CN107192175A - 蒸发器内涂层、蒸发器及其制备方法 - Google Patents

蒸发器内涂层、蒸发器及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种蒸发器内涂层、蒸发器及其制备方法，所述外涂层由以下重量份的原料组成：氮化硅0.5‑0.8份，氧化铝粉0.3‑0.7份，陶瓷粉1.5‑2.0份，石墨1.0‑1.2份，铜粉1.2‑1.5份，氧化锆0.2‑0.5份，银粉20‑25份。本发明制得的内涂层，一方面能够有效的吸收空气中的热量，使二氧化碳由液相向气相转变，另一方面可对蒸发器本体起到很好的保护作用；蒸发器本体中加入镍、碳、铬等微量元素并控制各元素含量，显著提高蒸发器本体的延展性和导热性能，防止低温造成的脆裂，使得二氧化碳由液态转变为气态时，抵抗住体积的膨胀并将吸收的热量传递到二氧化碳，提高了蒸发器内二氧化碳的相变效率。

Description

蒸发器内涂层、蒸发器及其制备方法
技术领域
本发明涉及二氧化碳热泵技术领域，具体涉及一种蒸发器内涂层、蒸发器及其制备方法。
背景技术
上世纪90年代初，挪威NTH大学的Lorentzen教授根据CO2的特殊物性提出跨临界CO2循环，极大地推动了CO2系统在制冷领域的发展。在过去的十几年中，国内外许多研究机构对跨临界CO2循环投入了大量的研究，成为制冷界的一个研究热点。跨临界CO2系统在高压侧的较大温度变化(约80—100℃)的放热过程，非常适合用于热水加热，因此，对热泵领域的研究最先开始于热泵热水器。
热泵热水器一般由压缩机、气体冷却器、蒸发器、回热器、气液分离器、节流元件等组成。
运用逆卡诺循环原理，二氧化碳通过压缩机做工由气态转变为高温高压的超临界流体，气体冷却器内与外循环工质如水进行热量交换，超临界二氧化碳放热后变为近临界流体，外循环水吸收工质的热量逐步升温变成热水，二氧化碳经膨胀阀节流后，变为低温低压的液态流体，通过蒸发器吸收环境空气中的热量，这一过程二氧化碳吸热发生由液态到气态的相变，最终回到压缩机完成循环。
在蒸发器吸收环境空气中的热量时，普通金属外壳的蒸发器随着换热的进行，需要瞬间承受着剧烈的温差变化，这对脆性较差的金属材料来说极易在表面形成裂纹，低温二氧化碳与蒸发器内壁长时间接触容易在表面形成冷脆。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供一种蒸发器内涂层、涂覆有该内涂层的蒸发器及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种蒸发器内涂层，所述内涂层由以下重量份的原料组成：
氮化硅0.5-0.8份，氧化铝粉0.3-0.7份，陶瓷粉1.5-2.0份，石墨1.0-1.2份，铜粉1.2-1.5份，氧化锆0.2-0.5份，银粉20-25份。
优选的，所述内涂层由以下重量份的原料组成：
氮化硅0.6份，氧化铝粉0.5份，陶瓷粉1.8份，石墨1.1份，铜粉1.3份，氧化锆0.3份，银粉23份。
一种喷涂有所述内涂层的蒸发器，包括蒸发器本体和所述内涂层。
所述内涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。
所述蒸发器本体包括以下重量份原料：
镍1.20％-1.80％，碳2.20％-2.60％，铬2.30％-2.50％，钴0.03％-0.08％，锌0.13％-0.15％，锰0.08％-0.12％，钛0.03％-0.10％，镉0.02％-0.07％，余量为铁。
优选的，所述蒸发器本体由以下重量份的原料组成：
镍1.50％，碳2.40％，铬2.40％，钴0.05％，锌0.14％，锰0.10％，钛0.06％，镉0.04％，余量为铁。
所述蒸发器本体、内涂层厚度比为(15～20):1。
优选的，所述蒸发器本体、内涂层厚度分别为18mm、1mm。
一种蒸发器制备方法，包括以下步骤：a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀，熔融成形制成平板状面板；b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆内涂层；c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。
本发明的有益效果为：本发明内涂层选用银作为基材，银本身具有良好的延展性，能够承受剧烈为温差，较少对蒸发器本体的冲击；银基材加入铜粉赋予内涂层更高的热导率，石墨可增加内涂层内部的致密性，提高吸热效率；氮化硅、氧化铝、氧化锆的加入，可在内涂层外表面形成疏松多孔状表面，一方面增大吸热面积，另一方面可延长二氧化碳与内涂层的接触时间；本发明制得的内涂层，一方面能够有效的吸收空气中的热量，使二氧化碳由液相向气相转变，另一方面可对蒸发器本体起到很好的保护作用。
蒸发器本体中加入镍、碳、铬等微量元素并控制各元素含量，显著提高蒸发器本体的延展性和导热性能，防止低温造成的脆裂，使得二氧化碳由液态转变为气态时，抵抗住体积的膨胀并将吸收的热量传递到二氧化碳，提高了蒸发器内二氧化碳的相变效率。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种蒸发器内涂层，所述内涂层由以下重量份的原料组成：
氮化硅0.5份，氧化铝粉0.3份，陶瓷粉1.5份，石墨1.0份，铜粉1.2份，氧化锆0.2份，银粉20份。
一种喷涂有所述内涂层的蒸发器，包括蒸发器本体和所述内涂层。
所述内涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。
所述蒸发器本体包括以下重量份原料：
镍1.20％，碳2.20％，铬2.30％，钴0.03％，锌0.13％，锰0.08％，钛0.03％，镉0.02％，余量为铁。
所述蒸发器本体、内涂层厚度比为(15～20):1。
所述蒸发器本体、内涂层厚度分别为18mm、1mm。
一种蒸发器制备方法，包括以下步骤：a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀，熔融成形制成平板状面板；b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆内涂层；c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。
实施例2
一种蒸发器内涂层，所述内涂层由以下重量份的原料组成：
氮化硅0.6份，氧化铝粉0.5份，陶瓷粉1.8份，石墨1.1份，铜粉1.3份，氧化锆0.3份，银粉23份。
一种喷涂有所述内涂层的蒸发器，包括蒸发器本体和所述内涂层。
所述内涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。
所述蒸发器本体包括以下重量份原料：
镍1.20％，碳2.20％，铬2.30％，钴0.03％，锌0.13％，锰0.08％，钛0.03％，镉0.02％，余量为铁。
所述蒸发器本体、内涂层厚度比为(15～20):1。
所述蒸发器本体、内涂层厚度分别为18mm、1mm。
一种蒸发器制备方法，包括以下步骤：a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀，熔融成形制成平板状面板；b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆内涂层；c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。
实施例3
一种蒸发器内涂层，所述内涂层由以下重量份的原料组成：
氮化硅0.8份，氧化铝粉0.7份，陶瓷粉2.0份，石墨1.2份，铜粉1.5份，氧化锆0.5份，银粉25份。
一种喷涂有所述内涂层的蒸发器，包括蒸发器本体和所述内涂层。
所述内涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。
所述蒸发器本体包括以下重量份原料：
镍1.20％，碳2.20％，铬2.30％，钴0.03％，锌0.13％，锰0.08％，钛0.03％，镉0.02％，余量为铁。
所述蒸发器本体、内涂层厚度比为(15～20):1。
所述蒸发器本体、内涂层厚度分别为18mm、1mm。
一种蒸发器制备方法，包括以下步骤：a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀，熔融成形制成平板状面板；b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆内涂层；c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。
实施例4
一种蒸发器内涂层，所述内涂层由以下重量份的原料组成：
氮化硅0.6份，氧化铝粉0.5份，陶瓷粉1.8份，石墨1.1份，铜粉1.3份，氧化锆0.3份，银粉23份。
一种喷涂有所述内涂层的蒸发器，包括蒸发器本体和所述内涂层。
所述内涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。
所述蒸发器本体包括以下重量份原料：
镍1.50％，碳2.40％，铬2.40％，钴0.05％，锌0.14％，锰0.10％，钛0.06％，镉0.04％，余量为铁。
所述蒸发器本体、内涂层厚度比为(15～20):1。
所述蒸发器本体、内涂层厚度分别为18mm、1mm。
一种蒸发器制备方法，包括以下步骤：a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀，熔融成形制成平板状面板；b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆内涂层；c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。
实施例5
一种蒸发器内涂层，所述内涂层由以下重量份的原料组成：
氮化硅0.6份，氧化铝粉0.5份，陶瓷粉1.8份，石墨1.1份，铜粉1.3份，氧化锆0.3份，银粉23份。
一种喷涂有所述内涂层的蒸发器，包括蒸发器本体和所述内涂层。
所述内涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。
所述蒸发器本体包括以下重量份原料：
镍1.80％，碳2.60％，铬2.50％，钴0.08％，锌0.15％，锰0.12％，钛0.10％，镉0.07％，余量为铁。
所述蒸发器本体、内涂层厚度比为(15～20):1。
所述蒸发器本体、内涂层厚度分别为18mm、1mm。
一种蒸发器制备方法，包括以下步骤：a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀，熔融成形制成平板状面板；b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆内涂层；c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种蒸发器内涂层，其特征在于，所述内涂层由以下重量份的原料组成：
氮化硅0.5-0.8份，氧化铝粉0.3-0.7份，陶瓷粉1.5-2.0份，石墨1.0-1.2份，铜粉1.2-1.5份，氧化锆0.2-0.5份，银粉20-25份。
2.如权利要求1所述的蒸发器内涂层，其特征在于，所述内涂层由以下重量份的原料组成：
氮化硅0.6份，氧化铝粉0.5份，陶瓷粉1.8份，石墨1.1份，铜粉1.3份，氧化锆0.3份，银粉23份。
3.一种喷涂有如权利要求1所述内涂层的蒸发器，其特征在于，包括蒸发器本体和所述内涂层。
4.如权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，所述内涂层通过喷涂工艺涂覆在蒸发器本体上。
5.如权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器本体包括以下重量份原料：
镍1.20％-1.80％，碳2.20％-2.60％，铬2.30％-2.50％，钴0.03％-0.08％，锌0.13％-0.15％，锰0.08％-0.12％，钛0.03％-0.10％，镉0.02％-0.07％，余量为铁。
6.如权利要求5所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器本体由以下重量份的原料组成：
镍1.50％，碳2.40％，铬2.40％，钴0.05％，锌0.14％，锰0.10％，钛0.06％，镉0.04％，余量为铁。
7.如权利要求3至6任一所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器本体、内涂层厚度比为(15～20):1。
8.如权利要求3至6任一所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器本体、内涂层厚度分别为18mm、1mm。
9.一种蒸发器制备方法，包括以下步骤：a.按照蒸发器本体各原料配比混合均匀，熔融成形制成平板状面板；b.在平板状面板外壁上通过喷涂工艺涂覆内涂层；c.喷涂结束后将平板状面板成形并焊接得到所述蒸发器。
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