[发明专利]一种可自动除霜或除冰的换热器

说明书

本发明涉及换热器技术领域，公开了一种可自动除霜或除冰的换热器，包括排管和翅片。排管内能够通入载冷剂，翅片设置在排管的外壁上,翅片的高度沿排管的径向延伸。翅片包括与排管依次连接的第一导热部和第二导热部，第二导热部的导热系数小于第一导热部和排管的导热系数。第一导热部和排管的外表面均涂覆有微米或纳米级的疏水层，疏水层为疏水涂层或疏水油膜。本发明提供的可自动除霜或除冰的换热器，第二导热部的导热系数较低，在释冷工况下可使排管两边的霜或冰分隔，防止霜或冰对排管进行环状包裹，同时疏水涂层或疏水油膜有利于使霜层或冰层在重力作用下自动脱落，可以省去加热除霜过程，提高换热器的释冷换热效率。

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，特别是涉及一种可自动除霜或除冰的换热器。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对能量的需求量也越来越大，如北方冬天的热泵制热，物流冷供链等。这里面关于冷热的传输都要涉及到换热器的使用。对于常规的流体介质传换热，可以通过提高换热器材料的导热系数，增大换热面积，提高常规流体的流动速度来实现高换热效率，这可以响应国家对节能，减排的要求。但是有些换热器系统涉及介质的相变变化，特别是气-固，液-固相变，这些情况往往变得复杂起来。如物流冷供链中重要组成部分——冷库。冷库一直是物流业的重要组成部分。冷库主要用作对食品、药品，血液，疫苗等等半成品及成品的低温恒湿贮藏。由于冷库内蒸发器表面结霜，妨碍制冷蒸发器(管道)冷量传导与散发，最终影响制冷效果。当蒸发器表面的霜层(冰层)厚度达到一定程度时，制冷效率甚至下降到30％以下，导致电能较大浪费，且缩短制冷系统的使用寿命。因此有必要在适当的周期内进行冷库除霜操作。在寒冷地方，空气源热泵由于设备简单，成本较低，被广泛应用于冬天供暖，同样地，室外蒸发器表面结霜也妨碍热泵蒸发器冷量传导与散发，最终影响热泵的制热效果。

目前，通常对空气介质在低于水结冰温度传输冷量，当冰或霜厚度过大时，换热器切换到加热模式，升到冰点温度之上，使附着在换热器的冰层表面液化，最终从换热器上脱落。然而，这个液化时间往往比较长，这样导致总传输冷量损失较大。因此，亟需对涉及这类相变的换热器进行结构优化，加快相变冰层脱落时间或使冰层自动脱落，减少冷量损失，提高换热器的换热效率。

发明内容

本发明提供一种可自动除霜或除冰的换热器，其能够使霜层或冰层自动脱落，可以省去加热除霜过程，提高换热器的制冷效率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可自动除霜或除冰的换热器，所述换热器包括：

换热组件，所述换热组件包括排管和翅片，所述排管内能够通入载冷剂，所述翅片设置在所述排管的外壁上，所述翅片的高度沿所述排管的径向延伸；

所述翅片包括与所述排管依次连接的第一导热部和第二导热部，所述第二导热部的导热系数小于所述第一导热部的导热系数和所述排管的导热系数；

所述第一导热部的外表面和所述排管的外表面均涂覆有微米或纳米级的疏水层，所述疏水层为疏水涂层或疏水油膜。

作为优选方案，所述疏水涂层为氟碳涂料涂层、聚四氟乙烯涂层或有机硅疏水涂料涂层。

作为优选方案，所述疏水油膜为凡士林油膜、动物油油膜、植物油油膜或白油油膜。

作为优选方案，至少两组所述换热组件间隔排列，所述换热器还包括连接管和保温层，相邻的两个所述排管的第一端通过所述连接管连通，所述保温层包裹所述连接管，所述保温层的导热系数小于所述排管的导热系数。

作为优选方案，所述翅片对称设置在所述排管的两侧。

作为优选方案，所述翅片的板面与所述排管的轴线平行。

作为优选方案，所述排管的导热系数为5-500W/(m·K)；和/或