汽车空调平行流冷凝器产品概述及技术工艺发展趋势分析

第一节 产品定义、性能及应用特点

1、定义

汽车空调平行流冷凝器是空调系统的机件，能将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气，大部分的汽车置于水箱前方。

2、原理

平行流式冷凝器是由管带式冷凝器发展演变成的一种高效风冷式换热器，是由扁管和波浪形翅片钎焊而成。风冷式换热器的热阻主要在空气侧，平行流式换热器正是通过增大单位容积内空气侧换热效果来强化传热，使得单位迎风面积换热量和总换热量得以提高，故平行流式冷凝器比其它风冷式的冷凝器具有更好的换热能力。

第二节 行业 发展历程

中国汽车空调工业历经三十五年的发展历程，从无到有，从小到大，到2002年，汽车空调生产企业已有200多家，产量达165万套，已跻身世界第四位，仅次于日本、美国和韩国。

汽车空调作为提高汽车乘坐舒适性的一种重要手段已被广大汽车制造工作者及用户所认可。汽车空调装置已成为汽车中具有举足轻重的功能部件，它象征着汽车的档次水平。因此，汽车空调在汽车上的装置率得到迅猛发展。目前，国产轿车空调装置率已接近100％，从汽车空调整体设计上看，全自动空调装置在中高档轿车上会得到迅速的发展，汽车空调部件方面，六缸和七缸斜盘无级可变排量压缩机仍然是压缩机的主导产品，特别是外控式无级可变排量斜盘压缩机，由于没有电磁离合器使压缩机整体重量大大降低，定会受到汽车制造商的青睐。涡旋式压缩机在汽车上的采用会有增加趋势，旋叶式压缩机将占据着微型车市场，平行流冷凝器和层叠式蒸发器其技术日趋成熟，在汽车空调装置中会成为主导产品。

第三节 产品技术发展现状

汽车空调冷凝器属于风冷式冷凝器，其冷凝效果的好坏与冷凝器本身的散热能力及通风效果有关，它受外界气候条件变化的影响较大，例如当夏季室外温度比较高时，就需要较大的换热面积才能满足冷却要求，但是由于受汽车空间尺寸的限制，车用冷凝器的迎风面积往往不能做得足够大，因而需要采用传热效率较高的结构形式，为此国内外相关学者对现有的管片式、管带式和平行流式汽车空调冷凝器的性能进行了对比，结果显示平行流式冷凝器的传热系数要比管带式的高20％～40％，重量比管带式的轻30％～50％，制冷剂侧的阻力损失约比管带式的低70％～80％，因此多元式平行流冷凝器就以其传热系数高、压力损失小、结构紧凑、质量轻的优点，成为目前最有发展前途的汽车空调冷凝器形式。

目前，有关汽车空调平行流冷凝器的 研究 已较为成熟，《汽车空调平行流式冷凝器热力性能计算机辅助 分析 》建立了多元平行流冷凝器的分布参数模型，编制了稳态分布参数模型仿真程序，着重对管路流程安排、翅片布置进行了 研究 探讨，并利用试验结果对比进行了验证，得出制冷剂流程分配的最佳比值以及翅片高度和间距的最佳值，以期在不需很大改动的前提下，为汽车空调平行流冷凝器的性能改良提供理论参考。《平行流式冷凝器的热力性能 研究 》阐述了扁管微通道形状和扁管微通道孔数对多元平行流冷凝器的换热性能和压力损失的影响，指出在相同扁管宽度的情况下，多孔三角形微通道的换热性能低于多孔矩形微通道，压力损失大于矩形微通道，但是其耐压性能优于多孔矩形微通道，因此平行流冷凝器通常使用多孔矩形微通道，只有在较高的冷凝压力的工质中才使用多孔三角形微通道；该文献还指出平行流冷凝器的换热性能随扁管微通道孔数的增加而增加，而压力损失随微通道孔数增加的幅度很小，因此在加工工艺允许的范围内，应尽可能采用较多的微通道孔数。

第四节 产品工艺特点或流程

汽车空调平流式冷凝器采用扁管，制冷剂由管接头进入圆柱形集管，然后分流进入椭圆扁管，平行的流到对面的集管，最后通过跨接管回到管接头座。扁管之间嵌有散热片。这种冷凝器具有空气侧和制冷剂侧的压力损失小、传热系数高、重量轻、结构紧凑和制冷剂充灌量少等特点，更适合于R134a工质。与管带式冷凝器相比，在制冷剂相同的情况下，平流式的制冷剂侧压力降只是管带式的20%，而换热性能却能提高约70%。

第五节 国内外技术未来发展趋势 分析

汽车空调冷凝器主要朝着平行流式结构方向发展，并在此结构的基础上，改进其与储液干燥器、过冷器等部件的匹配。过冷式冷凝器把制冷剂的贮液干燥器及其出口流经的过冷器，跟其上游的平行流冷凝器三者做成一体，成为所谓的过冷式冷凝器。这样不仅可以减小设备的质量和外形尺寸，而且可以确保节流结构前的制冷剂过冷度而提高制冷循环效率，还可以随着贮液干燥器内容积的减小而减小制冷剂的充注量。

其整体结构的设计趋势：一是单箱结构，合格便宜，风道短，零部件少，易于组装。由于没有多箱间的分界面限制，换热器芯子的位置更加灵活自由，泄漏少，不易漏水，更容易以单元方式供货，但对于横断面的设计，难以设计出相应的模具，维修换热器芯子较困难。二是三箱结构，便于售后市场维修，其优缺点和单箱的正好相反。三是两箱结构优缺点介于二者之间，通常推荐采用单箱或两箱设计。

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