用于室内气候控制的液体循环式散热器及其制造方法与流程

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：

1、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)。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

技术实现思路

1、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。

2、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。

3、本发明的其他优选特征在从属权利要求中限定。

4、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。

5、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。

6、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)。

7、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。

8、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。

9、另一方面，本发明的散热器制造和组装极其简单和方便。

10、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。

11、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。

12、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)。

13、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。

14、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。

技术特征：

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。

技术总结
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)。

技术研发人员：奥兰多·尼博利
受保护的技术使用者：凡帝都一人股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11