专利名称：一种散热器及其制作方法
技术领域：
本发明涉及散热器，尤其是涉及一种散热器及其制作方法。
背景技术：
用于寒冷地区冬季采暖的散热器，大多采用暖气包内的热水通过 散热片散热取暖，制作材料大多为铸铁、钢制、铝内涂复、钢铝复合、 或铜。不仅重量重，而且金属热强度低。
有一类在不锈钢管或钢管上缠绕有金属翅片的散热器，采用焊接 在管子上或穿管入翅片焊接在管子上的结构。例如中国专利
CN1201133A公开的采暖散热器，耐腐蚀性差，不锈钢焊接必须应用 不锈钢翅片，还必须釆用还原热处理，而且导热性、散热功效差、不 节能、消耗资源大，使用安全性不足，寿命短， 一般3 5年报废， 造成大量的浪费。
还有一类采暖器是近几年发展的铜管对流散热器，例如中国专利 CN2854416Y公告的《双向进风铜管对流散热器》，以及中华人民共 和国建筑工业行业标准JG221-2007规定的《铜管对流散热器》。 JG221-2007规定铜管壁厚不得小于0.6mm，管径不得小于15mm，材 料选TP2、 TU2铜材。这种散热器通常金属热强度小于3.0W/kg〃C， 其耐腐蚀性比铝材和钢材要好。但是由于采暖水质是无限循环的热 水，添加的化学剂是会浓縮的，而且会有间隙流动的死角沉积，造成 局部浓度过高，产生破坏性腐蚀，管道常因针孔腐蚀而穿孔。铜材在 这种水质条件下仍然遭到破坏，耐腐蚀能力不足。如果采用壁厚大于 0.6mm的铜管和光面铝翅片通过胀管工艺成为一体，作为罩式散热器 芯，通过罩内自然对流形成采暖。相对于厚度为0.05 0.20mm的箔 管系统已属于较厚的管系统。热功效、管材、管子厚度与翅片结构的 热工设计是建立在这种条件下的相匹配性，并不适用于厚度为0.05 0.20mm的箔管。当管材改变、性能改变，翅片的开片结构、片厚、几何造型改变，其风洞效应、功效也存在很大差别。散热器的结构引 起的功效有很大差别，当选用箔管材料之后，目前的铜管对流系统技 术性能参数、工艺方法就不适应这种新的条件。
此外，现有不锈钢材料大多是以304牌号为主体的奥氏体钢材。 而304牌号不锈钢制作的采暖器对水质要求特别严格，因为304牌号 不锈钢对采用自来水的采暖热水中氯离子特别敏感，热水蒸发氯离子 的浓度提高和活性增强是不可避免的，因此采暖散热器很少应用304 牌号不锈钢制作。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是弥补上述现有技术存在的缺 陷，提出一种散热器。
本发明所要解决的另一个技术问题是弥补上述现有技术存在的 缺陷，提出一种散热器的制作方法。
本发明的散热器技术问题通过以下技术方案予以解决。
这种散热器，包括作为热媒质流道的金属管，以及金属散热翅片。
这种金属箔管散热器的特点是
所述金属管是厚度为50~200|im的金属箔管；
所述金属散热翅片设有有翻边的开拉孔，所述金属箔管胀入所述 翻边开拉孔内与所述金属散热翅片过盈结合成一体，并将所述金属散 热翅片以3 20mm的间距排列在所述金属箔管上，以满足热传导的 要求，所述金属箔管内的热媒质携带的热能通过所述金属散热翅片散 出。金属热强度系数可达到5.0w/kg，t:以上，甚至高达7.0w/kg，。C。
本发明的散热器技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。 所述金属箔管是不锈钢箔管、铜合金箔管或钛合金箔管。 所述不锈钢箔管是软质不锈钢箔管，其组分和质量百分比如下
C: 小于0.01 %; Si: 0.02 0.35 %;
Mn: 0.10 1.00%; Cr: 17.00 26.00o/o;
6Mo: 2.00~4.00 %; Nb: 030~1.30%; Ti: 0.10~1.00%，
Fe及不可避免的杂质余量。 所述软质不锈钢箔管强度高，耐腐蚀，且机械加工性能良好，特 别是导热功效比铜管好。
所述不锈钢箔管是软质铁素体系列不锈钢箔管。 所述不锈钢箔管是软质奥氏体系列不锈钢箔管。 所述金属散热翅片是由厚度为0.05 0.30mm的金属板片高密度 深压花纹且开拉孔制成的翅片，所述高密度深压花纹是凸凹交织的花 纹，其双面结构花纹面积约占整块版面的40 95%，每个花纹面积为 厚度平方的5 30倍，压花深度为厚度的2 10倍。可以得到厚金属板 的刚度的效果，使得金属散热翅片整体刚度强，改善热传导过程环境， 加厚辐射、驻留热层，增大换热表面，增加换热功率。
所述开拉孔是高度为3~12mm形成翻边的孔，翻边高度近同于金 属散热翅片间距。高翻边孔形成的筒套，可以增加金属箔管和金属散 热翅片传导结合面积，补强金属箔管刚度，提高整体刚度牢靠度，且 加大导热量，提高对流散热效率。
所述金属板片是铝板、铝合金板、铜板、铜合金板或不锈钢板。 本发明的散热器技术问题通过以下更进一步的技术方案予以解决。
所述风道是翅片顺风流的双侧收折边结构。每次折边的收折边角 度大于60。，可由至少一次的双边对称折边，使排列装的排片形成闭 合风流通道，折起的侧边为压花结构，其高度同拉孔翻边的高度。
还设有将金属散热翅片封闭其内的轻型护罩，以及至少各一个带 可调控的薄片风门的进风口和出风口 ，所述进风口设置在所述轻型护 罩的下方，所述出风口设置在所述轻型护罩的上方或侧上方。轻型护 罩可以加强对流；可调控的薄片风门可以控制散热量的大小，调节室 内温度的舒适度，取代控温阀，降低散热器的成本。所述轻型护罩采用厚度为0.1~1.0mm的轻质薄铁板、钢板、铝板、 或铝合金板制作。
本发明的散热器制作方法的技术问题通过以下技术方案予以解决。
这种散热器制作方法，依次有以下步骤-
1) 在厚度为50~200pm、直径为O7~O30mm的金属箔管中选用 一种，按需要长度裁切；
2) 将厚度为0.05~0.30mm的金属板片根据金属箔管的直径制作 高度为3 12mm的有翻边的开拉孔，并做成高密度深压花纹的金属散 热翅片；
3) 将有翻边开拉孔的金属散热翅片置入将金属散热器芯封闭其 内的轻型护罩内，在护罩内以3 20mm的间距依次均匀装满排列，将 金属箔管从护罩一端串入护罩侧板孔和金属散热翅片对应孔内，从护 罩另一端孔伸出；
4) 将组装好的散热器组置于胀管机上，通过合金胀珠在金属箔 管内推进产生30 300jLim的过盈胀管量，形成翅管紧密结合，制成条 罩式散热器。
本发明的散热器制作方法的技术问题通过以下进一步的技术方 案予以解决。
所述步骤3)是将有翻边开拉孔的金属散热翅片以3 20mm的间 距整齐依次排列在穿入金属散热翅片的金属箔管上，组装成箔管翅片 组；
所述步骤4)是通过合金胀珠在金属箔管内推进产生一道次或二 道次的胀管，縮小管和翅片孔之间的间隙，使金属箔管达到30 300pm的过盈胀管量，使箔管和金属散热翅片紧密结合成一体，制成 裸式散热器即散热器芯，如果金属箔管厚度大于lOOpim,采用一道次 胀管达到30 300pm的过盈胀管量；
还依次有以下步骤5) 将至少2组散热器芯，依次按上、下顺风口叠合放置，上下
翅片与翅片、风口与风口对应，两侧端的箔管分别由连通管并联连通 成一体。再在连通管上设总进出口 ，可按两侧分设进出口或同设一侧，
制成复式散热器芯；
6) 将复式散热器芯置入轻型护罩内固定，制成板罩对流式散热
器°
本发明与现有技术对比的有益效果是
本发明设计科学，轻质高效，明显节约能源，减少排放废物，节
省原材料，金属热强度系数大于5.ow/kg，t:。
本发明的金属箔管具有超常的导热功效及箔管的机械物理性能 特点，匹配翅片是根据风洞效应和烚差试验确认的，以满足经济性、 热传导及散热功率的要求，确认所述金属箔管内的热媒质携带的热能
通过所述金属散热翅片散出。金属热强度系数可达5.0w/kgr以上，
高出铜管对流散热器i倍。
本发明的散热器为消除采暖水质对散热器的腐蚀，选用合金新材
料不锈钢合金、铜镍合金、钛金属合金。其中不锈钢合金的组分改 变后，具有强耐腐蚀能力、良好的热功效和高柔韧性，可以满足采暖 水质的需要。
本发明的散热器的金属翅片具体厚度、压花结构几何形状、花纹 深度及分布状态、在翅片上占有的面积大小，是依据翅片排列间距、 风流量、设计散热功率、箔管的材质厚度、导热功率和速度及热媒介 流量、温度等综合因素，设计确定的，既符合经济匹配原则，又有厚 金属板翅片的刚度效果，增强了散热片整体刚度，改善了热传导散热 过程环境，加厚辐射、驻留热层，增大了换热表面积，增加了换热功 率。
本发明的散热器的翅片开了孔翻边高度不大于设计翅片间距，间 距决定了风量、散热流道。翻边形成筒套可以增加金属箔管和金属散 热翅片热传导结合面积，加大导热能力，提高对流散热效率，还补强
9金属箔管刚度、稳定性，提高整体刚度牢靠度。散热效果和散热量与 所选翅片的金属材料密切相关，每种材料导热系数都不同，在材料选 定的情况下，才能选匹配上述各种技术配套系数。
本发明的散热器沿风流方向的两侧收折边是形成风洞的主要结 构，和板面压花结构共同形成气流的流向。该状态是获得经济热功效 的重要环节，同时加强翅芯的整体刚度，增加散热器芯的挺直度。
本发明的散热器芯封闭在护罩内得到保护，对流的进出风口开孔 设置合理，提高对流量，分配对流量与辐射量。护罩的材料在薄铁板、 钢板、铝板、铝合金板中任选一种，造型良好，增加美感。
本发明的散热器制作方法还包括首先做好准备工作，将制好的箔 管按长度裁剪，按设计预制好的翅片、罩及配件备好，再根据技术条 件依次按设定的步骤制作。
图1是本发明具体实施方式
一的组成结构示意图； 图2是本发明具体实施方式
二的组成结构示意图； 图3是本发明具体实施方式
一、二的翅片压花正视图； 图4是图3翅片的第一种结构的剖面图； 图5是图3翅片的第二种结构的剖面图； 图6是图3翅片的第三种结构的剖面图； 图7是图3翅片的第四种结构的剖面图； 图8是图3翅片的第五种结构的剖面图； 图9是本发明具体实施方式
三的组成结构示意图。
具体实施例方式
下面对照附图并结合具体实施方式
对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
的散热器的最简单的条裸结构是金属散热翅片2 设有翻边开拉孔，将耐腐金属箔管1胀入翅片2形成过盈结合成一体
的翅片组外伸出一定长度箔管的散热器直接使用；也可以通过耐腐金 属合金箔管和排列在管上、拉孔翻边压花折边翅片过盈结合成一体的 芯，置入护罩内组成对流辐射共同作用的散热器。
10具体实施方式
一
如图1所示的101112室内供暖用条式结构的金属箔管散热器，是 将条裸结构的散热器，作为芯置于护罩内的结构式散热器。包括作为 热媒质流道的不锈钢箔管1以及金属散热翅片2。不锈钢箔管1胀入 护罩侧面板lla孔内和翅片2孔内，呈护罩、翅、管一体的最简式结 构。
散热器护罩5a的下方位设有进风口 6a,上方位设置有出风口 8a 和隔栅9a伸出护罩侧面板lla外的金属箔管1，是直接连接外部管道 系统的。护罩侧面板lla开有对称的16.2 mm的各2个孔，孔间距为 80 mm和翅片2的孔相对应一致。
将如图3所示的翅片2按5.0mm的间距置于护罩内，翅孔17和 罩侧面板lla孔对位一致，翅片2在折边14双对称折边，翅片2开 拉孔翻边18的翅厚度d为0.2mm，翅片2的高密度深压花是凸凹交 织的花纹12，花纹面积占整块板的81%，单个花13面积4mm2，压 花深度为1.2mm=6d，均匀排列200片装满护罩内。先将直径为 015.8mm、厚度d为0.185mm的不锈钢箔管1从护罩一端的侧板插 入串通翅片孔至另一端伸出2支；再将串好箔管1的散热器采用胀管 达到100pm过盈胀量，使箔管1与翅罩紧密结合成一体。护罩上方 位设出风口 8a和隔栅9a,护罩下方位设有进风口 6a。
护罩5a的制造用材料为0.6mm厚度碳钢板。在对流风口或设有 调节风门，罩外设有晾衣架。
不锈钢箔管1的组分和质量百分比如下
C: 小于0.01 %;
Si: 0.02~0.35 %; Mn: 0.10~1.00%; Cr: 17,00 26.00%;
Mo:2.00 4.00 o/o;
Nb: 0.30~1.30%; Ti: 0.10 1.00%;Fe及不可避免的杂质余量。
本具体实施方式
一适用于建筑物内冬季采暖。其散热方式包括占
85 95%的自然对流和占5~15%的热辐射。
具体实施方式
二
如图2所示的181112室内供暖用组合式板罩散热器是护罩、芯分 离体组装式豪华结构，金属箔管1胀入翅片2的孔内呈一体结构组成 散热器芯组，由两组以上的条裸结构的散热器即散热器芯组上下顺风 流向叠和后，将两侧面的金属箔管1通过连通管3分别将左、右侧各 连成一个通道。在连通管3上开设的外管网系统的连接口4。散热器 的进口和出口可分别设在两侧部，也可设在同侧部，并可设置在任何 方向接口，以便形成热媒工质循环。
先将直径为015.8mm、厚度d为0.185mm的不锈钢箔管1取2 支，在管上按5.0mm的间距将有开拉孔翻边、厚度d为0.2mm的翅 片2均匀的排列200片。翅片2压花是凸凹交织的花纹12，花纹总 面积占整块板的85%，单个花13面积4mm、压花深度为1.2mm=6d， 通过胀管使箔管1和翅片2产生80pm过盈配合量，制成单组散热器 芯。
再将上述2组散热器芯沿顺风流方向上、下叠加合并组合，再将 2组散热器芯侧面的箔管1分别用连通管3联成一体，分别在两个连 通管上各设置一个外接头4，便于系统安装，将通过连通管联成一体 的双组式散热器芯，装入护罩5内。
组合式散热器的护罩5底部设有主进风口 6和侧向辅进风口 7。 护罩5的上顶部设置有出风口 8和隔栅9。为增强刚度挺拔支撑制作 了压花10，护罩侧面板11和正面组成护罩体。
护罩5的制造用材料为0.8mm厚度碳钢板。在对流风口或设有 调节风门，罩外设有晾衣架。
不锈钢箔管1的组分和质量百分比如下
C: 小于0.01 %; Si: 0.02~0.35 %; Mn: 0.10 1.00%;
12Cr: 17.00 26.00 %;Mo: 2.00 4.00o/o;
Nb: 0.30 1.30%;Ti: 0.10~1.00o/o;
Fe及不可避免的杂质余量。
本具体实施方式
二适用于建筑物内冬季采暖。其散热方式包括占
85 98%的自然对流和占2 15%的热辐射。
图3是本发明具体实施方式
一、二的散热器翅片压花正视图。翅片板面设置压花纹图案12是由厚度0.05 0.3mm金属片压制，高度^tWW^^&纹12。花纹面积约占整板面的40 95%，每个花纹13面积为5 20倍的厚度平方，压花深度为2 10倍的厚度。还压有上下通长的竖沟15和横槽16，翅片板中间设置有开拉孔17和高度3 12mm孔翻边18。为形成风洞，翅片2顺风流方向的双边对称在折边线14处折边。
图4至图8分别是图3散热器翅片的五种结构的剖视图。图4的对称折边19的折角呈90°折边，高度同拉孔翻边的高度。图5的翅片板面为图3的不设置折边结构。图6的翅片板面为图3的两侧分别对称折有2个连续的90°折边结构20。图7的翅片板面为图3的两侧分别对称折有2个连续的大于60。折边结构21 。图8的翅片板面为压花板的两侧对称折有多道折道22的结构。
具体实施方式
三
如图9所示的无罩式结构的金属箔管散热器，由金属板片开拉孔17、孔位翻边18成翅片2以3 20mm的间距均匀排列在厚度为50 200|im的金属箔管1上，通过胀管过盈结合成无罩式散热器。
本具体实施方式
三适用于建筑物内冬季采暖。其散热方式包括占80~95%的自然对流和占5~20%的热辐射。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做
13出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的保护范围。
权利要求
1.一种散热器，包括作为热媒质流道的金属管，以及金属散热翅片，其特征在于所述金属管是厚度为50～200μm的金属箔管；所述金属散热翅片设有有翻边的开拉孔，所述金属箔管胀入所述翻边开拉孔内与所述金属散热翅片过盈结合成一体，并将所述金属散热翅片以3～20mm的间距排列在所述金属箔管上。
2. 根据权利要求1所述的散热器，其特征在于 所述金属箔管是不锈钢箔管、铜合金箔管或钛合金箔管。
3. 根据权利要求1或2所述的散热器，其特征在于.-所述不锈钢箔管是软质不锈钢箔管，其组分和质量百分比如下 C: 小于0.01 %;Si: 0.02~0.35 %;Mn: 0.10 1.00%;Cr: 17.00 26.00 0/0;Mo: 2.00~4.00%;Nb: 0.30~1.30%;Ti: 0.10~1.00%;Fe及不可避免的杂质余量。
4. 根据权利要求3所述的散热器，其特征在于所述金属散热翅片是由厚度为0.05 0.30mm的金属板片高密度 深压花纹且开拉孔制成的翅片，所述高密度深压花纹是凸凹交织的花 纹，其双面结构花纹面积约占整块板面的40 95%，每个花纹面积为 厚度平方的5 30倍，压花深度为厚度的2 10倍。
5. 根据权利要求4所述的散热器，其特征在于 所述开拉孔是高度为3~12mm形成翻边的孔，翻边高度近同于金属散热翅片间距。
6. 根据权利要求5所述的散热器，其特征在于-所述金属板片是铝板、铝合金板、铜板、铜合金板或不锈钢板。
7. 根据权利要求6所述的散热器，其特征在于-所述风道是翅片顺风流的双侧收折边结构，每次折边的收折边角度大于60°，可由至少一次的双边对称折边，使排列装的排片形成闭 合风流通道，折起的侧边为压花结构，其高度同拉孔翻边的高度。
8. 根据权利要求7所述的散热器，其特征在于 还设有将金属散热翅片封闭其内的轻型护罩。
9. 一种散热器制作方法，其特征在于 依次有以下步骤1) 在厚度为50 200pm、直径为(D7 O30mm的金属箔管中选用 一种，按需要长度裁切；2) 将厚度为0.05~0.30mm的金属板片根据金属箔管的直径制作 高度为3~12mm的有翻边的开拉孔，并做成高密度深压花纹的金属散 热翅片；3) 将有翻边开拉孔的金属散热翅片置入将金属散热器芯封闭其 内的轻型护罩内，在护罩内以3 20mm的间距依次均匀装满排列，将 金属箔管从护罩一端串入护罩侧板孔和金属散热翅片对应孔内，从护 罩另一端孔伸出；4) 将组装好的散热器组置于胀管机上，通过合金胀珠在金属箔 管内推进产生30 300jim的过盈胀管量，形成翅管紧密结合，制成条 罩式散热器。
10. 根据权利要求9所述的散热器制作方法，其特征在于 所述步骤3)是将有翻边开拉孔的金属散热翅片以3 20mm的间距整齐依次排列在穿入金属散热翅片的金属箔管上，组装成箔管翅片 组；所述步骤4)是通过合金胀珠在金属箔管内推进产生一道次或二 道次的胀管，縮小管和翅片孔之间的间隙，使金属箔管达到30 300pm的过盈胀管量，使箔管和所述金属散热翅片紧密结合成一体， 制成裸式散热器即散热器芯，如果金属箔管厚度大于100jLim，采用一达到30 300|_im的过盈胀管量；还依次有以下步骤5) 将至少2组散热器芯，依次按上、下顺风口叠合放置，上下 翅片与翅片、风口与风口对应，两侧端的箔管分别由连通管并联连通 成一体。再在连通管上设总进出口 ，可按两侧分设进出口或同设一侧， 制成复式散热器芯；6) 将复式散热器芯置入轻型护罩内固定，制成板罩对流式散热器。
全文摘要
一种散热器，金属管是厚度为50～200μm的金属箔管；金属散热翅片设有有翻边的开拉孔，金属箔管胀入翻边开拉孔内与金属散热翅片过盈结合成一体，并将金属散热翅片以3～20mm的间距排列在所述金属箔管上。散热器的制作方法包括将厚度为0.05～0.30mm的金属板片根据金属箔管的直径制作高度为3～12mm的有翻边的开拉孔，并做成高密度深压花纹的金属散热翅片；将开拉孔翻边翅片，置入将金属散热器芯封闭其内的轻型护罩内；通过合金胀珠在金属箔管内推进产生30～300μm的过盈胀管量，形成翅管紧密结合。本发明设计科学，轻质高效，明显节约能源，减少排放废物，节省原材料，金属热强度系数大于5.0w/kg·℃。
文档编号F28F21/08GK101493301SQ20091010562
公开日2009年7月29日 申请日期2009年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者陈卫东 申请人:陈卫东