JPS6143528A - 管を含む熱―及び/又は物質交換器の製造方法 - Google Patents

管を含む熱―及び/又は物質交換器の製造方法

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JPS6143528A
JPS6143528A JP60156195A JP15619585A JPS6143528A JP S6143528 A JPS6143528 A JP S6143528A JP 60156195 A JP60156195 A JP 60156195A JP 15619585 A JP15619585 A JP 15619585A JP S6143528 A JPS6143528 A JP S6143528A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、管を含む熱−及び/又は物質交換器を、少な
くとも2部分、例えば上型及び下型から成る射出成形金
型を用いて熱可塑性材料の射出成形によって製造する方
法ならびに前記方法全実施するための少なくとも2部分
から成る射出成形金型を有する、前記交換器の製造装置
に関する。
従来の技術 西独国特許出願公開第2824934号から、物質交換
器の製造方法及び装置は公知であって、この場合には中
空繊維束を注型用金型に入れ、それに溶融された熱可塑
性材料を注入する。熱可塑性材料の凝固後に該繊維束を
金型から取出し、凝固した熱可塑性材料の部分で切断す
る。
このようにして2個の管ペースが生じる。中空繊維束の
両端部で管ペース、が一体結合されている場合には、ま
だ必要な接続部材しか取付けられていない物質交換器が
得られ、場合によってこれをケーシング内に入れる。ま
たこの特許出願公開明細書には、前切断された中空繊維
束の各端部にポリマー組成物を加圧含浸することによっ
て管ベースを得る実験がすでに行われたことが記載され
ている。しかしこの加圧含浸は、中空繊維の極めて薄い
壁が破壊するか又は押しつぶされて、開放されている繊
維端が詰まりやずいという欠点を有する。
西独国特許出願公開第3027087号明細書からは類
似の方法が公知であり、この場合にハ数個の管に射出成
形によって1個の管ベースが設けられ、射出成形のため
に管に突起が導入される。しかしこの方法は管が射出成
形後一平面にのみ存在する場合に有利に適用しうるにす
ぎず、管と管ペースとの間の結合の強さは、接着化合物
を用いて得られる強さを殆ど越えな17%この公知方法
は、管が射出成形後に幾つかの平面に配置されているこ
とが要求される場合には極めて費用がかかる。この方法
は、管の所望の位置に関してはもはや全熱適用され得な
いことが多い。
さらにヨーロッ・ξ特許出願公開第2223°冬号から
は、金属管と管ベースを接着することが公知であり、こ
の場合先ず金属管を管ベースに差込み、次に管ベースを
外部から接着剤で被覆する。接着剤の付着の改善のため
に、接着剤を被覆後に高められた圧力に暴露してもよい
。さらに金属管は両管ベースの間で多数の薄層を介して
相互に結合されている。この種の化合物の場合には、多
数の作業過程が必要であり、接着剤の硬化は極めて時間
がかかる。また接着剤による管ペースの被覆も、管ベー
スに挿入される管が多くなればなる程それだけ時間がか
かりかつそれだけ余計な注意深さを要する。
本発明の課題は、前記欠点を回避して、管を含む熱−及
び/又は物質交換器を、少なくとも2部分、例えば上型
及び下型から成り、特に薄肉でかつ/又は容易に変形可
能の管を挿入する際に適しておりかつ管と管ペースとの
十分な結合がそれによって保証される射出成形金型を用
いて、熱可塑性材料の射出成形によって製造する方法及
び装置を提供することである。
前記課題は、射出成形金型の第1部分(上型又は下型)
に、好ましくはプラスチックから成り、好ましくは融着
によって前記管に結合可能であって、6管について1個
の通し孔を有する基部を有するインサートが、前記管の
定位要素として、同インサートが射出成形金型の第1部
分で少なくとも部分的に保合結合式(formsch 
1ijss ig )に配置されるように挿入され;イ
ンサートの6孔に前記管が挿入され;6管にはピンが挿
入され、次に射出成形金型が、場合によりピンが射出成
形金型の第2部分(下型又は上型)で摩擦結合式(kr
aftschli、1551g )及び/又は係合結合
式に定位されるように閉鎖され;溶融熱可塑性材料が、
射出成形金型中に組込まれた射出流路を介して同金型、
インサート及び管端部によって形成されるキャビティ中
に射出され;冷却時に少なくとも初期にはなお圧力下に
保たれた熱可塑性材料の冷却後に射出成形金型の各部分
が分離され、ピンが除去されかつ熱可塑性材料を介して
インサートと結合された管が射出成形金型の第1部分か
ら取出され;かつ次の場合により管由 の自鳳端が射出成形金型を介して2番目のインサートと
同様に結合されることを特徴とする冒頭記載の種類の方
法によって解決される。
インサートは一般にはプラスチックより成るが、しかし
インサートが他の材料から成りかつインサートと熱可塑
性材料との結合及びインサートと管との結合の作らるべ
き部分で十分に厚いプラスチック被覆を有すれば十分で
ある。
本発明による方法は、熱−及び/又は物質交換器の管ベ
ースの製造に好適であり、射出成形の際には一般に熱可
塑性材料が溶融され、射出流路を介して高圧力下に射出
成形金型によって成形されるキャビティ中に射出される
。熱可塑性材料の射出成形の際には最高8oノ々−ルま
での圧力が用いられる。より高い圧力は熱可塑性材料の
組成及び射出成形金型の形態に応じて生じる。
る 本発明方法によ\射出成形は、射出成形材料用の純粋な
熱可塑性材料に限定されない。また熱可塑性材料は適当
な充填剤と混合されていてもよく、この際充填剤は次の
形状で存在することができるニ 一等方性寸法を有する小球又は物体、例えば硬脂、金属
、酸化物、グラファイト、融剤等、−その寸法が1つの
次元は他の2つの次元よりも著しく大きい短棒又は他の
物体、例えば炭素繊維、石綿繊維、プラスチック繊維、
天然繊維等、 −その寸法が2つの次元は第3番目の次元よりも著しく
大きい小板及び他の物体、例えば金雲母又は白雲母のよ
うな雲母等。
さらに、完成方法生成物、例えば、場合によってはフラ
ンジ、管等の他の部品を装着した後の管ベースを後処理
するのが有利であることもある。例えばガンマ−線、X
線、高周波線又は紫外線による照射を行ってもよく、こ
れによって使用された射出成形熱可塑性材料の軟化点力
;高められる。
管という概念は、本発明の範囲では、すべての管状物体
、例えば管、ホース又は中空繊維のようなすべての管状
物体を包括する。管の横断面の形状は円形断面形に限定
されていない、つまり管は楕円形又は多角形の、例えば
三角形、四角形、正方形、五角形等の断面形を有するこ
ともできる′。管の外部断面形及び内部断面形によって
形成される管の肉厚は、管の周囲に亘って同じか又は異
っていてもよい。例えば管は、外部断面形は四角形の輪
郭を有し、内部断面形は円形又は楕円形の輪郭を有して
いてもよい。
また管の内部横断面は1個以上の通し空隙を有していて
もよい。また管の外部及び/又は内部断面形はコブ状突
起又はひれを有していてもよく、その結果このような管
が熱−及び/又は物質交換器で使用される場合には流動
媒体の乱流が増大され、それによって効率の増大がもた
らされる。本発明による方法が特に有利に適用されうる
場合の管は、一般には2リマーより成る。
適当なポリマーは例えばポリアミド、ポリエステル、ポ
リ力ルゼネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ
イソブチレン、PVC,テトラフルオロエチレン−モノ
マーを含有スる射出成形可能のコ2リマー、弗化ポリビ
ニリデン(PVDF)、芳香族エーテルイミド、ポリス
ルホ/、41)エーテルスルホン又ハI? IJ xス
テルエニーチルケトン(PEEK)である。
管の挿入は、インサートの6孔に管が挿入されて、管端
部がインサートの基部から内部に突出するように行われ
る。射出成形工程の間インサートにおける管の安全な定
位を保証するために、管を縦方向移動に抗して固定する
ことができる。
本発明による方法の場合には、熱可塑性材料の冷却のた
めに射出成形金型を温度調節するのが有利である。射出
成形金型の温度調節は、最も簡単な場合には、上型及び
/又は下型中に延びていて、温度調節媒体、例えば水、
油又はガスがその中を導通される孔により行うことがで
きる。
と 射出成形材料及び管翫射出成形金型及びピンとの付着を
防止するためには、射出成形金型の内面及びピンの外面
が平滑表面を有するか、磨かれているか又は管とピンと
の間の付着を防止する材料で被覆されている場合が有杯
である。
またピンと管との付着は、ピンが射出成形の間及び/又
は後に冷却されることによっても有効に回避されうる。
このためにピンは有利には、ピンの冷却のために冷媒が
その中を導通される通し空隙を有する。このためには実
際に公知のすべての液状又はガス状冷媒を使用すること
ができる。しかし冷媒としてガス、好ましくは空気又は
ヘリウムを使用するのが有利であると判明した。冷媒は
射出成形金型を介してピンに供給され、管を通って流出
されるか又はピンを介して室空気が吸込まれてもよい。
本発明による方法は、先づ数個の管が結合されて管群を
形成し、この管群がインサート基部の相応の通し孔に挿
入されることによって特に優れている。中空糸は例えば
織物中にょこ糸として埋込まれていてもよく、シかしま
た柔軟管が、相互に曲げられる場合には結合されて管群
を形成してもよい。本発明による方法は、管が軸平行に
又はほぼ軸平行に結合されて管群を形成することによっ
て容易になる。このような結合は、例えば有利には、管
軸に対して直角な管群の横断面が板、例えば平坦な、異
形の又は渦巻き状の板の形を有することによって行われ
うる。
管の結合は、すでに管製造の際に行われてもよい。この
ために管は注型の際にまだ粘着状態で集合されて相互に
接着されてもよい。
また異なる横断面を有する管が結合されて管群を形成す
ることもできる。本発明の範囲では数個の通し空隙を有
し、従って例えば管ベースの形を有する板状成形体は、
管又は管群と称することかできる。数個の通し空隙を有
するこの板状成形体は平坦な板の形を有していてもよい
が、また異形の又は渦巻き状板の形をとってもよい。異
形の及び渦巻き状板の形は図面に示し。
説明しである。
それぞれ20〜2000個、20〜100○個。
好ましくは20〜100個の管が集合されて管群を形成
するのが有利であり、従って例えば20〜1000個、
好ましくは20〜100個の通し空隙を有する板を本発
明による方法の実施の際の出発材料として使用するのが
有利であると判明した。
本発明による方法は、好ましくは非多孔性材料又は最高
90%までの細孔容積を有する多孔性材料から成り、0
.5〜25朋、好ましくは0゜5〜1.5 tnmの水
圧直径dhを有する管を使用する場合に適用されうる。
他の有利な範囲は0.8〜10間である。
水圧直径dhは周知のように、牛×内部横断面積を湿潤
される内部円周によって割った商として定義されている
〔ドウベル(Dubbel ) 。
タソシエンブーフ・フユール・デン・マシーネンパr7
 (Ta5chenbuch fijr den Ma
schinen−bau)、13版(1970年)、3
14頁参照〕:水圧直径dl−,は内部横断面に関する
ものなので、水圧直径は管群即ち管板の場合にはそれぞ
れ個々の通し空隙に関して0.5〜25朋であるという
条件が適用される。
本発明による方法は、水圧直径0.5〜25間又は0.
5〜15mである管の場合、好ましくは管の肉厚が最も
薄い位置で水圧直径diの約5〜25%の値を有する場
合にうまくいく。非多孔性材料又は50%未満の細孔容
積を有する多孔性材料から成る管を使用する場合には、
その水圧直径dhは有利には0.5〜5mz、好ましく
は0.8〜3羽である。この場合には、最も薄い位置で
水圧直径dhの約7.5〜17.551!fの値を有す
る管肉厚が好ましい。
管、インサート及び射出成形のために使用される熱可塑
性材料は有利には熱可塑性ポリマーから成る。管、イン
サート及び熱可塑性材料が。
少なくとも相互の結合の行われる領域において構成され
ているそれぞれの前記熱可塑性ポリマーが、それらの基
本構造に関しては同一種類のポリマーに属するのが有利
である。同様に、管。
インサート及び熱可塑性材料が、少なくとも相互の結合
の行われる領域においては、同一の又はほぼ同一の融点
又は融点範囲を有する熱可塑性ポリマーから構成されて
いる場合も極めて有利である。
本発明による方法方の場合には、管と管ベースとの間の
結合部の封止性及び強さに関して難点は生じない。特に
管と管ベースとの間の結合部の封止性及び強さは、少な
くとも管が熱可塑性材料の射出前に、管材料の融点温度
又は溶融範囲の平均温度Tm未満の温度Tcに加熱され
さらに加熱して溶融物とすべき熱可塑性材料がTmより
も高い温度Tiに加熱され、かつ温度差Ti−Tm及び
Tm−Tcが、溶融物の射出の際に管が短時間に極めて
高温に加熱されて、インサートの孔の領域で少なくとも
管の肉厚に相応する長さに亘ってインサートと強固に融
合するように選択される場合には有利な影響を受ける。
Tmは、融点の顕著なポリマーの場合には、融点畠度に
相当する。
管と管ベースとの間の結合部の極めて優れた強さは、温
度差T i−Tm及びTm  Tc カ、溶融物の射出
の際に管が短時間に極めて高温に加熱されて、インサー
トの孔のほぼ全長範囲に亘ってインサートと強含に融合
されるように選択されることによって達成される。
温度差Ti−Tmは有利には20〜90℃好ましくは3
Q〜70℃で選択される。本発明により、前記温度差範
囲で管と管ベースとの間の極めて強固で耐久的な結合が
達成されることが確認された。これは特に、温度差Tm
−Tcが少なくともTi−TmlC等シく、せいぜイT
m−400Cに等しく選択される場合に該当する。溶融
物の射出工程の開始及び射出の進行は、管の冷却と共に
開始されねばならない。
管がそこへ加熱又は冷却される選択された管温度は、溶
融物の射出の前、間及び後に、ピンの空隙によって導通
されるガスを介して有利に調節される。
管、インサート及び射出成形材料用熱可塑性材料として
は、特にPVDF、ポリプロピレン、ポリエチレン又は
ポリカルゼネートが有利であると判明した。
また、本発明による課題は1本発明による方法を実施す
るための少なくとも2部分から成る、射出成形金型を有
する、管を含む熱−及び/又は物質交換器の製造装置に
おいて、射出成形金型の第1部分にピンを定位するため
のイン、サートが少なくとも部分的に保合結合式に(f
orm−schlijssig)配置さ几ており;射出
成形金型の第1部分がすべての管に対して1個の共通孔
を有しかつインサートが、6管について1個の。
同管の外寸法に等しい内寸法を有する通し孔を有し;射
出成形金型の第2部分が、容管の内寸法に等しい外寸法
を有しかつ製造すべき熱−及び/又は物質交換器の管に
等しい数の多数のピンを収容するための装置を含み:射
出成形金型中に射出流路が組込まれていることを特徴と
する前記装置によって解決される。
この場合ピンは単独に又は集合的に(inG−rupp
en )管に挿入されてもよく、この際ピンは。
そこまでは挿入可能のステップ(Absatz )を有
しており、それにより射出成形金型の第2部分は、ピン
が射出成形金型の第2部分の、ピンのために設けられた
開口部又は孔中で定位されるように第1部分上に装着さ
れる。管の数が極めて多い場合には、ピンもまたピンの
定位範囲で集合的に相互に結合されていてもよい。、し
かしまたピンは射出成形金型の第2部分で取付けられて
いてもよい。このような実施態様の場合にはピンは射出
成形金型の第1部分に第2部分を装着する際に管の孔中
に挿入される。
射出成形金型の第1及び/又は第2部分が冷却装置を含
むのが有利である。この装置は、最も簡単な場合には第
1部分又は第2部分に延びていて、冷媒、例えば冷却水
、冷却ガス又は冷却空気がその中を導通される孔であっ
てもよい。
また射出成形金型の第1及び/又は第2部分は加熱装置
を含むこともできる。また加熱装置及び冷却装置は同一
装置から形成されてもよい。
ピンの加熱及び冷却は有利には、ピンが各1個の通し空
隙を有し、この際ピンのすべての空隙が射出成形金型の
第2部分で媒体分配装置と結合されていることによって
行われうる。この媒体分配装置は同時に射出成形金型の
第2部分の加熱及び冷却装置であってもよい。
本発明による方法の終了後には、製造される熱−及び/
又は物質交換器の管ベースの一部である。射出成形金型
第1部分のインサートは。
好ましくは熱可塑性ポリマーから成り、他方射出成形金
型の他のすべての部分(第1部分、第2部分、ピン等ン
は金属から成る。これによって射出成形金型のすべての
部分において良好な熱供給及び熱放出が保証される。金
属としては例えばステンレス鋼、肌焼鋼又は銅が適当で
ある。
インサートの通し孔は有利には、管の外寸法に対して遊
びを有する。遊び(Spielpassung)の概念
はDIN7812.2頁に定義されている。同様にピン
の外寸法が管の内寸法に対して遊びを有するのが有利で
ある。
ピンが管中に容易に挿入されうろことを保証するために
、ピンは自由端で先細り状に形成されている。ピンの自
由端は、射出成形金型の第2部分で定位され又は固定さ
れていないで管中挿入のために設けられている、ピンの
端部である。さらにピン端部は、尖端を有するか1円錐
台状に形成さnているか又は別の形に形成されたテーパ
を有する。ピンの長さは有利には、ピンが射出成形金型
の組立ての際にインサートの孔から突出するように選択
される。従ってピンの長さは、製造すべき管ベースの厚
さよりも長くなければならず、これによって管の支持が
管ベース中での埋込みの全長により保証されている。
さらにピンは、射出成形金型の第2部分に取込まれてい
る部分を除いて、有利には自由端に向って僅かなチー7
1’を有しており、これによって射出成形工程の終了後
にピンを管から抜取るのが容易になる。
しかしまた、ピンが射出成形金型の第2部分に取込まれ
る部分を除いて、自由端に向って減少する直径を有する
ようにピンを形成することも有利である。射出成形金型
の各部分及びインサートによって形成されるキャビティ
中の溶融材料の十分に高い圧力及び十分に高い温度では
、管が管ベースの範囲で塑性的に変形されかつ融着され
、このようにしてピンの形をとることができる。これに
よって管端部は漏斗状管に成形されて、完成熱−及び/
又は物質交換器では管ベースの領域において有利な流動
状態が調節されうる。
本発明による装置の他の利点はインサートがその内面上
に少なくとも1個の周行みぞを有する場合に得られる。
射出成形の際溶融材料がこのみぞ中に流入する結果、完
成熱−及び/又は物質交換器における例えば管の極端な
熱膨張による管ベースの高い応力の場合にも、インサー
トから熱可塑性材料の押出されるのが防止される。
次に本発明を実施例によシ詳述する。
を製造するための本発明による装置の組立てられた状態
の略示図であシ、この装置の場合にはすでに管が挿入さ
れている。同図において1は上型を表わし、2は下型を
表わす。下型2には、6管につき1個の通し孔10(略
示図では1個の通し孔しか図示してない)を有する基部
のある円筒状インサート3が挿入されている。管8は円
筒状インサートの部分では断面を図示しであるが、下型
2の下方範囲fは実線で示しである。他の管8は、例え
ば第1図で図示しであるように一点破線11に沿って挿
入されている。
上型1は、冷媒分配装置5及びピンホルダー6が挿入さ
れているホルダー牛から成る。ホルダー4、冷媒分配装
置5及びピンホルダー6は例えば、一点破線130によ
って示されている場所に配置されているねじによって結
合されていてもよい。ピンホルダー6には、通し空隙を
有するピン7が挿入されている。概観1きるように1個
のピン7しか図示してないが、例えば一点破線11に沿
って他のピン7も配置されていてもよい。ピン7の自由
端は角錐台状に形成されている。ピンの長さは、ピンの
自由端がインサート3の孔の中まで突出していて、上型
から突出するピンの長さが製造すべき管ベースの厚さよ
シも太きいように選択されている。冷媒は、冷媒供給口
(矢Bで示す)及び冷媒分配装置5を介してピン7の通
し空隙に供給され、ピンを出た後管8に流入しかつ開管
の後端から流出することができる。冷媒の流れ方向はま
た、冷媒分配装置5に吸引装置が接続されている場合に
は、矢Bに対向する方向に選択されてもよい。
この吸引の際には冷媒として、射出成形金型を包囲する
空間空気が使用される。インサート3は外表面に、イン
サート3の軸方向固定を達成するために下型2の嵌合し
ているみぞ9を有する。インサート3を下型に挿入する
ために、下型は2部分よシ形成されている(図面には図
示してない)。
上型中には射出流路12が組込まれていて、この流路に
よって管ベースを製造するための溶融材料が、矢Aの方
向からインサート3、ピンホルダー6(上置)及び管8
によって形成される内部キャビティ15中に高圧下に圧
入される。
上型1のホルダー壬には孔13が、また下型2には孔1
4が設けられていて、これらの孔虫によって冷媒が導通
されうる。
第1図で略示した装置を用いて製造することのできる熱
−及び/又は物質交換器の管ベースにおける管の配置形
式は、例えば第2図乃至第7図ならびに第28図乃至第
30図に図示しである。第2図乃至第7図による管板の
横断面の外形はそれぞれ円形である。これらの図では管
ベースを16で示し、管を17で示してちる。
いずれの場合にも、数個の通し管17を有する管が存在
する。通し管17は管ベース16において種々の形式!
配置されていてもよい。第2図の場合には管ベース16
の通し管17は、六角形の輪郭内部に配置されている。
第3図では管ベース16の通し管17は、四角形の輪郭
内部に配置されている。第牛図の場合には管ベース16
の通し管17は、円形の輪郭内部に存在する(図面では
通し管17の一部分しか図示してない)。第5図は通し
管170線形配置図であシ、第6図は波状線形配置図で
あシ、第7図は渦巻き状配置図である。
第28図乃至第30図には、通し空隙1個のみを有する
管の種々の横断面形が図示しである。
第28図による通し空隙54を有する管53は円形の外
横断面形及び円形の内横断面形を有する。この除外及び
内横断面形は、第28図に図示しであるように対称的に
又は非対称的に配置されていてもよい。外及び内横断面
形の非対゛称配置の場合には、管53は周辺上で異なる
肉厚を有する。
第29図による管55は正方形性横断面形を有するが、
隅は円くなっている。この管55の通し空隙5Gも同様
に丸味ある隅を有する正方形横断面形を有する。第29
図の管55の場合正方形の内横断面形の代)に円形の内
横断面形が存在してもよい。同様に内横断面形は正方形
であシ、外横断面形は円形であってもよい。
同様に外−及び/又は内横断面形は、第30図で通し空
隙58を有する管57として図示しであるように楕円形
を有していてもよい。
管を軸平行にまとめて管群を形成する場合には、例えば
第9図乃至第27図及び第39図に図示しであるような
形成物が生じうる。第9図には、異形板を示す2個の板
状管群18が図示しである。この異形形状は十分に階段
状といえるであろう。通し空隙19によって、両板18
がそれぞれ数個の管から構成されていることが認められ
る。第10図〜第15図には管板のいくつかの異形形状
が図示しであるが、これらの図では異形形状を単に線と
して示しであるにすぎない。それぞれの異形については
次のように説明することができる:第10図による異形
18:階段状(第9図で詳述のとおり)、第牛図による
異形20:ベントエツジを有する板、第12図による異
形21:屋根状の曲9板、第13図による異形22−ベ
ントエツジを有する傾斜状板、第14図による異形23
.24:十字形板、第15図による異形25:■枕板。
管板の種々の異形形状は、管板の周シを流れる媒体の特
定の流動状態を予め設定するのに適している0 このような異形板は、大きな交換面を得るために数個並
列に配置される。これは第6図で図示しであるが、ここ
では第9図及び第10図による異形板が使用され、数個
の板18が並列に配置されている。18の場合には異形
板の輪郭も図示しであるが、通し空隙の図示は省略し、
18′の場合には異形形状をだだ線で描いてあ°るにす
ぎない。
第16図には、例として2個の管群の渦巻き配置を図示
しであるが、一方の管群は管26から構成されており、
2個の端管には26′及び26“を付しである。他方の
管群の端管には26″及び26″を付しである。これら
の両管群も板状管群を介してまとめられて、2個の渦巻
き枕板−管群を与える。2個の渦巻き枕板−管群が第1
6図で図示されたように構成される場合には、完成熱−
及び/又は物質交換器における管の周シを流れるべき媒
体にとって、同媒体が例えば矢の方向Cで外部周辺から
流入し、中央部まで導かれ、次いで外の方に導かれて矢
の方向りの周辺方向に再び流去する流路が形成される。
この場合媒体は一度旋回方向を変え、これによってこの
ような熱交換器の効率が高められる。
第17図乃至第27図には、管板の内部構造の実例を部
分的かつ略示的横断面図で図示しである。第17図は円
形横断面を有する通し空隙28を有する板27である。
板27の突起29は乱流起動部(Turbulenz 
−Promotor )を表わしておυ、板の周シを流
れる媒体の乱流を形成するために用いられる。第18図
には、正方形横断面を有する通し中空孔及び乱流起動部
32を有するブリッジ板30が図示しである。第18図
による管板の肉厚は比較的薄いので、また乱流起動部3
2は、板30の補強リブとしても働くことができる。第
19図にも同様に、空隙3冬の貫通する、補強壁を有す
るブリッジ板33が図示しである。この場合乱流起動部
は32で示しである。
第20図は、異なる2種類の管から構成された管群の部
分を示す。2種類の管は主として異なる直径によって区
別される。第20図で図示した形態の場合には、直径の
大きい管35と直径の小さい管36とが互い違いになっ
ている。
この形態の外縁には中実材料から成る突起37が設けら
れていて、腐食及び損傷に対する防護物として役立って
いる。該突起37は例えば、最後の管35に中実線体が
溶接されることに゛よって製造することができる。第2
1図の場合には同直径の数個の管38が相互に接合され
ている。
第22図では、楕円形横断面を有する通し空隙40を含
む板を41で示しである。板41は、その外縁で腐食及
び損傷に対する防護として補強されている。第23図に
よれば板42は数個の円形通し空隙43を有する。板4
2には突起44(防護突起)が設けられている。第24
図の場合には板45はやはり円形通し空隙46を有する
第25図は防護突起48を有するブリッジ板47を示す
。第26図には同様に、中空防護突起50を有するブリ
ッジ板が図示しである。第27図に図示したブリッジ板
51の場合には、板の外縁の最後のブリッジが切シ開か
れていて、この切開ブリッジに中実線体52が防護突起
として挿入されている。
第31図には、相互にねじ曲げられて、同様に1個の管
群を形成する3個の管59が図示しである。また、管を
、“よこ糸管(5chu7rohre)”として織込む
ことによって同様な配置が得られる。
管又は管群のこれらの図で例示した横断面は、好ましく
は熱−及び/Vは物質交換器を製造する本発明による方
法の実施のために例外なく適している。
第32図及び第33図には、管板がインサート内に配置
されうる態様が略示しである。第32図ではインサート
は6Qで表わされておシ、この中↑管板61が並列的に
挿入されている。
62は本発明方法により射出されて、管をインサートに
結合する熱可塑性材料を示す。
第33図によるインサート63には板64が順次に配置
されていて、熱可塑性材料65を介してインサート63
と結合されている。
第34図及び第35図は、インサート66及び68の2
種の実施例を示し、この場合には管板を組込むだめの通
し孔67及び69が配置されている。
第36図には板式熱−及び/又は物質交換器の本発明に
よる製造装置が図示しである。管板の定位要素として同
時に役立っているインサー)70は、下型72の上で定
位されている上型71に挿入されている。下型72は、
冷媒又は熱媒を導通するために設けられている通し空隙
73を有する。下型72には射出流路74も同様に組込
まれている。T状間隙75が下型72に削シ込まれてい
る。同間隙は射出成形装置のマウントで下型72を保持
するために用いられる。下型72にはピノ79が摩擦−
及び係合結合式に挿入されている。管板77はインサー
ト70′″I1%定位されておシ、この際管板77のす
べての通し空隙78はピン79を包含する。第36図の
略示図においては、管板77の通し空隙78及びピン7
9は、図面の左半分しか図示してない。第36図で76
は、下型72、管板77、インサート70及び場合によ
シピン79によって形成される、熱可塑性材料を用いて
射出成形によシ充填すべき間隙を表わす。
本発明による方法を実施するためには、次の手法が行わ
れる:射出成形装置に固定された下型72上にインサー
ト70及び上型71を装着する。次にインサート70の
各通し孔中に管板77を挿入して、管板77の通し空隙
78でピン79が定位されるようにする。すべての管板
77の定位後にこれらの管板を公知手段で軸方向移動の
ないように固定する。下型72が、ひいてはまたピン7
9も温度TCに加熱された後、熱可塑性、l リマーを
射出流路74を介して圧力下に射出する。この射出工程
の終シ頃、下型72、ひいてはピン79の冷却が行なわ
れる。熱可塑性ポリマーの凝固後に、この目的のために
2部分よシ形成されている上型71を取はずして、イン
サート70をこれに結合された管板77と一緒に取除く
ことができる。次に新しいインサート70及び上型71
を下型72上で定位する。管板77の自由端を今度は一
緒に第2番目のインサート70の孔に挿入することがで
きる0 第37図には、板式熱−及び/又は物質交換器を製造す
るだめの本発明による他の装置が図示しである。該装置
の場合には80はインサートを、81は上型を、82は
下型を示す。射出成形装置内に組込むためにT状間隙8
5の設けられている下型82に、ピン89が摩擦−及び
係合結合式に挿入されて、この際ピン89はそれぞれ1
個の通し空隙90を有する。ピン89のすべての通し空
隙90は分配装置91と連絡しておシ、この分配装置を
用いてピン89の通し空隙を介して冷媒または熱媒を供
給又は吸引することができる。下型82自体が同様に加
熱及び冷却装置83を有する。通し空隙90を有する板
87はインサー)80で定位されている。
さらに板87の通し空隙88及びピン89は図面の左半
分しか図示してない。
第38図には、本発明方法によシ製造された管板熱交換
器が図示しである。管群板94は両端において、各1個
の半管95の溶接されているそれぞれ1個のインサート
92と射出成形材・料93を介して結合されている。最
前部の管板94′は、第39図による略示斜視図では、
前記管板94が管板94′の破断縁で認められるよシも
多数の通し空隙を有することを明瞭にするために切シ開
かれている。第39図で図示されている詳図Xによって
管板94′の構造はさらに明瞭になっている。ここで管
板の切取9部分は9牛”で示し、通し空隙は%−’?表
わす。
第38図で斜視的に図示した、本発明方法によシ製造さ
れた管板熱交換器は、特にガス状媒体、例えば空気の加
熱及び冷却に好適である。
半管95、インサート92及び熱可塑性、d IJママ
−3によって形成されている上部管を、冷媒又は熱媒が
矢の方向Eに導通することができ、次に該媒体は管群板
940通し空隙%によって下部管に入シ、矢の方向Fで
同下部管から流出する。矢の方向Gから管板の間を送風
貫通される気流は加熱又は冷却されうる。同様にして矢
の方向Eから流入し、矢の方向Fに流出する媒体は、同
気流(矢の方向G)によって冷却文は加熱されうる。
第40図には、インサート97の内面に周行みぞ98を
有し、その外面に周行みぞ99を有するインサート97
の構造が略示しである。このようなインサート97は例
えば第1図による射出成形金型に取付けることができる
。インサート97は図の右半分では断面図1示し、左半
分では平面図で示しである。通し空隙100は断面で図
示しである。平面図ではその他の通し空隙の位置を一点
破線101で示した。インサート97の内面の周行みぞ
98によって、熱可塑性材料の射出及び硬化後に同材料
の軸方向移動の安全な防止が保証される。外部周行みぞ
99は、1つには射出成形金型におけるインサート97
を軸方向移動に対して安全化するのに役立ち、2つには
同みぞは、例えば管と結合されたインサートがケーシン
グ内に押込まれている場合には封止の目的に使用されう
る。
第41図は、円錐状に形成されている自由端を有するピ
ン102を示す。自由端の尖端は切シ取られており、こ
の場合には半球状に図示されている。ピン102の他端
103は円筒状に形成されていて、要約的にしか図示し
てない射出成形金型の底部にはめ込まれている。
第42図は、自由端に向ってその横断面が同様に減少し
ているピン105を示す、外部輪郭は放物曲線と見るこ
とができる。ピン105は、その円筒状端部をもって切
取ったように図示しである底部107にはめ込まれてい
る。射出成形後に管の内面及び/又は熱可塑性材料がピ
ンの形状をとるので、完成熱−及び/又は物質交換器に
おいて極めて有利な流動条件が支配する場合には、第4
2図に図示しであるようなピン105の形成が常に有利
であることが容易に認められる。
射出成形金型の底部における並列的に存在している円筒
状の穴を回避するためには、ピン109の後端108が
正方形横断面を有していて、その結果射出成形金型の底
部で一緒にはめ込まれていてもよい数個の同じピンが並
置されづる。
第43図には6個のピン109を有するこのような配置
を図示しである。ピン109の後端に関しては他の横断
面、例えば六角形又は長方形横断面も提出される。この
ようにして管への流入路は流動技術的に有利に形成する
ことができる。
例1 第1図には、管ベースを製造するだめの本発明の装置を
組立てられた状態で図示しである。
この場合1は上型を表わし、2は下型を示す。
下型2には円筒状インサート3が挿入されていて、その
基部は容管につき1個の通し孔10を有する、但しとの
略示図では1個の通し孔しか図示してない。円筒状3の
孔10中には寸法5゜5 / 8.6 mφの多孔ポリ
プロピレン管が円筒状インサート3の上縁まで挿入され
ている。この際、下型の円筒状インサートの通し孔が、
射出成形前に円筒状インサートの通し孔に挿入されル管
ノ外径ニ対して遊び(Spielpassung )を
有するのが有利である。この遊びの概念はDIN718
2、第2頁で定義されている。同様に、ピンの外径が管
の内径に対して遊びを有するの751有利である。管8
は円筒状インサートの部分で吐断面を示し、下型2の下
部では断面を図示してない。他の管8は、例えば同図で
示すように一点破線11に沿って挿入されている。
上型1はホルダー4(材料番号1.2419)、から成
り、その中に冷媒分配装置・5(材料番号1.2419
)及びピンホルダー6(材料番号1゜2419 )が取
付ゆられている。ホルダー4、冷媒分配装置5及びピン
ホルダー6は、例えば、一点破線130によって表わし
である位置に配置されたねじによって相互に結合されて
いる。
ピンホルダー6には、直径2隠の通し孔を有するピン7
(材料HWS)が挿入されている。全体を見やすくする
ために1個のピンしか図示してないが、例えば一点破線
11に沿って他のピン7も配置されていてもよい。ピン
7の自由端は角錐台形(15o)に形成されている。ピ
ンの長さは、ピンの自由端がインサート3の孔中°に1
5+I+++1突出していて、その結果上型から突出す
るピンの長さが製造すべき管ベースの厚さよシも大きい
ように設定されている。ポリプロピレン管ベースの厚さ
は記載例の場合には0.2・Dである。
冷媒供給口(矢Bで示す)及び冷媒分配装置5を介して
冷媒(空気18℃、許容圧力0.8〜1.0)々−ル)
がピン7の通し空隙中に導入され、ピンを出た後管8中
に注入されかつ管の後端から流出する。
インサート3は外表面に幅44++m、深さ2閾のみぞ
9を有し、このみぞ中に下型2が嵌合してインサート3
の軸方向固定を達成している。
下型2は、インサート3を同下型に挿入するだめに2部
分より構成されている(図示してない上型1には射出流
路12が組込まれていて、溶融;i?lJプロピレン材
料がこの流路を通って矢Aの方向から、インサート3、
ピンホルダー6(上型う及び管8によって形成されたキ
ャビティ15中に40)々−ルの圧力、235℃の温度
で圧入される。融点温度以下に注入ポリプロピレン材料
を冷却するまで15・々−ルの持続圧力が必要である。
可塑化したポリプロピレン材料にガラス繊維30%が充
填されて収縮性が減少される。使用したポリゾロピレン
のメルトインデックスは2.!i’/lomin(MF
1230−5による)でちり、結晶融解温度は160〜
166℃であシ、融点は230〜240℃である。
上型1のホルダー牛には孔13が、下型2には孔14が
設けられていて、これらの孔中を冷媒又は熱媒が射出成
形金型の温度調節のために導通されうる。初めの射出前
に金型は孔13及び14を通る液状熱媒で70℃の作業
温度にもたらされる。この温度は全射出成形工程の間一
定に保たれる。
射出成形の行われた後、分割される射出成形金型を切離
し、管ベースの設けられたインサート3が金型から取出
される。
例2(比較例) クロム鋼製射出成形金型は上型及び下型から成り、両型
は組立てると長さ200+nm、幅150in及び高さ
50調の直角六面体を形成している。下型の高さは30
調であシ、上型の高さは20mmである。
下型には同様にほぼ直方形のくぼみが設けられていて、
その深さは5閣であシ、その上縁から下型の外縁までの
距離はそれぞれ50mmである。100X50−の表面
積を有するこのくぼみの底部には28列に各20個のピ
ンが差込まれている。各列はくぼみの短辺に平行フある
隣接する列の間隔は3.4閣であり、1列内の隣接する
ピンの間隔は2震である。列及び各列内のピンは、くぼ
みの外縁に関して中央に配置されている。
各ピンは長さ30瓢であシ、本来、外径1.7瓢の円筒
形を有する。これらのピンの前面及び後面は1.2 t
ryの厚さに平面化され、平面化された面は列に対して
平行に配置されている。くぼみの底部から最も遠く離れ
ているピン最上部3閣はチーノミ形成されている。
上型には3.4mmの間隔を有する28個のスリットが
配置されている。各スリットの長さは95mmであシ、
幅は1,5閣である。該スリットは、一方の側から他方
の側の55瓢の距離まで通るように配置されているので
、上型は一種のカムのように見える。同様にカム状を有
し、相互間隔3.4閣の歯28個を有するサイドブロッ
クが、同ブロックの歯が上型のスリット中に配置される
ようにブロック側から上型中に押込まれ、固定される。
サイドブロックの各歯の幅は1.45調、長さは55調
、高さは20mmであって、サイドブロックを上型と結
合する際に長さ4C)onのスリット状通し孔が開放さ
れていて、上型を下型に装着するとこれらの孔中でピン
の先端が定位する。
外幅39.9+mn及び外厚1.4 mmを有し、隅を
円くした長方形横断面(最大長さ1.75mm、最大幅
1.25+s、曲率r=0.2mm)を有する通し孔(
流路)20個が中に配置された弗化ポリビニリデン製管
板が、下型に設けられたくぼみの底部に突き当るように
それぞれの列のピンに挿入される。
さて射出成形金型が25℃の温度にもたらされる。くぼ
みの長手側に平行に射出成形金型中に設けられている射
出流路によって、弗化?リビニリデy(Tm=176℃
、使用されるPVDFはこの融点の他にISO規格11
33によるメルトインデックスによって特性表示される
。前記メルトインデックスは235℃で5.5の値をと
シ、270℃で10.0の値をとる。後者の温度は例7
の場合に重要である)が溶融物として射出され、同溶融
物はくぼみ中への流入の際には235℃の温度を有する
。射出成形金型が溶融物で完全に充填されると、溶融物
に加える圧力は、圧入溶融物の温度が160℃に低下す
るまで30パールに保たれる。
溶融物の完全な冷却及び凝固後に形成された管ベースが
、このものと結合された管板と共に射出成形金型から取
出される。
溶融物から成形された管ベースは、容積に関しては、下
型のくぼみの容積よシも約り%小さい。溶融物の凝固の
際の容積の収縮のために、管板は、その表面が管ベース
から管板の突出する位置を波形の又はしわのある表面を
有するように管ペースで固定される。通常まだ注型され
ていない管板の中間壁が60秒以内に破裂する内圧は2
0℃で約28パールである。しかし前記のようにして管
板が注型されている場合には、6パールの圧力で60秒
以内に破裂する。
例3(比較例) 例2のように行う。PFDF(弗化ポリビニリデン)溶
融物がくぼみに射出される前に、射出成形金型、ひいて
はまた管板の温度のみは熱媒(油)によって65℃に加
熱される。熱媒はこの目的のために射出成形金型に設け
られた流路によって吸入される。
さてこれから形成された、管板の結合された管ベースは
、4.6q6の容積収縮を有する。管板は、管ベースか
らの突出位置ではやけ夕波形°又はしわを有する。管板
が60秒以内に破裂する圧力はやはシ約6パールである
例牛 サイドブロックがすでに押込まれかつ固定された例2に
よる上型に、深さ3+II+l+1長さ102閣及び幅
52団のくぼみが設けられる。このくぼみにPVDFか
ら成るインサートが挿入される。
該インサートは厚さ3瓢、長さ101叫及び幅51mm
である。該インサートはピンの配置に応じて、上型及び
サイドブロックによって形成されたスリットに対して合
致しかつ挿入後に一列に配置されるスリット28個を有
する。
射出成形型がインサートと共に組立てられ、管板が例1
で記載したようにして差込まれた後、射出成形金型が2
5℃に加熱され、次にPVDFから成る235℃の温度
を有する溶融物が、3Qパールの圧力の得られるまで下
型のくぼみ中に射出される。さて射出成形金型はこの圧
力で160℃に冷却される。完全な冷却後に、今や射出
成形材料を介して管板と結合されているインサートが射
出成形型から取出される。
管ベースの容積収縮は今度は、下型のくぼみの容積に対
して2.3チにすぎない。管板は如何なる位置にも波形
又はしわを形成せず、管板が60秒以内に破裂する圧力
は約28ノ々−ルであるO インサート及び射出成形材料から形成された管ベースか
ら管板を抜取ろうとすると、このために管板1個当シ約
25ONの引張荷重を加えなければならない。
例5 例牛を反復する、但し射出成形材料が射出される前に、
射出成形金型の温度、ひいては管板のインサートの温度
を65℃に調節する。
管板、インサート及び射出成形材料から形成される部分
を射出成形金型から取出した後、容積収縮が2.2チで
あり、破裂圧力がやはシ28・ζ−ルであシ、他方管板
は135ONの引張荷重でさえ管ペースから抜取ること
のできないことが確認される。
例6 例4を反復する、但し射出成形材料を射出する際に、射
出成形金型の温度を110℃に調節し、他方インサート
及び管板の温度は、それらが射出成形金型中に装着後に
なお145℃の温度を有するまで別個の炉で高めておい
た。
射出成形部が冷却されると、材料がそれをもって射出さ
れる圧力は、30ノ々−ルから15パールに低下される
が、15秒後に40ノ々−ルに増大され、15秒間この
圧力で放置され、次いで圧力はOパールに低下される。
この方法によって、冷却後の射出成形金型に射出成形材
料を追加充填することができ、これによって初めに導入
された材料の収縮が補償される。
管板、インサート及び射出成形材料から形成された部分
を射出成形金型から取出した後、射出成形材料の容積収
縮はわずかに2チであり、破裂圧力はやけ928パール
であることを確認することができる。管板は135ON
の引張荷重でさえ管ベースから抜取ることが↑きない。
例7 例5の条件を保つ、但しPVDFの溶融物の射出温度は
270℃に高める。溶融物の射出時には溶融物が30・
ζ−ルの到達すべき圧力で上型のスリット(スリット壁
と管板の外壁との間)から流出する。
それでもなおこの方法によシ製造された生成物はやはり
28パールの破裂圧力を有する。管板は約100ONの
引張荷重では管ベースから抜取ることはできない。10
0ONの引張荷重をかけると、若干の管板において溶融
物の流出位置の範囲で延伸(LMngung )が観察
されうる。
これらの管板の場合、ピンによってもはや管板の支持さ
れなかった部分でポリマーが管板と接触するような量の
ポリマーが流出されているので、管板は著しく変形され
、部分的には壁に気泡を有する。
この例は、溶融物の過度に高く選択された温度は本発明
による方法の成功を不確実にする°ことを示す。しかし
スリットを通る溶融物の流出は前記温度の場合には、管
板及びインサートのスリットの寸法を、管板及びスリッ
ト壁の間の間隙が減少される(例えば管板の厚さ1.4
5 mm、スリット幅1.5 Wan)ように相互に調
整することによって回避されうる。
例8 例Φを反復する、しかし金雲母〔マイカ(Mica )
 ) 20%が均一に分配されて添加された射出成形材
料を射出する前に、射出成形金型及び管板のインサート
の温度を80℃に調節する。
微小マイカ板の最大大きさは300・10−’ mであ
った。
管板、インサート及び射出成形材料から形成された部分
を射出成形金型から取出した後、射出成形材料の容積収
縮は同様に2チであシ、他方破裂圧力は28パールであ
ることが確認できる。管板は135ONの引張荷重でさ
えも管ベースから抜取ることはできなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図は管の設けられた熱−及び/又は物質交換器を製
造するだめの本発明による装置の略本断面図、第2図乃
至第7図は多数の通し空隙    □を有する管の略本
横断面図、第8図は異形管板の略本配置横断面図、第9
図は異形管板の斜視図、第10図乃至第15図は管板の
種々の異形を示す略本横断面図、第16図は渦巻き状配
置の管群の略本横断面図、第17図乃至第27図は種々
の形式を示す管板の略本横断面図、第28図乃至第30
図は単一管の可能な横断面図、群 第31図はねじられた管から成る管”s”を体の斜視図
、第32図及び第33図はインサート中に配置された管
板の略本断面図、第34図及び第35図はインサートの
二実施例を示す斜視図、第36図及び第37図は板式熱
−及び/又は物質交換器の本発明による製造装置の略本
断面図、第38図は本発明方法により製造された管板式
熱交換器の斜視図、第39図は第38図のX部分の斜視
図、第40図は周行みぞを有するインサートの略本縦断
面図、第41図及び第42図はピンの実施例を示す縦断
面図、第43図は第42図にするピンの数個の配置を示
す斜視図である。図中: 1.72.82・・・射出成形金型の第2部分、2.7
エ、81・・・射出成形金型の第1部分、370.80
,97・・・インサート、7,79.89・・・ピン、
8・・・管、12,74.84・・・射出流路、13;
14.73,77.87・・・管群、83・・・温度調
節装置、98・・・周行みぞ。 25へ//\\/ 焼I5図 *16図 t 70、・・インサート 73.・温度調節装置 も36図 74、・・身ゴ出施路 80−−インサート 83・・1度調節装置 84・−身1出X路 市381D

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、プラスチック、好ましくは熱可塑性プラスチックか
    ら成る管を含む熱−及び/又は物質交換器を、少なくと
    も2部分、例えば上型及び下型から構成される射出成形
    金型及び前記管に挿入可能のピンを用いて熱可塑性材料
    を射出成形することによつて製造する方法において、射
    出成形金型の第1部分(上型又は下型)に、好ましくは
    プラスチックから成り、好ましく融着によつて前記管に
    結合可能であつて、各管について1個の通し孔を有する
    基部を有するインサートが、前記管の定位要素として、
    同インサートが射出成形金型の第1部分で少なくとも部
    分的に係合結合式に配置されるように挿入され;インサ
    ートの各孔に前記管が挿入され;各管にはピンが挿入さ
    れ、次いで射出成形金型が、場合によつてはピンが射出
    成形金型の第2部分(下型又は上型)で摩擦結合式及び
    /又は係合結合式に定位されるように閉鎖され;溶融熱
    可塑性材料が、射出成形金型中に組込まれた射出流路を
    介して同金型、インサート及び管端部によつて形成され
    るキャビティ中に射出され;冷却時に少なくとも初期に
    はなお圧力下に保たれた熱可塑性材料の冷却後に射出成
    形金型の各部分が分離され、ピンが除去されかつ熱可塑
    性材料を介してインサートと結合された管が射出成形金
    型の第1部分から取出され;かつ次に場合によつては管
    の自由端が射出成形金型を介して2番目のインサートと
    同様に結合されることを特徴とする前記方法。 2、溶融材料が高圧下に、射出成形金型、インサート及
    び管端部によつて形成されるキャビティ中に射出される
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、管端部がインサートの基部から内部に突出するよう
    にインサートの各孔に管が挿入される特許請求の範囲第
    1項又は第2項記載の方法。 4、熱可塑性材料の冷却のために射出成形金型が温度調
    節される特許請求の範囲第1項から第3項までのいずれ
    か1項記載の方法。 5、射出成形の間及び/又は後にピンが冷却される特許
    請求の範囲第1項から第4項までのいずれか1項記載の
    方法。 6、ピンが、ピンの冷却のために冷媒がそこを導通され
    る通し空隙を有する特許請求の範囲第5項記載の方法。 7、冷媒としてガス、好ましくは空気が使用される特許
    請求の範囲第6項記載の方法。 8、先ず数個の管が結合されて管群に形成され、この管
    群がインサート基部の相応の通し孔に挿入される特許請
    求の範囲第1項から第7項までのいずれか1項記載の方
    法。 9、管が軸平行に又はほぼ軸平行にまとめられて、管軸
    に対して直角の管群横断面が、板、例えば平坦な、異形
    の又は渦巻き状の板の形を有するように管群に形成され
    る特許請求の範囲第8項記載の方法。 10、それぞれ20〜2000個、好ましくは20〜1
    00個の管がまとめられて管群に形成される特許請求の
    範囲第8項又は第9項記載の方法。 11、非多孔性材料又は最高90%までの細孔容積を有
    する多孔性材料から成り、水圧直径d_h0.5〜25
    mm、好ましくは0.8〜15mmを有する管が使用さ
    れる特許請求の範囲第1項から第10項までのいづれか
    1項記載の方法。 12、最も薄い位置における管の肉厚が、水圧直径の約
    5〜25%の値を有する特許請求の範囲第11項記載の
    方法。 13、非多孔性材料又は50%未満の細孔容積を有する
    多孔性材料から成り、水圧直径d_h0.5〜5mm、
    好ましくは0.8〜3mmの管が挿入される特許請求の
    範囲第11項又は第12項記載の方法。 16、管の最も薄い位置での管の肉厚が水圧直径d_h
    の約7.5〜17.5%の値を有する特許請求の範囲第
    13項記載の方法。 15、管、インサート及び熱可塑性材料が、少なくとも
    相互の結合の行われる領域においては、その基本構造に
    関して同一種類のポリマーに属する熱可塑性ポリマーか
    ら成る特許請求の範囲第1項から第14項までのいずれ
    か1項記載の方法。 16、管、インサート及び熱可塑性材料が、少なくとも
    相互の結合の行われる領域においては、同一の又はほぼ
    同一の融点又は融点範囲を有する熱可塑性ポリマーから
    成る特許請求の範囲第1項から第15項までのいずれか
    1項記載の方法。 17、熱可塑性材料の射出前に、少なくとも管が、管材
    料の融点温度又は溶融範囲の平均温度Tm未満の温度T
    cに加熱され;さらに加熱すべき熱可塑性材料がTmよ
    りも高い温度Tiに加熱され;かつ温度差Ti−Tm及
    びTm−Tcが、溶融物の射出の際に管が短時間に極め
    て高温に加熱されて、インサートの孔の領域で少なくと
    も管の肉厚に相応する長さに亘つてインサートと強固に
    合体するように選択される特許請求の範囲第15項又は
    第16項記載の方法。 18、温度差Ti−Tm及びTm−Tcが、溶融物の射
    出の際に、管が短時間に極めて高温に加熱されて、イン
    サートの孔のほぼ全長範囲に亘つてインサートと合体す
    るように選択される特許請求の範囲第17項記載の方法
    。 19、温度差Ti−Tmが20〜90℃、好ましくは3
    0〜70℃で選択される特許請求の範囲第17項又は第
    18項記載の方法。 20、温度差Tm−Tcが少なくともTi−Tmに、等
    しく、せいぜいTm−40℃に等しく選択される特許請
    求の範囲第17項から第19項までのいずれか1項に記
    載の方法。 21、選択された管温度が、溶融物の射出の間及び後に
    ピンの空隙中を導通されるガスにより調節される特許請
    求の範囲第6項から第20項までのいずれか1項記載の
    方法。 22、管、インサート及び射出成形材料の熱可塑性材料
    が、弗素化炭素化合物をベースとする射出成形可能のコ
    ポリマー、例えばPVDFから成る特許請求の範囲第1
    項から第21項までのいずれか1項記載の方法。 23、管、インサート及び射出成形材料の熱可塑性材料
    がポリプロピレンから成る特許請求の範囲第1項から第
    21項までのいずれか1項記載の方法。 24、管、インサート及び射出成形材料の熱可塑性材料
    がポリエチレンから成る特許請求の範囲第1項から第2
    1項までのいずれか1項記載の方法。 25、管、インサート及び射出成形材料の熱可塑性材料
    がポリビスフェノールカルボネートから成る特許請求の
    範囲第1項から第21項までのいずれか1項記載の方法
    。 26、少なくとも2部分から成る射出成形金型を有する
    、管を含む熱−及び/又は物質交換器の製造装置におい
    て、射出成形金型の第1部分(2、71、81)にピン
    (7、79、89)を定位するためのインサート(3、
    70、80)が少なくとも部分的に係合結合式に配置さ
    れており;射出成形金型の第1部分(2、71、81)
    がすべての管に対して1個の共通孔を有しかつインサー
    ト(3、70、80)が各管について1個の、同管の外
    寸法に等しい内寸法を有する通し孔を有し;射出成形金
    型の第2部分(1、72、82)が、各管の内寸法に等
    しい外寸法を有しかつ製造すべき熱−及び/又は物質交
    換器の管の数に等しい数のピンを収容するための装置を
    含み;かつ射出成形金型中に射出流路(12、74、8
    4)が組込まれていることを特徴とする前記装置。 27、ピン(7、79、89)が射出成形金型の第2部
    分(1、72、82)で固定されている特許請求の範囲
    第26項記載の装置。 28、射出成形金型の第1及び/又は第2部分が温度調
    節装置(13/14、73、83)を含む特許請求の範
    囲第26項又は第27項記載の装置。 29、射出成形金型の第1及び/又は第2部分が加熱装
    置を含む特許請求の範囲第26項から第28項までのい
    ずれか1項に記載の装置。 30、ピン(7、89)が各1個の通し空隙を有し、こ
    の際ピンのすべての空隙が射出成形金型の第2部分(1
    、82)で媒体分配装置と結合されている特許請求の範
    囲第26項から第29項までのいずれか1項記載の装置
    。 31、インサート(3、70、80)が射出成形金型の
    第1部分では熱可塑性ポリマーから成る特許請求の範囲
    第26項から第30項までのいずれか1項記載の装置。 32、インサートを除く射出成形金型のすべての部分が
    金属から成る特許請求の範囲第26項から第31項まで
    のいずれか1項記載の装置。 33、インサートの通し孔が管の外寸法に対して遊びを
    有する特許請求の範囲第26項から第32項までのいず
    れか1項記載の装置。 34、ピンの外寸法が管の内寸法に対して遊びを有する
    特許請求の範囲第26項から第33項までのいずれか1
    項記載の装置。 35、ピン(7、79、89)が自由端において先細り
    状に形成されている特許請求の範囲第26項から第34
    項までのいずれか1項記載の装置。 36、ピン(7、79、89)の長さが、射出成形金型
    の組立ての際にピンがインサート(3、70、80)の
    孔から突出するように選択されている特許請求の範囲第
    26項から第35項までのいずれか1項記載の装置。 37、ピン(7)が、射出成形金型の第2部分(1)に
    取込まれている部分を除いて、自由端に向つて僅かに円
    錐状に形成されている特許請求の範囲第26項から第3
    6項までのいずれか1項記載の装置。 38、ピンが、射出成形金型の第2部分に取込まれてい
    る部分を除いて、自由端に向つて減少する直径を有する
    特許請求の範囲第26項から第36項までのいずれか1
    項記載の装置。 39、インサート(97)がその内面上に少なくとも1
    個の周行みぞ(98)を有する特許請求の範囲第26項
    から第38項までのいずれか1項記載の装置。 40、インサート(70、80)の通し孔が、数個の単
    一管から成るそれぞれ1個の管群(77、87)を受入
    れることができるように形成されている特許請求の範囲
    第26項から第39項までのいずれか1項記載の装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006145096A (ja) * 2004-11-18 2006-06-08 Taisei Plas Co Ltd 熱交換器とその製造方法
JP2006218723A (ja) * 2005-02-10 2006-08-24 T Rad Co Ltd 樹脂製熱交換器のコア部及びそのコア部成形型並びにコア部成形方法
JP2007223287A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Seiko Epson Corp コネクタ付き弾性チューブとその製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB731431A (en) * 1951-03-06 1955-06-08 Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vo A radiator, particularly for internal-combustion engines, and a method of its manufacture
DE2028710A1 (de) * 1970-06-11 1971-12-16 Kessler & Co Tech Chem Gmbh Verfahren zur Montage einer Schlauch-Endarmatur
DE2051593A1 (de) * 1970-10-21 1972-04-27 Hoehne, Bruno, 6901 Bammental Regal, welches aus Winkelstücken zusammengesetzt ist, vornehmlich aus Kunststoff hergestellt
FR2369076A1 (fr) * 1976-11-02 1978-05-26 Chausson Usines Sa Procede pour
US4138460A (en) * 1977-06-10 1979-02-06 Cordis Dow Corp. Method for forming tubesheets on hollow fiber tows and forming hollow fiber bundle assemblies containing same
DE2728827B2 (de) * 1977-06-27 1979-05-03 Ford-Werke Ag, 5000 Koeln Wärmetauscher, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE2734958A1 (de) * 1977-08-03 1979-02-15 Froehlich Air Ag Verfahren zur herstellung eines rohrwaermetauschers und nach diesem verfahren hergestellter rohrwaermetauscher
IT1119324B (it) * 1979-07-04 1986-03-10 Comind Spa Radiatore perfezionato particolarmente per climatizzatori di autoveicoli
IL57898A (en) * 1979-07-26 1983-05-15 Helioset Advanced Tech Method for injection-molding of elements onto extruded units

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006145096A (ja) * 2004-11-18 2006-06-08 Taisei Plas Co Ltd 熱交換器とその製造方法
JP2006218723A (ja) * 2005-02-10 2006-08-24 T Rad Co Ltd 樹脂製熱交換器のコア部及びそのコア部成形型並びにコア部成形方法
JP2007223287A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Seiko Epson Corp コネクタ付き弾性チューブとその製造方法

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