CZ302437B6

CZ302437B6 - Zpusob výroby tepelného výmeníku

Info

Publication number: CZ302437B6
Application number: CZ20022350A
Authority: CZ
Inventors: Iriyama@Syoji; Hirao@Koji; Ogawa@Hiroshi; Takeda@Takanori; Nishikawa@Hiroshi; Nohira@Satoshi
Original assignee: Denso Corporation
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2011-05-18
Also published as: US6625886B2; DE60223755T2; EP1273377A2; CZ20022350A3; EP1273377B1; EP1273377A3; CN1396033A; CN1199753C; DE60223755D1; US20030033715A1

Abstract

Zpusob výroby tepelného výmeníku (1), obsahujícího stredový díl (11), mající množinu trubek (13) a množinu sálavých žeber (14), pripojených k plochám trubek (13), a první cást s jímkovým dílem (12), propojenou s trubkami (13), obsahuje predehrívání sestavy tepelného výmeníku (1) na teplotu, pri které se taví pájecí pasta na tepelném výmeníku (1), ohrívání sestavy tepelného výmeníku (1) po predehrívání na teplotu, pri které se taví pájecí materiál na tepelném výmeníku (1), a ochlazování sestavy tepelného výmeníku (1) po ohrívání. Behem predehrívání se plyn o vysoké teplote prímo vhání na první cást tepelného výmeníku (1), mající tepelnou kapacitu vetší než je kapacita druhé cásti tepelného výmeníku (1), pro zvýšení teploty první cásti dríve než druhé cásti tepelného výmeníku (1), takže teplota první cásti vzrustá rychleji a výše než teplota druhé cásti.

Description

Oblast techniky 5

Vynález se týká způsobu výroby tepelného výměníku, jehož části mají různou tepelnou kapacitu.

Tepelný výměník obsahuje středový díl, mající množinu trubek a množinu sálavých žeber, připojených k plochám trubek, a první část s jímkovým dílem, propojenou s trubkami.

Dosavadní stav techniky

Při provádění způsobu výroby tepelného výměníku, sestávajícího ze středové části a zjímkové části, propojené s trubkami středové části, jsou jímková Část a trubky spojovány pájením natvrdo, is přičemž sálavá žebra jsou připojována na trubky mezi přiléhajícími trubkami s pomocí pájení natvrdo.

Proto je pájecí přídavný kovový materiál, na kterém je umístěna pájecí pasta, umístěn na spojovací části těchto členů, jako jsou trubky, sálavá žebra a jímková část, a to za účelem spojení těchto členů. Zejména je prováděn krok předehřívání, krok pájení natvrdo, krok postupného ochlazování a krok ochlazování v daném pořadí.

Montážní sestava uvedených členů je ohřívána, až dojde k roztavení pájecí pasty v kroku předehřívání, načež je dále ohřívána, až dojde k roztavení pájecího přídavného kovového materiálu v kroku pájení natvrdo.

Poté je prováděn krok postupného ochlazování, až dojde ke ztuhnutí pájecího přídavného kovového materiálu. Následně je prováděn krok ochlazování až na teplotu, kdy má tepelný výměník pokojovou teplotu.

Tepelný výměník obsahuje tenčí část, jako je středová část, která má menší tepelnou kapacitu, a silnější část, jako je jímková část, která má větší tepelnou kapacitu. Je proto velice obtížné stejnoměrně zvyšovat teplotu celé montážní sestavy tepelného výměníku při jejím ohřívání v kroku předehřívání.

Kromě toho je v kroku předehřívání nutno kontinuálně ohřívat montážní sestavu tepelného výměníku až do té doby, kdy je teplota silnější části, mající velkou tepelnou kapacitu, zvýšena na pájecí teplotu poté, kdy tenčí část, mající malou tepelnou kapacitu, dosáhne pájecí teploty.

Proto je tedy doba ohřívání v kroku předehřívání delší, v důsledku čehož je nepříznivě ovlivňována efektivita výroby.

Jelikož dále pájecí přídavný kovový materiál (zejména křemík v pájecím materiálu) se pohybuje ve směru tloušťky desky nebo se pohybuje k tenké části, jako jsou sálavá žebra, může docházet k erozi. Sálavá žebra tak mohou být roztavena, v důsledku čehož může dojít k nepříznivému ovlivnění trvanlivosti tepelného výměníku.

Podstata vynálezu

Na základě shora uvedených problémů je úkolem předmětu tohoto vynálezu vyvinout způsob výroby tepelného výměníku, s jehož pomocí lze zvýšit trvanlivost tepelného výměníku pri současném zlepšení efektivity jeho výroby.

- 1 CZ 302437 Β6

Shora uvedený úkol byl splněn tím, že v souladu s předmětem tohoto vynálezu byl vyvinut způsob výroby tepel uchu výměníku, obsahujícího středový dii, mající množinu trubek a množinu sálavých žeber, připojených k plochám trubek, a první část s jímkovým dílem, propojenou s trubkami.

Způsob výroby obsahuje:

předehřívání sestavy tepelného výměníku na teplotu, při které se taví pájecí pasta na tepelném výměníku, ohřívání sestavy tepelného výměníku po předehřívání na teplotu, při které se taví pájecí materiál na tepelném výměníku, a ochlazování sestavy tepelného výměníku po ohřívání.

Během předehřívání se plyn o vysoké teplotě přímo vhání na první část tepelného výměníku, mající tepelnou kapacitu větší než je kapacita druhé části tepelného výměníku, pro zvýšení teploty první části dříve než druhé části tepelného výměníku, takže teplota první části vzrůstá rychleji a výše než teplota druhé části.

První částí je s výhodou jímkový díl a druhou částí je středový díl.

Při předehřívání se plyn o vysoké teplotě s výhodou získává spalováním spalovacího plynu ve vzduchu.

Při předehřívání je plynem o vysoké teplotě s výhodou plynný dusík.

Při předehřívání má plyn o vysoké teplotě s výhodou teplotu 450 °C nebo vyšší.

Při předehřívání je plyn o vysoké teplotě s výhodou vháněn směrem k první části s rychlostí proudění 5 m/s nebo vyšší.

Při předehřívání má plyn o vysoké teplotě s výhodou teplotu v rozmezí od 450 do 600 °C.

Při předehřívání je rychlost proudění plynu o vysoké teplotě, vháněného směrem k první části, s výhodou v rozmezí od 5 do 15 m/s.

Pri předehřívání se teplota druhé části s výhodou zvyšuje v závislosti na zvyšování teploty první části.

Jímkový díl má s výhodou dvě nádrže na protilehlých stranách středového dílu.

Při předehřívání se plyn o vysoké teplotě s výhodou vhání do nádrží.

Ochlazování s výhodou obsahuje první ochlazovací krok pro postupné ochlazování tepelného výměníku po jeho ohřátí, a to na teplotu, kdy pájecí materiál tuhne, a druhý ochlazovací krok pro další ochlazování tepelného výměníku na pokojovou teplotu po prvním ochlazovacím kroku.

Při předehřívání je tepelný výměník, obsahující středový díl a jímkový díl, s výhodou umístěn ve vyhřívané peci.

Pri předehřívání jsou nádrže s výhodou umístěny na horní a spodní straně středového dílu.

Zásobní jímková část má s výhodou dvě zásobní jímky na protilehlých stranách středové části, přičemž při předehřívání se teplota zásobních jímek zvyšuje drive než teplota středové části.

-2CZ 302437 B6

Způsob výroby podle tohoto vynálezu je tedy vhodně využitelný pro tepelný výměník, který obsahuje středovou část, mající množinu trubek a množinu sálavých žeber, připojených k plochám trubek, a který dále obsahuje jímkovou část, propojenou s trubkami.

Způsob výroby obsahuje předehřívání tepelného výměníku na teplotu, kdy dochází k tavení pájecí pasty na tepelném výměníku, ohřívání tepelného výměníku po jeho předehřátí na teplotu, kdy dochází k tavení pájecího přídavného kovového materiálu (pájecího materiálu) na tepelném výměníku, a ochlazování tepelného výměníku po ohřátí.

Ochlazování může obsahovat první ochlazovací krok pro postupně ochlazování tepelného výměníku po jeho zahřátí, a to až na teplotu, kdy pájecí přídavný kovový materiál tuhne, a druhý ochlazovací krok pro další ochlazování tepelného výměníku na pokojovou teplotu po prvním ochlazovacím kroku.

Kromě toho při předehřívání se teplota první části tepelného výměníku, mající tepelnou kapacitu větší než je předem stanovená kapacita, zvyšuje dříve než teplota druhé části tepelného výměníku, mající tepelnou kapacitu menší než je předem stanovená kapacita.

Proto tedy při předehřívání se teplota jímkové části zvyšuje na teplotu stejnou nebo vyšší než je teplota středové části, přičemž se teplota středové části následně zvyšuje v závislosti na zvýšení teploty jímkové části. Je tak možno zabránit vzniku eroze v tepelném výměníku.

Pokud je první částí jímková část, zatímco druhou částí je středová část, tak předmětný způsob výroby zlepšuje trvanlivost středové části tepelného výměníku a zlepšuje efektivitu jeho výroby.

Při předehřívání je s výhodou plyn o vysoké teplotě vháněn směrem k první části pro zvyšování teploty první části dříve než u druhé části. V důsledku toho pak teplota první části, mající větší tepelnou kapacitu, může být snadno zvýšena dříve než teplota druhé části,

Dále pak s výhodou při předehřívání může být plyn o vysoké teplotě, který má teplotu 450 °C nebo vyšší, vháněn směrem k první části při rychlosti proudění 5 m/s nebo větší.

V důsledku toho může být doba pro zvýšení teploty u první části, mající velkou tepelnou kapaci35 tu, zkrácena, aniž by došlo ke snížení trvanlivosti či životnosti tepelného výměníku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje schematický perspektivní pohled na tepelný výměník, zobrazující proudění plynu o vysoké teplotě, a to v souladu s prvním provedením předmětu tohoto vynálezu;

obr. 2 znázorňuje schematický pohled v řezu na tepelný výměník, zobrazující proudění plynu o vysoké teplotě, a to podle prvního provedení předmětu tohoto vynálezu;

obr. 3 znázorňuje graf, zobrazující teplotní změny jak ve středové části, tak i v jímkové části tepelného výměníku, a to podle prvního provedení předmětu tohoto vynálezu;

obr. 4 znázorňuje perspektivní pohled, zobrazující stav spojování mezi trubkou a sálavými žebry středové části, a to podle prvního provedení předmětu tohoto vynálezu;

-3CZ 302437 B6 obr. 5 znázorňuje schematický pohled v řezu, zobrazující stav spojování mezi jímkovou částí, trubkami a sáiavými žebry, a to podie prvního provedeni předmětu tohoto vynálezu;

obr. 6 znázorňuje schematický perspektivní pohled na tepelný výměník, zobrazující proudění plynu o vysoké teplotě, a to v souladu s druhým provedením předmětu tohoto vynálezu;

obr. 7 znázorňuje graf, ukazující teplotní změny jak ve středové části, tak i v jímkové části tepelného výměníku, podle třetího provedení předmětu tohoto vynálezu;

obr. 8 znázorňuje graf, ukazující vzájemný vztah mezi udržovacím časem, po který je tepelný výměník udržován na teplotě 450 °C nebo vyšší, a hloubkou difúze zinku, a to v souladu s třetím provedením předmětu tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Výhodná provedení předmětu tohoto vynálezu budou popsána s odkazem na přiložené obrázky výkresů.

Nejprve bude popsáno první výhodné provedení předmětu tohoto vynálezu.

Způsob výroby tepelného výměníku podle prvního provedení předmětu tohoto vynálezu bude nyní popsán s odkazem na vyobrazení podle obr. 1 až obr. 5.

lí prvního provedení například tepelný výměník 1 obsahuje středový cirkulační díl ii a dvojici zásobních jímek, tvořící jímkový díl i2 na obou stranách tohoto středového cirkulačního dílu 11. Středový cirkulační díl 11 obsahuje množinu trubek 13, ve kterých proudí tepelné médium, a množinu sálavých žeber 14, připevněných k plochám trubek J3 mezi přiléhajícími zásobními jímkami, tvořícími jímkový díl 12. Zásobní jímky jsou uspořádány tak, že jsou propojeny s trubkami 13.

U tohoto provedení jsou krok předehřívání, krok pájení natvrdo, krok postupného ochlazování a krok ochlazování prováděny v tomto pořadí, takže zásobní jímky a trubky 13 jsou spájeny natvrdo, přičemž trubky i3 a sálavá žebra j_4 jsou spájeny natvrdo.

Na vyobrazení podle obr. 3 je znázorněn graf, kde křivka, znázorněná plnou čarou E, představuje teplotní změny v zásobních jímkách, tvořících jímkový díl 12, přičemž křivka, znázorněná čárkovanou čarou F, představuje teplotní změny ve středovém cirkulačním dílu ii.

Kromě toho A představuje krok předehřívání, B představuje krok pájení natvrdo, C představuje krok postupného ochlazování a D představuje krok ochlazování.

V kroku A předehřívání, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 3, se teplota zásobních jímek, což jsou první části, které mají větší tepelnou kapacitu v tepelném výměníku i, zvyšuje brzy v porovnání se středovým cirkulačním dílem JH, což je druhá část, mající menší tepelnou kapacitu v tepelném výměníku i. To znamená, že v kroku A předehřívání se teplota zásobních jímek zvyšuje dříve tak, aby byla stejná nebo vyšší než je teplota středového cirkulačního dílu 11.

Pro brzké zvyšování teploty u zásobních jímek je plyn 2 o vysoké teplotě přímo vháněn do zásobních jímek, které mají větší tepelnou kapacitu, v kroku A předehřívání, jak je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 1 a podle obr. 2.

Jak je zejména znázorněno na vyobrazení podle obr. 1, tak tepelný výměník i, opatřený dvěma zásobními jímkami, tvořícími jímkový díl i2, jak na horní, tak na spodní straně středového cirkulačního dílu LL, je umístěn v ohřívací peci 3, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 2. Vhá-4CZ 302437 B6 něčí otvory 33 pro vhánění plynu 2 o vysoké teplotě jsou provedeny v homí ploše 31 a ve spodní ploše 32 ohřívací pece 3, takže plyn 2 o vysoké teplotě je vháněn směrem k zásobním jímkám tepelného výměníku 1 z vháněcích otvorů 33. Polohy uspořádání vháněcích otvorů 33 zde nejsou omezeny pouze na homí plochu 31 a na spodní plochu 32 ohřívací pece 3. To znamená, že polo5 ha uspořádání každého vháněcího otvoru 33 může být vhodně nastavena tak, že plyn 2 o vysoké teplotě bude s výhodou vháněn směrem k zásobním jímkám.

Plyn 2 o vysoké teplotě je získáván spalováním spalovacího plynu v atmosféře (ve vzduchu). Jako plynu 2 o vysoké teplotě může být použito například plynného dusíku. V tomto případě je io účinně zabráněno oxidaci tepelného výměníku 1.

U tohoto provedení je teplota plynu 2 o vysoké teplotě rovna 450 °C nebo vyšší, přičemž rychlost proudění plynu 2 o vysoké teplotě je rovna 5 m/s nebo vyšší. V důsledku toho může být doba pro zvýšení teploty zásobních jímek zkrácena.

Tloušťka kovové desky pro vytváření zásobních jímek leží v rozmezí od 0,6 do 1,0 mm. Tepelná kapacita zásobních jímek je proto velká, takže je obtížné zvyšovat teplotu zásobních jímek.

Na druhé straně pak tloušťka kovové desky pro vytváření středového cirkulačního dílu 11 leží například v rozmezí od 0,05 do 0,15 mm. Tepelná kapacita středového cirkulačního dílu H. je proto malá, takže teplotu tohoto středového cirkulačního dílu J_L lze snadno zvýšit.

Montážní sestava tepelného výměníku 1 je ohřátá s pomocí plynu 2 o vysoké teplotě v kroku A předehřívání, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 3, na teplotu, při které dojde k roztavení pájecí pasty na kovové desce.

Po kroku A předehřívání je montážní sestava tepelného výměníku 1 dále ohřívána v kroku B pájení natvrdo, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 3, a to na teplotu, kdy dojde k roztavení pájecího přídavného kovového materiálu v kovové desce.

V kroku C postupného ochlazování, který následuje po kroku B pájení natvrdo, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 3, je montážní sestava tepelného výměníku I dále ochlazována, až pájecí přídavný kovový materiál ztuhne.

V kroku D ochlazování, který následuje po kroku C postupného ochlazování, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 3, je montážní sestava tepelného výměníku ochlazena na pokojovou teplotu, takže je tepelný výměník i, obsahující množinu natvrdo pájených členů, hotov.

U prvního provedení předmětu tohoto vynálezu, které je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 4 a obr, 5, je použito pájecího přídavného kovového materiálu, na kterém je pájecí pasta, ve spojovacích částech mezi jímkovým dílem 12 a trubkami 13 a na spojovacích částech mezi trubkami J3. a sálavými žebry 14, takže je provedeno pájení tepelného výměníku 1 natvrdo.

Proto je tedy montážní sestava tepelného výměníku I ohřátá na teplotu stejnou nebo nižší než je teplota tání pájecí pasty na pájecím přídavném kovovém materiálu, v kroku A předehřívání.

V souladu s prvním provedením předmětu tohoto vynálezu je teplota zásobních jímek, tvořících jímkový díl 12 a majících velkou tepelnou kapacitu, zvýšena dříve než teplota středového cirkulačního dílu 1_L, mající malou tepelnou kapacitu, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 3.

To znamená, že teplota jímkového dílu 12, kterou je obtížné teplem zvýšit, je nejprve zvýšena.

Proto je tedy teplota středového cirkulačního dílu H následně zvýšena spolu s teplotním zvýšením jímkového dílu 12 prostřednictvím sálání tepla, cirkulace tepla nebo přenosu tepla, jak je znázorněno vztahovou značkou 21 na vyobrazení podle obr. 2. Poté je celý tepelný výměník 1 stejnoměrně ohřát.

5CZ 302437 Β6

Jeiikož teplotu středového cirkulačního dilu 11, která má malou tepelnou kapacitu, lze snadno s pomocí tepla zvýšit, dojde ke snadné změně teploty středového cirkulačního dílu J_L za účelem jejího brzkého přizpůsobení se teplotě jímkového dílu 12.

V důsledku toho může být doba pro zvýšení teploty celého tepelného výměníku 1 zkrácena, takže dochází ke zlepšení efektivity výroby tepelného výměníku i. Jelikož může být doba pro ohřátí tepelného výměníku i zkrácena, je možno omezit difúzi pájecího přídavného kovového materiálu do středové cirkulační části 1 a erozi tepelného výměníku I.

Může tak být vytvořen tepelný výměník I, který má dostatečnou trvanlivost, přičemž tloušťka kovové desky pro vytváření tepelného výměníku i může být slabší.

V souladu s prvním provedením předmětu tohoto vynálezu je plyn 2 o vysoké teplotě vháněn do zásobních jímek, takže teplota zásobních jímek může být snadno přesně a rychle zvýšena. Jelikož je teplota plynu 2 o vysoké teplotě 450 °C nebo vyšší, přičemž je rychlost proudění plynu 2 o vysoké teplotě 5 m/s nebo větší, než může být dostatečně zkrácena doba pro zvýšení teploty zásobních jímek.

Proto může být tepelný výměník I velmi přesně pájen natvrdo, aniž by došlo ke snížení jeho trvanlivosti. Takže v souladu se způsobem výroby tepelného výměníku f podle prvního provedení předmětu tohoto vynálezu má tepelný výměník 1 zdokonalenou trvanlivost a lepší efektivitu výroby.

U shora uvedeného prvního provedení předmětu tohoto vynálezu je teplota plynu 2 o vysoké teplotě než 450 °C nebo vyšší, přičemž rychlost proudění plynu 2 o vysoké teplotě je 5 m/s nebo větší.

Avšak teplota plynu 2 o vysoké teplotě může být nastavena v rozmezí od 450 do 600 °C, přičemž rychlost proudění plynu 2 o vysoké teplotě může být nastavena v rozmezí od 5 do 15 m/s, V tomto případě může být teplota montážní sestavy tepelného výměníku 1 snadno vhodně regulována, takže trvanlivost tepelného výměníku 1 může být nadále zdokonalena.

Nyní bude v dalším popsáno druhé provedení předmětu tohoto vynálezu.

Druhé provedení předmětu tohoto vynálezu bude popsáno s odkazem na vyobrazení podle obr. 6.

U druhého provedení předmětu tohoto vynálezu, které je znázorněno na vyobrazení podle obr. 6, je vyráběn tepelný výměník I, který má jímkový díl Γ2 na pravé i na levé straně středového cirkulačního dílu Κ- V tomto případě jsou vháněcí otvory 33 pro vhánění plynu 2 o vysoké teplotě uspořádány jak na pravé straně, tak i na levé straně, takže plyn 2 o vysoké teplotě je přímo vháněn k jímkovému dílu 12 tepelného výměníku i.

U druhého provedení předmětu tohoto vynálezu jsou ostatní součásti obdobné jako u shora popsaného prvního provedení, takže jejich podrobnější vysvětlení bude vynecháno.

Nyní bude v dalším popsáno třetí provedení předmětu tohoto vynálezu.

Třetí provedení předmětu tohoto vynálezu bude popsáno s odkazem na vyobrazení podle obr. 7 a podle obr. 8.

U třetího provedení předmětu tohoto vynálezu je způsob výroby tepelného výměníku 1 podle tohoto vynálezu porovnáván se srovnávacím příkladem. U třetího provedení je jako tepelného výměníku použito tepelného výměníku I podle shora popsaného prvního provedení.

-6CZ 302437 B6

Kromě toho u tepelného výměníku podle třetího provedení předmětu tohoto vynálezu jsou středová cirkulační část a zásobní jímky vytvořeny z kovové desky, vyrobené z materiálu A3OO3, přičemž pájecí přídavný kovový materiál je z materiálu A4045.

Na vyobrazení podle obr. 7 je plnou čarou E znázorněna teplotní změna jímkového dílu 12, přičemž čárkovanou čarou F je znázorněna teplotní změna středového cirkulačního dílu lb

U třetího provedení předmětu tohoto vynálezu jsou teplotní změny jímkového dílu F2 a teplotní změny středového cirkulačního dílu H tepelného výměníku 1 měřeny od kroku A předehřívání io až do kroku D ochlazování u způsobu výroby podle tohoto vynálezu.

Zde je rychlost proudění plynu 2 o vysoké teplotě nastavena na hodnotu 12 m/s, přičemž teplota plynu 2 o vysoké teplotě je nastavena na hodnotu 600 °C.

Poté je měřen vzájemný vztah mezi udržovacím časem T, po který je teplota tepelného výměníku 1 udržována 450 °C nebo vyšší, a hloubkou difúze zinku, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 8. Obecně je hloubka difúze zinku v důsledku pájení ve středovém cirkulačním dílu 1_1 a v jímkovém dílu 12 tepelného výměníku 1 snadno dosažena v teplotní oblasti 450 °C nebo vyšší.

Hloubka difúze zinkuje měřena na části kolem středu středového cirkulačního dílu H v trubkách 13, vyrobených z kovové desky, která má celkovou tloušťku 0,2 mm. Kovová deska v této Části je tvořena plátovaným materiálem, zkonstruovaným z materiálu jádra, tvořeného materiálem A3003, majícím tloušťku 0,15 mm, galvanizačním materiálem z materiálu Al-10Si_2,7Zn, majícím tloušťku 0,03, a pájecím přídavným kovovým materiálem z materiálu A4045, majícím tloušťku 0,02 mm,

Galvanizační materiál je vyroben z kovu, který má elektrický potenciál nižší než je elektrický potenciál z materiálu jádra, aby docházelo výhodně kjeho vyšší korozi v porovnání s materiálem jádra.

Jelikož směr pro vytváření koroze je kolmý na směr tloušťky kovové desky, tak vrstva galvanizačního materiálu omezuje korozi ve směru průniku kovovou deskou.

Dále jsou koroze tepelného výměníku, vznik eroze pří pájení a tavení sálavých žeber u předmětu tohoto vynálezu porovnávány s údaji u srovnávacího příkladu, jak je znázorněno v tabulce 1.

Tabulka 1

Způsob pájení	Udržovací čas T (min)	Koroze	Eroze	Tavení žeber
Hloubka	Výsledek
Příklad I	zhruba 8	130 pm	použitelný	ne	ne
Příklad II	zhruba 12	150 pm	použitelný	ne	ne
Srovnávací příklad	zhruba 19	proniká skrz	nepoužitelný	ano	ano

V tabulce 1 je hloubka koroze kovové desky měřena tehdy, kdy je tepelný výměník umístěn ve slané vodě v kombinovaném cyklu s přidáváním síranových iontů po dobu 500 hodin. Dále je

-7CZ 302437 B6 zjišťováno, zda dochází k erozi v pájení a zda dochází nebo nedochází k tavení sálavých žeber i 4.

U způsobu výroby podle tohoto vynálezu podle příkladu 1 je udržovací čas T, po kterýje teplota tepelného výměníku udržována 450 °C nebo vyšší, nastaven na 8 minut.

U způsobu výroby podle tohoto vynálezu podle příkladu II je udržovací čas T, po kterýje teplota tepelného výměníku udržována 450 °C nebo vyšší, nastaven na 12 minut.

U příkladů I a II, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 7, dochází ke snadnému zvýšení teploty zásobních jímek, přičemž teplota středové cirkulační části se zvyšuje v závislosti na zvyšování teploty zásobních jímek.

Poté teplota středové cirkulační části začíná být přibližně stejná jako teplota zásobních jímek v kroku B pájení natvrdo. U předmětu tohoto vynálezu činí časové období od zahájení kroku A předehřívání do ukončení kroku B pájení natvrdo obecně zhruba 7 minut.

Na druhé straně pak u srovnávacího příkladu je tepelný výměník vyráběn způsobem, u kterého je montážní sestava tepelného výměníku ohřívána bez výhodného zvyšování teploty zásobních jímek v kroku A předehřívání, přičemž udržovací čas Tje nastaven na 19 minut.

Proto dochází u srovnávacího příkladu ke snadnému zvýšení teploty středové cirkulační části, přičemž teplota zásobních jímek se zvyšuje v závislosti na zvyšování teploty středové cirkulační části.

U srovnávacího příkladu činí časové období od zahájení kroku A předehřívání do ukončení kroku B pájení natvrdo obecně zhruba 20 minut.

U způsobu výroby podle tohoto vynálezu pak udržovací časy T, po který je teplota montážní sestavy tepelného výměníku 450 °C nebo vyšší, může činit přibližně 8 minut, jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 7.

Proto může být difúze zinku vzhledem ke kovové desce pro vytváření středové cirkulační části a zásobních jímek omezena.

Jak je označeno vztahovou značkou G na vyobrazení podle obr. 8, tak pokud je udržovací čas T zhruba 8 minut, je hloubka difúze zinku menší než je tloušťka materiálu středové části. Dokonce i tehdy, pokud je udržovací čas T zhruba 12 minut, je hloubka difúze zinku menší než je tloušťka materiálu středové části, jak je znázorněno vztahovou značkou H na vyobrazení podle obr. 8.

Proto tedy, jak je uvedeno v tabulce 1, k průniku v důsledku koroze a k erozi nebo tavení sálavých žeber u vyrobeného tepelného výměníku nedochází u příkladů I a II podle tohoto vynálezu.

U srovnávacího příkladu pak v důsledku toho, že udržovací čas T je zhruba 19 minut, dosahuje hloubka difúze zinku tloušťky materiálu středové části, jak je znázorněno vztahovou značkou I na obr. 8.

Proto tedy, jak je uvedeno v tabulce 1, dochází k průniku v důsledku koroze a k erozi nebo tavení sálavých žeber u vyrobeného tepelného výměníku u srovnávacího příkladu.

Proto mohou tedy být shora uvedenými srovnávacími zkouškami dále potvrzeny výhody předmětu tohoto vynálezu.

-8CZ 302437 B6

Přestože byl předmět tohoto vynálezu zcela popsán ve spojitosti s jeho příkladnými provedeními, a to s odkazy na přiložené obrázky výkresů, je nutno zdůraznit, že pro odborníka z dané oblasti techniky jsou zcela zřejmé jeho různé změny a modifikace.

Například u shora popsaných provedení předmětu tohoto vynálezu jsou zásobní jímky uspořádány na obou stranách středové cirkulační části tepelného výměníku. Avšak předmět tohoto vynálezu může být rovněž uplatněn i u tepelného výměníku, který má zásobní jímku pouze na jedné straně středové cirkulační části.

to Tepelný výměník, vyrobený způsobem podle tohoto vynálezu, může být využit pro různé ohřívače, radiátory pro motorová vozidla, kondenzátory pro motorová vozidla, výpamíky, chladiče nebo podobně.

Shora uvedené změny a modifikace spadají do rozsahu předmětu tohoto vynálezu, který je defi15 nován v následujících patentových nárocích.

Claims

20 PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby tepelného výměníku (1), obsahujícího středový díl (11), mající množinu trubek (13) a množinu sálavých žeber (14), připojených k plochám trubek (13), a první část s jímko25 vým dílem (12), propojenou s trubkami (13), přičemž tento způsob výroby obsahuje:

předehřívání sestavy tepelného výměníku (1) na teplotu, při které se taví pájecí pasta na tepelném výměníku (1),

30 ohřívání sestavy tepelného výměníku (1) po předehřívání na teplotu, při které se taví pájecí materiál na tepelném výměníku (1), a ochlazování sestavy tepelného výměníku (1) po ohřívání,

35 vyznačující se tím, že během předehřívání se plyn o vysoké teplotě přímo vhání na první část tepelného výměníku (1), mající tepelnou kapacitu větší než je kapacita druhé části tepelného výměníku (1), pro zvýšení teploty první části dříve než druhé části tepelného výměníku (1), takže teplota první části vzrůstá

40 rychleji a výše než teplota druhé části.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že první částí je jímkový díl (12) a druhou částí je středový díl (11).

45
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že při předehřívání se plyn o vysoké teplotě získává spalováním spalovacího plynu ve vzduchu.
4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že při předehřívání je plynem o vysoké teplotě plynný dusík.
5» Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že při předehřívání má plyn o vysoké teplotě teplotu 450 °C nebo vyšší.
6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž5, vyznačující se tím, že při předehrí55 vání je plyn o vysoké teplotě vháněn směrem k první části s rychlostí proudění 5 m/s nebo vyšší.

-9 CZ 302437 B6
7. Způsob podie nároku 5, vyznačující se tím, že při předehřívání má plyn o vysoké teplotě teplotu v rozmezí od 450 do 600 °C.

5
8, Způsob podle nároku 7, v y z n a ě u j í c í se tím, že při předehřívání je rychlost proudění plynu o vysoké teplotě, vháněného směrem k první části, v rozmezí od 5 do 15 m/s.
9. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že při předehřívání se teplota druhé části zvyšuje v závislosti na zvyšování teploty první části.
10. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že jímkový díl (12) má dvě nádrže na protilehlých stranách středového dílu (11).
11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že při předehřívání se plyn o vy soi5 ké teplotě vhání do nádrží.
12. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že ochlazování obsahuje první ochlazovací krok pro postupné ochlazování tepelného výměníku (1) po jeho ohřátí, a to na teplotu, kdy pájecí materiál tuhne, a druhý ochlazovací krok pro další ochlazování

20 tepelného výměníku (1) na pokojovou teplotu po prvním ochlazovacím kroku.
13. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12, vyznačující se t í m , že při předehřívání je tepelný výměník (1), obsahující středový díl (11) a jímkový díl (12), umístěn ve vyhřívané peci.
14. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že při předehřívání jsou nádrže umístěny na horní a spodní straně středového dílu (11).