[實用新型]一種消除熱脹冷縮破壞效應的換熱管結構和模塊化冷卻器

有效

• 申請號: 201821991414.5
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN209386876U
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 景建周;尹從娟;湯俊潔
• 申請（專利權）人: 北京美聯橋科技集團有限公司
• 主分類號: F28F1/04
• 分類號: F28F1/04;F28F1/40;F28F9/02
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李富華;李桂玲

本實用新型涉及一種消除熱脹冷縮破壞效應的換熱管結構和模塊化冷卻器，包括：多段換熱管組，各個換熱管組之間由小管板連接，所述的小管板的周邊設有多個外緣凸起，所述的外緣凸起與管殼連接。本實用新型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度又避免了換熱管不確定變形。同時利用小管板分段的特點將冷卻器的換熱管組和管殼等零部件的制造標準化、模塊化，降低了中重型EGR冷卻器的生產成本。

技術領域

本實用新型涉及一種消除熱脹冷縮破壞效應的換熱管結構和模塊化冷卻器，是一種汽車發動機的EGR系統所使用的冷卻器的換熱管結構。

背景技術

隨著汽車排放標準的不斷升級，廢氣再循環系統已經廣泛的應用到輕型柴油發動機上，但目前中、重型柴油機在國Ⅴ標準及以前，較為廣泛的采用SCR技術，隨著國Ⅵ標準的推出，單獨采用SCR技術已經很難滿足排放要求，EGR技術在中、重型發動機上的地位變得日益重要，相對與輕型發動機，中 、重型發動機廢氣流量大，要求EGR冷卻器有更高的換熱量，使冷卻器體積大幅度增加，內部換熱單元較長，冷卻器工作時，殼體與換熱芯體的熱脹冷縮程度不同，形成軸向應力，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冷卻器的進氣端增加波紋管，通過波紋管對換熱單元的熱膨脹進行補償；另一種是在冷卻器管殼上增加波紋結構，來通過管殼上波紋結構來消除冷卻器工作中因熱變形量不同而產生的熱應力；這兩種方式的缺點：增加波紋結構，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零件，且需要根據產品結構尺寸來配套不同管徑和不同波紋參數的波紋管，零件的通用性差，造成產品的成本上升。

相對于輕型EGR冷卻器，中、重型EGR冷卻器一般是尺寸大，結構復雜，零件多需要開發模具制造，中、重型EGR冷卻器的批量小，零部件在多發動機機型的通用性較差，致使中、重型EGR冷卻器的成本居高不下。

發明內容

為了克服現有技術的問題，本實用新型提出了一種消除熱脹冷縮破壞效應的換熱管結構和模塊化冷卻器。所述的結構采用標準換熱芯體上的支撐板與標準殼體上的開孔連接成剛性體來消除熱脹冷縮產生的應力，即保證產品的可靠性，又簡化EGR冷卻器的零件結構。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種消除熱脹冷縮破壞效應的換熱管結構，包括：多段換熱管組，各個換熱管組之間由小管板連接，所述的小管板的周邊設有多個外緣凸起，所述的外緣凸起與管殼連接。

進一步的，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。

進一步的，所述的外緣凸起與管殼的連接方式為：在管殼設置兩條短縱筋，所述的短縱筋之間插入所述的外緣凸起，限制外緣凸起沿換熱管長方向的位移。

一種使用上述換熱管結構的冷卻器，包括：依次連接的進氣連接段、擴散段、擴散段管板、設有進水口的非標準管殼段、標準管殼段、設有出水口的非標準管殼段、收集段管板、收集段、出氣連接段；所述的擴散段管板與收集段管板之間設置至少一組標準換熱管組和一組非標準換熱管組。

進一步的，所述的標準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。

進一步的，所述的標準換熱管組的換熱管長度是固定值，所述的小管板的形狀為矩形，所述的外緣凸起為四個，分布在所述矩形的四個邊上。

進一步的，所述外緣凸起偏于小管板的中心線，形成風車形設置。

進一步的，所述的標準換熱管組和非標準換熱管組中的換熱管是帶有內翅片的扁平形換熱管。

進一步的，所述的扁平形換熱管上設有使換熱管相互支撐的支撐凸起。