本實(shí)用新型涉及一種環(huán)路式熱管中冷器，屬于汽車熱管理領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，隨著石油能源越來(lái)越匱乏，柴油內(nèi)燃機(jī)和小排量渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。當(dāng)空氣進(jìn)入渦輪增壓后其溫度會(huì)大幅升高，密度也相應(yīng)變小，而中冷器正是起到冷卻空氣的作用，高溫空氣經(jīng)過中冷器的冷卻，再進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)中，如果缺少中冷器而讓增壓后的高溫空氣直接進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，則會(huì)因空氣溫度過高導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)爆震甚至損傷熄火的現(xiàn)象，現(xiàn)有的中冷器換熱方式大都采用列管式換熱器，換熱效率不高，體積也較大，所以現(xiàn)有的中冷器還是不夠完善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于：提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的中冷器，此中冷器采用環(huán)路熱管，具有高換熱性，而且環(huán)路熱管充液介質(zhì)蒸發(fā)后也不需要外加能量，在重力作用下可以自動(dòng)回流到蒸發(fā)段繼續(xù)換熱的一種環(huán)路式熱管中冷器，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本實(shí)用新型構(gòu)成如下：一種環(huán)路式熱管中冷器，包括中冷器，在中冷器內(nèi)設(shè)置有環(huán)路熱管，在中冷器內(nèi)設(shè)置有環(huán)路熱管隔熱層，所述環(huán)路熱管隔熱層將中冷器內(nèi)的環(huán)路熱管分為上部的冷凝段和下部的蒸發(fā)段，在環(huán)路熱管隔熱層上部的中冷器內(nèi)設(shè)置有百葉窗通道和空氣濾網(wǎng)，所述中冷器上設(shè)置有排氣管接口和增壓氣體進(jìn)氣管接口。

所述環(huán)路熱管截面為橢圓形。

所述環(huán)路熱管與水平方向所成的夾角θ為10～80°。

所述相鄰兩個(gè)環(huán)路熱管之間的距離為L(zhǎng)為70～110mm。

由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型不僅具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)巧妙的優(yōu)點(diǎn)，而且具有高換熱性能，環(huán)路熱管充液介質(zhì)蒸發(fā)后也不需要外加能量，在重力作用下自動(dòng)回流到蒸發(fā)段繼續(xù)換熱過程，可以滿足在增壓氣內(nèi)燃機(jī)高熱流密度、較大溫差的換熱要求下優(yōu)化中冷器的換熱效果。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明：1-冷凝段，2-環(huán)路熱管隔熱層，3-空氣濾網(wǎng)，4-百葉窗通道，5-排氣管接口，6-中冷器，7-蒸發(fā)段，8-增壓氣體進(jìn)氣管接口，9-環(huán)路熱管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型的實(shí)施：一種環(huán)路式熱管中冷器，包括中冷器6，在中冷器6內(nèi)設(shè)置有環(huán)路熱管9，在中冷器6內(nèi)設(shè)置有環(huán)路熱管隔熱層2，所述環(huán)路熱管隔熱層2將中冷器6內(nèi)的環(huán)路熱管9分為上部的冷凝段1和下部的蒸發(fā)段7，在環(huán)路熱管隔熱層2上部的中冷器6內(nèi)設(shè)置有百葉窗通道4和空氣濾網(wǎng)3，所述中冷器6上設(shè)置有排氣管接口5和增壓氣體進(jìn)氣管接口8。

所述環(huán)路熱管截面為橢圓形。

所述環(huán)路熱管9與水平方向所成的夾角θ為10～80°，偏向增壓氣體進(jìn)氣一側(cè)，增大增壓氣與熱管接觸面積。

所述相鄰兩個(gè)環(huán)路熱管之間的距離為L(zhǎng)為70～110mm。

一種環(huán)路式熱管中冷器的工作方法，從增壓器進(jìn)入到中冷器內(nèi)的高溫?zé)峥諝饨佑|到環(huán)路熱管的蒸發(fā)段，高溫空氣加熱蒸發(fā)段環(huán)路熱管殼體，使蒸發(fā)段內(nèi)的充液介質(zhì)蒸發(fā)向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)環(huán)路熱管的冷凝段后，充液介質(zhì)與冷凝段熱管殼體發(fā)生熱交換，此時(shí)從百葉窗通道進(jìn)入的外部冷卻空氣經(jīng)過空氣濾網(wǎng)過濾后與環(huán)路熱管的冷凝段發(fā)生熱交換，熱交換過程將環(huán)路熱管的冷凝段中的汽化充液介質(zhì)液化，充液介質(zhì)沿管壁回流到環(huán)路熱管的蒸發(fā)段，繼續(xù)上述熱交換過程。

環(huán)路熱管9（Loop Heat Pipe,簡(jiǎn)稱LHP）是一種新型熱管，它是一種由兩根直管段和兩個(gè)U型彎頭連接起來(lái)的熱管形式。其內(nèi)部有吸液芯，裝有充液介質(zhì)（一般可以是水、丙酮、水銀等）。熱管下部為蒸發(fā)段，上部為冷卻段。蒸發(fā)段與高溫物料接觸發(fā)生熱交換，冷卻段與冷卻介質(zhì)（比如空氣、冷卻液等）接觸發(fā)生熱交換。需要降溫的物料在蒸發(fā)段與熱管殼體發(fā)生熱交換，從而將充液介質(zhì)加熱蒸發(fā)到冷卻段，充液介質(zhì)通過冷凝段熱管殼體將熱量傳遞給冷卻介質(zhì)后液化，在重力作用下順著管壁回流到蒸發(fā)段，再繼續(xù)熱交換過程，環(huán)路熱管具有以下優(yōu)點(diǎn)：

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低。

傳熱性能好。熱管換熱器換熱性能很好，環(huán)路熱管又比單根熱虹吸管的傳熱能力大2—4倍。

適應(yīng)性好，可以有多個(gè)冷凝段和蒸發(fā)段，環(huán)路熱管可以在0～90°之間轉(zhuǎn)動(dòng)，克服傳統(tǒng)熱虹吸管的某些角度熱惡化情況。

環(huán)路熱管冷凝段和蒸發(fā)段不會(huì)通過環(huán)路熱管隔熱層2發(fā)生熱量交換，所述環(huán)路熱管隔熱層2對(duì)環(huán)路熱管有限位的作用。

增壓氣體進(jìn)氣管接口8通過進(jìn)氣管與渦輪增壓氣相連，增壓氣體經(jīng)過增壓氣體進(jìn)氣管接口8進(jìn)入到中冷器內(nèi)，由于隔熱層將中冷器分為上下兩部分，高溫的增壓氣體只與環(huán)路熱管下部的熱管蒸發(fā)段7發(fā)生熱交換過程而不與上部的熱管冷凝段1發(fā)生熱干涉，環(huán)路熱管材料采用傳熱系數(shù)較大的銅，熱管形狀選用橢圓形，這樣能優(yōu)化增壓氣體流動(dòng)性能，防止增壓氣體產(chǎn)生大的壓降，根據(jù)具體的換熱量可計(jì)算所需的環(huán)路熱管根數(shù)、蒸發(fā)段長(zhǎng)度、冷凝段長(zhǎng)度、充液介質(zhì)具體重量（由于熱端溫度較高，充液介質(zhì)可選用水銀等）。從增壓器進(jìn)入到中冷器內(nèi)的高溫?zé)峥諝饨佑|到環(huán)路熱管的蒸發(fā)段7，高溫空氣加熱蒸發(fā)段7的熱管殼體，使蒸發(fā)段7內(nèi)的充液介質(zhì)蒸發(fā)向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)冷凝段1后，充液介質(zhì)與冷凝段7的熱管殼體發(fā)生熱交換，從百葉窗通道4進(jìn)入的外部冷卻空氣經(jīng)過過濾網(wǎng)過濾后與冷凝管發(fā)生熱交換，熱交換過程將冷凝段中的汽化充液介質(zhì)液化，充液介質(zhì)沿管壁回流到蒸發(fā)段，繼續(xù)上述熱交換過程。

在布置環(huán)路熱管時(shí)，使環(huán)路熱管9與增壓氣進(jìn)氣方向成一定的夾角θ（θ角根據(jù)具體換熱量和熱管參數(shù)可選定在10～80°之間），增大熱管與增壓空氣的接觸面積，從而提高換熱效果。環(huán)路熱管之間的在水平方向距離為L(zhǎng)為70～110mm，上述過程中布置熱管時(shí)的θ角、熱管間距L的合理安排既能提高增壓高溫空氣與蒸發(fā)段換熱效果，也能保證外部空氣與環(huán)路熱管冷凝段接觸面積合理，優(yōu)化散熱效果。