DK155298B - Varmevekslerelement med to mod hinanden anliggende metalplader med mellemliggende metalroer samt fremgangsmaade til fremstilling af et saadant varmevekslerelement - Google Patents

Varmevekslerelement med to mod hinanden anliggende metalplader med mellemliggende metalroer samt fremgangsmaade til fremstilling af et saadant varmevekslerelement Download PDF

Info

Publication number
DK155298B
DK155298B DK030979AA DK30979A DK155298B DK 155298 B DK155298 B DK 155298B DK 030979A A DK030979A A DK 030979AA DK 30979 A DK30979 A DK 30979A DK 155298 B DK155298 B DK 155298B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
metal
tube
heat exchanger
cold
rollers
Prior art date
Application number
DK030979AA
Other languages
English (en)
Other versions
DK155298C (da
DK30979A (da
Inventor
Goeran Bertil Kenneth Olsson
Gunnar Torsten Wilson
Original Assignee
Scandinavian Solar Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scandinavian Solar Ab filed Critical Scandinavian Solar Ab
Publication of DK30979A publication Critical patent/DK30979A/da
Publication of DK155298B publication Critical patent/DK155298B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK155298C publication Critical patent/DK155298C/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/02Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/04Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal
    • B21D53/045Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal by inflating partially united plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/02Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/08Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of both metal tubes and sheet metal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • F24S10/75Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations
    • F24S10/753Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits with enlarged surfaces, e.g. with protrusions or corrugations the conduits being parallel to each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/14Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally
    • F28F1/22Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally the means having portions engaging further tubular elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • F28F3/027Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements with openings, e.g. louvered corrugated fins; Assemblies of corrugated strips
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44Heat exchange systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49355Solar energy device making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49366Sheet joined to sheet
    • Y10T29/49368Sheet joined to sheet with inserted tubes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49908Joining by deforming
    • Y10T29/49936Surface interlocking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

DK 1 5 .S 29·° B
i
Den foreliggende opfindelse angår et varmevekslerelement, navnlig til solfangeranordninger, og med to metalplader, der er beliggende oven på, og som i det væsentlige dækker hinanden, og mindst ét metal rør til et varmebærende medium, hvilket rør er anbragt mellem 5 de to metalplader, og hvor metalpladerne er forbundet med hinanden ved hjælp af koldtryksvejsning.
Hvad angår den kendte teknik, skal der henvises til GB patentskrift nr. 826.625, idet der derfra kendes et fragment af en varmeveksler-10 eller fordamperplade. I dette fragment indgår der en flad plade og en rillet plade, hvilken sidste optager et rør i sine riller. Pladerne er anbragt oven på hinanden med røret mellem sig. Før sammenføjningen er en ene plade bredere end den ånde, og en kantdel af den brede plade er foldet ind over den smalle plade, og den 15 omfoldede del er presset mod den smalle plade og koldsvejset til denne ved hjælp af en svejsesøm. Denne er tilvejebragt ved, at der er indvalset en rille i den flade plades yderside. De to plader er også sammensvejset ved hjælp af kold punktsvejsning ved steder, der har afstand fra sidekanterne. Før pladernes sammenføjning har røret 20 rundt tværsnit og en sådan diameter, at pladerne holdes i afstand fra hinanden. Pladerne presses derefter sammen, og dette bevirker, at røret får en fladtrykning ved den side, der vender mod den flade plade, således at røret får D-formet tværsnit. I henhold til nævnte GB patentskrift udgør det deri viste og forklarede fragment en 25 forbedring ved en tidligere kendt konstruktion med to plader, hvorimellem der er anbragt et frem- og tilbagegående rør, der er anbragt mellem to plader, og som er fuldstændigt optaget i tilsvarende riller eller recesser i den ene af pladerne. Ifølge sidstnævnte konstruktion er pladerne sammenbundet ved hjælp af et klæbe-30 middel, der bringes til at udfylde alle de dele af rillen eller rillerne, som ikke optages af røret. Ved disse kendte konstruktioner fremkommer der en forholdsvis stor varmeovergangsmodstand mellem de to metalplader, og navnlig mellem metalpladerne og de mellemliggende metalrør. Selv om det tilstræbes, at klæbemidlet i det tilfælde, 35 hvor samlingen sker ved hjælp af et sådant, skal udfylde alle hulrum, kan det dog ikke med sikkerhed undgås, at der fremkommer mellemrum mellem metalpladerne indbyrdes og også mellem metalpladerne og de mellem disse liggende metalrør, hvilke mellemrum forøger varmeovergangsmodstanden, og desuden danner mulige steder for
DK 1F 5 2 9 3 B
2 korrosion. Det skal endvidere bemærkes, at det frem- og tilbagegående arrangement, hvad angår røret eller rørene mellem pladerne, i praksis gør det vanskeligt at tilvejebringe den kolde tryksammen-svejsning af metalpladerne på rationel måde.
5
Varmevekslerelementet i henhold til den foreliggende opfindelse er ejendommeligt ved, at røret strækker sig i det væsentlige retliniet og ubrudt fra en yderkant af de to metalplader og til en modstående yderkant af metalpladerne, at de to metalplader er koldtryksammen-10 svejset med hinanden over i det væsentlige hele deres indbyrdes kontaktflade på begge sider af metalrøret til dannelse af varmetransporterende flanger, at metal røret over i det væsentlige hele sin kappeflade er koldtryksammensvejset med de mod rørets kappeflade anliggende partier af de to metalplader, samt at elemen-15 tet har en større total godstykkelse ved metal røret end ved de nævnte flanger. Herved opnås der et varmevekslerelement, der, navnlig når det anvendes som solfanger, har følgende fordele: det er let og billigt at fremstille med stor produktionshastighed, det har en stor strålingsmodtagende overflade og til trods herfor en lille 20 termisk masse, det har god varmeoverføring til det gennem metalrøret strømmende varmebærende medium og har stor bestandighed overfor korrosion og en udmærket evne til at optage trykket i det strømmende medium. Den lette og billige fremstilling med stor produktionshastighed opnås i kraft af, at røret strækker sig i det væsentlige 25 retliniet og ubrudt fra en yderkant af de to metalplader og til en modstående yderkant af metalpladerne, idet det herved bliver muligt at fremstille varmevekslerelementet ved hjælp af en kontinuerlig valseoperation. En sådan valseoperation er også den simpleste og billigste måde at tilvejebringe den ønskede koldtryksammensvejsning 30 af de to plader indbyrdes og mellem disse og røret. Den store strålingsmodtagende overflade og til trods herfor den lille termiske masse opnås, fordi det er muligt at dimensionere tykkelsen af flangerne til en optimal værdi med hensyn til forholdet mellem den strålingsoptagende overflade og den termiske masse og med hensyn til 35 varmel edni ngen gennem flangerne til røret, uden at denne dimensionering behøver at påvirke selve rørets godstykkelse. Den gode varmeoverføring til det strømmende medium opnås i kraft af, at de to plader er sammensvejset med hinanden over hele deres indbyrdes anlægsflade, og med røret langs hele dettes omkreds, således at der
DK 15 5 2 9 c· B
3 opnås optimal varmeoverførende berøring mellem pladerne og røret.
Herved undgås der også alle mellemrum mellem pladerne indbyrdes og mellem pladerne og røret, hvilke mellemrum ikke alene ville forringe varmeovergangen, men også ville kunne give anledning til korro-5 sionsangreb. Den gode modstandsdygtighed overfor korrosion og den gode evne til at optage trykket i det strømmende medium opnås i kraft af, at røret kan udformes af et andet materiale end de plader, der danner flangerne, og således af et materiale der har bedre korrosionsmodstandsdygtighed overfor det strømmende medium, hvortil 10 kommer, at rørets godtykkkelse kan bestemmes under hensyntagen til kravet til dets trykoptagningsevne, uden at dette behøver at påvirke flangernes tykkelse.
Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til fremstilling af 15 varmevekslerelementet, hvilken fremgangsmåde ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at to metalbånd fremføres kontinuerligt med deres sideflader vendende mod hinanden, og at et metalrør samtidig indføres kontinuerligt i mellemrummet mellem de to bånd, at metal -båndene og metal røret i fællesskab og kontinuerligt føres ind mellem 20 to valser, hvoraf i det mindste den ene er forsynet med et rundtgående spor i sin kappeflade, og at trykket mellem de to valser afpasses til en sådan værdi, at metal båndene og metal røret udsættes for en koldvalsning med en tykkelsesreduktion på mindst 60% under passagen mellem valserne på en sådan måde, at metal båndene kold-25 tryksammensvejses med hinanden over i det væsentlige hele deres indbyrdes kontaktflade, og at metal røret koldtryksammensvejses over i det væsentlige hele sin omkreds med i det mindste det ene metalbånd.
30 Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 perspektivisk viser en udførelsesform for varmevekslerelementet ifølge opfindelsen, 35 fig. 2 en varmevekslerenhed, som er opbygget af flere varmevekslerelementer af den type, som er vist i fig. 1, fig. 3 skematisk et billede til illustrering af en fremgangsmåde til 4
DK 15.5 2 9,] S
fremstilling af varmevekslerelementer ifølge opfindelsen, fig. 4 en anden udførelsesform for et varmevekslerelement ifølge opfindelsen, og 5 fig. 5 et billede til illustrering af fremstillingen af den i fig. 4 viste udførelsesform.
Det i fig. 1 viste varmevekslerelement omfatter to tynde, rektangu-10 lære plader 10,11 af aluminium og et mellem disse indlagt kobberrør 12. Pladerne er indbyrdes tryksammensvejset på begge sider af kobberrøret til dannelse af varmeoptagende eller varmeafgivende flanger med stor overflade og lille vægtykkelse. Kobberrøret forløber mellem pladernes i disses længderetning og i det væsentlige langs pladernes 15 midtlinie. Pladerne er også tryksammensvejset med kobberrørets væg, således at der eksisterer en metallurgisk forbindelse, dels mellem pladerne på begge sider af kobberrøret, og dels mellem pladerne og hele kobberrørets kappeflade. Derved sikres der en meget effektiv varmeoveførsel mellem flangerne og kobberrøret og også mellem de to 20 metallag i hver flange. Ved den ene langsgående kant af varmevekslerelementet er de to pladers kanter 10a,11a adskilt fra hinanden til dannelse af et spor 13, hvori den modstående kant på et andet, på samme måde udformet element kan indskydes til opbygning af en større enhed af varmevekslerelementer, således som vist i fig. 2.
25
De aluminiumsplader 10,11, som danner varmevekslerelementet ifølge fig. 1, har hensigtsmæssigt en tykkelse på 0,1-1,0 mm, og fortrinsvis en tykkelse på 0,2-0,3 mm, f.eks. 0,25 mm, da det har vist sig, at den såkaldte flangevirkningsgrad ved anvendelse i solfangersan-30 ordninger er optimal ved en total flangetykkelse på ca. 0,5 mm.
Kobberrøret 12 har hensigtsmæssigt en vægtykkelse på 0,2-1,5 mm, fortrinsvis 0,3-0,6 mm, f.eks. 0,4 mm, og et effektivt ledningsareal på ca. 30 mm . Hvert varmevekslerelement har hensigtsmæssigt en bredde på 0,1 m og en længde på ca. 0,5-4 m. Sporet 13 ved elemen-35 tets ene kant har en bredde, som er tilnærmelsesvis lig med den totale flangetykkelse, d.v.s. summen af de to pladers tykkelse, således at elementerne let kan skydes ind i hinanden langs en langsgående kant ved montering af større varmevekslerenheder.
DK 1 5 5 2 V 8 B
5
Fig. 2 viser en varmevekslerenhed, som består af tre sammenkoblede varmevekslerelementer ifølge fig. 1. Disse elementer er sammenkoblet med hinanden langs en langsgående kant ved, at det efterfølgende elements ikke delte kant er indskudt i det foregående elements spor.
5 De forskellige elementers gennemgående kanaler er endvidere sluttet til samlingsledninger 14,15 for henholdsvis tilførsel og bortledning af et varmebærende medium, der f.eks. kan udgøres af vand eller af en anden væske eller eventuelt af en gas, hvorved det varmebærende medium bringes til at cirkulere gennem kanalerne i 10 varmevekslerelementerne og til- og fral edni ngerne ved hjælp af en hensigtsmæssig drivpumpe eller på en anden måde. I visse tilfælde kan f.eks. selvcirkulation være tilstrækkelig. Det varmebærende medium kan naturligvis anvendes både til bortledning af varme fra varmevekslerelementet, når elementet anvendes f.eks. i en solfan-15 geranordning, og til tilførsel af varme til elementet, når elementet anvendes f.eks. som radiator i et opvarmningssystem til boliger eller andre lokaler. I den i fig. 2 viste enhed er de sammenkoblede elementer parallel koblede, hvad angår det varmebærende mediums gennemstrømning, men elementerne kan også være seriekoblet. Endvi-20 dere kan der anvendes en kombination afserie- eller pardal1 el kobl i ng.
I fig. 3 er der skematisk vist et apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Apparatet omfatter to op mod hinanden 25 anbragte valser 16,17, som er forsynet med hvert sit spor 18, hvoraf imidlertid kun sporet i den øverste valse 16 af tegningsmæssige grunde er vist i figuren. Valserne er indrettet til at sammenpresse to tynde aluminiumsbånd 19,20 og et mellem båndene liggende kobberrør 21, når båndene og kobberrøret føres ind mellem valserne.
30 Sporene i de to valser er anbragt midt ud for hinanden og har en form, som svarer til formen af de mellem båndene indførte kobberrør, således at der efter båndenes og kobberrørets passage mellem valserne opnås et varmevekslerelement med større total vægtykkelse ved rørdelen end ved flangedelen. Sporene 18 er hensigtsmæssigt identisk 35 ens. Foran valserne er der anbragt et styr til kobberrøret. Dette styr udgøres af en mellem båndene indragende arm 22, der ved sin forende er forsynet med et styrespor 23, der har en form, som svarer til det fremførte kobberrørs form, og gennem hvilket kobberrøret 21 passerer. Dette styrespor er anbragt midt foran sporene i valserne, 6 DK 1552: 3 8 således at kobberrøret føres ind midt mellem sporene i valserne.
Ved den 1 fig. 3 illustrerede fremgangsmåde til fremstilling af varmevekslerelementer ifølge opfindelsen dannes de to bånd 19,20 af 5 et enkelt bånd med dobbelt bredde i forhold til det færdige varmevekslerelements bredde, og dette udgangsbånd foldes langs sin midterlinie til dannelse af to bånddele, som derefter sammenpresses ved hjælp af valserne. Dette er specielt fordelagtigt med hensyn til styringen af båndene gennem valserne, da de to bånddele under 10 indføringen mellem valserne hænger sammen langs den ene langsgående kant, d.v.s. langs det brede udgangsbånds foldelinie, således at bånddelene holdes i nøjagtig stilling i forhold til hinanden. Det er imidlertid, hvad angår anvendelsen af fremgangsmåden, ifølge opfindelsen ikke nødvendigt, at båndene hænger sammen, idet to separate 15 bånd også godt kan anvendes. Kobberrøret 21 bør fladvalses før indføringen mellem båndene 19,20, da styringen af kobberrøret og den tryksammensvejsning mellem båndene og kobberrøret, som skal tilvejebringes ved hjælp af sammenpresningen mellem valserne, derved lettes, selv om en sådan fladvalsning ikke altid er absolut nødven-20 dig.
Det i fig. 4 viste varmevekslerelement omfatter også to plader 24,25 af aluminium, hvor den ene plade 24 imidlertid er helt plan, og den anden plade 25 er forsynet med en udbukning 26, hvori der er indlagt 25 et kobberrør 27. Udbukningen er udformet som en lukket løkke, således at kun den ene plade ligger an mod kobberrøret. Ligesom ved udførelsesformen ifølge fig. 1 er pladerne tryksammensvejset mod hinanden på begge sider af kobberrøret. Pladen 25 er desuden tryksammensvejset med kobberrøret 27 langs hele dettes kappeflade, 30 således at der opnås en god varmeoverførsel mellem denne plade og røret.
I fig. 5 er det skematisk illustreret, hvorledes varmevekslerelementet ifølge fig. 4 kan fremstilles. Figuren viser 35 de to plader 24 og 25 og kobberrøret 27 umiddelbart før valsningen.
Den i figuren nederste plade er i forvejen bukket på en sådan måde, at den ved sin midterdel har en i det væsentlige lukket løkke 26, hvori der er anbragt kobberrøret 27, der også i dette tilfælde på forhånd er fladval set. Den nederste plade 25 bør derfor fra 7
DK 15529? B
begyndelsen have en større bredde end den øverste, således at den nederste plade efter udbukningen af løkken 26 får i det væsentlige samme bredde som den øverste plade 24.
5 Også i dette tilfælde udgøres pladerne hensigtsmæssigt af bånd, således at der kan tilvejebringes en kontinuerlig fremstilling. I princippet kan det i fig. 3 skematisk viste valseareangement anvendes, hvorunder der imidlertid skal fortages mindre modifikationer, hvad angår styrearmen 22, således at denne i stedet for at styre 10 alene røret styrer det nederste bånd med det i udbukningen indlagte rør. Desuden skal kun den ene valse være forsynet med et spor, der skal være dimensioneret på en sådan måde, at der opnås den ønskede tykkel sesreduktion.
15 Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er valserne indstillet til at give et sådant tryk, at båndene og røret udsættes for en tykkelsesreduktion på mindst 60% ved koldvalsning. Båndmaterialet bør således have en udgangstykkelse på ca. 0,6 mm, og kobberrøret bør have en vægtykkelse før indføringen mellem pladerne på ca. 1,0 mm. Ved denne 20 koldvalsning opnås der en tryksammensvejsning, dels af materialet i de to bånd eller bånddelene indbyrdes, og dels af materialet i det ene eller begge båndene eller bånddelene med materialet i rørvæggen, således at der tilvejebringes en metal lurgi sk forbindelse mellem yderlagene af flangerne og mellem yderlagene og ledningsrøret til 25 det varmebærende medium.
Ved den i fig. 3 og 5 illustrerede udførelsesform anvendes der bånd som udgangsmateriale til de to yderlag i varmevekslerelementerne ifølge opfindelsen. Dette medfører den fordel, at fremstillingen kan 30 ske med stor hastighed ved kontinuerlig afrulning af udgangsmaterialet både til yderlagene og til ledningsrøret fra store henholdsvis bånd- og rørspoler og opvikling af compoundbåndet efter valsningen.
Denne af- og pårulning i kombination med koldvalsningen mellem valserne muliggør meget store fremføringshastigheder, f.eks. 100-200 35 m/min., hvilket giver en meget rationel og økonomisk fremstilling.
Det mellem valserne passerende materiale udsættes for en kombineret valsning og trækning ved, at opvikl i ngen sker med en noget større hastighed end indføringshastigheden.
DK 1 5525 I B
8
Ved valsnning af et bånd skal alle dele af båndets bredde forlænge sig lige meget, da båndet ellers bliver uplant eller rives over.
Dette betyder i det foreliggende tilfælde, at alle dele af båndet eller af båndene inklusive røret skal reduceres i lige høj grad, 5 d.v.s. med lige mange procent. Forholdet mellem aluminiumsbåndenes tykkelse efter og før valsningen skal altså være lige så stort som forholdet mellem summen af aluminiumsbåndts tykkelse og kobberrørets vægtykkelse efter og før valsningen. Dette forhold skal være mindre end 0,4, for at valsereduktionen skal være mindst 60%. Da alumini- 10 umpladen skal have samme tykkelse i flangen som ved røret, skal sporet i apparatet ifølge fig. 3 have en dybde, som er lig med den ønskede vægtykkelse af kobberrøret efter valsningen.
Sporet og kobberrøret skal altså have rigtige dimensioner, for at 15 der skal opnås et tilfredsstillende slutprodukt. Hvis sporet er for lavt, vil der fremkomme et revnet produkt, og hvis sporet er for dybt, opnås et bølget produkt.
Ved at valserne er forsynet med spor, hvis dybde svarer til det 20 mellem båndene indlagte rørs vægtykkelse efter valsningen, opnås der det for opfindelsen væsentlige kendetegn, nemlig at elementets totale godstykkelse kan varieres, således at varmevekslerelementets flangedele får en væsentligt mindre godstykkelse end rørdelen. Dette medfører den fordel, at flangedelene uafhængigt af rørdelen kan 25 dimensioneres for den bedste varmevirkningsgrad, og at rørdelen, specielt det indlagte rør, kan dimensioneres med hensyn alene til de krav, som stilles til ledningskanalerne til det varmetransporterende medium. Herved kan der opnås et set ud fra tekniske synspunkter effektivt varmevekslerelement under optimal materialeudnyttelse.
30
For at tryksammensvejsningen mellem de forskellige lag i varmevekslerelementet skal kunne ske med betryggende sikkerhed, skal de forskellige kontaktoverflader rengøres omhyggeligt før valseoperationen. Dette kan ske ved hjælp af konventionel teknik, f.eks. ved 35 hjælp af stålbørstning af overfladerne. Endvidere skal det forhindres, at tryksammensvejsning sker mellem de indvendige flader i røret under valseoperationen. Dette kan opnås ved, at rørets indre på konventionel måde belægges med et lag af et eller andet på markedet værende, til dette formål beregnet præparat. Tilsvarende DK 15 5 2 9 [; 8 9 foranstaltninger kan anvendes for at forhindre tryksammensvejsning mellem båndene eller pladerne i den kantzone, hvor yderlagene skal separeres til dannelse af det i det foregående beskrevne spor for sammenkobling af flere elementer til en enhed. Efter valseoperatio-5 nen og opskæringen af det sammensatte bånd i passende længder skal ledningskanalen gennem elementet normalt udvides, således at gennemstrømningsarealet bliver tilstrækkeligt. Dette kan ligeledes ske ved hjælp af konventionel teknik med kraftig tryktilførsel til kanalens ender. De til rengøringen af overfladerne, opskæringen af 10 det færdige bånd i passende længder, udvidelsen af ledningskanalerne og øvrige mekanismer, som er nødvendige til rutineforanstaltninger, er ikke vist i fig. 3, da de ikke henfører sig til opfindelsen. De nødvendige foranstaltninger er af samme grund heller ikke beskrevet nærmere.
15
Ved beskrivelsen af den i fig. 1 og 4 viste udførelsesform for varmevekslerelementet ifølge opfindelsen er det angivet, at varmevekslerelementet består af aluminiumslag med mellemliggende kobberør. Det er imidlertid ikke nødvendigt, at der anvendes for-20 skellige materialer i yderlagene og i ledningsrøret, idet samme materiale lige så godt kan anvendes. Kobber kan således lige så godt anvendes til yderlagene, selv om aluminium på grund af sin lavere pris og sine iøvrigt gode egenskaber sædvanligvis vil være at foretrække. Endvidere kan andre korrosionsbestandige materialer end 25 kobber anvendes til ledningsrøret, hvis dette af en eller anden grund skulle være mere fordelagtigt.
Selv om der kun er beskrevet og illustreret to udførelsesformer for varmevekslerelementet og kun ét eksempel på fremgangsmåden, vil det 30 forstås, at mange forskellige udførelsesformer og tilpasninger af opfindelsen er mulige. Elementets form og dimensioner kan således varieres indenfor brede grænser, og fremgangsmåden kan udføres på mange forskellige måder. Ved visse tilpasninger er det ønskeligt at tilvejebringe et omkring grænsefladen mellem pladerne symmetrisk 35 element, f.eks. ifølge fig. 1, og ved andre anvendelser er det ønskeligt at tilvejebringe et element med en helt plan overflade, f.eks. ifølge fig. 4. Udbukningen i den ene flade kan eventuelt tilvejebringes i form af en åben U-formet rende, hvorved ledningsrøret langs største delen af kappefladen er tryksammensvejset med DK 155293 8 ίο den bukkede plade og kun langs en mindre del af kappefladen er tryksammensvejset med den anden plade. Endvidere er det muligt at forsyne hvert element med flere ledningskanaler til det varmebærende medium, men dette gør fremstillingsmåden mere komplieret, da valse-5 vanskelighederne forøges stærkt med bredden af den plade eller det bånd, der skal valses.
10 15 20 25 30 35

Claims (10)

1. Varmevekslerelement, navnlig til solfangeranordninger og med to . metalplader (10,11), der er beliggende oven på, og som i det væ- 5 sentlige dækker hinanden, og mindst ét metalrør (12) til et varmebærende medium, hvilket rør (12) er anbragt mellem de to metalplader (10,11), og hvor metalpladerne (10 og 11) er forbundet med hinanden ved hjælp af koldtryksvejsning. kendetegnet ved, at røret strækker sig i det væsentlige retliniet og ubrudt fra 10 en yderkant af de to metalplader og til en modstående yderkant af metalpladerne, at de to metalplader (10,11) er koldtryksammensvejset med hinanden over i det væsentlige hele deres indbyrdes kontaktflade på begge sider af metal røret til dannelse af varmetransporterende flanger, at metalrøret (12) over i det væsentlige hele sin kappe-15 flade er koldtryksammensvejset med de mod rørets kappeflader anliggende partier af de to metalplader, samt at elementet har en større total godstykkelse ved metal røret end ved de nævnte flanger.
2. Varmevekslerelement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 20 metalrøret (12) er koldtryksammensvejset over i det væsentlige halvdelen af sin kappeflade med den ene metalplade (10) og over den anden halvdel af sin kappeflade med den anden metalplade (11).
3. Varmevekslerelement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 25 den ene metalplade (25) er udformet med et udbugtet spor (26), hvori metal røret (27) er beliggende, og at den anden metalplade (24) er plan.
4. Varmevekslerelement ifølge krav 3, kendetegnet ved, 30 at det nævnte udbugtede spor (26) i den ene metalplade (25) har en i det væsentlige lukket tværsnitsform og i det væsentlige helt omslutter metalrøret (27), der over i det væsentlige hele sin kappeflade er koldtryksammensvejset med indersiden af det nævnte spor (27). 35
5. Varmevekslerelement ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at de to metalplader (10,11) har samme tykkelse, og at metal røret (12) har en vægtykkelse, som er større end tykkelsen af hver af metalpladerne (10,11). DK 155293 B
6. Varmevekslerel ement ifølge krav 5, kendetegnet ved, at metalpladerne har en tykkelse på 0,1-1,0 mm, fortrinsvis 0,2-0,3 mm, og at metalrøret (12) har en vægtykkelse på 0,2-1,5 mm, fortrinsvis 0,3-0,6 mm. 5
7. Fremgangsmåde til fremstilling af et varmevekslerelement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at to metal bånd (19,20) fremføres kontinuerligt med deres sideflader vendende mod hinanden, og at et metal rør (21) samtidigt indføres kontinuerligt i mellemrummet 10 mellem de to bånd, at metal båndene og metal røret i fællesskab og kontinuerligt føres ind mellem to valser (16,17), hvoraf i det mindste den ene (16) er forsynet med et rundgående spor i sin kappeflade, og at trykket mellem de to valser afpasses til en sådan værdi, at metal båndene og metal røret udsættes for en koldvalsning 15 med en tykkelsesreduktion på mindst 60% under passagen mellem valserne på en sådan måde, at metalbåndnene koldtryksammensvejses med hinanden over i det væsentlige hele deres indbyrdes kontaktflade, og at metalrøret koldtryksammensvejses over i det væsentlige hele sin omkreds med i det mindste det ene metal bånd. 20
8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at metal røret (21) fladvalses før indføringen i mellemrummet mellem de to metal bånd (19,20) og udvides efter passagen mellem de to valser. 25 g. Fremgangsmåde ifølge krav 7 eller 8, kendetegnet ved, at hver af de to valser er forsynet med et rundtgående spor i deres kappeflade, hvilket spor har en tykkelse, som er lig med metalrørets ønskede vægtykkelse efter passagen mellem valserne. 30 io. Fremgangsmåde følge krav 7 eller 8, kendetegnet ved, at det ene bånd før valsningen udformes med et udbugtet spor (26), hvori metal røret (27) indlægges, medens det andet bånd er plant, og at den valse, der ligger an mod det med det nævnte spor udformede bånd, forsynes med et til det nævnte spor svarende rundtgående spor 35. sin kappeflade.
11. Fremgangsmåde ifølge krav 10. k e n d e t e g n e t ved, at det nævnte udbugtede spor (26) i det nævnte ene metal bånd har en i det væsentlige lukket tværsnitsform, og i det væsentlige helt omslutter DK 155293 B det deri indlagte metal rør (27).
12. Fremgangsmåde ifølge et eller flere af kravene 7-11, kendetegnet ved, at de to bånd (19,20) dannes ved foldning 5 langs midten af et bredere bånd. 10 15 20 25 30 35
DK030979A 1978-01-24 1979-01-24 Varmevekslerelement med to mod hinanden anliggende metalplader med mellemliggende metalroer samt fremgangsmaade til fremstilling af et saadant varmevekslerelement DK155298C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7800864 1978-01-24
SE7800864A SE423150B (sv) 1978-01-24 1978-01-24 Vermevexlarelement innefattande tva mot varandra anliggande metallskikt med mellanliggande ledningsror av metall och forfarande for framstellning av detsamma

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK30979A DK30979A (da) 1979-07-25
DK155298B true DK155298B (da) 1989-03-20
DK155298C DK155298C (da) 1989-07-24

Family

ID=20333750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK030979A DK155298C (da) 1978-01-24 1979-01-24 Varmevekslerelement med to mod hinanden anliggende metalplader med mellemliggende metalroer samt fremgangsmaade til fremstilling af et saadant varmevekslerelement

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4237971A (da)
CA (1) CA1116035A (da)
DE (1) DE2902640A1 (da)
DK (1) DK155298C (da)
FR (1) FR2415283B1 (da)
GB (1) GB2012942B (da)
IT (1) IT1110410B (da)
SE (1) SE423150B (da)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2848797A1 (de) * 1978-11-10 1980-05-22 Bbc Brown Boveri & Cie Bauelement fuer einen waermetauscher
US4428420A (en) 1981-07-16 1984-01-31 Blakely Stephen W Heat absorbing element and method of manufacture
US4402121A (en) * 1981-09-10 1983-09-06 Blakely Stephen W Method of manufacturing heat absorbing elements
DE3301858C2 (de) * 1983-01-21 1986-06-12 E. Cacarda GmbH, 8602 Strullendorf Verfahren zur Herstellung einer Sonnenkollektorplatine
GB2198759B (en) * 1986-12-12 1991-02-06 David Turner Coates Cladding component.
SE468865B (sv) * 1991-03-01 1993-03-29 Solsam Sunergy Ab Vaermevaexlarroer med sammanvaelld flaens och foerfarande foer tillverkning daerav
GR1000826B (el) * 1991-05-31 1993-01-25 Eyaggelos Katsipanos Ηλιακος συλλεκτης.
GB9211413D0 (en) * 1992-05-29 1992-07-15 Cesaroni Anthony Joseph Panel heat exchanger formed from tubes and sheets
DE19536851C2 (de) * 1995-10-02 2000-04-20 Solar Diamant Systemtechnik Gm Absorber für Sonnenkollektoren
DE19546100A1 (de) * 1995-12-11 1997-06-12 Solar Diamant Systemtechnik Un Absorber, insbesondere für einen Sonnenkollektor
US8104466B2 (en) * 2007-08-29 2012-01-31 Tom Kerber Solar energy collecting assembly for a solar energy converter
US9718111B2 (en) * 2011-02-14 2017-08-01 Douglas W. Eaton One-piece fintube solar heating element
US8336538B2 (en) 2011-07-21 2012-12-25 Peguero Fernando A Solar heat collector module
US20140231056A1 (en) * 2011-10-13 2014-08-21 Carrier Corporation Heat exchanger
CN106475413A (zh) * 2015-08-25 2017-03-08 南京理工大学 内层含槽叠层复合金属板材及其制备方法
CN106563696A (zh) * 2015-10-12 2017-04-19 南京理工大学 内层含槽叠层复合金属板材的制备方法
EP3244157A1 (en) * 2016-05-13 2017-11-15 Anheuser-Busch InBev S.A. Dispensing appliance provided with a disposable cooling cartridge
CN209310597U (zh) * 2018-12-18 2019-08-27 杭州三花微通道换热器有限公司 换热管及具有该换热管的换热器
CN115415750B (zh) * 2022-09-26 2024-02-02 宁德文达镁铝科技有限公司 油压夹具的底板油路的加工方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB826625A (en) * 1956-12-04 1960-01-13 Porter & Co Salford Ltd T Improvements relating to heat exchange apparatus

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB769929A (en) * 1954-12-14 1957-03-13 Porter & Co Salford Ltd T Improvements in and relating to heat exchangers
GB806707A (en) * 1956-04-07 1958-12-31 George Crompton Improvements in space-heating radiators
FR1193392A (fr) * 1958-03-15 1959-11-02 Procédé de fabrication de tôles comportant des parties internes disjointes susceptibles d'être séparées par gonflement pour former des canaux incorporés
FR1524182A (fr) * 1967-02-24 1968-05-10 Rubanox Soc Perfectionnements aux échangeurs thermiques à ailettes
DE1932112A1 (de) * 1969-06-25 1971-01-07 Conrad Dr Dipl Ing Walter Waermeaustauscher zum Kuehlen oder Erwaermen von Fluessigkeiten und Gasen
FR2232423B1 (da) * 1973-06-08 1976-04-23 Pont A Mousson
SE402229B (sv) * 1973-07-16 1978-06-26 Elpag Ag Chur Forfarande for kraft- och formbunden kallforbindning av olika delar
US4158908A (en) * 1974-09-16 1979-06-26 Raypak, Inc. Securement of heat exchanger surfaces to tubes and method of fabrication
IL47166A (en) * 1975-04-24 1978-10-31 Harry Zvi Tabor Solar collectors
CA1065219A (en) * 1975-05-02 1979-10-30 Charles A. Kleine Heat exchange panel
US4235287A (en) * 1975-05-02 1980-11-25 Olin Corporation Heat exchange panel
US4021901A (en) * 1975-05-02 1977-05-10 Olin Corporation Method of sizing heat exchange panels
US4062350A (en) * 1976-06-04 1977-12-13 Reed Gerald C Solar water heater
AU504928B2 (en) * 1976-07-29 1979-11-01 Showa Aluminium K.K. Solar heat collector

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB826625A (en) * 1956-12-04 1960-01-13 Porter & Co Salford Ltd T Improvements relating to heat exchange apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DK155298C (da) 1989-07-24
FR2415283A1 (fr) 1979-08-17
GB2012942B (en) 1982-07-14
SE423150B (sv) 1982-04-13
GB2012942A (en) 1979-08-01
US4237971A (en) 1980-12-09
DE2902640C2 (da) 1991-02-21
SE7800864L (sv) 1979-07-25
DK30979A (da) 1979-07-25
IT1110410B (it) 1985-12-23
FR2415283B1 (fr) 1986-08-08
CA1116035A (en) 1982-01-12
IT7919570A0 (it) 1979-01-24
DE2902640A1 (de) 1979-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK155298B (da) Varmevekslerelement med to mod hinanden anliggende metalplader med mellemliggende metalroer samt fremgangsmaade til fremstilling af et saadant varmevekslerelement
US6742576B2 (en) Heat exchanger barrier ribbon with polymeric tubes
US8661676B2 (en) Rotary die forming process and apparatus for fabricating multi-port tubes
JP6660086B2 (ja) マイクロチャネル扁平管のロール成形機及び成形方法
US20110114299A1 (en) Flat tube with turbulence insert for a heat exchanger, heat exchanger having such flat tubes, as well as method and device for production of such a flat tube
JP2007139417A (ja) 偏平管製造用金属板、偏平管および偏平管の製造方法
US5107575A (en) Heat exchanger and method of manufacturing the same
EP2962054A1 (en) Multi port extrusion (mpe) design
CA2458665A1 (en) Method of manufacture for fluid handling barrier ribbon with polymeric tubes
US20120097732A1 (en) Clad rolling mill for joining one or more profiles
US5398752A (en) Strip fin and tube heat exchanger
US20120227939A1 (en) Turbulence insert for flat heat exchanger pipes, flat pipe for a heat exchanger having such a turbulence insert, heat exchager having such flat pipes, as well as method and device for the production ofsuch a flat pipe
CA1235114A (en) Heat exchanger duct with heat exchange wiring
CN109604367B (zh) 变厚度折叠式微通道扁管的辊弯成形装置及成形方法
JPS6039959B2 (ja) 熱交換器
JP3642368B2 (ja) フィンチューブおよびその製造方法
US2927369A (en) Method of making multiple passage heat exchanger
US20050279488A1 (en) Multiple-channel conduit with separate wall elements
JP4224793B2 (ja) 熱交換器及びその製造方法
US2850793A (en) Method of making refrigerating apparatus
US4402121A (en) Method of manufacturing heat absorbing elements
JPH01159590A (ja) 多管熱交換装置
CN112611249A (zh) 一种折叠打点扁管、水箱芯体及二者的制作方法
JPS6129694A (ja) 熱伝達パイプ、特に、ヒート・パイプとその製造方法
JPS61110892A (ja) インナ−フインを備えた熱交換管の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
PUP Patent expired