专利名称：矩形凹槽防螺纹换热气管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种螺纹换热管，尤其是一种换热效能更高，更加节省空间，且管壁上更不会沉积污垢，流动阻力更小的矩形凹槽防螺纹换热气管。
背景技术：
废气再循环(EGR)冷却系统主要由发动机EGR冷却器、EGR进排气管和EGR阀组成，排气中的部分废气经EGR阀进入进气系统，与新鲜空气混合后进入气缸参与燃烧。这样既引入了不活性气体(主要是C02)到燃烧室，又可以降低燃烧室的温度，因NOX是在高温富氧的条件下生成的，从而抑制NOX的生成和排放。废气进入气缸前经EGR冷却器的换热效率，保证汽车排放量达到较高的标准是很有必要的。管式换热器的换热效率和湍流程度主要取决于换热元件的结构。目前，用于废气再循环冷却系统中的换热器，由原先的螺纹圆管，后改进成扁平管，这些换热器的传热效率与全螺纹矩形换热管相比传热效率低，达到统一换热效果所需的换热面积大，制造费用高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种换热效率高，管内、外的湍流程度好，具有受力能力强，具有自清洁的功能的螺纹管式的换热管。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种矩形凹槽防螺纹换热气管，具有管体，所述管体四侧表面设有多条等间距平行的向内凹的短凹槽，四侧螺纹的延长线连接在一起可以形成一 条围绕扁平管体的等螺距的螺旋。具体的说，本实用新型所述管体上的短凹槽间距相等且分布密度合理。所述管体四侧设有螺纹凹槽，管体棱边为圆弧过度的换热管。所述凹槽的深度大于O. 3mm，且小于管体厚度的1/3。所述管体凹槽具有螺旋凹槽升角，其凹槽倾斜角度在15° -30°范围内，螺旋升角为20-70°。所述管体两侧短凹槽不连接，但两侧轴线的延长线连接在一起可以形成一条围绕扁平管体的等螺距的螺旋。本实用新型所述换热扁管形状为I型或V型。所述短凹槽横截面可以是Ω型、V型、U型或C型。本实用新型的换热管为矩形螺纹管，管的内壁和管外壁均有螺纹凹槽，使流体间的换热更充分，有效地提高了管内外流体之间的换热能力。本实用新型明确了换热管上螺旋槽的深度范围，螺旋槽可以促进管内流体的湍流流动，分离或破坏流体运动的边界层，从而强化了换热。由于螺旋管外的内凹设计，使得管外流体的流动也具有加强和促使混合充分均匀的效果。本实用新型换热管上螺旋凹槽升角的存在，对流体的流动起到引导作用，使得管内额外流体的流动效果都得到进一步增强，同时使污垢在管内遭到了激烈的冲蚀，不易结垢，降低了换热器的维护成本。本实用新型设计了换热管体四侧都具有螺纹凹槽，使气流产生三维冲力，增大了气流的扰动力，更加能提高换热效能；同时它的接触面积变大了，在气通量相同的前提下，相对圆形螺纹管和扁平截面换热管具有更大的换热接触面积，有效提闻换热效率，节省空间，减少制造成本。本实用新型把提高换热性能作为出发点，换热管紧凑的设计在提高发动机性能的同时，极大地增大了换热面积、节省了制造成本、节约了换热器的空间。在废气再循环冷却系统中应用该换热器，可以有效降低NOX等汽车污染物的排放。本实用新型的有益效果是换热面积增大。由于矩形换热管的四侧外表面都加工成螺纹凹槽，管体的外壁上设有外螺旋凹槽，管体的内壁上设有内螺旋凹槽，所以不但增加了热交换的面积，而且与同规格的扁平换热管相比，其换热面积增加30%左右。热膜系数提高。换热管内、外介质的湍流程度加强，沿内、外管壁形成螺旋流动的介质，与中间介质不停碰撞，形成复杂的三维螺旋涡流，使边界层不断找到破坏，管内、外的给热膜系数得以提高。受力能力强、不易变形。矩形螺纹管结构简单，性能可靠。相比圆形螺纹管，矩形螺纹管能相互之间起到支撑的作用，不易变形。节省空间、节约成本。相同的空间下，换热面积相比圆形螺纹管和扁平螺纹管更大，同时相互间的支撑作用更强，有利的保护换热管在冷却器中不易变形。同时，矩形螺纹管间的间隙减少，在达到相同的换热面积和散热效果的前提下，矩形螺纹管比圆形螺纹管节省了换热器的空间，使得冷却器的体积更小，重量更轻，降低了制造和安装成本。自洁功能。能阻止污垢的生成，由于管内、外介质的湍流程度发达传导介质在管腔内形成螺旋涡流，涡流的冲击作用下，边界层不断被破坏，因此介质没有沉淀的机会，同时形成自动冲刷管壁，起到清洗的作用。同时由于换热管上螺旋凹槽升角的存在，对流体的流动起到引导作用，使得管内额外流体的流动效果都得到进一步增强，同时使污垢在管内遭至IJ了激烈的冲蚀，更加不易结垢，降低了换热器的维护成本。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的优选实施例的结构示意图；图2为
图1的U形横截面示意图；图3为本实用新型的第二实施例的结构示意图；图4为本实用新型的第三实施例的结构示意图；图5为本实用新型的第四实施例的结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如
图1所示的一种矩形凹槽防螺纹换热气管，具有管体，所述管体四侧表面设有多条等间距平行的向内凹的短凹槽，四侧螺纹的延长线连接在一起可以形成一条围绕扁平管体的等螺距的螺旋。
图1所示的是螺纹换热方管，I形，高温气体沿箭头方向流动，气管外面为冷却水，高温气体的热量通过管壁交换热量，此热量由流动的冷却水带走，达到换热效果。换热管形状可以是I型，V型等。管体表面短凹槽的横截面可以是Ω型，V型，C型，U型等。图2为U形横截面，其它从略。图3为本实用新型的第二实施例的立体结构示意图，扁平的螺旋状的气管，U型。图4为本实用新型的第三实施例的立体结构示意图，扁平的螺旋状的气管，V型。图5为本实用新型的第四实施例的立体结构示意图，扁平的螺旋状的气管，S型。扁平的螺旋状的气管还可以是C型、Ω型等，这里不再一一列举。以上只是显示了几种典型的换热管，关于换热管的长度、管体横截面形状、管体表面凹槽截面形状以及换热管管体表面连续或断续的一定规则或数目的凹槽，可以根据相应需要进行修改，不局限于以上描述的典型示意图。同时由于管体横截面形状，凹槽截面形状/排列布局/数目，可以起到不同的管内外气流的流动，不同程度的提高换热器的换热效能，从而提高汽车发动机的排放性能指标，满足日益提高的更严格的环保排放要求。本实用新型在不锈钢管的外壁表面四侧设有沿轴向的多个螺旋状连续凹槽，凹槽在管光内壁表面形成螺旋状的连续凸起。本实用新型安装在汽车发动机废气再循环系统使用的废气再循环冷却器内，当冷却器工作时，发动机所排放的废气通过冷却器内的凹槽管，凹槽管内壁的连续螺旋状凸起使通过的废气流内部产生三维涡流紊乱，单位时间内的废气流散热量更大，冷却器有更高的热交换效率；同时还可使用、冷却器在减少换热管数量之后，使用较少的不锈钢凹槽方管就能够达到与之前使用较多的扁平管相同的散热效果，废气再循环冷却器的体积更小，重量更轻，总体上降低冷却器的制造和安装成本。以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式
，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式
做修改 或变形，而不背离实用新型的实质和范围。
权利要求1.一种矩形凹槽防螺纹换热气管，具有管体，其特征在于所述管体四侧表面设有多条等间距平行的向内凹的短凹槽，四侧螺纹的延长线连接在一起可以形成一条围绕扁平管体的等螺距的螺旋。
2.如权利要求1所述的矩形凹槽防螺纹换热气管，其特征在于所述管体上的短凹槽间距相等且分布密度合理。
3.如权利要求1所述的矩形凹槽防螺纹换热气管，其特征在于所述管体四侧设有螺纹凹槽，管体棱边为圆弧过度的换热管。
4.如权利要求1或2所述的矩形凹槽防螺纹换热气管，其特征在于所述凹槽的深度大于O. 3mm,且小于管体厚度的1/3。
5.如权利要求1所述的矩形凹槽防螺纹换热气管，其特征在于所述管体凹槽具有螺旋 凹槽升角，其凹槽倾斜角度在15° -30°范围内，螺旋升角为20-70°
6.如权利要求1所述的矩形凹槽防螺纹换热气管，其特征在于所述管体两侧短凹槽不连接，但两侧轴线的延长线连接在一起可以形成一条围绕扁平管体的等螺距的螺旋。
7.如权利要求1所述的矩形凹槽防螺纹换热气管，其特征在于所述换热扁管形状为I型或V型。
8.如权利要求1所述的矩形凹槽防螺纹换热气管，其特征在于所述短凹槽横截面为Ω型、V型、U型或C型。
专利摘要本实用新型涉及一种矩形凹槽防螺纹换热气管，具有管体，所述管体四侧表面设有多条等间距平行的向内凹的短凹槽，四侧螺纹的延长线连接在一起可以形成一条围绕扁平管体的等螺距的螺旋。本实用新型采用非平常所用的圆形全螺纹管，而改用矩形截面的换热管，同时设计成管体四侧都有螺纹凹槽；此矩形螺纹管作为换热管代替圆管及扁平管，换热面积更大，同时四侧螺纹凹槽使介质形成三维流动下，不停碰撞，给热膜系数得以提高；而且边界层不断地被破坏，介质没有沉淀的机会，起到自动冲刷的作用。
文档编号F28F1/04GK202902959SQ20122031829
公开日2013年4月24日 申请日期2012年6月30日 优先权日2012年6月30日
发明者张国明, 佟荣忠, 崔健, 张海宁 申请人:江苏福莱斯伯汽车零件制造有限公司