CZ196797A3

CZ196797A3 - Způsob výroby ploché teplosměnné trubky

Info

Publication number: CZ196797A3
Application number: CZ971967A
Authority: CZ
Inventors: Daishi Tanaka; Masakazu Furuta; Kazuyuki Takahashi; Yasuhiro Osame
Original assignee: Showa Aluminum Corporation
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1998-03-18
Also published as: CA2208945C; EP0815971A1; EP1180403A1; US5947365A; AU722225B2; CA2208945A1; DE69730881T2; CN1174102A; DE69715107D1; DE69715107T2; ATE223265T1; ATE276843T1; ES2225369T3; DE69730881D1; AU2684297A; EP1180403B1; CN1093011C; CZ290645B6; ES2181952T3; EP0815971B1

Description

Způsob výroby ploché teplosměnné trubky

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby ploché teplosměnné trubky, zejména ploché teplosměnné trubky pro kondenzátory, výparníky a podobné výměníky tepla, pro použití v chladicích zařízeních pro automobily.

Dosavadní stav techniky

V japonském spise JP-B č. 45300/91 je uveden kondenzátor pro použití v chladicích zařízeních pro automobily, který obsahuje pár sběrných trubek, uspořádaných na pravé a levé straně navzájem rovnoběžně a se vzájemným odstupem od sebe, dále navzájem rovnoběžné ploché teplosměnné trubky, z nichž každá je na svých opačných koncích připojena k oběma sběrným trubkám, dále zvlněná žebra, uspořádaná v průtočném prostoru vzduchu mezi sousedními teplosměnnými trubkami a připájená natvrdo k sousedním trubkám, dále vstupní trubku připojenou k hornímu konci levé sběrné trubky, výstupní trubku připojenou k dolnímu konci pravé sběrné trubky, levou přepážku vytvořenou uvnitř levé sběrné trubky a umístěnou nad její střední částí a pravou přepážku vytvořenou uvnitř pravé sběrné trubky a umístěnou pod její střední částí, přičemž počet teplosměnných trubek mezi vstupní trubkou a levou přepážkou, počet teplosměnných trubek mezi levou přepážkou a pravou přepážkou a počet teplosměnných trubek mezi pravou přepážkou a výstupní trubkou se zmenšuje shora dolů. Chladivo proudící do vstupní trubky v parní fázi protéká klikatě kondenzátorem před tím, než vystoupí z výstupní trubky v kapalné fázi. Kondenzátory popsané konstrukce jsou označovány jako kondenzátory s • »· · « paralelním průtokem nebo vícenásobným průtokem a dosahují vysoké účinnosti, mají nízké tlakové ztráty, zvlášt kompaktní provedení a v poslední době se v širokém rozsahu používají místo běžných hadovitých kondenzátorů.

Je však zapotřebí, aby teplosměnná trubka určená k použití v kondenzátorech byla odolná proti tlaku, protože chladivo je do ní přiváděno ve formě stlačeného plynu pod vysokým tlakem. Pro splnění tohoto požadavku a pro dosažení vysoké účinnosti výměny tepla je teplosměnná trubka provedena jako dutý hliníkový výrobek vyrobený protlačováním, který má plochou horní stěnu a plochou dolní stěnu a výztužnou stěnu připojenou k horní a dolní stěně a rozkládající se v podélném směru. Pro zlepšení účinnosti výměny tepla a pro dosažení kompaktního provedení kondenzátoru je zapotřebí, aby plocháteplosměnná trubka měla malou tlouštku stěny a co nejmenší výšku. Jedná-li se však o výrobek vyrobený protlačováním, je nutno konstatovat, že technika protlačování má určitá omezení pokud se týká zmenšení výšky trubky a tlouštky stěny.

Pro odstranění tohoto nedostatku byl navržen způsob výroby ploché teplosměnné trubky, popsaný například ve spise JP-A č. 281373/97, kde plochá teplosměnná trubka má rovnoběžné průchody pro tekutinu a obsahuje horní stěnu a dolní stěnu, pravou boční stěnu a levou boční stěnu, připojené k pravému bočnímu okraji a levému bočnímu okraji horní stěny a dolní stěny, a výztužné stěny připojené k horní stěně a dolní stěně a rozkládající se v podélném směru trubky ve vzájemném odstupu, přičemž pří tomto způsobu výroby se pájením natvrdo spojí první díl trubky z hliníku a druhý díl z hliníku do integrální sestavy, přičemž první díl obsahuje část tvořící dolní stěnu a části tvořící výztužné stěny, které jsou provedeny integrálně s částí tvořící dolní stěnu a vystupují z ní směrem vzhůru, a druhý díl obsahuje část tvořící horní stěnu, která je tvořena plechem opatřeným na své dolní straně

vrstvou tvrdé pájky pro připojení protilehlých částí prvního dílu tvořících boční stěny.

Přitom je vsak pravděpodobné, že horní okraj části 51 tvořící výztužnou stěnu prvního dílu 50 nebude vodorovný, nýbrž skloněný od jednoho konce k druhému, například tak, jak je znázorněno na obr. 20, protože první díl je vytvořen válcováním hliníkového plechu mezi horním a dolním válcem, z nichž jeden je opatřen prstencovými drážkami. Když se první díl 50 a druhý díl 52 navzájem sestaví, dotýká se dolní plocha části 53 tvořící horní stěnu druhého dílu 52 horního okraje části 51 tvořící výztužnou stěnu prvního dílu 50 pouze v jedné koncové části této sestavy, přičemž na druhé koncové části vznikne malá mezera 54. To však přináší následující obtíže. Při pájení natvrdo se roztavená pájka ve formě vrstvy 55 upravené na dolní ploše části 53 tvořící horní stěnu shromažďuje v místě, kde se dolní plocha části 53 tvořící horní stěnu dotýká horního okraje části 51 tvořící výztužnou stěnu a následné zateče do mezery 54, kterou postupně vyplňuje. Roztavená pájka však nemá v důsledku vlivu vrstvy oxidu na povrchu vrstvy 55 dostatečnou schopnost tečení, aby zcela vyplnila mezeru 54, a aby po celé délce části 51 tvořící výztužnou stěnu vytvořila souvislou výplň.

Na obr. 21 je znázorněn případ, kde každá z částí 51 tvořících výztužné stěny je opatřena mnoha výřezy 56, provedenými v jejím horním okraji ve vzájemných odstupech v jejím podélném směru, přičemž otevřené strany výřezů 56 jsou uzavřeny částí 53 tvořící horní stěnu, když se první díl 57 a druhý díl 52 navzájem spájí natvrdo pro vytvoření spojovacích průchodů spojujících navzájem rovnoběžné průchody chladivá. Zejména v tomto případě je pravděpodobné, že horní okraje částí 58A, 58B, 58C tvořících výztužné stěny prvního dílu 57 mezi sousedními výřezy 56 v části 51 tvořící výztužnou stěnu nebudou vždy umístěny v téže úrovni, nýbrž se budou nacházet v • * · · 9 1 ·· · · · ·· ·· · · « různých úrovních. Proto dojde k tomu, že části 53 tvořící horní stěnu druhého dílu 52 se bude dotýkat pouze horní okraj jedné části 58A a mezi částí 53 a horními okraji dalších částí 58B, 58C zůstane malá mezera 59. Když se oba díly navzájem spájí natvrdo, horní okraje částí tvořících výztužné stěny první dílu 57 zůstanou nepřipojeny k části 53 tvořící horní stěnu druhé dílu 52 v těch místech, kde vznikla mezera 59. To znamená, že pájením natvrdo se nezíská dostatečná pevnost spojů mezi částí 53 tvořící horní stěnu druhého dílu 52. a částmi 51 tvořícími výztužné stěny prvního dílu 57 a plochá teplosměnná trubka vyrobená tímto způsobem nemůže zcela splňovat požadavky na odolnost proti tlaku.

Pro odstranění těchto nedostatků se zdá být výhodným zvětšit tloušťku vrstvy pájky na dolní straně druhého dílu, avšak pájka potom při pájení kape, čímž zmenšuje plochu průřezu pro průchod tekutiny, což má za následek zvýšený odpor pří proudění tekutiny a případné ucpání průchodů tekutiny. Když jsou části tvořící výztužné stěny opatřeny výřezy, existuje pravděpodobnost uzavření spojovacích otvorů pájkou.

Úkolem vynálezu proto je vytvořit způsob výroby ploché teplosměnné trubky, při němž nedojde ke vzniku nedostatků při pájení a trubka bude mít dostatečnou odolnost proti tlaku.

Podstata vvnálezu

Uvedený úkol splňuje způsob výroby ploché teplosměnné trubky, která má uvnitř. rovnoběžné průchody tekutiny a obsahuje horní stěnu, dolní stěnu, pravou boční stěnu a levou boční stěnu, spojující pravý boční okraj a levý boční okraj horní stěny a dolní stěny, a výztužné stěny připojené k horní stěně a dolní stěně a procházející v podélném směru trubky ve vzájemném odstupu od sebe, spájením natvrdo prvního dílu trubky z hliníku a druhého dílu trubky z hliníku do integrální

• 00 0

0 sestavy, přičemž první díl obsahuje část tvořící dolní stěnu a části tvořící výztužné stěny, které jsou provedeny integrálně s částí tvořící dolní stěnu a vystupují z ní směrem vzhůru, a druhý díl obsahuje část tvořící horní stěnu, která je tvořena plechem opatřeným alespoň na dolní straně, uvažováno z horní a dolní strany, vrstvou tvrdé pájky, podle vynálezu, jehož podstatou je, že pro zvýšení pevnosti spájení natvrdo se předem vytvoří alespoň jeden podélný hřeben v místě dolní plochy části tvořící horní stěnu druhého dílu, přičemž toto místo odpovídá každé z částí tvořících výztužné stěny, potom se oba díly připojí k sobě silou působící na ně shora a zdola, načež se oba díly spájí natvrdo.

I když se potom v určitých místech mezi dolní plochou části tvořící horní stěnu druhého dílu a horním okrajem části tvořící výztužnou stěnu prvního dílu vytvoří mezera, dosedne část části tvořící výztužnou stěnu, u níž dojde ke vzniku mezery, na podélný hřeben na dolní ploše části tvořící horní stěnu a připájí se natvrdo k tomuto podélnému hřebenu, jestliže se vzniklá mezera rovná výšce podélného hřebenu nebo je menší než tato výška. Výměník tepla, vytvořený z těchto plochých teplosménných trubek, tedy nebude mít žádné nespájené spoje.

Podle výhodného provedení je zmíněné místo dolní plochy odpovídající každé části tvořící výztužnou stěnu provedeno s párem hřebenů pro zvýšení pevnosti spájení natvrdo a horní koncové rohy každé části tvořící výztužnou stěnu a dolní konec každého podélného hřebenu mají průřez tvaru kruhového oblouku, přičemž každý z podélných hřebenů je umístěn tak, že šikmá boční část dolního konce podélného hřebenu se dotýká rohu části tvořící výztužnou stěnu při vzájemném spojení obou dílů.

Když jsou oba díly trubky navzájem spojovány silou působící shora a zdola, je horní konec každé části tvořící

•	«· ··	♦ ·	·· ·»
•	• «· · * ·	»·· *	Λ
•	• · ·	•	• «
• · ·	»« · ·	··	·♦ «

výztužnou stěnu přitlačován na pár podélných hřebenů, čímž se oba podélné hřebeny tohoto páru odtlačují od sebe navzájem, a/nebo se horní koncové rohy části tvořící výztužnou stěnu deformují, v důsledku čehož část tvořící výztužnou stěnu dosedne na podélné hřebeny ve větších plochách, čímž se připájení natvrdo zlepší.

Podélné hřebeny mají výšku s výhodou v rozsahu od asi 10 do asi 200 mikrometrů. Když jsou v horním okraji části tvořící výztužnou stěnu provedeny výřezy, dojde pravděpodobně k tomu, že části horního okraje mezi sousedními výřezy se nacházejí v různých úrovních, čímž mezi dolní plochou části tvořící horní stěnu druhého dílu a horním okrajem části tvořící výztužnou stěnu vznikne mezera. Jestliže je výška podélného hřebenu menší než 10 mikrometrů, dojde pravděpodobně k tomu, že horní okraj části tvořící výztužnou stěnu prvního dílu nedosedne na podélné hřebeny při připojování obou dílů k sobě, protože mezera není menší než 10 mikrometrů. Jestliže je výška podélného hřebenu větší než 200 mikrometrů, potom je pravděpodobné, že oba díly nemohou být k sobě navzájem připojeny.

Podle dalšího výhodného provedení se podélný hřeben zvětšující plochu pro přestup tepla vytvoří předem na části dolní plochy části tvořící horní stěnu druhého dílu, přičemž zmíněná část dolní plochy je jiná než část dolní plochy odpovídající části tvořící výztužnou stěnu. Tímto způsobem se dosáhne vyšší účinnosti výměny tepla ploché teplosměnné trubky.

Uvedený úkol dále splňuje způsob výroby ploché teplosměnné trubky, která má uvnitř rovnoběžné průchody tekutiny a obsahuje horní stěnu, dolní stěnu, pravou boční stěnu a levou boční stěnu, spojující pravý boční okraj a levý boční okraj horní stěny a dolní stěny, a výztužné stěny

Ί • ·· »· ·· ······ «··· · · · · · · · • ··· · · ··· · *·· · • · · · · · · ····· ·· *· ·· · připojené k horní stěně a dolní stěně a procházející v podélném směru trubky ve vzájemném odstupu od sebe, spájením natvrdo prvního dílu trubky 2 hliníku a druhého dílu trubky z hliníku do integrální sestavy, přičemž první díl obsahuje část tvořící dolní stěnu a části tvořící výztužné stěny, které jsou provedeny integrálně s částí tvořící dolní stěnu a vystupují z ní směrem vzhůru, a druhý díl obsahuje část tvořící horní stěnu, která je tvořena plechem opatřeným alespoň na dolní straně, uvažováno z horní a dolní strany, vrstvou tvrdé pájky, podle vynálezu, jehož podstatou je, že dolní plocha části tvořící horní stěnu druhého dílu se zdrsní pro zničení vrstvy oxidu vytvořené předem na této ploše, potom se oba díly připojí k sobě, načež se oba díly spájí natvrdo.

Tímto způsobem se dosáhne toho, že pájka může při pájení snadno téci. Přitom pravděpodobně dojde k tomu, že horní okraj části tvořící výztužnou stěnu nebude vodorovný, nýbrž bude nakloněný, a to například od jednoho konce k druhému tak, že, když se oba díly spolu sestaví, dotýká se část tvořící horní stěnu druhého dílu horního okraje části tvořící výztužnou stěnu prvního dílu pouze v jedné koncové části celé sestavy a v druhé koncové části vznikne malá mezera. Avšak i v tomto případě vyplní roztavená pájka . nejprve místo, kde se část tvořící horní stěnu dotýká části tvořící výztužnou stěnu, načež pájka zateče do mezery a tuto mezeru postupně celou vyplní. Výsledkem toho je, že pájka vytvoří spojení po celé délce části tvořící výztužnou stěnu mezí touto částí a částí tvořící horní stěnu.

Podle dalšího výhodného provedení je každá z částí tvořících výztužné stěny opatřena na svém horním okraji výřezy uspořádanými v odstupech v jejím podélném směru, přičemž připájením natvrdo obou dílů trubky k sobě, a tím uzavřením volných stran výřezů v části tvořící horní stěnu, vzniknou spojovací otvory pro vzájemné spojení rovnoběžných průchodů

• ·«	··	··
« ·	•	♦ « «	• · ·
• · ··	• ·	• ·«·	• ···- ·
• ·	•	• «	• ·
·*	·«	··	··> ·

tekutiny. To má za následek zvýšení účinnosti výměny tepla.

Spojovací otvory ve výztužných stěnách umožňují, aby chladivo proudící rovnoběžnými průchody mohlo rovněž proudit do šířky ploché teplosménné trubky, přičemž části chladivá se spolu mísí, takže se zabrání vzniku teplotních rozdílů mezi jednotlivými průchody. Poměr ploch všech spojovacích otvorů v každé výztužné stěně vůči ploše této výztužné stěny je s výhodou v rozsahu od 10 do 40 %. Je-li tento poměr v tomto rozsahu, je zajištěna dostatečná tepelná vodivost s podstatně zvýšenou účinností přestupu tepla teplosménné trubky. Jestliže je tento poměr menší než 10 %, tepelná vodivost se nezvýší, zatímco, když je tento poměr větší než 40 %, tepelná vodivost se už dále nezvýší, avšak dosáhne se pouze zvýšení koeficientu tření. Je-li zmíněný poměr v rozsahu od 10 do 40 %, je výhodné, když je v rozsahu od 10 do 30 %, nejvýhodnější je asi 20 %. Spojovací otvory vytvořené ve výztužných stěnách jsou při pohledu shora s výhodou uspořádány přesazené na způsob šachovnice.

Podle dalšího výhodného provedení je první díl opatřen vzpřímenými stěnami provedenými integrálně s pravým bočním okrajem a levým bočním okrajem části tvořící dolní stěnu, které mají tutéž výšku jako výztužné stěny, přičemž pravý boční okraj a levý boční okraj jsou opatřeny vnějším úkosem, tvořícím dolní plochu těchto okrajů, a druhý díl je opatřen svislými stěnami vystupujícími z pravého bočního okraje a z levého bočního okraje části tvořící horní stěnu, přičemž délka svislých stěn je větší než výška vzpřímených stěn a svislé stěny zakrývají příslušné vzpřímené stěny na jejich vnější straně, takže, když jsou první a druhý díl připojovány k sobě, dolní konce svislých stěn se ohnou a zahnou přes příslušné vnější úkosy vzpřímených stěn do jedné roviny s částí tvořící dolní stěnu.

• BB	·«	Β»	·· BBBB
BB B B	*	Β Β ·	Β · B
• BB· B	•	• BBBB	Β · Β B
• B	B	« B	Β B
♦ ·· ··	BB	• B	B · B

Tím je odstraněna potřeba přípravků nebo podobně pro spojování obou dílů trubky.

Rozteč výztužných stěn ve směru šířky teplosměnné trubky je s výhodou až 4 mm. Když je rozteč větší než 4 mm, dosáhne se nižší účinnosti výměny tepla. Výška výztužných stěn je s výhodou až 2 mm. Je-li výška výztužných stěn větší než 2 mm, nastanou potíže nejen při výrobě a sestavování výměníku tepla, nýbrž se i zvýší odpor pro průchod vzduchu, což má za následek zhoršení účinnosti výměny tepla.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje příčný řez plochou teplosměnnou trubkou vyrobenou způsobem podle 1. provedení, obr. 2 ve zvětšeném měřítku detail příčného řezu plochou teplosměnnou trubkou z obr. 1, obr. 3 ve zvětšeném měřítku příčný řez podél čáry 3-3 z obr. 2, obr. 4 v perspektivním pohledu sestavení prvního dílu trubky a druhého dílu trubky způsobem podle 1. provedení, obr. 5 příčný řez prvním dílem a druhým dílem z obr. 4 v sestaveném stavu, obr. 6 v nárysu a částečně v řezu celé spojovací zařízení, obr. 7 ve zvětšeném měřítku příčný řez spojovacím zařízením z obr. 6 pro detailní znázornění spojování prvního dílu a druhého dílu trubky ž obr. 5, obr. 8 ve zvětšeném měřítku detail spojování obou dílů trubky zařízením z obr. 6, obr. 9 ve zvětšeném měřítku detail příkladného provedení prvního dílu trubky a druhého dílu trubky, přičemž na části tvořící horní stěnu druhého dílu jsou vytvořeny dva podélné

• ··	♦ ·		• · « · v
·· · ·	•	• · ·	« · ·
• · ··	• *	• · · ·	• · ♦ · ·
• ·	•	• »	« «
··· · ·	•	··	·· ·

hřebeny pro zvýšení pevnosti spájení natvrdo, a to na části dolní plochy druhého dílu odpovídající každé z částí tvořících výztužné stěny, obr. 10 ve zvětšeném, měřítku sestava z obr. 9 v již spojeném stavu, obr. 11 ve zvětšeném měřítku detail dalšího příkladného provedení prvního dílu trubky a druhého dílu trubky, přičemž na části tvořící horní stěnu druhého dílu jsou vytvořeny dva podélné hřebeny pro zvýšení pevnosti spájení natvrdo, a to na části dolní plochy druhého dílu odpovídající každé z částí tvořících výztužné stěny, obr. 12 ve zvětšeném měřítku sestava z obr. 11 v již spojeném stavu, obr. 13 příčný řez plochou teplosměnnou trubkou vyrobenou způsobem podle 2. provedení podle vynálezu, obr. 14 ve zvětšeném měřítku řez podél čáry 14-14 z obr. 13, obr. 15 v perspektivním pohledu sestavování prvního dílu trubky a druhého dílu trubky způsobem podle 2. provedení, obr. 16 v perspektivním pohledu sestavování prvního dílu trubky a druhého dílu trubky způsobem podle 2. provedení, přičemž první díl je opatřen výřezy podobnými výřezům použitým u 1. provedení a vytvořenými ve vzpřímených stěnách a v částech tvořících výztužné stěny, obr. 17 příčný řez prvním dílem, který má odlišně provedené vzpřímené stěny a druhým dílem, který má odlišně provedené svislé stěny, při sestavování způsobem podle 2. provedení, obr. 18 příčný řez prvním dílem, který má rovněž odlišně provedené vzpřímené stěny a druhým dílem, který má rovněž odlišně provedené svislé stěny, při sestavování způsobem podle 2. provedení, obr. 19 příčný řez prvním dílem, který má rovněž odlišně provedené vzpřímené stěny a druhým dílem, který má rovněž odlišně provedené svislé stěny, při sestavování způsobem podle * 44 44 44 ·« 4*44 • 4 4 4 4444 44 4

44444 4 4444 44« 4 4 4 4 4 4 4

44 44 44 44 4

2. provedení, . obr. 20 ve zvětšeném měřítku podélný řez částí prvního dílu a druhého dílu, které jsou navzájem spojeny známým způsobem, obr. 21 ve zvětšeném měřítku podélný řez prvním dílem opatřeným ve výztužných stěnách výřezy a druhým dílem, které jsou navzájem spojeny známým způsobem, a obr. 22 v nárysu kondenzátor tvořený plochými teplosménnými trubkami vyrobenými způsobem podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Při následujícím popisu příkladů provedení vynálezu znamená výraz hliník jednak čistý hliník a jednak slitiny hliníku. V celém popisu příkladů provedení vynálezu jsou stejné části opatřeny stejnými vztahovými značkami a nejsou popisovány opakovaně.

Na obr. 22 je znázorněn kondenzátor vytvořený z plochých teplosměnných trubek 62 vyrobených způsobem podle vynálezu. Kondenzátor obsahuje pár sběrných trubek 60, 61, uspořádaných vzájemně rovnoběžně vlevo a vpravo s odstupem od sebe, přičemž k těmto dvěma sběrným trubkám 60, 61 jsou svými opačnými konci připojeny ploché teplosménné trubky 62, dále zvlněná žebra 63, uspořádaná v mezerách pro průchod vzduchu mezi sousedními plochými teplosměhnými trubkami 62 a připájenými natvrdo k sousedním plochým teplosměnných trubkám 62, dále vstupní trubku 64 připojenou k hornímu konci levé sběrné trubky 60 a výstupní trubku 65 připojenou k dolnímu konci pravé sběrné trubky 61, dále levou přepážku 66 uspořádanou uvnitř levé sběrné trubky 60 a umístěnou nad její střední částí a pravou přepážku 67 uspořádanou uvnitř pravé sběrné trubky 61 a umístěnou pod její střední částí, přičemž počet plochých teplosměnných trubek 62 mezi vstupní trubkou 64 a levou přepážkou 66, počet plochých teplosměnných trubek 62 mezi

• ·«		ftft	• ft	• ft	···«
• ft » ·	•		* · «	• ·	ft
• ··*	• ·		• ·· · ·	• •ft	*
«	•		• ·	♦	t
··· *ft		ftft	• ft	··	ft

levou přepážkou 66 a pravou přepážkou 67 a počet plochých teplosměnných trubek 62 mezi pravou přepážkou a výstupní trubkou 65 se shora dolů zmenšuje. Chladivo vstupující do vstupní trubky 65 v parní fázi proudí klikatě kondenzátorem než vystoupí z výstupní trubky 65 v kapalné fázi.

1. provedení

Toto provedení je znázorněno na obr. 1 až 8. Způsobem podle tohoto provedení se vyrobí plochá teplosměňná trubka A, která je znázorněná na obr. 1 až 3, a která má horní stěnu 1 a dolní stěnu 2, k nimž mají být připájena natvrdo zvlněná žebra, svislou levou boční stěnu 2 ^a pravou boční stěnu 4., které spojují protilehlé boční okraje stěn i, 2, a výztužné stěny 5, uspořádané mezi bočními stěnami 2/ A, spojující horní stěnu 1 s dolní stěnou 2 a uspořádané v podélném směru ploché teplosměnné trubky A v předem stanoveném vzájemném odstupu od sebe. Plochá teplosměnná trubka A má uvnitř rovnoběžné průchody 6, kterými protéká chladivo. Mezi každými dvěma sousedními výztužnými stěnami 5 je na dolní ploše horní stěny 1 vytvořen podélný hřeben 2 zvyšující plochu pro přestup tepla a na horní ploše dolní stěny 2 jsou vytvořeny výstupky 8, uspořádané v podélném směru v předem stanovených odstupech od sebe. Výztužné stěny 5 jsou na svých horních koncích opatřeny spojovacími otvory 9 lichoběžníkového tvaru, které jsou při pohledu shora uspořádány přesazené na způsob šachovnice, pro vytvoření spojení mezi navzájem rovnoběžnými průchody 6 pro chladivo. Plochá teplosměnná trubka A sestává z prvního dílu 10 z hliníku a z druhého dílu 11 z hliníku.

Plochá teplosměnná trubka A se vyrábí následujícím způsobem. První díl 10 se připraví z plechu opatřeného na své celé dolní straně vrstvou tvrdé pájky a druhý díl 11 se připraví z plechu opatřeného na své horní i dolní straně vrstvou tvrdé pájky válcováním tohoto plechu na tvar se

- 13 »»· » · fl * * I • · · · výztužné stěny. Každá na svém horním konci které tvoří spojovací specifickým průřezem, znázorněným na obr. 4, prostřednictvím horního a dolního válce, z nichž jeden má předem stanovený podélný průřez. První díl 10 má část 12 tvořící dolní stěnu, vzpřímené stěny 13., vystupující integrálně z části 12 tvořící dolní stěnu v jejích protilehlých bočních okrajích, části 14 tvořící výztužné stěny mezi protilehlými vzpřímenými stěnami 13 a výstupky 8 zvyšujícími plochu pro přestup tepla a uspořádanými mezi částmi 14 tvořícími část 14 tvořící výztužnou stěnu je opatřena výřezy 15 tvaru lichoběžníku, otvory 9. Na spodní straně každého bočního okraje části 12 tvořící dolní stěnu je vytvořen vnější úkos 16. Vzpřímené stěny 13 a části 14 tvořící výztužné stěny mají stejnou výšku. Druhý díl 11 má část 17 tvořící plochou horní stěnu, svislé stěny 18 vystupující integrálně směrem dolů z části 17 tvořící horní stěnu v jejích protilehlých bočních okrajích, podélné hřebeny 19 zvyšující pevnost spájení natvrdo, vytvořené v párech v místě odpovídajícím části 14 tvořící výztužnou stěnu, a podélné hřebeny 7 vytvořené v místech jiných než v místech odpovídajících příslušným částem 14 tvořícím výztužné stěny. Délka svislých stěn 18 je poněkud větší než výška vzpřímených stěn 13. Část 17 tvořící horní stěnu má větší šířku než část 12 tvořící dolní stěnu, aby se umožnilo překrytí vzpřímených sten 13 svislými stěnami 18 z vnějšku, podélné hřebeny 11 zvyšující pevnost spájení natvrdo a podélné hřebeny 7 zvyšující plochu pro přestup tepla mají v průřezu na svých dolních koncích tvar kruhového oblouku a jsou tedy stejného provedení.

Oba díly 10, 11 se odmastí, potom se na ně nanese tavidlo k pájení natvrdo, načež se druhý díl 11 přiloží na první díl 10 tak, jak je znázorněno na obr. 5.

Výsledná sestava Al ze dvou dílů 10, 11 se potom vede spojovacím zařízením 20 pro dočasné spojení, jak je znázorněno «·* « * • · · · · na obr. 6 a 7. Před tímto krokem se jeden konec sestavy Al mírně zdeformuje pro zmenšení plochy příčného průřezu tak, aby sestava Al mohla procházet spojovacím zařízením .20. Spojovací zařízení 20 sestává z páru přítlačných válců 21, to jest z horního a dolního přítlačného válce 21, a z páru opěrných válců 22, to jest z levého a pravého opěrného válce 22, které vymezují rozšiřování sestavy Al do šířky. Dva přítlačné válce 21 jsou uspořádány svisle s odstupem od sebe a každý z nich se otáčí kolem vodorovné osy. Dva opěrné válce 22 jsou uspořádány vodorovně vedle sebe a každý z nich se otáčí kolem svislé osy. Osy otáčení všech válců 21, 22 leží ve stejné svislé rovině. Přítlačné válce 21 mají obvodovou plochu 21a, jejíž šířka se rovná šířce ploché teplosměnné trubky A. Velikost mezery mezi horním a dolním přítlačným válcem 21 se rovná tloušťce ploché teplosměnné trubky A. Opěrné válce 22 mají obvodovou plochu 22a. jejíž šířka je větší než velikost mezery mezi horním a dolním přítlačným válcem 21· Horní a dolní část obvodové plochy 22a každého opěrného válce 22 se téměř dotýkají koncových ploch horního a dolního přítlačného válce 21 přivrácených k opěrným válcům 22. Mezera mezi opěrnými válci 22 se rovná šířce ploché teplosměnné trubky A. Obvodové plochy 21a horního a dolního přítlačného válce 21 a obvodové plochy 22a levého a pravého opěrného válce 22 ohraničují prostor 23, jehož šířka se rovná šířce ploché teplosměnné trubky A a výška se rovná tloušťce ploché teplosměnné trubky A.

Sestava Al je vedena prostorem 23 ohraničeným párem přítlačných válců 21 a párem opěrných válců 22, přičemž dolní konce svislých stěn 18 druhého dílu 11 se ohnou směrem dolů do těsného kontaktu s vnějšími úkosy 16 části 12 tvořící dolní stěnu prvního dílu 10 a celá sestava Al bude mít průřez tvaru obdélníku. Tímto způsobem se první díl 10 a druhý díl .11 připojí k sobě, a to dočasně. Je pravděpodobné, že části 24, viz obr. 4, částí 14 tvořících výztužné stěny, nacházející se *

_ Γ- 0 000 0 0 · 000 0 000 0 — ID“· 0 00 · ·0 000 0· 00 00 00 0 mezi sousedními výřezy 15, se budou nacházet v různých úrovních, takže mezi těmito částmi 24 a dolní plochou části 17 tvořící horní stěnu druhé dílu 11 vznikne mezera. Přes vznik této mezery však horní okraj části 24 dosedne na podélné hřebeny 19 pro zvýšení pevnosti spájení natvrdo na dolní ploše části 17 tvořící horní stěnu. Když je vzniklá mezera menší než výška podélného hřebenu 19, tento podélný hřeben 19 se zdeformuje do zdeformovaného hřebenu 19 A, viz obr. 8.

Potom se navzájem spojené díly 10, ll ohřejí na pájecí teplotu, přičemž horní okraje vzpřímených stěn 13 prvního dílu 10 se připájí natvrdo k protilehlým bočním okrajům dolní plochy části 17 tvořící horní stěnu druhého dílu 11 a horní konec každé části 14 tvořící výztužnou stěnu prvního dílu 10 se připojí natvrdo k oběma podélným hřebenům 19. Druhý díl 11 se připraví válcováním plechu opatřeného na horní a dolní straně vrstvami 25, 26 pájky tak, že vzniknou podélné hřebeny 19 vyčnívající směrem dolů, viz obr. 8, a tloušťka vrstvy pájky na těchto podélných hřebenech 19 bude větší než v jiných částech. To znamená, že roztavená pájka snadno vyplní prostor mezi podélnými hřebeny 19 a horní stranou části 14 tvořící výztužnou stěnu, přičemž oba podélné hřebeny 19 se následně zdeformují do zdeformovaných hřebenů 19B, viz obr. 1 a 2. Svislé stěny 18 druhého dílu 11 se připájí natvrdo k vnější straně vzpřímených stěn 13 prvního dílu 10 a ohnuté dolní konce svislých stěn 18 druhého dílu 11 se připájí natvrdo k příslušným vnějším úkosům 16 prvního dílu 10 přeplátovaným spojem. Tímto způsobem se vyrobí plochá teplosměnná trubka A.

Podle popsaného provedení je každá část 14 tvořící výztužnou stěnu opatřena mnoha výřezy 15 provedenými v jejím horním okraji a uspořádanými ve vzájemných odstupech v podélném směru a v důsledku toho spojovacími otvory 9 umožňujícími spojení navzájem rovnoběžných průchodů 6 pro chladivo a provedenými ve výztužných stěnách 5 ploché

V β» φ« ·· ·· ·«·· φφφφ φ φ · · * · · φφφ φ φ φ φ φ φ · • φφφ · · φ ··· φ φφφ « • · · Β Φ * · · ·· ΦΦ ·· ·* * teplosměnné trubky A, přičemž tyto spojovací otvory 9 vzniknou vzájemným spájením natvrdo dvou dílu 10 , XX, čímž se uzavřou otevřené strany výřezů 15 v části 17 tvořící horní stěnu. Výztužné stěny 5 však nemusí být opatřeny žádnými spojovacími otvory. Když se v každé části 14 tvořící výztužné stěny neprovedou žádné výřezy 15, potom po vzájemném spojení dílů 10, 11 dosedá těsně horní okraj části 14 tvořící výztužnou stěnu po celé své délce na oba podélné hřebeny 19 pro zvýšení pevnosti spájení natvrdo na dolní ploše části 17 tvořící horní stěnu.

U výše popsaného provedení jsou oba podélné hřebeny 19 pro zvýšení pevnosti spájení natvrdo provedeny v místě odpovídající každé části 14 tvořící výztužnou stěnu, přičemž v tomto místě, může být proveden alespoň jeden takový podélný hřeben 19. Na obr. 9 a 11 jsou však znázorněny výhodné modifikace, kde v místě odpovídajícím každé části 27 tvořící výztužnou stěnu jsou provedeny dva podélné hřebeny 29 a protilehlé horní rohy 28 části 27 tvořící výztužnou stěnu a dolní konec každého podélného hřebenu 29 mají průřez tvaru kruhového oblouku, přičemž každý z podélných hřebenů 29 je umístěn tak, že po vzájemném spojení dílů 10, 11 dosedne šikmá boční část jeho dolního konce na horní roh 28 části 27 tvořící výztužnou stěnu. Odstup L2 obou podélných hřebenů 29 na obr. 11 je poněkud větší než vzájemný odstup LI obou podélných hřebenů 29 na obr. 9, což má za následek to, že, když se oba díly 10, 11 navzájem sestaví do sestavy, je vzdálenost 12 mezi horním okrajem části 27 tvořící výztužnou stěnu a částí 17 tvořící horní stěnu u první modifikace menší než odpovídající vzdálenost 11 u druhé modifikace. Když se na díly 10, 11 působí tlakem shora a zdola pro jejich vzájemné spojení, vzdálenost 11 (12) se zmenší a podélné hřebeny 29 a horní rohy 28 části 27 tvořící výztužnou stěnu se zdeformují do jedné z těchto modifikací, přičemž obě modifikace mají jiný druh deformace, protože vzdálenosti 11 a 12 jsou různé. Podélné

•	«* ··	9 ·	9 99 9
• · · «	• · ·	9	9 ·

• · · · · *	• »« · ·	• ·	• ·
• · · 9 « · ·	• · • · · ·	* ·	• · •

hřebeny 29 a horní rohy 28 části 27 tvořící výztužnou stěnu na obr. 9 se zdeformují do zdeformovaných hřebenů 29A a do zdeformovaných rohů 28A, viz obr. 10. Podélné hřebeny 29 a horní rohy 28 části 27 tvořící výztužnou stěnu na obr. ll se zdeformují do zdeformovaných hřebenů 29B a do zdeformovaných rohů 28B, viz obr. 12. Dotykové plochy mezi párem zdeformovaných hřebenů 29B a zdeformovaných rohů 28B jsou větší než dotykové plochy mezi párem zdeformovaných hřebenů 29A a zdeformovaných rohů 28A.

2. provedení

Toto provedení je znázorněno na obr. 13 až 15. Způsobem podle tohoto provedení se vyrobí plochá teplosměnná trubka B, která má stejné provedení jako plochá teplosměnná trubka A vytvořená podle 1. provedení, kromě toho, že plochá teplosměnná trubka B, jak je znázorněno na obr. 13 a 14, není opatřena spojovacími otvory 9, nemá zdeformované hřebeny 19B a podélné hřebeny 7 pro zvýšení přestupu tepla jako plochá teplosměnná trubka A, nýbrž místo toho je opatřena výplní 30 vyplňující mezeru vytvořenou mezi výztužnou stěnou 5 a horní stěnou l.

Plochá teplosměnná trubka B se vyrobí z prvního dílu 31 z hliníku a z druhého dílu 32 z hliníku, které jsou stejného provedení jako odpovídající díly 10, 11 použité u 1. provedení kromě následujících rozdílů. První díl 31 není vyroben s výřezy 15 v částech 14 tvořících výztužné stěny prvního dílu 10. Druhý díl 3 2 není opatřen podélnými hřebeny 19, 7, dolní ploše části 17 tvořící horní stěnu Jak je znázorněno na obr. 15, je celá dolní stěnu druhého dílu 32 zdrsněna, před vzájemným sestavením obou zničení vrstvy oxidu, což je vytvořenými na druhého dílu 11. plocha části 17 tvořící horní například drátěným kartáčem, dílů 31, 32 aby došlo ke naznačeno zdrsněním 33.

• · · ·· · · • * · * ··· « A

1,1 ** »» *♦ ·· *··· • * * · · * • ·»·4 ··· * • » · ·

První díl 31 a druhý díl 32 se navzájem spojí a potom připájí natvrdo jako u 1. provedení pro vytvoření ploché teplosměnné trubky B. Když se oba díly 21, 32 se staví podle 2. provedení, je pravděpodobné, že horní okraj části 14 tvořící výztužnou stěnu nebude vodorovný, nýbrž skloněný, například od jednoho konce k druhému, takže dolní plocha části 17 tvořící horní stěnu druhého dílu 32 se bude dotýkat horního okraje části 14 tvořící výztužnou stěnu prvního dílu 31 pouze v jedné koncové části sestavy, přičemž na druhém konci vznikne malá mezera. V tomto případě umožní nepřítomnost vrstvy oxidu, která byla na dolní ploše části 17 tvořící horní stěnu nahrazena zdrsněním 32, snadnější roztečení roztavené pájky. Roztavená pájka se nejprve shromáždí v místě, kde se část 17 tvořící horní stěnu dotýká části 14 tvořící výztužnou stěnu a potom zateče do vzniklé mezery, kterou vyplní. Tímto způsobem se vytvoří po celé délce části 14 tvořící výztužnou stěnu mezi touto částí 14 tvořící výztužnou stěnu a částí 17 tvořící horní stěnu výplň 30.

U tohoto provedení nejsou na dolní ploše části 17 tvořící horní stěnu druhého dílu 32 upraveny podélné hřebeny 19 zvyšující pevnost spájení natvrdo a podélné hřebeny 17 zvyšující přestup tepla jako u 1. provedení, přičemž tento druhý díl 32 může být rovněž proveden s těmito podélnými hřebeny 29, 7. V tomto případě je celá dolní plocha části 17 tvořící horní stěnu opatřena zdrsněním 33 provedeným ve vrstvě oxidu na této dolní ploše.

Druhý díl 22, použitý při způsobu výrobu podle 2. provedení, může být použit v kombinaci s prvním dílem 34, opatřeným vzpřímenými stěnami 13 a částmi 14 tvořícími výztužné stěny, které jsou provedeny s výřezy 15 podobně jako u 1. provedení, jak je znázorněno na obr. 16.

Na obr. 17 je znázorněn první díl 35, určený pro způsob »* ·· ·· ·· ···· • · · · · * · · * • *·· · · · ♦·· < ··· · • « · · · * · »·« ♦· ·· ·· »· * výroby podle 2. provedení, který má části 14 tvořící výztužné steny opatřené výřezy ,15, podobně jako u 1. provedení, a vzpřímené stěny _3_6, které překrývají z vnějšku svislé stěny 38 druhého dílu 37.· Když se oba díly 3J5, 37 navzájem spojí, leží horní okraje vzpřímených stěn 36 v jedné rovině s horní plochou částí 17 tvořící horní stěnu. První díl 35 má část tvořící dolní stěnu 2, jejíž pravý a levý boční okraj nejsou opatřeny vnějším úkosem na své dolní straně. Plochá teplosměnné trubka má tedy pravou boční stěnu a levou boční stěnu provedenou jako dvojitou stěnu, tvořenou vzpřímenou stěnou 36 a svislou stěnou 38.

Na obr. 18 je znázorněn první díl 39, který má vzpřímené stěny 40, které mají menší výšku než části 14 tvořící výztužné stěny, a druhý díl 41, který má svislé stěny 42 , překrývající příslušné vzpřímené stěny 40 z jejich vnější strany, takže po vzájemném sestavení obou dílů 39, 41 leží dolní okraje svislých stěn 42 v jedné rovině s plochou částí tvořící dolní stěnu 2 prvního dílu 39. Protilehlé boční stěny takto vytvořené ploché teplosměnné trubky jsou tedy dvojitými stěnami pouze ve své dolní polovině.

Na obr. 19 je znázorněn první díl 43 opatřený vzpřímenými stěnami 44, které mají přibližně dvakrát větší tlouštku než části 14 tvořící výztužné stěny a jsou opatřeny osazením 44a, provedeným ve stejné úrovni jako horní okraj části 14 tvořící výztužnou stěnu, a vzpřímeným výstupkem 45. vystupujícím z osazení 44a. Druhý díl 46 je na svém pravém bočním okraji a levém bočním okraji opatřen vnějším úkosem 47 směřujícím dolů. Při spojování obou dílů 43., 46 se vzpřímený výstupek 45 ohne a přeplátuje vnější úkos 47.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby ploché teplosměnné trubky, která má uvnitř rovnoběžné průchody tekutiny a obsahuje horní stěnu, dolní stěnu, pravou boční stěnu a levou boční stěnu, spojující pravý boční okraj a levý boční okraj horní stěny a dolní stěny, a výztužné stěny připojené k horní stěně a dolní stěně a procházející v podélném směru trubky ve vzájemném odstupu od sebe, spájením natvrdo prvního dílu trubky z hliníku a druhého dílu trubky z hliníku do integrální sestavy, přičemž první díl obsahuje část tvořící dolní stěnu a části tvořící výztužné stěny, které jsou provedeny integrálně s částí tvořící dolní stěnu a vystupují z ní směrem vzhůru, a druhý díl obsahuje část tvořící horní stěnu, která je tvořena plechem opatřeným alespoň na dolní straně, uvažováno z horní a dolní strany, vrstvou tvrdé pájky, vyznačující se tím, že pro zvýšení pevnosti spájení natvrdo se předem vytvoří alespoň jeden podélný hřeben v místě dolní plochy části tvořící horní stěnu druhého dílu, přičemž toto místo odpovídá každé z částí tvořících výztužné stěny, potom se oba díly připojí k sobě silou působící na ně shora a zdola, načež se oba díly spájí natvrdo.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zmíněné místo dolní plochy odpovídající každé části tvořící výztužnou stěnu se provede s párem hřebenů pro zvýšení pevnosti spájení natvrdo a horní koncové rohy každé části tvořící výztužnou stěnu a dolní konec každého podélného hřebenu mají průřez tvaru kruhového oblouku, přičemž každý z podélných hřebenů se umístí tak, že šikmá boční část dolního konce podélného hřebenu se dotýká rohu části tvořící výztužnou stěnu při vzájemném spojení obou dílů.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že podélný hřeben zvětšující plochu pro přestup tepla

• ·» ·· ♦ * ·· · · · · • · • * « _Λ „ · · · · · * · »«· · «·« - 21 - · · · · • ·*· ·· ·· • · ·· ·

se vytvoří předem na části dolní plochy části tvořící horní stěnu druhého dílu, přičemž zmíněná část dolní plochy je jiná než část dolní plochy odpovídající části tvořící výztužnou stěnu.
4. Způsob podle nároku 1 nebo 3, vyznačuj ící se t í m, že dolní plocha části tvořící horní stěnu druhého dílu se zdrsní pro zničení vrstvy oxidu vytvořené na této dolní ploše.
5. Způsob výroby ploché teplosménné trubky, která má uvnitř rovnoběžné průchody tekutiny a obsahuje horní stěnu, dolní stěnu, pravou boční stěnu a levou boční stěnu, spojující pravý boční okraj a levý boční okraj horní stěny a dolní stěny, a výztužné stěny připojené k horní stěně a dolní stěně a procházející v podélném směru trubky ve vzájemném odstupu od sebe, spájením natvrdo prvního dílu trubky z hliníku a druhého dílu trubky z hliníku do integrální sestavy, přičemž první díl obsahuje část tvořící dolní stěnu a části tvořící výztužné stěny, které jsou provedeny integrálně s částí tvořící dolní stěnu a vystupují z ní směrem vzhůru, a druhý díl obsahuje část tvořící horní stěnu, která je tvořena plechem opatřeným alespoň na dolní straně, uvažováno z horní a dolní strany, vrstvou tvrdé pájky, vyznačující se tím, že dolní plocha části tvořící horní stěnu druhého dílu se zdrsní pro zničení vrstvy oxidu vytvořené předem na této ploše, potom se oba díly připojí k sobě, načež se oba díly spájí natvrdo.
6. Způsob podle nároku 1 nebo 5, vyznačuj ící se t í m, . Že každá z částí tvořících výztužné stěny se opatří na svém horním okraji výřezy uspořádanými v odstupech v jejím podélném směru, přičemž připájením natvrdo obou dílů trubky k sobě, a tím uzavřením volných stran výřezů v části tvořící horní stěnu, vzniknou spojovací otvory pro vzájemné spojení rovnoběžných průchodů tekutiny.

• 44 4» • * v v v w v • • 444 • II 4 • « 4 • 4 4 4 4 4 • 44 · 4 « 4 • 4 4 4 4 4 44 4
7. Způsob podle nároku 1 nebo 5, vyznačuj ící se tím, že první díl se opatří vzpřímenými stěnami provedenými integrálně s pravým bočním okrajem a levým bočním okrajem části tvořící dolní stěnu, které mají tutéž výšku jako výztužné stěny, přičemž pravý boční okraj a levý boční okraj jsou opatřeny vnějším úkosem, tvořícím dolní plochu těchto okrajů, a druhý díl je opatřen svislými stěnami vystupujícími z pravého bočního okraje a z levého bočního okraje části tvořící horní stěnu, přičemž délka svislých stěn je větší než výška vzpřímených stěn a svislé stěny zakrývají příslušné vzpřímené stěny na jejich vnější straně, takže, když jsou první a druhý díl připojovány k sobě, dolní konce svislých stěn se ohnou a zahnou přes příslušné vnější úkosy vzpřímených stěn do jedné roviny s částí tvořící dolní stěnu.