微通道蒸發器在空調柜機上的應用研究

涂振軍

摘 要：文章以現在量產的銅管翅片式空調柜機作為基礎，對微通道蒸發器在空調柜機上的應用的可行性進行了分析和研究，通過對微通道蒸發機樣機的制作，測試并且驗證了其可靠性和性能。

關鍵詞：微通道；柜機；蒸發器

中圖分類號：TU831.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）23-0057-01

1 概 述

蒸發器如果具有1 mm以下的通道水力直徑就是所謂的微通道蒸發器，如果具有1～3 mm以下的通道水力直徑就是所謂的微細通道蒸發器。微通道蒸發器技術在上世紀80年代開始就廣泛地應用在高密度電子器件的冷卻技術中。

通過分析不同的管件，我們可以發現，每當管徑縮小0.5～1 mm，那么其就會產生增大50%～100%的對流熱換系數。現在在汽車空調廠廣泛的應用到了微通道蒸發器，然而很少報道關于在家用空調柜機室內蒸發器上對微型通道蒸發器的使用。

2 微通道蒸發器簡介

2.1 微通道蒸發器概述

研究表明，每當管徑縮小0.5～1 mm，那么其就會產生增大50%～100%的對流熱換系數。鋁質平行流微通道蒸發器分隔板、波紋翅片、數只平行排列的扁管、集流器等共同組成。在多孔扁管中流動著制冷劑，在波紋翅片中有空氣垂直的流過。

因為有多種形式的百葉窗縫隙存在于多孔扁管中的多個波紋翅片上，而且每段波紋百葉翅片的開縫方向都是從中心向兩側，其對場協同原理進行了充分的利用，除了能夠將度場與溫度場的夾角縮小，同時還可以對空氣側傳熱進行有效的強化，目前在汽車空調中廣泛使用到了緊湊型的蒸發器。

2.2 微通道蒸發器的特點

微通道蒸發器具有更加緊湊的特點，而且其具有更小的內容積。與此同時，微通道蒸發器具有更高的換熱效率，可以使系統的能效得以顯著提升，同時還可以對制冷劑的充注量和排放量進行控制，使得蒸發器的重量和尺寸大大縮小。

2.3 微通道蒸發器的優點

除此之外，全鋁制造的微通道蒸發器與銅管翅片式蒸發器比起來，能夠達到100%回收利用率，因此會對環境產生更小的影響。銅管翅片式蒸發器的非常顯著的腐蝕電位的情況也不會出現在微通道蒸發器的全鋁材料中，因此其耐腐蝕性壽命更高。在價格方面，與銅的價格比起來，制作微通道蒸發器的鋁材要低，現在加工微通道蒸發器的技術變得越來越成熟，因此如果其能夠實現批量生產，就能夠使空調的成本得到有效的控制。

3 微通道蒸發器的制作和參數分析

以目前的3 P銅管翅片式蒸發器的結構尺寸為根據將微通道蒸發器設計了出來，兩者之間的參數對比，見表1。

以現有的柜機結構和微通道蒸發器為根據對進出液管組進行重新設計。與通管翅片式蒸發器比起來，進出液管組只存在著一個出氣主管和一個進液主管，這樣就對液管組的結構進行了簡化，在加工的時候也變得更加的高效和簡單，同時也大幅度地降低了成本。有一段銅管被單獨地接在微通道蒸發器上，在具體的生產過程中可以在微通道蒸發器上對進出液管組進行直接的焊接，因為其只存在著兩個焊點，所以能夠顯著的提升線體效率。

4 測試實驗樣機

在本次研究中選擇志高空調的定速柜機作為微通道蒸發器應用的研究對象，首先采用微通道蒸發器期待其原有的銅管翅片式蒸發器，并且調整過冷管組和制冷劑充注量，展開相應的測試。

最后測試得出的額定制熱和額定制冷等數據，分別見表2、表3、表4。

從上述的數據中我們可以發現，在采用微通道蒸發器之后，明顯的提升了換熱效率，同時全部指標或者與之前相當或者有所提升。以該方案為根據共計生產了5套機器，在可靠性的長周期壽命試驗中，全部的樣機都實現了正常運行。

5 結 語

微通道蒸發器具有減少蒸發器體積和重量、降低制冷劑充注量、提高換熱效率等一系列的優點，本文對在家用空調柜機上對微通道蒸發器的應用性能和工藝進行了分析，研究表明，其在可靠性、工藝、性能等很多方面都有優勢，如果在家用空調范圍內推廣應用微通道技術，在未來肯定會產生較大的經濟效益。

參考文獻：

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