[实用新型]刺凸式U型扁管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于各类流动介质换热器的刺凸式U型扁管，尤其适用于汽车发动机废气冷却再循环装置中。

背景技术

汽车发动机废气冷却再循环装置中，通常安装的换热管材有普通直管、螺旋凹槽直管、螺旋凹槽U型扁管，其中，普通直管换热效果差，达不到理想的环保效果。螺旋凹槽直管虽然形成气体紊流效果，但是由于管体为直管，所需管子数量多、不好排列、占用空间大，安装时在直管的两端都需要焊接法兰，安装成本高，且容易失效。而螺旋凹槽U型扁管虽然换热效果好且单面安装，解决了上述问题，但其短轴处也存在螺纹变形，应力非常集中，影响使用寿命；另外，螺旋凹槽U型扁管的制造工艺为先在焊接成型的管坯上形成螺纹凹槽，然后再将其压制成扁管状，最后弯曲成U型，这种先焊、后压、再弯的制造工艺使螺旋凹槽U型扁管的焊接处在使用过程中容易开裂，使用寿命短。

CN 101701779 A中公开了一种“多排凹坑换热管”，包括不锈钢管体，在不锈钢管体表面沿其轴向设有多排凹坑，相邻的两排凹坑位置相错。在同等管径条件下，该换热管上凹坑的制作深度较螺纹凹槽扁管或U型扁管上的螺纹凹槽的制作深度要深，换热效果更好，但凹坑在管体弧面内壁上的分布和制作深度仍会受到制约，其原因是在弧面内壁上设置凹坑同样会造成应力集中，影响管体的使用寿命，尤其对于扁管和U形扁管来说，其短轴所对应的弧面半径较小，更不适于设置凹坑。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种换热性能强、使用寿命长的刺凸式U型扁管。

本实用新型的技术方案是：该刺凸式U型扁管，包括管体，管体横截面为扁平状，纵截面为U型，其特殊之处是：两个直面上相对的刺凸交错排列，管体的短轴所对应的弧面为光滑表面，所述刺凸的高度与管体短轴长度之比为e， 1/6≤e＜1。

同一个直面上相邻的两个刺凸的间距为s，s≥3.5mm。

所述纵截面为沿管体长轴方向的截面。

所述纵截面为沿管体短轴方向的截面。

本发明的有益效果是：

1、换热性能强。由于管体内壁设有刺凸，管体的热交换面积增大，且交错排列的刺凸可使通过换热管的气体完全发生紊流现象，大幅度提高换热系数，增强换热效果。

2、由于在直面内壁上设置刺凸，大大降低应力集中程度，所以该换热管上刺凸的制作深度（高度）可比螺纹凹槽扁管上的凹槽的制作深度更深，以短轴尺寸×长轴尺寸为3.7×10.5mm的扁管为例，螺纹凹槽最深为0.8mm，刺凸深度可达到1.8mm，换热效率可提高20%。

3、由于管体的短轴所对应的弧面为光滑表面，无螺纹凹槽或刺凸，减少了应力集中，在温度交替变换的热交换器中，光滑的短轴对应弧面具有良好的热应力释放性能，有效的延长了扁管的使用寿命。

4、由于制造工艺采用先锻造刺凸和定型卷曲、后焊接的方式，所以焊缝不易开裂，延长了使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图（对应实施例1）；

图2是图1中沿A-A的剖视图；

图3是图1中沿B-B的剖视图；

图4是刺凸的横截面视图（对应实施例2）；

图5是刺凸沿轴向排列的结构示意图（对应实施例2）；

图6是本发明的结构示意图（对应实施例3）。

图中：管体1，直面101、弧面102、刺凸2。

具体实施方式

实施例1：

如图1-图3所示，该刺凸式换热管，管体1的横截面为高度大于宽度的扁平状，纵截面是沿管体1短轴方向的截面，呈U型。管体1的长轴所对应的两个直面101内壁沿管体1轴向均匀设有多个刺凸2，本实施例中每个直面101内壁分别设有一排多列刺凸2，刺凸2为长圆形。刺凸2的高度h与不锈钢管体1的短轴长度d之比为e， 1/6≤e＜1，同侧相邻的两个所述刺凸2的间距为s，s≥3.5mm，本实施例中e=1：6，s=3.5mm。两直面101上相对且相邻的两个刺凸2交错排列，管体1的短轴所对应的弧面102为光滑表面。

其制造工艺包括如下步骤： 

1、根据单个换热管所需的管体坏料面积，在不锈钢板带上量定多个换热管管体坏料位置，然后在每个管体坏料位置量定预形成扁管的两个直面101和两个弧面102位置；