一种翅片换热器的制作方法

本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种翅片换热器。

背景技术：

翅片式换热器是气体与液体热交换器中使用最为广泛的一种换热设备，现有翅片式换热器有全疏水翅片换热器和全亲水翅片换热器。

现有技术中全疏水翅片换热器的翅片两面均涂覆有疏水涂层，在换热器进行换热时，翅片的疏水涂层上会凝结有很多小水滴，相邻翅片间的小水滴使得翅片间的间距缩小，导致全疏水换热器的风阻增大，换热效率降低。

另外一种全亲水翅片换热器的翅片，其两面均涂覆有亲水涂层，在换热器进行换热时，翅片的亲水涂层上会形成水膜，水膜需要达到一定的量后，才能依靠重力下落，因此，全亲水换热器的排水速度较慢，容易结霜。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种翅片换热器，可提供一种翅片排水速度快、风阻小的翅片换热器。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种翅片换热器，包括多个竖直并排安装的翅片，多个所述翅片间隔设置，相邻两个所述翅片相对的表面上，一面涂覆有亲水层，另一面涂覆有疏水层。

本发明实施例提供的翅片换热器，由于相邻两个翅片相对的表面上，一面涂覆有亲水层，另一面涂覆有疏水层，在疏水层上凝结的小水滴，接触到相邻翅片亲水层表面的水膜后，与相邻翅片亲水层表面的水膜融合，使水膜的重量增加，从而加快翅片的排水速度，降低换热器的结霜量，并且此过程中减少了相邻翅片疏水层上的小水滴，增加翅片间的间距，因此，降低了翅片换热器的风阻。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例翅片换热器的原理示意图；

图2为图1的部分示意图；

图3为本发明实施例翅片换热器中亲水翅片与疏水翅片交错安装的部分结构示意图；

图4为本发明实施例翅片换热器中多个翅片均为亲水疏水翅片的部分结构示意图；

图5为本发明实施例翅片换热器中亲水翅片与亲水疏水翅片的部分结构示意图；

图6为本发明实施例翅片换热器中疏水翅片与亲水疏水翅片的部分结构示意图；

图7为本发明实施例翅片换热器中亲水翅片、疏水翅片以及亲水疏水翅片的部分结构示意图；

图8为本发明实施例翅片换热器中翅片上设有防腐层的部分结构示意图；

图9为本发明实施例翅片换热器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

翅片换热器在换热过程中，空气的温度低于露点温度时，在翅片的表面会凝结有水，在重力作用下，翅片上的水克服翅片表面的表面张力后下落。

参照图1～2，本发明实施例中一种翅片换热器，包括多个竖直并排安装的翅片1，多个翅片1间隔设置，其中，相邻的两个翅片其相对的表面上，一面涂覆有亲水层11，另一面涂覆有疏水层12。

本发明实施例提供的翅片换热器，由于相邻两个翅片相对的表面上，一面涂覆有亲水层11，另一面涂覆有疏水层12，在疏水层12上凝结的小水滴，接触到相邻翅片亲水层表面的水膜后，与相邻翅片亲水层表面的水膜融合，使水膜的重量增加，从而加快翅片的排水速度，降低换热器的结霜量，并且此过程中减少了相邻翅片疏水层上的小水滴，增加翅片间的间距，因此，降低了翅片换热器的风阻。

为保证相邻两个翅片相对的表面上一面为亲水层，另一面为疏水层，可选地，翅片换热器包括两面均涂覆亲水层的亲水翅片101和两面均涂覆疏水层部分的疏水翅片102，将亲水翅片101与疏水翅片102两者交错安装的技术方案，如图3所示；翅片换热器中的多个翅片1也可均为一面涂覆有亲水层11，另一面涂覆有疏水层12的亲水疏水翅片103的技术方案，如图4所示；当然，也可采用上述两种方案结合的技术方案，翅片换热器包括亲水疏水翅片103和亲水翅片101，或亲水疏水翅片103和疏水翅片102，或亲水疏水翅片103、亲水翅片101以及疏水翅片102，将这两种或三种翅片合理排布的技术方案，如图5～7所示。上述三种方案中，第一种方案可直接利用现有亲水翅片换热器和疏水翅片换热器中所的翅片进行制作加工，但需要采用两种翅片，方案较复杂，需要交错安装；第三种翅片采用亲水疏水翅片103和亲水翅片101，或亲水疏水翅片103和疏水翅片102，或亲水疏水翅片103、亲水翅片101以及疏水翅片102，采用的两种以上的翅片，需要合理排布各种翅片的安装顺序，在这三种方案中本方案安装操作最为复杂；本发明实施例采用第二种方案，翅片换热器中的翅片均采用亲水疏水翅片103，安装操作简单。

可选地，为了提高翅片抗腐蚀性，本发明实施例中在翅片1与亲水层11之间涂覆有第一防腐层13，并且在翅片1与疏水层12之间涂覆有第二防腐层14，如图8所示，从而避免长期工作过程中翅片因腐蚀而出现损毁。

为了保证任一翅片疏水层上冷凝的小水滴可接触到相邻翅片上亲水层上的水膜，可选地，将相邻两个翅片的间距L为1.2～2mm，如图9所示，若相邻两个翅片的间距L大于2mm，翅片间的间距过大，疏水层上冷凝的大部分小水滴不能接触到相邻翅片上亲水层上的水膜，导致冷凝水对翅片间气体的风阻较大；若相邻两个翅片的间距L小于1.2mm，翅片间的间距过小，翅片本身对翅片间气体的风阻较大。

上述亲水层11的材料可采用具有亲水作用的有机涂料或无机涂料，可选地，本发明实施例中亲水层11的材料可以为丙烯酸树脂体系，具体地，可以由丙烯酸酯单体、功能性助剂和树脂混合而成。冷凝水凝结在丙烯酸树脂涂层时，冷凝水的接触角较小，具有较好的亲水性能，使得排水效果较好。其中，功能性助剂可以为包括纳米银缓释银离子杀菌剂或含Si，Fe，Cu，Mn，Zn，Ti化学成分的助剂。

此外，本发明实施例翅片1上亲水层11的厚度T₁，其取值范围为0.3～2μm，若翅片1上亲水层11的厚度T₁大于2μm，亲水层11过厚，对翅片的亲水性能没有提高，且影响换热；若翅片1上亲水层11的厚度T₁小于0.3μm，亲水层11过薄，影响翅片的亲水性能，排水效率较低。

上述疏水层12的材料可采用具有蹭水作用的有机涂料或无机涂料，可选地，本发明实施例疏水层12的材料可以为含氟体系的有机材料或含SiO₂的无机材料，具体地，可以为含氟丙烯酸酯、氟树脂、有机硅改性氟丙烯酸酯的有机或无机涂料。

冷凝水凝结在疏水涂层上时，冷凝水的接触角较大，具有较好的疏水性能，使得疏水层上的水滴更容易与相邻翅片上的水膜接触，从而加快了翅片的排水速度。

进一步地，本发明实施例翅片1上疏水层12的厚度T₂，其取值范围为0.3～2μm，若翅片1上疏水层12的厚度T₂大于2μm，疏水层12过厚，影响翅片的换热效率；若翅片1上疏水层12的厚度T₂小于0.3μm，疏水层12过薄，翅片的疏水性能较差，疏水层12上容易形成水膜，导致无法提高换热器的排水效率。

本发明实施例中的翅片1采用铝箔制作，翅片1的厚度T取值范围为0.09～0.12mm，若翅片1的厚度T大于0.12mm时，翅片1的厚度过大，导致翅片的间距减少，风阻增加；若翅片1的厚度T小于0.09mm，翅片1的厚度过小，翅片结构强度降低，容易损毁，翅片的换热量减小，换热器的换热效率降低。

上述实施例中通过对翅片1的参数设计，使得亲水层11和疏水层12涂覆在翅片1后，亲水层11上水膜在涂层表面的接触角小于35度，疏水层12上水滴在涂层表面的静态接触角大于110°。若亲水层11上水膜在涂层表面的接触角大于35度，亲水层表面形成的水膜平滑度较低，部分区域中水膜的厚度较大，对于翅片换热器积水量较大的下部或开缝翅片表面，容易搭接成水桥，增大了换热器的风阻，导致通过换热器的风量减低，换热器的效率降低；若疏水层11上水滴在涂层表面的静态接触角小于110°，翅片疏水层上需要较长的时间才能形成较大直径的水滴，从而接触到相邻翅片亲水层的水膜，因此，翅片的排水速度较低。

此外，本发明实施例中的翅片1可采用各种类型，如平片、波纹片或开缝片，因此，本发明实施例的翅片换热器，其应用范围较广，适用于现有各种翅片换热器。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。