雙半月型超薄多微孔平行流冷凝器的研究開發(fā)

謝紅勛

（陽江市寶馬利汽車空調(diào)設(shè)備有限公司，廣東陽江 529500）

0 引言

冷凝器是汽車空調(diào)系統(tǒng)的三大主件之一。隨著汽車空調(diào)系統(tǒng)新技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的日新月異，冷凝器也在與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展，雙半月型超薄多微孔平行流冷凝器就是當(dāng)今國際上較先進(jìn)但工藝較復(fù)雜的平行流冷凝器。但由于絕大多數(shù)空調(diào)器生產(chǎn)企業(yè)是合資企業(yè)，技術(shù)受外資方控制，缺乏自主開發(fā)能力，雙半月型超薄多微孔平行流冷凝器系列產(chǎn)品尚屬空白。為填補(bǔ)國內(nèi)空白，適應(yīng)我國汽車空調(diào)平行流冷凝器的發(fā)展趨勢(shì)，主要是如何強(qiáng)化傳熱、降低風(fēng)阻、提高換熱效率以及減輕重量、縮小體積和提高單位體積傳熱性能，同時(shí)提升市場(chǎng)競(jìng)爭能力，筆者所在公司立項(xiàng)研發(fā)了本系列產(chǎn)品。

1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

雙半月型超薄微通道平行流冷疑器的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)采用兩組扣合組成集合管的兩塊沖壓成型鋁板，多個(gè)改變制冷工質(zhì)流向的隔片，多條制冷工質(zhì)流向的截面多微孔扁管、多條開有百葉窗的散熱翅片，與空調(diào)系統(tǒng)連接的壓板接頭以及固定冷凝器的安裝支架。具體結(jié)構(gòu)詳見圖1。零件材料如下：

（1）雙半月集合管分內(nèi)外兩塊，其材質(zhì)是一面帶有焊接材料的復(fù)合性鋁板，材質(zhì)為4045+1%Zn/AA3003；

（2）多微孔扁管選用1.7×12、孔數(shù)為14、材質(zhì)為AA1100表面噴鋅的進(jìn)口材料；

（3）散熱片尺寸規(guī)格定為0.08×12、窗口為12，材質(zhì)為AA4343+1%Zn/AA3003、波高為7.6 mm、波距為2.4 mm、開窗角度為27°～30°；

（4）隔片式堵蓋選用雙面復(fù)合材料板5%4045+AA3003；

（5）接頭、支架選用硬度高、強(qiáng)度好、釬焊性好的G77鋁合金；

（6）隔片選用0.75 mm 雙面復(fù)合材料板，材質(zhì)為AA4045+1%ZnAA3003+AA4045；

（7）上下護(hù)板選用1.5 mm 材質(zhì)為AA3003 的鋁板，也可用多孔扁管替代。

圖1 雙半月型超薄多微孔平行流冷疑器裝配結(jié)構(gòu)示意圖

2 項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)及解決措施

（1）雙半月集合管的加工是依靠模具保證，這要求模具的精度比較高，沖壓精度只有0.02 mm，同時(shí)兩半月沖壓成型鋁板成型后配合要求也相當(dāng)高，其中一塊成型后還需穿一組孔，此孔的精度要求也較高，孔與孔之間距離的精度都需要模具保證，兩半月沖壓成型鋁板組合無間隙裝配也要求輕巧，雙半月集合管采用超聲機(jī)振動(dòng)扣合而成，見圖2，這為批量化生產(chǎn)提供了便捷。

圖2 雙半月沖壓成型板超聲機(jī)振動(dòng)扣合成集合管

（2）隔片與兩塊沖壓成型鋁板裝配，需要專用工裝、設(shè)備保證，隔片裝配的位置、兩塊沖壓成型鋁板置入隔片后配合是否會(huì)散開、隔片是否會(huì)移位等技術(shù)問題用定位超聲機(jī)加以保證。

（3）支架、鋁管、接頭在一側(cè)沖壓成型板上的固定，全部采用內(nèi)脹式固定，具體結(jié)構(gòu)見圖3、圖4、圖5，這一方式比用氬弧焊、火焰焊固定在外觀上要美觀、牢固，不存在虛焊、火焰卒硬等質(zhì)量問題。

3 發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點(diǎn)

（1）采用雙半月型超薄多微孔平行流冷凝器系列產(chǎn)品，產(chǎn)品向輕量化、節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展，提升了公司市場(chǎng)競(jìng)爭能力，屬國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先產(chǎn)品。

圖3 接頭內(nèi)脹式固定

（2）為了滿足國內(nèi)外用戶對(duì)冷凝器含水量≤50 mg、產(chǎn)品年泄漏率2 g/y 的嚴(yán)格要求，節(jié)約能源，提高檢漏可靠性，在行業(yè)內(nèi)采用純氮壓差法與氦檢相結(jié)大漏工藝替代傳統(tǒng)的水檢大漏工藝。

圖4 鉛管內(nèi)脹式固定

圖5 支架內(nèi)脹式固定

（3）采用這種多微孔扁管的結(jié)構(gòu)，換熱性能比同類冷凝器有所提高，也更利于系統(tǒng)高壓力的沖擊；能夠承受更高壓力。

4 產(chǎn)品推廣應(yīng)用前景

該產(chǎn)品與國內(nèi)同類產(chǎn)品比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）雙半月型超薄多微孔平行流冷凝器采用雙半月型組合集流管，多微孔扁管和散熱片的高度可降低到12 mm，即冷凝器的厚度可達(dá)到12 mm，其厚度比目前國內(nèi)最薄16 mm 的同類產(chǎn)品至少降低了25%，從而使該產(chǎn)品在降低風(fēng)阻、減輕重量、縮小體積和提高單位體積傳熱性能占有很強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，而且多微孔扁管為開發(fā)不同類型平行流冷凝器提供了設(shè)計(jì)平臺(tái)，并為今后CO2制冷劑的推廣與使用打下基礎(chǔ)。

（2）接頭、鋁管和安裝支架采用內(nèi)脹式固定，降低了工藝成本、質(zhì)量成本，解決了接頭和鋁管用氬弧焊、火焰焊固定在外觀上不美觀、不牢固，且存在虛焊、火焰卒硬等不良缺陷的問題，同時(shí)減少了火焰釬焊造成的泄漏以及不好外觀質(zhì)量等問題。

5 結(jié)束語

綜上所述，該產(chǎn)品在降低風(fēng)阻、減輕重量、減少工裝夾具、降低產(chǎn)品泄漏率、降低工藝成本等方面具有突出優(yōu)越性，是我國汽車空調(diào)行業(yè)推廣應(yīng)用平行流冷凝器向輕量化、節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展的必然趨勢(shì)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。