专利名称：单元散热器及其制造方法和由其构成的整体散热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单元散热器及其制造方法和由其构成的整体散热器，尤其是一种将铝合金型材固定在通水的散热管上，所构成的单元散热器及其制造方法，以及由单元散热器所构成的整体散热器，属于供暖设备制造技术领域。
背景技术：
居室和办公环境所必须的供暖设备，在满足房间供暖需求的前提下，其装饰性能也越来越受到人们的重视。以往由于散热器不够美观的原因，人们通常的做法是将其隐藏起来，这样严重影响其散热效果，因此，人们不断的对其外观进行改进和更新，使散热器能够暴露设置在室内，逐渐成为室内的一种配饰，起到美化空间的效果。
但当采暖系统的水质控制不严时散热器容易出现腐蚀漏水，因此一种散热器，其通水的部分全部由耐腐蚀材料，如钢，铜，黄铜，不锈钢等制成，能满足市场的需求。但由于耐腐蚀材料成本高，不宜整个散热器采用这种材料，通常在耐腐蚀材料的外侧加上对铝合金或薄钢对流片。现有的一种散热器是将铝合金型材套在通水的散热管上，然后将固定有型材的散热管再与连通管焊接，制成散热器整体，其工艺过程包括首先将散热管插入铝合金型材预留的圆形槽内，然后通过机械或液压的方法将散热管胀开，使其与铝合金型材胀合在一起。之后再将通水的散热管与连通管焊接，形成散热器的整体热水通道。由于胀管过量会将内置散热管及外部铝合金材料损坏，胀管不足散热管与铝合金型材之间会产生孔隙，降低散热量。另外由于散热管与其连通管的焊接部位通常位于散热管的端部，因此在加工过程中必须将该处外包的型材切除；采用这种方法加工生产的散热器，其外形受到上述原因的局限，影响整体美观性。另外，这种加工工艺也无法适用于大规模机械化生产的要求，焊接和切割质量不稳定，产品质量无保障。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种单元散热器，其结构简单，能够将通水的铜质或黄铜质或钢质或不锈钢质散热管与铝合金型材稳固地固定在一起。
本发明要解决的技术问题还在于，针对现有技术的不足提供一种由单元散热器所组成的整体散热器，外形美观、成本低廉。
本发明要解决的技术问题更在于，针对现有技术的不足提供单元散热器的制造方法，该方法加工工艺过程简化，容易实现，适用于大规模机械化生产的要求，产品质量稳定且工作效率高。
本发明所要解决的技术问题是通过如下的技术方案实现的一种单元散热器，它由通水的散热管和固定在其上的铝合金型材组成，在铝合金型材内侧与其一体设置有散热肋片和固定卡槽，该固定卡槽位于铝合金型材内侧，所述的固定卡槽将散热管包覆在中央，固定卡槽的内表面与散热管外表面完全贴合，该固定卡槽上设有供散热管置入的开口，开口方向与铝合金型材的外露面不同向。
固定卡槽开口的两边所在的平面与铝合金型材的外露面平行或垂直。
固定卡槽的开口两边接近端部的位置向内收缩，收缩点两端内侧的垂直距离小于散热管的外径。
固定卡槽，包覆散热管的铝合金型材圆周面上，沿径向任意位置压入顶紧区域，卡槽与散热管在压入顶紧区域同时变形并产生内陷，加固散热管与U型卡槽的固定连接。
另外，散热管合固定卡槽之间的固定结构还可以为散热管外露在固定卡槽开口处的管壁向管轴方向局部变形，变形后的散热管紧密固定在卡槽内。
一种由单元散热器所组成的整体散热器，包括一个或一个以上单元散热器，相邻的两个单元散热器通过将其通水散热管的两端与两根连通管焊接或丝接连在一起，或将其通水的散热管分别和各自的连通管焊接或丝接在一起，在将连通管通过焊接或接连在一起，构成散热器整体。相邻的两个单元散热器，其铝合金型材彼此固定连接，组成散热器整体散热板，每根与铝合金型材固定在一起的散热管均与连通管相连，构成散热器热水通道。
一种单元散热器的制造方法，在单元散热器的铝合金型材内侧与其一体设置散热肋片和固定卡槽，固定卡槽位于铝合金型材内侧，固定卡槽的横截面形状为U字型，其开口方向与铝合金型材的外露面不同向，该方法的具体步骤包括步骤1将散热管置入U字型固定卡槽内；步骤2通过机械外力将U型卡槽开口的两边沿着与散热管外表面贴合的方向部分或全部弯曲，将散热管包覆在U型卡槽内；或者通过机械外力将散热管外露在卡槽开口处的管壁向管轴方向局部挤压或滚压变形，使散热管紧密固定在卡槽内。
U型卡槽开口的两边所在的平面与铝合金型材的外露面平行或垂直。
U型卡槽由一个半圆及沿半圆弧线两端点切线的两条延长线段组成，其中半圆的内径与被卡入的散热管的外径相当。
U型卡槽通过模具直接挤压成型，使其开口两端接近端部的位置向内收缩，且两端内侧的垂直距离小于散热管的外径。
U型卡槽将散热管部分或全部包覆固定后，在已弯曲变形的U型卡槽两侧，包覆散热管的铝合金型材圆周面上，沿径向任意位置压入顶紧区域，使U型卡槽与散热管在压入顶紧区域同时变形产生内陷，加固散热管与U型卡槽的固定连接。
因此，本发明与现有技术相比较，其主要优点在于1、本发明所提供的这种单元散热器，结构简单，能够将通水的铜质或钢质散热管与铝合金型材稳固地固定在一起。
2、本发明所提供的由单元散热器组成的整体散热器，其外形美观、工艺简单、成本低廉。
3、本发明所提供的这种单元散热器的制造方法，加工工艺过程简化，容易实现，适用于大规模机械化生产的要求，产品质量稳定且工作效率高。
图1为本发明铝合金型材一的结构示意图；图2为本发明实施例一中步骤1的结构示意图；图3为本发明实施例一中步骤2的结构示意图；图4为本发明实施例二的结构示意图；图5为本发明实施例三的结构示意图；图6为本发明实施例四的结构示意图；图7为本发明实施例五的结构示意图一；图8为本发明实施例五的结构示意图二；图9为本发明实施例五的结构示意图三；图10为本发明整体结构示意图；图11为本发明整体散热器供水管道连接结构之一；图12为本发明整体散热器供水管道连接结构之二；图13为本发明铝合金型材二的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细地说明。
实施例一如图1所示，为本发明铝合金型材一结构示意图。从图1可知，为一种单元散热器的铝合金型材2，将通水的散热管固定在图1所示的型材2上，才能组成单元散热器。在铝合金型材2的内侧与其一体设置有散热肋片22和固定卡槽21，该固定卡槽21位于铝合金型材内侧。散热管固定在固定卡槽21后，固定卡槽21将其包覆在中央，固定卡槽21的内表面与散热管外表面完全贴合，该固定卡槽21上设有供散热管置入的开口，开口方向与铝合金型材的外露面23不同向。
该铝合金型材2内侧与其一体设置散热肋片22和固定卡槽，固定卡槽的横截面形状为U字型。图2、图3所示，具体固定方法的步骤如下步骤1将散热管1置入U字型固定卡槽21内；步骤2通过机械外力将U型固定卡槽21开口的两边212和213沿着与散热管1外表面贴合的方向部分或全部弯曲，将散热管1包覆在U型固定卡槽21内。
U型固定卡槽21由一个半圆及沿半圆弧线两端点切线的两条延长线段组成，其中半圆的内径与被卡入的散热管1的外径相当，才能使散热管在置入卡槽内部之后，其外壁与卡槽内壁完全贴合，结合良好。
在U型卡槽21内固定好的散热管1，其结构如图2所示，因此，可通过上述方法将散热管1固定在铝合金型材2上。
实施例二如图4所示，为本发明实施例二的结构示意图。从图4中可知，为了使散热管1更好地固定，将U字型卡槽21通过模具与型材直接挤压成型，使其开口两端接近端部的位置214和215向内收缩，且两端内侧的垂直距离小于散热管1的外径。
在将散热管1固定在U字型卡槽21内时，先将散热管1从U字型卡槽21的开口处置入卡槽内，由于卡槽开口两端接近端部的位置214和215处是相内收缩的，且两端内侧的垂直距离小于散热管1的外径，因此，当将散热管1置入卡槽内时，产生予紧力，卡槽就会将其抱住，达到固定的目的。
本实施例的其他技术特征与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例三如图5所示，为本发明实施例三的结构示意图。从图5可知，在U型卡槽21将散热管1包覆固定后，在已弯曲变形的U型卡槽21两侧外表面，包覆散热管1的铝合金型材圆周面上，沿径向任意位置压入顶紧点，U型卡槽21与散热管1在压入顶紧点的局部同时变形产生凹坑211和11，或者变形产生凹槽211和11，从而加固散热管1与U型卡槽21的固定连接。该顶紧点的压入位置可以为一个或一个以上。
或者可以在包覆散热管1的铝合金型材圆周面上，径向整边压紧，U型卡槽21与散热管1在整边压紧处同时变形并产生下陷，加固散热管与U型卡槽的固定连接。
本实施例在进行顶紧点压入或者整边压紧之前的其他技术特征与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例四如图6所示，为本发明实施例四的结构示意图。从图6可知，本实施例的技术特征为实施例二和实施例三的组合特征。即为了使散热管1更好地固定，将U字型卡槽21通过模具与型材直接挤压成型，使其开口两端接近端部的位置214和215处向内收缩，且两端内侧的垂直距离小于散热管1的外径，当将散热管1置入卡槽内时，卡槽就会紧紧地将其抱死，使固定连接更加紧密。
在U型卡槽21将散热管1包覆固定后，在已弯曲变形的U型卡槽21两侧外表面，包覆散热管1的铝合金型材圆周面上，沿径向任意位置压入顶紧点，U型卡槽21与散热管1在压入顶紧点的局部同时变形产生凹坑211和11，或者变形产生凹槽211和11，从而加固散热管1与U型卡槽21的固定连接。该顶紧点的压入位置可以为一个或一个以上。
或者可以在包覆散热管1的铝合金型材圆周面上，径向整边压紧，U型卡槽21与散热管1在整边压紧处同时变形并产生下陷，加固散热管与U型卡槽的固定连接。
实施例五如图7、图8、图9所示，为本发明实施例五的结构示意图。从图7中可知，该散热管1置入U字型固定卡槽21内；从图8中可知，通过机械外力将散热管1的外露在卡槽开口处的管壁局部12向管轴方向挤压产生变形，使散热管1充满固定卡槽21所围设的内容空间而固定。散热管1的管壁局部12变形后成平面或略微向下凹陷，或其他形状。
使散热管1的管壁局部12挤压变形进而固定，在实际生产操作中工艺简单，容易实现。通常采用滚压或冲压的方法，对放置在固定卡槽内的散热管突出于卡槽的部分施压力，使其产生变形，充满与固定卡槽间的间隙，与卡槽紧密的固定在一起。
采用上述方法固定的散热器铝合金型材与散热管的固定装置，组合上述实施例一、二、三、四、五的所有技术特征，其整体结构示意图如图10所示。并结合图2-图6可知，该装置由铝合金型材2和散热管1组成，在铝合金型材2内侧与其一体设置散热肋片22和固定卡槽，固定卡槽为U字型卡槽21，散热管1置入固定卡槽内，散热管1的外表面与U字型卡槽21的内表面完全贴合，且U字型卡槽21的两自由端212和213分别向散热管1方向弯曲抱合，将其包覆在中央。
为了使散热管1更好地固定，将U字型卡槽21通过模具与型材直接挤压成型，使其开口两端接近端部的位置214和215处向内收缩，且两端内侧的垂直距离小于散热管1的外径，当将散热管1置入卡槽内时，产生予紧力，卡槽将散热管抱住，达到固定的目的。
在U型卡槽21将散热管1包覆固定后，在已弯曲变形的U型卡槽21两侧外表面，包覆散热管1的铝合金型材圆周面上，沿径向任意位置压入顶紧点，U型卡槽21与散热管1在压入顶紧点的局部同时变形产生凹坑211和11，或者变形产生凹槽211和11，从而加固散热管1与U型卡槽21的固定连接。该顶紧点的压入位置可以为一个或一个以上。
或者可以在包覆散热管1的铝合金型材圆周面上，径向整边压紧，U型卡槽21与散热管1在整边压紧处同时变形并产生下陷，加固散热管与U型卡槽的固定连接。
分别按照上述的实施例一、二、三、四、五的方法将散热管固定在铝合金型材上之后，可以根据用户需要，再将一个或一个以上的固定有散热管的铝合金型材固定在一起，最终构成整体散热器。
如图11所示，为本发明散热器通水部分整体连接结构之一。从图11可知，该整体散热器包括一个以上单元散热器，相邻的两个单元散热器通过将其通水散热管1的两端与两根连通管3连通在一起，通过焊接或丝接，其连接位置在31处，构成散热器通水部分的整体。相邻的两个单元散热器，其铝合金型材彼此固定连接，组成散热器整体散热板，每根与铝合金型材固定在一起的散热管均与连通管相连，构成散热器热水通道。
如图12所示，为本发明散热器通水部分整体连接结构之二。从图12可知，本加工方法与图11的区别在于，将通水的散热管1分别和各自的连通管3焊接或丝接在一起，再将连通管3通过焊接或接连通在一起，构成散热器通水部分的整体，其连接位置也分别位于图中的31处。
由上述说明可知，本发明的加工装配工艺顺序与现有技术最大的差别在于是先焊通水管，之后再将已连通好的管道与铝合金型材固定在一起；而现有工艺顺序则恰恰相反，采取先固定后连接。
当然，每一个单元散热器原则上均可以构成独立供暖的散热器，将其上所固定的散热管与总供热管连接即可，只不过这种只由一个单元散热器构成的散热器的供暖面积将非常有限，实用性差。
另外，在现有铝合金型材的基础上，还可以适当的去掉一些多余的或增加一些散热肋片， 以改变单元散热器的散热量，满足各种需求。
将图1和图13比较对照可知，铝合金型材的结构形状也不是单一的，固定卡槽21开口的两边所在的平面与铝合金型材的外露面23可以平行或垂直或其他可行的任意角度。图1中固定卡槽21的开口方向与铝合金型材2内侧方向不同向，开口两端点的连线与铝合金型材的外露面23相互平行。而图11中所示的铝合金型材2’上固定卡槽21’的开口方向与外露面23’是相互垂直的。采用图8所示的铝合金型材2’，在固定的散热管两侧均为外露面23’，增加了铝合金型材2’的散热面积，提高散热效果。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而未脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种单元散热器，它由通水的散热管和固定在其上的铝合金型材组成，在铝合金型材内侧与其一体设置有散热肋片和固定卡槽，其特征在于所述的固定卡槽将散热管包覆在中央，固定卡槽的内表面与散热管外表面相互贴合，该固定卡槽上设有供散热管置入的开口，开口方向与铝合金型材外露面不同向。
2.根据权利要求1所述的单元散热器，其特征在于所述的固定卡槽开口的两边所在的平面与铝合金型材的外露面平行或垂直。
3.根据权利要求1或2所述的单元散热器，其特征在于所述的固定卡槽开口的两边接近端部的位置向内收缩，收缩点两端内侧的垂直距离小于散热管的外径。
4.根据权利要求1-3任一所述的单元散热器，其特征在于所述的固定卡槽，包覆散热管的铝合金型材圆周面上，沿径向任意位置压入顶紧区域，卡槽与散热管在压入顶紧区域同时变形并产生内陷，加固散热管与U型卡槽的固定连接。
5.根据权利要求4所述的单元散热器，其特征在于所述的顶紧区域为一个或一个以上压入预紧点，卡槽与散热管在顶紧点局部变形产生凹坑或凹槽。
6.根据权利要求4所述的单元散热器，其特征在于所述的顶紧区域为卡槽两侧、包覆散热管的铝合金型材圆周面上，沿径向的整边压紧区。
7.根据权利要求1所述的单元散热器，其特征在于所述的散热管的外露在卡槽开口处的管壁向管轴方向局部压入变形，变形后的散热管被牢固地固定在卡槽内。
8.一种由权利要求1-7任一所述的单元散热器所组成的整体散热器，其特征在于该散热器包括一个或一个以上单元散热器，相邻的两个单元散热器的通水的散热管的两端分别与连通管焊接或丝接连通，或将其通水的散热管分别和各自的连通管焊接或丝接连通，再将连通管焊接或丝接连通，构成整体散热器。
9.根据权利要求8所述的整体散热器，其特征在于所述的相邻的两个单元散热器，其铝合金型材彼此固定连接，组成散热器整体散热板，每根与铝合金型材固定在一起的通水散热管均与连通管相连，构成散热器热水通道。
10.一种单元散热器的制造方法，在单元散热器的铝合金型材内侧与其一体设置散热肋片和固定卡槽，其特征在于所述的固定卡槽的横截面形状为U字型，其开口方向与铝合金型材的外露面不同向，该方法的具体步骤包括步骤1将散热管置入U字型固定卡槽内；步骤2通过机械外力将U型卡槽开口的两边沿着与散热管外表面贴合的方向部分或全部弯曲，将散热管包覆在U型卡槽内；或者通过机械外力将散热管外露在卡槽开口处的管壁向管轴方向局部挤压或滚压变形，使散热管紧密固定在卡槽内。
11.根据权利要求10所述的单元散热器的制造方法，其特征在于所述的固定卡槽开口的两边所在的平面与铝合金型材的外露面平行或垂直。
12.根据权利要求10或11所述的单元散热器的制造方法，其特征在于所述的U字型卡槽由一个半圆及沿半圆弧线两端点切线的两条延长线段组成，其中半圆的内径与被卡入的散热管的外径相当。
13.根据权利要求10或11所述的单元散热器的制造方法，其特征在于所述的U字型卡槽通过模具直接挤压成型，使其开口两端接近端部的位置向内收缩，且两端内侧的垂直距离小于散热管的外径。
14.根据权利要求10-13任一所述的单元散热器的制造方法，其特征在于所述的U型卡槽将散热管部分或全部包覆固定后，在已弯曲变形的U型卡槽两侧，包覆散热管的铝合金型材圆周面上，沿径向任意位置压入顶紧区域，使U型卡槽与散热管在压入顶紧区域同时变形产生内陷，加固散热管与U型卡槽的固定连接。
15.根据权利要求14所述的单元散热器的制造方法，其特征在于所述的顶紧区域为一个或一个以上顶紧点，使U型卡槽与散热管在压入点同时变形产生凹坑或凹槽。
16.根据权利要求14所述的单元散热器的制造方法，其特征在于所述的顶紧区域为在已弯曲变形的U型卡槽两侧、包覆散热管的铝合金型材圆周面上，沿径向整边压紧。
全文摘要
一种单元散热器，由铝合金型材和通水的散热管组成，在铝合金型材内侧与其一体设置固定卡槽，该卡槽位于型材内侧，固定卡槽将散热管包覆在中央，卡槽上设有供散热管置入的开口，开口方向与铝合金型材外露面不同向；固定方法为先将散热管置入U字型固定卡槽内，然后通过机械外力将卡槽开口的两边沿着与散热管外表面贴合的方向部分或全部弯曲，将散热管包覆在U型卡槽内；或者使散热管局部管壁变形，变形后的散热管充满其与固定卡槽间的间隙而固定。本发明单元散热器结构简单，将铝合金型材稳固固定在散热管上，由一个以上单元散热器组合成的整体散热器外形美观、成本低廉；其固定工艺过程简化，容易实现，适用于大规模机械化生产的要求。
文档编号F28F1/20GK1627033SQ20041000057
公开日2005年6月15日 申请日期2004年1月14日 优先权日2003年12月9日
发明者郭占庚 申请人:森德销售和管理公司