随着科技的发展,人们在能源和动力、医疗卫生、军事、航空、航天等领域中,对环境温度提出了更高的要求,同时也对制冷装置提出了小型化、轻量化的要求,微型制冷系统适用于特殊环境下的个人冷却和小空间特殊冷却,有着广阔的开发前景。与其他制冷方式相比,蒸汽压缩式微型制冷系统具有高效紧凑的特点。本文采用利用东元电机研发的微型压缩机组装了微型制冷系统,并搭建了微型制冷系统实验台,进行了微型制冷系统的性能试验,获得了制冷剂充注量、环境温度、冷冻水温度、冷冻水流量等参数对制冷系统性能的影响曲线。实验结果表明,该制冷系统的最佳充注量为40g;随环境温度升高,系统耗功率增加,制冷量减小,COP减小;随冷冻水温度升高,系统耗功率减小,制冷量增加,COP迅速增大。随冷冻水质量流量增大,制冷系统压比略有增大,耗功率增加,制冷量增加,COP增大。本文针对450W热负荷无机热管冷凝器建立了传热模型,通过模拟计算得到了冷凝管管径、热管间距、翅片宽度对传热性能及重量的影响曲线,最终选取了最佳参数组合及结构优化方案。计算结果表明将无机热管应用于微型冷凝器可降低冷凝器制冷剂侧的阻力,提高制冷系统的效率。本文建立两种螺旋管式蒸发器的传热模型,对两种模型进行了分析,认为管内走水管外走制冷剂的数学模型可大大提高总传热系数,减小所需螺旋管长度,降低制冷剂侧阻力,尽管水侧阻力增大,但通过选择合适的管径,增大幅度并不大,因此更符合制冷系统的微型化要求。同时本文还进行了一种满足300W冷负荷的微型螺旋管式蒸发器的设计,并给出具体设计过程和蒸发器的结构图,为实际加工提供了方便。