专利名称：室外换热器及具有该室外换热器的热泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及换热器及具有该换热器的热泵，更具体而言，涉及包括亲水涂层和防水(water repellent)涂层的室外换热器，以及具有该室外换热器的热泵。
背景技术：
通常，热泵是包括压缩机、冷凝换热器、膨胀机构和蒸发换热器的设备。这种热泵可被用来冷却或加热室内区域和/或供应热水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种换热器及具有该换热器的热泵。在一个方案中，本发明提出了ー种热泵，包括压缩机；室外换热器，执行制冷剂与室外空气之间的热交換；室内换热器，执行制冷剂与室内空气之间的热交換；以及膨胀器，安装在所述室外换热器与所述室内换热器之间，其中，所述室外换热器包括制冷剂管， 引导制冷剂经过；一个或多个鳍片，联接到所述制冷剂管；防水涂层材料，施加到所述ー个或多个鳍片中的每个鳍片的第一表面；以及亲水涂层材料，施加到所述ー个或多个鳍片中的每个鳍片的第二表面，其中，涂有所述防水涂层材料的区域大于涂有所述亲水涂层材料的区域。优选地，一个或多个鳍片中的每个鳍片可以包括大致圆筒状套管，具有接触所述制冷剂管的内周面和暴露于流经所述室外换热器的空气的外周面，其中，所述套管的外周面涂有所述防水涂层材料；以及板体，从所述套管向外延伸，所述板体暴露于流经所述室外换热器的空气。优选地，套管的内周面可涂有亲水涂层材料。优选地，所述板体的从所述套管的外周面向外延伸并垂直于所述套管的外周面的第一表面涂有所述防水涂层材料，所述板体的从所述套管的内周面向外延伸并垂直于所述套管的内周面的第二表面涂有所述亲水涂层材料。优选地，一个或多个鳍片中的每个鳍片的涂有所述防水涂层材料的区域可以比暴露于流经所述室外换热器的空气的总区域大0. 5倍且小0. 6倍。优选地，ー个或多个鳍片可以包括沿所述制冷剂管按预定间隔设置的多个鳍片， 其中，涂在所述多个鳍片的任一个上的所述亲水涂层材料面向涂在所述多个鳍片的相邻鳍片上的所述防水涂层材料。优选地，所述防水涂层材料和所述亲水涂层材料可以沿与所述室外换热器中的气流方向垂直的方向交替定位。
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优选地，多个鳍片的每个鳍片可以由铝材料制成。优选地，防水涂层材料的表面上产生的冷凝水的接触角可大于90°且小于 150°。优选地，亲水涂层材料的表面上产生的冷凝水的接触角可大于0°且小于30°。在另ー个方案中，本发明提出了ー种室外换热器，包括制冷剂管，引导制冷剂经过，而且多个鳍片联接到所述制冷剂管，其中，所述多个鳍片的每个鳍片包括圆筒状套管， 环绕所述制冷剂管装配；以及板体，从所述套管向外延伸并垂直于所述套管，其中，所述套管的第一表面和所述板体的从所述套管的第一表面直接向外延伸的第一表面涂有防水涂层材料，所述套管的第二表面和所述板体的从所述套管的第二表面直接向外延伸的第二表面涂有亲水涂层材料。优选地，所述套管的第二表面是所述套管的抵靠所述制冷剂管定位的内周面，所述板体的第二表面从所述套管的对应边缘直接向外延伸而且垂直于所述套管的内周面。优选地，所述套管的第一表面是所述套管的与所述套管的内周面相对的外周面， 其中，所述板体的第一表面从所述套管的外周面向外延伸而且垂直于所述套管的外周面。优选地，多个鳍片的每个鳍片的涂有所述防水涂层材料的区域可以比所述多个鳍片的每个鳍片的暴露于流经所述室外换热器的室外空气的区域大0. 5倍且小0. 6倍。优选地，所述防水涂层材料的表面上产生的冷凝水的接触角可大于90°且小于 150°，所述亲水涂层材料的表面上产生的冷凝水的接触角可大于0°且小于30°。本发明的有益效果在干，由于设置有防水涂层材料和亲水涂层材料并且接触空气的区域中涂有防水涂层材料的区域大于涂有亲水涂层材料的区域，所以在执行加热操作中可确保充足的加热能力。另外，由于防水涂层材料被涂在套管的接触空气的面上，所以可以使集中在套管上的霜最少并能够迅速执行除霜。进一歩，在延长加热操作的持续时间吋，可以使除霜操作的持续时间最少。
下面參照以下附图详细描述本发明，其中相同的附图标记指的是相同的元件，其中图1是根据在此广义描述的实施例的热泵的示意图；图2是图1所示的热泵的室外换热器的放大剖视图；图3是加热操作持续时间相对于图1和图2所示的热泵的亲水涂层与防水涂层之比的曲线图；图4是除霜操作持续时间相对于图1和图2所示的热泵的亲水涂层与防水涂层之比的曲线图；图5是在图1和图2所示的热泵的涂有防水涂层的鳍片上产生的冷凝水的放大侧视图；以及图6是在图1和图2所示的热泵的涂有亲水涂层的鳍片上产生的冷凝水的放大侧视图。
具体实施例方式參照图1，如在此具体表达并广义描述的热泵包括压缩制冷剂的压缩机2和使制冷剂与室外空气进行热交換的室外换热器4。室外换热器4允许制冷剂与因室外风扇5运转而流动的室外空气进行热交換，因此使制冷剂冷凝或蒸发。热泵可包括室内换热器6，所述室内换热器6允许制冷剂与室内空气进行热交換， 或允许制冷剂与例如防冻液、水等载热体进行热交換。热泵可构造为热泵式空调和/或热泵式热水供应装置。在热泵式空调的情况下， 室内空气与室内换热器6中的制冷剂进行热交換，然后被排放到室内区域中，以改变室内温度。在热泵式热水供应装置的情况下，例如水、防冻液等载热体可与室内换热器6中的制冷剂进行热交換，以便用于供应热水。在热泵式空调的情况下，室内换热器6包括允许制冷剂经过的制冷剂管以及包括一个或多个与制冷剂管联接的鳍片管换热器，由此室内空气与鳍片管换热器接触，以便与制冷剂进行热交換。室内换热器6使得因室内风扇7运转而流动的室内空气与室内换热器6中经过的制冷剂进行热交換，以使制冷剂冷凝或蒸发。在热泵式热水供应装置的情况下，室内换热器6构造为包括允许制冷剂经过的第一流路及允许载热体经过的第二流路的双管换热器(dual-pipe heat exchanger)、盘式换热器或壳管式换热器(shell-tube type heat exchanger)，其中第一流路中的制冷剂及第二流路中的载热体与插置在它们之间的传热构件进行热交換，在此情况下，经过第二流路的载热体与通过传热构件的制冷剂进行热交換。室内换热器6可通过载热体循环流路与盛放载热体的容器(或者热水箱)连接， 而且当从容器(或热水箱)流出的载热体经过室内换热器6的第二流路时，制冷剂被蒸发或被冷凝。热泵包括安装在室内换热器6与室外换热器4之间的膨胀机构8，以使制冷剂膨胀。热泵还包括流路开关10，其用于允许制冷剂从室外换热器4流通到膨胀机构8，然后流通到室内换热器6，或者从压缩机2流通到室内换热器6，然后流通到膨胀机构8，接着流通到室外换热器4。流路开关10可以是改变制冷剂流向的四向阀，或者改变制冷剂流向的多个转换阀。在以下描述中，假设使用四向阀来改变制冷剂流向。热泵可包括室外単元0和室内単元I，室外単元0包括压缩机2、室外换热器4、室外风扇5、膨胀机构8和流路开关10，而室内単元I包括室内换热器6和室内风扇7。在某些实施例中，热泵可执行制冷操作和加热操作。在可替换的实施例中，热泵可执行制冷操作、加热操作和除霜操作，或者可执行加热操作和除霜操作。使用室内换热器6执行制冷操作来冷却载热体或室内空气。对于制冷操作而言， 压缩机2中被压缩的制冷剂流到室外换热器4，随后经过膨胀机构8和室内换热器6，然后返回压缩机2。执行加热操作来加热载热体或室内空气。对于加热操作而言，压缩机2中被压缩的制冷剂流到室内换热器6，随后经过膨胀机构8和室外换热器4，然后返回压缩机2。
通过将压缩的制冷剂引向室外换热器4来执行除霜操作以消除在室外换热器4处产生的霜。与制冷操作一祥，在除霜操作中，压缩机2中被压缩的制冷剂流到室外换热器4， 随后经过膨胀机构8和室内换热器6，然后返回压缩机2。在除霜操作中，一部分压缩制冷剂可经过室外换热器4的一部分流路，以部分地去除室外换热器4的霜，剰余的压缩制冷剂可随后经过室内换热器6和膨胀机构8，经过室外换热器4的流路的剩余部分，然后可返回压缩机2。当满足除霜条件的同时执行加热操作时，执行除霜操作。在下文中，当满足除霜完成条件吋，操作可再次返回加热操作。除霜条件可包括，例如在加热操作中热泵的操作时间预定量的累积值、室外温度、 吸入过热度(suction overheat degree)等，其导致除霜设定条件的需要。类似地，除霜完成条件可包括，例如热泵在除霜操作中已经操作的时间预定量、室外温度、吸入过热度等， 其指示除霜完成并可终止除霜操作。当使用热泵来执行加热操作吋，流路开关10将压缩机2中压缩的制冷剂引向室外换热器4，当满足除霜条件吋，流路开关10将压缩机2中压缩的制冷剂引向室内换热器6， 此后，当热泵返回加热操作吋，流路开关10将压缩机2中压缩的压缩制冷剂引向室外换热器4。如图2所示，室外换热器4可构造为鳍片管换热器，该鳍片管换热器包括允许制冷剂经过的制冷剂管12和一个或多个联接到制冷剂管12的鳍片14。室外空气与经过ー个或多个鳍片14及制冷剂管12的制冷剂进行热交換。防水涂层材料16和亲水涂层材料18都可以被涂在室外换热器4的鳍片14上。在图2所示的示意性实施例中，防水涂层材料16被涂在鳍片14的ー个表面上，而亲水涂层材料18被涂在鳍片14的另ー表面上(即与涂有防水涂层材料的表面相対的表面)°当防水涂层材料16被涂在室外换热器4的鳍片14上吋，可延迟鳍片14的表面上霜的增长，并可延长加热操作的持续时间(无需除霜操作)。当亲水涂层材料18涂在室外换热器4的鳍片14上吋，可在除霜操作期间更迅速完成霜的融化，而且可缩短除霜操作的持续时间。在某些实施例中，鳍片14可涂有亲水涂层材料18和防水涂层材料16，使得可延迟霜的增长，而且可使任何累积的霜在缩短的时间量内被除去。如在此具体表达并广义描述的热泵中，如果将涂有防水涂层材料16的区域(即， 防水涂层空气侧的传热区域)与鳍片14的接触流经换热器的空气的区域(S卩，全部空气侧的传热区域)之比考虑在内，加热操作的持续时间会受到的影响如图3所示，而除霜操作的持续时间会受到的影响如图4所示。參照图3和图4，为了缩短除霜操作的持续时间，同时延长不间断的加热操作的持续时间，鳍片14的涂有防水涂层材料16的区域可大于涂有亲水涂层材料18的区域。在某些实施例中，鳍片涂有防水涂层材料16的区域可以比鳍片14暴露于空气/接触空气的区域大0. 5倍且小0. 6倍。如果鳍片14的涂有防水涂层材料16的区域比接触空气的区域小0. 5倍，那么相应的加热操作的持续时间可能会过短，当鳍片14的涂有防水涂层材料16的区域比接触空
7气的区域大0. 6倍吋，加热操作的持续时间会被延长，但是在此情况下，除霜操作的持续时间也会被延长。因此，鳍片14的涂有防水涂层材料16的区域比接触空气的区域大0. 5倍且小0.6倍。每个鳍片14都包括板体22和套管M，板体22具有两个接触室外空气的相对面， 套管M从板体22呈圆筒状伸出并与制冷剂管12联接。板体22的两个面均可形成室外空气的接触面，两个面中的一个可涂有防水涂层材料16，另ー个可涂有亲水涂层材料18。套管M的内周面A可接触制冷剂管12，套管M的外周面B可接触室外空气。在某些实施例中，套管M的内周面A可涂有亲水涂层材料18，套管M的外周面B可涂有防水涂层材料16。板体22的两个相对面C、D可包括一个从套管M的外周面B向外延伸并垂直于外周面B的面D，板体22的面D可涂有防水涂层材料16。板体22的相对面C可涂有亲水涂层材料18，并可从套管M的内周面A延伸并垂直于内周面A。在室外换热器4中，多个鳍片14可沿制冷剂管12的长度、彼此分开预定间隔地联接到制冷剂管12。如图2所示，套管M与多个鳍片14联接，并沿制冷剂管12设置成使得套管M沿相同方向伸出，设置成使得防水涂层材料16和亲水涂层材料18可按这样的順序定位，即沿着垂直于室外空气的流动方向为防水涂层材料16ヰ亲水涂层材料18ヰ防水涂层材料16ヰ亲水涂层材料18。换句话说，涂在多个鳍片14的任一个鳍片上的亲水涂层材料18被定位成面向涂在多个鳍片14的任ー个其它鳍片(具体地，相邻的鳍片14)上的防水涂层材料16，鳍片14 之间的冷凝水可沿亲水涂层材料18被快速排放。图5是如在此具体表达并广义描述的热泵的鳍片的防水涂层表面上产生的冷凝水的放大侧视图，图6是如在此具体表达并广义描述的热泵的亲水涂层表面上产生的冷凝水的放大侧视图。在某些实施例中，室外换热器4的鳍片14可由与铜材料相比相对低廉的铝材料制成。这种铝材料可包括例如铝合金。当防水涂层材料16和亲水涂层材料18被涂在铝材料制成的鳍片上时，为了使防水涂层材料16和亲水涂层材料18符合适当的耐久性条件，防水涂层材料16可以是满足这样条件的涂层材料，该条件是防水涂层材料16的表面上产生的冷凝水W的接触角E°大于约90°而小于约150°，亲水涂层材料18可以是满足这样条件的涂层材料，该条件是冷凝水W的接触角F。大于约0°而小于约30°。通过设置室外换热器和具有该室外换热器的热泵，可延长加热操作的持续时间并可增强加热性能。如在此具体表达并广义描述的具有室外换热器的热泵可包括压缩制冷剂的压缩机；使制冷剂与室外空气进行热交換的室外换热器；使制冷剂与室内空气或载热体进行热交換的室内换热器；以及安装在室外换热器与室内换热器之间以使制冷剂膨胀的膨胀机构，其中室外换热器包括制冷剂在其中经过的制冷剂管和一个或多个与制冷剂管联接的鳍片，每个鳍片的一面都涂有防水涂层材料，其另一面都涂有亲水涂层材料，在接触空气的区域中涂有防水涂层材料的区域大于涂有亲水涂层材料的区域。
每个鳍片都可包括接触室外空气的板体部和从板体部呈圆筒状伸出的套管，套管具有与制冷剂管接触的内周面和与室外空气接触的外周面。套管的外周面可涂有防水涂层材料。套管的内周面可涂有亲水涂层材料。在板体部的两个面当中，板体部的延伸成与套管的外周面垂直的面可涂有防水涂层材料，在板体部的两个面当中，板体部的延伸成与套管的内周面垂直的面可涂有亲水涂层材料。鳍片的涂有防水涂层材料的区域可以比鳍片的接触室外空气的区域大0. 5倍且小0.6倍。多个鳍片可与制冷剂管联接成使得它们沿制冷剂管的长度方向分开，涂在多个鳍片的任一个鳍片上的亲水涂层材料可面向涂在多个鳍片的其它任ー个鳍片上的防水涂层材料。在这种室外换热器中，防水涂层材料和亲水涂层材料可沿垂直于室外空气流向的方向交替布置。鳍片可由铝材料制成。防水涂层材料可以是使防水涂层材料的表面上产生的冷凝水的接触角大于90° 且小于150°的涂层材料。亲水涂层材料可以是使亲水涂层材料的表面上产生的冷凝水的接触角大于0°且小于30°的涂层材料。在如这里具体表达并广义描述的换热器中，由于都设置有防水涂层材料和亲水涂层材料并且接触空气的区域中涂有防水涂层材料的区域大于涂有亲水涂层材料的区域，所以在执行加热操作中可确保充足的加热能力。另外，由于防水涂层材料被涂在套管的接触空气的面上，所以可以使集中在套管上的霜最少并能够迅速执行除霜。进一歩，在延长加热操作的持续时间吋，可以使除霜操作的持续时间最少。本说明书提到的“一个实施例”、“ー实施例”、“示例性实施例”等是表示结合实施例描述的具体特征、结构或特性被包括在本发明的至少ー个实施例中。在本说明书各处出现的这些短语未必都指的是同一实施例。进一歩，当结合任意实施例来描述具体特征、结构或特性吋，应认为，本领域技术人员能够想到结合实施例的其它方面来实现这些特征、结构或特性。虽然參照多个示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本领域技术人员能够设计出多种其它的改型和实施例，这些改型和实施例将落在本发明原理的精神和范围内。更具体而言，可以在本说明书、附图和所附权利要求的范围内，对主题的組合配置的零部件和 /或结构进行各种变型和更改。除了对零部件和/或结构进行变型和更改外，替代性的使用对本领域技术人员而言也是显而易见的。
权利要求
1.ー种热泵，包括 压缩机；室外换热器，执行制冷剂与室外空气之间的热交換； 室内换热器，执行制冷剂与室内空气之间的热交換；以及膨胀器，安装在所述室外换热器与所述室内换热器之间，其中，所述室外换热器包括 制冷剂管，引导制冷剂经过； 一个或多个鳍片，联接到所述制冷剂管；防水涂层材料，施加到所述ー个或多个鳍片中的每个鳍片的第一表面；以及亲水涂层材料，施加到所述ー个或多个鳍片中的每个鳍片的第二表面，其中，涂有所述防水涂层材料的区域大于涂有所述亲水涂层材料的区域。
2.如权利要求1所述的热泵，其中，所述ー个或多个鳍片中的每个鳍片包括 大致圆筒状套管，具有接触所述制冷剂管的内周面和暴露于流经所述室外换热器的空气的外周面，其中，所述套管的外周面涂有所述防水涂层材料；以及板体，从所述套管向外延伸，所述板体暴露于流经所述室外换热器的空气。
3.如权利要求2所述的热泵，其中，所述套管的内周面涂有亲水涂层材料。
4.如权利要求2所述的热泵，其中，所述板体的从所述套管的外周面向外延伸并垂直于所述套管的外周面的第一表面涂有所述防水涂层材料，所述板体的从所述套管的内周面向外延伸并垂直于所述套管的内周面的第二表面涂有所述亲水涂层材料。
5.如权利要求1所述的热泵，其中，所述ー个或多个鳍片中的每个鳍片的涂有所述防水涂层材料的区域比暴露于流经所述室外换热器的空气的总区域大0. 5倍且小0. 6倍。
6.如权利要求1所述的热泵，其中，所述ー个或多个鳍片包括沿所述制冷剂管按预定间隔设置的多个鳍片，其中，涂在所述多个鳍片的任一个上的所述亲水涂层材料面向涂在所述多个鳍片的相邻鳍片上的所述防水涂层材料。
7.如权利要求6所述的热泵，其中，所述防水涂层材料和所述亲水涂层材料沿与所述室外换热器中的气流方向垂直的方向交替定位。
8.如权利要求7所述的热泵，其中，所述多个鳍片的每个鳍片由铝材料制成。
9.如权利要求6所述的热泵，其中，所述防水涂层材料的表面上产生的冷凝水的接触角大于90°且小于150°。
10.如权利要求6所述的热泵，其中，所述亲水涂层材料的表面上产生的冷凝水的接触角大于0°且小于30°。
11.ー种室外换热器，包括制冷剂管，引导制冷剂经过，而且多个鳍片联接到所述制冷剂管，其中，所述多个鳍片的每个鳍片包括圆筒状套管，环绕所述制冷剂管装配；以及板体，从所述套管向外延伸并垂直于所述套管，其中，所述套管的第一表面和所述板体的从所述套管的第一表面直接向外延伸的第一表面涂有防水涂层材料，所述套管的第二表面和所述板体的从所述套管的第二表面直接向外延伸的第二表面涂有亲水涂层材料。
12.如权利要求11所述的室外换热器，其中，所述套管的第二表面是所述套管的抵靠所述制冷剂管定位的内周面，所述板体的第二表面从所述套管的对应边缘直接向外延伸而且垂直于所述套管的内周面。
13.如权利要求12所述的室外换热器，其中，所述套管的第一表面是所述套管的与所述套管的内周面相对的外周面，其中，所述板体的第一表面从所述套管的外周面向外延伸而且垂直于所述套管的外周面。
14.如权利要求12所述的室外换热器，其中，所述多个鳍片的每个鳍片的涂有所述防水涂层材料的区域比所述多个鳍片的每个鳍片的暴露于流经所述室外换热器的室外空气的区域大0.5倍且小0.6倍。
15.如权利要求14所述的室外换热器，其中，所述防水涂层材料的表面上产生的冷凝水的接触角大于90°且小于150°，所述亲水涂层材料的表面上产生的冷凝水的接触角大于0°且小于30°。
全文摘要
本发明提供一种室外换热器及具有该室外换热器的热泵。热泵可包括执行制冷剂与室外空气之间的热交换操作的室外换热器。室外换热器可包括引导制冷剂通过的制冷剂管和一个或多个联接到该制冷剂管的鳍片。每个鳍片的一面可涂有防水涂层材料，其另一面可涂有亲水涂层材料。涂有防水涂层材料的区域可大于涂有亲水涂层材料的区域。
文档编号F25B39/00GK102538297SQ20111037868
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月18日 优先权日2010年11月19日
发明者李尚烈, 李汉春, 金周赫, 金洪成 申请人:Lg电子株式会社