EP2440874A2 - Rohrstück und daraus gebildete kapillarrohrmatte - Google Patents

Rohrstück und daraus gebildete kapillarrohrmatte

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EP2440874A2
EP2440874A2 EP10725028A EP10725028A EP2440874A2 EP 2440874 A2 EP2440874 A2 EP 2440874A2 EP 10725028 A EP10725028 A EP 10725028A EP 10725028 A EP10725028 A EP 10725028A EP 2440874 A2 EP2440874 A2 EP 2440874A2
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EP
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pipe
tube
outlet
diameter
main
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10725028A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hermann Zahren
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Geoclimadesign Ag
Original Assignee
Geoclimadesign Ag
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Filing date
Publication date
Application filed by Geoclimadesign Ag filed Critical Geoclimadesign Ag
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F28D1/05316—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10—Geothermal energy
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Definitions

  • the invention relates to a pipe section comprising a main pipe having a first diameter and at least one outlet branching off from the main pipe at an angle which is smaller in diameter than the first diameter.
  • the invention further relates to capillary tube mats, which are formed from such pieces of pipe with the addition of connectable to the pipe sections capillary tubes.
  • Capillary tube mats are used for purposes of heat exchange between a fluid routed through the capillary tube mats and the environment, such as to release heat or generate cold as part of a building heating, or, e.g. to absorb geothermal heat in a heat pump application and deliver it to the fluid that has been passed through.
  • capillary tube mats tube pieces are used, in which initially in a extending along an axis main tube, the capillary tubes, for example by means of movable spikes or covering extensions are introduced after heating, so that the capillary itself forms the angled branching outlet from the main pipe.
  • the problem here is that the transition cross section between the capillary tube forming the outlet and the main tube is not designed as a dimensionally fixed size and the compound suffers from a high sensitivity to buckling and breaking at just this transition between the capillary tube and the commonly welded joint to the main pipe.
  • the heating and melting of the welding zone which is necessary during welding, leads to constrictions or extensions or step transitions, all of which have a negative influence on the pressure curve, so that the pressure loss in such a capillary mat is significantly higher than in the case of a liquid flowing freely in the pipe system.
  • the object of the invention is therefore to propose a piece of pipe of the type mentioned, which is particularly suitable for the formation of capillary tube mats and bypasses the disadvantages of the prior art with the simplest production.
  • the proposal according to the invention provides that the pipe section with the at least one outlet is made in one piece from a plastic material, preferably by injection molding, and at the free end of the at least one outlet a connection region is formed for a connectable capillary tube.
  • According to the invention thus takes the formation of the outlets for the connection of the capillary tubes integral with the main tube, so that the previously caused by the joining process settlements, constrictions or extensions are excluded as well as the hitherto existing high Bruchens- sensitivity.
  • the main pipe is prefabricated in one piece with at least one angled outlet, for example by injection molding, so that the at least one outlet is attached to the corresponding capillary tube and replaced by a suitable net joining method, such as gluing, pressing or welding can be added.
  • a suitable net joining method such as gluing, pressing or welding can be added.
  • welding is particularly preferred for this step.
  • connection area is stepped in relation to the diameter of the outlet, corresponding to the diameter of the connectable capillary tube, so that this plugged into the stepped extension and fixed there, e.g. can be welded.
  • the diameter of the outlet then continues due to the step-shaped extension without change in cross section in the capillary tube. As a result, pressure losses are avoided in the system.
  • the at least one outlet of the pipe section according to the invention encloses with the axis of the main pipe according to a proposal of the invention an angle of 45 ° to 90 °, wherein an angle of 90 ° is preferred.
  • a transition from the main pipe in the outlet and the subsequent plug-capillary tube is defined and made repeatable, especially when the pipe section is formed in an injection mold.
  • the transition from the integrally formed outlet of the main tube to the capillary tubes thus takes place only after the radially angled outlet from the main tube and is preferably designed as a diameter-equal transition, so that flow-influencing cross-sectional changes are excluded.
  • the pipe piece according to the invention has more than one angled branching outgoing from the main pipe, wherein all outlets preferably lie in a same plane.
  • all outlets preferably lie in a same plane.
  • adjacent outlets of a have a center distance of 10 to 40 mm. It is understood that all outlets may have the same or different distances from each other.
  • the main pipe of the pipe section according to the invention may according to a proposal of the invention have a diameter of 10 to 75 mm and the at least one outlet have a diameter of 3 to 6 mm.
  • the invention is not limited to such dimensions.
  • the main pipe is equipped at the end with connection sleeves for connection to other main pipes. It is thus possible, by simple nesting and, if necessary, joining by means of welding, gluing or other suitable methods, to use individual pieces of pipe which are e.g. can be manufactured highly efficiently by injection molding to produce capillary tube mats of almost any size, if appropriate capillary tubes are then connected to the outlets of the individual pipe sections.
  • all the main pipes and in particular the arrangement and number of outlets can be designed consistently or else main pipes are joined together with different Abgangsgeometrie and number, so that project-specific capillary tube mats can not always be generated with uniform departure geometry in a very simple manner. This is e.g. For local special requirements for a heating / cooling geometry or special installation requirements due to spatial features of particular advantage.
  • the inventively provided one-piece production of the pipe section in particular by injection molding, the previously required in the prior art aid frame of retractable and extendable domes for forming the connection between the capillary tubes and the main pipes are avoided. So far, namely, the main pipes had to be chosen significantly larger, for example, at least 20 mm than would be required for hydraulic reasons.
  • the main pipes with respect to the prior art significantly reduced diameter, which no longer requires security surcharges, but is determined solely by the volume flow of the transportable heating or cooling medium.
  • a preferred strength can be achieved in the proposal according to the invention by the shape design and choice of optimal radii and the pipe section is thus also more resistant to the mechanical stresses during operation.
  • Figure 1 in a sectional view of a capillary tube mat, formed from pipe sections according to the invention
  • Figure 2 shows the detail X of Figure 1 on an enlarged scale.
  • FIG. 1 shows a capillary tube mat which, for example, can be incorporated into a wall or floor surface for heating buildings.
  • the capillary tube mat consists of a multiplicity of interconnected which pipe sections 1 through which a fluid, such as heating water and / or cooling water is passed.
  • Each of the pipe sections 1 has along the course of the longitudinal axis A a plurality of outgoing here at an angle ß to the axis A outlets 11, which are all in a common plane and wherein adjacent outlets 11 have a distance B of, for example, 10 to 40 mm from each other ,
  • the outlets 11 communicate with the interior of the main pipe 10 of the pipe section 1, so that a guided through the main pipe 10 of the pipe section 1 liquid can also flow into the outlets 11.
  • connection region 111 is formed, which is shown enlarged in the figure 2 can be seen.
  • a capillary tube 2 is inserted with a diameter d 3 and welded, for example, which will be explained in more detail below.
  • An essential feature of the tube pieces 1 used to form the capillary tube mat is that they are integrally formed e.g. injection molded from a suitable plastic material, i.
  • the main pipe 10 and the integrally molded outlets 11 are formed in one piece, for example by injection molding, so that the highest dimensional accuracy and strength of the pipe sections 1 are guaranteed.
  • the main pipe 10 of the pipe section 1 has a step-shaped widened connection sleeve 100, while at the opposite end a cylindrical insertion region 101 corresponding to the diameter of the step-shaped widened connection sleeve 100 is provided, so that a plurality of such pipe sections 1 are inserted into each other at the ends and replaced by a suitable Tes process, such as gluing or welding can be tightly interconnected without causing cross-sectional changes in the interior of the main pipe 10.
  • the connections of the capillary tubes 2 to the outlets 11 of the pipe section 1 are designed so that cross-sectional changes, which can lead to flow losses, are avoided.
  • connection region 111 of the outlets 11 is extended stepwise relative to the diameter 0 2 of the outlet 11 in steps corresponding to the diameter d 3 of the connectable capillary tube 2, so that the capillary tube 2 is inserted into the stepwise widened connection region 111 of the outlet 11 and welded there, for example can, as shown in Figure 2 can be seen.
  • This is preferably done symmetrically with respect to a center axis indicated by M, so that, for example, the tube pieces 1 shown on the right-hand side of the supply of the medium into the capillary tubes 2 and the tube pieces 1, for example, on the left side of the discharge of the flowing back from the capillary tubes 2 Serve medium in a closed circuit.
  • the type and number of outlets on the individual pipe sections 1 can be the same or different, so that in the manner of a modular system capillary tube mats almost any configuration in adaptation to structural or functional conditions can be easily created.
  • the integrally formed on the main pipe 10 outlets ensure maximum dimensional accuracy and tightness at the lowest flow losses and the connection of the capillary 2 to the connection areas of the outlets designed extremely simple.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rohrstück, umfassend ein Hauptrohr mit einem ersten Durchmesser und mindestens einem vom Hauptrohr winklig abzweigenden Abgang mit einem gegenüber dem ersten Durchmesser kleineren Durchmesser, wobei das Rohrstück und der mindestens eine Abgang einstückig aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sind und am freien Ende des mindestens einen Abgangs ein Anschlussbereich für ein anschließbares Kapillarrohr ausgebildet ist. Es wird ferner auch eine Kapillarrohrmatte, gebildet aus Rohrstücken und an die Abgänge angeschlossenen Kapillarrohren angegeben.

Description

Rohrstück und daraus gebildete Kapillarrohrmatte
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Rohrstück, umfassend ein Hauptrohr mit einem ersten Durchmesser und mindestens einem vom Hauptrohr winklig abzweigenden Abgang mit einem gegenüber dem ersten Durchmesser kleineren Durchmesser. Die Erfindung betrifft ferner Kapillarrohrmatten, die aus derartigen Rohrstücken unter Hinzunahme von an die Rohrstücke anschließbaren Kapillarrohren gebildet werden.
Kapillarrohrmatten werden zum Zwecke des Wärmetausches zwischen einem durch die Kapillarrohrmatten geleiteten Fluid und der Umgebung verwendet, etwa um im Rahmen einer Gebäudeheizung Wärme abzugeben oder Kälte zu erzeugen oder aber z.B. in einer Wärmepumpenanwendung Erdwärme aufzu- nehmen und an das durchgeleitete Fluid abzugeben.
Bei den bisher bekannten Kapillarrohrmatten werden Rohrstücke verwendet, bei denen zunächst in ein sich entlang einer Achse erstreckendes Hauptrohr die Kapillarrohre z.B. mittels beweglichen Dornen oder überziehenden Erweiterun- gen nach Erwärmung eingebracht werden, so dass das Kapillarrohr selbst den winklig abzweigenden Abgang vom Hauptrohr bildet. Problematisch ist hierbei, dass der Übergangsquerschnitt zwischen dem den Abgang bildenden Kapillarrohr und dem Hauptrohr nicht als formtechnisch feste Größe gestaltet ist und die Verbindung leidet an einer hohen Empfindlichkeit für Knicken und Brechen an eben diesem Übergang zwischen dem Kapillarrohr und der üblicherweise geschweißten Fügestelle zum Hauptrohr. Die beim Schweißen notwendige Erwärmung und Anschmelzung der Schweißzone führt darüber hinaus zu Verengungen oder Erweiterungen oder stufigen Übergängen, die alle einen negativen Einfluss auf den Druckverlauf ausweisen, so dass der Druckverlust in einer derartigen Kapillarmatte signifikant höher wird als bei einer im Rohrsystem ungehindert strömenden Flüssigkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Rohrstück der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches sich insbesondere zur Ausbildung von Kapillarrohrmatten eignet und bei einfachster Herstellung die Nachteile des Standes der Technik umgeht.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Rohrstück gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der erfindungsgemäße Vorschlag sieht vor, dass das Rohrstück mit dem mindestens einen Abgang einstückig aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise im Spritzgussverfahren hergestellt ist und am freien Ende des mindestens einen Abgangs ein Anschlussbereich für ein anschließbares Kapillarrohr ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß erfolgt somit die Anformung der Abgänge für den Anschluss der Kapillarrohre einstückig mit dem Hauptrohr, so dass die bisher durch die Fügeverfahren bedingten Absetzungen, Verengungen oder Erweiterungen ebenso ausgeschlossen werden wie die bislang vorhandene hohe Bruchemp- findlichkeit.
Erfindungsgemäß wird das Hauptrohr mit mindestens einem winkligen Abgang einstückig vorgefertigt, z.B. im Spritzgussverfahren, so dass an den mindestens einen Abgang das entsprechende Kapillarrohr angesetzt und durch ein geeig- netes Fügeverfahren, wie Kleben, Pressen oder Schweißen angefügt werden kann. Von den Fügeverfahren ist das Verschweißen für diesen Arbeitsschritt besonders bevorzugt.
Nach einem Vorschlag der Erfindung ist der Anschlussbereich gegenüber dem Durchmesser des Abganges stufenförmig erweitert, und zwar entsprechend dem Durchmesser des anschließbaren Kapillarrohres, so dass dieses in die stufenförmige Erweiterung eingesteckt und dort befestigt, z.B. verschweißt werden kann. Bei einer solchen Anordnung setzt sich der Durchmesser des Ab- gangs sodann aufgrund der stufenförmigen Erweiterung ohne Querschnittsveränderung im Kapillarrohr fort. Hierdurch werden Druckverluste im System vermieden.
Der mindestens eine Abgang des erfindungsgemäßen Rohrstückes schließt mit der Achse des Hauptrohres nach einem Vorschlag der Erfindung einen Winkel von 45° bis 90° ein, wobei ein Winkel von 90° bevorzugt wird. Auf diese Weise wird ein Übergang vom Hauptrohr in den Abgang und das sich daran anschließende einsteckbare Kapillarrohr definiert und wiederholgenau gestaltet, insbesondere wenn das Rohrstück in einer Spritzgussform geformt wird. Der Über- gang vom angeformten Abgang des Hauptrohres zu den Kapillarrohren erfolgt damit erst nach dem radialwinkligen Abgang vom Hauptrohr und ist vorzugsweise als durchmessergleicher Übergang gestaltet, so dass strömungsbeein- flussende Querschnittsveränderungen ausgeschlossen sind.
Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Rohrstückes wird somit bei gleichem Förderdruck am Einlauf des Hauptrohres eine wesentlich höhere Umlaufgeschwindigkeit der durchgeleiteten Flüssigkeit erreicht, oder aber es kann mit geringerem Energieaufwand, d.h. geringerer Pumpenleistung, die gleiche Heiz- /Kühlübertragung erreicht werden.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Rohrstück mehr als einen winklig abzweigenden Abgang vom Hauptrohr auf, wobei sämtliche Abgänge bevorzugt in einer gleichen Ebene liegen. Für den Zweck der Ausbildung von Kapillarrohrmatten hat es sich als geeignet erwiesen, wenn benachbarte Abgänge ei- nen Achsabstand von 10 bis 40 mm aufweisen. Es versteht sich, dass sämtliche Abgänge gleiche oder auch unterschiedliche Abstände voneinander aufweisen können.
Das Hauptrohr des erfindungsgemäßen Rohrstückes kann nach einem Vorschlag der Erfindung einen Durchmesser von 10 bis 75 mm aufweisen und der mindestens eine Abgang einen Durchmesser von 3 bis 6 mm aufweisen. Die Erfindung ist jedoch auf derartige Abmessungen nicht beschränkt.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist das Hauptrohr endseitig mit Anschlussmuffen zum Verbinden mit weiteren Hauptrohren ausgerüstet. Es ist somit möglich, durch simples Ineinanderstecken und ggf. Fügen mittels Schweißen, Kleben oder anderen geeigneten Verfahren aus einzelnen Rohrstücken, die z.B. im Spritzgussverfahren hochrationell gefertigt werden können, Kapillarrohrmatten nahezu beliebiger Größe herzustellen, wenn an die Abgänge der einzelnen Rohrstücke sodann entsprechende Kapillarrohre angeschlossen werden.
Nach einem Vorschlag der Erfindung können hierbei sämtliche Hauptrohre und insbesondere die Anordnung und Anzahl der Abgänge übereinstimmend ausgeführt sein oder aber auch Hauptrohre mit unterschiedlicher Abgangsgeometrie und -anzahl aneinandergefügt werden, so dass in sehr einfacher Weise projektspezifische Kapillarrohrmatten mit nicht stets gleichförmiger Abgangsgeometrie erzeugt werden können. Dies ist z.B. für lokal besondere Anforderungen an eine Heiz-/Kühlgeometrie oder bei besonderen Verlegeanforderungen durch räumliche Besonderheiten von besonderem Vorteil.
Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen einstückigen Herstellung des Rohrstückes, insbesondere im Spritzgussverfahren, werden die bisher im Stand der Technik erforderlichen Zuhilfenahmen von ein- und ausfahrbaren Domen zum Ausbilden der Verbindung zwischen den Kapillarrohren und der Hauptrohre vermieden. Bislang mussten nämlich die Hauptrohre bedeutend größer, z.B. mindestens 20 mm gewählt werden als dies aus hydraulischen Gründen erforderlich wäre. Beim Einschweißen von Kapillarrohren in die Hauptrohre, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist es ferner nicht kontrollierbar, ob der beim Verschweißen erweichte Kunststoff etwa nach innen in den Durchmesser des Hauptrohres ausweicht und damit die Strömungsquerschnitte partiell unzulässig verändert und sich negativ auf die im Hauptrohr fließende Strömung auswirkt und einen Druckverlust erzeugt. Alle diese Nachteile werden bei der reproduzierbaren und hoch genauen Fertigung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Rohrstücke mit einstückig angeformten Abgängen vermieden.
Auf diese Weise wird es auch möglich, die Hauptrohre mit gegenüber dem Stand der Technik deutlich verringertem Durchmesser auszubilden, der keine Sicherheitszuschläge mehr benötigt, sondern ausschließlich noch durch den Volumenstrom des zu transportierenden Heiz- oder Kühlmediums bestimmt wird. Auch werden die bislang an den Hauptrohren auftretenden Formveränderungen, Wandstärkenveränderungen oder Spannungsrissbildungen z.B. beim Verschweißen vermieden, wodurch die Sicherheit der aus den erfindungsgemäßen Rohrstücken hergestellten Kapillarrohrmatten bedeutend gesteigert wird. Gerade im Übergangsbereich von Hauptrohr zum Abgang kann im erfindungsgemäßen Vorschlag durch die Formgestaltung und Wahl optimaler Radien eine bevorzugte Festigkeit erreicht werden und das Rohrstück wird damit auch widerstandsfähiger gegenüber den mechanischen Beanspruchungen im Betrieb.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung in weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
Figur 1 in ausschnittsweiser Darstellung eine Kapillarrohrmatte, gebildet aus erfindungsgemäßen Rohrstücken;
Figur 2 die Einzelheit X gemäß Figur 1 in vergrößertem Maßstab.
In der Figur 1 ist eine Kapillarrohrmatte dargestellt, die beispielsweise zur Gebäudebeheizung in eine Wand oder Fußbodenfläche eingearbeitet werden kann. Die Kapillarrohrmatte besteht aus einer Vielzahl von miteinander verbun- denen Rohrstücken 1 , durch die ein Fluid, beispielsweise Heizwasser und/oder Kühlwasser geleitet wird.
Jedes der Rohrstücke 1 weist entlang des Verlaufs der Längsachse A eine Vielzahl von hier unter einem Winkel ß zur Achse A abgehenden Abgängen 11 auf, die alle in einer gemeinsamen Ebene liegen und wobei benachbarte Abgänge 11 einen Abstand B von beispielsweise 10 bis 40 mm voneinander aufweisen. Die Abgänge 11 kommunizieren mit dem Innenraum des Hauptrohres 10 des Rohrstückes 1 , so dass eine durch das Hauptrohr 10 des Rohrstückes 1 geleitete Flüssigkeit auch in die Abgänge 11 einströmen kann.
Am freien Ende 110 eines jeden Abganges 11 der Rohrstücke 1 ist ein Anschlussbereich 111 ausgebildet, der in der Figur 2 vergrößert dargestellt ersichtlich ist. In diesen Anschlussbereich 111 ist jeweils ein Kapillarrohr 2 mit einem Durchmesser d3 eingesteckt und beispielsweise verschweißt, was nachfolgend noch näher erläutert wird.
Wesentliches Merkmal der zur Ausbildung der Kapillarrohrmatte verwendeten Rohrstücke 1 ist es, dass diese einstückig z.B. im Spritzgussverfahren aus ei- nem geeigneten Kunststoffmaterial hergestellt sind, d.h. das Hauptrohr 10 sowie die integral angeformten Abgänge 11 werden in einem Stück beispielsweise im Spritzgussverfahren ausgeformt, so dass höchste Maßhaltigkeit und Festigkeit der Rohrstücke 1 gewährleistet sind.
Endseitig weist das Hauptrohr 10 des Rohrstückes 1 eine stufenförmig erweiterte Anschlussmuffe 100 auf, während am gegenüberliegenden Ende ein dem Durchmesser der stufenförmig erweiterten Anschlussmuffe 100 entsprechender zylindrischer Einsteckbereich 101 vorgesehen ist, so dass eine Mehrzahl derartiger Rohrstücke 1 jeweils endseitig ineinander gesteckt und durch ein geeigne- tes Verfahren, z.B. Kleben oder Schweißen dicht miteinander verbunden werden können, ohne dass es zu Querschnittsveränderungen im Innern des Hauptrohres 10 kommt. Auch die Anschlüsse der Kapillarrohre 2 an die Abgänge 11 des Rohrstückes 1 sind so ausgeführt, dass Querschnittsveränderungen, die zu Strömungsverlusten führen können, vermieden werden. Zu diesem Zweck ist der Anschlussbereich 111 der Abgänge 11 gegenüber dem Durchmesser 02 des Abgangs 11 stufenförmig entsprechend des Durchmessers d3 des anschließbaren Kapillarrohres 2 erweitert, so dass das Kapillarrohr 2 in den stufenförmig erweiterten Anschlussbereich 111 des Abgangs 11 eingesteckt und dort beispielsweise verschweißt werden kann, wie aus Figur 2 ersichtlich.
Somit ist es möglich, eine Kapillarrohrmatte der aus der Figur 1 ersichtlichen Konfiguration zu erstellen, wobei eine Vielzahl von Kapillarrohren an eine entsprechende Vielzahl von ineinander gesteckten Rohrstücken 1 angeschlossen werden. Bevorzugt erfolgt dies symmetrisch in Bezug auf eine mit M angedeutete Mittelachse, so dass beispielsweise die auf der rechten Zeichnungsseite ersichtlichen Rohrstücke 1 der Zuführung des Mediums in die Kapillarrohre 2 und die beispielsweise auf der linken Seite ersichtlichen Rohrstücke 1 der Abführung des aus den Kapillarrohren 2 rückströmenden Mediums in einem geschlossenen Kreislauf dienen.
Es versteht sich, dass die Art und Anzahl der Abgänge an den einzelnen Rohrstücken 1 gleich oder unterschiedlich ausgeführt sein können, so dass nach Art eines modularen Systems Kapillarrohrmatten nahezu beliebiger Konfiguration in Anpassung an bauliche oder funktionale Gegebenheiten auf einfache Weise erstellt werden können. Hierbei gewährleisten die an das Hauptrohr 10 integral angeformten Abgänge höchste Maßhaltigkeit und Dichtigkeit bei geringsten Strömungsverlusten und der Anschluss der Kapillarrohre 2 an die Anschlussbereiche der Abgänge gestaltet sich äußerst einfach.

Claims

Patentansprüche
1. Rohrstück (1), umfassend ein Hauptrohr (10) mit einem ersten Durchmesser (Cl1) und mindestens einem vom Hauptrohr (10) winklig abzweigenden Abgang (11) mit einem gegenüber dem ersten Durchmesser (di) kleineren Durchmesser (d2), dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (1) und der mindestens eine Abgang (11) einstückig aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sind und am freien Ende (110) des mindestens einen Abgangs
(11) ein Anschlussbereich (111) für ein anschließbares Kapillarrohr (2) ausgebildet ist.
2. Rohrstück nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der An- Schlussbereich (111) gegenüber dem Durchmesser (d2) des Abgangs (11) stufenförmig entsprechend dem Durchmesser (dß) des anschließbaren Kapillarrohres (2) erweitert ist.
3. Rohrstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarrohr (2) mit dem Anschlussbereich (111) verschweißbar ist.
4. Rohrstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abgang (111) mit der Achse (A) des Hauptrohres (10) einen Winkel (ß) von 45° bis 90° einschließt.
5. Rohrstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Abgänge (11) einen Achsabstand (B) von 10 bis 40 mm voneinander aufweisen.
6. Rohrstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptrohr (10) einen Durchmesser (d-i) von 10 bis 75 mm aufweist.
7. Rohrstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abgang (11) einen Durchmesser (d2) von 3 bis 6 mm aufweist.
8. Rohrstück nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptrohr (10) endseitig mit Anschlussmuffen zum Verbinden mit weiteren Hauptrohren (10) ausgerüstet ist.
9. Rohrstück nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es im Spritzgussverfahren hergestellt ist.
10. Kapillarrohrmatte, gebildet aus Rohrstücken (1) und an die Abgänge (11) angeschlossenen Kapillarrohren (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HUP1100297A2 (en) * 2011-06-02 2013-01-28 Tyukodi Imre Energy saving radiator and heating system
DE102014006187A1 (de) 2014-04-30 2015-11-05 BeKa Heiz- und Kühlmatten GmbH Rohrstück aus Kunststoff zur Bildung einer Kapillarrohrmatte
EP3086074A1 (de) * 2015-04-23 2016-10-26 MAHLE International GmbH Rohrelement und wärmetauscher
EP3633308A1 (de) * 2018-10-05 2020-04-08 Valeo Klimasysteme GmbH Wärmetauscherrohrverteiler mit aussenmanschetten

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3209779A1 (de) * 1981-06-15 1983-09-22 Herbst, Donald, Dipl.-Ing., 1000 Berlin Heizkoerper fuer warmwasserflaechenbeheizung, insbesondere fuer boden- oder wandbeheizung
DE3313945C2 (de) * 1983-04-18 1986-03-27 Donald Dipl.-Ing. 1000 Berlin Herbst Halteelement zur Verbindung von parallel im Abstand angeordneten, flexiblen Kunststoffrohren zu einer Matte
AT410586B (de) * 1999-02-16 2003-06-25 Schludermann Arnold Wärmetauscher und verfahren zur herstellung desselben
DE102005012417A1 (de) * 2005-03-11 2006-09-14 BeKa-Heiz- und Kühlmatten GmbH Heiz- oder Kühlelement, Einhüllung für eine Kapillarrohrmatte und Verfahren zum Herstellen des Heiz- oder Kühlelements
DE202005015233U1 (de) * 2005-09-27 2007-02-08 Uponor Innovation Ab Kapillarrohrsystem
CN101093122A (zh) * 2006-09-22 2007-12-26 北京普来福环境技术有限公司 毛细管网式空调热交换器及其加工工艺
DE102006061995A1 (de) * 2006-12-21 2008-06-26 BeKa-Heiz- und Kühlmatten GmbH Kunststoff-Kapillarrohrmatte sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung
CN101025246A (zh) * 2007-03-23 2007-08-29 上海清远管业科技有限公司 一种扩口管件及其制作方法和使用方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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Publication number Publication date
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DE202010018342U1 (de) 2015-10-05
WO2010139485A3 (de) 2011-10-20
CN102460056A (zh) 2012-05-16

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