热交换器用铝箔、其制造方法及使用其的热交换器和空调技术

技术编号:2494886 阅读:204 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种热交换器用铝箔,其厚度在40-150μm之间,微观表面具有条状或柱状突起,这种突起的高度在0.001-50μm之间,突起宽度在0.001-20μm之间,突起间隔在0.001-20μm之间。本发明专利技术提供的热交换器用铝箔表面具有很好的亲水或疏水性,耐腐蚀能力,并提高了使用该铝箔的热交换器的热交换效率。本发明专利技术还提供了一种该热交换器用铝箔的制备方法,该方法包括预处理工程、粗化工程、中间处理工程、以及利用深层活性离子浸蚀法或溶胶-凝胶合成法的纳米化工程。本发明专利技术还提供了一种具备该铝箔的热交换器,和一种使用该热交换器的空调。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于热交换器的铝箔、其制造方法,以及使用该铝箔的热交换器和使用该热交换器的空调。
技术介绍
目前,随着空调应用的不断普及,为了实现空调的节能等目的,对于空调热交换器的研究也在不断进行,现有的技术革新集中在热交换器的铝翅片,例如通过使铝翅片的形状最佳化,铝翅片的薄壁化以及通过表面处理改善铝翅片的性质等来提高热交换器的换热效率,从而达到节能以及提高空调器效果。室内热交换器的铝翅片表面,在空调器运转时,由于冷凝水而处于湿润状态,而停机时处于干燥状态,干湿状态交替存在,使铝翅片容易发生腐蚀;而室外热交换器,特别是由于大气污染的不断加剧,酸雨等引起的铝翅片的腐蚀日益显露。因此,需要对铝翅片表面进行处理使之具有耐腐蚀性。由于夏季空调机的室内热交换器的铝翅片和冬季空调机的室外热交换器的铝翅片表面温度都在露点以下,因此,空气中的水分变成冷凝水或者霜附着在翅片上,冷凝水形成水滴附着在翅片上,在翅片之间形成水桥,堵塞空气通路,导致通风阻力增加,从而产生电力损耗、噪音、水滴飞溅等不良情况;另外,在冬季寒冷地区,暖风运转(带霜运转)时的空调室外热交换器易在除霜运转时,翅片表面残留的融解水变成冰,不仅使通风阻力增大,而且导致暖风运转时间缩短和除霜运转时间增加。因此,要求翅片表面具有使附着的冷凝水以及除霜运转时的溶解水沿着表面迅速流下的性能,其方法包括一是赋予翅片表面亲水性,即水润湿性,使冷凝水变成薄的水膜流下;二是使翅片表面具有疏水性,防止冷凝水的附着。铝翅片是通过铝箔制造,现有的对铝翅片表面进行处理的方法是通过在铝箔表面进行亲水性处理,即通过铝箔表面覆盖亲水涂膜,然后在亲水涂膜上实施防腐处理包括覆盖防腐的无机涂层或有机树脂涂层,从而形成双层膜结构,使铝箔具备高的耐腐蚀性和亲水性,从而使由铝箔制成的铝翅片具备高的耐腐蚀性和亲水性。这项赋予铝翅片表面具有亲水性的技术开发取得了很大进展,目前亲水铝翅片占了空调热交换器翅片的50%以上;而疏水处理技术由于改善除霜技术有待进一步研究,目前实际应用的很少。但是在铝箔表面涂覆的亲水涂层和防腐涂层的热传导系数比铝箔本身的热传导系数要低的多,因此影响了热交换器整体换热效率。为了改善铝箔表面的性质同时又不降低其热传导系数,对于金属材料表面纳米化是近年开始的一个新领域,主要是利用纳米金属材料的优异性能对传统工程金属材料进行表面结构改良,制备出一层具有纳米晶体结构的表面层,就能通过表面组织和性能的优化提高材料的整体性能和环境服役行为。法国专利申请(申请号2689431)、俄罗斯专利申请(申请号1391135)、中国专利申请(申请号99122670.4,申请号01128225.8和申请号03111200.5)提供了一种以高压气体或液体携带硬质颗粒接连轰击金属材料表面引起表面严重塑性变形从而实现表面纳米化的技术。但是,随着空调技术的不断发展,为了提高热交换器的热交换效率,用于空调热交换器的铝翅片在朝着薄壁化方向发展,而这种通过硬质颗粒接连轰击金属材料表面显然不适合薄铝翅片的表面纳米化,甚至可能击穿铝翅片。因此,需要一种热交换器用铝箔,具有很好的表面性质,进而从微观表面有效增大铝翅片表面积,提高换热效率。本专利技术通过大量研究,完成了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种热交换器用铝箔、其制造方法以及使用该铝箔的热交换器和使用该热交换器用的空调。本专利技术提供的热交换器用铝箔表面具有很好的亲水或疏水性,以及耐腐蚀能力,并且增大了铝箔表面积,从而有效提高了使用该铝箔的热交换器的热交换效率,以及使用该热交换器的空调的换热效率,并且节约能源,延长空调的使用寿命。本专利技术提供一种上述热交换器用铝箔,其厚度在40-150μm之间,微观表面具有突起,所述突起的高度在0.001-50μm之间,宽度在0.001-20μm之间,间隔在0.001-20μm之间。所述突起的形状为条状。所述突起的形状为柱状。当所述突起的高度在0.001-0.1μm之间,宽度在0.001-0.1μm之间,间隔在0.001-1μm之间,所述的热交换器用铝箔表现疏水性。当所述突起的高度在0.1-50μm之间,宽度在0.1-20μm之间,间隔在1-20μm之间,所述的热交换器用铝箔表现亲水性。本专利技术还提供了一种上述热交换器用铝箔的制备方法,其步骤包括1)预处理工程;2)粗化工程;3)中间处理工程;以及4)纳米化工程,在本专利技术中,所述的预处理工程的步骤包括用NaOH、Na3PO4、表面活性剂和水按比例配制成溶液使铝箔表面脱脂,随后用水清洗,然后浸酸以除去铝箔表面异物。所述的粗化工程包括利用化学粗化或电解粗化,使铝箔表面形成粗糙表面。所述的中间处理工程是利用阳极氧化包括硫酸法、硫酸-草酸法、草酸法以及磷酸法等来提高铝箔的表面硬度,以及抗蚀性和耐磨性。所述的纳米化工程包括深层活性离子浸蚀法或溶胶-凝胶合成法。所述的深层活性离子浸蚀法是通过浸蚀得到铝箔表面形成突起,从而实现表面纳米化。所述的溶胶-凝胶合成法是将纳米级的粒子附着于铝箔表面使铝箔表面形成突起,从而实现纳米化。本专利技术还提供了一种热交换器,其至少包括本专利技术所述的热交换器用铝箔。本专利技术还提供了一种空调,其至少包括热交换器,所述的热交换器至少包括本专利技术所述的热交换器用铝箔。如上所述,本专利技术的制备方法避免现有技术在铝箔表面涂覆亲水涂层和防腐涂层而导致的热交换器整体换热效率的下降的问题,同时也避免了通过硬质颗粒轰击铝箔表面进行表面纳米化而可能的对铝箔表面的伤害,从而使其得到本专利技术的热交换器用铝箔具有良好的表面特性、亲水性或疏水性、耐腐蚀能力,以及良好的热交换效率。附图说明图1是热交换器用铝箔的微观表面的示意图;图2是铝箔表面水的接触角θ示意图;图3是表示本专利技术的热交换器用铝箔制备方法过程的示意图;图4是本专利技术的热交换器的铝翅片的示意图;图5示意性的示出了具有本专利技术的热交换器的空调的示意图。具体实施例方式本专利技术提供了一种热交换器用铝箔,如图1所示,其厚度H在40-150μm之间,微观表面具有突起,这种突起的高度h在0.001-50μm之间,突起宽度A在0.001-20μm之间,突起间隔B在0.001-20μm之间,P值在0.001-50μm之间。本专利技术的热交换器用铝箔的微观表面的突起可以为条状或柱状,根据加工步骤不同而有所差异,当然也可以为其他形状。当具有上述微观表面结构的铝箔在工作状态时,特别是与空气中悬浮的水滴相接触时,其接触角θ应该尽可能增大或尽可能减小,并且接触角θ的大小与铝箔微观表面突起的尺寸大小密切相关,如图2所示,当接触角θ增大至一定角度时,铝箔表现疏水性;当接触角θ减小至一定角度时,铝箔表现亲水性。当突起满足高度h在0.001-0.1μm之间,突起宽度A在0.001-0.1μm之间,突起间隔B在0.001-1μm之间,P值在0.001-50μm之间时,接触角θ增大,微观表面表现较大的疏水性,使水滴不易附着于铝箔表面,从而避免水滴在铝箔表面形成冷凝水而影响热交换器的换热效率。当突起满足高度h在0.1-50μm之间,突起宽度A在0.1-20μm之间,突起间隔B在1-20μm之间,P值在1-50μm之间时,接触角θ尽可能减小,铝箔表现亲水性,即铝箔表面所具有的亲水性能够在水滴本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种热交换器用铝箔,其特征在于,其厚度在40-150μm之间,微观表面具有突起,所述突起的高度在0.001-50μm之间,宽度在0.001-20μm之间,间隔在0.001-20μm之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:薛欣荣横山昭一
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利