EP3025111B1

EP3025111B1 - Manifold for a heat exchanger device, a heat exchanger device and a method for emptying a heat exchanger device

Info

Publication number: EP3025111B1
Application number: EP14733641.6A
Authority: EP
Inventors: Hansjörg BRENTROP; Tobias SCHAUB
Original assignee: Jaeggi Hybridtechnologie AG
Current assignee: Jaeggi Hybridtechnologie AG
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2018-10-10
Anticipated expiration: 2034-06-27
Also published as: EP3025111A1; WO2015010853A1; TW201520501A; US20160161190A1; CA2918396A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Sammelrohr für eine Wärmeaustauschervorrichtung, gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1, eine Wärmeaustauschervorrichtung gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 9 und ein Verfahren zur Entleerung einer Wärmeaustauschervorrichtung gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 12. EP 1 811260 A2 beschreibt einen derartigen Sammelrohr.The invention relates to a manifold for a heat exchanger apparatus, according to the preamble of independent claim 1, a heat exchanger apparatus according to the preamble of independent claim 9 and a method for emptying a heat exchanger apparatus according to the preamble of independent claim 12. EP 1 811260 A2 describes such a manifold.

Wärmeaustauschervorrichtungen finden sich in einer Vielzahl von technischen Anwendungen, beispielsweise in Kühlanlagen und -vorrichtungen für Kühlräume oder Haushaltkühlschränke, in Heizungen und Klimaanlagen für Gebäude oder Verkehrsmittel wie zum Beispiel Autos, Busse, Schiffe und Flugzeuge, oder als Kühler in Kraftwerken, Verbrennungsmotoren, Computern, oder andern Wärme erzeugenden Einrichtungen. Im praktischen Einsatz sind die Wärmeaustauschervorrichtung häufig mit einem Kreislauf verbunden, der ein Fluid, d.h. ein Wärmeübertragungsmedium beispielsweise ein Kühlmittel enthält, wobei die Wärmeaustauschervorrichtungen Wärme direkt, d.h. ohne Phasenumwandlung aus dem flüssigen oder gasförmigen Fluid aufnehmen oder an dasselbe abgeben kann, oder auch als Kondensator oder Verdampfer für das Fluid wirksam sein kann.Heat exchanger devices can be found in a variety of technical applications, such as refrigeration and domestic refrigeration equipment and devices, in heating and air conditioning systems for buildings or transportation such as cars, buses, ships and airplanes, or as coolers in power plants, internal combustion engines, computers, or other heat generating facilities. In practical use, the heat exchanger device is often connected to a circuit containing a fluid, ie a heat transfer medium, for example, a coolant, the heat exchanger devices heat directly, ie without phase change from the liquid or gaseous fluid record or deliver to the same, or as a capacitor or evaporator for the fluid can be effective.

Eine weit verbreitete Ausführung ist die lamellierte Wärmeaustauschervorrichtung. Im einfachsten Fall besteht eine lamellierte Wärmeaustauschervorrichtung aus einem Rohr zur Durchleitung eines Fluids und aus einer Vielzahl von Lamellen, die mit dem Rohr verbunden sind und im Betrieb mit einem zweiten Medium in Verbindung stehen. Diese Bauweise ist besonders zweckmässig, wenn das zweite Medium gasförmig ist und beispielsweise aus Umgebungsluft besteht, da diese einen vergleichsweise niedrigen Wärmeübertragungskoeffizienten hat, der durch eine entsprechend grosse Oberfläche der Lamellen ausgeglichen werden kann. Selbstverständlich kann die lamellierte Wärmeaustauschervorrichtung auch mehrere Rohre für mehr als ein Fluid enthalten oder die Rohre können je nach Bedarf parallel und/oder in Serie miteinander verbunden sein.A widely used design is the laminated heat exchanger device. In the simplest case, a laminated heat exchanger device consists of a tube for the passage of a fluid and of a plurality of fins which are connected to the tube and in operation communicate with a second medium. This design is particularly useful when the second medium is gaseous and, for example, consists of ambient air, since this has a comparatively low heat transfer coefficient, which can be compensated by a correspondingly large surface of the slats. Of course, the laminated heat exchanger device may also contain a plurality of tubes for more than one fluid, or the tubes may be connected in parallel and / or in series as needed.

Der Wirkungsgrad wird wesentlich durch die Temperaturdifferenz zwischen den Lamellen einerseits und dem oder den Rohren andererseits bestimmt. Die Temperaturdifferenz ist umso kleiner, d.h. die Wärmeübertragung umso effektiver, je grösser die Leitfähigkeit und die Dicke der Lamellen ist, und je kleiner der gegenseitige Abstand der Rohre ist. Bezüglich des Wirkungsgrads ist es somit vorteilhaft, wenn viele Rohre verwendet werden. Viele Rohre bedeuten jedoch auch höhere Material- und Verarbeitungskosten, so dass ein höherer Wirkungsgrad normalerweise mit höheren Kosten verbunden ist.The efficiency is essentially determined by the temperature difference between the fins on the one hand and the or the pipes on the other hand. The temperature difference is the smaller, i. the more effective the heat transfer, the greater the conductivity and the thickness of the fins, and the smaller the mutual distance of the tubes. In terms of efficiency, it is thus advantageous if many tubes are used. However, many tubes also mean higher material and processing costs, so higher efficiency is usually associated with higher costs.

Die wohlbekannte lamellierte Wärmeaustauschervorrichtung dient, wie alle Typen von Wärmeaustauschervorrichtungen, zur Übertragung von Wärme zwischen zwei Medien, z.B. zur Übertragung von einem Fluid auf Luft oder umgekehrt, wie es zum Beispiel von einem klassischen Haushaltskühlschrank bekannt ist, bei dem über den Wärmeaustauschervorrichtung zur Erzeugung einer Kühlleistung im Inneren des Kühlschranks Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird. Das zweite Medium ausserhalb der Wärmeaustauschervorrichtung, also z.B. Wasser, Öl oder häufig einfach die Umgebungsluft, die zum Beispiel die Wärme aufnimmt oder von dem Wärme auf die Wärmeaustauschervorrichtung übertragen wird, wird dabei entweder entsprechend abgekühlt oder erwärmt. In jedem Fall hat das zweite Medium, also z.B. die Luft, einen wesentlich niedrigeren Wärmeübergangskoeffizienten als das Fluid, also das Wärmeübertragungsmedium z.B. das Kühlmittel, das in der Wärmeaustauschervorrichtung zirkuliert. Dies wird durch stark unterschiedliche Wärmeübertragungsflächen für die beiden Medien ausgeglichen: Das Medium mit dem hohen Wärmeübergangskoeffizienten strömt im Rohr, welches auf der Außenseite durch dünne Bleche (Rippen, Lamellen) eine stark vergrößerte Oberfläche aufweist, an der der Wärmeübergang z.B. mit der Luft stattfindet.The well-known laminated heat exchanger device, like all types of heat exchanger devices, serves to transfer heat between two media, eg for transferring a fluid to air or vice versa, as is known, for example, from a classic household refrigerator, over the heat exchanger device to produce a heat exchanger device Cooling power inside the refrigerator heat is dissipated to the ambient air. The second medium outside the heat exchanger device, for example water, oil or often simply the ambient air, for example, absorbs the heat or is transferred from the heat to the heat exchanger device is either cooled or heated accordingly. In any case, the second medium, eg the air, has a significantly lower heat transfer coefficient than the fluid, ie the heat transfer medium, for example the coolant circulating in the heat exchanger device. This is compensated by very different heat transfer surfaces for the two media: The medium with the high heat transfer coefficient flows in the tube, which on the outside by thin sheets (ribs, fins) has a greatly enlarged surface at which the heat transfer takes place, for example, with the air.

Die Herstellung dieser sogenannten lamellierten Wärmeaustauschervorrichtung erfolgt nach einem seit langem bekannten standardisierten Prozess: Die Lamellen werden mit einer Presse und einem speziellen Werkzeug gestanzt und in Pakete zueinander gelegt. Anschließend werden die Rohre eingeschoben und entweder mechanisch oder hydraulisch aufgeweitet so dass ein sehr guter Kontakt und somit ein guter Wärmeübergang zwischen Rohr und Lamelle entsteht. Die einzelnen Rohre werden dann durch Bögen und Sammel- und Verteilrohr miteinander verbunden, oft miteinander verlötet.The production of this so-called laminated heat exchanger device is carried out according to a long-known standardized process: The slats are punched with a press and a special tool and put into packages to each other. Subsequently, the tubes are inserted and expanded either mechanically or hydraulically so that a very good contact and thus a good heat transfer between the tube and lamella arises. The individual tubes are then connected by arches and manifold and manifold, often soldered together.

Der Wirkungsgrad ist dabei wesentlich durch die Tatsache bestimmt, dass die Wärme, die zwischen der Lamellenoberfläche und der Luft übertragen wird, über Wärmeleitung durch die Lamellen zum Rohr übertragen werden muss. Für einen möglichst hohen Wirkungsgrad sollte der Rohrabstand möglichst klein sein, was jedoch zu dem Problem führt, dass man viele Rohre benötigt. Viele Rohre bedeuten aber auch hohe Kosten, denn die Rohre (in der Regel aus Kupfer) sind erheblich teurer als die dünnen Lamellen.The efficiency is essentially determined by the fact that the heat that is transferred between the fin surface and the air, must be transmitted through heat conduction through the fins to the pipe. For the highest possible efficiency, the pipe spacing should be as small as possible, but this leads to the problem that you need many pipes. However, many pipes also entail high costs because the pipes (usually made of copper) are considerably more expensive than the thin fins.

Ausserdem kann eine Vielzahl von Rohren, insbesondere mit vielen Windungen und vielen Bögen, in manchen Anwendungen, beispielsweise als Kühler in Kraftwerken, dazu führen, dass die Wärmeaustauschervorrichtung im Leerlauf nicht vollständig entleerbar ist, was aber für eine Anwendung in diesen Bereichen eine wesentliche Anforderung ist.In addition, a variety of pipes, especially with many turns and many bends, in some applications, for example, as coolers in power plants, can cause the heat exchanger device idle is not completely emptied, but this is an essential requirement for an application in these areas.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Sammelrohr vorzuschlagen, insbesondere für eine Wärmeaustauschervorrichtung, das eine funktionelle Unterteilung aufweist und / oder einfacher und / oder kostengünstiger herzustellen ist und / oder anwendungsoptimiert ist.It is therefore an object of the present invention to propose a manifold, in particular for a heat exchanger device which has a functional subdivision and / or is simpler and / or less expensive to produce and / or application-optimized.

Diese Aufgabe wird durch ein Sammelrohr für eine Wärmeaustauschervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Wärmeaustauschervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und ein Verfahren zur Entleerung einer Wärmeaustauschervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.This object is achieved by a manifold for a heat exchanger device having the features of claim 1, a heat exchanger device having the features of claim 11 and a method for emptying a heat exchanger device having the features of claim 14.

Erfindungsgemäss wird ein Sammelrohr für eine Wärmeaustauschervorrichtung vorgeschlagen, wobei das Sammelrohr eine Abströmöffnung, eine Zuströmöffnung und mehrere Umlenköffnungen umfasst und in eine axiale Längsrichtung des Sammelrohrs eine Sammelrohrachse ausgebildet ist. Das Sammelrohr umfasst ein Trennelement, wobei das Trennelement derart ausgeführt und im Sammelrohr angeordnet ist, dass das Trennelement das Sammelrohr in einen Abströmbereich, in dem die Abströmöffnung angeordnet ist, in einen Zuströmbereich, in dem die Zuströmöffnung angeordnet ist und in einen ersten Umlenkbereich, in dem die Umlenköffnungen angeordnet sind, unterteilt. Das Trennelement ist dabei derart zur Sammelrohrachse angeordnet, dass das Trennelement einen Winkel a mit der Sammelrohrachse einschliesst.According to the invention, a collector pipe for a heat exchanger device is proposed, wherein the collector pipe comprises an outflow opening, an inflow opening and a plurality of deflection openings and a collecting pipe axis is formed in an axial longitudinal direction of the collection pipe. The collecting tube comprises a separating element, wherein the separating element is designed and arranged in the collecting tube such that the separating element directs the collecting tube into an outflow region in which the outflow opening is arranged, into an inflow region in which the inflow opening is arranged and into a first deflecting region the deflection openings are arranged, divided. The separating element is arranged in such a way to Sammelrohrachse that the separating element forms an angle a with the Sammelrohrachse.

Das Sammelrohr kann beispielsweise ein röhrenförmiger Hohlkörper bevorzugt aber nicht notwendigerweise mit einer kreisförmigen, ellipsenförmigen oder mehreckigen Grundfläche sein. Auch kann das Sammelrohrs als ein hauptsächlich hohlzylinderförmiges Rohr ausgeführt sein, dass an einem ersten und zweiten axialen Ende offen ist. In eine axiale Längsrichtung des Sammelrohrs kann die Sammelrohrachse ausgebildet sein, bevorzugt durch den Schwerpunkt der beiden Grundflächen des Sammelrohrs.For example, the manifold may be a tubular, but preferably not necessarily circular, elliptical or polygonal base. Also, the manifold may be configured as a mainly hollow cylindrical tube that is open at first and second axial ends. In an axial Longitudinal direction of the manifold, the Sammelrohrachse be formed, preferably by the center of gravity of the two base surfaces of the manifold.

Das Sammelrohr umfasst die Abströmöffnung, die Zuströmöffnung und mehrere Umlenköffnungen. Die Abström- oder Zuström- oder Umlenköffnung können beispielsweise eine Bohrung oder ein Loch in einer Mantelfläche des Sammelrohrs sein, die gleichförmig, also zylindrisch, ellipsenförmig oder mehreckig sein können. Ein innerer Querschnitt der inneren Begrenzungsfläche der Abström- oder Zuström- oder Umlenköffnung kann gleichförmig, beispielsweise reckteckig, oder ungleichförmig, also beispielsweise konvex oder konkav ausgebildet sein. Mehrere Rohre, welche an den Abström- oder Zuström- oder Umlenköffnung angeordnet sein können, können beispielsweise radial zentral zur Sammelrohrachse angeordnet sein, bevorzugt aber eben nicht senkrecht auf der äusseren Mantelfläche stehen, also nicht radial zentral zur Sammelrohrachse angeordnet sein. Verschiedene Abström- oder Zuström- oder Umlenköffnung können einen gleichen Eintritts- oder Austrittsquerschnitt bzw. Durchmesser aufweisen, bevorzugt weisen diese jedoch einen unterschiedlichen gleichen Eintritts- oder Austrittsquerschnitt bzw. Durchmesser auf. Vorteilhafterweise kann so ein Fluid aus den Rohren besser abfliessen.The collecting tube comprises the discharge opening, the inflow opening and a plurality of deflection openings. The outflow or inflow or deflection opening, for example, be a hole or a hole in a lateral surface of the manifold, which may be uniform, so cylindrical, elliptical or polygonal. An inner cross section of the inner boundary surface of the outflow or inflow or deflection opening may be uniform, for example rectangular, or non-uniform, that is to say convex or concave, for example. A plurality of tubes, which may be arranged at the outflow or inflow or deflection opening, may for example be arranged radially centrally of the collecting tube axis, but preferably not perpendicularly on the outer circumferential surface, that is not radially arranged centrally to Sammelrohrachse. Different outflow or inflow or deflection openings may have the same inlet or outlet cross-section or diameter, but these preferably have a different inlet or outlet cross-section or diameter. Advantageously, such a fluid can flow out of the pipes better.

Die Abström- oder Zuström- oder Umlenköffnung können derart angeordnet sein, dass Öffnungen der gleichen Kategorie in einer ersten Ebene angeordnet sind, beispielsweise mit dem gleichen Abstand zwischen den Öffnungen. Die erste Ebene kann dabei einen Winkel f von 0 bis 50 Grad mit der Sammelrohrachse einschliessen, bevorzugt einen Winkel f von 0 bis 30 Grad, besonders bevorzugt 0 Grad, also parallel zur Sammelrohrachse angeordnet sein. Öffnungen unterschiedlicher Kategorien können nebeneinander, bevorzugt mit dem gleichen Abstand zwischen den Öffnungen, auf einer zweiten Ebene angeordnet sein. Die zweite Ebene kann einen Winkel g von 40 bis 90 Grad mit der Sammelrohrachse einschliessen, bevorzugt einen Winkel von 70 bis 90 Grad, besonders bevorzugt einen Winkel von 90 Grad, also senkrecht zur Sammelrohrachse angeordnet sein. Mehrere erste Ebenen können beispielsweise parallel zueinander angeordnet sein und eine erste Ebenenschar bilden und / oder mehrere zweite Ebenen können beispielsweise parallel zueinander angeordnet sein und eine zweite Ebenenschar bilden. Die Abström- oder Zuström- oder Umlenköffnung können aber auch beliebig zueinander versetzt angeordnet sein.The outflow or inflow or deflection opening may be arranged such that openings of the same category are arranged in a first plane, for example with the same distance between the openings. The first plane can thereby enclose an angle f of 0 to 50 degrees with the collecting tube axis, preferably an angle f of 0 to 30 degrees, particularly preferably 0 degrees, ie be arranged parallel to the collecting tube axis. Openings of different categories can be arranged side by side, preferably with the same distance between the openings, on a second level. The second level may include an angle g of 40 to 90 degrees with the header axis, preferably an angle of 70 to 90 degrees, more preferably an angle of 90 degrees, so be arranged perpendicular to the collecting tube axis. For example, a plurality of first planes may be arranged parallel to one another and form a first plane group and / or a plurality of second planes may be arranged parallel to one another and form a second layer group. The outflow or inflow or deflection can also be arranged offset from one another as desired.

Das Trennelement kann ein folienartiges Material, beispielsweise ein Blech, sein, wobei das Material beispielsweise ein Metall oder eine metallische Legierung, ein rostfreier Stahl oder ein Kunststoff sein kann. Das folienartige Material besteht mit Vorteil aus einem druckstabilen Material, beispielsweise einer metallischen Legierung. Die Dicke des folienartigen Materials kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 2 und 10 mm liegen.
Das Trennelement kann einen Trenn- und einen Umlenkabschnitt umfassen. Der Trennabschnitt kann beispielsweise eine rechteckige Form aufweisen und als ebenes Blech ausgebildet sein. Der Umlenkabschnitt kann einen offenen mehreckigen, also beispielsweise einen dreieckigen oder viereckigen, oder halbkreisförmigen inneren Querschnitt aufweisen und beispielsweise als ein U-förmiges Blech oder als Rinne ausgebildet sein. Das Trennelement, also der Umlenkabschnitt und der Trennabschnitt, können einen Y-förmigen inneren Querschnitt aufweisen, wobei der Umlenkabschnitt symmetrisch oder asymmetrisch zum Trennabschnitt angeordnet sein kann. Ebenso können der Trenn- und Umlenkabschnitt einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Es kann aber auch das Trennelement einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Das gesamte Trennelement kann aber auch als rechteckiges, in parallel zur Sammelrohrachse ein- oder mehrfach gekantetes Blech ausgeführt sein. Das Trennelement kann eine Leckageöffnung, insbesondere an den Rändern des Trennelements aufweisen, beispielsweise runde oder mehreckige Spalte, Einkerbungen oder rohrförmige Verbindungselemente, durch welche beispielsweise ein Druckausgleich stattfinden, also ein Fluid fliessen kann.The separating element may be a film-like material, for example a sheet metal, wherein the material may be, for example, a metal or a metallic alloy, a stainless steel or a plastic. The film-like material advantageously consists of a pressure-stable material, for example a metallic alloy. The thickness of the sheet-like material may, for example, be in a range between 2 and 10 mm.
The separating element may comprise a separating and a deflecting section. The separating section may for example have a rectangular shape and be formed as a flat sheet. The deflection section may have an open polygonal, that is to say, for example, a triangular or quadrangular or semicircular inner cross section and may be designed, for example, as a U-shaped metal sheet or as a channel. The separating element, that is to say the deflecting section and the separating section, can have a Y-shaped inner cross section, wherein the deflecting section can be arranged symmetrically or asymmetrically with respect to the separating section. Likewise, the separating and deflecting section can be made in one piece or in several parts. But it can also be carried out in one piece or in several parts, the separating element. But the entire separating element can also be designed as a rectangular, in parallel to the Sammelrohrachse one or more times folded sheet metal. The separating element can have a leakage opening, in particular at the edges of the separating element, for example round or polygonal gaps, indentations or tubular connecting elements, through which, for example, a pressure compensation takes place, ie a fluid can flow.

Das Trennelement kann im Sammelrohr angeordnet werden und kann beispielsweise in axiale Richtung verschoben und rotationssymmetrisch zur Sammelrohrachse angeordnet sein. Das Trennelement kann im Sammelrohr aber auch beliebig zur Sammelrohrachse verschoben angeordnet sein, so dass eine beliebige Anordnung innerhalb des Sammelrohrs möglich ist. Das Trennelement kann derart zur Sammelrohrachse angeordnet sein, dass das Trennelement einen Winkel a mit der Sammelrohrachse einschliesst. Das Trennelement kann mit der Sammelrohrachse einen Winkel a von 0 bis 40 Grad, bevorzugt von 0 bis 30 Grad einschliessen. Insbesondere kann das Trennelement mit dem Trennabschnitt entlang der Sammelrohrachse ausgerichtet sein, beispielsweise parallel ausgerichtet sein, sodass der Winkel a 0 Grad ist. Der Trennabschnitt des Trennelements kann also genau an der Sammelrohrachse ausgerichtet sein, d.h. die Sammelrohrachse kann über eine gesamte Sammelrohrlänge im Trennelement liegen. Das Trennelement kann am Sammelrohr befestigt werden, beispielsweise kann das Trennelement mit dem Sammelrohr verschweisst oder verklebt werden. Das Trennelement kann aber auch mittels eines Befestigungselements mit dem Sammelrohr verbunden werden, beispielsweise kann das Trennelement in einer Führungsschiene im Sammelrohr angeordnet oder im Sammelrohr geklemmt, geklammert oder verschraubt werden. Das Trennelement kann aber auch ohne Befestigungselemente im Sammelrohr angeordnet sein.The separating element can be arranged in the collecting tube and can be displaced, for example, in the axial direction and arranged rotationally symmetrical to the collecting tube axis. However, the separating element can also be arranged in the collecting tube as desired to be displaced to the collecting tube axis, so that any arrangement within the collecting tube is possible. The separating element can be arranged to the Sammelrohrachse such that the separating element forms an angle a with the Sammelrohrachse. The separating element can enclose an angle a of 0 to 40 degrees, preferably of 0 to 30 degrees with the collecting tube axis. In particular, the separating element can be aligned with the separating section along the collecting tube axis, for example, be aligned in parallel so that the angle a is 0 degrees. The separating section of the separating element can thus be aligned exactly at the collecting tube axis, i. the collecting pipe axis can lie over an entire collecting pipe length in the separating element. The separator can be attached to the header, for example, the separator can be welded or glued to the manifold. However, the separating element can also be connected by means of a fastening element with the manifold, for example, the separating element can be arranged in a guide rail in the manifold or clamped in the manifold, stapled or screwed. However, the separating element can also be arranged without fastening elements in the manifold.

Das Trennelement ist derart ausgeführt und im Sammelrohr angeordnet, dass das Trennelement das Sammelrohr in einen Abströmbereich, in dem die Abströmöffnung angeordnet ist, in einen Zuströmbereich, in dem die Zuströmöffnung angeordnet ist und in einen ersten Umlenkbereich, in dem die Umlenköffnungen angeordnet sind, unterteilt. Das Trennelement kann die erste Ebenenschar im Sammelrohr in mehrere räumlich getrennte erste Ebenen mit Abströmöffnungen, mit Zuströmöffnungen und Umlenköffnungen einteilen. Das Trennelement kann das Sammelrohr somit vorteilhafterweise in mehrere funktionelle Bereiche unterteilen, sodass mehrere Funktion, beispielsweise ein Umlenken des Fluids sowie ein Zuströmen und ein Abströmen des Fluids in einem Sammelrohr realisiert werden.The separating element is embodied and arranged in the collecting tube such that the separating element subdivides the collecting tube into an outflow region in which the discharge opening is arranged into an inflow region in which the inflow opening is arranged and into a first deflecting region in which the deflection openings are arranged , The separating element can divide the first group of planes in the collecting tube into a plurality of spatially separated first planes with outflow openings, with inflow openings and deflection openings. The separating element can thus advantageously subdivide the collecting tube into a plurality of functional regions, so that a plurality of functions, For example, a deflection of the fluid and an inflow and outflow of the fluid can be realized in a manifold.

Im Sammelrohr kann ein Fluid, also ein Wärmeübertragungsmedium beispielsweise Kühlmittel, strömen. Aufgrund des erfindungsgemässen Sammelrohrs kann das Fluid beispielsweise nur in einem bestimmten Bereich in eine bevorzugte erzwungene Richtung strömen. Im Abströmbereich kann das Fluid beispielsweise in Richtung einer Ablauföffnung oder dem ersten oder zweiten axialen Ende des Sammelrohrs strömen. Im Zuströmbereich kann das Fluid beispielsweise aus Richtung einer Zulauföffnung oder dem ersten oder zweiten axialen Ende des Sammelrohrs in das Sammelrohr strömen. Im Umlenkbereich kann das Fluid an einer Umlenköffnung in das Sammelrohr einströmen, dann mittels des Umlenkabschnitts umgelenkt werden und an einer anderen Umlenköffnung aus dem Sammelrohr ausströmen. Der Abström- und / oder der Zuström- und / oder der erste Umlenkbereich können mittels der Leckageöffnungen strömungsverbunden sein können.In the manifold, a fluid, so a heat transfer medium, for example, coolant, flow. Due to the collecting pipe according to the invention, the fluid can for example flow in a preferred forced direction only in a certain area. In the outflow region, the fluid can flow, for example, in the direction of a drain opening or the first or second axial end of the collector tube. In the inflow region, the fluid can flow, for example, from the direction of an inlet opening or the first or second axial end of the collecting tube into the collecting tube. In the deflection region, the fluid can flow into the collecting tube at a deflection opening, then be deflected by means of the deflection section and flow out of the collecting tube at another deflection opening. The outflow and / or the inflow and / or the first deflection region can be fluidly connected by means of the leakage openings.

Vorteil ist, dass aufgrund des Trennelements auf einfache Art und Weise eine funktionelle Unterteilung des Sammelrohrs geschaffen werden kann, sodass diskrete Zuström-, Abström- und Umlenkbereiche im Sammelrohr realisiert werden. Das erfindungsgemässe Sammelrohr mit einer funktionellen Einteilung ist somit einfach herzustellen. Ausserdem werden keine zusätzlichen Bauteile, beispielsweise Bögen oder Verteilrohre, benötigt bzw. es werden Bauteile, also Armaturen oder weitere Einrichtungen zur Umlenkung des Fluids eingespart, sodass das Sammelrohr kostengünstig herzustellen ist. Ebenso kann das Sammelrohr anders ausgelegt werden und so beispielsweise die Wandstärken oder die Grösse des Sammelrohrs gegenüber bekannten Grössen und Auslegungen reduziert bzw. vorteilhafterweise auf bestimmte Anwendungen angepasst werden.The advantage is that due to the separating element in a simple manner, a functional subdivision of the manifold can be created so that discrete inflow, outflow and deflection are realized in the manifold. The inventive collection tube with a functional classification is thus easy to manufacture. In addition, no additional components, such as bends or distribution pipes needed or there are components, ie valves or other means for redirecting the fluid saved, so that the manifold is inexpensive to manufacture. Likewise, the manifold can be designed differently and so, for example, the wall thickness or the size of the manifold compared to known sizes and designs can be reduced or advantageously adapted to specific applications.

In Ausgestaltung der Erfindung ist an einem ersten axialen Ende ein erstes Abschlusselement angeordnet und / oder an einem zweiten axialen Ende ein zweites Abschlusselement angeordnet, wobei das erste und das zweite Abschlusselement das Sammelrohr abdichtend verschliessen. Das Sammelrohr umfasst eine Zulauföffnung und / oder eine Ablauföffnung. Durch die Zulauföffnung strömt ein Fluid in das Sammelrohr und / oder das Fluid strömt durch die Ablauföffnung aus dem Sammelrohr. An der Zulauföffnung ist ein Zulauf angeordnet und der Zulauf ist in einem Winkel b zur Sammelrohrachse angeordnet und / oder an der Ablauföffnung ist ein Ablauf angeordnet und der Ablauf ist in einem Winkel c zur Sammelrohrachse angeordnet.In a refinement of the invention, a first end element is arranged at a first axial end and / or a second end element is arranged at a second axial end, wherein the first and the second end element seal the collecting tube in a sealing manner. The collecting tube comprises an inlet opening and / or a drain opening. Through the inlet opening, a fluid flows into the collecting pipe and / or the fluid flows out of the collecting pipe through the discharge opening. An inlet is arranged at the inlet opening and the inlet is arranged at an angle b to the collecting tube axis and / or a drain is arranged at the outlet opening and the outlet is arranged at an angle c to the collecting tube axis.

Das Sammelrohr kann beispielsweise am ersten und am zweiten axialen Ende mittels des ersten und zweiten Abschlusselements verschlossen werden. Das erste und zweite Abschlusselement können beispielsweise als ein halbkugelförmiger Abschluss ausgebildet sein. An dem halbkugelförmigen Abschluss kann zusätzlich ein zylinderförmiger Abschnitt ausgebildet sein. Ein Aussendurchmesser des zylinderförmigen Abschnitts kann beispielsweise einem Innendurchmesser des Sammelrohrs entsprechen oder umgekehrt. Das erste und / oder zweite Abschlusselement können am Sammelrohr angeordnet sein. Das erste und / oder zweite Abschlusselement können am Sammelrohr befestigt, beispielsweise verschweisst, verschraubt oder verklebt werden. Das erste und / oder zweite Abschlusselement können aber auch mittels eines Befestigungselements mit dem Sammelrohr verbunden werden, beispielsweise können das erste und / oder zweite Abschlusselement am Sammelrohr angeordnet und geklemmt, geklammert oder genietet werden. Das erste und / oder zweite Abschlusselement können aber auch ohne Befestigungselemente am Sammelrohr angeordnet werden. Zwischen dem ersten und zweiten Abschlusselement und dem Sammelrohr kann beispielsweise jeweils ein Dichtelement angeordnet sein, so dass die axialen Enden des Sammelrohrs in abdichtender Weise verschlossen werden können.The collecting tube can be closed, for example, at the first and at the second axial end by means of the first and second closing element. For example, the first and second end members may be formed as a hemispherical termination. In addition, a cylindrical section may be formed on the hemispherical termination. An outer diameter of the cylindrical portion may correspond, for example, to an inner diameter of the collecting tube or vice versa. The first and / or second closing element can be arranged on the manifold. The first and / or second closing element can be fastened to the manifold, for example welded, screwed or glued. However, the first and / or second closing element can also be connected by means of a fastening element with the collecting tube, for example, the first and / or second closing element can be arranged and clamped, stapled or riveted to the manifold. However, the first and / or second end element can also be arranged without fastening elements on the manifold. For example, one sealing element may be arranged in each case between the first and second closing element and the collecting tube, so that the axial ends of the collecting tube can be sealed in a sealing manner.

Ebenso kann im ersten oder zweiten Abschlusselement eine Luftöffnung, beispielsweise eine Bohrung vorhanden sein. Die Luftöffnung kann verschliessbar und öffenbar sein, sodass beispielsweise Luft in das Sammelrohr strömen kann.Likewise, an air opening, for example a bore, may be present in the first or second end element. The air opening can be closed and opened, so that, for example, air can flow into the collecting pipe.

Die Zulauföffnung und Ablauföffnung können beide am ersten oder zweiten axialen Ende am ersten oder zweiten Abschlusselement des Sammelrohrs angeordnet sein. Ebenso kann nur die Ablauföffnung am ersten oder zweiten axialen Ende am ersten oder zweiten Abschlusselelement angeordnet sein und die Zulauföffnung kann an der Mantelfläche des Sammelrohrs angeordnet sein, oder umgekehrt. Es können aber auch die Zulauf- und Ablauföffnung an der Mantelfläche des Sammelrohrs angeordnet sein. Die Zulauf- und Ablauföffnung können als Bohrung oder ein ausgestanztes Loch ausgebildet sein. Die Form der Zulauf- und Ablauföffnung kann beispielsweise kreisförmig, oval oder auch mehreckig sein.The inlet opening and outlet opening can both be arranged at the first or second axial end on the first or second end element of the collecting tube. Likewise, only the drain opening can be arranged at the first or second axial end on the first or second closing element and the inlet opening can be arranged on the lateral surface of the collecting tube, or vice versa. But it can also be arranged on the lateral surface of the manifold, the inlet and outlet opening. The inlet and outlet openings may be formed as a hole or a punched hole. The shape of the inlet and outlet opening may be, for example, circular, oval or polygonal.

Durch die Zulauföffnung kann ein Fluid in das Sammelrohr einströmen, insbesondere ein flüssiges oder gasförmiges Fluid, beispielsweise ein Wärmeübertragungsmedium. Durch die Ablauföffnung kann das Fluid aus dem Sammelrohr ausströmen. An der Zulauföffnung kann ein Zulauf angeordnet sein. Ebenso kann an der Ablauföffnung ein Ablauf angeordnet sein, durch welche das Fluid aus dem Sammelrohr ausströmt. Zulauf und Ablauf können Anschlüsse, beispielsweise für Leitungen, sein. An den Zulauf kann eine Zuleitung angeschlossen werden, durch die das Fluid an das Sammelrohr geleitet wird. An den Ablauf kann eine Ablaufleitung angeschlossen werden, durch die das Fluid vom Sammelrohr weggeleitet wird. Der Zulauf kann unter einem Winkel b angeordnet sein, wobei der Winkel b zwischen Sammelrohrachse und einer Geraden durch eine Öffnung im Zulauf eingeschlossen sein kann. Der Winkel b kann 0 bis 90 Grad, bevorzugt zwischen 20 bis 90 Grad liegen und besonders bevorzugt 50 bis 90 Grad entsprechen. Der Ablauf kann unter einem Winkel c angeordnet sein, wobei der Winkel c zwischen Sammelrohrachse und einer Geraden durch eine Öffnung im Ablauf eingeschlossen sein kann. Der Winkel c kann 0 bis 90 Grad, bevorzugt zwischen 0 bis 50 Grad liegen und besonders bevorzugt 0 bis 30 Grad entsprechen.Through the inlet opening, a fluid can flow into the collecting tube, in particular a liquid or gaseous fluid, for example a heat transfer medium. Through the drain opening, the fluid can flow out of the manifold. At the inlet opening, an inlet can be arranged. Likewise, a drain can be arranged at the drain opening, through which the fluid flows out of the collecting tube. Inlet and outlet can be connections, for example for lines. To the inlet, a supply line can be connected, through which the fluid is passed to the manifold. To the drain a drain line can be connected, through which the fluid is led away from the manifold. The inlet can be arranged at an angle b, wherein the angle b between the header axis and a straight line can be enclosed by an opening in the inlet. The angle b may be 0 to 90 degrees, preferably between 20 to 90 degrees, and more preferably 50 to 90 degrees. The process can be arranged at an angle c, wherein the angle c between the header axis and a straight line can be enclosed by an opening in the drain. The angle c can be 0 to 90 degrees, preferably between 0 to 50 degrees, and particularly preferably 0 to 30 degrees.

Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass das Sammelrohr modular aufgebaut werden kann. Somit kann die Ausführung des Sammelrohrs, also die Anordnung des ersten oder zweiten Abschlusselements sowie der Zulauf- und Ablauföffnung und Zu- und Ablauf, variiert und auf verschieden Anwendungen angepasst werden. Ausserdem kann das Sammelrohr aufgrund dieser modularen Bauweise kostengünstig hergestellt werden.Advantage of this embodiment is that the manifold can be modular. Thus, the design of the manifold, so the arrangement of the first or second end element and the inlet and outlet opening and inlet and outlet can be varied and adapted to different applications. In addition, the manifold can be produced inexpensively due to this modular design.

In Ausgestaltung der Erfindung ist am Trennelement eine Ablenkplatte angeordnet. Die Ablenkplatte ist dabei derart ausgestaltet und angeordnet, dass die Zulauföffnung im Zuströmbereich und die Ablauföffnung im Abströmbereich angeordnet sind.In an embodiment of the invention, a baffle plate is arranged on the separating element. The baffle plate is designed and arranged such that the inlet opening in the inflow region and the discharge opening are arranged in the outflow region.

Die Ablenkplatte kann als ein Teil des Trennelements ausgebildet sein, sodass die Ablenkplatte beispielsweise als ein gekantetes Endstück des Trennelements ausgebildet ist. Die Ablenkplatte kann aber auch als ein separates Bauteil ausgebildet und am Trennelement befestigt sein, beispielsweise kann die Ablenkplatte mit dem Trennelement verschweisst, verklebt, geklammert oder verschraubt werden. Die Ablenkplatte kann in Richtung des ersten oder zweiten axialen Endes angeordnet sein. Die Ablenkplatte kann kreisförmig, rechteckig oder mehreckig sein, insbesondere kann die Ablenkplatte aus einem rechteckigen und einem halbkreisförmigen Abschnitt bestehen. Die Ablenkplatte kann in Richtung des ersten oder zweiten axialen Endes des Sammelrohrs am Trennelement angeordnet sein, bevorzugt kann der halbkreisförmige Abschnitt in Richtung des ersten oder zweiten axialen Endes ausgerichtet sein. Ausserdem kann die Ablenkplatte derart angeordnet sein, dass die Zulauföffnung im Zuströmbereich und die Ablauföffnung im Abströmbereich angeordnet sind. Es können aber auch mehrere Ablenkplatten, beispielsweise eine erste Ablenkplatte an einem Ende des Trennelements und eine zweite Ablenkplatte am anderen Ende des Trennelements angeordnet sein. Die Ablenkplatte kann unter einem Winkel h angeordnet sein, wobei der Winkel h zwischen Sammelrohrachse und der Ablenkplatte ausgebildet werden kann. Der Winkel h kann zwischen 0 bis 140 Grad, bevorzugt zwischen 20 bis 70 Grad liegen. Vorteilhafterweise ermöglicht die Ablenkplatte eine variable Einteilung des Zuström- und Abströmbereichs, sodass der Wirkungsgrad des Wärmeaustauschers höher ist.The baffle plate may be formed as a part of the partition member, so that the baffle plate is formed, for example, as a folded end piece of the partition member. However, the baffle plate can also be designed as a separate component and fastened to the separating element, for example, the baffle plate can be welded, glued, stapled or screwed to the separating element. The baffle plate can be arranged in the direction of the first or second axial end. The baffle may be circular, rectangular or polygonal, in particular the baffle may consist of a rectangular and a semi-circular portion. The baffle plate may be disposed towards the first or second axial end of the manifold at the separator, preferably, the semicircular portion may be oriented toward the first or second axial end. In addition, the baffle plate can be arranged such that the inlet opening in the inflow region and the discharge opening are arranged in the outflow region. But it can also a plurality of baffles, for example a first baffle at one end of the separator and a second baffle at the other end of the separator. The baffle plate can be arranged at an angle h, wherein the angle h between the collecting tube axis and the baffle plate can be formed. The angle h can be between 0 and 140 degrees, preferably between 20 and 70 degrees. Advantageously, the baffle plate allows a variable division of the inflow and outflow region, so that the efficiency of the heat exchanger is higher.

In Ausgestaltung der Erfindung ist am Trennelement eine erste Abschlussplatte angeordnet und die erste Abschlussplatte ist in einem Winkel d zur Sammelrohrachse angeordnet. Die erste Abschlussplatte ist derart ausgeführt und angeordnet, dass das erste oder zweite Abschlusselement und die erste Abschlussplatte einen Überlaufbereich ausbilden. Ausserdem trennt die erste Abschlussplatte den Umlenkbereich und den Abströmbereich vom Überlaufbereich.In an embodiment of the invention, a first end plate is arranged on the separating element and the first end plate is arranged at an angle d to Sammelrohrachse. The first end plate is configured and arranged such that the first or second end element and the first end plate form an overflow region. In addition, the first end plate separates the deflection region and the outflow region from the overflow region.

Die erste Abschlussplatte kann als ein Teil des Trennelements ausgebildet sein, sodass die erste Abschlussplatte beispielsweise als ein gekantetes Endstück des Trennelements ausgebildet ist. Die erste Abschlussplatte kann aber auch als ein separates Bauteil ausgebildet und am Trennelement befestigt sein, beispielsweise kann die erste Abschlussplatte mit dem Trennelement verschweisst, verklebt, geklammert oder verschraubt werden. Die erste Abschlussplatte kann in Richtung des ersten oder zweiten axialen Endes angeordnet sein. Die erste Abschlussplatte kann rechteckig oder mehreckig sein, insbesondere jedoch kreisförmig. Bevorzugt kann die erste Abschlussplatte eine halbkreisförmige Form haben, wobei ein Durchmesser der ersten Abschlussplatte dem Innenradius des Sammelrohrs entsprechen kann. Die erste Abschlussplatte kann in Richtung des ersten oder zweiten axialen Endes des Sammelrohrs am Trennelement angeordnet sein, bevorzugt kann die halbkreisförmige erste Abschlussplatte in Richtung des ersten axialen Endes am Trennelement ausgerichtet sein. Die erste Abschlussplatte kann in einem Winkel d zur Sammelrohrachse angeordnet sein, wobei der Winkel d zwischen der Sammelrohrachse und der ersten Abschlussplatte ausgebildet werden kann. Der Winkel d kann zwischen 0 bis 140 Grad, bevorzugt zwischen 50 bis 100 Grad und besonders bevorzugt zwischen 80 bis 100 Grad liegen.The first end plate may be formed as a part of the partition member, so that the first end plate is formed, for example, as a folded end piece of the partition member. However, the first end plate may also be formed as a separate component and fastened to the separating element, for example, the first end plate can be welded to the separating element, glued, stapled or screwed. The first end plate may be arranged in the direction of the first or second axial end. The first end plate may be rectangular or polygonal, but in particular circular. Preferably, the first end plate may have a semi-circular shape, wherein a diameter of the first end plate may correspond to the inner radius of the manifold. The first end plate may be arranged in the direction of the first or second axial end of the collecting tube on the separating element, Preferably, the semicircular first end plate can be aligned in the direction of the first axial end on the separating element. The first end plate may be arranged at an angle d to the Sammelrohrachse, wherein the angle d between the Sammelrohrachse and the first end plate can be formed. The angle d can be between 0 and 140 degrees, preferably between 50 and 100 degrees and particularly preferably between 80 and 100 degrees.

Die erste Abschlussplatte kann derart ausgeführt und angeordnet sein, dass das erste oder zweite Abschlusselement und die erste Abschlussplatte einen Überlaufbereich ausbilden. Im Überlaufbereich kann eine Überlauföffnung angeordnet sein, sodass das Fluid, welches beispielsweise im Überschuss vorhanden ist, vorteilhafterweise aus dem Sammelrohr, insbesondere der Wärmeaustauschervorrichtung, ablaufen kann. Ausserdem kann die erste Abschlussplatte den Umlenkbereich und den Abströmbereich vom Überlaufbereich trennen. Auch können der Zuströmbereich und der Überlaufbereich strömungsverbunden sein. Vorteil der Ausbildung des Überlaufbereiches und dessen funktionelle Abtrennung vom Abström- und Umlenkbereich ist eine effektivere Nutzung des Sammelrohrs und somit wiederum eine Erhöhung des Wirkungsgrad des Wärmeaustauschers.The first end plate may be configured and arranged such that the first or second end element and the first end plate form an overflow region. In the overflow region, an overflow opening can be arranged, so that the fluid, which is present for example in excess, can advantageously drain from the collecting pipe, in particular the heat exchanger device. In addition, the first end plate can separate the deflection region and the outflow region from the overflow region. Also, the inflow region and the overflow region can be flow-connected. Advantage of the formation of the overflow area and its functional separation from the outflow and deflection is a more effective use of the manifold and thus in turn an increase in the efficiency of the heat exchanger.

In Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Trennelement einen Umlenkabschnitt, wobei der Umlenkabschnitt derart ausgestaltet ist, dass im ersten Umlenkbereich eine Strömungsrichtung des Fluids umlenkbar ist.In an embodiment of the invention, the separating element comprises a deflection section, wherein the deflection section is configured such that in the first deflection region, a flow direction of the fluid is deflected.

Der Umlenkabschnitt kann einen offenen mehreckigen, also beispielsweise einen dreieckigen oder viereckigen, oder halbkreisförmigen inneren Querschnitt aufweisen und kann bevorzugt als ein U-förmiges Blech oder als Rinne ausgebildet sein. Der Umlenkabschnitt kann symmetrisch oder asymmetrisch zum Trennabschnitt bzw. Trennelement angeordnet sein kann. Der Umlenkabschnitt kann als ein Abschnitt des Trennelements oder als ein separates Bauteil ausgeführt sein. Somit kann vorteilhafterweise die Verarbeitung von zusätzlichen Umlenkrohren kostengünstig eingespart werden.The deflection section may have an open polygonal, that is, for example, a triangular or quadrangular, or semicircular inner cross section and may preferably be formed as a U-shaped plate or as a groove. The deflection section can be arranged symmetrically or asymmetrically to the separating section or separating element. The deflection section may be designed as a section of the separating element or as a separate component. Thus, advantageously Processing of additional deflection tubes can be cost effectively saved.

In Ausgestaltung der Erfindung ist das Trennelement mehrteilig ausgebildet, sodass das Trennelement vorteilhafterweise an verschiedenste Anwendungen des Sammelrohrs angepasst werden kann. In Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Trennelement den Umlenkabschnitt und / oder einen Trennabschnitt und / oder die erste Abschlussplatte und / oder die Ablenkplatte. Das Trennelement kann in Richtung der Sammelrohrachse einteilig oder mehrteilig sein, also zwei oder mehr Einzelteile umfassen. Die Einzelteile können gleiche oder unterschiedliche Längen haben, bevorzugt gleiche Längen und relativ zur Sammelrohrachse zueinander versetzt sein. Bevorzugt umfasst das Trennelement den Umlenkabschnitt und den Trennabschnitt. Im Weiteren können der Trenn- und Umlenkabschnitt einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein.In an embodiment of the invention, the separating element is designed in several parts, so that the separating element can be advantageously adapted to a variety of applications of the manifold. In an embodiment of the invention, the separating element comprises the deflecting section and / or a separating section and / or the first end plate and / or the deflecting plate. The separating element can be in the direction of the collecting pipe axis in one piece or in several parts, that is to say comprising two or more individual parts. The items may have the same or different lengths, preferably equal lengths and offset relative to the collecting pipe axis to each other. Preferably, the separating element comprises the deflecting section and the separating section. In addition, the separating and deflecting section can be made in one or more parts.

Erfindungsgemäss wird im Weiteren eine Wärmeaustauschervorrichtung umfassend ein Sammelrohr vorgeschlagen. Das erfindungsgemässe Sammelrohr kann also Teil einer Wärmeaustauschervorrichtung sein. Somit kann die Wärmeaustauschervorrichtung vorteilhafterweise kostengünstiger hergestellt und einfacher entleert werden.According to the invention, a heat exchanger device comprising a collecting tube is proposed below. The collecting pipe according to the invention can thus be part of a heat exchanger device. Thus, the heat exchanger device can advantageously be made cheaper and easier emptied.

In Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Wärmeaustauschervorrichtung ein Umlenkrohr, wobei das Umlenkrohr mehrere Umlenköffnungen umfasst und in eine axiale Längsrichtung eine Umlenkrohrachse ausgebildet ist. Oder die Wärmeaustauschervorrichtung umfasst mehrere Rohre, die in einer Ebene angeordnet sind, wobei ein erstes Ende der Rohre an einer Zuströmöffnung oder Abströmöffnung oder Umlenköffnung des Sammelrohrs angeordnet ist und / oder ein zweites Ende der Rohre an den Umlenköffnungen des Umlenkrohrs angeordnet ist und / oder das Umlenkrohr eine Umlenkplatte umfasst. Die Umlenkplatte ist derart ausgeführt und am Umlenkrohr angeordnet, dass die Umlenkplatte die Umlenköffnungen in einen zweiten Umlenkbereich unterteilt und an der Umlenkplatte eine zweite Abschlussplatte angeordnet ist.In an embodiment of the invention, the heat exchanger device comprises a deflection tube, wherein the deflection tube comprises a plurality of deflection openings and in an axial longitudinal direction Umlenkrohrachse is formed. Or the heat exchanger device comprises a plurality of tubes which are arranged in a plane, wherein a first end of the tubes is arranged at an inflow or outflow or diversion opening of the manifold and / or a second end of the tubes is arranged at the Umlenköffnungen the Umlenkrohrs and / or Deflection tube comprises a baffle plate. The deflection plate is designed and arranged on the deflection tube, that the deflection plate, the deflection openings in a second Divided deflection and arranged on the baffle plate a second end plate.

Die Wärmeaustauschervorrichtung kann ein lamellierter Wärmeaustauscher sein, der beispielsweise ein Sammelrohr, mehrere Rohren zur Durchleitung eines Wärmeübertragungsmediums und einer Vielzahl von Lamellen umfassen kann. Die Lamellen können dabei mit den Rohren verbunden sein und stehen im Betrieb mit einem zweiten Medium in Verbindung. Die Lamellen oder Rohre können aus einem gut wärmeleitfähigen Material sein, beispielsweise Aluminium oder Kupfer, bevorzugt Edelstahl. Selbstverständlich kann der lamellierte Wärmeaustauscher auch mehrere Rohre für mehr als ein Wärmeübertragungsmedium enthalten oder die Rohre können je nach Bedarf parallel und/oder in Serie miteinander verbunden sein. Die Wärmeaustauschervorrichtung kann aber auch ein Platten- oder ein Microchannel-Wärmeaustauscher sein. Ein Wärmeübertragungselement des Microchannel-Wärmeaustauschers kann beispielsweise als Strangpressprofil ausgeführt sein, das aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Aluminium hergestellt ist. Die Wärmeübertragungselemente können eine Vielzahl von Kanälen mit einem Durchmesser von beispielsweise von 0.5 bis 3 mm für das Wärmeübertragungsmedium enthalten. Anstatt kleiner Rohre werden beim Microchannel-Wärmeübertragungselement vorzugsweise Aluminiumstranggussprofile verwendet. Ausserdem kann eine Benetzungsvorrichtung für die Wärmeaustauschervorrichtung vorgesehen sein.The heat exchanger device may be a laminated heat exchanger, which may comprise, for example, a manifold, a plurality of tubes for passing a heat transfer medium and a plurality of fins. The fins can be connected to the tubes and are in operation with a second medium in combination. The fins or tubes may be made of a good thermal conductivity material, for example aluminum or copper, preferably stainless steel. Of course, the laminated heat exchanger may also contain a plurality of tubes for more than one heat transfer medium, or the tubes may be connected in parallel and / or in series as needed. However, the heat exchanger device may also be a plate or microchannel heat exchanger. A heat transfer element of the microchannel heat exchanger may for example be designed as an extruded profile, which is made of a material with good thermal conductivity, such as aluminum. The heat transfer members may include a plurality of channels having a diameter of, for example, 0.5 to 3 mm for the heat transfer medium. Instead of small tubes, aluminum continuous casting profiles are preferably used in the microchannel heat transfer element. In addition, a wetting device may be provided for the heat exchanger device.

Das Umlenkrohr kann beispielsweise ein röhrenförmiger Hohlkörper mit einer kreisförmigen, ellipsenförmigen oder mehreckigen Grundfläche sein. Bevorzugt kann das Umlenkrohr als ein hauptsächlich hohlzylinderförmiges Rohr ausgeführt sein, dass an einem ersten und zweiten axialen Ende offen ist. In eine axiale Längsrichtung des Umlenkrohrs kann die Umlenkrohrachse ausgebildet sein, bevorzugt durch den Schwerpunkt der beiden Grundflächen des Umlenkrohrs. Das Umlenkrohr umfasst mehrere Umlenköffnungen, wobei die Ausgestaltung und Anordnung der Umlenköffnungen am Umlenkrohr der Ausgestaltung und Anordnung der Umlenköffnungen am Sammelrohr entsprechen.The deflecting tube can be, for example, a tubular hollow body with a circular, elliptical or polygonal base. Preferably, the deflection tube may be designed as a mainly hollow-cylindrical tube that is open at a first and second axial end. The Umlenkrohrachse may be formed in an axial longitudinal direction of the deflection tube, preferably by the center of gravity of the two base surfaces of the deflection tube. The deflection tube comprises a plurality of deflection openings, wherein the configuration and arrangement of the deflection openings on the deflection tube correspond to the configuration and arrangement of the deflection openings on the collection tube.

Die Umlenkplatte kann ein folienartiges Material, beispielsweise ein Blech, sein und das Material kann beispielsweise ein Metall oder eine metallische Legierung, ein rostfreier Stahl oder ein Kunststoff sein. Das folienartige Material besteht mit Vorteil aus einem druckstabilen Material, beispielsweise einer metallischen Legierung. Die Dicke des folienartigen Materials kann beispielsweise in einem Bereich zwischen 2 bis 10 mm liegen.The baffle may be a sheet-like material, such as a sheet, and the material may be, for example, a metal or a metallic alloy, a stainless steel, or a plastic. The film-like material advantageously consists of a pressure-stable material, for example a metallic alloy. The thickness of the sheet-like material may, for example, be in a range between 2 to 10 mm.

Die Umlenkplatte kann beispielsweise als ein rechteckiges Blech ausgebildet sein. Ebenso kann die Umlenkplatte einen mehreckigen, also beispielsweise einen dreieckigen oder viereckigen, oder halbkreisförmigen inneren Querschnitt mit einer offenen Seite aufweisen und beispielsweise als ein U-förmiges Blech oder als Rinne ausgebildet sein. Die Umlenkplatte kann eine Leckageöffnung umfassen, beispielsweise runde oder mehreckige Spalte, Einkerbungen oder rohrförmige Verbindungselemente, durch welche beispielsweise ein Druckausgleich stattfinden, also das Fluid fliessen kann.The baffle may be formed, for example, as a rectangular sheet. Likewise, the baffle plate may have a polygonal, so for example, a triangular or quadrangular, or semicircular inner cross section with an open side and be formed for example as a U-shaped plate or as a groove. The deflecting plate may comprise a leakage opening, for example round or polygonal gaps, notches or tubular connecting elements, through which, for example, pressure equalization takes place, ie the fluid can flow.

Die Umlenkplatte kann im Umlenkrohr angeordnet sein, kann entlang der Umlenkrohrachse beispielsweise in axiale Richtung verschoben werden und rotationssymmetrisch um die Umlenkrohrachse angeordnet sein, sodass eine beliebige Anordnung innerhalb des Umlenkrohrs möglich ist. Die Umlenkplatte kann dabei derart zur Umlenkrohrachse angeordnet sein, dass die Umlenkplatte einen Winkel i mit der Umlenkrohrachse einschliesst. Die Umlenkplatte kann mit der Umlenkrohrachse einen Winkel i von 0 bis 40 Grad, bevorzugt von 0 bis 30 Grad einschliessen. Insbesondere kann die Umlenkplatte entlang der Umlenkrohrachse ausgerichtet sein, beispielsweise parallel ausgerichtet sein, sodass der Winkel i 0 Grad ist. Die Umlenkplatte kann also genau an der Umlenkrohrachse ausgerichtet sein, d.h. die Umlenkrohrachse kann über eine gesamte Umlenkrohrlänge in der Umlenkplatte liegen. Die Umlenkplatte kann am Umlenkrohr befestigt werden, beispielsweise kann die Umlenkplatte mit dem Umlenkrohr verschweisst oder verklebt werden. Die Umlenkplatte kann aber auch mittels eines Befestigungselements mit dem Umlenkrohr verbunden werden, also beispielsweise geklemmt, geklammert oder verschraubt werden. Ebenso kann die Umlenkplatte mittels einer Führungsschiene im Umlenkrohr angeordnet werden. Die Umlenkplatte kann aber auch ohne Befestigungselemente im Umlenkrohr angeordnet sein.The baffle plate can be arranged in the deflection tube, can be displaced along the Umlenkrohrachse for example in the axial direction and be arranged rotationally symmetrical about the Umlenkrohrachse, so that any arrangement within the deflection tube is possible. The baffle plate can be arranged in such a way to Umlenkrohrachse that the baffle encloses an angle i with the Umlenkrohrachse. The deflecting plate can enclose an angle i of 0 to 40 degrees, preferably of 0 to 30 degrees with the Umlenkrohrachse. In particular, the baffle plate may be aligned along the Umlenkrohrachse, for example, be aligned in parallel, so that the angle i is 0 degrees. The baffle plate can therefore be aligned exactly on the Umlenkrohrachse, ie the Umlenkrohrachse can lie over an entire Umlenkrohrlänge in the baffle plate. The baffle plate can be attached to the deflection tube, for example, the baffle can be welded or glued to the deflection tube. But the baffle can also be connected by means of a fastener to the deflection tube, so for example clamped, stapled or screwed. Likewise, the baffle plate can be arranged by means of a guide rail in the deflection tube. The baffle can also be arranged without fasteners in the deflection tube.

Ein erstes Ende der Rohre ist an einer Zuströmöffnung und / oder Abströmöffnung und / oder Umlenköffnung des Sammelrohrs angeordnet und / oder ein zweites Ende der Rohre an den Umlenköffnungen des Umlenkrohrs angeordnet. Die Umlenkplatte ist derart ausgeführt und am Umlenkrohr angeordnet, dass die Umlenkplatte die Umlenköffnungen in einen zweiten Umlenkbereich unterteilt. Aufgrund des Umlenkrohrs mit der Umlenkplatte kann das Fluid nur in einem bestimmten Bereich in eine bevorzugte erzwungene Richtung strömen. Im zweiten Umlenkbereich kann das Fluid beispielsweise aus einer Umlenköffnung in eine andere Umlenköffnung umgelenkt werden. Somit werden vorteilhafterweise keine zusätzlichen Bauteile, beispielsweise Bögen oder Verteilrohre, benötigt, sodass das Umlenkrohr kostengünstig hergestellt und leichter auf verschiedenste Anwendungen angepasst werden kann.A first end of the tubes is arranged on an inflow opening and / or outflow opening and / or deflection opening of the collecting tube and / or a second end of the tubes is arranged on the diverting openings of the diverting tube. The baffle plate is designed and arranged on the deflection tube such that the baffle plate subdivides the deflection openings into a second deflection region. Due to the deflection tube with the deflection plate, the fluid can flow in a preferred forced direction only in a certain area. In the second deflection region, the fluid can be diverted, for example, from a deflection opening into another deflection opening. Thus, advantageously, no additional components, such as bends or distribution pipes needed, so that the deflection tube can be produced inexpensively and easily adapted to a variety of applications.

In Ausgestaltung der Erfindung ist am Umlenkrohr an einem ersten axialen Ende ein erstes Abschlusselement und / oder an einem zweiten axialen Ende ein zweites Abschlusselement angeordnet ist, wobei das erste und das zweite Abschlusselement das Umlenkrohr in abdichtend verschliessen und am Umlenkrohr ist eine Überlauföffnung und / oder an der Überlauföffnung ein Überlauf angeordnet. Die Ausgestaltung und die Anordnung des ersten und zweiten Abschlusselements entsprechen der Ausgestaltung und Anordnung des ersten und zweiten Abschlusselements am Sammelrohr.In a refinement of the invention, a first end element is arranged on the deflecting tube at a first axial end and / or a second end element is arranged on a second axial end, wherein the first and the second end element sealingly close the deflecting tube and an overflow opening and / or on the deflecting tube arranged at the overflow opening an overflow. The configuration and the arrangement of the first and second end element correspond to the configuration and arrangement of the first and second end element on the manifold.

Die Überlauföffnung kann am ersten oder zweiten axialen Ende oder am ersten oder zweiten Abschlusselement des Sammelrohrs angeordnet sein. Ebenso kann nur die Überlauföffnung an der Mantelfläche des Umlenkrohres angeordnet sein. Die Überlauföffnung kann als Bohrung oder ein ausgestanztes Loch ausgebildet sein. Die Form der Überlauföffnung kann beispielsweise kreisförmig, oval oder auch mehreckig sein.The overflow opening may be located at the first or second axial end or at the first or second end member of the manifold. Likewise, only the overflow opening can be arranged on the lateral surface of the deflection tube. The overflow opening may be formed as a bore or a punched hole. The shape of the overflow opening may be, for example, circular, oval or even polygonal.

Durch die Überlauföffnung kann ein Fluid, insbesondere ein flüssiges oder gasförmiges Fluid, beispielsweise ein Wärmeübertragungsmedium aus dem Umlenkrohr ausströmen. An der Überlauföffnung kann ein Überlauf angeordnet sein. An den Überlauf kann eine Überlaufleitung angeschlossen werden. Der Überlauf kann, auf gleiche Art und Weise wie der Zulauf oder Ablauf, unter einem Winkel alpha angeordnet sein, wobei der Winkel alpha zwischen Umlenkrohrachse und einer Geraden durch den geometrischen Schwerpunkt der Überlauföffnung eingeschlossen sein kann. Der Winkel alpha kann zwischen 0 bis 90 Grad, bevorzugt zwischen 20 bis 90 Grad liegen und besonders bevorzugt 90 Grad entsprechen.A fluid, in particular a liquid or gaseous fluid, for example a heat transfer medium, can flow out of the deflection tube through the overflow opening. At the overflow opening, an overflow can be arranged. An overflow pipe can be connected to the overflow. The overflow may, in the same way as the inlet or outlet, be arranged at an angle alpha, wherein the angle alpha between Umlenkrohrachse and a straight line may be enclosed by the geometric center of gravity of the overflow opening. The angle alpha can be between 0 and 90 degrees, preferably between 20 and 90 degrees, and particularly preferably 90 degrees.

An der Umlenkplatte kann eine zweite Abschlussplatte angeordnet sein und die zweite Abschlussplatte in einem Winkel k zur Umlenkrohrachse angeordnet sein. Die zweite Abschlussplatte kann derart ausgeführt und angeordnet sein, dass das erste oder zweite Abschlusselement und die zweite Abschlussplatte einen Überlaufbereich ausbilden. Ausserdem trennt die zweite Abschlussplatte den Umlenkbereich vom Überlaufbereich.At the baffle plate, a second end plate may be arranged and the second end plate may be arranged at an angle k to Umlenkrohrachse. The second end plate may be configured and arranged such that the first or second end element and the second end plate form an overflow region. In addition, the second end plate separates the deflection from the overflow area.

Die zweite Abschlussplatte kann als ein Teil der Umlenkplatte ausgebildet sein, sodass die zweite Abschlussplatte beispielsweise als ein gekantetes Endstück der Umlenkplatte ausgebildet ist. Die zweite Abschlussplatte kann aber auch als ein separates Bauteil ausgebildet und an der Umlenkplatte befestigt sein, beispielsweise kann die zweite Abschlussplatte mit der Umlenkplatte verschweisst, verklebt, geklammert oder verschraubt werden. Die zweite Abschlussplatte kann in Richtung des ersten oder zweiten axialen Endes angeordnet sein. Die zweite Abschlussplatte kann rechteckig oder mehreckig sein, insbesondere jedoch kreisförmig. Bevorzugt kann die zweite Abschlussplatte eine kreisförmige Form haben, wobei ein Durchmesser der zweiten Abschlussplatte ungefähr dem Innenradius des Sammelrohrs entspricht. Die zweite Abschlussplatte kann in Richtung des ersten oder zweiten axialen Endes des Umlenkrohrs an der Umlenkplatte angeordnet sein, bevorzugt kann die kreisförmige zweite Abschlussplatte in Richtung des ersten axialen Endes an der Umlenkplatte ausgerichtet sein. Die zweite Abschlussplatte kann in einem Winkel k zur Umlenkrohrachse angeordnet sein, wobei der Winkel k zwischen der Umlenkrohrachse und der zweiten Abschlussplatte ausgebildet werden kann. Der Winkel k kann zwischen 0 bis 140 Grad, bevorzugt zwischen 50 bis 90 Grad und besonders bevorzugt zwischen 80 bis 90 Grad liegen.The second end plate may be formed as a part of the baffle, so that the second end plate is formed, for example, as a folded end piece of the baffle. The second end plate can also be formed as a separate component and attached to the baffle plate, for example, the second end plate can be welded to the baffle, glued, stapled or screwed. The second end plate may be in the direction of the first or second axial Be arranged end. The second end plate may be rectangular or polygonal, but in particular circular. Preferably, the second end plate may have a circular shape, wherein a diameter of the second end plate corresponds approximately to the inner radius of the manifold. The second end plate can be arranged in the direction of the first or second axial end of the deflection tube on the baffle plate, preferably, the circular second end plate can be aligned in the direction of the first axial end of the baffle. The second end plate can be arranged at an angle k to Umlenkrohrachse, the angle k between the Umlenkrohrachse and the second end plate can be formed. The angle k can be between 0 and 140 degrees, preferably between 50 and 90 degrees and particularly preferably between 80 and 90 degrees.

Die zweite Abschlussplatte kann derart ausgeführt und angeordnet sein, dass das erste oder zweite Abschlusselement und die zweite Abschlussplatte einen Überlaufbereich ausbilden. Im Überlaufbereich kann eine Überlauföffnung angeordnet sein, sodass das Fluid, welches beispielsweise im Überschuss vorhanden ist, vorteilhafterweise durch die Überlauföffnung ablaufen kann. Ausserdem kann die zweite Abschlussplatte den Umlenkbereich vom Überlaufbereich trennen. Auch können der Umlenkbereich und der Überlaufbereich strömungsverbunden sein. Vorteil der Ausbildung des Überlaufbereiches und dessen funktionelle Abtrennung vom Umlenkbereiches ist eine effektivere Nutzung des Sammelrohrs und somit wiederum eine Erhöhung des Wirkungsgrad der Wärmeaustauschervorrichtung.The second end plate may be configured and arranged such that the first or second end element and the second end plate form an overflow region. In the overflow region, an overflow opening can be arranged, so that the fluid, which is present for example in excess, can advantageously run off through the overflow opening. In addition, the second end plate can separate the deflection from the overflow area. The deflection region and the overflow region can also be flow-connected. Advantage of the formation of the overflow area and its functional separation from the deflection region is a more effective use of the manifold and thus in turn an increase in the efficiency of the heat exchanger device.

Es kann aber auch möglich sein, dass die Funktionen des Sammelrohres und / oder des Umlenkrohr auf mehrere Rohre aufgeteilt sind. Das Sammelrohr umfasst dann lediglich eine einfache Umlenkplatte, das die Abströmöffnung mit dem Abströmbereich und / oder die Zuströmöffnung mit dem Zuströmbereich unterteilt. Die Umlenkung erfolgt dann mit einem oder mehreren Umlenkrohren, welche beispielsweise auf beiden Seiten der Wärmeaustauschervorrichtung angeordnet sind und dem Sammelrohr.But it may also be possible that the functions of the manifold and / or the deflection tube are divided into several tubes. The collecting tube then only comprises a simple deflecting plate which divides the outflow opening with the outflow area and / or the inflow opening with the inflow area. The diversion then takes place with one or a plurality of deflection tubes, which are arranged for example on both sides of the heat exchanger device and the manifold.

Die Erfindung betrifft im Weiteren eine Verfahren zur Entleerung einer Wärmeaustauschervorrichtung, wobei über einen Überlauf Luft einströmt und ein Fluid über den Überlauf, einen Zulauf und einen Ablauf abläuft. Im Betriebszustand wird die Wärmeaustauschervorrichtung von einem Fluid durchströmt. Wird der Betrieb unterbrochen, reisst also eine Zwangsdurchströmung der Wärmetauschervorrichtung ab, füllt sich diese mit Luft, das Fluid strömt aus und die Wärmeaustauschervorrichtung entleert sich.The invention further relates to a method for emptying a heat exchanger device, wherein air flows in via an overflow and a fluid flows through the overflow, an inlet and a drain. In the operating state, the heat exchanger device is flowed through by a fluid. If the operation is interrupted, therefore breaks off a forced flow of the heat exchanger device, it fills with air, the fluid flows out and the heat exchanger device emptied.

In Ausgestaltung der Erfindung wird die Wärmeaustauschervorrichtung geneigt aufgestellt. Dazu kann die Wärmeaustauschervorrichtung derart aufgestellt werden, dass der Überlauf der höchste Punkt sein kann.In an embodiment of the invention, the heat exchanger device is placed inclined. For this purpose, the heat exchanger device can be set up such that the overflow can be the highest point.

Weitere vorteilhafte Massnahmen und bevorzugte Verfahrensführungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Im Folgenden wird die Erfindung sowohl in apparativer als auch in verfahrenstechnischer Hinsicht anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Sammelrohrs;
Fig. 2: eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Sammelrohrs;
Fig. 3: eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Umlenkrohrs;
Fig. 4: eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Wärmeaustauschvorrichtung mit einem Sammelrohr und einem Umlenkrohr;
Fig. 5: einen schematischen Querschnitt durch eine zweites Ausführungsbeispiel einer Wärmeaustauschvorrichtung mit einem Sammelrohr und einem Umlenkrohr;
Fig. 6 a-c: einen schematische Darstellung der Winkel a, b, c, d, f, g, h, i und k;

Further advantageous measures and preferred process guides emerge from the dependent claims. In the following, the invention is explained in more detail both in terms of apparatus and in terms of process engineering on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing. In the schematic drawing show:

Fig. 1: a schematic representation of a first embodiment of a manifold;
Fig. 2: a schematic representation of a second embodiment of the manifold;
Fig. 3: a schematic representation of a first embodiment of a deflection tube;
Fig. 4: a schematic representation of a first embodiment of a heat exchange device with a manifold and a deflection tube;
Fig. 5: a schematic cross section through a second embodiment of a heat exchange device with a manifold and a deflection tube;
Fig. 6 ac: a schematic representation of the angle a, b, c, d, f, g, h, i and k;

Fig .1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Sammelrohrs 1. Das Sammelrohr 1 ist als hauptsächlich hohlzylinderförmiges Rohr, insbesondere als hohlförmiger Kreiszylinder, ausgeführt, das an einem ersten und zweiten axialen Ende offen ist. Das Sammelrohr 1 umfasst eine Abströmöffnung 2, eine Zuströmöffnung 3 und mehrere Umlenköffnungen 4. Die Abström- oder Zuström- oder Umlenköffnung 2, 3, 4 sind als eine Öffnung in einer Mantelfläche des Sammelrohrs 1 ausgeführt. Mehrere Abströmöffnung 2 sind vertikal übereinander, bevorzugt mit dem gleichen Abstand, auf einer ersten Ebene angeordnet. Ebenso sind mehrere Zuström- oder Umlenköffnung 3, 4 vertikal übereinander, bevorzugt mit dem gleichen Abstand, auf einer parallelen ersten Ebene angeordnet. Die Abström- oder Zuström- oder Umlenköffnung 2, 3, 4 sind horizontal nebeneinander, bevorzugt mit dem gleichen Abstand, auf einer zweiten Ebene angeordnet. Fig .1 shows a schematic representation of a first embodiment of the inventive collecting tube 1. The collecting tube 1 is designed as a mainly hollow cylindrical tube, in particular as a hollow circular cylinder, which is open at a first and second axial end. The collecting tube 1 comprises a discharge opening 2, a Inflow opening 3 and a plurality of deflection openings 4. The outflow or inflow or deflection opening 2, 3, 4 are designed as an opening in a lateral surface of the collecting tube 1. Several outflow opening 2 are vertically above one another, preferably arranged at the same distance, on a first plane. Likewise, a plurality of inflow or deflection opening 3, 4 are arranged vertically above one another, preferably at the same distance, on a parallel first plane. The outflow or inflow or deflection opening 2, 3, 4 are arranged horizontally next to one another, preferably at the same distance, on a second plane.

Ein Trennelement 5 ist als ein Blech ausgeführt, wobei das Trennelement 5 einen Trennabschnitt 51 und einem Umlenkabschnitt 52 umfasst. Der Trennabschnitt 51 weist eine rechteckige Form auf. Der Umlenkabschnitt 51 ist als eine Rinne ausgebildet, die nach einer Seite offen ist und einen viereckigen inneren Querschnitt hat. Das Trennelement 5, also Trennabschnitt 51 und Umlenkabschnitt 52 als Ganzes, weist einen annähernd Y-förmigen inneren Querschnitt auf, wobei das Trennelement 5 einteilig ausgebildet ist. Ausserdem ist bzw. sind an den Rändern des Trennelements 5 eine oder mehrere Leckageöffnung(en) (nicht dargestellt) ausgebildet, durch welche beispielsweise ein Druckausgleich stattfinden, also ein Fluid fliessen kann.A separating element 5 is designed as a sheet, the separating element 5 comprising a separating section 51 and a deflecting section 52. The partition portion 51 has a rectangular shape. The deflecting portion 51 is formed as a groove which is open to one side and has a quadrangular inner cross section. The separating element 5, that is to say the separating section 51 and the deflecting section 52 as a whole, has an approximately Y-shaped inner cross-section, wherein the separating element 5 is formed in one piece. In addition, one or more leakage openings (s) (not shown) are or are formed at the edges of the separating element 5, through which, for example, pressure equalization takes place, ie a fluid can flow.

Das Trennelement 5 ist dabei derart im Sammelrohr 1 zur Sammelrohrachse A angeordnet, dass das Trennelement 5 einen Winkel a (nicht dargestellt) mit der Sammelrohrachse A einschliesst und der Winkel a 0 Grad beträgt. Das Trennelement 5 ist mit dem Trennabschnitt 51 entlang parallel zur Sammelrohrachse A ausgerichtet. Das Trennelement 5 ist derart ausgeführt und im Sammelrohr 1 angeordnet, dass das Trennelement 5 das Sammelrohr 1 in einen Abströmbereich 6, in dem die Abströmöffnung 2 angeordnet ist, in einen Zuströmbereich 7, in dem die Zuströmöffnung 3 angeordnet ist und in einen ersten Umlenkbereich 8, in dem die Umlenköffnungen 4 angeordnet sind, unterteilt. Im Abströmbereich 6 strömt das Fluid durch ein Rohr (nicht dargestellt) in Richtung der Abströmöffnung 2 des Sammelrohrs 1. Im Zuströmbereich 7 strömt das Fluid aus Richtung einer Zulauföffnung 19 in das Sammelrohr 1 und über die Zuströmöffnung 3 in das Rohr (nicht dargestellt). Im Betriebszustand strömt das Fluid im ersten Umlenkbereich 8 aus dem Rohr (nicht dargestellt) aus einer Umlenköffnung 4 und wird mittels des Trennelements 5 in eine andere Umlenköffnung 4 in das Rohr (nicht dargestellt) umgelenkt.The separating element 5 is arranged in such a way in the collecting tube 1 to Sammelrohrachse A, that the separating element 5 an angle a (not shown) with the Sammelrohrachse A encloses and the angle a is 0 degrees. The separating element 5 is aligned with the separating portion 51 along parallel to the collecting tube axis A. The separating element 5 is embodied and arranged in the collecting tube 1 such that the separating element 5 directs the collecting tube 1 into an outflow region 6, in which the outflow opening 2 is arranged, into an inflow region 7 in which the inflow opening 3 is arranged and into a first deflecting region 8 , in which the deflection openings 4 are arranged, divided. In the outflow region 6, the fluid flows through a pipe (not shown) in the direction of the outflow opening 2 of the manifold 1. Im In the inflow region 7, the fluid flows from the direction of an inlet opening 19 into the collecting tube 1 and via the inflow opening 3 into the tube (not shown). In the operating state, the fluid flows in the first deflection region 8 from the tube (not shown) from a deflection opening 4 and is deflected by means of the separating element 5 in another deflection opening 4 in the tube (not shown).

Am ersten axialen Ende ist ein erstes Abschlusselement 16 angeordnet und am zweiten axialen Ende ein zweites Abschlusselement 17. Das erste und das zweite Abschlusselement 16,17 verschliessen das Sammelrohr 1 abdichtend. Ausserdem umfasst das Sammelrohr eine Zulauföffnung 19 und eine Ablauföffnung 18, wobei ein Fluid durch die Zulauföffnung 19 in das Sammelrohr 1 und / oder das Fluid durch die Ablauföffnung 18 aus dem Sammelrohr 1 strömt. Die Zulauföffnung 19 ist an einer Mantelfläche des Sammelrohrs 1 oberhalb des zweiten axialen Endes angeordnet und die Ablauföffnung 18 am zweiten axialen Abschlusselement 17. Am Trennelement 5 ist eine Ablenkplatte 53 angeordnet ist, wobei die Ablenkplatte 53 derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass die Zulauföffnung 19 im Zuströmbereich und die Ablauföffnung 18 im Abströmbereich angeordnet sind. In Richtung des ersten axialen Endes ist eine Abschlussplatte 54 angeordnet. Die erste Abschlussplatte 54 ist derart ausgeführt und angeordnet, dass das erste Abschlusselement 16 und die erste Abschlussplatte 54 einen Überlaufbereich 15 ausbilden und die erste Abschlussplatte 54 den Umlenkbereich 8 und den Abströmbereich 6 vom Überlaufbereich 15 trennt.A first end element 16 is arranged at the first axial end and a second end element 17 at the second axial end. The first and the second end element 16, 17 seal the collector tube 1 in a sealing manner. In addition, the collecting tube comprises an inlet opening 19 and a drain opening 18, wherein a fluid flows through the inlet opening 19 into the collecting tube 1 and / or the fluid flows out of the collecting tube 1 through the outlet opening 18. The inlet opening 19 is arranged on a lateral surface of the collecting tube 1 above the second axial end and the discharge opening 18 on the second axial closing element 17. On the separating element 5 is a baffle 53 is arranged, wherein the baffle 53 is configured and arranged such that the inlet opening 19 are arranged in the inflow region and the drain opening 18 in the outflow region. In the direction of the first axial end, a closure plate 54 is arranged. The first end plate 54 is configured and arranged such that the first end element 16 and the first end plate 54 form an overflow region 15 and the first end plate 54 separates the deflection region 8 and the outflow region 6 from the overflow region 15.

In Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Sammelrohrs 1 dargestellt. Der Aufbau des Sammelrohrs 1 weist dabei viele Gemeinsamkeiten mit dem Sammelrohr 1 aus Fig. 1 auf, weshalb nur auf die Unterschiede eingegangen wird. Das erste Abschlusselement 16 umfasst zusätzlich eine Ausgleichsöffnung 22, wobei bei geöffneter Ausgleichsöffnung 22 Luft in das Sammelrohr strömt. Das Trennelement 5 ist zweiteilig ausgeführt, wobei die beiden Teile des Trennelements 5 horizontal zueinander verschoben sind, sodass in radiale Richtung der Sammelrohrachse A eine gleich Anzahl an Abström-, Zuström- und Umlenköffnung 2, 3, 4 vom Trennelement 5 unterteilt werden. Zusätzlich ist an der Zulauföffnung 19 ein Zulauf 191 und an der Ablauföffnung 18 ein Ablauf 181 angeordnetIn Fig. 2 is a schematic representation of a second embodiment of the manifold 1 is shown. The structure of the manifold 1 has many similarities with the manifold 1 from Fig. 1 why the differences are discussed. The first closing element 16 additionally comprises a compensating opening 22, wherein air flows into the collecting tube when the compensating opening is open. The separator 5 is made in two parts, the two parts of the Separating element 5 are horizontally shifted to each other, so that in the radial direction of the collecting pipe axis A equal to a number of outflow, inflow and deflection opening 2, 3, 4 are divided by the separating element 5. In addition, an inlet 191 is arranged at the inlet opening 19 and a drain 181 is arranged at the outlet opening 18

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Umlenkrohrs dargestellt. Das Umlenkrohr 9 ist als ein hohlzylinderförmiges Rohr ausgeführt sein, dass an einem ersten und zweiten axialen Ende offen ist. Das Umlenkrohr 9 umfasst mehrere Umlenköffnungen 4. Die Umlenköffnungen 4 bzw. der Mittelpunkt der Umlenköffnungen (nicht dargestellt) sind in einer zweiten Ebene mit ungefähr dem gleichen Abstand angeordnet, wobei die zweite Ebene einen Winkel f (nicht dargestellt) von 90 Grad mit der Umlenkrohrachse B einschliesst. Die Umlenkplatte 10 weist eine rechteckige Form auf und ist im Umlenkrohr 9 parallel zur Umlenkrohrachse B angeordnet, wobei die Umlenkrohrachse B über eine gesamte Umlenkrohrlänge in der Umlenkplatte 10 liegt. Fig. 3 a schematic representation of a first embodiment of a deflection tube shown. The baffle 9 is designed as a hollow cylindrical tube open at first and second axial ends. The deflection tube 9 comprises a plurality of deflection openings 4. The deflection openings 4 and the center of the deflection openings (not shown) are arranged in a second plane at approximately the same distance, wherein the second plane at an angle f (not shown) of 90 degrees with the Umlenkrohrachse B includes. The baffle plate 10 has a rectangular shape and is arranged in the deflection tube 9 parallel to Umlenkrohrachse B, wherein the Umlenkrohrachse B over an entire Umlenkrohrlänge in the baffle plate 10 is located.

Die Umlenkplatte 10 ist derart ausgeführt und am Umlenkrohr 9 angeordnet, dass die Umlenkplatte 10 die Umlenköffnungen 4 in einen zweiten Umlenkbereich 11 unterteilt, wobei zwei zweite Umlenkbereich 11 dargestellt sind. Aufgrund des Umlenkrohrs 9 mit der Umlenkplatte 10 strömt das Fluid im zweiten Umlenkbereich 11 in eine bevorzugte erzwungene Richtung. Im zweiten Umlenkbereich 11 wird das Fluid somit aus dem Rohr (nicht dargestellt) aus einer Umlenköffnung 4 in eine andere Umlenköffnung 4 in ein anderes Rohr (nicht dargestellt) umgelenkt.The baffle plate 10 is designed and arranged on the deflection tube 9 such that the baffle plate 10 divides the deflection openings 4 into a second deflection region 11, wherein two second deflection region 11 are shown. Due to the deflection tube 9 with the deflection plate 10, the fluid flows in the second deflection region 11 in a preferred forced direction. In the second deflection region 11, the fluid is thus deflected out of the tube (not shown) from a deflection opening 4 into another deflection opening 4 into another tube (not shown).

Am Umlenkrohr 9 ist an einem ersten axialen Ende eine Überlauföffnung 20 und an der Überlauföffnung 20 ein Überlauf 21 angeordnet. An einem zweiten axialen Ende ist ein zweites Abschlusselement 17 angeordnet, das das Umlenkrohr 9 am zweiten axialen Ende in abdichtend verschliesst. Das zweite Abschlusselement 17 umfasst zusätzlich eine Ausgleichsöffnung 22, wobei bei geöffneter Ausgleichsöffnung 22 Luft in das Umlenkrohr 9 strömt.At the deflection tube 9, an overflow opening 20 and at the overflow opening 20 an overflow 21 is arranged at a first axial end. At a second axial end, a second end member 17 is arranged, which closes the deflecting tube 9 in sealing at the second axial end. The second End element 17 additionally comprises a compensation opening 22, wherein air 22 flows into the deflection pipe 9 when the compensation opening is open.

In Fig. 4 ist eine erste Ausführungsform einer Wärmeaustauschvorrichtung 13 mit einem Sammelrohr 1 und einem Umlenkrohr 9 dargestellt. Der Aufbau des Sammelrohrs 1 weist dabei viele Gemeinsamkeiten mit dem Sammelrohr 1 aus Fig. 2 und das Umlenkrohr 9 viele Gemeinsamkeiten mit dem Umlenkrohr 9 aus Fig. 3 auf, weshalb nur auf die Unterschiede eingegangen wird. Das Sammelrohr 1 und das Umlenkrohr 9 sind mittels mehrerer Rohre 12 verbunden. Ein erstes Ende der Rohre 12 ist an einer Zuströmöffnung 3 oder Abströmöffnung 2 oder Umlenköffnung 4 des Sammelrohrs 1 angeordnet und ein zweites Ende der Rohre 12 an den Umlenköffnungen 4 des Umlenkrohrs 9 angeordnet.In Fig. 4 a first embodiment of a heat exchange device 13 with a manifold 1 and a deflection tube 9 is shown. The structure of the manifold 1 has many similarities with the manifold 1 from Fig. 2 and the deflection tube 9 many similarities with the deflection tube 9 from Fig. 3 why the differences are discussed. The manifold 1 and the deflection tube 9 are connected by a plurality of tubes 12. A first end of the tubes 12 is arranged on an inflow opening 3 or outflow opening 2 or deflection opening 4 of the collecting tube 1, and a second end of the tubes 12 is arranged on the diverting openings 4 of the diverting tube 9.

In Fig. 5 ist ein schematischer Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Wärmeaustauschvorrichtung 13 mit einem Sammelrohr und einem Umlenkrohr dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau der Wärmeaustauschervorrichtung 13 ist vergleichbar mit dem der Fig. 4. Die Strömungsrichtung des Fluids ist mittels der Pfeile schematisch dargestellt.In Fig. 5 is a schematic cross section through a second embodiment of a heat exchange device 13 shown with a manifold and a deflection tube. The basic structure of the heat exchanger device 13 is comparable to that of Fig. 4 , The flow direction of the fluid is shown schematically by means of the arrows.

Die Wärmeaustauschervorrichtung 13 umfasst ein Sammelrohr 1, ein Umlenkrohr 9 und mehrere Rohre 12. Das Sammelrohr 1 umfasst eine Abströmöffnung 2, eine Zuströmöffnung 3 und mehrere Umlenköffnungen 4. Die Abström- oder Zuström- oder Umlenköffnung 2, 3, 4 sind als eine Öffnung in der Mantelfläche des Sammelrohrs 1 ausgeführt. Das Trennelement 5 ist derart ausgeführt und im Sammelrohr 1 angeordnet, dass das Trennelement 5 das Sammelrohr 1 in einen Abströmbereich 6, in dem die Abströmöffnung 2 angeordnet ist, in einen Zuströmbereich 7, in dem die Zuströmöffnung 3 angeordnet ist und in einen ersten Umlenkbereich 8, in dem die Umlenköffnung 4 angeordnet sind, unterteilt. Im erfindungsgemässen Sammelrohr 1 strömt das Fluid in einem bestimmten Bereich in eine bevorzugte erzwungene Richtung. Im Abströmbereich 6 strömt das Fluid durch das Rohr 12 in Richtung der Ablauföffnung 2 oder dem ersten oder zweiten axialen Ende (nicht dargestellt) des Sammelrohrs 1. Im Zuströmbereich 7 strömt das Fluid aus Richtung einer Zulauföffnung (nicht dargestellt) oder dem ersten oder zweiten axialen Ende (nicht dargestellt) des Sammelrohrs 1 in das Sammelrohr 1 und über die Zuströmöffnung 3 in das Rohr 12. Im Betriebszustand strömt das Fluid im ersten Umlenkbereich 8 aus dem Rohr 12 aus einer Umlenköffnung 4 und wird über eine andere Umlenköffnung 4 in das Rohr 12 umgelenkt. Das Umlenkrohr 9 ist mittels der Umlenkplatte 10 in einen zweiten Umlenkbereich 11 unterteilt. Aufgrund der Umlenkplatte 10 strömt das Fluid im zweiten Umlenkbereich 11 in eine bevorzugte erzwungene Richtung. Im zweiten Umlenkbereich 11 wird das Fluid somit aus dem Rohr 12 aus einer Umlenköffnung 4 in eine andere Umlenköffnung 4 in ein anderes Rohr 12 umgelenkt.The heat exchanger device 13 comprises a collecting tube 1, a deflecting tube 9 and a plurality of tubes 12. The collecting tube 1 comprises an outflow opening 2, an inflow opening 3 and a plurality of diverting openings 4. The outflow or inflow or deflection opening 2, 3, 4 are designed as an opening in FIG the lateral surface of the manifold 1 executed. The separating element 5 is embodied and arranged in the collecting tube 1 such that the separating element 5 directs the collecting tube 1 into an outflow region 6, in which the outflow opening 2 is arranged, into an inflow region 7 in which the inflow opening 3 is arranged and into a first deflecting region 8 , in which the deflection opening 4 are arranged, divided. In the collecting pipe 1 according to the invention, the fluid flows in a preferred range in a preferred forced direction. In the outflow region 6, the fluid flows In the inflow region 7, the fluid flows from the direction of an inlet opening (not shown) or the first or second axial end (not shown) of the In the operating state, the fluid flows in the first deflection region 8 from the tube 12 from a deflection opening 4 and is deflected via a different deflection opening 4 in the tube 12. The deflection tube 9 is subdivided by means of the deflection plate 10 into a second deflection region 11. Due to the deflection plate 10, the fluid flows in the second deflection region 11 in a preferred forced direction. In the second deflection region 11, the fluid is thus deflected from the tube 12 from a deflection opening 4 into another deflection opening 4 into another tube 12.

Der grundsätzliche Aufbau von Fig. 6a ist vergleichbar mit Fig. 1, wobei nur der untere Teil der Fig. 1 abgebildet ist. In Fig. 6a ist eine Ausführung des Zulaufs 191 unter einem Winkel b und eine Ausführung des Ablaufs 181 unter einem Winkel c schematisch dargestellt.The basic structure of Fig. 6a is comparable to Fig. 1 , where only the lower part of the Fig. 1 is shown. In Fig. 6a an embodiment of the inlet 191 at an angle b and an embodiment of the drain 181 at an angle c is shown schematically.

Der grundsätzliche Aufbau von Fig. 6b ist vergleichbar mit Fig. 3, wobei die Umlenkrohrachse B mit der unter einem Winkel i angeordneten Umlenkplatte 10 und das unter einem Winkel k angeordnete zweite Abschlusselement 101 schematisch dargestellt sind.The basic structure of Fig. 6b is comparable to Fig. 3 , wherein the Umlenkrohrachse B with the arranged at an angle i deflecting plate 10 and arranged at an angle k second closing element 101 are shown schematically.

Der grundsätzliche Aufbau von Fig. 6c ist vergleichbar mit Fig. 1, wobei die Sammelrohrachse A mit der unter einem Winkel f angeordneten ersten Ebene und der unter einem Winkel g angeordneten zweiten Ebene schematisch dargestellt sind. Ebenso ist das unter einem Winkel a angeordnete Trennelement 5, das unter einem Winkel d angeordnete erste Abschlusselement 54 sowie die unter einem Winkel h angeordnete Ablenkplatte 53 schematisch dargestellt.The basic structure of Fig. 6c is comparable to Fig. 1 , wherein the Sammelrohrachse A with the arranged at an angle f first plane and at an angle g arranged second plane are shown schematically. Likewise, the separating element 5 arranged at an angle a, the first closing element 54 arranged at an angle d and the deflecting plate 53 arranged at an angle h are shown schematically.

Claims

A collector pipe for a heat exchanger device, wherein the collector pipe (1) comprises an outflow opening (2), an inflow opening (3) and several deflection openings (4) and a collector pipe axis (A) is formed in an axial longitudinal direction of the collector pipe (1), wherein the collector pipe (1) comprises a separating element (5), the separating element (5) being designed and arranged in the collector pipe (1) in such a way that the separating element (5) divides the collector pipe (1) into an outflow region (6), in which the outflow opening (2) is arranged, into an inflow region (7), in which the inflow opening (3) is arranged, and into a first deflection region (8), in which the deflection openings (4) are arranged, and the separating element (5) is arranged with respect to the collector pipe axis (A) in such a way that the separating element (5) includes an angle (a) with the collector pipe axis (A), wherein a first end element (16) is arranged at a first axial end of the collector pipe and / or a second end element (17) is arranged at a second axial end of the collector pipe, the first and the second end element (16, 17) closing the collector pipe (1) in a sealing manner
characterized in that
the separating element comprises a first end plate (54) and the first end plate (54) is designed and arranged in such a way that the first or the second end element (16, 17) and the first end plate (54) form an overflow region (15) and the first end plate (54) separates the deflection region (8) and the outflow region (6) from the overflow region (15).
A collector pipe according to claim 1, wherein the collector pipe (1) comprises an intake opening (19) and / or a discharge opening (18), wherein a fluid flows through the intake opening (19) into the collector pipe (1) and / or the fluid flows through the discharge opening (18) out of the collector pipe (1).
A collector pipe according to anyone of the preceding claims, wherein an intake (191) is arranged at the intake opening (19) and the intake (191) is arranged at an angle (b) to the collector pipe axis (A) and / or a discharge (181) is arranged at the discharge opening (18) and the discharge (181) is arranged at an angle (c) to the collector pipe axis (A).
A collector pipe according to anyone of the preceding claims, wherein a deviating plate (53) is arranged at the separating element (5) and the deviating plate (53) is designed and arranged in such a way that the intake opening (19) is arranged in the inflow region (7) and the discharge opening (18) is arranged in the outflow region (6).
A collector pipe according to anyone of the preceding claims, wherein a first end plate (54) is arranged at the separating element (5) and the first end plate (54) is arranged at an angle (d) to the collector pipe axis (A).
A collector pipe according to anyone of the preceding claims, wherein the separating element (5) comprises a deflection section (52), wherein the deflection section (52) is designed in such a way that a flow direction of the fluid can be deflected in the first deflection region (8).
A collector pipe according to anyone of the preceding claims, wherein the separating element (5) is of multi-part design.
A collector pipe according to anyone of the preceding claims, wherein the separating element (5) comprises the deflection section (52) and / or a separating portion (51) and / or the first end plate (54) and / or the deviating plate (53).
A heat exchanger device comprising a collector pipe (1) according to anyone of the preceding claims.
A heat exchanger device according to claim 9, comprising a deflection pipe (9), wherein the deflection pipe (9) comprises several deflection openings (4) and a deflection pipe axis (B) is formed in an axial longitudinal direction, or several pipes (12) arranged in one plane, wherein a first end of the pipes is arranged at an inflow opening (3) and / or outflow opening (2) and / or deflection opening (4) of the collector pipe (1) and / or a second end of the pipes (12) is arranged at the deflection openings (4) of the deflection pipe (9), and / or the deflection pipe (9) comprising a deflection plate (10), wherein the deflection plate (10) is designed and arranged at the deflection pipe (9) in such a way that the deflection plate (10) divides the deflection openings (4) into a second deflection region (11) and a second end plate (101) is arranged at the deflection plate (10).
A heat exchanger device according to anyone of the preceding claims, wherein a first end element (16) is arranged at a first axial end and / or a second end element (17) is arranged at a second axial end of the deflection pipe (9), the first and the second end element (16, 17) closing the deflection pipe (1) in a sealing manner, and / or an overflow opening (20) is arranged at the deflection pipe (9) and / or an overflow (21) is arranged at the overflow opening (20).
A method for emptying a heat exchanger device (13) according to anyone of the claims 9 to 11, wherein air flows in via an overflow (21) and a fluid flows off via the overflow (21) and / or via an intake (191) and / or via a discharge (181).
A method according to claim 12, wherein the heat exchanger device is installed in an inclined manner.