NO851761L - Ledningsroer for installasjonsformaal. - Google Patents

Abstract

Et økonomisk innsettbart ledningsrør (1) "til installasjonsformål, særlig -for vm uiLv arms f or syn in gs- og/eller oppvarmings- henholdsvis varmevekslersystemer, har en skillevegg (2) som deler røret i lengderetningen i to kanaler (4, 5).

Description

Oppfinnelsen vedrører et ledningsrør til installasjonsformål, særlig til innsetting i varmtvannsforsynings- og/ eller oppvarmings- henholdsvis varmevekslersystemer.

Ved bygninger med en varmtvannsforsyning i form av en varmt-vannsbeholder som ligger dypere enn forbruksstedene og for det meste er installert i kjelleren, foreligger det problem at det ved behov først går med ganske lang tid innen varmt vann overhodet kommer frem til forbruksstedet og eksempelvis renner ut av en vannkran. Derved strømmer det ut store meng-der kaldtvann som som oftest ikke blir benyttet, hvilket unødvendig øker og fordyrer vannforbruket; dette gjelder særlig^ i bygninger med mange forbrukssteder, som eksempelvis i sykehus. Dessuten påvirkes også kanaliseringen og spesielt vannverkenes hyppig begrensede kapasitet ved gjenbe-handling av avløpsvann mer enn nødvendig.

For å unngå disse ulemper er det kjent sirkulasjonssystemer for varmtvann omfattende to fra varmtvannsbeholderen ut-gående, parallelt koplede rørledninger og en i den ene ledning anordnet pumpe som stadig transporterer det varme vann, slik at forbrukeren umiddelbart kan tappe varmt vann fra den sirkulerende vannstrøm. Dette forutsetter imidlertid en kostbar installasjon, noe som skyldes det nesten fordoblede materialbehov og den betydelige fordyrelse de dermed for-

bundne monteringsutgifter medfører.

Det foregående gjelder i samme grad for varmerør som anven-des for oppvarmingsformål, eksempelvis som varmeveksler i radiatorer inngående i sentralvarmeanlegg. Virkningsgraden for et sylindrisk eller flatt varmerør kan herved bare økes ved at røret på kjent måte benyttes som bæreelement for en fortrinnsvis spiralformet trådomhylling over rørets lengde. Tråd-omhyllingen, som er loddet sammen med rørets mantel-flate til dannelse av en enhet med varmeledningsevne, danner herved, sett i rørets lengdeakseretning, et sirkelformet henholdsvis et tilnærmet sirkelformet tverrsnitt. Den virk-somme overflate, det vil si den flate som avgir varme til omgivelsene, er flere ganger større enn ved tradisjonelle radiatorer. Selv ved bare små forskjeller mellom varme-enhetens temperatur og temperaturen i den luft som omgir varmeenheten, settes luften mellom kobbertrådspiralene i bevegelse. Den oppvarmede luft stiger oppover og erstattes av etterstrømmende, eventuelt etterblåst luft, som da på sin side blir oppvarmet av trådspiralene. Det oppstår et luft-masse-kretsløp; da det til enhver tid oppvarmes store meng-der luft, oppnås det gode oppvarmingsresultater. Flere slike tråd-omhyllede rør kan settes sammen til en såkalt varme-vekslerpakke, hvorved det riktignok ved varmevekslerpakkens utløpsside, som ligger like overfor vanninnløpet, må finnes en oppsamlingsbeholder for væske (vann).

Formålet med oppfinnelsen er å unngå de forannevnte ulemper og skaffe et ledningsrør ved hvilket det kan oppnås en merkbar reduksjon i monterings- og materialkostnadene, særlig i varmtvannsforsynings- og varme-/varmevekslersystemer, og som samtidig muliggjør en bedre varmeteknisk utnyttelse.

Dette formål er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved hjelp av en skillevegg som deler røret i lengderetning i to kanaler, idet skilleveggen fortrinnsvis forløper i midten av røret. Derved er det for en andre væskestrøm ikke lenger nødvendig med en ekstra ledning. Ved innsetting av dette rør i et varmelegeme kan det tilførte varme vann etter varmevekslin-gen strømme tilbake til vanninnløpssiden igjennom rørets andre kanal og ved vanninnløpssiden igjen tre inn i for-syningskretsløpet. En samlebeholder for vann ved den side som ligger like overfor vanninnløpet, kan derved bortfalle.

Oppdelingen av røret kan oppnås ved at skilleveggen settes inn i røret og innspennes eller avstives i dette. Dette kan ved et sylindrisk rør eksempelvis oppnås ved at rørets tverrsnitt kortvarig bringes til å innta en oval form. Oval-formen tillater at skilleveggen, for eksempel en tynn blikk-strimmel som i det minste er like bred som rørets innerdiameter, uten vansker kan skyves inn i det ovale rør. Ved opp-hevelsen av rørets tvangsdeformasjon inntar dette igjen sin opprinnelige sylindriske form og klemmer derved skilleveggen fast. Alternativt kan skilleveggen i form av en sammenfoldet henholdsvis avvekslende vinklet blikkplate settes under for-spenning, trykkes sammen og føres inn i det sylindriske rør, hvor den etter avspenning legger seg an mot rørveggen. På denne måte er også en etterutrustning av allerede trukne rørledningssystemer mulig.

Et slikt rør anvendt til varmtvannsforsyning muliggjør gjennom en pumpe som i en omføringspassasje er koplet til en kanal, en ubrutt sirkulasjon av det varme vann. Omførings-passasjen anordnes når pumpen på grunn av sine store dimen-sjoner ikke kan tilkoples direkte ved en kanal. Den side-ledning for hvilken det benyttes et tradisjonelt rør, som altså ikke er delt i kanaler, trenger riktignok bare å være ytterst kort, slik at omføringspassasjen med hensyn til kostnadene og monteringsutgiftene er neglisjerbar. Til kanalen/kanalene kan det koples avgrenende forbrukerlednin ger i hvilket som helst antall; det står umiddelbart varmt vann til rådighet om forbrukeren tapper vann fra den ene eller den andre henholdsvis fra begge kanaler samtidig.

Fordelen ved innsettingen av et slikt delt rør til oppvarmingsformål henholdsvis til varmeveksling økes ved en tråd-omhylling av røret, eksempelvis et rør som kamvals-lignende er påført tråder fordelt over omkretsen, men fortrinnsvis i form av trådspiraler som strekker seg i spiralform over rørets lengde. En økt virkningsgrad kan ifølge et ytterligere forslag i henhold til oppfinnelsen oppnås for så vel et delt rør som i samme grad for et tradisjonelt rør ved en usymmetrisk tråd-omhylling av tordert profiltråd med om-krets-fordelte ulike lange tråder og/eller en omkrets-fordelt og/eller over lengden av røret mer eller mindre tett tråd-omhylling. Man går herved ut fra den erkjennelse at tilstrømningsmediet ved tverrgående tilstrømning til et rør er underkastet et helt bestemt strømningsforløp. Sett i strømningsretningen befinner det seg i sentrum en fri-henholdsvis dødsone hvori mediet neppe kommer inn. Mediet blir snarere omstyrt og ledet sideveis om røret. Med ut-gangspunkt i det ikke tilstrømmede sentrum som nullpunkt, kan strømningsforløpet omtrent sammenlignes med en epicyk-loides spesialgeometri, nemlig en hjertekurve eller kardioide.

Ettersom det ikke kan finne sted en varmeovergang i frisone-området, bør et rør til oppvarmingsformål henholdsvis et rør som vanligvis er horisontalt anordnet i varmevekslerpakker for eksempelvis radiatorer, tråd-omhylles slik at det avsnitt av røret som er vendt mot et oppadstigende medium, fortrinnsvis luft, fremviser ingen eller knapt noen tråd-omhylling. Den nedenfra oppover etterstrømmende luft, som eventuelt akselereres ytterligere gjennom innblåsing, varmes opp i de områder hvor det kan forventes en varmeoverføring, nemlig i det utenfor frisonen liggende omkretsområde av røret og som holder ca. 300 til 340 grader. Det er derfor å anbefale at det benyttes en usymmetrisk tråd-omhylling med lengre og/eller tettere anordnede tråder i området for den faktiske luftstrøm - og dermed i området for den effektive varmeoverføring - og ingen eller bare få så vel som kortere tråder i området for den i mindre grad eller ikke i det hele tatt omstrømmede sone. Ved siden av en forbedret virkningsgrad oppnås det herved spesielt også en kostnads- og materialoptimering ved fremstilling av tråd-omhyllingen.

Varmeovergangen ved et delt rør kan ytterligere økes når fremløpsvann-kanalen ved anordning i en oppadstigende luft-strøm ligger oventil. Det varme fremløpsvann befinner seg derved nedenfor den tette tråd-omhylling i det område som er viktig for varmeovergangen til den tilstrømmende luft, mens det kaldere returvann i størst mulig grad tilbakeføres i den kanal som støter opp til den ikke eller lite bevegede sone, hvor røret på grunn av den der ikke effektive varmeovergang ikke har noen eller bare en ubetydelig tråd-omhylling.

På tegningene er vist utførelseseksempler av oppfinnelsen som beskrives nærmere i det etterfølgende, og hvor: Fig. 1 viser et sylindrisk ledningsrør med en deri anordnet skillevegg, i tverrsnitt; Fig. 2 viser røret ifølge fig. 1 med en annen utførelse av skilleveggen; Fig. 3 viser en omføringspassasje med en til et rør ifølge fig. 1 eller 2 tilkoplet pumpe, som utsnitt av et lednings-system; Fig. 4 viser et rør i et område med et koplingsstykke for tilkopling av to forbrukerledninger, sett i lengdesnitt etter linjen IV-IV ifølge fig. 1; Fig. 5 viser et snitt av endeområdet av et rør etter linjen V-V ifølge fig. 7 med en påsatt avslutningsmuffe; Fig. 6 viser et snitt etter linjen VI-VI i fig. 3 gjennom et rør med forbrukerledning som er koplet direkte til en kanal av det delte rør; Fig. 7 viser installasjonen av et varmtvannsforsyningsanlegg med flere forbrukerledninger koplet til et delt rør, og likeledes en omføringspassasje med pumpe, skjematisk frem-stilt; Fig. 8 viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen med sirkelformet yttertråd-omhylling av et delt rør, i lengdesnitt; og Fig. 9 viser et snittriss av gjenstanden ifølge fig. 8 i retning av pilene IX-IX. Fig. 1 og 2 viser sylindriske ledningsrør 1 med i midten anordnede skillevegger 2, 3 som strekker seg over hele lengden av røret og deler det i to kanaler 4, 5. Skille-veggene 2, 3 fastspennes i det indre av røret, hvilken fast-spenning når det gjelder skilleveggen 2 ifølge fig. 1, er oppnådd gjennom spennkraften hos et rør som fra en oval tvangsstilling ved innsettingen av skilleveggen 2 deretter igjen inntar sin sylindriske utgangsform. Derimot kan skilleveggen 3 ifølge fig. 2 trykkes sammen til en bredde

som er mindre enn rørets innerdiameter, slik at skilleveggen 3 lar seg skyve inn i røret og etter avspenningen legger seg sentrerende an mot rørinnerveggen. Mulige opptredende utett-heter kan neglisjeres, ettersom det herved i høyden finner

sted en ubetydelig væskeutskiftning mellom de to kanalers væskestrømmer som er identiske i sammensetning.

Til vedvarende sirkulering av varmt vann blir det ved et til varmtvannsforsyning anvendt ledningsrør 1 anordnet en pumpe 6 i en kort omføringspassasje 7 som ved hjelp av to til-koplingsmuffer 8 i dette tilfelle kan koples til kanalen 4. Ved drift av pumpen sirkulerer det varme vann som fra en varmtvannskjele 10 (fig. 7) kommer inn i rørets 1 kanal 4, i pilretningen 9. Så snart vannstrømmen kommer inn i den førs-te tilkoplingsmuffe, sett i transportretningen, blir den avledet i omføringspassasjen 7, idet tilkoplingsmuffen 8 fremviser en avledningsplate 12 som stenger kanalen 4. Vannstrømmen passerer deretter pumpen 6 og blir av denne over omføringspassasjen 7, som går over i den andre tilkoplingsmuffe 8, igjen tilbakeført i kanalen 4. Vannstrømmen blir deretter i det øvre avledningspunkt, det vil si ved enden av røret 1, ledet inn i kanalen 5. For dette formål tillukkes røret med en endemuffe 13 (fig. 5) for avledning av vannstrømmen, slik at den igjen kan strømme inn i kjelen 10. Omføringspassasjen kan like ens koples til kanalen 5, altså i vannstrømmens returløp.

Til røret 1 kan det koples vilkårlig mange forbrukerledninger, enten til den ene eller til begge kanaler 4, 5. Ved utførelsen ifølge fig. 4 blir det ved hjelp av et koplingsstykke 14 som er satt inn i røret 1, tilkoplet to like overfor hverandre liggende forbrukerledninger 15, hvorav den ene er tilkoplet kanalen 4 og den andre er tilkoplet kanalen 5. For at oppdelingen i to kanaler ikke skal oppheves henholdsvis avbrytes i koplingsstykket 14, inneholder dette likeledes en midtre vegg 16 som i rørets 1 lengderetning mest mulig overgangsfritt supplerer henholdsvis slutter seg til skilleveggen 2.

Ifølge fig. 8 fremviser røret 1 en tråd-omhylling 17. Denne utførelse egner seg spesielt til innsetting i radiatorer henholdsvis varmevekslerpakker. Tråd-omhyllingen 17 kan be-stå av enkelttråder 18 som er påloddet utenpå det sylindriske rør 1, eller som kan være anbrakt på røret i form av spiraler. Som trådmateriale er fortrinnsvis kobber velegnet på grunn av sin gode varmeledningsevne. Til avstivning av de ytre ender kan ledningstrådene 18 forbindes med hverandre ved hjelp av en endetråd 19.

Røret 1 som på denne måte er omhyllet av tråder, kan på innløpssiden forbindes med et varmtvannstilførselsrør 22. I området for tilkoplingen blir det utenfra innsatt en skive-lignende innsatsdel 23 med en plate 24 som sperrer tilfør-selsrørets 22 tverrsnitt, og hvori rørets 1 skillevegg 2 griper tettende inn, eksempelvis i en utsparing 25 i platen 24. Platen 24, mot hvilken det varme vann strømmer i pilretning 9, leder således vannstrømmen inn i rørets 1 kanal 4, hvor det finner sted en varmeutveksling over trådspiralene. En på rørenden påsatt endemuffe 13 avleder vannstrømmen fra fremløpsvannkanalen 4 til returløpkanalen 5, hvor vannet deretter nedenfor platen 24 igjen havner i tilførselsrøret 22.

Varmeoverføringen til et medium som nedenfra strømmer oppover mot tråd-omhyllingen 17 i pilretning 26, kan optimeres når det i det avsnitt 27 som på grunn av strømningsforhol-dene dannes nedenfor røret 1, sett i strømningsretning, og som inngår i et område som i det vesentlige omgis av ikke beveget medium; anordnes ingen eller i høyden bare få tråder 18. Mediumstrømmen deler seg nedenfor røret 1 i området for kanalen 5 ifølge fig. 9 i to strømmer som til venstre og høyre strømmer omkring røret 1, og som forenes igjen i området ovenfor kanalen 4. Virkningsgraden kan ytterligere forbedres når trådene 18 i de områder som nås av luft i be vegelse (jfr. piler 26 ifølge fig. 9), gjøres lengre og/eller anordnes tettere på rørmantelen. Til opptakelse av varmen, det vil si som strømningsmedium, egner seg ikke bare gassformige medier, som fortrinnsvis luft, idet de rør som inngår i en varmevekslerenhet, også kan omstrømmes av flyt-ende medier.

Claims (10)

1. Ledningsrør (1) til installasjonsformål, særlig til innsetting i varmtvannsforsynings- og/eller oppvarmings- henholdsvis varmevekslersystemer, karakterisert ved en skillevegg (2, 3) som deler røret (1) i lengderetning i to kanaler (4, 5).

2. Ledningsrør ifølge krav 1, karakterisert ved at skilleveggen (2, 3) forløper i midten av røret (1).

3. Ledningsrør ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at skilleveggen (2, 3) er satt inn i røret (1) og er fastspent i dette.

4. Ledningsrør ifølge ett eller flere av kravene 1 til 3, karakterisert ved en vannpumpe (6) som i en omførings-passas je (7) er koplet til en av kanalene (4, 5).

5. Ledningsrør ifølge krav 4, karakterisert ved fra kanalen/ kanalene (4, 5) avgrenende forbrukerledninger (15).

6. Ledningsrør som til oppvarmingsformål henholdsvis til varmeveksling er tråd-omhyllet med langs omkretsen fordelte, fortrinnsvis rettlinjede trådstykker eller trådspiraler av tordert profiltråd som strekker seg fortrinnsvis spiralformet over hele lengden av røret, karakterisert ved en over omkretsen fordelt, forskjellig lang og/eller tett usymmetrisk tråd-omhylling (17).

7. Ledningsrør ifølge krav 6, karakterisert ved en over omkretsen fordelt og/eller over lengden av røret (1) mer eller mindre tett tråd-omhylling (17).

8. Ledningsrør ifølge ett eller flere av kravene 1 til 3 så vel som 6 og 7, karakterisert ved at et avsnitt (27) av det tråd-omhyllede rør som er vendt mot en oppadstigende luftstrøm, fremviser ingen eller knapt nok noen tråd-omhylling (17).

9. Ledningsrør ifølge ett eller flere av kravene 1 til 3 og 6, karakterisert ved at røret (1) i området for den kanal (4) som fører det varme fremløpsvann, er tettere trådomhyl-let enn i det øvrige område.

10. Ledningsrør ifølge ett eller flere av kravene 1 til 3 så vel som 6 og 9, karakterisert ved at fremløpsvannkanalen (4) ved anordning i en oppadstigende luftstrøm ligger oventil.