Schwierigkeiten, da der Kühlbehälter offen ist, so daß eine gleichbleibende Flüssigkeitshöhe
in dem Kühlbehälter nur durch ständige Regelung eingehalten werden kann. Eine gleichbleibende
Flüssigkeitshöhe ist aber nicht nur zur Vermeidung des Überlaufens erwünscht, sondern
gelegentlich auch zur Einhaltung eines bestimmten Abstandes zwischen der Schwingfläche
des Schwingungserzeugers und dem Flüssigkeitsspiegel.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Kühleinrichtung, die diese Nachteile
in einfacher Weise vermeidet. Die Einrichtung nach der Erfindung ist eine Flüssigkeits-Durchlaufkühleinrichtung
und besteht darin, daß die Kühlflüssigkeit den zu durchfließenden Kühlbehälter aus
einem hochgelegenen, gasdicht geschlossenen Speisebehälter zufließt und von dem
Kühlbehälter zu einem tiefgelegenen, gasdicht geschlossenen Sammelbehälter abfließt,
dessen Gasraum mit dem Gasraum des Speisebehälters durch eine Rohrleitung in Verbindung
steht.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung nach der Erfindung und ihre Vorteile
werden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten einfachen Ausführungsbeispieles
erläutert.
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In einem Kühlbehälter i befindet sich ein piezoelektrischer Schwingungserzeuger
2, der von der Kühlflüssigkeit 3, beispielsweise Öl, umgeben ist. Ein ein beliebiges,
beispielsweise flüssiges -Gut enthaltender Gutbehälter ist mit q. bezeichnet; er
taucht in die Flüssigkeit 3 ein. Der Kühlbehälter i ist mit zwei Rohrstutzen 5 und
6 versehen. An die beiden Rdhrstutzen schließen sich die beiden Flüssigkeitsleitungen
7 und 8 an, in die j e eine Kühlschlange 9 bzw. io eingeschaltet ist. Die Leitung
7 führt zu einem hochgelegenen Speisebehälter i i, die Leitung 8 zu einem tiefgelegenen
Sammelbehälter 12. Die Behälter i i und 12 sind gasdicht geschlossen und ihre Gasräume
stehen durch eine Rohrleitung 13 miteinander in Verbindung.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Aus dem Speisebehälter
i i fließt die Kühlflüssigkeit durch die Leitung 7 zum Kühlbehälter i und von diesem
durch die Leitung 8 zum Sammelbehälter i2. Die hierbei aus dem Sammelbehälter 12
verdrängte Luft geht über die Leitung 13 in den Speisebehälter i i über.
Wenn auch die Durchlaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit in dem Kühlbehälter i von
der Flüssigkeitshöhe in dem Speisebehälter i i abhängig ist, so kann doch dem Kühlbehälter
i niemals mehr Flüssigkeit zufließen, als aus ihm an Flüssigkeit abfließt, da die
Zuflußmenge infolge der regelnden Gasverbindung über die Rohrleitung 13
niemals
größer sein kann als die zum Sammelbehälter 12 abfließende Flüssigkeitsmenge.
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Um nach Entleerung des Speisebehälters i i die Umlaufkühlung ohne
schädliche Unterbrechung fortsetzen zu können, können gemäß der weiteren Ausbildung
der Erfindung Mittel vorgesehen werden, durch die der Speisebehälter i i und der
Sammelbehälter i2 in ihrer Höhenlage gegenseitig vertauscht werden können. Bei dem
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind zu diesem Zweck die beiden
Behälter ii und 12 auf Traggestellen ia und 15 angeordnet, die an den beiden Enden
eines über die Rolle 16 geführten Seiles 17
befestigt und an dem die Rolle
16 tragenden Gerüst 18 geführt sind. Außerdem sind die Leitungen 7, 8 und 13 aus
elastischem Stoff, beispielsweise aus Gummi, hergestellt. Ist der Behälter i z entleert,
so braucht lediglich der Behälter 12 hochgeschoben zu werden, so daß der Behälter
i i im gleichen Maße herabgleitet. Die beiden Behälter i i und 12 haben hierdurch
ihre Rollen vertauscht, so daß nunmehr der Behälter 12 als Speisebehälter und der
Behälter i i als Sammelbehälter dient und die Flüssigkeit den Kühlbehälter in umgekehrter
Richtung durchfließt.
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Um bei diesem Austauschvorgang ein vorübergehendes Leerwerden des
Kühlbehälters i zu vermeiden, wird der Austausch zweckmäßig bereits dann vorgenommen,
wenn der jeweilige Speisebehälter nicht völlig entleert ist.
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Die Einrichtung nach der Erfindung ist nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel
gebunden, sondern kann in mannigfacher Weise abgewandelt werden. So können beispielsweise
die beiden Kühleinrichtungen 9 und io, die zur Einregelung bestimmter Temperaturen
der Kühlflüssigkeit, beispielsweise mittels selbsttätig wirkender Kontaktthermometer,
sehr vorteilhaft sein können, gegebenenfalls auch fortfallen. Eine einfache Austauschmöglichkeit
der beiden Behälter i i und 12 in ihrer Höhenlage kann beispielsweise statt durch
das Seil 17 auch in der Weise erreicht werden, daß die beiden Behälter an
den beiden Enden eines in der Mitte drehbar gelagerten Waagebalkens befestigt werden.
Ferner kann es vorteilhaft sein, Mittel vorzusehen, durch die der Austausch der
beiden Behälter ii und 12 in ihrer Höhenlage jeweils bei oder besser kurz vor der
Entleerung des Speisebehälters selbsttätig erfolgt. Dies kann beispielsweise dadurch
erreicht werden, daß auf der Grundplatte des Gerüstes 18 Druckkontakte angebracht
werden, die durch den jeweils unten befindlichen, als Sammelbehälter dienenden Behälter
dann betätigt werden, wenn dieser vollgelaufen ist und ein bestimmtes, zur Betätigung
des Kontaktes erforderliches Gewicht erreicht hat. Durch diese Druckkontakte wird
dann ein Antriebsmotor eingeschaltet, der die beiden Behälter in ihrer Höhenlage
austauscht. Schließlich sei noch erwähnt, daß die Einrichtung nach der Erfindung
nicht nur für die Kühlung piezoelektrischer Schwingungserzeuger von Vorteil ist,
sondern auch für beliebige andere Zwecke, bei denen in einem offenen Durchlaufflüssigk
eits.behälter die Flüis;s,i:gkeitshdh.e konstant gehalten werden soll.