[實用新型]機翼式換熱扁管

有效

• 申請號: 201420632303.0
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN204202469U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 張國明;張博然
• 申請（專利權）人: 張博然
• 主分類號: F28F13/06
• 分類號: F28F13/06
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所 21225
• 代理人: 李輝

技術領域

本實用新型涉及一種機翼式換熱扁管，適用于汽車發動機廢氣再循環冷卻器中。

背景技術

廢氣再循環（EGR）冷卻系統主要由發動機EGR冷卻器、EGR進排氣管和EGR閥組成，排氣中的部分廢氣經EGR閥進入進氣系統，與新鮮空氣混合后進入氣缸參與燃燒。這樣既引入了不活性氣體（主要是CO2）到燃燒室，又可以降低燃燒室的溫度，因氮氧化物(NOx)是在高溫富氧的條件下生成的，從而抑制NOx的生成和排放。廢氣進入氣缸前經EGR冷卻器的換熱，可保證汽車排放量達到較高的標準。?管式換熱器的換熱效率和湍流程度主要取決于換熱元件的結構。目前，用于廢氣再循環冷卻系統中的換熱器，主要有螺紋圓管和扁平管，螺紋圓管是在圓管表面設有螺旋狀凹槽，扁平管長邊為平邊、短邊為圓弧邊，這二種換熱管器由于圓管或圓弧邊占用空間，傳熱效率的換熱效率不夠理想。

發明內容

本實用新型的目的是解決上述問題，提供一種換熱效率高，管內、外的湍流程度好，受力能力強，管壁上不會沉積污垢，具有自清潔功能，使用壽命長的機翼式換熱扁管。

本實用新型涉及的機翼式換熱扁管，包括矩形管體，其特殊之處在于，所述管體兩側的長邊表面設有多個短凹槽，每四個短凹槽為一組且呈機翼狀對稱排列，在管體兩側的長邊位于相鄰的兩組短凹槽之間位置設有凸包。

進一步的，所述凸包位于管體兩側的長邊的中間位置。

進一步的，所述管體兩側的長邊與短邊的長度比為3:1-4:1。

本實用新型的有益效果是：

管體兩側設有向內的呈機翼狀對稱分布的短凹槽，組成可連續或斷續換熱導流組，使扁管內的高溫氣體呈扇狀分層導流通過。并且矩形換熱管管壁同時增加了向外凸起的凸包，在陣列裝配的情況下，使管體間產生相互支撐，產生間隙，供冷卻液流動，并可防止兩個管體貼和到一起導致換熱效能下降，并能使換熱管在長期高溫工作中不易變形，有效地延長使用壽命；有效的增加了換熱面積且改變了氣流的導流方式，對流體的流動起到引導作用，使得管內流體的流動效果得到進一步增強，同時使污垢在管內遭到了激烈的沖蝕，氣流邊界層不斷地被破壞，介質沒有沉淀的機會，不易結垢，起到自清潔的作用，降低了換熱器的維護成本；同時它的接觸面積變大了，在氣通量相同的前提下，相對圓形螺紋管和扁平截面換熱管具有更大的換熱接觸面積，使換熱效率得以提高，節省空間，減少制造成本，提高了廢氣再循環系統的整體性價比。

由于機翼狀短凹槽對稱分布且垂直于長邊平面，可采用沖壓工藝，每分鐘產出80支～150支成品，對比之前的換熱管每分鐘8支～15支的產出率相比，大大提高了成型速度，有效地降低了制造成本，從而提高了經濟效益。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1的A－A剖視圖；

圖3是圖1的B－B剖視圖；

圖4為由本實用新型組成的陣列示意圖。

具體實施方式

如圖1－圖3所示，該機翼式換熱扁管，包括矩形管體1，所述管體1的長邊101的長度與短邊102的長度比為3:1-4:1，本實施例比值為3.5。

所述管體1兩側的長邊101表面設有多個短凹槽3；每四個短凹槽為一組且呈每個短凹槽組2中的四個短凹槽3呈機翼狀對稱排列，即每個短凹槽3向外傾斜；在管體1兩側的長邊101的中間位置位于相鄰的兩個短凹槽組2之間設有凸包4。

如圖4所示，多只換熱扁管組成可連續或斷續換熱導流組，應用于汽車行業發動機廢氣再循環系統中，作為發動機廢氣再循環冷卻器中的主要換熱功能件（以下簡稱為“換熱管”），使扁管內的高溫氣體呈扇狀分層導流通過。在氣通量相同的前提下，相對扁平截面換熱管具有更大的換熱接觸面積，有效提高換熱效率，節省空間，減少制造成本。由于矩形凹槽凸包換熱氣管的凹槽凸包和其機翼式的結合，使氣流產生擾動，并在相應的壓力下能降低氣通量，即降低壓力，從而產生穩定的換熱效果；同時管體兩側都具有機翼式的凹槽和凸包，產生扇狀分層的導流式漩渦，使氣流產生三維沖力，增大了氣流的擾動力，不易沉積污垢，具有自清潔效果；本實用新型在管體增加的向外凸包可以在多支矩形管組成陣列之間相互支撐，產生間隙，供冷卻液流動，讓管體在長期高溫下不會產生熱變形，從而延長了換熱器使用壽命；綜上所述，本發明提高了汽車發動機的排放標準，能滿足日益嚴格的環保排放要求。

當冷卻器工作時，發動機所排放的廢氣通過冷卻器內的凹槽管，凹槽管內壁的連續機翼狀凸起使通過的廢氣流內部產生三維渦流紊亂，單位時間內的廢氣流散熱量更大，冷卻器有更高的熱交換效率；同時還可使用、冷卻器在減少換熱管數量之后，使用較少的不銹鋼凹槽方管就能夠達到與之前使用較多的扁平管相同的散熱效果，廢氣再循環冷卻器的體積更小，重量更輕，總體上降低冷卻器的制造和安裝成本。