完全防腐蝕保護散熱器肋片及散熱器的防腐蝕處理方法

2023-12-01 22:33:51 3

專利名稱：完全防腐蝕保護散熱器肋片及散熱器的防腐蝕處理方法
技術領域：
本發明涉及一種完全防腐蝕保護散熱器肋片(heating radiatorelement)，並且涉及一種散熱器肋片的防腐蝕處理方法。
背景技術：
眾所周知，壓鑄鋁散熱器通常由一連串互相接合從而形成適當大小的散熱器的肋片組成；每個肋片都具有鋁本體，該鋁本體具有加熱水在其中循環的內腔。肋片通常具有縱向地延伸的管狀本體以及橫向接合的套管(sleeve)管狀本體的端部通常沿著一軸線延伸而超出一對套管，並形成肋片的通過蓋封閉的底部。已知的散熱器肋片通常在外面塗漆而不在裡面塗漆；內腔因此通過鋁壁來限定， 這些鋁壁的表面在使用中直接與水接觸，並且不受保護而被腐蝕。實際上，這些肋片通常依靠電泳(主要是陰離子電泳)塗漆工藝而被塗漆。這些一般所實施的方法不允許將散熱器肋片的內腔完全塗漆，因為該腔具有大體上為管狀的、 非常細長的、相對狹窄的形狀。另一方面，電泳塗漆通常不可應用於此類肋片，因為漆的滲透可能不完全，這是由於出現在這類結構中的法拉第籠效應(Faraday cage effect)，以及因為肋片的浸沒到塗漆槽中的端部中的氣穴。特別地，當將肋片浸沒到塗漆槽中的相對於使用位置翻轉(即底部向上)的慣常位置中時，底部中確實形成有氣穴，這阻止了漆進入並沉澱在該區域中。另一方面，當將肋片浸沒到其它任何處理池(例如用於通常在塗漆之前執行的衝洗和所有預處理)中時，也出現同樣的問題(氣穴的形成)。因此，當前不能獲得內部受保護而免於被腐蝕的鋁散熱器肋片。所謂的「雙金屬」散熱器反而是眾所周知的，其具有中心管狀芯，該中心管狀芯由鐵或黃銅製成(在內部限定水循環腔)且塗覆有鋁，並且其上裝配有其他外部鋁部件。這類解決方案導致熱效率降低(尤其是對於鐵，鐵是不良導熱體)、散熱器的每個肋片的重量大大增加，並且此外，增加了製造工序和運輸操作的複雜性及成本。

發明內容
本發明的目的是提供一種克服了這些缺點的散熱器肋片，且特別地，本發明的目的是提供一種對於肋片的所有內表面都具有完全防腐蝕保護的散熱器肋片。本發明因而涉及如分別在所附權利要求1和9中的必要項中定義的一種散熱器肋片以及一種散熱器肋片的防腐蝕處理方法。


參照附圖在以下的非限定性實施例中描述本發明，附圖中圖1是根據本發明的散熱器肋片的示意性縱剖面圖2是根據與圖1的肋片細節中的圖1的平面垂直的平面的縱剖面圖，並附有進一步放大的細節；圖3示意性地示出了根據本發明的防腐蝕處理方法的第一實施例，並附有放大比例的細節；圖4示意性地示出了根據本發明的防腐蝕處理方法的第二實施例。
具體實施例方式參照圖1，散熱器肋片1具有本體2，該本體由鋁(例如壓鑄鋁)製成，且大體上沿著兩個軸向端3、4之間的軸線A延伸，參照肋片1在使用中正常的、大體上豎直的位置，上述兩個軸向端分別是上端和下端；本體2設有通過鋁本體2的內表面6限定的用於水流過的內腔5。術語「腔」包括肋片1內的在使用中被在肋片1中循環的水弄溼的所有區域，並且「內表面」是本體2內的限定腔5(因而在使用中與水接觸)的所有表面。特別地，肋片1的本體2包括至少一個主管狀本體7，其沿著軸線A縱向地延伸； 兩對橫向接合的套管8、9 ；以及以不同方式互相連接和/或連接至管狀本體7的多個散熱片和/或散熱板10。管狀本體7可以不同方式成形，並且具有不同形狀的橫截面，並且沿著軸線A是可變的。管狀本體7具有側壁11，該側壁圍繞軸線A布置並設有限定腔5的主要部分13的內表面12。兩對套管8、9分別布置在管狀本體7的軸向相對端3、4處；每對的套管8、9都從管狀本體7的相對側、大體上垂直於軸線A延伸，並且沿著各自的大體上互相平行且垂直於軸線A的軸線B、C延伸。套管8、9中的每個都具有側壁14，該側壁設有限定通道18的內表面16。套管8、 9中的每個都設有端部開口 21，該端部開口設有用於連接多個肋片1從而通過插入特定接頭(已知且未示出)來形成散熱器的內螺紋。在使用中且因而對於豎直的肋片1處於上部位置中的一對套管8連接至管狀本體，從而形成T形連接件；在使用中且因而對於豎直的肋片1處於下部位置中的一對套管9 於距離管狀本體7的端部4 一預定距離處與管狀本體7相交，且因而與管狀本體7交叉連接。同樣參照圖2，管狀本體7的沿著軸線A延伸而超出一對下部套管9且通過端壁部分26限定的端部25形成肋片1的底部，該底部具有通過蓋觀封閉的底部開口 27。每個套管8、9都依靠孔四與管狀本體7內部地連接，該孔穿過管狀本體7的側壁 11而形成並通過外圍邊緣30限定；每對中的套管8、9都具有沿著軸線B、C對齊的面對的孔29。腔5包括主要限定在管狀本體7中的主要部分13、以及限定在套管8、9中的通道 18 ；通道18依靠孔四連接至主要部分13。蓋28具有布置在端部或底部25內的封閉表面33。本體2的內表面6包括限定腔5的主要部分13的表面12、限定通道18的表面16、 以及蓋觀的封閉表面33。蓋28可具有不同的形狀在圖1和圖2中示出的非限定性實施例中，該蓋具有底壁34和環形圈(collar) 35，該環形圈從底壁34的外圍邊緣36延伸。封閉表面33通過底壁；34的面向與圈35相對的一側的表面限定。蓋28優選地完全插入到底部25中，即插入到管狀本體7的端部中。蓋28的封閉表面33布置在底部25內，並且緊鄰下部套管9的孔四的邊緣30，並且尤其是緊鄰邊緣30 的面向底部開口 27且更靠近底部開口 27的部分37。特別地，封閉表面33大體上與形成在管狀本體7的側壁11中的且將套管9連接至腔5的孔四相切。蓋28 一體地固定並不透流體地接合至底部25，並且尤其是接合至端壁部分26。蓋觀可以不同方式接合至底部25，例如通過焊接、塑性變形、壓力密封、膠合等等。蓋觀優選地依靠徑向外部焊接(radially external weld)，例如依靠設在蓋觀(尤其是圈35)的徑向外表面上的焊接，而固定至底部25(即端壁部分沈)；因此，避免了腔內的在使用中會分離並引起肋片1的工作問題的焊接殘渣或弧光灼傷。此外，管狀本體7的形成底部的端部25優選地具有向外(即朝著底部開口 27)擴張的喇叭口，並且蓋28(特別是其圈25)具有對應的喇叭口形狀。應理解的是，蓋觀可以不同方式成形；例如，根據一種可行變型，蓋大體上是平的，例如僅由底壁；34構成，並且容納在底部25中，且外圍邊緣36插入到在端壁部分沈中獲得的座中，該座也可大體上平行於軸線A並且不是喇叭形的。腔5完全塗覆有保護塗層51，該保護塗層由塗在鋁本體2的所有內表面6上的防腐蝕聚合塗層材料形成，並且在使用中保護表面6使之不與水接觸。特別地，塗層51由電泳漆(例如環氧樹脂或丙烯酸樹脂)形成，或者由氟化聚合塗層(例如特氟綸基的)或類似產品形成。圖3示意性地示出了肋片1的防腐蝕處理的第一實施例，其中，依靠電化學沉積工藝，且尤其是依靠電泳工藝(陽離子電泳或陰離子電泳塗漆)，將塗層51沉積在表面6上。眾所周知，電泳工藝利用動電現象，由於通過一對電極對流體自身施加的電場而使得分散在流體中的帶電粒子的移動中存在該動電現象。如果粒子帶正電荷，則這些粒子朝著陰極移動(陽離子電泳)，而如果粒子帶負電荷，則這些粒子朝著陽極移動(陰離子電泳)。將各個或一連串的肋片1懸掛在致動系統52上，該致動系統將肋片朝著處理池53 運送，按照上下文，該處理池用於給肋片1的外部塗漆。為了獲得肋片1的外表面的良好塗漆，肋片1豎直地懸掛在相對於正常使用位置翻轉的位置中，且因此套管9和形成底部的端部25面向上，而套管8面向下。圖3中的實例示出了依靠各自的套管8、9互相接合的一連串55的肋片1 (且因此形成期望長度的散熱器)；這一連串陽中的端部肋片1的各自開口 21打開。肋片的套管 8、9顯然對齊並限定通過單個套管8、9的通道18所形成的各自的連續管56。處理池53包括電沉積槽，例如由水和包含形成防腐蝕聚合塗層材料的電沉積材料的液體處理組合物組成；特別地，該槽裝有陽離子電泳漆或陰離子電泳漆(即由帶正電荷或帶負電荷的粒子組成)，該陽離子電泳漆或陰離子電泳漆包含聚合樹脂(例如環氧樹脂、丙烯酸樹脂等等)、顏料、填料、添加劑及溶劑。將可拆裝電極60插入到管道56中。電極60優選地是叉狀的，並具有由此伸出兩個平行直線導電桿62的支架61，這些杆可插入到套管8、9中；每個杆62都在外部塗覆有絕緣套63，該絕緣套具有沿杆62隔開的開口 64。電極60進一步設有絕緣鄰接部分65，該絕緣鄰接部分例如由靠近支架61地安裝在杆62上的圓板限定，並在使用中與套管8、9各自的由此插入電極的前緣鄰接地協作。如浸沒到處理池53中的另外的電極66 —樣，電極60也依靠連接件67電氣地連接至整流器的一極(已知且未示出)，並且肋片1依靠與致動系統52相關聯的連接件68連接至相對的極。顯然，通過將電極60、66和肋片1連接至適當的電極來操作陽離子電泳漆和陰離子電泳漆是可行的肋片1將連接至相對於漆粒子的電荷為異號的一極，以吸引這些粒子。當將一連串55浸沒到電沉積槽中並將電場施加(通過施加預定電壓)到處理池 53中時，漆粒子朝著肋片1移動，在此，漆沉澱並沉積在表面6上，因而形成塗層51。在沉積塗層51之後，將肋片1從處理池53中取出，並(通過拆除電極)傳送到所謂的烘焙步驟，例如在爐中執行，以烘乾並可能地使聚合塗層材料聚合。應理解的是，在接合肋片從而形成一連串55之前，也可分別對每個肋片1施加所述處理。在這種情況下，可不需要使用插入到套管8、9中的電極60，但會需要適當地修改電沉積工藝的操作參數。一般而言，將肋片1與處理組合物之間的接觸時間(即肋片1在槽中的永久性時間，由致動系統52通過處理池53運送肋片的速度來決定)和/或其它影響塗層51的沉積的操作參數(特別諸如向槽施加的用於促進塗層材料的電化學沉積的電壓)選擇成使得獲得所有表面6的完全塗層。以實例的方式，獲得了表面6的完全塗層a)在不使用電極60的情況下，通過以小於約150秒的、且特別是在約90秒到約 150秒範圍內的、且優選地是約120秒的接觸時間以及低於約360伏的、且特別是在約250 伏到約350伏範圍內的所施加的電壓來分別處理每個肋片1 ；b)在不使用電極60的情況下，通過以大於約150秒的、且優選地是約180秒的接觸時間以及在約250伏到約400伏範圍內的、且優選地高於約350伏的電壓來處理一連串 55的幾個肋片1，特別是多達四個肋片1 ；c)在使用電極60的情況下，通過以小於約150秒的、且特別是在約90秒到約150 秒範圍內的、且優選地是約120秒的接觸時間以及低於約360伏的、且特別是在約250伏到約350伏範圍內的所施加的電壓來處理由幾個肋片1、且特別是多於四個肋片1構成的一連
串55ο根據圖4中的實施例，通過引入包含聚合塗層材料的液體處理組合物來將塗層51 塗到單個肋片1中，或者如圖4所示，塗到一連串55的接合肋片1中，該聚合塗層材料具有粘附於鋁表面並防止鋁表面被腐蝕的特徵。例如，使用氟化聚合化合物(例如特氟綸)或者類似產品。將一連串55連接至用於處理組合物的強制循環的系統70 ；—連串55中的端部肋片1的總共四個開口 21中的兩個用於連接至系統70，特別是依靠各自的可拆式接頭72 分別連接至輸送管71和輸出管74 ；並且上述四個開口中的其它兩個通過可拆裝的輔助 (service)蓋 75 封閉。
當處理組合物在肋片1中循環時，包含在處理組合物中的聚合塗層材料沉積在內表面6上並粘附於其上。一旦肋片1已耗盡(drain from)未粘附於表面6的處理組合物， 就將一連串55傳送至用於烘乾和/或(如果需要)可能的聚合步驟的爐。然後對一連串55採取依靠傳統的電泳或粉末噴塗給肋片1的外部塗漆的塗漆步驟。應理解的是，外部的塗漆可在內表面6的上述處理之前執行(其因而可應用於先前在外部已塗漆的肋片1)。從以上描述中，本發明的優點是顯而易見的。本發明的散熱器肋片完全受保護而免於被腐蝕，並且對於該散熱器肋片的所有內表面也是如此，因而即使與特別侵蝕性的水在一起，該散熱器肋片也可工作很長一段時間。在給肋片的外部塗漆的步驟中塗上保護防腐蝕塗層，因此利用了相同的操作和相同的電化學沉積工藝，或者在單獨的步驟中塗上保護防腐蝕塗層，但這執行起來簡單且快速。在兩種情況下，處理方法都是簡單的、節省成本的且完全有效的。如果依靠電化學沉積工藝(特別是依靠電泳工藝)來沉積塗層材料，則定位在套管內的電極的存在允許於肋片的內表面的每個點處完全覆蓋塗層表面。當將肋片浸沒到處理組合物中的相對於使用位置翻轉(即底部向上)的慣常位置中時，或者在用處理組合物填充內腔的步驟中的所有情況下，底蓋的特殊構造允許正好避免底部內的氣穴的形成。因此，可完全處理肋片的所有內表面，特別是衝洗、預處理和/或塗漆。此外，應理解的是，在不背離所附權利要求中限定的本發明的範圍的情況下，可對在此舉例說明的公開做出進一步的改變和變型。
權利要求
1.一種散熱器肋片(1)，所述肋片具有本體O)，所述本體由鋁製成並設有通過鋁的所述本體⑵的內表面(6)限定的用於水循環的內腔(5)；所述肋片的特徵在於，所述腔(5) 完全被由防腐蝕聚合塗層材料製成的保護塗層(51)覆蓋，所述保護塗層在使用中保護鋁的所述本體O)的內表面(6)使之不與水接觸。
2.根據權利要求1所述的肋片，其中，所述保護塗層(51)由電泳漆製成。
3.根據權利要求1或2所述的肋片，其中，所述保護塗層(51)由具有粘附於鋁的所述表面並防止所述表面被腐蝕的特徵的塗層材料製成。
4.根據上述權利要求中任一項所述的肋片，其中，所述塗層材料是氟化聚合化合物 (諸如特氟綸)或者類似產品。
5.根據上述權利要求中任一項所述的肋片，其中，所述本體( 包括管狀本體(7)，所述管狀本體具有延伸超出一對橫向接合的套管(9)的端部(25)，所述套管依靠各自的通過外圍邊緣(30)限定的孔09)與所述管狀本體(7)內部地連接，並且所述端部設有通過蓋 (28)封閉的底部開口 (XT)；並且所述蓋08)具有緊鄰所述孔09)地布置在所述端部05) 內的封閉表面(33)。
6.根據權利要求5所述的肋片，其中，所述封閉表面(3 緊鄰所述邊緣(30)的各自的面向所述底部開口 (XT)的且更靠近所述底部開口 (XT)的部分(37)而布置。
7.根據權利要求5或6所述的肋片，其中，所述封閉表面(3 大體上與所述孔09)相切。
8.根據權利要求5至7中任一項所述的肋片，其中，所述蓋08)插入到所述端部05) 中且與所述端部0 不透流體地接合。
9.一種用於散熱器肋片的防腐蝕處理方法，所述肋片具有本體0)，所述本體由鋁製成並設有通過鋁的所述本體的內表面(6)限定的用於水循環的內腔(5)；所述方法包括給鋁的所述本體的內表面(6)塗上由防腐蝕聚合塗層材料製成的保護塗層(51)從而完全地塗覆所述腔(5)的步驟，以在使用中保護鋁的所述本體的內表面(6)使之不與水接觸。
10.根據權利要求9所述的方法，包括用包含所述聚合塗層材料的處理組合物來填充所述腔(5)的步驟，以及一旦所述塗層材料已粘附於所述腔(5)的內表面(6)就排乾所述腔的步驟。
11.根據權利要求9或10所述的方法，其中，依靠電化學沉積工藝來沉積所述塗層材料。
12.根據權利要求9至11中任一項所述的方法，其中，依靠電泳工藝來沉積所述塗層材料。
13.根據權利要求9至13中任一項所述的方法，其中，依靠將各個或一連串的所述肋片 (1)浸沒到裝有所述處理組合物的電沉積槽中、或者通過依靠強制循環系統(70)使所述處理組合物在各個或接合成一連串的所述肋片(1)內循環而使所述內表面(6)與包含所述塗層材料的處理組合物接觸。
14.根據權利要求13所述的方法，其中，將肋片(1)與所述處理組合物的接觸時間和 /或其它影響所述保護塗層(51)的沉積的操作參數，諸如所施加的用於促進所述塗層材料的電化學沉積的電壓，選擇成使得在所述本體O)的所有內表面(6)上都獲得完全塗層。
15.根據權利要求14所述的方法，其中，以小於約150秒的、且特別是在約90秒到約 150秒範圍內的、且優選地是約120秒的接觸時間以及低於約360伏的、且特別是在約250 伏到約350伏範圍內的所施加的電壓來分別處理每個肋片(1)。
16.根據權利要求14所述的方法，其中，以大於約150秒的、且優選地是約180秒的接觸時間以及在約250伏到約400伏範圍內的電壓來處理由兩個至四個肋片(1)構成的一連串(55)。
17.根據權利要求14所述的方法，其中，以小於約150秒的、且特別是在約90秒到約 150秒範圍內的、且優選地是約120秒的接觸時間以及低於約360伏的、且特別是在約250 伏到約350伏範圍內的所施加的電壓來處理由多於一個肋片(1)、且特別是多於四個肋片 (1)構成的一連串(55)。
18.根據權利要求9至17中任一項所述的方法，包括將可拆裝電極(60)引入到單個肋片(1)或接合成一連串(55)的多個肋片(1)中的步驟。
19.根據權利要求18所述的方法，其中，所述電極(60)是叉狀的，並具有一對平行直線導電桿(62)，所述杆能插入到形成在肋片(1)內或互相接合的一連串(55)的肋片(1)內的各自的管道中。
20.根據權利要求9至19中任一項所述的方法，其中，分別給每個肋片(1)塗上所述保護塗層(51)，或者給接合成一連串(5 的多個肋片(51)塗上所述保護塗層。
21.根據權利要求9至20中任一項所述的方法，包括在塗上所述保護塗層(51)的步驟之後在爐中烘焙的步驟。
22.根據權利要求9至21中任一項所述的方法，其中，所述保護塗層(51)由具有粘附於鋁的所述表面並防止所述表面被腐蝕的特徵的塗層材料製成。
23.根據權利要求9至22中任一項所述的方法，其中，所述塗層材料(51)由電泳漆，例如環氧樹脂或丙烯酸樹脂製成，和/或由氟化聚合塗層材料(例如特氟綸基的)或者類似產品製成。
24.根據權利要求9至23中任一項所述的方法，其中，所述本體( 包括管狀本體(7)， 所述管狀本體具有延伸超出一對橫向接合的套管(9)的端部(25)，所述套管依靠各自的通過外圍邊緣(30)限定的孔09)與所述管狀本體(7)內部地連接，並且所述端部設有通過蓋08)封閉的底部開口 (XT)；並且所述方法包括用蓋08)封閉所述底部開口 (XT)的步驟，所述蓋具有緊鄰所述孔09)地布置在所述端部0 內的封閉表面(33)，從而避免在用所述處理組合物填充所述腔(5)的步驟中形成氣穴。
全文摘要
一種散熱器肋片(1)，具有本體(2)，該本體由壓鑄鋁製成並設有用於水流過的、且通過鋁的本體(2)的內表面(6)限定的內腔(5)，給鋁的本體(2)的每個內表面(6)均塗上由防腐蝕聚合塗層材料製成的保護塗層(51)，從而完全塗覆腔(5)，以在使用中保護鋁的本體(2)的內表面(6)使之不與水接觸。通過用包含聚合塗層材料的處理組合物填充腔(5)且此後一旦塗層材料已粘附於腔(5)的內表面(6)就排乾腔(5)來執行塗上保護塗層(51)。
文檔編號C25D13/04GK102203328SQ200980133328
公開日2011年9月28日 申請日期2009年6月26日 優先權日2008年6月26日
發明者弗朗西斯科·弗朗佐尼 申請人:方地陶有限公司