换热器、空调器以及制冷设备的制作方法

文档序号:19784237发布日期:2020-01-24 13:21阅读:142来源:国知局
换热器、空调器以及制冷设备的制作方法

本发明涉及换热器技术领域,具体的,涉及换热器、空调器以及制冷设备。



背景技术:

目前,若空调换热器在使用过程中接触腐蚀物质,容易发生腐蚀泄漏,导致换热器的制冷/制热效果显著降低,甚至完全不能使用,缩短空调的使用寿命,影响用户的体验。

因而,目前的换热器仍有待改进。



技术实现要素:

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种防腐蚀性能较佳、使用寿命较长、良率较高、成本较低或者能够满足用户要求的换热器。

在本发明的一个方面,本发明提供了一种换热器。根据本发明的实施例,该换热器包括:多个翅片,所述多个翅片并排设置;导热管,所述导热管穿设在所述多个翅片中,所述导热管被构造成s形,所述导热管包括交替设置且依次首尾相连的多个直管段和多个u型盘管;电极,所述电极设置在所述直管段轴向的至少一侧,所述电极与所述u型盘管间隔设置;电源,所述电源的负极和所述导热管相连,所述电源的正极和所述电极相连。由此,换热器在制冷过程中,u型盘管表面形成冷凝水,该冷凝水将电极和导热管电连接,导致电子从阴极流向导热管,从而减缓至少部分导热管尤其是u型盘管的腐蚀速率,延长换热器的使用寿命;且该换热器结构简单、易于实现,良率较高,成本较低,消费者的消费体验较佳。

根据本发明的实施例,所述电源的负极的电位不大于所述导热管的腐蚀电位。

根据本发明的实施例,所述电极和所述导热管之间的最短距离为1-3毫米。

根据本发明的实施例,该换热器还包括:至少一个绝缘件,所述绝缘件设置在所述电极和所述u型盘管之间。

根据本发明的实施例,所述绝缘件的纵截面形状为环形、c形、圆形、矩形、正方形、梯形和多边形中的至少一种。

根据本发明的实施例,所述绝缘件的纵截面形状为环形和/或c形,且所述u型盘管靠近所述电极的一端嵌设在呈环形和/或c形的所述绝缘件的开口中。

根据本发明的实施例,所述绝缘件的厚度为5-10mm。

根据本发明的实施例,每个所述u型盘管和所述电极之间设置至少一个所述绝缘件。

根据本发明的实施例,每个所述u型盘管和所述电极之间间隔设置多个所述绝缘件。

根据本发明的实施例,该换热器还包括:至少一个绝缘吸水层,所述绝缘吸水层设置在所述电极和所述u型盘管之间。

根据本发明的实施例,形成所述绝缘吸水层的材料包括海绵。

根据本发明的实施例,所述绝缘吸水层的厚度为1-10mm。

根据本发明的实施例,所述绝缘吸水层的厚度为1-5mm。

根据本发明的实施例,在制冷时,所述u型盘管与所述电极之间形成水桥,所述u型盘管和所述电极通过所述水桥电连接,流经所述u型盘管的电流密度为0.1~0.5μa/cm2

在本发明的另一方面,本发明提供了一种空调器。根据本发明的实施例,该空调器包括前面所述的换热器。由此,该空调器的使用寿命较长,在长期使用过程中可以保持较佳的制冷或者制热的效果,消费者的消费体验较佳。

在本发明的另一方面,本发明提供了一种制冷设备。根据本发明的实施例,该制冷设备包括前面所述的换热器。由此,该制冷设备的使用寿命较长,在长期使用过程中的制冷效果较佳。

附图说明

图1是本发明一个实施例中的换热器的结构示意图。

图2是本发明另一个实施例中的换热器的结构示意图。

图3是本发明另一个实施例中的换热器的结构示意图。

图4是本发明一个实施例中绝缘件的纵截面结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

本发明是基于发明人的以下认识和发现而完成的:

目前,针对空调换热器容易腐蚀的现象,通常的解决办法为在导热管的表面喷涂或者电镀耐腐蚀层(例如锡层)。但是这种方法的成本较高,并且很难控制耐腐蚀层的形成位置,且在制备过程中很容易将耐腐蚀层喷涂到换热器中导热管的周边元件(例如翅片)上,从而降低换热器的换热效率。此外,形成耐腐蚀层的涂料在喷涂过程中会释放出污染气体,危害人体健康以及环境。另外,耐腐蚀层的均匀性较差,可靠性差,产品良率低,进一步提高了空调的成产成本。针对上述技术问题,发明人进行了深入的研究,研究后发现,换热器在制冷时导热管的表面会积聚冷凝水,在潮湿的环境中导热管容易失去电子而发生腐蚀,尤其u型盘管处易发生腐蚀泄漏;通过在换热器中引入电源和电极,将导热管与电源的负极电连接,电极与电源的正极电连接,制冷时电极与导热管通过冷凝水电连接形成通路,使得电源的负极将电子输送到导热管,进而减缓至少部分导热管(尤其是u型盘管)的腐蚀,减少腐蚀泄漏的发生,延长换热器的使用寿命,并且不会影响周边元件,成本较低,消费者的消费体验较佳。

有鉴于此,在本发明的一个方面,本发明提供了一种换热器。根据本发明的实施例,参照图1,该换热器包括:多个翅片100,所述多个翅片100并排设置;导热管200,所述导热管200穿设在所述多个翅片100中,导热管200被构造成s形,导热管200包括交替设置且依次首尾相连的多个直管段210和多个u型盘管220;电极300,所述电极300设置在所述直管段210轴向的至少一侧,电极300与所述u型盘管220间隔设置;电源400,所述电源400的负极410和所述导热管200相连,所述电源400的正极420和所述电极300相连。由此,换热器在制冷过程中,u型盘管表面形成冷凝水,冷凝水积聚形成水桥将电极和导热管电连接,导致电子从电源的负极流向导热管,从而减缓至少部分导热管尤其是u型盘管的腐蚀速率,减少腐蚀泄漏的发生,延长换热器的使用寿命;且该换热器结构简单、易于实现,良率较高,成本较低,消费者的消费体验较佳。

根据本发明的实施例,导热管发生腐蚀的反应包括导热管失去电子而被氧化,通过上述电源的负极将电子输送至导热管,可以有效减缓至少部分导热管的腐蚀,延长导热管的使用寿命。在本发明的一些实施例中,所述电源的负极的电位不大于所述导热管的腐蚀电位。由此,电源的负极输送的电子可以使得至少部分导热管处于电子过剩的状态,几乎不会失去电子而被氧化,防腐蚀效果较佳,显著延长换热器的寿命。根据本发明的实施例,形成导热管的材料可以为铜等,由此,导热管耐腐蚀性较佳,热导率较高,使用性能较佳。

根据本发明的实施例,在制冷时,所述u型盘管与所述电极之间形成水桥,所述u型盘管和所述电极通过所述水桥电连接,电子可以通过水桥传输至电极,流经所述u型盘管的电流密度i为0.1~0.5μa/cm2。可以理解的是,与水桥接触处的u型盘管的表面防腐蚀效果更佳。由此,可以有效地将至少部分导热管所处的电位降至导热管的腐蚀电位以下,有效减缓至少部分导热管的腐蚀速率,进而延长导热管的使用寿命,且可以使得换热器在长期使用过程中可以保持较高的工作效率,显著满足消费者的消费体验。当流经u型盘管的电流密度过大时,流经导热管的电流过大,对保护效果没有明显提高,消耗电量增加,导致能源浪费;当流经u型盘管的电流密度过小时,导热管所处的电位相对较高,减缓导热管腐蚀速率的效果相对不佳。需要说明的是,上述电流密度是基于每个u型盘管顶端电流流经的表面积(即水桥与u型盘管的接触面积)进行计算得到的。

根据本发明的实施例,假设在直管段轴向的一侧设置电极,该侧u型盘管的个数为n个,且在制冷时,u型盘管均可以通过冷凝水与电极电连接,此时,n个u型盘管处于并联状态,由于冷凝水形成的水桥的电阻远远大于导热管的电阻,因此,流经每个u型盘管与电极之间的水桥的电流几乎相同。若每个u型盘管顶端电流流经的表面积为s,则电源需要提供的总电流可以为((0.1~0.5)×n×s)μa。

根据本发明的实施例,形成电极的材料可以包括但不限于贵金属(例如pt、ag、au等)、石墨、不锈钢、铜等,由此,材料来源广泛,导电效果较佳,使用性能较佳。在本发明的一些实施例中,为了降低成本,形成电极的材料包括石墨、不锈钢或者铜。由此,电极的导电效果较佳,成本较低,适于大规模应用。根据本发明的实施例,电极的形状可以为片状等,在制冷时可以有效与冷凝水接触,进而形成通路。根据本发明的实施例,电极的个数可以为一个,也可以为多个,只要能够满足要求,本领域技术人员可以根据实际需要进行灵活选择。

根据本发明的实施例,参照图1,为了防止电极300与导热管200之间直接接触造成短路,并使得制冷时冷凝水可以有效将电极300与导热管200连接起来,所述电极300和导热管200之间的最短距离l为1-3毫米,例如1毫米、1.5毫米、2毫米、2.5毫米、3毫米等,需要说明的是,电极与导热管之间的最短距离是指:在沿直管段轴向方向上,电极和与其相邻的u型盘管之间的距离的最小值。由此,可以有效防止电极与导热管之间直接接触导致短路,并且在制冷时冷凝水可以及时有效的将电极与导热管连接起来,进而有效减缓至少部分导热管的腐蚀。当电极和与其相邻的u型盘管之间的距离过小时,电极与导热管容易直接接触导致短路;当电极和与其相邻的u型盘管之间的距离过大时,冷凝水不能及时地将电极与导热管电连接,电路不能及时形成回路,防腐蚀效果相对不佳。

根据本发明的实施例,为了进一步提高电极与导热管之间的绝缘性能,该换热器还包括:至少一个绝缘件,所述绝缘件设置在所述电极和所述u型盘管之间。由此,可以更加有效的防止电极与导热管之间直接接触导致短路,且在制冷过程中适量的冷凝水可以分布在绝缘件表面进而将电极与和与其相邻的u型盘管电连接,从而实现减缓导热管腐蚀速率的效果。

根据本发明的实施例,参照图2,每个所述u型盘管220和所述电极300之间设置至少一个所述绝缘件500。由此,防止电极与导热管之间直接接触导致短路的效果较佳,在制冷时可以及时有效地将u型盘管和电极电连接,还可以增大水桥与u型盘管的接触面积,扩大对u型盘管的保护范围,防腐蚀性能较佳。在本发明的一些实施例中,参照图3,每个所述u型盘管220和所述电极300之间间隔设置多个所述绝缘件500,需要说明的是,图3中以每个u型盘管和电极之间间隔设置两个绝缘件为例进行绘制仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。由此,防止电极与导热管之间直接接触导致短路的效果更佳,u型盘管与绝缘件的接触面积更合适,进而使得水桥与u型盘管之间的接触面积更大,对u型盘管的保护面积更大,且冷凝水可以更加及时有效地将u型盘管和电极电连接,防腐蚀性能更佳。

根据本发明的实施例,参照图4,所述绝缘件500的纵截面(例如图2中沿aa’方向的截面)的形状为环形(具体可参照图4中的a1)、c形(具体可参照图4中的a2)、圆形、矩形、正方形、梯形和多边形中的至少一种。由此,绝缘件的结构较为简单,制备较为方便,成本较低,且绝缘效果较佳。在本发明的一些实施例中,所述绝缘件的纵截面形状为环形和/或c形,且所述u型盘管靠近所述电极的一端嵌设在呈环形和/或c形的所述绝缘件的开口中。由此,u型盘管与绝缘件的接触面积较合适,进而使得水桥与u型盘管的接触面积较大,且冷凝水可以及时有效地将电极和与其相邻的u型盘管电连接,防腐蚀效果较佳。根据本发明的实施例,当绝缘件的纵截面的形状为c形时,可以使用两个所述绝缘件,且使得所述绝缘件的开口相对设置,并将u型盘管靠近电极的一端嵌设在两个c形绝缘件限定出的区域中,由此,可以将u型盘管牢固的嵌设在绝缘件中,有效防止电极与导热管之间的短路。根据本发明的实施例,绝缘件的厚度可以为5-10mm,例如绝缘的厚度可以为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等。由此,当绝缘件的纵截面形状为环形和/或c形时,可以使得嵌设在电极中的u型盘管与电极之间的最短距离为1-3毫米,既可以保证电极与导热管的绝缘效果,还可以有效地利用冷凝水将电极和与其相邻的u型盘管电连接,防腐蚀效果较佳。当绝缘件的厚度过大时,冷凝水不能及时有效地将电极和与其相邻的u型盘管电连接,导热管与电极之间不能及时形成回路,防腐蚀效果相对不佳;当绝缘件的厚度过小时,容易使得电极和与其相邻的u型盘管直接接触造成短路。

根据本发明的实施例,形成绝缘件的材料可以包括但不限于聚丙烯(pp)、聚碳酸酯(pc)和聚四氟乙烯中的至少之一。由此,材料来源广泛,成本较低,绝缘效果较佳。

根据本发明的实施例,该换热器还可以包括:至少一个绝缘吸水层,所述绝缘吸水层设置在所述电极和所述u型盘管之间。由此,在工作过程中可以有效防止电极与u型盘管之间直接接触导致短路;在制冷时可以吸收冷凝水,在电极与u型盘管之间形成水桥将电极与u型盘管电连接,以达到减缓至少部分导热管腐蚀的效果。根据本发明的实施例,形成所述绝缘吸水层的材料包括海绵。由此,材料来源广泛,成本较低,使用性能较佳。

根据本发明的实施例,每个所述u型盘管和所述电极之间设置至少一个所述绝缘吸水层。由此,防止电极与导热管之间直接接触导致短路的效果较佳,在制冷时可以及时有效地将导热管和电极电连接,有效减缓至少部分导热管的腐蚀。

根据本发明的实施例,所述绝缘吸水层的厚度为1-10mm,例如绝缘吸水层的厚度可以为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等。由此,防止电极与u型盘管之间短路的效果较佳;在制冷时可以及时有效地将电极与u型盘管电连接,减缓至少部分导热管(尤其是u型盘管)腐蚀的效果较佳。当绝缘吸水层的厚度过小时,电极与u型盘管容易直接电连接造成短路;当绝缘吸水层的厚度过大时,在制冷时其不能及时有效地形成水桥并将电极和u型盘管电连接,防腐蚀效果相对不佳。在本发明的一些实施例中,所述绝缘吸水层的厚度为1-5mm。由此,防止电极与u型盘管之间短路的效果较佳;在制冷时可以更高效地将电极与u型盘管电连接,减缓至少部分导热管腐蚀的效果更佳。

在本发明的另一方面,本发明提供了一种空调器。根据本发明的实施例,该空调器包括前面所述的换热器。由此,该空调器的使用寿命较长,消费者的消费体验较佳。

根据本发明的实施例,空调器的种类没有特别限制,只要能够满足要求,本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择。例如空调器的种类可以为挂壁式空调器、立柜式空调器、窗式空调器和吊顶式空调器等,在此不再过多赘述;空调器的结构除了包括前面所述的换热器之外,还包括常规空调器应该具备的结构,例如压缩机、离心风机、电动机、温控器等,在此不再过多赘述。

在本发明的另一方面,本发明提供了一种制冷设备。根据本发明的实施例,该制冷设备包括前面所述的换热器。由此,该制冷设备的使用寿命较长,制冷效果较佳。

根据本发明的实施例,上述制冷设备除了包括前面所述的换热器之外,还可以包括常规制冷设备应该具备的结构,例如包括但不限于压缩机、外壳等,在此不再过多赘述;制冷设备的种类没有特别限制,只要能够满足要求,本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择,例如制冷设备的种类可以包括但不限于冰箱、冰柜或者展柜等。

根据本发明的实施例,在一般的换热器中,由于冷凝水在导热管表面积聚导致导热管腐蚀,尤其是u型盘管容易发生腐蚀泄漏,进而影响换热器的换热效率以及使用寿命。而在本申请中,通过在换热器中引入电极和电源,将导热管连接至电源的负极,将电极连接至电源的正极,在制冷时导热管表面积聚的冷凝水形成水桥进而将电极和导热管电连接以便形成通路,从而使得电源的负极将电子传输至导热管,减缓至少部分导热管(尤其是u型盘管)的腐蚀速率,减少腐蚀泄漏的发生,大幅度延长换热器的使用寿命,并使得换热器在长期工作过程中保持较高的换热效率(例如制冷或者制热效率),提高用户体验。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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