183227. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hőcserélők, különösen járműipari hőcserélők gyártására alumínium vagy ötvözött alumínium lemezből
1 183 227 2 A találmány tárgya eljárás hőcserélők gyártására, alumínium vagy ötvözött alumínium lemezből, elsősorban járművek hűtőiként történő alkalmazásra. A különböző hűtési rendszerek feladata az, hogy a hőfejlődés környezetéből (például motorok égésterének környezetéből) a felesleges hőt eltávolítsák, többek között például azért, hogy a motor alkatrészeinek és kenőanyagainak hőállapota állandó szinten maradjon és ezzel a hőterhelésnek kitett alkatrészek hőmérséklete gazdaságossági, energetikai és kopásállósági szempontból egyaránt a legmegfelelőbb legyen. A járművek hőcserélőinek, vagyis hűtőinek alapanyaga hosszú időn keresztül a réz volt. Az utóbbi időben megindult fejlődés kétirányú: egyrészt megkísérelik a hűtő egységnyi térfogatára eső hőmennyiség növelését, például a hőcserélőfelületek növelésével, másrészt az energiatakarékosság, illetve a környezetvédelmi előírások érdekében a személygépkocsik súlyát igyekeznek csökkenteni kisebb súlyú alumínium hűtők alkalmazásával. Az alumínium ugyanis könnyebb és olcsóbb, mint a réz, ugyanakkor könnyebb és jobb hővezető, mint az acél. Az alumínium térhódítása a járműipari hőcserélőknél csak az utóbbi időben kezdődött meg, jóllehet a légi járműveknél a második világháborút követően már megjelentek a súlycsökkentés igényeit kielégítő könnyűfém megoldások. A szárazföldi járművek területén ezek a hűtőrendszerek még nem tudták felvenni a versenyt a rézből készült megoldásokkal, aminek főként gyártástechnológiai okai voltak, például az, hogy az alumíniumot nem tudták forrasztani. Végülis, a sínen közlekedő járműveknél megvalósított alumínium hűtőrendszerek kerültek a közúti járműveknél is alkalmazásra. Ezeknél a rézből készült hűtőkkel azonos megoldásoknál az alsó és felső vízgyűjtőt vízcsövek kötik össze. A vízgyűjtők készülhetnek alumíniumból vagy műanyagból. A vízgyűjtőket összekötő alumínium vízcsövek a technika jelenlegi állása szerint az alábbi eljárásokkal készülhetnek:- két alumínium szalag összehengerlésével, majd a csőjáratok víznyomással történő felfújásával;- alumínium csőből sajtolással, majd húzással;- szalagból korcolással. Az említett megoldások közül a csőjáratok víznyomással történő felfújása azzal a hátránnyal jár, hogy utána a csőjáratokból a vizet el kell párologtatni, változó keresztmetszetű csövek esetén pedig költséges segédszerszámot kell alkalmazni. A szalagból korcolással készített csövek gyártása túlságosan munkaigényes, de nem sokkal kevésbé bonyolult a másodiknak említett eljárás sem. Az ily módon elkészült vízcsövekhez mechanikus kötéssel vagy forrasztással erősítik a hűtőfelületet növelő lamellákat. A találmány által megoldandó feladat olyan eljárás kidolgozása, amely az alumínium vagy ötvözött alumínium lemezből készülő hőcserélők gyártását lényegesen leegyszerűsíti és meggyorsítja, s ezáltal termelékenyebbé és olcsóbbá teszi. A találmány alapja az a felismerés, hogy a hőcserélő egyes tagjai két egybevágó részből is elkészíthetők, amennyiben a két rész egyesítése olcsó és gyors eljárással végrehajtható. Ez utóbbit elsősorban az alumínium lemez forrasztási lehetőségének felismerése, valamint új típusú ragasztóanyagok megjelenése biztosítja. A kitűzött feladatot a találmány értelmében azáltal oldjuk meg, hogy a hőcserélő alapanyagául szolgáló alun minium vagy ötvözött alumínium lemezbe alsó és felső vízgyűjtőt, valamint ezeket összekötő csőjáratot képező, összefüggő üreget sajtolunk, és két, így kialakított présdarabot üreges részével egymás felé fordítva oldhatatlan kötéssel hőcserélőtaggá egyesítünk, végül az egyes hőcserélőtagokat vízgyűjtőik oldalfelülete mentén ugyancsak oldhatatlan kötéssel egymáshoz erősítjük. Az egyes hőcserélő tagokat alkotó présdarabokat a találmány értelmében célszerűen forrasztással egyesítjük, de a présdarabok egyesítését adott esetben ragasztással is végezhetjük. A találmány egyik célszerű foganatosítási módja értelmében a csőjáratok felületét sajtoláskor felületnövelő bordázattal alakítjuk ki. A találmány további célszerű foganatosítási módja értelmében két egyforma présdarabot üreges részévei egymás felé fordítva, de egymáshoz képest 180°-ka! elfő gatva erősítünk egymáshoz. Ezt a megoldást például akkor alkalmazzuk, ha a csőjáratok felülete hullámvonalat ír le. A fenti módon kialakított hőcserélőtagokat a találmány értelmében célszerűen ragasztással erősítjük egymáshoz. Elképzelhető azonban olyan megoldás is, hogy a hőcserélőtagok összeérősítését a présdarabok egyesítésénél alkalmazott forraszanyagtól eltérő olvadáspontú forraszanyag alkalmazása mellett forrasztással végezzük. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra egy találmány szerinti eljárással készülő hőcserélőtag egyik felét alkotó présdarabot tüntet fel, oldalnézetben; a 2. ábra egy találmány szerinti eljárással készült hőcserélő felső részének három egymáshoz erősített hőcserélőtagból álló szakaszát mutatja, oldalnézetben; a 3. ábra a 2. ábrán látható szerkezet felülnézete. Amint az az 1. ábrán jól látható, a találmány szerinti eljárással készülő hőcserélőtagnál a felső és alsó 1 és 2 vízgyűjtők a két vízgyűjtőt összekötő 3 csőjárattal egybefüggő üreget képeznek, amelyet egymenetben alumínium vagy ötvözött alumínium lemezbe vagy szalagba sajtolunk. A lemez nem sajtolt szélei alkotják a 4 lamellákat. Az így keletkező présdarabot a 4 lamellák felülete mentén egy másik, azonos kialakítású présdarabbal összeforrasztjuk, mégpedig célszerűen úgy, hogy a két présdarab üreges részével egymás felé fordítva, egymáshoz képest 180°-ban elforgatott helyzetben legyen egyesítve. így megnövelt hűtőfelületű, hullámos kialakítású 3 csőjáratokkal, valamint felső és alsó részén külön saját vízgyűjtővel rendelkező 5 hőcserélőtagok jönnek létre, amint az a 2. ábrán is látható. A 3 csőjáratok lehetnek azonban egyenes kialakításúak is. A fent leírt módon létrehozott hőcserélőtagok egymás mellé illesztve adják a hőcserélő teljes térfogatát. Az egyes 5 hőcserélőtagokat az 1, 2 vízgyűjtők 6 oldalfelülete mentén erősítjük egymáshoz, célszerűen ragasztással, esetleg forrasztással. Az egyes hőcserélőtagok alsó és felső vízgyűjtő terei mindkét 6 oldalfelületükön nyílásokkal vanak ellátva, amelyeken keresztül a 7 hűtőfolyadék a hőcserélőtagokon végig tud áramolni. A 3. ábrán 8 hivatkozási számmal a hőcserélőn átáramló levegő útját jelöltük. A csatlakozó ki- és bevezető, illetve egyéb csőcsonkok célszerűen ragasztással vegy esetleg forrasztással köthetők a hőcserélőelemek oldalfelületéhez. Az így kialakított hőcserélőket már hagyományos kerettel össze lehet 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
