制造熱交換區(qū)塊的方法及機(jī)器、制造熱交換區(qū)塊的散熱片、以及熱交換區(qū)塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制造熱交換區(qū)塊的方法及機(jī)器、制造熱交換區(qū)塊的散熱片、以及熱交換區(qū)塊。本發(fā)明提供一種制造熱交換區(qū)塊（12）的方法，該熱交換區(qū)塊（12）包括：大量的管（16）以及大量的散熱片（14；214a,214b；314a,314b），相鄰的散熱片通過(guò)隔離裝置（52；52a,52b）分離預(yù)定間隔，該方法包括以下步驟：以選擇陣列放置預(yù)定數(shù)量的管；在鄰近管的一端放置大量的散熱片；將散熱片安裝至管上；以及在將散熱片安裝至管上的步驟期間振動(dòng)管及/或散熱片。還提供一種用于熱交換區(qū)塊（12）的散熱片（14；214a,214b；314a,314b），該散熱片具有完整的隔離裝置（52；52a,52b），以使一個(gè)散熱片的隔離裝置可以接合相鄰的散熱片，并且確定其間的間隔，該散熱片具有大量的孔（40）以容納大量的管（16），該隔離裝置位于距離孔一定距離處。
【專利說(shuō)明】制造熱交換區(qū)塊的方法及機(jī)器、制造熱交換區(qū)塊的散熱片、以及熱交換區(qū)塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制造熱交換區(qū)塊的方法及機(jī)器、制造熱交換區(qū)塊的散熱片、以及熱交換區(qū)塊。本發(fā)明描述在 申請(qǐng)人:共同待批申請(qǐng)PCT/GB2011/052054的方法及裝置之上的某些改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常需要冷卻工作流體，為實(shí)現(xiàn)該目的，公知地使用熱交換器。熱交換器被制作為許多不同的尺寸，并且被用于許多不同的工作流體，并且利用許多不同的流體作為冷卻劑。本發(fā)明主要針對(duì)工作流體為液體、通常為水或油并且冷卻劑為氣體、通常為空氣的熱交換器。這種熱交換器被廣泛地用于例如工業(yè)壓縮機(jī)，但本發(fā)明還期望具有用于其他空氣冷卻的熱交換器的效用。此外，不排除本發(fā)明用于其他熱交換器，該其他熱交換器包括冷卻劑為另一流體如水的熱交換器。
[0003]工作流體為液體的熱交換器通常包括:懸掛在兩個(gè)管板之間的大量的管，雖然公知地使用U狀管,每一個(gè)管在相對(duì)端連接至單一管板。通常,工作流體流經(jīng)管，而冷卻劑繞過(guò)管并且位于管之間，工作流體放棄潛熱量(通過(guò)管)至流繞著管的冷卻劑。
[0004]通常，每一個(gè)管將具有大量的外部散熱片，有時(shí)稱為“延伸的表面構(gòu)件”，其機(jī)械地連接至各個(gè)管或者與各個(gè)管集成在一起。該散熱片增加用于熱傳導(dǎo)的有效表面區(qū)域，而且由于冷卻劑通過(guò)管之間并且在管周圍，導(dǎo)致壓降增加。在不超過(guò)最大允許壓降的情況下，熱交換器設(shè)計(jì)者通常試圖增加散熱片的密度，以增加熱交換。
[0005]通常，每一個(gè)散熱片將接合多于一個(gè)管，并且該散熱片大體上填充管之間的間隔。在熱交換器的制造期間，制造者通常制作子組件，該子組件包括:安裝有選擇數(shù)量的散熱片的選擇數(shù)量的管。這些子組件在這里被稱為熱交換區(qū)塊，并且有時(shí)稱為散熱片區(qū)塊。熱交換器通過(guò)將所需數(shù)量的熱交換區(qū)塊固定至管板來(lái)組裝。
[0006]需要工業(yè)熱交換器以最小化制造成本。制造熱交換器所花費(fèi)的時(shí)間，尤其是對(duì)于特定熱交換器而言，制造或裝配生產(chǎn)線所花費(fèi)的時(shí)間占制造成本的重大比例。因此，大多數(shù)熱交換器制造者希望降低制造其熱交換器所花費(fèi)的時(shí)間，也尋找替代材料和方法，以降低制造成本。
[0007]工業(yè)熱交換器的另一種需求是在不危及其熱交換性能的情況下最小化其尺寸和重量。而較大的熱交換器通常提供一種自工作流體至冷卻劑的較大速率的熱交換，熱交換器設(shè)計(jì)者通常試圖最小化熱交換器的尺寸和重量，以增加熱交換器的便攜性，并且使其更加容易沿其相關(guān)組件封裝熱交換器。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)的描述
[0009]熱交換器通常大多數(shù)由金屬材料構(gòu)造，即安裝至金屬管的金屬散熱片。因?yàn)榻饘倬哂辛己玫臒醾鲗?dǎo)特性，通常使用金屬。為了將散熱片固定至管，眾所周知地是，在散熱片中提供孔，并且將散熱片焊接或銅焊至管上。這種制造方法遭受數(shù)個(gè)顯著的缺點(diǎn)。第一，可以用于管和散熱片的材料被局限于可以焊接或銅焊的材料。第二，使用的材料的級(jí)別，舉例而言如管的最小壁厚度通過(guò)經(jīng)受焊接或銅焊操作的需求來(lái)確定(以便于可能需要使用相對(duì)厚的管，而較薄的管將增強(qiáng)熱交換性能)。第三，焊接或銅焊操作提高管和散熱片的溫度以使其足夠熱處理材料，最終產(chǎn)品軟于原始材料-因此必須選擇原始材料以使最終產(chǎn)品滿足所需材料要求。第四，焊接或銅焊操作的需求增加制造熱交換器的時(shí)間和成本。
[0010]在替代公知的制造方法中，散熱片被初始地放置為在管上的松配合，此后管通過(guò)專業(yè)膨脹機(jī)機(jī)械地膨脹至與散熱片熱接合。該制造方法還具有大量的顯著缺點(diǎn)。第一個(gè)缺點(diǎn)是與上述第一種方法共享，即尤其是管的材料被局限于可以機(jī)械地膨脹的那些材料。第二個(gè)缺點(diǎn)也是與上述第一種方法共享，即管的最小厚度通過(guò)膨脹需求來(lái)確定-如果在膨脹過(guò)程期間其可能分裂，或者被膨脹過(guò)程足夠弱化而在服務(wù)中失效，不可以使用非常薄的管，該管可能尤其適用于熱交換器。第三個(gè)缺點(diǎn)是在膨脹過(guò)程期間散熱片有時(shí)沿管推動(dòng)，以使最終的散熱片間隔或密度不總是沿管的長(zhǎng)度保持一致-這可以具有熱交換器性能和冷卻劑的壓降的顯著效果。一種使用這種方法的排列方式是利用具有完整的隔離裝置的散熱片。該完整的隔離裝置避免第三個(gè)缺點(diǎn)，但是第一和第二個(gè)缺點(diǎn)表現(xiàn)出對(duì)熱交換器制造者可能希望使用這種方法的顯著關(guān)心。
[0011]在W096/35093中描述將散熱片安裝至熱交換器管(從而制造熱交換區(qū)塊)的替換和改進(jìn)方法。該文件揭露了一種管散熱機(jī)器，其中散熱片可以通過(guò)線性發(fā)動(dòng)機(jī)被按壓在管上，該線性發(fā)動(dòng)機(jī)具有所需的精度，以確保散熱片被準(zhǔn)確地且一致地分離。因?yàn)椴恍枰附踊蜚~焊，不需要管的膨脹，管及/或散熱片的材料比較早描述的方法更少的局限，該機(jī)器和方法可以使用在單一熱交換區(qū)塊中不同材料的管及/或散熱片的混合物。
[0012]在W096/35093中描述的散熱片中的孔為接近尺寸，以與管的外部直徑匹配。在許多實(shí)施例中的孔形成有圈，其在使用上與管接合，并且增強(qiáng)熱交換性能。然而，主要意識(shí)到，線性發(fā)動(dòng)機(jī)將確定每一個(gè)散熱片的位置，通常需要使一個(gè)散熱片的圈與相鄰散熱片的圈接合，并且揭露了在一些熱交換器中，散熱片的間隔可以通過(guò)相鄰散熱片的接合來(lái)確定。因?yàn)樯崞拈g隔通常由所需的熱交換和壓降來(lái)預(yù)定，在這種實(shí)施例中，圈的長(zhǎng)度被設(shè)計(jì)為提供所需的散熱片間隔。
[0013]在W002/30591中揭露了另一種用于制造熱交換區(qū)塊的管散熱機(jī)器。該文件揭露了一種墨盒機(jī)制的使用，其中大量的散熱片可以加載于該墨盒機(jī)制中，并且此后可以一起被按壓至管上。這種機(jī)器和方法可以提供制造所花費(fèi)時(shí)間相當(dāng)大的降低，因此導(dǎo)致某些熱交換區(qū)塊的制造成本相當(dāng)大的降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明試圖提供一種將散熱片安裝至熱交換管上的方法和機(jī)器，其進(jìn)一步改善了由TO96/35093和W002/30591所揭露內(nèi)容提供的效能。本發(fā)明還提供一種在制造熱交換區(qū)塊中使用的散熱片，以及熱交換區(qū)塊。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，提供一種制造熱交換區(qū)塊的方法，該熱交換區(qū)塊包括:大量的管和大量的散熱片，相鄰的散熱片通過(guò)隔離裝置分離預(yù)定間隔，該方法包括放置大量的散熱片并且將散熱片安裝至管上的步驟，該方法包括在將散熱片放置在管上的步驟期間振動(dòng)管及/或散熱片的步驟。[0016]在該方法的優(yōu)選實(shí)施例中，管被調(diào)整為與其縱向軸線大體上垂直的方向，以使重力起作用，以將散熱片沿管移動(dòng)至其所需位置。在散熱片與管之間的機(jī)械接合足夠大以在管與散熱片之間提供所需的熱傳導(dǎo)，尚未允許振動(dòng)以僅在重力的作用下沿管移動(dòng)散熱片。
[0017]然而，本發(fā)明可以替換地使用另一角度包括大體上水平的管，并且起到振動(dòng)作用，以協(xié)助由壓力機(jī)提供的力。在這些替換實(shí)施例中，散熱片可以通過(guò)壓力機(jī)相對(duì)于固定管移動(dòng)，或者管可以相對(duì)于固定散熱片移動(dòng)，或者散熱片和管可以根據(jù)需要移動(dòng)，振動(dòng)降低了由壓力機(jī)提供的所需的力，或者增加了可以被壓力機(jī)按壓的散熱片的數(shù)量。
[0018]本發(fā)明在不需要焊接、銅焊或膨脹步驟中共享W096/35093和W002/30591所揭露內(nèi)容中現(xiàn)有技術(shù)的權(quán)益，因此能夠使用較大范圍的散熱片和管的材料。然而，本發(fā)明不排除使用銅焊或焊接步驟，或者以其他方式將相鄰散熱片固定在一起，如果其在特定熱交換區(qū)塊中是需要的。在一示例中，選擇數(shù)量的散熱片可以通過(guò)之前其在管上的位置而通過(guò)銅焊或膠合固定在一起。
[0019]本發(fā)明還提供一種用于熱交換區(qū)塊的散熱片，該散熱片具有完整的隔離裝置，以使一個(gè)散熱片的隔離裝置可以與相鄰的散熱片接合，并且確定其間的間隔，該散熱片具有大量的孔，以容納大量的管，隔離裝置位于距離孔一定距離處。
[0020]因此，本發(fā)明的散熱片與W096/35093的散熱片的不同之處在于，提供遠(yuǎn)離管的隔離裝置，尤其是與圍繞孔的任意圈分離，并且與管接合。因此，眾所周知，在圈用于隔離散熱片的實(shí)施例中，一個(gè)散熱片的圈可以與相鄰散熱片的圈連鎖，增加將散熱片按壓在管上所需的力。本發(fā)明通過(guò)提供遠(yuǎn)離孔的隔離裝置避免圈連鎖的可能性，因此其不與管接合。
[0021]完整的隔離裝置允許大量的散熱片一起位于管上，每一個(gè)散熱片被隔離裝置支撐(因此被其他散熱片支撐)。隔離裝置由于散熱片移動(dòng)至管上而保持相鄰散熱片之間所需的分離，并且也在組裝的熱交換區(qū)塊中。
[0022]因此，因?yàn)橥ㄟ^(guò)隔離裝置確定在組裝的熱交換區(qū)塊中散熱片間隔或密度，不需要使用線性發(fā)動(dòng)機(jī)或可以精確地定位每一個(gè)散熱片的其他機(jī)器。
[0023]期望地，大量的熱交換區(qū)塊通過(guò)將熱交換區(qū)塊固定至各個(gè)管板而被組裝至熱交換器中。該熱交換區(qū)塊可以包括:通過(guò)大量的散熱片互聯(lián)的單行管，或者可以包括管陣列。必要時(shí)，熱交換區(qū)塊可以包括所有完整熱交換核的管(舉例而言如壓縮冷卻器的散熱核)。
[0024]或者，使熱交換器來(lái)自包括單行管的大量的熱交換區(qū)塊，并且其各自的散熱片尤其具有成本效益，因?yàn)闊峤粨Q區(qū)塊可以被制作為標(biāo)準(zhǔn)尺寸、由標(biāo)準(zhǔn)材料來(lái)制作且具有標(biāo)準(zhǔn)熱交換性能。熱交換器設(shè)計(jì)者可以利用選擇數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)熱交換區(qū)塊，以實(shí)現(xiàn)組裝的熱交換器所需的性能。
[0025]還提供一種熱交換區(qū)塊，包括:大量的管和大量的散熱片，每一個(gè)散熱片具有完整的隔離裝置，其位于距離管一定距離處。每一個(gè)散熱片具有圍繞各個(gè)管的大量的孔，該散熱片通過(guò)完整的隔離裝置分離。
[0026]優(yōu)選地，隔離裝置包括由各個(gè)散熱片具有的多個(gè)隔離元件。期望地，該隔離元件在散熱片中變形，有效地為散熱片材料的凸肋、凹窩或舌部。該散熱片理想地以交替順序排列，該交替順序?yàn)橐幌盗械谝簧崞┎逡幌盗械诙崞?，并且第一散熱片的隔離元件未對(duì)準(zhǔn)第二散熱片的隔離元件。
[0027]優(yōu)選地，每一個(gè)隔離元件具有一接觸部件，該接觸部件未對(duì)準(zhǔn)散熱片的平面，并且具有與接觸部件連接的至少一個(gè)支撐壁。理想地，該支撐壁大體上垂直于散熱片的平面。因?yàn)樯崞毓芤苿?dòng)，該大體上垂直的支撐壁的提供能夠使隔離元件提供相鄰散熱片的良好支撐。
[0028]在使用中，該支撐壁可以校準(zhǔn)為大體上平行于冷卻劑的流動(dòng)方向，藉以使支撐壁不出現(xiàn)對(duì)冷卻劑的通路的顯著屏障，因此支撐壁不是顯著地增加穿過(guò)熱交換器的壓降?；蛘?，支撐壁可以被校準(zhǔn)為與流動(dòng)方向交叉，藉以引起對(duì)冷卻劑的擾動(dòng)。隔離元件的尺寸和位置，尤其是其支撐壁可以由熱交換器設(shè)計(jì)者選擇，以滿足熱交換和壓降需求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]下面將參考所附圖式通過(guò)舉例的方式進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中:
[0030]圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明中制造熱交換區(qū)塊的機(jī)器的第一實(shí)施例的透視圖；
[0031]圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明中制造熱交換區(qū)塊的機(jī)器的第二實(shí)施例的透視圖；
[0032]圖3為顯示本發(fā)明的散熱片和完整的隔離裝置的主視圖；
[0033]圖4為顯示對(duì)圖3補(bǔ)充的散熱片和完整的隔離裝置的主視圖；
[0034]圖5為顯示本發(fā)明的另一散熱片和完整的隔離裝置的主視圖；
[0035]圖6為顯示對(duì)圖5補(bǔ)充的散熱片和完整的隔離裝置的主視圖；
[0036]圖7為顯示圖5和圖6的一些散熱片的放大示意圖；
[0037]圖8為顯示之前組裝至熱交換區(qū)塊的圖5和圖6的一疊散熱片的平面圖；以及
[0038]圖9為顯示圖1的機(jī)器的一部分的放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]圖1顯示制造熱交換區(qū)塊的機(jī)器10，由數(shù)字12表示部分熱交換區(qū)塊。在公知方式中，熱交換區(qū)塊12包括:大量的散熱片14和大量的管16，該散熱片與管熱接合。
[0040]在圖1和圖2的實(shí)施例中，熱交換區(qū)塊12包括:排列為多行的管16的陣列，而自圖3至圖8的散熱片創(chuàng)建的熱交換區(qū)塊包括單行散熱片。熱交換區(qū)塊中的管的行數(shù)以及管16的數(shù)量、散熱片14的數(shù)量和間隔可以根據(jù)熱交換需求而變化。
[0041]圖1的機(jī)器10和圖2的機(jī)器110均包括底板20，其可以倚靠或固定至地板上。該底板20具有四個(gè)大體上垂直的支撐柱22，其通過(guò)頂部框架24與其頂部連接在一起。底板20、支撐柱22以及頂部框架24 —起構(gòu)成剛性結(jié)構(gòu)。
[0042]安裝于底板20上的為管安裝板26。管安裝板26安裝在彈性套管28上(圖9)，其被設(shè)計(jì)為將管安裝板26與底板20機(jī)械地隔離，以實(shí)現(xiàn)下面描述的目的。
[0043]管安裝板26具有載體30,該載體30具有一陣列的凹槽或開(kāi)口(圖未不)，每一個(gè)凹槽或開(kāi)口可以容納各個(gè)管16的一端。因此，所需陣列的管16可以安裝至載體30上，并且與其縱向軸線大體上平行和垂直。
[0044]可移動(dòng)的頂板32通過(guò)各組凸輪從動(dòng)軸承34安裝至支撐柱22上，其允許頂板沿支撐柱22上下移動(dòng)。
[0045]在圖1的實(shí)施例中，一對(duì)振動(dòng)器36安裝至管安裝板26上。在圖2的替換實(shí)施例中，類似對(duì)的振動(dòng)器136安裝至頂板132上。除振動(dòng)器36、136的不同位置之外，圖1和圖2的實(shí)施例基本上相同。[0046]振動(dòng)器36和136的每一個(gè)包含與偏心重錘(圖未不)連接的電動(dòng)機(jī)。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致偏心重錘旋轉(zhuǎn)，并且離心率使振動(dòng)器與發(fā)動(dòng)機(jī)的頻率振動(dòng)。設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速率是變量，以使誘發(fā)振蕩的頻率可以變化，以與特定熱交換區(qū)塊12的需求相匹配。在一實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)以3，OOOrpm旋轉(zhuǎn)，提供的振動(dòng)頻率為50Hz。
[0047]管安裝板26與底板20機(jī)械地隔離，以降低并且理想地最小化傳給底板20和底層地板的振動(dòng)。
[0048]為了組裝熱交換區(qū)塊12，所需陣列的管16安裝至載體30上。一疊散熱片14，包括可以一起安裝至管16上的選擇數(shù)量的散熱片位于鄰近管的頂端。如圖3至圖8的替換實(shí)施例所示，每一個(gè)散熱片具有一陣列的孔40，其位于與特定熱交換區(qū)塊中管16的陣列匹配的位置，每一個(gè)孔40為安裝至各個(gè)管上的阻礙物。
[0049]每一個(gè)管16的頂端安裝有錐形構(gòu)件(圖未示)，其小于散熱片14中的孔40，以使該疊散熱片可以置于之前沿管移動(dòng)的錐形構(gòu)件之上。
[0050]可以設(shè)置該“疊”散熱片包括單一散熱片，即單一散熱片每次沿管(向下)移動(dòng)，但是優(yōu)選地，該疊包括一起沿管移動(dòng)的多個(gè)散熱片。該疊散熱片最初可以通過(guò)初步銅焊、焊接或膠合步驟固定在一起，并且可以被提供至管作為如圖8所示的單一單元塊。或者，該疊散熱片可以安裝在墨盒中，并且一起加載于管上，盡管散熱片14在該階段保持分離。
[0051]一旦該疊散熱片14已經(jīng)位于管16的最上端，頂板32，132降低至與最上面的散熱片14接合。如圖1和圖2所示，頂板32，132具有開(kāi)口 42，其尺寸和形狀為圍繞該管16的陣列。然而，將散熱片14設(shè)置為在該陣列的管之外突出，并且開(kāi)口 42小于散熱片，以使頂板32，132與最上面的散熱片14的邊緣接合。
[0052]驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器36，136的發(fā)動(dòng)機(jī)，因此振動(dòng)被引誘至散熱片14和管16，振動(dòng)有效地降低管16與散熱片14之間的摩擦接合，其足夠使該疊散熱片14在重力的作用下向下移動(dòng)管16。
[0053]在圖1的實(shí)施例中，頂板32具有一對(duì)砝碼44，該對(duì)砝碼44增加散熱片14上向下的力，而在圖2的實(shí)施例中，振動(dòng)器136提供頂板132上所需的重量。
[0054]可以理解地是，與許多現(xiàn)有技術(shù)散熱片一樣，散熱片14具有圍繞每一個(gè)孔40的圈46(參考圖7和圖8的替換實(shí)施例)，該圈46被設(shè)計(jì)為與組裝的熱交換區(qū)塊12中的管16機(jī)械且熱接合。設(shè)置機(jī)械接合不足以防止該疊散熱片14被頂板32，132的振動(dòng)協(xié)助力向下地驅(qū)動(dòng)，而設(shè)置機(jī)械接合足以提供在組裝的熱交換區(qū)塊中熱傳導(dǎo)所需的良好熱接合。
[0055]可以理解地是，圖1和圖2顯示一疊或多疊散熱片14，其已經(jīng)被向下驅(qū)動(dòng)管16直至與載體30接合，與管16的頂部相鄰的另一疊散熱片14準(zhǔn)備朝向管向下移動(dòng)。在每一疊中的散熱片14間隔非常近，并且顯示為圖1和圖2中的固體，但如圖9的放大示意圖可見(jiàn)，包括:大量分離的(但相互連接的)散熱片(也參考圖8的替換實(shí)施例中相互連接的散熱片)。還可以理解地是，圖1和圖2中僅顯示一些管16，以使散熱片14的形式可以被更好地理解。明確地，當(dāng)使用機(jī)器10，110時(shí)，各個(gè)管16將占據(jù)散熱片14的每一個(gè)開(kāi)口 40。
[0056]在本發(fā)明中使用的散熱片14為具有完整的隔離裝置如圖3至圖8中那些的散熱片。圖3和圖4顯示可以使用本發(fā)明的機(jī)器和方法的第一對(duì)散熱片和完整的隔離裝置，圖5至圖8顯示第二對(duì)散熱片和完整的隔離裝置。在該方法的其他用途中，散熱片不具有完整的隔離裝置，并且相鄰散熱片通過(guò)分離的隔離器如 申請(qǐng)人:共同待批申請(qǐng)PCT/GB2011/052054的波紋隔離器分離。
[0057]圖3和圖4的散熱片214a，214b的每一個(gè)包括一大體上平的板50，該板50具有大量的隔離元件52a，b。在本實(shí)施例中，隔離元件52a，b通過(guò)切割平板并且壓出材料的拉片或舌部(該板被切割并且按壓以形成與圖8實(shí)施例顯示的元件相似的隔離元件)來(lái)產(chǎn)生變形。在其他實(shí)施例中，隔離元件包括自散熱片材料按壓的井、凹窩、變形等。
[0058]設(shè)置的兩個(gè)不同陣列的隔離元件提供在各自的散熱片214a，214b上，形成與未對(duì)準(zhǔn)另一陣列的隔離元件52b的一陣列的隔離元件52a互補(bǔ)的隔離元件52a和52b的陣列。散熱片214a和214b以交替順序排列，以使每一個(gè)隔離元件52a與散熱片214b的大體上平的(或未變形的)部分接合，反之亦然。以此方式，隔離元件52a和52b將用于分離相鄰散熱片214a，b與隔離元件的高度h對(duì)應(yīng)的預(yù)定距離(圖8)。
[0059]在圖5至圖8的替換實(shí)施例中散熱片314a，314b的形式略微不同于散熱片214a，b。具體地，有較少的各個(gè)隔離元件52。可以觀察到，散熱片314a和314b —致地形成，并且散熱片314b已經(jīng)被簡(jiǎn)單地旋轉(zhuǎn)180°，以未對(duì)準(zhǔn)各個(gè)隔離元件52。
[0060]隔離元件52，52a和52b的每一個(gè)包括已經(jīng)被自散熱片的材料切割且按壓的材料的拉片或舌部。以這種隔離元件具有接觸部件56 (參考圖7)的方式按壓該拉片，該接觸部件56在使用中與相鄰散熱片接合。在本實(shí)施例中，接觸部件為連續(xù)壁，其位于與散熱片的平面大體上平行的平面中。該接觸壁連接至兩個(gè)支撐壁58，該支撐壁58用于將接觸壁與散熱片的平面分離。
[0061]支撐壁58和接觸壁56為U狀，并且自散熱片材料50切割和按壓。在一種制造隔離元件52的方法中，一對(duì)平行狹縫通過(guò)散熱片材料形成，并且壓力機(jī)按壓未與散熱片的剩余部分對(duì)準(zhǔn)的狹縫之間的材料并且將其按壓為U狀。
[0062]可以看出，在本實(shí)施例中的支撐壁58不是垂直于散熱片的平面，而是位于與垂直小的角度。在熱交換區(qū)塊的組裝期間，支撐壁越接近垂直，其越抵抗隔離元件52的變形。
[0063]當(dāng)選擇數(shù)量的散熱片和與相鄰散熱片接合的一個(gè)散熱片的隔離元件放置在一起時(shí)，支撐壁58大體上垂直于散熱片的平面的事實(shí)提供了對(duì)散熱片的最大支撐，即，降低隔離元件變形藉以降低散熱片間隔的可能性。
[0064]還可以觀察到，隔離元件52，52a，52b排列為大體上穿過(guò)散熱片214，314的整個(gè)區(qū)域，以使其提供穿過(guò)散熱片的全支撐，既因?yàn)樯崞毓芤苿?dòng)，也在組裝的熱交換器的使用期間。
[0065]然而，還可以理解地是，相鄰散熱片之間支撐壁58的出現(xiàn)降低冷卻劑可能通過(guò)的區(qū)域，因此增加穿過(guò)熱交換區(qū)塊的壓降。該壓降可以通過(guò)排列隔離元件最小化，以使接觸壁56大體上垂直于圖6至圖8中表示的冷卻劑流C的預(yù)期方向?；蛘?，如圖3至圖8中顯示的實(shí)施例中，接觸壁大體上與冷卻劑流方向C對(duì)準(zhǔn)，因此降低冷卻劑中的擾動(dòng)。
[0066]該熱交換器設(shè)計(jì)者將能夠排列隔離元件以使其數(shù)量和方向提供所需數(shù)量的擾動(dòng)，同時(shí)避免不能接受的壓降。
[0067]如上所述，孔40被各個(gè)圈46圍繞。同時(shí)，本發(fā)明不是必須提供圈，該圈通常增加散熱片與管之間的熱接合，并因此通常是優(yōu)選地。如圖8所示，每一個(gè)圈的高度明顯小于每一個(gè)隔離元件52的高度h，以使相鄰散熱片的圈不是相互連接或套接在一起，眾所周知，這會(huì)增加沿管移動(dòng)散熱片所需的力。換句話說(shuō)，在本發(fā)明中，相鄰散熱片的分離完全通過(guò)在位于距離管一定距離處的隔離裝置來(lái)確定。
[0068]可以理解地是，當(dāng)散熱片與載體30接合或者與之前安裝的該疊散熱片的最上面的散熱片如圖1和圖2所示的散熱片接合時(shí)，散熱片14沿管移動(dòng)所引起的振動(dòng)(或者更加優(yōu)選地，放置在一起的該疊散熱片14)將結(jié)束。在每一個(gè)疊中每一個(gè)散熱片之間的間隔，以及相鄰疊的散熱片的散熱片之間的間隔完全通過(guò)隔離裝置確定，并且不是通過(guò)機(jī)器10，110本身的任何部件來(lái)確定。
[0069]當(dāng)一疊散熱片14已經(jīng)被移動(dòng)至接合(或者與載體30或者與之前安裝的疊的散熱片)時(shí)，振動(dòng)器36，136關(guān)閉，頂板被抬起以清除用于插入下一疊散熱片的管的頂部，因此重復(fù)該步驟。
[0070]重要地是，在圖1和圖2的實(shí)施例中，不需要沿支撐柱22驅(qū)動(dòng)頂板，在向上或向下方向中，并且頂板的向下移動(dòng)優(yōu)選地僅取決于重力作用，并且通過(guò)分離的起重機(jī)或升降裝置(圖未示)向上移動(dòng)。然而，本發(fā)明不排除壓力機(jī)結(jié)合由振動(dòng)器如36，136提供的振動(dòng)移動(dòng)散熱片的可能性。因而，本發(fā)明可以使用大體上水平的管并且通過(guò)壓力機(jī)提供的力移動(dòng)散熱片來(lái)進(jìn)行(必要時(shí)，其可以為液壓、氣壓或電氣驅(qū)動(dòng))。然而，管和散熱片的振動(dòng)將通過(guò)降低沿管移動(dòng)散熱片所需的力來(lái)協(xié)助壓力機(jī)。
[0071]可以理解地是，本發(fā)明還可以使用保持靜止的散熱片以及穿過(guò)其中移動(dòng)的管來(lái)進(jìn)行，還可以使用移動(dòng)的散熱片和管來(lái)進(jìn)行。
[0072]振動(dòng)器36，136的振蕩頻率可以變化(必要時(shí)在散熱片的移動(dòng)期間)，以便于散熱片沿管的移動(dòng)。因而，期望地是，特定形式的熱交換區(qū)塊(包括特定數(shù)量和陣列的管，以及特定形式的散熱片)可能需要獨(dú)特的振動(dòng)頻率以實(shí)現(xiàn)所需的制造效率。
[0073]必要時(shí)，為實(shí)現(xiàn)在隨后運(yùn)輸和組裝過(guò)程期間降低對(duì)熱交換區(qū)塊的損壞的可能性的目的，最后端的散熱片的一個(gè)或兩個(gè)(即垂直排列的熱交換區(qū)塊的最底面的散熱片和最上面的散熱片)可以由硬于其余散熱片的材料構(gòu)成。
【權(quán)利要求】
1.一種用于熱交換區(qū)塊(12)的散熱片(14 ；214a,214b ;314a，314b)，其特征在于，該散熱片具有完整的隔離裝置(52 ;52a，52b)，以使一個(gè)散熱片的隔離裝置可以與相鄰散熱片接合，并且確定其間的間隔，該散熱片具有大量的孔(40)，以容納大量的管(16)，該隔離裝置位于距離孔一定距離處。
2.如權(quán)利要求1所述的用于熱交換區(qū)塊(12)的散熱片(14；214a,214b ；314a, 314b),其特征在于，所述隔離裝置包括由該散熱片具有的多個(gè)隔離元件。
3.如權(quán)利要求2所述的用于熱交換區(qū)塊(12)的散熱片(14；214a,214b ；314a, 314b),其特征在于，所述隔離元件在該散熱片中變形。
4.如權(quán)利要求2或3所述的用于熱交換區(qū)塊(12)的散熱片(14；214a, 214b ；314a，314b)，其特征在于，每一個(gè)隔離元件具有一接觸部件，該接觸部件未對(duì)準(zhǔn)該散熱片的平面，并且具有與該接觸部件連接的至少一個(gè)支撐壁。
5.如權(quán)利要求4所述的用于熱交換區(qū)塊(12)的散熱片(14；214a,214b ；314a, 314b),其特征在于，該支撐壁大體上垂直于該散熱片的平面。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的用于熱交換區(qū)塊(12)的散熱片(14;214a, 214b ;314a，314b)，其特征在于，該散熱片具有圍繞每一個(gè)孔的各個(gè)圈，所述隔離裝置(52 ；52a, 52b)的高度(h)大于該圈的高度。
7.一種熱交換區(qū)塊(12)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述安裝在大量的管(16)上的大量的散熱片(14 ；214a, 214b ；314a, 314b),每一個(gè)散熱片具有位于距離所述管一定距離處的完整的隔離裝置(52 ;52a，52b)。
8.如權(quán)利要求7所述的熱交換區(qū)塊(12)，其特征在于，該大量的散熱片包括:大量的第一散熱片(214a; 314a)和大量的第二散熱片(314a, 314b),該散熱片以位于兩個(gè)第二散熱片之間的第一散熱片與位于兩個(gè)第一散熱片之間的第二散熱片的交替順序排列，該第一散熱片的隔離元件(52 ；52a)未對(duì)準(zhǔn)該第二散熱片的隔離元件(52 ;52b)。
9.一種制造熱交換區(qū)塊(12)的方法，該熱交換區(qū)塊(12)包括大量的管(16)和大量的散熱片(14 ；214a,214b ;314a，314b)，通過(guò)隔離裝置(52 ；52a, 52b)使相鄰散熱片分離預(yù)定間隔，其特征在于，該方法包括以下步驟: 以選擇陣列放置預(yù)定數(shù)量的管； 在所述管的一端相鄰處放置大量的散熱片； 將所述散熱片安裝至所述管上；以及 在將所述散熱片安裝至所述管上的步驟期間振動(dòng)所述管及/或所述散熱片。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述管被調(diào)整為與其縱向軸線大體上垂直的方向，以使重力起作用以沿所述管移動(dòng)所述散熱片。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，僅有重力起作用以沿所述管移動(dòng)所述散熱片。
12.如權(quán)利要求9至11中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述散熱片(14;214a, 214b ；314a, 314b)具有完整的隔離裝置(52 ；52a, 52b)，所述隔離裝置保持相鄰散熱片之間所需的間隔。
【文檔編號(hào)】F28F1/32GK103459967SQ201280007849
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月10日
【發(fā)明者】大衛(wèi)·布蘭德·彼爾斯 申請(qǐng)人:鮑爾芬科技有限公司