[发明专利]热交换器，操作热交换器的方法以及热交换器在空调中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的热交换器，一种用于操作该热交换器的方法以及至少两个该热交换器在空调中的用途。

背景技术

毛细管为例如在空气/水热交换器的使用中提供了良好的条件。它们需要相对少且经济的材料用于其制造，并提供相对大的外表面以用于热交换，因此例如与板式热交换器相比，热交换器值成倍提高。此外，它们耐水和吸附溶液的腐蚀。具有0.5～5mm外径的柔性塑料管被称为毛细管。

毛细管通常组合在一起而形成辐射板，这些管以约10～20mm的间隔相互平行放置，并且在一端，将这些毛细管与用于水或其它加热或冷却流体流入的共同分支相连接，同时在另一端，将这些毛细管与用于水或其它加热或冷却流体回流的共同分支相连接。通过间隔物将毛细管保持在它们的相互位置处。这种辐射板在例如DE19640514A1中有所显示。

EP 0901601B1中公开了一种具有毛细管调节器的热交换器，通过其引导要被冷却或被加热的流体。毛细管调节器用平行于流体流动的水喷淋并经受逆流于流体的空气流。毛细管之间的间隔至少部分地用泡沫材料填充，其结果是扩大了热交换器的表面。一种可能的制造该热交换器的方法是用泡沫材料涂层涂覆毛细管本身。因此，泡沫材料层可由与毛细管相同的材料构成。然而，已经发现不能实现泡沫材料层的均匀喷涂。如果喷涂是使用用于干燥空气的吸附溶液而不是使用水来实现的，则会尤其明显。为了获得符合要求的热交换器效率，应尽可能降低吸附溶液量，如果可能的话，不超过流过毛细管的流体量的5％，优选不超过1％。然而，对于泡沫材料层的均匀润湿来说，不能实现这些数值。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有毛细管调节器的热交换器，要被冷却或要被加热的流体流过该毛细管调节器，管调节器被平行于流体流动的水或吸湿性吸附溶液润湿并经受逆流于流体的空气流，该热交换器至少具有比现有使用毛细管辐射板的热交换器更高的效率。

根据本发明，上述目的通过具有权利要求1特征的热交换器实现。从属权利要求中披露了该热交换器的有利改进，用于操作该热交换器的优选方法以及至少两个该热交换器在一个空调中的有效使用。

由于毛细管调节器实际上由至少一个管辐射板构成，所以其毛细管具有低于20°接触角的亲水性或水扩散表面，即使用极少量的水或吸附溶液也能产生毛细管的均匀润湿。因为所需的热交换趋向于在流体和空气之间产生，所以经非蒸发的水或吸附溶液吸收的热量是破坏性的，因为这代表存在热损失。然而，这种热损失越大，越是需要更多量的水或吸附溶液。因此，在不破坏毛细管的均匀润湿的情况下，水或吸附溶液量与流过毛细管的流体量的比不应超过5％，优选不超过1％。

为了获得亲水性或水扩散表面，优选用起绒布(fleece)覆盖毛细管。为了均匀润湿，已经证实由具有0.1～0.5mm直径的玻璃纤维制成的起绒布是特别有利的。

毛细管由诸如聚丙烯的塑料材料制成，所述材料通常具有较低的固体表面张力，因此很难用水或水溶液润湿。这导致在其结构中不具有或具有极少量的极性基团。因此，为了实现良好的润湿性，优选将其用水扩散材料覆盖。水扩散塑性材料在例如EP 0149182B2中公开。

为了使毛细管与水扩散层之间具有良好的粘附性，可在它们之间设置粘合剂层。该粘合剂层包含足量的极性基团，而且其在水中不溶且不溶胀。该粘合剂层可由例如混合聚合物(由87.6％(重量)的甲基丙烯酸甲酯和12.4％(重量)的y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷制成)的2.5％溶液构成，并具有0.01～2μm的厚度。

毛细管辐射板可优选由纵向和横向毛细管形成，纵向和横向毛细管以网状形式彼此连接，以用作流体通道，至少纵向毛细管通过其末端分别与用于供给或排放流体的一个分支形成共同连接。因此，与仅使用由纵向毛细管构成的辐射板相比较，热交换器表面可被显著扩大，甚至可扩大两倍，这使热交换器的效率也相应提高。因为横向毛细管确保了纵向毛细管的相互间隔，所以也可以省掉间隔物，在此可以假设横向毛细管的材料费用大约相当于间隔物的材料费用。

具有纵向毛细管和横向毛细管的辐射板的构造也可以使根据需要通过阻挡个别纵向和/或横向毛细管中的通道来控制辐射板内流体的流动路线成为可能。因此，也可在辐射板内部和边缘处设置凹槽或者调整辐射板中的曲流路线。因此，也可在毛细管的各个末端处设置流体供给和/或排放管道(短于辐射板的相应侧)，以使通过这些管道的要被冷却或要被加热的空气流受到更小的阻碍。