流体循环冷却装置的制作方法

本发明涉及流体冷却，尤其涉及一种流体循环冷却装置。

背景技术：

1、随着更加严格的排放法规到来，内燃机排放控制问题备受重视，废气再循环技术(egr)越来越多地应用在内燃机上。基原理是将第一次排出的部分废气经冷却后再导回发动机内以有效降低废气中的氮氧化物的生成。egr冷却器的作用是降低再循环废气进气温度,提高进气密度,实现动力提升和排放控制，可以进一步降低有害气体排放。

2、常规的扁管翅式结构egr冷却器，其气侧通道由多个扁管组件单元构成。单个扁管组件单元由扁管和其内部塞置的换热翅片构成，每个扁管组件单元与两端主板对应的孔连接，构成芯子组件。芯子组件的两端主板又与壳体及进(出)气室连接。壳体上焊接进水接口、出水接口，构成egr冷却器总成。这样，扁管组件单元内侧流通废气，扁管组件单元外侧与壳体内腔流通冷却水，吸收废气的热量并将其带走。

3、进入egr冷却器的循环废气温度很高，往往达到600～700℃，循环废气中的碳氢化合物和碳烟等物质在热泳、冷凝扩散等作用力下，会沉积在换热器的翅片金属壁面上，即积碳现象。相关研究表明，egr冷却器积碳后，换热效率会下降，可能会下降20％～30％，同时会导致气阻上升从而影响发动机性能，严重者堵塞冷却器气侧流通通道。扁管中气侧翅片不与冷却液直接接触，壁面温度非常高，极容易出现高温敏化现象，从而导致翅片发生裂脱落现象。这些碎片一旦进入egr系统的气侧回路，除了损害冷却器自身外，也会对回路中的发动机、egr阀等零部件造成损坏，后果相当严重。

4、因此，亟需一种流体循环冷却装置，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种流体循环冷却装置，在不使用翅片结构情况下依旧能够增大废气与冷媒的接触面积，提升冷却效率。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、流体循环冷却装置，包括：

4、壳体，上述壳体开设有第一进口、第一出口、第二进口和第二出口；

5、换热管，上述换热管安装于上述壳体内，上述第一进口和上述第一出口通过上述换热管连通；上述换热管的外侧壁与上述壳体的内侧壁之间形成冷却腔，上述第二进口和上述第二出口均与上述冷却腔连通用于输送冷媒；上述换热管的侧壁设置有导流结构，上述导流结构于上述换热管的内侧壁形成凸起，于上述换热管的外侧壁形成凹槽。

6、作为上述流体循环冷却装置的一种优选技术方案，设置于上述换热管相对两侧壁的导流结构交错排布。

7、作为上述流体循环冷却装置的一种优选技术方案，上述导流结构包括第一导流结构和第二导流结构，上述第一导流结构的开设有方向与上述换热管的轴向一致，上述第二导流结构的开设方向与上述第一导流结构开设方向相交，上述第二导流结构沿上述换热管的轴向间隔设置有至少两个，上述第一导流结构连接相邻的两个上述第二导流结构。

8、作为上述流体循环冷却装置的一种优选技术方案，上述换热管设置有多条，多条上述换热管并联于上述第一进口与上述第一出口之间，多条上述换热管的排列方向与上述换热管的轴线垂直。

9、作为上述流体循环冷却装置的一种优选技术方案，还包括第一主板和第二主板，上述第一主板安装于上述第一进口，上述第一主板开设有多个第一接口，多个上述第一接口与多个上述换热管一一对应连通；上述第二主板安装于上述第一出口，上述第二主板开设有多个第二接口，多个上述第二接口与多个上述第一接口一一对应并通过上述换热管连通。

10、作为上述流体循环冷却装置的一种优选技术方案，还包括折流板，上述折流板设置上述冷却腔内，且上述折流板与上述换热管的轴线相交，上述折流板的一侧与上述壳体的内侧壁间隔设置，形成避让口。

11、作为上述流体循环冷却装置的一种优选技术方案，上述折流板与上述壳体的内侧壁接触一侧开设有流通凹槽，上述冷媒能够通过上述流通凹槽贯穿上述折流板，且上述流通凹槽的口径小于上述避让口的口径。

12、作为上述流体循环冷却装置的一种优选技术方案，上述折流板设置有多个，多个上述折流板沿上述换热管的轴向间隔布设，且相邻的两个上述折流板形成的上述避让口，于上述换热管的轴向的投影不重合。

13、作为上述流体循环冷却装置的一种优选技术方案，还包括排气管，上述排气管与上述第二出口相邻，上述排气管与上述冷却腔连通。

14、作为上述流体循环冷却装置的一种优选技术方案，还包括第一接头和第二接头，上述第一接头用于连接上述第一进口和流体循环系统的排料管，上述第二接头用于连接上述第二进口和上述流体循环系统的输料管。

15、本发明有益效果：

16、本发明提供了一种流体循环冷却装置，包括壳体和换热管。其中，壳体开设有第一进口、第一出口、第二进口和第二出口；换热管安装于壳体内，第一进口和第一出口通过换热管连通；换热管的外侧壁与壳体的内侧壁之间形成冷却腔，第二进口和第二出口均与冷却腔连通用于输送冷媒；换热管的侧壁设置有导流结构，导流结构于换热管的内侧壁形成凸起，于换热管的外侧壁形成凹槽。具体的，壳体内开设有容置空间，换热管安装于容置空间内，换热管连通壳体的第一进口和第一出口，换热管用于运输循环流体，于本实施例中，循环流体记为废气，废气能够依次流经第一进口、换热管及第一出口；换热管的外侧壁与壳体的内侧壁之间形成冷却腔，冷却腔连通第二进口和第二出口，冷却腔用于运输冷媒，于本实施例中，冷媒记为冷却液，冷却液依次流经第二进口、冷却腔和第二出口。如此，向换热管内通入废气，向冷却腔内通入冷却液，冷却液通过换热管壁与废气进行热交换，进而实现对废气冷却的效果。

17、进一步的，换热管的侧壁还设置有导流结构，导流结构于换热管的内侧壁形成凸起，通过凸起破坏废气于换热管内的直流环境，废气在流动时与凸起发生冲击碰撞，进而换热管内局部产生相对强烈的湍流运动，使得位于废气气流中部的气体与气流外侧边缘的气体进行交换，进而实现废气的充分冷却。导流结构于换热管的外侧壁形成凹槽，一方面，凹槽具有导流作用，使得冷媒能够贴着换热管的外侧壁流动，另一方面，凹槽也增大了换热管壁与冷却液的接触面积。

技术特征：

1.流体循环冷却装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的流体循环冷却装置，其特征在于，设置于所述换热管(20)相对两侧壁的导流结构(21)交错排布。

3.根据权利要求1所述的流体循环冷却装置，其特征在于，所述导流结构(21)包括第一导流结构(21a)和第二导流结构(21b)，所述第一导流结构(21a)的开设有方向与所述换热管(20)的轴向一致，所述第二导流结构(21b)的开设方向与所述第一导流结构(21a)开设方向相交，所述第二导流结构(21b)沿所述换热管(20)的轴向间隔设置有至少两个，所述第一导流结构(21a)连接相邻的两个所述第二导流结构(21b)。

4.根据权利要求1所述的流体循环冷却装置，其特征在于，所述换热管(20)设置有多条，多条所述换热管(20)并联于所述第一进口(11)与所述第一出口(12)之间，多条所述换热管(20)的排列方向与所述换热管(20)的轴线垂直。

5.根据权利要求4所述的流体循环冷却装置，其特征在于，还包括第一主板(31)和第二主板(32)，所述第一主板(31)安装于所述第一进口(11)，所述第一主板(31)开设有多个第一接口，多个所述第一接口与多个所述换热管(20)一一对应连通；所述第二主板(32)安装于所述第一出口(12)，所述第二主板(32)开设有多个第二接口，多个所述第二接口与多个所述第一接口一一对应并通过所述换热管(20)连通。

6.根据权利要求1所述的流体循环冷却装置，其特征在于，还包括折流板(40)，所述折流板(40)设置所述冷却腔内，且所述折流板(40)与所述换热管(20)的轴线相交，所述折流板(40)的一侧与所述壳体(10)的内侧壁间隔设置，形成避让口。

7.根据权利要求6所述的流体循环冷却装置，其特征在于，所述折流板(40)与所述壳体(10)的内侧壁接触一侧开设有流通凹槽(42)，所述冷媒能够通过所述流通凹槽(42)贯穿所述折流板(40)，且所述流通凹槽(42)的口径小于所述避让口的口径。

8.根据权利要求7所述的流体循环冷却装置，其特征在于，所述折流板(40)设置有多个，多个所述折流板(40)沿所述换热管(20)的轴向间隔布设，且相邻的两个所述折流板(40)形成的所述避让口，于所述换热管(20)的轴向的投影不重合。

9.根据权利要求1所述的流体循环冷却装置，其特征在于，还包括排气管(50)，所述排气管(50)与所述第二出口(14)相邻，所述排气管(50)与所述冷却腔连通。

10.根据权利要求1-9任一项所述的流体循环冷却装置，其特征在于，还包括第一接头(61)和第二接头(62)，所述第一接头(61)用于连接所述第一进口(11)和流体循环系统的排料管，所述第二接头(62)用于连接所述第二进口(13)和所述流体循环系统的输料管。

技术总结本发明涉及流体冷却技术领域，提供了一种流体循环冷却装置，包括壳体和换热管。换热管安装于壳体内，壳体的第一进口和第一出口通过换热管连通；换热管的外侧壁与壳体的内侧壁之间形成冷却腔，壳体的第二进口和第二出口均与冷却腔连通用于输送冷媒；换热管的侧壁设置有导流结构，导流结构于换热管的内侧壁形成凸起，于换热管的外侧壁形成凹槽。通过凸起破坏废气于换热管内的直流环境，废气在流动时与凸起发生冲击碰撞，使得位于废气气流中部的气体与气流外侧边缘的气体进行交换，进而实现废气的充分冷却。导流结构于换热管的外侧壁形成凹槽，具有导流作用，使得冷媒能够贴着换热管的外侧壁流动，凹槽也增大了换热管壁与冷却液的接触面积。技术研发人员：郭立新,杨振国,马立,高金恒,刘阳,刘婷婷,姜泽雨,纪羽婷受保护的技术使用者：一汽解放汽车有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11