專利名稱：一種提高排水性能的換熱器翅片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高排水性能的換熱器翅片，該換熱器翅片簡單易行，可以廣泛應(yīng)用在各種換熱器的翅片上，屬于換熱器翅片技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
翅片管換熱器被廣泛應(yīng)用于空調(diào)熱泵裝置的室內(nèi)、室外側(cè)換熱器中。其中，室內(nèi)側(cè)換熱器在夏季制冷工況常處于凝露狀態(tài)，如凝水不能有效排出，將會(huì)堵塞空氣通路，增加通風(fēng)阻力及設(shè)備噪音，并會(huì)提高空調(diào)器能耗。更重要的是濕工況有助于霉菌的生長，從而惡化
空調(diào)房間的室內(nèi)空氣品質(zhì)；而空氣源熱泵室外側(cè)蒸發(fā)器在冬季供暖時(shí)常處于結(jié)霜工況，除霜過程的融霜水是否能有效排出，也直接影響空氣源熱泵機(jī)組的運(yùn)行性能。如換熱器表面有殘留的融霜水存在，在接下來的供熱循環(huán)中很容易二次成霜，在往復(fù)多次的情況下，換熱器會(huì)出現(xiàn)局部凍結(jié)，從而大幅降低機(jī)組的供熱能力。因此，怎樣提高翅片管換熱器的排水性能，對(duì)于改善空調(diào)、熱泵機(jī)組濕工況和結(jié)除霜工況下的運(yùn)行性能有重要意義。早期普通的翅片表面的水接觸角在四、五十度左右，初期的冷凝水在它上面會(huì)形成幾毫米直徑的接近球冠狀的液滴，當(dāng)球冠直徑達(dá)到翅片間距時(shí)，則液滴在翅片間形成水橋，阻礙氣體流通。近年來，人們采用了具有超親水表面的翅片，使得冷凝水在翅片表面完全鋪展而不能形成液滴，有效避免了水橋的形成。但超親水表面的翅片仍然存在另一個(gè)問題，即冷凝水掛翅片的下沿不能脫落，形成下沿水橋存水區(qū)。同時(shí)由于超親水表面的接觸角很小，使得下沿掛住的水橋高度比普通翅片的還要高，因此也形成較大的存水量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有效降存水量的低翅片，該方法是通過在翅片表面構(gòu)造一種具有復(fù)合潤濕性能的表面來實(shí)現(xiàn)降低存水量。所述的具有復(fù)合潤濕性能表面，是指該表面是由兩種不同潤濕性能的表面組合而成。這一點(diǎn)不同于以往的翅片表面，以往翅片表面的整個(gè)面積上的潤濕性能都是均勻一致的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種提高排水性能的換熱器翅片，其特征在于，翅片的表面由兩種不同潤濕性能的表面按照一定的圖案組合而成，第一種表面是超親水表面，其接觸角的范圍是0°到15° ;第二種表面則是大接觸角的表面，接觸角范圍是30°到180。。所述的復(fù)合潤濕性能表面的圖案規(guī)則是，由超親水表面在翅片表面形成豎向間隔排列的超親水豎條(如圖1)，其他面積是由大接觸角表面組成。優(yōu)選超親水豎條的寬度范圍為0. Imm至2mm，大接觸角表面寬度范圍(或即相鄰兩超親水豎條之間的間隔)為0. 2mm至8mm o或者所述的復(fù)合潤濕性能表面的圖案規(guī)則是，由超親水表面為在翅片表面形成豎向間隔排列的超親水豎條(如圖2)，并且在豎條的兩側(cè)還帶有側(cè)向傾斜伸出的線條狀超親水枝杈，其他面積是由大接觸角表面填充。優(yōu)選超親水豎條的寬度范圍為0. Imm至2mm，線條狀超親水枝杈的寬度(指的是線寬)范圍為0. Imm至2mm，大接觸角表面間隔寬度(或即相鄰兩超親水豎條之間的間隔)范圍為0. 2_至8_ ;超親水枝杈線條與超親水豎條之間的夾角為10°至70° ,優(yōu)選向同一方向傾斜,如同時(shí)向上或同時(shí)向下。為了實(shí)現(xiàn)降低存水量的目的，組成該復(fù)合潤濕性的兩種表面中的第一種表面是超親水表面，其接觸角的范圍是0°到15° ;第二種表面則是大接觸角的表面(接觸角范圍是30°到180° ),可以是疏水表面(接觸角>90° ),也可以是接觸角較大的普通親水表面,例如接觸角在四五十度的早期普通翅片表面就屬于普通親水表面。上述通過涂敷即可實(shí)現(xiàn)，通常來講，第一種表面的接觸角盡量小，而第二種表面的接觸角盡量大，會(huì)達(dá)到更好的降低存水量的效果。如應(yīng)用于管式翅片換熱器時(shí)，換熱器包括換熱通管和若干個(gè)獨(dú)立的、平行的該換熱翅片，換熱通管通過液壓脹接法橫穿換熱翅片。換熱翅片垂直換熱通管，換熱通管可為多 管程的。按照本發(fā)明換熱器翅片，由于翅片下沿不是均一的超親水表面，而是存在許多的大接觸角表面的間隔，大大降低了翅片下沿的毛細(xì)效應(yīng)，減小了懸掛水橋的附著高度，甚至避免下沿水橋的形成，從而有效降低翅片的存水量。


圖I是復(fù)合潤濕表面的基本圖案規(guī)則不意圖；圖2是復(fù)合潤濕表面的一種變通圖案示意圖；圖中1.超親水表面組成的“超親水豎條”;2.大接觸角表面組成的“大接觸間隔面積”；3.超親水表面組成的線條“超親水枝杈”。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。用動(dòng)態(tài)浸潰試驗(yàn)(Yongfang Zhong, Anthony M. Jacobi, et al. Dynamic dip testing as a method toassess the condensate drainage behavior from the air-side surface of compactheat exchangers [J]. Experimental Thermal and Fluid Science, 2005，29:957-970)測(cè)量的存水量。實(shí)施例I超親水表面由超親水涂料(水溶性丙烯酸樹脂、固化劑、潤濕劑、助溶劑、水組成)構(gòu)成(接觸角為5° )進(jìn)行涂敷，形成豎直排列的超親水豎條見圖I中的1，其它的面積為普通鋁表面構(gòu)成的大接觸角間隔面積2 (如圖I所示圖案),接觸角為65°。超親水豎條I的寬度為0. I毫米，大接觸角表面寬度為0. 2mm。用動(dòng)態(tài)浸潰試驗(yàn)測(cè)量的存水量為11. 2g/m2。實(shí)施例2超親水表面由超親水涂料(聚乙二醇、固化劑、潤濕劑、助溶劑等)構(gòu)成，(接觸角為0° )涂敷，形成豎直排列的平行超親水豎條1，在平行超親水豎條兩側(cè)還有向上斜斜45°角伸展出由超親水涂料構(gòu)成的超親水枝杈3 (如圖2所示圖案)，其它的面積為鋁表面經(jīng)十八硫醇超疏水處理后的大接觸角間隔面積2，接觸角為152°。超親水豎條I和線條狀超親水枝杈3的寬度的寬度均為2毫米，大接觸角表面間隔寬度(或即相鄰兩超親水豎條之間的間隔)為8mm。用動(dòng)態(tài)浸潰試驗(yàn)測(cè)量的存水量為5. 5g/m2。實(shí)施例3超親水表面由超親水涂料(聚乙二醇、固化劑、潤濕劑、助溶劑等)構(gòu)成(接觸角為0° )，形成豎直排列的平行超親水豎條1，在平行超親水豎條I上斜向10°角伸展出由超親水涂料構(gòu)成的超親水枝杈3 (如圖2所示圖案)，其它的面積為鋁表面經(jīng)三乙氧基全氟甲硅烷超疏水處理后的大接觸角間隔面積2，接觸角為156°。超親水豎條I和線條狀超親水枝杈3的寬度的寬度均為0. 7毫米，大接觸角表面間隔寬度為3mm。用動(dòng)態(tài)浸潰試驗(yàn)測(cè)量的存水量為6. 3g/m2。實(shí)施例4
超親水表面由超親水涂料(聚乙二醇、固化劑、潤濕劑、助溶劑等)構(gòu)成(接觸角為 9.5° )，形成豎直排列的平行超親水豎條1，在平行超親水豎條I上斜向70°角伸展出由超親水涂料表面構(gòu)成的超親水枝杈3 (如圖2所示圖案)，其它的面積為鋁表面經(jīng)三乙氧基全氟甲硅烷超疏水處理后的大接觸角間隔面積2，接觸角為156°。超親水豎條I和線條狀超親水枝杈3的寬度的寬度均為0. 3毫米，大接觸角表面間隔寬度為5mm。用動(dòng)態(tài)浸潰試驗(yàn)測(cè)量的存水量為4. 8g/m2。
權(quán)利要求
1.一種提高排水性能的換熱器翅片，其特征在于，翅片的表面由兩種不同潤濕性能的表面按照一定的圖案組合而成，第一種表面是超親水表面，其接觸角的范圍是0°到15° ;第二種表面則是大接觸角的表面，接觸角范圍是30°到180° ;所述的復(fù)合潤濕性能表面的圖案規(guī)則是，由超親水表面在翅片表面形成豎向間隔排列的超親水豎條，其他面積是由大接觸角表面組成。
2.按照權(quán)利要求I的一種提高排水性能的換熱器翅片，其特征在于，超親水豎條的寬度范圍為0. Imm至2mm,大接觸角表面寬度范圍為0. 2mm至8mm。
3.一種提高排水性能的換熱器翅片，其特征在于，翅片的表面由兩種不同潤濕性能的表面按照一定的圖案組合而成，第一種表面是超親水表面，其接觸角的范圍是0°到15° ;第二種表面則是大接觸角的表面，接觸角范圍是30°到180°，所述的復(fù)合潤濕性能表面的圖案規(guī)則是，由超親水表面為在翅片表面形成豎向間隔排列的超親水豎條，并且在豎條的兩側(cè)還帶有側(cè)向傾斜伸出的線條狀超親水枝杈，其他面積是由大接觸角表面填充。
4.按照權(quán)利要求3的一種提高排水性能的換熱器翅片，其特征在于，超親水豎條的寬度范圍為0. Imm至2mm，線條狀超親水枝杈的寬度范圍為0. Imm至2mm，大接觸角表面間隔寬度范圍為0. 2mm至8_。
5.按照權(quán)利要求3的一種提高排水性能的換熱器翅片，其特征在于，超親水枝杈線條與超親水豎條之間的夾角為10°至70°。
6.按照權(quán)利要求5的一種提高排水性能的換熱器翅片，其特征在于，超親水枝杈線條向同一方向傾斜。
全文摘要
一種提高排水性能的換熱器翅片，屬于換熱器翅片技術(shù)領(lǐng)域。翅片的表面由兩種不同潤濕性能的表面按照一定的圖案組合而成，構(gòu)成許多的大接觸角表面的間隔，第一種表面是超親水表面，其接觸角的范圍是0°到15°；第二種表面則是大接觸角的表面，接觸角范圍是30°到180°，本發(fā)明大大降低了翅片下沿的毛細(xì)效應(yīng)，減小了懸掛水橋的附著高度，甚至避免下沿水橋的形成，從而有效降低翅片的存水量。
文檔編號(hào)F28F13/18GK102748987SQ20121024068
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者朱曉崗, 汪浩, 王偉, 王波, 裴明德 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)