CN110864376A - 一种自清洁翅片、换热器及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自清洁翅片，属于空调自清洁技术领域。翅片的表面涂设间隔分布的亲水涂层和疏水涂层，其中亲水涂层和疏水涂层中的任一涂层呈斑点状分布。当翅片上的冷凝水结霜后，形成的晶体的冷膨胀力的作用效果更强，在冷膨胀力的作用下，翅片表面上的尘埃颗粒、油污等污染物在翅片的表面脱落，在化霜后，尘埃颗粒、油污等污染物随融化的水流汇集至设定位置，增强翅片的自清洁效果。本发明实施例还公开了一种换热器及空调器。

Description

一种自清洁翅片、换热器及空调器

技术领域

本发明涉及空调自清洁技术领域，特别涉及一种自清洁翅片、换热器及空调器。

背景技术

随着空气质量变得越来越差，空调换热器的工作环境越来越恶劣：污染物种类繁多，小颗粒尘埃等越来越多，尤其一些油污物质，不易清理，现有自清洁功能效果减弱。

发明内容

本发明实施例提供了一种自清洁翅片，当翅片经过结霜过程和化霜过程后，即可清除翅片上的小尘埃颗粒、油污等污染物，增强翅片的自清洁效果。

为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种自清洁翅片。

在一种可选的实施例中，所述翅片的表面涂设间隔分布的亲水涂层和疏水涂层，其中，所述亲水涂层和所述疏水涂层中的任一涂层呈斑点状分布。

在一种可选的实施方式中，所述亲水涂层的面积大于等于所述疏水涂层的面积。

在一种可选的实施方式中，所述亲水涂层的接触角的取值范围为[0°，60°]。

在一种可选的实施方式中，所述疏水涂层的接触角的取值范围为[70°，180°]。

在一种可选的实施方式中，所述第一面积比值与所述疏水涂层的接触角反相关，其中，所述第一面积比值为所述疏水涂层的面积与所述亲水涂层的面积的比值。

在一种可选的实施方式中，所述斑点包括边沿为多边形的斑点、边沿为椭圆形的斑点。

在一种可选的实施方式中，所述翅片的基材为铝或铝合金。

在一种可选的实施方式中，当所述疏水涂层呈斑点状分布时，所述翅片上未被所述疏水涂层覆盖的表面涂设所述亲水涂层；

当所述亲水涂层呈斑点状分布时，所述翅片上未被所述亲水涂层覆盖的表面涂设所述疏水涂层。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种换热器。

在一种可选的实施例中，所述换热器包括翅片，所述翅片为上文所述的自清洁翅片。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种空调器。

在一种可选的实施例中，所述空调器包括换热器，所述换热器为上文所述的换热器。

本发明实施例的有益效果是：当翅片上的冷凝水结霜后，形成的晶体的冷膨胀力的作用效果更强，在冷膨胀力的作用下，翅片表面上的尘埃颗粒、油污等污染物在翅片的表面脱落，在化霜后，尘埃颗粒、油污等污染物随融化的水流汇集至设定位置，增强翅片的自清洁效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种自清洁翅片的局部表面示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种自清洁翅片的局部表面示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者结构与另一个实体或结构区分开来，而不要求或者暗示这些实体或结构之间存在任何实际的关系或者顺序。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种自清洁翅片。

在一种可选的实施例中，翅片的表面涂设间隔分布的亲水涂层和疏水涂层，其中，亲水涂层和疏水涂层中的任一涂层呈斑点状分布。

当翅片上的冷凝水结霜后，形成的晶体的冷膨胀力的作用效果更强，在冷膨胀力的作用下，翅片表面上的尘埃颗粒、油污等污染物在翅片的表面脱落，在化霜后，尘埃颗粒、油污等污染物随融化的水流汇集至设定位置，例如流向集水盘中，增强了翅片的自清洁效果。

翅片上产生冷凝水时，疏水涂层上产生冷凝水的过程和亲水涂层上产生冷凝水的过程不同，在疏水涂层上，倾向于以滴状冷凝的过程形成冷凝水，在亲水涂层上，倾向于以膜状冷凝的过程形成冷凝水。在开始结霜时，疏水涂层上的冷凝水呈滴状，与翅片进行热交换的效率低，结霜速率比较慢，亲水涂层上的冷凝水呈膜状，与翅片进行热交换的效率高，结霜速率比较快，即，疏水涂层上结霜的量与亲水涂层上结霜的量不同。结霜过程包括横向结霜过程和纵向结霜过程，此处讨论横向结霜过程：当亲水涂层和疏水涂层无缝衔接时，亲水涂层上的结的霜在冷膨胀力的作用下可向疏水涂层的方向延伸，在亲水涂层上的霜的延伸过程中，若触碰到灰尘颗粒或油污，便会挤压灰尘颗粒或油污，使灰尘颗粒或油污在翅片上剥离。在化霜过程中，灰尘颗粒、油污等随水流脱离翅片，或，灰尘颗粒与油污直接随霜一起在翅片上跌落。

如图1和图2所示，亲水涂层10和疏水涂层20中的任一涂层呈斑点状分布，包括：疏水涂层20呈斑点状分布，如图1所示；和，亲水涂层10呈斑点状分布，如图2所示。呈斑点状的亲水涂层或疏水涂层，可呈阵列式规则分布，可随机无规则分布。在一种可选的实施方式中，斑点包括边沿为多边形的斑点、边沿为椭圆形的斑点。其中，多边形包括正多边形，正多边形包括但不限于等边三角形、正方形、正五边形、正六边形等。多边形还包括菱形、长方形等非正多边形。上述椭圆形为广义上的椭圆形，当离心率等于0时，该椭圆形即为圆形；当离心率大于0小于1时，该椭圆形即为狭义上的椭圆形。

当疏水涂层呈斑点状分布时，在呈斑点状分布的疏水涂层之间存在未被疏水涂层覆盖的翅片表面，在一种可选的实施方式中，当疏水涂层呈斑点状分布时，翅片上未被疏水涂层覆盖的表面涂设亲水涂层。在本技术方案中，仅限定翅片上所涂设的亲水涂层和疏水涂层的分布状态，并不限定实现该分布状态的具体实施方式，例如，先在翅片表面涂设亲水涂层，再在亲水涂层上涂设呈斑点状分布的疏水涂层，此时，呈斑点状分布的疏水涂层和部分亲水涂层重叠；还可分别在翅片表面涂设疏水涂层和亲水涂层，并且，疏水涂层和亲水涂层无缝衔接，此时，亲水涂层和疏水涂层不存在重叠区域。若呈斑点状分布的疏水涂层相互之间没有衔接，亲水涂层呈网状分布，呈斑点状分布的疏水涂层镶嵌在呈网状分布的亲水涂层的网孔处。

在一种可选的实施方式中，当疏水涂层呈斑点状分布时，疏水涂层的长度的取值范围为[0.01mm，0.4mm]。斑点状的疏水涂层的边缘上的任意两个点之间形成一条线段，在所有线段中最长的线段的长度即为该疏水涂层的长度。可选地，疏水涂层的长度包括0.01mm、0.03mm、0.05mm、0.07mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm和0.4mm中的任意一个。

对应地，呈网状分布的亲水涂层最大宽度的取值范围为[0.01mm，0.4mm]。可选地，亲水涂层的最大宽度包括0.01mm、0.03mm、0.05mm、0.07mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm和0.4mm中的任意一个。

肉眼可见的灰尘颗粒的直径一般在0.05mm左右，当呈网状分布的亲水涂层的最大宽度的取值范围在[0.01mm，0.4mm]之间时，可在该亲水涂层上霜晶的膨胀力的作用下，使得翅片上的大多数肉眼可见的灰尘颗粒以及部分肉眼不可见的灰尘颗粒在翅片上脱落，净化效果好。

当亲水涂层呈斑点状分布式，在呈斑点状分布的亲水涂层之间存在未被亲水涂层覆盖的翅片表面，在一种可选的实施方式中，当亲水涂层呈斑点状分布时，翅片上未被亲水涂层覆盖的表面涂设疏水涂层。在本技术方案中，仅限定翅片上所涂设的亲水涂层和疏水涂层的分布状态，并不限定实现该分布状态的具体实施方式，例如，先在翅片上涂设疏水涂层，再在疏水涂层上涂设呈斑点状分布的亲水涂层，此时，亲水涂层和部分疏水涂层重叠；还可在翅片表面分别涂亲水涂层和疏水涂层，并且，亲水涂层和疏水涂层无缝衔接，此时，疏水涂层和亲水涂层不存在重叠区域。若呈斑点状分布的亲水涂层相互之间没有衔接，则疏水涂层呈网状分布，呈斑点状分布的亲水涂层镶嵌在呈网状分布的疏水涂层的网口处。

在一种可选的实施方式中，当亲水涂层呈斑点状分布时，亲水涂层的长度的取值范围为[0.01mm，0.4mm]。斑点状的亲水涂层的边缘上的任意两个点之间形成一条线段，在所有线段中最长的线段的长度即为该亲水涂层的长度。

肉眼可见的灰尘颗粒的直径一般在0.05mm左右，当亲水涂层的长度的取值范围在[0.01mm，0.4mm]之间时，可在该亲水涂层上霜晶的膨胀力的作用下，使得翅片上的大多数肉眼可见的灰尘颗粒以及部分肉眼不可见的灰尘颗粒在翅片上脱落，净化效果好。可选地，亲水涂层的长度包括0.01mm、0.03mm、0.05mm、0.07mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm和0.4mm中的任意一个。

相对应地，呈网状分布的疏水涂层的最大宽度的取值范围为[0.01mm，0.4mm]；可选地，呈网状分布的疏水涂层的最大宽度包括0.01mm、0.03mm、0.05mm、0.07mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm和0.4mm中的任意一个。

在一种可选的实施方式中，亲水涂层和疏水涂层中的任一涂层呈斑点状分布，还可实施为：当亲水涂层呈斑点状分布时，疏水涂层也呈斑点状分布，呈斑点状分布的亲水涂层和呈斑点状分布的疏水涂层相互配合覆盖在翅片的表面；当疏水涂层呈斑点状分布时，亲水涂层也呈斑点状分布，呈斑点状分布的疏水涂层和呈斑点状分布的亲水涂层相互配合覆盖在翅片的表面。

在翅片的亲水涂层上容易通过膜状冷凝的过程形成冷凝水，随着翅片温度逐渐降低，膜状冷凝水形成膜状冰层，随着时间的增长，在膜状冰层上逐渐形成若干冰晶，从而形成了霜。故，在结霜的过程中，亲水涂层上所形成的霜的密度较大，在冷凝水凝结为霜晶的过程中所产生的膨胀力的作用效果好，对翅片上的灰尘颗粒、油污等污染物的清洁效果好。在翅片的疏水涂层上容易通过滴状冷凝的过程形成冷凝水，在结婚的过程中，翅片的疏水涂层上结霜总量比较小，便于除霜，并且，由于疏水涂层的存在，使除霜后的融化的水及灰尘颗粒、油污等污染物不易在翅片上粘附，更有利于去除污水，同时延长自清洁周期。

在一种可选的实施方式中，亲水涂层的面积大于等于疏水涂层的面积。可增强自清洁效果。在形成冷凝水的过程中，亲水涂层上倾向于以膜状冷凝的过程形成冷凝水，导致亲水涂层上形成的冰晶比较密集，霜层密度大；而疏水涂层上倾向于以滴状冷凝的过程形成冷凝水，导致疏水涂层上形成的冰晶松散，霜层密度小。密度大的霜层产生的冷膨胀力的作用效果优于密度小的霜层产生的膨胀力的作用效果，故增加亲水涂层的面积有利于增加冷膨胀力的作用效果，增强自清洁功能。

一般而言，亲水涂层的接触角小于90°，疏水涂层的接触角大于90°，在本文中，亲水涂层与疏水涂层是相对的，包括但不限于上述分类规则，只需保证亲水涂层的接触角小于疏水涂层的接触角即可。也就是说，相对于疏水涂层，亲水涂层表现出亲水性；相对于亲水涂层，疏水涂层表现出疏水性。例如，第一涂层的接触角为58°，第二涂层的接触角为78°，那么，相对于第二涂层而言，第一涂层表现出亲水性，第一涂层为亲水涂层；相对于第一涂层而言，第二涂层表现出疏水性，第二涂层为疏水涂层。

在一种可选的实施方式中，亲水涂层的接触角的取值范围为[0°，60°]。可在翅片上形成密集的霜层，以保证在冷凝水凝结为霜晶的过程中所产生的冷膨胀力的作用效果，以保证对翅片表面具有较佳的清洁效果。可选地，亲水涂层的接触角可为0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°和60°中任意一个。

在一种可选的实施方式中，疏水涂层的接触角的取值范围为[70°，180°]。在自清洁的过程中，伴随着翅片结霜过程和化霜过程。在化霜过程中，上述技术方案可减少污水在翅片上的附着，增加自清洁效果。可选地，疏水涂层的接触角可为70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、170°和180°中的任意一个。

在一种可选的实施方式中，第一面积比值与疏水涂层的接触角反相关，其中，第一面积比值为疏水涂层的面积与亲水涂层的面积的比值。

疏水涂层的接触角越大，越能减少在翅片表面上附着的污水；第一面积比值越小，表征在翅片表面上，疏水涂层覆盖的面积越小，则选择接触角较大的疏水涂层，可减少在翅片表面附着的污染物、污水等，达到深度清洁，延长自清洁周期。

疏水涂层的面积越大，越有利于减少在翅片表面上附着的污染物、污水等；亲水涂层的面积越大，越有利于增强冷膨胀力的作用效果，越容易祛除附着在翅片表面的灰尘颗粒、油污等。在一种可选的实施方式中，第一面积比值的取值范围为[0.2，1]。不仅保证对附着在翅片表面的灰尘颗粒和油污等污染物进行彻底清除，还使得脱离翅片表面的污染后顺利的被化霜后的水冲走。可选地，第一面积比值可为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9和1中的任意一个。

在一种可选的实施方式中，翅片上的亲水涂层为自润滑涂层材料。可减少杂物附着，进一步增强翅片的自清洁功能。

在一种可选的实施方式中，翅片的基材为铝或铝合金。铝及铝合金的导热性能好，保证翅片具有较佳的换热效率。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种换热器。

在一种可选的实施例中，换热器包括翅片，该翅片为前文中的自清洁翅片。在本实施例中，换热器泛指包括室内换热器、室外换热器等可吸收热量的器件。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种空调器。

在一种可选的实施例中，空调器包括换热器，该换热器为前文中的换热器。在本实施例中，空调器泛指所有能够向密闭空间、房间或区域直接提供经过处理的空气的设备。它主要包括制冷和除湿用的制冷系统以及空气循环和净化装置，还可包括加热和通风装置。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种自清洁翅片，其特征在于，所述翅片的表面涂设间隔分布的亲水涂层和疏水涂层，其中，所述亲水涂层和所述疏水涂层中的任一涂层呈斑点状分布。

2.根据权利要求1所述的翅片，其特征在于，所述亲水涂层的面积大于等于所述疏水涂层的面积。

3.根据权利要求2所述的翅片，其特征在于，所述亲水涂层的接触角的取值范围为[0°，60°]。

4.根据权利要求2所述的翅片，其特征在于，所述疏水涂层的接触角的取值范围为[70°，180°]。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的翅片，其特征在于，所述第一面积比值与所述疏水涂层的接触角反相关，其中，所述第一面积比值为所述疏水涂层的面积与所述亲水涂层的面积的比值。

6.根据权利要求1所述的翅片，其特征在于，所述斑点包括边沿为多边形的斑点、边沿为椭圆形的斑点。

7.根据权利要求1所述的翅片，其特征在于，所述翅片的基材为铝或铝合金。

8.根据权利要求1中任一项所述的翅片，其特征在于，当所述疏水涂层呈斑点状分布时，所述翅片上未被所述疏水涂层覆盖的表面涂设所述亲水涂层；

当所述亲水涂层呈斑点状分布时，所述翅片上未被所述亲水涂层覆盖的表面涂设所述疏水涂层。

9.一种换热器，包括翅片，其特征在于，所述翅片为权利要求1至8中任一项所述的自清洁翅片。

10.一种空调器，所述空调器包括换热器，其特征在于，所述换热器为权利要求9所述的换热器。

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