微通道管材与换热器制造技术及其应用

2014年度国家科学技术进步奖二等奖。 2100433B

主要完成人：彭颖红，陈江平，李大永，潘晓勇，唐 鼎，施骏业，葛方根，阳 洪，葛亚飞，黄国强

主要完成单位：上海交通大学，四川长虹空调有限公司，浙江盾安人工环境股份有限公司，上海加冷松芝汽车空调股份有限公司，无锡凯博易机电科技有限公司

《微通道换热器及其空调器》涉及空调技术领域，特别涉及一种微通道换热器及其空调器。

微通道换热器及其空调器专利目的

《微通道换热器及其空调器》的主要目的是提供一种微通道换热器及其空调器，旨在实现水冷风冷复合式散热，提升换热器换热效率。

微通道换热器及其空调器技术方案

《微通道换热器及其空调器》提出一种微通道换热器，包括呈并排设置的第一集液管和第二集液管、以及自所述第一集液管向第二集液管延伸的多个扁管，每一扁管的内部设置至少一喷水通道及多个冷媒通道，每一扁管设有连通所述喷水通道、且朝向邻近的扁管设置的喷水孔，所述多个冷媒通道与所述第一集液管和第二集液管相连通，所述第一集液管或第二集液管设有冷媒入口和冷媒出口，所述第二集液管内设置有与所述多个扁管的喷水通道相连通的水腔、以及与所述水腔间隔设置的冷媒腔，所述第二集液管设有连通所述水腔的水入口。

优选地，位于同一扁管上的喷水通道和多个冷媒通道，沿迎风侧向背风侧的方向，依次排布成至少一排。

优选地，所述喷水孔在自所述喷水通道内向外，向出风侧方向倾斜设置。

优选地，每一扁管的厚度在自迎风侧向背风侧的方向上，呈逐渐减小设置；于每一扁管中，所述多个冷媒通道的横截面积，在自迎风侧向背风侧的方向上，依次递减设置。

优选地，所述第一集液管和所述第二集液管呈竖向设置，所述多个扁管呈横向延伸设置，所述喷水孔设于每一扁管的底部，每一扁管的底面水平设置，每一扁管的顶面在自迎风侧向背风侧的方向上，呈向下倾斜设置。

优选地，于每一扁管的与所述第一集液管连接的一端，所述多个冷媒通道的一端突出于所述喷水通道的一端设置，以与设于所述第一集液管的第一冷媒通道插孔插接；每一扁管的与所述第二集液管连接的一端设有缺口，所述缺口位于所述多个冷媒通道的另一端与所述喷水通道的另一端之间，所述多个冷媒通道的另一端与设于所述第二集液管的第二冷媒通道插孔插接，所述喷水通道的另一端与所述第二集液管的喷水管道插孔插接。

优选地，所述第一集液管和所述第二集液管呈竖向设置，所述多个扁管呈横向延伸设置，所述第一集液管内设置有第一隔板，所述第一隔板将所述第一集液管的冷媒腔上下分隔为多个第一分隔腔，所述第二集液管内设置有第二隔板，所述第二隔板将所述第二集液管的冷媒腔上下分隔为多个第二分隔腔，所述第一隔板与所述第二隔板在上下方向相互错开。

优选地，所述第一集液管和所述第二集液管呈竖向设置，所述多个扁管呈横向延伸设置，所述第一集液管内设置有第一隔板，所述第一隔板将所述第一集液管的冷媒腔上下分隔为多个第一分隔腔，所述第二集液管内设置有第二隔板，所述第二隔板将所述第二集液管的冷媒腔上下分隔为多个第二分隔腔，所述第一隔板与所述第二隔板在上下方向相互错开。

优选地，所述多个扁管、第一集液管、第二集液管及翅片管均采用铝质材料。

《微通道换热器及其空调器》还提出一种空调器，包括微通道换热器、温度传感器、电磁阀以及控制器：

所述微通道换热器包括呈并排设置的第一集液管和第二集液管、以及自所述第一集液管向第二集液管延伸的多个扁管，每一扁管的内部设置至少一喷水通道及多个冷媒通道，每一扁管设有连通所述喷水通道、且朝向邻近的扁管设置的喷水孔，所述多个冷媒通道与所述第一集液管和第二集液管相连通，所述第一集液管或第二集液管设有冷媒入口和冷媒出口，所述第二集液管内设置有与所述多个扁管的喷水通道相连通的水腔、以及与所述水腔间隔设置的冷媒腔，所述第二集液管设有连通所述水腔的水入口；

所述温度传感器邻近所述冷媒出口设置，用以检测所述微通道换热器的冷媒出口处的冷媒温度；

所述电磁阀设于所述入水口与水源之间的管路上；

所述控制器与所述电磁阀以及所述温度传感器电性连接，用以在所述微通道换热器的冷媒出口处的冷媒温度大于安全温度时，控制所述电磁阀导通。

微通道换热器及其空调器改善效果

《微通道换热器及其空调器》技术方案通过在第二集液管上设置水腔，在扁管上设置与该水腔相连通的喷水通道，该喷水通道的喷水孔可喷水对相邻的扁管进行喷水降温，结合风冷散热，实现了风冷和水冷的复合式散热，提升了换热器换热效率，而能够有效防止空调在高温环境下频繁停机的现象。

微通道换热器主要由两个圆柱形的集液管、扁管、翅片、加强板及固定块等几部分构成。扁管安装在左右集液管之间，通过扁管内部的微通道使得左、右集液管与微通道相互连通，形成一个密闭的空间，翅片固定在扁管与扁管之间，主要是与微通道成为N个散热单元，负责把微通道内部流体热量传递到空气中。

截至2015年11月16日，空调器内设置的微通道换热器散热方式单一，如遇夏天气温高，空调在高温环境下会出现频繁跳机保护，容易引起客户投诉。此外，由于翅片片距密，空气通过阻力大，因此换热器迎风侧的风速较背风侧的大。但是换热器迎风侧与背风侧的单位换热系数与换热面积相同，背风侧的风速低，该区域散去的单位热量比迎风侧小，使得微通道换热器背风侧温度高，而迎风侧散热好，温度低，影响了换热器散热效率。