1.冷凝器的作用
冷凝器的作用是对压缩机排出的高温高压制冷剂蒸气散热降温,使其凝结为液态高压制冷剂。气体状态的制冷剂在冷凝器中得到液化或冷凝,制冷剂进入冷凝器时几乎为100%的蒸气,而当其离开冷凝器时并非为100%的液体,因为仅有一定量的热能在给定时间内由冷凝器排出。
2.冷凝器中制冷剂的放热过程
冷凝器中制冷剂的放热过程有三个阶段,即过热、冷凝、过冷。
进入冷凝器的制冷剂是高压过热气体,首先降温至冷凝压力下的饱和温度,制冷剂仍为气态。然后,在冷凝压力下,因放出热量而逐渐冷凝成液体,此过程温度保持不变。最后,继续放出热量,液态制冷剂温度下降,成为过冷液体。
汽车空调冷凝器属于风冷式冷凝器,一般布置在车头部的散热器前面,冷凝温度较高,所以必须保证较好的通风效果以增强冷凝器的散热能力,汽车空调除了有正常行驶时的迎面风冷却以外,一般还配备有电子风扇。
3.冷凝器的结构形式
汽车空调冷凝器有管片式冷凝器、鳍片式冷凝器、管带式冷凝器以及平行流式冷凝器四种。
(1)管片式冷凝器 管片式冷凝器由安装在一系列薄散热片上的制冷剂螺旋管组成,如图2-29所示。
(2)鳍片式冷凝器 一般换热器的管子和散热片是两个独立构件(图2-30),需用镶嵌、胀管、焊接等办法将它们连接在一起。这种形式由于片、管是一体的,因此抗振性特别好。
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图2-29 管片式冷凝器
图2-30 鳍片式冷凝器
(3)管带式冷凝器 管带式冷凝器如图2-31a所示,它一般是将小扁管弯成蛇管形,其中放置三角形的翅片或其他类型的散热片。这种冷凝器的传热效率比管片式冷凝器提高15%~20%。
(4)平行流式冷凝器 平行流式冷凝器也是一种管带式结构(图2-31b),它由圆筒集管、铝制内肋管、波形散热翅片以及连接管组成,是专为R134a提供的新型冷凝器。平行流式冷凝器与管带式冷凝器的最大区别是:管带式冷凝器只有一条扁管自始至终地呈蛇形弯曲,制冷剂只是在这一条通道中流动而进行热交换。由于其流程长,管带式冷凝器的管道压力损失大。又由于进入冷凝器时制冷剂是气态,比体积大,需要的通径大;出冷凝器时已完全变成液态,比体积小,只需要较小的通径。而普通管带式结构的管径从头至尾是相同的这对充分进行热交换是不利的,管道内空间未被充分利用。而平行流式冷凝器则是在两条集流管间用多条扁管相连,将几条扁管隔成一组,形成进入处管道多,逐渐减少每组管道数实现了冷凝器内制冷剂温度及流量分配均匀的目的,提高了换热效率。
这种结构的散热性能较管带式冷凝器提高了30%~40%,通路阻力降低了25%~33%内容积减少了约20%,大幅度地提高了它的热交换性能。
图2-31 冷凝器的形式
a)管带式冷凝器 b)平行流式冷凝器
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