WO2016005810A1 - Rohrregister für einen heizkörper oder kühlkörper - Google Patents

Rohrregister für einen heizkörper oder kühlkörper Download PDF

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WO2016005810A1
WO2016005810A1 PCT/IB2015/001150 IB2015001150W WO2016005810A1 WO 2016005810 A1 WO2016005810 A1 WO 2016005810A1 IB 2015001150 W IB2015001150 W IB 2015001150W WO 2016005810 A1 WO2016005810 A1 WO 2016005810A1
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elevations
connecting pipes
register
corrugations
pipe register
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PCT/IB2015/001150
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English (en)
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Inventor
Roland Diethelm
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Zehnder Group International Ag
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/05316—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
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    • F28F1/14—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally
    • F28F1/16—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally the means being integral with the element, e.g. formed by extrusion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/062—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0035—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for domestic or space heating, e.g. heating radiators

Definitions

  • the invention relates to a pipe register for a heat exchanger through which can flow through a heat exchanger, which serves in particular for use as a radiator or heat sink, wherein the pipe register has two manifolds, between which a plurality of connecting tubes extend, which serves as a flow distributor first distribution line connect fluidly with the serving as a return manifold second manifold, wherein the first ends of the connecting pipes are fluidly connected to the first manifold in each case and the second ends of the connecting pipes with the second
  • Distribution line are fluidly connected.
  • the radiator or heat sink contains one of a hot or cold heat transfer fluid, such as. Water or oil, permeable pipe register, which usually has mutually parallel tubes with cylindrical inner surface and outer surface.
  • a hot or cold heat transfer fluid such as. Water or oil, permeable pipe register
  • the tube register of the radiator or heat sink are arranged such that the heated or cooled in the immediate vicinity of the tube register air causes an upward or downward air flow (positive or negative chimney effect), whereby the discharge or supply is favored by heat by convection.
  • the invention has for its object to increase the heating power or cooling capacity of a radiator or heat sink, which contains a pipe register of the type described above or a similar type.
  • the invention provides a tube register of the type described above, the connecting tubes made of a polymer material and on one of its cylinder surface surfaces a variety of
  • the protruding from the cylinder surface surface increases on the one hand increase the surface and thus increase the
  • thermal resistance at the polymer surface can be prevented or at least reduced in its extent, which also leads to an increase of the
  • the connecting pipes are made of a polymer material, the elevations according to the invention can easily be produced during and / or after the production of the connecting pipes.
  • the connecting tubes have a multiplicity of elevations on their outer cylinder surface. Since the ambient air flows along the connecting tubes here, the heat transfer between the connecting tubes and the air in their immediate surroundings is improved, i. reduces the thermal resistance at this outer interface. This heat transfer between hot or cold solid surface and adjoining air to be heated or cooled, in the heat flow chain between on the one hand radiator or heat sink in a room and on the other hand to pleasant room temperature to be heated or cooled indoor air in most cases the largest thermal
  • connecting tubes on its inner cylinder surface surface a plurality of elevations. Since here the heat transfer fluid inside flows along the connecting pipes, the heat transfer between the
  • the connecting pipes have corrugations running parallel to the connecting pipe longitudinal direction.
  • longitudinal corrugations on the one hand the surface of a respective connecting tube can be multiplied in comparison with a connecting tube which has no elevations on its surface.
  • longitudinal corrugations can be produced inexpensively parallel to the connecting tube longitudinal direction by extrusion or profile extrusion of a polymer material using suitable nozzles or dies.
  • suitable nozzles or matrices such longitudinal corrugations can be produced on the outer and / or inner cylinder surface of the cylinder.
  • the connecting tubes have helically extending corrugations around the connecting tube longitudinal direction. Even by such helical corrugations, the surface of a respective connecting pipe can be multiplied in comparison with a connecting pipe, which has no elevations on its surface. In addition, weakening lines of the
  • arranged connecting pipes can by the helical course of the
  • Corrugations depending on the geometry of the corrugations e.g., height of the corrugations, slope of the helical course of the corrugations, velocity and
  • Viscosity of the outside of the connecting tubes and internally flowing fluid) of the fluid flow imparted a rotational component and / or stalls are generated in the fluid flow. At least in the immediate vicinity of the corrugated cylinder surface outside and / or inside, this results in a more or less helical and / or more or less turbulent fluid flow. All this contributes to the further reduction of the thermal resistance at the
  • Helix corrugations can also be produced cost-effectively by slightly modified extruding or profile extrusion of a polymer material using suitable nozzles or dies.
  • helix corrugations can be produced by means of suitable nozzles or dies on the outer and / or inner cylinder surface.
  • the surface profile in a cross-sectional plane transverse to the connecting tube longitudinal direction is preferably a sawtooth profile or serrated profile for both the longitudinal corrugations and the helical corrugations.
  • Whose cross-section tooth-shaped or serrated corrugations are preferably from the Zylindermantel- surface in the radial direction.
  • the corrugations may also be in a direction with radial and tangential component of the
  • Protrude cylinder surface Preferably, the individual teeth or prongs of the sawtooth or serrated profile are approximately triangular in cross-section, rectangular or trapezoidal. Preferably, at least the profile notches at the root of the profile teeth or profile serrations are rounded in order to avoid a destabilizing notch effect.
  • the connecting pipes have
  • knob-like or pin-like elevations are also by these knob-like or pin-like elevations. Also by these knob-like or pin-like elevations, the surface of a respective connecting pipe can be multiplied in comparison with a connecting pipe which has no elevations on its surface. Again, weakening lines of the
  • Turbulence can be generated. At least in the immediate vicinity of the cylinder surface outside and / or inside, this results in a more or less turbulent fluid flow. All this contributes to the further reduction of the thermal resistance at the solid / fluid boundary layer.
  • the knob-like or pin-like elevations on the outer cylindrical surface of the connecting pipes can be produced by extrusion or extrusion of a polymer material into connecting pipes with a smooth surface and subsequent pressed-rolling of the smooth Connecting pipes on an embossing tool whose temperature is maintained between the softening temperature and the melting temperature of the polymer material.
  • the smooth connecting pipes can also be between two
  • Embossing tools are clamped with mutually facing embossing surfaces and rolled in between by the two embossing tools are moved relative to each other.
  • the knob-like or pin-like elevations on the outer cylindrical surface of the connecting pipes can also be made by
  • Embossing / conveying rollers These rollers have on their surfaces, with which they contact the transported between them connecting tube, a
  • Embossing surface with formations complementary to the impressions to be embossed The temperature of the rollers is kept between the softening temperature and the melting temperature of the polymer material.
  • the smooth connecting tube during its onward transport on a supporting
  • the temperature of the supporting cylinder rod is at a value below the softening temperature of
  • the nub-like or pin-like elevations on the outer and / or inner cylinder surface of the connecting pipes can also be produced by injection molding.
  • the inventive increases should not be filigree rib-like structure, but rather compact elevations with a ratio of height to smallest base width (smallest transverse dimension at the root of the increase) in the range of 3 to 1 to 0.5 to 1, and preferably in the range of 1.5 to 1 and 1 to 1.
  • the first distribution line and the second distribution line each consist of a polymer material.
  • These manifolds can therefore be made by injection molding with or without the holes for the connecting pipes.
  • the holes of a connecting tube are then drilled or produced by re-drilling the holes of the injection-molded part.
  • the manifolds and the connecting tubes contain the same polymer material.
  • the connecting tubes and the distributor lines can therefore be connected to one another by welding, preferably by ultrasonic welding, or by gluing.
  • the first ends and the second ends of the connecting tubes are inserted into stepped bores of the flow distributor or in stepped bores of the return distributor and glued or welded to the respective distributor.
  • Preferred polymeric materials are acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS),
  • Polyvinyl chloride PVC
  • butadiene is used for the manifolds while butadiene is used for the manifolds.
  • butadiene is used for both the manifolds and the connecting tubes.
  • Fig. 1 is a schematic perspective view of a first arrangement
  • Fig. 2 is a perspective view of an enlarged section of a
  • Fig. 3 is a side view (front view) of a first embodiment of
  • Fig. 4 is a side view (front view) of a second embodiment of
  • Fig. 5 is a side view (front view) of a third embodiment of
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of a first variant of a connecting tube according to the first embodiment of the tube register according to the invention
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view of a second variant of a connecting tube according to the first embodiment of the tube register according to the invention
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view of a third variant of a connecting tube according to the first embodiment of the tube register according to the invention.
  • FIG 9 shows a cross-sectional view of a fourth variant of a connecting tube according to the first embodiment of the tube register according to the invention.
  • Fig. 1 is a schematic perspective view of a first arrangement
  • pipe register R shown in the installed state on a floor B and in front of a wall W of a room. 1. It is in this arrangement to three substantially planar tube register R, which are connected in parallel in fluid terms and form a total of a permeable by a heat transfer fluid radiator or heat sink.
  • Each of the pipe register R has two horizontally extending distribution pipes 1, 2, between each of which a plurality of vertical connecting pipes 3 extend, which each connect the serving as a flow distributor first manifold 1 with the serving as a return manifold second manifold 2 fluidly.
  • the first or upper ends 3a (see FIGS. 2, 3, 4, 5) of the connecting tubes 3 are respectively fluidly connected to the first or upper distributor line 1, while the second or lower ends 3b (see FIGS. 3, 4) , 5) of the connecting pipes 3 are each fluidly connected to the second or lower distributor line 2.
  • All distribution lines 1, 2 of the three registers R are arranged substantially parallel to one another and preferably horizontally.
  • All connecting tubes 3 of the three tube registers R are arranged substantially parallel to each other and preferably vertically.
  • Distribution lines 1, 2 are in fluid communication with each other.
  • the radiator or heat sink assembly thus formed having the three tube register R is by means of a flexible flow line F1 with a flow pipe socket L1 of a heat transfer fluid distribution system (not shown) and by means of a flexible return line F2 with a return pipe socket L2 of
  • the flexible flow line F1 opens into a connector C (in Fig. 1 top left), while the flexible return line F2 opens into a connector C (in, Fig. 1 bottom right). The so on the
  • a heating fluid or a cooling fluid flows through from top left to bottom right of the heat transfer fluid distribution system, with the air contained in the space being heated or cooled.
  • FIG. 2 shows a perspective view of an enlarged detail of a pipe register R according to the invention. It can be seen three connecting tubes 3, the first ends 3a are each connected to a first distribution line 1. Corrugations 41 extending parallel to the longitudinal direction of the connecting pipe can also be seen on the connecting pipes 3. These corrugations 41 are attached to the entire outer cylinder surface 31, as best shown in FIGS. 6, 7, 8 and 9 sees. In Fig. 2, only two of these are about 20 to
  • each connecting tube 3 is provided with a reference numeral 41.
  • Fig. 3 is a side view (front view) of a first embodiment of
  • pipe register R shown in sections. It can be seen three connecting tubes 3, the first ends 3a are each connected to a first distribution line 1 and the second ends 3b are each connected to a second distribution line 2. At the connecting tubes 3 can be seen also extending parallel to the connecting tube longitudinal corrugations 41. These corrugations
  • Connecting pipes 3 attached.
  • the surface 31 of the connecting pipes 3 is increased, whereby the heat flow at the interface between the connecting pipes 3 and the surrounding air is improved.
  • more heat can be emitted from the connecting pipes 3 to the air in the vicinity of the connecting pipes 3 than when they are smooth
  • the corrugations 41 have a distance of about 0.5 mm to 2 mm from each other along the circumferential direction and a height of about 0.5 mm to 2 mm.
  • Fig. 4 is a side view (front view) of a second embodiment of the inventive tube register R is shown in fragmentary form. It can be seen three connecting tubes 3, the first ends 3a are each connected to a first distribution line 1 and the second ends 3b are each connected to a second distribution line 2. At the connecting tubes 3 one recognizes also helically around the connecting tube longitudinal direction extending corrugations 51. This
  • Corrugations 51 are attached to the entire outer cylinder surface 31 of the connecting pipes 3. By the corrugations 51, the surface 31 of the connecting pipes 3 is increased, whereby the heat flow at the interface between the connecting pipes 3 and the surrounding air is improved. In the heating case, more heat can be emitted from the connecting pipes 3 to the air in the vicinity of the connecting pipes 3 than when they are smooth
  • the corrugations 41 have a spacing of about 0.5 nm to 5 mm from each other along the circumferential direction and a height of about 0.5 mm to 5 mm.
  • the pitch angle of the helical corrugations 51 with respect to a plane orthogonal to the composite pipe longitudinal direction is preferably in the range of 10 ° to 85 °.
  • Fig. 5 is a side view (front view) of a third embodiment of
  • pipe register R shown in sections. It can be seen three connecting tubes 3, the first ends 3a are each connected to a first distribution line 1 and the second ends 3b are each connected to a second distribution line 2. On the connecting pipes 3 can also be seen
  • Nub-like or pin-like protrusions 61 are attached to the entire outer cylinder surface 31 of the connecting pipes 3. By the elevations 61, the surface 31 of the connecting tubes 3 is increased, whereby the heat flow at the interface between the connecting pipes 3 and the surrounding air is improved. In the heating case of the connecting pipes 3 to the air in the environment of Connecting pipes 3 are given off more heat than smooth
  • the ridges 61 have a spacing of about 1 mm to 5 mm from each other along the circumferential direction and a height of about 1 mm to 5 mm.
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of a first variant of a connecting tube 3 according to the first embodiment of the tube register R according to the invention. It can be seen the corrugated outer cylinder surface surface 31 with corrugations 41. This corrugated outer cylinder surface surface 31 is larger than that
  • Cylinder shell surface 31 without elevations. Furthermore, one recognizes a smooth inner cylinder surface 32.
  • the corrugations 41 have an approximately bell-shaped or sinusoidal shape in cross-section orthogonal to the longitudinal axis of the connecting tube 3, and the radially lower regions between two adjacent corrugations 41 are concavely rounded to minimize a notch effect.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a second variant of a connecting pipe 3 according to the first embodiment of the pipe register R according to the invention
  • corrugated outer cylinder surface 31 with corrugations 41.
  • This corrugated outer cylinder surface surface 31 is larger than the corresponding "smooth" outer surface, that is, the imaginary outer
  • Cross-section orthogonal to the longitudinal axis of the connecting pipe 3 is an approximately
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view of a third variant of a connecting tube 3 according to the first embodiment of the tube register R according to the invention. It can be seen the corrugated outer cylinder surface surface 31 with corrugations 41. This corrugated outer cylinder surface surface 31 is larger than that corresponding "smooth" outer surface, ie the imaginary outer
  • Cylinder shell surface 31 without elevations. Furthermore, one recognizes a smooth inner cylindrical surface 32.
  • This third variant is similar to the first variant in Fig. 6 and differs from the latter in that the
  • Corrugations 41 in cross section orthogonal to the longitudinal axis of the connecting tube 3 have no bell-shaped or sinusoidal shape, but have a trapezoidal shape.
  • the radially deeper regions between two adjacent corrugations 41 are concavely rounded to minimize a notch effect.
  • FIG. 9 shows a cross-sectional view of a fourth variant of a connecting tube 3 according to the first embodiment of the tube register R according to the invention. It can be seen the corrugated outer cylinder surface surface 31 with corrugations 41. This corrugated outer cylinder surface surface 31 is larger than that
  • Cylinder shell surface 31 without elevations. Furthermore, one recognizes a smooth inner cylinder surface 32 surface.
  • This fourth variant is similar to the third variant in Fig. 8 and differs from the latter in that the
  • Corrugations 41 in cross-section orthogonal to the longitudinal axis of the connecting tube 3 have a trapezoidal shape with greater height or have an approximately rectangular shape.
  • the radially deeper regions between two adjacent corrugations 41 are concavely rounded to minimize a notch effect.
  • the first, the second, the third or the fourth variant of the respective cross-sectional shape can be used.
  • the cutting plane is a local cutting plane orthogonal to the local one
  • the first, the second, the third or the fourth variant of the respective cross-sectional shape can be used.
  • a cutting plane here serves a local
  • nub-like or pin-like elevations 61 The radially deeper areas between two adjacent ridges 61 are concavely rounded to minimize a notch effect.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rohrregister (R) für einen von einem Wärmeträgerfluid durchströmbaren Wärmetauscher, insbesondere einen Heizkörper oder Kühlkörper. Das Rohrregister (R) besitzt zwei Verteilerleitungen (1, 2), zwischen denen sich eine Vielzahl von Verbindungsrohren (3) erstrecken, welche erste Verteilerleitung (1) mit der zweiten Verteilerleitung (2) fluidmässig verbinden. Die ersten Enden (3a) der Verbindungsrohre (3) sind jeweils mit der ersten Verteilerleitung (1) fluidmässig verbunden, und die zweiten Enden (3b) der Verbindungsrohre (3) sind jeweils mit der zweiten Verteilerleitung (2) fluidmässig verbunden. Die Verbindungsrohre (3) bestehen aus einem Polymermaterial und besitzen an einer ihrer Zylindermantel- Oberflächen (31, 32) eine Vielzahl von Erhöhungen (41; 42; 51; 61).

Description

Rohrregister für einen Heizkörper oder Kühlkörper
Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrregister für einen von einem Wärmeträgerfluid durchströmbaren Wärmetauscher, der insbesondere zur Verwendung als Heizkörper oder Kühlkörper dient, wobei das Rohrregister zwei Verteilerleitungen aufweist, zwischen denen sich eine Vielzahl von Verbindungsrohren erstrecken, welche die als Vorlauf-Verteiler dienende erste Verteilerleitung mit der als Rücklauf-Verteiler dienenden zweiten Verteilerleitung fluidmässig verbinden, wobei die ersten Enden der Verbindungsrohre jeweils mit der ersten Verteilerleitung fluidmässig verbunden sind und die zweiten Enden der Verbindungsrohre jeweils mit der zweiten
Verteilerleitung fluidmässig verbunden sind.
Es ist bekannt, dass die Abgabe oder Aufnahme von Wärme durch einen Heizkörper bzw. Kühlkörper durch Wärmestrahlung, Wärmeleitung und Konvektion erfolgt.
Häufig enthält der Heizkörper oder Kühlkörper ein von einem heissen bzw. kalten Wärmeträgerfluid, wie z.B. Wasser oder Öl, durchströmbares Rohrregister, das üblicherweise zueinander parallel verlaufende Rohre mit zylinderförmiger Innenfläche und Aussenfläche aufweist. In vielen Fällen sind die Rohrregister des Heizkörpers oder Kühlkörpers derart angeordnet, dass die in der unmittelbaren Umgebung des Rohrregisters erwärmte bzw. abgekühlte Luft eine nach oben bzw. nach unten gerichtete Luftströmung verursacht (positiver bzw. negativer Kamineffekt), wodurch die Abfuhr bzw. Zufuhr von Wärme durch Konvektion begünstigt wird.
Es hat sich gezeigt, dass im Falle des Heizens der Wärmeübergang von dem
Register an die Luft in der unmittelbaren Umgebung des Registers oder im Falle des Kühlens der Wärmeübergang von der Luft in der unmittelbaren Umgebung des Registers zu dem Register ein die Heizleistung bzw. Kühlleistung begrenzender Faktor ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Heizleistung oder Kühlleistung eines Heizkörpers bzw. Kühlkörpers, welcher ein Rohrregister der eingangs beschriebenen Bauart oder einer ähnlichen Bauart enthält, zu erhöhen. Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung ein Rohrregister der eingangs beschriebenen Bauart bereit, dessen Verbindungsrohre aus einem Polymermaterial bestehen und an einer ihrer Zylindermantel-Oberflächen eine Vielzahl von
Erhöhungen aufweisen.
Die aus der Zylindermantel-Oberfläche herausragenden Erhöhungen bewirken einerseits eine Vergrösserung der Oberfläche und somit eine Steigerung des
Wärmeübergangs an der Grenzfläche zwischen festem Polymermaterial und entlang des Polymermaterials strömendem Fluid (z.B. Luft, Wasser, Öl, etc.). Andererseits können die Erhöhungen bei geeigneten Bedingungen (z.B. Geschwindigkeit der Fluidströmung; Geometrie der Erhöhungen) in der Fluidströmung lokale Turbulenzen bewirken, wodurch thermisch stationäre Grenzschichten mit relativ hohem
thermischen Widerstand an der Polymeroberfläche verhindert oder in ihrem Ausmass zumindest verringert werden können, was ebenfalls zu einer Steigerung des
Wärmeübergangs an der Grenzfläche zwischen festem Polymermaterial und entlang des Polymermaterials strömendem Fluid beiträgt.
Da die Verbindungsrohre aus einem Polymermaterial gefertigt werden, lassen sich die erfindungsgemässen Erhöhungen während und/oder nach der Herstellung der Verbindungsrohre leicht erzeugen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung weisen die Verbindungsrohre an ihrer äusseren Zylindermantel-Oberfläche eine Vielzahl von Erhöhungen auf. Da hier die Umgebungsluft an den Verbindungsrohren entlangströmt, wird der Wärmeübergang zwischen den Verbindungsrohren und der Luft in deren unmittelbarer Umgebung verbessert, d.h. der thermische Widerstand an dieser äusseren Grenzfläche verringert. Dieser Wärmeübergang zwischen heisser oder kalter Feststoff-Oberfläche und daran angrenzender Luft, die erwärmt oder abgekühlt werden soll, stellt in der Wärmefluss-Kette zwischen einerseits Heizkörper oder Kühlkörper in einem Raum und andererseits der auf angenehme Raumtemperatur zu erwärmenden oder abzukühlenden Raumluft in den meisten Fällen den grössten thermischen
Widerstand dar („erster Flaschenhals" der Wärmeübertragung zwischen dem
Heizkörper oder Kühlkörper und der Raumluft).
Es können auch die Verbindungsrohre an ihrer inneren Zylindermantel-Oberfläche eine Vielzahl von Erhöhungen aufweisen. Da hier das Wärmeträgerfluid im Innern der Verbindungsrohre entlangströmt, wird der Wärmeübergang zwischen den
Verbindungsrohren und dem Wärmeträgerfluid ebenfalls verbessert, d.h. der thermische Widerstand („zweiter Flaschenhals") an dieser inneren Grenzfläche verringert.
Vorzugsweise besitzen die Verbindungsrohre parallel zur Verbindungsrohr- Längsrichtung verlaufende Riffelungen. Durch derartige Längs-Riffelungen kann einerseits die Oberfläche eines jeweiligen Verbindungsrohrs im Vergleich zu einem Verbindungsrohr, das keine Erhöhungen an seiner Oberfläche aufweist, vervielfacht werden. Andererseits lassen sich Längs-Riffelungen parallel zur Verbindungsrohr- Längsrichtung durch Strangpressen bzw. Profilextrusion eines Polymermaterials unter Verwendung geeigneter Düsen oder Matrizen kostengünstig herstellen. Mittels geeigneter Düsen oder Matrizen lassen sich an der äusseren und/oder inneren Zylindermantel-Oberfläche derartige Längs-Riffelungen erzeugen.
In einer alternativen Ausführung besitzen die Verbindungsrohre helixartig um die Verbindungsrohr-Längsrichtung verlaufende Riffelungen. Auch durch derartige Helix- Riffelungen kann die Oberfläche eines jeweiligen Verbindungsrohrs im Vergleich zu einem Verbindungsrohr, das keine Erhöhungen an seiner Oberfläche aufweist, vervielfacht werden. Ausserdem lassen sich Schwächungslinien des
Polymermaterials parallel zur Verbindungsrohr-Längsrichtung vermeiden. Angesichts der Tatsache, dass in einem von innen mit Druck beaufschlagten Zylindergefäss die Zugspannung entlang der Zylinder-Umfangsrichtung um einen Faktor zwei grösser ist als die Zugspannung entlang der Zylinder-Axialrichtung, ist ein helixartiger Verlauf der Riffelungen besonders vorteilhaft. Bei einem Rohrregister mit vertikal
angeordneten Verbindungsrohren können durch den helixartigen Verlauf der
Riffelungen in Abhängigkeit von der Geometrie der Riffelungen (z.B. Höhe der Riffelungen, Steigung des Helixverlaufs der Riffelungen, Geschwindigkeit und
Viskosität des an den Verbindungsrohren aussen und innen strömenden Fluids) der Fluidströmung eine Rotationskomponente aufgeprägt und/oder Strömungsabrisse in der Fluidströmung erzeugt werden. Zumindest in unmittelbarer Nähe der geriffelten Zylindermantel-Oberfläche aussen und/oder innen ergibt sich dadurch eine mehr oder weniger helixartige und/oder mehr oder weniger turbulente Fluidströmung. All dies trägt zur weiteren Verringerung des thermischen Widerstands an der
Festkörper/Fluid-Grenzschicht bei. Auch Helix-Riffelungen lassen sich durch geringfügig modifiziertes Strangpressen bzw. Profilextrusion eines Polymermaterials unter Verwendung geeigneter Düsen oder Matrizen kostengünstig herstellen. Auch hier lassen sich mittels geeigneter Düsen oder Matrizen an der äusseren und/oder inneren Zylindermantel-Oberfläche derartige Helix-Riffelungen erzeugen.
Das Oberflächenprofil in einer Querschnittsebene quer zur Verbindungsrohr- Längsrichtung ist sowohl für die Längs-Riffelungen als auch für die Helix-Riffelungen vorzugsweise ein Sägezahnprofil oder Zackenprofil. Dessen im Querschnitt zahnförmige oder zackenförmige Riffelungen stehen von der Zylindermantel- Oberfläche vorzugsweise in radialer Richtung ab. Alternativ können die Riffelungen auch in einer Richtung mit radialer und tangentialer Komponente von der
Zylindermantel-Oberfläche abstehen. Vorzugsweise sind die einzelnen Zähne oder Zacken des Sägezahn- bzw. Zackenprofils sind im Querschnitt näherüngsweise dreieckförmig, rechteckförmig oder trapezförmig. Vorzugsweise sind zumindest die Profilkerben an der Wurzel der Profilzähne bzw. Profilzacken abgerundet, um eine destabilisierende Kerbwirkung zu vermeiden.
Bei einer weiteren alternativen Ausführung besitzen die Verbindungsrohre
noppenartige oder stiftartige Erhöhungen. Auch durch diese noppenartigen oder stiftartigen Erhöhungen kann die Oberfläche eines jeweiligen Verbindungsrohrs im Vergleich zu einem Verbindungsrohr, das keine Erhöhungen an seiner Oberfläche aufweist, vervielfacht werden. Auch hier lassen sich Schwächungslinien des
Polymermaterials parallel zur Verbindungsrohr-Längsrichtung vermeiden. Auch hier können je nach Geometrie der Noppen oder Stifte (z.B. Höhe, Breite und Anordnung der Noppen relativ zueinander) sowie der Geschwindigkeit und Viskosität des an den
Verbindungsrohren aussen und innen strömenden Fluids in der Fluidströmung
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Turbulenzen erzeugt werden. Zumindest in unmittelbarer Nähe der Zylindermantel- Oberfläche aussen und/oder innen ergibt sich dadurch eine mehr oder weniger turbulente Fluidströmung. All dies trägt zur weiteren Verringerung des thermischen Widerstands an der Festkörper/Fluid-Grenzschicht bei.
Die noppenartigen oder stiftartigen Erhöhungen an der äusseren Zylindermantel- Oberfläche der Verbindungsrohre können hergestellt werden durch Strangpressen bzw. Profilextrusion eines Polymermaterials zu Verbindungsrohren mit glatter Oberfläche und anschliessendes angepresstes Abrollen der glatten Verbindungsrohre an einem Prägewerkzeug, dessen Temperatur zwischen der Erweichungstemperatur und der Schmelztemperatur des Polymermaterials gehalten wird. Alternativ können die glatten Verbindungsrohre auch zwischen zwei
Prägewerkzeugen mit einander zugewandten Prägeflächen eingeklemmt und dazwischen abgerollt werden, indem die beiden Prägewerkzeuge relativ zueinander bewegt werden.
Die noppenartigen oder stiftartigen Erhöhungen an der äusseren Zylindermantel- Oberfläche der Verbindungsrohre können auch hergestellt werden durch
Strangpressen bzw. Profilextrusion eines Polymermaterials zu Verbindungsrohren mit glatter Oberfläche und anschliessenden Weitertransport der glatten
Verbindungsrohre mittels mehrerer entlang der Umfangsrichtung eines
Verbindungsrohrs geichmässig beabstandeter Präge/Förder-Walzen bzw.
Präge/Förder-Rollen. Diese Walzen bzw. Rollen haben an ihren Flächen, mit denen sie das zwischen ihnen transportierte Verbindungsrohr kontaktieren, eine
Prägefläche mit zu den zu prägenden Erhöhungen komplementären Formationen. Die Temperatur der Walzen bzw. Rollen wird zwischen der Erweichungstemperatur und der Schmelztemperatur des Polymermaterials gehalten. Optional kann das glatte Verbindungsrohr während seines Weitertransports auf einem abstützenden
Zylinderstab gleiten, dessen Aussendurchmesser dem Innendurchmesser des Verbindungsrohrs entspricht. Vorzugsweise wird die Temperatur des abstützenden Zylinderstabs auf einem Wert unterhalb der Erweichungstemperatur des
Polymermaterials gehalten.
Die noppenartigen oder stiftartigen Erhöhungen an der äusseren und/oder inneren Zylindermantel-Oberfläche der Verbindungsrohre können auch durch Spritzgiessen hergestellt werden.
Zweckmässigerweise liegt bei den Verbindungsrohren das Oberflächen-Verhältnis einer Zylindermantel-Oberfläche mit Erhöhungen zur entsprechenden
Zylindermantel-Oberfläche ohne Erhöhungen zwischen 5 zu 1 und 1 ,3 zu 1 und vorzugsweise zwischen 4 zu 1 und 2 zu 1. Da die Verbindungsrohre aus
Polymermaterial mit im Vergleich zu Metallen relativ geringer Wärmeleitfähigkeit bestehen, sollen die erfindungsgemässen Erhöhungen keine filigranen rippenartigen Gebilde sein, sondern vielmehr kompakte Erhöhungen mit einem Verhältnis von Höhe zu kleinster Basisbreite (kleinste Querabmessung an der Wurzel der Erhöhung) im Bereich von 3 zu 1 bis 0,5 zu 1 und vorzugsweise im Bereich von 1 ,5 zu 1 und 1 zu 1 sein.
Vorzugsweise bestehen die erste Verteilerleitung und die zweite Verteilerleitung jeweils aus einem Polymermaterial. Diese Verteilerleitungen können daher durch Spritzgiessen mit oder ohne den Löchern für die Verbindungsrohre hergestellt werden. Die Löcher eines Verbindungsrohres werden anschliessend gebohrt bzw. durch Nachbohren der Löcher des Spritzgussteils hergestellt.
Vorzugsweise enthalten die Verteilerleitungen und die Verbindungsrohre dasselbe Polymermaterial. Die Verbindungsrohre und die Verteilerleitungen können daher durch Schweissen, vorzugsweise durch Ultraschall-Schweissen, oder durch Kleben miteinander verbunden werden. Vorzugsweise werden die ersten Enden und die zweiten Enden der Verbindungsrohre in Stufenbohrungen des Vorlauf-Verteilers bzw. in Stufenbohrungen des Rücklauf-Verteilers eingesetzt und mit dem jeweiligen Verteiler verklebt oder verschweisst.
Bevorzugte Polymermaterialien sind Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS),
Polyvinylchlorid (PVC) und Butadien. Vorzugsweise werden ABS oder PVC für die Verteilerleitungen verwendet, während Butadien für die Verbindungsrohre verwendet wird. Bei einer besonders bevorzugten Ausführung wird Butadien sowohl für die Verteilerleitungen als auch für die Verbindungsrohre verwendet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sieb aus der nun folgenden, nicht einschränkend aufzufassenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht einer ersten Anordnung
erfindungsgemässer Rohrregister in eingebautem Zustand;
Fig. 2 eine Perspektivansicht eines vergrösserten Ausschnitts aus einem
erfindungsgemässen Rohrregister;
Fig. 3 eine Seitenansicht (Frontansicht) einer ersten Ausführung des
erfindungsgemässen Rohrregisters;
Fig. 4 eine Seitenansicht (Frontansicht) einer zweiten Ausführung des
erfindungsgemässen Rohrregisters; Fig. 5 eine Seitenansicht (Frontansicht) einer dritten Ausführung des
erfindungsgemässen Rohrregisters;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht einer ersten Variante eines Verbindungsrohrs gemäss der ersten Ausführung des erfindungsgemässen Rohrregisters;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht einer zweiten Variante eines Verbindungsrohrs gemäss der ersten Ausführung des erfindungsgemässen Rohrregisters;
Fig. 8 eine Querschnittsansicht einer dritten Variante eines Verbindungsrohrs gemäss der ersten Ausführung des erfindungsgemässen Rohrregisters; und
Fig. 9 eine Querschnittsansicht einer vierten Variante eines Verbindungsrohrs gemäss der ersten Ausführung des erfindungsgemässen Rohrregisters.
In Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht einer ersten Anordnung
erfindungsgemässer Rohrregister R in eingebautem Zustand über einem Boden B und vor einer Wand W eines Raumes dargestellt. 1. Es handelt sich bei dieser Anordnung um drei im wesentlichen ebene Rohrregister R, die fluidmässig parallel geschaltet sind und insgesamt einen von einem Wärmeträgerfluid durchströmbaren Heizkörper oder Kühlkörper bilden. Jedes der Rohrregister R besitzt zwei horizontal verlaufende Verteilerleitungen 1 , 2, zwischen denen sich jeweils eine Vielzahl von vertikalen Verbindungsrohren 3 erstrecken, welche jeweils die als Vorlauf-Verteiler dienende erste Verteilerleitung 1 mit der als Rücklauf-Verteiler dienenden zweiten Verteilerleitung 2 fluidmässig verbinden.
Die ersten bzw. oberen Enden 3a (siehe Fig. 2, 3, 4, 5) der Verbindungsrohre 3 sind jeweils mit der ersten bzw. oberen Verteilerleitung 1 fluidmässig verbunden, während die zweiten bzw. unteren Enden 3b (siehe Fig. 3, 4, 5) der Verbindungsrohre 3 jeweils mit der zweiten bzw. unteren Verteilerleitung 2 fluidmässig verbunden sind. Alle Verteilerleitungen 1 , 2 der drei Register R sind im wesentlichen parallel zueinander und vorzugsweise horizontal angeordnet. Alle Verbindungsrohre 3 der drei Rohrregister R sind im wesentlichen parallel zueinander und vorzugsweise vertikal angeordnet.
Die fluidmässige Parallelschaltung der drei Rohrregister R erfolgt mittels
Verbindungsstücken C, über welche jeweils drei benachbarte Enden der
Verteilerleitungen 1 , 2 miteinander in Fluidverbindung stehen. Die so gebildete und die drei Rohrregister R aufweisende Heizkörper- oder Kühlkörper-Anordnung ist mittels einer flexiblen Vorlaufleitung F1 mit einem Vorlauf- Rohrstutzen L1 eines Wärmeträgerfluid-Verteilsystems (nicht gezeigt) und mittels einer flexiblen Rücklaufleitung F2 mit einem Rücklauf-Rohrstutzen L2 des
Wärmeträgerfluid-Verteilsystems verbunden. Die flexible Vorlaufleitung F1 mündet in ein Verbindungsstück C (in Fig. 1 links oben), während die flexible Rücklaufleitung F2 in ein Verbindungsstück C (in, Fig. 1 rechts unten) mündet. Die so an das
Wärmeträgerfluid-Verteilsystem angeschlossene Anordnung wird daher von links oben nach rechts unten von einem Heizfluid bzw. einem Kühlfluid durchströmt, wobei die in dem Raum enthaltene Luft erwärmt bzw. abgekühlt wird.
In Fig. 2 ist eine Perspektivansicht eines vergrösserten Ausschnitts aus einem erfindungsgemässen Rohrregister R dargestellt. Man erkennt drei Verbindungsrohre 3, deren erste Enden 3a jeweils mit einer ersten Verteilerleitung 1 verbunden sind. An den Verbindungsrohren 3 erkennt man ausserdem parallel zur Verbindungsrohr- Längsrichtung verlaufende Riffelungen 41. Diese Riffelungen 41 sind an der gesamten äusseren Zylindermantel-Oberfläche 31 angebracht, wie man am besten in Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8 und Fig. 9 sieht. In Fig. 2 sind nur jeweils zwei dieser ca. 20 bis
40 äusseren Riffelungen 41 jedes Verbindungsrohres 3 mit einer Bezugsziffer 41 versehen.
In Fig. 3 ist eine Seitenansicht (Frontansicht) einer ersten Ausführung des
erfindungsgemässen Rohrregisters R ausschnittsweise dargestellt. Man erkennt drei Verbindungsrohre 3, deren erste Enden 3a jeweils mit einer ersten Verteilerleitung 1 verbunden sind und deren zweite Enden 3b jeweils mit einer zweiten Verteilerleitung 2 verbunden sind. An den Verbindungsrohren 3 erkennt man ausserdem die parallel zur Verbindungsrohr-Längsrichtung verlaufenden Riffelungen 41. Diese Riffelungen
41 sind an der gesamten äusseren Zylindermantel-Oberfläche 31 der
Verbindungsrohre 3 angebracht. Durch die Riffelungen wird die Oberfläche 31 der Verbindungsrohre 3 vergrössert, wodurch der Wärmefluss an der Grenzfläche zwischen den Verbindungsrohren 3 und der diese umgebenden Luft verbessert wird. Im Heizfall kann von den Verbindungsrohren 3 an die Luft in der Umgebung der Verbindungsrohre 3 mehr Wärme abgegeben werden als bei glatten
Verbindungsrohren. Umgekehrt kann im Kühlfall von der Luft in der Umgebung der Verbindungsrohre 3 an die Verbindungsrohre 3 mehr Wärme abgegeben werden als bei glatten Verbindungsrohren. Vorzugsweise haben die Riffelungen 41 entlang der Umfangsrichtung einen Abstand von etwa 0,5 mm bis 2 mm voneinander und eine Höhe von etwa 0,5 mm bis 2 mm.
In Fig. 4 ist eine Seitenansicht (Frontansicht) einer zweiten Ausführung des erfindungsgemässen Rohrregisters R ausschnittsweise dargestellt. Man erkennt drei Verbindungsrohre 3, deren erste Enden 3a jeweils mit einer ersten Verteilerleitung 1 verbunden sind und deren zweite Enden 3b jeweils mit einer zweiten Verteilerleitung 2 verbunden sind. An den Verbindungsrohren 3 erkennt man ausserdem helixartig um die Verbindungsrohr-Längsrichtung verlaufende Riffelungen 51. Diese
Riffelungen 51 sind an der gesamten äusseren Zylindermantel-Oberfläche 31 der Verbindungsrohre 3 angebracht. Durch die Riffelungen 51 wird die Oberfläche 31 der Verbindungsrohre 3 vergrössert, wodurch der Wärmefluss an der Grenzfläche zwischen den Verbindungsrohren 3 und der diese umgebenden Luft verbessert wird. Im Heizfall kann von den Verbindungsrohren 3 an die Luft in der Umgebung der Verbindungsrohre 3 mehr Wärme abgegeben werden als bei glatten
Verbindungsrohren. Umgekehrt kann im Kühlfall von der Luft in der Umgebung der Verbindungsrohre 3 an die Verbindungsrohre 3 mehr Wärme abgegeben werden als bei glatten Verbindungsrohren. Vorzugsweise haben die Riffelungen 41 entlang der Umfangsrichtung einen Abstand von etwa 0,5 nim bis 5 mm voneinander und eine Höhe von etwa 0,5 mm bis 5 mm. Die Steigungswinkel der helixartigen Riffelungen 51 bezüglich einer zur Verbundungsrohr-Längsrichtung orthogonalen Ebene liegt vorzugsweise im Bereich von 10° bis 85°.
In Fig. 5 ist eine Seitenansicht (Frontansicht) einer dritten Ausführung des
erfindungsgemässen Rohrregisters R ausschnittsweise dargestellt. Man erkennt drei Verbindungsrohre 3, deren erste Enden 3a jeweils mit einer ersten Verteilerleitung 1 verbunden sind und deren zweite Enden 3b jeweils mit einer zweiten Verteilerleitung 2 verbunden sind. An den Verbindungsrohren 3 erkennt man ausserdem
noppenartige oder stiftartige Erhöhungen 61. Diese noppenartigen oder stiftartigen Erhöhungen 61 sind an der gesamten äusseren Zylindermantel-Oberfläche 31 der Verbindungsrohre 3 angebracht. Durch die Erhöhungen 61 wird die Oberfläche 31 der Verbindungsrohre 3 vergrössert, wodurch der Wärmefluss an der Grenzfläche zwischen den Verbindungsrohren 3 und der diese umgebenden Luft verbessert wird. Im Heizfall kann von den Verbindungsrohren 3 an die Luft in der Umgebung der Verbindungsrohre 3 mehr Wärme abgegeben werden als bei glatten
Verbindungsrohren. Umgekehrt kann im Kühlfall von der Luft in der Umgebung der Verbindungsrohre 3 an die Verbindungsrohre 3 mehr Wärme abgegeben werden als bei glatten Verbindungsrohreh. Vorzugsweise haben die Erhöhungen 61 entlang der Umfangsrichtung einen Abstand von etwa 1 mm bis 5 mm voneinander und eine Höhe von etwa 1 mm bis 5 mm.
In Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht einer ersten Variante eines Verbindungsrohrs 3 gemäss der ersten Ausführung des erfindungsgemässen Rohrregisters R dargestellt. Man erkennt die geriffelte äussere Zylindermantel-Oberfläche 31 mit Riffelungen 41. Diese geriffelte äussere Zylindermantel-Oberfläche 31 ist grösser als die
entsprechende„glatte" äussere Oberfläche, d.h. die gedachte äussere
Zylindermantel-Oberfläche 31 ' ohne Erhöhungen. Desweiteren erkennt man eine glatte innere Zylindermantel-Oberfläche 32. Die Riffelungen 41 haben im Querschnitt orthogonal zur Längsachse des Verbindungsrohrs 3 eine etwa glockenförmige oder sinusförmige Gestalt, und die radial tieferen Bereiche zwischen zwei benachbarten Riffelungen 41 sind konkav abgerundet, um eine Kerbwirkung zu minimieren.
In Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht einer zweiten Variante eines Verbindungsrohrs 3 gemäss der ersten Ausführung des erfindungsgemässen Rohrregisters R
dargestellt. Man erkennt die geriffelte äussere Zylindermantel-Oberfläche 31 mit Riffelungen 41. Diese geriffelte äussere Zylindermantel-Oberfläche 31 ist grösser als die entsprechende„glatte" äussere Oberfläche, d.h. die gedachte äussere
Zylindermantel-Oberfläche 31 ' ohne Erhöhungen. Desweiteren erkennt man eine geriffelte innere Zylindermantel-Oberfläche 32 mit Riffelungen 42. Diese geriffelte innere Zylindermantel-Oberfläche 32 ist grösser als die entsprechende„glatte" innere Oberfläche, d.h. die gedachte innere Zylindermantel-Oberfläche 32' ohne
Erhöhungen. Sowohl die Riffelungen 41 als auch die Riffelungen 42 haben im
Querschnitt orthogonal zur Längsachse des Verbindungsrohrs 3 eine etwa
trapezförmige Gestalt, und die radial tieferen Bereiche zwischen zwei benachbarten Riffelungen 41 bzw. 42 sind konkav abgerundet, um eine Kerbwirkung zu minimieren.
In Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht einer dritten Variante eines Verbindungörohrs 3 gemäss der ersten Ausführung des erfindungsgemässen Rohrregisters R dargestellt. Man erkennt die geriffelte äussere Zylindermantel-Oberfläche 31 mit Riffelungen 41. Diese geriffelte äussere Zylindermantel-Oberfläche 31 ist grösser als die entsprechende„glatte" äussere Oberfläche, d.h. die gedachte äussere
Zylindermantel-Oberfläche 31' ohne Erhöhungen. Desweiteren erkennt man eine glatte innere Zylindermantel-Oberfläche 32. Diese dritte Variante ist ähnlich wie die erste Variante in Fig. 6 und unterscheidet sich von letzterer dadurch, dass die
Riffelungen 41 im Querschnitt orthogonal zur Längsachse des Verbindungsrohrs 3 keine glockenförmige oder sinusförmige Gestalt haben, sondern eine trapezförmige Gestalt haben. Die radial tieferen Bereiche zwischen zwei benachbarten Riffelungen 41 sind konkav abgerundet, um eine Kerbwirkung zu minimieren.
In Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht einer vierten Variante eines Verbindungsrohrs 3 gemäss der ersten Ausführung des erfindungsgemässen Rohrregisters R dargestellt. Man erkennt die geriffelte äussere Zylindermantel-Oberfläche 31 mit Riffelungen 41. Diese geriffelte äussere Zylindermantel-Oberfläche 31 ist grösser als die
entsprechende„glatte" äussere Oberfläche, d.h. die gedachte äussere
Zylindermantel-Oberfläche 31' ohne Erhöhungen. Desweiteren erkennt man eine glatte innere Zylindermantel-Oberfläche 32. Diese vierte Variante ist ähnlich wie die dritte Variante in Fig. 8 und unterscheidet sich von letzterer dadurch, dass die
Riffelungen 41 im Querschnitt orthogonal zur Längsachse des Verbindungsrohrs 3 eine trapezförmige Gestalt mit grössere Höhe haben bzw. eine näherungsweise rechteckförmige Gestalt haben. Die radial tieferen Bereiche zwischen zwei benachbarten Riffelungen 41 sind konkav abgerundet, um eine Kerbwirkung zu minimieren.
Auch bei der zweiten Ausführung mit ihren helixartig um die Verbindungsrohr- Längsrichtung verlaufende Riffelungen 51 können die erste, die zweite, die dritte oder die vierte Variante der jeweiligen Querschnittsform verwendet werden. Als Schnittebene dient hier eine lokale Schnittebene orthogonal zur lokalen
Tangentialrichtung des neuartigen Verlaufs einer Riffelung 51. Die radial tieferen Bereiche zwischen zwei benachbarten Riffelungen 51 sind konkav abgerundet, um eine Kerbwirkung zu minimieren.
Auch bei der dritten Ausführung mit ihren noppenartigen oder stiftartigen Erhöhungen 61 können die erste, die zweite, die dritte oder die vierte Variante der jeweiligen Querschnittsform verwendet werden. Als Schnittebene dient hier eine lokale
Schnittebene orthogonal zur lokalen Tangentialebene an der Wurzel einer
noppenartigen oder stiftartigen Erhöhungen 61. Die radial tieferen Bereiche zwischen zwei benachbarten Erhöhungen 61 sind konkav abgerundet, um eine Kerbwirkung zu minimieren.

Claims

Ansprüche
1. Rohrregister (R) für einen von einem Wärmeträgerfluid durchströmbaren
Wärmetauscher, insbesondere einen Heizkörper oder Kühlkörper, wobei das
Rohrregister (R) zwei Verteilerleitungen (1 , 2) aufweist, zwischen denen sich eine Vielzahl von Verbindungsrohren (3) erstrecken, welche die als Vorlauf-Verteiler dienende erste Verteilerleitung (1) mit der als Rücklauf-Verteiler dienenden zweiten Verteilerleitung (2) fluidmässig verbinden, wobei die ersten Enden (3a) der
Verbindungsrohre (3) jeweils mit der ersten Verteilerleitung (1) fluidmässig
verbunden sind und die zweiten Enden (3b) der Verbindungsrohre (3) jeweils mit der zweiten Verteilerleitung (2) fluidmässig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsrohre (3) aus einem Polymermaterial bestehen und an einer ihrer Zylindermantel-Oberflächen (31 , 32) eine Vielzahl von Erhöhungen (41 ; 42; 51 ; 61) aufweisen.
2. Rohrregister (R) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Verbindungsrohre (3) an ihrer äusseren Zylindermantel-Oberfläche (31) eine Vielzahl von Erhöhungen (41 ; 51 ; 61) aufweisen.
3. Rohrregister (R) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsrohre (3) an ihrer inneren Zylindermantel-Oberfläche; (32) eine Vielzahl von Erhöhungen (42) aufweisen.
4. Rohrregister (R) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsrohre (3) parallel zur Verbindungsrohr-Längsrichtung
verlaufende Riffelungen (41 ; 42) aufweisen.
5. Rohrregister (R) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsrohre (3) helixartig um die Verbindungsrohr-Längsrichtung verlaufende Riffelungen (51) aufweisen.
6. Rohrregister (R) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsrohre (3) noppenartige oder stiftartige Erhöhungen (61) aufweisen.
7. Rohrregister (R) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Verbindungsrohren (3) das Oberflächen-Verhältnis einer
Zylindermantel-Oberfläche (31 ; 32) mit Erhöhungen (41 ; 42; 51 ; 61 ) zur
entsprechenden Zylindermantel-Oberfläche (31'; 32') ohne Erhöhungen zwischen 5 zu 1 und 1 ,3 zu 1 und vorzugsweise zwischen 4 zu 1 und 2 zu 1 liegt.
8. Rohrregister (R) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verteilerleitung (1) und die zweite Verteilerleitung (2) jeweils aus einem Polymermaterial bestehen.
9. Rohrregister (R) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Verteilerleitungen (1 , 2) und die Verbindungsrohre (3) dasselbe Polymermaterial aufweisen.
10. Rohrregister (R) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Enden (3a) und die zweiten Enden (3b) der Verbindungsrohre (3) in
Stufenbohrungen des Vorlauf- Verteilers (1) bzw. in Stufenbohrungen des Rücklauf- Verteilers (2) eingesetzt und mit dem jeweiligen Verteiler (1 , 2) verklebt oder verschweisst sind.
PCT/IB2015/001150 2014-07-10 2015-07-09 Rohrregister für einen heizkörper oder kühlkörper WO2016005810A1 (de)

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