NO754287L - - Google Patents

Description

Krysstrømvarmeveksier

Denne oppfinnelse angår en krysstrømvarmeveksler for varmeveksling mellom to gassformige medier, hvilken varmeveksler har et av minst to kassetter sammensatt batteri som er innesluttet i et hus med inn- og utløp for mediene, hvorved kadettene har hver sin inngangsside og hver sin utgangsside for mediene.

Ved de hittil kjente varmevekslere av denne type strømmer det ene medium praktisk talt rett gjennom de tett inntil hverandre stilte kassetter og det andre medium strømmer først gjennom den ene kassett på tvers av det første mediums strømningsretning,hvoretter det ombøyes nesten .180° for å strømme gjennom den andre kassett i motsatt retning fortsatt på tvers av det første mediums strømnings-retning. Ved dette arrangement av kassettene kan man med forholds-vis små dimensjoner av varmeveksleren få en virkningsgrad i stør-relsesordenen 60-70%. At virkningsgraden ikke er høyere kan for størstedelen tilskrives det faktum at de to mediers temperaturfor-deling er ujevn på grunn av at det andre medium ved ombøyningen ikke homogeniseres tilstrekkelig til sin temperatur før inntredelsen i den andre kassett, men inneholder flere temperatursjikt.

Det til grunn for oppfinnelsen liggende problem er å tilveiebringe en.krysstrømvarmeveksler av den i innledningen angitte type, som har vesentlig høyere virkningsgrad enn de kjente varmevekslere av denne type, dvs. en virkningsgrad i størrelsesordenen 9 0% ved hovedsakelig like stor varmevekslingsflate.

Dette problem løses ifølge oppfinnelsen ved at hver kassetts ene utgangsside er koblet til den andre kassetts ene inngangsside ved hjelp av hvert sitt av huset og nevnte sider avgren-set blandingskammer og at blandingskamrene i hovedsaken er like store og under temperaturhomogenisering av mediene ombøyer disse i hovedsaken 9 0°.

Derved er det ved en spesielt foretrukket utførelse an-ordnet slik at hver kassett har form av en rettvinklet pårallell-epiped og at hver kassetts nevnte ene utgangsside danner en mel- lomliggende vinkel med' den andre kassetts nevnte ene inngangsside på hovedsakelig 90°.

Med kassettenes ene inn- og utgangssider tilkoblet til hverandre på den ovenfor angitte måte er hver kassetts andre inn-. og utgangssider koblet til husets inn- og utløp.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 fra siden og skjematisk viser en første foretrukken utførelse, fig. 2 i perspektiv og skjematisk viser en annen foretrukken utførelse.

Ved den på fig. 1 viste, spesielt foretrukne utførelse har krysstrømvarmeveksleren et av to på linje med hverandre beliggende og 45° på kant stilte kassetter 1 og 2 sammensatt batteri som er innesluttet i et rektangulært hus 4 med inn- og utløp 5 og 6 for to gassformige medier 7 og 8, mellom hvilke varmeveksling skal skje. Ved den viste utførelse er mediet 7 både varmere og fuktigere enn mediet 8, som således skal varmes opp av mediet 7. Mediet 7 kan være avgående ventilasjonsluft fra et lokale e.l., og mediet"8 kan være uteluft.

Kassettene 1 og 2 har hver form av et rettvinklet parallellepiped ©g er bygget opp av flere tynne, parallelle kanalvegg-plater 3 fortrinnsvis av aluminium, mellom hvilke mediene 7 og 8 strømmer i krysstrøm. Platene 3 er helt glatte og er beliggende tett inntil hverandre for å gi de mellom platene strømmende medier 7 og 8 et laminært strømningsbilde uten innslag av turbulens. Kassettene 1 og 2 har hver sin inngangsside 9,10 hhv. 11,12 og hver sin utgangsside 13,14 hhv. 15,16 for mediene 7 og 8. Hver kassetts 1,2 ene utgangsside 13,16 er derved koblet til den andre kassetts inngangsside 11,10 ved hjelp av hvert sitt av huset 4 og nevnte sider 13,16,11,10 avgrensede blandingskammer 17 hhv. 18, mens hver kassetts andre inn- og utgangssider 9,12;14,15 er tilkoblet til husets 4 inn- og utløp 5,6.

Blandingskamrene 17,18 er i hovedsaken like store og ombøyer de fra den ene kadett til den andre strømmende medier 7 hovedsakelig 90° under fullstendig temperaturhomogenisering av disse medier. Denne fullstendige temperaturhomogenisering kan tilskrives de egenskaper at kassettene 1,2 ligger på linje etter hverandre og er stilt 45° på kant, og at mediene 7,8 strømmer ut av den respektive kassett med laminært strømningsbilde og ombøyes 90° for inntredelsen i den etterfølgende kassett. Ved dette ar rangement av kassettene 1,2 og ved de blandingskammere 17,18 som er koblet til hverandre, blir dessuten trykktapene mindre enn hva som hittil var mulig, hvilke mindre trykktap sammen med den fullstendige temperaturhomogenisering gir en virkningsgrad i størrel-• sesordenen 90%.

Ved å anordne kassettene 1,2 etter hverandre og stille dem på kant på den på fig. 1 viste måte, får man dessuten en me-get kompakt og lett innstallerbar varmeveksler. Det må dessuten påpekes at man ved det viste arrangement, av kassettene og blandingskamrene kan ha flere enn to kassetter etter hverandre med tilhørende blandingskammere, f.eks. fire.

Ved den på fig. 2 viste utførelse av kryssstrømvarme-veksleren er de to kassetter 1,2 plassert ved diametralt motsatte hjørner av det rektangulære hus 4. Forøvrig er de to kassetter bygget opp på samme måte ved utførelsen ifølge fig. 1.

Utførelsen av varmeveksleren ifølge fig. 2 arbeider i prinsippet på samme måte som utførelsen ifølge .fig. 1 og har de fleste detaljer felles med denne, hvorfor samme henvisningstall anvendes i begge figurer. Det som foruten plasseringen av kassettene 1,2 skiller utførelsen ifølge fig. 2 fra utførelsen ifølge fig. 1 er at det finnes vifter 19 med dertil hørende detaljer for ytterligere å øke effektiviteten.

En sentrifugalvifte 19 f.eks. av siroccotypen, er anbragt i hver av de to blandingskammere 17,18 for hver å drive det ene 7 hhv. det andre 8 gassformige medium gjennom varmeveksleren og for i hvert- blandingskammer 17,18 å homogenisere respektive medium før dets innstrømning fra den ene kassett 1,2 til den andre. For å oppnå en effektiv homogenisering av respektive medium er viftene 19 montert på hver sin kassett 1,2 på en slik måte at deres kapper 20 dekker tilhørende kassetts ene inngangsside 10,11. Det må påpekes at viftene 19 kan være av en annen type og være montert på en og .samme kassett eller være montert på hver kassetts ene utgangsside. Det vesentlige er at de fra den ene kassett kom-mende medier homogeniseres før inntredelsen i den andre kassett.

Ved den på fig. 2 viste utførelse er viftene 19 beliggende slik at deres hjulaksler 21 er koaksiale, hvorved de passen-de er sammenkoblet og drivbare ved hjelp av en felles drivmotor 22, hensiktsmessig en elektrisk motor, via en kileren 23. Hjul-akslene behøver selvfølgelig ikke være forbundet med hverandre og viftene 19 kan drives ved hjelp av hver sin motor, særlig hvis viftene er montert på annen måte enn hva som vises på tegningen.

Ved begge utførelser- finnes det en anordning 24 til å samle opp og lede bort-sådant kondehs*a't''som kan dannes ved varme-vekslingen» mellom mediene 7 og 8 og derved eliminere risikoen for at kondensatet skal fryse. Denne anordning 24 er hensiktsmessig . koblet til den kassett 1 som først gjennomstrømmes av det kaldere og tørrere medium, i dette tilfelle mediet 8. Den andre kassett kan selvfølgelig også være koblet til denne anordning for å sikre oppsamling og bortledning av det kondensat som muligens kan dannes i den andre kassett.

Claims (3)

1. Krysstrømvarmeveksler for varmeveksling mellom to gassformige medier (7,8), hvilke varmevekslere har et av minst to kassetter (1,2) sammensatt batteri, som er innesluttet i et hus (4) med inn- og utløp (5,6) for mediene (7,8), hvorved kassettene (1, 2) har hver sin inngangsside (9,10 hhv. 11,12) og hver sin utgangsside (13,14 hhv. 15,16) for' mediene, karakterisert ved at hver kassetts (1,2) ene utgangsside (13,16) er koblet til den andre kassetts ene inngangsside (11,10) ved hjelp av hvert sitt av huset (4) og nevnte sider (13,16,11,10) avgrensede blandingskammer (17 hhv. 18) og at blandingskamrene (17,18) i hovedsaken er like store og under temperaturhomogenisering av mediene (7,8) avbøyer disse hovedsakelig 90°.

2. Varmeveksler ifølge krav 1, karakterisert ved at hver kassett (1,2) har form av et parallellepiped og at hver kassetts nevnte ene utgangsside (13,16) danner en mellomlig-gende vinkel med den andre kassetts nevnte ene inngangsside. (11, 10) på hovedsakelig 90°.

3. Varmeveksler ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver kassetts (1,2) andre inn- og utgangssider (9,12,14,15) .er koblet til husets (4) inn- og utløp (5,6).