[发明专利]整体式车用热管中冷器

说明书

技术领域

本发明涉及一种中冷器，具体说是一种整体式车用热管中冷器。它可以广泛应用在车辆、空压机、发电机组等带增压中冷的动力机械上。

背景技术

随着排放要求的日益严格，增压中冷技术越来越多地应用在车辆上。而且随着多级增压技术的发展，压比越来越高，这就给铝中冷器结构强度带来严峻挑战。因为铝材在一定温度下会出现强度减弱的现象，而目前增压后空气温度也越来越接近铝材所能承受的极限，铝中冷器已经接近使用条件的边缘，有被淘汰的危险。在这种背景下，热管中冷器可以很好地解决这一技术瓶颈的难题。热管的引入，可以迅速降低进气室空气温度，一方面解决了高温环境对铝材结构强度的制约，另一方面也减轻了中冷器散热的负荷，使铝中冷器在相当长的一段时间内在技术上继续保持可用性。

发明内容

本发明要解决的是现有技术存在的上述缺陷，旨在提供一种新的整体式热管中冷器，可有效地减少中冷器的散热负荷，并能解决多级增压给铝材带来的高温下强度降低的技术瓶颈难题。

解决上述问题采用的技术方案是：整体式热管中冷器，包括进气室、进气口、中冷器芯体、出气口以及出气室，其特征在于，所述的进气室壁体内设有空腔，一段冷却管通过两根连接管与所述空腔连接并形成循环回路，所述空腔内添加散热介质。

所述两根连接管其中的一根的下端与所述空腔上部的热气出口连通，上端连接在所述冷却管上端的热气进口；另一根连接管的上端连接在所述冷却管下端的冷凝液流出口，下端连通在所述空腔下部的冷凝液流入口。

由于本发明热管散热系统的原理是：处于吸热段的空腔内部散热介质吸热后汽化然后通过上行连接管进入处于冷却段的冷却管，在冷却管内冷却成液体将热量散掉后，由下行连接管流回空腔，所以本发明中冷器安装后，所述冷却管所处的水平位置应该高于所述空腔。

为达到更好的散热效果，一方面，所述空腔与进气室之间的隔层应该具有良好的导热性能。良好的导热性能，可以使进入进气室的热气所带热量迅速的传递给散热介质，进而从热传递速度上提高了热管散热系统的散热性能。另一方面，所述空腔还可以为多个，并且均匀分布在所述进气室壁体内，或者，将进气室侧壁或者整个壁体设计为中空的双层结构，内外双层壁体之间的间隙即为所述的空腔，其内添加散热介质，这一方面的结构改进主要是从增加热传递表面的角度来提高散热性能，其中将整个进气室壁体设计为中空的双层结构是热传递面积最大的一种。为了进一步增加热传递表面，还可以将中空结构壁体的内层壁体的内表面设计为凸凹不平的表面，这样可以达到更好的散热效果。

本发明相当于在进气室内增设了一个独立的热管散热系统，可以在高热气体进入管子之前，提前散掉部分热量，以达到适当降低进气室温度的目的。这种整体式热管中冷器可以有效解决铝材在高温环境中使用所造成的疲劳极限的技术难题。

附图说明

图1是本发明热管中冷器整体结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明热管中冷器进气室结构示意图。

具体实施方式

参照图1、图2、图3，本发明涉及的整体式车用热管中冷器包括进气室1、进气口3、中冷器芯体5、出气口6、出气室7以及一个的热管散热系统。所述进气室壁体为中空的又层结构，所述的热管散热系统由内外层壁体之间的间隙2和冷却管4、以及连接冷却管和空腔的两根连接管8、9组成，在所述的两根连接管中，其中用于气态散热介质上行的连接管8的下端与所述进气室1上部的热气出口连通，上端连接在所述冷却管4上端的热气进口；另一根用于液态散热介质下行的连接管9的上端连接在所述冷却管4的下端冷凝液流出口，下端连通在所述进气室1的下部冷凝液流入口。所述冷却管4所处的水平位置高于所述中冷器的进气室1。

本实施方案中，在进气室1内外层壁体之间的间隙2内添加散热介质，其工作原理是：当热气进入进气室1，进气室1内层壁吸热，使得内外层壁体之间的散热介质气化，沿连接管8上行至冷却管；被气化的散热介质在冷却管内冷凝后从底部沿连接管9下行流回间隙2。如此循环，便实现了持续散热，在中冷器工作过程中，热管散热系统可有效的减少进气室的热量负担，提高其使用寿命。

应该理解到的是：上述实施方式只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。