CN104864758A - 热交换器管道及热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热交换器管道及热交换器，包括呈管状的管道本体；其中，管道本体的横截面呈S形。管道本体的横截面包括顺次相连构成封闭回路的第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段和第四圆弧段；第一圆弧段与第三圆弧段曲率相等；第二圆弧段和第四圆弧段呈S形；第二圆弧段包括相连的圆弧段A和圆弧段B；第四圆弧段包括相连的圆弧段C和圆弧段D；圆弧段B通过第三圆弧段连接圆弧段C；圆弧段D通过第一圆弧段连接圆弧段A；圆弧段A、圆弧段C向内弯曲；圆弧段B、圆弧段D向外弯曲；第一圆弧段与第三圆弧段均向外弯曲。本发明中管道本体的一侧面为向内弯曲的圆弧面；另一侧面为向外弯曲的圆弧面，增大了管道本体的表面积，提高了热交换效率。

Description

热交换器管道及热交换器

技术领域

本发明涉及热交换器，具体地，涉及一种热交换器管道及热交换器。

背景技术

现有机动车辆热交换器包括热交换芯体，热交换器管道平行设置在热交换芯体中，热交换器管道用于供导热流体流过。在发动机冷却热交换器中，导热流体一般为按一定比例混合的乙二醇和水。导热流体带走在发动机运转过程中产生的多余热量，进而通过热交换管道循环并且通过管外贴合的翅片与空气进行热交换而被冷却，翅片用于增加热量与通过交换器的空气进行交换的面积。

根据热交换器芯体成型技术的不同，可以分为装配式热交换器和钎焊式热交换器。装配式热交换器通过将热交换器管道插入层叠起来的翅片的管中并通过热交换器管道的两端扩张保持在集流板上制成。钎焊式热交换器通过将热交换器管道和翅片依次并排摆放并热交换器管道两端插入集流管固定后钎焊而成。

装配式热交换器与钎焊式热交换器相比，装配式热交换器的机械强度更高；装配式热交换器与钎焊式热交换器的抗内部腐蚀和外部腐蚀的能力相当。但是装配式热交换器的市场应用范围没有钎焊式热交换器广泛的主要原因为装配式热交换器体积较大，但换热性能较低。目前，装配式热交换器的热交换器管道主要为圆管(如图1所示)、椭圆管(如图2所示)或扁平管(如图3所示)，热交换器管道与外部导热体的接触面积较小且很容易由于弹性而恢复到热交换器管道膨胀之前的状态，不利于热量传递。具体表现如下：

翅片保持在热交换器管道上，且热交换器管道的两端扩张保持在集管板上，具体为，扩张型模在管道内沿管道长度通过。扩张型模用于通过使管道材料变形增加热交换器管道的横截面，从而使得热交换器管道抵靠翅片。

翅片一般为呈矩形的薄板状，设置有一个或多个相同且平行排列的孔，从而热交换器管道可垂直于翅片中板的平面通过。为了确保良好的热交换，必须使热交换器管道和翅片之间的具有良好的接触。

在现有技术中，已经提出多种方案用于改善热交换器管道和翅片之间的接触，例如在翅片的孔中沿周向形成凸缘。但是由于热交换器管道制造材料的弹性，热交换器管道具有残余倾向以回到膨胀之前具有的形状，特别是呈凹形形状的热交换器管道，热交换器管道和翅片之间的接触因此被减小，从而降低交换器的性能。

经过对现有技术的检索，发现申请号为201220521107.7，名称为异形散热管的实用新型公开了一种异形散热管，所述散热管的截面为椭圆形，该散热管的椭圆形截面的长轴尺寸为55mm-65mm，该散热管的椭圆形截面的短轴尺寸为35mm-45mm。该散热管与翅片的接触较差，从而散热效果较差，且该散热管强度低、重量较大。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种热交换器管道及热交换器。

根据本发明的一个方面提供的热交换器管道，包括呈管状的管道本体；

其中，所述管道本体的横截面呈S形。

优选地，所述管道本体的横截面包括顺次相连构成封闭回路的第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段和第四圆弧段；

所述第一圆弧段与所述第三圆弧段曲率相等；所述第二圆弧段和所述第四圆弧段呈S形；

所述第二圆弧段包括相连的圆弧段A和圆弧段B；所述第四圆弧段包括相连的圆弧段C和圆弧段D；所述圆弧段B通过第三圆弧段连接所述圆弧段C；所述圆弧段D通过所述第一圆弧段连接所述圆弧段A；

所述圆弧段A、所述圆弧段C向内弯曲；所述圆弧段B、所述圆弧段D向外弯曲；

所述第一圆弧段与所述第三圆弧段均向外弯曲。

优选地，所述第一圆弧段与所述第三圆弧段的弧度相等；

所述圆弧段A与所述圆弧段D相对，所述圆弧段B和所述圆弧段C相对；

所述圆弧段A和所述圆弧段C的弧度相等，所述圆弧段B和所述圆弧段D的弧度相等；

所述第一圆弧段和所述第三圆弧段的弧度大于所述圆弧段A和所述圆弧段B的弧度。

优选地，所述管道本体的内壁面上设置有沿所述管道本体的轴向延伸的凹槽。

优选地，所述管道本体采用铝合金制成；

所述管道本体的横截面呈中心对称结构。

优选地，所述管道本体的壁厚处处相等，相邻圆弧段间在内外面均平滑连接；

所述第一圆弧段与所述第三圆弧段的弧度小于等于180度；

所述圆弧段A和所述圆弧段C的曲率相等；所述圆弧段B和所述圆弧段D的曲率相等；

所述第一圆弧段的曲率大于所述圆弧段A和所述圆弧段B的曲率；

所述第一圆弧段和所述第三圆弧段的间距大于所述圆弧段A和所述圆弧段D的间距且大于所述圆弧段B和所述圆弧段C的间距。

根据本发明的另一个方面提供的热交换器，包括所述的热交换器管道，还包括翅片；

所述翅片设置有与所述管道本体的横截面相匹配的孔；所述热交换器管道设置在所述孔内。

优选地，还包括热交换器本体；

所述翅片的一端连接所述热交换器本体的一内侧端，另一端连接所述热交换器本体的另一内侧端；

所述热交换器管道的一端连通所述热交换器本体的一内侧端，另一端连通所述热交换器本体的另一内侧端；

所述热交换器管道的宽度方向横穿所述热交换器本体的厚度。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明中管道本体的一侧面为向内弯曲的圆弧面；另一侧面为向外弯曲的圆弧面，增大了管道本体的表面积，提高了热交换效率；

2、本发明中翅片设置有与管道本体的横截面相配的孔，改善热交换器管道和翅片之间的接触，进而提高了热交换效率；

3、本发明结构合理简单，易于推广。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1、图2图3为现有技术中的热交换器管道的结构示意图；

图4为本发明中热交换器管道的结构示意图；

图5为本发明中热交换器管道的截面结构示意图。

图中：

1 为第一圆弧段；

2 为第二圆弧段；

21 为圆弧段A；

22 为圆弧段B；

3 为第三圆弧段；

4 为第四圆弧段；

41 为圆弧段C；

42 为圆弧段D。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本实施例中，如图4、图5所示，本发明提供的热交换器管道，包括呈管状的管道本体；其中，所述管道本体的横截面呈S形。

所述管道本体的横截面包括顺次相连的第一圆弧段1、第二圆弧段2、第三圆弧段3和第四圆弧段4；所述第一圆弧段1与所述第三圆弧段3曲率相等；所述第二圆弧段2和所述第四圆弧段4呈S形；所述第二圆弧段2包括相连的圆弧段A和圆弧段B；所述第四圆弧段4包括相连的圆弧段C和圆弧段D；所述圆弧段B通过第三圆弧段连接所述圆弧段C；所述圆弧段D通过所述第一圆弧段连接所述圆弧段A；所述圆弧段A、所述圆弧段C向内弯曲；所述圆弧段B、所述圆弧段D向外弯曲；所述第一圆弧段1与所述第三圆弧段均3向外弯曲。

所述第一圆弧段1与所述第三圆弧段3的弧度相等；所述圆弧段A与所述圆弧段D相对，所述圆弧段B和所述圆弧段C相对；所述圆弧段A和所述圆弧段C的弧度相等，所述圆弧段B和所述圆弧段D的弧度相等；所述第一圆弧段1和所述第三圆弧段3的弧度大于所述圆弧段A和所述圆弧段B的弧度。

所述管道本体的内壁面上设置有沿所述管道本体的轴向延伸的凹槽。所述管道本体采用铝合金制成；所述管道本体的横截面呈中心对称结构。

所述管道本体的壁厚处处相等，相邻圆弧段间在内外面均平滑连接；所述第一圆弧段1与所述第三圆弧段3的弧度小于等于180度；所述圆弧段A和所述圆弧段C的曲率相等；所述圆弧段B和所述圆弧段D的曲率相等；所述第一圆弧段1的曲率大于所述圆弧段A和所述圆弧段B的曲率；所述第一圆弧段1和所述第三圆弧段3的间距大于所述圆弧段A和所述圆弧段D的间距且大于所述圆弧段B和所述圆弧段C的间距。

本发明提供的热交换器，包括所述的热交换器管道，还包括翅片；所述翅片设置有与所述管道本体的横截面相匹配的孔；所述热交换器管道设置在所述孔内。

本发明提供的热交换器，还包括热交换器本体；所述翅片的一端连接所述热交换器本体的一内侧端，另一端连接所述热交换器本体的另一内侧端；所述热交换器管道的一端连通所述热交换器本体的一内侧端，另一端连通所述热交换器本体的另一内侧端；所述热交换器管道的宽度方向横穿所述热交换器本体的厚度。即热交换器管道大的凸起部位，具体为侧端部靠近热交换器芯体外侧(通风侧)，小的凹形部位，具体为中间位置靠近热交换器芯体内侧，从而对于换热更合理。

当使用本发明提供的热交换器时，所述热交换器管道因为胀管和流体循环形成变形，增加了所述热交换器管道的横截面积，即热交换器管道的外轮廓，所述热交换器管道与翅片的接触会更紧密，不易变形，从而本发明提供的热交换器的强度更高，流体通过的截面更大，换热效果更高。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种热交换器管道，其特征在于，包括呈管状的管道本体；

其中，所述管道本体的横截面呈S形。

2.根据权利要求1所述的热交换器管道，其特征在于，所述管道本体的横截面包括顺次相连构成封闭回路的第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段和第四圆弧段；

所述第一圆弧段与所述第三圆弧段曲率相等；所述第二圆弧段和所述第四圆弧段呈S形；

所述第二圆弧段包括相连的圆弧段A和圆弧段B；所述第四圆弧段包括相连的圆弧段C和圆弧段D；所述圆弧段B通过第三圆弧段连接所述圆弧段C；所述圆弧段D通过所述第一圆弧段连接所述圆弧段A；

所述圆弧段A、所述圆弧段C向内弯曲；所述圆弧段B、所述圆弧段D向外弯曲；

所述第一圆弧段与所述第三圆弧段均向外弯曲。

3.根据权利要求2所述的热交换器管道，其特征在于，所述第一圆弧段与所述第三圆弧段的弧度相等；

所述圆弧段A与所述圆弧段D相对，所述圆弧段B和所述圆弧段C相对；

所述圆弧段A和所述圆弧段C的弧度相等，所述圆弧段B和所述圆弧段D的弧度相等；

所述第一圆弧段和所述第三圆弧段的弧度大于所述圆弧段A和所述圆弧段B的弧度。

4.根据权利要求1所述的热交换器管道，其特征在于，所述管道本体的内壁面上设置有沿所述管道本体的轴向延伸的凹槽。

5.根据权利要求1所述的热交换器管道，其特征在于，所述管道本体采用铝合金制成；

所述管道本体的横截面呈中心对称结构。

6.根据权利要求2所述的热交换器管道，其特征在于，所述管道本体的壁厚处处相等，相邻圆弧段间在内外面均平滑连接；

所述第一圆弧段与所述第三圆弧段的弧度小于等于180度；

所述圆弧段A和所述圆弧段C的曲率相等；所述圆弧段B和所述圆弧段D的曲率相等；

所述第一圆弧段的曲率大于所述圆弧段A和所述圆弧段B的曲率；

所述第一圆弧段和所述第三圆弧段的间距大于所述圆弧段A和所述圆弧段D的间距且大于所述圆弧段B和所述圆弧段C的间距。

7.一种热交换器，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的热交换器管道，还包括翅片；

所述翅片设置有与所述管道本体的横截面相匹配的孔；所述热交换器管道设置在所述孔内。

8.根据权利要求7所述的热交换器，其特征在于，还包括热交换器本体；

所述翅片的一端连接所述热交换器本体的一内侧端，另一端连接所述热交换器本体的另一内侧端；

所述热交换器管道的一端连通所述热交换器本体的一内侧端，另一端连通所述热交换器本体的另一内侧端；

所述热交换器管道的宽度方向横穿所述热交换器本体的厚度。