本申请涉及但不限于换热,尤其涉及一种换热部件及其制造方法、换热器和空调。
背景技术:
1、冬天制热时空调外机翅片容易结霜,导致制热能耗偏高。目前空调外机翅片采用的超亲水涂层容易形成液膜,接触面积较大,摩擦阻力大,因此水不易从翅片上滑落,反而翅片受冷更均匀,结霜更快。
2、为了减缓结霜,目前的解决办法包括:
3、(1)采用超疏水翅片:这种翅片带有接触角大于150°的超疏水涂层,可以提高排液能力;但超疏水涂层难以在换热器上大面积加工,因此无法量产,而且超疏水涂层的微纳结构易形成锚点;图1为细小水珠和冰晶在超疏水涂层上的存在状态图,从图1可以看出,细小水珠、冰晶无法从超疏水涂层上脱落;
4、(2)电加热除霜:将电热丝安装在室外换热器表面,通过电加热的方式实现除霜目的;但这种方法不节能,而且电热丝容易老化;
5、(3)逆向除霜:利用四通换向阀将空调由制热状态转变为制冷状态,室外蒸发器作冷凝器;但这种方法所需的除霜时间较长,冬天空调较长时间处于制冷状态,会影响室内舒适度。
6、因此,亟需研发一种能够有效缓解结霜、节能环保的空调外机翅片。
技术实现思路
1、以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本申请的保护范围。
2、本申请的主要目的是提供一种换热部件及其制造方法、换热器和空调,旨在解决现有的空调外机翅片的容易结霜、除霜能耗较高的技术问题。
3、为实现上述目的,本申请实施例提供了一种换热部件,所述换热部件包括基材和设置在所述基材上的非均匀润湿性涂层,所述非均匀润湿性涂层包括交替排列的亲水区和疏水区,所述非均匀润湿性涂层的水接触角在40°以下。
4、优选地,所述非均匀润湿性涂层的水接触角为15°至30°。
5、优选地,所述非均匀润湿性涂层包括多个凹槽,所述疏水区位于所述凹槽中。
6、优选地,所述凹槽的平均宽度为0.5μm至5μm。
7、更优选地,所述凹槽的平均宽度为0.5μm至2μm。
8、优选地,所述凹槽的平均深度为0.2μm至1μm。
9、更优选地,所述凹槽的平均深度为0.2μm至0.5μm。
10、优选地,所述凹槽在所述非均匀润湿性涂层中的面积占比为20%至60%。
11、更优选地,所述凹槽在所述非均匀润湿性涂层中的面积占比为40%至50%。
12、优选地,相邻两个所述凹槽的中心间的平均距离为2μm至10μm。
13、更优选地,相邻两个所述凹槽的中心间的平均距离为2μm至5μm。
14、优选地,所述亲水区与所述疏水区位于同一层中,并且所述非均匀润湿性涂层的化学成分不均一。
15、本申请实施例还提供了如上本申请实施例提供的所述换热部件的制造方法,所述制造方法包括:
16、在基材表面形成非均匀润湿性涂层,得到所述换热部件;
17、其中,所述非均匀润湿性涂层包括交替排列的亲水区和疏水区,所述非均匀润湿性涂层的水接触角在40°以下。
18、优选地,所述在基材表面形成非均匀润湿性涂层包括:
19、在所述基材表面形成疏水性底漆;
20、在所述疏水性底漆表面形成亲水性面漆,并且在所述亲水性面漆未定型之前,在所述亲水性面漆上形成多个凹槽,所述凹槽允许所述疏水性底漆露出,所述亲水性面漆的剩余部分形成所述非均匀润湿性涂层的亲水区,所述凹槽中的疏水性底漆形成所述非均匀润湿性涂层的疏水区。
21、优选地,所述在基材表面形成非均匀润湿性涂层包括:
22、在基材表面形成氧化物膜;
23、在所述氧化物膜表面形成亲水性面漆,并且在所述亲水性面漆未定型之前,在所述亲水性面漆上形成多个凹槽,所述凹槽允许所述氧化物膜露出,所述亲水性面漆的剩余部分形成所述非均匀润湿性涂层的亲水区,所述凹槽中的氧化物膜形成所述非均匀润湿性涂层的疏水区。
24、优选地,所述在基材表面形成非均匀润湿性涂层包括:
25、采用亲水性材料包覆无机粒子,得到亲水性粒子;
26、将所述亲水性粒子与疏水性材料混合后涂覆在所述基材表面,所述亲水性粒子相对于疏水性材料凸起并形成所述非均匀润湿性涂层的亲水区,所述疏水性材料形成所述非均匀润湿性涂层的疏水区。
27、本申请实施例还提供一种换热器,所述换热器包括如上本申请实施例提供的所述换热部件。
28、本申请实施例还提供一种空调,所述空调包括如上本申请实施例提供的所述换热器。
29、本申请实施例的换热部件采用包括交替排列的亲水区和疏水区的非均匀润湿性涂层,可以很好地缓解结霜。亲水区的作用是集水,可以将无法滑动的细小液滴或薄液膜凝结成大液滴;疏水区的作用是运输,可以减少液体与涂层的接触面积,使液体与涂层间的摩擦力减小,液体更易在涂层上滑动。带有本申请实施例的非均匀润湿性涂层的翅片整体呈现低吸水性以及高亲水性(水接触角在60°以下),可以使翅片上冷凝的微液滴和/或冰晶持续滑落,从而达到延长着霜时间的效果,可以解决冬天制热时空调外机翅片容易结霜导致制热能耗偏高的问题。
1.一种换热部件,其特征在于,包括基材和设置在所述基材上的非均匀润湿性涂层,所述非均匀润湿性涂层包括交替排列的亲水区和疏水区,所述非均匀润湿性涂层的水接触角在40°以下。
2.如权利要求1所述的换热部件,其特征在于,所述非均匀润湿性涂层的水接触角为15°至30°。
3.如权利要求1或2所述的换热部件,其特征在于,所述非均匀润湿性涂层包括多个凹槽,所述疏水区位于所述凹槽中。
4.如权利要求3所述的换热部件,其特征在于,所述凹槽的平均宽度为0.5μm至5μm。
5.如权利要求4所述的换热部件,其特征在于,所述凹槽的平均宽度为0.5μm至2μm。
6.如权利要求3所述的换热部件,其特征在于,所述凹槽的平均深度为0.2μm至1μm。
7.如权利要求6所述的换热部件,其特征在于,所述凹槽的平均深度为0.2μm至0.5μm。
8.如权利要求3所述的换热部件,其特征在于,所述凹槽在所述非均匀润湿性涂层中的面积占比为20%至60%。
9.如权利要求8所述的换热部件,其特征在于,所述凹槽在所述非均匀润湿性涂层中的面积占比为40%至50%。
10.如权利要求3所述的换热部件,其特征在于,相邻两个所述凹槽的中心间的平均距离为2μm至10μm。
11.如权利要求10所述的换热部件,其特征在于,相邻两个所述凹槽的中心间的平均距离为2μm至5μm。
12.如权利要求1或2所述的换热部件,其特征在于,所述亲水区与所述疏水区位于同一层中,并且所述非均匀润湿性涂层的化学成分不均一。
13.一种如权利要求1至12中任一项所述的换热部件的制造方法,其特征在于,包括:
14.如权利要求13所述的换热部件的制造方法,其特征在于,所述在基材表面形成非均匀润湿性涂层包括:
15.如权利要求13所述的换热部件的制造方法,其特征在于,所述在基材表面形成非均匀润湿性涂层包括:
16.如权利要求13所述的换热部件的制造方法,其特征在于,所述在基材表面形成非均匀润湿性涂层包括:
17.一种换热器,其特征在于,包括:如权利要求1至12中任一项所述的换热部件。
18.一种空调,其特征在于,包括:如权利要求17所述的换热器。