[发明专利]制造传输热交换器流体的管道的方法及由此获得的管道

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造用于传输热交换器的流体的管道的方法。本发明还涉及由该方法获得的管道。

本发明特别应用在具有来自发动机的废气的再循环(EGRC)的交换器中。

背景技术

在一些用于冷却气体的热交换器中，例如那些在面向爆燃式内燃机(explosion engine)的进气(admission)的废气再循环系统(系统名为“废气再循环”或EGR)中使用的，气体循环穿过一排容纳在壳体内的平行管道，在此循环过程中，气体通过热交换得以冷却，该热交换利用壳体内循环的冷却流体到达用作气体通道的管道的外部。

用于气体的矩形截面的管道已知适用于以优化的方式安装在矩形截面的热交换器的壳体内。这样的矩形截面的管道由圆形管道制造且还可具有波纹(corrugation)以改善热交换器的热性能。通常这样的波纹沿管道的长度延伸，但是不到达管道的半径，即其未成形的圆形端部。

近来，已知的能够沿整个管道长度制造波纹的唯一方法是通过液压成形(hydroforming)工艺。

制造这种类型的管道的方法如下：

首先，起始材料是从弯曲并被焊接的板开始获得的圆形截面的光滑管道。随后，该管道经过液压成形处理，包括两个阶段：首先对管道进行管道的成形以从圆形截面成形为大致的矩形截面，并且随后，实现波纹。最后，切除该管道的端部且如果需要的话去除毛边。

不过用于制造这样的管道的该方法具有下列缺点：

由于不同工艺的组合，该制造方法成本较高。一方面，作为原材料的弯曲并被焊接的管道已经具有增加的价格；另一方面，液压成形工艺以慢循环速度操作，其不是连续过程；此外需要较高的投资，因为机器和工具是相当大的花费。

该制造方法的浪费水平较高，因为在液压成形过程期间，必须在管道的端部处具有圆形截面区域，其中，液压成形机器的柱体要被定位以密封和注入高压液体。因此必须消除该圆形截面区域以获得该管道的最终形状。

发明内容

本发明的制造用于传输热交换器的流体的管道的方法是要克服现有技术中已知方法的缺点，提供一种具有低成本的管道制造方法。

制造用于传输热交换器的流体的管道的方法是本发明的主题，这样的类型的管道具有大致的矩形横截面，该横截面由两个较大宽度的相对壁和两个较小宽度的圆形壁形成，其特征在于，该方法包括执行以下阶段：

a)从金属板开始，使用压花工艺(embossing process)实现多个波纹；

b)使用压花工艺或成形工艺实现板的弯曲；

c)焊接自由边缘以闭合该管道，考虑要求的容差。

以该方式实现了制造方法，使得在一条生产线上组合了三种不同的技术：波纹压花、弯曲和焊接。

可选地，如果需要的话，在阶段c之后切除管道的末端。

通过本发明的方法获得的主要优点为：

-由于过程是连续的，生产成本降低，且由此获得的循环速度高于利用液压成形管道工艺获得的循环速度。

-由于使用该方法不需要丢弃大量的材料，减少了材料浪费，每侧上只要1mm就足以实现焊接点，这不同于液压成形的情况中发生的至少需要14mm。

-实现了较高的生产能力。

-由于机器和工具比用于液压成形得到的管道的机器和工具便宜，投资水平较低。

-需要较小的工业厂房面积。

优选地，波纹在金属板一些区域压出，这些区域对应于管道一旦被制造后的较大宽度的相对壁并到达部分的较小宽度的圆形壁。

根据本发明的一个实施例，波纹由多个相互平行的直槽(linear groove)限定，这些直槽沿基本上倾斜于管道轴线的方向横跨较大宽度的所述壁。

有利地，这样的波纹沿金属板压出，到达末端或避开这些末端。

优选地，这样的波纹以相互不等距的且相对于弯曲线不对称的方式分布，具有改善负荷损失的目的。

在这种情况下，波纹被分布为保持同一倾斜角度，以使得一旦金属板被弯曲，一个壁的波纹被以相对于相对壁的波纹交叉的方式定位，每一对相关联的波纹限定大致X形式的凸起。

优选地，金属板依纵向中心线对半地弯曲。

根据另一方面，本发明还涉及用于传输热交换器的流体的管道，该管道为利用前述的制造方法获得的类型。

附图说明

为了便于前述说明，附上一些附图，其中示意性地且仅作为非限定性的例子，示出了本发明的制造用于传输热交换器的流体的管道的方法的实施例的实例，其中：

图1示出了作为起始材料的金属板；