[发明专利]热交换器散热片

说明书

技术领域

本发明涉及热交换器的制造和主要用于机动车中的热交换器芯部 的散热片的制造。

发明背景

在用于机动车散热器、中冷器和其他空气冷却的热交换器的芯部 的制造中，由薄的标准尺寸金属带如铜或铝形成的蛇形散热片被置于 运送待冷却流体的管之间并与管接触。热交换器芯部管典型地在热交 换器的总管或入口和出口槽之间延伸。散热片是冷却剂和周围空气之 间的主要热交换媒介，散热片的将热量从管传递到通过散热片的空气 的能力极大地依赖散热片的设计，一些设计包括帮助传热的凹窝或突 起。为了增加传热速率，甚至进一步在散热片中结合栅板。栅板以一 种方式扰乱空气，已经发现该方式增加了散热器的效率。栅板构形可 以是所谓的全栅板式的，其中行中的每个栅板在管之间的基本上整个 距离上延伸，或可以是透裂式栅板，其中可以在行中使用栅板的两个 并排的排，以使得两个栅板中的每一个延伸越过的距离小于每个管之 间距离的一半。

许多热交换器采用这种蛇形散热片，其中将平的金属带折叠成盘 旋结构以在隔开的管之间形成多个散热片。当在散热片中结合栅板时， 损害了散热片的结构完整性，特别是在使用蛇形散热片的场合。通常 所说的硬模成形的工艺典型地用在形成蛇形散热片中，其中用一对冲 模形成栅板，该对冲模具有星形构形以同时形成盘旋结构。冲模和用 于执行散热片成形的机器的复杂性使得该工艺成本高。在提供低成本 散热片辊子方面已经取得进步，在通常所说的气动成型的工艺中通过 用所述辊子来制造普通的带栅板的散热片。在气动成型工艺中，辊子 仅仅需要具有用于栅板的冲模成形，并且可以消除辊子的星形形状。 当辊子推出具有切口和所形成的全栅板的金属带时，背压在不同位置 施加到金属带迫使金属弯曲，产生金属带中的盘旋结构，并以所需的 散热片/英寸的密度形成完成的蛇形构形。然而，与使用硬模相比，气 动成型工艺生产的盘旋结构常常在关于多行栅板的布局上更加随意。 已经发现气动成型工艺的使用使全栅板变形，改变栅板的角度，并且 有时完全封闭栅板开口。由于形成全栅板式蛇形散热片中的困难，所 以相信气动成型工艺没有用于透裂式栅板(其提供更好的传热性能)， 需要单独地用硬模工艺制造透裂式栅板式蛇形散热片。

在授予Kreutzer等人的美国专利5361829和授予Ozaki的美国专 利6918432中描述了对蛇形热交换器散热片的加强件，由于几个理由 将这种加强件加到蛇形散热片。第一，如Kreutzer所述，是为了提供 对平的热交换器管的支撑以抵抗由内部压力引起的膨胀。第二个理由， 如Ozaki所述，是为了防止在用高压水冲洗芯部的过程中散热片的变 形。另外，在堆叠散热片和管以制造芯部组件的热交换器制造过程中， 蛇形散热片会遭受压力。在随后芯部的锡焊或钎焊过程中，散热片和 管的堆叠组件在压力下被夹紧。已经发现蛇形散热片的耐压强度是在 完成的芯部中获得良好的散热片-管接触的关键，还发现通过使散热 片的前沿和后沿变硬来加强芯部的前和后表面能保护芯部免受由于在 制造、运送和安装过程中的处理所引起的损害，以及在使用中保护其 免受由于道路碎片引起的损害。为了节省重量和成本而使用较薄的散 热片材料的要求使所有这些利害关系恶化。

发明内容

记住现有技术的问题和不足，因而本发明的一目标是提供一种利 用气动成型工艺制造带栅板的蛇形散热片的改进方法。

本发明的另一个目标是提供一种制造带透裂式栅板的蛇形散热片 的方法，该方法节省成本，还能生产优质的散热片。

本发明的另外一个目标是提供一种制造带栅板的蛇形散热片的方 法，该方法不会降低散热片的结构完整性，并且随意地增加增大的结 构完整性以抵抗在制造过程中产生的力。

本发明的又一个目标是提供一种制造带透裂式栅板的蛇形散热片 的方法，其导致散热片具有始终如一地高的效率和传热速率。

本发明的另外一个目标是提供一种热交换器散热片，其将具有格 外的强度以抵抗由内部压力引起的芯部的膨胀，抵抗由高压冲洗引起 的散热片的变形，和预防在使用中由路面碎片引起的损害。

本发明的另一个目标是提供一种具有带肋条的折边的热交换器散 热片，其用在蛇形或板型的散热片中。

本发明的又一个目标是提供一种气动成型蛇形热交换器散热片的 改进方法，该散热片使用带肋条的折边。