DE10041919C1

DE10041919C1 - Innenberipptes Wärmeaustauschrohr mit versetzt angeordneten Rippen unterschiedlicher Höhe

Info

Publication number: DE10041919C1
Application number: DE10041919A
Authority: DE
Inventors: Christoph Walther; Rolf Wamsler
Original assignee: Wieland Werke AG
Current assignee: Wieland Werke AG
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2020-08-26
Also published as: CN1243950C; US6631758B2; DE50113077D1; ATE374916T1; CN1340689A; US20030006031A1; EP1182416A2; EP1182416B1; JP2002115987A; EP1182416A3; US6722420B2; US20030111215A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wärmeaustauscher (1) mit berippter Innenoberfläche, die in Umfangsrichtung in mindestens zwei Zonen (Z¶1¶ bis Z¶m¶) aufgeteilt ist. Die unter einem Steigungswinkel alpha zur Rohrlängsachse verlaufenden Rippen (2, 3) sind in den einzelnen Zonen (Z¶1¶ bis Z¶m¶) in beliebiger periodischer Kombination und Abfolge mindestens zweier Rippenhöhen (H¶1¶ bis H¶n¶, H¶1¶ > H¶2¶ > ... > H¶n¶ angeordnet. Dabei grenzen benachbarte Zonen so aneinander, daß die Rippenabfolge in Rohrlängsrichtung um mindestens eine Rippe versetzt ist (vgl. Fig. 7). DOLLAR A Diese Anordnung ist auch bei erfindungsgemäßen Varianten vorgesehen, bei denen die berippte Innenoberfläche jeweils in Gruppen von Zonen aufgeteilt ist, in denen der Steigungswinkel der Rippen zwar einheitlich ist, zwischen benachbarten Gruppen aber variiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmeaustauschrohr mit einer inne ren strukturierten Oberfläche nach dem Oberbegriff des An spruchs 1 (vgl. etwa JP-4-158 193 A) bzw. der Ansprüche 2/3 (vgl. etwa DE 196 28 280 A1). Das Wärmeaustauschrohr ist ins bes. zur Verdampfung von Flüssigkeiten aus Reinstoffen oder Gemischen auf der Rohrinnenseite geeignet. Es bietet aber auch Vorteile bei der Kondensation von Dämpfen.

Ein weltweiter Wettbewerb bei Wärmeaustauschern, z. B. Lamellenblock-Wärmeaustauschern (vgl. Fig. 1) für die Kälte- und Klimatechnik, erfordert hochleistende, mit wenig Material (geringes resultierendes Rohrgewicht) und kostengünstig in wenigen Arbeitsschritten produzierte Wärmeaustauschrohre. Die Wärmeaustauschrohre werden in oftmals zwischen Verdampfung und Kondensation umschaltbaren Lamellenblock-Wärmeaustauschern eingesetzt und sind dabei zumeist horizontal in die Lamellenblock-Wärmeaustauscher eingebaut.

Zum Stand der Technik zählt ein Wärmeaustauschrohr nach

- US 5 332 034 A, bei dem in zwei nacheinander erfolgenden Walzgängen zunächst Rippen einheitlicher Höhe auf ein Band gewalzt werden und im zweiten Walzgang Mulden in die Rippen geformt werden. Dabei wird das aus den Rippen verdrängte Material seitlich der Rippen in die Kanäle hinein verschoben. Das zweistufige Walzverfahren erfor dert mehrere hintereinander geschaltete Walzwerkzeuge bei entsprechend höherem wirtschaftlichen Aufwand. Zudem wird durch diesen zweistufigen Walzprozeß eine Reduzierung des Rohrgewichtes trotz des Ausformens der Mulden nicht er reicht. Die Mulden benachbarter Rippen sind fluchtend angeordnet, so daß sich in Wandnähe neben den parallel zu und zwischen den Rippen verlaufenden Kanälen eine zweite prädestinierte Strömungsrichtung in Richtung der fluch tenden Mulden ergibt. Diese zweite Vorzugsrichtung dient zwar dem Queraustausch zwischen den Kanälen der erst genannten Vorzugsrichtung, der zusätzlichen Turbulenz erzeugung und Steigerung der Verdampfungsleistung, doch erschwert andererseits die Existenz einer zweiten Vor zugsrichtung die gewünschte Ausbildung einer Drallströ mung im wandnahen Bereich.
- DE 196 12 470 A1, bei dem auf der inneren Oberfläche par allel und alternierend (oder auch einander kreuzend) hohe und niedrige Rippen mit zusätzlich in die Rippen einge brachten Mulden ausgeformt sind. Auch hier sind die Mul den benachbarter Rippen fluchtend angeordnet.
- DE 196 28 280 A1, bei dem in Umfangsrichtung des Rohres sektionsweise zwischen zwei verschiedenen Richtungen für die Ausrichtung der Rippen gewechselt wird. Eine Drall strömung kann sich hier - aufgrund der fehlenden Vorzugs richtung und im Gegensatz zu helixförmigen Strukturen - nicht ausbilden. Diese Form der Strukturierung der inne ren Oberfläche erweist sich bei Verdampfung als wenig geeignet, da deutlich geringere Verdampfungsleistungen erzielt werden als in Rohren, deren Oberfläche eine ein deutige Vorzugsrichtung für die wandnahe Strömung auf weist.
Bei Kondensation hingegen erweist sich diese Art der Oberflächenstrukturierung als vorteilhaft.
- JP-4-158 193 A, bei dem in Umfangsrichtung des Rohres sektionsweise zwischen Bereichen niedriger und hoher Rippenhöhe unterschieden wird. Allerdings wird so neben der ersten Vorzugsrichtung in Richtung der fluchtenden Rippenelemente eine zweite in Längsrichtung des Rohres über die kleinen Rippen hinweg verlaufende ausgebildet, wodurch insbesondere die Verdampferleistung stark negativ beeinflußt wird, da das strömende Fluid nicht mehr unbe dingt in eine auch die obere Rohrhälfte benetzende Drall strömung gezwungen wird, sondern schlicht entlang der Sektionen niedriger Rippenhöhe und über diese kleinen Elemente hinweg in axialer Richtung abfließt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wärmeaustauschrohr mit einer inneren Oberflächenstruktur zu schaffen, welche die Vorteile einer im Vergleich zum Stand der Technik guten oder verbesser ten Verdampfungsleistung und gleichzeitig eines gegenüber dem Stand der Technik reduzierten Rohrgewichtes und eines ver minderten, nach Anzahl der Arbeits- und Walzschritte zählenden Produktionsaufwandes verbindet.

Die Aufgabe wird bei Wärmeaustauschrohren nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2 und 3 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rippen in den einzelnen Zonen (Z₁ bis Z_m) in Rohrlängs richtung in beliebiger periodischer Kombination und Abfolge mindestens zweier Rippenhöhen (H₁ bis H_n, H₁ < H₂ < . . . < H_n) angeord net sind, wobei benachbarte Zonen (Z₁ bis Z_m) so aneinander grenzen, dass am Übergang zweier Zonen die Rippenabfolge in Rohrlängsrichtung um mindestens eine Rippe gegeneinander versetzt ist.

Damit ergeben sich folgende Vorteile der Erfindung:

- Durch den alternierenden Wechsel hoher und niedriger Rippen in deren Längsrichtung bietet sich über die Rippen niedriger Höhe hinweg die Möglichkeit eines Queraustau sches zwischen den Kanälen mit einer entsprechenden zu sätzlichen Turbulenzerzeugung. Es wird allerdings durch die versetzte Anordnung der Rippen niedriger Höhe eine der fluchtenden Anordnung der Mulden aus US 5 332 034 A ähnliche, zweite und störende Vorzugsrichtung vermieden.
- Es liegt genau eine eindeutige Vorzugsrichtung der wand nahen Strömung vor, so daß durch die so erzwungene Drall strömung eine für eine gute und verbesserte Verdampfungs leistung erforderliche, vollständige Benetzung des ge samten Rohrumfangs und gerade der oben liegenden Ab schnitte der inneren Rohroberfläche erzielt wird. Bei Strukturen ohne eine einheitliche Vorzugsrichtung, wie DE 196 28 280 A1, kommt es hingegen zu einer Austrocknung der oberen Abschnitte des Rohrumfangs und somit zu einer starken Reduzierung der Verdampfungsleistung.
- Im Gegensatz zum nachträglichen Formen der Mulden in einem zweiten Walzgang kann diese Struktur in einem ein zigen Walzgang erzeugt werden, so daß anstelle des Ver drängens von Material aus den Rippen heraus in die Kanäle hinein, tatsächlich eine Materialeinsparung und eine Gewichtsreduzierung erzielt und zudem eine Verminderung des nach Anzahl der Arbeits- und Walzschritte zählenden Produktionsaufwandes erreicht wird.
- Strukturen mit zonenweise variierendem Steigungswinkel der Rippen nach Anspruch 2 bzw. 3, bieten vor allem aus umformtechnischer Sicht bedeutende Vorteile, da sich evtl. auftretende, durch die schräg zur Bandrichtung verlaufenden Nuten und Rippen bedingte Seitenkräfte im Walzprozeß zumindest teilweise kompensieren können und so die Bandführung erleichtert wird. Ihre wärmetechnische Leistung kann durch die erfindungsgemäß durch die ver schiedenen Höhen, Fußbreiten und Querschnittsformen der Rippen unterschiedlicher Höhe zusätzlich in die Ober flächenstruktur eingebrachten Kanten, scharfkantige oder auch abgerundete Vor- und Rücksprünge noch gesteigert werden.

Die Ansprüche 4 bis 19 betreffen bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Wärmeaustauschrohre.

Durch die verschiedenen Höhen, Fußbreiten und Querschnitts formen der Rippen unterschiedlicher Höhe werden zusätzlich Kanten, scharfkantige oder auch abgerundete Vor- und Rück sprünge in die Oberflächenstruktur und in die seitlichen Begrenzungen der wandnahen Kanäle eingebracht, die einer weiteren Turbulenzerzeugung und - insbesondere bei Gemischen - einem Stören und Aufreißen sich eventuell ausbildender Temperatur- und Konzentrationsgrenzschichten dienen und als zusätzliche Dampfblasenkeime zur Verfügung stehen. (Vorteil gegenüber DE 196 12 470 A1).

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Wärmeaustauschrohres basiert beispielhaft auf dem im Folgenden näher beschriebenen Verfahren. Üblicherweise wird Kupfer oder eine Kupferlegierung als Material der Wärmeaustauschrohre verwendet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht in dieser Weise beschränkt. Viel mehr kann jeder Metalltyp zur Anwendung kommen, z. B. Aluminium. Zunächst wird ein metallisches Flachband einem einstufi gen Walzprägeschritt unterworfen, in dem es zwischen einer Strukturwalze mit einer zur erfindungsgemäßen Struktur kom plementären Oberflächengestaltung und einer Stützwalze hin durchgeführt wird. Dabei wird eine Seite des Flachbandes mit der erfindungsgemäßen Struktur versehen, während die zweite Seite glatt bleibt oder auch eine hier nicht näher beschriebe ne Strukturierung aufweist. Lediglich die dem nachfolgenden Verschweißen dienenden Randbereiche der ersten Seite können eventuell andersartig strukturiert werden oder auch unstruktu riert bleiben. Nach dem Walzprägeschritt wird das strukturier te Flachband zu einem Schlitzrohr eingeformt, in einem Schweißprozess längsnahtgeschweißt und das Rohr gegebenenfalls noch in einem abschließenden Ziehprozeß auf den gewünschten Aussendurchmesser gebracht. Eine mögliche Beeinflussung des Wärmeübertragungsvermögens des erfindungsgemäßen Wärmeaus tauschrohres durch den die Schweißnaht umgebenden, andersartig strukturierten oder auch unstrukturierten Bereich ist unbedeu tend und kann vernachlässigt werden.

Der Anspruch 20 betrifft die bevorzugte Ausführungsform einer Strukturwalze zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wärme austauschrohre. Der modulare Aufbau der Walze aus Scheiben bzw. Ringen, der ein schnelles Erstellen und Bewerten zahlrei cher Strukturvarianten im Rahmen eines Versuchsplanes und eine zügige Anpassung der Oberflächenstrukturierung an neue Fluide und veränderte Betriebszustände durch Änderung der Zahl, Form und (Nuten-)Geometrie der Scheiben und Ringe bzw. durch Aus tausch einzelner Scheiben/Ringe nach dem Baukastenprinzip ermöglicht, zeigt sich als weiterer Vorteil der Erfindung.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Lamellenblock-Wärmeaustauscher nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 perspektivisch einen Abschnitt eines innenberippten Wärmeaustauschrohres,

Fig. 3 schematisch eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschrohres mit aufgeklappter, berippter Innenoberfläche,

Fig. 4 im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt senkrecht zu den Rippenmittellinien durch eine hohe und eine niedrige Rippe nach Fig. 3,

Fig. 5 schematisch eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschrohres analog zu Fig. 3, bei dem hohe und niedrige Rippen jeweils durch einen Spalt von einander getrennt sind,

Fig. 6 schematisch den Aufbau einer Strukturwalze zur Her stellung der erfindungsgemäßen Wärmeaustauschrohre,

Fig. 7 in Schwarzweiß-Darstellung eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschrohres mit aufge klappter Innenoberfläche, die in vier Zonen aufge teilt ist,

Fig. 8 eine Innenoberfläche nach Fig. 7, bei der hohe und niedrige Rippen jeweils durch einen Spalt getrennt sind,

Fig. 9 in Schwarzweiß-Darstellung eine Draufsicht eines weiteren erfindungsgemäßen Wärmeaustauschrohres mit aufgeklappter Innenoberfläche, die in sechs Zonen aufgeteilt ist, wobei die Rippen positive und nega tive Steigungswinkel aufweisen, und

Fig. 10 in Schwarzweiß-Darstellung eine Draufsicht eines weiteren erfindungsgemäßen Wärmeaustauschrohres mit aufgeklappter Innenoberfläche, die in sechs Zonen aufgeteilt ist, wobei die Rippen in den beiden mitt leren Zonen einen anderen Steigungswinkel aufweisen als die Rippen in den beiden jeweiligen Randzonen.

Fig. 1 zeigt einen Lamellenblock-Wärmeaustauscher nach dem Stand der Technik mit horizontal angeordneten Wärmeaustausch rohren 1 und nicht näher bezifferten Lamellen.

In Fig. 2 ist ein Längenabschnitt eines längsnahtgeschweißten Wärmeaustauschrohres 1 mit dem Außendurchmesser D dargestellt. Das Wärmeaustauschrohr 1 weist eine glatte äußere Oberfläche und eine strukturierte Innenoberfläche auf.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die aufgeklappte Innenoberfläche eines solchen berippten Wärmeaustauschroh res 1. Die Innenoberfläche ist in Rohrlängsrichtung (s. Pfeil richtung) in vier Zonen (Z₁ bis Z₄) aufgeteilt. In jeder Zone (Z₁ bis Z₄) sind alternierend (in Rohrlängsrichtung) hohe Rippen 2 (Rippenhöhe H₁) und niedrige Rippen 3 (Rippenhöhe H₂) eingeformt, die durch Nuten 4 voneinander getrennt sind. Die Rippen 2, 3 - und die Nuten 4 - verlaufen schräg zur Rohr längsrichtung, d. h. die Mittellinien 5 der Rippen 2, 3 bilden mit der Rohrlängsrichtung den Steigungswinkel α. Benachbarte Zonen (Z₁ bis Z₄) sind so gegeneinander versetzt, daß an den Grenzen der Zonen (Z₁ bis Z₄) jeweils eine hohe Rippe 2 und eine niedrige Rippe 3 zusammenstoßen. Die Rippenlänge in nerhalb einer Zone, gemessen längs der Mittellinien 5 der Rippen 2, 3, ist mit L bezeichnet.

Fig. 4 zeigt im Detail die Rippenteilung t (Abstand von Rippen mitte zu Rippenmitte, gemessen senkrecht zu den Rippenmittel linien 5), die Flankenwinkel γ bzw. γ₂, die Rippenhöhen H₁ bzw. H₂ und die Rippenfußbreiten F₁ bzw. F₂. Die Flankenwinkel γ1, γ₂ und die Fußbreiten F₁, F₂ werden ebenfalls in einer Querschnittsebene senkrecht zu den Rippenmittellinien 5 gemes sen.

Fig. 5 zeigt schematisch und analog zu Fig. 3 eine Draufsicht auf die aufgeklappte Innenoberfläche eines berippten Wärme austauschrohres 1, bei der hohe und niedrige Rippen am Über gang benachbarter Zonen jeweils durch einen Spalt 12 der Länge B (gemessen längs der verlängerten Mittellinien 5 der Rippen 2, 3) voneinander getrennt sind.

In Fig. 6 ist schematisch der Aufbau einer Strukturwalze 6 zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wärmeaustauschrohre 1 dar gestellt.

Die Walze 6 ist aus mehreren Scheiben 7 aufgebaut, die in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. In die einzelnen Scheiben 7 sind alternierend tiefe und weniger tiefe Nuten 8, 9 eingebracht, die beim Abrollen der Walze 6 auf dem Blechband 10 in einem Walzprägevorgang die hohen Rippen 2 und die nied rigeren Rippen 3 in den einzelnen Zonen Z₁ bis Z₅ erzeugen. Nach der Strukturierung wird das Blechband 10 zu einem Schlitzrohr geformt und längsgeschweißt (Schweißnaht 11).

Die Fig. 7 bis 10 zeigen in Schwarzweiß-Darstellung weitere Ausführungsformen der Erfindung, wobei die Rippenspitzen/ -flanken weiß und der Grund der zwischen den Rippen 2, 3 verlaufenen Nuten 4 schwarz gehalten wird.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform mit jeweils vier Zonen (Z₁ bis Z₄), wobei sich die Fig. 8 durch die zusätzliche Anordnung von Spalten 12 der Länge B zwischen hohen Rippen 2 und niedrigen Rippen 3 unterscheidet. Diese Verhältnisse sind anhand der Darstellung gemäß Fig. 5 verdeutlicht.

Die Innenoberfläche des Wärmeaustauschrohres 1 nach Fig. 9 ist in 6 Zonen (Z₁ bis Z₆) aufgeteilt. In der Gruppe G₁ mit den drei Zonen (Z₁ bis Z₃) verlaufen die Rippen 2, 3 unter dem Steigungswinkel α, in der Gruppe 2 mit den drei Zonen (Z₄ bis Z₆) unter dem bzgl. der Grenzlinie zwischen benachbarten Grup pen spiegelsymmetrisch entgegen gesetzten (negativen) Winkel α' = -α.

Die Innenoberfläche des Wärmeaustauschrohres 1 nach Fig. 10 ist ebenfalls in 6 Zonen (Z₁ bis Z₆) aufgeteilt. In den Gruppen G₁ und G₃ mit den Zonen Z₁/Z₂ und Z₅/Z₆ verlaufen die Rippen 2, 3 unter dem Steigungswinkel α, in der Gruppe 2 mit den Zonen Z₃/Z₄ unter einem betragsmäßig anderen Steigungswinkel |α'| ≠ |α|.

Zahlenbeispiel

Zur Herstellung eines Wärmeaustauschrohres 1 mit einem Aussen durchmesser von D = 7 mm wird die Strukturwalze 6 aufgebaut aus 19 Scheiben 7 des Durchmessers 33 mm und der Stärke 1,2 mm, so dass die resultierende Strukturierung der Innen oberfläche des Wärmeaustauschrohres 1 vor dem abschließenden Ziehprozeß entsprechend Fig. 2 aus 19 1,2 mm breiten Zonen besteht, in denen sich in Längsrichtung des Bandes 10 alternierend hohe und niedrigere Rippen 2, 3 abwechseln und unter einem Winkel von α = 14,3° gegenüber der Längsrichtung des Flachbandes 10 verlaufen. Je Zone sind in dieser Ausführung bei einem Schnitt in Umfangsrichtung genau eine hohe und eine niedrigere Rippe 2, 3 enthalten, so dass insgesamt in Umfangs richtung 19 hohe Rippen 2 und 19 niedrigere Rippen 3 resultie ren. Die Rippenhöhen betragen H₁ = 0,14 mm bzw. H₂ = 0,07 mm, die Flankenwinkel γ = 45°, die Längen der Rippen L = 4,86 mm und die Teilung (der Abstand hohe - niedrige Rippe gemessen senkrecht zur Rippe) beträgt t = 0,58 mm. Als Versatz der Zonen bzw. als Winkelversatz der Scheiben 7 der Strukturwal ze 6 gegeneinander wird ein Winkel von 90° eingestellt.

Claims

1. Wärmeaustauschrohr (1) mit berippter Innenoberfläche, die in Umfangsrichtung in mindestens zwei Zonen (Z₁ bis Z_m) aufgeteilt ist, wobei sich unter einem Steigungswinkel α zur Rohrlängsachse verlaufende Rippen (2, 3) unterschied licher Rippenhöhe in benachbarten Zonen (Z₁ bis Z_m) ab wechseln, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (2, 3) in den einzelnen Zonen (Z₁ bis Z_m) in Rohrlängsrichtung in beliebiger periodischer Kombina tion und Abfolge mindestens zweier Rippenhöhen (H₁ bis H_n, H₁ < H₂ < . . . < H_n) angeordnet sind, wobei benachbarte Zonen (Z₁ bis Z_m) so aneinander grenzen, dass am Übergang zweier Zonen die Rippenabfolge in Rohrlängsrichtung um minde stens eine Rippe gegeneinander versetzt ist.

2. Wärmeaustauschrohr (1) mit berippter Innenoberfläche, die in Umfangsrichtung in mindestens zwei Gruppen (G₁ bis G_P) von Zonen (Z₁ bis Z_m) aufgeteilt ist, wobei jede Gruppe mindestens zwei Zonen umfaßt und der Steigungswinkel (α, α') der Rippen (2, 3) in den Zonen einer Gruppe jeweils einheitlich ist, zwischen benachbarten Gruppen aber der gestalt variiert, daß bei Zählung ab einer Gruppe G₁ in Gruppen mit ungeradzahliger Nummer ein betragsmäßig ande rer Steigungswinkel α der Rippen (2, 3) vorliegt als der Steigungswinkel α' in Gruppen geradzahliger Nummer (|α'| ≠ |α|), dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (2, 3) in den einzelnen Zonen (Z₁ bis Z_m) in Rohrlängsrichtung in beliebiger periodischer Kombina tion und Abfolge mindestens zweier Rippenhöhen (H₁ bis H_n, H₁ < H₂ < . . . < H_n) angeordnet sind, wobei benachbarte Zonen (Z₁ bis Z_m) einer Gruppe so aneinander grenzen, dass am Über gang zweier Zonen einer Gruppe die Rippenabfolge in Rohr längsrichtung um mindestens eine Rippe gegeneinander versetzt ist.

3. Wärmeaustauschrohr (1) mit berippter Innenoberfläche, die in Umfangsrichtung in mindestens zwei Gruppen (G₁ bis G_p) von Zonen (Z₁ bis Z_m) aufgeteilt ist, wobei jede Gruppe mindestens zwei Zonen umfaßt und der Steigungswinkel (α, α') der Rippen (2, 3) in den Zonen einer Gruppe jeweils einheitlich ist, zwischen benachbarten Gruppen aber der gestalt variiert, daß bei Zählung ab einer Gruppe G₁ in Gruppen mit ungeradzahliger Nummer ein Steigungswinkel α der Rippen (2, 3), in Gruppen geradzahliger Nummer ein bzgl. der Grenzlinie zwischen benachbarten Gruppen spie gelsymmetrisch entgegengesetzter Steigungswinkel α' = -α der Rippen (2, 3) vorliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (2, 3) in den einzelnen Zonen (Z₁ bis Z_m) in Rohrlängsrichtung in beliebiger periodischer Kombina tion und Abfolge mindestens zweier Rippenhöhen (H₁ bis H_n, H₁ < H₂ < . . . < H_n) angeordnet sind, wobei benachbarte Zonen (Z₁ bis Z_m) einer Gruppe so aneinander grenzen, dass am Über gang zweier Zonen einer Gruppe die Rippenabfolge in Rohr längsrichtung um mindestens eine Rippe gegeneinander versetzt ist.

4. Wärmeaustauschrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Zone (Z₁ bis Z_m) in periodischer Wiederho lung auf genau eine Rippe mit der Rippenhöhe H₁ (i = 1 bis n) jeweils genau eine Rippe mit der Rippenhöhe H_j (j = 1 bis n, j ≠ i, H_j ≠ H_i) und eventuell weitere Rippen der Höhen H_k (k = 1 bis n, k ≠ i, j, H_k ≠ H_i, H_j) in Rohrlängsrichtung fol gen.

5. Wärmeaustauschrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Zone (Z₁ bis Z_m) in periodischer Wiederho lung auf zwei oder mehr Rippen mit der Rippenhöhe H_i (i = 1 bis n) jeweils genau eine Rippe mit der Rippenhöhe H_j (j = 1 bis n, j ≠ i, H_j ≠ H_i) und eventuell weitere Rippen der Höhen H_k (k = 1 bis n, k ≠ i, j, H_k ≠ H_i, H_j) in Rohrlängsrichtung folgen.

6. Wärmeaustauschrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Zone (Z₁ bis Z_m) in periodischer Wiederho lung auf genau eine Rippe mit der Rippenhöhe H_i (i = 1 bis n) jeweils zwei oder mehr Rippen mit der Rippenhöhe H_j (j = 1 bis n, j ≠ i, H_j ≠ H_i) und eventuell weitere Rippen der Höhen H_k (k = 1 bis n, k ≠ i, j, H_k ≠ H_i, H_j) in Rohrlängsrichtung folgen.

7. Wärmeaustauschrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Zone (Z₁ bis Z_m) in periodischer Wiederho lung auf zwei oder mehr Rippen mit der Rippenhöhe H_i (i = 1 bis n) jeweils zwei oder mehr Rippen mit der Rippenhöhe H_j (j = 1 bis n, j ≠ i, H_j ≠ H_i) und eventuell weitere Rippen der Höhen H_k (k = 1 bis n, k ≠ i, j, H_k ≠ H_i, H_j) in Rohrlängs richtung folgen.

8. Wärmeaustauschrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem äußeren Rohrdurchmesser von D = 3 bis 20 mm der Steigungswinkel α = 5 bis 85°, die größte Rippenhöhe H₁ = 0,05 bis 0,5 mm und die Rippenlänge je Zone L = 0,5 bis 15 mm betragen.

9. Wärmeaustauschrohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß bei einem äußeren Rohrdurchmesser von D = 6 bis 12,7 mm der Steigungswinkel α = 10 bis 40°, die größte Rippenhöhe H₁ = 0,1 bis 0,3 mm und die Rippenlänge je Zone L = 0,5 bis 10 mm betragen.

10. Wärmeaustauschrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenhöhen H_j (j = 2 bis n), verglichen zur größ ten Rippenhöhe H₁, H_j/H₁ = 0,1 bis 0,9, insbes. 0,2 bis 0,8 betragen.

11. Wärmeaustauschrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenhöhe H₂, verglichen zur größten Rippenhöhe H₁, H₂/H₁ = 0,2 bis 0,7, insbes. 0,4 bis 0,6 beträgt.

12. Wärmeaustauschrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenteilung t = 0,1 bis 0,8 mm und die Flanken winkel γ₁ bis γ_n = 10 bis 60° betragen.

13. Wärmeaustauschrohr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß die Rippenteilung t = 0,2 bis 0,6 mm und die Flanken winkel γ₁ bis γ_n = 20 bis 50° betragen.

14. Wärmeaustauschrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Rippen (2, 3) geometrisch ähn lich sind.

15. Wärmeaustauschrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Rippen (2, 3) geometrisch ver schieden sind.

16. Wärmeaustauschrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rippen (2, 3) benachbarter Zonen (Z₁ bis Z_m), von denen eine in der Verlängerung der Mittellinie (5) der anderen liegt, jeweils durch einen Spalt (12) voneinander getrennt sind.

17. Wärmeaustauschrohr nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß die Spaltlänge B < 0,5 × Rippenlänge L beträgt.

18. Wärmeaustauschrohr nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß die Spaltlänge B < 0,2 × Rippenlänge L beträgt.

19. Wärmeaustauschrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest eine Schweißnaht (11), insbes. in Rohr längsrichtung, aufweist.

20. Strukturwalze zur Herstellung von strukturierten Bändern für Wärmeaustauschrohre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Scheiben oder Ringen (7) aufgebaut ist, deren Anzahl und Breite der Anzahl und Breite der Zonen (Z₁ bis Z_m) des Wärmeaustauschrohres (1) entspricht, die schräg verlaufende Nuten (8, 9) mit alternierend unterschiedli cher Tiefe aufweisen und die in Umfangsrichtung gegenein ander versetzt sind.