FI64718C - Plattvaermevaexlare - Google Patents

Description

Ιν^·;| [Β] KUUUUTUSjULKAISU ,ΑΊΛη

JmjTA lJ κ} UTLÄGGNINGSSKR1FT 64 /1 Ο • c (45) Patentti nyZnno ;· ly 12 12 1933 , Patent Eodöeiat y * (51) Kv.ik.^nt.ci.3 F 28 D 9/02 SUOMI —FINLAND (21) Ρκ·η«η»·>ι·τηιι« — PatmttMeknlng 770886 (22) HakamlipUv· — Ant5knln(*dig 22.03*77 ' ' (23) Alkuptlv» —CHtl*h«ed«| 22.03.77 (41) Tullut JulklMktl — Bllvlt offentllg 01.10.77

Patmtti. ]· rekisterihallitus N»httvtk,.p™onkuuLjulkabun pvm. -

Patent· och registerstyrelaen v ' Amökan utltgd och utl.skrtft«n public«rad 31.08.83 (32)(33)(31) Pyr^stty etuoikeus -B.jtrd prlorltet 31.03.76

Ruotsi-Sverige(SE) 7603807-I+ (71) Fläkt Aktiebolag, Sickla Alli 1, Nacka, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Sjunne Bäckman, Jönköping, Äke Ahlrot, Jönköping, Ruotsi-Sverige(SE) (7IO Tampereen Patenttitoimisto (5*0 Tasolämmönvaihdin - Plattvärmeväxlare

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannossa lähemmin määritellyn tapaista tasolämmönvaihdinta.

Tämän tapaisia lämmönvaihtimia käytetään lämmöntalteenotossa tuuletus laitoksissa, koska tällaisilla lämmönvaihtimi 1 la on suhteellisen korkea lämpötilan hyötysuhde. Lämmön talteenotto tai -siirto suoritetaan siten, että lämpimämpi poistoilma virtaa vaihtimen läpi siihen tasoihin järjestettyjen kanavien kautta, kun taas kylmempi \ tuloilma virtaa samoin vaihtimen läpi siihen tasoihin järjestetyissä kanavissa, jolloin virtaussuunnat risteävät toisiinsa nähden ja näin muodostuvat virtaustasot on järjestetty vuorotellen, t.s. tul oilmakanavat käsittävä taso on sovitettu kahden poist oilmakanavat käsittävän kanavan väliin ja päin vastoin. Koska kanavien lukumäärä on melko suuri ja kanaviin käytetty tai rajoittava aine, tavallisimmin alumiinifolio, on melko ohutta, saadaan lämpö kerätyksi nopeasti ja suuren kosketuspinnan ansiosta saadaan aikaan myöskin sSK't eiellisen hyvä lämmönsiirto.

6471 8 2

Vaikkakin tällaisten tasolämmönvaihtimi en toiminta periaatteessa on hyvä, esiintyy kuitenkin sovellettaessa tätä periaatetta käytäntöön monia vaikeuksia. Eräs on tiiveysongelma. Kun eri lämpötilan omaavat virtaukset sekoittuvat toisiinsa, epäonnistuu lämmönvaihtimen toiminta suurelta osalta. Vuoto on vakava ongelma ja koska on kyseessä hyvin suuret pinnat, jotka on tiivistettävä toistensa suhteen, on tätä probleemaa ollut varsin vaikea ratkaista eikä siinä ole tähän mennessä onnistuttukaan. Toinen probleema on vaikeus saada aikaan paras mahdollinen kosketuspaine, jota ilman suuri osa lämmöstä menee hukkaan, mikä muussa tapauksessa voitaisiin ottaa talteen. Edelleen on eräänä probleemana se, että lämmönvaihtimen on suuresta kosketuspaineesta huolimatta ja tiiveyden kaikissa osissa ollessa täydellinen, kyettävä joustavasti ottamaan vastaan iskuja ja muita rasituksia, ilman että ainakaan mainittavia vahinkoja syntyy. Vielä eräs tärkeä seikka on se, että lämmönvaihtimen tulee olla suhteellisen yksinkertainen ja halpa valmistaa ja että valmistusmenetelmä sellaisenaan ei aiheuta suuria riskejä, että osat vaurioituisivat tai ne koottaisiin väärin.

Ranskalaisessa pat.julkaisussa n:o 2.085*173 on esitetty länmönvaih-din, jossa poimutetut ja tasomaiset levyt on hitsattu kiinni toisiinsa. Tämä on varsin kallis ja monimutkainen rakennetapa. Tämän lisäksi on tasomaiset levyt parittain liitetty toisiinsa kaarevilla liitososilla, mikä edelleen mutkistuttaa rakennetta.

Ranskalaisessa patenttijulkaisussa n:o 2.035*112 on poimutettujen levyjen reuna-alueet taivutettu, eikä tasomaisten levyjen reunaosissa ole mitään taivutuksia, jotka sulkisivat sisäänsä mainittuja poimulevyjen reunoja. Tällöin syntyy suuria tiiveysongelmia, josta johtuvat suuret vuotohäiriöt.

Englantilaisen patenttijulkaisun n:o 1.185*469 mukaisessa rakenteessa on eri osat juotettu yhteen, jolloin kaikenlainen joustaminen ja siten saavutettava tiiveys estyy. Sen sijaan juottaminen tai hitsaaminen vaatii kalliita 1isätvövaihei ta.

i;äjv ,» - 3 6471 8

Keksinnön tarkoituksena on sen, tähden vähentää ja mahdollisuuksien mukaan kokonaan poistaa ylläkuvatut epäkohdat. Edelleen on keksinnön tarkoituksena yleensä parantaa ja kehittää tekniikan tasoa tällä ala 1 ia.

Nämä päämäärät saavutetaan keksinnön mukaan siten, että patenttivaatimusten johdannossa kuvattu tasolämmönvaihdin on pääasiassa paten* -t l vaa t i mu k sen 1 t unnu s me rkk i o sa s sa esitetyn tapainen.

Muut keksinnön tunnusmerkit ja edut käyvät selville seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä viitaten samalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää osittain kaavamaisesti erästä keksinnön mukaisen ta-solämmönvaihtimen suorituse simerkkiä sivusta katsottuna, kuva 2 kuvan 1 mukaista t a s oi ämmönva i hdi n t a tasokuvannossa ylhäältä tai alhaalta katsottuna, kuva 3 kuvan 2 mukaista kulmaliitosta suurennettuna, kuva L, kuvan 1 vasenta yläaluetta suurennettuna, kuva 5 keksinnön mukaiseen lämmönvaihtimeen päällekkäin asetettavia elementtejä irrallaan, kuva b esittää kahta kuvien 1, 4 ja 5 mukaista päällekkäin asetettavaa elementtiä ja kuva 7 keksinnön mukaiseen lämmönvaihtimeen kuuluvaa kulmalistaa perspek t i i vikuvannossa .

Materiaalina keksinnön mukaisessa 1ämmönvaihdinrakentee ssa on s cp i-vimmin metalli, erityisesti alumiini tai alumiiniseos, mutta myös paperia tai muovia voidaan käyttää, samoin eri aineita yhdistettynä.

Keksinnön mukaiseen lämmönvaihtimeen on sinänsä tunnettuun tapaan järjestetty vuorotellen sileitä levyjä 1 ja poimu t. et tu ja levyjä 2. Nämö' levyt 1 ja 2 on asetettu päällekkäin mu odo st a maan yhtenäi-

L

6471 8 sen pakan, jossa poimutetut levyt 2 vuorotellen risteävät toisiinsa nähden poirnulinjci 11 aan 90° kulmassa. Näin voidaan suunnassa A puhal'aa esim. poistoilmaa ' ärnmönva i ht imen läpi ja suunnassa B t u i o i 1 maa .

Levyjen 2 poimumalli voi olla sopivimmin sik-sak-muotoinen sivuku-vannossa, mutta se voi olla myöskin aaltomainen tai tehty jollakin muulia sopivalla tavalla.

Keksinnön mukaan on sileiden levyjen 1 kaksi vastakkaista reunaa varustettu t uk i e 1 ernen t e i 1 1 ä 3, joita voidaan pitää tuk i pa 1 kk eina . Nämä ovat samansuuntaiset kuin sen levyn 2 poimulinjat, joka sijaitsee levyn 1 palkkien 3 välissä. Palkit 3 sijaitsevat siis levyn 1 toisella sivulla ja niiden väliin on tarkoitus sijoittaa poimutettu levy 2 (katso erityisesti kuvaa 5).

Erään keksinnön soveliaan suoritusmuodon mukaan on palkkien 3 korkeus levyllä 1 jonkin verran pienempi kuin levyjen 2 profiilikor-keus. Ero voi olla esim. levyjen 1 paksuus, joka käytännössä voi olla 0,06 mm, kun taas palkkien korkeus ja levyjen 2 profii1ikorke-us voi olla 4 mm. Levyt 2 joutuvat näin puristumaan jonkin verran yhteen, jolloin saadaan erinomainen kosketuspaine.

Erään keksinnön toisen soveliaan suoritusmuodon mukaan on palkit 3 yhdistetty levyihin 1. Tämä voi tapahtua siten, että levyjen 1 vastaavat reunat on muodostettu palkeiksi tai tukie 1ementei k si 3·

Ne on silloin sopivimmin kierretty rullalle, esim. yhden kierroksen verran ja niiden poikkileikkaus on ainakin suurinpiirtein ympyränmuotoinen. Palkkien lujuuden ja jäykkyyden lisäämiseksi voidaan levyjen 1 vastaavat reunat kiertää rullalle enemmän kuin yhden kierroksen, esim. 1,5 kierrosta.

Keksinnön erään tunnusmerkin mukaan poimutetut levyt 2 poikkileik-kauskuvannon suunnassa katsottuna ovat kapeampia kuin palkkien 3 keskinäinen etäisyys. Tällöin voivat poimutetut levyt 2 liikkua vapaasti ja laajentua jonkin verran puristuksen kestäessä lämmönvaihtimen kokoonpanon yhteydessä.

5 64 71 δ

Tukielementit 3 voidaan Luonnollisesti muodostaa toisellakin tapaa.

Ne voidaan esim. kiinnittää irtonaisina e 1ementteinä Levyille 1 esim. Liimaamalla. Voidaan myös ajatella muutakin profii1imuotoa kuin ympyrä, esim. soikio tai nelikulmainen profiili. On myös mahdollista sijoitaa useita tukie 1ementtejä vierekkäin, esim. kaksi, joista teinen on yhdistetty levyihin 1 toisen ollessa siinä irrallaan. Näin saadaan haluttaessa vielä parempi lujuus.

Voi olin edullista asettaa levyistä 1 ja 2 muodostettu laitelma kansien 4 väliin, joita nurkka li st at 5 pitävät paikallaan. Kannet Λ voivat käsittää sileät levyt, joiden reunat 6 on taivutettu samaan suuntaan 90° kulmassa, kuten erityisesti kuvasta L käy selville. Asennettaessa on kummankin kannen reunat 6 suunnattu vastakkaisiin suun t i i n .

Nurkkalistat 5 ovat sopivimmin suorakulmaisia kulmaprofii1eja, jolloin kuitenkin toisen kulman kyljen pää 7 on jonkin verran pidennetty pitkittäissuunnassa muodostaen liuskan, joka lämmönvaihtimen asennuksen yhteydessä taivutetaan sisäänpäin vastaavan kannen L, reunan 6 yli, kuten kuvasta L, selviää. Näin saadaan lämmönvaihtimen kaikkien osien yk s i nk er t. a i n en ja tehokas lukitus aikaan.

Nurkka1istojen 5 alueella voi kukin kansi L, olla varustettu sisään-painumaila 8, jotka ovat nurkka1ist ojen 5 paksuutta vastaavia upotuksia, jolloin saadaan ulospäin tasainen lämmönvaihdin. Ennen nurk-kalistojen 5 paikoilleen asennusta ne varustetaan sopivimmin sisäpuolelta tiivistysainee11 a, esim. paisuvalla yksikomponenttipolyuretaani t i iv i st ee 11 ä , joka paisuu ilman kosteuden vaikutuksesta ja vahvistaa lisää koko 1ämmönvaihdinrakennetta. Tällä tavoin saadaan luonnollisesti täydellinen tiiveys reuna-alueilla.

Tainan tapaisessa keksinnön mukaisessa ta solämmönva i hdi nkonst ruk t i -ossa ei ole tarpeellista liimata eri levyjä yhteen hyvän liitännän ja tiiveysvaikutuksen aikaansaamiseksi. Haluttaessa voidaan elementteihin kuitenkin luonnollisesti sivellä liimaa, joka sopivimmin tuodaan ennen kokoonpanoa, esim. saattamalla elementteihin liimapir.ta esim. s u i hk u t t a ma 11a.

*5 6471 8

Tuki e 1 eruent t i en tai palkkien 3 ansiosta saadaan erinomainen tiiveys eri kerrosten välillä, erityisesti myöskin nurkka-aluei11 a. Palkit pystyvät joustavasti ottamaan vastaan iskuja, puristuksia ja muita rasituksia ilman että vahinkoja pääsee syntymään.

Yllä selostettuja ja piirustuksissa esitettyjä suorituse simerkkejä ei ole rajoitettu näihin suoritusmuotoihin, vaan niitä voidaan Keksinnön ja seu raavi en patenttivaatimusten puitteissa monin eri tavoin muunnella ja täydentää.

II

V·

Claims (7)

1. 6471 8 7 Patentti vaa timukset: ]. Virtaavalle väliaineelle, etupäässä ilmalle tarkoitettu tasomainen 1ämmönvaihdin, jossa on vuorottaisia, tasomaisia ja poimutettuja levyjä (1, 2) lähekkäin olevien poimutettujen levyjen poi mu tussuunt i en ollessa toisiinsa nähden risteävät, poimu- ja tasolevypinkan ollessa yhdistettynä kehysrakenteella (4, 5), tunnettu siitä, että tasomaisten levyjen (li kaksi vastakkaista reunaa on varustettu niihin liittyvillä t uk i e 1 i rni 11 ä (3), jotka on valmistettu reunoja t a i vut t ama 11 a , tukiel’.mien kohotessa levyjen tasopinnasta poimutettujen levyjen (2) suuntaan ja että kehysrakenne, jossa on kansimaiset osat. (4) on järjestetty sinänsä tunnettujen nu rkka 1 i st o j en (5) avulla puristamaan levypinkkaa puristuksen vaikuttaessa mainittuihin tukielimiin (3), joiden keskinäinen etäisyys on hieman suurempi kuin niiden välisen poirnulevyn (2) leveys.
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen 1ämmönvaihdin, tunnettu siitä, että tukielimet (3) on muodostettu taivuttamalla mainittuja reunaosia ainakin yksi täysi kierros, jolloin saadun suljetun tukielirnen (3) korkeus levyn tasopinnasta on hieman pienempi kuin poimulevyjen (2) profiili korkeus.
3. 3· Patenttivaatimusten 1-2 mukainen ta s oiämmönvaihdin, tunnettu siitä, että tukielimien (3) poikkileikkaus on pyöreä.
4. 4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen ta soiämmönvaihdin, t unn e t t u s i i t ä, että useampia, s opi vimmin kaksi tukielinta (3) on sijoitettu vierekkäin, jolloin toinen niistä on välittömästi levyyn (1) liittyvä, toisen ollessa asetettu erillisenä. h·' 8 6471 δ
5. 5. Pat en11ivaatimu st en 1-4 mukainen tasolämmönvaihdin, tunnettu siitä, että kansien (4) reunat on taivutettu 1ämmönvaihtimesta ulospäin muodostamaan ympäröivän reuna-laipan (6), että nurkkalistat (5) ovat kulmamuotoi siä ja ovat sisäreunoillaan vastaavan levypinkan ja kansien nurkkaa vasten ja sulkevat ne sisäänsä, sekä että ainakin yksi kulmalist ojen laipoista on päätvesa 1 taan (7) pidennetty pituussuunnassa ja taivutettu vastaavan kannen (4) reunuksen (6) yli.
6. 6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen tasolämmönvaihdin, tunnettu siitä, että kansi (4) on varustettu sisään-taivutuksi1 la (8) nurkka1ist oja (5) vasten.
7. 7. Patenttivaatimusten 1-6 mukainen tasolämmönvaihdin, tunnettu siitä, että nurkka 1ist ojen sisäpuolelle on järjestetty ennen kokoonpanoa tiiviste, joka edullisimmin koostuu paisuvasta yk si komponent tipolyuretaanitiivistysaineesta. 6471 δ 9 Pat entkrav: