NO155069B - Hulprofil, dens anvendelse i varmevekslere og fremgangsmaate ved fremstilling. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører hulprofil for varmevekslere, dens anvendelse i integrerte rørsatser fremstilt av én eller flere hulprofiler, og fremgangsmåte for fremstilling av hulprofiler og rørsatser. Den spesielt utformete hulprofil ekstruderes i ett stykke omfattende et antall hule rør med mellomliggende tynne forbindelseslameller.

Varmevekslere av såkalt rør- og dekseltype fremstilles i dag hovedsakelig av aluminiums- eller kobberrør med mellomliggende lameller, som innbyrdes er forbundet for å etablere en varmeledende forbindelse.

Forbindelsen mellom rør og lameller kan oppnås ved hjelp av lodding/brazing eller sveising, og for å lette denne operasjon blir rørene eller lamellene plattert med et overtrekk av f.eks. AlSi-legering som under en etterfølgende varmebehand-ling av varmeveksleren smelter og herved sørger for en sikker og sterk forbindelse.

For varmevekslere som er bygget opp av flate eller flatovale rør, har brazing eller lodding hittil vært den eneste mulige forbindelsesmetode. Ved anvendelse av rør med sirkulært, ovalt eller ellipseformet tverrsnitt er det etablert en for-enklet forbindelsesmetode. Varmeveksleren monteres her ved hjelp av spesielt utformete topp- og bunndeksler, hvoretter rørene mekanisk eller under trykk gis en varig deformasjon under ekspansjon mot de tilgrensende lamellsider. En slik monteringsmetode er imidlertid ikke mulig med flate rør, idet disse ikke kan holde kontakttrykket mot lamellene over hele omkretsen.

Lodding eller brazing av de enkelte rør og lameller er imidlertid en svært arbeidskrevende og fordyrende operasjon, og selv om det ikke oppnås en like fast og sikker forbindelse ved hjelp av ekspansjon av de enkelte rør, noe som reduserer varmevekslerens virkningsgrad, er det likevel sistnevnte metode som i dag hovedsakelig benyttes for fremstilling av varmevekslere.

Det er oppfinnelsens formål å tilveiebringe rør- og lemell-forbindelser som alltid er sikre og faste, uten bruk av platfcerte rør oq lameller med en etterfølgende sammenlodding av disse.

Snda et formål med oppfinnelsen er å fremstille hulprofiler som muliggjør enkelt og lett oppbygging av integrerte rørsatser sammensatt av flere hulprofiler.

I<;>;nd'eling er det et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av hulprofiler med spesielt utformete integrerte lamellprofiler med en optimalt varmeledende overf Late.

Disse og andre formål ved oppfinnelsen oppnås ved hjelp av itførelsesformer som er definert i de medfølgende patentkrav 1-5.

Nedenfor vil oppfinnelsen bli beskrevet mer detaljert i til-knytning til en spesiell utførelsesform som er vist på teg-ningene Fio. 1-4, hvor Fig. 1 viser skjematisk et snitt gjennom en varmeveksler-profil ifølge oppfinnelsen, som er gjenstand for perforering.

Fig. 2 viser et forstørret snitt av samme.

Fig. 3 viser prinsippet for sammenkobling av flere profiler

til en rørsats, bestående av flate enkeltrør.

Fig. 4 viser sammenkobling av hulprofiler utformet med

sirkulære rør.

Hulprofilene ifølge Fig. 1 består av et antall flate rør 1 som er innbyrdes forbundet ved hjelp av tynne lameller eller steg 2. En enkelt rør- og lamellforbindelse er vist i for-størret målestokk på Fig. 2. Det enkelte flatrør 1 kan ha et antall indre finner eller smale ribber 3 for å øke den inn-vendige varmeoverføringsflate. Et antall tynne lameller eller steg 2 forbinder som nevnt rørene med hverandre.

Rørene og lamellene er ekstrudert i ett stykke og hulpro-filets veggtykkelse er avpasset etter det trykk varmeveksleren skal operere med.

Rørenes smale ender eller kanter 8 er orientert i luftsirku-lasjonsretningen, og for å oppnå en tilfredsstillende veks-ling mellom mediene, f.eks. luft over lamellene og,vann gjennom rørene, som kaloriene skal overføres mellom, må, lamellenes form søkes endret slik at den luft som skal pas-seres mellom, får optimal fordeling med maksimal turbulens.

Etter ekstrudering blir lamellene 2 derfor mekanisk perforert eller oppslisset og samtidig avbøyd slik at det dannes tverr-gående enkeltlameller eller ribber 9 som går på tvers av de opprinnelige ribber eller lamellplater 2. Disse vil på samme måte som de opprinnelige plane lameller ha full metallisk kontakt med rørene, samtidig med at det åpnes for den tverr-gående luftstrøm. Herved unngås lodding, brazing, ekspansjon osv. helt og holdent og man vil ikke få noen reduksjon av effektiviteten som etter en viss tid erfares ved de konven-sjonelle lamelluførelser på grunn av tæring, vibrasjon o.l. Perforering og deformasjon av lamellveggene oppnås hensiktsmessig ved hjelp av et enkelt kniv- eller stanseverktøy 5. Dette kan virke fra én side eller fra begge sider, og defor-masjonen eller avbøyningen kan varieres på samme måte. som størrelsen på perforeringene kan varieres avhengig av utfor-mingen på det verktøy som benyttes.

På Fig. 1 er antydet et opplegg for perforering og avbøyning ved hjelp av en enkel knivanordning 5 som kan virke fra Sn side eller en dobbel knivanordning 5, 5 som virker fra begge sider. I figuren er også innlagt et snitt etter linjen a-a og her illustreres en mulig utførelsesform av perforerings-mønsteret med en enkel knivanordning. Lamellutformingen som fremkommer når stanseverktøyet presses gjennom lamellene, kan derfor varieres nærmest etter ønske, idet de som nevnt kun perforeres fra én side eller fra begge sider, samtidig som den vertikale avstand mellom hver perforering kan varieres.

Ved denne spesielle fremstillingsmåte av hulprofilene, har man mulighet for å velge flate og ovale rørtverrsnitt med optimale varmeoverføringsegenskaper. Dette gir igjen en mulighet for å bygge kompakte varmevekslere. Det antas imidlertid i enkelte tilfeller å være nødvendig også å bygge varmevekslere med rørsatser som omfatter flere hulprofiler ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 og 4 viser hvordan dette gjøres i praksis. Den enkelte hulprofil 10 og 11 ekstruderes med f.eks. not- og fjær-parti 12 og 13 av en hensiktsmessig utforming. Hver hulprofil er utformet med tre parallelle lameller 14. Fig. 3 viser en hulprofil av flate rør tilsvarende utførelsen i Fig. 1. De nest ytterste rør i en hulprofil er her forsynt med en halvsirkelformet hulkile 12 som er beregnet å passe inn i en tilsvarende utformet hulkile 13 i en tilgrensende profil. Figuren viser to hulprofiler i sammenmontert til-stand, og sammenkoblingen kan naturligvis fortsettes inntil man har en rørsats av ønsket størrelse og form.

Fig. 4 viser et tilsvarende sammenkoblingsprinsipp benyttet på hulprofiler, hvor enkeltrørene er sirkulære og kun utformet med to mellomliggende, ubrudte lameller 15 og 15' og en midtre lamell som er formet som en todelt ribbe 16 og 16'.

Antall lameller og rør, deres utforming så vel som de for sammenkoblingen benyttede midler, kan imidlertid varieres på andre måter innenfor oppfinnelsens ramme og slik denne er definert i patentkravene.

Claims (1)

1. Hulprofil av metall for fremstilling av varmevekslere og rørsatser for varmevekslere bestående av et antall rør som er innbyrdes forbundet ved hjelp av mellomliggende steg eller lameller som er ekstrudert samtidig med rørene,karakterisert ved at rørene (1, 10, 11), som på kjent måte kan være runde, ovale, ellipseformede eller flate, er forbundet ved hjelp av flere tynne, parallelle lameller (2) som forløper parallelt med rørenes lengdeakse, hvorved det dannes en med rørene integrert varmeoverførings-flate som kan økes proporsjonalt med antall lameller og avstand mellom rørene. Hulprofil ifølge krav 1,karakterisert ved at hver lamell (2) er utformet med et antall perforer-inger og at materialet i et område mellom hver perforering på kjent måte har ombøyde partier (9) som forløper i en vinkel med lamellenes plane overflate. Hulprofil ifølge krav 1 eller 2,karakterisert ved at profilene (10, 11) er forsynt med sammenføyningsspor (12, 13) som muliggjør sammenkobling av flere hul- profiler ved siden av eller over hverandre.

   Anvendelse av hulprofiler ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at et antall hulprofiler (10, 11) som er koblet sa trur en etter hverandre on/eller ved siden av hverandre, danner en integrert rdrsats av ønsket størrelse og volum.

   Fremqanosraåte for f rems t i 11 inn ..av hu lpro.fi 1-for varmevekslere ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4,

   karakterisert ved at det ekstruderes et hulprofil bestående av et antall parallelle, hule r«3<5>r (1), «?on er innbyrdes forbundet ved hjelp av flere parallelle lameller (2) som forløper parallelt med rørenes lengdeakse og at lamellene deretter perforeres under samtidig de-formerina ved hjelp av stansi.no, kutting <•>. 1.