换热器及其制备方法与热管理系统

【】本申请涉及换热和材料，尤其涉及一种换热器及其制备方法与热管理系统。

背景技术

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背景技术：

1、微通道换热器(microchannel heat exchanger)是20世纪90年代发展起来的高效换热设备，可广泛应用于化工、能源与环境等领域。由于微通道换热器的尺寸在微米到亚毫米尺度范围内，使其具有许多与常规换热设备不同的特征，例如体积小、重量轻、效率高、强度大等优点。

2、微通道技术的出现触发了新能源汽车热管理系统、家用空调、商业空调及冷冻设备等领域的技术革新，以提高效率、降低排放。但全铝微通道换热器的应用在逐步扩大的同时，由于铝的耐腐蚀性能的提高和换热器制备工艺的结合较为困难，使得全铝微通道换热器的推广进度相对缓慢。因此，开发新的防腐凝胶涂层以增强全铝微通道换热器的防腐蚀性能成为行业急需解决的问题。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种具有良好的防腐蚀性能的换热器及其制备方法与热管理系统。

2、据本申请的一个方面，提供一种换热器，所述换热器包括金属基体，所述金属基体包括集流管、换热管以及翅片；所述换热管与所述集流管相固定，所述换热管的内腔与所述集流管的内腔连通，所述翅片位于相邻的两个所述换热管之间；

3、所述换热器还包括凝胶涂层，所述凝胶涂层具有三维网状结构，所述凝胶涂层覆设于所述集流管、所述换热管和所述翅片中的至少一者的至少一部分表面上；所述凝胶涂层包括相互联结的分散相颗粒，所述分散相颗粒包括锌铝合金。

4、上述方案中，换热器的至少部分表面具有包括锌铝合金的凝胶涂层，凝胶涂层可以减少腐蚀介质透过凝胶涂层与金属基体发生腐蚀反应；同时，锌铝合金的牺牲阳极作用可以消耗腐蚀介质进而对金属基体进行保护，减少金属基体的腐蚀。因此，本申请的换热器具有良好的防腐蚀性能。

5、根据本申请的另一个方面，还提供一种如上述所述换热器的制备方法，所述方法包括：

6、将含有锌铝合金粉的溶胶涂料涂覆于换热器金属基体的集流管、换热管和翅片中的至少一者的至少部分表面，固化，得到包括有凝胶涂层的换热器。

7、上述方案能够制备至少部分表面具有包括锌铝合金的凝胶涂层的换热器，从而提高换热器的防腐蚀性能。

8、根据本申请的另一个方面，还提供一种热管理系统，所述热管理系统包括压缩机、第一换热器、节流装置和第二换热器，所述第一换热器和所述第二换热器中的至少一者为如上述所述的换热器或如上述所述换热器的制备方法制备的换热器；当所述热管理系统有冷媒流动时，所述冷媒经所述压缩机流入所述第一换热器，并在所述第一换热器发生热交换之后流入节流装置，而后所述冷媒流入所述第二换热器并在所述第二换热器发生热交换后再次流入所述压缩机。

9、上述方案中，热管理系统使用的第一换热器和/或第二换热器为如上述的换热器或如上述换热器的制备方法制备的换热器，换热器至少部分表面的凝胶涂层和锌铝合金提高了换热器的防腐蚀性能，进而延长了热管理系统的使用寿命。

10、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种换热器，其特征在于，所述换热器包括金属基体，所述金属基体包括集流管、换热管以及翅片；所述换热管与所述集流管相固定，所述换热管的内腔与所述集流管的内腔连通，所述翅片位于相邻的两个所述换热管之间；

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述锌铝合金在所述凝胶涂层中的质量占比为20％～30％。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述分散相颗粒中还包括纳米二氧化钛，所述纳米二氧化钛与所述锌铝合金相互联结。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述纳米二氧化钛在所述凝胶涂层中的质量占比为1％～3％。

5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述凝胶涂层的厚度为10μm～100μm。

6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述凝胶涂层的维氏硬度为20hv～23hv。

7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，划格法测试所述凝胶涂层在所述金属基体上的附着力为0级。

8.一种换热器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述换热器的制备方法，其特征在于，所述溶胶涂料具有如下特征中的至少一者：

10.一种热管理系统，其特征在于，所述热管理系统包括压缩机、第一换热器、节流装置和第二换热器，所述第一换热器和所述第二换热器中的至少一者为如权利要求1～7任一项所述的换热器或如权利要求8～9任一项所述换热器的制备方法制备的换热器；当所述热管理系统有冷媒流动时，所述冷媒经所述压缩机流入所述第一换热器，并在所述第一换热器发生热交换之后流入节流装置，而后所述冷媒流入所述第二换热器并在所述第二换热器发生热交换后再次流入所述压缩机。

技术总结
本申请提供一种换热器及其制备方法与热管理系统；换热器包括金属基体，金属基体包括集流管、换热管以及翅片；换热器还包括凝胶涂层，凝胶涂层具有三维网状结构，凝胶涂层覆设于集流管、换热管和翅片中的至少一者的至少一部分表面上；凝胶涂层包括相互联结的分散相颗粒，分散相颗粒包括锌铝合金。本申请提供的换热器，换热器的至少部分表面具有包括锌铝合金的凝胶涂层，可以减少腐蚀介质透过凝胶涂层与金属基体发生腐蚀反应；同时，锌铝合金的牺牲阳极作用可以消耗腐蚀介质进而对金属基体进行保护，减少金属基体的腐蚀。

技术研发人员：赵旭辉,吴子孺,唐建华,唐聿明,黄海,左禹
受保护的技术使用者：北京化工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15