一種可提高熱交換效率的熱交換元件的製作方法

2023-05-31 04:03:01

專利名稱：一種可提高熱交換效率的熱交換元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱交換元件的製作方法，更確切地說是涉及一種可提高熱交換效率的熱交換元件的製作方法。
一般的熱交換元件，大都是以鋁材製成散熱片或導熱片，在氣流通過散熱片上的鰭片時，由於只在鰭片表面發生傳熱作用使其表面溫度下降，故熱交換面積小、熱交換效率低；而在流體通過導熱片以流體傳熱時，是以管內流體對加熱的外管散熱，由於流體速度較快，發生熱交換的部位僅為流體與管壁接觸的部位，而流體溫度因部分熱交換而導致其內部對流作用而不能穩定，時高時低，不利於工業或家庭用戶的使用。
本發明的目的是設計一種可提高熱交換效率的熱交換元件的製作方法，使以該方法所製作出的散熱或導熱元件具有熱交換效率高的特點。
本發明的目的是這樣實現的一種可提高熱交換效率的熱交換元件的製作方法，其特徵在於包括a.按熱交換元件的形狀製作模具；b.將金屬粒倒入模具內並振動；c.將模具置於燒結窯內加熱，使金屬粒間的接觸點相互熔結；d.冷卻後脫模。
所述的金屬粒是具有高導熱係數的金屬粒。
所述的金屬粒是銅粒或不鏽鋼粒。
本發明以高導熱係數的金屬粒為材料，在燒結窯內使金屬粒間的接觸點熔接而成為一體，金屬粒間所形成的不規則縫隙成為導熱的通道，而相互熔接的金屬粒就成為導熱的路徑，在氣流或流體通過金屬粒間的縫隙時，就可迅速獲得熱交換的效果，而金屬粒間的縫隙還增加了熱交換的面積，從而大大提高了熱交換的效率。因此，以金屬粒自身極佳的導熱性和以金屬粒燒結所產生的縫隙，無論用於任何用途的熱交換，都能在氣流穿梭及流體穿越時，獲得增加熱交換面積、提高熱交換效率的有益效果。
模具的形狀可按熱交換元件所需的形狀或其應用場所來設計，振動的作用是使金屬粒間的接觸更為緊密，在燒結窯內加熱可使金屬粒間的接觸點相互熔結而成一體，且金屬粒與金屬粒間產生不規則縫隙，再經冷卻脫模後，即形成一布滿金屬粒、金屬粒間相互結合且金屬粒間形成有不規則縫隙、可增加熱交換面積的熱交換元件。在氣流或流體穿越該縫隙時，通過金屬粒間的導熱及發生在無數個縫隙間的熱交換而增加熱交換面積，達到提高熱交換效率的目的。實施時，可根據熱交換元件的用途更換金屬粒的大小及材質，經燒結後就可獲得具有所需大小縫隙的熱交換元件，以適於不同場所或用途下的不同性質的流體或氣流的導熱。
下面結合實施例及附圖進一步說明本發明的技術

圖1是本發明熱交換元件的製作流程示意框2是用本發明方法製作的一種熱交換元件的立體結構示意3是用本發明方法製作的另一種熱交換元件的立體結構示意圖參見圖1，本發明的方法以導熱係數高的金屬粒B為材料，如銅粒或不鏽鋼粒等。熱交換元件的形狀按其使用場所及位置設計，模具A則按所需熱交換元件的形狀設計。先將金屬粒B倒入模具A內；為避免金屬粒B在模具A內產生架橋現象，而需對模具A進行振動C(振動密實步驟)，使金屬粒B在模具A內彼此接觸得更為緊密；再將模具A推入燒結窯D內加熱，使金屬粒B間的接觸點相互熔結E(加熱熔結步驟)；待成型後的熱交換元件冷卻後再脫模F(成型冷卻脫模步驟)，而形成一布滿金屬粒B、且金屬粒B間相互結合、相對於金屬粒B間形成有不規則縫隙的熱交換元件，如圖2、圖3中所示，達到增加熱交換面積的設計目的。
參見圖2，圖中示出一具有習慣使用形狀的散熱片1，其上鰭片11就是以金屬粒B經加熱燒結處理使接觸點111相互熔結後成形的，各金屬粒B間形成有不規則分布的縫隙12。由於各鰭片11是與底板112燒結熔接的，在將散熱片1應用於電腦內部或其它電器上並以風扇散熱時，可將底板112貼觸在待散熱的部件上，經底板112的導熱而使熱源分布於散熱片1上各鰭片11的各金屬粒B上，再應用風扇對該鰭片11進行送風散熱，使冷卻氣流穿越各金屬粒B間的縫隙12，獲得熱交換的效果。實現增加熱交換面積、提高熱交換效率的設計目的。
參見圖3，在燒結窯內使金屬粒間的接觸點熔結，可按其用途，將熱交換元件製成不同的形狀。如圖3中所示的熱交換元件棒2，是以金屬粒B』經熔結後形成的，可用於流體的熱交換。將熱交換元件棒2置於金屬管內，並與金屬管壁接觸，而金屬管外則被工作加熱，經金屬管導熱而傳至管內的熱交換元件棒2，其溫升是均勻地分布在各金屬粒B』上，流體通過每一金屬粒B』間的縫隙時都會發生熱交換，不僅提高了熱交換效率且使輸出流體的溫度均勻穩定。
用本發明的方法所製作的熱交換元件，可按其用途適當更換金屬粒的大小及材料，經燒結後即能獲得所需大小的縫隙12及適於不同性質的流體或氣流導熱，供不同場所或用途使用，以擴大本發明的應用範圍。
綜上所述，本發明以高導熱係數的金屬粒為材料，應用銅燒結，使金屬粒與金屬粒間的接觸點相互熔結，而形成具有無數個不規則縫隙的熱交換元件，通過其本身的導熱作用而將熱量均勻分布到各金屬粒上，當氣流或流體穿梭於縫隙內時可充分地進行熱交換，增加熱交換面積和提高熱交換效率。
權利要求
1.一種可提高熱交換效率的熱交換元件的製作方法，其特徵在於包括；a.按熱交換元件的形狀製作模具；b.將金屬粒倒入模具內並振動；c.將模具置於燒結窯內加熱，使金屬粒間的接觸點相互熔結；d.冷卻後脫模。
2.根據權利要求1所述的一種可提高熱交換效率的熱交換元件的製作方法，其特徵在於所述的金屬粒是具有高導熱係數的金屬粒。
3.根據權利要求1或2所述的一種可提高熱交換效率的熱交換元件的製作方法，其特徵在於所述的金屬粒是銅粒或不鏽鋼粒。
全文摘要
本發明涉及一種可提高熱交換效率的熱交換元件的製作方法,用本發明的方法所製作的熱交換元件具有熱交換效率高的特點。包括:按熱交換元件的形狀製作模具;將具有高導熱係數的金屬粒倒入模具內並振動,使金屬粒間緊密接觸;將模具置於燒結窯內加熱,使金屬粒間的接觸點相互熔結而成一體;冷卻後脫模,形成布滿金屬粒、金屬粒間相互結合且金屬粒間有無數條不規則縫隙的熱交換元件。可擴大熱交換面積、提高熱交換效率。
文檔編號F28F21/08GK1240927SQ99109670
公開日2000年1月12日 申請日期1999年7月5日 優先權日1999年7月5日
發明者戴天鴻 申請人:戴天鴻