[其他]带散热片的热传导装置及其制造方法

说明书

本发明涉及一种用于带散热片传热装置的改进型热传导散热片，以及制造和在管道上使用这种散热片的经过改进的工序和设备。

在致冷和空气调节的应用中，普遍利用致冷剂输送管道来去除需要冷却的房间和区域的热量，利用空气流过致冷剂输送管道，来加速向管道壁传导热量，导致管道内致冷剂的蒸发，或从管道带走热量导致致冷剂冷凝。在上述应用中，致冷剂输送管道作为冷凝器或蒸发器。

与流过管道外部的空气相比，致冷剂有大得多的能力将热量传导给输送它的管道。结果，在致冷工艺中，大大增加管道外部表面或与空气接触的表面积已成为一种惯例。非常普遍的是装置某种延伸的冷却表面或从管道外表面向外延伸的散热片。许多类型的带散热片的管道对于空气热交换器（蒸发器和冷凝器）中的致冷剂都具有商业价值。一种延伸表面散热片称为“脊骨型散热片”，已发表在我以前的美国专利第2，983，300号中。这种脊骨型散热片有一个缺点，就是机械强度不高，抗弯曲和压力性差。因此，这种脊骨型散热片在实际使用中必须非常紧密地排列在致冷剂管道上。另一类延伸表面散热片作为例子已由颁发给拉·波特（La    Porte）等人的美国专利第4，143，710号中。最近的这些散热片都具有复杂的几何形状，难于制造，相对于其所提供的热传导能力来说，材料的消耗量也较大。

在家用电冰箱和空气调节器中，流过管道外表面的空气的工作温度在水的冰点以上，这些原有的工艺已经长期成功使用，以增加致冷剂输送管道与空气接触面的表面积。然而，在空气温度低于冰点的环境中，这些工艺并不是如此成功，其基本原因有两点：

（1）因为冷冻的空气中的水分凝结并在紧密排列的脊骨型散热片之间或散热片几何形状的各部分之间形成“霜桥”，这种现象大大地妨碍了散热片之间空气的流动，因而降低了热传导能力。

（2）如果散热片被安装的足够稀，以防止“霜桥”的产生，就会导致结构的机械强度降低。

本发明提供一种新型散热片结构，这种结构致力于解决霜桥和机械强度不足这两个相互关联的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种散热片结构，这种结构可以使霜桥现象减少到最低程度，它可以在通过散热片的对流空气温度低于水的冰点的环境中发挥作用，同时在可能的实际使用中，维持足够的机械强度。

本发明的第二个目的在于提供一种制造环形散热片链的方法。采用这种方法，环状散热片坯料在成形后立即被缠绕在致冷剂输送管道，因此使制造工艺所需的步骤最简化。

本发明的另一目的是为实现制造方法提供一套设备。

按照本发明，提供一种带散热片的热传导装置，这种装置向和从装有传热液体的管道传导热量，各个独立的导热散热片组成一个整体成形的链，螺旋式地缠绕在管道的外面，散热片基本上沿管道的纵向延伸。这种装置具有下列特点：

散热片链包括有一对连续的固定边缘，边缘沿链的相对两侧向外延伸。

散热片链张紧地缠绕在管道上，使得固定边缘与管道紧密结合，具有良好的导热性能。

每个散热片包括两个横向相隔的腿构件，每个从相应的固定边缘向外延伸，并由能防止霜桥产生的最小尺寸的横跨构件连接其外端。

按照本发明，提供一种制造带散热片的热传导装置的方法，这种装置向和从装有导热液体的管道传导热量。这种方法包括以下步骤：

（a）提供一种导热材料的细长条带。并具有以下特点：

（b）横向切割上述细长条带，把它加工成中间结构，其形状为一对位于两侧的无缝隙边缘，由经切割的腹部相连接。

（c）将上述中间结构拉伸预成形，以使其成为下一种结构，即由上述固定边缘之间的许多环形散热片组成的整体成形的链，每一上述散热片包括有从每个上述边缘向外延伸的腿构件和一个连接上述腿构件外端的横跨部分。

（d）将上述散热片链沿管道纵向张紧地螺旋式缠绕在管道外表面。

按照本发明，提供一种制造带散热片的热传导装置的设备，包括：

（a）导热材料的细长条带的进料装置，并具有以下特点：

（b）横向切割上述细长条带的装置，该装置把细长条带加工成中间结构，其形状为一对位于两侧的无缝隙边缘，由经切割的腹部相连接;

（c）将上述中间结构拉伸预成形，并使其成为下一种结构的装置。该装置使固定边缘之间的许多环形散热片组成整体成形的链，每一上述散热片包括有从每个上述边缘向外延伸的腿构件和一个连接上述腿构件外端的横跨部分;

（d）管道进给装置;以及

（e）用于在管道上缠绕上述链的装置，使散热片成螺旋形，沿管道纵向延伸。

下面，通过举例並参照相应的附图，说明本发明的几个最佳实施例。其中，