CN102428337A - 带有管的散热器的分配和收集头以及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于带有管的散热器的分配和收集头(2,4),其具有配备有管状插件(22)的内导管(20)。该头的主体是压铸铝合金制成的;该插件是钢制成的。另外,该管利用莫氏圆锥形状的管末端通过受迫连接而连接至该头。
Description
本发明涉及用于带有管的散热器的分配和收集头,以及所述分配和收集头的制造方法。
此类散热器由通常竖直布置的管柱和两个头组成,所述管柱由多个管形成,所述两个头中一个位于较高处而另一个位于较低处,这两个头连接至管以便给它们分配进水并从它们那里收集出水。
存在各种各样的加热柱散热器。
第一实施例是由彼此并排放置的多个模块单元组成的铸铁散热器。每个模块单元均由竖直管以及与该管一体形成的上盖和下盖构成。
此类实施例的缺点是非常沉重,而且每个单个单元均需要通过铸造来制造,所以生产时间长。
另一实施例是这样的散热器,其由多个塑料材料的管以及与该管连接且也为塑料材料的用于分配和收集的两个头形成。
此类实施例的缺点在于效率略微有限,与铸铁相比用于该管的塑料材料热交换系数低。
另外,塑料材料的机械阻力特性导致此类实施例易于破裂和泄漏。
还存在具有铝制的管和头的实施例;在具有单件式模块单元的实施例中,主要困难在于用减小厚度(最厚100毫米)的单元通过铸造或压铸制造铝单元,而且生产时间长。
本发明的目的在于制造管柱散热器,尤其是用于此类散热器的分配和收集头,其克服了所述的关于现有技术的缺点。
从参考附图通过非限制性实施例的实例作出的下面描述中明显可以看出根据本发明的散热器和头的特征和优点,其中:
图1和2示出了与两个实施例变化形式相关的用于根据本发明散热器的两个模块单元的平面图;
图3和4分别示出了图1和图2中两个模块单元的两个立体图;
图5和6分别示出了图3和4中两个模块单元的两个头的两个立体图;
图7和8分别示出了图5和6中两个头的两个纵截面图;
图9a和9b示出了根据本发明的头连接末端与管连接末端的放大图。
根据本发明的散热器包含由分配头2、收集头4和多个管6组成的至少一个模块单元1。
根据一个实施例,管6由焊接钢(例如Fe360钢或Fe380钢)制成。根据进一步实施例,该管由铝或铝合金制成。
所述管主要沿着纵向轴线X延伸,并且通常以使所述管竖直安置的方式安装散热器。
该管装配到头2、4上,也就是说所述管与所述头分开制造,然后连接至所述头。换言之,头2、4可以装配到与它们分开制造的管上。
视加热要求而定,可变数目的模块单元1彼此并排地横向安置,也就是说沿着垂直于纵向轴线X的横向轴线Z安置,从而形成散热器。
头2、4包含主体10,该主体10具有用于连接至相应管6的开口12。
例如,根据一实施例,该头具有用于连接三个管的三个开口(图5和7);根据又一实施例,该头具有用于连接四个管的四个开口(图6和8)。其他实施例(未示出)具有单个开口、两个开口或四个以上的开口。
如所述的,为了形成散热器,模块单元1彼此并排地横向安置,也就是说沿着垂直于管纵向轴线X的横向轴线Z安置。主体10的侧面因而面向另一模块单元的头的相应侧面。
在每个侧面上,头2、4均具有连接孔18。
所述连接孔可以用于与它旁边的另一模块单元的头流体连接,或者与加热系统流体连接,或如果不用的话,可以用塞子塞住。
主体10具有用于所述连接孔18与所述开口12之间流体连接的内导管20,所述开口连接至管6。
这样,从加热系统供应至散热器的热水通过连接孔到达分配头2,通过内导管20被分配至开口12并被供至管6。在流经管6之后,该水通过开口12流入收集头4中,通过内导管20到达连接孔,在此处该水被运送至加热系统中以便再循环。
内导管20的至少一部分由插入在头2、4的主体10中的管状插件22组成,所述管状插件为加固材料的。
结果,头2、4具有组合结构,其中内导管具有壁为加固材料的管状部分,该管状部分插入在形成主体其余部分的模塑腔中,所述模塑腔为不同于加固材料的基体材料的。
例如,该头由内导管的加固部分组成,该内导管的加固部分为金属材料(例如钢)的,插入在基体金属材料(例如铝或铝合金)的模塑腔内。
内导管20包括:沿纵向方向X延伸(换言之与管6对齐)的第一部分26、沿横向方向Z在两个连接孔18之间延伸的中间腔室28,和将该第一部分连接至中间腔室28的第二部分30。
根据优选实施例,用于将该第一部分连接至中间腔室28的第二部分30具有所述管状插件22;优选地,此外,第一部分26具有所述管状插件22,所述管状插件与第一部分26的插件一体制成。
根据优选实施例,另外,管状插件22一直延伸到内导管20的开口12,并且可以插入在管的端部中。
例如,对于具有三个开口12的实施例(图7),为两个侧管(lateral pipe)提供供给的两个第一部分26和第二部分30具有管状插件22;另外,横向腔室29连接至一中间导管32的中心开口,所述中间导管为纵向的且无管状插件。
具有纵向延伸的中间导管32优选使用例如在用于制造该头的压铸过程期间可活动的芯(core)或坯料(block)制造。
在又一实例中,对于四个开口(12)的变型(图8),为两个侧管提供供给的两个第一部分26和第二部分30具有管状插件22;另外,横向腔室29通过两个相应的中间平行导管32连接至两个中心开口,所述中间平行导管为纵向的且都无管状插件。
换言之,对于具有常规数目开口的头,在主体内设置一中间腔室以用于分配或收集水;在压铸过程期间使用坯料直接制造具有单独纵向延伸部的中间导管,所述中间导管将一些中间孔连接至中间腔室;用于侧孔与中间腔室的连接的具有横向延伸部的部分的导管至少具有:带有横向延伸部的所述部分,横向延伸部配备有管状插件;以及具有纵向延伸部的部分纵向延伸部没有或具有管状插件。
为了将管6与头2、4连接,预知将例如在不除去毛刺的情况下适当修整的管末端通过柔性变形插入到主体10的接合部分40中,开口12通向该接合部分。
从朝向开口12的其内部开始,接合部分40具有:第一部分40a,管状插件22从该第一部分突伸;发散的截头圆锥形漏斗部(truncatedcone-shaped flare)40b、具有微圆锥发散的部分40c,终止于导向斜切部(guide chamfer)40d。
管6的连接末端50具有朝向插入末端移动的汇集漏斗(convergentfunnel)部分50a,和制造得像莫氏圆锥的微汇集圆锥部分50b。
当将管6的连接末端50插入到头2、4的连接部分40中时,该管的微圆锥部分50b强有力地进入连接部分40的微圆锥部分40c中,并且该管的漏斗部分50a碰到部分40的导向斜切部40d上。
在该管与该头之间形成紧密机械连接。
优选地,在该管的连接末端50与该头的连接部分40之间放置胶粘剂,从而进一步加固该紧密机械连接。
根据本发明的散热器的实现方法按下面步骤执行:
-将加固材料制成的管状插件放置在用于基体材料的压铸模具中,放置在诸如用于形成该头的一部分内导管的位置;
-制造压铸件以便将该插件插入在构成该头的主体的基体材料模塑腔中;
-取出半成品头,并执行任何修整工艺。
根据优选的实施方法:
-将加固材料制成的牺牲管(sacrificial pipe)放置在用于基体材料的951986086压铸模具中,放置在诸如用于形成所述头的内导管的至少两个加固部分的位置;
-制造压铸件以便将该牺牲管插入在构成该头的主体的基体材料模塑腔中;
-取出半成品头,去除该牺牲管的多余部分去除以便形成独立插件从而加固内导管的不同部分;
-执行任何修整工艺。
例如,根据此种实施方法:
-将钢制牺牲管放置在用于铝的压铸模具中,放置在这样的位置处,即,使得该管的末端部分预定要形成用于连接至该管的内导管的两个部分的横向部分或末端部分;
-制造压铸件以便将该牺牲管插入在形成该头的主体的铝制模塑腔中;
-取出半成品头并去除牺牲管的横穿内导管的横向腔室的部分以便形成独立插件,从而加固内导管的不同部分;通过去除而产生与连接孔的流体连续性;
-执行任何进一步的修整工艺。
另外,在不除去毛刺的情况下,通过柔性变形形成该管6的末端,以便它呈现上面描述的用于连接至该头的形状。
然后,通过将该管强制插入在该头中而完成连接,形成模块单元1。
优选地,每个模块单元1均由管6以及由连接到该管末端上且对称布置的两个相同头形成。
创新地,根据本发明的头和散热器克服了现有技术的缺点,特别是确保其重量轻(lightness)。这个方面对于该部分非常重要,因为大大方便了该散热器的运输和安装。
有利地,另外,根据本发明的头的制造成本特别低,大约为现今已知的头的制造成本的一半。
根据进一步的有利方面,该头为可翻转的(reversible),换言之在管两个末端处使用相同的头;这使得可降低散热器的成本以及散热器的组件数目。
有利地,另外,由于所用材料的机械特性,该头和散热器相当可靠。
根据进一步有利的方面,由于该头之间以及该头与管之间的连接效果,因此不存在漏水问题。
显然,本领域技术人员明显可以对以上所述的该头和制造方法作出修改,以便满足可能的要求。
例如,根据一个实施例变型,头的主体是由特定热塑性材料制成的。
此种修改也包括在由所附权利要求限定的保护范围内。
Claims (15)
1.一种独立制造的用于通过管加热的散热器的分配或收集头(2、4),所述分配或收集头能够装配至所述管,所述分配或收集头包括:
-由基体材料制成的主体(10),所述主体包括:
a)具有用于连接至管(6)的开口(12)的至少一个连接部分(40);
c)用于连接至另外的头的至少一个连接孔(18);
d)连接所述连接孔(18)与所述开口(12)的内导管(20);
其中所述内导管(20)的至少一部分包括由加固材料制成的管状插件(22),所述加固材料例如不同于所述基体材料。
2.根据权利要求1所述的头,其中所述主体由压铸铝制成,并且所述管状插件由钢制成。
3.根据权利要求1或2所述的头,其中
-纵向轴线(X)被定义为所述管(6)在所述连接部分(40)中的插入方向,并且垂直于所述纵向轴线的横向轴线(Z)被定义为所述头接近另外的头以形成所述散热器的方向;
-所述内导管(20)包括
a)沿着所述横向轴线(Z)在两个连接孔(18)之间延伸的中间腔室(28);
b)沿着所述纵向轴线(X)延伸并终止于所述开口(12)中的第一部分(26);和
c)连接所述第一部分(26)与中间腔室(28)的第二部分(30),
其中例如带有弓形通道的第二部分(30)具有所述管状插件(22)。
4.根据权利要求3所述的头,其中所述第一部分也具有与所述第二部分的插件成整体的所述管状插件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的头,其中所述插件(22)的末端部分(22a)突伸到所述连接部分(40)中,而且与所述连接部分(40)的壁同心并且在所述连接部分(40)的壁的内部与其隔开一距离,以便插入所述管。
6.根据前述权利要求中任一项所述的头,其中所述主体通过压铸制成。
7.根据权利要求3至5中任一项所述的头,其中所述主体通过压铸制成,并具有中间导管(32),所述中间导管在相关开口(12)与中间腔室之间纵向延伸,所述中间导管在所述压铸期间利用坯料制造。
8.一种散热器,包括:
-至少一个模块单元(1),包括:
a)根据前述权利要求中任一项制造的相同的分配头(2)和收集头(4);
b)连接至所述两个头(2,4)的管(6)。
9.根据权利要求8所述的散热器,其中所述管的待插入到所述头中的末端具有例如莫氏圆锥式的截头圆锥形壁,用于受迫连接至所述头。
10.一种散热器,包括:
-分配或收集头(2,4),其包括:
a)用于连接至管(6)的、具有开口(12)的、例如由压铸铝制成的至少一个连接部分(40);
c)用于连接至另外的头的至少一个连接孔(18);
d)用于将所述连接孔(18)连接至所述开口(12)的内导管(20);
-插入在所述头的连接部分(40)中的、例如由钢或铝制成的至少一个管(6);
其中所述管受迫被推入所述连接部分(40)中以形成所述连接。
11.根据权利要求10所述的散热器,其中所述管的待插入到所述头中的末端具有例如莫氏圆锥式的截头圆锥形壁,用于受迫连接至所述头。
12.根据权利要求10或11所述的散热器,其中胶粘剂设置在所述连接部分(40)与所述管的连接末端(50)之间。
13.一种散热器的头(2,4)的制造方法,包含以下步骤:
-将加固材料制成的管状插件(22)放置在压铸模具中,放置在预定要形成所述头的一部分内导管(20)的位置;
-执行所述压铸,以便将所述插件插入在形成所述头的主体的基体材料模塑腔中。
14.一种散热器的头(2,4)的制造方法,包含以下步骤:
-将加固材料制成的牺牲管放置在压铸模具中,放置在预定要形成所述头的内导管的至少两个独立部分的位置;
-执行所述压铸,以便将所述牺牲管插入在形成所述头的主体的基体材料模塑腔中;
-取出所述半成品头并去除所述牺牲管的多余部分,以便制造用作所述内导管不同部分的加固物的单独插件。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其中预知利用柔性变形过程形成所述管末端以及迫使它连接至所述头的进一步步骤。
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