国民经济行业分类号：
C4350 | C3874 | C4090 | C3879
摘要：
根据本发明的示例方面，提供一种散热器(100)，其具有细长的内部芯体(110)和细长的外部型材(120)。型材(120)形成横截面周边，并且设置在芯体(110)周围并距芯体(110)一定距离处，使得在芯体(110)与型材(120)之间形成中间体积(160)。散热器(100)还具有：桥接件(130)，其将型材(120)连接到芯体(110)。型材(120)具有：至少一个开口(140)，其将中间体积(160)暴露于环境中。至少一个开口(140)在与内部芯体(110)的伸长尺寸不平行的方向上延伸。
技术问题语段：
传统的散热器制造方法存在成本高、模具寿命短、工艺节奏时间长、散热效果不佳等缺点，需要提供一种有效的冷却解决方案，同时具有较高的自由度和易于大规模生产。
技术功效语段：
这个实施例的技术效果是，通过在散热器内部设置一个流动空腔，使得从热源到散热器的热传递更加迅速，从而可以充分利用散热器的散热能力。
权利要求：
1.一种散热器(100)，包括：
内部芯体(110)，所述内部芯体沿伸长尺寸是细长的；
外部型材(120)，所述外部型材：
沿所述芯体(110)、围绕所述芯体并距所述芯体一定距离设置，使得在所述芯体(110)与所述型材(120)之间形成中间体积(160)，并且
包括至少一个开口(140)，所述至少一个开口将所述中间体积(160)暴露于环境，以及
桥接件(130)，所述桥接件将所述型材(120)连接到所述芯体(110)，
其特征在于，所述至少一个开口(140)在与所述内部芯体(110)的伸长尺寸不平行的方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的散热器(100)，其中，所述至少一个开口(140)在具有沿所述型材(120)的横截面周边的分量的方向上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的散热器(100)，其中，所述至少一个开口(140)沿所述型材(120)的周边延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的散热器(100)，其中，所述至少一个开口(140)围绕所述型材(120)的整个周边延伸，将所述型材分成几个型材部分(121,122)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的散热器(100)，其中，所述型材(120)在伸长尺寸上是细长的，并且包括多个所述开口(140)，所述开口在所述型材(120)的伸长尺寸上沿所述型材(120)彼此间隔开。
6.根据前述权利要求中任一项所述的散热器(100)，其中，所述开口(140)相对于所述芯体(110)的伸长尺寸径向设置，并且围绕所述芯体的伸长尺寸旋转地设置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的散热器(100)，其中，所述至少一个开口(140)延伸穿过所述桥接件(130)，将所述芯体(110)暴露于环境。
8.根据前述权利要求中任一项所述的散热器(100)，其中，所述芯体(110)是中空的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的散热器(100)，其中，所述芯体(110)包括热管(111)。
10.根据权利要求9所述的散热器(100)，其中，所述热管(111)集成到所述芯体(110)中。
11.根据权利要求9或10所述的散热器(100)，其中，所述热管(111)是封闭的，并且包括用于执行热虹吸循环的相变流体。
12.根据前述权利要求中任一项所述的散热器(100)，其中，所述桥接件(130)包括多个辐条(131)，所述多个辐条在所述芯体(110)与所述型材(120)之间延伸穿过所述中间体积(160)。
13.根据权利要求12所述的散热器(100)，其中，至少一个辐条(131)包括：从所述至少一个辐条(131)延伸的多个鳍片(132)。
14.根据权利要求13所述的散热器(100)，其中
大于90度的初始延伸角(θ)在所述鳍片(132)的型材侧上形成在所述辐条(131)与所述鳍片(132)之间，
所述鳍片(132)的切线随着距所述辐条(131)的距离变化而变化，增加在所述鳍片(132)的型材侧上形成在所述辐条(131)与所述鳍片(132)的切线之间的角度，或者其中
大于90度的初始延伸角(θ)在所述鳍片(132)的型材侧上形成在所述辐条(131)与所述鳍片(132)之间，并且所述鳍片(132)的切线随着距所述辐条(131)的距离变化而变化，增加在所述鳍片(132)的型材侧上形成在所述辐条(131)与所述鳍片(132)的切线之间的角度。
15.根据前述权利要求12至14中任一项所述的散热器(100)，其中，至少一个辐条(131)包括：用作安装点的插座(133)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的散热器(100)，其中，所述散热器(100)包括：用于接收热源(200)的耦合器(150)。
17.根据权利要求16所述的散热器(100)，其中，所述耦合器(150)包括：用于接收所述芯体(110)的通道(151)、以及与所述通道(151)流体连通的蒸汽室(152)。
18.根据权利要求17所述的散热器(100)，其中，所述蒸汽室(152)的横截面大于所述通道(151)的横截面。
19.根据前述权利要求中任一项所述的散热器(100)，其中，构成所述散热器(100)的部件(110、120、130)彼此是一体的。
20.一种散热系统，其特征为：
根据前述权利要求13至19中任一项所述的多个散热器(100)，并且其特征为
耦合器(150)，所述耦合器包括多个通道(151)，所述通道用于接收所述多个散热器(110)的芯体(110)。
21.一种照明器，其特征为：
根据前述权利要求15至19中任一项所述的散热器(100)，并且其特征为
人造光源(210)，所述人造光源安装在所述耦合器(150)上。
22.一种照明系统(1000)，其特征为：
多个照明器，所述多个照明器各自包括人造光源(210)，并且其特征为
根据前述权利要求15至19中任一项所述的多个散热器(100)，
其中：
耦合器(150)包括多个通道(151)，所述通道用于接收所述多个散热器(110)的芯体(110)，
多个人造光源(210)安装在共享耦合器(150)上。
23.一种用于生产散热器(100)的方法，包括：提供用增材制造技术制造的预制件，以包括：
内部芯体(110)；
外部型材(120)，所述外部型材形成周边，并且设置在所述芯体(110)周围并距所述芯体一定距离处，使得在所述芯体(110)与所述型材(120)之间形成中间体积(160)，以及
桥接件(130)，所述桥接件将所述型材(120)连接到所述芯体(110)，
其特征在于，用材料去除制造技术为所述型材(120)提供至少一个开口(140)，使得所述至少一个开口(140)在具有沿所述型材(120)的周边的分量的方向上延伸，并将所述中间体积(160)暴露于环境。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述散热器(100)根据前述权利要求1至19中任一项所述。
25.根据权利要求23或24所述的方法，其中，所述增材制造技术是挤压。
26.根据前述权利要求23至25中任一项所述的方法，其中，所述材料去除制造技术是切屑去除制造技术，诸如车削。
27.一种将热源(200)安装到接收结构的方法，其特征在于，所述热源(200)安装在根据前述权利要求1至19中任一项所述的散热器(100)上，并且以相对于竖直方向非水平倾斜的角度安装细长的散热器(100)，其中所述热源(200)面朝下。
28.一种热交换器(2000,3000)，包括：
根据前述权利要求8至19中任一项所述的第一散热器(100a)，
根据前述权利要求8至19中任一项所述的第二散热器(100b)，
耦合器(150)，所述耦合器将所述第一散热器和所述第二散热器(100a,100b)的中空的芯体(110)彼此连接成流动连接。
29.根据权利要求28所述的热交换器(2000)，其中，所述散热器(100a,100b)和所述耦合器(150)形成封闭的热传递通道。
30.根据权利要求28或29所述的热交换器(2000)，其中，所述热交换器(2000)包括：一对以上这样的散热器(100a,100b)。
31.根据权利要求28所述的热交换器(3000)，其中，所述热交换器(2000)是流通式热交换器，其中，冷却剂流过所述散热器(100a,100b)和耦合器(150)。
32.根据权利要求31所述的热交换器(3000)，其中，所述热交换器(3000)包括一个以上这样的耦合器(150)，所述耦合器连续连接两个以上这样的散热器(100a,100b,100c,100d)。
技术领域：
[0001]本公开涉及用于冷却的装置。特别地，本公开涉及散热设备。
背景技术：
[0002]诸如微处理器、LED、IGBT模块等的电子部件的冷却通常基于：将传热元件附接到部件的物理和导热连接。散热器传统上是通过以下方式来制造的：例如压铸或挤压具有几个鳍片、扭结和其他形状的细长型材，以使用于散热的表面积最大。US 2009071624A1和EP2193310 B1公开了示例性挤压散热器，该散热器具有设置于外周的纵向延伸的开口。
[0003]传统的散热器可能被视为具有某些缺点。如果散热器是通过压铸生产的，则工装(tooling)相对昂贵，由于模具的有限寿命而磨损更严重。此外，模具的操作延长了工艺节奏时间，并且压铸中使用的常规材料一般仅具有适度的导热性，并且所产生的成形可能不允许有效的散热形状。另一方面，挤压是生产大量材料的非常有效的方法。然而，由于挤压的形状不允许在非垂直定向上的有效安装，因此通过挤压生产的散热器在设计上的自由度可能有限。
[0004]仍然需要提供一种冷却解决方案，该解决方案不仅有效而且易于用传统的制造方法和工具大规模生产。
发明内容：
[0005]本发明由独立权利要求的特征限定。在从属权利要求中限定了一些具体实施例。
[0006]根据本公开的第一方面，提供一种具有细长的内部芯体和细长的外部型材的散热器。该型材形成横截面周边，并且设置在芯体周围并距芯体一定距离处，使得在芯体与型材之间形成中间体积。散热器还具有：桥接件，其将型材连接到芯体。该型材具有：至少一个开口，其将中间体积暴露于环境中。至少一个开口在与内部芯体的伸长尺寸不平行的方向上延伸。换句话说，所述延伸位于具有沿型材的横截面周边的分量的方向上。
[0007]根据本公开的第二方面，提供一种散热系统，其具有多个这样的散热器以及耦合器，所述耦合器具有多个通道，用于接收多个散热器的芯体。
[0008]根据本公开的第三方面，提供一种照明器，其具有这样的散热器以及人造光源，所述人造光源安装在用于将光源连接到散热器的耦合器上。
[0009]根据本公开的第四方面，提供一种照明系统，其具有多个这样的照明器和多个这样的散热器，每个照明器包括人造光源。耦合器的特征在于：用于接收多个散热器的芯体的多个通道，并且多个人造光源安装在共享耦合器上。
[0010]根据本公开的第五方面，提供一种用于生产散热器的方法，所述方法包括：提供用增材制造技术制造的预制件，以包括内部芯体、外部型材以及桥接件，所述桥接件将型材连接到芯体，所述外部型材形成周边，并且设置在芯体周围并距芯体一定距离处，使得在芯体与型材之间形成中间体积。在所述方法中，用材料去除制造技术为型材提供至少一个开口，使得至少一个开口在具有沿型材的周边的分量的方向上延伸，并将中间体积暴露于环境。
[0011]根据本公开的第六方面，提供一种将安装在这样的散热器上的热源安装到接收结构的方法，其中，细长的散热器相对于竖直方向以非水平倾斜角度安装，其中热源面朝下。
[0012]根据本公开的第七方面，提供一种热交换器，其包括：第一和第二这样的散热器，这两个散热器都包括中空的芯体；以及耦合器，所述耦合器连接中空的芯体，使散热器彼此流动连接。
[0013]一些实施例可以包括来自以下逐项列表的一个或多个特征：
[0014]-至少一个开口沿型材的周边延伸；
[0015]-至少一个开口围绕型材的整个周边延伸，将型材分成几个型材部分；
[0016]-型材在伸长尺寸上是细长的；
[0017]-伸长尺寸是直的伸长轴线；
[0018]-伸长尺寸是散热器工件的挤压的线性轴线；
[0019]-型材包括多个所述开口，多个所述开口在型材的伸长尺寸上沿型材彼此间隔开；
[0020]-芯体在伸长尺寸上是细长的；
[0021]-开口相对于芯体的伸长尺寸径向地设置，并且围绕芯体的伸长尺寸旋转地设置；
[0022]-至少一个开口延伸穿过桥接件，将芯体暴露于环境；
[0023]-芯体是中空的；
[0024]-芯体包括：集成到芯体中的热管；
[0025]-桥接件包括多个辐条，所述多个辐条在芯体与型材之间延伸穿过中间体积；
[0026]-至少一个辐条包括：从至少一个辐条延伸的多个鳍片；
[0027]-大于90度的初始延伸角在鳍片的型材侧上形成在辐条与鳍片之间，鳍片的切线随着距辐条的距离变化而变化，增加在鳍片的型材侧上形成在辐条与鳍片的切线之间的角度；
[0028]-至少一个辐条包括插座；
[0029]-插座设置有用于用作安装点的内螺纹；
[0030]-散热器包括用于接收热源的耦合器；
[0031]-耦合器包括用于接收芯体的通道；
[0032]-耦合器包括与通道流体连通的蒸汽室；
[0033]-蒸汽室的横截面大于通道的横截面；
[0034]-构成散热器的部件彼此是一体的；
[0035]-增材制造技术是挤压；
[0036]-材料去除制造技术是切屑去除制造技术；
[0037]-材料去除制造技术是车削，
[0038]-中间体积是环形的。
[0039]借助于本解决方案可以获得相当大的益处。所提出的形状可以通过传统的制造技术(诸如挤压和车削)生产，使所述生产非常适合于大规模生产。此外，开口的外部型材导致沿散热器的相对自由流动的空气流，以便于散热。在型材的横截面周边最终部分地沿所述周边开口的情况下，环境空气可以从外部进入周边与芯体之间的中间体积。与相对温暖或热的芯体组合的散热器的细长的形状意味着：类似于烟囱效应，沿芯体的冷却空气流得到促进。围绕开口的型材的其余部分确保：空气不能容易地通过型材从中间体积逸出，而是从散热器的纵向端部逸出。通过改变开口的大小、分布和位置，可以优化烟囱效应的流动特性。附加地或替代地，通过沿伸长尺寸改变散热器的长度，散热器的能力可以针对特定应用而定制。冷却空气流提高了散热器的效率，由此需要更少的材料来消散之前需要相对大的散热器的热量。
[0040]另一方面，优选的是，型材至少部分地沿着伸长尺寸完全围绕芯体延伸，以便维持散热器的刚性。如果开口除了延伸穿过型材之外还延伸穿过桥接件，则空气可以在中间体积内的任何地方流动。自然空气流也能够在倾斜定向上流动，这使得散热器适用于许多冷却应用。如果开口不包含沿型材的横截面周边的部件，则当以倾斜定向安装时，空气流在冷却该结构的情况下将不是非常有效。
[0041]根据一个实施例，散热器包括：位于芯体内部的内部流动空腔。从而极大地提高了从热源到散热器的相
具体实施方式：
[0061]限定
[0062]在本上下文中，表述“近端”是指靠近热源的散热器的端部。相反，“远端”是指远离热源的散热器的端部，即，相对于所述近端的相对端。
[0063]在本上下文中，表述“伸长尺寸”可以指最大尺寸的轴线。在直的型材的情况下，轴线是线性的。在弯曲的型材的情况下，轴线可以是弯曲的。根据特别实用的实施例，伸长尺寸是在开口被引入工件之前散热器的挤压的线性轴线。
[0064]在本上下文中，除非另有解释，否则“横截面”图应理解为在所讨论的部件的伸长尺寸上截取的。
[0065]在本上下文中，词语“周边”应该理解为覆盖连续的或间断的周边。所述周边可以理解为：在型材铸件的伸长尺寸上截取的型材的横截面形状在假想平面上的投影。
[0066]在本上下文中，表述“相变”、“相位变化”和“相移”可互换使用。
[0067]在本上下文中，开口延伸的方向是通过以下方式来限定的：首先，在沿着边缘的给定点处找到限定开口的相对边缘之间的最短距离；然后，建立以最短距离连接边缘的假想线段的中心点；沿着细长开口重复相同的操作；连接中心点，由此形成的连接线限定开口的延伸方向。图18示出了这个原理，其具有图17的开口140。示例性开口140由两个细长的且彼此相对的侧边缘E1、E2和两个弯曲的且彼此相对的端部边缘E3、E4限定，所述端部边缘将侧边缘E1、E2彼此连接。在所示出的示例中，沿着开口140的第一细长的侧边缘E1取五个第一参考点P1.1、P2.1、P3.1、P4.1、P5.1，由此在距第一参考点P1.1、P2.1、P3.1、P4.1、P5.1最短距离处在相对的第二细长的侧边缘E2上取五个对应点P1.2、P2.2、P3.2、P4.2、P5.2。延伸方向DE通过连接分段线SL1、SL2、SL3、SL4、SL5的中心点CP1、CP2、CP3、CP4、CP5形成，所述分段线连接第一参考点和第二参考点P1.1、P1.2；P2.1、P2.2；P3.1、P3.2；P4.1、P4.2；P5.1、P5.2。虽然所示出的示例产生了直的延伸方向，但应注意的是，替代地，根据开口的形状，延伸方向可以是弯曲的或具有另一种非直的形状。
[0068]在本上下文中，表述“在一个方向上延伸”包括但不限于：延伸方向是开口具有其最大延伸的方向的含义。
[0069]图1至图3示出了根据至少一些实施例的用散热器100冷却的照明器。图1至图3的设备包括两个主要部分：热源200和散热器100。照明器被公开为可应用的热源的示例，但其可以例如被另一个热源替代，例如IGBT模块、处理器、高功率IC、激光二极管、PCB或电子模块、RF部件(诸如换热器或滤波器)或产生热的任何其他可预见的电子或光学部件。照明器具有大致圆柱形本体230，所述本体通过截锥反射器220而容纳LED芯片210。照明器可以包括其他光学器件，诸如透镜或物镜，为了简单起见，已从附图中省略这些光学器件。
[0070]LED芯片210安装在耦合器150上，所述耦合器将热源200连接到散热器100。在本示例中，耦合器150采取大致圆柱形件的形式，该圆柱形件的形状设计为：一方面连接到热源200，另一方面连接到散热器100。照明器的本体230可以通过收缩配合、螺纹、热配合、钎焊、焊接、胶合或粘贴附接到热源200的类似形状的本体230。耦合器150的外圆柱形表面可以例如包括外螺纹，所述外螺纹被设计为与本体230上的内螺纹相配合。耦合器150的顶表面可以是平坦的，以容纳LED芯片210的电路板。耦合器150还可以包括通孔，作为用于热源200的布线的馈通孔(feed-through)。
[0071]散热器100具有三个主要部分：芯体110、围绕芯体110的型材120、以及桥接件130，该桥接件将芯体110连接到型材120使得在其间形成中间体积160。让我们首先考虑芯体110。芯体110是细长的，意味着其具有一个主要的伸长尺寸。在所示出的实施例中，伸长尺寸是直的，但替代地，芯体可以沿着弯曲的伸长尺寸是细长的。芯体110在整个伸长尺寸上具有大致圆形的横截面，使得芯体110的形状大致为圆柱形。替代地，芯体的外部横截面形状可以改变为椭圆形、三角形、四边形、六边形或任何合适的形状。所示出的旋转对称性不是必要条件。
[0072]芯体110的直径在一个端部处通过肩部112减小。减小的目的是将芯体110装配到提供给耦合器150的接收通道151中。实际上，耦合器150包括：位于相对于热源200的相对侧上的开口，其用于接收散热器100。更具体地，耦合器150的底侧包括：通道151，其用于接收芯体110。
[0073]芯体110可以是中空的，以包括通道。通道在伸长尺寸方向上延伸。根据所示出的示例，通道延伸穿过芯体110。如果芯体110和散热器100的其余部分是通过挤压生产的，则这种延伸是可预见的。替代地，但是通道也可以是盲孔。实际上，替代地，芯体110、型材120和桥接件130可以被挤压成一个工件，然后所述工件被机加工成包括通道和开口。无论是通过挤压还是钻孔制成，芯体110都可以包括一个以上的通道，其中，这些通道可以具有彼此相同或不同的尺寸。
[0074]为了封闭芯体110的第二端部，通道可以包括：座113和插塞114，所述座与通道的其余部分相比是放大部分，所述插塞插入座113中。自然地，芯体110的内部通道可以用替代方式密封，诸如与规则的横截面通道相符合的插塞或密封在芯体110的第二端部的完全外部引线。芯体110的通道可以用于促进沿伸长尺寸从靠近热源的端部和远离热源的端部的热传递。
[0075]根据可预见的变体，芯体可以包括：通道，其贯穿芯体并且在两个端部处被堵塞。热源可以通过插塞而安装在芯体的任一端部上或任一侧上。
[0076]根据一个实施例，芯体110包括热管111。热管111可以例如通过将芯体与热管一起铸造或挤压成一体件而集成到中空的芯体110中。替代地，热管可以通过例如压缩配合或通过焊接添加到芯体。热管111是封闭的。热管111可以在一个端部处由耦合器150封闭，而在另一端部处由插塞114封闭。热管111包括相转移流体。该相转移流体优选地用于在热管111内执行热虹吸循环。
[0077]根据一个实施例，内部通道用作热管111。一旦附接到耦合器150，芯体110的热管111就与耦合器151的通道151流体连通。然后，由热源200产生的热量能够借助于热管原理传递到远端。因此，由通道151和热管111产生的内部流动空腔优选地是封闭的，并且包含相转移流体以执行热虹吸循环。为了进一步改进热传递，耦合器150可以包括：与通道151流体连接的蒸汽室152。蒸汽室152可以是：通道151的放大部分，其靠近耦合器150的表面，用于接收热源(图1至图3中的LED芯片210)。
[0078]如上所述，外部型材120围绕芯体110，以便形成间断的浮动壳体。型材120与芯体110共享一个伸长尺寸。类似于芯体110，伸长尺寸可以是弯曲的。然而，直的定向是优选的，以便能够通过挤压来制造。当在伸长尺寸上观察时，型材120可以具有圆形横截面形状，或者任何可预见的形状，诸如椭圆形、三角形、四边形或六边形。图16包括：图1的散热器的变体，其具有大致六边形的型材120。该型材包括：通过倒圆角连接的六个面。散热器100包括两个开口，一个短开口和一个长开口，将型材120分成三个部分。中间体积160形成在芯体110与型材120之间的空间中。在图1至图15和图17所示出的示例中，中间体积160是环形的，并且容纳桥接件130。
[0079]外部型材120设置有至少一个开口140，用于将中间体积160暴露于环境。虽然一个开口140对于本散热器构思的一些应用来说可能是足够的，但是所示出的实施例的特征在于：四个开口141、142、143、144，所述四个开口沿型材120的伸长尺寸在型材120上连续且间隔开地布置。四个开口141-144将型材120分成相应的四个型材部分121、122、123、124。四个示例性开口141、142、143、144(从现在起简称为开口140)至少部分地沿外部型材120的周边延伸。所示出的开口140被布置成沿周边围绕型材120延伸，因此使得开口140不仅是径向的，而且相对于型材120的伸长尺寸是旋转的。开口140的这种径向性质使得型材120成为围绕芯体110的环，由此，当沿伸长尺寸从正视图观察时，所述环可以具有圆形或其他形状的形式。
[0080]然而，开口140不需要如附图所示地围绕型材120的整个周边延伸。相反，开口140可以仅延伸于周边的一部分(附图中未示出)。附加地或替代地，开口140可以是细长的，使得开口140的伸长尺寸具有：沿型材120的横截面形状的周边的一个分量、和沿型材120的伸长尺寸的另一个分量。换句话说，开口140可以相对于型材120的伸长尺寸成直角延伸，或者可以相对于型材120的伸长尺寸以对角线或倾斜定向延伸。在图1至图16所示出的示例中，开口140的伸长尺寸不具有沿型材120的伸长尺寸的分量。在图17所示出的示例中，开口160在一个方向上延伸，所述方向具有沿型材120的周边和沿型材120的伸长尺寸(即，在型材120的恰好是直的轴向尺寸上)的分量。开口140具有轻微的螺旋形状。优选的是，开口140不沿型材120的整个伸长尺寸延伸，以便使型材120的端部保持不间断。这提高了工件的刚性。如图17所示出的，倾斜的开口可以仅与型材120拼合，或者它们可以穿过桥接件延伸到芯体。从图1至图3还可以看出，开口140可以延伸到散热器100的芯体110，因此切断桥接件130。这样的深切是可选的。根据未示出的实施例，桥接件130全部不受开口140的影响或仅其小部分受开口140的影响。
[0081]图1所示的实施例示出了一个示例，其具有五个开口，所述开口将型材120分成五个连续的型材部分，第一型材部分与耦合器150之间具有空间。图2和图3示出了图1的结构的小的改进，其中四个开口将型材120分成四个连续的型材部分，第一型材部分与耦合器150之间具有空间。两个示例中的开口140具有沿散热器100的伸长尺寸彼此相等的轴向覆盖范围和距离。图4的实施例示出了具有14个开口141…1414的改进示例，所述14个开口将型材120分成相应的14个型材部分121…1214。为了说明的目的，图4的散热器100被示为“倒置”。散热器100旨在与底部处的热源一起安装。散热器100可以垂直地或以倾斜的定向延伸。图4的开口的轴向覆盖范围变化，使得从散热器100的近端朝向远端的每个连续开口141…1414的轴向覆盖范围减小，导致型材部分121…1214的轴向高度增加。因此，每个连续开口之间的距离可以从近端朝向远端保持相等或减小。附图的其余部分示出了进一步的改进：图6提出了三个开口，所述开口将型材120分成四个型材部分；图8和图10提出了四个开口，所述开口将型材120分成四个型材部分；并且图11提出了10个开口，所述开口将型材120分成九个型材部分。
[0082]通过改变开口140的尺寸和分布(即，型材120的封闭部分与打开部分之间的关系)可以调节冷却空气流的烟囱效应。此外，可以通过为散热器提供风扇或类似的主动流动装置来进一步促进空气流动，所述风扇或类似的主动流动装置用以促进空气从中间体积移动到环境中，或者反之亦然(附图中未示出)。在图4的示例中，与距离热源最远的远端处的第十四开口1414相比，热源附近的近端处的第一开口141相对较大。通过沿伸长尺寸从近端到远端减小开口尺寸，环境空气可以在热源附近自由地进入中间体积，而朝向远端，烟囱效应将甚至从相对窄的开口吸入空气。所述第一开口与最后一个开口之间的开口可以逐渐地、线性地或渐进地改变尺寸。
[0083]接下来让我们考虑桥接件130。桥接件130提供芯体110与型材120之间的机械连接。桥接件130可以是一体的部件，这意味着芯体110、型材120和桥接件130被构造为：不能以非破坏性的方式拆卸的一个件。桥接件130从芯体110以相对于芯体110的伸长尺寸大致径向的方式延伸。所示出的实施例示出了从受开口140影响的散热器100的部分中省略的桥接件130。如上所述，桥接件130可以完全或部分地留在开口处(附图中未示出)而不被移除。因为桥接件130占据芯体110与型材120之间的中间体积160，所以有利的是，桥接件130不是实心件，而是由几个较小的元件组成，这些较小的元件有助于空气在中间体积160中以及在中间体积160与环境之间流动，以用于有效冷却。
[0084]图2至图3示出了桥接件130的一个示例，所述桥接件包括：一系列径向辐条131，它们在芯体110与型材120之间延伸。所示出的示例包括：六个直辐条131，它们均匀地分布在芯体110周围。图1、图4和图5示出了图2和图3的简单直辐条的改进版本。如图5清楚所示，可以通过添加鳍片132来增加辐条131的表面积。鳍片132从辐条131以大致横向的定向延伸。鳍片132可以设置在辐条131的两侧上或仅设置在一侧上。每个连续鳍片132的长度可以从芯体端朝向型材端增加，以便于制造。根据经验，鳍片132的长度和相互距离应最大化，以允许空气在中间体积160中自由流动。然而，在实践中，通过挤压和机加工生产散热器将对鳍片132的尺寸带来限制。例如，挤压工具可能具有限制，诸如挤压工具的最大舌比或优选的几何图形，以提供挤压材料的优化流动特性。另一方面，过长的鳍片可能在车削过程中引起振动。
[0085]如稍后将要揭示的，开口140可以用切屑去除制造技术来生产。当切削工具被径向驱动朝向芯体110切削通过桥接件130时，切削刃将沿辐条131移动，由此鳍片132可以用作机加工的端点或切削深度。为了促进切屑从桥接件130分离，辐条131与鳍片132之间的角度θ被构造为大于90度，以形成用于切削刃的引导表面。鳍片132的外部表面的形状可以设计为包括朝向芯体110的轻微弧度，用于“脱落”，并因此有助于结束机加工过程。更具体地，鳍片132的切线随着距辐条131的距离变化而改变。换句话说，切削工具与鳍片132之间的攻角随距辐条131的距离变化而减小。在切削刃以稍微缓和的角度与鳍片132接触的情况下，可以最小化或者甚至消除毛刺。如果开口延伸穿过桥接件130，则芯体110可以包括类似形状的表面，以用于结束机加工。更具体地，如图5所示，芯体110处的辐条131的芯柱可以包括：与鳍片132类似的防毛刺形状。
[0086]替代地或附加地，具有用作插座133的放大部分，以用作诸如热源、耦合器、控制器、调节接头等的部件的安装点。在散热器100的增材制造阶段期间，可以通过在散热器120上沿伸长尺寸引入孔或螺纹袋或者随后通过在增材制造步骤之后的机加工来将附加的或替代的安装点提供给型材120、桥接件130或芯体110。插座133可以包括孔134，所述孔优选地被加工成包括内螺纹，以便于螺纹接合。当然，其他附接方式(诸如铆钉、粘合剂的使用等)也是可预见的。孔134可以进一步用于在近端与远端之间的插座133中连接电力和/或控制电缆。图5还揭示了：热管111的表面是如何起伏，以促进热管111中所包含的流体的回流。特别是在倾斜的安装中，有利的是，热管111包括花键或其他纵向延伸的凹槽，用于使回流的液体分布在热管111的周边周围。这种起伏的益处在于：由于液体动力学，回流的流体可以在凹槽的底部上流动，与在相反方向上涌动的蒸汽有些隔离。在没有这种起伏的情况下，所有回流的液体将聚集，以在重力场中沿热管的最低部分流动，并因此收集在耦合器150的沸腾表面上的小区域上。附加地或替代地，通过将铜棒或类似元件引入到芯体110的内部通道中，可以进一步增强热管效应。
[0087]图6示出了对图2和图3的实施例的改进。首先，芯体110是实心的，即，其不具有通道的特征。热源可以附接到芯体110的端部或侧面。其次，辐条131是弯曲的。所述弧度是围绕与散热器100的伸长尺寸平行延伸的轴线设置的，所述伸长尺寸与每个辐条131相邻。所述弧度产生与散热器100的车削方向正交的延伸分量，这在开口的产生期间是有益的。当散热器沿正确的方向转动时，所述弧度可以降低在车削期间引发共振的风险。替代地，辐条的形状可以变化，以包括除了直的或弯曲的形状之外的形状，诸如类似于字母S或Z的形状。
[0088]替代地，芯体可以包括通道，高导电材料(诸如铜)的插入件被插入到所述通道中。插入件可以是实心的或中空的，以包括例如热管。
[0089]图1至图6中所示的示例性散热器100都具有相对于型材120居中的芯体110。替代地，芯体可以相对于型材不居中(附图中未示出)。因此，桥接件也可以是偏心的，以适应这种不对称性。
[0090]除了改变开口和鳍片的尺寸和布置之外，可以向散热器添加附加的部件，以进一步促进散热。图12提出了附加的扩展板170，所述扩展板可以被添加到型材120，更特别地，被添加到一个或多个型材部分。图12示出了从散热器100上拆下的这种扩展板170中的一个。如可以看出的，扩展板170可以包括简单的金属的片材171，诸如铝、铝合金、钢或锡，例如其具有：用于接收型材120的开口173、以及套环172，所述套环从片材171延伸的，限定开口173，并且附接到型材120。套环172可以通过其间的热传递促进剂(诸如粘合剂、焊料、热糊)附接到型材120。因此，合适的接合方法包括胶合、钎焊、焊接、收缩配合等。这种扩展板170的引入大大增加了型材120的散热表面积，以促进散热。
[0091]如上所述，可以改变新颖的散热器构思，以获得各种优点。图7至图11以及图13至图15示出了散热器构思的几个实际应用和其他变体。
[0092]图7和图8示出了作为图2和图3的实施例的变体的散热器构思的实际应用。图7和图8描绘了具有热源以及相应的五个相关散热器100a、100b、100c、100d、100e的照明系统1000，所述热源具有五个LED芯片210a、210b、210c、210d、210e，所有散热器都安装在共享耦合器150上。细长的耦合器150因此包含五个间隔开的通道和蒸汽室152，以将相应的发热元件和散热器连接成热传递连接。散热器100a…100e相对于耦合器150以大致直角安装。当然，LED芯片210a…210e的数量和布置可以通过以下方式变化：例如将LED芯片210a…210e布置成矩阵，增加或减少LED芯片210a…210e的数量，和/或使耦合器的形状设计为非直的形式，例如设计为二维或三维曲线。
[0093]图9和图10示出了作为图2和图3的实施例的变体的散热器构思的另一个实际应用。图9和图10描绘了热交换器2000，其具有类似于图7和图8的实施例的细长的共享耦合器150，但具有设置在耦合器150的两侧上的散热器。因此，热交换器2000的特征为：布置在耦合器150的一侧上的由五个100a…100e组成的第一散热器组、和布置在耦合器150的相对侧上的由五个100f…100j组成的第二散热器组。相对的散热器100a、100f；100b，100g；100c、100h；100d、100i；100e、100j彼此对准。此外，用于散热器100的芯体110的耦合器150上的通道151穿过耦合器150，以便使成对的散热器100a、100f；100b、100g；100c、100h；100d、100i；100e、100j的内部通道(例如热管111)彼此流体连通。因此，源自耦合器150的一侧的热量可以借助于接合的热管111通过两侧之间的热传递连接传递到耦合器150的另一侧。耦合器150的形状可以设计为：将两侧彼此隔离，以便防止主要在耦合器150的相对侧上的气体或液体之间的交叉污染。耦合器150的形状可以例如设计为：形成流动通道或反应容器的一部分。
[0094]图11示出了本散热器构思的又一个实际应用，其描绘了流通式换热器3000。流通式换热器3000包括四个散热器100a、100b、100c、100c、100d，所述四个散热器连续布置，其相应的内部通道串联连接并且通过耦合器150彼此流体连通。根据所提出的实施例的耦合器150采用简单的管的形式，其可以分别在串联的第一散热器和最后一个散热器100a、100d的入口和出口处是直的，和/或是弯曲的以将前一个散热器的出口连接到后续散热器的入口，以便形成紧凑的曲折换热器。如上所述，散热器100是图4中所示的散热器的变体，具有九个型材部分和两端完全暴露的芯体，以便用作入口和出口。替代地，散热器100a、100b、100c、100c、100d可以布置成直的或其他形状的配置，和/或换热器3000中包括更少或更多的散热器。图11示出了串联连接的散热器，但并联配置也是可预见的。替代地，所述配置可以包括：几个散热器单元，其与包括并联连接的一个或一个以上散热器的不同单元串联布置。换热器3000可以通过经由散热器100a、100b、100c、100c、100d供给冷却剂来实施，以通过内部通道和相关气流增强桥接件130和型材120将包含在冷却剂中的热量散发到环境中。
[0095]图13示出了图7的实施例的组合，其特征在于五个LED芯片210a…210e以及相应的五个相关散热器100a…100e，所述散热器安装在配备有图12所示的扩展板170的共享耦合器150上。在图13的实施例中，每个型材部分都带有一个以上的扩展板170。作为图12的变体，扩展板170是细长的，并设置有五个相互平行的开口，以容纳相应的五个平行型材120。
[0096]图14示出了图13所示的扩展板170的变体。图14的扩展板170包括：褶皱174，其位于片材171上、每个平行开口172之间。褶皱174增加了扩展板170的柔性，用于帮助安装和与型材120对准。褶皱174形成弹性变形的轴线，扩展板170可以相对容易地围绕所述轴线弯曲。
[0097]图15示出了图7、图13和图14所示的照明系统1000的又一变体。首先，扩展板170设置有：折叠175，其位于片材171上、每个平行开口172之间。折叠175在扩展板170中的连续开口172之间引入平面偏移。其原因在于：照明系统1000的第二主要变化。根据图15的实施例，散热器100a…100e相对于细长的共享耦合器150以倾斜角度安装，即，以非直角安装。倾斜安装角度的目的是使耦合器150能够垂直安装(如图15中的水平方向所示)，由此使热管中包含的流体将向下流向耦合器150。换句话说，散热器相对于耦合器的倾斜安装角度使芯体处于相对于重力场不对准的定向。
[0098]如上所述，本散热器构思在用传统制造设备制造方面是特别有利的。散热器100的制造具有三个主要的制造步骤和可选的精加工步骤。首先，用增材制造技术(诸如挤压、铸造、3D打印、注射成型等)制成预制件。预制件可以由适合于这种制造技术并具有适合的导热性能的材料生产。可预见的原材料包括：铝、铜、合金或复合材料等。预制件包括芯体110、外部型材120和桥接件130，它们优选地在相同的增材制造阶段中提供。因此，这三个主要部分110、120、130彼此是一体的。
[0099]当完成第一主要制造步骤，在第二主要制造步骤中将开口140提供给预制件。开口140可以用切屑去除制造技术或另一种材料去除技术来添加。优选的材料去除技术是车削。如图所示，如果型材120具有大致圆形的横截面形状，则其可以容易地附接到主轴夹头。根据特别情况，第二制造步骤在具有贯通式主轴进给的CNC车床中执行。车削对于生产穿过型材120并且可选地穿过桥接件130的径向延伸的开口140是特别有利的。如果开口沿包括散热器的伸长尺寸的分量的方向延伸，则多轴CNC机床可能是优选的选择。
[0100]在两个主要的制造步骤之后或之前可以有第三阶段，所述第三阶段是用于将散热器的预制件切割成适当长度的切割阶段。所述切割可以用常规方法(诸如车削、CNC机加工、等离子切割、激光切割、水切割等)执行。
[0101]如有必要，可以通过对散热器加工倒角或其他松边加工和/或去毛刺来完成产品。此外，为了展示的目的，可以对散热器的材料进行防腐处理或以其他方式来增强。
[0102]应当理解，所公开的本发明的实施例不限于本文公开的特定结构、工艺步骤或材料，而是扩展到相关领域的普通技术人员将认识到的其等效物。还应当理解，本文采用的技术术语仅出于描述特定实施例的目的而使用，而非旨在进行限制。
[0103]在本说明书中对一个实施例或实施例的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明中各个位置中出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中