高耐腐蚀铝箔换热器应用研究

武滔

摘要：改变翅片用铝箔的耐蚀层涂料和涂层厚度获得高耐蚀的铝箔，本文从盐雾试验和微观形貌上两方面对比研究了高耐蚀铝箔和普通亲水铝箔的耐蚀性能，并测试验证了两种铝箔对整机性能的影响，论述了高耐蚀铝箔解决海洋气候环境翅片风化问题的可行性。

关键词：高耐蚀；翅片；海洋气候；盐雾试验

RESEARCH ON APPLICATION OF HIGH-RESISTANT HEAT EXCHANGER WITH ALUMINUM FOIL

Wu Tao

（GD Midea Refrigeration Equipment Co.， Ltd. Guangdong Foshan 528311）

Abstract：To change the material and thickness of aluminum foils coating can make high-corrosion resistant aluminum foil.This paper contrast the corrosion resistance of high-corrosion aluminum foil and ordinary hydrophilic aluminum foil through salt spray test and micromorphology. And also testing the machine performance of the two kinds of aluminum foil，that demonstrates the high-corrosion resistant aluminum foil applying in marine climate is OK.

Keywords：High corrosion resistant； Fin； Marine climate； Salt spray test

1、引言

空调器的换热器承载着空调热量交换的功用，一般家用空调器所采用的换热器是铜管铝翅式换热器，换热器主要热阻在空气侧翅片与空气的换热热阻，约占换热器总热阻的70～80%，铝翅片状态的好坏直接影响到换热器的换热效率，从而影响到空调器是否节能。

我们常在海滨海岛的地方看见空调器的冷凝器翅片变白，部分已经风化甚至翅片脱落，这会严重降低空调的使用品质和能源效率。原因就在于，靠近海边或工业污染严重的地区，空气中的盐份或酸等杂质会加速侵蚀翅片表面，腐蚀翅片。普通的换热器翅片无法承受海边或受污染大气的长期侵蚀，必须针对这些特殊使用环境研究新的翅片技术方案。

2、大气环境分类

国际标准ISO12944-5根据不同大气环境的腐蚀性及其特征污染物质的污染程度，将大气环境大致分为乡村大气、城市大气、工业大气和海洋大气四种类型，具体大气环境腐蚀性分级如表1所示。

从分级表中可以看出，高温高湿的海边气候是最高级别的腐蚀性气候，特别是一些海岛国家。从市场上反馈回来的信息也证实了这一点，海岛上安装的空调器换热器翅片腐蚀脱落的速度是最快的，如图1所示，空调刚安装一年后普通亲水翅片就是风化的状态了。

3、研究方法

目前普通的空调换热器翅片是由带涂层的铝箔冲制而成，在铝箔的双层表面先后涂覆处理两层涂料，分别为起耐蚀作用的耐蚀层和起亲水作用的亲水层。我们的目标是研究提升翅片耐腐蚀性能，以适合在海边海岛这样的高腐蚀性大气环境下正常使用空调。如图2所示，研究方法是改变耐蚀层涂料和厚度以获得更好的耐蚀性能，同时确保传热性能不降低。

研究不同的铝箔和涂层方案，然后采用盐雾试验及其评价标准来评价铝箔耐蚀性能的提升方案是否满足目标。将不同方案的铝箔切成100mm×50mm的试验片，放置在恒温（35±2）℃的盐雾箱中，以每小时控制盐雾沉降为（1～2）g/80cm2的量连续喷雾，在一定时间后取出各铝箔片，用脱脂棉蘸蒸馏水擦净铝箔表面并在烘箱中烘干。在光线充足或灯光直接照射下与等级RtNo9.8和RtNo9.5的标准图谱比较，得出腐蝕程度评价。

4、研究数据及分析

4.1 盐雾试验

通过改变耐蚀涂料及涂层厚度，获得新的高耐蚀铝箔方案，并且实现新铝箔预涂后，选取普通亲水铝箔和高耐腐蚀方案的亲水铝箔两种样片放在盐雾箱中进行盐雾试验，目标同样试验2000小时，但普通亲水铝箔因腐蚀较快，在400小时就腐蚀明显，所以提前取出。耐腐蚀方案铝箔做满2000小时后取出。两者结束试验后取出对比如图4所示。

铝箔单体盐雾试验后，可以直接从外观上看到区别，涂层锈点、起泡和穿孔越多，铝箔耐腐蚀性越差。图4中可以明显看出左边的普通亲水铝箔有很多处腐蚀痕迹和穿孔，而右图耐腐蚀方案的亲水铝箔表面经过更长时间的腐蚀时间，仍然光泽如新，只有很少、微小的印记，两者对比，耐腐蚀铝箔比普通亲水铝箔的耐蚀性能提升5～10倍。

4.2 腐蚀微观形貌

换热器单体在盐雾箱放置试验，短时间内外观不易查看区别，但可以电镜扫描翅片得到微观图片辅助参考。如表2所展示的两种铝箔的腐蚀位置微观形貌对比，普通亲水铝箔的表面涂层已龟裂分块，完全丧失保护能力，而高耐蚀铝箔的表面腐蚀即使最严重的状态也要比普通亲水铝箔轻。

4.3 整机性能对比测试

本研究选取1款出口海湾国家的28机作为研究对象，同时对比使用普通亲水铝箔换热器和高耐蚀铝箔换热器的空调整机性能，对比数据如表3所示。

通过表3中的实测数据可知，如果只在冷凝器上切换高耐蚀铝箔，整机性能有高有低，平均值与普通亲水铝箔相当；如果在蒸发器和冷凝器上全部切换高耐蚀铝箔，整机性能全部下降，平均下降约2%。所以理想的方案是只将高耐蚀铝箔应用在空调冷凝器上，因为室内机蒸发器所处的大气环境并没有室外那么恶劣，所以这样是可行的。

5、结论

通过对空调换热器翅片的耐腐蚀性的实验研究，得到以下结论：

（1）改变翅片用铝箔的耐蚀层涂料和涂层厚度获得高耐蚀的铝箔，耐蚀能力同比普通亲水铝箔提升5～10倍。

（2）通过对铝箔腐蚀位置的微观形貌观察，普通亲水铝箔的表面涂层已龟裂分块，完全丧失保护能力，而高耐蚀铝箔的表面腐蚀即使最严重的状态也要比普通亲水铝箔轻。

（3）只在冷凝器上切换高耐蚀铝箔，整机性能平均值与普通亲水铝箔相当，是不影响整机性能最好的应用方式。

参考文献

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