CN106855375A - 毛细管及空气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种毛细管及空气处理装置，该毛细管用于空气处理装置内的热交换，其组成按照重量计包括以下成分：基体塑料75％‑99％，导热填料1％‑20％。空气处理装置包括本体，所述本体内设置有容纳腔，还包括设置在所述容纳腔内的换热芯总成，所述换热芯总成包括换热芯支撑部和连接于所述换热芯支撑部上的换热芯,所述换热芯包括上述的毛细管。本发明提供的毛细管及空气处理装置，使用含有导热填料的基体塑料制造，基体塑料保证其整体的重量较轻，且不会因为长期使用而被腐蚀，导热填料保证其较高的导热效率。

Description

毛细管及空气处理装置

技术领域

本发明涉及空气处理技术，具体涉及一种毛细管及空气处理装置。

背景技术

空气处理装置广泛见于建筑、机械、食品以及医药等领域，其内部设置有换热元件，通过换热元件对空气进行加热或者制冷，如此获取热空气或者冷空气。

现有技术中空气处理装置的换热元件为板式换热机构或者管式换热机构，其常见的材质为具有高导热效率的铜、铝或者相应的合金。其不足之处在于，其一，板式换热机构或者管式换热机构的体积较大，其整体重量较大；其二，空气处理装置的工作环境往往复杂，如酸性、碱性环境，金属材质较易腐蚀从而影响使用效率，乃至影响使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种毛细管及空气处理装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种毛细管，其用于空气处理装置内的热交换，其组成按照重量计包括以下成分：基体塑料75％-99％，导热填料1％-20％。

上述的毛细管，所述导热填料为以下一种或者多种的混合物：金属粉末、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、石墨、金属氧化物粉末、金属氮化物粉末。

上述的毛细管，所述毛细管按照重量计还包括以下成分：阻燃剂1％-5％，抗氧剂0.5％-3％，偶联剂为0.1％-1％。

一种空气处理装置，包括本体，所述本体内设置有容纳腔，还包括设置在所述容纳腔内的换热芯总成，所述换热芯总成包括换热芯支撑部和连接于所述换热芯支撑部上的换热芯，所述换热芯包括毛细管，所述毛细管为上述的毛细管。

上述的空气处理装置，所述换热芯还包括毛细管支撑部，所述毛细管环绕于所述毛细管支撑部上，所述毛细管的各圈沿着所述毛细管支撑部的周向布置。

上述的空气处理装置，所述换热芯还包括毛细管支撑部，所述毛细管缠绕于所述毛细管支撑部上，所述毛细管的各圈沿着所述毛细管支撑部的轴向布置。

上述的空气处理装置，还包括导流部，所述导流部包括相连通的冷凝水承接部和外输件，所述冷凝水承接部用于承接从所述换热芯滴落的冷凝水。

上述的空气处理装置，所述毛细管的进液管和出液管呈锥形设置于所述换热芯支撑部的底部，所述冷凝水承接部承接从所述进液管和出液管滴落的冷凝水。

上述的空气处理装置，还包括分隔端子，所述毛细管上的相邻两圈之间设置有所述分隔端子。

上述的空气处理装置，还包括位置调节机构，所述换热芯连接于所述位置调节机构上，所述换热芯通过所述位置调节机构的调节以使得所述换热芯与所述空气处理装置内换热空气间的接触面积得以增大和减小。

在上述技术方案中，本发明提供的毛细管，使用含有导热填料的基体塑料制造，基体塑料保证其整体的重量较轻，且不会因为长期使用而被腐蚀，导热填料保证其较高的导热效率。

由于上述毛细管具有上述技术效果，包含该毛细管的空气处理装置也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一实施方式的毛细管支撑部的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第一实施方式的换热芯支撑部的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一实施方式的换热芯的部分结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第二实施方式的毛细管支撑部的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第二实施方式的换热芯支撑部的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的第二实施方式的换热芯的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第一实施方式的空气处理装置的第一结构示意图；

图8为本发明实施例提供的第一实施方式的空气处理装置的第二结构示意图；

图9为本发明实施例提供的第二实施方式的空气处理装置的第一结构示意图；

图10为本发明实施例提供的第二实施方式的空气处理装置的第二结构示意图。

附图标记说明：

1、本体；2、容纳腔；3、换热芯支撑部；4、内圈；5、外圈；6、伸缩管；7、毛细管；8、导流部；9、进液管；10、出液管；11、分隔端子；12、位置调节机构；13、限位杆；14、连杆；15、第一支杆；16、第二支杆；17、换热芯容纳部；18、换热芯；19、风道；20、毛细管支撑部。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本发明提供一种毛细管，其用于空气处理装置内的热交换，其组成按照重量计包括以下成分：基体塑料75％-99％，导热填料1％-20％。

具体的，毛细管内用于流通液体，通过毛细管的管壁实现管内液体与管外的换热，管外可以是气体，也可以是液体。本发明实施例提供的毛细管缠绕后作为空气处理装置的换热芯使用。为了同时保证毛细管的低密度和高导热性，毛细管的组成材质包括基体塑料和导热填料，按重量计基体塑料75％-99％，导热填料1％-20％，基体塑料可以是各类能够制造硬质管道的塑料，如ABS、PPS、PA6、PA66、PA12、PA46、LCP、TPE、PC、PP、PPA以及PEEK，或者其它的树脂前驱体，导热填料为各类具有良好导热性能的材料，如各类金属粉末，铜粉、铝粉、铁粉、锡粉、镍粉等等，又如各类非金属粉末，如石墨烯、碳纤维、碳纳米管、石墨、金属氧化物、金属氮化物等等，导热填料根据具体原料的导热系数、力学性能等选择不同配比。

实施例一，基体塑料重量份99％，导热填料1％，混合后造粒并制造毛细管，安装到空气处理设备上其导热效率满足使用要求。

实施例二，基体塑料重量份80％，导热填料20％，混合后造粒并制造毛细管，安装到空气处理设备上其导热效率满足使用要求。

实施例三，基体塑料重量份85％，导热填料15％，混合后造粒并制造毛细管，安装到空气处理设备上其导热效率满足使用要求。

本发明各实施例中，基体塑料中的限定词“基体”，以及导热填料中的限定词“导热”均是对塑料的功能的限定，而非对其成分的限定。

本发明实施例提供的毛细管，使用含有导热填料的基体塑料制造，基体塑料保证其整体的重量较轻，且不会因为长期使用而被腐蚀，导热填料保证其较高的导热效率。

本实施例中，进一步的，毛细管按照重量计还包括以下成分：阻燃剂1％-5％，抗氧剂0.5％-3％，偶联剂为0.1％-1％，阻燃剂包括无机系阻燃剂和有机系阻燃剂，阻燃剂用于防止毛细管在高温条件或者强腐蚀液体环境如硝酸环境下燃烧，阻燃剂可以是无机系阻燃剂，如氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、三氧化二锑、硅系等，也可以是有机系阻燃剂，如聚磷酸锑、溴化氨、氯化聚烯烃等。抗氧剂用于延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而延长毛细管的使用寿命，抗氧剂可以是二苯胺、对苯二胺、季戊四醇脂等。偶联剂用于改善各成分颗粒物的表面性能，使得成品的表面性能更好，如硅烷偶联剂等等，毛细管按照重量计还可以包括以下成分：分散剂1％-5％，其用于促进各组分之间的亲和性，如乙撑基双硬脂酰胺EBS等等

实施例四，基体塑料：聚酰胺尼龙PA6686％；导热填料：石墨烯5％；阻燃剂：氯化聚烯烃1％；阻燃剂：氢氧化铝1％；抗氧剂：对苯二胺3％；偶联剂：硅烷偶联剂1％；分散剂：乙撑基双硬脂酰胺EBS3％。将PA66加入双螺杆挤出机喂料口中。

具体制造步骤包括：

1、将PA66加入双螺杆挤出机喂料口中。

2、将导热填料、阻燃剂、抗氧剂与分散剂在60-80℃下使用高速混合机或搅拌机均匀混合5-10min，随后加入偶联剂继续混合5min。所得混合物加入双螺杆挤出机中与PA66进行混合，混合时转速在500-800r/min，物料温度在300℃左右(每种材料对应不同温度，物料温度需比材料本身熔点高10-20℃)。控制双螺杆挤出机进行挤出并造粒。

3、以生产的母粒为原料进行毛细管的生产。

最终毛细管制造出的换热芯安装于空气处理装置中，其换热性能完全满足使用需求。

本发明实施例提供的一种空气处理装置，包括本体1，所述本体1内设置有容纳腔2，还包括设置在所述容纳腔2内的换热芯总成，所述换热芯总成包括换热芯支撑部3和固定于所述换热芯支撑部3上的换热芯18，所述换热芯18包括毛细管7，毛细管7的材质为导热塑料。

具体的，本体1为空气处理装置的外壳、内部骨架以及除换热部分的其它组件，本体1的内部设置有一容纳腔2，容纳腔2为空气处理装置的换热腔，其连接一个气体入口，一个气体出口，其内部固定有换热芯本体，工作时，待换热气体由气体入口进入容纳腔2，在容纳腔2内完成与换热芯本体的换热后由气体出口送出，空气处理时，待处理的空气由换热芯总成的外侧进入内侧然后由顶部的风道19送出实现换热和/或除湿，可选的，也可以从绕成筒状的换热芯18的外壁和内壁流过完成换热。换热芯总成包括换热芯支撑部3和换热芯18，换热芯支撑部3一方面用于为换热芯18提供固定基准，另一方面与本体1相连，以此将换热芯18设置于容纳腔2中，相应的其在结构上包括两部分，一部分用于固定换热芯18，如筒体结构、支架结构等等，另一部分用于连接本体1，如卡接结构、螺接结构、焊接结构等等。换热芯18的换热组件包括毛细管7，毛细管7内流通有换热液体，如蒸馏水或者其它的冷媒，毛细管7固定在换热芯支撑部3上。本实施例中，毛细管7的材质为导热塑料，导热塑料指的是利用导热填料对高分子基体材料进行填充后获取的材料，基体材料包括PPS、PA6/PA66、LCP、TPE、PC、PP、PPA、PEEK等等；填料包括金属粉末、AlN、SiC、Al₂O₃、石墨、纤维状高导热碳粉、鳞片状高导热碳粉等等。导热塑料一方面具有密度小，总重量低，抗腐蚀的特性，另一方面又具有较好导热性的特性。本实施例中，毛细管7可以缠绕成各种外形，如筒状、板状、条状、其它异形或者便于热交换的其它外形结构。毛细管7固定在换热芯支撑部3上，换热芯支撑部3可以是其它任何能够将毛细管7固定的结构。

本实施例对空气处理装置的主要改进在于换热部分，其余部分的结构可以参见相应的现有技术。本发明实施例提供的空气处理装置，使用材料为导热塑料的毛细管7制造换热芯18，相比现有技术中的金属材质的板式换热机构或者管式换热机构，一方面降低了整体重量，另一方面虽然导热塑料的导热系数比不上金属，但是同等体积内毛细管7的换热面积可以设计的大于板式换热机构或者管式换热机构，整体而言并未显著降低换热性能，再一方面导热塑料不易腐蚀，使用寿命更长。

本实施例中，换热芯支撑部3包括用于缠绕毛细管7的毛细管支撑部20以及用于本体1的连接结构，如限位杆13等等。优选的，毛细管支撑部20为筒状，可以为圆筒状或者方筒状，筒状结构两端开口，一方面方便毛细管7的缠绕，另一方面缠绕毛细管后，其开口的一端可由毛细管7的进水管和回水管汇集封闭，几乎没有空气流过，另一端开口，空气穿过毛细管7形成的换热芯18换热后，由开口的另一端送出，如此以提升热交换空气与毛细管7的接触面积，提高换热效率。

本实施例中，更优选的，毛细管7一圈一圈的缠绕以形成换热芯18，在毛细管7的缠绕方式上，如图8和10所示，毛细管7沿着，毛细管支撑部20的周向缠绕，其各圈均周向环绕于毛细管支撑部20的外壁或者内壁上，此时毛细管7一圈一圈的在筒状毛细管支撑部20的内侧或者外侧上缠绕成螺旋状，又或者如图3、6和7所示，毛细管7沿着毛细管支撑部20的轴向缠绕，此时对于毛细管7的各圈，其由外至内或由内之外缠绕后，部分位于毛细管支撑部20的筒状结构的内壁上，部分位于筒状结构的外壁上。

本实施例中，可选的，毛细管支撑部20为一筒状结构，筒体结构为一个环状的塑料框架结构，但优选的，筒状结构由多个杆状结构组成，具体的，筒状结构包括内圈4、外圈5以及连杆14，内圈4形成筒状结构的内侧壁，外圈5形成筒状结构的外侧壁，内圈4和外圈5之间通过连杆14相连，连杆14有多个，分立于内圈4和外圈5的不同部位。更优选的，外圈5和内圈4均至少有两个，两个外圈5分立于筒状结构外壁的轴向两端，两个内圈4分立于筒状结构内壁的轴向两端，两个外圈5间通过第一支杆15相连，两个内圈4间通过第二支杆16相连，如此使得毛细管支撑部20本身是由少数几根杆件连接组成的，如此设置的优点在于，其一，降低了换热芯支撑部3的整体重量，进而降低了空气处理装置的整体重量，其二，毛细管7没有相贴合的壁面，其绝大部分外壁均与空气直接接触，从而增大其换热面积。

本实施例中，进一步的，还包括导流部8，导流部8包括相连通的冷凝水承接部和外输件(图中未示出)，冷凝水承接部用于承接从换热芯滴落的冷凝水，外输件将承接的冷凝水向外排出，导流部8设置于换热芯的下方，空气处理过程中，空气中的水分凝结于换热芯的外壁并随之滴落，导流部8用于承接该部分水滴，并收集后由外输件予以排出，优选的，导流部8为一上宽下窄的倒锥形结构。

本实施例中，更进一步的，毛细管7的进液管9和出液管10呈锥形并列于，毛细管支撑部20的底部，冷凝水承接部承接从进液管9和出液管10滴落的冷凝水，进液管9向毛细管7输送换热液体，出液管10用于将换热后的液体输送出去，两者锥形布置后设置于导流部8的上方，锥形布置的管道具有引流作用，冷凝水承接部位于进液管9和出液管10的下方，经进液管9和出液管10引流后的冷凝水滴落到冷凝水承接部上。同时，导流部8的下表面还具有导流的作用，用于将换热空气均匀引导到换热芯18的外侧四周。

本实施例中，进一步的，还包括分隔端子11，分隔端子11固定于换热芯支撑部3上，毛细管7上的相邻两圈之间设置有所述分隔端子，分隔端子11可以是设置于换热芯支撑部3上的凸起结构，如定位杆，其作用在于为毛细管7的缠绕提供定位，使得毛细管7的缠绕较为方便且缠绕后较为整齐；另外，分隔端子11可以决定相邻的毛细管7之间间隙尺寸，从而便于为换热空气的流通通道提供流通间隙。

本实施例中，进一步的，还包括位置调节机构12，换热芯18连接于所述位置调节机构12上，换热芯18通过所述位置调节机构的调节以使得所述换热芯与所述空气处理装置内换热空气间的接触面积得以增大和减小，位置调节机构12的作用在于，其使得换热芯总成能够在容器腔内具有一定的位置移动能力，移动换热芯总成的目的在于调节换热气体穿过换热芯18时与换热芯18的毛细管的接触面积，从而调节其换热和/或除湿能力，位置调节结构可以参见现有技术中各类的高度调节结构、长度调节结构以及尺寸调节机构等等，如螺旋调节结构、滑动调节结构等等。

本实施例中，优选的，容纳腔2内设置有遮挡结构，遮挡结构的外壁为换热空气的流通通道，换热芯18下部的一部分部分位于遮挡结构的内部，换热芯18其余部分位于遮挡结构外侧，遮挡结构为封闭不透风件，或者透风能力较差的结构，其内侧形成一独立的腔体，换热芯18位于该独立腔体内部的部分由于几乎没有空气流过，因此基本不参与换热，而位于该独立腔体外的部分则进行换热，通过位置调节机构12调节换热芯18位于独立腔体内部部分的尺寸，如此调节换热芯18的换热量。

本实施例中，换热芯18的位置调节可以有多种实现方式，其一，为换热芯18移动而换热芯支撑部3不动，如换热芯支撑部3为一竖向的支架结构，换热芯18滑动套接于竖向的支架结构上，通过位置调节机构12的驱动换热芯18实现在支架结构上的上下移动，从而实现位置调节；其二，换热芯18固定于换热芯支撑部3上，换热芯支撑部3通过位置调节机构12活动连接于本体1上，通过换热芯支撑部3相对本体1的移动实现换热芯18的调节，进而实现其空气处理能力的调节。很显然的，除此之外，还有其它的能够实现换热芯18相对本体1的运动以调节换热效果，如换热芯支撑部3相对毛细管支撑部20的运动等等，本实施例不一一赘述各种可能的相对运动形式。

本实施例中，更进一步的，换热芯支撑部3上部设置有可伸缩管6如波纹管作为出风管，伸缩管6穿过本体1，穿过处密封连接，防止外部空气泄露到容纳腔2内，如此在换热芯18发生位移时其可以伸缩以对应。

本实施例中，优选的，换热芯支撑部包括风道、与风道下端外沿连接的换热芯阻挡部、杆件、限位杆，风道和换热芯阻挡部的表面均不能透风，风道或换热芯阻挡部下段具有多个沿轴线方向伸出的杆件，各杆件的端部沿着换热芯支撑部轴线的径向延伸以形成限位杆13，限位杆13一方面实现换热芯18在换热芯支撑部上的限位，另一方面也可以作为连接件插入本体1对应的卡孔或者卡槽中，实现换热芯总成与本体1的连接。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种毛细管，其特征在于，其用于空气处理装置内的热交换，其组成按照重量计包括以下成分：基体塑料75％-99％，导热填料1％-20％。

2.根据权利要求1所述的毛细管，其特征在于，所述导热填料为以下一种或者多种的混合物：金属粉末、石墨烯、碳纤维、碳纳米管、石墨、金属氧化物粉末、金属氮化物粉末。

3.根据权利要求1所述的毛细管，其特征在于，所述毛细管按照重量计还包括以下成分：阻燃剂1％-5％，抗氧剂0.5％-3％，偶联剂为0.1％-1％。

4.一种空气处理装置，包括本体，所述本体内设置有容纳腔，还包括设置在所述容纳腔内的换热芯总成，其特征在于，所述换热芯总成包括换热芯支撑部和连接于所述换热芯支撑部上的换热芯，所述换热芯包括毛细管，所述毛细管为权利要求1-3任一项所述的毛细管。

5.根据权利要求4所述的空气处理装置，其特征在于，所述换热芯还包括毛细管支撑部，所述毛细管环绕于所述毛细管支撑部上，所述毛细管的各圈沿着所述毛细管支撑部的周向布置。

6.根据权利要求4所述的空气处理装置，其特征在于，所述换热芯还包括毛细管支撑部，所述毛细管缠绕于所述毛细管支撑部上，所述毛细管的各圈沿着所述毛细管支撑部的轴向布置。

7.根据权利要求4-6任一项所述的空气处理装置，其特征在于，还包括导流部，所述导流部包括相连通的冷凝水承接部和外输件，所述冷凝水承接部用于承接从所述换热芯滴落的冷凝水。

8.根据权利要求7所述的空气处理装置，其特征在于，所述毛细管的进液管和出液管呈锥形设置于所述换热芯支撑部的底部，所述冷凝水承接部承接从所述进液管和出液管滴落的冷凝水。

9.根据权利要求4-6任一项所述的空气处理装置，其特征在于，还包括分隔端子，所述毛细管上的相邻两圈之间设置有所述分隔端子。

10.根据权利要求4-6任一项所述的空气处理装置，其特征在于，还包括位置调节机构，所述换热芯连接于所述位置调节机构上，所述换热芯通过所述位置调节机构的调节以使得所述换热芯与所述空气处理装置内换热空气间的接触面积得以增大和减小。