加热装置的制作方法

本发明涉及一种加热装置，具体是液体循环型的加热装置。

背景技术：

常见的室内加热系统由加热液体(通常是热水)在其中的循环的散热器组成。

在这些系统中使用的散热器可由各种金属材料制成，并且通常由单独制造并且然后接合在一起的散热器元件的电池(battery)形成。

典型的散热器元件具有设置有内腔的基本上管状的主体，水流动通过该内腔(水腔)并且具有液压连接件，用于连接到其他类似的散热器元件和/或液压回路并且布置在元件的相对端部处；两个相对的隔板沿着元件的中心线平面从水腔延伸，分别支撑前板和后板；多个热交换翅片从管状主体延伸。

通常认为包括这些元件的散热器完全令人满意并且现在已经达到其性能的极限并且可不再进一步改进，或者至少仅仅最低限度地改进，特别是在他们每单位重量的比功率方面，即由散热器元件发射并传递到环境的热功率(根据具体标准测量，例如en442)与元件的重量(其是直接影响生产成本的基本参数)之间的比率。

然而，所讨论的本发明的发明人已经确定，利用已知的解决方案，在性能和热效率方面仍存在显著的改进空间。

另一方面，人们普遍认识到，增加散热器功率的问题的可能解决方案是增加在散热器中循环的水的量。

相反，所讨论的本发明的发明人已经发现，在热交换中使用的水实际上仅是漫住水腔的壁的水，使得增加水含量(即，水腔的容积)不一定导致热功率的增加。

技术实现要素：

因此，本发明的一个目的是提供一种具体由铝制成的加热装置，该加热装置也可用于代替常规的散热器或散热器元件并且具有高的热效率，同时具有良好的机械抗性和对内部压力抗性。

因此，本发明涉及一种诸如在所附权利要求1中的其基本术语中以及在从属权利要求中的其次要和优选特征部中限定的加热装置。

根据本发明的加热装置特别有效，具体地，其使得能够充分利用来自加热液体的热量，同时从结构角度提供足够的抗性。

因此，根据本发明的加热装置克服了提供高效率和高功率加热装置的技术问题。

与简单地增加水的量的常规方法相比，根据本发明，借助加热液体的不同分布已经克服了技术问题，使所述加热液体接近所有可用的热交换表面：因此，水腔的设计相对于现有技术是不同的，并且已经延伸，使得其几乎占据了装置的前部和后部之间的所有可用空间，使得加热液体直接搭接所述装置的主(最大)热交换表面。

所讨论的本发明的发明人已经认识到，为了增加功率和总体效率，而不是增加水的量，水必须完全分布在可用的热交换表面上。

基本上，根据本发明，水腔是单个腔，该腔基本上延伸，以便至少部分地直接润湿热交换板(通常是装置的前板)，该热交换板设置有直接面向待加热的环境的热交换表面。

以这种方式，板上的热交换表面充分利用来自加热液体的热量。

有利地，水腔从前板向上延伸到装置的后板。

基本上，水腔直接润湿装置的前板和/或后板的至少一部分。

根据本发明的装置由铝(该术语也指铝合金)制成，并且具体由通过挤压或模铸工艺获得的铝制成，以保证必要的结构抗性，该装置具有从机械角度来看其本质上是不利的特定几何形状。

附图说明

参考附图，根据以下其非限制性实施例的描述，本发明的另外特征和优点将变得清楚，在附图中：

图1是根据本发明的加热装置的第一实施例的透视图；

图2是图1所示装置的侧视图；

图3和图4分别是沿图2中的虚线iii-iii和iv-iv的两个剖视图；

图5和图6是图1至图4中所示的加热装置的各个另选的实施例的横截面视图(与图3中的剖视图相同)；

图7是根据本发明的加热装置的第二实施例的透视图；

图8和图9分别是图7的加热装置的纵向剖视图和横截面视图；

图10和图11是本发明的另外的另选实施例的剖视图。

具体实施方式

在图1和图2中，整体用附图标记1表示液体循环(例如，热水)类型的加热装置(用于建筑物内的加热环境)。

装置1包括由铝(所述术语还包括铝合金，即含铝的合金)制成的主体2，例如通过挤压(即，由铝或通过挤压工艺生产的含铝合金制成)或通过模铸铝获得(即，由铝或通过模铸工艺生产的含铝合金制成)。

同样参考图3和图4，主体2是中空主体并且设置有单个内腔3(水腔)，加热液体(例如，热水)在使用中时在内腔3中循环。

主体2包括前热交换板4和后热交换板5，前热交换板4和后热交换板5定位在主体2的相应的相对端部处(精确地，参考装置1的正常使用位置，前端和后端)并且基本上面向彼此并且沿着相应的周边边缘6接合，相应的周边边缘6一起形成腔3的闭环周边边缘7。

在图1至图4所示的示例中，板4、5(边缘6以及另外的边缘7中的每一个)具有基本上四边形的形状(例如基本上为正方形或矩形)，但是应该理解，板4、5(以及边缘6和边缘7)可具有不同的形状。

前板4具有内面8，内面8面向腔3并且被加热液体润湿，并且因此与腔3中的加热液体交换热量(从加热液体接收热量)；以及外面9，外面9与内面8相对并限定第一热交换表面10(具体是装置1的主前热交换表面)，除了通过辐射将热量释放到环境中之外，第一热交换表面10在使用时面向待加热的环境，并且与其中安装装置1的环境中的空气交换热量(将热量释放到空气中)。

同样，后板5具有内面11，内面11面向腔3并且被加热液体润湿，并且因此与腔3中的加热液体交换热量(从加热液体接收热量)；外面12，外面12与内面11相对并且限定第二热交换表面13，第二热交换表面13在使用时面向支撑壁w，装置1通过紧固构件固定到该支撑壁w(为了简单起见，这里已知并且未示出的类型)，并且在安装装置1的环境中与空气交换热量(将热量释放到空气中)。

腔3沿着在使用时是竖直的纵向轴线a延伸以及在使用时是水平的横向轴线b延伸，分别限定腔3的高度和宽度；并且沿着垂直于纵向轴线a和横向轴线b的第三轴线c延伸，并且限定腔3的厚度。

腔3在前面由前板4界定，并且由前板4的面向腔3的内面8精确地界定；并且在后面由后板5界定，并且由面向前板4的内面8的后板5的内面11精确地界定。

因此，腔3的厚度被定义为前板4和后板5之间以及精确地在前板4的内面8和后板5的内面11之间的距离。

如图1至图4所示，板4、5不一定是平面和平行的，但是可具有不同的形状并且可不同地布置：例如，板4、5中的一个或两个可以是弯曲的、波纹形的等；并且/或者板4、5可朝向彼此倾斜。因此，腔3可具有沿纵向轴线a和/或沿着横向轴线b的可变(不同)厚度(平行于轴线c测量)。

优选地，如图所示，腔3是薄腔，其厚度相对于其他尺寸(高度和宽度)并且相对于来自高度和宽度之间的至少一个较小(如果不是在整个腔3中，则在腔3的至少一个或多个部分中)。

具体地，在所示的实施例中(尽管不是必须的)，腔3具有大致扁平的形状并且主要沿着在使用时是竖直的纵向轴线a并且沿着在使用时是水平的横向轴线b延伸，分别限定腔3的高度和宽度；并且腔3具有垂直于纵向轴线a(在使用时是竖直的)和横向轴线b(在使用时是水平的)(即沿着显著小于高度和宽度的垂直于纵向轴线a和垂直于轴线c的轴线c)测量的厚度。

在图1至图4所示的示例中，腔3基本上在整个前板4上延伸，除了前板4的周边边缘6接合到后板5的对应的周边边缘6。

具体地，腔3在前板4的至少60％上延伸：前板4的面向腔3的内面8的表面的至少60％因此面向腔3。

换句话说，腔3占据前板4的内面8的至少60％，即腔3具有与为前板4的内面8的整个表面的至少60％的前板4的内面8接触的表面(意指从周边边缘界定在前板4的内面8上的腔3的表面，并且因此排除了由诸如垫片、肋、结构增强件、流动输送器等内部元件占据的腔3内的任何空间，其将在后面描述)。

在其他实施例中，腔3在前板4的内面8的至少65％、或至少70％、或至少75％、或至少80％、或至少85％、或至少90％上延伸。

板4至少部分地直接从腔3延伸，并且至少包括壁部分14，壁部分14直接界定腔3，并且在使用中直接与包含在腔3中的加热液体接触。

具体地，板4的内面8包括直接界定腔3的至少一个表面部分15。

在图1至图4所示的实施例中，腔3在两个板4、5之间延伸并且直接与两个板4、5的至少相应的表面部分15接触。

两个板4、5至少部分地直接从腔3延伸，并且包括至少相应的壁部分14，壁部分14直接界定腔3，并且在使用中直接与包含在腔3中的加热液体接触。

主体2还设置有连接件16，连接件16从板4、5中的一个或两个延伸并且与腔3连通。

在图1至图4的示例中，具体地，连接件16从后板5延伸并且精确地从后板5的外面12突出并且基本垂直于后板5并且基本上垂直于后板5的外面12。

在所示的示例中，装置1具有定位在腔3的相应拐角处的四个连接件16。然而，应当理解，主体2可设置有不同数量的连接件16，连接件16也布置在其他位置，不一定在腔3的拐角处。优选但非必要地，连接件16沿腔3的周边边缘7定位。

连接件16由相应的套筒限定，例如但不一定是基本上圆柱形的(但是套筒也可具有不同的形状)，并且他们的目的是将装置1连接到外部液压回路(未示出)和/或将装置1连接到其他相同装置以定义模块化系统。

不用于将装置1连接到另一个相同装置以限定模块化系统或将装置1连接到外部液压回路的连接件16由塞子(未示出)封闭。

一般来讲，腔3具有由相应的连接件16限定的至少一个入口16a和一个出口16b。

在所示的示例中，前板4和后板5基本上都是平面且平行的；应当理解，前板4和/或后板5与他们的面部一样可具有不同的形状，例如弯曲的、波纹形的等。

前板4的外面9例如基本上是平滑的。

在图1至图4所示的实施例中，后板5支撑多个热交换翅片17，热交换翅片17从后板5延伸到腔3外部并且精确地从后板5的外面12延伸。

在所示的非限制性示例中，翅片17基本垂直于后板5的外面12并且平行于彼此并且平行于纵向轴线a(在使用时是竖直的)。应当理解，翅片17可不同地形成和布置，即，与仅作为示例示出的相比，翅片17可具有不同的形状，他们可以不同的方式取向，相对于彼此不同地布置。

优选地，如图1至图4所示，所有翅片17直接从腔3延伸，并且直接从腔3的湿壁18延伸，在这种情况下由后板5限定，使得所有翅片17是所谓的“湿翅片”。所有翅片17都具有直接从腔3的湿壁18延伸的根部边缘19，其直接与加热液体接触。

有利地，翅片17被制成腔3以及因此板5的湿壁18的整体部分，他们从该整体部分突出以便与其形成整体件(即，翅片不是由板5承载或接合到板5，而是直接用板5制成，例如在挤压或模铸步骤中)。

前板4和后板5包括或构成腔3的相应主壁24、25，其中相应的内表面26、27面向腔3并被包含在腔3中的加热液体润湿。

术语“主壁”指的是腔3的壁(即，限定腔3并且直接与包含在腔3中的加热液体接触的壁)，其具有比腔3的每隔一个壁更大的表面延伸部(面积)。

因此，前板4和后板5包括或构成腔3的主壁24、25，并且精确地是前壁24和后壁25，前壁24在使用中面向待加热的环境，后壁25在使用中面向待加热环境的壁w。板4、5的内面8、11限定(或包括)主壁24、25的内表面26、27。

腔3由两个主壁24、25界定，主壁24、25面向彼此并且在图1至图4所示的实施例中由板4、5限定；并且通过将主壁24、25彼此连接的周边边缘7并且具有小于主壁24、25中每一个的延伸部(表面)。

在图1至图4所示的实施例中，主壁24、25基本上平行于装置1的主前热交换表面10。

包括腔3的主壁24、25以及成形为彼此耦接的相应的周边边缘6的前板4和后板5有利地由相应的整体件形成，例如由通过模铸工艺获得的铝制成；然后，构成两个板4、5的两个件沿相应的周边边缘6接合，以便形成机械的和流体密封的接头。

有利地，板4、5通过热电熔化工艺接合，通过使电流循环通过待接合件的相应接触部分以使其局部熔化而进行，而不需要焊接材料的作用(如国际专利申请wo2014/155295中所描述的)。

然而，板4、5可以其他方式接合，例如通过机械接合方法(可能插置密封垫圈)、胶合、其他类型的焊接(不一定是电磁)等。

腔3的周边边缘7由板4、5的周边边缘6限定，周边边缘6彼此接触(叠加)并且接合到彼此。在图1至图4所示的示例中，板4、5沿纵向轴线a和横向轴线b具有基本上相同的占地面积(相同的尺寸)，并且边缘6基本上彼此齐平(即，边缘6不会相对于彼此侧向或横向突出)。

在其他实施例中，如例如图5和图6中所示，板4、5中的至少一个，例如板4(前部)包括周边框架29，周边框架29从腔3的周边边缘7的至少一部分向外突出超过腔3的周边边缘7。

换句话说，框架29是从腔3(从最靠近腔3的点)延伸超过10mm(或超过15mm，或超过20mm)的(板4、5中的一个的或两个板4、5的)周边部分。有利地，框架29的厚度小于约2mm。

具体地，框架29由板4(或板5)的周边部分限定，并且从相同板4(或板5)的周边边缘6延伸并且超过相同的板的周边边缘6并且与另一个板的周边边缘6分离(分开)。

框架29的目的是进一步增加装置1的每单位重量的比功率：在框架29的区域中，装置1的空气温度较低，使得即使在热交换表面(框架29)的温度下，热量仍然有效地交换，所述热交换表面的温度也低于装置1的其他表面(具体是腔3的壁24、25和翅片17，所有这些都直接与腔3中的加热液体接触)。

框架29可从所有侧面或仅从边缘7(即板4的(或板5的))的一些侧面突出超过腔3的周边边缘7(即，超过板4或板5的边缘6)。

换句话说，框架29可沿着纵向轴线a从两个侧面或仅从横向轴线b的一个侧面并且沿着横向轴线b从两个侧面或仅从纵向轴线a的一个侧面突出超过边缘7。

框架29可从边缘7的所有侧面均匀地(即，等量地)突出，或者不同地从边缘7的不同侧面突出。

框架29可基本上是平面的并且平行于板4的外面9(或板5的外面12)，如图5所示；或者且可以是不同形状的，例如相对于框架29从其突出的板的外面(例如，板4的外面9或板5的外面12)折叠或倾斜或弯曲并且朝向相对的板，以便还具有覆盖翅片17的功能，如图6所示。

框架29也可相对于框架从其突出的板4、5的外面9、12折叠或倾斜或弯曲，而不是相对于相对的板在另一个侧面上朝向相对的板，以便远离或朝向其延伸。

应当理解，板4、5中的任何一个可具有周边框架29，并且两个板4、5可具有相应的周边框架29，周边框架29从板4、5的相应的周边边缘6延伸并且彼此间隔开并且彼此分开，或者接合到彼此(以便形成具有双倍厚度的单个框架)。

在腔3内部有系杆33，即在前板4和后板5之间(即，在主要壁24、25之间)延伸的突起部，并且与前板4的内面8和后板5的内面11成一体(牢固地接合到单件或者与其制成单件)，即与主壁24、25的面向腔3的相应内面成一体。

在所示的示例中，系杆33与板4、5中的一个制成单件并且朝向相对的板延伸，当板4、5具体地通过在每个系杆33上的局部热电熔化工艺接合到彼此以形成装置1时，他们例如通过焊接或热熔接合到所述相对的板；具体地，系杆33在后板5的内面11上成形为突起(并且例如通过用板5模铸制造)并且焊接到前板4的内面8。另选地，系杆33可单独制造并焊接到两个板4、5；或者甚至制成两个板4、5的整体部分。

基本上，根据在主体2的生产中使用的技术，系杆33可直接限定为两个板4、5的整体部分；或者限定为然后接合(焊接)到另一个板的板4、5中的一个的整体部分；或者限定为然后接合(焊接)到两个板4、5的单独的部件。

系杆33分布在面部8、11上，并且他们的主要功能是增加装置1的机械阻力，具体是提高其抗压性。系杆33还有助于使装置1流体密封，因为他们有助于保持两个板4、5接合在一起，以便防止任何液体泄漏。

由于系杆33沿着腔3中的加热液体的路径插入，因此他们还具有将加热液体分配在腔3中的功能。

一般来讲，有利地但不是必须地，腔3将内部元件34(其还可包括系杆33)容纳在两个板4、5之间，所述内部元件34作用于在腔3中循环的加热液体的流动，例如以限定腔3中的一个或多个路径，以将加热液体分配在腔3中，以改变腔3中的加热液体的运动等。

具体地，元件34(或至少一些元件34)成形和布置成有助于水在腔3中的均匀分布。

在图4所示的优选实施例中，除了系杆33之外，元件34还包括定位在腔3的顶端36a的第一分配器35a和/或定位在腔3的底端36b处的第二分配器35b(再次参考装置1的正常使用位置：端部36a、36b是相对于纵向轴线a的轴向相对的端部)。

分配器35a、35b由例如基本上平行于轴线b(或相对于轴线b倾斜，或者弯曲或甚至不同地成形)的相应的横向壁限定，其在前板4的内面8和后板5的内面11之间以及在腔3的两个侧向相对侧面之间延伸，并且设置有相应系列的纵向间隔的通孔37。分配器35a定位成靠近入口16a并且在在入口16a下方，入口16a由套筒16中的一个限定并且定位在腔3的顶端36a处。分配器35a定位成靠近入口16a并且在入口16a下方，入口16a由定位在腔3顶端36a处的第一连接件16限定；并且分配器35b定位成靠近至少一个出口16b并且在至少一个出口16b上方，该出口16b由定位在腔3的底端36b处的另一个连接件16限定。

在图4所示的优选实施例中，腔3具有入口16a，入口16a由定位在腔3顶端处的第一连接件16限定；以及两个出口16b，出口16b由定位在腔3的底端处和腔3的相应的相对侧向端部处的相应的另外的连接件16限定。在使用中，由于分配器35a、35b，在基本上均匀地分布在腔内之后,加热液体通过入口16a进入腔3并且通过两个出口16b流出。

腔3也可仅容纳分配器35a、35b中的一个。分配器35a、35b的形状也可不同于这里纯粹作为示例示出和描述的形状。

图7至图9示出了根据本发明的加热装置1的第二实施例，其中与已经描述的细节类似或相同的细节用相同的附图标记表示。

同样在该实施例中，装置1包括由金属材料(具体为铝)制成的主体2，主体2设置有内腔3(水腔)，在使用中，加热液体(热水)循环通过内腔3。

在这种情况下，主体2被配置成用于代替常规的散热器元件，以形成并排布置的散热器元件的电池。

腔3具有大致扁平的形状并且主要沿纵向在使用时是竖直的纵向轴线a以及在使用时是水平的横向轴线b延长，分别限定腔3的高度和宽度。

腔3具有分别沿纵向轴线a(在使用时为竖直的)和横向轴线b(在使用时为水平的)测量的高度和宽度，以及沿垂直于纵向轴线a和横向轴线b的轴线c(在使用时也是水平的)测量的厚度。

腔再次由一对面向彼此的相对的主壁24、25和周边边缘7界定，其将主壁24、25彼此连接并且具有小于主壁24、25中每一个的表面。

同样根据该实施例，腔3具有例如大致扁平的形状，如上所述。事实上，腔3主要沿纵向轴线a和横向轴线b分别在高度和宽度上延伸；并且具有沿垂直于纵向轴线a和横向轴线b的轴线c测量的厚度，该厚度显著小于高度和宽度。

腔3的厚度再次定义为主壁24、25之间，并且精确地为主壁24、25的相应内表面26、27之间的距离(因此沿轴线c测量)。

但是现在主壁24、25基本上垂直于装置1的主前热交换表面10(并且不是如在参考图1至图4描述的实施例中那样，基本上平行于表面10)。

换句话说，参考装置1的正常使用位置，主壁24、25限定装置1的相应侧向侧面。

表面10由从腔3的周边边缘7延伸的前板4的外面9组成。

具体地，板4接合到腔3的周边边缘7的前部部分28a。

同样根据该实施例，板4包括至少壁部分14，壁部分14通过面部8的表面部分15直接界定腔3，并且在使用中与包含在腔3中的加热液体直接接触。

边缘7的前部部分28a由板4的壁部分14形成，使得板4直接界定形成边缘7的前部部分28a的腔3，即，板4直接从腔3延伸并且具有内面8，内面8部分地被在腔3中循环的加热液体润湿。

任选地，主体2还包括后板5，后板5从腔3的周边边缘7的后部部分28b延伸。

与板4一样，板5也可直接从腔3延伸，具有形成边缘7的后部部分28b的壁部分14，因此壁部分14直接被在腔3中循环的加热液体润湿。

优选地，板4和/或板5至少部分地从腔3直接延伸，并且完全或至少部分地与包含在腔3中的加热液体直接接触，即，他们具有至少相应的壁部分14，壁部分14界定腔3并且在使用中与包含在腔3中的加热液体直接接触。以这种方式，板4和/或板5也是所谓的“湿翅片”。

具体地，壁部分14形成腔3的边缘7的相应部分。

除了板4、5之外，装置1还包括由多个热交换翅片17限定的热交换表面，所述多个热交换翅片17从主壁24、25延伸到腔3的外部。

在所示的非限制性示例中，翅片17基本上垂直于主壁24、25并且彼此平行并且平行于纵向轴线a(在使用时是竖直的)。应当理解，翅片17可不同地形成和布置。

优选地，同样在这种情况下，所有翅片17都直接从腔3延伸，因为他们直接接合到腔3的湿壁18，其在这种情况下由腔3的所述主壁24、25限定，使得所有的翅片17都是“湿翅片”。

同样，在这种情况下，翅片17制成板4、5的整体部分，他们从该整体部分延伸并且与其形成整体件。

连接件16成对地布置在相应的相对的纵向端部(沿纵向轴线a定位)处，在使用中分别为主体2的顶端和底端。

连接件16从两个壁24、25延伸并且基本上垂直于壁24、25；定位在相同的纵向端部处的连接件16平行于轴线c而彼此平行。

同样在图7至图9所示的实施例中，主体2有利地(但不是必须地)由两个整体件形成，每个整体件包括主壁24、25中的一个和相应的周边边缘6。

周边边缘6成形为彼此耦接以形成腔3的周边边缘7。

包括主壁24、25和相应的周边边缘6的件例如由通过模铸获得的铝制成，并且有利地通过先前描述的热电熔化工艺沿着相应的周边边缘6接合，以便形成机械的和流体密封的接头。

以这种方式，沿周边边缘6的接合(熔化)允许通过腔3的两个主壁24、25到板4、5的有效的热传递。

图9还示出了定位在腔3内的系杆33中的一个，并且其在腔3的相对壁24、25之间延伸并且与两个壁24、25的相应内表面26、27成一体。

图10和图11示出了根据本发明的装置的另外的另选的实施例，其中腔3再次在分别定位在装置1的前端和后端处的板4、5之间延伸。

腔3包括主隔室43，主隔室43沿横向轴线b延伸并且由主壁24、25界定；以及一个(图10)或两个(图11)端部隔室44，端部隔室44与主隔室43连通并且平行于前板4和/或后板5上的轴线c延伸。

因此，同样在这些另选的实施例中，板4、5中的一个或两个包括壁部分14，壁部分14限定腔3并且直接被加热液体润湿。

最后，应当理解，在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下，可对在本文描述和示出的加热装置进行进一步的修改和变化。