NO118979B - - Google Patents

Description

Varmeelement.

Foreliggende oppfinnelse angår et varmeelement av den art som består av et rør-system for gjennomstrømning av et varmemedium samt en eller flere varmeledende sekundære varmeavgivningsflater som står i. kontakt med rørsystemet og som er i det vesentlige orientert i samme plan som rør-systemet. De sekundære varmeavgivningsflater skal her kalles «plater». Prinsippet for slike varmeelementer-er kjent. De har den store fordel at de i motsetning til varmeelementer av den vanlige utførelse, hvor de legemer som gjennomstrømmes av varmemediet selv utgjør de endelige varmeavgivningsflater gjør det mulig å bruke meget høye trykk i rørsystemet uten noen særskilt forsterkning. Årsaken til at slike varmeelementer tross denne og mange andre fordeler ikke er kommet i alminnelig bruk tør være å søke i vanskeligheter ved fremstillingen.

Disse vanskeligheter har fremfor alt lig-

get i forbindelsene mellom rørsystemet og platene idet disse forbindelser må være mekanisk stabile og samtidig sikre god varmeledende kontakt. En forbindelse ved sveis-

ing kan fylle disse krav, men er en altfor tidskrevende og derfor kostbar metode. Dertil kommer at ved metallkombinasjonen jern eller stål i rørsystemet og aluminium i platene, en kombinasjon som er spesielt gunstig er sveising ennu teknisk vanskelig å utføre.

Foreliggende oppfinnelse angår en løs-ning av dette konstruksjonsproblem som gir en rasjonell tilvirkning av denne ele-menttype og samtidig fyller kravene til sta-

bilitet og god varmeoverføringsevne for forbindelsene mellom rørsystemet og platene.

I henhold til oppfinnelsen utgjøres disse forbindelser av omtrent jevnt fordelte forbindelsesstykker av varmeledende material med dels grener for omslutning av rørdeler i rørsystemet og dels fremspring for inn-grep i tilsvarende åpninger i platene, hvor-

ved det fremkommer en stiv, varmeledende forbindelse ved plastisk deformering av for-bindelsesstykkenes grener og fremspring. Som material i disse forbindelsesstykker anvendes hensiktsmessig et metall, eksempelvis sprøytet lettmetall av den kjente art som blir hård ved mekanisk bearbeiding ved strekking, bøyning, stuking e. 1.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av følgende beskrivelse av noen ut-førelsesformer for det nye varmeelement som er vist som eksempler på vedføyede tegninger. Fig. 1 viser baksiden av et varmeelement som består av en plan rørslynge som rørsystem og en foldet plate som er festet til dette. Fig. 2 viser et horisontalriss av det

varmeelement som er vist i fig. 1.

Fig. 3, 4 og 5 viser i større målestokk en forbindelse mellom rørsystemet og platen,

idet fig. 4 viser et snitt etter linjen IV—IV

i fig. 7 og fig. 3 og 5 viser denne detalj sett fra høyre henholdsvis venstre.

Fig. 6 viser et enderiss av et forbindel-sesstykke for den plastiske deformering for sammenføyningen. Fig. 7 viser i horisontalriss en detalj i større målestokk av det varmeelement som er vist i fig. 1 og 2, Fig. 8 viser en liknende detalj av et varmeelement med en for- og en bak-plate som er satt sammen av strimler samt et eksempel på avslutning ved den ene ende av elementet. Fig. 9 viser; på samme måte en variant av den utførelse som er vist i fig. 8. Fig. 10 viser et snitt etter linjen X—X i fig. 9.

Varmeelement i henhold til oppfinnelsen består av et rørsystem 1, i de eksempler som er vist i form av en plan rørslynge, samt plater som er i varmeledende kontakt med dette rørsystem og som tjener som varmeavgivningsflater. I fig. 1, 2 og 7 er det en plate 2 bare på forsiden av elementet mens det i fig. 8 og 9 er anordnet en plate eller rettere sagt en plate som er satt sammen av strimler også på baksiden. Rørslyn-gen 1 er forsynt med tilslutninger 3 og 4 og kan inneholde flere eller færre rør per en-het frontflate med mer eller mindre brå endebøyninger.

Platene er utformet med folder som kan være mer eller mindre dype, med en ytre del 5, en indre del 6 og to sidedeler 7.

For forbindelsen mellom rørslyngen 1

og platene 2 og 8 anvendes spesielle forbindelsesstykker eller klosser 10 hensiktsmessig av lettmetall som kan utgjøres av avskårne stykker av en metallstav som er fremstillet ved sprøytning eller liknende

metode og har en profil som fremgår av fig. 6. Klossene har en flens 11, hvorfra det går ut tre rygger 12 på den ene forøvrig plane side og to grener 13 på den annen side. Disse grener omslutter en hulkile med en indre runding 14, som er avpasset etter rø-ret 1.

Den indre platedel 6 har tre tversgå-ende slisser (se fig. 4) hvor ryggene 12 passer inn. Ved monteringen legges klossen, slik som vist i fig. 4 mot en platedel 6, slik at ryggene 12 passer inn i slissene og raker noe frem foran plateflaten. For å oppnå dette er ryggene i bearbeidet tilstand noe høyere enn tykkelsen av platen 6. Deretter klinkes klossen 10 fast til platen 6 ved hjelp av ryggene slik som antydet i fig. 4 og som det også fremgår av fig. 3. Beliggenheten av slissene er avpasset etter rørslyngen.

Samtlige klosser klinkes hensiktsmessig

først fast til delene 6 av platen 2, hvilket kan skje i ett eller noen få maskinelle ar-beidstrinn på i og for seg kjent måte. Derpå legges rørslyngen 1 inn i hulrommene 14 i klossene 10. Deretter bøyes grenene 13 med stort trykk inn over røret til anlegg mot dette slik som det fremgår av fig. 4 og 5. Materialet i klossen bør, som nevnt i inn-ledningen være slik, at det «herdes» ved

formforandringen. På grunn av denne herdning oppnås en varig fast og intim mekanisk forbindelse mellom kloss og plate på den ene side og kloss og rør, på den annen side, slik at det blir en god varmeledende forbindelse mellom rør og plate.

En plate for varmeelement i henhold til oppfinnelsen kan males på samme måte sem en vanlig «radiator». Utført av aluminium behøver platen dog ikke å males for å motstå korrosjon slik som tilfellet er med jernplate. Den siden av en plate som ven-der mot en yttervegg kan hensiktsmessig beholde sin metalliske aluminiumflate ube-handlet. Denne flate angripes ikke i vanlig romatmosfære og den har meget lav strå-lingskoeffisient. Derved blir varmestrålin-gen fra elementet mot ytterveggen bare ubetydelig og dermed også varmetapene gjennom denne del av ytterveggen. På grunn av den praktiske talt umerkelige varmeutstråling fra baksiden av platen, an-tar platen en høyere temperatur enn den ellers ville gjøre hvilket bidrar til øking av konveksj onskoef f isienten.

Fremstillingen av et varmeelement med en sammenhengende plate på både for- og baksiden byr visse vanskeligheter ved fastsettingen av den annen plate i rekkefølgen. Ved å dele opp platene i vertikale strimler kan fremstillingen lettes i dette tilfelle og dessuten andre fordeler oppnås. I fig. 8, som viser en detalj av et sådant varmeelement, er platene delt opp i strimler 15, som igjen har ytre deler 5, sider 7 og indre deler 6. Sidekantene 16 er ombrettet i omtrent rett vinkel som vist på tegningen. De ytterste sidekanter 17 av de ytterste strimler 15 er ombrettet mer enn i rett vinkel for sammen med på tilsvarende måte ombrettete sidekanter av et par endestrimler 18 og 18' å gi en enkel sammenføyning.

Fremstillingen av et varmeelement som vist i fig. 8 kan foregå slik at klossene 10 først klinkes fast til platestrimlene 15. Fastsettingen av den første platestrimmel byr ingen vanskeligheter med hensyn på sammensetningen av klossene og rørene. Neste strimmel som settes fast bør være den som ligger på motsatt side av rørene 1, og som har sin gitte plass nærmest den første strimmel på høyre eller venstre side. Med spesialverktøy er det da meget godt mulig å komme til grenene 13 av klossene 10 i den annen strimmel for å trykke dem sammen i rommet mellom kanten 5 av den første strimmel og røret. Således fortsettes avvekslende med strimlene, på den ene og på den annen side av rørene inntil fullt antall strimler 15 er anbragt.

Rørsystemet danner en utmerket god staging. Det er derfor ikke nødvendig iried noen spesiell sammenføyning mellom nabo-strimler. Kantene 16 gir god staging, og mellom dem dannes det på utsiden av platen en vertikal skillelinje mellom nabo-strimler. Denne linje gjør at eventuelle ujevnheter i strimlen i retning ut-inn neppe blir synlige.

Endestrimlene 18 og 18' har til formål å danne avslutninger. Ved hjelp av sidekantene 17 kan de føyes sammen med de ytterste strimler 15 ved hjelp av en opp-splittet hylse 19. Seg- imellom kan strimlene 18 og 18' være forbundet ved hjelp av utbøyede sidekanter 17 og 17' og en opp-slisset hylse 19 som holder disse sammen. Det varmeelement som er vist i fig. 8 er orientert slik at frontplaten 2 ligger øverst på tegningen. Røret 1 med tilslutningen 3 er bøyet mot veggsiden og går gjennom en sliss i endestrimlen 18'. For å holde endestrimlen 18' fast kan det anvendes smalere klosser 10' som vist på tegningen. Disse klosser festes på samme måte som klossene 10. En. slik sammenføyning gir i, de fleste tilfeller tilstrekkelig stivhet.

Forsterkning av festet av endestykket 18 kan, om det trenges, foretas med andre klosser 20, som klemmes fast om rørbøyene 21 med grener .23 og klinkes fast til platen med en eller flere rygger 22 pr. kloss. An-legget mellom grenene 23 og røret i bøyene 21 får større eller mindre flate, alt etter bøy ningsr adien.

Et varmeelement som vist i fig. 1, 2 og 7 kan også utføres med slike strimler som er beskrevet ovenfor.

Hvis platestrimlene i den utførelses-form som er vist i fig. 8 på den ene siden er forskutt i forhold til dem på den annen side ett stykke som tilsvarer den halve bredde av en platestrimmel, kan forbindelsen med rørslyngen 1 foretas på den måten som er vist i fig. 9 og 10. Klossene 24 har endret utførelse. De er, i likhet med klossene 10 forsynt med rygger 12. Grenene er derimot kortere, slik som vist i fig. 10 og på yttersiden forsynt med underskårne kantlister 25. Når klossene 24 er klinket fast til platestrimlene 15, anbringes disse på hver sin side av rørene i rørslyngen, hvoretter en skyvehylse 26 anbringes på hver side. Hylsene 26 som på tegningen er vist sammenhengende og felles for flere klosser kan også være avpasset etter leng-den av klossene idet to hylser anvendes for hvert par klosser.

Varmeelementer i henhold til oppfinnelsen kan med gitt frontflate på en enkel måte utføres for større eller mindre varme-effekt og med større eller mindre varme-flate. Varmeeffekten kan varieres ved å variere delingen mellom rørene i rørslyn-gen. Varmeflaten kan eksempelvis varieres på sådan måte at i et element med en front- og en bak-plate danner frontplaten en grunnflate og bakplaten en tilleggsflate som senere utføres i forskjellige størrelser, alt etter hvilken tilleggseffekt som kreves.

Varmeelementer i henhold til oppfinnelsen kan anvendes for varmemedier med høyt trykk, f. eks. damp og hett vann. Disse medier har i alminnelighet en temperatur som overskrider 100° og som er for høy for oppvarming av rom og lignende. Dette trenger imidlertid ikke medføre noen ulempe ved varmeelementer i henhold til oppfinnelsen hvor det på en enkel måte kan innføres varmemotstand slik at de flater som avgir varme til luften får en temperatur som ikke er sjenerende høy. Eksempelvis kan det for dette formål anbringes en tynn isolerende folie mellom rør og kloss eller grenene utføres slik at de bare stedvis berører røret og det således i mel-lomrommene finnes et isolerende luftlag. Varmemotstand for dette formål kan også eller i stedet føres inn mellom kloss og plate.

Hvis det ønskes å nedsette overflate-temperaturen for rørslyngen på de frie ste-der mellom klossene kan dette skje ved å forsyne disse rørdeler med en omgivende varmeisolering.

I de eksempler som er vist på tegningen er bretningene vist utført rettvinklet. Dette er ikke noe som er nødvendig for oppfinnelsen. Bretningen kan utføres med plane eller avrundede flater med lik brett-deling eller forskjellig deling og med større eller mindre plane felt avvekslende med brettede. Den ene plate i elementer med to plater kan utføres glatt. Den annen bør ha vertikale kanaler for luftstrømningen.

Varmeelementene kan også anvendes for kjøling hvis varmemediet byttes ut med kjølemedium.

I forbindelse med festet av klossene til platene og fastklemmingen til rørene kan det anbringes varmeledende kitt på kontaktflatene hvorved varmemotstanden kan nedsettes. Hvis kontaktflatene er glatte og rene er dog det direkte anlegg metall mot metall i alminnelighet tilstrekkelig for overføring av den varme som avgis av platene til luften, uten at det trenger å bli noe større temperaturfall på kontaktstedene.

I stedet for kitt kan det for dette formål anvendes metallegering som bringes til å smelte ved oppvarming.

I motsetning til vanlige radiatorer byr varmeelementet i henhold til oppfinnelsen gode muligheter for sammenkobling innen-for elementet med regulerings- og luftven-tiler, shuntledninger osv. Ved radiatorer av

vanlig utførelse må sådanne detaljer legges

utenfor radiatoren. Ved varmeelementet i

henhold til oppfinnelsen kan de derimot

kobles sammen med elementet allerede ved

fremstillingen av dette, hvorved ventilhus

og koblingsorganer kan skjules av platene.

Claims (6)

1. Varmeelement som består av et i det vesentlige plant rørsystem av varmeledende material for gjennomstrømning av et varmemedium samt en eller flere plater av varmeledende material som ligger mot den ene eller begge sider av rørsystemet, og fortrinsvis er foldet i elementets vertikale retning for å forstive platene og for å danne vertikale luftstrømningskanaler og hvor platene er forbundet med rørsystemet ved hjelp av i det vesentlige jevnt fordelte varmeledende forbindelser, karakterisert ved at disse forbindelser utgjøres av forbindelsesstykker (10) av varmeledende material anbragt mellom rørsystemet og platene og med dels grener (13) for å gripe om rørdeler (1) i rørsystemet og dels fremspring (12) for å gripe inn i tilsvarende åpninger i platene (2), idet en stiv og varmeledende forbindelse er dannet ved plastisk deformering av grenene og fremspringene på forbindelsesstykkene.

2. Varmeelement som angitt i påstand 1, karakterisert ved at forbindelsesstykkene består av sådant metall, eksempelvis sprøy- tet lettmetall som har de kjente egenska-per at det er for mykt for den mekaniske bearbeiding som fører til formforandringen. men ved denne bearbeidning gis en herding som gjør at formforandrihgene og den varmeledende kontakt kan bli varig.

3. Varmeelement som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at fremspringene på forbindelsesstykkene er utført i ett stykke med disse.

4. Varmeelement som angitt i hvilken som helst av påstandene 1—3, karakterisert ved at platene over hele sin høyde har en plan' flate, altså også på forbindelsesstedene og at forbindelsesstykkene har en tilsvarende plan flate hvorfra fremspringene går ut. -

5. Varmeelement som angitt i hvilken som helst av påstandene 1—4, karakterisert ved at forbindelsesstykkene utgjøres- av avskårne stykker av en metallstav som er fremstillet ved sprøyting e. 1. og som har samme tverrsnitt som den ønskede form for forbindelsesstykkene.

6. Fremgangsmåte for fremstilling av varmeelementer som angitt i hvilken som helst av foregående påstander, hvor ele-mentene er forsynt med plater på begge sider av rørsystemet, karakterisert ved at platestrimler (15, fig. 8), som er forsynt med forbindelsesstykker som er festet til strimlene klemmes fast etter hverandre avvekslende på de to sider av rørsystemet inntil samtlige platestrimler er anbragt.