[发明专利]改进的散热片套环及制造方法

说明书

本发明涉及热交换器散热片套环，更具体地涉及用以制造该散热片套环的一改进方法，该散热片套环具有一延伸的接触管子部分，以获得改进的热交换效率和更佳的耐电腐蚀性。

板状散热片盘卷的空气侧表面形成在顺序冲模中。存在各种类型的冲模，例如牵拉形成(draw forming)、无牵拉形成(drawless forming)、散热片-每一行程(fin-per stroke)和高套环冲模(high collar dies)。对于每一种方法，主要考虑的是散热片套环的接触管子圆筒体的形成，该圆筒体被用作散热片套环和热交换器管子之间的接触区域。从热性能和耐腐蚀的要求看，较大的接触区域是有利的。而且，对于许多应用，高散热片密度是符合需要的。因此，较佳的是具有大量的带有一相对小尺寸的接触腿部的散热片套环，而该散热片套环，但接触腿部的大部分与热交换器管子相接触。而且，该制造过程应该在制造的散热片尺寸方面有其适应性，以便在每英寸内有较大范围数量的散热片，且能够制造良好的和可重复的套环几何形状。现有方法都没有充分地达到这些目的。如图4和4a所示，按照现有技术形成的大多数散热片套环的接触管子腿部仅接触管子表面很短的一段距离，主要就在接触腿部范围的顶点。

对于仅用散热片坯料形成的盘卷，在散热片和管子之间的一较小的接触区域将在最小的热阻下进行热传输。但是，如果散热片坯料具有带显著热阻的有机薄膜或其他涂层，一较大的接触区域提供了显著改进的性能。

在目前的实践中，当接触腿部的长度在某种程度上可调节或可变时，依据进行多牵拉阶段的能力，所得到的接触腿部常常不够直。从图5中可看出现有的各种散热片形成方法的局限性。通过该方法形成的散热片套环具有弯曲且没有有效覆盖热交换器管子表面的接触腿部，如图4a所示，所以不能够有效接触管子表面，因此在那里达不到最佳的热交换关系。

更具体地，在图5a所示的牵拉形成方法中，一薄片或带状的散热片坯料在其内形成了一凸钮。可以增加或减小该凸钮的高度或深度，以调节散热片的密度和散热片套环接触腿部的长度。因此，使用一定数目的牵拉阶段使散热片套环的接触腿部形成。而后对该凸钮冲孔，成形、弄直且折弯(flare)散热片套环，以形成所需的接触腿部。铝散热片/铜管热交换器的耐腐蚀性与铜管在盘卷的散热片组件中的暴露面积成反比。这是因为这些热交换器的主要腐蚀机理是电腐蚀。减小阴极铜区域就可成比例地减小腐蚀程度。此外，提高套环接触区域的直度，就能减少电解液到达作为电偶的铜/铝接触区域的通路。铝制套环对管子的更完全的覆盖提高了耐腐蚀性。可存放在套环狭缝中的电解液量也是该套环设计的一个功能。电解液量的减少也成比例地减小了电流。

图5b所示的无牵拉形成方法以冲孔和去除粒结步骤开始，由此缺少牵拉形成方法中的多个牵拉阶段，因此，缺少调节接触腿部长度的适应性。在第一步骤中，散热片坯料被冲孔和去除粒结，以形成一预接触腿部。预接触腿部被压平以弄直和限制长度，最后，腿部的末端被折弯或卷边。因此，该方法缺乏调节接触腿部长度的适应性。相似地，示出在图5c中的单击方法(single shotmethod)也缺乏适应性，以一冲孔步骤开始，而后是去除粒结步骤，以弯曲和形成预接触腿部，最后是一折弯步骤，以对接触腿部的端部折弯或卷边。图5d所示的高散热片方法(high fin method)具有与牵拉形成方法基本相同的步骤，只是在冲孔和去除粒结与折弯步骤之间额外增加了压平步骤，以在某种程度上提高接触腿部的直度。但是，高散热片方法具有与上述牵拉形成方法相同的缺点和不足。

因此，存在对散热片套环形成方法进行改进的需要，由此使散热片套环形成有一基本直的接触腿部和更大的接触面积，由此该方法具有提供接触腿部任何所需长度的适应性，同时保持其直度及良好的物理和材料特性。

本发明的主要目的是提供用以制造热交换器散热片套环的一改进方法和改进的散热片套环设计。

本发明的另一目的是提供一改进的散热片套环，它具有一基本直的接触腿部和该散热片套环与管子之间的更大接触区域，以实现热交换器管子接触的较高程度。

本发明的另一目的是提供用以制造一热交换器的一改进方法，该热交换器提供了铜管的更完全的覆盖，且由此得到具有改进的耐腐蚀性的热交换器。

本发明的另一目的是提供用以制造热交换器散热片套环的一改进方法，其中该方法考虑到散热片套环长度的适应性和更长的接触管子腿部，以获得散热片套环和管子之间的更大接触区域。