专利名称：一种废气再循环系统用热交换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种废气再循环系统用热交换器，是一种汽车发动机部件，是一种用于汽车发动机废气再循环冷却系统用的热交换器。
背景技术：
热交换器的应用领域广泛，应用时间久远，在一些行业比如石化、机械、制造、冶金、轻工、制药、食品行业等的用用中占全部工艺设备投资的40%-60%;随着行业需求的提高及科技的进步，热交换器的设计不断改进；在汽车行业中包含了各种热交换器，比如废气再循环冷却器、散热器、中冷器、油冷器等的应用；本实用新型主要涉及废气再循环系统用热交换器，即废气再循环冷却器；废气再循环冷却器的应用是汽车行业降低汽车尾气排放的有效措施之一。废气再循环冷却技术是废气再循环系统中加入冷却器，将汽车发动机所排放的部分循环再利用的废气先通过废气再循环冷却器进行冷却后，重新回传到发动机的燃烧室与新鲜空气进行充分混合后进行燃烧的一种技术。该技术利用废气中含有大量化学惰性气体(CO2、N2、H2O )具有
较高的比热这一特性来降低的生成。因为的生成条件是高温富氧，而温度较低废气的引入一方面使混合气热容量增大，使得相同量的混合气升高同样温度则所需的热量增加，从而有效降低最高燃烧温度，偏离了·的高温生成区；另一方面废气对新鲜空气的稀释也相应降低了氧的浓度，从而有效地抑制MOx的生成。因此在废气再循环系统中，设置
高效的废气再循环冷却器可以使汽车的尾气排放量满足严格法规的要求。发动机废气再循环系统用热交换器，由于所处的环境比较恶劣，高温、高振和高腐蚀性，因此对废气再循环冷却器的可靠性提出很高的要求；同时，由于废气再循环冷却器的加入对发动机整个冷却系统都会产生影响，冷却器不仅要求紧凑高效，更重要的是保证其可靠性，防止由于焊接效果不好而产生泄漏，如果冷却器在运行过程中出现泄漏，将直接对发动机造成破坏性的伤害。由于废气再循环冷却器分为气侧和水侧两个通道，换热管内通过高温气体，管壳内通过发动机的冷却剂，如果气侧元件出现泄漏，使冷却剂进入换热管内，进而使冷却器进入排气系统，将破坏气路的正常运行，从而导致对发动机的破坏；如果冷却剂侧出现泄漏，即冷却剂通过管壳与水管的连接处泄漏到环境中，则会造成冷却剂的不断流失，最终使发动机的整个冷却系统失去作用，同样会对发动机造成极大伤害，因此， 为了避免这种情况发生，必须加强冷却器管壳与水管连接处的焊接强度，以保证冷却器的可靠性。目前在国内设计和生产的废气再循环冷却器中，管壳和水管的连接处，一般将管壳直接开口，插入水管后通过氩弧焊接的方式进行连接或者通过钎焊方式连接，这两种方式都有其固有的缺陷，氩弧焊连接虽然可能保证了焊接的强度，但是在这种连接的方式不适于批量生产的要求；而在管壳上直接开口后与水管钎焊连接，由于管壳与水管的连接面积小且连接面不规则，因此很难保证焊接强度；[0005]因此，提出一种适于废气再循环冷却器批量生产的接头方案，管壳上提领孔，水管插入提领孔中后通过钎焊硬连接，提高产品可靠性及生产效率；参考实用新型专利(申请号200920105691. 6，废气再循环冷却器)。上述实用新型专利中提到的管壳与水管的连接方案，受到工艺的限制，并不是所有尺寸的水管，都可以通过在管壳上冲压出直径与水管对应的提领孔。当水管直径较大(大于等于13mm)时，可以实现在管壳上冲压出与之对应的提领孔。但当水管直径较小(小于 13mm)的情况下，在管壳上冲压内径小于13mm的提领孔属于工艺难题。因此，当水管直径较小时，只能在管壳上直接开口，插入水管后通过氩弧焊的方式进行连接或者通过钎焊方式进行连接。采用直接开口插入管子焊接的方式，管子很难稳定的焊接在开口上，十分容易脱焊，造成液体泄露，严重的甚至管子脱落。虽然，使用氩弧焊可以较好的解决管子的稳固问题。但是，在换热器制造工艺中，换热器其他部位均使用钎焊。传统的工艺方式需要在换热器生产线上专门设置焊接水管的氩弧焊工艺。这对于生产线的管理，工艺的设计，以及设备的维护均增加了难度，因此，增加了生产成本。
发明内容为解决现有技术的问题，本实新型提出了一种废气再循环系统用热交换器。所述的废气再循环系统用热交换器的管壳上的进水口或出水口设置提领孔，当水管直径较小 (小于13mm)时，与管壳相连的水管端部设置圆柱形扩口，将水管的扩口插入管壳的提领孔中，增加了管壳与水管的接触面积，通过钎焊的方式将二者连接在一起，即增加了连接的强度又适于批量生产的工艺。本实用新型的目的是这样实现的一种废气再循环系统用热交换器，包括扩散器，所述的扩散器与扩散器端管板连接，所述的扩散器端管板与管壳和换热管连接，所述的管壳和换热管与收集器端管板连接，所述的收集器端管板与收集器连接；所述的管壳上设置有进水口和出水口，所述管壳上的进水口和出水口为向外翻出的提领孔，所述提领孔承插并钎焊连接进水管或出水管，所述进水管或出水管的直径小于提领孔的直径，所述进水管或出水管的端口设有圆柱形扩口。进一步的，在所述的进水管或出水管端口上设有限位凸台。进一步的，进水管或出水管的外径小于13mm，所述进水管或出水管的端口的圆柱形扩口外径大于13mm。进一步的，所述的提领孔高度为2 5mm。进一步的，所述的管壳为矩形体或圆柱体其中之一。所述的水管是直管或弯管其中之一。本实用新型的有益效果本实用新型采用管壳上设置提领孔，与提领孔相连接的水管端部设置圆柱形扩口，这种设计特别适于水管直径较小(小于13mm)的情况。相较现有技术的管壳直接开孔插管的方式，具有管壳和管子连接稳固的优点，经钎焊后，连接表明光滑、美观。由于使用钎焊，与制造换热器其他部位的焊接工艺相符合，使换热器的加工更加方便，更加适应批量生产的工艺要求，降低了生产成本。通过适当加工工艺来实现在矩形或圆形管壳上形成类似衣领的开孔结构，可以有效地增强了部件的连接强度，从而保证了冷却器在冷却剂侧不会出现泄漏情况，相应地也就保证了冷却器的性能得以实现，从而使冷却器起到对再循环废气的冷却效果，降低了废气中氮氧化合物的排放，对环保做出应有的
贝献。以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型实施例一所述的热交换器；图2为本实用新型实施例一、二所述的热交换器的管壳与进水管连接部位的分解图，是
图1 A处的放大图。
具体实施方式
实施例一本实施是一种废气再循环系统用热交换器，如
图1、2所示。本实施例包括扩散器 1，所述的扩散器与扩散器端管板连接，所述的扩散器端管板与管壳4和换热管连接，所述的管壳和换热管与收集器端管板连接，所述的收集器端管板与收集器7连接；所述的管壳上设置有进水口 2和出水口 6，所述管壳上的进水口和出水口为向外翻出的提领孔，所述提领孔承插并钎焊连接进水管3或出水管5，所述进水管或出水管的直径小于提领孔的直径， 所述进水管或出水管的端口设有圆柱形扩口 602。
图1所示的冷却器为典型的废气再循环系统用热交换器，发动机排气的废气通过再循环冷却器冷却之后再回到发动机做功系统中，以此有效降低发动机燃烧的最高温度， 减少发动机排气中氮氧化合物的排放。所述的扩散器是热交换器与汽车发动机排气管连接的部分，通常是一个可以与汽车发动机排气管或与废气再循环系统用管对接的法兰，法兰上焊接一个锥型的壳体，使发动机排出的气体可以顺利的进入热交换器的换热管中。扩散器端管板是一个连接件，将扩散器、管壳和散热管连接在一起。所述的管壳可以为圆形截面管壳，也可以根据应用环境采用矩形管壳。根据发动机有限空间的限制，为满足不同排放要求，所述的换热管可以为圆形换热管或扁平状换热管，以有效利用管壳内空间，使得换热管的布置更紧凑。所述的收集器是将经过冷却的废气收集排出的装置，所述的收集器端管板作用与扩散器端管板作用相似。所述的管壳上的进出水口是提领孔，所谓提领孔是钣金行业专指在板材上周围有翻边的孔。提领孔通常用来承插连接其他零件。设置提领孔，降低了连接件之间的焊接要求，增加零件之间的连接稳固性。本实施例所述的提领孔截面形状为圆形，该提领孔形状与所述水管端口形状相适应。本实施例所述的进水管和出水管可以统称为水管。水管可以是
直管也可以是弯管。本实施例所述水管的端口直径比水管主体直径要大，即水管端口为扩口设计，这种设计特别适用于水管直径较小(小于13mm)的情况。当水管直径较大(大于等于13mm)时， 可以实现在管壳上冲压出与之对应的提领孔。但当水管直径较小(小于13mm)的情况下，由于孔的直径较小，一方面对模具的要求较高；另一方面，中间部位的材料不足以拉伸为孔周围的翻边，在管壳上冲压内径小于13mm的提领孔较为困难。为了解决这个问题，可以在管壳上冲压出提领孔(大于等于13mm)，在水管与管壳连接的端口进行扩口，扩至可以与提领孔进行配合，方便二者相互配合，然后采用钎焊的方式进行连接，从而保证结构的强度，以适用于批量生产使用，提高生产效率。当然这种应用于小直径管的方式也可以应用在较大直径的管上。将水管端部插入提领孔时，水管的圆柱形扩口与提领孔相互贴合。为使水管端部的扩口插入提领孔有一定的限度，在水管圆柱形扩口靠近连接的较细部位端部设置限位凸台，这样可以很好的限制水管与管壳接触的距离。所述限位凸台使装配更方便。管壳与水管承插装配完毕后，通过钎焊的方式实现二者的硬连接。由于二者有较大的接触面积，从而可以有效地增加该处的钎焊强度，保证冷却器在冷却剂侧不会泄漏，从而也就保证了冷却器可以实现其功能，降低再循环废气的温度，从而减少汽车尾气排放。本实施例所述的提领孔的高度，即孔周围翻边的宽度可以在2 5mm范围内选择。实施例二 本实施例是实施例一的改进，是实施例一所述的圆柱形扩口的细化，如图2所示。 本实施例所述的进水管或出水管端口的圆柱形扩口上设有限位凸台601。当水管直径较小时(小于13mm)，采用管壳上开提领孔，且在水管的水管插头处进行端部扩口设计，将端口外径扩至大于等于13mm，管壳上提领孔直径可以相互配合，在水管插头的上方设置限位凸台的设计，可以在装配时快速的装配两部件，且定位准确。同时由于水管的靠近限位凸台的水管插头直接插入提领孔中，从而使管壳和水管的接触面积较大， 在采用钎焊方式进行硬连接时，可以极大地提高焊接的强度，保证焊接的可靠性，而且该方法特别适合批量生产冷却器时使用。只有保证了冷却器的可靠性，才能使冷却器的功能进一步得到体现，从而为日益严格的环保要求作出应有的贡献。实施例三本实施例是实施例一或二的改进，是实施例一或二关于进水管或出水管的细化。 本实施例进水管或出水管的外径小于13mm，所述进水管或出水管的端口的圆柱形扩口外径大于13mm。实施例四本实施例是实施例三的改进，是实施例三关于提领孔的细化。本实施例所述的提领孔高度为2 5mm。最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案(比如提领孔的形状、扩口的形状等)进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种废气再循环系统用热交换器，包括扩散器，所述的扩散器与扩散器端管板连接，所述的扩散器端管板与管壳和换热管连接，所述的管壳和换热管与收集器端管板连接， 所述的收集器端管板与收集器连接；所述的管壳上设置有进水口和出水口，所述管壳上的进水口和出水口为向外翻出的提领孔，所述提领孔承插并钎焊连接进水管或出水管，其特征在于，所述进水管或出水管的直径小于提领孔的直径，所述进水管或出水管的端口设有圆柱形扩口。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于在所述的进水管或出水管端口的圆柱形扩口上设有限位凸台。
3.根据权利要求1、2所述的热交换器，其特征在于进水管或出水管的外径小于13mm， 所述进水管或出水管的端口的圆柱形扩口外径大于13mm。
4.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于所述的提领孔高度为2 5mm。
5.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于所述的管壳为矩形体或圆柱体其中之一。
6.根据权利要求5所述的热交换器，其特征在于所述的水管是直管或弯管其中之一。
专利摘要本实用新型涉及一种废气再循环系统用热交换器。包括扩散器，扩散器与扩散器端管板连接，扩散器端管板与管壳和换热管连接，管壳和换热管与收集器端管板连接，收集器端管板与收集器连接；管壳上设置有进水口和出水口，管壳上的进水口和出水口为向外翻出的提领孔，提领孔承插并钎焊连接进水管或出水管，进水管或出水管的直径小于提领孔的直径，进水管或出水管的端口设有圆柱形扩口。本实用新型采用管壳上设置提领孔，水管端部设置圆柱形扩口，适于水管直径较小的情况。具有管壳和管子连接稳固的优点，经钎焊后，连接表明光滑、美观。由于使用钎焊，与制造换热器其他部位的焊接工艺相符合，适应批量生产的工艺要求，降低了生产成本。
文档编号F02M25/07GK202108616SQ20112019799
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者景建周, 汤俊洁 申请人:北京美联桥科技发展有限公司