专利名称：换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空调器领域，具体而言，涉及一种换热器。
背景技术：
现有空调器的换热翅片一般使用亲水铝箔翅片。翅片管式换热器的空调器制冷 时，室内换热器作为蒸发器使用，室内换热器通常使用开缝翅片，表面容易形成凝露水，且 凝露水不易排出。翅片管式换热器在空调运行的初期，传统的亲水铝箔翅片一般具有较小 的亲水角，凝露水排水效果较好。使用较短时间后，换热器翅片表面就会转变成持续亲水 角，约30°左右，此时平片和波纹片的排水效果仍然会较好，但开缝片的排水效果则会变 差，这是由于翅片表面开缝后液滴的动态接触角会发生变化，表面张力作用增强，凝露水更 容易在条缝间形成液桥不易排出，从而阻塞风道。随着空调使用时间的增长，第一亲水膜将 逐渐磨损，并且由于灰尘附着的作用，翅片表面的亲水角将会进一步增大，翅片的排水效果 也是日益变差，凝露水由于表面张力的作用会在翅片间大量积聚，阻塞风道，增大换热器风 阻和翅片侧的热阻，进而降低了换热器的性能，影响空调的制冷效果。翅片管式换热器的空调器热泵制热时，室外机换热器作为蒸发器使用，室外机换 热器大多使用平片或者波纹片，在不结霜的情况下，同样由于上述原因降低了换热器的性 能，影响空调的制热效果；在可结霜的制热工况中，制热化霜后大量融霜水积聚在各翅片上 不易排出，容易使霜层越积越厚，甚至结冰，大大降低热泵制热性能。采用微通道换热器的空调器，一般将微通道换热器整体浸渍的方式做亲水处理或 者只进行喷锌防腐处理。一般都采用改进片型角度的方式解决翅片凝露水或融霜水排泄问 题，但实际的应用性或效果较差，因此微通道换热器作为室内蒸发器或热泵室外机蒸发器 使用时凝露水或融霜水排泄比较困难是长期以来一直困扰空调行业的难题。发明人发现现有技术中至少存在如下问题现有技术中换热器翅片表面的凝露水 或融霜水不易排出，增大了换热器风阻和翅片侧的热阻，因此降低了空调器的换热性能和 效率。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种换热器，能够解决现有技术中换热器翅片表面的凝露水 或融霜水不易排出的问题。本实用新型提供了一种换热器，包括翅片和换热管，翅片包括进风部和出风部，进 风部上设有第一憎水膜；出风部上设有第一亲水膜。优选地，第一憎水膜与第一亲水膜相连接。优选地，第一憎水膜与第一亲水膜之间留有未膜化处理区。优选地，第一憎水膜为多个；第一亲水膜为多个；多个第一憎水膜与多个第一亲 水膜交替间隔设置。 优选地，进风部上还设有第二亲水膜，第二亲水膜位于第一憎水膜下方；出风部上还设有第二憎水膜，第二憎水膜位于第一亲水膜上方。优选地，换热器为多排换热器，换热器的翅片为一体式结构。优选地，翅片为分体式结构。优选地，进风口还包括第二憎水膜，出风口还包括第二亲水膜；沿着翅片的进风方 向上，第一憎水膜、第二憎水膜、第一亲水膜、第二亲水膜的表面接触角依次减小。优选地，换热器为微通道换热器，微通道换热器包括多个扁管、多排翅片；翅片 设置在相邻的两个扁管之间；翅片与相邻的两个扁管形成空气流通通道的壁体，空气流通 通道的壁体包括进风部和出风部，进风部上设有第一憎水膜；出风部上设有第一亲水膜。因为翅片管式换热器以及微通道换热器采用了进风部上设有第一憎水膜，出风部 上设有第一亲水膜，所以克服了现有技术中翅片管式换热器以及微通道换热器翅片表面的 凝露水或融霜水不易排出的问题，进而达到了加快换热器翅片表面的凝露水或融霜水的排 出速度，提高了空调的换热性能和效率的效果。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分， 本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当 限定。在附图中图1示意性示出了根据本实用新型实施例的一种单排翅片管式换热器的结构图；图2示意性示出了根据本实用新型实施例的一种单排翅片管式换热器第一实施 例的翅片局部结构图；图3示意性示出了根据本实用新型实施例的一种单排翅片管式换热器第二实施 例的翅片局部结构图；图4示意性示出了根据本实用新型实施例的一种单排翅片管式换热器第三实施 例的翅片局部结构图；图5示意性示出了根据本实用新型实施例的一种单排翅片管式换热器第四实施 例的翅片局部结构图；图6示意性示出了根据本实用新型实施例的一种单排翅片管式换热器第五实施 例的结构图；图7示意性示出了根据本实用新型实施例的一种单排翅片管式换热器第五实施 例的翅片局部结构图；图8示意性示出了根据本实用新型实施例的一种多排翅片管式换热器第六实施 例的结构图；图9示意性示出了根据本实用新型实施例的一种多排翅片管式换热器第七实施 例的结构图；图10示意性示出了根据本实用新型实施例的一种多排翅片管式换热器第七实施 例的翅片局部结构图；图11示意性示出了根据本实用新型实施例的一种微通道换热器的爆炸图；图12示意性示出了根据本实用新型实施例的一种微通道换热器第八实施例的翅 片局部结构图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。本实用新型提供一种换热器，其包括翅片和换热管，翅片包括进风部和出风部，进 风部上设有第一憎水膜5 ；出风部上设有第一亲水膜6。例如，如图2所示，第一憎水膜5与 第一亲水膜6相连接。这种换热器可以为单排翅片管式换热器或多排翅片管式换热器。本实用新型提供的单排翅片管式换热器可以有多个具体实施例。第一实施例如 图1和图2所示，该实施例的单排翅片管式换热器，换热管1安装在翅片2之间，翅片沿换 热管1长度方向排列，例如翅片2为亲水铝箔翅片；沿换热管1纵向(即长度方向)的相 邻的翅片间有一定间隔，空气在翅片间沿进风方向4a进入，从出风方向4b流出，与换热管 1内的流体制冷剂进行换热；翅片基层2a为翅片2中的任一个翅片的局部结构，翅片基层 2a的迎风侧为进风部，对其进风部进行憎水处理；翅片基层2a的背风侧为出风部，对其出 风部进行亲水处理。加工后的单排翅片管式换热器具有如下特征在单排翅片管式换热器 进风部的表面形成第一憎水膜5，换热器出风部的翅片表面形成第一亲水膜6。例如，第一 憎水膜5与第一亲水膜6的处理方式可以采用喷涂、浸渍、分子气相沉积或其他可实现的方 式。通过上述处理，则会在第一憎水膜5和第一亲水膜6的交界处形成一个突变或渐 变的梯度能表面(梯度能表面是指沿着某一方向上的表面能逐渐变化，液滴会自发的从表 面能低的地方逐渐向表面能高的地方移动)。这种梯度能表面也会像普通的第一亲水膜一 样，在使用一段时间后翅片表面的亲水性和憎水性会出现衰减。只有第一亲水膜6和第一 憎水膜5完全消失时，这种表面的梯度才会消失，因此梯度能表面持续的时间显然比单独 的第一亲水膜时间长。而且在衰减的过程中，有一段时间会出现更为均勻的梯度表面，更加 有利于冷凝水或化霜水排出。当然，进风部和出风部宽度的比例不限定，也就是说第一憎水膜5和第一亲水膜6 的宽度不限定，可以根据实际情况处理第一憎水膜5和第一亲水膜6的宽度。例如当该单 排翅片管式换热器应用在热泵室外机蒸发器时，第一憎水膜5宽度可以宽些，第一亲水膜6 宽度可以稍窄，这样在加快化霜时排水速度的同时，有利于延缓结霜周期；当该单排翅片管 式换热器应用在室内蒸发器上，尤其在温湿度较大的地区，可以把第一亲水膜6宽度宽些， 第一憎水膜5宽度稍窄。此外，该单排翅片管式换热器的布置方式不限，当其倾斜或者平行 于水平面放置时，在重力的作用下将加速凝露水沿翅片2的从进风向出风方向上的排泄速 度，效果更好。根据第一实施例提供的单排翅片管式换热器作为空调室内机蒸发器使用时，其工 作原理为制冷工况下，流经换热管1的制冷剂和在翅片2之间流过的空气相互交叉流动。温 度较低的制冷剂在换热管1中流动，使换热管1的外壁面以及翅片2的表面温度被降低；湿 空气在翅片2间沿进风方向4a进入，从出风方向4b流出，流经蒸发器进行热交换。当翅片 2表面的温度低于空气露点温度而高于冰点温度时，空气就会在第一亲水膜6表面上产生 较多的凝露水，而第一憎水膜5由于表面附着力较小则产生少量的凝露水或者不产生。第 一憎水膜5上的凝露水首先在空气剪切力、表面张力及重力的共同作用下沿翅片基层2a表面逐渐向背风侧凝露水所受合力的方向移动，尤其是在第一憎水膜5和第一亲水膜6的过 渡处，由于存在表面能梯度差，凝露水便会在表面能驱动力、空气剪切力、表面张力和重力 的共同作用下，加快向出风部的移动，从而有利于凝露水的排泄。本实用新型第一实施例提供的单排翅片管式换热器的第一亲水膜的表面接触角 度越小越好；第一憎水膜的接触角度大于90度，以大于120度为佳，因为当接触角较大时， 第一憎水膜表面的表面附着力低，具有降低壁面水滴或冰晶成核率的作用，所以可以抑制 凝露水的产生。因此，本实用新型第一实施例提供的单排翅片管式换热器可以改善凝露水 阻塞风道的状况，加快凝露水的排泄速度，减小风阻，提高风量，从而增强换热器的换热效 果，提高空调的制冷能力和效率。热泵在不结霜条件的制热运行中，冷凝水的排出原理与制冷工况凝露水排出原理 相同。在具备结霜条件的热泵制热运行中，进入除霜运行时，制冷剂在蒸发器中通过放 热而冷凝；放出的热量使翅片2表面的霜融化，融霜水的排出的原理与制冷工况凝露水排 出原理相同，使得融霜水可以顺利的排走，有效抑制下一个结霜周期霜层增厚，延缓了结霜 速度，同时也解决了传统换热器因排水不完全引起结冰的问题。优选地，第一憎水膜5与第一亲水膜6之间留有未膜化处理区。参见第二实施例如图3所示，根据本实施例的单排翅片管式换热器与第一实施 例的不同之处在于，在翅片2表面形成的第一憎水膜5与第一亲水膜6之间留有未膜化处 理区，第一憎水膜5与第一亲水膜6中间存在未经憎水或亲水处理的翅片基层2a，液滴在翅 片基层2a表面的接触角度小于第一憎水膜5表面的接触角而大于第一亲水膜6表面的接 触角。因此，沿进出风方向翅片2的表面接触角逐渐从大到小变化，形成的表面近似于梯度 能表面。由于存在表面能梯度差，凝露水便会在表面能驱动力、空气剪切力、表面张力和重 力的共同作用下，加快向背风侧的移动，便于冷凝水和融霜水的排出。参见第三实施例如图4所示，根据本实施例的单排翅片管式换热器与第一实施 例的不同之处在于，在翅片2表面形成的多个具有不同接触角的第一憎水膜5a和第二憎水 膜5b以及多个不同接触角的第一亲水膜6a和第二亲水膜6b。沿着翅片的进风方向上，憎 水膜5a、5b和亲水膜6a、6b表面的接触角依次减小，使得翅片2表面更加近似于梯度能表 面。由于存在表面能梯度差，凝露水便会在表面能驱动力、空气剪切力、表面张力和重力的 共同作用下，加快向背风侧的移动，便于冷凝水和融霜水的排出。优选地，第一憎水膜5为多个；第一亲水膜6为多个；多个第一憎水膜5与多个第 一亲水膜6间隔设置。参见第四实施例如图5所示，第四实施例与第一实施例的不同之处在于，第一憎 水膜5为多个；第一亲水膜6为多个；第一憎水膜5与第一亲水膜6在翅片2上沿进出风方 向间隔设置。例如，第一憎水膜5与第一亲水膜6的排列方式如下第一憎水膜5-第一亲 水膜6-第一憎水膜5-第一亲水膜6，一般情况下第一憎水膜与第一亲水膜成对出现。优选地，如第五实施例所示，本实施例示出了一种单排翅片管式换热器，其进风部 上还设有第二亲水膜61，第二亲水膜61位于第一憎水膜5下方；出风部上还设有第二憎水 膜51，第二憎水膜51位于第一亲水膜6上方。如图6和图7所示，翅片2在上下方向上的 长度较小时，翅片2的进风部上还设有第二亲水膜61，第一亲水膜位于第一憎水膜5下方；出风部上还设有第二憎水膜51，第一憎水膜位于第一亲水膜6上方。例如，第二憎水膜51 可以和第一憎水膜5 —体制成；第二亲水膜61可以和第一亲水膜6 —体制成。本实用新型还提供了一种多排翅片管式换热器，换热器的多排翅片为一体式结 构。第六实施例示出了一种多排翅片管式换热器如图8所示，换热管排数例如大于或等 于两排，多排翅片沿换热管的长度方向排列。该翅片为一体式结构，该换热器迎风侧为进风 部，背风侧为出风部；通过对进风部和出风部分别进行憎水处理和亲水处理，进风部上设有 第一憎水膜5，出风部上设有第一亲水膜6。本实用新型还提供了一种多排翅片管式换热器，翅片为分体式结构，翅片分为多 组，每一排翅片为一组翅片，每一组翅片包括进风部和出风部，进风部上设有第一憎水膜5 ； 出风部上设有第一亲水膜6。第七实施例示出了一种多排翅片管式换热器。如图9和图10 所示，根据本实施例的多排翅片管式换热器，翅片2分为多组，例如分为前后两组，组与组 之间的翅片相互断开，该翅片为分体式结构，每一组翅片的迎风侧为进风部，每一组翅片的 背风侧为出风部，对每一组的进风部做憎水处理，形成第一憎水膜5 ；对每一组的出风部做 亲水处理，形成第一亲水膜6。同样因为表面梯度能的存在，使得翅片上的凝露水或者融霜 水在表面能驱动力、空气剪切力、表面张力和重力的共同作用下，加快从进风部向出风部流 动，便于排出。本实用新型还提供了一种微通道换热器，包括多个扁管8、翅片10 ；翅片10设置 在相邻的两个扁管8之间；翅片10与相邻的两个扁管8形成空气流通通道的壁体，空气流 通通道的壁体包括进风部和出风部，进风部上设有第一憎水膜5 ；出风部上设有第一亲水 膜6。如第八实施例所示，本实用新型提供的微通道换热器，如图11所示，包括上集流 管7a、下集流管7b、若干扁管8、翅片10。上集流管7a、下集流管7b水平设置。若干扁管8 内部具有多个微通道9。扁管8竖直插入上集流管7a、下集流管7b中，与上集流管7a、下集 流管7b固定连接。扁管8内的微通道截面可以为方形、圆形或其他任何形状；翅片10为波 浪型或插入型固定在相邻的两个扁管之间，翅片10可以为窗片或桥片等任何适合的片型。翅片10与相邻的两个扁管之间形成空气流通通道的壁体，空气流通通道的壁体 包括进风部和出风部，进风部上设有第一憎水膜5 ；出风部上设有第一亲水膜6。例如，如图 12所示，空气在翅片间沿进风方向4a进入，从出风方向4b流出，位于微通道换热器的迎风 侧的扁管8和翅片10两侧表面为进风部，设有第一憎水膜5 ；位于背风侧的扁管8和翅片 10两侧表面为出风部，设有第一憎水膜6。例如可以通过采用喷涂或者其他方式设置第一 憎水膜和第一亲水膜。实施例八提供的微通道换热器作为蒸发器在制冷工况下工作原理为凝露水首先在空气剪切力、表面张力及重力的共同作用下沿翅片10表面从进风 方向4a向出风方向4b流动，并逐渐聚合，流至第一憎水膜5和第一亲水膜6的过渡处时， 由于存在表面能梯度差，加快向背风侧的移动。由于扁管8也具有相应地第一憎水膜和第 一亲水膜，使得从翅片10之间流出的凝露水更容易沿着扁管8表面向下流动，排出换热器 的风道。因此，本实用新型的微通道换热器可以改善凝露水阻塞风道的状况，加快凝露水的 排泄速度，减小风阻，增加风量，能够大幅度提高换热器的换热性能；同时由于翅片间的冷 凝水能够快速排泄，避免了向室内喷水，从而解决了微通道作为蒸发器使用时的排水问题。[0053]实施例八提供的微通道换热器作为室外机换热器在制热工况下的工作原理为在热泵制热运行中，当翅片10表面温度低于露点和冰点温度时，空气在翅片表面 结霜，由于迎风侧第一憎水膜5上成核率低，第一憎水膜5的结霜速度将低于第一亲水膜6 的结霜速度，使得整机的结霜速度减慢，延缓热泵结霜周期。当热泵进入除霜运行时，扁管 8内的制冷剂冷凝放出的热量使翅片10表面的霜层融化，融霜水的排出与凝露水的排出原 理相同。由于融霜水排泄速度加快，排水干净，也解决了传统微通道换热器因排水不完全引 起结冰的问题；同时也缩短了化霜周期，提高用户的舒适性。从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果根据本实用新型的一种单排及多排翅片管式换热器以及微通道换热器，改善了产 生或积聚在换热器翅片间的凝露水和融霜水的排出效果。该换热器作为室内蒸发器使用 时，可以加快排除凝露水的速度，从而减小风阻，增大风量；减小翅片侧的热阻，增强蒸发器 的换热效果，提高空调的换热能力和效率。该换热器作为室外机换热器使用时，在不结霜的 制热工况中，由于冷凝水易排出，可提高制热能力和效率；在结霜的制热工况中运行，由于 融霜水排出速度加快，排泄干净，避免排水不完全引起累积结冰，同时缩短化霜时间，延缓 结霜周期，提高了用户的舒适性。尤其对于微通道换热器，凝露水和融霜水的排出一直是困 扰空调行业的难题，如果应用本实用新型的一种换热器将会使微通道换热器作为室内蒸发 器和热泵室外机蒸发器使用成为可能，并且实现方法简单、成本低廉。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种换热器，包括翅片和换热管，其特征在于，所述翅片包括进风部和出风部，所述进风部上设有第一憎水膜；所述出风部上设有第一亲水膜。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一憎水膜与所述第一亲水膜相 连接。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一憎水膜与所述第一亲水膜之 间留有未膜化处理区。
4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一憎水膜为多个；所述第一亲水 膜为多个；所述多个第一憎水膜与所述多个第一亲水膜交替间隔设置。
5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述进风部上还设有第二亲水膜，所述 第二亲水膜位于所述第一憎水膜下方；所述出风部上还设有第二憎水膜，所述第二憎水膜 位于所述第一亲水膜上方。
6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器为多排换热器，所述换热器 的翅片为一体式结构。
7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述翅片为分体式结构。
8.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述进风口还包括第二憎水膜，所述出 风口还包括第二亲水膜；沿着翅片的进风方向上，第一憎水膜、第二憎水膜、第一亲水膜、第 二亲水膜的表面接触角依次减小。
9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器为微通道换热器，所述微通 道换热器包括多个扁管、多排翅片；所述翅片设置在相邻的两个所述扁管之间；所述翅片 与所述相邻的两个扁管形成空气流通通道的壁体，所述空气流通通道的壁体包括进风部和 出风部，所述进风部上设有第一憎水膜；所述出风部上设有第一亲水膜。
专利摘要本实用新型提供了一种换热器，包括翅片和换热管，翅片包括进风部和出风部，进风部上设有第一憎水膜；出风部上设有第一亲水膜。本实用新型改善了产生或积聚在换热器翅片间的凝露水和融霜水的排出效果。
文档编号F25B39/02GK201575646SQ200920267310
公开日2010年9月8日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者尹茜, 梁祥飞, 邢淑敏 申请人:珠海格力电器股份有限公司