汽车空调换热器的发展经历了管板式、管带式、并流式等主要结构形式。基本结构如图1所示。管翅式换热器由圆管和各种形式的翅片组成。翅片采用套筒技术安装在圆管上，易受热膨胀影响，降低换热效率，缩短使用寿命。管带式换热器由多通道扁管和百叶翅片焊接而成。制冷剂侧换热效果明显增强，但流阻损失增加，空气侧传热系数增大，压降减小。从结构和工艺上看，工艺简单，可靠性提高，焊接工艺更复杂，增加难度；从材料上看，扁管和翅片采用铝材，重量轻，成本低。平行流换热器由穿孔扁管和百叶翅片组成，但扁管并没有弯成蛇形，而是每根都切掉了。它的出现是采用了一种新型的替代制冷剂，平行流换热器的换热性能得到进一步提高，具有换热系数高、重量轻、结构紧凑、制冷剂充注量少等优点。平行流换热器由穿孔扁管和百叶翅片组成，但扁管并没有弯成蛇形，而是每根都切掉了。它的出现是采用了一种新型的替代制冷剂，平行流换热器的换热性能得到进一步提高，具有换热系数高、重量轻、结构紧凑、制冷剂充注量少等优点。平行流换热器由穿孔扁管和百叶翅片组成，但扁管并没有弯成蛇形，而是每根都切掉了。它的出现是采用了一种新型的替代制冷剂，平行流换热器的换热性能得到进一步提高，具有换热系数高、重量轻、结构紧凑、制冷剂充注量少等优点。

图1——各种空调换热器

微通道换热器（MCHX）的概念最早由Tuckerman和Pease于1981年提出，由于其水力直径小于1mm，Mehendale将其定义为微通道换热器。该微通道换热器可以降低设备质量，提高系统的紧凑性，满足电动汽车小型化的要求。在材料方面，微通道换热器可以用廉价的铝合金替代铜，既节省了成本，又大大提高了换热效率。这主要体现在传热系数高、传热面积大、传热温差小三个方面。与最高效的常规换热器相比，当通道尺寸小于3m时，气液两相流和相变传热的规律将不同于常规的大尺寸，通道越小，尺寸效应越明显；当管内径为0.5~1mm时，对流换热系数可提高50%~100%。这种强化传热技术用于空调热交换器。适当改变换热器结构、工艺和空气侧强化换热措施，有望有效强化空调换热器换热，提高节能水平。空调微通道热交换效率有望提高20%~30%。微通道换热器在电子设备冷却方面的应用得到广泛研究，随着技术的发展，逐渐应用于室内和汽车空调系统。传统的微通道换热器主要由三部分组成（即具有多个平行微孔的扁管、集管和翅片），如图2（a）所示。图 2(b) 是整体翅片式微通道热交换器的实物图。整体翅片式微通道换热器由全铝合金板材组成，微通道由模具挤压成型，翅片由机械切割成型。微通道与翅片一体成型，从根本上消除了接触热阻，显着提高了散热器的传热性能，不会因焊接和热接触不良而产生松动、脱落等问题。逐渐应用于室内和汽车空调系统。传统的微通道换热器主要由三部分组成（即具有多个平行微孔的扁管、集管和翅片），如图2（a）所示。图 2(b) 是整体翅片式微通道热交换器的实物图。整体翅片式微通道换热器由全铝合金板材组成，微通道由模具挤压成型，翅片由机械切割成型。微通道与翅片一体成型，从根本上消除了接触热阻，显着提高了散热器的传热性能，不会因焊接和热接触不良而产生松动、脱落等问题。逐渐应用于室内和汽车空调系统。传统的微通道换热器主要由三部分组成（即具有多个平行微孔的扁管、集管和翅片），如图2（a）所示。图 2(b) 是整体翅片式微通道热交换器的实物图。整体翅片式微通道换热器由全铝合金板材组成，微通道由模具挤压成型，翅片由机械切割成型。微通道与翅片一体成型，从根本上消除了接触热阻，显着提高了散热器的传热性能，不会因焊接和热接触不良而产生松动、脱落等问题。

图 2 - 两种类型的微通道换热器

表1为相同功率和能效，制冷剂为R22的微通道换热器与铜管铝翅片换热器的对比。从表中可以看出，采用微通道换热器可节省约40%的空间和约36.7%的质量。系统制冷剂充注量为铜管铝翅片机组制冷剂充注量的48.3%，达到同等换热效果要求。风量小，可采用叶轮直径较小的风机，进一步节省安装空间。另外，根据微通道与常规换热器的热特性对比可以看出，与翅片换热器和叠片式换热器相比，

表1——微通道换热器与铜管铝翅片换热器的比较

微通道车用空调可根据各种冷却原理轻松与电池热管理系统结合，增强电池热管理系统的散热性能。同时，微通道汽车空调结构紧凑，能够满足电动汽车小型化、轻量化的要求，具有广阔的应用前景。

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本文由日本NEC锂电池中国营销中心于2023-04-19 21:53:02 整理发布。
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