换热器和包括该换热器的车用中冷器的制作方法

本实用新型涉及车辆散热系统技术领域，具体涉及一种换热器和包括该换热器的车用中冷器。

背景技术：

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

随着汽车产品的不断发展，用户对车辆动力性的需求越来越高，因此增压发动机的应用日益广泛，涡轮增压的发动机具有比普通发动机更大动力的性能，其中的原因之一是其进气效率比一般发动机的自然进气效率高，但是，当空气经过涡轮增压后空气的温度会大幅升高，密度也相应变高，而空气温度过高可能会导致发动机损坏甚至死火，为了降低涡轮增压器排出的空气温度，现有技术将经过涡轮增压后的高温空气首先经过中冷器冷却，然后再进入发动机，以此降低空气温度过高导致发动机损坏甚至死火的概率。

现有的汽车增压发动机(主要是涡轮增压)系统，必须配备用于给增压空气降温的中冷器，降低进入发动机的增压空气温度，提高空气密度，增加空气进入量。中冷器的种类主要有空-空中冷器和水冷式中冷器，空-空中冷器是通过汽车行驶过程中的迎面风对增压空气进行冷却；水冷式中冷器通常与发动机装配在一起，利用循环冷却液对增压空气进行冷却。空-空中冷器冷却效率Ea＝75～85％，水冷式中冷器具有高的冷却效率Ea＝85～93％，水冷式中冷器较空冷式中冷器可以缩短增压空气通过的管道长度，减少阻力，改善涡轮的滞后性。

然而，上述两种中冷器在实际使用过程中都存在有一些问题，如中冷器内部结构设计不合理，导致经过中冷器内部的高温流体形成层流，而层流不利于流体进行有效散热，导致中冷器对增压后的高温气体的散热效果远不能满足发动机对增压后气体散热的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足提出的一种换热器，换热器通过在换热管内壁设置多个凸起结构，使换热管内的流体流经多个凸起结构时形成涡流，从而解决了现有技术中流入中冷器内的高温增压空气散热效率低的问题。该目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型第一方面提供了一种换热器，其中，换热器包括换热管，换热管内壁设置有多个凸起结构，多个凸起结构沿换热管内流体的流动方向交错分布，使得流体在通过换热管时形成涡流从而提高换热器的换热效率。

优选地，每个凸起结构均包括设置于换热管上壁的上凸起和设置于换热管下壁的下凸起，上凸起与下凸起相对设置且上凸起与下凸起之间具有间隙。

优选地，上凸起和下凸起分别与换热管一体成型，换热管通过冲压形成上凸起和下凸起，换热管外壁形成有分别与上凸起和下凸起对应的凹槽。

优选地，上凸起和下凸起为圆柱结构、棱柱结构或半球型结构中的一种或其组合。

优选地，换热器还包括设置于换热管上的换热片，换热片设置于换热管外壁，换热片为波纹型结构。

优选地，换热片的上波纹之间凹槽的长度方向与换热管的长度方向交叉，使得换热片的上流体的流动方向与换热管内流体的流动方向交叉。

优选地，换热器包括多个换热管，多个换热管上均设置有换热片，多个换热管与多个换热片相互间隔层叠设置。

优选地，多个换热管并排设置于换热器内，且多个换热管并联设置于换热器的进气口和出气口之间，进入换热器内的流体同时进入多个换热管进行换热。

本实用新型第二方面还提供了一种车用中冷器，其中，车用中冷器包括本实用新型第一方面的换热器，换热器的进气口与涡轮增压器的压气机排气口连通，换热器的出气口与发动机的进气口连通。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的技术方案中，通过在换热管内壁设置多个凸起结构，当空气经过涡轮增压后的高温空气经过中冷器冷却时，高温空气在换热管内的凸起结构处形成涡流，相对于现有技术的中的平流换热，可以有效提高流入换热管内高温增压气体与外界的热交换效率。进一步地，本实用新型通过将多个换热管并排设置于换热器内，且多个换热管并联设置于换热器的进气口和出气口之间，进入换热器内的流体同时进入多个换热管进行换热，可以缩短涡轮增压器中的增压气体流入发动机的距离，有助于减缓涡轮增压器的滞后性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型一个实施例的换热器的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的换热管的结构示意图；

其中，100、换热器；10、换热管；12、凸起结构；122、上凸起；124、下凸起；20、换热片。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，本实用新型通过将换热器应用于机动车的中冷器只是为了方便描述，并不是对本实用新型换热器应用范围的限制，例如，本实用新型的换热器还可以用于机动车中的其他散热器上，或者用于其他设备的散热器上，这些均属于本实用新型换热器的应用范围，这种调整并不偏离本实用新型换热器的保护范围。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、元件、部件、和/或它们的组合。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“侧”、“上”、“下”、“内”、“外”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

图1为本实用新型一个实施例的换热器的结构示意图，图2为本实用新型一个实施例的换热管的结构示意图。

如图1和图2所示，本实用新型的第一方面提供了一种换热器100，换热器100包括换热管10，换热管10内壁设置有多个凸起结构12，多个凸起结构12通过使换热管10内的流体形成涡流提高换热器100的换热效率。为了提高增压后的高温气体与外界气流的换热效率，本实用新型在换热器100的换热管10内壁设置有多个凸起结构12，当换热管10内的流体流经凸起结构12时，在凸起结构12的周围形成涡流，涡流可以提高换热管10内流体与外界流体的热交换效率。为了提高换热管10内流体在通过凸起结构12时流体形成涡流的效果，多个凸起结构12沿换热管10内流体的流动方向交错分布于换热管10的中心线两侧，可以减少换热管10内的流体沿流动方向形成直线的流体死角，使换热管10内的涡流均匀分布于换热管10两侧，使换热管10内的流体均匀分布于换热管10内，提高换热器100内流体的换热效率。

继续参阅图1和图2，根据本实用新型的实施例，由于流体会充满换热管10的整体空间，为了提高凸起结构12通过使换热管10内的流体形成涡流的效果，多个凸起结构12包括设置于换热管10上壁的上凸起122和设置于换热管10下壁的下凸起124，上凸起122与下凸起124相对设置且上凸起122与下凸起124之间具有间隙。上凸起122使换热管10上壁的流体形成涡流，下凸起124使换热管10下壁的流体形成涡流，使涡流均匀分布于换热管10内，进一步地，上凸起122与下凸起124之间具有间隙可以避免流体在凸起结构12附近形成流动死角。

继续参阅图1和图2，根据本实用新型的实施例，为了降低凸起结构12的复杂性，降低凸起结构12制造工艺的难度，上凸起122和下凸起124分别与换热管10一体成型，换热管10通过冲压形成上凸起122和下凸起124，换热管10外壁有分别与上凸起122和下凸起124对应的凹槽。本实用新型的凸起结构12只需要换热管10经过冲压成型，结构简单，不需要进行焊接，稳定性高。

继续参阅图1和图2，根据本实用新型的实施例，具体地，本实用新型的上凸起122和下凸起124为圆柱结构、棱柱结构或半球型结构中的一种或其组合，但并不限于上述结构，圆柱结构、棱柱结构或半球型结构可以使换热管10内的高温流体在流经上凸起122和下凸起124时形成涡流。

继续参阅图1和图2，根据本实用新型的实施例，为了提高换热管10内的流体与外界流体的换热效率，本实用新型的换热器100还包括设置于换热管10上的换热片20，换热片20设置于换热管10外壁，换热管10内的流体通过换热管10和换热片20以热辐射的方式与外界的流体进行换热。具体地，本实用新型的换热片20为平板结构或波纹型结构，但并不限于上述结构。进一步地，换热片20可以有效提高换热器100的整体结构强度，降低换热器100被损坏的概率。

继续参阅图1和图2，需要说明的是，为了提高换热管10内的流体与换热管10外部的流体的换热效率，当换热片20为波纹型结构时，换热片20上波纹之间凹槽的长度方向与换热管10的长度方向交叉，使换热片20的上流体的流动方向与换热管10内流体的流动方向交叉，因此，换热管10外部靠近换热管10处的热气流与外界的流体通过热对流的方式提高换热效率。

继续参阅图1和图2，根据本实用新型的实施例，为了在不影响换热器100换热效率的情况下节省换热器100占用的空间，换热器100包括多个换热管10，多个换热管10上均设置有换热片20，多个换热管10与多个换热片20相互间隔层叠设置，多个换热管10内的高温流体通过多个换热管10与多个换热片20以热辐射的方式与外界的流体进行热交换，外界的流体进行通过多个换热片20之间的凹槽流通。

继续参阅图1和图2，根据本实用新型的实施例，为了缩短涡轮增压器中的气体流入发动机的距离，减缓涡轮增压器的滞后性，多个换热管10并排设置于换热器100内，且多个换热管10并联设置于换热器100的进气口和出气口之间，进入换热器100内的流体同时进入多个换热管10进行换热，相对于现有技术中的缠绕式换热管10，可以有效减缓涡轮增压器的滞后性。

如图1和图2所示，本实用新型的第二方面还提供了一种车用中冷器，其中，车用中冷器包括本实用新型第一方面的换热器100，换热器100的进气口与涡轮增压器的压气机排气口连通，换热器100的出气口与发动机的进气口连通。因此，本实用新型的车用中冷器具有本实用新型换热器100的一切技术效果，在此不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。