平行流芯體用于裝載機空調蒸發器

董新建

摘 要：簡要介紹目前國內裝載機所用空調蒸發器芯體的現狀，隨著社會的發展，人性化的提高，工程裝載機駕駛室標配空調成為一種趨勢，目前車用空調最先進的平行流式蒸發器芯體仍未在裝載機上使用，這種先進的蒸發器芯體已在國內批量穩定的生產，把此先進的蒸發器芯體用于裝載機空調蒸發器成為目前要解決的課題。

關鍵詞：裝載機空調 平行流式蒸發器芯體 蒸發器

中圖分類號：TU83 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0094-01

隨著經濟高速的發展，工程施工量的加大，礦產資源的開發，引起工程機械的大量使用。其中裝載機作為土方機械的重要組成部分，被大量使用，裝載機空調作為裝載機的選裝件，也越來越被用戶接受，使用，無空調的裝載機司機在工作效率上落后一大截。裝載機空調作為車用空調的一部分，與乘用車空調具有很大的相似性，但裝載機的使用環境與乘用車又有很大的不同，決定了裝載機空調的特殊性。隨著裝載機用戶對駕駛室豪華程度要求的提高，操作方便性的提高，各種功能的引入，使駕駛室部件的布置更加緊湊與美觀，給空調蒸發器留出的空間相對也變得緊湊起來；另外用戶對空調舒適性的進一步提高，加上隨著市場競爭的更加激烈，高效輕量化低成本成為蒸發器發展永恒不變的主題。在裝載機上使用最先進的，換熱效率最高的平行流式蒸發器芯體成為必要。

1 目前裝載機空調的現狀

1.1 目前裝載機空調的狀態

目前裝載機空調裝配率都比以前有大幅度提升。以各大主機廠為例，柳工裝載機空調裝配率大概40%，臨工40%，廈工50%等。各大主機廠平均起來，空調裝配率也在35%以上，裝載機空調已成為各大裝載機生產廠家不可或缺的配置。裝載機每年國內銷量在15萬臺以上，按空調裝配率40%計算，銷出去的裝載機配備原裝空調的至少一年6萬臺套。每年6萬臺套的空調蒸發器使用的蒸發器芯體主要為管片式結構，少數為管帶式結構，極少數為層疊式結構。換熱效率無法跟平行流式結構的蒸發器芯體相比，造成目前裝載機空調很難在有限的空間內做出令多數用戶都滿意的制冷效果的空調。尋求一種換熱效率高的芯體結構形式應用于裝載機成為急需。

1.2 裝載機空調的主要組成部分

裝載機空調主要部件由蒸發器、冷凝器、壓縮機、膠管組件組成，冷凝器、壓縮機、膠管都在裝載機駕駛室外部布置，空間比較自由。蒸發器裝在駕駛室內，空間有限，所以蒸發器應該具有體積小，換熱效率高的特點。蒸發器主要由殼體，芯體與風機等組成。在足夠的風量下，決定蒸發器尺寸的大小主要在芯體。

1.3 蒸發器芯體各種結構形式的比較

蒸發器芯體結構有：銅管翅片式、管帶式、層疊式、平行流式。

1.3.1 銅管翅片式結構優缺點

優點：結構簡單，加工成本低。缺點：換熱效率低，體積大，密度大，材料成本高，耐振性能差。

1.3.2 管帶式結構優缺點

優點：扁管加工成蛇形，省去了許多彎頭，降低了焊接處制冷劑泄漏的可能性，即簡化了工藝又提高了芯體的可靠性；全鋁結構、重量輕、成本低；換熱效率較銅管翅片式結構芯體略高。缺點：管帶式芯體厚度較大，內孔數目較多，容易導致制冷劑在內孔流道內分布不均勻，影響換熱效率；管帶式蒸發器制冷劑側流道過長，流阻較大；管帶式蒸發器翅片波高受扁管折彎圓弧的限制，波高一般在11 mm或16 mm，波高較高，換熱效率進一步提高受到限制。

1.3.3 層疊式結構優缺點

優點：換熱效率高，體積小，重量輕。缺點：芯體結構單一，層疊式蒸發器的主板模具確定后，只能通過改變芯體的高度適應不同客戶的要求，而主板長度方向的尺寸不能再變化，如果想改變主板長度方向的尺寸，就需要重新開發一系列的模具，大幅度增加產品的開發費用和開發周期；初期投入費用高，層疊式蒸發器是通過各種主板的相互組合形成各種不同高度和不同流程的芯體，往往需要同時做7～8種規格的主板，零件模具的通用性差，一套模具只能制作一種主板，每種主板都需要開相應的模具，模具投入和維護成本都較高；裝載機空調的用量不足以支撐模具的投入。

1.3.4 平行流式結構工作原理及優點

工作原理：平行流式蒸發器芯體工作原理（圖1）：制冷劑由蒸發器進口進入上集管組件，上集管組件中有一條分流板，該分流板的作用是使制冷劑均勻地流入第一層扁管中的每一根扁管，然后制冷劑流入下集管組件中，經過轉向堵帽使制冷劑進入下集管組件的另一個腔室中，再經過該腔室中的分流板使制冷劑均勻流入第二層扁管中的每一根扁管，最后經過上集管組件中的分流板，從出口流出。當制冷劑流經扁管通道時，制冷劑蒸發吸熱，首先將翅片冷卻，同時掠過翅片的空氣被冷卻。冷卻后的空氣被送入車廂，從而降低車廂內的溫度。

優點：換熱效率在目前結構的蒸發器芯體中最高；體積小，重量輕；鋁制結構，成本低，結構簡單；不需要很大的模具投入。

2 結語

綜上所述，平行流式結構芯體用于裝載機空調蒸發器解決目前存在的大部分裝載機用空調制冷量不足，制冷效果達不到大數用戶需求的現象。同時解決部分裝載機空調蒸發器制冷量達到要求，體積過大的問題。使裝載機空調蒸發器更小，更精致，制冷量更符合用戶的要求。

參考文獻

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