平行流芯體用于裝載機空調(diào)蒸發(fā)器

董新建

摘 要：簡要介紹目前國內(nèi)裝載機所用空調(diào)蒸發(fā)器芯體的現(xiàn)狀，隨著社會的發(fā)展，人性化的提高，工程裝載機駕駛室標配空調(diào)成為一種趨勢，目前車用空調(diào)最先進的平行流式蒸發(fā)器芯體仍未在裝載機上使用，這種先進的蒸發(fā)器芯體已在國內(nèi)批量穩(wěn)定的生產(chǎn)，把此先進的蒸發(fā)器芯體用于裝載機空調(diào)蒸發(fā)器成為目前要解決的課題。

關(guān)鍵詞：裝載機空調(diào) 平行流式蒸發(fā)器芯體 蒸發(fā)器

中圖分類號：TU83 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0094-01

隨著經(jīng)濟高速的發(fā)展，工程施工量的加大，礦產(chǎn)資源的開發(fā)，引起工程機械的大量使用。其中裝載機作為土方機械的重要組成部分，被大量使用，裝載機空調(diào)作為裝載機的選裝件，也越來越被用戶接受，使用，無空調(diào)的裝載機司機在工作效率上落后一大截。裝載機空調(diào)作為車用空調(diào)的一部分，與乘用車空調(diào)具有很大的相似性，但裝載機的使用環(huán)境與乘用車又有很大的不同，決定了裝載機空調(diào)的特殊性。隨著裝載機用戶對駕駛室豪華程度要求的提高，操作方便性的提高，各種功能的引入，使駕駛室部件的布置更加緊湊與美觀，給空調(diào)蒸發(fā)器留出的空間相對也變得緊湊起來；另外用戶對空調(diào)舒適性的進一步提高，加上隨著市場競爭的更加激烈，高效輕量化低成本成為蒸發(fā)器發(fā)展永恒不變的主題。在裝載機上使用最先進的，換熱效率最高的平行流式蒸發(fā)器芯體成為必要。

1 目前裝載機空調(diào)的現(xiàn)狀

1.1 目前裝載機空調(diào)的狀態(tài)

目前裝載機空調(diào)裝配率都比以前有大幅度提升。以各大主機廠為例，柳工裝載機空調(diào)裝配率大概40%，臨工40%，廈工50%等。各大主機廠平均起來，空調(diào)裝配率也在35%以上，裝載機空調(diào)已成為各大裝載機生產(chǎn)廠家不可或缺的配置。裝載機每年國內(nèi)銷量在15萬臺以上，按空調(diào)裝配率40%計算，銷出去的裝載機配備原裝空調(diào)的至少一年6萬臺套。每年6萬臺套的空調(diào)蒸發(fā)器使用的蒸發(fā)器芯體主要為管片式結(jié)構(gòu)，少數(shù)為管帶式結(jié)構(gòu)，極少數(shù)為層疊式結(jié)構(gòu)。換熱效率無法跟平行流式結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器芯體相比，造成目前裝載機空調(diào)很難在有限的空間內(nèi)做出令多數(shù)用戶都滿意的制冷效果的空調(diào)。尋求一種換熱效率高的芯體結(jié)構(gòu)形式應用于裝載機成為急需。

1.2 裝載機空調(diào)的主要組成部分

裝載機空調(diào)主要部件由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機、膠管組件組成，冷凝器、壓縮機、膠管都在裝載機駕駛室外部布置，空間比較自由。蒸發(fā)器裝在駕駛室內(nèi)，空間有限，所以蒸發(fā)器應該具有體積小，換熱效率高的特點。蒸發(fā)器主要由殼體，芯體與風機等組成。在足夠的風量下，決定蒸發(fā)器尺寸的大小主要在芯體。

1.3 蒸發(fā)器芯體各種結(jié)構(gòu)形式的比較

蒸發(fā)器芯體結(jié)構(gòu)有：銅管翅片式、管帶式、層疊式、平行流式。

1.3.1 銅管翅片式結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點

優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，加工成本低。缺點：換熱效率低，體積大，密度大，材料成本高，耐振性能差。

1.3.2 管帶式結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點

優(yōu)點：扁管加工成蛇形，省去了許多彎頭，降低了焊接處制冷劑泄漏的可能性，即簡化了工藝又提高了芯體的可靠性；全鋁結(jié)構(gòu)、重量輕、成本低；換熱效率較銅管翅片式結(jié)構(gòu)芯體略高。缺點：管帶式芯體厚度較大，內(nèi)孔數(shù)目較多，容易導致制冷劑在內(nèi)孔流道內(nèi)分布不均勻，影響換熱效率；管帶式蒸發(fā)器制冷劑側(cè)流道過長，流阻較大；管帶式蒸發(fā)器翅片波高受扁管折彎圓弧的限制，波高一般在11 mm或16 mm，波高較高，換熱效率進一步提高受到限制。

1.3.3 層疊式結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點

優(yōu)點：換熱效率高，體積小，重量輕。缺點：芯體結(jié)構(gòu)單一，層疊式蒸發(fā)器的主板模具確定后，只能通過改變芯體的高度適應不同客戶的要求，而主板長度方向的尺寸不能再變化，如果想改變主板長度方向的尺寸，就需要重新開發(fā)一系列的模具，大幅度增加產(chǎn)品的開發(fā)費用和開發(fā)周期；初期投入費用高，層疊式蒸發(fā)器是通過各種主板的相互組合形成各種不同高度和不同流程的芯體，往往需要同時做7～8種規(guī)格的主板，零件模具的通用性差，一套模具只能制作一種主板，每種主板都需要開相應的模具，模具投入和維護成本都較高；裝載機空調(diào)的用量不足以支撐模具的投入。

1.3.4 平行流式結(jié)構(gòu)工作原理及優(yōu)點

工作原理：平行流式蒸發(fā)器芯體工作原理（圖1）：制冷劑由蒸發(fā)器進口進入上集管組件，上集管組件中有一條分流板，該分流板的作用是使制冷劑均勻地流入第一層扁管中的每一根扁管，然后制冷劑流入下集管組件中，經(jīng)過轉(zhuǎn)向堵帽使制冷劑進入下集管組件的另一個腔室中，再經(jīng)過該腔室中的分流板使制冷劑均勻流入第二層扁管中的每一根扁管，最后經(jīng)過上集管組件中的分流板，從出口流出。當制冷劑流經(jīng)扁管通道時，制冷劑蒸發(fā)吸熱，首先將翅片冷卻，同時掠過翅片的空氣被冷卻。冷卻后的空氣被送入車廂，從而降低車廂內(nèi)的溫度。

優(yōu)點：換熱效率在目前結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器芯體中最高；體積小，重量輕；鋁制結(jié)構(gòu)，成本低，結(jié)構(gòu)簡單；不需要很大的模具投入。

2 結(jié)語

綜上所述，平行流式結(jié)構(gòu)芯體用于裝載機空調(diào)蒸發(fā)器解決目前存在的大部分裝載機用空調(diào)制冷量不足，制冷效果達不到大數(shù)用戶需求的現(xiàn)象。同時解決部分裝載機空調(diào)蒸發(fā)器制冷量達到要求，體積過大的問題。使裝載機空調(diào)蒸發(fā)器更小，更精致，制冷量更符合用戶的要求。

參考文獻

[1] 梁榮光，何文韶.現(xiàn)代汽車空調(diào)技術(shù)[M].華南理工大學出版社，2003.

[2] 肖鴻光.汽車空調(diào)[M].機械工業(yè)出版社，2009.endprint