汽車空調(diào)換熱器的發(fā)展經(jīng)歷了管板式、管帶式、并流式等主要結(jié)構(gòu)形式。基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。管翅式換熱器由圓管和各種形式的翅片組成。翅片采用套筒技術(shù)安裝在圓管上，易受熱膨脹影響，降低換熱效率，縮短使用壽命。管帶式換熱器由多通道扁管和百葉翅片焊接而成。制冷劑側(cè)換熱效果明顯增強，但流阻損失增加，空氣側(cè)傳熱系數(shù)增大，壓降減小。從結(jié)構(gòu)和工藝上看，工藝簡單，可靠性提高，焊接工藝更復雜，增加難度；從材料上看，扁管和翅片采用鋁材，重量輕，成本低。平行流換熱器由穿孔扁管和百葉翅片組成，但扁管并沒有彎成蛇形，而是每根都切掉了。它的出現(xiàn)是采用了一種新型的替代制冷劑，平行流換熱器的換熱性能得到進一步提高，具有換熱系數(shù)高、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、制冷劑充注量少等優(yōu)點。平行流換熱器由穿孔扁管和百葉翅片組成，但扁管并沒有彎成蛇形，而是每根都切掉了。它的出現(xiàn)是采用了一種新型的替代制冷劑，平行流換熱器的換熱性能得到進一步提高，具有換熱系數(shù)高、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、制冷劑充注量少等優(yōu)點。平行流換熱器由穿孔扁管和百葉翅片組成，但扁管并沒有彎成蛇形，而是每根都切掉了。它的出現(xiàn)是采用了一種新型的替代制冷劑，平行流換熱器的換熱性能得到進一步提高，具有換熱系數(shù)高、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、制冷劑充注量少等優(yōu)點。

圖1——各種空調(diào)換熱器

微通道換熱器（MCHX）的概念最早由Tuckerman和Pease于1981年提出，由于其水力直徑小于1mm，Mehendale將其定義為微通道換熱器。該微通道換熱器可以降低設備質(zhì)量，提高系統(tǒng)的緊湊性，滿足電動汽車小型化的要求。在材料方面，微通道換熱器可以用廉價的鋁合金替代銅，既節(jié)省了成本，又大大提高了換熱效率。這主要體現(xiàn)在傳熱系數(shù)高、傳熱面積大、傳熱溫差小三個方面。與最高效的常規(guī)換熱器相比，當通道尺寸小于3m時，氣液兩相流和相變傳熱的規(guī)律將不同于常規(guī)的大尺寸，通道越小，尺寸效應越明顯；當管內(nèi)徑為0.5~1mm時，對流換熱系數(shù)可提高50%~100%。這種強化傳熱技術(shù)用于空調(diào)熱交換器。適當改變換熱器結(jié)構(gòu)、工藝和空氣側(cè)強化換熱措施，有望有效強化空調(diào)換熱器換熱，提高節(jié)能水平。空調(diào)微通道熱交換效率有望提高20%~30%。微通道換熱器在電子設備冷卻方面的應用得到廣泛研究，隨著技術(shù)的發(fā)展，逐漸應用于室內(nèi)和汽車空調(diào)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的微通道換熱器主要由三部分組成（即具有多個平行微孔的扁管、集管和翅片），如圖2（a）所示。圖 2(b) 是整體翅片式微通道熱交換器的實物圖。整體翅片式微通道換熱器由全鋁合金板材組成，微通道由模具擠壓成型，翅片由機械切割成型。微通道與翅片一體成型，從根本上消除了接觸熱阻，顯著提高了散熱器的傳熱性能，不會因焊接和熱接觸不良而產(chǎn)生松動、脫落等問題。逐漸應用于室內(nèi)和汽車空調(diào)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的微通道換熱器主要由三部分組成（即具有多個平行微孔的扁管、集管和翅片），如圖2（a）所示。圖 2(b) 是整體翅片式微通道熱交換器的實物圖。整體翅片式微通道換熱器由全鋁合金板材組成，微通道由模具擠壓成型，翅片由機械切割成型。微通道與翅片一體成型，從根本上消除了接觸熱阻，顯著提高了散熱器的傳熱性能，不會因焊接和熱接觸不良而產(chǎn)生松動、脫落等問題。逐漸應用于室內(nèi)和汽車空調(diào)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的微通道換熱器主要由三部分組成（即具有多個平行微孔的扁管、集管和翅片），如圖2（a）所示。圖 2(b) 是整體翅片式微通道熱交換器的實物圖。整體翅片式微通道換熱器由全鋁合金板材組成，微通道由模具擠壓成型，翅片由機械切割成型。微通道與翅片一體成型，從根本上消除了接觸熱阻，顯著提高了散熱器的傳熱性能，不會因焊接和熱接觸不良而產(chǎn)生松動、脫落等問題。

圖 2 - 兩種類型的微通道換熱器

表1為相同功率和能效，制冷劑為R22的微通道換熱器與銅管鋁翅片換熱器的對比。從表中可以看出，采用微通道換熱器可節(jié)省約40%的空間和約36.7%的質(zhì)量。系統(tǒng)制冷劑充注量為銅管鋁翅片機組制冷劑充注量的48.3%，達到同等換熱效果要求。風量小，可采用葉輪直徑較小的風機，進一步節(jié)省安裝空間。另外，根據(jù)微通道與常規(guī)換熱器的熱特性對比可以看出，與翅片換熱器和疊片式換熱器相比，

表1——微通道換熱器與銅管鋁翅片換熱器的比較

微通道車用空調(diào)可根據(jù)各種冷卻原理輕松與電池熱管理系統(tǒng)結(jié)合，增強電池熱管理系統(tǒng)的散熱性能。同時，微通道汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)緊湊，能夠滿足電動汽車小型化、輕量化的要求，具有廣闊的應用前景。

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本文由日本NEC鋰電池中國營銷中心于2023-04-19 21:53:02 整理發(fā)布。
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