CN109526183A - 自冷式热超导板翅片散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自冷式热超导板翅片散热器，包括：热超导板，所述热超导板内形成有相互连通的密封通道，所述密封通道内填充有传热工质；所述热超导板的表面与水平面相垂直；第一散热翅片，位于所述热超导板的一表面上，所述第一散热翅片内形成有若干个竖直延伸的第一自冷散热通道，若干个所述第一自冷散热通道沿水平方向间隔排布；至少所述第一散热翅片部分区域沿竖直方向的尺寸小于所述热超导板沿竖直方向的尺寸，以于所述热超导板对应于所述第一散热翅片下方的部分区域预留出热源安装区域。本发明的自冷式热超导板翅片散热器可以实现自然对流散热，无需额外加装风扇进行强制冷却，降低了设备运行时的噪音。
Description
技术领域
本发明属于传热技术领域，特别是涉及一种自冷式热超导板翅片散热器。
背景技术
随着电力电子技术的快速发展，模块化、集成化、轻量化、低成本化和高可靠性的要求 越来越高，功率器件在工作时自身产生的热量也越来越大，若不能及时快速将功率器件产生 的热散除，会导致功率器件中的芯片温度升高，轻则造成效能降低，缩短使用寿命，重则会 导致功率器件的失效和芯片的烧毁炸管。因此解决功率器件散热问题一直是困扰功率器件封 装厂商和使用厂商的核心问题之一。为了有效解决功率器件的散热问题，通常将功率元器件 固定在散热器的基板上，通过基板将热量传导至散热器的散热翅片上，散热翅片与空气接触 面积大，通过空气的流东动随流换热，将热量散发到周围环境中。目前普遍采用自然对流或 强制对流的铝型材散热器，包括铝插片式散热器、铝铲片式散热器、铝挤型散热器和铝焊接 翅片式。由于铝和铝合金的导热系数在220W/m.K以内，散热片的翅片效率比较低，热扩散 性能差，且功率器件要均布在散热器基板上，以减小基板扩散热阻，提高散热器的散热能 力。随着封装技术的发展，功率器件的体积在缩小，功率在增大，其热流密度相应增加，常 规铝散热器已不能满足高热流密度大功率模块的散热需求。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自冷式热超导板翅片散热 器，用于解决现有技术中的铝制散热器不能满足高热流密度大功率模块的散热需求的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自冷式热超导板翅片散热器，所述自 冷式热超导板翅片散热器包括：
热超导板，所述热超导板内形成有相互连通的密封通道，所述密封通道内填充有传热工 质；所述热超导板的表面与水平面相垂直；
第一散热翅片，位于所述热超导板的一表面上，所述第一散热翅片内形成有若干个竖直 延伸的第一自冷散热通道，若干个所述第一自冷散热通道沿水平方向间隔排布；至少所述第 一散热翅片部分区域沿竖直方向的尺寸小于所述热超导板沿竖直方向的尺寸，以于所述热超 导板对应于所述第一散热翅片下方的部分区域预留出热源安装区域。
作为本发明的一种优选方案，所述第一散热翅片沿水平方向呈波浪状或方波状延伸。
作为本发明的一种优选方案，所述第一散热翅片沿竖直方向呈波浪状或方波状延伸。
作为本发明的一种优选方案，所述第一散热翅片包括若干个平板状翅片或L形翅片，若 干个所述平板状翅片或L形翅片沿水平方向平行间隔排布。
作为本发明的一种优选方案，所述第一散热翅片包括沿水平方向排布的第一部分及第二 部分，所述第一部分竖直方向的尺寸小于所述第二部分竖直方向的尺寸；所述热源安装区域 位于所述热超导板对应于所述第一部分下方的区域。
作为本发明的一种优选方案，所述自冷式热超导板翅片散热器还包括第二散热翅片，所 述第二散热翅片位于所述热超导板远离所述第一散热翅片的一侧，所述第二散热翅片内形成 有若干个沿竖直方向延伸的第二自冷散热通道，若干个所述第二自冷散热通道沿水平方向间 隔排布。
作为本发明的一种优选方案，所述第二散热翅片沿水平方向呈波浪状或方波状延伸。
作为本发明的一种优选方案，所述第二散热翅片沿竖直方向呈波浪状或方波状延伸。
作为本发明的一种优选方案，所述第二散热翅片包括若干个平板状翅片或L形翅片，若 干个所述平板状翅片或L形翅片沿水平方向平行间隔排布。
作为本发明的一种优选方案，所述自冷式热超导板翅片散热器还包括：
平面垫板，位于所述安装区域上；
功率器件，位于所述平面垫板远离所述热超导板的表面。
作为本发明的一种优选方案，所述自冷式热超导板翅片散热器还包括型材散热器，所述 型材散热器位于所述功率器件远离所述平面垫板的表面上。
作为本发明的一种优选方案，所述热超导板包括：环形边框、第一盖板、第二盖板及至 少一导流板；其中，
所述第一盖板贴置于所述环形边框的一表面上，所述第二盖板贴置于所述环形边框远离 所述第一盖板的表面上，以于所述第一盖板与所述第二盖板之间形成密封腔室；
所述导流板位于所述密封腔室内；所述导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二 方向延伸的凸部，其中，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述第一方向上相邻所述凸 部的底部一体连接，且所述凸部内侧及相邻所述凸部之间具有间隙，以使得所述导流板与所 述第一盖板及所述第二盖板之间形成所述密封通道。
作为本发明的一种优选方案，所述热超导板包括一块所述导流板，所述导流板的长度与 所述环形边框内侧的长度相同，所述导流板的宽度与所述环形边框内侧的宽度相同；所述导 流板的高度与所述环形边框的高度相同。
作为本发明的一种优选方案，所述热超导板包括至少两块所述导流板，所述导流板的长 度与所述环形边框内侧的长度相同；相邻所述导流板之间具有间隙，以于相邻所述导流板之 间形成所述传热工质的第一平衡通道，所述第一平衡通道沿所述第一方向延伸；与所述环形 边框临近的一所述导流板与所述环形边框具有间隙，以于所述导流板与所述环形边框之间形 成所述传热工质的第二平衡通道，所述第二平衡通道沿所述第一方向延伸；所述导流板的高 度与所述环形边框的高度相同。
作为本发明的一种优选方案，所述凸部的侧壁均设有若干个导流孔，所述导流孔沿所述 导流板的厚度方向贯穿所述导流板。
作为本发明的一种优选方案，所述导流板内设有至少一预留间隙；所述热超导板还包括 至少一垫块，所述垫块位于所述预留间隙内；所述垫块的高度与所述导流板的高度相同，且 所述垫块内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔；所述第一盖板上还设有至少一沿其厚度 方向贯通的第二安装通孔，所述第二安装通孔与所述第一安装通孔对应设置；所述第二盖板 上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第三安装通孔，所述第三安装通孔与所述第一安装通孔 对应设置。
作为本发明的一种优选方案，所述导流板内设有至少一预留间隙；所述第一盖板或所述 第二盖板上设有至少一冲压凸台，所述冲压凸台自所述第一盖板或所述第二盖板的内表面凸 设于所述预设间隙内，所述冲压凸台的高度与所述导流板的高度相同，且所述冲压凸台内设 有沿其高度方向贯通的第一安装通孔，所述第二盖板或所述第一盖板上还设有至少一沿其厚 度方向贯通的第二安装通孔，所述第二安装通孔与所述第一安装通孔对应设置。
作为本发明的一种优选方案，所述热超导板包括：
第一盖板；
第二盖板，包括盖板主体及环形凸沿，所述环形凸沿与所述盖板主体一体连接；所述第 一盖板贴置于所述环形凸沿远离所述盖板主体的表面上，以于所述第一盖板与所述盖板主体 之间形成密封腔室；
至少一导流板，位于所述密封腔室内；所述导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿 第二方向延伸的凸部，其中，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述第一方向上相邻所 述凸部的底部一体连接，且所述凸部内侧及相邻所述凸部之间具有间隙，以使得所述导流板 与所述第一盖板及所述第二盖板之间形成所述密封通道。
作为本发明的一种优选方案，所述热超导板包括一块所述导流板，所述导流板的长度与 所述环形凸沿内侧的长度相同，所述导流板的宽度与所述环形凸沿内侧的宽度相同；所述导 流板的高度与所述环形凸沿的高度相同。
作为本发明的一种优选方案，所述热超导板包括至少两块所述导流板，所述导流板的长 度与所述环形凸沿内侧的长度相同；相邻所述导流板之间具有间隙，以于相邻所述导流板之 间形成所述传热工质的第一平衡通道，所述第一平衡通道沿所述第一方向延伸；与所述环形 凸沿临近的一所述导流板与所述环形凸沿具有间隙，以于所述导流板与所述环形凸沿之间形 成所述传热工质的第二平衡通道，所述第二平衡通道沿所述第一方向延伸；所述导流板的高 度与所述环形凸沿的高度相同。
作为本发明的一种优选方案，所述凸部的侧壁均设有若干个导流孔，所述导流孔沿所述 导流板的厚度方向贯穿所述导流板。
作为本发明的一种优选方案，所述导流板内设有至少一预留间隙；所述热超导板还包括 至少一垫块，所述垫块位于所述预留间隙内；所述垫块的高度与所述导流板的高度相同，且 所述垫块内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔；所述第一盖板上还设有至少一沿其厚度 方向贯通的第二安装通孔，所述第二安装通孔与所述第一安装通孔对应设置；所述第二盖板 上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第三安装通孔，所述第三安装通孔与所述第一安装通孔 对应设置。
作为本发明的一种优选方案，所述导流板内设有至少一预留间隙；所述第一盖板或所述 第二盖板上设有至少一冲压凸台，所述冲压凸台自所述第一盖板或所述第二盖板的内表面凸 设于所述预设间隙内，所述冲压凸台的高度与所述导流板的高度相同，且所述冲压凸台内设 有沿其高度方向贯通的第一安装通孔，所述第二盖板或所述第一盖板上还设有至少一沿其厚 度方向贯通的第二安装通孔，所述第二安装通孔与所述第一安装通孔对应设置。
如上所述，本发明的自冷式热超导板翅片散热器，具有以下有益效果：
1.功率器件位于下方，散热器至少部分位于功率器件上方，且散热器内有竖直延伸的自 冷散热通道，在功率器件工作时，位于下方的空气的温度较高，位于上方的空气的温度较低， 冷空气会向下运动且热空气会向上运动，这就在散热翅片表面形成自然的空气对流，使得散 热效率显著增加，从而实现自冷散热；
2.热超导板内部为密封腔体，并焊接有导流板，导流板把两侧盖板焊接在一起，即起到 加强作用，使两侧盖板厚度可以减薄，承压能力增大，强度提高，减轻热超导板的重量和厚 度，又增加内部的换热面积，增强热超导散热能力；
3.热超导板内部密封腔体内充注有传热工质，依靠传热工质相变传热或相变抑制传热， 形成快速导热的热超导特性，使整个热超导板温度均匀；
4.热超导板外部两侧面焊接有散热翅片，可以成倍到几十倍地增大热超导板的散热面 积；由热超导板传导来的热量，通过散热翅片快速由空气带走而散发掉。散热翅片即增大了 与空气的换热面积，减小系统热阻，提高散热能力，又因焊接在热超导板的两侧，起到加强 热超导板的作用，可以减小热超导板的材料厚度，提高强度，减轻重量，降低成本；
5.热超导板的下部与发热电子器件等热源结合面焊结有平面垫板，起到提高接合面平整 度，减小结合热阻，又起到加强和提高热超导板的强度和可抗变形能力；
6.发热电子器件或其他热源直接安装在热超导板的下部，热量直接通过热超导板快速传 导至其上的散热翅片上，减小了导热热阻，提高了散热能力；
7.与传统型材散热器相比，在对大功率和高热流密度功率器件散热时，热超导翅片式散 热器由于具有热超导特性和大的散热面积，因此可以采用自然对流散热方式，而无需额外加 装风扇进行强制冷却，降低了设备运行时的噪音；
8.导热效率高：传统型材散热器多数采用铝或铝合金材料制作，其导热系数在220W/m.K 以内，导热效率比较低，热扩散性能差，热超导翅片式散热器具有通过热超导板内部传热工 质的快速导热特性，其当量导热系数可达4000W/m℃以上；
9.翅片效率高：采用双面焊翅片的方式制作，避免了传统型材散热器因翅片高度过高， 翅片尾端效率低的缺陷，提高了翅片的散热效率。
附图说明
图1显示为本发明实施例一中提供的自冷式热超导板翅片散热器的立体结构示意图。
图2显示为本发明实施例一中提供的自冷式热超导板翅片散热器的爆炸结构示意图。
图3显示为本发明实施例一中提供的自冷式热超导板翅片散热器中包括热超导板、第一 散热翅片、第二散热翅片及平面垫板的部分结构的爆炸结构示意图。
图4显示为本发明实施例一中提供的自冷式热超导板翅片散热器中的热超导板的爆炸结 构示意图。
图5显示为本发明实施例一中提供的自冷式热超导板翅片散热器中的热超导板的立体结 构示意图。
图6至图11显示为本发明实施例一中提供的自冷式热超导板翅片散热器中的热超导板中 不同示例的导流板的结构示意图；其中，图7为图6的正视图，图9为图8的正视图，图11 为图10的正视图。
图12显示为本发明实施例一中提供的自冷式热超导板翅片散热器边缘部分的局部截面 结构示意图。
图13至图17显示为本发明实施例一中提供的自冷式热超导板翅片散热器中不同示例的 第一散热翅片的立体结构示意图
图18显示为本发明实施例二中提供的自冷式热超导板翅片散热器中具有预留间隙的热 超导板的爆炸结构示意图。
图19显示为本发明实施例二中提供的自冷式热超导板翅片散热器具有垫块部分的局部 截面结构示意图。
图20显示为本发明实施例二中提供的自冷式热超导板翅片散热器中具有冲压凸台的热 超导板的爆炸结构示意图。
图21显示为本发明实施例三中提供的自冷式热超导板翅片散热器中的热超导板的爆炸 结构示意图。
图22显示为本发明实施例三中提供的自冷式热超导板翅片散热器中的热超导板中的导 流板置于环形边框内的俯视结构示意图。
图23显示为本发明实施例四中提供的自冷式热超导板翅片散热器中具有预留间隙及垫 块的热超导板的爆炸结构示意图。
图24显示为本发明实施例四中提供的自冷式热超导板翅片散热器中的热超导板中的导 流板置于环形边框内的俯视结构示意图。
图25显示为本发明实施例四中提供的自冷式热超导板翅片散热器中具有冲压凸台的热 超导板的爆炸结构示意图。
图26显示为本发明实施例五中提供的自冷式热超导板翅片散热器中的热超导板的爆炸 结构示意图。
图27显示为本发明实施例六中提供的自冷式热超导板翅片散热器中具有预留间隙的热 超导板的爆炸结构示意图。
图28显示为本发明实施例七中提供的自冷式热超导板翅片散热器中的热超导板的爆炸 结构示意图。
图29显示为本发明实施例七中提供的自冷式热超导板翅片散热器中热超导板中的导流 板位于第二盖板的环形凸沿内侧的俯视结构示意图。
图30显示为本发明实施例八中提供的自冷式热超导板翅片散热器中具有预留间隙及垫 块的热超导板的爆炸结构示意图。
图31显示为本发明实施例八中提供的自冷式热超导板翅片散热器中热超导板中的导流 板位于第二盖板的环形凸沿内侧的俯视结构示意图。
图32显示为本发明实施例八中提供的自冷式热超导板翅片散热器中具有冲压凸台的热 超导板的爆炸结构示意图。
元件标号说明
10 热超导板
100 第一盖板
101 第二盖板
1011 盖板主体
1012 环形凸沿
102 环形边框
1021 灌装孔
103 导流板
1031 凸部
1032 导流孔
1033 导流条
1034 连接部
1035 预留间隙
104 第一焊料层
105 第二焊料层
106 密封通道
107 第一平衡通道
108 第二平衡通道
109 垫块
110 第一安装通孔
111 第二安装通孔
112 第三安装通孔
113 冲压凸台
114 灌装管
115 第三焊料层
116 第四焊料层
20 第一散热翅片
201 第一自冷散热通道
202 L形翅片
203 加强条
204 第一部分
205 第二部分
206 散热条
30 第二散热翅片
301 第二自冷散热通道
40 平面垫板
50 功率器件
60 型材散热器
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭 露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图32。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以 配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施 的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整， 在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容 得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一” 等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变 或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例一
请参阅图1至图12，本发明提供一种自冷式热超导板翅片散热器，所述自冷式热超导板 翅片散热器包括：热超导板10，所述热超导板10内形成有相互连通的密封通道106，所述密 封通道106内填充有传热工质1061；所述热超导板10的表面与水平面相垂直；第一散热翅 片20，所述第一散热翅片20位于所述热超导板10的一表面上，所述第一散热翅片20内形 成有若干个竖直延伸的第一自冷散热通道201，若干个所述第一自冷散热通道201沿水平方 向间隔排布；至少所述第一散热翅片20部分区域沿竖直方向的尺寸小于所述热超导板10沿 竖直方向的尺寸，以于所述热超导板10对应于所述第一散热翅片20下方的部分区域预留出 热源安装区域。用于安装功率器件的所述热源安装区域位于下方，所述第一散热翅片20至少 部分位于所述功率器件上方，且所述第一散热翅片20内有竖直延伸的所述第一自冷散热通道 201，在所述功率器件工作时，位于下方的空气的温度较高，位于上方的空气的温度较低，冷 空气会向下运动且热空气会向上运动，这就在所述第一散热翅片20表面形成自然的空气对 流，所述第一自冷散热通道201即为空气对流的通道，使得散热效率显著增加，从而实现自 冷散热。
作为示例，如图4所示，所述热超导板10包括：环形边框102、第一盖板100、第二盖板101及至少一导流板103，其中，所述第一盖板100贴置于所述环形边框102的一表面上，所述第二盖板101贴置于所述环形边框102远离所述第一盖板100的表面上，以于所述第一盖板100与所述第二盖板101之间形成密封腔室；所述导流板103位于所述密封腔室内；所述导流板103包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的凸部1031，其中，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述第一方向上相邻所述凸部1031的底部一体连接，且所述凸部1031内侧及相邻所述凸部1031之间具有间隙，以使得所述导流板103与所述第一盖板100及所述第二盖板101之间形成相互连通的密封通道106；所述密封通道106内填充有传热工质1061。需要说明的是，图6、图8及图10中的箭头a表示的方向即为所述第一方 向，箭头b表示的方向即为所述第二方向；所述第一方向可以为所述导流板103的长度方 向，此时所述第二方向为所述导流板103的宽度方向，所述第一方向也可以为所述导流板 103的宽度方向，此时所述第二方向为所述导流板103的长度方向。
需要说明的是，由于所述环形边框102内侧为空心区域，所述第一盖板100与所述第二 盖板101帖置于所述环形边框102的上下表面后，会在所述第一盖板100、所述第二盖板101 及所述环形边框102内侧形成一个密闭腔室。
需要说明的是，热超导传热技术包括在密闭的相互连通的微槽道系统内充装工作介质， 通过工作介质的蒸发与冷凝相变实现热超导传热的热管技术；及通过控制密闭体系中工作介 质微结构状态，即在传热过程中，液态介质的沸腾(或气态介质的冷凝)被抑制，并在此基 础上达到工质微结构的一致性，而实现高效传热的相变抑制(PCI)传热技术。本实施例中， 所述热超导板可以为相变抑制散热板，此时，所述热超导板内的所述传热工质在传热的过程 中沸腾或冷凝被抑制，并在此基础上达到工质微结构的一致性而实现传热。本实施例中，所 述热超导板也可以为热管传热板，此时，所述热超导板内的所述传热工质在传热过程中连 续进行蒸发吸热与冷凝放热的相变循环来实现快速传热。
作为示例，所述传热工质1061为流体，优选地，所述传热工质1061可以为气体或液体 或气体与液体的混合物，更为优选地，本实施例中，所述传热工质1061为液体与气体的混 合物。
具体的所述第一方向上相邻所述凸部1031的底部一体连接，且所述凸部1031下方及相 邻所述凸部1031之间具有间隙，这样就可以使得所述导流板103沿其长度方向呈交替间隔的 凸凹状排布。
作为示例，如图12所示，所述热超导板10还包括第一焊料层104及第二焊料层105；其中，所述第一焊料层104位于所述第一盖板100与所述环形边框102及所述导流板103之间，以将所述第一盖板100与所述环形边框102及所述导流板103焊接在一起；所述第二焊料层105位于所述第二盖板101与所述环形边框102及所述导流板103之间，以将所述第二盖板101与所述环形边框102及所述导流板103焊接在一起。
作为示例，所述导流板103的高度与所述环形边框102的高度相同。将所述导流板103 的高度设置为与所述环形边框102的高度相同，可以确保所述导流板103与所述第一焊料层 104及所述第二焊料层105的焊接面积达到最大，从而增加焊接强度。
作为示例，如图4所示，所述环形边框102的一侧设有贯穿侧壁的灌装孔1021。所述第 一盖板100、所述第二盖板101与所述环形边框102及所述导流板103焊接在一起后，将一灌装管114的一端插入所述灌装孔1021即可向所述密封通道106内填充所述传热工质1061。填充好所述传热工质1061后，应将所述灌装孔1021封闭以使得所述密封通道106实现密封。
在一示例中，所述导流板103可以为但不仅限于一块板材冲压而成，如图4及图6所示，所述导流板103的长度与所述环形边框102内侧的长度相同，且所述导流板103的宽度与所述环形边框102内侧的宽度相同；所述凸部1031的侧壁均设有若干个导流孔1032，所述导流孔1032沿所述导流板103的厚度方向贯穿所述导流板103。具体的，如图6及图7所示，沿所述第一方向，所述导流板103可以呈方波状延伸，即所述导流板103包括若干个沿第一方向间隔排布的所述凸部1031，且沿所述第一方向上相邻所述凸部1031的底部相互连接，且相邻所述凸部1031之间呈凹状。当然，在其他示例中，所述导流板103沿所述第一方向也可以呈波浪状延伸，但优选为所述导流板103沿所述第一方向呈方波状延伸，这样可以确保所述导流板103的上表面(即所述凸部1031的顶面)及下表面(即相邻所述凸部13之 间的凹部的底面)均呈平面状，这样可以确保所述导流板103与所述第一焊料层104及所述 第二焊料层105的接触面积尽可能大，从而提高焊接强度。所述第一盖板100、所述第二盖 板101与所述环形边框102及所述导流板103焊接在一起后，所述导流板103的凸部1031与 所述第二焊料层105之间的间隙、所述凸部1031之间的凹陷处与所述第一焊料层104之间的间隙及所述导流孔1032共同构成所述密封通道106。在该示例中，所述凸部1031沿所述第二方向贯穿所述导流板103，即所述凸部1031沿所述第二方向延伸贯穿所述导流板103，亦即所述凸部1031的长度与所述第二方向相同。各所述凸部1031上均设有若干个所述导流孔1032，各所述凸部1031上的所述导流孔1032沿所述凸部1031的延伸方向呈单行或多行间隔排布，且各所述凸部1031两侧的侧壁上均设有所述导流孔1032。各所述凸部1031上的所述导流孔1032可以如图4所示的一一对应设置，也可以错位排布。由于沿所述第二方向上所述导流板103与所述第一焊料层104及所述第二焊料层105之间具有足够的间隙，所述传热工质1061在沿所述第二方向上的流动非常顺畅，而所述传热工质1061沿所述第一方向(即所述凸部1031间隔排布的方向)上的流通受阻，通过在所述凸部1031上设置所述导流孔1032，可以增加所述传热工质1061沿所述第一方向的流动，从而增加沿所述第一方向上的传热效果，使得所述传热工质1061在沿所述第一方向及沿所述第二方向具有几乎相同的流动性，使得整个所述热超导板各个方向具有相同的散热效果，从而使得所述热超导板各个区域的温 度相同，进而有效避免由于某一个或多个方向散热效果不佳而造成所述热超导板局部区域过 热现象的发生。
在另一示例中，如图8及图9所示，所述导流板103包括：若干个沿所述第二方向平行 排布的导流条1033及连接部1034，所述导流条1033包括若干个沿所述第一方向间隔排布的 所述凸部1031；位于两侧的所述导流条1033与所述环形边框102的内侧相接触；所述连接 部1034位于所述导流条1033的两端，且与若干个所述导流条1033均呈一体连接；所述连接 部1034远离所述导流条1033的一侧与所述环形边框102的内侧相接触。在该示例中，所述 导流板103的宽度与所述环形边框102内侧的宽度相同，所述导流板103的长度与所述环形 边框102内侧的长度相同。所述导流条1033沿所述第一方向(一般为所述导流条1033的长 度方向)可以呈方波状延伸，也可以呈波浪状延伸，即所述导流条1033包括若干个沿所述第 一方向间隔排布的所述凸部1031，沿所述第一方向上相邻所述凸部1031的底部相互连接， 且相邻所述凸部1031之间呈凹状。优选地，本实施例中，所述导流条1033沿所述第一方向 呈方波状延伸，这样可以确保所述导流条1033的上表面及下表面均为平面，即确保所述导 流板103的上表面(即所述凸部1031的顶面)及下表面(即与所述凸部1031的顶部相对的 表面)均呈平面状，这样可以确保所述导流板103与所述第一焊料层104及所述第二焊料层105的接触面积尽可能大，从而提高焊接强度。所述第一盖板100、所述第二盖板101与所述 环形边框102及所述导流板103焊接在一起后，所述导流条1033的凸部1031与所述第二焊 料层105之间的间隙、所述凸部1031之间的凹陷处与所述第一焊料层104之间的间隙及相邻 所述导流条1033之间的间隙共同构成所述密封通道106。
作为示例，相邻两排所述导流条1033上的所述凸部1031可以一一对应设置，即沿所述 第二方向(即所述导流条1033排布的方向)，各条所述导流条1033上的所述凸部1031一一 对应设置。当然，在其他示例中，相邻两排所述导流条1033上的所述凸部1031还可以错位 设置，所谓相邻两排所述导流条1033上的所述凸部1031错位设置是指，相邻两排所述导流 条1033上的所述凸部1031的侧边错开，如图6及图7所示；相邻两排所述导流条1033的凸 部1031错位的距离可以小于所述凸部1031的宽度，如图6及图7所示，相邻两排所述导流条1033的凸部1031错位的距离也可以等于所述凸部1031的宽度，此时，一排所述导流条1033的凸部1031与与其相邻的一排所述导流条1033的凸部1031之间的凹陷处对齐。需要说明的是，相邻两排所述导流条1033上的所述凸部1031错位设置时，隔排所述导流条1033上的所述凸部1031一一对应设置，即奇数排所述导流条1033上的所述凸部1031与偶数排所述导流条1033上的所述凸部1031错位设置，且各奇数排所述导流条1033上的所述凸部1031一一对应设置，各偶数排所述导流条1033上的所述凸部1031也一一对应设置。
作为示例，如图10及图11所示，所述凸部1031的侧壁均可以设有导流孔1032，所述导流孔1032沿所述导流条1033的厚度方向贯穿所述导流条1033。由于沿所述第二方向上所述导流条与所述第一焊料层104及所述第二焊料层105之间具有足够的间隙，所述传热工质1061在沿所述第二方向上的流动非常顺畅，而所述传热工质1061沿所述第一方向(即所述导流条1033延伸的方向)的流通受阻，通过在所述凸部1031上设置所述导流孔1032，可以增加所述传热工质1061沿所述第一方向的流动，从而增加沿所述第一方向上的传热效果，使得所述传热工质1061沿所述第一方向及沿所述第二方向具有几乎相同的流动性，使得整个所述热超导板10各个方向具有相同的散热效果，从而使得所述热超导板10各个区域的温度相同，进而有效避免由于某一个或多个方向散热效果不佳而造成所述热超导板10局部区域过热现象的发生。
作为示例，各所述导流条1033上的各所述凸部1031两侧的所述侧壁上均设有所述导流 孔1032，沿所述导流条1033延伸的方向，各所述凸部1031上的所述导流孔1032可以如图 10所示的一一对应设置，也可以错位排布。
在一示例中，所述第一散热翅片20可以沿水平方向呈波浪状(如图13所示)，也可以沿 水平方向呈方波状延伸(如图14所示)。所述第一散热翅片20沿水平方向呈波浪状或方波 状延伸，可以在有限的空间内最大限度地增加所述第一散热翅片20的表面积，从而增加散热 效果。
在另一示例中，所述第一散热翅片20沿竖直方向同样可以呈波浪状或方波状延伸，其中， 图15以所述第一散热翅片20沿竖直方向呈波浪状延伸作为示例。所述第一散热翅片20沿竖 直方向呈波浪状延伸或方波装延伸，可以进一步增加所述第一散热翅片20的表面积。
在又一示例中，所述第一散热翅片20还可以包括若干个平板状翅片，也可以包括若干个 L形翅片202，若干个所述平板状翅片或所述L形翅片202沿水平方向平行间隔排布。需要 说明的是，此时所述第一散热翅片20还包括若干个加强条203，所述加强条203沿所述平板 状翅片或所述L形翅片202排布的方向延伸，以将各所述平板状翅片或L形翅片202串接固 定，增加其机械强度。
在又一示例中，所述第一散热翅片20还可以包括若干个平行间隔排布的散热条206，各 所述散热条206的端部均一体连接，如图17所示。
作为示例，如图12所示，所述第一散热翅片20可以经由第三焊料层115焊接固定于所 述热超导板10的表面。
作为示例，如图2所示，所述第一散热翅片20包括沿水平方向排布的第一部分204及第 二部分205，所述第一部分204竖直方向的尺寸小于所述第二部分205竖直方向的尺寸；所 述热源安装区域位于所述热超导板10对应于所述第一部分204下方的区域(即图2中平面垫 板40覆盖的区域)。优选地，所述第一部分204竖直方向的尺寸小于所述热超导板10竖直方 向的尺寸，所述第二部分205竖直方向的尺寸与所述热超导板10竖直方向的尺寸相同。
作为示例，如图1至图3及图12所示，所述自冷式热超导板翅片散热器还包括第二散热 翅片30，所述第二散热翅片30位于所述热超导板10远离所述第一散热翅片20的一侧，所 述第二散热翅片30内形成有若干个沿竖直方向延伸的第二自冷散热通道301，若干个所述第 二自冷散热通道301沿水平方向间隔排布，即所述第二自冷散热通道301与所述第一自冷散 热通道201相平行。
在一示例中，所述第二散热翅片30的具体结构可以与所述第一散热翅片20的具体结构 完全相同，此处不再累述。
在另一示例中，所述第二散热翅片30与所述第一散热翅片20之间的区别仅在于所述第 一散热翅片20包括所述第一部分204及所述第二部分205，而所述第二散热翅片30所有部 分竖直方向的尺寸均与所述热超导板10竖直方向的尺寸相同。该示例中，所述第二散热翅片30的其他结构特征均与所述第一散热翅片20的其他结构特征完全相同，此处不再累述。
作为示例，如图12所示，所述第二散热翅片30可以经由第四焊料层116焊接固定于所 述热超导板10的表面上。
作为示例，如图1至图3所示，所述自冷式热超导板翅片散热器还包括：平面垫板40， 所述平面垫板40位于所述安装区域上；功率器件50，所述功率器件50位于所述平面垫板40 远离所述热超导板10的表面。所述平面垫板40起到提高接合面平整度，减小结合热阻，又 起到加强和提高所述热超导板10的强度和可抗变形能力。
作为示例，所述自冷式热超导板翅片散热器还包括型材散热器60，所述型材散热器60 位于所述功率器件50远离所述平面垫板40的表面上。所述型材散热器60可以起到进一步增 强散热的作用。
实施例二
请结合图1至图17参阅图18至图20，本实施例还提供一种自冷式热超导板翅片散热器， 本实施例中所述的自冷式热超导板翅片散热器的结构与实施例一中所述的自冷式热超导板翅 片散热器的结构大致相同，二者的区别在于所述热超导板10的具体结构不同：本实施例中 所述的热超导板10相较于实施例一中所述的热超导板10在所述导流板103内增设有至少一 预留间隙1035，同时，所述热超导板10还包括至少一垫块109或所述第一盖板100或所述 第二盖板101上设有至少一冲压凸台113。本实施例中所述的热超导板10的其他结构与实施 例一中所述的热超导板10的其他结构完全相同，具体请参阅实施例一，此处不再累述。
在一示例中，如图18及图19所示，所述热超导板10中的所述导流板103内设有若干个 所述预留间隙1035，其中，图18以所述导流板103中设有4个所述预留间隙1035作为示例， 在实际示例中，所述预留间隙1035的数量不以此为限；所述热超导板10还包括若干个所述 垫块109，所述垫块109的数量与所述预留间隙1035的数量相同，且所述垫块109一一对应 的设置于各所述预留间隙1035内；所述垫块109的高度与所述导流板103的高度相同，且各 所述垫块109内均设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔110；所述第一盖板100上还设有 若干个沿所述第一盖板100的厚度方向贯通的第二安装通孔111，所述第二安装通孔111的数 量与所述第一安装通孔110的数量相同，且所述第二安装通孔111与所述第一安装通孔110 一一对应设置；所述第二盖板101上还设有若干个沿所述第二盖板101厚度方向贯通的第三 安装通孔112，所述第三安装通孔112的数量与所述第一安装通孔110的数量相同，且所述第 三安装通孔112与所述第一安装通孔110一一对应设置。需要说明的是，为了便于示出所述 预留间隙1035，图18中并未示意出所述垫块109，同时，为了便于显示，图18中并未示意
在另一示例中，如图20所示，所述热超导板10的所述导流板103内设有若干个所述预 留间隙1035，其中，图20中以所述导流板103中设有四个所述预留间隙1035作为示例，在实际示例中，所述预留间隙1035的数量不以此为限；所述第一盖板100或所述第二盖板101上设有若干个所述冲压凸台113，其中，图20中以所述第二盖板101上设有若干个所述冲压凸台113作为示例；所述冲压凸台113自所述第一盖板100或所述第二盖板101的内表面凸设于所述预留间隙1035内，所述冲压凸台113的高度与所述导流板103的高度相同，所述冲压凸台113的数量与所述预留间隙1035的数量相同，与所述预留间隙1035一一对应设置，且所述冲压凸台113内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔110，所述第二盖板101或所述第一盖板100上还设有若干个沿其厚度方向贯通的第二安装通孔111，所述第二安装通孔111与所述第一安装通孔110的数量相同，且与所述第一安装通孔110一一对应设置。需要说明的是，若所述冲压凸台113设置于所述第二盖板101上，则所述第二安装通孔111位于所述第一盖板100上，如图20所示；若所述冲压凸台113设置于所述第一盖板100上，则所述 第二安装通孔111位于所述第二盖板101上。需要进一步说明的是，为了便于显示，图20中 并未示意出所述第一焊料层104及所述第二焊料层105。本发明通过在所述导流板103内预 留所述预留间隙1035，并在所述第一盖板100或所述第二盖板12上设置若干个凸设于所述 预留间隙1035内、且与所述导流板103的高度相同的所述冲压凸台113，在所述冲压凸台113内设有所述第一安装通孔110，这样，在所述第二盖板101或所述第一盖板100上设置所述第二安装通孔111之后就可以在借助螺栓等固定装置的前提下利用所述第一安装通孔110及 所述第二安装通孔111将所述功率器件固定于所述热超导板上，同时，又可以确保所述密封 通道106处于密封状态，所述传热工质1061不会泄露。
需要说明的是，图18至图20中，所述导流板103均为在如实施例一中图6及图7所示的所述导流板103内设置所述预留间隙1035后的一整块所述导流板，当然，在其他示例中，所述导流板103还可以为再如实施例一中图8至图11所示的所述导流板103内设置所述预留间隙1035后的导流板。
实施例三
请结合图1至图17参阅图21至图22，本实施例还提供一种自冷式热超导板翅片散热 器，本实施例中所述的自冷式热超导板翅片散热器的结构与实施例一中所述的自冷式热超导 板翅片散热器的结构大致相同，二者的区别在于所述热超导板10的结构不同：实施例一中 所述的热超导板10中所述的导流板103的数量为一块，而本实施例中所述的导流板103的数 量至少为两块，且相邻所述导流板103之间具有间隙，以于相邻所述导流板103之间形成所 述传热工质1061的第一平衡通道107，所述第一平衡通道107沿所述第一方向延伸，即所述 第一平衡通道107的延伸方向与所述第一方向相平行；与所述环形边框102临近的一所述导 流板103与所述环形边框102具有间隙，以于所述导流板103与所述环形边框102之间形成 所述传热工质1061的第二平衡通道108，所述第二平衡通道108沿所述第一方向延伸，即所 述第二平衡通道108的延伸方向与所述凸部31的端面相平行；所述导流板103的高度与所述 环形边框102的高度相同。本实施例中所述的热超导板10的其他结构与实施例一中所述的热 超导板10的其他结构完全相同，具体请参阅实施例一，此处不再累述。所述第一平衡通道 107可以作为气液平衡通道，以增强气体状态的所述传热工质1061、液体状态的所述传热工 质1061或气液混合状态的所述传热工质1061沿所述导流板103长度方向上的流动；所述第 二平衡通道108可以作为液体平衡通道，以增强液体状态的所述传热工质1061沿所述第一方 向的流动。由于所述热超导板10中沿所述第二方向为主要的通道方向，而沿所述第一方向 上所述传热工质1061的流动阻力较大，流动性较差，通过增设所述第一平衡通道107及所述 第二平衡通道108，可以增强所述传热工质1061沿所述第一方向的流动性，使得整个所述热 超导板10各个方向具有相同的散热效果，从而使得所述热超导板10各个区域的温度相同， 进而有效避免由于某一个活多个方向散热效果不佳而造成所述热超导板10局部区域过热现 象的发生。
实施例四
请结合图1至图20参阅图23至图25，本实施例还提供一种自冷式热超导板翅片散热器， 本实施例中所述的自冷式热超导板翅片散热器的结构与实施例二中所述的自冷式热超导板翅 片散热器的结构大致相同，二者的区别在于所述热超导板10的结构不同：实施例二中所述 的热超导板10中所述的导流板103的数量为一块，而本实施例中所述的导流板103的数量至 少为两块，且相邻所述导流板103之间具有间隙，以于相邻所述导流板103之间形成所述传 热工质1061的第一平衡通道107，所述第一平衡通道107沿所述第一方向延伸，即所述第一 平衡通道107的延伸方向与所述第一方向相平行；与所述环形边框102临近的一所述导流板 103与所述环形边框102具有间隙，以于所述导流板103与所述环形边框102之间形成所述 传热工质1061的第二平衡通道108，所述第二平衡通道108沿所述第一方向延伸，即所述第 二平衡通道108的延伸方向与所述凸部31的端面相平行；所述导流板103的高度与所述环形 边框102的高度相同。本实施例中所述的热超导板10的其他结构与实施例二中所述的热超导 板10的其他结构完全相同，具体请参阅实施例二，此处不再累述。所述第一平衡通道107可 以作为气液平衡通道，以增强气体状态的所述传热工质1061、液体状态的所述传热工质 1061或气液混合状态的所述传热工质1061沿所述导流板103长度方向上的流动；所述第二 平衡通道108可以作为液体平衡通道，以增强液体状态的所述传热工质1061沿所述第一方向 的流动。由于所述热超导板10中沿所述第二方向为主要的通道方向，而沿所述第一方向上 所述传热工质1061的流动阻力较大，流动性较差，通过增设所述第一平衡通道107及所述第 二平衡通道108，可以增强所述传热工质1061沿所述第一方向的流动性，使得整个所述热超 导板10各个方向具有相同的散热效果，从而使得所述热超导板10各个区域的温度相同，进 而有效避免由于某一个活多个方向散热效果不佳而造成所述热超导板10局部区域过热现象 的发生。
需要说明的是，图23及图24显示为自冷式热超导板翅片散热器中具有预留间隙1035及 垫块109的热超导板10的结构示意图，图25显示为自冷式热超导板翅片散热器中具有冲压 凸台113的热超导板10的结构示意图。
需要进一步说明的是，本实施例中所述的导流板103内形成的所述预留间隙1035位于与 所述第二平衡通道108最邻近的所述导流板103内，如图23至图25所示。其中，图14至图 17以所述导流板103为在实施例一中图8及图9所示的导流板103内设置所述预留间隙1035 后的包括若干个所述导流条1033及连接部1034的导流板作为示例，所述导流板103的数量 为两个，且所述导流板103还包括所述垫块109作为示例；当然，在其他示例中，所述导流 板103还可以为在如实施例一中图6及图7或图10及图11所示的导流板103内设置所述预留间隙1035后的导流板，在所述导流板103不包括所述垫块109时，所述第一盖板11或所 述第二盖板21上还可以设有所述冲压凸块113。所述导流板103的数量可以根据实际需要设定，并不限定于两个。
需要进一步说明的是，所述预留间隙1035的排布方式可以根据实际需要进行排布，譬 如，若干个所示预留间隙1035可以如图23至图25所示的呈一字排布，也可以如实施例二中 图18及图20所示的呈阵列排布。
实施例五
请结合图1至图17参阅图26，本发明还提供一种自冷式热超导板翅片散热器，本实施 例中所述的自冷式热超导板翅片散热器的具体结构与实施例一中所述的自冷式热超导板翅片 散热器的具体结构大致相同，二者的区别在于所述热超导板10的具体结构不同：实施例一 中，所述热超导板10包括：环形边框102、第一盖板100、第二盖板101及至少一导流板 103，其中，所述第一盖板100贴置于所述环形边框102的一表面上，所述第二盖板101贴置 于所述环形边框102远离所述第一盖板100的表面上，以于所述第一盖板100与所述第二盖 板101之间形成密封腔室。而本实施例中，所述热超导板10包括：第一盖板100、第二盖板101及导流板103；所述第二盖板101包括盖板主体1011及环形凸沿1012，所述环形凸沿1012与所述盖板主体1011一体连接；所述第一盖板100贴置于所述环形凸沿1012远离所述盖板主体1011的表面上，以于所述第一盖板100与所述盖板主体1011之间形成密封腔室。
需要说明的是，本实施例中，也可以为所述第一盖板100包括盖板主体及环形凸沿，而 所述第二盖板101与实施例一中所述的第二盖板101相同；此时，所述第二盖板101帖置于 所述环形凸沿上。
本实施例中所述的热超导板10中的所述导流板103的具体结构与实施例一中所述的热超 导板10中的所述导流板103的具体结构完全相同，此处不再累述。同样，本实施例中所述自 冷式热超导板翅片散热器除了所述热超导板10之外的其他结构与实施例一中所述的自冷式 热超导板翅片散热器中对应的结构完全相同，此处不再累述。
本实施例中，所述第二盖板101可以经过冲压工艺形成所述盖板主体1011及所述环形凸 沿1012，不需要额外使用环形边框，从而减轻所述热超导板10的重量，降低成本。
实施例六
请结合图1至图20参阅图27，本发明还提供一种自冷式热超导板翅片散热器，本实施 例中所述的自冷式热超导板翅片散热器的具体结构与实施例二中所述的自冷式热超导板翅片 散热器的具体结构大致相同，二者的区别在于所述热超导板10的具体结构不同：实施例二 中，所述热超导板10包括：环形边框102、第一盖板100、第二盖板101及至少一导流板 103，其中，所述第一盖板100贴置于所述环形边框102的一表面上，所述第二盖板101贴置 于所述环形边框102远离所述第一盖板100的表面上，以于所述第一盖板100与所述第二盖 板101之间形成密封腔室。而本实施例中，所述热超导板10包括：第一盖板100、第二盖板101及导流板103；所述第二盖板101包括盖板主体1011及环形凸沿1012，所述环形凸沿1012与所述盖板主体1011一体连接；所述第一盖板100贴置于所述环形凸沿1012远离所述盖板主体1011的表面上，以于所述第一盖板100与所述盖板主体1011之间形成密封腔室。
需要说明的是，本实施例中，也可以为所述第一盖板100包括盖板主体及环形凸沿，而 所述第二盖板101与实施例二中所述的第二盖板101相同；此时，所述第二盖板101帖置于 所述环形凸沿上。
本实施例中所述的热超导板10中的所述导流板103的具体结构与实施例二中所述的热超 导板10中的所述导流板103的具体结构完全相同，此处不再累述。同样，本实施例中所述自 冷式热超导板翅片散热器除了所述热超导板10之外的其他结构与实施例二中所述的自冷式 热超导板翅片散热器中对应的结构完全相同，此处不再累述。
本实施例中，所述第二盖板101可以经过冲压工艺形成所述盖板主体1011及所述环形凸 沿1012，不需要额外使用环形边框，从而减轻所述热超导板10的重量，降低成本。
实施例七
请结合图1至图22参阅图28至图29，本发明还提供一种自冷式热超导板翅片散热器， 本实施例中所述的自冷式热超导板翅片散热器的具体结构与实施例三中所述的自冷式热超导 板翅片散热器的具体结构大致相同，二者的区别在于所述热超导板10的具体结构不同：实 施例三中，所述热超导板10包括：环形边框102、第一盖板100、第二盖板101及至少一导 流板103，其中，所述第一盖板100贴置于所述环形边框102的一表面上，所述第二盖板101 贴置于所述环形边框102远离所述第一盖板100的表面上，以于所述第一盖板100与所述第 二盖板101之间形成密封腔室。而本实施例中，所述热超导板10包括：第一盖板100、第二 盖板101及导流板103；所述第二盖板101包括盖板主体1011及环形凸沿1012，所述环形凸 沿1012与所述盖板主体1011一体连接；所述第一盖板100贴置于所述环形凸沿1012远离所 述盖板主体1011的表面上，以于所述第一盖板100与所述盖板主体1011之间形成密封腔室。
需要说明的是，本实施例中，也可以为所述第一盖板100包括盖板主体及环形凸沿，而 所述第二盖板101与实施例三中所述的第二盖板101相同；此时，所述第二盖板101帖置于 所述环形凸沿上。
本实施例中所述的热超导板10中的所述导流板103的具体结构与实施例三中所述的热超 导板10中的所述导流板103的具体结构完全相同，此处不再累述。同样，本实施例中所述自 冷式热超导板翅片散热器除了所述热超导板10之外的其他结构与实施例三中所述的自冷式 热超导板翅片散热器中对应的结构完全相同，此处不再累述。
本实施例中，所述第二盖板101可以经过冲压工艺形成所述盖板主体1011及所述环形凸 沿1012，不需要额外使用环形边框，从而减轻所述热超导板10的重量，降低成本。
实施例八
请结合图1至图25参阅图30至图32，本发明还提供一种自冷式热超导板翅片散热器， 本实施例中所述的自冷式热超导板翅片散热器的具体结构与实施例四中所述的自冷式热超导 板翅片散热器的具体结构大致相同，二者的区别在于所述热超导板10的具体结构不同：实 施例四中，所述热超导板10包括：环形边框102、第一盖板100、第二盖板101及至少一导 流板103，其中，所述第一盖板100贴置于所述环形边框102的一表面上，所述第二盖板101 贴置于所述环形边框102远离所述第一盖板100的表面上，以于所述第一盖板100与所述第 二盖板101之间形成密封腔室。而本实施例中，所述热超导板10包括：第一盖板100、第二 盖板101及导流板103；所述第二盖板101包括盖板主体1011及环形凸沿1012，所述环形凸 沿1012与所述盖板主体1011一体连接；所述第一盖板100贴置于所述环形凸沿1012远离所 述盖板主体1011的表面上，以于所述第一盖板100与所述盖板主体1011之间形成密封腔室。
需要说明的是，本实施例中，也可以为所述第一盖板100包括盖板主体及环形凸沿，而 所述第二盖板101与实施例四中所述的第二盖板101相同；此时，所述第二盖板101帖置于 所述环形凸沿上。
本实施例中所述的热超导板10中的所述导流板103的具体结构与实施例四中所述的热超 导板10中的所述导流板103的具体结构完全相同，此处不再累述。同样，本实施例中所述自 冷式热超导板翅片散热器除了所述热超导板10之外的其他结构与实施例四中所述的自冷式 热超导板翅片散热器中对应的结构完全相同，此处不再累述。
本实施例中，所述第二盖板101可以经过冲压工艺形成所述盖板主体1011及所述环形凸 沿1012，不需要额外使用环形边框，从而减轻所述热超导板10的重量，降低成本。
综上所述，本发明提供一种自冷式热超导板翅片散热器，所述自冷式热超导板翅片散热 器包括：热超导板，所述热超导板内形成有相互连通的密封通道，所述密封通道内填充有传 热工质；所述热超导板的表面与水平面相垂直；第一散热翅片，位于所述热超导板的一表面 上，所述第一散热翅片内形成有若干个竖直延伸的第一自冷散热通道，若干个所述第一自冷 散热通道沿水平方向间隔排布；至少所述第一散热翅片部分区域沿竖直方向的尺寸小于所述 热超导板沿竖直方向的尺寸，以于所述热超导板对应于所述第一散热翅片下方的部分区域预 留出热源安装区域。本发明的自冷式热超导板翅片散热器具有以下有益效果：1.功率器件位 于下方，散热器至少部分位于功率器件上方，且散热器内有竖直延伸的自冷散热通道，在功 率器件工作时，位于下方的空气的温度较高，位于上方的空气的温度较低，冷空气会向下运 动且热空气会向上运动，这就在散热翅片表面形成自然的空气对流，使得散热效率显著增加， 从而实现自冷散热；2.热超导板内部为密封腔体，并焊接有导流板，导流板把两侧盖板焊接 在一起，即起到加强作用，使两侧盖板厚度可以减薄，承压能力增大，强度提高，减轻热超 导板的重量和厚度，又增加内部的换热面积，增强热超导散热能力；3.热超导板内部密封腔 体内充注有传热工质，依靠传热工质相变传热或相变抑制传热，形成快速导热的热超导特 性，使整个热超导板温度均匀；4.热超导板外部两侧面焊接有散热翅片，可以成倍到几十倍 地增大热超导板的散热面积；由热超导板传导来的热量，通过散热翅片快速由空气带走而散 发掉。散热翅片即增大了与空气的换热面积，减小系统热阻，提高散热能力，又因焊接在热 超导板的两侧，起到加强热超导板的作用，可以减小热超导板的材料厚度，提高强度，减轻 重量，降低成本；5.热超导板的下部与发热电子器件等热源结合面焊结有平面垫板，起到提 高接合面平整度，减小结合热阻，又起到加强和提高热超导板的强度和可抗变形能力；6.发 热电子器件或其他热源直接安装在热超导板的下部，热量直接通过热超导板快速传导至其上 的散热翅片上，减小了导热热阻，提高了散热能力；7.与传统型材散热器相比，在对大功率 和高热流密度功率器件散热时，热超导翅片式散热器由于具有热超导特性和大的散热面积， 因此可以采用自然对流散热方式，而无需额外加装风扇进行强制冷却，降低了设备运行时的 噪音；8.导热效率高：传统型材散热器多数采用铝或铝合金材料制作，其导热系数在 220W/m.K以内，导热效率比较低，热扩散性能差，热超导翅片式散热器具有通过热超导板 内部传热工质的快速导热特性，其当量导热系数可达4000W/m℃以上；9.翅片效率高：采用 双面焊翅片的方式制作，避免了传统型材散热器因翅片高度过高，翅片尾端效率低的缺陷， 提高了翅片的散热效率。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等 效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (23)
1.一种自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述自冷式热超导板翅片散热器包括：
热超导板，所述热超导板内形成有相互连通的密封通道，所述密封通道内填充有传热工质；所述热超导板的表面与水平面相垂直；
第一散热翅片，位于所述热超导板的一表面上，所述第一散热翅片内形成有若干个竖直延伸的第一自冷散热通道，若干个所述第一自冷散热通道沿水平方向间隔排布；至少所述第一散热翅片部分区域沿竖直方向的尺寸小于所述热超导板沿竖直方向的尺寸，以于所述热超导板对应于所述第一散热翅片下方的部分区域预留出热源安装区域。
2.根据权利要求1所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述第一散热翅片沿水平方向呈波浪状或方波状延伸。
3.根据权利要求2所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述第一散热翅片沿竖直方向呈波浪状或方波状延伸。
4.根据权利要求1所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述第一散热翅片包括若干个平板状翅片或L形翅片，若干个所述平板状翅片或L形翅片沿水平方向平行间隔排布。
5.根据权利要求1所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述第一散热翅片包括沿水平方向排布的第一部分及第二部分，所述第一部分竖直方向的尺寸小于所述第二部分竖直方向的尺寸；所述热源安装区域位于所述热超导板对应于所述第一部分下方的区域。
6.根据权利要求1所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述自冷式热超导板翅片散热器还包括第二散热翅片，所述第二散热翅片位于所述热超导板远离所述第一散热翅片的一侧，所述第二散热翅片内形成有若干个沿竖直方向延伸的第二自冷散热通道，若干个所述第二自冷散热通道沿水平方向间隔排布。
7.根据权利要求6所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述第二散热翅片沿水平方向呈波浪状或方波状延伸。
8.根据权利要求7所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述第二散热翅片沿竖直方向呈波浪状或方波状延伸。
9.根据权利要求6所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述第二散热翅片包括若干个平板状翅片或L形翅片，若干个所述平板状翅片或L形翅片沿水平方向平行间隔排布。
10.根据权利要求1所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述自冷式热超导板翅片散热器还包括：
平面垫板，位于所述安装区域上；
功率器件，位于所述平面垫板远离所述热超导板的表面。
11.根据权利要求10所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述自冷式热超导板翅片散热器还包括型材散热器，所述型材散热器位于所述功率器件远离所述平面垫板的表面上。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述热超导板包括：环形边框、第一盖板、第二盖板及至少一导流板；其中，
所述第一盖板贴置于所述环形边框的一表面上，所述第二盖板贴置于所述环形边框远离所述第一盖板的表面上，以于所述第一盖板与所述第二盖板之间形成密封腔室；
所述导流板位于所述密封腔室内；所述导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的凸部，其中，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述第一方向上相邻所述凸部的底部一体连接，且所述凸部内侧及相邻所述凸部之间具有间隙，以使得所述导流板与所述第一盖板及所述第二盖板之间形成所述密封通道。
13.根据权利要求12所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述热超导板包括一块所述导流板，所述导流板的长度与所述环形边框内侧的长度相同，所述导流板的宽度与所述环形边框内侧的宽度相同；所述导流板的高度与所述环形边框的高度相同。
14.根据权利要求12所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述热超导板包括至少两块所述导流板，所述导流板的长度与所述环形边框内侧的长度相同；相邻所述导流板之间具有间隙，以于相邻所述导流板之间形成所述传热工质的第一平衡通道，所述第一平衡通道沿所述第一方向延伸；与所述环形边框临近的一所述导流板与所述环形边框具有间隙，以于所述导流板与所述环形边框之间形成所述传热工质的第二平衡通道，所述第二平衡通道沿所述第一方向延伸；所述导流板的高度与所述环形边框的高度相同。
15.根据权利要求12所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述凸部的侧壁均设有若干个导流孔，所述导流孔沿所述导流板的厚度方向贯穿所述导流板。
16.根据权利要求12所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述导流板内设有至少一预留间隙；所述热超导板还包括至少一垫块，所述垫块位于所述预留间隙内；所述垫块的高度与所述导流板的高度相同，且所述垫块内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔；所述第一盖板上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第二安装通孔，所述第二安装通孔与所述第一安装通孔对应设置；所述第二盖板上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第三安装通孔，所述第三安装通孔与所述第一安装通孔对应设置。
17.根据权利要求12所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述导流板内设有至少一预留间隙；所述第一盖板或所述第二盖板上设有至少一冲压凸台，所述冲压凸台自所述第一盖板或所述第二盖板的内表面凸设于所述预设间隙内，所述冲压凸台的高度与所述导流板的高度相同，且所述冲压凸台内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔，所述第二盖板或所述第一盖板上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第二安装通孔，所述第二安装通孔与所述第一安装通孔对应设置。
18.根据权利要求1至11中任一项所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述热超导板包括：
第一盖板；
第二盖板，包括盖板主体及环形凸沿，所述环形凸沿与所述盖板主体一体连接；所述第一盖板贴置于所述环形凸沿远离所述盖板主体的表面上，以于所述第一盖板与所述盖板主体之间形成密封腔室；
至少一导流板，位于所述密封腔室内；所述导流板包括若干个沿第一方向间隔排布且沿第二方向延伸的凸部，其中，所述第一方向与所述第二方向相垂直，所述第一方向上相邻所述凸部的底部一体连接，且所述凸部内侧及相邻所述凸部之间具有间隙，以使得所述导流板与所述第一盖板及所述第二盖板之间形成所述密封通道。
19.根据权利要求18所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述热超导板包括一块所述导流板，所述导流板的长度与所述环形凸沿内侧的长度相同，所述导流板的宽度与所述环形凸沿内侧的宽度相同；所述导流板的高度与所述环形凸沿的高度相同。
20.根据权利要求18所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述热超导板包括至少两块所述导流板，所述导流板的长度与所述环形凸沿内侧的长度相同；相邻所述导流板之间具有间隙，以于相邻所述导流板之间形成所述传热工质的第一平衡通道，所述第一平衡通道沿所述第一方向延伸；与所述环形凸沿临近的一所述导流板与所述环形凸沿具有间隙，以于所述导流板与所述环形凸沿之间形成所述传热工质的第二平衡通道，所述第二平衡通道沿所述第一方向延伸；所述导流板的高度与所述环形凸沿的高度相同。
21.根据权利要求18所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述凸部的侧壁均设有若干个导流孔，所述导流孔沿所述导流板的厚度方向贯穿所述导流板。
22.根据权利要求18所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述导流板内设有至少一预留间隙；所述热超导板还包括至少一垫块，所述垫块位于所述预留间隙内；所述垫块的高度与所述导流板的高度相同，且所述垫块内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔；所述第一盖板上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第二安装通孔，所述第二安装通孔与所述第一安装通孔对应设置；所述第二盖板上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第三安装通孔，所述第三安装通孔与所述第一安装通孔对应设置。
23.根据权利要求18所述的自冷式热超导板翅片散热器，其特征在于，所述导流板内设有至少一预留间隙；所述第一盖板或所述第二盖板上设有至少一冲压凸台，所述冲压凸台自所述第一盖板或所述第二盖板的内表面凸设于所述预设间隙内，所述冲压凸台的高度与所述导流板的高度相同，且所述冲压凸台内设有沿其高度方向贯通的第一安装通孔，所述第二盖板或所述第一盖板上还设有至少一沿其厚度方向贯通的第二安装通孔，所述第二安装通孔与所述第一安装通孔对应设置。
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