FI61569C - Roervaermevaexlare och foerfarande foer framstaellning av densamma - Google Patents

Description

RSSr^l [B] (11)KUULUTUSJULKAISU

LJ 1' UTLAGGNINGSSKRIFT

(4S) Patent ucddilat ^ ^ (51) Kv.ik?/int.a.3 F 26 D 7/^0 SUOM I—-FI N LAN D (21) Ρ·*·"«ΙΙι·ΐΜΐηυ* — IWttn.öknlnj 801561 (22) H*k«ml*pUvi — Ameknlnpdag 1^.05.80 (FI) (23) Alkupilvt—GIWgh«tsdtg 29.08.80 (41) Tullut fulklMkil — Bllvlt offMitllg 01.03.82

Patentti- ja rekisterihallitus (44) Nihtivtk*ip*non ja kuul.julk*iwn pvm__

Patent- och registerstyrelsen An*6lan utlagd och uil.ikrifMn pubiic«rad 30.0U.Ö2 (32)(33)(31) fyydatty ttuolktus — Begird prloritat (71)(72) Reijo Pärepalo, Kotikonnuntie 5^ B, 009^0 Helsinki 9^, Tapio Pärepalo, Verkkolammen koulu, 83720 Kuorevaara, Suomi-Finland(Pl) (7M Papula Rein Lahtela Oy (5^) Putkilämmönsiirrin ja menetelmä sen valmistamiseksi - Rörvärmeväxlare och förfarande för framstalining av densamma

Keksinnön kohteena on lämmönsiirrin käsittäen putkimaisen ulkovaipan sekä vähintään yhden sisäputken, joka sisäputki on sijoitettu ulkovaipan rajoittaman ulkoputken sisään, jolloin lämmönsiirto tapahtuu ulkoputken sisäpuolelle putkien putkiväliin sekä sisäputken aukon kautta johdettujen ainevirtausten kesken sisäputken putkiseinämän lävitse.

Putkilämmönsiirtimiä käytetään nesteiden, joskus nesteen ja kaasun tai kaasujen välillä tapahtuvaan lämmönsiirtoon lämmön siirtämiseksi korkeamman lämpösisällön omaavasta aineesta alhaisemman lämpösisäl-lön omaavaan aineeseen. Putkilämmönsiirtimiä käytetään yleisesti termodynamiikkaan perustuvissa prosesseissa.

Konventionaaliset putkilämmönsiirtimet ovat rakenteestaan johtuen valmistustavaltaan työvaltaisia ja niiden valmistus tapahtuu pääasiassa käsin. Sisäputket asettuvat niitä taivutettaessa helposti miten sattuu ja saattavat taivutuksen yhteydessä painua umpeen 2 61 569 tai murtua. Näistä syistä johtuen tunnetut putkilämmönsiirtimet ovat valmistuskustannuksiltaan ja siten hankintahinnaltaan kalliita. Edelleen konventionaalisten putkilämmönsiirtimien lämmön-siirtopinnat ovat tasaisia ja sileitä, pyöreiden putkien muotoisia; tällöin putkien välissä tapahtuva virtaus on pääasiassa laminaaria eikä lämmönsiirtymistä tehostavaa turbulenttista virtausta saada aikaan.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen, helposti valmistettava putkiprofiili putkilämmön-siirtimiä varten. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin putkilämmönsiirrin, joka on valmistettavissa helposti ja olennaisesti alhaisemmin kustannuksin kuin nykyisin tunnetut putkilämmön-siirtimet. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin putkilämmönsiirrin, jossa sisäputket sijaitsevat mittatarkasti määrätyissä kohdissa toisiinsa nähden ulkovaipan sisäpuolella eivätkä puristu kasaan eivätkä murru lämmönsiirtimen valmistuksen yhteydessä. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin putkilämmönsiirrin, jossa sisäputket sijaitsevat mittatarkasti määrätyissä kohdissa ulkovaippaan nähden ja jossa sisäputket ulkovaippoineen muodostavat aiemmin tunnettuja lämmönsiirtimiä lujemman kokonaisuuden. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen putkilämmönsiirrin, joka tekee mahdolliseksi tasaisesta ja sileästä pinnasta poikkeavien pintamuotojen käytön putkilämmön-siirtimen sisäputkien seinämissä lämmönsiirron tehostamiseksi. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä keksinnön mukaisen putkilämmönsiirtimen valmistamiseksi.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan vaatimusosaan.

Keksintö perustuu siihen, että putkilämmönsiirtimen sisäputket, edullisesti ulkovaippoineen muodostuvat yhtenäisestä putkiprofii-lista. Keksinnön mukainen, putkilämmönsiirtimen sisäputket, edullisesti sisäputket ulkovaippoineen muodostava yhtenäinen putkiprofiili valmistetaan sopivasti jatkuvana valuna profiilin muotoisen suulakkeen lävitse. Keksinnön mukainen putkilämmönsiirrinprofiili voidaan valmistaa edullisesti alumiinista tai esim. muovista.

3 61569

Keksinnön ansiosta putkilämmönsiirtimen sisäputket, edullisesti sisäputket yhdessä ulkovaippoineen voidaan valmistaa täysin automaattisesti jatkuvana valuprosessina ilman kallista käsityötä. Valmistettaessa sisäputket ja mahdollisesti ulkovaippa käsittävä putkilämmönsiirrinprofiili jatkuvana valuna sisäputket asettuvat tarkoin halutuille, määrätyille kohdille toisiinsa nähden ja vastaavasti ulkovaippaan nähden. Yhtenäisen rakenteensa ansiosta keksinnön mukainen lämmönsiirtimen sisäputket, vaihtoehtoisesti sisäputket ja ulkovaipan muodostava profiili on erittäin lujarakenteinen eikä täten murru helposti eikä puristu kasaan. Valmistusmenetelmänsä johdosta lämmönsiirtopinta voidaan muodostaa haluttaessa tasaisesta ja sileästä pinnasta poikkeavaksi, esim. aaltomaiseksi, hammasmai-seksi tai minkämuotoiseksi tahansa, jolloin lämmönsiirtopinta on suurempi kuin aiemmin tunnetuissa vastaavissa lämmönvaihtimissa, ja pintamuoto edistää lämmönsiirtoa tehostavan turbulentti sen virtauksen muodostumista. Keksinnön mukaista profiilia voidaan tarvittaessa taivuttaa helposti ja ilman lisälämmitystä profiilin valmistuksen yhteydessä.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti suoritusesi-merkkien avulla viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää poikkileikkauksena erästä keksinnön mukaista putkilämmönsiirrinprof iilia, kuva 2 esittää poikkileikkauksena erästä toista keksinnön mukaisesta putkilämmönsiirtimestä, ja kuva 3 esittää poikkileikkauksena erästä kolmatta keksinnön mukaista putkilämmönsiirrintä.

Kuvassa 1 esitetty lämmönsiirrinprofiili käsittää putkimaisen ulkovaipan 1 sekä ulkovaipan rajoittaman putken sisään sijoitetut neljä sisäputkea 2. Lämmönsiirto esitetyssä lämmönvaihtimessa tapahtuu ulkovaipan eli ulkoputken 1 sisäpuolella sisäputkien 2 putkiväleissä 5 ja sisäputkien aukkojen 6 kautta johdettavien ainevirtausten kesken sisäputkien putkiseinämien kautta. Keksinnön mukaisesti ulkovaippa 1 ja sisäputket 2 muodostuvat yhtenäisestä putkiprofiilista, so. sisäputket 2 liittyvät olennaisesti kiinteästi ulkovaippaan.

4 61569

Kuvan 1 sovellutuksessa sisäputket 2 liittyvät ulkovaippaan 1 kiinteästi putkikannaksien 3 välityksellä. Ulkoputki 1 on muodoltaan pyöreä ja sisäputket 2 sijoittuvat kehämäisesti ja keskeisesti ulkoputken sisäpuolelle tietyn etäisyyden päähän ulkovaipasta mainittujen putkikannaksien 3 kiinteästi liittäminä.

Kuvassa 2 esitetyssä sovellutuksessa sisäputket 2 liittyvät toisiinsa kiinteästi kiinteiden välikeprofiilien 4 välityksellä. Sisäputket 2 muodostava yhtenäinen sisäputkiprofiili on sijoitettu erillään valmistettavan putkimaisen ulkovaipan 1 sisään. Sisäputket 2 sijaitsevat keskeisesti ulkovaipan 1 sisäpuolella tietyn etäisyyden päässä pyöreän ulkovaipan keskiakselista ja samaten tietyn etäisyyden päässä ulkovaipan sisäpinnasta.

Kuvan 1 mukainen putkilämmönsiirrinprofiili ja kuvan 2 mukaisen lämmönsiirtimen sisäputket 2 muodostava sisäputkiprofiili valetaan kumpikin jatkuvana valuna yhtenäisenä profiilina ulkovaipan 1 ja sisäputkien 2 muodostaessa putkikannaksineen 3 (kuva 1) ja vastaavasti sisäputkien muodostaessa välikeprofiileineen 4 yhtenäisen kiinteän putkilämmönsiirrinprofiilin ja vastaavasti sisäputkiprof iilin. Valaminen suoritetaan mainittuja profiileja vastaavien suulakkeiden lävitse.

Kuvassa 3 esitettyyn putkilämmönsiirtimeen kuuluu ulkovaippa 1 ja tähän kiinteästi kahden putkikannaksen 3, so. vaippamaisen liitos-osan avulla liitetty sisäputki 2. Lämmönsiirto tapahtuu ulkovaipan eli ulkoputken 1 ja sisäputken 2 putkivälissä 5 sekä sisäputken aukossa 6 kautta johdettavien ainevirtausten kesken. Sovelltuksessa ulkovaippa 1 ja sisäputki 2 muodostuu yhtenäisestä putkiprofiilista, so. sisäputki liittyy olennaisesti kiinteästi ulkovaippaan. Haluttaessa sisäputki 2 voidaan muodostaa ulkovaippaan 1 nähden erillisenä sisäputkiprofiilina.

Keksinnön mukaiset profiilit voidaan valmistaa esim. metallista tai muovista, kuten teräksestä, kuparista, alumiinista tms. metallista tai polyeteenista, polypropeenista tai mistä tahansa lämmönsiirtimissä käytettävästä muoviraaka-aineesta.

Keksinnön sovellutukset voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (5)

61569 5

1. Putkilämmönsiirrin käsittäen putkimaisen ulkovaipan (1) sekä vähintään yhden sisäputken (2), joka sisäputki on sijoitettu ulkovaipan rajoittaman ulkoputken sisään, jolloin lämmönsiirto tapahtuu ulkoputken sisäpuolelle putkien putkiväliin (5) sekä sisäputken aukon (6) kautta johdettujen ainevirtausten kesken sisäputken putkiseinämän lävitse, tunnettu siitä, että sisäputki (2) ja ulkovaippa (1) tai vaihtoehtoisesti sisäputket keskenään muodostuvat yhtenäisestä putkiprofiilista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putkilämmönsiirrin, tunnettu siitä, että sisäputki (2) liittyy ulkovaippaan (1) kiinteästi putkikannaksien (3) välityksellä ja muodostaa ulkovaipan kanssa yhtenäisen putkilämmönsiirrinprofiilin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen putkilämmönsiirrin, tunnettu siitä, että sisäputket (2) sijaitsevat keskeisesti vakioetäisyydellä ulkovaipasta (1).

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen putkilämmönsiirrin, tunnettu siitä, että sisäputket (2) liittyvät toisiinsa välikeprofiilien (4) välityksellä.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1, 3 tai 4 mukainen putkilämmönsiirrin, tunnettu siitä, että sisäputket (2) muodostavat yhtenäisen ulkovaippaan (1) nähden erillisen sisäputkipro- fiilin.