[發(fā)明專利]一種消除熱脹冷縮破壞效應(yīng)的換熱管結(jié)構(gòu)和模塊化冷卻器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811448532.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN109387110A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 景建周;尹從娟;湯俊潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京美聯(lián)橋科技集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): F28F1/04
• 分類號(hào): F28F1/04;F28F1/40;F28F9/02
• 代理公司: 北京國(guó)林貿(mào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11001
• 代理人: 李富華;李桂玲

本發(fā)明涉及一種消除熱脹冷縮破壞效應(yīng)的換熱管結(jié)構(gòu)和模塊化冷卻器，包括：多段換熱管組，各個(gè)換熱管組之間由小管板連接，所述的小管板的周邊設(shè)有多個(gè)外緣凸起，所述的外緣凸起與管殼連接。本發(fā)明采用將換熱管用小管板分段組合，并將小管板與管殼連接，既減小了換熱管整體伸縮的長(zhǎng)度又避免了換熱管不確定變形。同時(shí)利用小管板分段的特點(diǎn)將冷卻器的換熱管組和管殼等零部件的制造標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，降低了中重型EGR冷卻器的生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種消除熱脹冷縮破壞效應(yīng)的換熱管結(jié)構(gòu)和模塊化冷卻器，是一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR系統(tǒng)所使用的冷卻器的換熱管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著汽車排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷升級(jí)，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到輕型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上，但目前中、重型柴油機(jī)在國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)及以前，較為廣泛的采用SCR技術(shù)，隨著國(guó)Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)的推出，單獨(dú)采用SCR技術(shù)已經(jīng)很難滿足排放要求，EGR技術(shù)在中、重型發(fā)動(dòng)機(jī)上的地位變得日益重要，相對(duì)與輕型發(fā)動(dòng)機(jī)，中 、重型發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣流量大，要求EGR冷卻器有更高的換熱量，使冷卻器體積大幅度增加，內(nèi)部換熱單元較長(zhǎng)，冷卻器工作時(shí)，殼體與換熱芯體的熱脹冷縮程度不同，形成軸向應(yīng)力，極易造成兩端主板與換熱單元端部的焊接縫處開裂或者換熱單元彎曲斷裂等問題，嚴(yán)重影響EGR冷卻器的可靠性。

目前較多的解決方案為兩種，一種是在EGR冷卻器的進(jìn)氣端增加波紋管，通過波紋管對(duì)換熱單元的熱膨脹進(jìn)行補(bǔ)償；另一種是在冷卻器管殼上增加波紋結(jié)構(gòu)，來通過管殼上波紋結(jié)構(gòu)來消除冷卻器工作中因熱變形量不同而產(chǎn)生的熱應(yīng)力；這兩種方式的缺點(diǎn)：增加波紋結(jié)構(gòu)，占用換熱單元的空間，影響到EGR冷卻器的換熱效率，增加波紋管就是增加一個(gè)零件，且需要根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸來配套不同管徑和不同波紋參數(shù)的波紋管，零件的通用性差，造成產(chǎn)品的成本上升。

相對(duì)于輕型EGR冷卻器，中、重型EGR冷卻器一般是尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件多需要開發(fā)模具制造，中、重型EGR冷卻器的批量小，零部件在多發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型的通用性較差，致使中、重型EGR冷卻器的成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提出了一種消除熱脹冷縮破壞效應(yīng)的換熱管結(jié)構(gòu)和模塊化冷卻器。所述的結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)換熱芯體上的支撐板與標(biāo)準(zhǔn)殼體上的開孔連接成剛性體來消除熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力，即保證產(chǎn)品的可靠性，又簡(jiǎn)化EGR冷卻器的零件結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種消除熱脹冷縮破壞效應(yīng)的換熱管結(jié)構(gòu)，包括：多段換熱管組，各個(gè)換熱管組之間由小管板連接，所述的小管板的周邊設(shè)有多個(gè)外緣凸起，所述的外緣凸起與管殼連接。

進(jìn)一步的，所述的外緣凸起與管殼的連接方式為：在管殼上打出能夠使外緣凸起穿過的通孔，所述的外緣凸起插入通孔并焊接牢固。

進(jìn)一步的，所述的外緣凸起與管殼的連接方式為：在管殼設(shè)置兩條短縱筋，所述的短縱筋之間插入所述的外緣凸起，限制外緣凸起沿?fù)Q熱管長(zhǎng)方向的位移。

一種使用上述換熱管結(jié)構(gòu)的冷卻器，包括：依次連接的進(jìn)氣連接段、擴(kuò)散段、擴(kuò)散段管板、設(shè)有進(jìn)水口的非標(biāo)準(zhǔn)管殼段、標(biāo)準(zhǔn)管殼段、設(shè)有出水口的非標(biāo)準(zhǔn)管殼段、收集段管板、收集段、出氣連接段；所述的擴(kuò)散段管板與收集段管板之間設(shè)置至少一組標(biāo)準(zhǔn)換熱管組和一組非標(biāo)準(zhǔn)換熱管組。

進(jìn)一步的，所述的標(biāo)準(zhǔn)管殼的截面形狀為矩形，所述矩形的直角邊折彎處為圓弧過渡，所述圓弧過渡的曲率半徑為固定值。

進(jìn)一步的，所述的標(biāo)準(zhǔn)換熱管組的換熱管長(zhǎng)度是固定值，所述的小管板的形狀為矩形，所述的外緣凸起為四個(gè)，分布在所述矩形的四個(gè)邊上。

進(jìn)一步的，所述外緣凸起偏于小管板的中心線，形成風(fēng)車形設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述的標(biāo)準(zhǔn)換熱管組和非標(biāo)準(zhǔn)換熱管組中的換熱管是帶有內(nèi)翅片的扁平形換熱管。

進(jìn)一步的，所述的扁平形換熱管上設(shè)有使換熱管相互支撐的支撐凸起。