[發明專利]超疏水涂層劑、換熱器及換熱器表面處理方法

在審

• 申請號: 202010890826.5
• 申請日: 2020-08-29
• 公開（公告）號: CN112048243A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 威廉·杰拉爾德·林恩
• 申請（專利權）人: 上海符立制冷設備有限公司
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D7/61;B05D7/24;B05D5/00;B05D7/14;F28F19/02
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本申請涉及換熱器技術領域，公開了一種超疏水涂層劑、換熱器及換熱器表面處理方法，換熱器換熱面表面設有超疏水涂層，超疏水涂層劑，包括0.5％?15％的超疏水納米顆粒、1％?15％的疏水性樹脂以及剩余量的溶劑。其能夠減少除霜能耗和除霜時間，使換熱器實現不停歇工作，同時延遲和減少換熱器表面的腐蝕。

技術領域

本申請涉及換熱器技術領域，尤其涉及一種超疏水涂層劑、換熱器及換熱器表面處理方法。

背景技術

換熱器，尤其是對空氣進行冷卻的換熱器，在冷卻過程中會在換熱器表面吸附濕空氣中的水份，當換熱器表面的文圖降至濕空氣露點溫度以下時，濕空氣開始在換熱器表面凝結，凝結足夠多水分后，會從換熱器表面以冷凝水的形式下落，在換熱器內部溫度達到0攝氏度以下，且冷凝水在換熱器表面堆積過多時，則會在換熱器表面凝霜。換熱器換熱表面間凝霜過多會降低換熱效率以及提升壓降，在換熱表面間結霜達到完全阻擋風通時，需要對換熱器進行整機除霜。

相關技術中，有通過增加換熱表面間距來提升換熱器的可容載的結霜量。在換熱器的使用工況中進氣溫度低于0度時，會按照使用工況配置具有不同換熱表面間距的換熱器，這樣使結霜速度更快的低溫環境中可以達到與更高溫度相同除霜頻率，但該種方式會降低該同等尺寸換熱器的換熱面積和換熱效率。

也有相關技術通過主動除霜的方式對換熱器進行化霜。主動除霜方式包括：電加熱管除霜、熱氣化霜、乙二醇(丙二醇)化霜和水沖霜，這幾種方式皆通過對換熱器進行加熱以實現化霜的效果。但使用主動除霜方式需間歇性停止換熱器運作，在該停止運作的周期內會損失換熱效率，并使用大量能耗，除霜產生的熱量也會對換熱器的工作環境產生影響。另外，在使用水沖霜方式會增加環境濕度，且受限于換熱器環境溫度，在過低環境溫度中無法使用水沖霜方式。

發明內容

為了減少除霜耗能及除霜時間，達到被動防霜的效果，同時降低對換熱面積和換熱效率的影響，本申請提供了一種超疏水涂層劑及具有該超疏水涂層劑的換熱器。

本申請提供的超疏水涂層劑，包括以下技術方案：

超疏水涂層劑，包括0.5％-15％的超疏水納米顆粒、1％-15％的疏水性樹脂以及剩余量的溶劑；

所述超疏水納米顆粒為二氧化硅、二氧化鈦、三氧化二鋁中的一種或兩種以上的混合物；

所述溶劑包括乙酰乙酸乙酯、硝酸、叔丁醇鉀、乙醇、氟代烷基硅烷、環乙烷、正乙烷、乙酸丁脂、丙酮、二甲基乙烷胺中的一種或兩種以上的混合物。

通過采用上述技術方案，超疏水涂層劑附著性能更強，長期使用過程中不會發生涂料脫落，覆設于換熱器換熱面，不僅能夠達到被動防霜的效果，同時降低對換熱面積和換熱效率的影響。

在一些實施方式中，所述超疏水納米顆粒為三氧化二鋁。

涂料使用的表面主要為鋁材質，通過采用上述技術方案，三氧化二鋁作為超疏水納米顆粒在鋁材料上更有利于維持其長期附著性，除此以外三氧化二鋁相對二氧化硅更有利于傳熱，使用該種涂料不會對傳熱效率產生影響。

在一些實施方式中，所述超疏水納米顆粒的粒徑為5-100nm。

如果顆粒過小則無法形成粗糙表面，如果顆粒過大則會影響疏水性，通過采用上述技術方案，同時能夠形成粗糙表面，且不會影響疏水性。

在一些實施方式中，所述疏水性樹脂為有機硅樹脂。

有機硅樹脂本身的疏水性最強，通過采用上述技術方案，對納米材料增效更好。

本申請提供的超疏水涂層劑，包括以下技術方案：