[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的热交换器，尤其是用于冷却回路的蒸发器(vapo riser)，以及一种用于制造这种热交换器的方法。

背景技术

热交换器通常具有大的表面，在该表面上会沉积相应量的微生物。这尤其适用于空调设备的蒸发器，该空调设备由待冷却的空气流过，其中空气湿气凝结在所述表面上并且促进有机物的生长。

DE10 2008 004 186A1记载了一种空调设备的蒸发器，其在扁管或波纹翅片(fin)外面具有抗菌材料，该材料还包括纳米级的银颗粒。在运行时，所述抗菌材料借助于冷凝水，尤其是通过重力作用输送到扁管和波纹翅片。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种热交换器，其中具有克制各种微生物的长效抗菌作用。

该问题通过一种具有权利要求1所述特征的、开头所述的热交换器得以解决。通过交换器管系的直接涂层均匀且以规定的剂量的纳米级银颗粒在对热交换起作用的面上实现广泛的抗菌作用。此外，因为银以元素的形态存在，将实现非常缓慢并从而持久的释放银粒子。此外，通过银颗粒的纳米性保证足够的表面积以及颗粒在埋入的聚合物中有足够的可运动性。在本发明中，纳米级应理解为不大于100nm的平均粒径。在此，不排除存在至少部分更大的银颗粒。

在本发明中交换管系与热交换器的具体结构无关，其主要理解为对热交换起作用的面。以管-翅片-结构方式的空调设备-蒸发器为例，交换管系通常由扁管以及设置在扁管之间的翅片构成。

在本发明的一种优选的扩展设计中，涂层具有用于产生亲水表面的添加剂(augmentation)。在此，在优选的详细构造中，所述添加剂包括颗粒状的，尤其是纳米级颗粒状的盐，尤其是硫酸钡。因此以简单的方式保证了冷凝的空气在表面上均匀且润湿的凝结。尤其因此避免形成液滴和/或诸如翼片网(Rippenkiemen)这样由于冷凝水增加的小结构，并且优化银离子的释放。尤其难溶的盐，例如硫酸钡有利于并良好地适于产生聚合物表面恰当的亲水性。

在一种优选的实施形式中，聚合物是聚氨酯，由此获得了良好的吸附性和耐候性。

此外，涂层优选设计为干燥的漆(dried varnish)，尤其是设计为干燥的水性漆。这实现了涂层在交换管系上简单并环境兼容的涂敷，例如通过浸浴-涂漆。

在一种尤其优选且有利的实施形式中，涂层具有以下成分(按重量比)：

-10％-25％，尤其优选16％-19％的聚合粘结剂，尤其是聚氨酯；

-50％-90％，尤其优选77％-82％的亲水填料，尤其是硫酸钡；

-0.05％-2％，尤其优选0.1％-0.3％的纳米级的银颗粒；

-0％-10％，尤其优选0％-6％的添加剂，尤其是溶解剂、润湿剂、增溶剂、分散剂和匀染剂组中的一种或多种。

涂层通常有利地具有至少约0.1μm的厚度，尤其是至少约0.5μm的厚度。因此保证足够量的银来用于在长时间内产生抗菌作用。

此外，涂层有利地具有不大于约5μm，尤其是不大于约2μm的厚度，使得热交换器不会通过聚合物产生明显的隔热性，并且保持涂层量较小且廉价。

在本发明通常优选的设计中，交换管系由金属制成，尤其是铝合金，其中，在优选的详细设计中，在涂层和金属之间设计一阻隔层(inversion layer)。该阻隔层尤其优选设计为转化涂层(conversion coating)，尤其是带有亲水的表面。这种转化涂层例如可以是铬酸钝化层，尤其是绿铬酸钝化层(greenchromating)。作为替代方案，也可以是按照专利文献DE10314700A1产生的转化涂层。转化涂层通常理解为在基层，例如铝参与下产生的层。作为替代或补充，阻隔层也可以是完全涂敷的涂层，例如聚合物。阻隔层在本发明中优选具有这样的作用，使得银颗粒不与金属接触并因此不会形成促进腐蚀的局部元素。尤其，但不是必须的，本发明涉及由铝或铝合金制成的热交换器。

在一种特别优选的结构形式中，交换管系包括扁管和翅片，其中，整个交换管系由涂层覆盖。原则上例如为了节约材料，也可考虑仅部分交换管系有涂层。

对于制造方法而言，本发明所要解决的技术问题按照本发明通过权利要求12的特征解决。其中优选液态的混合物例如是水性分散剂，但不是必须的。也可以考虑非液相的涂层，而是例如按粉末涂层的方式施加。

在优选的详细设计中，所述方法包括在执行步骤b之前在交换管系上设置尤其是构造为转化涂层的阻隔层的步骤。

此外，该方法通常有利地包括干燥在步骤b中施加涂层的步骤。