换热管及热交换器的制作方法

    专利2026-06-12  2


    本技术涉及热交换设备,具体而言,涉及一种换热管及热交换器。


    背景技术:

    1、近年来,在汽车热交换器领域,随着排放法规和油耗法规日趋严格,主机厂对热交换器的可靠性要求不断提高,其中,对于抗热冲击能力的要求尤其严格。以增压空气冷却器为例,随着发动机功率、排放、油耗的提升,产品尺寸变大、进气温度变得更高,对热交换器热疲劳寿命带来巨大挑战。热疲劳失效的部位大多出现在靠近冷却管端部的位置,尤其是冷却管靠近热媒介质入口处的端部附近,特别是热交换器内位于最外侧的冷却管。如图1和图2所示,热交换器包括用于流入热媒的流体入口1、用于流出热媒的流体出口2和用于热交换的多个冷却管3,图2中的b处为冷却管3易出现热疲劳失效的部位。针对这一问题,现有技术通常采用增加冷却管壁厚、设置局部补强装置或采用高强度合金来提高热交换器的热疲劳寿命。虽然在提高热交换器热疲劳寿命方面很有效,但这些改进会极大增加成本。


    技术实现思路

    1、本实用新型的目的在于提供一种换热管及热交换器,以在一定程度上解决现有技术中存在的提高换热管热疲劳寿命需要较高成本的技术问题。

    2、为了实现上述目的,本实用新型提供了以下技术方案:

    3、一种换热管,包括管体;所述管体上设置有柔性结构部;

    4、沿所述管体的延伸方向,所述柔性结构部的数量为至少一个,且所述柔性结构部靠近所述管体的端部;

    5、所述管体内设置有第一内翅片和第二内翅片;所述第二内翅片与所述柔性结构部的位置对应;

    6、所述柔性结构部包括设置在所述管体上的至少一个凸凹部;所述凸凹部的数量为多个时,多个所述凸凹部沿所述管体的延伸方向设置;所述凸凹部的延伸方向与所述管体的延伸方向相交;所述第二内翅片具有与所述凸凹部配合的翅片凹槽避让部;

    7、所述凸凹部为凸起和/或凹槽。

    8、在上述任一技术方案中,可选地,所述凸凹部的数量为多个;

    9、沿所述管体的延伸方向,多个所述凸凹部沿所述管体的延伸方向间隔设置,或者多个所述凸凹部沿所述管体的延伸方向依次连接。

    10、在上述任一技术方案中,可选地,在所述管体的延伸方向上,各个所述凸凹部的截面形状相同或者不同,或者多个所述凸凹部的截面形状部分相同。

    11、在上述任一技术方案中,可选地,在所述管体的延伸方向上,所述凸凹部的截面形状为弧形、三角形、扇形、矩形或者梯形;

    12、在垂直于所述管体的延伸方向上,所述管体的横截面形状为矩形、椭圆形或者长圆形;

    13、所述第一内翅片采用波浪形结构、错齿形结构、百叶窗形结构或平直形结构,所述第二内翅片采用平直形结构;或者,所述第一内翅片与所述第二内翅片采用相同的结构,且所述第二内翅片的料厚大于所述第一内翅片的料厚。

    14、在上述任一技术方案中,可选地,所述第二内翅片的料厚大于所述第一内翅片的料厚;

    15、沿所述管体的延伸方向,用于所述管体连接的室体端板,与对应的所述柔性结构部之间的距离不大于20mm。

    16、在上述任一技术方案中,可选地,所述第二内翅片的料厚是所述第一内翅片的料厚的1.5倍以上;

    17、沿所述管体的延伸方向,用于所述管体连接的室体端板,与对应的所述柔性结构部之间的距离为1mm-10mm。

    18、在上述任一技术方案中,可选地,至少一个所述凸凹部包括一个或者多个凸凹子部;所述凸凹子部为多个时,多个所述凸凹子部沿所述管体的周向间隔设置。

    19、在上述任一技术方案中,可选地,沿所述管体的周向,至少一个所述凸凹部环绕所述管体并呈环形。

    20、在上述任一技术方案中,可选地,所述管体包括相对应的两个长边和两个短边;

    21、至少一个所述短边设置有所述凸凹部,且所述凸凹部延伸到至少一个所述长边。

    22、一种热交换器,包括第一腔室、第二腔室和换热管结构;

    23、所述第一腔室与所述第二腔室通过所述换热管结构连通;

    24、所述第一腔室连通有至少一个流体入口;所述第二腔室连通有至少一个流体出口。

    25、所述换热管结构的所有换热管均采用上述换热管,或者所述换热管结构中位于外侧的换热管采用上述换热管。

    26、本实用新型的有益效果主要在于:

    27、本实用新型提供的换热管及热交换器,通过在管体上设置至少一个柔性结构部,且柔性结构部靠近管体的端部,以在一定程度上提高换热管靠近端部的柔性,有效减少换热管端部区域的热应力,进而在一定程度上提高了换热管的热疲劳寿命,从而可以有效提高具有换热管的热交换器的热疲劳寿命,消除或减少热交换器因热应力而在靠近换热管端部的部位发生开裂失效等缺陷;通过将柔性结构部设计为设置在管体上的至少一个凸凹部,且凸凹部为凸起和/或凹槽,以能很好地平衡提高换热管热疲劳寿命所需的成本,也即能很好地平衡提高热交换器的热疲劳寿命所需成本;与现有的采用增加冷却管壁厚、设置局部补强装置或采用高强度合金来提高热交换器的热疲劳寿命相比,通过柔性结构部提高热交换器的热疲劳寿命更具成本优势。

    28、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合附图,作详细说明如下。



    技术特征:

    1.一种换热管,其特征在于,包括管体;所述管体上设置有柔性结构部;

    2.根据权利要求1所述的换热管,其特征在于,所述凸凹部的数量为多个;

    3.根据权利要求2所述的换热管,其特征在于,在所述管体的延伸方向上,各个所述凸凹部的截面形状相同或者不同,或者多个所述凸凹部的截面形状部分相同。

    4.根据权利要求1所述的换热管,其特征在于,在所述管体的延伸方向上,所述凸凹部的截面形状为弧形、三角形、扇形、矩形或者梯形;

    5.根据权利要求1所述的换热管,其特征在于,所述第二内翅片的料厚大于所述第一内翅片的料厚;

    6.根据权利要求1所述的换热管,其特征在于,所述第二内翅片的料厚是所述第一内翅片的料厚的1.5倍以上;

    7.根据权利要求1所述的换热管,其特征在于,至少一个所述凸凹部包括一个或者多个凸凹子部;所述凸凹子部为多个时,多个所述凸凹子部沿所述管体的周向间隔设置。

    8.根据权利要求1所述的换热管,其特征在于,沿所述管体的周向,至少一个所述凸凹部环绕所述管体并呈环形。

    9.根据权利要求1所述的换热管,其特征在于,所述管体包括相对应的两个长边和两个短边;

    10.一种热交换器,其特征在于,包括第一腔室、第二腔室和换热管结构;


    技术总结
    一种换热管及热交换器,涉及热交换设备技术领域。该换热管包括管体;管体上设置有柔性结构部;沿管体的延伸方向,柔性结构部的数量为至少一个,且柔性结构部靠近管体的端部;管体内设置有第一内翅片和第二内翅片;第二内翅片与柔性结构部的位置对应;柔性结构部包括设置在管体上的至少一个凸凹部;凸凹部的数量为多个时,多个凸凹部沿管体的延伸方向设置;凸凹部的延伸方向与管体的延伸方向相交;第二内翅片具有与凸凹部配合的翅片凹槽避让部;凸凹部为凸起和/或凹槽。该热交换器包括换热管。本技术的目的在于提供一种换热管及热交换器,以在一定程度上解决现有技术中存在的提高换热管热疲劳寿命需要较高成本的技术问题。

    技术研发人员:熊永家,王晓超,陈佩云,张晓钢,王耀辉,陈基岩
    受保护的技术使用者:浙江银轮机械股份有限公司
    技术研发日:20230926
    技术公布日:2024/4/29
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