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汽車空調系統中的冷凝器目前主要采用平流式冷凝器,其它低端的還有套片式冷凝器、管帶式冷凝器。
目前的多元平行流冷凝器是指冷媒的回路不是單一的一個循環,而是經過多個回路循環的。
冷凝器的制作過程包括鋁管的加工和定型、管路的裝配、散熱翅片的加工、接頭的加工或定制、成品的焊接(釬焊)和產品檢漏及表面處理等。
下面介紹一下最重要的管材加工和釬焊工藝:
平流式冷凝器采用扁管,制冷劑由管接頭進入圓柱形集管,然后分流進入橢圓扁管,平行的流到對面的集管,最后通過跨接管回到管接頭座。扁管之間嵌有散熱片。這種冷凝器具有空氣側和制冷劑側的壓力損失小、傳熱系數高、重量輕、結構緊湊和制冷劑充灌量少等特點,更適合于R134a工質。據文獻介紹,與管帶式冷凝器相比,在制冷劑相同的情況下,平流式的制冷劑側壓力降只是管帶式的20%,而換熱性能卻能提高約70%。
由于平行流鋁扁管能夠承載較高的工作壓力和較大的散熱量,該鋁扁管在經過表面在線噴鋅處理后,能夠同時具有與翅片的可焊合性能和良好的防腐蝕性能,成為新型制冷劑的最佳選擇。該產品材質牌號基本為純鋁,如1200或D97等,目前的生產方式有鑄棒擠壓和鋁桿連續擠壓兩種,生產步驟為:擠壓->噴鋅->盤管->矯直和無屑切割。
目前僅歐洲、日本能夠生產質量較好的平行流鋁扁管,韓國在近兩年也具備了一定的生產能力,國內則主要有少數幾家工廠采用Conform機鋁桿連續擠壓的方式進行生產,但是這種方式生產的平行流鋁扁管由于其雜質含量高,因此質量上不是很好。
釬焊技術:是采用比母材熔點低的材料作釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點但低于母材熔化的溫度(使母材仍保持為固態),利用液態釬料的潤濕作用填充接頭間隙,與母材相互擴散實現被焊工件連接的一種方法。鋁合金比強度高、導熱性好、耐腐蝕、易成形,是制造熱交換器的理想材料。為減輕重量,提高換熱效率,轎車空調熱交換器普遍采用管帶式、平流式和層疊式等全鋁熱交換器。鋁熱交換器生產的關鍵技術是釬焊,無腐蝕性釬焊方法有釬劑爐中釬焊(以下簡稱釬焊)和真空釬焊,釬焊主要用于管帶式和平流式冷凝器的大規模釬焊。
釬焊爐
釬焊爐有連續隧道爐和分批式單室爐兩種類型,保護氣氛可采用靜態或強迫對流方式,國內引進的釬焊爐都是靜態氣氛隧道爐。隧道爐一般由釬劑涂敷裝置(噴淋室)、干燥室(烘干爐)、釬焊室、水冷罩室、空冷室幾部分組成。釬劑涂敷裝置依靠傳送帶運輸,對熱交換器噴涂釬劑懸浮液,然后吹除多余的液體。干燥室在200℃左右烘干釬劑。釬焊室為整體不銹鋼馬弗結構,馬弗進口端固定,出口端浮動,不銹鋼網帶從馬弗內穿過,馬弗內為氮氣保護環境,工件在馬弗內完成釬焊。氮氣從工件升溫到釬焊溫度的那一段進入馬弗,向釬焊室進出口方向排出,同時釬焊室進出口處用大流量氮氣隔離車間氣氛。馬弗上下布置電加熱元件,分區PID控制,四周為絕熱層和外部鋼殼。水冷罩室和空冷室位于釬焊室的尾部,釬焊后的熱交換器先后經過水冷罩室和空冷室,被冷卻至室溫。