[发明专利]一种局部疏水的散热装置

说明书

技术领域

本发明涉及暖通空调和换热器技术领域，尤其涉及一种局部疏水的散热装置。

背景技术

在传热领域，翅片通过拓展翅根的面积，增加了传热面积，是一种常见的强化换热的方式，如管翅式换热器、板翅式换热器，还包括如暖通空调领域的暖气片等，都是典型的翅片应用领域。

翅片式换热设备在与空气进行换热时，如果翅片表面温度低于露点温度，空气中的水蒸气就会在翅片冷凝，形成冷凝水。在空调领域通常采用的管翅式换热器中，为了防止冷凝水滴在相邻翅片间形成“水桥”，降低换热的同时增加噪音，一般在翅片表面涂覆亲水涂层，让冷凝水滴形成水膜，然后在重力的驱动下排出。另一方面，对于常规的金属制暖气片，冷凝水的存在阻止了暖气片在夏季的使用。

专利“一种翅片换热器”(CN 106767116 A)公开了一种方案，包括多个竖直并排安装的翅片，多个翅片间隔设置，相邻两个相对的表面上一面涂覆有亲水涂层，另一面涂覆有疏水层，这样在疏水层上的冷凝水滴会接触到相邻亲水层表面的水膜后，与亲水表面水膜融合，使水膜重量增加加速排水。专利“管翅式换热器及空调器(CN 105485971 A)公开了一种管翅式换热器，包括至少一个疏水区域和至少一个亲水区域，冷媒首先进入亲水区域，并从疏水区域流出，解决空调器在低温制冷情况下的结霜问题。但是上述设计都采用了亲水涂层，在防止“水桥”的同时增加了水膜，只能应用于空调器的管翅式换热器。

发明专利“一种冷暖两用的暖气片系统”(申请号：201710069031.6)提出了一种可用于制冷制热的暖气片系统，采用多孔介质吸收冷凝水，并通过管翅式或板翅式换热器增强换热。在制冷工况下，管翅式换热器或板翅式换热器的冷凝水在重力驱动下往下移动并最后排出，会在换热器表面形成水膜，阻碍换热。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种局部疏水的散热装置，减少翅片表面上水膜的区域，提高传热效率。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种局部疏水的散热装置，包括传热通道和设置在所述传热通道上多个竖直且并排设置的翅片，所述翅片间隔设置，翅片上部设置有疏水区，所述疏水区内设置有至少一个导水体。

进一步地，所述的一种局部疏水的散热装置，所述疏水区表面接触角大于90°。

进一步地，所述的一种局部疏水的散热装置，所述翅片间距不小于2mm，过小的间距会导致相邻翅片上的液滴接触形成“水桥”，影响换热。

进一步地，所述的一种局部疏水的散热装置，所述传热通道具有至少一个供冷媒进入所述疏水区以开始进行热交换的第一端口和至少一个供冷媒从所述翅片上离开以结束热交换的第二端口，所述第二端口位于疏水区之外，这样在制冷工况下，在疏水区温度较低，翅片表面容易形成液滴，并利用重力将液滴向下驱动。

进一步地，所述的一种局部疏水的散热装置，竖直方向上位置最低的所述导水体延伸至所述翅片的水平两侧的边缘，以防止液滴绕过所述导水体向非疏水区流动。

进一步地，所述的一种局部疏水的散热装置，所述翅片的所述疏水区与所述翅片的其它非疏水区由不同材料加工而成。

进一步地，所述的一种局部疏水的散热装置，所述翅片上所述疏水区与所述翅片的其它非疏水区在水平方向上错开一定的距离，以增强对气体的扰动，提高换热。

进一步地，所述的一种局部疏水的散热装置，所述翅片在远离所述传热通道一端设置有背板。背板一方面增加了翅片的换热面积，另一方面使得相邻翅片之间形成了一个竖直方向的封闭空间，形成“烟囱”效应。

进一步地，所述的一种局部疏水的散热装置，所述背板上也设置有背板疏水区和背板导流体，原理与翅片上的疏水区和导流体一致。

本发明具有如下有益效果：在制冷工况下，冷媒首先进入翅片的疏水区，翅片附近空气中的水蒸气在翅片的疏水区表面冷凝，由于疏水区表面接触角较大，冷凝水滴在重力驱动下移动并由导水体导出翅片。而翅片外的空气在被冷却且干燥后，密度增加，沿翅片向下流动，在翅片的下部不再析出冷凝水，翅片表面没有冷凝水，提高了翅片的换热效率。

附图说明

图1(a)是本发明的一种局部疏水的散热装置示意图；

图1(b)是本发明的一种局部疏水的散热装置左视图；

图2(a)是分段式翅片示意图；

图2(b)是分段式翅片正视图；

图3(a)是带有背板的散热装置装配图；

图3(b)是带有背板的散热装置示意图；

图4是背板上的背板疏水区及背板导水体。