DE102013213031A1 - Nozzle for heat exchanger e.g. intercooler, has flared curve region formed in inner contour of wall extending from first to second aperture, such that cross-section of extension portion of inner contour of wall is formed in oval shape - Google Patents

Nozzle for heat exchanger e.g. intercooler, has flared curve region formed in inner contour of wall extending from first to second aperture, such that cross-section of extension portion of inner contour of wall is formed in oval shape Download PDF

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Abstract

The nozzle (1) made of plastic and/or aluminum has channel-shaped wall (13) having first and second apertures (2,3) such that the opening area of second aperture is greater than opening area of first aperture. A flared curve region is formed in the inner contour of wall extending from first to second aperture. The cross-section of extension portion of inner contour of wall is formed in shape of an oval (8). A midpoint (9) of oval shaped section is located on a connecting axis (5) for connecting the midpoint (6) of first aperture with midpoint (7) of second aperture.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Stutzen für einen Wärmeübertrager, mit einer kanalförmigen Wandung, welche eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung aufweist, wobei die Öffnungsfläche der zweiten Öffnung im Vergleich zur Öffnungsfläche der ersten Öffnung größer ist, und die Innenkontur der Wandung, welche von der ersten Öffnung zur zweiten Öffnung verläuft, einen sich aufweitenden Verlauf aufweist.The invention relates to a nozzle for a heat exchanger, with a channel-shaped wall having a first opening and a second opening, wherein the opening area of the second opening is larger compared to the opening area of the first opening, and the inner contour of the wall, which of the first Opening to the second opening extends, has a widening course.

Stand der TechnikState of the art

Wärmeübertrager, insbesondere Ladeluftkühler, weisen im Stand der Technik an ihren Enden jeweils einen Stutzen für die Zuführung und die Abführung des sie durchströmenden Fluids auf. Die Stutzen sind dem Fluidstrom mit all seinen Eigenschaften, wie etwa hohen Temperaturen und/oder hohen Drücken, ausgesetzt.Heat exchangers, in particular intercoolers, in the prior art at their ends in each case a connecting piece for the supply and the discharge of the fluid flowing through them. The nozzles are exposed to the fluid flow with all its properties, such as high temperatures and / or high pressures.

Stutzen für heutigen Wärmeübertrager sind zumeist aus einem Kunststoff hergestellt, da sie neben der nötigen Festigkeit vor allem auch ein niedriges Gewicht aufweisen sollen, was mit einem möglichst geringen Materialeinsatz einhergeht. Auch sollen die Stutzen günstig herstellbar sein.Nozzles for today's heat exchanger are usually made of a plastic, as they should have in addition to the necessary strength above all, a low weight, which is associated with the lowest possible use of materials. Also, the nozzle should be inexpensive to produce.

Die Stutzen weisen an ihren Außenflächen regelmäßig Rippenelemente auf, welche eine zusätzliche Erhöhung der Festigkeit des Stutzens bewirken.The sockets regularly have rib elements on their outer surfaces, which effect an additional increase in the strength of the neck.

Die Hauptaufgabe des Stutzens ist es, das Fluid möglichst optimal dem Wärmeübertragerblock zuzuleiten bzw. das Fluid aus diesem abzuleiten. Dies soll insbesondere mit einem möglichst geringen Druckabfall und einer möglichst geringen Verwirbelung des Fluidstroms einhergehen.The main task of the nozzle is to supply the fluid as optimally as possible to the heat exchanger block or to discharge the fluid therefrom. This should be accompanied in particular by the lowest possible pressure drop and the lowest possible turbulence of the fluid flow.

Dabei soll der Stutzen eine dichte Verbindung mit dem Rohrboden des Wärmeübertragers bilden können, welche möglichst über die gesamte Lebensdauer des Wärmeübertragers erhalten bleibt. Bei einer zu geringen Festigkeit des Stutzens, kann es aufgrund des Druckes und der Druckschwankungen im Inneren des Stutzens zu Verformungen des Stutzens kommen. Diese Verformungen können sich negativ auf die Dichtheit der Verbindung zwischen Stutzen und Rohrboden auswirken. Außerdem können durch die Verformung auch andere Komponenten des Wärmeübertragers beschädigt werden. Insbesondere Kunststoffe sind hiervon betroffen, so können etwa Schäden am Material aufgrund der begrenzten Temperaturbeständigkeit auftreten, außerdem können bleibende Deformationen und Veränderungen der Materialcharakteristiken auftreten, welche die Funktion des Stutzens beeinträchtigen.In this case, the nozzle should form a tight connection with the tube sheet of the heat exchanger, which remains as possible over the entire life of the heat exchanger. At too low a strength of the nozzle, it may come to deformations of the nozzle due to the pressure and the pressure fluctuations in the interior of the nozzle. These deformations can have a negative effect on the tightness of the connection between nozzle and tube sheet. In addition, deformation of other components of the heat exchanger can be damaged. In particular, plastics are affected, such as damage to the material can occur due to the limited temperature resistance, also permanent deformation and changes in the material characteristics may occur, which affect the function of the nozzle.

Nachteilig am Stand der Technik ist, dass die heute verwendeten Stutzen aus Kunststoff eine zu geringe Druckfestigkeit aufweisen, um den, speziell im Bereich der Ladeluftkühler, zu erwartenden höheren Drücken (bis ca. 6 bar) zukünftig standzuhalten.A disadvantage of the prior art is that the plastic nozzles used today have too low a compressive strength to withstand the expected, especially in the intercooler, higher pressures (up to 6 bar) in the future.

Außerdem ist die innere Geometrie der Stutzen nicht optimal hinsichtlich der auftretenden Druckverluste und Verwirbelungen des Fluids gestattet, so dass zu hohe Druckverluste auftreten, die den Gesamtwirkungsgrad des Wärmeübertragers negativ beeinflussen.In addition, the internal geometry of the nozzle is not optimally permitted in terms of pressure losses occurring and turbulence of the fluid, so that too high pressure losses occur, which adversely affect the overall efficiency of the heat exchanger.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, object, solution, advantages

Daher ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stutzen bereit zu stellen, der den zu erwartenden Druckverhältnissen im Wärmeübertrager standhält und gleichzeitig hinsichtlich des Gewichts und des Materialverbrauchs möglichst günstig gestaltet ist. Außerdem wäre es wünschenswert, wenn die Geometrie des Stutzens eine Fluidströmung mit geringeren Druckverlusten und Verwirbelungen ermöglicht.Therefore, the object of the present invention to provide a nozzle, which withstands the expected pressure conditions in the heat exchanger and at the same time is designed as low as possible in terms of weight and material consumption. In addition, it would be desirable if the geometry of the neck allows for fluid flow with lower pressure drops and swirls.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Stutzen mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.The object of the present invention is achieved by a nozzle with the features of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Stutzen für einen Wärmeübertrager, mit einer kanalförmigen Wandung, welche eine erste Öffnung und eine zweite Öffnung aufweist, wobei die Öffnungsfläche der zweiten Öffnung im Vergleich zur Öffnungsfläche der ersten Öffnung größer ist, und die Innenkontur der Wandung, welche von der ersten Öffnung zur zweiten Öffnung verläuft, einen sich aufweitenden Verlauf aufweist, wobei die Innenkontur der Wandung über einen Teilbereich ihrer Erstreckung im Querschnitt die Form eines Ovals annimmt, deren Mittelpunkt auf einer Verbindungsachse liegt, welche den Mittelpunkt der ersten Öffnung mit dem Mittelpunkt der zweiten Öffnung verbindet.An embodiment of the invention relates to a nozzle for a heat exchanger, with a channel-shaped wall, which has a first opening and a second opening, wherein the opening area of the second opening compared to the opening area of the first opening is larger, and the inner contour of the wall, which of the first opening to the second opening, has a widening course, wherein the inner contour of the wall over a portion of its extension in cross section takes the form of an oval whose center lies on a connecting axis, which is the center of the first opening with the center of the second Opening connects.

Durch die sich aufweitende Kontur der Wandung, welche sich durch die unterschiedlich großen Öffnungen ergibt, wird im Falle des Stutzens auf der Einströmseite (Einströmstutzen) der Fluidstrom, welcher aus der Zuleitung strömt aufgefächert und auf die gesamte Breite des Wärmeübertragerblocks verteilt. Am Stutzen auf der Ausströmseite (Ausströmstutzen) wird der aus dem Wärmeübertragerblock ausströmende Fluidstrom gesammelt und kanalisiert und in die Ableitung des Fluids überführt.Due to the widening contour of the wall, which results from the different sized openings, in the case of the nozzle on the inflow (inflow) of the fluid stream which flows out of the supply line fanned and distributed over the entire width of the heat exchanger block. At the nozzle on the outflow (outflow), the effluent from the heat exchanger block fluid flow is collected and channeled and transferred to the discharge of the fluid.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des Stutzens an einem Ladeluftkühler. Hierbei ist das den Wärmeübertrager durchströmende Medium im Regelfall Luft.Particularly advantageous is the use of the nozzle on a charge air cooler. In this case, the medium flowing through the heat exchanger is usually air.

Unter einem Oval wird insbesondere eine geschlossene zweimal stetig differenzierbare konvexe Kurve in der Ebene verstanden. An oval is understood in particular to mean a closed twice continuously differentiable convex curve in the plane.

Auch zweckmäßig ist es, wenn die Wandung einen kanten- und absatzfreien Übergang von der ovalen Innenkontur der Wandung zur ersten Öffnung und/oder zur zweiten Öffnung aufweist, wobei die Wandung in mehreren Querschnitten innerhalb des Teilbereichs im Querschnitt die Form eines Ovals annimmt.It is also expedient if the wall has an edge-and offset-free transition from the oval inner contour of the wall to the first opening and / or the second opening, wherein the wall assumes the shape of an oval in cross-section within the portion in cross-section.

Durch einen kanten- und absatzfreien Verlauf ist sichergestellt, dass das im Inneren des Stutzens strömende Fluid nicht ungewollt, abgelenkt oder verwirbelt wird, wodurch zum einen die Fluidströmung in den Wärmeübertragerblock gestört würde und zum anderen der Druckverlust erhöht würde.By a edge and paragraph free course ensures that the flowing fluid inside the nozzle is not inadvertent, distracted or swirled, which would on the one hand, the flow of fluid into the heat exchanger block would be disturbed and on the other hand, the pressure loss would increase.

Vorteilhafterweise sind die Übergänge zu sowohl der ersten Öffnung als auch der zweiten Öffnung kanten- und absatzfrei ausgeführt.Advantageously, the transitions to both the first opening and the second opening are edge-and paragraph free executed.

Durch die ovalen Querschnitte entsteht eine für die Fluidströmung besonders vorteilhafte Innenkontur. Es entstehen an der Innenkontur keine Kanten und keine Absätze, welche negativ auf die Fluidströmung einwirken könnten. Auch werden durch diese kanten- und absatzfreie Gestaltung die Spannungen im Material reduziert, was der Festigkeit zuträglich ist. Durch den absatzfreien Verlauf der Innenkontur entsteht weiterhin eine gleichmäßigere Fluidströmung im Inneren des Stutzens, da keine ungewollten Verwirbelungen des Fluidstroms entstehen.Due to the oval cross sections creates a particularly advantageous for the fluid flow inner contour. There are no edges and no shoulders on the inner contour, which could adversely affect the fluid flow. Also, this edge and paragraph free design reduces the stresses in the material, which is beneficial to the strength. Due to the paragraph-free course of the inner contour continues to create a more uniform fluid flow in the interior of the nozzle, since no unwanted turbulence of the fluid flow arise.

Vorteilhafterweise erstreckt sich der Teilbereich, innerhalb dessen der Querschnitt die Form eines Ovals annimmt, über einen möglichst großen Bereich des Stutzens.Advantageously, the portion within which the cross-section takes the form of an oval, extends over the largest possible area of the nozzle.

Darüber hinaus ist es zweckmäßig, wenn die Außenkontur und/oder die Innenkontur der Wandung im Vergleich zu einer geradlinigen Verbindung zwischen dem Rand der ersten Öffnung und dem Rand der zweiten Öffnung nach innen gewölbt ist.In addition, it is expedient if the outer contour and / or the inner contour of the wall is curved inwardly compared to a straight-line connection between the edge of the first opening and the edge of the second opening.

Durch die nach innen gewölbte Innenkontur des Stutzens ist eine besonders gleichmäßige Fluidströmung möglich. Insbesondere das Auffächern der Fluidströmung am Einlassstutzen und das Kanalisieren der Fluidströmung am Auslassstutzen erfolgt mit einem Minimum an Strömungsablösungen von der Innenkontur und damit besonders vorteilhaft.Due to the inwardly curved inner contour of the nozzle, a particularly uniform flow of fluid is possible. In particular, the fanning out of the fluid flow at the inlet nozzle and the channeling of the fluid flow at the outlet nozzle takes place with a minimum of flow separations from the inner contour and thus particularly advantageously.

Eine geradlinige Verbindung vom Rand der ersten Öffnung zum Rand der zweiten Öffnung meint hierbei eine geradlinige Verbindung eines Punktes des Randes der ersten Öffnung mit einem Punkt des Randes der zweiten Öffnung, die in einer gemeinsamen Schnittebene liegen, welche entlang der Verbindungsachse zwischen dem Mittelpunkt der ersten Öffnung und dem Mittelpunkt der zweiten Öffnung verläuft und diese umfasst.A straight-line connection from the edge of the first opening to the edge of the second opening means a rectilinear connection of a point of the edge of the first opening with a point of the edge of the second opening lying in a common cutting plane which extends along the axis of connection between the center of the first Opening and the center of the second opening extends and includes.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn auf der Außenfläche der Wandung eine Rippe angeordnet ist, deren Rücken geradlinig und/oder gekrümmt verläuft, wobei der Fußbereich der Rippe an der Außenfläche der Wandung anliegt.Furthermore, it is expedient if a rib is arranged on the outer surface of the wall, the back of which runs in a straight line and / or curved manner, wherein the foot region of the rib bears against the outer surface of the wall.

Der Rücken einer Rippe meint hier den von der Außenfläche der Wandung abgewandten Bereich der Rippe, welcher frei im Raum steht. Der Rücken geht in seinen beiden entlang der Hautpausdehnungsrichtung der Rippe liegenden Endbereichen jeweils in die Außenfläche über. Der Rücken kann dabei insbesondere geradlinig oder gekrümmt verlaufen. Der Fußbereich der Rippe ist der Teil, der einteilig mit der Außenfläche der Wandung verbunden ist und dessen Verlauf sich an der Außenfläche des Stutzens orientiert.The back of a rib here means the remote from the outer surface of the wall region of the rib, which is free in the room. The back in its two lying along the Hautpausdehnungsrichtung the rib end regions in each case in the outer surface over. The back can run in particular straight or curved. The foot region of the rib is the part that is integrally connected to the outer surface of the wall and whose course is oriented on the outer surface of the neck.

Durch eine oder mehrere Rippen auf der Außenfläche des Stutzens kann die Festigkeit der Wandung erhöht werden, was insbesondere im Hinblick auf zukünftig zu erwartende höhere Drücke im Einsatzbereich der Ladeluftkühler vorteilhaft ist.By one or more ribs on the outer surface of the nozzle, the strength of the wall can be increased, which is particularly advantageous in view of expected future higher pressures in the application of the intercooler.

Auch ist es zweckmäßig, wenn der Rücken an seinem zur ersten Öffnung hin gerichteten Endbereich und/oder seinem zur zweiten Öffnung hin gerichteten Endbereich mit einem Radius in die Außenkontur der Wandung übergeht.It is also expedient if the back merges into the outer contour of the wall at its end region directed toward the first opening and / or its end region directed towards the second opening with a radius.

Dies ist insbesondere vorteilhaft, da durch einen Radius am Übergang eine schwächende Kerbwirkung durch kantige Übergänge verhindert werden kann. Der Stutzen gewinnt so insgesamt an Festigkeit und ist hinsichtlich der Dauerhaltbarkeit besonders vorteilhaft gestaltet.This is particularly advantageous because a weakening notch effect can be prevented by angular transitions by a radius at the transition. The neck thus gains overall strength and is particularly advantageous in terms of durability.

Auch ist es zu bevorzugen, wenn auf der Außenfläche der Wandung eine parallel zur Öffnungsfläche der zweiten Öffnung umlaufende Rippe an der zweiten Öffnung oder beabstandet zur zweiten Öffnung angeordnet ist.It is also preferable if a rib running parallel to the opening surface of the second opening is arranged on the outer surface of the wall at the second opening or at a distance from the second opening.

Durch eine solche Rippe kann insbesondere die Festigkeit des Stutzens erhöht werden. Gleichzeitig kann die Rippe eine Montagehilfe darstellen, die es erleichtert eine Anschlussleitung an den Stutzen anzuschließen. Auch kann die Rippe beispielsweise als Angriffspunkt für ein Verbindungsmittel oder ein Montagewerkzeug dienen.By such a rib, in particular, the strength of the nozzle can be increased. At the same time, the rib can represent a mounting aid, which makes it easier to connect a connecting cable to the nozzle. The rib can also serve, for example, as a point of application for a connecting means or an assembly tool.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn auf der Außenfläche der Wandung mehrere erste und zweite Rippen jeweils parallel zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei sich die ersten und zweiten Rippen rechtwinklig zur Öffnungsfläche der zweiten Öffnung von der umlaufenden Rippe ausgehend auf der Außenfläche der Wandung erstrecken.Furthermore, it is advantageous if a plurality of first and second ribs are arranged in each case parallel to one another on the outer surface of the wall, wherein the first and second ribs are perpendicular to the opening surface of the second Extend opening from the circumferential rib starting on the outer surface of the wall.

Durch eine solche Anordnung der Rippen kann die Festigkeit des Stutzens erhöht werden. Insbesondere die Widerstandsfähigkeit des Stutzens gegen auftretende Zugkräfte kann so erhöht werden.By such an arrangement of the ribs, the strength of the nozzle can be increased. In particular, the resistance of the nozzle against occurring tensile forces can be increased.

Auch ist es zweckmäßig, wenn auf der Außenfläche der Wandung mehrere dritte und vierte Rippen parallel zur Öffnungsfläche der zweiten Öffnung verlaufend zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei die dritten und vierten Rippen zumindest teilweise zwischen den ersten bzw. zweiten Rippen verlaufen.It is also expedient if a plurality of third and fourth ribs are arranged running parallel to each other on the outer surface of the wall parallel to the opening surface of the second opening, wherein the third and fourth ribs extend at least partially between the first and second ribs.

Die dritten und vierten Rippen sind insbesondere vorteilhaft um die Widerstandsfähigkeit gegen Spannungen im Stutzen zu erhöhen, wie sie beispielsweise durch thermisch bedingte Spannungen verursacht werden können.The third and fourth ribs are particularly advantageous in order to increase the resistance to stresses in the nozzle, as they can be caused for example by thermally induced stresses.

Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn auf der Außenfläche der Wandung an je zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils sieben erste und drei zweite Rippen sowie jeweils vier dritte und vier vierte Rippen angeordnet sind.Moreover, it may be advantageous if seven first and three second ribs and in each case four third and four fourth ribs are arranged on the outer surface of the wall on two opposite sides.

Durch eine solche spezifische Anordnung der Rippen kann insbesondere für den Einsatz des Stutzens als Zuström- oder Abströmstutzen eines Ladeluftkühlers eine besonders vorteilhafte Festigkeit erreicht werden.By such a specific arrangement of the ribs, a particularly advantageous strength can be achieved in particular for the use of the nozzle as inflow or outflow of a charge air cooler.

Auch ist es zu bevorzugen, wenn der Stutzen auf zumindest einer Seite zumindest eine, diagonal zu den ersten und dritten und/oder zu den zweiten und vierten Rippen angeordnete, Rippenstrebe aufweist.It is also preferable if the neck has at least one, on at least one side, at least one, arranged diagonally to the first and third and / or to the second and fourth ribs, rib strut.

Eine solche Rippenanordnung beeinflusst ebenfalls die Festigkeit des Stutzens positiv.Such a rib arrangement also positively influences the strength of the neck.

Darüber hinaus ist es zu bevorzugen, wenn der Stutzen in seinem Inneren einen ersten Zuganker aufweist, welcher parallel zu einer der Außenkanten des Randes der zweiten Öffnung verläuft und zwei sich im Wesentlichen gegenüberliegende Seiten der Wandung miteinander verbindet.In addition, it is preferable if the neck has in its interior a first tie rod, which runs parallel to one of the outer edges of the edge of the second opening and connects two substantially opposite sides of the wall.

Ein im Inneren angebrachter Zuganker kann die Festigkeit des Stutzens zusätzlich erhöhen. Insbesondere kann ein Zuganker das sogenannte Atmen des Stutzens verringern, welches durch wechselnde Über- und Unterdrücke im Stutzen entsteht, wobei sich der Stutzen ausdehnt und wieder zusammenzieht. Dies beeinflusst ebenfalls die Festigkeit des Stutzens positiv. In vorteilhaften Weiterbildungen kann auch eine Mehrzahl von Zugankern im Inneren des Stutzens angeordnet sein.An internally mounted tie rod can increase the strength of the nozzle in addition. In particular, a tie rod can reduce the so-called breathing of the nozzle, which is created by changing positive and negative pressures in the nozzle, wherein the nozzle expands and contracts again. This also positively affects the strength of the neck. In advantageous developments, a plurality of tie rods can be arranged in the interior of the neck.

Auch ist es vorteilhaft, wenn der Stutzen aus Kunststoff und/oder Aluminium hergestellt ist und eine Kasten-Boden-Verbindung durch eine Clipverbindung befestigbar, lötbar und/oder schweißbar ist.It is also advantageous if the nozzle is made of plastic and / or aluminum and a box-floor connection by a clip connection attachable, solderable and / or weldable.

Eine Kasten-Boden-Verbindung meint hier insbesondere die Verbindung zwischen dem Stutzen und einem Rohrboden, in welchem die Rohre eines Wärmeübertragerblocks gehalten sind. Diese Verbindungen können beispielsweise über Verklemmungen oder Verclipsungen erreicht werden.A box-floor connection here means in particular the connection between the nozzle and a tube plate, in which the tubes of a heat exchanger block are held. These connections can be achieved, for example, by jamming or clipping.

Weiterhin zu bevorzugen ist es, wenn die erste Öffnung im Wesentlichen kreisrund und die zweite Öffnung im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung der Öffnungen wird erreicht, dass der Stutzen einfach an die regelmäßig verwendeten runden Zu- und Ableitungen sowie an die regelmäßig verwendeten eckigen Wärmeübertragerblöcke angeschlossen werden kann.It is further preferable if the first opening is substantially circular and the second opening is substantially rectangular. This design of the openings ensures that the nozzle can be easily connected to the regularly used round inlets and outlets as well as the regularly used square heat exchanger blocks.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Außenkontur der Wandung im Wesentlichen der Innenkontur der Wandung folgt.Moreover, it is advantageous if the outer contour of the wall substantially follows the inner contour of the wall.

Durch die der Innenkontur folgenden Außenkontur ergeben sich für den gesamten Stutzen besonders vorteilhafte Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich des benötigten Bauraums und des Bauteilgewichtes. Die Außenkontur und die Innenkontur bezeichnet dabei jeweils die Kontur, die sich durch einen Schnitt durch den Stutzen von der ersten zur zweiten Öffnung ergibt. Eine Aneinanderreihung der jeweiligen Außenkontur bzw. Innenkontur ergibt dabei die Außenfläche bzw. die Innenfläche der Wandung des Stutzens.The outer contour following the inner contour results in particularly advantageous properties for the entire neck, in particular with regard to the required installation space and the weight of the component. In this case, the outer contour and the inner contour respectively designate the contour that results from a section through the connecting piece from the first to the second opening. A juxtaposition of the respective outer contour or inner contour results in the outer surface or the inner surface of the wall of the nozzle.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.Advantageous developments of the present invention are described in the subclaims and in the following description of the figures.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:In the following the invention will be explained in detail by means of an embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Stutzens, 1 a perspective view of a nozzle according to the invention,

2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Stutzens gemäß der 1, 2 a perspective view of a nozzle according to the invention according to the 1 .

3 eine weiter perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Stutzens von schräg unten, 3 a further perspective view of a nozzle according to the invention obliquely from below,

4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Stutzens mit an der Außenkontur der Außenfläche verlaufenden Rippen von schräg oben, 4 a perspective view of a nozzle according to the invention with at the Outer contour of the outer surface extending ribs obliquely from above

5 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Stutzens gemäß der 4, 5 a side view of a nozzle according to the invention according to the 4 .

6 eine weitere Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Stutzens gemäß der 4, 6 a further side view of a nozzle according to the invention according to the 4 .

7 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Stutzens von unten, und 7 a view of a nozzle according to the invention from below, and

8 eine weitere Ansicht eines erfindungsgemäßen Stutzens von unten gemäß der 7. 8th a further view of a nozzle according to the invention from below according to the 7 ,

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stutzens 1. Ein Stutzen 1, wie er in 1 gezeigt ist, dient der Zuleitung und/oder der Ableitung eines Fluids in einen oder aus einem Wärmeübertrager. Vorteilhafterweise handelt es sich bei diesem Wärmeübertrager um einen Ladeluftkühler. Im Folgenden wird stets auf den Stutzen 1, welcher zur Zuleitung des Fluids dient Bezug genommen. Die Ausführungen gelten analog auch für den Stutzen 1, der zur Ableitung des Fluids aus dem Wärmeübertrager dient.The 1 shows a perspective view of a nozzle 1 , A neck 1 as he is in 1 is shown, serves the supply and / or the discharge of a fluid into or out of a heat exchanger. Advantageously, this heat exchanger is a charge air cooler. The following is always on the neck 1 , which is used to supply the fluid reference. The versions apply analogously to the nozzle 1 , which serves for the discharge of the fluid from the heat exchanger.

Die Aufgabe des Stutzens 1 besteht darin, das Fluid, welches über eine Zuleitung zum Wärmeübertrager geleitet wird, vom engen Querschnitt der Zuleitung zum weiteren Querschnitt des Wärmeübertragerblacks aufzufächern und die Strömung des Fluids gleichmäßig auf die im Wärmeübertragerblock angeordneten Rohre zu verteilen.The task of the neck 1 is to fan out the fluid, which is passed via a feed line to the heat exchanger, from the narrow cross-section of the feed line to the further cross section of the heat exchanger Blacks and to distribute the flow of the fluid evenly on the tubes arranged in the heat exchanger block.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Stutzen einen möglichst geringen Druckverlust im ihn durchströmenden Fluid erzeugt, sowie möglichst geringe Verwirbelungen der Fluidströmung innerhalb des Stutzens verursacht.It is advantageous if the nozzle produces the lowest possible pressure loss in the fluid flowing through it, and causes the least possible turbulence of the fluid flow within the nozzle.

Der Stutzen 1 besteht im Wesentlichen aus einer kanalförmigen Wandung 13, welche eine erste Öffnung 2 und eine zweite Öffnung 3 aufweist. Die Öffnungsfläche der ersten Öffnung 2 ist im Vergleich zu der Öffnungsfläche der zweiten Öffnung 3 geringer. Die Wandlung 13, in welcher die erste Öffnung 2 und die zweite Öffnung 3 angeordnet sind bzw. welche die beiden Öffnungen verbindet, weist eine Außenkontur 4 auf. Diese Außenkontur verläuft von der ersten Öffnung 2 zur zweiten Öffnung 3 sich aufweitend, also etwa trichterförmig. Dabei weitet sich die Außenkontur 4 entsprechend der unterschiedlich großen Öffnungsflächen der ersten Öffnung 2 und der zweiten Öffnung 3, ausgehend von der ersten Öffnung 2 aus auf.The stub 1 consists essentially of a channel-shaped wall 13 which is a first opening 2 and a second opening 3 having. The opening area of the first opening 2 is compared to the opening area of the second opening 3 lower. The transformation 13 in which the first opening 2 and the second opening 3 are arranged or which connects the two openings, has an outer contour 4 on. This outer contour extends from the first opening 2 to the second opening 3 expanding, that is about funnel-shaped. This widens the outer contour 4 corresponding to the different sized opening areas of the first opening 2 and the second opening 3 , starting from the first opening 2 from to.

Die Wandung 13 weist dabei ebenfalls eine Außenfläche auf, welche an unterschiedlichen Bereichen des Stutzen 1 jeweils eine unterschiedliche Außenkontur 4 aufweist. Die Außenkontur 4 hängt direkt von der Außenfläche ab und beschreibt jeweils einen Teilbereich der Außenfläche der Wandung 13.The wall 13 also has an outer surface, which at different areas of the neck 1 each a different outer contour 4 having. The outer contour 4 depends directly on the outer surface and each describes a portion of the outer surface of the wall 13 ,

Die in 1 gezeigte erste Öffnung 2 weist einen umlaufenden Rand 10 auf. Die erste Öffnung 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel kreisrund. Die zweite Öffnung 3 weist ihrerseits einen umlaufenden Rand 11 auf und ist rechteckig. Auch können erfindungsgemäß andere Querschnittsflächen verwendet werden.In the 1 shown first opening 2 has a circumferential border 10 on. The first opening 2 is circular in the embodiment shown. The second opening 3 in turn has a peripheral edge 11 on and is rectangular. Also according to the invention other cross-sectional areas can be used.

Ein Grund, warum die erste Öffnung 2 kreisrund ist, kann darin liegen, dass regelmäßig Zuleitungen bzw. Ableitungen verwendet werden, welche ebenfalls einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Ein Grund, warum die zweite Öffnung 3 rechteckig sein kann, kann darin liegen, dass Wärmeübertrager – und hierbei insbesondere Ladeluftkühler – regelmäßig einen rechteckigen Rohrboden aufweisen, an welchen der Stutzen 1 angeschlossen wird. Der Stutzen 1 stellt damit einen Übergang von der Querschnittsfläche der kreisrunden Zu- bzw. Ableitung zum rechteckigen Querschnitt des Rohrbodens des Wärmeübertragers dar.One reason why the first opening 2 is circular, may be that leads are regularly used or derivatives, which also have a circular cross-section. One reason why the second opening 3 can be rectangular, may be that heat exchanger - and in particular intercooler - regularly have a rectangular tube sheet to which the nozzle 1 is connected. The stub 1 thus represents a transition from the cross-sectional area of the circular inlet and outlet to the rectangular cross-section of the tube plate of the heat exchanger.

In alternativen Ausführungsformen ist es ebenso denkbar, dass die erste Öffnung sowie die zweite Öffnung von den in den 1 bis 8 gezeigten Formen abweichen.In alternative embodiments, it is also conceivable that the first opening and the second opening of the in the 1 to 8th different shapes shown.

In der in 1 gezeigten Ausführung des Stutzens 1 stehen die Ebene der ersten Öffnung 2 sowie die Ebene der zweiten Öffnung 3 in einem Winkel zueinander. Dies ist besonders gut an der Verbindungsachse 5 zu erkennen, welche den Mittelpunkt 7 der Öffnung 3 und den Mittelpunkt 6 der Öffnung 2 miteinander verbindet. Dabei steht die Verbindungsachse senkrecht auf der Ebene der ersten Öffnung und sie bildet einen stumpfen Winkel mit der Ebene der zweiten Öffnung.In the in 1 shown embodiment of the nozzle 1 stand the plane of the first opening 2 as well as the plane of the second opening 3 at an angle to each other. This is especially good on the connection axis 5 to recognize which the center 7 the opening 3 and the center 6 the opening 2 connects with each other. In this case, the connection axis is perpendicular to the plane of the first opening and forms an obtuse angle with the plane of the second opening.

In alternativen Ausführungsformen können die Öffnungen 2, 3 bzw. die diesbezüglichen ebenen auch in einem von der 1 abweichenden Winkel zueinander angeordnet sein. Ebenso ist es denkbar, dass die Verbindungsachse 5, welche in der 1 geradlinig dargestellt ist, in alternativen Ausführungsformen als Verbindungslinie eine Krümmung aufweist, also vorzugsweise eine gebogene Kurve ist.In alternative embodiments, the openings 2 . 3 or the relevant levels also in one of the 1 Deviating angle to each other. It is also conceivable that the connection axis 5 which in the 1 is shown in a straight line, in alternative embodiments as a connecting line has a curvature, that is preferably a curved curve.

Die Außenkontur 4 des Stutzens 1 nimmt zumindest in einem Teilbereich ihrer Erstreckung im Querschnitt die Form eines Ovals 8 an. Dies ist beispielhaft an des in 1 gezeigten Ovals 8 dargestellt. Der Mittelpunkt 9 des Ovals 8 liegt ebenfalls auf der Verbindungsachse 5.The outer contour 4 of the neck 1 takes the shape of an oval in cross-section at least in a portion of its extension 8th at. This is an example of the in 1 shown oval 8th shown. The middle-point 9 of the oval 8th is also on the connection axis 5 ,

Die Innenkontur 12, welche bei gleichbleibender Wandstärke der Außenkonturentspricht, folgt daher im Wesentlichen der Außenkontur 4. Die Innenkontur 12 weist somit, ebenso wie die Außenkontur, in einem Teilbereich ihrer Erstreckung im Querschnitt die Form eines Ovals 8 auf. Dieses Oval 8 ist jedoch um die Wanddicke der Wandung 13 des Stutzens 1 kleiner. The inner contour 12 , which corresponds to the outer contour with the same wall thickness, therefore essentially follows the outer contour 4 , The inner contour 12 Thus, as well as the outer contour, in a partial region of its extension in cross-section the shape of an oval 8th on. This oval 8th is however about the wall thickness of the wall 13 of the neck 1 smaller.

Weiterhin sind im oberen Bereich der 1 umlaufende Nuten gezeigt sowie ein umlaufender Absatz, welche im konkreten Ausführungsbeispiel zur Befestigung der Zu- bzw. der Ableitung dienen. Im unteren Bereich des Stutzens 1 ist unterhalb der Öffnung 3 der Anschlussbereich dargestellt, welcher mit dem Rohrboden eines Wärmeübertragers verbunden wird.Furthermore, in the upper part of the 1 shown circumferential grooves and a circumferential shoulder, which serve in the concrete embodiment for fastening the supply and the discharge. In the lower part of the neck 1 is below the opening 3 the connection area shown, which is connected to the tube sheet of a heat exchanger.

Weiterhin ist in 1 zu erkennen, dass die Außenkontur 4 im Vergleich zu einer gedachten geradlinigen Verbindung des Randes 10 der ersten Öffnung 2 mit dem Rand 11 der Öffnung 3 nach innen gewölbt ist.Furthermore, in 1 to realize that the outer contour 4 compared to an imaginary linear connection of the edge 10 the first opening 2 with the edge 11 the opening 3 is curved inwards.

Die geradlinige Verbindung des Randes 10 der ersten Öffnung 2 mit dem Rand 11 der zweiten Öffnung 3 entspricht der Verbindung eines Punktes auf dem Rand 10 sowie eines Punktes auf dem Rand 11, welche in einer Schnittebene liegen, welche entlang der Verbindungsachse 5 durch den Stutzen 1 gelegt ist. Für alle Schnitte entlang der Verbindungsachse 5 wölbt sich die Außenkontur 4 im Vergleich zu einer geradlinigen Verbindung des Randes 10 mit dem Rand 11 innerhalb dieser Schnittebene nach innen.The straight-line connection of the edge 10 the first opening 2 with the edge 11 the second opening 3 corresponds to the connection of a point on the edge 10 as well as a point on the edge 11 which lie in a sectional plane, which along the connection axis 5 through the neck 1 is laid. For all cuts along the connection axis 5 the outer contour bulges 4 compared to a straight-line connection of the edge 10 with the edge 11 inside within this cutting plane.

Die 2 zeigt eine der 1 entsprechende Ansicht des Stutzens 1. Die Bezugszeichen stimmen mit denen der 1 überein und sind, wo notwendig, um weitere Bezugszeichen ergänzt.The 2 shows one of the 1 corresponding view of the neck 1 , The reference numerals correspond to those of 1 and, where necessary, supplemented by further reference numbers.

In der 2 sind weitere ovale 8, 8a, 8b und 8c dargestellt. Die Mittelpunkte der jeweiligen Ovale liegen ihrerseits ebenfalls auf der Verbindungsachse 5, welche den Mittelpunkt 6 der ersten Öffnung 2 mit dem Mittelpunkt 7 der zweiten Öffnung 3 verbindet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Verbindungsachse 5 sowie die Mittelpunkte der Ovale in der 2 nicht dargestellt.In the 2 are more oval 8th . 8a . 8b and 8c shown. The centers of the respective ovals are in turn also on the connecting axis 5 which is the center 6 the first opening 2 with the center 7 the second opening 3 combines. For clarity, the connection axis 5 as well as the centers of the ovals in the 2 not shown.

Der Querschnitt der Innenkontur 12 und damit auch der Querschnitt der Außenkontur nimmt somit in einem Großteil des Erstreckungsbereichs eine ovale Form an. Diese ovale Ausformung der Außenkontur 4 und damit auch der Innenkontur 12 führt dazu, dass insbesondere die Innenkontur 12 des Stutzens 1 keine Absätze oder Kanten aufweist. Weiterhin entstehen, durch die ovale Form, keinerlei gerade, flache Flächen im Inneren des Stutzens 1.The cross section of the inner contour 12 and thus also the cross section of the outer contour thus assumes an oval shape in a large part of the extension area. This oval shape of the outer contour 4 and thus also the inner contour 12 causes, in particular, the inner contour 12 of the neck 1 has no paragraphs or edges. Furthermore, created by the oval shape, no straight, flat surfaces in the interior of the nozzle 1 ,

Im oberen Bereich geht die Innenkontur 12 absatz- und kantenfrei aus ihrer ovalen Grundform zur kreisrunden Form der Öffnung 2 über. Im unteren Bereich geht die Innenkontur 12 ebenfalls von ihrer ovalen Grundform in die rechteckige Grundform der Öffnung 3 über und weist hierbei auch keine Kanten oder Absätze auf.In the upper area is the inner contour 12 free of edges and edges from its oval basic shape to the circular shape of the opening 2 above. In the lower area is the inner contour 12 also from its oval basic shape in the rectangular basic shape of the opening 3 over and has no edges or paragraphs.

Diese glatte Gestaltung der Innenkontur 12 der Wandung 13 führt dazu, dass die Fluidströmung durch den Stutzen 1 mit einem geringen Druckverlust sowie einer geringen Verwirbelung durch den Stutzen 1 strömen kann. Durch die kanten- und absatzfreie Innenkontur 12 des Stutzens 1 strömt die Fluidströmung verwirbelungsfrei an der Innenkontur 12 der Wandung 13 entlang. Es kommt nicht zu Strömungsablösungen von der Wandung 13. Dies führt zu einer besonders guten Verteilung des Fluids in den nachgeschalteten Wärmeübertragerblock.This smooth design of the inner contour 12 the wall 13 Causes the fluid flow through the nozzle 1 with a low pressure loss and a low turbulence through the nozzle 1 can flow. Due to the edge and heel-free inner contour 12 of the neck 1 the fluid flow flows without turbulence on the inner contour 12 the wall 13 along. There is no flow separation from the wall 13 , This leads to a particularly good distribution of the fluid in the downstream heat exchanger block.

Die 3 zeigt eine weitere Ansicht des Stutzens 1. Die verwendeten Bezugszeichen stimmen mit denen der 1 und 2 überein. Zusätzlich zu den in 1 und 2 bereits beschriebenen Merkmalen ist in der 3 nun auch die Innenkontur 12 12 der Wandung 13 des Stutzens 1 dargestellt. Wie schon in den vorangegangenen Figuren beschrieben, verläuft die Innenkontur 12 im Wesentlichen parallel zur Außenkontur 4.The 3 shows another view of the neck 1 , The reference numbers used correspond to those of 1 and 2 match. In addition to the in 1 and 2 already described features is in the 3 now also the inner contour 12 12 the wall 13 of the neck 1 shown. As already described in the preceding figures, the inner contour runs 12 essentially parallel to the outer contour 4 ,

Die 4 zeigt eine weitere Ansicht des Stutzens 1, wie er bereits in den 1 bis 3 gezeigt wurde. Zusätzlich weist der Stutzen 1 der 4 nun an seiner Außenkontur 4 der Wandung 13 Rippen 20, 21, 22, 23 und Halteelemente auf.The 4 shows another view of the neck 1 as he is already in the 1 to 3 was shown. In addition, the nozzle has 1 of the 4 now on its outer contour 4 the wall 13 ribs 20 . 21 . 22 . 23 and holding elements.

An der Wandung 13 des Stutzens 1 verlaufen eine Vielzahl von Rippen 20, 21, 22, 23, welche zur Erhöhung der Festigkeit der Wandung 13 vorgesehen sind. Hierbei gibt es sowohl Rippen 20, welche vertikal von der zweiten Öffnung 3 in Richtung der ersten Öffnung 2 verlaufen sowie horizontale Rippen 21, welche parallel zum Rand 11 der Öffnung 3 verlaufen. Darüber hinaus gibt es schräg verlaufende Rippen 22, 23, welche an der Außenkontur 4 der Wandung 13 angeordnet sind.On the wall 13 of the neck 1 run a variety of ribs 20 . 21 . 22 . 23 which increase the strength of the wall 13 are provided. There are both ribs 20 which is vertical from the second opening 3 towards the first opening 2 run as well as horizontal ribs 21 , which are parallel to the edge 11 the opening 3 run. In addition, there are sloping ribs 22 . 23 , which on the outer contour 4 the wall 13 are arranged.

Alle Rippen 20, 21, 22, 23 weisen jeweils einen Rücken 26 auf, welcher den von der Wandung 13 abgewandten Bereich der Rippe 20, 21, 22, 23 beschreibt. Der entlang der Wandung 13 verlaufende Bereich der Rippen 20, 21, 22, 23 ist als Fußbereich 27 definiert.All ribs 20 . 21 . 22 . 23 each have a back 26 on which of the wall 13 remote area of the rib 20 . 21 . 22 . 23 describes. The along the wall 13 extending area of the ribs 20 . 21 . 22 . 23 is as a footer 27 Are defined.

Der Rücken 26 der Rippen 20, 21, 22, 23 verläuft im Wesentlichen geradlinig. Insbesondere der Rücken 26 der vertikal verlaufenden Rippen 20 weist an seinem, der ersten Öffnung 2 zugewandten, Endbereich einen Übergangsbereich mit einem Radius 25 auf, in welchem die vertikale Rippe 20 in die Wandung 13 ausläuft. Die Rippen 20 laufen insbesondere deswegen mit einem Radius 25 in die Wandung 13 aus, um eine schädigende Kerbwirkung zu vermeiden.The back 26 the ribs 20 . 21 . 22 . 23 is essentially straightforward. Especially the back 26 the vertical ribs 20 points to his, the first opening 2 facing, end region a transition region with a radius 25 on, in which the vertical rib 20 in the wall 13 expires. Ribs 20 especially because of that run with a radius 25 in the wall 13 to avoid a damaging notch effect.

In alternativen Ausführungsformen wäre ein solcher Übergang mit einem Radius auch an, dem der zweiten Öffnung 3 zugewandten, Endbereich denkbar.In alternative embodiments, such a transition would also be at a radius of that of the second opening 3 facing, end conceivable.

Entlang der langen Seite der rechteckigen zweiten Öffnung 3 sind neben den horizontalen Rippen 21 und den vertikalen Rippen 20 auch schräg in einem Winkel zu den vertikalen Rippen 20 verlaufende Rippen 22, 23 angeordnet. Diese schräg verlaufenden Rippen 22, 23 dienen der weiteren Stabilisierung des Stutzens 1 und somit der Festigkeitserhöhung.Along the long side of the rectangular second opening 3 are next to the horizontal ribs 21 and the vertical ribs 20 also at an angle to the vertical ribs 20 running ribs 22 . 23 arranged. These slanted ribs 22 . 23 serve the further stabilization of the neck 1 and thus the increase in strength.

Die Form und Gestaltung der schräg verlaufenden Rippen 22, 23 ist so gewählt, dass die schrägen Rippen 22, 23 insbesondere um den Punkt 24 eine Festigkeitserhöhung des Stutzens 1 erzeugen.The shape and design of the sloping ribs 22 . 23 is chosen so that the oblique ribs 22 . 23 especially around the point 24 an increase in strength of the nozzle 1 produce.

Der Punkt 24 bildet hierbei den schwächsten Punkt der Wandung 13 des Stutzens 1, aufgrund der großen Fläche, die die Wandung 13 entlang der langen Kanten der zweiten Öffnung 13 aufweist. Hier kann die Wandung 13 des Stutzens 1 insbesondere durch die wechselnden Druckverhältnisse im Inneren des Stutzens am Stärksten verformt werden. Die schräg angeordneten Rippen 22, 23, welche im Wesentlichen auf diesen Punkt 24 hin ausgerichtet sind und in den von den horizontalen Rippen 21 und vertikalen Rippen 20 gebildeten Kästchen angeordnet sind, tragen hier zur Stabilisierung, insbesondere der Wandung 13, bei. Die Anordnung der Rippen 22, 23 ist besonders vorteilhaft, da durch sie auf einen Erhöhung der Materialstärke des Stutzens 1 in diesem Bereich verzichtet werden kann. Die Rippen 22, 23 werden in dieser Anordnung speziell im Bereich des Rückens 26 der Rippen 22, 23 vornehmlich auf Zug belastet, was für die Festigkeit und Dauerhaltbarkeit besonders vorteilhaft ist.The point 24 This forms the weakest point of the wall 13 of the neck 1 , due to the large area surrounding the wall 13 along the long edges of the second opening 13 having. Here is the wall 13 of the neck 1 be deformed by the changing pressure conditions in the interior of the neck the strongest. The slanted ribs 22 . 23 which is essentially on this point 24 are aligned and in the horizontal ribs 21 and vertical ribs 20 formed box, here contribute to the stabilization, in particular the wall 13 , at. The arrangement of the ribs 22 . 23 is particularly advantageous because through them to an increase in the material thickness of the nozzle 1 can be dispensed with in this area. Ribs 22 . 23 be in this arrangement, especially in the area of the back 26 the ribs 22 . 23 primarily loaded on train, which is particularly advantageous for the strength and durability.

Die Formgebund, insbesondere der Rippen 20 welche im Fußbereich 27 der trompetenartigen Wandung 13 des Stutzens 1 folgen und einen geradlinigen Rücken 26 aufweisen, kombiniert mit der vornehmlichen Zugbelastung im Bereich des Rückens 26 der Rippen 20 führt zu einer geringeren Verformung der Rippen 20 im Betrieb. Hier ist insbesondere vorteilhaft, dass der Rücken 26 der Rippen 20 den am weitesten entfernten Bereich der Rippen 20 von dem heißen Medium, welches durch den Stutzen 1 strömt bildet. Der Rücken 26 weist daher im Verhältnis zum Fußbereich 27 niedrigere Temperaturen auf, was die Beständigkeit gegen ungewollte Verformungen und Materialveränderungen verbessert.The Formgebund, in particular the ribs 20 which in the foot area 27 the trumpet-like wall 13 of the neck 1 follow and have a straight back 26 combined with the predominant tensile load in the area of the back 26 the ribs 20 leads to a lower deformation of the ribs 20 operational. Here is particularly advantageous that the back 26 the ribs 20 the furthest area of the ribs 20 from the hot medium passing through the neck 1 flows forms. The back 26 indicates therefore in relation to the foot area 27 lower temperatures, which improves the resistance to unwanted deformations and material changes.

Die eben beschriebenen Vorteile sind insbesondere in der Formgebung der Rippen 20 begründet. Durch den geradlinigen Rücken 26 und den der Wandung 13 folgenden Fußbereich 27 wird eine besondere steife Rippe 22, 23 gebildet.The advantages just described are in particular in the shape of the ribs 20 founded. Through the straight back 26 and the wall 13 following footer 27 becomes a special stiff rib 22 . 23 educated.

Die beiden an der Außenkontur 4 der Wandung 13 angeordneten Halter sind hier nicht näher beschrieben, da sie nicht erfindungswesentlich sind und lediglich der Anbindung des Stutzens an seine spätere Einbauumgebung dienen.The two on the outer contour 4 the wall 13 arranged holders are not described here in detail, since they are not essential to the invention and serve only the connection of the nozzle to its subsequent installation environment.

Die 5 zeigt den Stutzen 1, welcher bereits in 4 dargestellt wurde, in einer Seitenansicht. Hier ist insbesondere der Rücken 26 der vertikal verlaufenden Rippen 20 sowie der Fußbereich 27, welcher entlang der Wandung 13 verläuft und dabei der Kontur 4 folgt zu erkennen. Ebenso ist der Übergangsbereich des Fußbereichs 27 der Rippe 20 zu erkennen, welche in einem Radius 25 in die Wandung 13 ausläuft.The 5 shows the neck 1 which is already in 4 was shown in a side view. Here is especially the back 26 the vertical ribs 20 as well as the foot area 27 which runs along the wall 13 runs and thereby the contour 4 follows to recognize. Likewise, the transition area of the foot area 27 the rib 20 to recognize which in a radius 25 in the wall 13 expires.

Die 6 zeigt eine weitere Ansicht des Stutzens mit Rippen 20, 21, 22, 23, welche bereits in den 4 und 5 dargestellt wurden. Die Bezugszeichen stimmen ebenfalls mit den 4 und 5 überein.The 6 shows another view of the neck with ribs 20 . 21 . 22 . 23 , which already in the 4 and 5 were presented. The reference numerals also agree with the 4 and 5 match.

Ebenfalls dargestellt ist hier der Punkt 24, welcher entlang der langen Kante der zweiten Öffnung 3 angeordnet ist. Dieser entsteht auf Grund der großen Fläche der Wandung 13.Also shown here is the point 24 , which runs along the long edge of the second opening 3 is arranged. This arises because of the large area of the wall 13 ,

Das Anbringen der Rippenkonstruktion, wie sie bereits in 4 und 5 beschrieben wurde, dient hierbei insbesondere der Festigkeitserhöhung, ohne dabei die Wandstärke der Wandung 13 erhöhen zu müssen. Dies hat eine vorteilhafte Auswirkung auf das Bauteilgesamtgewicht und auch auf die Herstellkosten des Stutzens 1.Attaching the ribbed construction as they are already in 4 and 5 has been described, this serves in particular the increase in strength, without losing the wall thickness of the wall 13 to increase. This has a beneficial effect on the total weight of the component and also on the production costs of the nozzle 1 ,

In den 4, 5 und 6 ist ebenfalls zu erkennen, dass die Außenkontur 4 der Wandung 13 im Vergleich zu den in 1 und 2 beschriebenen, geradlinigen Verbindungen des Randes 10 der ersten Öffnung 2 mit dem Rand 11 der zweiten Öffnung 3 stets nach innen gewölbt ist. Die Wölbung der Wandung 13 hat eine vorteilhafte Auswirkung auf die Reduzierung des Druckabfalls im Stutzen 1.In the 4 . 5 and 6 can also be seen that the outer contour 4 the wall 13 compared to the in 1 and 2 described, linear connections of the edge 10 the first opening 2 with the edge 11 the second opening 3 always curved inwards. The curvature of the wall 13 has a beneficial effect on reducing the pressure drop in the nozzle 1 ,

Zusätzlich zu den vorausgegangenen Figuren des Stutzens 1 ist in 6 der Abschnitt 28 benannt. Entlang dieses Abschnitts 28 erstreckt sich die Wandung 13 und damit ihre Außenkontur 4 sowie die Innenkontur 12 bereits mit dem kreisrunden Querschnitt der Öffnung 2.In addition to the previous figures of the neck 1 is in 6 the section 28 named. Along this section 28 the wall extends 13 and thus its outer contour 4 as well as the inner contour 12 already with the circular cross section of the opening 2 ,

Der Übergang aus der ovalen Grundform zu dieser kreisrunden Form findet unterhalb dieses Abschnitts bereits statt. In alternativen Ausführungsformen ist es möglich und besonders vorteilhaft, wenn dieser kreisrunde Bereich im Abschnitt 28 möglichst kurz gehalten wird und somit die ovale Grundform der Wandung 13 möglichst lange beibehalten wird. Dies hat insbesondere auf die Fluidströmung vorteilhafte Auswirkungen. Die tatsächliche Länge dieses Abschnitts 28 ist regelmäßig abhängig von der späteren Einbausituation und den benötigten Anschlussmöglichkeiten des Stutzens 1.The transition from the oval basic shape to this circular shape already takes place below this section. In alternative embodiments, it is possible and particularly advantageous if this circular area in the section 28 kept as short as possible and thus the oval basic shape of the wall 13 maintained as long as possible. This has particular beneficial effects on the fluid flow. The actual length of this section 28 is regularly dependent on the later installation situation and the required connection options of the nozzle 1 ,

Die 7 sowie die 8 zeigen eine Ansicht des Stutzens 1 von unten. Die Papierebene bildet hierbei die Öffnung 3. Der Blick verläuft somit durch die Öffnung 3 ins Innere des Stutzens 1.The 7 as well as the 8th show a view of the neck 1 from underneath. The paper plane forms the opening 3 , The view thus passes through the opening 3 into the interior of the neck 1 ,

In der 7 ist innerhalb des Stutzens 1 ein Zuganker 30 angeordnet, welcher parallel zu den kurzen Seiten des Randes 11 der Öffnung 3 verläuft. Der Zuganker 30 verbindet zwei sich gegenüberliegende Seiten des Stutzens 1 miteinander. Der Zuganker 30 ist in Relation zum Lufteintritt des Stutzens 1 so positioniert, dass die Luftmenge, welche rechts und links des Zugankers 30 vorbeiströmt in ungefähr gleichen Verhältnissen zueinander steht.In the 7 is inside the neck 1 a tie rod 30 arranged, which is parallel to the short sides of the edge 11 the opening 3 runs. The tie rod 30 connects two opposite sides of the neck 1 together. The tie rod 30 is in relation to the air inlet of the nozzle 1 positioned so that the amount of air, which is right and left of the tie rod 30 flows past in approximately equal proportions to each other.

In 8 ist neben dem ersten Zuganker 30 ein zweiter Zuganker 31 angeordnet, welcher parallel zum ersten Zuganker 30 verläuft.In 8th is next to the first tie rod 30 a second tie rod 31 arranged, which is parallel to the first tie rod 30 runs.

In alternativen Weiterbildungen ist eine Ausführung des Stutzens ganz ohne Zuganker, jedoch auch mit einer Einzahl bzw. Mehrzahl von Zugankern denkbar und je nach endgültigem Anwendungszweck vorteilhaft. Ebenso könnte der Zuganker auch parallel zur langen Seite der Öffnung 3 verlaufen. Bei der Anordnung der Zuganker 30, 31 ist insbesondere darauf zu achten, dass sie die Fluidströmung im Inneren des Stutzens 1 nicht negativ beeinflussen.In alternative developments, an embodiment of the nozzle entirely without tie rods, but also with a number or plurality of tie rods is conceivable and advantageous depending on the final application. Similarly, the tie rod could also be parallel to the long side of the opening 3 run. When arranging the tie rods 30 . 31 Particular care should be taken to ensure that the fluid flow inside the nozzle 1 do not negatively influence.

Der Zuganker 30 bzw. 31 dient weiter zur Festigkeitserhöhung des Stutzens 1. Durch die im Betrieb auftretenden Druckunterschiede innerhalb des Stutzens, insbesondere der Wechsel zwischen einem Überdruck und einem Unterdruck, führt dazu, dass der Stutzen sich entsprechend der herrschenden Druckverhältnisse ausdehnt bzw. zusammenzieht.The tie rod 30 respectively. 31 further serves to increase the strength of the nozzle 1 , By occurring during operation pressure differences within the nozzle, in particular the change between an overpressure and a negative pressure, causes the nozzle expands or contracts according to the prevailing pressure conditions.

Durch dieses Arbeiten der Wandung 13 kann die Anbindung des Stutzens 1, insbesondere zum nachgeschalteten Wärmeübertragerblock, undicht werden.By working the wall 13 can be the connection of the nozzle 1 , in particular to the downstream heat exchanger block, leaking.

Durch die Zuganker 30, 31 kann diese Bewegung der Wandung 13 minimiert werden, was zu einer höheren Dichtigkeit der Verbindung des Stutzens 1 mit dem Rohrboden des nachgeschalteten Wärmeübertragerblocks führt.Through the tie rods 30 . 31 can this movement of the wall 13 be minimized, resulting in a higher tightness of the connection of the nozzle 1 leads to the tube plate of the downstream heat exchanger block.

In besonders vorteilhaften Ausführungen entspricht der Querschnitt des Stutzens einer Ellipse, wodurch dann auch die Grundform der Innenkontur einer elliptischen Grundform entspricht. Der in den 1 bis 8 gezeigte und in der zugehörigen Figurenbeschreibung beschriebene Stutzen weißt jeweils einen elliptischen Querschnitt, als Spezialfall des ovalen Querschnitts auf.In particularly advantageous embodiments, the cross-section of the nozzle corresponds to an ellipse, which then also corresponds to the basic shape of the inner contour of an elliptical basic shape. The in the 1 to 8th shown and described in the accompanying description of the figures each have an elliptical cross-section, as a special case of the oval cross section.

Claims (12)

Stutzen (1) für einen Wärmeübertrager, mit einer kanalförmigen Wandung (13), welche eine erste Öffnung (2) und eine zweite Öffnung (3) aufweist, wobei die Öffnungsfläche der zweiten Öffnung (3) im Vergleich zur Öffnungsfläche der ersten Öffnung (2) größer ist, und die Innenkontur (12) der Wandung (13), welche von der ersten Öffnung (2) zur zweiten Öffnung (3) verläuft, einen sich aufweitenden Verlauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur (12) der Wandung (13) über einen Teilbereich ihrer Erstreckung im Querschnitt die Form eines Ovals (8, 8a, 8b, 8c) annimmt, deren Mittelpunkt (9) auf einer Verbindungsachse (5) liegt, welche den Mittelpunkt (6) der ersten Öffnung (2) mit dem Mittelpunkt (7) der zweiten Öffnung (3) verbindet.Support ( 1 ) for a heat exchanger, with a channel-shaped wall ( 13 ), which has a first opening ( 2 ) and a second opening ( 3 ), wherein the opening area of the second opening ( 3 ) compared to the opening area of the first opening ( 2 ) is larger, and the inner contour ( 12 ) of the wall ( 13 ), which from the first opening ( 2 ) to the second opening ( 3 ), has a widening course, characterized in that the inner contour ( 12 ) of the wall ( 13 ) over a portion of its extension in cross-section the shape of an oval ( 8th . 8a . 8b . 8c ) whose center ( 9 ) on a connection axis ( 5 ), which is the midpoint ( 6 ) of the first opening ( 2 ) with the center ( 7 ) of the second opening ( 3 ) connects. Stutzen (1) für einen Wärmeübertrager, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (13) einen kanten- und absatzfreien Übergang von der ovalen Innenkontur (12) der Wandung (13) zur ersten Öffnung (2) und/oder zur zweiten Öffnung (3) aufweist, wobei die Wandung (13) in mehreren Querschnitten innerhalb des Teilbereichs im Querschnitt die Form eines Ovals (8, 8a, 8b, 8c) annimmt.Support ( 1 ) for a heat exchanger, according to claim 1, characterized in that the wall ( 13 ) an edge-and paragraph-free transition from the oval inner contour ( 12 ) of the wall ( 13 ) to the first opening ( 2 ) and / or the second opening ( 3 ), wherein the wall ( 13 ) in cross-sections within the subsection in cross-section the shape of an oval ( 8th . 8a . 8b . 8c ). Stutzen (1) für einen Wärmeübertrager, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur (4) und/oder die Innenkontur (12) der Wandung (13) im Vergleich zu einer geradlinigen Verbindung zwischen dem Rand (10) der ersten Öffnung (2) und dem Rand (11) der zweiten Öffnung (3) nach Innen gewölbt ist.Support ( 1 ) for a heat exchanger, according to one of the preceding claims, characterized in that the outer contour ( 4 ) and / or the inner contour ( 12 ) of the wall ( 13 ) compared to a straight-line connection between the edge ( 10 ) of the first opening ( 2 ) and the edge ( 11 ) of the second opening ( 3 ) is curved inwards. Stutzen (1) für einen Wärmeübertrager, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenfläche der Wandung (13) eine Rippe (20, 21, 22, 23) angeordnet ist, deren Rücken (26) geradlinig und/oder gekrümmt verläuft, wobei der Fußbereich (27) der Rippe (20, 21, 22, 23) an der Außenfläche der Wandung (13) anliegt.Support ( 1 ) for a heat exchanger, according to one of the preceding claims, characterized in that on the outer surface of the wall ( 13 ) a rib ( 20 . 21 . 22 . 23 ) whose back ( 26 ) is rectilinear and / or curved, wherein the foot region ( 27 ) of the rib ( 20 . 21 . 22 . 23 ) on the outer surface of the wall ( 13 ) is present. Stutzen (1) für einen Wärmeübertrager, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücken (26) an seinem zur ersten Öffnung (2) gerichteten Endbereich und/oder seinem zur zweiten Öffnung (3) gerichteten Endbereich mit einem Radius (25) in die Außenkontur (4) der Wandung (13) übergeht. Support ( 1 ) for a heat exchanger, according to claim 4, characterized in that the back ( 26 ) at its first opening ( 2 ) directed end portion and / or its to the second opening ( 3 ) directed end region with a radius ( 25 ) in the outer contour ( 4 ) of the wall ( 13 ) passes over. Stutzen (1) für einen Wärmeübertrager, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenfläche der Wandung (13) eine parallel zur Öffnungsfläche der zweiten Öffnung (3) umlaufende Rippe an der zweiten Öffnung (3) oder beabstandet zur zweiten Öffnung (3) angeordnet ist.Support ( 1 ) for a heat exchanger, according to one of the preceding claims, characterized in that on the outer surface of the wall ( 13 ) one parallel to the opening area of the second opening ( 3 ) circumferential rib at the second opening ( 3 ) or spaced from the second opening ( 3 ) is arranged. Stutzen (1) für einen Wärmeübertrager, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenfläche der Wandung (13) mehrere erste und zweite Rippen jeweils parallel zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei sich die ersten und zweiten Rippen rechtwinklig zur Öffnungsfläche der zweiten Öffnung (3) von der umlaufenden Rippe ausgehend auf der Außenfläche der Wandung (13) erstrecken.Support ( 1 ) for a heat exchanger, according to claim 6, characterized in that on the outer surface of the wall ( 13 ) a plurality of first and second ribs are each arranged in parallel spaced relationship, wherein the first and second ribs perpendicular to the opening surface of the second opening ( 3 ) from the circumferential rib on the outer surface of the wall ( 13 ). Stutzen (1) für einen Wärmeübertrager, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenfläche der Wandung (13) mehrere dritte und vierte Rippen parallel zur Öffnungsfläche der zweiten Öffnung (3) verlaufend zueinander beabstandet angeordnet sind, wobei die dritten und vierten Rippen zumindest teilweise zwischen den ersten bzw. zweiten Rippen verlaufen.Support ( 1 ) for a heat exchanger, according to claim 7, characterized in that on the outer surface of the wall ( 13 ) a plurality of third and fourth ribs parallel to the opening area of the second opening (FIG. 3 ) are mutually spaced, wherein the third and fourth ribs extend at least partially between the first and second ribs, respectively. Stutzen (1) für einen Wärmeübertrager, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenfläche der Wandung (13) an je zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils sieben erste und drei zweite Rippen sowie jeweils vier dritte und vier vierte Rippen angeordnet sind.Support ( 1 ) for a heat exchanger, according to claim 8, characterized in that on the outer surface of the wall ( 13 ) are arranged on two opposite sides in each case seven first and three second ribs and four each third and four fourth ribs. Stutzen (1) für einen Wärmeübertrager, nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen auf zumindest einer Seite zumindest eine, diagonal zu den ersten und dritten und/oder zu den zweiten und vierten Rippen angeordnete, Rippenstrebe aufweist.Support ( 1 ) for a heat exchanger, according to one of claims 8 or 9, characterized in that the neck on at least one side at least one, diagonal to the first and third and / or to the second and fourth ribs arranged, rib strut has. Stutzen (1) für einen Wärmeübertrager, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (1) in seinem Inneren einen ersten Zuganker (30, 31) aufweist, welcher parallel zu einer der Außenkanten des Randes (11) der zweiten Öffnung (3) verläuft und zwei sich im Wesentlichen gegenüberliegende Seiten der Wandung (13) miteinander verbindet.Support ( 1 ) for a heat exchanger, according to one of the preceding claims, characterized in that the neck ( 1 ) in its interior a first tie rod ( 30 . 31 ), which parallel to one of the outer edges of the edge ( 11 ) of the second opening ( 3 ) and two substantially opposite sides of the wall ( 13 ) connects to each other. Stutzen (1) für einen Wärmeübertrager, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen aus Kunststoff und/oder Aluminium hergestellt ist und eine Kasten-Boden-Verbindung durch eine Clipverbindung befestigbar, lötbar und/oder schweißbar ist.Support ( 1 ) for a heat exchanger, according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle is made of plastic and / or aluminum and a box-floor connection by a clip connection attachable, solderable and / or weldable.
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