CN117677814A - 用于室内气候控制的液体循环式散热器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于室内气候控制的液体循环式散热器(1),包括由压铸铝制成的整体式本体(2),该整体式本体包括:多个管状元件(3),设置有各自的内部腔室(4),在使用中工作液体在这些内部腔室中循环;前热交换板(5);以及多个热交换翅片(6),与板(5)基本上正交;管状元件(3)和各自的腔室(4)沿着各自的轴线(A)基本上呈直线且彼此平行地延伸,并且该散热器包括连接组件(20),该连接组件连接成对的相邻管状元件(3)的相应纵向端部(7),以限定用于工作液体在散热器(1)中循环的回路(C)。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请与于2021年5月3日提交的意大利专利申请第102021000011180号相关,该申请的全部公开内容通过引证并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于室内气候控制的液体循环式散热器,特别地旨在用于加热/冷却空间内部。
背景技术
已知加热/冷却散热器由多组散热器元件形成,这些散热器元件单独制造然后彼此接合,并且在这些散热器元件中循环有用于加热的工作液体(通常是用于加热的热水,用于冷却的冷水)。
特别地,已知散热器元件由压铸铝制成,即经由压铸铝(或铝合金)的工艺来生产。
这种类型的常见散热器元件具有:基本上管状的本体,设置有竖直延伸的在使用中用于水通过的内部腔室:以及多个热交换翅片。散热器元件在各自的纵向上的相对两端处具有成对的横向连接套筒(也称为毂),该成对的横向连接套筒在内部连接到水腔室,以用于联接到其他相同的散热器元件和/或液力回路。
各个散热器元件并排放置并且经由连接套筒接合以形成具有期望热容量的组。
在任何情况下,必须组装许多散热器元件以实现期望的性能。
另外,散热器元件的本体包括若干部分(特别是连接套筒),而且还包括翅片与水腔室之间的一些连接部分,这些部分在热交换方面效率不高;这些部分(也由铝制成)会影响散热器元件的重量和成本,不仅不会提高性能,反而会降低单位重量的比功率。
因此,上述类型的散热器除了在安装期间需要相对费力的组装操作需要改进之外,还具有其他改进余地,包括在效率方面的改进。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种液体循环式气候控制散热器,其克服了现有技术中突出的缺点。
因此,本发明涉及一种用于室内气候控制的液体循环式散热器及其制造方法,如分别在所附权利要求1和权利要求22中以必要术语所限定的。
本发明的其他优选特征在从属权利要求中限定。
本发明的散热器是特别高效的,特别是允许充分利用工作液体的热并且在仅使用铝的地方将热传递到铝。
事实上,本发明能够在散热器中非常有效地使用铝:铝仅用于需要热交换或对热交换有用的地方,从而避免了使用对散热器效率没有贡献的件。
特别地,在实践中取消了压铸铝散热器元件中常见的连接套筒;另外,本发明的散热器仅在散热区域中设置有热交换翅片,在这些散热区域中,翅片可以以最大效率实现它们的功能,避免了低效率性能的材料区域(并且因此降低了散热器的重量和成本)。
所需的工作液体的量也明显小于传统的散热器元件组和板式散热器,然而,传统的散热器元件组和板式散热器的构造(通过折叠和焊接金属板制成)相对复杂得多,并且在性能方面和美观方面都不完全令人满意。
翅片和工作液体在其中循环的腔室的布置还使得气流能够更好地分布在翅片上,这些翅片都被基本上在相同流动条件下的空气撞击:所有翅片接收相同类型的空气,基本上是扫过腔室的较冷空气。
另一方面,本发明的散热器制造和组装极其简单和方便。
特别地,选择压铸工艺不仅使得可以获得所采用的特定几何解决方案(在热交换方面特别高效),而且在环境可持续性和生产能源成本方面也具有重要优势。事实上,选择使用压铸工艺使得可以使用再生铝合金(例如,EN46100),其可以通过回收铝废料来获得,而再生铝合金不适合其他制造工艺,诸如挤压工艺,挤压工艺需要使用原生铝合金,因此与从矿物中提取铝的工艺有直接关系,如已知的,这在成本方面特别繁重并且具有环境问题。事实上,再生铝合金的能源成本是原生铝合金的能源成本的20分之一。因此,使用再生铝合金使得可以提供更可持续的产品,使得可以完全回收废料(铝)并且避免使用原生铝。
本发明还使得可以通过单次压铸操作来生产等同于一组传统散热器元件的散热器。
然而,本发明的散热器还适于产生具有不同热容量、连接多个整体式本体的模块化系统,这些整体式本体不仅可以水平地和竖直地连接,还可以在深度方向上连接(即,前后定位)。
因此,本发明的散热器适合用于加热和冷却,还设置有风机和/或冷凝单元,风机和/或冷凝单元有利地位于散热器的在热交换翅片之间形成的合适区域中。
在压铸步骤中直接形成的前板还实现了美学功能,而不再需要其他美观盖,而相反,在板式散热器中需要其他美观盖,在板式散热器中需要利用其他美观盖来遮盖因构造方法(折叠的金属板)而产生的工作液体循环腔室的图案。
附图说明
根据参考附图对下文的非限制性实施方式的描述,本发明的其他特征和优点将变得清楚,在附图中:
-图1是根据本发明的气候控制散热器的第一实施方式的后视立体图;
-图2是图1中的散热器的整体式本体的后视立体图;
-图3是图2中的整体式本体的纵向截面图;
-图4是图2中的整体式本体的细节的放大比例的截面图;
-图5是图1中的散热器的后视平面视图,为了清楚起见,移除了一些部分;
-图6和图7是图1中的散热器的其他的相应细节的立体图;
-图8是本发明的散热器的第二实施方式的后视立体图;
-图9是图8中的散热器的第一整体式本体的后视立体图;
-图10是图8中的散热器的第二整体式本体的后视立体图;
-图11和图12是图8中的散热器的相应细节的立体图;
-图13和图14分别是本发明的散热器的其他实施方式的后视立体图和纵向截面图,为了清楚起见,两者都移除了一些部分;
-图15和图16分别是本发明的散热器的其他实施方式的后视立体图和纵向截面图,为了清楚起见,两者都移除了一些部分;
-图17和图18分别是本发明的散热器的其他实施方式的后视立体图和纵向截面,为了清楚起见,两者都移除了一些部分;
-图19和图20分别是本发明的散热器的其他实施方式的后视立体图和移除了一些部分的相同视图;
-图21是图20中的散热器的纵向截面图,为了清楚起见,移除了一些部分;
-图22和图23分别是图20中的散热器的仰视图和侧视图;
-图24是气候控制设备的后视立体图(特别是风机盘管型,集成了本发明的散热器);
-图25和图26分别是其他气候控制设备(特别是风机盘管型,集成了本发明的散热器)的侧视图和后视立体图,为了清楚起见,这两个附图都移除了一些部分;
-图27是其他气候控制设备(特别是风机盘管型,集成了本发明的散热器)的侧视图,为了清楚起见,移除了一些部分;
-图28和图29分别是图27中的散热器的侧视图和后视立体图。
具体实施方式
在图1中,附图标记1总体上指示气候控制液体循环(例如,热水)散热器(用于加热/冷却建筑物内部的空间)。应当理解,散热器1可以通过循环热水而在加热模式下操作,也可以通过替代地循环冷液体(例如冷水)而在冷却模式下操作。因此,总体上,工作液体(无论是热的还是冷的)在散热器1中循环。
散热器包括由压铸铝(或铝合金)制成的整体式本体2。
在这里和下文中,“压铸铝的整体式本体”是指包括不能分离的单件的本体,该本体在制造过程中使用铝或含铝合金的压铸工艺制成单件。
选择性地,如下文将描述的,整体式本体可以嵌入有插入件,包括由除整体式本体的材料之外的其他材料制成但保有使用铝或铝合金的压铸工艺制成的单件的特性的插入件。
还参考图2和图3,本体2包括:多个管状元件3,设置有各自的内部腔室4,在使用中工作液体在该内部腔室中循环;前热交换板5;以及多个热交换翅片6,横向于管状元件3,并且特别地,这些热交换翅片基本上正交于板5和管状元件3。
参考散热器1的正常使用位置,前板5基本上是竖直的,并且例如但不一定,前板的水平宽度大于前板的竖直高度;并且管状元件3和腔室4基本上是水平的(在这里和下文中,“基本上水平的”还指元件略微倾斜,表示相对于精确水平线具有±10°的幅度)。
管状元件3和各自的腔室4沿着各自的轴线A(图1至图3中仅示出了这些轴线中的一个轴线)基本上呈直线且彼此平行地延伸,并且该管状元件和各自的腔室具有各自的开口的纵向端部7,这些纵向端部设置有各自的径向上的外凸缘8(在这里和下文中,“基本上平行的”还指元件彼此略微倾斜,表示具有±10°的幅度)。
出于构造的原因,由于本体2经由压铸制成(如下文详细描述的),因此腔室4沿着各自的轴线A在纵向上渐缩,即腔室的内部截面沿着轴线A从一个纵向端部到另一个纵向端部减小(图3)。
腔室4可以具有不同形状的截面。
优选地,如图4中详细示出的,腔室4具有平坦且长圆形的截面,其中一个基本上平坦的侧部面向板5。特别地,腔室4基本上具有从平行于椭圆的长轴并且由与板5的内表面11的虚拟交接线限定的一条切割线切割该椭圆所获得的形状(图4)。
管状元件3在横向于轴线A的方向上彼此间隔开。
在图1至图2中所示的实例中,本体2包括彼此等距地间隔开的四个管状元件3,但是应当理解,本体2可以包括不同数量的管状元件3,包括彼此不等距地间隔开。
板5基本上是平坦的并且具有面向管状元件3的内表面11和与内表面11相对的外表面12,并且该外表面在使用中朝向待加热/冷却的空间(图4)。
例如,板5基本上是平坦的并且两个表面11、12是平坦且平行的。优选地,外表面12是光滑的;内表面11直接面向腔室4。
特别地,板5具有四边形形状,选择性地具有倒圆边缘,并且该板的宽度(在使用中是水平的)大于该板的高度(在使用中是竖直的)。应当理解,板5可以具有不同的形状。
内表面11选择性地设置有固定座13,以用于接收散热器1的其他部件的相应固定构件(图2)。
管状元件3和翅片6从板5的表面11突出且与板5一起制成为单件,以与板一起形成由压铸铝制成的整体式本体2。
特别地,翅片6从板5的表面11突出并从管状元件3突出,并且彼此平行并垂直于板5和管状元件3(并且垂直于轴线A)。
优选地但不一定地,翅片6被组织为成组14地接合到相应的管状元件3;每个组14包括连接到相应管状元件3的多个翅片6。每个组14的翅片6与其他组14的翅片6间隔开,从而在这些组14之间限定可用空间15(可用于容纳散热器1的任何辅助部件)。
有利地,各个组14的在纵向上彼此对准的一些翅片6通过加强系杆16接合,该加强系杆也横向于管状元件3和相关轴线A。
板5构成基部结构19,该基部结构与管状元件3连接以形成整体式本体2并且至少部分地支撑翅片6。
翅片6可以具有各种形状和组织方式但是横向于(特别是正交于)管状元件3和相关轴线A,并且这些翅片与基部结构19和管状元件3形成为单件,以与基部结构和管状元件一起形成由压铸铝制成的整体式本体2。在整体式本体2中存在横向于管状元件3的翅片6和任何其他横向部件(诸如系杆16)是由压铸铝制成的整体式本体2的固有结构特征:在本体2具有管状元件3并且组合有翅片6和/或横向于(正交于)管状元件3的其他元件(诸如系杆16)的情况下,该本体可能无法以其他方式(例如通过挤压)制成。换句话说,制造本体2的材料(即,压铸铝)限定产品的技术特性;制造技术明确地由产品的技术特性决定。
还参考图5,散热器1包括连接组件20,该连接组件连接成对的相邻管状元件3(即,并排布置的管状元件,在它们之间没有放置其他的管状元件)的相应纵向端部7,以限定用于工作液体在散热器1中循环的回路C。应当理解,根据管状元件3和连接组件20的布置和组织方式,回路C可以具有支路、平行区段等,因为这些支路、平行区段,在回路C中循环的工作液体可以沿着不同的路径行进,而并不一定沿着单个路径和沿着单个方向穿过。特别地,在管状元件3的每个端部7处都设置有头部构件21、21a,该头部构件由与本体2分离的件来限定并且例如由与本体2的材料相同或不同的金属(例如钢)制成,并且经由固定构件(例如螺钉)接合到相应的端部7,特别是接合到凸缘8。
每个连接组件20(图6)包括:一对头部构件21,固定到相应管状元件3的端部7;以及连接管22(例如,也由钢制成);头部构件21具有:第一开口23,与头部构件所接合到的管状元件3的腔室4连通;以及第二开口24,与连接管22连通。
连接组件20定位成使得管状元件3和各自的腔室4串联连接,从而限定用于工作流体在散热器1中循环的盘绕状回路C。
选择性地,连接组件20还可以用于将两个或更多个本体2连接在一起,以形成可以竖直组装的模块化散热器1。
两个端部管状元件3(即,位于散热器1上的较高位置和较低位置处的管状元件)具有各自的端部7和各自的末端头部构件21a,这些端部被接合,这些末端头部构件分别限定散热器1的入口和出口并且旨在连接到外部液力回路。因此,头部构件21a具有与管状元件3的腔室4连通的第一开口23a,以及可用于连接到外部回路的第二开口24a(例如至少部分地与开口23a对准)(图7)。
头部构件21a还可以用于将两个或更多个本体2连接在一起,以形成可以在三个方向(即,竖直方向、水平方向和深度方向)上组装的模块化散热器1。
选择性地,散热器1还包括(图1):顶盖元件27,布置在本体2的一个上侧上并且设置有用于空气通过的贯通孔;和/或一对侧盖元件28,布置在本体2的相应侧向两侧上。
盖元件27、28由与本体2分离并固定到本体2的相应件构成,例如使用与固定座13接合和/或彼此接合的固定构件进行固定,从而例如使得它们互锁,或者使用固定构件进行固定。
散热器1有利地使用以下方法进行生产。
首先,通过对铝(或铝合金)进行压铸,在单次操作中并且以整体件的形式生产本体2。
众所周知,压铸是一种铸造工艺,其中,熔融金属(在这种情况下为铝或铝合金)在高压下被注入到由两个半模构成的模具中,这两个半模可以分离并设置有内部斜导柱(inner cam pin)和/或托架(carriage)。
然后,由此在经由单次压铸步骤获得的本体2上组装散热器1的各个其他部件,特别是具有多个头部构件21、21a的连接组件20以及盖元件27、28。
显然,可以在本体2和/或已组装的散热器1上进行常用的表面处理和涂漆等操作。
在图8至图12中的实施方式中,其中与已经描述的细节相似或相同的细节用相同的数字表示,散热器1包括基本上如上所述的第一整体式本体2以及也由压铸铝制成的至少一个第二整体式本体102。
在这种情况下,本体2的(图9)端部管状元件3(即,彼此相距最远的管状元件)设置有各自的成对的柱形连接套环33,这些套环位于管状元件3的相应端部7附近并且垂直于轴线A从管状元件3径向延伸。套环33在本体2的相应拐角处位于端部管状元件3上。
每个套环33界定与相应管状元件3的腔室4连通的中空内座34(图11)。
与第一本体2类似,第二本体102(图10)也包括:多个管状元件103(并且优选地在纵向上渐缩),设置有各自的内部腔室104,在使用中工作液体在内部腔室中循环;以及多个热交换翅片6,从管状元件103突出,这些翅片基本上垂直于管状元件103。
管状元件103和各自的腔室104也沿着彼此平行的各自的轴线A延伸,并且具有各自的开口的纵向端部7,这些纵向端部设置有各自的径向上的外凸缘108。
本体2、102的管状元件3、103和各自的腔室4、104基本上彼此平行地延伸。
本体102的端部管状元件103(即,彼此相距最远的管状元件)设置有各自的成对的柱形连接套环133,这些套环位于管状元件103的相应端部7附近并且在管状元件103的相对两侧上垂直于轴线A从管状元件103径向延伸。套环133位于本体102的相应拐角处并与本体2的相应套环33对准。每个套环133界定与相应管状元件103的腔室104连通的中空内座134,并且该中空内座垂直于轴线A且与管状元件103相交。
与第一本体2不同的是,本体102没有连续的前板。替代地,本体102的基部结构19包括由多个板部分105形成的板5,这些板部分彼此平行且平行于本体2的前板5并且接合到本体102的每个管状元件103。
特别地,两个板部分105从每个管状元件103的相对两侧(即,管状元件103的上方和下方)突出;接合到相应管状元件103的板部分105在竖直方向上彼此间隔开。
本体102的翅片6被组织为以翅片组14的方式连接到相应管状元件103并连接到已连接的板部分105。在每个组14中,翅片6都布置在与板部分105相对的相应表面上并且布置在管状元件103的相对两侧上。
同样在这种情况下,每个组14的翅片6优选地(但不一定)与其他组的翅片间隔开,以在多个组14之间限定可用空间115。
各个组14的一些翅片6选择性地通过连接系杆116彼此接合。
管状元件103、板部分105和翅片6制成为单件,以形成由压铸铝制成的整体式本体102。
在该实施方式中,散热器1包括连接组件20(图8),该连接组件由头部构件21和连接管22形成,并且不仅连接本体2的成对的相邻管状元件3的相应纵向端部7,而且还连接本体102的成对的相邻管状元件103的相应纵向端部7。
连接组件20定位成使得本体2的管状元件3和各自的腔室4、第二本体102的管状元件103和各自的腔室104串联连接,从而限定用于工作流体在每个本体2、102中循环的盘绕状回路C。
本体102固定到墙壁并布置在本体2后方并且与本体2的前板5相对,并且经由位于散热器1的相应拐角处的接头组40连接到本体2,因此接头组也可以用于支撑散热器1。
每个接头组40(图12)包括支撑构件41,该支撑构件与形成在两个本体2、102的相应管状元件3、103中并垂直于管状元件3、103和相关轴线A而彼此对准的相应座34、134接合,以机械地支撑两个本体2、102。
支撑构件41具有例如与座34、134接合的轴42以及从轴42径向突出以抵靠邻接套环133的边缘的头部43;间隔件44围绕轴42装配在套环33与面向该套环的另一个套环133之间;密封构件45(例如O形密封圈)位于套环33、133的各自边缘上(优选地容纳在各自的环形凹槽中),以便进行协作而与间隔件44和头部43形成密封。
优选地布置在散热器1的同一侧上的两个接头组40包括内部中空的支撑构件41a,以用于液力地连接本体2、102;而另外两个接头组40具有不允许工作液体通过的实心支撑构件41,使得第二本体102与第一本体2并联地液力连接。
每个中空的支撑构件41a都设置有纵向管道46以及一对侧孔47,纵向管道沿着轴42形成并且通向轴42的与头部43相反的自由端,一对侧孔穿过轴42的侧壁形成并且垂直于管道46。
中空的支撑构件41a所在的管状元件103的端部7由固定到相应凸缘8的塞子49封闭。
在该实施方式中,用于制造散热器1的方法包括以下步骤:通过各自独立的压铸步骤制成本体2、102;使用接头组40连接本体2、102;以及在本体2、102上组装散热器1的各个其他部件,特别是连接组件20和塞子49,以及选择性地盖元件27、28(在这种情况下,盖元件的尺寸将设计为适于覆盖本体2、102两者)。
应当理解,本体102可以在散热器1中单独使用,即散热器1还可以仅包括本体102,如散热器可以仅是第一本体2(如上所述)那样;并且散热器1可以包括连接在一起的多个本体2和/或本体102。
在其他实施方式中,例如,如图13至图14以及图15至图16所示,散热器1包括由压铸铝制成的整体式本体202,该整体式本体也由以下部分形成:多个管状元件203,设置有各自的内部腔室204,在使用中工作液体在内部腔室中循环;以及基部结构19,与管状元件203接合,以形成整体式本体202。
本体202嵌入有一个或多个插入件210,该一个或多个插入件限定腔室204的至少一部分,在使用中工作液体在该腔室中循环。
在这些实施方式中,管状元件203由两个由不同材料制成的重叠层制成:一个内层,由插入件210限定;以及一个外层,由本体202的至少部分地覆盖插入件210的材料(铝或铝合金)构成。
因此,在这种情况下,本体202也是整体式本体,其由通过压铸铝(或铝合金)制成的单个整体件构成;在这种情况下,在本体202中包括一个或多个插入件210,该一个或多个插入件经由共模成型嵌在本体202中,并且至少部分地或完全地被本体202的材料覆盖,并且由不同的材料(例如但不一定是钢)制成。
插入件210位于压铸模具中,并且因此完全地或部分地被本体202的材料覆盖,使得本体202也经由对铝进行单次压铸操作、通过嵌入插入件210而制成。
同样在图13至图14的实例中,基部结构19包括板5,该板特别地是前板,管状元件203和多个翅片6从该前板的一个内表面11突出。应当理解,基部结构19可以以不同的方式成形,并且包括例如由通过系杆连接的多个板部分形成的板5,如参考本体102所描述的那样(图10)。
本体202可以仅包括具有多种形状和尺寸的一个连续的插入件210;或者包括具有多种形状和尺寸并且以多种方式组织和连接在一起的、甚至彼此不同的若干插入件210。
例如,在图13中的实施方式中,本体202包括连续的插入件210,该连续地插入件基本上是盘绕状的并且限定用于工作液体在散热器1中循环的回路C。
盘绕状插入件210整体上限定了用于本体202内部的工作液体的回路C,并且不需要各个腔室204之间的液力连接:每个管状元件203的腔室204由连接管道220来连接,该连接管道由插入件210的相应弯曲区段限定。
在图15至图16的实施方式中,本体202包括由多个管230、231形成的连续的插入件210,这些管彼此连接以限定工作液体在本体202中循环的整个回路C。
特别地,插入件210是梯子状的,由通过一对纵向管231连接的多个横向管230形成,这些横向管彼此平行且沿着各自的平行轴线A延伸,一对纵向管彼此平行且垂直于管230并且沿着垂直于轴线A的各自的轴线B延伸;管231限定使管230连接的相应连接管道220。
应当理解,插入件210可以包括以与这里所描述的且仅通过实例示出的方式相关的其他方式进行组织的多个管;并且连接管道220可以由横向管230或纵向管231或其他元件(包括弯曲元件)限定。
同样在图15至图16的实例中,基部结构19包括板5,该板特别地是前板,管状元件203和多个翅片6从该前板的一个内表面11突出。应当理解,基部结构19可以以不同的方式成形,并且包括例如由通过系杆连接的多个板部分形成的板5,如参考本体102所描述的那样(图10)。
在图17至图18的实施方式中,本体202包括多个分离的插入件210,这些插入件210不直接液力连通,而是通过各自的连接组件20(在图17至图18中未示出,但完全类似于例如上面描述的连接组件)彼此连接。例如,插入件210呈各自直管的形状,但是还可以具有其他形状。
同样在图17至图18的实例中,基部结构19包括前板5,管状元件203和多个翅片6从前板的一个内表面11突出。在这种情况下,基部结构19也可以以不同的方式成形,并且包括例如由通过系杆连接的多个板部分形成的板5。
显然,本体202可以在散热器1中单独使用或与如上面所描述的其他本体一起使用;所描述和示出的所有各个实施方式可以组合在一起。
另外在图19至图23所示的其他实施方式中,散热器1也包括由压铸铝制成的整体式本体302,该整体式本体由以下部分形成:多个管状元件303,设置有各自的内部腔室304,在使用中工作液体在内部腔室中循环;以及基部结构19,与管状元件303接合,以形成整体式本体302。
管状元件303限定多个管230、231,这些管连接在一起以限定工作液体在本体302中循环的回路C。
特别地,本体302包括通过一对纵向管331连接的多个横向管330,这些横向管彼此平行且沿着各自的平行轴线A延伸,一对纵向管彼此平行且垂直于第一管330,并且沿着垂直于轴线A的各自的轴线B延伸;第二管331限定连接第一管330的各自的连接管道320。
应当理解,连接管道320可以由横向管330或纵向管331限定。
在这种情况下(但不一定),本体302也包括板5和多个翅片6。
为了实现在单次压铸操作中生产本体302,而不使用如参考图15至图16中的实施方式所描述的插入件,在压铸模具中使用两组所谓的“剑状件(sword)”(移动模具元件),其基本上垂直于彼此移动并且相互交错,然而不会彼此干扰。
因为此原因(图21至图23),两个管331在垂直于管330和板5的方向上彼此偏移:具体地,其中一个管331直接从板5的表面11延伸并与表面11接触,而另一个管331与板5的表面11间隔开。管330优选地(但不一定)全部与板5的表面11接触。
每个管330通过彼此垂直的相应通道332a、332b与两个管331连通:一个第一通道332a形成在管330与第一个管331的相交处,并且垂直于管330的轴线A;第二通道332b成形在管330的侧壁中,并且与第二个管331侧向连通。
以这种方式,可以在压铸期间使用相互交错的两组垂直剑状件。
管330、331有利地朝向它们各自的轴向端部在纵向上渐缩,以便能够抽出剑状件。
本发明的散热器除了作为独立散热器(由一个或多个整体式本体形成)之外,还可以用在气候控制设备(即,加热和冷却设备)中,例如如图24所示。
特别地,图24示出了风机盘管型设备300,该风机盘管型设备包括散热器1以及一个或多个风机301,该散热器特别地由基本上如参考图8至图12中的实施方式所描述的由压铸铝制成的两个整体式本体2、102形成。显然,在这种情况下,散热器1还可以包括具有上述任何类型的单个整体式本体或多于一个整体式本体,例如,本体2、102、202、302中的一者或多者,包括它们以各种方式组合在一起。
如上面所描述的,散热器1包括:连接组件20,使本体2的管状元件3和相应腔室4以及本体102的管状元件103和相应腔室104串联连接,从而限定用于工作流体在每个本体2、102中循环的盘绕状回路C;以及接头组40,液力地连接(例如并联)本体2、102。
设备300包括布置成将气流引导到本体2、102上的一个或多个风机301(例如由电动马达驱动)。在图24的实例中,风机301位于本体2、102下方,并且特别地位于后面的本体102(即,位于设置有前板5的本体2后方的本体)下方。在其他实施方式中,一个或多个风机301可以位于其他位置,包括位于限定在翅片组14之间的空间5、115中。
在所有情况下,本发明的散热器都可以使用在散热器中循环的不同工作液体。例如,本发明的散热器可以在电动油循环设备中利用油进行操作,该电动油循环设备设置有用于加热在散热器中循环的油的装置(例如电阻)。
图25和图26示出了在风机盘管型设备300中使用本发明的散热器1的其他实例。
设备300包括:外壳350(在图25中仅部分地示出),该外壳容纳至少一个热交换电池351,工作流体在该至少一个热交换电池中循环;至少一个风机301,由电动马达驱动;以及至少一个散热器1,包括基本上如上面所描述的由压铸铝制成的整体式本体302(特别地,但不一定,是参考图19至图23所描述的类型)。显然,在这种情况下,散热器1还可以包括上述任何类型的一个整体式本体或多于一个的整体式本体。
热交换电池351(也与风机301类似)和设备300的一般配置基本上是已知的;因此,为了简单起见,没有详细描述它们,也没有示出设备300的各种其他部件(服务电池351的工作流体回路、泵、阀、电气连接件等)。
在图25至图26所示的实施方式中,风机301位于电池351下方,该电池倾斜地布置在外壳350中;散热器1位于电池351和风机301的前方。
散热器1设置有面向电池351和风机301的热交换翅片6;散热器的板5限定设备300的前板,该前板在使用中面向安装设备300的空间。因此,不需要美观盖板,这与类似类型的已知设备不同。
同样在图27至图29所示的变型中,设备300(其也是风机盘管型)包括:外壳350,该外壳容纳至少一个热交换电池351,工作流体在热交换电池中循环并且倾斜地布置在外壳350中;至少一个风机301,位于电池351下方;以及至少一个散热器1,包括由压铸铝制成的整体式本体302。
为了减小设备300的体积(特别是其深度),散热器1位于电池351的前方和风机301的上方,并且成形为使得能够插入在倾斜电池351的前方限定的空间中。
因此,散热器1的本体302所具有的热交换翅片6的形状基本上类似于三角形或梯形,或者在任何情况下,都具有相对于板5倾斜的自由端部边缘352,该自由端部边缘与接合到板5的内表面11或接合到翅片6从其突出的管状元件303的一个根部边缘353相对。
最后,应当理解,可以对这里描述和示出的散热器和相关制造方法及其产生的变型进行其他修改,这些修改不背离如在所附权利要求中限定的本发明的范围。
Claims (28)
1.一种用于室内气候控制的液体循环式散热器(1),包括本体(2;102;202;302),所述本体包括基部结构(19)和多个管状元件(3;103;203;303),多个所述管状元件设置有各自的内部腔室(4;104;204;304),在使用中工作液体在所述内部腔室中循环;所述基部结构与所述管状元件(3;103;203;303)接合以形成整体式本体(2;102;202;302);其中,所述管状元件(3;103;203;303)和各自的腔室(4;104;204;304)沿着各自的轴线(A)基本上呈直线且彼此平行地延伸,并且所述腔室(4;104;204;304)通过连接组件(20)和/或连接管道(220;320)连接,以限定用于工作液体在所述散热器(1)中循环的回路(C);其特征在于,所述本体(2;102;202;302)是由压铸铝制成的整体式本体并且包括多个热交换翅片(6),多个所述热交换翅片横向于所述管状元件(3;103;203;303)和对应的轴线(A),并且与所述基部结构(19)和所述管状元件(3;103;203;303)形成为单件,以与所述基部结构和所述管状元件一起形成由压铸铝制成的所述整体式本体(2)。
2.根据权利要求1所述的散热器,其中,相对于所述散热器(1)的正常使用位置,所述管状元件(3;103;203;303)和所述腔室(4;104;204;304)基本上是水平的和/或基本上是竖直的。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器,其中,所述热交换翅片(6)彼此平行且与所述管状元件(3;103;203;303)正交。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器,其中,所述本体(2;102;202;302)的所述基部结构(19)包括热交换板(5),所述热交换板选择性地由彼此接合的多个板部分(105)形成,所述多个板部分从所述管状元件(3;103;203;303)延伸并且基本上平行于所述管状元件(3;103;203;303)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的散热器,其中,所述基部结构(19)包括前板(5),并且所述管状元件(3;103;203;303)和所述翅片(6)从所述前板(5)的至少一个表面(11)突出。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的散热器,其中,所述板(5)由多个板部分(105)构成,多个所述板部分彼此平行且彼此间隔开并且从每个所述管状元件(103)的相对两侧突出;与相应的所述管状元件(103)相关联的所述板部分(105)彼此间隔开并且通过连接系杆(16)接合。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器,其中,所述翅片(6)布置成以所述翅片(6)的组(14)的形式连接到相应的管状元件(3),每个组(14)的所述翅片(6)与其他组(14)的所述翅片(6)间隔开。
8.根据权利要求7所述的散热器,其中,各个组(14)的一些所述翅片(6)通过连接系杆(16)彼此接合。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器,其中,所述连接组件(20)连接成对的相邻所述管状元件(3)的相应纵向端部(7),并且所述管状元件(3)的每个所述端部(7)是开口的并且设置有径向上的外凸缘(8),所述外凸缘机械地接合到由与所述本体(2)分离的件限定并且由与所述本体(2)相同的材料或不同的材料制成的头部构件(21)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器,其中,每个所述连接组件(20)包括一对头部构件(21)并包括连接管(22);所述头部构件(21)接合到所述管状元件(3)的相应端部(7),并且具有与相应腔室(4)连通的第一开口(23)和与所述连接管(22)连通的第二开口(24)。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器,包括:顶盖元件(27),位于所述本体(2)的上侧上并且设置有用于空气通过的贯通孔;以及一对侧盖元件(28),位于所述本体(2)的相应侧向两侧上;所述盖元件(27,28)由与所述本体(2)分离并固定到所述本体(2)的相应件构成。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器,其中,所述本体(202;302)包括通过一对纵向管(231)连接的多个横向管(230;330),多个所述横向管彼此平行且沿着各自的基本上平行的第一轴线(A)延伸,一对所述纵向管彼此基本上平行且垂直于所述横向管(230;330)并且沿着基本上垂直于所述第一轴线(A)的各自的第二轴线(B)延伸,并且一对所述纵向管限定使所述横向管(230;330)连接的各自的连接管道(220;320)。
13.根据权利要求12所述的散热器,其中,一对所述纵向管(331)在垂直于所述横向管(330)的方向上相对于彼此偏移;并且其中,每个所述横向管(330)通过彼此垂直的相应通道(332a,332b)与两个所述纵向管(331)连通。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器,其中,所述本体(202)包括一个或多个插入件(210),一个或多个所述插入件通过共模成型嵌在所述本体(202)内部并且限定所述腔室(204)的至少一部分。
15.根据权利要求14所述的散热器,其中,所述插入件(210)由与所述本体(202)的材料不同的材料制成。
16.根据权利要求14或15所述的散热器,其中,所述本体(202)包括多个分离的插入件(210),多个分离的所述插入件不直接液力连通,而是通过各自的所述连接组件(20)彼此连接。
17.根据权利要求14至16中的任一项所述的散热器,其中,所述本体(202)包括连续的插入件(210),例如为盘绕状或梯子状,所述连续的插入件限定用于工作液体在所述散热器(1)中循环的回路(C)。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器,包括两个或更多个整体式压铸铝本体(2,102;202;302),每个所述整体式压铸铝本体由基部结构(19)和多个管状元件(3,103;203;303)构成,多个所述管状元件设置有各自的内部腔室(4,104;204;304),在使用中工作液体在所述内部腔室中循环,所述基部结构与所述管状元件(3,103;203;303)接合以形成相应的整体式本体(2,102;202;302);并且其中,所述本体(2,102;202;302)经由接头组(40)液力地并联连接,所述接头组与所述本体(2,102;202;302)的相应管状元件(3、103;203;303)的相应端部(7)接合。
19.根据权利要求18所述的散热器,其中,两个所述本体(2,102;202;302)彼此前后定位。
20.根据权利要求19所述的散热器,其中,接合两个所述本体(2,102;202;302)的所述接头组(40)位于所述散热器(1)的相应拐角处;并且其中,每个所述接头组(40)包括支撑构件(41),所述支撑构件与形成在两个所述本体(2,102;202;302)的相应管状元件(3,103;203;303)中且垂直于所述管状元件(3,103;203;303)而彼此对准的相应座(34,134)接合,以机械地支撑两个所述本体(2,102;202;302)。
21.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器,包括至少一个风机和/或一个冷凝单元,所述至少一个风机和/或所述一个冷凝单元优选地布置在形成于所述翅片(6)的所述组(14)之间的相应空间中。
22.一种用于制造根据前述权利要求中的任一项所述的用于室内气候控制的液体循环式散热器(1)的方法,包括以下步骤:通过单次压铸操作并且以整体件的形式制造所述压铸铝整体式本体(2;102;202;302)。
23.根据权利要求22所述的方法,包括以下步骤:经由所述连接组件(20)连接成对的相邻管状元件(3;103;203)的相应纵向端部(7)。
24.根据权利要求23所述的方法,包括以下步骤:在制造所述本体(202)的压铸模具中提供一个或多个插入件(210),以将所述插入件(210)包括在所述本体(202)中。
25.一种气候控制设备(300),特别是风机盘管型的气候控制设备,包括:根据权利要求1至21中的任一项所述的散热器(1);以及一个或多个风机(301),用于将气流引导到所述散热器(1)的一个或多个整体式本体(2;102;202;302)上。
26.一种气候控制设备(300),特别是风机盘管型的气候控制设备,包括:根据权利要求1至21中的任一项所述的散热器(1);至少一个热交换电池(351),在使用中工作流体在所述至少一个热交换电池中循环,并且所述至少一个热交换电池相对于竖直轴线倾斜地布置;至少一个风机(301),用于引导气流通过所述电池(351)并且还选择性地通过所述散热器(1);其中,所述散热器(1)位于所述电池(351)的前方,并且所述散热器(1)的本体(302)具有:热交换翅片(6),面向所述电池(351);以及前板(5),限定所述设备(300)的前板,所述前板在使用中面向安装所述设备(300)的空间。
27.根据权利要求26所述的设备,其中,所述散热器(1)位于所述电池(351)的前方和所述风机(301)的上方;并且至少一些所述翅片(6)具有相对于所述前板(5)倾斜的自由端部边缘(352)。
28.一种气候控制设备(300),选择性地设置有风机(301),所述气候控制设备特别地是油散热器,包括:根据权利要求1至21中的任一项所述的散热器(1),油在所述散热器中循环;以及电气装置,用于加热在所述散热器(1)中循环的油。
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