[發(fā)明專利]優(yōu)化流動的流體管路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210060022.8
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102679046A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安德烈亞斯·鮑爾
• 申請（專利權(quán)）人: 諾馬德國有限責(zé)任公司
• 主分類號: F16L9/12
• 分類號: F16L9/12
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

相關(guān)申請的交叉引用

依據(jù)《美國法典》第35條第119(a)款，本專利申請要求于2011年3月10日提交的德國專利申請102011013572.3的優(yōu)先權(quán)，其公開全文明確地以引用的方式結(jié)合到本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實施方案涉及具有柱形內(nèi)表面的流體管路。

背景技術(shù)

流體管路用于輸送流體、特別是液體的許多應(yīng)用領(lǐng)域。由于摩擦和湍流的原因會產(chǎn)生損失，其可導(dǎo)致裝置的整體效率程度的劣化。特別是對于光滑管以及在部分波紋管的光滑區(qū)域中，由于在邊緣區(qū)域中形成了準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)邊界層，因此實際可使用的流動橫截面通常遠(yuǎn)小于流體管路內(nèi)的自由內(nèi)部橫截面。

目前已知可提供具有流動性特別低的涂層的流體管路。然而這相對復(fù)雜，并因此使得制造過程的費用較高。這類涂層也不會對所有流體都具有阻力，使得它的使用可能性受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的實施方案在于保持流動損失為低。

根據(jù)一些實施方案，如前文所提及類型的流體管路包括均勻分布的凹陷，其形式為實施或形成在流體管路內(nèi)表面上的部分球體。

通過這些凹陷阻止了流經(jīng)流體管路的流體形成準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)邊界層。相反，有針對性地引入了湍流。因此，降低了流動阻力和隨之發(fā)生的流動損失。真實的流動橫截面接近實際的自由內(nèi)部橫截面。整體上來說，以這種方式實現(xiàn)了較低損失的傳送。內(nèi)表面可實施或形成為圓柱形的內(nèi)表面，即其可具有圓形的橫截面。然而，其他一些實施方案也可以具有例如多邊形或橢圓形的橫截面。

優(yōu)選地，凹陷具有相同的曲率半徑。因此，所有的凹陷相同地實施或形成。這導(dǎo)致了非常均勻的流動。

優(yōu)選地，凹陷的徑向中心點位于一個其對稱軸與內(nèi)表面的對稱軸相重合的柱體表面上。以這種方式，曲率半徑與柱體表面的半徑之和大于內(nèi)表面的內(nèi)半徑。該柱體表面為名義表面，其實施或形成為平行于內(nèi)表面。通過這種類型的方法，所有凹陷以相同的方式實施或形成，即它們具有相同的深度和相同的半徑。這種類型的統(tǒng)一式的實施方案代表了對制造流體管路的簡化。

特別優(yōu)選地是，柱體表面的半徑大于內(nèi)半徑的50％，尤其是，所述半徑小于內(nèi)半徑的60％。凹陷的深度也由柱體表面的半徑確定。通過處在內(nèi)半徑的50％和60％之間的、特別是內(nèi)半徑的55％的半徑，保證了相對平的凹陷的實施方案。由此優(yōu)化了流動橫截面。

有益地是，曲率半徑大于內(nèi)半徑的50％，特別是，曲率半徑小于內(nèi)半徑的55％。因此，凹陷的曲率半徑為相對較大。這樣保證了凹陷從內(nèi)表面中相對平地延伸，使得這里能避免較大的邊緣，這種較大的邊緣會導(dǎo)致流動損失。

優(yōu)選地，在相同的軸向位置中，在周向方向上彼此相鄰地均勻分布式布置了四到八個凹陷，尤其是六個凹陷。在周向方向上的這一數(shù)量的凹陷已足以阻止穩(wěn)態(tài)邊界層的發(fā)展。

特別優(yōu)選地是，軸向相鄰的凹陷在周向方向上為相對于彼此錯開。以彼此交錯的方式來設(shè)置軸向相鄰的凹陷。因此，每單位面積可容納相對較大數(shù)量的凹陷。由此也導(dǎo)致了非常均勻分布的凹陷，其又優(yōu)化了流動過程。

優(yōu)選地，相鄰凹陷的中心點之間的軸向距離相應(yīng)于曲率半徑的±10％。這保證了在單個凹陷之間仍可得到足夠光滑的內(nèi)表面，其用于流體的實際導(dǎo)向。同時保證了流體管路的材料不必過薄，因此保持了流體管路的機械穩(wěn)定性。

優(yōu)選地，流體管路實施或形成為擠出成型的塑料管，尤其為擠出成型的聚酰胺管。這類流體管路具有高的耐化學(xué)性，同時相對穩(wěn)定。它也可以成本效益非常合算的方式來制造。而且對于擠出成型工藝來說，嵌入凹陷是沒有問題的。

本發(fā)明的實施方案涉及一種流體管路，其包括柱形內(nèi)表面，它具有均勻分布的形式為形成在內(nèi)表面上的部分球體的凹陷。

根據(jù)一些實施方案，凹陷可具有相同的曲率半徑。

根據(jù)本發(fā)明的其他一些實施方案，凹陷的徑向中心點構(gòu)成了具有與內(nèi)表面的對稱軸相重合的對稱軸的柱體。凹陷的曲率半徑與柱體的半徑之和大于內(nèi)表面的內(nèi)半徑。柱體的半徑大于內(nèi)半徑的50％。此外，柱體的半徑小于內(nèi)半徑的60％。另外，凹陷的曲率半徑大于內(nèi)半徑的50％，并且該曲率半徑小于內(nèi)半徑的55％。

根據(jù)本發(fā)明的其他一些實施方案，在相同的軸向位置處布置了沿周向方向均勻分布的四到八個凹陷。更具體地說，在相同的軸向位置處布置了沿周向方向均勻分布的六個凹陷。

根據(jù)本發(fā)明的其他一些實施方案，軸向相鄰的凹陷在周向方向上相對于彼此錯開。

根據(jù)一些實施方案，在軸向方向上相鄰凹陷的中心點之間的距離對應(yīng)于曲率半徑的±10％。