FI109432B - Lämmönvaihtimen jäähdytyselementti - Google Patents

Description

109432

LÄMMÖN VAIHTIMEN JÄÄHDYTYSELEMENTTI

Tämä keksintö kohdistuu jäähdytyselementtiin, joka on varustettu säleluukuilla ja jota käytetään lämmönvaihtimessa, erityisesti niin valmistetussa lämmönvaih-5 timessa, että jäähdytyselementti on ohikulkevan jäähdytysväliaineen, kuten ilma tai vesi, vaikutuksen alaisena, jota jäähdytysväliainetta käytetään toisen kierrä-tyselementin sisällä viilaavan väliaineen jäähdyttämiseksi, ja että jäähdytysele-menttiä käytetään kahden kierrätyselementin yhdyselimenä.

10 Autoteollisuudessa kulkuneuvon moottorin jäähdyttämisessä käytettävissä lämmönvaihtimissa uloke on yleisesti valmistettu poimutetusta nauhasta. Poimutettu nauha sinänsä on tehty kuparista, kuparipohjaisesta seoksesta tai alumiinista tai alumiinipohjaisesta seoksesta ja tämä poimutettu nauha asennetaan kierrätyselementtien väliin, joissa jäähdytettävää väliainetta kierrätetään.

15 Poimutetulla nauhalla on vahva metallinen sidos näiden jäähdytettävän väliaineen kierrätyselementtien kanssa. Metallinen sidos on aikaansaatu kovajuotos-tai juotosmateriaalilla. Poimutettu nauha muodostaa monia jäähdytyselementte-jä, ulokkeita, kierrätyselementtien välille ja ulokkeet varustetaan säleluukuilla lämmönsiirtokapasiteetin parantamiseksi. Edelleen kierrätyselementtien välissä 20 olevat ulokkeet asennetaan olennaisesti kohtisuoraan ulokenauhan pitkittäis-" suuntaan nähden. Kun tällaiset ulokkeet leikataan keskeltä kahden kierrätysele- mentin välistä, jokaisella yksittäisellä ulokkeella on joukko säleluukkuja 1 ·

I I

käännettynä 20 - 45 asteen kulmaan ja ryhmitettyinä yhteen eri alueiden samoi-hin numeroihin. Jokaisella parittomalla alueella on säleluukkuja omassa 25 kulmassaan ja parillisilla alueilla vastakkaisessa kulmassa. Säleluukut ovat hyvin pieniä, 0,75 - 1,5 millimetriä, mutta säleluukut ovat hyvin tehokkaita ; ‘ *: lämmönsiirtokapasiteetiltaan.

,··’. Kun jäähdytysväliaine, kuten ilma tai vesi, menee ulokkeiden ohi, jäähdytysväli- 30 aine pakotetaan virtaamaan säleluukkujen määrittämänä virtausrintamana. Alhaisilla jäähdytysväliaineen virtaustasoilla virtauksella on säleluukuista 109432 2 huolimatta riittävästi tilaa mennä suoraan ulokkeiden läpi. Sitävastoin keskin-

S

keltaisilla tai korkeilla jäähdytysväliaineen virtaustasoilla virtauksen on muutettava suuntaa useaan kertaan ulokkeita ohittaessaan. Tämä merkitsee lisäkustannuksia energiahäviöiden vuoksi ja tämä vaikutus voidaan mitata 5 korkeampana painepudotuksena lämmönvaihtimessa.

Esillä olevan patenttihakemuksen tarkoituksena on poistaa tekniikan tason mukaisia haittapuolia ja aikaansaada jäähdytyselementti, jota käytetään lämmönvaihtimessa, erityisesti lämmönvaihtimessa, jossa jäähdytyselementtiä, 10 kuten uloketta, käytetään kahden kierrätyselementin yhdyselimenä niin, että jäähdytyselementin kulkusuunnan muutokset samoin kuin painepudotus poistetaan olennaisesti. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit selviävät oheisista patenttivaatimuksista.

15 Keksinnön mukaisesti lämmönvaihtimen jäähdytyselementti, kuten uloke, on varustettu säleluukuilla parantamaan lämmönvaihtimen lämmönsiirtokapasiteet-tia. Uloke on asennettu lämmönvaihtimen kierrätyselementtien väliin niin, että i jäähdytysväliaine, kuten ilma tai vesi, kulkee ulokkeen ohi, ja uloke edelleen jäähdyttää kierrätyselementtejä, joissa virtaa toinen jäähdytettävä väliaine.

20 Uloke on kiinnitetty kosketusalueella yhdeltä reunaltaan kierrätyselementtiin, ja : " säleluukut muodostavat kulman ulokkeen pinnan kanssa. Uloke on asennettu kahden kierrätyselementin väliin niin, että uloke muodostaa olennaisesti saman • · kulman kierrätyselementin pitkittäissuuntaan nähden kuin säleluukut muodosta-vat ulokkeen pintaan nähden. Tällainen ulokerakenne poistaa kulkusuunnan • > · 25 muutoksia keskisuurilla tai korkeilla jäähdytysväliaineen virtaustasoilla, koska . säleluukut ovat olennaisesti samassa suunnassa kuin lämmönvaihtimeen : tulevan jäähdytysväliaineen virtaussuunta. Suurta lämmönvaihtokapasiteettia varten kahden kierrätyselementin väliin on asennettu useita ulokkeita.

30 Ulokkeet on asennettu kierrätyselementtien väliin niin, että ulokkeiden ja kierrä-tyselementtien välillä on edullisesti vahva kovajuotos- tai juotosmateriaalista 109432 3 tehty sidos alueella, jossa uloke ja kierrätyselementti ovat kosketuksissa toisiinsa. Ulokkeet on asennettu niin, että ainakin kierrätyselementtien kanssa olevalta kosketuspinnaltaan ulokkeet ovat edullisesti olennaisen samansuuntaisia toisiinsa nähden. Tällä kosketusalueella ulokkeet muodostavat terävän 5 kulman kierrätyselementin pitkittäissuunnan kanssa. Terävä kulma on alueella 20 - 45 astetta, edullisesti alueella 25 - 35 astetta. Ulokkeen kulma kierrätyselementin pitkittäissuuntaan nähden on riippuvainen säleluukkujen kulmasta ulokkeen pintaan nähden. Tämä siksi, koska nämä kaksi kulmaa ovat suuruudeltaan olennaisesti samoja.

10

Ulokkeet voidaan sijoittaa kierrätyselementtien kanssa olevaan kosketusaluee-seen nähden siten, että kosketusalue kierrätyselementtien kanssa muodostaa muodoltaan suoran viivan olennaisesti koko pituudeltaan. Ulokkeet voidaan myös sijoittaa niin, että kosketusalue kierrätyselementtien kanssa muodostaa 15 muodoltaan murtoviivan niin, että murtoviivan jokainen osa muodostaa olennaisesti yhtä suuren kulman kierrätyselementin pitkittäissuunnan kanssa.

Ulokkeet on edullisesti aikaansaatu poimutettuja nauhalla, joka on asennettu kahden kierrätyselementin väliin niin, että nauhan taitteilla on vuorotellen ; ’ 20 kosketus yhden kierrätyselementin kanssa. Nauha on lisäksi sijoitettu niin, että taitteen ja kierrätyselementin välisellä kosketusalueella taitteet ovat olennaisesti yhdensuuntaiset toisiinsa nähden ja taitteet muodostavat terävän kulman • · /·’:·. kierrätyselementin pitkittäissuunnan kanssa.

25 Uloke voi myös olla litteä levy, joka on kosketuksissa usean kierrätyselementin kanssa. Tässä sovellutusmuodossa säleluukut on asennettu kierrätyselement-: /: tien väliin niin, että jäähdytysväliaineen virtaus kulkee säleluukkujen läpi, kun '. *: jäähdytysväliaine kulkee ohi ulokkeeksi muotoillun litteän levyn.

109432 4

Ulokkeet ja ulokkeiden muodostamiseen käytettävä poimutettu nauha on edullisesti tehty kuparista, kuparipohjaisesta seoksesta, alumiinista tai alumiinipohjai-sesta seoksesta.

5 Keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on kaaviomainen esimerkki tekniikan tason mukaisista ulokkeista, kuvio 2 on kuvion 1 mukainen esimerkkinä nähtynä suunnasta A-A, kuvio 3 esittää kaavamaista ja osittain ylhäältä katsottua keksinnön yhtä 10 sovellutusmuotoa, kuvio 4 esittää kaavamaista ja osittain ylhäältä katsottua keksinnön toista sovellutusmuotoa, kuvio 5 esittää kaavamaista ja osittain ylhäältä katsottua keksinnön vielä erästä sovellutusmuotoa.

15

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti ulokkeet 1 on sijoitettu kahden kierrätyselementin 2 | väliin. Ulokkeet 1 on asennettu olennaisesti kohtisuoraan kierrätyselementin 2 pitkittäissuuntaan 3 nähden (kuvattu nuolella). Ulokkeet 1 on varustettu säleluu-kuilla 4. Säleluukut 4 voivat tehdä mutkia jäähdytysväliaineeseen, joka kulkee • · '; ’ 20 ulokkeiden 1 ohi kuten on kuvattu nuolella 6 korkealle jäähdytysväliainevirtaus- ; ’* tasolle, mutta ei matalalle jäähdytysväliainetasolle kuten on kuvattu nuolella 5.

• ·

Kuvioissa 3a ja 3b on kuvattu säleluukkujen 12 paikat ulokkeessa 11 ja uloke 11 kierrätyselementin 14 pitkittäissuuntaan 13 (kuten kuvattu nuolella). Säleluu- t » · 25 kun 12 kulma kierrätyselementin 14 pitkittäissuuntaan nähden on olennaisesti yhtä suuri kuin ulokkeen 11 kulma kierrätyselementin 14 pitkittäissuuntaan > *» nähden. Ulokkeen 11 suunta on olennaisesti sama olennaisesti koko kierräty-selementin 14 leveydeltä 15. Ulokkeet 14 on sijoitettu olennaisesti yhdensuun- * ·

taisesti toisiinsa nähden. Kuvio 3b esittää yksittäisen ulokkeen 11 kulmaa B

• < * 30 kierrätyselementtiin 14 nähden ja yksittäisen säleluukun 12 kulmaa C ulokkeen 11 pintaan nähden.

5 109432

Kuvio 4 esittää sovellutusmuotoa, jossa säleluukullinen 25 uloke 21 muuttaa suuntaansa kierrätyselementin 23 pitkittäissuuntaan 22 nähden (kuvattu nuolella), mutta kulma kierrätyselementtiin 23 nähden on olennaisesti sama olennai-5 sesti koko kierrätyselementin 23 leveydeltä 24.

Kuviot 5a ja 5b esittävät sovellutusmuotoa, jossa useita kierrätyselementtejä 31 on asennettu yhdelle litteälle ulokelevylle 32. Litteä ulokelevy 32 on varustettu säleluukuilla 33, jotka on sijoitettu kierrätyselementtien 31 välissä. Täten litteä 10 ulokelevy 32 on sijoitettu olennaisesti samaan kulmaan kierrätyselementteihin 31 nähden kuin säleluukuilla 33 on litteän ulokelevyn 32 pintaan nähden. Kuvio 5b on kuvio 5a nähtynä suunnasta D-D.

# •» 1 · • · • 1 · • » · » · · »* · t

Claims (10)

109432 6

1. Säleluukuilla varustettu jäähdytyselementti, jota käytetään lämmönvaihtimessa ohikulkevan jäähdytysväliaineen vaikutuksen alaisena, jota 5 jäähdytysväliainetta käytetään edelleen toisen kierrätyselementin sisällä virtaavan väliaineen jäähdyttämiseen ja johon kierrätyselementtiin jäähdytyselementti on kiinnitetty kosketusalueelta yhdeltä reunaltaan, ja säleluukut muodostavat jäähdytyselementin pinnan kanssa, tunnettu siitä, että jäähdytyselementti (11,21,32) on sijoitettu niin, että jäähdytyselementti 10 (11,21,32) muodostaa olennaisesti yhtä suuren kulman (B) kierrätyselementin (14,23,31) pitkittäissuunnan kanssa kuin säleluukut (12,25,33) muodostavat . kulman (C) jäähdytyselementin (11,21,32) pinnan kanssa.

: : 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen jäähdytyselementti, tunnettu siitä, että 15 jäähdytyselementin (11,21,32) kulma kierrätyselementin (14,23,31) ,; : pitkittäissuuntaan nähden on välillä 20 - 45 astetta. • · t ·

3. Patenttivaatimusten 1 tai 2 mukainen jäähdytyselementti, tunnettu siitä, että • · •i jäähdytyselementti (11,21,32) on sijoitettu kosketusalueelle kierrätyselementin 20 (14,23,31) kanssa niin, että kosketusalue kierrätyselementin (14,23,31) kanssa muodostaa muodoltaan suoran viivan olennaisesti koko pituudeltaan.

4. Patenttivaatimusten 1 tai 2 mukainen jäähdytyselementti, tunnettu siitä, että jäähdytyselementti (11,21,32) on sijoitettu niin, että kosketusalue 25 kierrätyselementin (14,23,31) kanssa muodostaa muodoltaan murtoviivan niin, että jokainen murtoviivan osa muodostaa olennaisesti yhtä suuren kulman kierrätyselementin (14,23,31) pitkittäissuunnan kanssa.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen jäähdytyselementti, 30 tunnettu siitä, että jäähdytyselementti (11,21,32) on osa poimutettua nauhaa, jolla on kosketusalue vuorotellen kahden kierrätyselementin (14,23,31) kanssa. 109432 7

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen jäähdytyselementti, tunnettu siitä, että jäähdytyselementti (11,21,32) on tehty kuparista.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-5 mukainen jäähdytyselementti, 5 tunnettu siitä, että jäähdytyselementti (11,21,32) on tehty kuparipohjaisesta seoksesta.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-5 mukainen jäähdytyselementti, tunnettu siitä, että jäähdytyselementti (11,21,32) on tehty alumiinista. 10

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-5 mukainen jäähdytyselementti, \i.: tunnettu siitä, että jäähdytyselementti (11,21,32) on tehty alumiinipohjaisesta : seoksesta. '··* 15

10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen jäähdytyselementti, • » « tunnettu siitä, että jäähdytyselementti (11,21,32) on uloke. * · * * · · . . PATENTKRAV » · · • · · 20