NO148705B - Varmevekslepanel og fremgangsmaate til fremstilling av dette - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører et varmevekslepanel av plan utførelse omfattende et system med indre kanaler anordnet i et mønster som omfatter to motsatte fordelings- og samlekammere, kanaler som strekker seg mellom og forbinder med hverandre de nevnte fordelings- og samlekammere, hvor kamrene er henholdsvis utstyrt med innløp og utløp som forløper fra kammeret til panelets kant, og hvor de nevnte kammere, kanaler og innløp og ut-løp er fremstilt ved oppblåsning av delvis flate mot flate sammensveisede panelplater. Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte til fremstilling av panelet.

Det er kjent at platelignende elementer med indre kanaler er vel egnet til bruk som varmevekslere for sirkulasjon av et varmevekslemedium. Et slikt element er beskrevet i US patent 2 690 002. Også i US patent 2 822 151 er det beskrevet en platelignende varmeveksler utstyrtmed en enkel forbindelse med inn-løp og utløp for et sirkulerende fluidum, såsom kjølemiddel eller frysemiddel. I US patent 4 235 287 er et varmevekslepanel beskrevet med på hver sin side anordnede innløp og utløp for kontinuerlig strømning av et varmevekslemedium som transporte-rer absorbert solenergi.

I de tilfelle hvor varmeveksleelementer fremstilles av predimensjonerte deler som parvis forsynes med et sveisehindrende mønster og som etter sammensveising blåses opp til ferdig produkt, er det ofte ønskelig om ikke nødvendig at det ferdige produkt kan trimmes, slik at det får riktige dimensjoner.

Denne trimming har vist seg å være ganske tidskrevende ettersom den ferdige gjenstand eller panelet må plasseres og innrettes riktig i forhold til skjære- eller trimmeinnretninger, hvilket arbeid må gjøres for hånd, idet det vanligvis omfatter måling i forhold til en strimmel eller et bånd som plasseres på et bestemt punkt på panelet. En slik teknikk er mindre hensikts-messig og kan neppe brukes når et stort antall reproduserbare enheter er anbrakt på et enhetspanel eller strimmel og det er meningen å automatisere klippeoperasjonen eller trimmeoperasjonen.

For å sikre raskere trimming er det tidligere'kjent, f. eks. fra tysk utlegningsskrift 1 008 241, markeringselementer som sikrer riktig plassering av metallpaneler under renskjæring og som fjernes etter at de har tjent sitt formål. Bruk av markeringselementer i forbindelse med oppklipping av baner er også kjent fra norsk patent 112 248 som angår fremstilling av hulpa-neler fra to kontinuerlige baner.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et varmevekslepanel av den innledningsvis nevnte type som er utstyrt med markeringsinnretninger utført slik at de kan fremstilles som en integral del av panelet, dvs. at de hverken krever en særlig operasjon for å bli fremstilt eller for å bli fjernet etter trimmingen.

Varmevekslepanelet utmerker seg i det vesentlige ved at det nevnte kanalmønster dessuten omfatter en markørinnretning utført som en sideinnsnevring som rager i det minste inn i en av de langsgående kanaler, slik at markørinnretningen synlig skiller seg fra de andre partier av kanalene og er til hjelp ved innretting av panelet til de endelige dimensjoner, når dette skal tilskjæres.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til fremstilling av det omtalte varmevekslepanel er av den art, hvor overflaten av en første metallplate etter et mønster forsynes med sveisehindrende materiale, slik at mønsteret omfatter to motsatte kammere og langsgående kanaler somsstrekker seg i platenes lengderetning mellom kamrene, og hvor kamrene har innløp og utløp som strekker seg fra kamrene til panelplatenes kanter, hvor en annen metallplate anbringes på den første plate og trykksveises med denne i områder som ikke er skilt ved det sveisehindrende materiale, hvoretter det sveisede produkt blåses opp ved innføring av trykkmedium til områder hvor det sveisehindrende materiale befinner seg, og utmerker seg ved at det sveisehindrende materiale i de partier som skal danne de langsgående kanaler i det minste i et kanalparti plasseres i form av en langsgående bane med i det minste en sideinnsnevring slik at en markering er dannet som etter oppblåsningen danner en innsnevring av kanalen som derved skiller seg fra de andre kanaler.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er fordelaktig ved at markeringen utføres samtidig med formingen av kanalene, slik at i det minste en operasjon innspares.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp

av eksempler under henvisning til tegningene, hvor:

Fig. 1 er et perspektivriss av en metallplate med et møn-ster av sveisehindrende materiale påført overflaten og som viser plasseringen av markøren, fig. 2 er et perspektivriss av et sammensatt metallemne ned en annen plate av metall anbrakt på den førstnevnte plate ifølge fig. 1 og med mønsteret av sveisehindrende materiale beliggende mellom dem, og fig. 3 er et skjematisk perspektivriss og viser platene ifølge fig. 2 når de sveises sammen mellom to sveisevalser. Fig. 4 er et grunnriss av et panel som er illustrert på fig. 1 og 2, og fig. 5 viser et snitt langs linjen 5-5 på fig.

4, og fig. 6 viser det samme som fig. 5, men av en alternativ utførelse.

Fig. 7 er et grunnriss av et panel utført i samsvar med oppfinnelsen med markøren utført som en kanalinnsnevring, i ett med et tilstøtende avlangt, sammensveiset parti, og fig. 8 viser en alternativ utførelse av markøren ifølge oppfinnelsen.

Stort sett er oppfinnelsen anvendelig til fremstilling

av slike gjenstander som paneler med et system av indre kanaler eller passasjer, men mer spesielt er oppfinnelsen nyttig ved fremstilling av paneler etter fremgangsmåten ifølge det ovenfor nevnte US patent 2 822 151. Patentet omtaler en teknikk ifølge hvilken et mønster av sveisehindrende materiale legges mellom metallplater som så forbindes med hverandre.

Fig. 1 viser en første plate 1 av metall som er utgangs-materiale for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Denne plate 1 kan være fremstilt av et hvilket som helst metall som kan forbindes med annet metall. Således er den første plate 1 forsynt med et mønster av sveisehindrende materiale 2 som er påført på platens ene side.

Som vist på fig. 2 er en annen plate 3, av metall anbrakt på den første plate 1 som bærer det sveisehindrende mønster 2 og

er brakt i intim kontakt med denne. Platen 3 kan stort sett være av samme materiale som den første plate 1 eller den kan også være av et annet metall eller legering. Platenes tykkelse behøver hel-ler ikke være lik. Etter at platene 1 og 3 er brakt sammen, festes platene til hverandre for å forhindre at de sklir på hverandre under den etterfølgende sveiseoperasjon.Platene kan festes

til hverandre ved hjelp av kjent teknikk, såsom punktsveising som fortrinnsvis utføres på steder 4 i panelets hjørner. Foruten punktsveising kan panelet underkastes stansing på de nevnte steder 4 for tilveiebringelse av en mekanisk forbindelse mellom platene 1 og 3. En sådan stanseoperasjon er beskrevet i US patent 3 729 804 samt 3 781 971.

De til hverandre festede plater 1 og 3 sveises så sammen langsetter sine kontaktflater som ikke er atskilt ved sveisehindrende materiale 2. Sammensveisingen skjer som trykksveising utført i en valseoperasjon i samsvar med fremgangsmåten som er forklart i det ovenfor nevnte US patent. Som vist på fig. 3 ut-settes de to på hverandre lagte plater 1 og 3 for en varmvalsing, hvor platene først opphetes og deretter føres gjennom valseparet 5, hvor platenes tykkelse reduseres og platene forlenges i valse-retningen. Det således fremstilte emne 6 har et indre parti med ikke sammenføyde plater svarende til det sveisehindrende mønster 2. Platene kan siden mykgjøres, f.eks. ved anløpning, hvoretter emnet 6 igjen kan valses for tilveiebringelse av jevnere tykkelse, hvoretter emnet igjen kan anløpes.

Etter fremstilling av emnet 6 blåses de partier opp som ligger innved det sveisehindrende materiale 2 ved hjelp av et trykkmedium, såsom luft eller vann, for dannelse av et system med indre rørformede kanaler 7 svarende til mønsteret av det sveisehindrende materiale 2, som vist på fig. 4. Kanalene 7 strekker seg således i panelet 8 og er beliggende mellom atskil-te panelpartier med panelets tykkelse. Panelet 8 består således av en hul metallplate med et system av kanaler 7 for et varmevekslemedium. Hvis kanalene utvides eller blåses opp ved innfø-ring av et trykkmedium mens platen ligger mellom to senkedyner, vil de fremstilte kanaler få en flat topp som vist ved 9 på fig. 5. Hvis kanalene 7 formes uten noen begrensning, vil formen væ-re stort sett halvsirkulær som vist ved 10 på fig. 6.

Etter at denne operasjon er ferdig, underkastes panelet 8 en operasjon for bestemmelse av panelets endelige dimensjoner. Som nevnt kan denne operasjon variere etter arten av de forutgående operasjoner og deres rekkefølge. Hvis produksjonen går ut på fremstilling av enkelte hule gjenstander eller paneler, vil denne operasjon omfatte en trimmeoperasjon med trimming av panelets kanter ved hjelp av passende innretninger, som ikke er vist på tegningen. Hvis den forutgående operasjonsrekke tjener til fremstilling av en flerhet av enheter på eller i en eneste plate eller et eneste emne, vil trimmeoperasjonen omfatte måling av de ferdige gjenstanders dimensjoner med påfølgende kutting av emnet til enheter som svarer til de nevnte dimensjoner. I begge tilfelle er målingen og klippingen tidskrevende og lang-tekkelig og egner seg ikke noe særlig for hurtiggående produk-sjon med automatisert fremstillingsteknikk.

For å unngå de nevnte vanskeligheter har man foreslått anbringelse av en markør som endel av kanalens konfigurasjon "og som plasseres i et forutbestemt forhold til den ferdige gjen-stands endelige dimensjoner. Således fremgår det av fig. 1 at det sveisehindrende mønster 2 er modifisert med en markør 11 i form av en liten sideinnsnevring, som ifølge figuren er plassert sentralt i forhold til platens sidedimensjoner og i en forutbestemt avstand fra platens nedre kant 12. Når panelet til slutt er blåst opp som vist på fig. 4, vil markøren 11 opptre som en kanalinnsnevring som utgjør en del av kanalsystemet 7 og som kan benyttes som referanse for trimming av platen med skjæreverk-tøy, dvs. enten for trimming eller for deling av panelet 8 ved eller langs den nedre kant 12. Markøren 11 behøver selvfølge-lig ikke være fastlagt i forhold til den nedre kant 12, ettersom en hvilken som helst annen kant kan benyttes til samme formål.

Panelet ifølge oppfinnelsen omfatter et system med indre kanaler anordnet i et forutbestemt mønster og disse kanaler har i det minste en åpning som tillater at fluidum kan strømme gjennom kanalene og mønsteret omfatter dessuten den nevnte markør. Som vist på fig. 4 danner markøren et referansepunkt for riktig plassering av en klippeinnretning eller skjæreinnretning slik at denne vil bibringe gjenstanden de riktige endelige dimensjoner. Markøren 11 er plassert slik at den ikke hindrer eller er iveien for fluidumstrømmen i kanalene 7, slik at den bare tjener som en utrettingsinnretning.

Paneler utført i samsvar med oppfinnelsen kan brukes til forskjellige formål inklusiv slike som varmevekslere for kjøle-skap og frysere, særlig fordampere og varmevekslere for overfø-ring av solenergi. Fig. 7 og 8 viser panelutførelser for kon-struksjoner for oppsamling av solenergi.

Fig. 7 viser et panel 19' som har to motsatte samlekanaler 20' forbundet med bindekanalpartier 23'. Panelet 19' er utstyrt med åpninger 21' og 22' beliggende i innløps- og utløps-partier som strekker seg fra samlekanalen 20' for innløp og ut-løp av varmevekslemedium. Samlekanalene er anordnet i vinkel på minst 91° med fluidumstrømretningen. Bindekanalpartiene 23' er anordnet i vinkel i forhold til panelets 19' lengdekant 25

og vinkelen er minst 1°. Vinkelanordning av kanalene tillater større variasjoner i plasseringen av panelet. Som vist er inn-løpet 21' og utløpet 22' plassert ved de bredeste partier av samlekanalene. Sammensveisede partier 26 i samlekanalene 20'

er anordnet slik at de bidrar til ensartet fordeling av fluidum-strømmen.

Ved utførelsen ifølge fig. 7 er markøren 24' anordnet fortrinnsvis sentralt i panelet i forbindelse med et bindekanal-parti 23' og danner en sideinnsnevring i kanalpartiet.

Fig. 8 viser skjematisk et panel 27 til oppsamling av solenergi omfattende et område med ikke-sammensveisede arealer forløpende kontinuerlig mellom panelets samlekanaler. Kanalsystemet 28 er ensartet stort sett over hele panelet og er bare

brutt ved et symmetrisk mønster av sammensveisede partier 29 som deler opp fluidumstrømmen og tillater effektiv passering av var-mevekslemediet gjennom panelet 27. Markøren er i dette tilfelle dannet av et sentralt plassert sammensveiset parti 30 med sideut-videlser som bevirker en innsnevring av kanaltverrsnittet. I dette tilfelle kan det sammensveisede parti 30 også tjene andre formål, såsom oppdeling av fluidumstrømmen.

Claims (2)

1. Varmevekslepanel (8, 25, 27) av plan utførelse omfattende et system med indre kanaler anordnet i et mønster som omfatter to motsatte fordelings- og samlekammere (20'), langsgående forbindelseskanaler (23', 28) som strekker seg i panelets lengderetning og forbinder kamrene med hverandre, hvor kamrene er henholdsvis utstyrt med innløp (21') og utløp (22'), karakterisert ved at det nevnte kanalmønster dessuten omfatter en markørinnretning (11, 24', 30) utført som en sideinnsnevring som rager inn i i det minste en av de langsgående kanaler (7, 24', 28), slik at markørinnretningen synlig skiller seg fra de andre partier av kanalene og er til hjelp ved innretting av panelet (8) til de endelige dimensjoner, når dette skal tilskjæres.

2. Fremgangsmåte til fremstilling av varmevekslepanelet ifølge krav 1, hvor overflaten av en første metallplate (1) etter et mønster forsynes med sveisehindrende materiale (2), slik at mønsteret omfatter to motsatte kammere (20') og langsgående kanaler (23') som strekker seg i platenes lengderetning mellom kamrene, og hvor kamrene har innløp og utløp (21', 22') som strekker seg fra kamrene til panelplatenes kanter, hvor en annen metallplate (3) anbringes på den første plate og trykksveises med denne i områder som ikke er skilt ved det sveisehindrende materiale, hvoretter det sveisede produkt blåses opp ved innføring av trykkmedium til områder hvor det sveisehindrende materiale befinner seg, karakterisert ved at det sveisehindrende materiale i de partier som skal danne de langsgående kanaler (23') i det minste i et kanalparti plasseres i form av en langsgående bane med i det minste en sideinnsnevring (11, 24', 30) slik at en markering er dannet som etter oppblåsningen danner en innsnevring av kanalen som derved tydelig skiller seg fra de andre kanaler.