專利名稱：帶有管的散熱器的分配和收集頭以及制造方法
帶有管的散熱器的分配和收集頭以及制造方法本發(fā)明涉及用于帶有管的散熱器的分配和收集頭，以及所述分配和收集頭的制造方法。此類散熱器由通常豎直布置的管柱和兩個頭組成，所述管柱由多個管形成，所述兩個頭中一個位于較高處而另一個位于較低處，這兩個頭連接至管以便給它們分配進(jìn)水并從它們那里收集出水。存在各種各樣的加熱柱散熱器。第一實施例是由彼此并排放置的多個模塊單元組成的鑄鐵散熱器。每個模塊單元均由豎直管以及與該管一體形成的上蓋和下蓋構(gòu)成。此類實施例的缺點是非常沉重，而且每個單個單元均需要通過鑄造來制造，所以生產(chǎn)時間長。另一實施例是這樣的散熱器，其由多個塑料材料的管以及與該管連接且也為塑料材料的用于分配和收集的兩個頭形成。此類實施例的缺點在于效率略微有限，與鑄鐵相比用于該管的塑料材料熱交換系數(shù)低。另外，塑料材料的機(jī)械阻力特性導(dǎo)致此類實施例易于破裂和泄漏。還存在具有鋁制的管和頭的實施例；在具有單件式模塊單元的實施例中，主要困難在于用減小厚度(最厚100毫米)的單元通過鑄造或壓鑄制造鋁單元，而且生產(chǎn)時間長。本發(fā)明的目的在于制造管柱散熱器，尤其是用于此類散熱器的分配和收集頭，其克服了所述的關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的缺點。從參考附圖通過非限制性實施例的實例作出的下面描述中明顯可以看出根據(jù)本發(fā)明的散熱器和頭的特征和優(yōu)點，其中

圖1和2示出了與兩個實施例變化形式相關(guān)的用于根據(jù)本發(fā)明散熱器的兩個模塊單元的平面圖；圖3和4分別示出了圖1和圖2中兩個模塊單元的兩個立體圖；圖5和6分別示出了圖3和4中兩個模塊單元的兩個頭的兩個立體圖；圖7和8分別示出了圖5和6中兩個頭的兩個縱截面圖；圖9a和9b示出了根據(jù)本發(fā)明的頭連接末端與管連接末端的放大圖。根據(jù)本發(fā)明的散熱器包含由分配頭2、收集頭4和多個管6組成的至少一個模塊單元1。根據(jù)一個實施例，管6由焊接鋼(例如Fe360鋼或!^380鋼)制成。根據(jù)進(jìn)一步實施例，該管由鋁或鋁合金制成。所述管主要沿著縱向軸線X延伸，并且通常以使所述管豎直安置的方式安裝散熱
ο該管裝配到頭2、4上，也就是說所述管與所述頭分開制造，然后連接至所述頭。換言之，頭2、4可以裝配到與它們分開制造的管上。視加熱要求而定，可變數(shù)目的模塊單元1彼此并排地橫向安置，也就是說沿著垂直于縱向軸線X的橫向軸線Z安置，從而形成散熱器。頭2、4包含主體10，該主體10具有用于連接至相應(yīng)管6的開口 12。例如，根據(jù)一實施例，該頭具有用于連接三個管的三個開口(圖5和7)；根據(jù)又一實施例，該頭具有用于連接四個管的四個開口(圖6和8)。其他實施例(未示出)具有單個開口、兩個開口或四個以上的開口。如所述的，為了形成散熱器，模塊單元1彼此并排地橫向安置，也就是說沿著垂直于管縱向軸線X的橫向軸線Z安置。主體10的側(cè)面因而面向另一模塊單元的頭的相應(yīng)側(cè)在每個側(cè)面上，頭2、4均具有連接孔18。所述連接孔可以用于與它旁邊的另一模塊單元的頭流體連接，或者與加熱系統(tǒng)流體連接，或如果不用的話，可以用塞子塞住。主體10具有用于所述連接孔18與所述開口 12之間流體連接的內(nèi)導(dǎo)管20，所述開口連接至管6。這樣，從加熱系統(tǒng)供應(yīng)至散熱器的熱水通過連接孔到達(dá)分配頭2，通過內(nèi)導(dǎo)管20 被分配至開口 12并被供至管6。在流經(jīng)管6之后，該水通過開口 12流入收集頭4中，通過內(nèi)導(dǎo)管20到達(dá)連接孔，在此處該水被運(yùn)送至加熱系統(tǒng)中以便再循環(huán)。內(nèi)導(dǎo)管20的至少一部分由插入在頭2、4的主體10中的管狀插件22組成，所述管狀插件為加固材料的。結(jié)果，頭2、4具有組合結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)導(dǎo)管具有壁為加固材料的管狀部分，該管狀部分插入在形成主體其余部分的模塑腔中，所述模塑腔為不同于加固材料的基體材料的。例如，該頭由內(nèi)導(dǎo)管的加固部分組成，該內(nèi)導(dǎo)管的加固部分為金屬材料(例如鋼) 的，插入在基體金屬材料(例如鋁或鋁合金)的模塑腔內(nèi)。內(nèi)導(dǎo)管20包括沿縱向方向X延伸(換言之與管6對齊)的第一部分沈、沿橫向方向Z在兩個連接孔18之間延伸的中間腔室觀，和將該第一部分連接至中間腔室觀的第二部分30。根據(jù)優(yōu)選實施例，用于將該第一部分連接至中間腔室觀的第二部分30具有所述管狀插件22 ；優(yōu)選地，此外，第一部分沈具有所述管狀插件22，所述管狀插件與第一部分 26的插件一體制成。根據(jù)優(yōu)選實施例，另外，管狀插件22—直延伸到內(nèi)導(dǎo)管20的開口 12，并且可以插入在管的端部中。例如，對于具有三個開口 12的實施例(圖7)，為兩個側(cè)管(lateral pipe)提供供給的兩個第一部分26和第二部分30具有管狀插件22 ；另外，橫向腔室四連接至一中間導(dǎo)管32的中心開口，所述中間導(dǎo)管為縱向的且無管狀插件。具有縱向延伸的中間導(dǎo)管32優(yōu)選使用例如在用于制造該頭的壓鑄過程期間可活動的芯(core)或坯料(block)制造。在又一實例中，對于四個開口(12)的變型(圖8)，為兩個側(cè)管提供供給的兩個第一部分沈和第二部分30具有管狀插件22 ；另外，橫向腔室四通過兩個相應(yīng)的中間平行導(dǎo)管32連接至兩個中心開口，所述中間平行導(dǎo)管為縱向的且都無管狀插件。換言之，對于具有常規(guī)數(shù)目開口的頭，在主體內(nèi)設(shè)置一中間腔室以用于分配或收集水；在壓鑄過程期間使用坯料直接制造具有單獨(dú)縱向延伸部的中間導(dǎo)管，所述中間導(dǎo)管將一些中間孔連接至中間腔室；用于側(cè)孔與中間腔室的連接的具有橫向延伸部的部分的導(dǎo)管至少具有帶有橫向延伸部的所述部分，橫向延伸部配備有管狀插件；以及具有縱向延伸部的部分縱向延伸部沒有或具有管狀插件。為了將管6與頭2、4連接，預(yù)知將例如在不除去毛刺的情況下適當(dāng)修整的管末端通過柔性變形插入到主體10的接合部分40中，開口 12通向該接合部分。從朝向開口 12的其內(nèi)部開始，接合部分40具有第一部分40a，管狀插件22從該第一部分突伸；發(fā)散的截頭圓錐形漏斗部(truncated cone-shaped flare)40b、具有微圓錐發(fā)散的部分40c，終止于導(dǎo)向斜切部(guide chamfer) 40do管6的連接末端50具有朝向插入末端移動的匯集漏斗(convergent funnel)部分50a，和制造得像莫氏圓錐的微匯集圓錐部分50b。當(dāng)將管6的連接末端50插入到頭2、4的連接部分40中時，該管的微圓錐部分50b 強(qiáng)有力地進(jìn)入連接部分40的微圓錐部分40c中，并且該管的漏斗部分50a碰到部分40的導(dǎo)向斜切部40d上。在該管與該頭之間形成緊密機(jī)械連接。優(yōu)選地，在該管的連接末端50與該頭的連接部分40之間放置膠粘劑，從而進(jìn)一步加固該緊密機(jī)械連接。根據(jù)本發(fā)明的散熱器的實現(xiàn)方法按下面步驟執(zhí)行-將加固材料制成的管狀插件放置在用于基體材料的壓鑄模具中，放置在諸如用于形成該頭的一部分內(nèi)導(dǎo)管的位置；-制造壓鑄件以便將該插件插入在構(gòu)成該頭的主體的基體材料模塑腔中；-取出半成品頭，并執(zhí)行任何修整工藝。根據(jù)優(yōu)選的實施方法-將加固材料制成的犧牲管(sacrificialpipe)放置在用于基體材料的 951986086壓鑄模具中，放置在諸如用于形成所述頭的內(nèi)導(dǎo)管的至少兩個加固部分的位置；-制造壓鑄件以便將該犧牲管插入在構(gòu)成該頭的主體的基體材料模塑腔中；-取出半成品頭，去除該犧牲管的多余部分去除以便形成獨(dú)立插件從而加固內(nèi)導(dǎo)管的不同部分；-執(zhí)行任何修整工藝。例如，根據(jù)此種實施方法-將鋼制犧牲管放置在用于鋁的壓鑄模具中，放置在這樣的位置處，即，使得該管的末端部分預(yù)定要形成用于連接至該管的內(nèi)導(dǎo)管的兩個部分的橫向部分或末端部分；-制造壓鑄件以便將該犧牲管插入在形成該頭的主體的鋁制模塑腔中；-取出半成品頭并去除犧牲管的橫穿內(nèi)導(dǎo)管的橫向腔室的部分以便形成獨(dú)立插件，從而加固內(nèi)導(dǎo)管的不同部分；通過去除而產(chǎn)生與連接孔的流體連續(xù)性；-執(zhí)行任何進(jìn)一步的修整工藝。另外，在不除去毛刺的情況下，通過柔性變形形成該管6的末端，以便它呈現(xiàn)上面描述的用于連接至該頭的形狀。
然后，通過將該管強(qiáng)制插入在該頭中而完成連接，形成模塊單元1。優(yōu)選地，每個模塊單元1均由管6以及由連接到該管末端上且對稱布置的兩個相同頭形成。創(chuàng)新地，根據(jù)本發(fā)明的頭和散熱器克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點，特別是確保其重量輕 (lightness)。這個方面對于該部分非常重要，因為大大方便了該散熱器的運(yùn)輸和安裝。有利地，另外，根據(jù)本發(fā)明的頭的制造成本特別低，大約為現(xiàn)今已知的頭的制造成本的一半。根據(jù)進(jìn)一步的有利方面，該頭為可翻轉(zhuǎn)的(reversible)，換言之在管兩個末端處使用相同的頭；這使得可降低散熱器的成本以及散熱器的組件數(shù)目。有利地，另外，由于所用材料的機(jī)械特性，該頭和散熱器相當(dāng)可靠。根據(jù)進(jìn)一步有利的方面，由于該頭之間以及該頭與管之間的連接效果，因此不存在漏水問題。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯可以對以上所述的該頭和制造方法作出修改，以便滿足可能的要求。例如，根據(jù)一個實施例變型，頭的主體是由特定熱塑性材料制成的。此種修改也包括在由所附權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種獨(dú)立制造的用于通過管加熱的散熱器的分配或收集頭0、4)，所述分配或收集頭能夠裝配至所述管，所述分配或收集頭包括-由基體材料制成的主體(10)，所述主體包括a)具有用于連接至管(6)的開口(12)的至少一個連接部分GO)；c)用于連接至另外的頭的至少一個連接孔(18)；d)連接所述連接孔(18)與所述開口(12)的內(nèi)導(dǎo)管00)；其中所述內(nèi)導(dǎo)管00)的至少一部分包括由加固材料制成的管狀插件(22)，所述加固材料例如不同于所述基體材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭，其中所述主體由壓鑄鋁制成，并且所述管狀插件由鋼制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的頭，其中-縱向軸線(X)被定義為所述管(6)在所述連接部分GO)中的插入方向，并且垂直于所述縱向軸線的橫向軸線(Z)被定義為所述頭接近另外的頭以形成所述散熱器的方向； -所述內(nèi)導(dǎo)管OO)包括a)沿著所述橫向軸線(Z)在兩個連接孔(18)之間延伸的中間腔室08)；b)沿著所述縱向軸線⑴延伸并終止于所述開口(12)中的第一部分06)；和c)連接所述第一部分06)與中間腔室08)的第二部分(30)， 其中例如帶有弓形通道的第二部分(30)具有所述管狀插件02)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頭，其中所述第一部分也具有與所述第二部分的插件成整體的所述管狀插件。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的頭，其中所述插件0 的末端部分(22a)突伸到所述連接部分GO)中，而且與所述連接部分GO)的壁同心并且在所述連接部分GO)的壁的內(nèi)部與其隔開一距離，以便插入所述管。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的頭，其中所述主體通過壓鑄制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項所述的頭，其中所述主體通過壓鑄制成，并具有中間導(dǎo)管(32)，所述中間導(dǎo)管在相關(guān)開口(12)與中間腔室之間縱向延伸，所述中間導(dǎo)管在所述壓鑄期間利用坯料制造。
8.一種散熱器，包括-至少一個模塊單元(1)，包括a)根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項制造的相同的分配頭( 和收集頭；b)連接至所述兩個頭0，4)的管(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的散熱器，其中所述管的待插入到所述頭中的末端具有例如莫氏圓錐式的截頭圓錐形壁，用于受迫連接至所述頭。
10.一種散熱器，包括-分配或收集頭0，4)，其包括a)用于連接至管(6)的、具有開口(12)的、例如由壓鑄鋁制成的至少一個連接部分 (40)；c)用于連接至另外的頭的至少一個連接孔(18)；d)用于將所述連接孔(18)連接至所述開口(12)的內(nèi)導(dǎo)管00)；-插入在所述頭的連接部分GO)中的、例如由鋼或鋁制成的至少一個管(6)；其中所述管受迫被推入所述連接部分GO)中以形成所述連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的散熱器，其中所述管的待插入到所述頭中的末端具有例如莫氏圓錐式的截頭圓錐形壁，用于受迫連接至所述頭。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的散熱器，其中膠粘劑設(shè)置在所述連接部分00)與所述管的連接末端(50)之間。
13.一種散熱器的頭0，4)的制造方法，包含以下步驟-將加固材料制成的管狀插件0 放置在壓鑄模具中，放置在預(yù)定要形成所述頭的一部分內(nèi)導(dǎo)管O0)的位置；-執(zhí)行所述壓鑄，以便將所述插件插入在形成所述頭的主體的基體材料模塑腔中。
14.一種散熱器的頭0，4)的制造方法，包含以下步驟-將加固材料制成的犧牲管放置在壓鑄模具中，放置在預(yù)定要形成所述頭的內(nèi)導(dǎo)管的至少兩個獨(dú)立部分的位置；-執(zhí)行所述壓鑄，以便將所述犧牲管插入在形成所述頭的主體的基體材料模塑腔中；-取出所述半成品頭并去除所述犧牲管的多余部分，以便制造用作所述內(nèi)導(dǎo)管不同部分的加固物的單獨(dú)插件。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中預(yù)知利用柔性變形過程形成所述管末端以及迫使它連接至所述頭的進(jìn)一步步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于帶有管的散熱器的分配和收集頭(2，4)，其具有配備有管狀插件(22)的內(nèi)導(dǎo)管(20)。該頭的主體是壓鑄鋁合金制成的；該插件是鋼制成的。另外，該管利用莫氏圓錐形狀的管末端通過受迫連接而連接至該頭。
文檔編號F28F9/26GK102428337SQ200980159248
公開日2012年4月25日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者卡諾·佩利佐拉 申請人:斯蒂萊卡股份有限公司