微通道换热器由于其结构紧凑、重量轻、效率高等优点，已广泛应用于汽车领域。有许多基于微通道技术的热交换器设计，具有连接到歧管的折叠翅片和扁平管。这些设计主要用于汽车散热器、冷凝器，以及最近的汽车空调蒸发器。

制冷剂流路的分布不均导致微通道蒸发器的传热效率降低，从而降低系统效率和容量。与冷凝器盘管相反，微通道蒸发器中的制冷剂流动方向是垂直的——以确保冷凝水的自由排放行为。入口和出口歧管水平放置，垂直定向的微通道管在其间延伸。两相制冷剂流进入入口歧管并分离成气体和液体流，因此难以在微通道管和端口之间均匀分配。重力效应使这更成问题。具有低传热率的过热蒸发器区域是这种分布不均的结果。典型的性能损失约为 5% 到 20%，在部分蒸发器负载下甚至更多。

据调查，制冷剂流量分布的均匀性受歧管结构和几何形状的影响很大。现场测试表明，通过减小入口歧管的截面积（传热率提高 55%），制冷剂分布得到显着改善，并且通过减小入口和出口歧管的截面积（传热率提高约 70%），制冷剂分布甚至更好). 歧管结构包括制冷剂分配器——一根插入歧管的管子。分配器设有孔口以分配微通道管之间的制冷剂流。选择的分配器尺寸和孔口直径使得歧管的质量流量与管子流量的比率最小化分配不均效应，在管子之间均匀地供给制冷剂，

应根据制冷剂特性、质量流量、蒸发器尺寸和长高纵横比来选择入口和出口分配器的孔口直径和数量。某些流体需要更大或更小的孔口才能使蒸发器以最有效的方式运行。分配器的直径也是如此。内部歧管几何形状对于实现高蒸发器效率也是必不可少的：透彻的分析和广泛的实验室测试使我们能够选择最佳设计。

质量流量小的制冷剂较早由两相流转变为单相流，其出口温度高于质量流量大的制冷剂。单相和两相区域之间的边界由红外摄像机识别（图1）。与质量流量较高的管相比，低流量管的传热系数也较低。低温区对应液体流动区，高温区对应气体流动区。

图 1：蒸发器表面温度分布

较早的微通道蒸发器设计的特点是仅将分配装置集成到入口歧管中，因此与没有制冷剂分配器的传统设计相比取得了有限的改进。通过将制冷剂分配器集成到入口和出口歧管中的蒸发器设计的实施，航烨能源通过实践显着提高了效率和容量，无论是在满载还是部分负载，并在广泛的操作范围内实现了其微通道蒸发器的可预测性能和稳定工作状况。

具有集成入口和出口制冷剂分配器的蒸发器盘管设计还支持可逆操作，使这些盘管适用于热泵应用。

这种设计的简单性使成本保持在较低水平，而与其他蒸发器结构相比，性能显着提高。

在过去的几十年里，空调和制冷行业发展迅速。最新的能源效率法规和消耗臭氧层制冷剂的逐步淘汰促进了空气-制冷剂热交换器的进一步发展，使微通道热交换器成为大多数 HVAC暖通空调制造商传统热交换器的更好替代品。基于微通道盘管的传热技术在提高能效、减少所需制冷剂体积方面具有最大潜力，同时还具有许多其他优势。

通过机械扩管制造翅片管换热器的传统方法存在管与翅片之间缺乏充分接触的缺点。另一方面，在微通道扁管中冶金结合翅片和管的钎焊工艺消除了接触热阻的缺点。

铝的钎焊涉及用熔点明显低于铝的铝硅合金 (AlSi) 连接部件。热交换器组件可以被加热到高于钎焊合金熔点但低于铝熔点的温度，导致在冷却时在接合表面之间形成冶金结合。同时，耐腐蚀氧化膜在比铝高得多的温度下熔化，因此必须在钎焊前去除。助焊剂是一种氟化铝钾盐，然后用于溶解氧化膜屏障并防止在钎焊过程中进一步氧化。

微通道扁管的整个制造过程包括以下步骤：

· 装配换热器芯体。热交换器的组件——歧管、扁平管、翅片等——由核心构建器组装并固定到位。固定条在钎焊过程中保持热交换器的几何形状。

· 热脱脂。在此步骤中，通过施加特定温度从表面去除杂质、残留润滑剂和油。

· 助焊剂。在此阶段，助焊剂以水悬浮液的形式应用于扁管。然后，使用吹气去除多余的助焊剂浆料并将其均匀分布在整个扁管中。预焊剂技术也可用于特定的热交换器组件，如歧管和扁管。预助焊剂包括使用粘合剂喷涂助焊剂和硅粉的混合物。

· 烘干。下一阶段是在钎焊前去除助焊剂阶段的残留水分。干燥在 200 至 250°C 的扁管表面温度下进行。

· 钎焊。钎焊是一种用于将热交换器部件连接成刚性组件的工业过程。该过程在钎焊炉（Controlled Atmosphere Brazing，CAB）的惰性（氮气）气氛中进行。当扁管在隧道式炉内移动时，温度升高，焊剂在约 565°C 的温度开始熔化，随后钎焊合金在约 580°C 熔化。氧气和水分在这个阶段处于最低浓度；填充金属通过毛细过程流入接头。

· 冷却。填充金属的凝固发生在冷却阶段，由此在热交换器组件的所有部件之间形成冶金结合。助焊剂残留物作为薄膜（1 至 2µm）保留在热交换器表面上。

· 测试。最后一个阶段包括一系列检查，包括泄漏测试、压力测试、几何形状检查、钎焊质量控制，并且扁管准备好进行包装或进一步的制造阶段，如弯曲或涂层。

航烨能源写在最后：铝钎焊领域的研究和进步对于微通道传热技术的持续发展和主导地位至关重要。钎焊技术变得更加精确，并推动技术朝着成本更低、强度更高和最终产品实现更高耐腐蚀性的方向发展。