CN105486114B - 一种散热管加强型汽车换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种散热管加强型汽车换热器，散热管包括一端或两端接管、与接管配合连接的中间散热管、以及中间散热管内部的扰流内翅片，接管的一端置于中间散热管的内部或外部、与中间散热管配合连接，接管的另一端与主板配合连接，接管的壁厚至少短面厚度大于中间散热管壁厚，对换热器最为薄弱处进行局部加强，使换热器整体结构强度得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种换热装置，尤其涉及一种散热管加强型汽车换热器。
背景技术
汽车正常运行过程中，离不开各种换热器，给发动机水套散热的散热器，是保证发动机长时间稳定在一定温度范围内，连续持续正常工作，保持发动机的工作效率最高；由于涡轮增压器的应用，就离不开增空气冷却器，即中冷器（CAC），涡轮增压器与中冷器的配套使用，提升了发动机的升功率，降低了油耗，降低了排放；随着汽车的发展，还用到油冷器，有的给自动变速箱散热、有的给液压系统散热、有的给缓速器散热，四驱车和多驱车还要给变矩器散热，除了这些还有EGR、汽车暖风、汽车空调的蒸发器、冷凝器等等，以上大多换热器均存在一个同样的问题，那就是主板或集流板与散热管的材料壁厚相差很大，造成由于振动、冷热冲击、压力交变冲击而产生换热器失效，造成汽车发动机工作无力、排放超标、油耗上升、制动效果差、无法及时切换多驱等情况，从而影响正常工作。现有常规技术可能会常常出现主板或集流板近侧散热管出现横向断裂的特殊断裂现象，该种故障是由于压力应力或热应力无法及时释放而导致，主板或集流板材料厚度远比散热管厚度大，造成刚性强度很大部位与刚性强度较低的散热管的结合部出现低强度部件失效。随着汽车工业的发展，发动机升功率的不断提升，发动机冷却系统的工作压力不断提高，涡轮增压器的普遍使用，和涡轮增压系统性能的不断提升，该系统压力和温度也出现倍增的趋势，为适应更高温度、更高压力的要求，常规换热器就不能满足更高发动机的需求，这就要求换热器进行材料的升级、结构升级，虽然高强度材料的应用和材料厚度的增加均能延长与高性能发动机的匹配使用时间，但是均会改变现有的生产工艺，增加新的工装、模具和新的设备，从而增加投入、增加成本。
发明内容
本发明的目的是：提供一种结构强度高的散热管加强型汽车换热器。
本发明的技术方案是：一种散热管加强型汽车换热器，包括第一端冷却介质储存室、与第一端冷却介质储存室相对应的第二端冷却介质储存室、两端冷却介质储存室之间为散热芯体；散热芯体由两端的主板、连通两端主板的散热管、与散热管间隔布置的散热翅片和位于两边的边板组成，散热管包括一端或两端接管、与接管配合连接的中间散热管、以及中间散热管内部的扰流内翅片，接管的一端置于中间散热管的内部或外部、与中间散热管配合连接，接管的另一端与主板配合连接，接管的壁厚至少短面厚度大于中间散热管壁厚，主板与中间散热管的近端口距离不低于0.5mm。
进一步的，接管的壁厚为中间散热管壁厚的1.2倍以上。
进一步的，接管的长度不小于8mm，小于0.5倍中间散热管的长度。
进一步的，接管为局部加厚结构，短面A和四角R弧A厚度为中间散热管壁厚的1.2倍以上，两长边大面的壁厚与中间散热管壁厚相当。
进一步的，接管为多孔型材，接管管壁厚度为中间散热管壁厚的1.2倍以上。
进一步的，接管内部置有B扰流内翅片，B扰流内翅片的材料厚度为散热管内部A扰流内翅片材料厚度的1.1倍以上。
本发明的有益效果是：由于本发明的散热管采用一端接管或两端接管与中间散热管组成的多部件组合式散热管结构，接管的壁厚至少短面厚度大于或等于中间散热管壁厚，对换热器最为薄弱处进行局部加强，使换热器整体结构得到加强。在不改变现有加工工艺的基础上，对相关部件局部进行优化设计，加强关键部件局部结构强度，或使局部的焊接强度加强，在材料成本不变或略有降低的前提下，有效地提高了换热器对高温热应力、高压应力的耐久性能，使换热器整体结构强度提高一个等级。以中冷器为例，在中冷器散热管的两端设置两个接管，接管一端与中冷器主板配合，接管另一端与中间散热管相连，接管内部置有扰流内翅片，中间散热管内置有扰流内翅片，由于接管的材料厚度增加后，与主板的厚度差距明显减少，使该处的焊合强度得到极大的提高。本发明结构的中冷器，耐高温可达到260℃以上，耐压力可达到2.0MPa以上（普通产品耐高温为160℃，耐压力为1.1MPa），极大地提高了产品的耐温度冲击和压力冲击，使产品的使用寿命提高一倍以上，使用本发明结构的产品能够适用于多种苛刻的使用工况。本发明只对几个关键部位局部进行加强，使的换热器整体机构强度得到提升，还可以将机械性能过强的部位局部部件进行优化，以此来平衡换热器的材料成本的控制，或进行局部结构优化设计，达到节约成本的目的。
附图说明
图1为本发明散热芯体的剖面示意图；
图2为本发明散热管的一种实现方式的结构示意图；
图3为本发明散热管的第二种实现方式的结构示意图；
图4为本发明散热管的第三种实现方式的结构示意图；
图5为本发明散热管的第四种实现方式的结构示意图；
图6为本发明散热管中接管的一种实现方式；
图7为本发明散热管中接管的第二种实现方式
图8为本发明散热管中接管的第三种实现方式；
图9为本发明散热管中接管的第四种实现方式；
图10为本发明散热管中接管的第五种实现方式
图11为本发明接管内B扰流内翅片的结构示意图；
图12为本发明中间散热管内A扰流内翅片结构示意图。
具体实施方式
结合图1本发明散热芯体的剖面示意图，本发明包括第一端冷却介质储存室、与第一端冷却介质储存室相对应的第二端冷却介质储存室、两端冷却介质储存室之间为散热芯体；散热芯体由两端的主板2、连通两端主板2的散热管、与散热管间隔布置的散热翅片44和位于两边的边板组成。散热管包括一端或两端接管1、与接管1配合连接的中间散热管3、以及中间散热管3内部的A扰流内翅片33，接管1的一端置于中间散热管3的内部或外部，接管1的一端与中间散热管3配合连接，接管1的另一端与主板2配合连接。接管1的长度不小于8mm，小于0.5倍中间散热管3的长度，主板2与中间散热管3的近端口距离不低于0.5mm。通过氮气保护焊炉，在钎焊散热芯体的同时，将接管1与中间散热管3、接管1与主板2、A内扰流内翅片33与中间散热管3、B内扰流内翅片22与接管1、散热管与散热翅片44等相互配合焊接在一起。
图2为本发明散热管的一种实现方式的结构示意图，中间散热管3的两端装有接管1，接管1在中间散热管3外部。图3为本发明散热管的第二种实现方式的结构示意图，中间散热管3的两端装有接管1，接管1在中间散热管3内部。图4为本发明散热管的第三种实现方式的结构示意图，中间散热管3的一端有接管1，接管1在中间散热管3外部。图5为本发明散热管的第四种实现方式的结构示意图，中间散热管3的一端有接管1，接管1在中间散热管3内部。图1所示为在中间散热管3的两端设置两个接管1，接管1一端与中冷器主板2配合，即接管1一端置于中冷器主板孔内，接管1另一端与中间散热管3相连，两端接管1置于中间散热管3外部，接管1内部置有B扰流内翅片22，中间散热管3内置有A扰流内翅片33，由于接管1的材料厚度增加后，与主板2的厚度差距明显减少，使该处的焊合强度得到极大的提高。
接管的壁厚至少短面厚度大于中间散热管3壁厚。图6为本发明散热管中接管的一种实现方式，接管1的壁厚加厚，接管1壁厚为中间散热管3壁厚t的1.2倍以上；图7为本发明散热管中接管的第二种实现方式，接管1局部加厚，即接管短面A11和四角R弧A12厚度为中间散热管3壁厚t的1.2倍以上，两长边大面的壁厚与中间散热管3壁厚t相当。图8为本发明散热管中接管的第三种实现方式，接管为局部加厚结构扁管，中间散热管也为扁管，扁管形的接管两端R弧B13厚度为中间散热管壁厚t的1.2倍以上，两大面的壁厚与中间散热管壁厚t相当。图9为本发明散热管中接管的第四种实现方式，接管为多孔型材，该型材管的管壁厚度为加厚结构，接管管壁厚度为中间散热管壁厚t的1.2倍以上；图10为本发明散热管中接管的第五种实现方式，接管为多孔型材，该型材管的管壁为局部加厚结构，短面C55和四角R弧C52厚度为中间散热管壁厚t的1.2倍以上，两长边大面的壁厚与中间散热管壁厚t相当。
图11为本发明接管B内扰流内翅片的结构示意图，图12为本发明中间散热管内A扰流内翅片结构示意图，图6、图7、图8所示的接管内部置有B扰流内翅片22，接管内部B扰流内翅片22与中间散热管内部A扰流内翅片33的结构不同，B扰流内翅片22为加厚结构，B扰流内翅片22的材料厚度为A扰流内翅片33材料厚度的1.1倍以上。
本发明对几个关键部位局部进行了加强，经局部加强后的换热器有效地提高了换热器对高温热应力、高压应力的耐久性能，从而使换热器整体结构强度得到提升。
Claims (6)
1.一种散热管加强型汽车换热器，包括第一端冷却介质储存室、与第一端冷却介质储存室相对应的第二端冷却介质储存室、两端冷却介质储存室之间为散热芯体；散热芯体由两端的主板、连通两端主板的散热管、与散热管间隔布置的散热翅片和位于两边的边板组成，其特征在于：所述散热管包括一端或两端接管（1）、与接管（1）配合连接的中间散热管（3）、以及中间散热管（3）内部的扰流内翅片，接管（1）的一端置于中间散热管（3）的内部或外部、与中间散热管（3）配合连接，接管（1）的另一端与主板（2）配合连接，所述接管（1）的壁厚至少短面厚度大于中间散热管（3）壁厚，主板（2）与中间散热管（3）的近端口距离不低于0.5mm。
2.根据权利要求1所述的散热管加强型汽车换热器，其特征在于：所述接管（1）的壁厚为中间散热管(3)壁厚的1.2倍以上。
3.根据权利要求1所述的散热管加强型汽车换热器，其特征在于：所述接管（1）的长度不小于8mm，小于0.5倍中间散热管（3）的长度。
4.根据权利要求1所述的散热管加强型汽车换热器，其特征在于：所述接管（1）为局部加厚结构，短面A（11）和四角R弧A（12）厚度为中间散热管(3)壁厚的1.2倍以上，两长边大面的壁厚与中间散热管(3)壁厚相当。
5.根据权利要求1所述的散热管加强型汽车换热器，其特征在于：所述接管（1）为多孔型材，接管（1）管壁厚度为中间散热管(3)壁厚的1.2倍以上。
6.根据权利要求1所述的散热管加强型汽车换热器，其特征在于：所述接管（1）内部置有B扰流内翅片（22），B扰流内翅片（22）的材料厚度为散热管(3)内部A扰流内翅片（33）材料厚度的1.1倍以上。
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