一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器及其制备方法和应用。本发明专利技术的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的组成包括盘管和翅片，盘管的外表面设置有用于延缓盘管外表面冰霜层形成的疏水涂层，盘管的内表面设置有辅助制冷剂在盘管内部扩散的超亲水涂层，翅片表面的部分区域设置有用于延缓翅片表面冰霜层形成的疏水涂层，翅片表面的部分区域设置有用于汇聚收集盘管外表面和翅片表面冰霜层融化过程中形成的液滴的超亲水涂层。本发明专利技术的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的制冷效率高，表面不易结霜结冰，且制作流程简单、制作成本低，适合在家用冰箱领域大面积推广应用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及家用冰箱
，具体涉及一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]风冷冰箱是目前常见的一类家用冰箱，其包含一个或多个翅片蒸发器，是利用蒸发器内部制冷剂的蒸发来带走储存空间内的热量，进而达到制冷的目的。然而，风冷冰箱长时间运行时蒸发器外表面易结霜结冰，进而会阻碍制冷剂与空气的热量交换，最终导致风冷冰箱的制冷效率明显下降。目前，研究人员主要是通过在冰箱中设置定时加热化霜装置来溶解蒸发器外表面形成的冰霜层，但由于加热时间通常过短，冰霜层溶解不完全，形成的液滴会分散凝结，导致再次制冷时冰霜层溶解产生的水珠又会重新凝固，甚至还会形成热交换能力更差的冰霜层。同时，由于制冷剂并不能完全充满蒸发器盘管内部，蒸发器内表面并未得到充分利用，限制了液体蒸发的速度，最终也会影响风冷冰箱整体的制冷效率。
[0003]因此，亟需开发一种制冷效率高、表面不易结霜结冰的冰箱蒸发器。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器及其制备方法和应用。
[0005]本专利技术所采取的技术方案是：
[0006]一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器，其组成包括盘管和翅片；所述盘管的外表面设置有疏水涂层，内表面设置有超亲水涂层，盘管外表面的疏水涂层用于延缓盘管外表面冰霜层的形成，盘管内表面的超亲水涂层有助于制冷剂在盘管内部的扩散；所述翅片表面的部分区域设置有疏水涂层，部分区域设置有超亲水涂层，翅片表面的疏水涂层用于延缓翅片表面冰霜层的形成，翅片表面的超亲水涂层用于汇聚收集盘管外表面和翅片表面冰霜层融化过程中形成的液滴。
[0007]优选的，所述盘管的材质为铝合金。
[0008]优选的，所述翅片的材质为铝合金。
[0009]优选的，所述超亲水涂层的厚度为0.1μm～0.5μm。
[0010]优选的，所述疏水涂层的厚度为0.1μm～0.5μm。
[0011]一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的制备方法包括以下步骤：
[0012]1)将铝合金盘管和铝合金翅片用氢氧化钠溶液浸泡，再用沸水浸泡，得到设置有超亲水涂层的盘管和设置有超亲水涂层的翅片；
[0013]2)将步骤1)处理过的盘管两端封口后用含疏水物质的分散液浸泡，再取出干燥，得到外表面设置有疏水涂层、内表面设置有超亲水涂层的盘管；将步骤1)处理过的翅片表面的部分区域覆盖保护，再用含疏水物质的分散液浸泡，再取出干燥，得到表面的部分区域
设置有疏水涂层、部分区域设置有超亲水涂层的翅片；
[0014]3)将步骤2)处理过的盘管和步骤2)处理过的翅片进行组装，即得基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器。
[0015]优选的，一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的制备方法包括以下步骤：
[0016]1)将铝合金盘管和铝合金翅片打磨后进行水洗和醇洗，再用氢氧化钠溶液浸泡，再用沸水浸泡，得到设置有超亲水涂层的盘管和设置有超亲水涂层的翅片；
[0017]2)将步骤1)处理过的盘管两端封口后用含疏水物质的分散液浸泡，再取出进行表面清洗和干燥，得到外表面设置有疏水涂层、内表面设置有超亲水涂层的盘管；将步骤1)处理过的翅片表面的部分区域覆盖保护，再用含疏水物质的分散液浸泡，再取出进行表面清洗和干燥，得到表面的部分区域设置有疏水涂层、部分区域设置有超亲水涂层的翅片；
[0018]3)将步骤2)处理过的盘管和步骤2)处理过的翅片进行组装，即得基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器。
[0019]优选的，步骤1)中用氢氧化钠溶液在80℃～90℃下进行浸泡，浸泡时间为5min～10min。
[0020]优选的，步骤1)中用沸水浸泡的时间为30min～40min。
[0021]优选的，步骤2)所述疏水物质为十七氟癸基三氯硅烷、1H,1H,2H,2H
‑
全氟辛基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、(十七氟
‑
1,1,2,2
‑
十四烷基)三甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷中的至少一种。
[0022]优选的，步骤2)中用含疏水物质的分散液浸泡的时间为3.0h～3.5h。
[0023]一种冰箱，其组成包括上述基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器。
[0024]本专利技术的原理：本专利技术的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器设置有疏水涂层和超亲水涂层，疏水涂层能够减少水滴的附着，延缓盘管外表面和翅片表面冰霜层的形成以及降低冰霜层的厚度，进而可以提高蒸发器和空气进行热交换的效率，且在进行冰箱的融霜操作时，由于疏水表面上水珠的接触角大，水珠与盘管外表面和翅片表面的接触面积小，水珠在重力和空气对流的作用下极易脱落，使得盘管外表面和翅片表面的液滴残留减少，进而可以延缓蒸发器二次结霜结冰的速度以及降低冰霜层的厚度；盘管内表面的超亲水涂层对于制冷剂液体具有超亲性，在毛细力的作用下可以吸引更多的制冷剂液体到原来未被润湿的部位，进而可以增大制冷剂的蒸发面积，促进制冷剂与蒸发器的热交换，提高蒸发器的制冷效率；此外，通过在翅片表面设置超亲水涂层可以使冰霜层在融化过程中形成的液滴沿指定路径流动到预期位置进行汇聚，便于集中处理。
[0025]本专利技术的有益效果是：本专利技术的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的制冷效率高，表面不易结霜结冰，且制作流程简单、制作成本低，适合在家用冰箱领域大面积推广应用。
附图说明
[0026]图1为实施例1的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的整体结构示意图。
[0027]图2为实施例1的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的疏水涂层和超亲水涂层的分布示意图。
[0028]图3为实施例1的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的翅片表面的疏水涂层和
超亲水涂层的分布示意图。
[0029]图4为实施例1的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器中的超亲水涂层的SEM图。
[0030]图5为实施例1的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器中的疏水涂层的SEM图。
[0031]附图标识说明：10、盘管；20、翅片。
具体实施方式
[0032]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的解释和说明。
[0033]实施例1：
[0034]一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器(整体结构示意图如图1所示，疏水涂层和超亲水涂层的分布示意图如图2和图3所示)，其组成包括盘管10和翅片20；盘管10的外表面设置有疏水涂层，内表面设置有超亲水涂层，盘管10外表面的疏水涂层用于延缓盘管10外表面冰霜层的形成，盘管10内表面的超亲水涂层有助于制冷剂在盘管10内部的扩散；翅片20表面的部分区域设置有疏水涂层，部分区域设置有超亲水涂层，翅片20表面的疏水涂层用于延缓翅片20表面冰霜层的形成，翅片20表面的超亲水涂层用于汇聚收集盘管10外表面和翅片20表面冰霜层融化过程中形成的液滴；盘管1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器，其组成包括盘管和翅片，其特征在于：所述盘管的外表面设置有疏水涂层，内表面设置有超亲水涂层，盘管外表面的疏水涂层用于延缓盘管外表面冰霜层的形成，盘管内表面的超亲水涂层有助于制冷剂在盘管内部的扩散；所述翅片表面的部分区域设置有疏水涂层，部分区域设置有超亲水涂层，翅片表面的疏水涂层用于延缓翅片表面冰霜层的形成，翅片表面的超亲水涂层用于汇聚收集盘管外表面和翅片表面冰霜层融化过程中形成的液滴。2.根据权利要求1所述的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器，其特征在于：所述盘管的材质为铝合金；所述翅片的材质为铝合金。3.根据权利要求2所述的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器，其特征在于：所述超亲水涂层的厚度为0.1μm～0.5μm。4.根据权利要求2所述的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器，其特征在于：所述疏水涂层的厚度为0.1μm～0.5μm。5.权利要求2～4中任意一项所述的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将盘管和翅片用氢氧化钠溶液浸泡，再用沸水浸泡，得到设置有超亲水涂层的盘管和设置有超亲水涂层的翅片；2)将步骤1)处理过的盘管两端封口后用含疏水物质的分散液浸泡，再取出干燥，得到外表面设置有疏水涂层、内表面设置有超亲水涂层的盘管；将步骤1)处理过的翅...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜艳平，吴小凌，费国超，杨睿杰，陈会平，李顺，
申请(专利权)人：广州万宝集团压缩机有限公司，
类型：发明
国别省市：