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汽车空调系统中的冷凝器目前主要采用平流式冷凝器,其它低端的还有套片式冷凝器、管带式冷凝器。
目前的多元平行流冷凝器是指冷媒的回路不是单一的一个循环,而是经过多个回路循环的。
冷凝器的制作过程包括铝管的加工和定型、管路的装配、散热翅片的加工、接头的加工或定制、成品的焊接(钎焊)和产品检漏及表面处理等。
下面介绍一下最重要的管材加工和钎焊工艺:
平流式冷凝器采用扁管,制冷剂由管接头进入圆柱形集管,然后分流进入椭圆扁管,平行的流到对面的集管,最后通过跨接管回到管接头座。扁管之间嵌有散热片。这种冷凝器具有空气侧和制冷剂侧的压力损失小、传热系数高、重量轻、结构紧凑和制冷剂充灌量少等特点,更适合于R134a工质。据文献介绍,与管带式冷凝器相比,在制冷剂相同的情况下,平流式的制冷剂侧压力降只是管带式的20%,而换热性能却能提高约70%。
由于平行流铝扁管能够承载较高的工作压力和较大的散热量,该铝扁管在经过表面在线喷锌处理后,能够同时具有与翅片的可焊合性能和良好的防腐蚀性能,成为新型制冷剂的最佳选择。该产品材质牌号基本为纯铝,如1200或D97等,目前的生产方式有铸棒挤压和铝杆连续挤压两种,生产步骤为:挤压->喷锌->盘管->矫直和无屑切割。
目前仅欧洲、日本能够生产质量较好的平行流铝扁管,韩国在近两年也具备了一定的生产能力,国内则主要有少数几家工厂采用Conform机铝杆连续挤压的方式进行生产,但是这种方式生产的平行流铝扁管由于其杂质含量高,因此质量上不是很好。
钎焊技术:是采用比母材熔点低的材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但低于母材熔化的温度(使母材仍保持为固态),利用液态钎料的润湿作用填充接头间隙,与母材相互扩散实现被焊工件连接的一种方法。铝合金比强度高、导热性好、耐腐蚀、易成形,是制造热交换器的理想材料。为减轻重量,提高换热效率,轿车空调热交换器普遍采用管带式、平流式和层叠式等全铝热交换器。铝热交换器生产的关键技术是钎焊,无腐蚀性钎焊方法有钎剂炉中钎焊(以下简称钎焊)和真空钎焊,钎焊主要用于管带式和平流式冷凝器的大规模钎焊。
钎焊炉
钎焊炉有连续隧道炉和分批式单室炉两种类型,保护气氛可采用静态或强迫对流方式,国内引进的钎焊炉都是静态气氛隧道炉。隧道炉一般由钎剂涂敷装置(喷淋室)、干燥室(烘干炉)、钎焊室、水冷罩室、空冷室几部分组成。钎剂涂敷装置依靠传送带运输,对热交换器喷涂钎剂悬浮液,然后吹除多余的液体。干燥室在200℃左右烘干钎剂。钎焊室为整体不锈钢马弗结构,马弗进口端固定,出口端浮动,不锈钢网带从马弗内穿过,马弗内为氮气保护环境,工件在马弗内完成钎焊。氮气从工件升温到钎焊温度的那一段进入马弗,向钎焊室进出口方向排出,同时钎焊室进出口处用大流量氮气隔离车间气氛。马弗上下布置电加热元件,分区PID控制,四周为绝热层和外部钢壳。水冷罩室和空冷室位于钎焊室的尾部,钎焊后的热交换器先后经过水冷罩室和空冷室,被冷却至室温。
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