Claims (12)
Ref. 140/84 85-102 051.1 AnsprücheRef. 140/84 85-102 051.1 claims
1. Verfahren zum Übertragen von Wärme zwischen einer Heizfläche und einem Fluid, dadurch gekennzeichnet,
daß es darin besteht, eine Fluidströmung in der Weise zu stabilisieren und zu vergleichmäßigen, daß eine
dünne Fluidschichte mit gleichmäßiger Dicke und gerader Strömungsrichtung gebildet wird und diese Flüssigkeitsschicht
senkrecht zur Richtung ihrer Dicke mit wenigstens einer Heizfläche in Berührung zu bringen,
die eine Wand eines Strömungskanals bildet, in der Weise, daß die Strömungsrichtung gerade und von
konstanter Dicke bleibt, wobei die dieser Strömung zugeordnete Reynolds-Zahl so ist, daß die Strömung
des Fluids turbulent ist.1. A method for transferring heat between a heating surface and a fluid, characterized in that
that it consists in stabilizing and equalizing a fluid flow in such a way that a
thin fluid layer with uniform thickness and straight flow direction is formed and this liquid layer
to bring into contact perpendicular to the direction of its thickness with at least one heating surface,
which forms one wall of a flow channel, in such a way that the direction of flow is straight and from
constant thickness remains, the Reynolds number assigned to this flow is such that the flow
of the fluid is turbulent.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, für die Strömung des Fluides
eine Reynolds-Zahl über 2o.ooo auszuwählen.2. The method according to claim 1, characterized in that it consists in the flow of the fluid
choose a Reynolds number greater than 2o, ooo.
3. Wärmetauscher zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2 und dazu bestimmt, um
Wärme zwischen wenigstens einem elektrischen Heizwiderstand und einem Fluid zu übertragen, dadurch
gekennzeichnet, daß er ein Heizelement (13) umfaßt, das wenigstens einen Heizwiderstand (2o) aufnimmt und
eine Außenfläche und ein Führungselement (15) aufweist, das eine zur Außenfläche des Heizelementes parallele
Fläche aufweist und zusammen mit dieser Aussenfläche des Heizelementes einen geraden Strömungskanal (16) für das Fluid mit konstanter Dicke bildet,
der die dünne Fluidschichte bildet, wobei die Fläche des Heizelementes (13) in Richtung der Strömung zwischen
der Fläche des Heizelementes (13) und der Fläche des Führungselementes (15) eine erste nicht heizende
Zone, die zusammen mit der erwähnten Fläche des FiÄrüngselementes eine stromaufwärts der Fluiderströ-3. Heat exchanger for carrying out the method according to one of claims 1 and 2 and intended to
Transferring heat between at least one electrical heating resistor and a fluid, thereby
characterized in that it comprises a heating element (13) which receives at least one heating resistor (2o) and
has an outer surface and a guide element (15) which is parallel to the outer surface of the heating element
Has surface and together with this outer surface of the heating element forms a straight flow channel (16) for the fluid with constant thickness,
which forms the thin fluid layer, with the surface of the heating element (13) in the direction of the flow between
the surface of the heating element (13) and the surface of the guide element (15) a first non-heating
Zone, which together with the mentioned surface of the fiÄrüngselementes an upstream of the fluid flow
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mung gelegene Beruhigungszone bildet, und eine zweite
Zone (13b), aufweist,welche die Heizfläche für das
Fluid bil.detv.S--'- ■■:;:' ^" ' formation located calming zone, and a second zone (13b), which bil.detv.S --'- ■■:;: '^ "'
4. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Heizelementes (13) stromabwärts
seiner Heizfläche (13b) eine dritte nicht heizende Zone (13c) umfaßt, die mit der erwähnten Fläche
des Führungselementes (15) eine stromabwärts der Fluidströmung gelegene Berührungszone bildet.4. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the surface of the heating element (13) is downstream
its heating surface (13b) comprises a third non-heating zone (13c), which with the mentioned surface
of the guide element (15) forms a contact zone located downstream of the fluid flow.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der stromabwärts gelegenenen Beruhigungszone
wenigstens gleich fünfmal dem hydraulischen Durchmesser des Strömungskanals ist.5. Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the length of the downstream calming zone
is at least equal to five times the hydraulic diameter of the flow channel.
6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der stromaufwärts
gelegenen Beruhigungszone wenigstens gleich zehnmal dem hydraulischen Durchmesser des Strömungskanals ist.
6. Heat exchanger according to one of claims 3 to 5, characterized in that the length of the upstream
located calming zone is at least ten times the hydraulic diameter of the flow channel.
7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er stromaufwärts und
stromabwärts vom Strömungskanal jeweils eine Kammer zum Zuführen und Abziehen des Fluides umfaßt.7. Heat exchanger according to one of claims 3 to 6, characterized in that it is upstream and
downstream of the flow channel each comprises a chamber for supplying and withdrawing the fluid.
8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement durch ein
zylindrisches Element (13) gebildet wird und das Führungselement durch ein zylindrisches Rohr (15)
gebildet wird, das koaxial zum zylindrischen Heizelement (13) ist und mit diesem einen Strömungskanal
(16) mit ringförmigem Querschnitt von gleichmäßiger Dicke bildet, der das zylindrische Heizelement (13)
umgibt.8. Heat exchanger according to one of claims 3 to 7, characterized in that the heating element by a
cylindrical element (13) is formed and the guide element by a cylindrical tube (15)
is formed, which is coaxial with the cylindrical heating element (13) and with this a flow channel
(16) with an annular cross-section of uniform thickness, which forms the cylindrical heating element (13)
surrounds.
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9. Wärmetauscher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Zentrieren des Heizelementes (13)
im zylindrischen Führungsrohr (15) vorgesehen sind, um so die Außenfläche des zylindrischen Heizelementes
und die Innenfläche des Führungsrohres (15) im konstanten Abstand zu halten.9. Heat exchanger according to claim 8, characterized in that means for centering the heating element (13)
are provided in the cylindrical guide tube (15) so as to the outer surface of the cylindrical heating element
and to keep the inner surface of the guide tube (15) at a constant distance.
10. Wärmetauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zentriermittel durch Zentrierstifte (21) gebildet sind, die am Führungsrohr (15) befestigt
sind und an der Außenfläche des zylindrischen Heizelementes (13) anliegen.10. Heat exchanger according to claim 9, characterized in that
that the centering means are formed by centering pins (21) which are attached to the guide tube (15)
and are in contact with the outer surface of the cylindrical heating element (13).
11. Wärmetauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zentriermittel durch örtliche, nach innen gerichtete Verformungen (22) des Führungsrohres
(15) gebildet sind, die an der Außenfläche des zylindrischen Heizelementes (13) anliegen.11. Heat exchanger according to claim 9, characterized in that
that the centering means by local, inwardly directed deformations (22) of the guide tube
(15) are formed, which bear against the outer surface of the cylindrical heating element (13).
12. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er einen zylindrischen,
an seinen Enden geschlossenen Körper (5) umfaßt, der wenigstens eine Anordnung aufnimmt, die durch das
zylindrische Heizelement (13) und das Führungsrohr (15) gebildet wird, wobei sich das Heizelement in der
Richtung der Achse des zylindrischen Körpers (5) erstreckt und durch eine Endwand (4) des zylindrischen
Körpers (5) gehalten wird, wobei die Enden des Führungsrohres (15) im Abstand von den Endwänden (3,4)
des zylindrischen Körpers (5) angeordnet sind, wobei der zylindrische Körper eine radiale Zwischenwand (7)
aufweist,die vom Rohr (15) durchsetzt wird und die im12. Heat exchanger according to one of claims 8 to 11, characterized in that it has a cylindrical,
at its ends closed body (5) comprises which receives at least one arrangement, which by the
cylindrical heating element (13) and the guide tube (15) is formed, the heating element in the
Direction of the axis of the cylindrical body (5) extends and through an end wall (4) of the cylindrical
Body (5) is held, the ends of the guide tube (15) at a distance from the end walls (3,4)
of the cylindrical body (5) are arranged, the cylindrical body having a radial partition (7)
has, which is penetrated by the tube (15) and which in the
zylindrischen Körper zwei getrennte Kammern (8,9) begrenzt, die jeweils eine Kammer zum Zuführen und eine
Kammer zum Abziehen des Fluides bilden und die jeweils stromaufwärts und stromabwärts des ringförmigen
Strömungskanals (161 vorgesehen sind, der zwischencylindrical body delimits two separate chambers (8,9), each with a chamber for feeding and one
Form chamber for drawing off the fluid and each upstream and downstream of the annular
Flow channel (161 are provided between
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dem zylindrischen Heizelement (13) und dem Führungsrohr
(15) gebildet ist.the cylindrical heating element (13) and the guide tube
(15) is formed.