表面涂层处理

表面涂层处理

为了获得良好的热工性能，空调换热器通常采用小片距、复杂片形的铝箔冷却片与内螺纹圈铜管相接的结构，以强化制冷液与铜管间的热交换效率。当制冷液通过与冷却片紧紧相连的铜管时，空气流则沿垂直于该流体方向的冷却片间通过。由于制冷液的温度低于空气的露点，因而高于制冷液温度的空气流入冷却片时，就会使冷却片间的相对湿度升高，空气中的水分凝聚吸附在其表面上冷凝成水珠。再则换热器通常是在湿工况下进行工作，特别是沿海地区受海洋气候和工业区酸雨的影响，给空调换热器带来了三个问题：一是“水桥”问题。由于冷却片间距小，当凝露水珠的高度超过冷却片间距的一半时．两冷却片之间的水珠就会连接起来，形成牢固的“水桥”，且冷却片间距越密，“水桥”现象就越严重。

二是“白粉”问题。由于空调设备工作时换热器的冷却片始终处于干湿循环状态，冷凝水在冷却片表面长时间停留，起着类似一种氧气浓度差电池的作用，空气中的氧化物、氮化物、盐类化合物及其它污染物质被不断地溶解和浓缩到冷却片表面冷凝水中，结果加速了水合反应和腐蚀反应，被腐蚀的物质积聚在冷却片上，不但破坏了换热器的性能，影响了机器寿命，而且还伴生出铝、磷、钙等化合物为主要成分的“白粉”，这些“白粉”被气流欢出，污染室内环境，影响人体健康。

三是“异味”问题。换热器冷却片处于大面积潮湿状态，使其成为细菌和真菌的良好栖息地，造成运行中的空调设备产生真菌臭味，长此以往，也影响到人们的生存健康环境。从资料上来看，对空调换热器用铝箔进行预涂亲水、耐蚀、抗菌涂层，是解决“水桥”、“白粉”、“异味”问题的最佳途径。

铝箔亲水性涂层包括不含二氧化硅有机树脂系、含二氧化硅有机- 无机复合系、无机水玻璃系、二氧化硅软铝石系。亲水铝箔表面对水有极强的亲合力，冷凝水在翅片上扩散快，不容易形成“水桥”，因而在空调运转时，通风效果好

日本在80 年代初已将亲水处理技术广泛应用与空调中，其应用方式一般可分为两种一是铝箔在未加工成型换热器之前，表面已进行亲水、防蚀膜涂层处理，即亲水铝箔。根据空调器使用环境要求不同，亲水铝箔又可分为几种，如：涂层具有高亲水性、普通防蚀型，或高亲水性、高防蚀性型，即化学成分有含Cr 、含Si 、非Si 等几种不同品种，用户可根据空调器室内、室外机所使用的环境条件进行选择。如沿海地区可选择能耐酸雨，海洋气候高耐蚀性的亲水铝箔，汽车空调还可选择防臭防霉型的亲水铝箔。

二是铝箔加工成型换热器后，再对铝箔翅片表面采用亲水防蚀剂处理。对于后处理方式，成膜提交研究严格，膜厚容易不均匀，工艺不是特别成熟，故多采用铝箔成型前做亲水、防蚀处理。

影响亲水涂层铝箔亲水性的因素及控制

a 、涂层涂附过程对亲水性的影响。主要是涂料成份的控制、固化时间、烘干温度等因素的控制。该部分在亲水涂层铝箔加工厂控制。

b 、翅片加工过程对亲水性的影响。随着亲水铝箔广泛使用，翅片油也由原来的不挥发性润滑油逐步转为准挥发性油直至现在使用的挥发性翅片油。翅片油的技术指标中，与亲水性有关的两个指标是粘度及挥发性，通常，这是一对互相矛盾的指标，即粘度越大，润滑性越好，但较难挥发，翅片油易在亲水铝表面形成油膜，影响亲水铝箔的亲水性。通过实验，认为粘度为1.2 ～ 2.5cSt 的挥发性油较适合亲水涂层铝箔的使用。烘干温度也是影响亲水性的一个重要因素。烘干温度过低，翅片油就无法挥发干净，残留在翅片上的翅片油易形成油膜影响亲水铝的亲水性，同时，铜管里面的润滑油也挥发不干净从而影响小弯头的焊接质量；然而亲水涂层对温度也有一定的限制，若温度太高，将会破坏亲水涂层的亲水性。对于使用挥发性翅片油的亲水铝，不影响亲水性的最高烘干温度为150 ℃左右( 视不同型号涂层可适

当调整10 ～20 ℃) ，烘干时间为5 ～10min 。

换热器材料的选择

换热器的换热方式包括三种基本的方式：传导、对流、辐射。换热器中的铜管起着传导换热的作用，是换热的最直接的方式，铜管本身的换热性能直接影响空调器的换热效果，空调两器用铜管从光管改为内螺纹管后，强化了换热效率，提高了换热能力，空调整机尺寸因此得以大大缩小，实现了换热器铜管的一次大革命。同时，铜管本身也起到构成制冷系统回路的作用。铜管根据需要，要弯成各种形状，通过胀管、焊接的方式连接起来，正像空调器中的金色血脉。

铜管在空调器中起着如此重要的作用，因此，对铜管的几何尺寸、焊接性能、加工性能、可靠性等方面的要求很高[10] 。

在前不久召开的中国国际铜管技术年会上，有关专家指出，依据中国空调和其它相关产业的发展趋势，未来10 年将是中国铜管业发展的重要时期。2002 年我国铜管的生产量已接近世界铜管总产量的1/5 。而以2002 年我国空调产量2700 万台来估算，仅普通内螺纹铜管的使用量就达到 5.4 万吨。

因此，如果在2005 年我国的空调产量达到3050 万台，那么普通内螺纹铜管的用量就将接近9.2 万吨。据CRU 的最新资料分析，我国已经成为仅次于美国的当今世界第二大铜管生产及消费国家。

随着国内空调行业制造水平的进步，空调的整体质量逐年提高，对相关配套企业的产品也提出更高的要求，推动了配套产品的技术进步。铜管制造的新工艺大量涌现，各种新型铜管层出不穷；铜管制造效率的提高，又大大提高了空调小型化、高能效比的进程。