[发明专利]一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器及其制备方法和应用。本发明的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的组成包括盘管和翅片，盘管的外表面设置有用于延缓盘管外表面冰霜层形成的疏水涂层，盘管的内表面设置有辅助制冷剂在盘管内部扩散的超亲水涂层，翅片表面的部分区域设置有用于延缓翅片表面冰霜层形成的疏水涂层，翅片表面的部分区域设置有用于汇聚收集盘管外表面和翅片表面冰霜层融化过程中形成的液滴的超亲水涂层。本发明的基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的制冷效率高，表面不易结霜结冰，且制作流程简单、制作成本低，适合在家用冰箱领域大面积推广应用。

技术领域

本发明涉及家用冰箱技术领域，具体涉及一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器及其制备方法和应用。

背景技术

风冷冰箱是目前常见的一类家用冰箱，其包含一个或多个翅片蒸发器，是利用蒸发器内部制冷剂的蒸发来带走储存空间内的热量，进而达到制冷的目的。然而，风冷冰箱长时间运行时蒸发器外表面易结霜结冰，进而会阻碍制冷剂与空气的热量交换，最终导致风冷冰箱的制冷效率明显下降。目前，研究人员主要是通过在冰箱中设置定时加热化霜装置来溶解蒸发器外表面形成的冰霜层，但由于加热时间通常过短，冰霜层溶解不完全，形成的液滴会分散凝结，导致再次制冷时冰霜层溶解产生的水珠又会重新凝固，甚至还会形成热交换能力更差的冰霜层。同时，由于制冷剂并不能完全充满蒸发器盘管内部，蒸发器内表面并未得到充分利用，限制了液体蒸发的速度，最终也会影响风冷冰箱整体的制冷效率。

因此，亟需开发一种制冷效率高、表面不易结霜结冰的冰箱蒸发器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器及其制备方法和应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器，其组成包括盘管和翅片；所述盘管的外表面设置有疏水涂层，内表面设置有超亲水涂层，盘管外表面的疏水涂层用于延缓盘管外表面冰霜层的形成，盘管内表面的超亲水涂层有助于制冷剂在盘管内部的扩散；所述翅片表面的部分区域设置有疏水涂层，部分区域设置有超亲水涂层，翅片表面的疏水涂层用于延缓翅片表面冰霜层的形成，翅片表面的超亲水涂层用于汇聚收集盘管外表面和翅片表面冰霜层融化过程中形成的液滴。

优选的，所述盘管的材质为铝合金。

优选的，所述翅片的材质为铝合金。

优选的，所述超亲水涂层的厚度为0.1μm～0.5μm。

优选的，所述疏水涂层的厚度为0.1μm～0.5μm。

一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的制备方法包括以下步骤：

1)将铝合金盘管和铝合金翅片用氢氧化钠溶液浸泡，再用沸水浸泡，得到设置有超亲水涂层的盘管和设置有超亲水涂层的翅片；

2)将步骤1)处理过的盘管两端封口后用含疏水物质的分散液浸泡，再取出干燥，得到外表面设置有疏水涂层、内表面设置有超亲水涂层的盘管；将步骤1)处理过的翅片表面的部分区域覆盖保护，再用含疏水物质的分散液浸泡，再取出干燥，得到表面的部分区域设置有疏水涂层、部分区域设置有超亲水涂层的翅片；

3)将步骤2)处理过的盘管和步骤2)处理过的翅片进行组装，即得基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器。

优选的，一种基于超亲水涂层和疏水涂层的蒸发器的制备方法包括以下步骤：

1)将铝合金盘管和铝合金翅片打磨后进行水洗和醇洗，再用氢氧化钠溶液浸泡，再用沸水浸泡，得到设置有超亲水涂层的盘管和设置有超亲水涂层的翅片；