CN214582691U - 热交换鳍片组及热交换器 - Google Patents

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Abstract

一种热交换鳍片组及热交换器。热交换鳍片组包含多个热交换鳍片。各个热交换鳍片包含一鳍片基部以及一鳍片本体。各个鳍片本体包含多个气流通孔及一通道。于各个鳍片本体中，气流通孔贯穿鳍片本体且通道形成于气流通孔周围。

Description

热交换鳍片组及热交换器
技术领域
示例性实施例大致上关于热传导的领域，且特别是关于一种热交换鳍片组及热交换器。
背景技术
在电子系统的运作过程中，需要将电子系统所产生的热量快速且有效地排除以将运作温度保持在厂商建议的范围内，这种需求有时需要在严苛的运作条件下达成。随着这些电子系统的功能的扩充以及应用范围的增大，电子系统的功耗会提升进而增加散热的需求。
已发展出用来逸散电子元件、装置及系统产生的热量的数种技术。其中一种技术为气冷系统。在气冷系统中，热交换器热接触于元件、装置或系统且会将热量带离元件、装置或系统，且接着流过热交换器的气流会将热量带离热交换器。其中一种类型的热交换器包含从基座延伸出来的多个鳍片。一般来说，这些鳍片会通过增加热源与热交换器接触的表面积，而增加热交换器的环境的热对流效率。热量从热源传递到基座，再从基座传递到这些鳍片及环境，而从鳍片传递到环境。
散热器的鳍片的散热效能取决于传递热量的效率。因此，鳍片的外形、厚度、材料及加强皆与其本身的散热效能有关。在给定附接面积的情况下增加鳍片的数量会增加表面积，但可能会因为让气流受到限制而降低每平方厘米的表面积能传递的平均热量。并且，在给定附接面积的情况下增加鳍片的高度也能增加表面积，但可能会降低鳍片的效率并增加质量、重量及成本。增加鳍片的数量及尺寸可增加表面积，但反而会降低整体的散热效能，在仅能利用自然对流的情况下，前述的问题会更加严重。
实用新型内容
本实用新型在于提供一种热交换鳍片组及热交换器，以产生紊流来消除各个热交换鳍片之间的停滞空气。
本实用新型一实施例提供一种热交换鳍片组，包含多个热交换鳍片。各个热交换鳍片包含一鳍片基部以及一鳍片本体。各个鳍片本体包含多个气流通孔及一通道。于各个鳍片本体中，气流通孔贯穿鳍片本体且通道形成于气流通孔周围。
在本实用新型的一实施例中，所述多个气流通孔彼此交错且任二相邻的所述气流通孔保持的间距至少部分相异。
在本实用新型的一实施例中，所述多个气流通孔的直径彼此相同。
在本实用新型的一实施例中，所述多个气流通孔为圆形通孔或六边形通孔。
在本实用新型的一实施例中，所述多个气流通孔的直径介于0.500毫米至6.00毫米之间。
本实用新型另一实施例提供一种热交换器包含一基座以及一热交换鳍片组。基座包含一安装面及相对安装面的一接触面。安装面具有位于其上的多个安装槽。热交换鳍片组包含多个热交换鳍片。各个热交换鳍片包含一鳍片基部以及一鳍片本体。各个鳍片基部附接至各个安装槽。各个鳍片本体包含多个气流通孔及一通道。于各个鳍片本体中，气流通孔贯穿鳍片本体且通道形成于气流通孔周围。
在本实用新型的一实施例中，所述多个气流通孔彼此交错且任二相邻的所述气流通孔保持的间距至少部分相异。
在本实用新型的一实施例中，所述多个气流通孔的直径彼此相同。
在本实用新型的一实施例中，所述多个气流通孔为圆形通孔或六边形通孔。
在本实用新型的一实施例中，所述多个气流通孔的直径介于0.500毫米至6.00毫米之间。
根据本实用新型上述实施例的热交换鳍片组及热交换器，气流通孔使气流从第二方向流动，第二方向正交于从第一方向流动过各个相邻的热交换鳍片之间的表面的气流，而扰动气流，以产生紊流来消除各个热交换鳍片之间的停滞空气。网状通道由彼此交错而具有不同间距的这些气流通孔所形成，而增加不平衡压力条件的生成，进而加强网状通道中用于散热的自持性紊流驱动力。
附图说明
除非另有说明，否则附图绘示于此描述的创新标的的态样。请参阅附图，各个附图中相似的标号代表相似的部件，并入于此揭露的原则的态样的热交换器系统及方法的好几个示例仅为示例性而非限制性的。
图1为根据一示例性实施例的热交换器的立体示意图；
图2A为图1中根据一示例性实施例的热交换器的热交换鳍片的第一立体示意图；
图2B为图2A中根据一示例性实施例的热交换鳍片的第二立体示意图；
图3为图2B中根据一示例性实施例的热交换鳍片沿割面线A-A所绘示的剖面示意图；
图4为图2A中根据一示例性实施例的热交换鳍片介于分界线C-C及分界线D-D之间的部分沿割面线B-B所绘示的剖面示意图；
图5为根据一示例性实施例的制造图2A中的热交换鳍片的方法的流程图；
图6为根据一实施例的制造热交换鳍片组的方法的流程图。
【符号说明】
100…热交换鳍片
111…鳍片端部
114…气流通孔
115…鳍片本体
116…网状通道
119…鳍片基部
120…第二金属板
122…第二内表面
150…第一金属板
152…第一内表面
190…基座
191…安装面
192…安装槽
199…接触面
300…热交换器
510、515、520、530、540、550、560、600、601、602、603、604…步骤
800…方法
916…工作通道
1000…热交换鳍片组
具体实施方式
以下参照热交换器系统及方法的具体示例描述与热交换器系统及方法相关的原理，具体示例包含金属板的示例及具体布置方式以及实施创新概念的U形弯折部。具体来说，但不以此为限地，为了简洁及清楚说明，描述为与热交换器系统及方法所选的示例相关的这种创新原理以及现有功能或构造不会进行详细描述。此外，所揭露的一或多个原理能并入热交换器系统及方法的各种其他实施例，以达成任何各种所需的结果、特性及/或效能标准。
因此，属性不同于于此讨论的具体示例的热交换器系统及方法能实施一或多个创新原理，且能使用于没有于此详细描述的应用中。因此，熟悉本技艺者在阅读本揭露之后将意识到，没有于此详细描述的热交换器系统及方法的实施例也会落入本实用新型的范围中。
于此描述的示例性实施例是针对处于真空状态且具有工作流体的热交换器及热交换鳍片，以及热交换鳍片的制造方法。于一实施例中，提供有一种包含多个热交换鳍片及基座的热交换器。各个热交换鳍片包含鳍片本体，鳍片本体具有穿过其的多个气流通孔而于其周围形成网状通道。网状通道由各个热交换鳍片的至少一第一及第二金属板形成。网状通道处于真空状态且有工作流体位于其中。气流通孔使气流从第二方向流动，第二方向正交于从第一方向流动过各个相邻的热交换鳍片之间的表面的气流，而扰动气流，以产生紊流来消除各个热交换鳍片之间的停滞空气。网状通道由彼此交错而具有不同间距的这些气流通孔所形成，而增加不平衡压力条件的生成，进而加强网状通道中用于散热的自持性紊流驱动力。
图1为根据一示例性实施例的热交换器300的立体示意图。热交换器300可用以冷却电子元件、装置及/或系统至少其中一者。请参阅图1，热交换器300包含一热交换鳍片组1000及一基座190。热交换鳍片组1000包含多个热交换鳍片100，且各个热交换鳍片100包含一鳍片基部119、一鳍片本体115及相对鳍片基部119的一鳍片端部111。基座190包含一安装面191及相对安装面191的一接触面199。安装面191具有位于其上的多个安装槽192，这些安装槽192实质上彼此平行且均匀地彼此间隔。
各个安装槽192的尺寸、深度及数量对应于各个热交换鳍片100的鳍片基部119的尺寸、高度及数量。各个鳍片基部119可通过熟悉本技艺者熟知的硬焊技术(brazingtechnique)永久地热附接且机械地附接至各个安装槽192；然，实施例并不以此为限。只要热量能有效地从基座190传递至热交换鳍片组1000，也可使用其他合适的方法。于某些实施例中，各个鳍片基部119可具有折边以加强其本身的结构强度，并增加用于将热量从基座190传导至热交换鳍片组1000的表面积。
可依据应用及设计需求改变热交换鳍片组1000在安装面191上占据的面积。举例来说，此面积可为更小的而在其一或多侧产生安装面191的非占据区域，或是此面积可为更大的而朝外延伸超过安装面191的一或多个侧边缘，且实施例并不以此为限。
只要热量可有效地从一或多个热源(未绘示)传递到基座190，电性及/或电子元件、装置及/或系统的一或多个热源(未绘示)或任何上述的结合便可例如但不限于通过紧固或其他熟悉本技艺者熟知的方式附接至接触面199。
图2A为图1中根据一示例性实施例的热交换器300的热交换鳍片100的第一立体示意图。图2B为图2A中根据一示例性实施例的热交换鳍片100的第二立体示意图。请参阅图2A至图2B并参阅图1，各个热交换鳍片100的鳍片本体115包含贯穿其的多个气流通孔114，进而在其周围形成网状通道116。这些气流通孔114大致上为圆形。并且，这些气流通孔114彼此交错而具有不同的间距，也就是说，任二相邻的气流通孔114保持的间距至少部分相异；然，实施例并不以此为限。熟悉本技艺者可轻易意识到可依据应用及设计需求改变这些气流通孔114的外形及间距，例如改变成六边形并具有较大及/或较小且/或不同及/或相同的间距，或上述的任何结合，且实施例并不以此为限。
停滞的空气隔绝了彼此面对的多个热交换鳍片表面以及它们之间的基座表面，而使得热量被留在停滞的空气中，进而阻碍热量逸散并降低热交换器的散热效能。当仅能利用自然对流且这些热接换鳍片之间的距离被最小化时，这种情况会进一步恶化。实施例的气流通孔114使气流从第二方向流动，第二方向正交于从第一方向沿附接至各个安装槽192的各个鳍片基部119的长度流动过各个相邻的热交换鳍片100之间的表面的气流，而扰动气流，以产生紊流来消除各个热交换鳍片100之间的停滞空气。通过透过气流通孔114消除停滞的空气，可在不牺牲散热效率及散热效能或是从热交换鳍片组1000的表面积每平方厘米传递的平均热量，甚至仅能利用自然对流的前提下，将这些热交换鳍片100之间的距离最小化。
图3为图2B中根据一示例性实施例的热交换鳍片沿割面线A-A所绘示的剖面示意图。图4为图2A中根据一示例性实施例的热交换鳍片介于分界线C-C及分界线D-D之间的部分沿割面线B-B所绘示的剖面示意图。请参阅图3及图4并参阅图1至图2B，各个热交换鳍片100还包含至少一第一金属板150及至少一第二金属板120，至少一第一金属板150及至少一第二金属板120形成鳍片基部119、鳍片本体115、鳍片端部111、气流通孔114及网状通道116。至少一第一金属板150包含一第一内表面152且至少一第二金属板120包含一第二内表面122。第二内表面122包含气流通孔114及网状通道116。
于某些实施例中，热交换鳍片组1000处于真空状态并具有工作流体。工作流体以液态蒸气泡沫的形式自然地散布在网状通道116的内部。大致上来说，各个热交换鳍片100包含蒸发区、冷凝区以及从蒸发区延伸到冷凝区的蒸气流网状通道区。当来自某一热源的热量被施加于至少部分的蒸发区时，热量会使工作流体转变成蒸气，且蒸气泡沫在各个热交换鳍片100的一部分中变得更大。同时，于冷凝区，热量会逸散且泡沫的尺寸会减小。因蒸发产生的体积扩张以及因凝结产生的体积压缩会透过网状通道116产生紊流活动(turbulence motion)。蒸发器及冷凝器之间的温度梯度的净效应(net effect)以及网状通道116引入的张力产生出不平衡的压力条件。因此，会透过自持性紊流驱动力(self-sustaining turbulent driving force)提供热流传输(thermo-fluidic transport)，而具有被完全热驱动的压力脉动(pressure pulsation)。
相较于实心的热交换鳍片来说，处于真空状态并在网状通道116中具有工作流体的热交换鳍片组1000提升其本身的散热效率及热效能。由彼此交错而具有不同的间距的气流通孔114形成的网状通道116增加了不平衡压力条件的生成，进而强化在网状通道116中的自持性紊流驱动力。此外，便得以防止隔绝覆盖层(insulating blanket layer)形成在热源墙(heat source wall)附近并防止对热量传递产生限制。
于某些实施例中，第一内表面152及第二内表面122在未形成有网状通道116的区域中被结合在一起并一体地形成。于某些实施例中，各个热交换鳍片100由铝或铝合金等制成，且由辊压贴合(roll-bonding)形成。图5为根据一示例性实施例的制造图2A中的热交换鳍片的方法的流程图。请参阅图5并参阅图1至图4，制造处于真空状态并具有工作流体的各个热交换鳍片100的方法800大致上包含提供步骤510、图案印刷步骤515、辊压贴合步骤520、充气步骤540、插设及抽真空步骤550以及封闭、形成气流通孔144及切割步骤560。第一步骤，即步骤510，包含提供至少一第一金属板及至少一第二金属板。于某些实施例中，至少一第一及第二金属板为金属盘(metal coil)，且以开卷器(unwinder)展开并接着由合适的滚子架(roller stand)对准。接着，在步骤515中，将网状通道的图案印刷在至少一第一金属板。于某些实施例中，板体会被清理并接着由网版印刷制程(screen printing process)印刷，其中此网版印刷制程使用网状通道的石墨图案。于某些实施例中，各个热交换鳍片100还包含一工作通道916，工作通道916从网状通道116的一端延伸到各个热交换鳍片100的外边缘。于某些实施例中，使用石墨图案的网版印刷制程也印刷延伸出来的工作通道916。接着，于步骤520中，至少一第一金属板的第一内表面以及至少一第二金属板的第二内表面在未印刷有网状通道的区域中一体地结合。
熟悉本技艺者轻易可意识到使用石墨作为脱模剂(release agent)而防止至少一第一及第二金属板一体地结合于至少施加有图案化的网状通道的区域，但实施例并不限于此。只要至少一第一金属板及第二金属板没有在辊压贴合步骤之后一体地结合在至少施加有图案化的这些通道及U形弯折部的区域，可使用现有技术中通用的任何类型的方法或材料来作为脱模剂。
于某些实施例中，至少一第一金属板150及至少一第二金属板120的厚度介于约0.250毫米(mm)至3mm之间，且各个至少一第一金属板150及至少一第二金属板120的减小率(reduction)约介于40％至60％；然，实施例并不以此为限。熟悉本技艺者能轻易意识到可依据材料、起始厚度、板体数量及所使用的制程以及针对有效热效能的设计需求而使各个至少一第一金属板150及至少一第二金属板120的厚度及减小率变得更大或更小。
于某些实施例中，各个热交换鳍片100的外形可为四边形；然，实施例并不以此为限。熟悉本技艺者可轻易意识到只要来自正交于第一方向的第二方向的气流可产生扰动而产生紊流，进而消除各个热交换鳍片100之间的停滞空气，及由彼此交错而具有不同的间距的气流通孔114形成的网状通道116增加网状通道116内不平衡压力条件的生成，进而加强其中的自持性紊流驱动力，便可依据应用及设计需求使各个热交换鳍片100具有四边形以外的其他外形且可具有二种以上的外形。
接着，在步骤530中，工作管(未绘示)被插设及固定至工作通道，其从网状通道的一端延伸到各个热交换鳍片的外边缘。工作管允许外部环境与网状通道之间的连通。接着，于步骤540中，会透过具有特定压力的气体对网状通道进行充气，其中此特定气压用于均匀地对整个热交换鳍片100进行充气。于某些实施例中，此气体为具有适于充气的压力的大气空气；然，本实用新型并不以此为限。在替代的实施例中，此气体可为氮气、氧气、氩气、氢气、二氧化碳或任何常见可获得的商业用气体或上述的相容混合物。于某些实施例中，在进行对整个热交换鳍片100均匀充气的充气处理之前，至少一第一金属板150及第二金属板120被插入到模具中。
于某些实施例中，网状通道116的剖面的高度或半径介于约0.125mm至1.50mm之间；然，实施例并不以此为限。熟悉本技艺者可轻易意识到能依据材料、起始厚度、板体数量、所使用的制程以及针对有效热效能的设计需求，来使网状通道116的高度或半径变得更大或更小。
接着，于步骤550中，工作物质被插设到工作管中且接着进行抽真空。于步骤560中，工作管通过压扁(flattening)并接着将其结合而封闭及密封。在冷却之后，工作部会被切除且会形成这些气流通孔。
于某些实施例中，这些气流通孔114的直径彼此相同且介于约0.500mm至6.00mm之间；然，实施例并不以此为限。熟悉本技艺者可轻易意识到只要来自正交于第一方向的第二方向的气流可产生扰动而产生紊流，进而消除各个热交换鳍片100之间的停滞空气及由彼此交错而具有不同的间距的气流通孔114形成的网状通道116增加网状通道116内不平衡压力条件的生成，进而加强其中的自持性紊流驱动力，便能依据材料、起始厚度、板体数量、以及针对有效热效能的设计需求，来使气流通孔114的直径变得更大或更小。
于某些实施例中，至少一第一金属板150及至少一第二金属板120由铝或铝合金等制成，且由辊压贴合形成；然，实施例并不以此为限。熟悉本技艺者可轻易意识到可依据材料及制造需求而使用如冲压(stamping)等其他制程来形成至少一第一金属板150及至少一第二金属板120。熟悉本技艺者也可轻易意识到只要各个热交换鳍片100可由辊压贴合或冲压等形成，至少一第一金属板150及至少一第二金属板120便可依据应用及设计需求而由铜、铜合金、相似的材料或其他有延展性且具有相对较高的热导率的金属导热材料制成。
于某些实施例中，基座190由铝、铝合金等材料制成且适于使用硬焊技术来将各个热交换鳍片100的各个鳍片基部119永久地热硬焊及机械地硬焊至各个安装槽192；然，实施例并不以此为限。只要各个鳍片基部119可永久地热安装及机械地安装至各个安装槽192，基座190便也可依据应用及设计需求而由铜、铜合金、相似的材料或其他有延展性且具有相对较高的热导率的金属导热材料制成。
于某些实施例中，基座190由具有相对较高的热导率的实心可延展金属导热材料制成；然，实施例并不以此为限。在替代的实施例中，基座190处于真空状态并具有工作流体。在其他替代实施例中，基座190具有让工作流体流动的入口及出口。
于某些实施例中，若使用冲压制程或相似的制程来形成各个热交换鳍片100，则只要能达成真空密封，便能使用任何熟悉本技艺者熟知的结合方法来在未形成有网状通道116的区域使第一内表面152及第二内表面122结合并一体地形成，其中熟悉本技艺者熟知的结合方法例如为超音波焊接、扩散焊接(diffusion welding)、激光焊接等。
请参阅图6，图6为根据一实施例的制造热交换鳍片组的方法的流程图。如图6所示，于本实施例或其他实施例中，制造热交换鳍片100的方法包含使用冲压制程形成具有网状通道的热交换鳍片100的一第一金属板及一第二金属板的步骤600、使用焊接在未形成有网状通道的区域使第一金属板的一第一内表面及第二金属板的一第二内表面结合并一体地形成的步骤601、透过工作通道抽除网状通道内的气体，以形成真空状态的步骤602、透过工作通道将工作流体充填入网状通道内的步骤603以及封闭工作通道的步骤604。如此一来，便能提供热交换鳍片的良率，并使毛细结构能以更方便的方式设置到热交换鳍片中。
于某些实施例中，若使用冲压制程或类似的制程，则可依据尺寸及应用方式在网状通道116的内表面形成截面几何形状为三角形、矩形、梯形、凹角形(reentrant)等的轴向或周围的毛细结构。毛细结构可用来促使冷凝的流体通过毛细力流回蒸发面，而为大热通量保持蒸发面的湿润。
熟悉本技艺者能轻易意识到在替代实施例中，能在各个热交换鳍片100的整个制造方法中使用额外的热处理制程，且实施例并不以所描述的态样为限。此外，熟悉本技艺者将意识到能为了将额外的特征并入最终产品而将额外的步骤添加到制程中。并且，能依据不同的需求调整步骤。举例来说但并不以此为限地，可使用合金(alloying)、铸造(casting)、筛除(scalping)及预热的预备步骤、如中间退火等中间步骤，以及如溶液热处理或最终退火、拉伸、整平(leveling)、开槽(slitting)、边缘修整及老化(aging)等完成步骤及相似的步骤。
于某些实施例中，各个热交换鳍片100包含具有网状通道116的一侧充气辊压贴合板；然，实施例并不以此为限。在替代实施例中，各个热交换鳍片100可透过两个一侧充气辊压贴合板在其两侧包含网状通道。在其他替代实施例中，包含具有网状通道116的一侧充气辊压贴合板的各个热交换鳍片100可作为单独(stand-alone)热交换器，但实施例不以此为限。
于某些实施例中，工作流体由丙酮(acetone)制成；但实施例并不以此为限。能使用熟悉本技艺者熟知的其他种工作流体。只要工作流体能透过热源蒸发且蒸气能凝结回工作流体并流回热源，工作流体能例如但不限于包含环戊烷(cyclopentane)或正己烷(n-hexane)。
提供有一种包含热交换鳍片组1000及基座190的热交换器300。热交换鳍片组1000的各个热交换鳍片100包含具有多个气流通孔114的鳍片本体115，进而在其周围形成网状通道116。网状通道116由各个热交换鳍片100的至少一第一金属板150及至少一第二金属板120形成。网状通道116处于真空状态且有工作流体在网状通道116中。气流通孔114使气流从第二方向流动，第二方向正交于从第一方向流动过各个相邻的热交换鳍片100之间的表面的气流，而扰动气流，以产生紊流来消除各个热交换鳍片100之间的停滞空气。网状通道116由彼此交错而具有不同间距的这些气流通孔114形成，而增加不平衡压力条件的生成，进而加强网状通道116中用于散热的自持性紊流驱动力。
于实施例中，提供有处于真空且具有工作流体并包含至少一第一金属板及至少一第二金属板的多个热交换鳍片。至少一第一及第二金属板形成热交换器的各个热交换鳍片的鳍片基部、鳍片本体、鳍片端部、多个气流通孔及多个网状通道。气流通孔使气流从第二方向流动，第二方向正交于从第一方向流动过各个相邻的热交换鳍片之间的表面的气流，而扰动气流，以产生紊流来消除各个热交换鳍片之间的停滞空气。通过透过气流通孔消除停滞的空气，可在不牺牲从热交换鳍片组的表面积每平方厘米传递的平均热量且即使仅能利用自然对流的前提下，将这些热交换鳍片之间的距离最小化。相较于实心的热交换鳍片来说，处于真空状态并在网状通道中具有工作流体的热交换鳍片会增加其散热效率及热效能。由彼此交错而具有不同间距的这些气流通孔所形成的网状通道会增加不平衡压力条件的生成，进而加强网状通道中用于散热的自持性紊流驱动力。此外，便得以防止隔绝覆盖层形成在热源墙附近并防止对热量传递产生限制。因此，会透过这些气流通孔产生紊流，而消除各个热交换鳍片之间的停滞空气，并透过网状通道产生液体紊流，而消除对位于至少部分的网状通道旁边的热源的热传递产生限制的覆盖层。并且，相较于实心的热交换鳍片来说，得以透过这些气流通孔降低质量与重量。当这些热交换鳍片之间的距离被最小化时，即使仅能利用自然对流，仍得以增加热源与热交换器的接触表面积且不会牺牲散热效率及热效能。
目前揭露的实用新型概念并不以于此呈现的实施例为限，而是应根据以于此揭露的观念为基准的原理解释实用新型概念的完整范围。元件的方向及标号，如“上”、“下”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”、“左”、“右”等，不是指绝对的关系、位置及/或位向。诸如“第一”及“第二”等元件的用语非为字面上的意思而仅为分辨用语。于此，用语“包含”或“包括”、“包涵”及“具有”具体指出元件、步骤及/或上述的群组或结合的存在，且不会排除额外的一或多个元件、步骤及/或上述的群组或结合的存在。除非另有说明，否则步骤的顺序不是绝对的。除非另有说明，否则单数元件的用语，如使用“一”，并不代表“仅一”的意思，而是代表“一或多个”的意思。于此，“及/或”代表“及”或者“或”以及“及”且“或”。于此，范围及子范围表示所有范围，包含在其中的整个及/或部分的量值，且界定或修改范围及子范围的用语(如“至少”、“大于”、“小于”、“不少于”等)代表子范围及/或上或下限。通篇揭露中描述的各种实施例的元件的所有熟悉本技艺者熟知或将熟知的结构上及功能上的相等物应属于于此描述的特征及权利要求的范畴。此外，无论所揭露的内容最终有没有于权利要求中详细提及，任何于此揭露的内容皆不应被解释为现有技术。
有鉴于所揭露的原理能用许多可能的实施例来实施，我们保留对于此揭露的特征及步骤的任何及所有结合请求保护的权利，包含对出自前述叙述的精神及范畴的所有内容，以及在以下的权利要求及任何申请阶段的权利要求或任何宣称本申请的优先权的申请案中的权利要求的字面且相等地指出的结合请求保护的权利。

Claims (10)

1.一种热交换鳍片组，其特征在于，包含：
多个热交换鳍片，各个该热交换鳍片包含一鳍片基部以及一鳍片本体，各个该鳍片本体包含多个气流通孔及一通道，于各个该鳍片本体中，所述多个气流通孔贯穿该鳍片本体且该通道形成于所述多个气流通孔周围。
2.如权利要求1所述的热交换鳍片组，其特征在于，所述多个气流通孔彼此交错且任二相邻的所述气流通孔保持的间距至少部分相异。
3.如权利要求1所述的热交换鳍片组，其特征在于，所述多个气流通孔的直径彼此相同。
4.如权利要求1所述的热交换鳍片组，其特征在于，所述多个气流通孔为圆形通孔或六边形通孔。
5.如权利要求1所述的热交换鳍片组，其特征在于，所述多个气流通孔的直径介于0.500毫米至6.00毫米之间。
6.一种热交换器，其特征在于，包含：
一基座，包含一安装面及相对该安装面的一接触面，该安装面具有位于其上的多个安装槽；以及
一热交换鳍片组，包含多个热交换鳍片，各个该热交换鳍片包含一鳍片基部以及一鳍片本体，各个该鳍片基部附接至各个该安装槽，各个该鳍片本体包含多个气流通孔及一通道，于各个该鳍片本体中，所述多个气流通孔贯穿该鳍片本体且该通道形成于所述多个气流通孔周围。
7.如权利要求6所述的热交换器，其特征在于，所述多个气流通孔彼此交错且任二相邻的所述气流通孔保持的间距至少部分相异。
8.如权利要求6所述的热交换器，其特征在于，所述多个气流通孔的直径彼此相同。
9.如权利要求6所述的热交换器，其特征在于，所述多个气流通孔为圆形通孔或六边形通孔。
10.如权利要求6所述的热交换器，其特征在于，所述多个气流通孔的直径介于0.500毫米至6.00毫米之间。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113188359A (zh) * 2020-01-29 2021-07-30 讯凯国际股份有限公司 热交换鳍片组、热交换器及制造热交换鳍片组的方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0539323Y2 (zh) * 1987-05-29 1993-10-05
JP3289008B2 (ja) * 1990-11-09 2002-06-04 株式会社東芝 放熱器、放熱装置および放熱器の製造方法
JP3122173B2 (ja) * 1990-11-09 2001-01-09 株式会社東芝 放熱器、放熱装置および放熱器の製造方法
JP2003218299A (ja) * 2002-01-18 2003-07-31 Hitachi Ltd 半導体モジュールの冷却装置および半導体装置
US20030136545A1 (en) * 2002-01-18 2003-07-24 Lin Yu-Sen Heat sink for heat-susceptible electronic devices
TW200536463A (en) * 2004-04-20 2005-11-01 Via Tech Inc A dissipating device and manufacturing method thereof
TW200537278A (en) * 2004-05-13 2005-11-16 Mitac Technology Corp Fin heat sink module having a tail air-guiding section
EP1872079A2 (en) * 2005-04-22 2008-01-02 Ferrotec (USA) Corporation High efficiency fluid heat exchanger and method of manufacture
TWI297257B (en) * 2006-06-02 2008-05-21 Innolux Display Corp Heat-dissipating device
TWM363618U (en) * 2009-05-05 2009-08-21 Cpumate Inc Thermal conducting structure of heat sink fins
TWM377060U (en) * 2009-09-30 2010-03-21 Zaward Corp Heat-dissipating fin set and heat dissipation device having the same
TW201502459A (zh) * 2013-07-10 2015-01-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 散熱器
CN204362497U (zh) * 2015-02-11 2015-05-27 金培德 一种用于水冷散热的双向流道鳍片散热器
CN105101751B (zh) * 2015-07-03 2018-04-17 浙江嘉熙科技有限公司 热超导片式散热器及其制造方法
CN105140194B (zh) * 2015-07-03 2018-02-02 浙江嘉熙科技有限公司 热超导散热器及其制造方法
CN106686947B (zh) * 2016-12-30 2018-11-09 华为机器有限公司 散热器及通信产品
CN111052888B (zh) * 2017-09-12 2022-07-12 住友精密工业株式会社 散热器
CN109341401B (zh) * 2018-12-07 2023-11-17 常州恒创热管理有限公司 散热翅片及级连嵌槽散热器
CN110678037B (zh) * 2019-09-06 2024-07-30 苏州启热传热科技有限公司 一种大功率电子元器件三维超导散热器及其工作方法
CN110678044A (zh) * 2019-09-30 2020-01-10 常州恒创热管理有限公司 一种风冷板式相变散热器
FI3859261T3 (fi) * 2020-01-29 2023-02-19 Lämmönvaihtimen ripa ja sen valmistusmenetelmä

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113188359A (zh) * 2020-01-29 2021-07-30 讯凯国际股份有限公司 热交换鳍片组、热交换器及制造热交换鳍片组的方法
CN113188359B (zh) * 2020-01-29 2022-12-13 讯凯国际股份有限公司 热交换鳍片组、热交换器及制造热交换鳍片组的方法

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