專利名稱：一種高熱傳導全Al熱轉換器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電冰箱、空調等制冷設備用全鋁熱轉換器設備，特別涉及一種用 于家電設備的高熱傳導全Al熱轉換器。
背景技術：
現有家用冰箱、空調以及其它制冷設備用熱轉換器普遍采用圖1所示Al材散熱片 01和Cu配管02結合的構造。而國內現有全Al材的熱轉換器(主要依賴進口)主要被應 用于汽車空調。眾所周知，Al材和Cu材相比具有輕量、耐腐蝕、價格低等優點。但是，Al因 為柔軟、表面易形成酸化膜等其本生金屬材料特性的原因，在和Cu相比時其在加工 成型、 焊接技術以及熱傳導等方面處于劣勢。所以，到目前為止，國際、國內的家電企業還普遍采 用Cu管-Al散熱片的熱轉換器結構。Cu管-Al散熱片直接焊接的焊接用設備投資成本高，不良品率高，而且Al-Cu直接 合金層非常脆，強度低，不能滿足流量壓力較大冷媒的要求。
實用新型內容為了克服上述現有技術存在的缺陷，本實用新型提供一種高熱傳導全Al熱轉換 器，通過全Al熱轉換器的結構創新設計，使得全Al熱轉換器的熱轉換器的熱轉換效率比 現有的Cu-Al熱轉換器提高了近30%。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下一種高熱傳導全Al熱轉換器，利用散熱片表面流體解析技術和軟件結構設計技 術卡發出一種新型散熱片結構，所述散熱片結構的特點是采用全Al材制成散熱片與配管，散熱片表面制成凸起結構，利用凸起前端部的熱 傳導上升(前端效果)增加平均熱傳導率；所述凸起與散熱片表面成一定的夾角，凸起的前端與散熱片表面的垂直距離，所 述夾角與垂直距離兩個參數是影響散熱片的熱傳導效果；通過凸起散熱片的熱流溫度測試實驗得出，所述凸起的前端高0. 4 0. 5mm，所述 夾角在23° 26°之間時，散熱片可以達到最佳傳導效果。所述凸起的前端高指凸起的最頂端與散熱片表面的垂直距離，是關于溫度界面層 的分段和凸起間氣流的導入的參數。微型多孔管管口結構設計現有冷媒流淌管口多采用圓形管口結構，為了降低微 型多孔管口的熱阻，降低散熱片壁厚度和流入寬度是關鍵，在根據冷媒流路形狀計算不同 結構的管內外間熱阻時，依據以下的相當壁厚的定義進行計算和驗證相當壁厚=熱傳導部斷面表面積/流入寬，通過對圓形和矩形管口結構以及尺寸通過上述定義公式列表對比，計算得出矩形 全熱阻比圓形全熱阻降低1.5%，矩形熱傳導率比圓形熱傳導率提高1.6%。本實用新型的有益效果是，結構新穎，設計巧妙，熱傳導效果佳，散熱性能好，熱轉換效率也大大提高。
圖1為現有常用的Cu-Al熱轉換器結構圖。圖2為本實用新型的散熱片的結構圖。圖3與圖1對應的二維分析示意圖。圖4為本實用新型的矩形管口的結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的技術手段、創作特征與達成目的易于明白理解，以下結合具 體實施例進一步闡述本實用新型實施例本實用新型采用一種特殊結構的全Al轉換器，通過對高熱傳導散熱片表面的特 殊設計，使其熱傳導性能大大提高參看圖2與圖3，全Al轉換器的散熱片結構包括散熱片1與設置在散熱片1表面 的一排凸起2，該結構是利用散熱片表面流體解析技術和STARCCM+Ver. 4. 02軟件結構設計 技術卡開發出。該結構主要涉及兩個重要參數前端高a，指凸起的最頂端與散熱片表面的垂直 距離，是影響溫度界面層的分段和凸起間氣流的導入的參數；仰角θ，影響散熱片內外層 蛇形氣流的形成；通過大量實驗對比得出，前端高a :0. 4-0. 5mm，仰角θ 23° 26°之間時，散熱 片1可達到最佳傳導效果。參看圖4，全Al熱轉換器的冷媒冷媒流淌管口采用如圖所示的矩形管口結構3，有 效降低了微型多孔管口的熱阻，矩形管口結構3的管寬b為23mm，散熱片壁厚c為0. 3mm, 可達到較好的熱傳導率；在根據冷媒流路形狀計算不同結構的管內外間熱阻時，我們依據以下的相當壁厚 的定義進行計算和驗證相當壁厚=熱傳導部斷面表面積/流入寬，
權利要求1.一種高熱傳導全Al熱轉換器，其特征在于，采用全Al材制成散熱片與配管 所述散熱片表面設置傾斜式凸起，與散熱片表面成一定的夾角，所述凸起的前端高0. 4 0. 5mm，所述夾角在23° 26° ；所述配管的微型多孔管呈有利于降低管口熱阻的矩形管口結構。
2.根據權利要求1所述的一種高熱傳導全Al熱轉換器，其特征在于，所述多孔管管寬 23mm，散熱片的壁厚0. 3mm。
3.根據權利要求1所述的一種高熱傳導全Al熱轉換器，其特征在于，所述凸起的前端 高指凸起的最頂端與散熱片表面的垂直距離，是關于溫度界面層的分段和凸起間氣流的導 入的參數。
4.根據權利要求1所述的一種高熱傳導全Al熱轉換器，其特征在于，所述凸起與散熱 片表面的夾角是關于散熱片內外層蛇形氣流的形成參數。
專利摘要本實用新型公開了一種高熱傳導家電用全Al熱轉換器，利用散熱片表面流體解析技術和軟件結構設計技術卡發出一種新型散熱片結構，所述散熱片結構的特點是采用全Al材制成散熱片與配管，散熱片表面制成凸起結構，利用凸起前端部的熱傳導上升增加平均熱傳導率；所述凸起與散熱片表面成一定的夾角，凸起的前端與散熱片表面的垂直距離，所述夾角與垂直距離兩個參數是影響散熱片的熱傳導效果；通過凸起散熱片的熱流溫度測試實驗得出，所述凸起的前端高0.4～0.5mm，所述夾角在23°～26°之間時，散熱片可以達到最佳傳導效果。本實用新型結構新穎，設計巧妙，熱傳導效果佳，散熱性能好，熱轉換效率也大大提高。
文檔編號F28F1/02GK201837302SQ20102020201
公開日2011年5月18日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者胡增富 申請人:上海興楠新材料科技有限公司