專(zhuān)利名稱(chēng)：通用熱交換組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通用熱交換組件，用于熱量的傳熱、散熱、集熱，其應(yīng)用領(lǐng)域涉及各類(lèi)換熱器、散熱器，特別是在散熱器中進(jìn)行應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前所采用通用熱交換組件，為了增大在相同體積下的熱交換的換熱面積，通常采用通過(guò)機(jī)械加工的方式將換熱器加工出含有多個(gè)翅片的方法來(lái)達(dá)到換熱的目的，通常的制造方法可分為擠壓、焊接、熱脹、切削四種方法，擠壓方法是將可方便的擠壓材料通過(guò)擠壓的方式將材料加工成有較大表面積的加工方式，通常將鋁通過(guò)擠壓的方式將其加工成鋁型材來(lái)用于換熱、散熱，后來(lái)又發(fā)展出用銅鋁材料通過(guò)擠壓的方式加工成復(fù)合管狀翅片管，但不論怎樣的方式都是通過(guò)擠壓的方法將材料的表面積加大；焊接方式是采用焊接的方法將金屬帶加工到金屬管件上，如高頻焊接管；熱脹法是將金屬材料先通過(guò)沖壓將材料制造成各種片裝的結(jié)構(gòu)，然后將其通過(guò)熱脹的方法將多個(gè)片裝的金屬片脹接到多根管上，典型的應(yīng)用為空調(diào)散熱器；切削方法為利用刀具在金屬材料上直接的切削出翅片的方法加工熱交換用組件。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，很多工業(yè)產(chǎn)品要求在單位體積、重量情況下要求有更大的換熱能力，為此大量的采用銅金屬來(lái)完成大量的換熱工作，但銅金屬很難通過(guò)上述的擠壓、焊接、熱脹完成換熱組件的加工，采用切削方法加工的熱交換用組件又受到加工方法的限制，如不能將切削的翅片加工得很薄，也不能將切削的翅片加工的很好，這樣限制了銅金屬材料使用，使其不能發(fā)揮最優(yōu)的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是提供一種通用熱交換組件，特別是針對(duì)銅、鋁或其合金金屬，使其在單位體積、重量情況下要求有更大的換熱能力，并且易于加工生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，生產(chǎn)出最大性能價(jià)格比的熱交換組件。
具體發(fā)明內(nèi)容如下見(jiàn)圖1、一種通用熱交換組件，其特征是將金屬材料加工成薄片狀的部件(A)，將金屬材料加工成比部件A厚的的母件B，在母件B表面加工出多個(gè)凹槽1，將一個(gè)或多個(gè)部件A的一邊放入凹槽1內(nèi)，再通過(guò)沖壓、切壓母件B或部件A使部件A與母件B緊密相連，構(gòu)成通用熱交換組件。
見(jiàn)圖3，所述的通用熱交換組件，其特征是部件A、母件B內(nèi)部可以有互相連通或相互獨(dú)立的空腔，并在空腔充有熱超導(dǎo)熱管、熱管工質(zhì)，使空腔內(nèi)部保持低于一個(gè)大氣壓后密閉。
見(jiàn)圖2，所述的通用熱交換組件，其特征是在部件A上有直接將金屬材料加工成形狀為片狀10或百葉窗形11或多邊形12或圓形或窗型13或凸形14的片裝結(jié)構(gòu)；部件A的厚度為0.01mm到20mm的片狀。
所述的通用熱交換組件，其特征是通過(guò)擠壓或機(jī)械加工在母件B上加工的凹槽1寬度為0.05mm～25mm、深度為1mm～30mm。
見(jiàn)圖16，所述的通用熱交換組件，其特征是當(dāng)通過(guò)直接沖壓部件A，與母件B相互連接時(shí)，母件B的凹槽最小寬度小于或等于所插入到母件B的凹槽1內(nèi)薄片部件A的厚度之和。
見(jiàn)圖12，所述的通用熱交換組件，其特征是在部件A與母件B相互連接的部位有一個(gè)通過(guò)擠壓部件A、母件B使部件A、母件B緊密連接的楔子2。
見(jiàn)圖3，所述的通用熱交換組件，其特征是管狀或片狀母件B上同一個(gè)凹槽1內(nèi)放置一個(gè)或一個(gè)以上的部件A，經(jīng)過(guò)擠壓或切壓使部件A、母件B兩部分緊密連接，構(gòu)成片狀組件3或管狀組件4。
見(jiàn)圖5，所述的通用熱交換組件，其特征是在母件B為圓柱體時(shí)，部件A采用縱向與母件B相互連接；見(jiàn)圖13、圖14，在母件B的外形為多棱柱體5時(shí)，部件A與母件B采用橫向相互連接。
所述的通用熱交換組件，其特征是在部件A、母件B兩部分相互接觸的部分涂上導(dǎo)熱膏或具有導(dǎo)熱性能的粘接劑，或在部件A、母件B兩部分相互接觸的部分安放導(dǎo)熱墊。
所述的通用熱交換組件，其特征是部件A或母件B兩部分所用的金屬材料為銅或鋁或銅鋁合金，或銅鋁復(fù)合材料，或碳鋼，或不銹鋼。
圖6、圖15，所述的通用熱交換組件，其特征是母件B為圓柱體，在母件B上連接翅片部件A，形成管狀組件4，構(gòu)成太陽(yáng)能熱管式真空集熱管的熱管元件6。
所述的通用熱交換組件，其特征是母件B的斷面為“凹”(圖8)、或“凸”(圖4)、或一個(gè)或多個(gè)“E”(圖7)、或一個(gè)或多個(gè)“M”(圖10)、或一個(gè)或多個(gè)“V”(圖11)字型，在母件B內(nèi)部有互相連通的一個(gè)整體空腔，多片部件A通過(guò)沖壓或切壓連接在母件B上，成為用于電力電子器件如IGBT、CPU、半導(dǎo)體制冷、冰箱、空調(diào)的散熱器或通用的液——?dú)?、液——液、氣——?dú)鉄峤粨Q器。
見(jiàn)圖7，所述的通用熱交換組件，其特征是母件B的斷面為英文“E”字型，在母件B內(nèi)部有互相連通空腔的一個(gè)整體，多片部件A平行安裝連接在母件B上，成為用于電子器件IGBT大功率晶體管的散熱器。
見(jiàn)圖8，所述的通用熱交換組件，其特征是母件B的斷面為中文“凹”字型，在母件B內(nèi)部有互相連通空腔的一個(gè)整體，多片部件A平行安裝連接在母件B上，部件A通過(guò)擠壓或沖壓而與母件B相互連接，母件B的上部安裝有風(fēng)扇8，成為電子器件CPU、半導(dǎo)體制冷器件上用的散熱器。
圖10，所述的通用熱交換組件，其特征是多個(gè)片狀的部件A與管狀的母件B相互連接，將母件B進(jìn)行彎曲而成換熱器件。
此種結(jié)構(gòu)的換熱元件的優(yōu)點(diǎn)為一、通過(guò)沖壓或切壓的方式將兩個(gè)金屬材料相互連接，取消了焊接方式將金屬材料進(jìn)行連接，減少了加工成本和設(shè)備投入，提高了產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比，特別是對(duì)銅金屬的加工，由于銅的焊接難度很大，而且對(duì)薄片銅金屬的焊接很難實(shí)現(xiàn)，對(duì)于越來(lái)越多的在散熱器領(lǐng)域應(yīng)用銅金屬作為散熱器的元件時(shí)無(wú)法低成本的完成銅的散熱片制造問(wèn)題，提供了一種切實(shí)可行的低成本工業(yè)化加工的方法；二、減少了相互連接的熱阻；當(dāng)采用不恰當(dāng)?shù)暮附硬牧线M(jìn)行焊接時(shí)，將增大被焊接材料的熱阻，采用本實(shí)用新型公布的方法可進(jìn)行生產(chǎn)，可以大大的減少熱阻；三、為換熱器、散熱器等產(chǎn)品增添了新的組件，為設(shè)計(jì)人員提供了新的元件，本實(shí)用新型中公布了幾種利用本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的新型散熱器、換熱器、冷卻器，這些新型的產(chǎn)品比傳統(tǒng)產(chǎn)品在性能和價(jià)格方面有很大的優(yōu)勢(shì)，在生產(chǎn)和制造方面有低成本的設(shè)備投入，低的加工成本的優(yōu)勢(shì)。


下面各圖均為本實(shí)用新型的附圖。
圖1是通用熱交換組件的基本結(jié)構(gòu)圖。
圖2是部件A上加工的各種片狀結(jié)構(gòu)圖。
圖3是由兩個(gè)母件B相互相互配合從而形成母件B內(nèi)部由可以被密閉的腔體。
圖4內(nèi)部由連通空腔的母件B與多片部件A組成。
圖5是母件B為圓管4，部件A為縱向安放的翅片的組件。
圖6為太陽(yáng)能真空集熱管的熱管結(jié)構(gòu)圖。
圖7是用于IGBT等大功率晶體管的散熱器。
圖8是在CPU、半導(dǎo)體制冷等器件上的散熱器。
圖9是電腦用散熱器。
圖10是將片狀部件A分段通過(guò)擠壓方式與管件母件B相互連接，再將母件B進(jìn)行彎曲而形成的換熱器件。
圖11是將多個(gè)部件A、母件B結(jié)構(gòu)安裝到一個(gè)箱體中構(gòu)成一個(gè)通用的液——?dú)狻⒁骸?、氣——?dú)鉄峤粨Q器。
圖12中，母件B是片狀，楔子2擠壓使部件A與母件B緊密連接。
圖13中，母件B為六棱柱體，部件A與母件B是橫向相互連接。
圖14中，母件B為三棱柱體，部件A與母件B是橫向相互連接。
圖15，為太陽(yáng)能真空集熱管的熱管結(jié)構(gòu)圖的另一種。
圖16中，母件B為平板形，部件A為加工成的相互連接的整體形狀薄片，并在其上加工有開(kāi)口的矩形；圖17中，將圖16中的部件A整體直接沖壓后與母件B相互連接，其中母件B的凹槽最小寬度不大于所插入到母件B的凹槽內(nèi)薄片部件A的厚度之和。
圖18中，將整體部件A通過(guò)沖壓與圓管母件B相連接。
具體實(shí)施方式
圖1是通用熱交換組件的基本結(jié)構(gòu)，部件A、B通過(guò)沖壓或切壓的方式相互連接，當(dāng)沖壓或切壓的壓力達(dá)到足夠大后，可使部件A、B緊密結(jié)合在一起，并且使部件A、B之間的熱能傳遞的熱阻與其材料整體加工而成的換熱組件基本相同。
圖2是部件A上加工的各種片狀結(jié)構(gòu)，圖中所示為百葉窗形10、多邊形11、窗型12、凸形13的片狀結(jié)構(gòu)，在部件A上加工上此種不同的結(jié)構(gòu)是提高部件A的換熱能力，根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境，選擇恰當(dāng)?shù)钠瑺罱Y(jié)構(gòu)使整體換熱效果最佳；圖3是由兩個(gè)母件B相互配合從而形成母件B內(nèi)部由可以被密閉的腔體，即可以將被密閉的腔體制造成熱管，其中所形成的腔體可以是相互連通的，也可以是相互不連通的，根據(jù)應(yīng)用的環(huán)境、條件要求，確定是否將密閉的腔體相互連通；其中每個(gè)凹槽1中有三個(gè)片狀部件A組成，將幾個(gè)不同的片狀結(jié)構(gòu)部件A彎曲成不同的形狀，形成最大的換熱能力，其中部件A可以多個(gè)片狀，具體數(shù)量根據(jù)產(chǎn)品要求確定；圖4內(nèi)部由連通空腔的母件B與多片部件A組成，并在部件A上加工出各種片狀結(jié)構(gòu)，將熱源直接安置在此種結(jié)構(gòu)的母件B的底部?jī)蓚?cè)，可直接作為散熱器使用；
圖5是母件B為圓管，部件A為縱向安放的翅片的組件，其中四個(gè)片狀部件A被擠壓到母件B上，從而形成管狀組件4。
圖6、圖15為太陽(yáng)能真空集熱管的熱管6結(jié)構(gòu)圖，將母件B加工成為內(nèi)圈為圓形外型為兩個(gè)半圓形的結(jié)構(gòu)，將二至四個(gè)片狀部件A經(jīng)沖壓或切壓與母件B相互連接，其中部件A與母件B為相互垂直安置；圖15為部件A與母件B相互垂直安置；將母件B的半圓中間分開(kāi)是為了使整體組件在受到熱脹冷縮時(shí)保留其足夠的空間；將熱管組件生產(chǎn)成此種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于取消了焊接降低了熱阻和生產(chǎn)成本，便于太陽(yáng)能熱水器廠(chǎng)家進(jìn)行生產(chǎn)；圖7是用于IGBT等大功率晶體管的散熱器，其母件B為內(nèi)部有互相連通空腔的一個(gè)整體，部件A是通過(guò)擠壓或沖壓而與母件B相互連接，熱源7放在母件B的底部；圖8是在CPU、半導(dǎo)體制冷等器件上的散熱器，母件B為內(nèi)部有空腔的一個(gè)整體，部件A為在其上通過(guò)擠壓或沖壓而與母件B相互連接，在其上安裝有風(fēng)扇8進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流散熱。
圖9是電腦用散熱器。
圖10是將片狀部件A分段通過(guò)擠壓方式與管形母件B相互連接，再將母件B進(jìn)行彎曲而形成的換熱器件，可應(yīng)用于空調(diào)、冰箱等換熱、散熱中，被冷卻的部分從圓狀管件9中流動(dòng)，從而達(dá)換熱冷卻的目的；圖11是將多個(gè)AB結(jié)構(gòu)安裝到一個(gè)箱體中構(gòu)成一個(gè)通用的液——?dú)?、液——液、氣——?dú)鉄峤粨Q器，其中母件B為一個(gè)板狀熱管，在板狀熱管上通過(guò)擠壓或沖壓加工上多個(gè)薄片部件A，被換熱的熱物質(zhì)10自箱體的頂部或底部通過(guò)多次的回型流動(dòng)，通過(guò)板狀熱管母件B將熱量傳遞到外部，通過(guò)多片薄片部件A將熱量傳導(dǎo)到外界，達(dá)到換熱的目的。
圖12中，母件B是片狀，楔子2擠壓使部件A與母件B緊密連接。
圖13中，母件B為六棱柱體，部件A與母件B是橫向相互連接。
圖14中，母件B為三棱柱體，部件A與母件B是橫向相互連接。
權(quán)利要求1.通用熱交換組件，其特征是將金屬材料加工成薄片狀的部件(A)，將金屬材料加工成比部件(A)厚的的母件(B)，在母件(B)表面加工出多個(gè)凹槽(1)，將一個(gè)或多個(gè)部件(A)的一邊放入凹槽(1)內(nèi)，再通過(guò)沖壓、切壓母件(B)或部件(A)使部件(A)與母件(B)緊密相連，構(gòu)成通用熱交換組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用熱交換組件，其特征是部件(A)、母件(B)內(nèi)部可以有互相連通或相互獨(dú)立的空腔，并在空腔充有熱超導(dǎo)熱管、熱管工質(zhì)，使空腔內(nèi)部保持低于一個(gè)大氣壓后密閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用熱交換組件，其特征是在部件(A)上有直接將金屬材料加工成形狀為片狀(10)或百葉窗形(11)或多邊形(12)或圓形或窗型(13)或凸形(14)的片裝結(jié)構(gòu)；部件(A)的厚度為0.01mm到20mm的片狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用熱交換組件，其特征是通過(guò)擠壓或機(jī)械加工在母件(B)上加工的凹槽(1)寬度為0.05mm～25mm、深度為1mm～30mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用熱交換組件，其特征是當(dāng)通過(guò)直接沖壓A，與B相互連接時(shí)，B的凹槽最小寬度小于或等于所插入到B的凹槽內(nèi)薄片A的厚度之和。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用熱交換組件，其特征是在部件(A)與母件(B)相互連接的部位有一個(gè)通過(guò)擠壓部件(A)、母件(B)使部件(A)、母件(B)緊密連接的楔子(2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用熱交換組件，其特征是管狀或片狀母件(B)上同一個(gè)凹槽(1)內(nèi)放置一個(gè)或一個(gè)以上的部件(A)，經(jīng)過(guò)擠壓或切壓使部件(A)、母件(B)兩部分緊密連接，構(gòu)成片狀組件(3)或管狀組件(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用熱交換組件，其特征是在母件(B)為圓柱體時(shí)，部件(A)采用縱向與母件(B)相互連接；在母件(B)的外形為多棱柱體(5)時(shí)，部件(A)與母件(B)采用橫向相互連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用熱交換組件，其特征是在部件(A)、母件(B)兩部分相互接觸的部分涂上導(dǎo)熱膏或具有導(dǎo)熱性能的粘接劑，或在部件(A)、母件(B)兩部分相互接觸的部分安放導(dǎo)熱墊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用熱交換組件，其特征是部件(A)或母件(B)兩部分所用的金屬材料為銅或鋁或銅鋁合金，或銅鋁復(fù)合材料，或碳鋼，或不銹鋼。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用熱交換組件，其特征是母件(B)為圓柱體，在母件(B)上連接翅片部件(A)，形成管狀組件(4)，構(gòu)成太陽(yáng)能熱管式真空集熱管的熱管元件(6)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用熱交換組件，其特征是母件(B)的斷面為“凹”或“凸”、或一個(gè)或多個(gè)“E”、或一個(gè)或多個(gè)“M”、或一個(gè)或多個(gè)“V”字型，在母件(B)內(nèi)部有互相連通的一個(gè)整體空腔，多片部件(A)通過(guò)沖壓或切壓連接在母件(B)上，成為用于電力電子器件如IGBT、CPU、半導(dǎo)體制冷、冰箱、空調(diào)的散熱器或通用的液——?dú)?、液——液、氣——?dú)鉄峤粨Q器。
專(zhuān)利摘要通用熱交換組件，其特征是將金屬材料加工成薄片狀的部件(A)，將金屬材料加工成比部件(A)厚的的母件(B)，在母件表面加工出多個(gè)凹槽(1)，將一個(gè)或多個(gè)部件(A)的一邊放入凹槽(1)內(nèi)，再通過(guò)沖壓、切壓母件或部件使部件與母件緊密相連。在部件上有直接將金屬材料加工成形狀為片狀(10)、百葉窗形(11)、多邊形(12)、圓形、窗型(13)、凸形(14)的片裝結(jié)構(gòu)；部件、母件內(nèi)部可以有互相連通或相互獨(dú)立的空腔，并在空腔充有熱超導(dǎo)熱管、熱管工質(zhì)，使空腔內(nèi)部保持低于一個(gè)大氣壓后密閉。本實(shí)用新型中公布了幾種新型散熱器、換熱器、冷卻器，在生產(chǎn)和制造方面有低成本的設(shè)備投入，低的加工成本的優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)F28F21/08GK2634414SQ0323493
公開(kāi)日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月16日
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