汽车冰箱换热器发展与变革.ppt

汽车空调换热器的发展与变革 [ ] 广东·阳江 一、前言 二、换热器结构型式的演进与变革 三、换热器的材料发展与变革 四、换热器的制造工艺发展与变革 目录 (一)、汽车空调的重要意义 一 前言 1、汽车工业是国民经济的支柱行业，汽车空调成为车辆安全性、舒适性的主要总成之一。 2、现今的汽车，已离不开空调。 (二)、汽车空调换热器 1、换热器作为车辆空调的一部分，在车辆空调工作原理中起到重要作用 。 2、换热器的发展方向：主要是朝着怎样提高导热、降低传热、提高传质效率或者减少品质、缩小面积、提高单位重量的传热面积的方向演进和变革。 (一)、换热器的演进历程 二 换热器结构型式的演进与变革 管片式 层叠式 1、冷凝器 2、蒸发器 管带式 平行流式 管片式 管片式 平行流式 (二)、平行流冷凝器与管片式、管带式冷凝器的比较 序号 项目 比较 1 传热系数 平流式比管带式高20%～40%；比管带式高30%～50% 2 体积与尺寸 平流式替代管带式，重量可减少约30%～50%，体积可减少约10%～40%。 平流式替代管片式车用换热器，重量和密度降低得更多。 3 空气侧阻力 平流式比管带式低或相似，而管带式与管片式差别不大或略低。

4 制冷剂侧阻力 平流式明显高于管带式，是管带式的1/3～1/5，而管带式则比相应换热能力的管片式要大。 5 内容积 相应换热能力的平流式比管带式20% ～ 35%。比管片式内容积增加30%～45%。制冷剂充注量明显增加。 (三)、层叠式蒸发器与管片式、管带式蒸发器的比较 序号 项目 比较 1 传热系数 层叠式传热系数一般较管带式高10%～35%。较片式高20%～45%。 2 体积与尺寸 层叠式比管带式优越车用换热器，而管带式比管片式优越。 3 空气侧阻力 层叠式一般分别为管带式和管带式的45%～80%与64%～80%。 4 制冷剂侧阻力 双贮液室层叠式一般较管带式高20%，而管带式则与单贮液室式层叠式相差无几。 5 系统应用 对HFCl34a系统，采用层叠式蒸发器，可以补偿系统热工性能的减少。 (四)、平行流冷凝器的创新 1、“冷储合一”过冷型平行流冷凝器 传统的过冷型平行流冷凝器 冷储合一过冷型平行流冷凝器 创新点： 1、将传统汽车空调系统中的冷凝器、储液干燥器、过冷器等三个独立的组件整体焊合为一体。 2、可以提高压缩机的排量，从而可节省空调系统10%的动力。 3、节省冷媒注入量100克左右。

4、取消了连接管道，减少冷媒泄漏，结构紧凑、安装便捷。 2、双管路变截面平行流冷凝器 创新点： 1、集流管采用双管路、散热片采用双弧形一体成形、多孔扁管采用连体多孔扁管。 2、双层芯体的工作步骤均匀分布冷媒，通过二次换热，实现过冷或过低，提高换热性能。 连体式双排多孔扁管 双管路变截面平行流冷凝器、蒸发器 (一)、换热器主要结构及导热器件 三 换热器元件材料的发展与变革 多孔扁管多孔扁管和散热片是构成平行流冷凝器主要材料，用量约占产品总重的90%，其颜色、几何尺寸、结构参数等对产品制热性能、散热和放热效果或者塑料材料的消耗有重大影响，因此科技发展和变革重在如何提高多孔扁管和散热片传热、降低栅极、提高换热效率或者减少品质等方面。 散热片 (二)、多孔扁管的演进与变革 1、厚度 厚度由3mm、2mm、1.7mm、1.4mm、1.3mm、1.1mm甚至超薄型发展 孔径也由原先的细通道向微通道方向发展 2、孔径 微通道垂直流换热器 3、孔数 由起初的几个孔向多个孔发展 4、孔型 由梯形向环形发展 5、内齿强化型 6、加工成型方式 挤压型多孔扁管 折叠式多孔扁管 创新：折叠式多孔扁1、换热器的散热片完全可以使用防腐铝箔：2、节省了原扁管挤压成形及表层喷锌过程耗费的少量能耗；3、产品冲压后散热片不会粘连、表面更粗糙，有效避免换热器积尘和有利于冷凝水的排放。

孔数差异参数曲线图 (三)、散热片的发展与变革 1、波形 2、波高 V型 创新：●与多孔扁管由线接触焊接到面接触焊接，强化了换热，增强了可靠性。● 减少了空气侧对流传热。● 减少了散热片倾斜、倒片，提高了产品的美观度。 由V型、U型、双弧形 、矩型发展 波高由8mm逐步向5mm甚至更小的宽度发展，据长期研究证实，较小的内腔高度有利于增大换热效率。 窗口次数由少向多、窗缝宽度由短变长发展，可以更大程度地减少空气流动边界层而提高传热。 3、百叶窗 平行流冷凝器由0.1mm向0.06mm ，层叠式蒸发器由0.15mm 向0.08mm发展。 4、铝铂厚度 U型 双弧形 矩型 (一)、散热器专用机械的发展和变革 四 换热器的制造工艺发展和变革 专用机械主要包含：百叶窗散热片、多孔扁管、集流管、蒸发器板片、芯体组装，芯体钎焊等制做设备。 这些专用机械的演进是朝着高效、高精、数字化、生产柔性高和无公害方向发展。 散热片高速成型机 芯体 自动装配机 多孔扁管自动收口切断机 专用仪器的数字化和自动化极大的提升了制造精度和产品品质： 散热片单元辊压成型速度：每分钟300m 散热片单元波高公差：小于0.02mm 散热片单元波距、波宽公差：小于0.05mm 散热片单元开窗角度公差：小于2度 硬质合金使用寿命：20亿个波峰 多孔扁管收口公差：小于0.03mm 集流管冲压公差：小于0.05mm 实现集流管、多孔扁管、散热片单元的全自动化配套制造与装配 (二)、钎焊技术工艺的演进和变革 换热器芯体钎焊工艺有许多种方法，如浸沾钎焊法、反应钎焊法、惰性气体保护焊接法、真空炉钎焊法、NOCOLOK钎焊法等，目前普遍使用NOCOLOK钎焊法。

NOCOLOK钎焊法：传统工艺运用铝钎剂湿喷淋，经过干燥室烘干后、再用较高浓度的水溶铝在扁管与集流管结合处刷涂，然后进入主焊室钎焊。 创新 1、锂钎剂替代铝钎剂 2、改湿喷淋为干喷 3、采用酒精配制高浓度的水溶锂钎剂刷涂扁管与集流管结合处 创新后带给的好处： 1、 锂钎剂结合防锈镀铝大大提高抗腐蚀能力，并增加原料成本； 2、 钎焊剂的干喷工艺提高了空气吹落、不存在湿喷淋工艺所必需的烘干过程，大大降低了能耗（单班可节能270kWh）、减少了水资源的消耗和废水排放。 3、消除了湿喷淋时残余水份和刷涂进入炉内而影响焊接品质。 4、干喷的锂钎剂也方便回收循环利用； (三)、过程监视科技的演进与变革 过程监控技术大量存在一些盲区，特别是翅片开窗角度、多孔扁管的内在弊端等关键特征，没有科学的监控设备，只能靠估计，不能准确的分辨出不合格产品，为了防止不合格产品的出现，避免不必要的质量代价，过程监视科技在近几年也受到了迅速发展。例如： 1、采用JODAN 散热片成型检验仪，可对散热片的波型、开窗角度及散热片焊接点的饱满度进行监控，有效监控散热片加工过程中的变差。 2、 采用扁管探伤仪对棒状扁管的生产缺陷（裂纹、变形、沙眼、气孔、损伤）进行检查。 散热片成型检验仪 探伤 无损探伤 结束语汽车风扇换热器技术演进和变革涉及产品结构，原材料，制造和测试仪器及工艺科技等方方面面。在这里我仅就亲自的历程和实践的几点探讨自已的见解，不当之处，希望大家专家指正。 谢谢！

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