SE2050529A1 - Förfarande för att tillverka en spillvärmeväxlare - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser ett förfarande för att tillverka en värmeväxlare (1) för återvinning av värmeenergi ur spillvatten, som innefattar stegen att:- Tillhandahålla ett innerrör (2),- Tillhandahålla ett ytterrör (3),- Placera innerröret (2) inuti ytterröret (3), och,vid var och en av två ändsektioner (5a-b) hos ytterröret (3): - Anordna ett tätningsorgan (6b) av ett elastiskt material mellan innerröret (2) och ändsektionen (5b) hos ytterröret (3), och- Pressa ihop ytterröret (3) mot innerröret (2), så att tätningsorganet (6b) beläget däremellan komprimeras och bildar en tät förslutning mellan ytterröret (3) och innerröret (2). Uppfinningen avser även en värmeväxlare (1) tillverkad genom ett sådant förfarande.

Description

Förfarande för att tillverka en spillvärmeväxlare och spillvär- meväxlare UPPFINNINGENS OMRÅDE Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för att tillverka envärmeväxlare enligt ingressen till patentkravet 1, samt en värme-växlare enligt ingressen till patentkravet 12.

Sådana värmeväxlare som avses används för att återvinna vär-meenergi ur uppvärmt spillvatten, vilket ofta kallas avloppsvatten.Spillvatten kan komma från såväl hushåll som industri, biltvättaroch andra verksamheter. Värmeväxlare av den typ som avses an-vänds främst i hushåll, varför en värmeväxlare för användning ihushåll kommer att framställas som ett typiskt exempel utan attuppfinningen på något sätt begränsas därvid.

I svenska vattensystem rinner stora mängder uppvärmt vatten bortfrån huset, såsom spillvatten från dusch/bad, matlagning, disk ochtvätt. Mycket energi går åt till att värma upp detta vatten, vilkengår till spillo i det fall det uppvärmda vattnet rinner ner i avloppetoch direkt bort från huset efter användning. För att återanvändadenna energi kan det varma spillvattnet utnyttjas till att värma uppkallvatten som flödar in till husets varmvattenberedare för upp-värmning. Några graders uppvärmning av inkommande kallvattenresulterar i en lägre total energiförbrukning och därmed sänktahushållskostnader och ett mer hållbart levnadssätt.

TIDIGARE KÄND TEKNIK En vanlig typ av värmeväxlare för användning av detta slag bestårav två kopparrör, nämligen ett inre rör och ett yttre rör. Det yttreröret är tillverkat i större diameter och omsluter det inre röret såatt ett mellanrum tillhandahålls mellan rören.

Det inre röret kopplas på ett i huset befintligt avloppsrör, för attgenomströmmas av uppvärmt spillvatten. Till huset inkommandekallvatten leds in i mellanrummet mellan rören hos värmeväxlaren, för att där förvärmas av det av spillvattnet uppvärmda inre röret,innan det leds vidare in i varmvattenberedaren.

Värmeväxlare av detta slag beskrivs exempelvis i dokumenten SE538978 C2, NL 1033043 C1 och US 2013/0306290 A1. Även om sådana värmeväxlare erbjuder en fullgod funktion medavseende på energiutvinning har de ej slagit igenom på mark-naden. Detta då relativt låg energiutvinning i kombination medkostnadskrävande tillverkningsmetoder resulterar i en betydandeåterbetalningstid och därmed lågt intresse för denna typ av pro-dukter.

Ett centralt problem ur kostnadssynpunkt vid tillverkning av vär-meväxlare av detta slag är att försluta det yttre rörets ändar motdet inre röret, för att skapa en tät kammare däremellan. Utöver atthålla tätt måste denna förslutning klara en viss trycksättning i kam-maren, vilket försvårar enkla lösningar på problemet.

Denna förslutning åstadkoms idag genom att svetsa samman detyttre rörets ändar med det inre röret, eller genom kläminrättningarsom anordnas vid det yttre rörets ändar och tätande förbinderdessa med det inre röret, för att nämna några exempel. Dessa ti-digare kända metoder är antingen förknippade med en väsentligarbetsinsats eller avancerade och/eller dyra komponenter, av vilkaendera bidrar till en hög tillverkningskostnad och därmed ett dyrtpris mot konsumenten för dessa värmeväxlare.

UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett förfa-rande för att tillverka en värmeväxlare av sådan typ som beskrivsi inledningen förbättrat i åtminstone något hänseende i förhållandetill sådana tidigare kända förfaranden. Speciellt är syftet att till-handahålla ett sådant förfarande vilket i förhållande till tidigarekända förfaranden erbjuder en mer kostnadseffektiv tillverkning avvärmeväxlare av denna typ, under bibehållande av en tillfredsstäl-lande prestanda hos den färdiga produkten.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Enligt föreliggande uppfinning uppnås nämnda syfte med hjälp avett sådant förfarande hos vilket steg d) innefattar understegen att: m) Placera innerröret inuti ytterröret, och, vid var och en av två motsatta ändsektioner hos ytterröret: d2) ds) Anordna ett tätningsorgan av ett elastiskt material runthela den yttre omkretsytan hos nämnda innerrör, mellaninnerröret och ändsektionen hos ytterröret, och Pressa ihop ytterröret i riktning mot innerröret, så attnämnda stängda utrymme bildas genom att tätningsorg-anet beläget mellan ytterröret och innerröret komprime-ras och bildar en tät förslutning mellan respektive änd-sektion hos ytterröret och den yttre omkretsytan hos in-nerröret.

Med det uppfinningsenliga förfarandet möjliggörs tillverkning av envärmeväxlare på kort tid och utan behov av dyra komponenter, vil-ket resulterar i en låg tillverkningskostnad för värmeväxlaren.Samtidigt har värmeväxlare tillverkade genom detta förfarandeuppvisat goda egenskaper vad gäller både hållbarhet och funktion.Förfarandet erbjuder således kostnadseffektiv tillverkning av envärmeväxlare med god prestanda.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar förfarandetdessutom steget att, före steg d): C) varvid i Utvidga varje ändsektion hos ytterröret, för att åstad-komma en från en central huvuddel hos ytterröret utbuk-tande ändsektion, med en inre diameter som är större änen inre diameter hos nämnda huvuddel, på varje ändehos ytterröret, steg d2) nämnda tätningsorgan anordnas inuti nämnda utbuktande ändsektion, och varvid i steg d3) nämnda utbuktande ändsektion hos ytterrö-ret pressas ihop i riktning mot innerröret.

Utvidgande av ytterrörets respektive ändsektion möjliggör använ-dande av ett tätningsorgan med en tjocklek som ger det ett yttreomfång väsentligt större än diametern hos den inre omkretsytanhos nämnda huvuddel hos ytterröret, så att respektive ände hosnämnda huvuddel bildar ett stopp för tätningsorganet, varmed po-sitionering av tätningsorganet pä ett lämpligt ställe möjliggörs.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar steg c)understeget att, för att utvidga en ändsektion hos ytterröret: c2) Linjärt pressa in en förstoringsdorn i en röröppning inämnda ändsektion som skall utvidgas hos ytterröret,vilken förstoringsdorn uppvisar en yttre form som inne-fattar en första cirkelformig sektion med en yttre diame-ter som är mindre än en inre diameter hos ytterröret, ochen andra cirkelformig sektion med en yttre diameter somär större än en inre diameter hos ytterröret, varvid för-storingsdornen förs in med nämnda första sektion främsti nämnda röröppning och vid fortsatt införande av försto-ringsdornen och därmed av nämnda andra sektion däravi röröppningen utvidgas nämnda ändsektion hos ytterrö-ret, genom att pressas ut av nämnda andra sektion hosförstoringsdornen, till att fä en inre diameter motsva-rande nämnda yttre diameter hos den andra sektionenhos förstoringsdornen.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är det en försto-ringsdorn med cirkelcylinderformiga första och andra sektioneroch en tredje mellanliggande sektion, vilken förbinder nämndaförsta och andra sektion med varandra och uppvisar en form av enstympad kon med en yttre diameter som steglöst ökar från denförsta sektionen till den andra sektionen, som pressas in i röröpp-ningen i steg c2), så att när hela den första sektionen hos försto-ringsdornen förts in i röröppningen hos ytterröret bringas enröröppningen definierande kant i kontakt med den tredje sektionenoch styrs längs med denna till nämnda andra sektion vid ytterligare införande av förstoringsdornen genom röröppningen hos nämndaändsektion hos ytterröret under utvidgande av diametern hosdenna ändsektion.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar steg c)dessutom understeget att, för att utvidga en ändsektion hos ytter-röret, före steg c2): c1) anordna en dyna runt nämnda ändsektion som skall ut-vidgas hos ytterröret, vilken dyna uppvisar en inre formutformad att begränsa ett utrymme för maximalt utvid-gande av ändsektionen hos ytterröret och därmed defi-niera formen hos nämnda utbuktande ändsektion somskall bildas hos ytterröret, varvid nämnda yttre form hos förstoringsdornen ihoppas-sande motsvarar nämnda inre form hos dynan.

Genom användande av en sådan dyna, i kombination med nämndaförstoringsdorn, möjliggörs utvidgande av ytterrörets ändsektionerunder uppfyllande av rådande krav på toleranser inom teknikom-rådet.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen bildas hos varjeändsektion hos ytterröret i steg c) en bort från nämnda huvuddelhos ytterröret sig sträckande första del och i steg d3) en vid enyttre ände hos nämnda första del anslutande tillbaka mot innerrö-ret sig sträckande andra del, så att varje ändsektion formas attmellan sig och den yttre omkretsytan hos innerröret tillhandahållaen kanal med ett huvudsakligen V-formigt tvärsnitt som löper runtden yttre omkretsytan hos innerröret och inrymmer nämnda tät-ningsorgan.

Sådant bildande av en V-formig kanal inrymmande tätningsorganethos varje ändsektion har visat sig vara en enkel och kostnadsef-fektiv, men samtidigt funktionsduglig, lösning för att försluta ytter-rörets ändar mot den yttre omkretsytan hos innerröret.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen pressas i steg d3)ytterröret ihop i riktning mot innerröret genom att linjärt anbringaen förminskningsdorn över respektive ändsektion hos ytterröret,vilken förminskningsdorn innefattar en konformig hålighet definie-rad av en inre omkretsyta som avsmalnar i diameter från en öpp-ning till nämnda hålighet i en första ände hos förminskningsdornenmot en andra ände hos förminskningsdornen, varvid förminsk-ningsdornen linjärt anbringas över ändsektionen hos ytterröret såatt en röröppningen i denna ändsektion definierande kant förs in inämnda öppning hos förminskningsdornen till kontakt mednämnda konformiga inre omkretsyta och styrs längs med denna,vid fortsatt anbringande av förminskningsdornen över nämndaändsektion och därvid införande av ändsektionen i förminsknings-dornen, konvergerande i riktning mot innerröret under samman-pressning av det mellan denna ändsektion och innerröret belägnatätningsorganet genom ändsektionen som styrs längs mednämnda inre omkretsyta hos förminskningsdornen mot innerröret,tills nämnda tätningsorgan komprimerats, företrädesvis åt-minstone 12%, mer föredraget åtminstone 15%, för att bilda en tätförslutning däremellan.

Den uppfinningsenliga lösningen att pressa ihop ytterröret i rikt-ning mot innerröret genom linjärt anbringande av kraft och använd-ning av en nämnd förminskningsdorn säkerställer hög precision iförslutningen mellan rören och minimerar risken att något av dessaskadas eller formas på olämpligt vis under pressprocessen.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar förfaran-det dessutom steget att: e) applicera ett isoleringsskikt över en yttre yta hos ytterrö-ret.

Ett sådant isoleringsskikt ökar värmeisoleringen och därmed denmöjliga energiutvinningen hos den färdiga värmeväxlaren. Dettabidrar till att upprätthålla en tillfredsställande effekt hos den kost-nadseffektivt tillverkade värmeväxlaren.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är det ett nämnttätningsorgan i form av en O-ring av gummi som anordnas runtinnerröret i steg d2).

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är det ett innerrörav koppar som tillhandahålls i steg a) och ett ytterrör av rostfrittstål som tillhandahålls i steg b).

Det uppfinningsenliga förfarandet möjliggör användande av rör avolika material som innerrör och ytterrör, och därmed kan ett rör avstål användas som ytterrör hos värmeväxlaren. Stål är betydligtbilligare än det normalt använda materialet koppar, vilket medföratt tillverkningskostnaden för en värmeväxlare tillverkad genomdetta förfarande kan reduceras kraftigt.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är det ett flytandemedium i form av vatten som skall värmas i nämnda utrymme.

Uppfinningen avser även en värmeväxlare enligt ingressen tillpatentkravet 12, vilken är tillverkad genom det uppfinningsenligaförfarandet enligt någon ovan beskriven utföringsform.

Ytterligare fördelar med samt fördelaktiga särdrag hos uppfin-ningen kommer att framgå av den efterföljande beskrivningen aven utföringsform av förfarandet samt värmeväxlaren enligt upp-finningen.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Här nedan beskrivs en såsom exempel anförd utföringsform avuppfinningen under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka:Fig. 1 är en delvis skuren sidovy som visar ett steg hos ett för-farande enligt en utföringsform av uppfinningen, att ut-vidga en ändsektion hos ytterröret, Fig. 2 är en delvis skuren sidovy som visar ett annat steg hosnämnda förfarande, att pressa ihop en ändsektion hos yt-terröret i riktning mot innerröret, och Fig. 3 är en delvis skuren sidovy av en färdig värmeväxlare till- verkad genom nämnda förfarande.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN UTFÖRINGSFORM AVUPPFINNINGEN Ett förfarande för att tillverka en värmeväxlare 1 samt en värme-växlare 1 tillverkad genom ett förfarande enligt en utföringsformav uppfinningen visas i de bifogade figurerna 1-3 och kommer nuatt beskrivas samtidigt som hänvisningar kommer att göras till alladessa figurer.

Värmeväxlaren 1 är avsedd att monteras in i ett avloppssystem iexempelvis en villa, för att ätervinna en del av värmeenergin somfinns i uppvärmt spillvatten frän t.ex. bad, dusch och tvätt i hus-hället.

Värmeväxlaren 1 innefattar ett innerrör 2 av koppar utformat attunder användning utgöra en del av ett avloppsrör i huset, för attgenomströmmas av spillvatten från bad, dusch etc. som leds bortdärifrän. Värmeväxlaren innefattar vidare ett ytterrör 3 av ett rost-fritt material, företrädesvis rostfritt stål, vilket uppvisar en inre di-ameter som är större än en yttre diameter hos nämnda innerrör 2,och en längd som är mindre än längden hos nämnda innerrör. Yt-terröret är säledes kortare och bredare än innerröret.

Längd- och diameterdimensioner hos rören är i sig inte viktiga föruppfinningen, men i exemplifierande syfte kan nämnas att inner-röret 2 kan ha en längd av 1-5 m (vanligtvis 1-2,5 m) och ytterröreten längd av ungefär 10-20 cm mindre än innerrörets längd. lnner-röret har typiskt en yttre diameter av 75-110 mm och ytterröret eninre diameter som är 2-10 mm större än en yttre diameter hos in-nerröret.

Ytterröret 3 är hos den färdiga värmeväxlaren 1 (se Fig 3) anordnatpå innerröret 2, i ett innerröret omslutande läge, det vill säga yt-terröret är trätt över innerröret och placerat väsentligen centralt pådetta, så att innerrörets motsatta ändar skjuter ut på respektivesida om ytterröret. Ytterrörets motsatta ändar är tätande för-bundna med en yttre omkretsyta 4 hos innerröret. Denna tätandeförbindning tillhandahålls genom att ändsektioner 5a-b hos ytter-röret 3, på de motsatta ändarna därav, är ihoppressade mot denyttre omkretsytan 4 hos innerröret 2 och därmed ett tätningsorganav ett elastiskt material, i form av en O-ring 6a-b av gummi, belä-get mellan innerröret och respektive ändsektion 5a-b hos ytterröret3, komprimerat och bildar en tät förslutning mellan respektive änd-sektion hos ytterröret och den yttre omkretsytan hos innerröret.

Därmed tillhandahålls ett stängt utrymme 7 mellan nämnda yttreomkretsyta 4 hos innerröret och en inre omkretsyta 8 hos ytterrö-ret. Ytterröret 3 uppvisar ett inlopp 9 och ett från inloppet på av-stånd beläget utlopp 10 igenom ytterrörets mantel. Dessa bestårav en respektive rörkuts 11a-b fastsvetsad på ytterröret över ettrespektive borrhål igenom detta och är lämpligtvis belägna i när-heten av en varsin motsatt ände hos ytterröret. lnloppet 9 är under användning, dvs när värmeväxlaren 1 är mon-terad i ett hus, via sin rörkuts 11b anslutet till en vattenledning förtill huset inkommande kallvatten, som ska till en varmvattenbere-dare för uppvärmning. Utloppet 10 är via sin rörkuts 11a anslutettill en vattenledning som leder till varmvattenberedaren. lnkom-mande kallvatten som ska värmas upp i varmvattenberedaren ledssåledes in i nämnda utrymme 7 mellan rören 2, 3 via inloppet 9, ivilket det förvärms genom upptagande av värmeenergi från det avspillvatten uppvärmda innerröret 2, och vidare ut genom utloppet10 och till varmvattenberedaren. Värmeväxlaren är vidare förseddmed ett hela den yttre ytan hos ytterröret 3 täckande isolerings-skikt 12, vilket begränsar värmeflöde ut genom ytterröret och där-med ökar effektiviteten hos värmeväxlaren 1.

För att tillverka den beskrivna värmeväxlaren 1 genom ett förfa-rande enligt en utföringsform av uppfinningen tillhandahålls först nämnda innerrör 2 och ytterrör 3. Exempelvis tillverkas eller inför-skaffas rör av koppar samt rostfritt stål och kapas till lämpliga läng-der, så som beskrivits ovan. Rörkutsar 11a-b svetsas fast på yt-terröret, i närheten av en varsin motsatt ände därav, varefter etthål borras igenom ytterrörets mantel som en fortsättning av en inrekanal hos varje kuts, för att åstadkomma ett inlopp 9 och ett utlopp10 igenom ytterröret.

I ett nästa steg skall varje ändsektion 5a-b (t.ex. ett område av ca2-3 cm i längdriktningen från respektive ände) hos ytterröret 3 ut-vidgas, för att åstadkomma en från en central huvuddel 5c hosytterröret utbuktande ändsektion, med en inre diameter som ärstörre än en inre diameter hos nämnda huvuddel, på varje ändehos ytterröret (se Fig 2). I Fig 1 visas hur detta utvidgande utförsmed hjälp av en förstoringsdorn 13 och en därmed ihoppassandedyna 14.

Förstoringsdornen 13 uppvisar en yttre form som innefattar enförsta cirkelformig, närmare bestämt cirkelcylinderformig, sektion13a med en yttre diameter som är något mindre än en inre diame-ter hos ytterröret 3, och en andra cirkelformig, närmare bestämtcirkelcylinderformig, sektion 13b med en yttre diameter som ärstörre än en inre diameter hos ytterröret. Förstoringsdornens yttreform innefattar dessutom en tredje mellanliggande sektion 13c, vil-ken förbinder nämnda första 13a och andra 13b sektion medvarandra och uppvisar en form av en stympad kon med en yttrediameter som steglöst ökar från den första sektionen till den andrasektionen. Den tredje sektionen uppvisar således på en första, tillden första sektionen anslutande, ände en yttre diameter motsva-rande den yttre diametern hos den första sektionen, och på enandra, till den andra sektionen anslutande, ände en yttre diametermotsvarande den yttre diametern hos den andra sektionen.

Dynan 14 består av en kropp 15 uppvisande en igenom kroppensig sträckande hålighet med en inre form som ihoppassande mot-svarar den yttre formen hos förstoringsdornen 13, dvs med enförsta cirkelcylinderformig sektion 14a samhörande med den förstasektionen 13a hos förstoringsdornen, en andra cirkelcylinderfor-mig sektion 14b samhörande med den andra sektionen 13b hos förstoringsdornen och en tredje mellanliggande sektion 14c sam-hörande med den tredje sektionen 13c hos förstoringsdornen ochsom förbinder nämnda första 14a och andra 14b sektion hos dynan14 med varandra. Det att tvä sektioner är "samhörande" medvarandra innebär här att dessa uppvisar motsvarande dimens-ioner, dvs längd och diameter, men att diametern hos respektivesektion hos dynan är nägot större än hos den samhörande sekt-ionen hos förstoringsdornen, så att förstoringsdornen 13 passar ihäligheten hos dynan 14 (likt en pusselbit), med ett visst spelrummellan respektive ytor hos deras samhörande sektioner, motsva-rande materialtjockleken hos ytterröret 3.

För att utvidga en ändsektion 5a-b hos ytterröret 3 anordnas förstdynan 14 runt denna ändsektion (5a i Fig 1) genom att dynan träsöver ändsektionen hos ytterröret så att detta skjuter igenom hålig-heten hos dynan. Så som gär att se i Fig 1 motsvarar den inrediametern hos den första sektionen 14a hos dynan den yttre dia-metern hos ytterröret, varvid dynan anordnas på ytterröret medytan hos den första sektionen 14a anliggande mot (eller ät-minstone väldigt nära) detta, och med ytan hos den tredje sekt-ionen 14c sig sträckande bort frän ytterröret och ytan hos denandra sektionen 14b belägen pä avstånd från ändsektionen 5a hosytterröret, så att den andra 14b och tredje 14c sektionen hos dynan14 begränsar ett utrymme 16 för maximalt utvidgande av ändsekt-ionen 5a hos ytterröret, för att på så vis definiera formen hosnämnda utbuktande ändsektion som skall bildas hos ytterröret. Dy-nan kan hällas fast i detta läge runt ytterröret på en mängd olikavis. Exempelvis kan både dynan och ytterröret hällas fast av ettverktyg eller en maskin, eller kan dynan monteras fast på ytterrö-ret, t.ex. vara utformad i tvä halvor vilka kopplas ihop medvarandra och genom detta kläms fast runt ytterröret.

När dynan 14 väl anordnats runt ändsektionen 5a pressas försto-ringsdornen 13 in i en röröppning 17 i denna ändsektion, och när-mare bestämt förs förstoringsdornen in med sin första sektion 13afrämst i nämnda röröppning, vilken första sektion 13a förskjutslängs med den inre omkretsytan 8 hos ytterröret 3 och därmedsäkerställer att förstoringsdornen pressas in linjärt i ytterröret, dvsmed en centrumaxel hos förstoringsdornen konstant inriktad med en centrumaxel hos ytterröret 3. Pressriktningen för förstorings-dornen 13 visas med pilen "A" i Fig 1. När hela den första sekt-ionen 13a hos förstoringsdornen förts in i röröppningen 17 hos yt-terröret 3 bringas en röröppningen definierande kant 18 i kontaktmed den tredje sektionen 13c hos förstoringsdornen och vid fort-satt införande av förstoringsdornen i röröppningen styrs nämndakant 18 längs med den tredje sektionen 13c mot den andra sekt-ionen 13b hos förstoringsdornen under utvidgande av ändsekt-ionen 5a, dvs förstorande av den inre diametern, hos ytterröret.

Vid fortsatt införande av förstoringsdornen 13 i ändsektionen 5ahos ytterröret 3 pressas denna ändsektion 5a successivt ut, förstav den tredje sektionen 13c och sedan av den andra sektionen 13bhos förstoringsdornen, tills hela förstoringsdornen förts in i röröpp-ningen 17 hos ändsektionen 5a hos ytterröret och pressar dennaändsektion mot den inre formen hos dynan 14, så att ändsektionen5a formas invändigt efter den yttre formen hos förstoringsdornen13 och utvändigt efter den inre formen hos dynan 14.

Förstoringsdornen 13 dras sedan tillbaka ut ur röröppningen 17och dynan 14 tas bort från den utvidgade ändsektionen 5a. Sammaprocess utförs sedan på ytterrörets 3 motsatta ändsektion 5b, i detfall inte båda dessa utvidgas samtidigt.

Detta steg utförs i lämplig pressmaskin, t.ex. en hydraulpress,vilka i sig är välkända inom olika teknikområden och därmed ejbeskrivs i vidare detalj här.

I ett efterföljande steg anordnas ytterröret 3 på innerröret 2, i ettinnerröret omslutande läge. Detta sker genom att först placerasinnerröret inuti ytterröret (se Fig 2). Vid varje ändsektion (5b visasi Fig 2) hos ytterröret träs sedan ett tätningsorgan, i form av en O-ring 6b av gummi, över innerröret 2 och anordnas inuti den utbuk-tande ändsektionen 5b, dvs sig sträckande runt hela den yttre om-kretsytan 4 hos innerröret, mellan innerröret och den utbuktandeändsektionen 5b hos ytterröret 3.

Varje utbuktande ändsektion 5a-b pressas sedan ihop i riktningmot innerröret 2 med hjälp av en förminskningsdorn 19. Förminsk-ningsdornen innefattar en konformig hålighet 20 definierad av eninre omkretsyta 21 som avsmalnar i diameter från en öppning 22till nämnda hålighet i en första ände hos förminskningsdornen moten andra ände hos förminskningsdornen. Denna hålighet 20 skulleäven kunna ha en avsmalnande diameter som ger den en annanform än en kon, så som förstås av beskrivningen av hålighetensfunktion nedan. Exempelvis skulle den inre omkretsytan 21 somdefinierar håligheten kunna vara bågformad från den första motden andra änden hos förminskningsdornen 19 och därmed hålig-heten halvklotformig.

För att pressa ihop en ändsektion (5b visas i Fig 2) hos ytterröret3 anbringas förminskningsdornen 19 linjärt mot och över ändsekt-ionen, dvs med en centrumaxel hos förminskningsdornen konstantinriktad med en centrumaxel hos ytterröret 3. Pressriktningen förförminskningsdornen 19 visas med pilen "B" i Fig 2. Detta leder tillatt den röröppningen 17 i denna ändsektion 5b definierande kan-ten 18 förs in i öppningen 22 hos förminskningsdornen 19 till kon-takt med nämnda konformiga inre omkretsyta 21. Vid fortsatt an-bringande av förminskningsdornen över nämnda ändsektion, ochdärvid införande av ändsektionen i förminskningsdornen, pressaskanten 18 hos röröppningen 17 mot nämnda omkretsyta 21 ochstyrs längs med denna konvergerande i riktning mot innerröret.Ändsektionen 5b pressas således kontinuerligt ihop i riktning motinnerröret 2 genom att styras mot den inre omkretsytan 21 hosförminskningsdornen 19 och pressar i sin tur samman den mellandenna ändsektion 5b och innerröret belägna O-ringen 6b tills O-ringen komprimerats till den grad att den bildar en tät förslutningmellan den yttre omkretsytan 4 hos innerröret 2 och den inre om-kretsytan 8 hos ytterröret 3 (se Fig 3).

Grundläggande för att åstadkomma nämnda täta förslutning mel-lan respektive ändsektion 5a-b och den yttre omkretsytan 4 hosinnerröret 2 är att respektive O-ring 6a-b komprimeras tillräckligtför att helt sluta tätt mellan dessa delar. För att säkerställa att enhelt tät förslutning uppnås hos en värmeväxlare av detta slag krävsatt O-ringarna 6a-b komprimeras åtminstone ca 10%, företrädesvis åtminstone 12% och mer föredraget åtminstone 15%. Ytterligareföredraget är dock att i ovan beskrivna ihoppressningssteg änd-sektionerna pressas ihop tills den yttersta, röröppningen 17 defi-nierande, kanten 18 kommer i kontakt med och pressas mot denyttre ytan 4 hos innerröret, för att åstadkomma en extra tätningmellan kant 18 och innerrör 2, utöver den mellan O-ring 6a-b ochinnerrör 2.

När var och en av ytterrörets 3 motsatta ändar, och närmare be-stämt ändsektioner 5a-b, har tätande förbundits med den yttre om-kretsytan 4 hos innerröret 2 på ovan beskrivet vis, är nämndastängda utrymme 7 bildat mellan den yttre omkretsytan hos inner-röret och den inre omkretsytan 8 hos ytterröret 3. Även detta pressteg utförs i lämplig pressmaskin, t.ex. samma somanvänds vid pressning för att utvidga ändsektionerna 5a-b. Natur-ligtvis kan även detta pressteg utföras i två delsteg, dvs de tvåmotsatta ändsektionerna 5a-b hos ytterröret 3 pressas ihop en ef-ter en, eller i ett enda steg i vilket båda nämnda ändsektionerpressas ihop samtidigt.

Så som går att urskilja i Fig 3 är varje ändsektion 5a-b i dettaskede formad att mellan sig och den yttre omkretsytan 4 hos in-nerröret 2 tillhandahålla en kanal 23a-b med ett huvudsakligen V-formigt tvärsnitt som löper runt hela nämnda yttre omkretsyta ochinrymmer respektive O-ring 6a-b. Detta genom att varje ändsektionär uppdelad i en bort från nämnda huvuddel 5c hos ytterröret 3 sigsträckande första del 24a-b, formad genom pressning mellannämnda tredje sektioner 13c, 14c hos förstoringsdornen 13 i detovan beskrivna utvidgandesteget, och en vid en yttre ände hosnämnda första del 24a-b anslutande tillbaka mot innerröret 2 sigsträckande andra del 25a-b, formad genom ihoppressning av änd-sektionen medelst förminskningsdornen 19 i det ovan beskrivnaihoppressningssteget. Så som visas i Fig 3 får nämnda kanal 23a-bi detta exempel en tvärsnittsform av ett trubbigt Denna skulledock likväl kunna formas med en tvärsnittsform av ett spetsigt eller med en mer rund böj mellan nämnda första 24a-b och andra25a-b del.

Slutligen provtrycks utrymmet 7 och därefter appliceras isolerings-skiktet 12 över den yttre ytan hos ytterröret 3. Värmeväxlaren 1 ärsedan färdig att emballeras och levereras till kund.

Det uppfinningsenliga tillverkningsförfarandet gör det alltså möjligtatt tillverka en värmeväxlare med fullgod funktion till en väldigt lågkostnad och en värmeväxlare enligt uppfinningen, tillverkad ge-nom detta förfarande, kan erbjudas marknaden till ett lågt pris vil-ket bidrar till förkortad återbetalningstid och större kostnadsbespa-ring hos denna i förhållande till tidigare kända sådana värmeväx-lare.

Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till den ovanbeskrivna utföringsformen, utan en mängd möjligheter till modifi-kationer därav torde vara uppenbara för en fackman på områdetutan att denne för den skull avviker från uppfinningens ram sådanden definieras i bifogade patentkrav.

Naturligtvis skulle en värmeväxlare tillverkad enligt det uppfin-ningsenliga förfarandet även kunna användas för att kyla ett varmtmedium i nämnda utrymme, medelst ett i innerröret flödande kal-lare medium.

Ritningarna visar, som tidigare nämnts, endast ett exempel på enutföringsform av uppfinningen och har som syfte att visualiserauppfinningens funktion. Av denna anledning kan det förekommaatt proportioner hos vissa visade komponenter eller delar därav ejstämmer överens mellan olika figurer, eller med verkligheten.

Claims (12)

1. Förfarande för att tillverka en värmeväxlare (1) för återvin- ning av värmeenergi ur spillvatten, som innefattar stegen att: a) Tillhandahålla ett innerrör (2), vilket är utformat för attleda spillvatten, b) Tillhandahålla ett ytterrör (3), vilket uppvisar en inre dia-meter som är större än en yttre diameter hos nämnda in-nerrör (2), och en längd som är mindre än längden hosnämnda innerrör (2), och d) Anordna ytterröret (3) på innerröret (2), i ett innerröret (2)omslutande läge, genom att tätande förbinda ytterrörets(3) motsatta ändar med en yttre omkretsyta (4) hosnämnda innerrör (2) för att bilda ett stängt utrymme (7)mellan nämnda yttre omkretsyta (4) hos innerröret (2) ochen inre omkretsyta (8) hos ytterröret (3), varvid nämndaytterrör (3) dessutom uppvisar ett inlopp (9) och ett fråninloppet (9) på avstånd beläget utlopp (10) igenom ytter-rörets (3) mantel, för in- respektive utflöde av ett flytandemedium som skall värmas till och från nämnda utrymme (7),kännetecknat därav, att steg d) innefattar understegen att: d1) Placera innerröret (2) inuti ytterröret (3), och, vid var och en av två motsatta ändsektioner (5a-b) hos ytter-röret (3): d2) Anordna ett tätningsorgan (6a-b) av ett elastiskt materialrunt hela den yttre omkretsytan (4) hos nämnda innerrör(2), mellan innerröret (2) och ändsektionen (5a-b) hosytterröret (3), och d3) Pressa ihop ytterröret (3) i riktning mot innerröret (2), såatt nämnda stängda utrymme (7) bildas genom att tät-ningsorganet (6a-b) beläget mellan ytterröret (3) och in-nerröret (2) komprimeras och bildar en tät förslutningmellan respektive ändsektion (5a-b) hos ytterröret (3)och den yttre omkretsytan (4) hos innerröret (2).

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat därav, att förfaran-det dessutom innefattar steget att, före steg d): c) Utvidga varje ändsektion (5a-b) hos ytterröret (3), för attåstadkomma en från en central huvuddel (5c) hos ytterrö-ret (3) utbuktande ändsektion (5a-b), med en inre diame-ter som är större än en inre diameter hos nämnda huvud-del (5c), på varje ände hos ytterröret (3), varvid i steg d2) nämnda tätningsorgan (6a-b) anordnas inutinämnda utbuktande ändsektion (5a-b), och varvid i steg d3) nämnda utbuktande ändsektion (5a-b) hosytterröret (3) pressas ihop i riktning mot innerröret (2).

3. Förfarande enligt krav 2, kännetecknat därav, att steg c) in-nefattar understeget att, för att utvidga en ändsektion (5a-b)hos ytterröret (3): c2) linjärt pressa in en förstoringsdorn (13) i en röröppning(17) i nämnda ändsektion (5a) som skall utvidgas hosytterröret (3), vilken förstoringsdorn (13) uppvisar enyttre form som innefattar en första cirkelformig sektion(13a) med en yttre diameter som är mindre än en inrediameter hos ytterröret (3), och en andra cirkelformigsektion (13b) med en yttre diameter som är större än eninre diameter hos ytterröret (3), varvid förstoringsdornen(13) förs in med nämnda första sektion (13a) främst inämnda röröppning (17) och vid fortsatt införande av för-storingsdornen (13) och därmed av nämnda andra sekt-ion (13b) därav i röröppningen (17) utvidgas nämndaändsektion (5a) hos ytterröret (3), genom att pressas utav nämnda andra sektion (13b) hos förstoringsdornen(13), till att få en inre diameter motsvarande nämndayttre diameter hos den andra sektionen (13b) hos försto-ringsdornen (13).

4. Förfarande enligt krav 3, kännetecknat därav, att det är enförstoringsdorn (13) med cirkelcylinderformiga första (13a) och andra (13b) sektioner och en tredje mellanliggande sekt-ion (13c), vilken förbinder nämnda första (13a) och andra(13b) sektion med varandra och uppvisar en form av en stym-pad kon med en yttre diameter som steglöst ökar från denförsta sektionen (13a) till den andra sektionen (13b), sompressas in i röröppningen (17) i steg c2), så att när hela denförsta sektionen (13a) hos förstoringsdornen (13) förts in iröröppningen (17) hos ytterröret (3) bringas en röröppningen(17) definierande kant (18) i kontakt med den tredje sekt-ionen (13c) och styrs längs med denna till nämnda andrasektion (13b) vid ytterligare införande av förstoringsdornen(13) genom röröppningen (17) hos nämnda ändsektion (5a)hos ytterröret (3) under utvidgande av diametern hos dennaändsektion (5a).

5. Förfarande enligt krav 3 eller 4, kännetecknat därav, att steg c) dessutom innefattar understeget att, för att utvidgaen ändsektion (5a) hos ytterröret (3), före steg c2):c1) anordna en dyna (14) runt nämnda ändsektion (5a) somskall utvidgas hos ytterröret (3), vilken dyna (14) uppvi-sar en inre form utformad att begränsa ett utrymme (16)för maximalt utvidgande av ändsektionen (5a) hos ytter-röret (3) och därmed definiera formen hos nämnda ut-buktande ändsektion (5a) som skall bildas hos ytterröret (3), varvid nämnda yttre form hos förstoringsdornen (13)ihoppassande motsvarar nämnda inre form hos dynan (14).

6. Förfarande enligt något av kraven 2-5, kännetecknat därav, att hos varje ändsektion (5a-b) hos ytterröret (3) bildas i stegc) en bort från nämnda huvuddel (5c) hos ytterröret (3) sigsträckande första del (24a-b) och i steg d3) en vid en yttreände hos nämnda första del (24a-b) anslutande tillbaka motinnerröret (2) sig sträckande andra del (25a-b), så att varjeändsektion (5a-b) formas att mellan sig och den yttre om-kretsytan (4) hos innerröret (2) tillhandahålla en kanal (23a-b) med ett huvudsakligen V-formigt tvärsnitt som löper runt den yttre omkretsytan (4) hos innerröret (2) och inrymmernämnda tätningsorgan (6a-b).

7. Förfarande enligt något av de föregående kraven, känne- tecknat därav, att i steg d3) pressas ytterröret (3) ihop i rikt-ning mot innerröret (2) genom att linjärt anbringa en för-minskningsdorn (19) över respektive ändsektion (5b) hos yt-terröret (3), vilken förminskningsdorn (19) innefattar en kon-formig hålighet (20) definierad av en inre omkretsyta (21)som avsmalnar i diameter från en öppning (22) till nämndahålighet (20) i en första ände hos förminskningsdornen (19)mot en andra ände hos förminskningsdornen (19), varvid för-minskningsdornen (19) linjärt anbringas över ändsektionen(5b) hos ytterröret (3) så att en röröppningen (17) i dennaändsektion (5b) definierande kant (18) förs in i nämnda öpp-ning (22) hos förminskningsdornen (19) till kontakt mednämnda konformiga inre omkretsyta (21) och styrs längs meddenna, vid fortsatt anbringande av förminskningsdornen (19)över nämnda ändsektion (5b) och därvid införande av änd-sektionen (5b) i förminskningsdornen (19), konvergerande iriktning mot innerröret (2) under sammanpressning av detmellan denna ändsektion (5b) och innerröret (2) belägna tät-ningsorganet (6b) genom ändsektionen (5b) som styrs längsmed nämnda inre omkretsyta (21) hos förminskningsdornen(19) mot innerröret (2), tills nämnda tätningsorgan (6b) kom-primerats, företrädesvis åtminstone 12%, mer föredraget åt-minstone 15%, för att bilda en tät förslutning däremellan.

8. Förfarande enligt något av de föregående kraven, kännetecknat därav, att förfarandet dessutom innefattar steget att: e) applicera ett isoleringsskikt (12) över en yttre yta hos yt-terröret (3).

9. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid det är ett nämnt tätningsorgan (6a-b) i form av en O-ring avgummi som anordnas runt innerröret (2) i steg d2)_

10.Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid detär ett innerrör (2) av koppar som tillhandahålls i steg a) ochett ytterrör (3) av rostfritt stål som tillhandahålls i steg b).

11.Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid detär ett flytande medium i form av vatten som skall värmas inämnda utrymme (7).

12. Värmeväxlare (1) för återvinning av värmeenergi ur spillvatten, som innefattar: - ett innerrör (2), vilket är utformat för att leda spillvatten, - ett ytterrör (3), vilket uppvisar en inre diameter som ärstörre än en yttre diameter hos nämnda innerrör (2), ochen längd som är mindre än längden hos nämnda innerrör(2), varvid ytterröret (3) är anordnat på innerröret (2), i ett innerröret (2) omslutande läge, och ytterrörets (3) motsatta ändar är tätande förbundna med en yttre omkretsyta (4) hosnämnda innerrör (2) så att ett stängt utrymme (7) tillhandahålls mellan nämnda yttre omkretsyta (4) hos innerröret (2) och en inre omkretsyta (8) hos ytterröret (3), och varvid nämnda ytterrör (3) dessutom uppvisar ett inlopp (9) och ettfrån inloppet (9) på avstånd beläget utlopp (10) igenom yt-terrörets (3) mantel, för in- respektive utflöde av ett flytande medium som skall värmas till och från nämnda utrymme (7), kännetecknad därav, att värmeväxlaren (1) är tillverkad genom förfarandet enligt något av kraven 1-11.