CN102084207B - 散热器模块 - Google Patents

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Abstract

一种散热器模块，包括冷却剂入口管道和冷却剂出口管道以及两个散热器。第一散热器具有连接在第一入口箱和第一出口箱(25)之间的第一芯，第二散热器具有连接在第二入口箱和第二出口箱之间的第二芯。其中所述冷却剂入口管道被连接到所述第一入口箱的冷却剂入口，所述冷却剂出口管道被连接到所述第一出口箱(25)的冷却剂出口(25o)。根据本发明，所述第一入口箱的冷却剂出口被连接到所述第二入口箱的冷却剂入口，所述第一出口箱(25)的冷却剂入口(25i)被连接到所述第二出口箱的冷却剂出口，流动限制器(50)被提供在所述第一芯前面的所述第一箱中的一个(25)中，使得在所述芯和所述第一箱中的所述一个(25)之间的冷却剂流动被限制。

Description

散热器模块
技术领域
本发明涉及一种散热器模块，包括冷却剂入口管道和冷却剂出口管道以及两个散热器，第一散热器具有连接在第一入口箱和第一出口箱之间的第一芯，第二散热器具有连接在第二入口箱和第二出口箱之间的第二芯，其中所述冷却剂入口管道被连接到所述第一入口箱的冷却剂入口，所述冷却剂出口管道被连接到所述第一出口箱的冷却剂出口。
背景技术
根据前述部分的现有技术的散热器模块1以正视图被示于图6中。它包括第一散热器或下面的散热器2和第二散热器或上面的散热器6，第一散热器或下面的散热器2具有连接在第一入口箱或下面的入口箱4和第一出口箱或下面的出口箱5之间的第一芯或下面的芯3，第二散热器或上面的散热器6具有连接在第二入口箱或上面的入口箱8和第二出口箱或上面的出口箱9之间的第二芯或上面的芯7。存在包括钢歧管11的冷却剂入口管道10，该钢歧管11被连接到第一入口箱或下面的入口箱4的冷却剂入口12又被连接到第二入口箱或上面的入口箱8的冷却剂入口13。还存在包括钢歧管15的冷却剂出口管道14，该钢歧管15被连接到第一出口箱或下面的出口箱5的冷却剂出口16又被连接到第二出口箱或上面的出口箱9的冷却剂出口17。因此，散热器2、6两者能够协作，而假定由具有相同尺寸的两个散热器2、6构成的散热器模块1两倍于具有所讨论的尺寸的单个散热器2、6的容量。
这种散热器模块1的优点在于在需要较大的冷却容量时它致使标准尺寸散热器2、6的使用成为可能，当然也包括将标准生产设备用于所述散热器2、6的有利的使用。
明显的是，歧管11、15的目的为将冷却剂的流动在所述上面的散热器2和下面的散热器6之间均匀地分配，以便对于它们两者都实现最大的效率。然而，同样明显的是，歧管11、15对于散热器模块1增加了一些重量和尺寸以及生产成本。因此，如果能够消除歧管11、15并以更方便的方式使散热器2、6相互连接，将具有大的益处。
这样做的明显的方式将是将第一散热器或下面的散热器2的入口箱4直接连接到第二散热器或上面的散热器6的入口箱8并将冷却剂通过被提供在第一散热器或下面的散热器2的入口箱4中的冷却剂入口引导至两个箱4、8中，以及将第一散热器或下面的散热器2的出口箱5直接连接到第二散热器或上面的散热器6的出口箱9并将冷却剂通过被提供在第一散热器或下面的散热器2的出口箱5中的冷却剂出口引导至两个箱5、9中。然而，在实践中显示，那种方案导致通过散热器模块1的第一散热器或下面的散热器2和第二散热器或上面的散热器6的冷却剂的不均匀的分配，通过第一散热器或下面的散热器的冷却剂的流动2比通过第二散热器或上面的散热器6的冷却剂的流动显著更大。
毫无疑问的是，由于一个散热器与另一个串联放置，需要稍微更高的压力以便到达两者中的第二个。
发明内容
考虑到先前设计的缺点及当尝试以明显的方式克服这些缺点时遇到的困难，本发明的目的在于实现一种根据取消前述歧管并具有相互连接的入口箱和相互连接的出口箱且仍显示有利的冷却剂流动分配的散热器模块。
根据本发明，借助将所述第一入口箱的冷却剂出口连接到所述第二入口箱的冷却剂入口，将所述第一出口箱的冷却剂入口连接到所述第二出口箱的冷却剂出口，以及借助将流动限制器提供到在所述第一芯前面的所述第一箱中的一个中，从而使得所述第一芯和所述第一箱中的所述一个之间的所述冷却剂流动被限制，在根据前述的散热器模块中实现本目的。归功于该方案，能够箱对箱地直接地相互连接两个散热器，因此产生散热器模块，并能够仅在所述第一散热器上提供散热器模块入口管道和散热器模块出口管道，且仍能够实现所述模块的所述两个散热器之间均匀的流动分配。
根据一优选实施例，所述流动限制器包括板，该板安装在所述第一芯前面的所述第一箱中的所述一个的内部并借助穿孔提供流动限制。由金属片或塑料制成的那种流动限制器易于实现。
优选地，所述板的所述穿孔具有的穿孔面积pa与所述第一芯的通过面积ta相比在0.2到0.5的区间内，优选在0.3到0.4的区间内，且最优选为0.35。给定散热器模块的流动体积和通常的压力，证实已限定的穿孔面积提供同等的通过两个散热器的冷却剂的流动。
优选在将所述第一箱中的所述一个与所述第一芯组装之前，通过将所述板借助凸起部卡合安装到所述第一箱中的所述一个的内部来设置所述板。明显的是，卡合安装易于实现，且所述箱在与卡合安装在内部的所述板组装期间显著地变得易于处理。
进一步，优选借助钩将所述板固定到所述第一箱中的所述一个内，所述钩从所述板的端部突出并被插入至所述第一箱中的所述一个的入口或出口中。所述钩主要用于当所述散热器模块在使用中时将所述板保持在合适的位置，但是同样在组装期间支撑支承所述板的所述凸起部。
优选地，所述板的中间部分被设置为借助隔片与所述第一芯保持分离，所述隔片从所述中间部分突出并邻接抵靠所述第一芯的头板。因此所述隔片同样在所述散热器模块在使用中时及在组装期间用于将所述板保持在合适的位置。
根据本发明一优选实施例，所有箱为具有用作入口和/或出口或者借助盖堵塞的相对端口的相同设计。对本领域技术人员明显的是，相同设计的箱帮助减少制造成本并改进流程。
优选地，对于具有相同设计的箱，每个箱的所述端口之一包括软管凸缘，其中所述入口箱的所述软管凸缘与所述出口箱的所述软管凸缘朝向彼此并借助软管件相互连接。清楚地，涉及的箱之间的这种接合及此外的防震性都能简单地实现，通过将所述软管凸缘形成为所述箱的整体部分而进一步改进防震性。
对于具有相同设计的箱，优选地，所述箱的所述端口之一包括安装凸缘，所述安装凸缘上能安装冷却剂入口或出口管道或者盖。因此，涉及的箱易于在做好使用准备的散热器模块中适合于其任务。
为了消除在使用相同设计的箱时的不正确组装的风险，包括穿孔板的所述第一箱中的所述一个具有将它与其余箱分开的颜色标记，所述穿孔板在将所述第一箱中的所述一个与所述第一芯组装后为不可见的。优选地，当所有箱由塑料制成时，所述颜色标记包括对所述第一箱中的所述一个使用不同着色的树脂。
如所显示的，为了最佳流动条件，优选让所述第一箱中的所述一个为出口箱。
最后，根据一优选实施例，所述两个散热器安装在彼此的顶部上，所述第一散热器为下面的一个，所述第二散热器为上面的一个。
附图说明
在附图中，显示了根据本发明的散热器模块的优选实施例及现有技术方案的视图，其中：
图1为根据本发明的散热器模块的正视图；
图2为图1中的下面的散热器的出口侧的截面图；
图3为图1中的下面的散热器的出口箱的内部视图；
图4为图3中的出口箱的透视图；
图5为图3和图4中的出口箱的穿孔的流动限制器板的透视图；
图6为在前面描述的现有技术的散热器模块的正视图。
具体实施方式
在上文中已经详细地描述了现有技术的散热器模块1。根据本发明的优选实施例的散热器模块21具有与现有技术的散热器模块1共同的几个特征。因此所述实施例包括第一散热器或下面的散热器22和第二散热器或上面的散热器26，第一散热器或下面的散热器22具有连接在第一入口箱或下面的入口箱24和第一出口箱或下面的出口箱25之间的第一芯或下面的芯23，第二散热器或上面的散热器26具有连接在第二入口箱或上面的入口箱28和第二出口箱或上面的出口箱29之间的第二芯或上面的芯27。两个散热器22、26都为相同尺寸且都具有相同的芯23、27和基本相同的冷却剂箱24、25、28、29，虽然所述箱的方位在某种程度上不同(接下来被描述)，其中只考虑仅将散热器22、26放置在彼此的顶部上。
与现有技术的散热器模块1不同，根据本发明的散热器模块21不包括任何歧管。而是，它包括直接连接到下面的入口箱24的冷却剂入口24i的冷却剂入口管道39和被直接连接到下面的出口箱25的冷却剂出口25o的冷却剂出口管道40。进一步，它包括下面的入口箱24的冷却剂出口24o和下面的出口箱25的冷却剂入口25i，冷却剂出口24o被连接到上面的入口箱28的冷却剂入口28i，冷却剂入口25i被连接到上面的出口箱29的冷却剂出口29o。
每个芯23、27包括溢出至穿孔的头板(header plate)中的多个冷却剂管(未显示)，标记为30的头板之一在图2中被详细地显示用于下面的散热器22的出口箱24。其余的头板的设置完全相同。头板30由金属片制成、借助衬垫31被紧密地连接到它的箱25、并具有包括翼片的环绕边缘部分32，该翼片在卷边工艺中被弯曲越过所述箱25的相应的边缘33。
在所示的优选实施例中，所有四个冷却剂箱24、25、28、29由加强的塑料材料制成。它们具有多个共同的特征，对于所有四个箱将再一次仅参照图2中的截面图详细地描述，图2中显示了下面的散热器的出口冷却剂箱25。冷却剂箱25包括为纵长形状且沿其长边之一具有矩形的头板开口35的模制箱型的壳体34。头板开口35由在上文中提到的边缘33限定轮廓，该边缘33在头板开口35处周向地围绕箱25的外部延伸。在头板开口的内部上，存在用于所述衬垫31的周向座36。在箱25的短边中，每个也存在一个开口。这些开口中的第一个通过位于箱25上的底部处的安装凸缘37形成，并且所述开口中的第二个通过位于箱25上的顶部处的软管凸缘38形成。在箱25的底部和顶部处的安装凸缘和软管凸缘位置为在下面的散热器22的入口冷却剂箱24上的对应的一个，但是它为在上面的散热器26的入口箱28和出口箱29上的相反的一个，即，在上面的散热器处，存在在底部的软管凸缘和在顶部的安装凸缘(参照图1)。
如图1中所示，底部安装凸缘被用于将所述冷却剂入口管道39附接到底部入口箱24上，并将所述冷却剂出口管道40附接到所述底部出口箱25上。如图所示，顶部安装凸缘被用于将排出盖41附接到顶部入口箱28上并将密封盖42附接到顶部出口箱29上。入口箱24、28的软管凸缘朝向彼此并借助软管件43相互连接，这种结构也适用于出口箱28、29的软管凸缘，虽然它们的软管件被标记为44。明显的是，这里具有用于将软管件33、34以流体密封方式固定到软管凸缘上的一些装置，例如，借助软管夹，但这并未详细地示出。进一步，明显的是，在所有四个箱24、25、28、29上提供一些种类的外部附接装置45以便于散热器模块21的散热器22、26的安装，并提供肋片46以提高强度。
接下来，将结合图2至图5描述本发明的精髓。如图2中所示，沿下面的散热器22的出口冷却剂箱25的长边，存在若干内部肋47，该肋47朝头板开口35延伸。进一步，存在所述箱25的短边内的肩部48。肋47和肩部48一起界定邻接平面，其被单独地用在出口冷却剂箱25中以安置流动限制器50。流动限制器50包括优选由塑料制成的矩形板51，矩形板51安装在箱25内部，并且当邻接肋47时，矩形板51与面对的头板30分开足够大的距离以允许冷却剂在这两者之间横向流动。存在与肋47相对的若干凸起部49，其中一个位于邻接的肋47和肩部48之间的每隔一个的间隔处。所述凸起部49被用于板51的卡合安装。因此，明显的是，它们与邻接平面分开得足够远以容纳板51，且它们为轻微锥形的以便于卡合安装动作。
流动限制器50的板51包括在整个板面积上均匀分布的大量穿孔52。为了提供流体限制，这些穿孔52的总面积pa小于由头板30或所述芯23的冷却剂管限定的用于通过下面的芯23的冷却剂流动的通过面积ta。给定如图1中所示的设置，穿孔面积pa和通过面积ta之间的关系优选地在0.2到0.5的区间内，更优选地在0.3到0.4的区间内，且最优选为0.35。明显的是，穿孔52的形状为次要的，但是它们单个的尺寸和放置必须以不偏向下面的散热器芯23的一些冷却剂管而区别对待另一些冷却剂管的方式被选择。
为了改进生产友好性和耐久性，在本方面的优选实施例中，存在流动限制器板51的一些其他特征。第一个特征主要涉及生产并包括钩53，钩53被提供在所述板51的预定朝向背离下面的芯23的一侧上。钩53从所述板51的端部突出，并适于被插入底部安装凸缘37中，以防止板51在生产过程中脱离位置。第二个特征涉及耐久性并包括隔片54，隔片54被提供在所述板51的预定朝向下面的芯23的一侧上。隔片54从所述板51的中部突出，并适于邻接抵靠下面的芯23的出口头板30，由此即使在恶劣的运行环境下仍安全地保持所述板51与下面的芯23的预定的距离。
根据本发明的优选实施例，四个相同的冷却剂箱24、25、28、29中的一个存在外部的单独的特征，即箱25在其内部具有流动限制器50，在不要求与用于其它箱24、28、29的生产工具不同的情况下，所述特征将箱25与其它箱以生产友好的方式区分开来。所述特征包括在模制所述箱25时使用不同着色的树脂，当另外的相同的散热器22、26被使用时，在模制所述箱25时使用不同着色的树脂确保：首先，右边的散热器被放置在散热器模块21的底部处；其次，下面的散热器22因而以意欲与包括在出口侧上的流动限制器50的箱25一起的方式旋转。
虽然本发明的优选实施例包括在下面的散热器22的出口箱25中的流动限制器板51，但是代替性地，可以在入口箱24中提供所述板51。然而，优选的放置提供更安全的工作条件，尤其因为流动限制器板51被通过下面的散热器23的冷却剂流动偏置至它的安置位置。

Claims (16)

1.散热器模块(21)，包括冷却剂入口管道(39)和冷却剂出口管道(40)以及两个散热器(22，26)，第一散热器(22)具有连接在第一入口箱(24)和第一出口箱(25)之间的第一芯(23)，第二散热器(26)具有连接在第二入口箱(28)和第二出口箱(29)之间的第二芯(27)，其中所述冷却剂入口管道(39)被连接到所述第一入口箱(24)的冷却剂入口(24i)，所述冷却剂出口管道(40)被连接到所述第一出口箱(25)的冷却剂出口(25o)，其特征在于，所述第一入口箱(24)的冷却剂出口(24o)被连接到所述第二入口箱(28)的冷却剂入口(28i)，所述第一出口箱(25)的冷却剂入口(25i)被连接到所述第二出口箱(29)的冷却剂出口(29o)，并且流动限制器(50)被提供在所述第一芯(23)前面的所述第一入口箱(24)和所述第一出口箱(25)中的一个中，使得在所述第一芯(23)和所述第一入口箱(24)和所述第一出口箱(25)中的所述一个之间的冷却剂流动被限制。
2.根据权利要求1所述的散热器模块(21)，其中，所述流动限制器(50)包括板(51)，该板(51)安装在所述第一芯(23)前面的所述第一入口箱(24)和所述第一出口箱(25)中的所述一个的内部并借助穿孔(52)提供流动限制。
3.根据权利要求2所述的散热器模块(21)，其中，所述穿孔(52)具有的穿孔面积pa与所述第一芯(23)的通过面积ta相比在0.2到0.5的区间内。
4.根据权利要求3所述的散热器模块(21)，其中，所述穿孔面积pa与所述通过面积ta相比在0.3到0.4的区间内。
5.根据权利要求4所述的散热器模块(21)，其中，所述穿孔面积pa与所述通过面积ta相比为0.35。
6.根据权利要求2所述的散热器模块(21)，其中，在将所述第一入口箱(24)和所述第一出口箱(25)中的所述一个与所述第一芯(23)组装之前，所述板(51)被设置为借助凸起部(49)卡合安装到所述第一入口箱(24)和所述第一出口箱(25)中的所述一个的内部。
7.根据权利要求2所述的散热器模块(21)，其中，所述板(51)被设置为借助钩(53)固定到所述第一入口箱(24)和所述第一出口箱(25)中的所述一个内，所述钩(53)从所述板(51)的端部突出并被插入至所述第一入口箱(24)和所述第一出口箱(25)中的所述一个的冷却剂入口(24i；25i)或冷却剂出口(24o；25o)中。
8.根据权利要求2所述的散热器模块(21)，其中，所述板(51)的中间部分被设置为借助隔片(54)与所述第一芯(23)保持分离，所述隔片(54)从所述中间部分突出并邻接抵靠所述第一芯(23)的头板(30)。
9.根据权利要求1所述的散热器模块(21)，其中，所有箱(24，25，28，29)为具有用作冷却剂入口(24i，25i，28i)和/或冷却剂出口(24o，25o，29o)或者借助盖(41，42)堵塞的相对端口的相同设计。
10.根据权利要求9所述的散热器模块(21)，其中，每个箱(24，25，28，29)的所述端口之一包括软管凸缘(38)，且其中所述第一入口箱(24)的所述软管凸缘(38)和所述第二入口箱(28)的所述软管凸缘(38)朝向彼此并借助软管件(43)相互连接，所述第一出口箱(25)的所述软管凸缘(38)和所述第二出口箱(29)的所述软管凸缘(38)朝向彼此并借助软管件(44)相互连接。
11.根据权利要求10所述的散热器模块(21)，其中，所述软管凸缘(38)形成每个箱(24，25，28，29)的整体部分。
12.根据权利要求9所述的散热器模块(21)，其中，每个箱(24，5，28，29)的所述端口之一包括安装凸缘(37)，所述安装凸缘(37)上能安装冷却剂入口管道(39)或冷却剂出口管道(40)或者盖(41，42)。
13.根据权利要求9所述的散热器模块(21)，其中，具有所述流动限制器(50)的所述第一入口箱(24)和所述第一出口箱(25)中的所述一个具有将它与其余箱分开的颜色标记，所述流动限制器(50)包括板(51)，所述板(51)在将所述第一入口箱(24)和所述第一出口箱(25)中的所述一个与所述第一芯(23)组装后为不可见的。
14.根据权利要求13所述的散热器模块(21)，其中，所有箱(24，25，28，29)由塑料制成，且所述颜色标记包括对所述第一入口箱(24)和所述第一出口箱(25)中的所述一个使用不同着色的树脂。
15.根据权利要求1所述的散热器模块(21)，其中，所述流动限制器(50)被提供在所述第一出口箱(25)中。
16.根据权利要求1所述的散热器模块(21)，其中，所述两个散热器(22，26)安装在彼此的顶部上，所述第一散热器(22)为下面的一个，所述第二散热器(26)为上面的一个。
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