[發明專利]一種可自動除霜或除冰的換熱器

在審

• 申請號: 202011034735.8
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112113369A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 陳奇良;周孝清;李峰;劉燕妮;楊國良;何石泉
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: F25B39/02
• 分類號: F25B39/02;F25B47/00;F28F1/20;F28F19/02;F28F19/04;F28F9/26;F28F9/00;F28F21/08;F28F21/06
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

本發明涉及換熱器技術領域，公開了一種可自動除霜或除冰的換熱器，包括排管和翅片。排管內能夠通入載冷劑，翅片設置在排管的外壁上,翅片的高度沿排管的徑向延伸。翅片包括與排管依次連接的第一導熱部和第二導熱部，第二導熱部的導熱系數小于第一導熱部和排管的導熱系數。第一導熱部和排管的外表面均涂覆有微米或納米級的疏水層，疏水層為疏水涂層或疏水油膜。本發明提供的可自動除霜或除冰的換熱器，第二導熱部的導熱系數較低，在釋冷工況下可使排管兩邊的霜或冰分隔，防止霜或冰對排管進行環狀包裹，同時疏水涂層或疏水油膜有利于使霜層或冰層在重力作用下自動脫落，可以省去加熱除霜過程，提高換熱器的釋冷換熱效率。

技術領域

本發明涉及換熱器技術領域，特別是涉及一種可自動除霜或除冰的換熱器。

背景技術

隨著人們生活水平的提高，對能量的需求量也越來越大，如北方冬天的熱泵制熱，物流冷供鏈等。這里面關于冷熱的傳輸都要涉及到換熱器的使用。對于常規的流體介質傳換熱，可以通過提高換熱器材料的導熱系數，增大換熱面積，提高常規流體的流動速度來實現高換熱效率，這可以響應國家對節能，減排的要求。但是有些換熱器系統涉及介質的相變變化，特別是氣-固，液-固相變，這些情況往往變得復雜起來。如物流冷供鏈中重要組成部分——冷庫。冷庫一直是物流業的重要組成部分。冷庫主要用作對食品、藥品，血液，疫苗等等半成品及成品的低溫恒濕貯藏。由于冷庫內蒸發器表面結霜，妨礙制冷蒸發器(管道)冷量傳導與散發，最終影響制冷效果。當蒸發器表面的霜層(冰層)厚度達到一定程度時，制冷效率甚至下降到30％以下，導致電能較大浪費，且縮短制冷系統的使用壽命。因此有必要在適當的周期內進行冷庫除霜操作。在寒冷地方，空氣源熱泵由于設備簡單，成本較低，被廣泛應用于冬天供暖，同樣地，室外蒸發器表面結霜也妨礙熱泵蒸發器冷量傳導與散發，最終影響熱泵的制熱效果。

目前，通常對空氣介質在低于水結冰溫度傳輸冷量，當冰或霜厚度過大時，換熱器切換到加熱模式，升到冰點溫度之上，使附著在換熱器的冰層表面液化，最終從換熱器上脫落。然而，這個液化時間往往比較長，這樣導致總傳輸冷量損失較大。因此，亟需對涉及這類相變的換熱器進行結構優化，加快相變冰層脫落時間或使冰層自動脫落，減少冷量損失，提高換熱器的換熱效率。

發明內容

本發明提供一種可自動除霜或除冰的換熱器，其能夠使霜層或冰層自動脫落，可以省去加熱除霜過程，提高換熱器的制冷效率。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種可自動除霜或除冰的換熱器，所述換熱器包括：

換熱組件，所述換熱組件包括排管和翅片，所述排管內能夠通入載冷劑，所述翅片設置在所述排管的外壁上，所述翅片的高度沿所述排管的徑向延伸；

所述翅片包括與所述排管依次連接的第一導熱部和第二導熱部，所述第二導熱部的導熱系數小于所述第一導熱部的導熱系數和所述排管的導熱系數；

所述第一導熱部的外表面和所述排管的外表面均涂覆有微米或納米級的疏水層，所述疏水層為疏水涂層或疏水油膜。

作為優選方案，所述疏水涂層為氟碳涂料涂層、聚四氟乙烯涂層或有機硅疏水涂料涂層。

作為優選方案，所述疏水油膜為凡士林油膜、動物油油膜、植物油油膜或白油油膜。

作為優選方案，至少兩組所述換熱組件間隔排列，所述換熱器還包括連接管和保溫層，相鄰的兩個所述排管的第一端通過所述連接管連通，所述保溫層包裹所述連接管，所述保溫層的導熱系數小于所述排管的導熱系數。

作為優選方案，所述翅片對稱設置在所述排管的兩側。

作為優選方案，所述翅片的板面與所述排管的軸線平行。

作為優選方案，所述排管的導熱系數為5-500W/(m·K)；和/或