制冷系統(tǒng)部件的小型化是系統(tǒng)小型化的先決條件，高效緊湊的小型化部件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)至關(guān)重要。下面，我們將簡(jiǎn)要介紹熱交換器和壓縮機(jī)的小型化發(fā)展。

熱交換器是所有制冷系統(tǒng)的重要組成部分，系統(tǒng)產(chǎn)生的冷卻或熱量在熱交換器中與環(huán)境進(jìn)行熱交換，以達(dá)到改變環(huán)境溫度的目的。換熱器有多種類型，包括套筒式、管殼式、板翅式和再生式。與此同時(shí)，許多新形式的熱交換器正在不斷開發(fā)，以適應(yīng)不同的情況。在微型制冷系統(tǒng)中，通常使用平行流換熱器，如下圖所示，其尺寸為120 mm×120 mm×34 mm，換熱能力為600 W，換熱效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。

一位研究人員設(shè)計(jì)了一種由銅制成的微通道換熱器，如下圖所示。使用電鍍技術(shù)生產(chǎn)出300μm的寬度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方法對(duì)m的微通道進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，當(dāng)加熱負(fù)載為8 at 7kW時(shí)/㎡, 干燥通道的傳熱能力為7.6kW/㎡, 具有8 3 kW的傳熱能力/㎡.

說(shuō)到微型換熱器，我們來(lái)介紹一下世界上最小的換熱器

說(shuō)完了最大的熱交換器，世界上最小的熱交換器應(yīng)用在哪里？它是一種微通道換熱器，等效通道直徑為10-1000μM。這種類型的換熱器在扁管內(nèi)部有幾十個(gè)細(xì)小的流動(dòng)通道，這些通道連接到扁管兩端的圓形集管上。集管內(nèi)安裝了一個(gè)隔板，將熱交換器流道劃分為幾個(gè)過(guò)程。

微通道（微通道換熱器）的工程背景來(lái)自20世紀(jì)80年代高密度電子器件的冷卻和20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的微機(jī)電系統(tǒng)中的傳熱問題。1981年，Tuckerman和Pease提出了微通道散熱器的概念。1985年，Swife、Migliori和Wheatley開發(fā)了一種用于兩種流體之間熱交換的微通道換熱器。隨著微型制造技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)能夠制造直徑為10～1000μA的由m個(gè)通道組成的微型換熱器的液壓裝置。2001年，姜等人提出了微型熱管冷卻系統(tǒng)的概念，它實(shí)際上是由電子功率泵、微型冷凝器和微型熱管組成的微型散熱系統(tǒng)。如果使用微壓縮冷凝系統(tǒng)代替微冷凝器，可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)冷卻，以支持高密度熱電子器件的高速運(yùn)行。隨著微制造技術(shù)的進(jìn)步，目前可以加工出通道深度從幾微米到幾百微米的高效微換熱器。

微型壓縮機(jī)

微型壓縮機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀壓縮機(jī)是指用于提高氣體壓力或輸送氣體的機(jī)械。作為蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)的核心部件，其不斷的小型化和高效化是推動(dòng)微型制冷系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵保證。常用的制冷壓縮機(jī)包括活塞壓縮機(jī)、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)、雙螺桿壓縮機(jī)、渦旋壓縮機(jī)等。在微型壓縮機(jī)中，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)應(yīng)用最為廣泛。下表列出了國(guó)外制造商生產(chǎn)的具有代表性的微型滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)及其關(guān)鍵參數(shù)。