蒸发器外涂层、蒸发器及其制备方法与流程

文档序号:11259765阅读:652来源:国知局

本发明涉及二氧化碳热泵技术领域,具体涉及一种蒸发器外涂层、蒸发器及其制备方法。



背景技术:

上世纪90年代初,挪威nth大学的lorentzen教授根据co2的特殊物性提出跨临界co2循环,极大地推动了co2系统在制冷领域的发展。在过去的十几年中,国内外许多研究机构对跨临界co2循环投入了大量的研究,成为制冷界的一个研究热点。跨临界co2系统在高压侧的较大温度变化(约80—100℃)的放热过程,非常适合用于热水加热,因此,对热泵领域的研究最先开始于热泵热水器。

热泵热水器一般由压缩机、气体冷却器、蒸发器、回热器、气液分离器、节流元件等组成。

运用逆卡诺循环原理,二氧化碳通过压缩机做工由气态转变为高温高压的超临界流体,气体冷却器内与外循环工质如水进行热量交换,超临界二氧化碳放热后变为近临界流体,外循环水吸收工质的热量逐步升温变成热水,二氧化碳经膨胀阀节流后,变为低温低压的液态流体,通过蒸发器吸收环境空气中的热量,这一过程二氧化碳吸热发生由液态到气态的相变,最终回到压缩机完成循环。

在蒸发器吸收环境空气中的热量时,普通金属外壁的蒸发器随着换热的进行,由于蒸发器外壁温度过低,容易在蒸发器外壁形成冰晶或冰块,造成换热效率降低,进而影响到热泵的工作效率,需要对蒸发器材质作进一步改进,一方面保证吸热的持续进行,同时避免产生冰晶。



技术实现要素:

本发明为解决上述问题,提供一种蒸发器外涂层、涂覆有该外涂层的蒸发器及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:

一种蒸发器外涂层,所述外涂层由以下重量份的原料组成:

硅化铁0.8-1.2份,碳化硼0.2-0.6份,铜粉1.0-1.5份,石墨1.2-1.8份,碳化硅0.3-0.5份,氧化镁0.6-0.8份,铝粉15-20份。

优选的,所述外涂层由以下重量份的原料组成:

硅化铁1.0份,碳化硼0.4份,铜粉1.3份,石墨1.5份,碳化硅0.4份,氧化镁0.7份,铝粉18份。

一种喷涂有所述外涂层的蒸发器,包括蒸发器本体和所述外涂层。

所述外涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。

所述蒸发器本体包括以下重量份原料:

镍1.20%-1.80%,碳2.20%-2.60%,铬2.30%-2.50%,钴0.03%-0.08%,锌0.13%-0.15%,锰0.08%-0.12%,钛0.03%-0.10%,镉0.02%-0.07%,余量为铁。

优选的,所述蒸发器本体由以下重量份的原料组成:

镍1.50%,碳2.40%,铬2.40%,钴0.05%,锌0.14%,锰0.10%,钛0.06%,镉0.04%,余量为铁。

所述蒸发器本体、外涂层厚度比为(10~15):1。

优选的,所述蒸发器本体、外涂层厚度分别为13mm、1mm。

一种蒸发器制备方法,包括以下步骤:a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀,熔融成形制成平板状面板;b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆外涂层;c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。

本发明的有益效果为:本发明外涂层选用铝作为基材,铝本身是热的良好导体,从空气中吸收热量后在外涂层与蒸发器接触面将热量传递给蒸发器,减少传热过程中热量的损失;铝基材加入铜粉赋予外涂层更高的热导率,石墨可增加外涂层内部的致密性,提高吸热效率;硅化铁、碳化硼、碳化硅的加入,可在外涂层外表面形成疏松多孔状结构,一方面增大吸热面积,另一方面可防止冰晶的形成;本发明制得的外涂层,一方面能够有效的吸收空气中的热量,使二氧化碳由液相向气相转变,另一方面可避免冰晶的形成,保证相变的持续进行。

蒸发器本体中加入镍、碳、铬等微量元素并控制各元素含量,显著提高蒸发器本体的延展性和导热性能,使得二氧化碳由液态转变为气态时,抵抗住体积的膨胀并将吸收的热量传递到二氧化碳,提高了蒸发器内二氧化碳的相变效率。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合实施例,进一步阐述本发明。

实施例1

一种蒸发器外涂层,所述外涂层由以下重量份的原料组成:

硅化铁0.8份,碳化硼0.2份,铜粉1.0份,石墨1.2份,碳化硅0.3份,氧化镁0.6份,铝粉15份。

一种喷涂有所述外涂层的蒸发器,包括蒸发器本体和所述外涂层。

所述外涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。

所述蒸发器本体包括以下重量份原料:

镍1.20%,碳2.20%,铬2.30%,钴0.03%,锌0.13%,锰0.08%,钛0.03%,镉0.02%,余量为铁。

所述蒸发器本体、外涂层厚度比为(10~15):1。

所述蒸发器本体、外涂层厚度分别为13mm、1mm。

一种蒸发器制备方法,包括以下步骤:a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀,熔融成形制成平板状面板;b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆外涂层;c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。

实施例2

一种蒸发器外涂层,所述外涂层由以下重量份的原料组成:

硅化铁1.0份,碳化硼0.4份,铜粉1.3份,石墨1.5份,碳化硅0.4份,氧化镁0.7份,铝粉18份。

一种喷涂有所述外涂层的蒸发器,包括蒸发器本体和所述外涂层。

所述外涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。

所述蒸发器本体包括以下重量份原料:

镍1.20%,碳2.20%,铬2.30%,钴0.03%,锌0.13%,锰0.08%,钛0.03%,镉0.02%,余量为铁。

所述蒸发器本体、外涂层厚度比为(10~15):1。

所述蒸发器本体、外涂层厚度分别为13mm、1mm。

一种蒸发器制备方法,包括以下步骤:a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀,熔融成形制成平板状面板;b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆外涂层;c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。

实施例3

一种蒸发器外涂层,所述外涂层由以下重量份的原料组成:

硅化铁1.2份,碳化硼0.6份,铜粉1.5份,石墨1.8份,碳化硅0.5份,氧化镁0.8份,铝粉20份。

一种喷涂有所述外涂层的蒸发器,包括蒸发器本体和所述外涂层。

所述外涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。

所述蒸发器本体包括以下重量份原料:

镍1.20%,碳2.20%,铬2.30%,钴0.03%,锌0.13%,锰0.08%,钛0.03%,镉0.02%,余量为铁。

所述蒸发器本体、外涂层厚度比为(10~15):1。

所述蒸发器本体、外涂层厚度分别为13mm、1mm。

一种蒸发器制备方法,包括以下步骤:a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀,熔融成形制成平板状面板;b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆外涂层;c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。

实施例4

一种蒸发器外涂层,所述外涂层由以下重量份的原料组成:

硅化铁1.0份,碳化硼0.4份,铜粉1.3份,石墨1.5份,碳化硅0.4份,氧化镁0.7份,铝粉18份。

一种喷涂有所述外涂层的蒸发器,包括蒸发器本体和所述外涂层。

所述外涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。

所述蒸发器本体包括以下重量份原料:

镍1.50%,碳2.40%,铬2.40%,钴0.05%,锌0.14%,锰0.10%,钛0.06%,镉0.04%,余量为铁。

所述蒸发器本体、外涂层厚度比为(10~15):1。

所述蒸发器本体、外涂层厚度分别为13mm、1mm。

一种蒸发器制备方法,包括以下步骤:a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀,熔融成形制成平板状面板;b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆外涂层;c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。

实施例5

一种蒸发器外涂层,所述外涂层由以下重量份的原料组成:

硅化铁1.0份,碳化硼0.4份,铜粉1.3份,石墨1.5份,碳化硅0.4份,氧化镁0.7份,铝粉18份。

一种喷涂有所述外涂层的蒸发器,包括蒸发器本体和所述外涂层。

所述外涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。

所述蒸发器本体包括以下重量份原料:

镍1.80%,碳2.60%,铬2.50%,钴0.08%,锌0.15%,锰0.12%,钛0.10%,镉0.07%,余量为铁。

所述蒸发器本体、外涂层厚度比为(10~15):1。

所述蒸发器本体、外涂层厚度分别为13mm、1mm。

一种蒸发器制备方法,包括以下步骤:a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀,熔融成形制成平板状面板;b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆外涂层;c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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