CN216694602U - 热交换器 - Google Patents

Abstract

一种热交换器，包含多个热交换鳍片和一基板，其中，每一该热交换鳍片还包含一第一蒸发区域、一第二蒸发区域、一第一冷凝区域及一第二冷凝区域，该第一蒸发区域和该第二蒸发区域的外围是由鳍片基部所界定以及该第一冷凝区域和该第二冷凝区域的外围是由鳍片顶部所界定，该第一蒸发区域和该第二蒸发区域的下侧外周分别由该鳍片基部和该鳍片顶部相连的一第一边缘定义，以及该第一蒸发区域和该第二蒸发区域的上侧外周缘分别由该鳍片基部和该鳍片顶部相连的一第二边缘定义。

Description

热交换器

本申请是申请日为2021年1月12日、申请号为202120069045.X、发明名称为“板式散热器、板式散热装置及热交换器”的专利申请的分案申请。

技术领域

本实用新型是关于一种热交换器。

背景技术

板式蒸发器为一种被普遍使用的导热元件。板式蒸发器用以热接触于一热源(如中央处理器)，以利用热传导以及相变的原理来达到散热的效果。一般来说，板式蒸发器是由如金属等导热率佳的材质所形成，其内设置有封闭腔体，且封闭腔体内容置有一液态工质。液态工质的沸点低于热源的上限工作温度。因此，当板式蒸发器接收到热源传来的热能，且板式蒸发器的温度高于液态工质的沸点时，封闭腔体中的液态工质会蒸发为气态工质，且在压力的作用下气态工质会从板式蒸发器的受热区流向冷却区。接着，在冷却区的气态工质会释放出热量并重新凝结成液态工质。接着，液态工质会受到重力影响而自高处的冷却区流回低处的受热区而自然形成冷却循环。

然而，目前板式蒸发器虽然能有效带走热源的热能，但因为液态工质的填充量需达到封闭腔体高度的百分之70左右，且封闭腔体下半部有大部分的液态工质无法完全发挥其价值，故本领域研发人员应有必要在装置重量、成本与效能间取得平衡。

实用新型内容

本实用新型在于提供一种热交换器，借以具有高散热功效。

本实用新型的一实施例所揭露的热交换器包含多个热交换鳍片以及一基板。每一该热交换鳍片包含一鳍片基部、一交换器增强件及一鳍片顶部，该鳍片顶部与该鳍片基部相对。所述多个热交换鳍片装设于该基板。其中，每一该热交换鳍片还包含一第一蒸发区域、一第二蒸发区域、一第一冷凝区域及一第二冷凝区域，该第一蒸发区域和该第二蒸发区域的外围是由鳍片基部所界定以及该第一冷凝区域和该第二冷凝区域的外围是由鳍片顶部所界定，该第一蒸发区域和该第二蒸发区域的下侧外周分别由该鳍片基部和该鳍片顶部相连的一第一边缘定义，以及该第一蒸发区域和该第二蒸发区域的上侧外周缘分别由该鳍片基部和该鳍片顶部相连的一第二边缘定义。

在本实用新型的又一实施例中，每一该第二蒸发区域和每一该第二冷凝区域各包含多个挡流部，所述多个挡流部彼此分离并在其周围形成一编织通道。

在本实用新型的又一实施例中，每一该第二蒸发区域和每一该第二冷凝区域还各包含一分隔挡流部的至少一部分，该分隔挡流部具有一第二蒸发侧、一第二冷凝侧和一第二流动侧，该第二流动侧的相对两侧分别连接到该第二蒸发侧和该第二冷凝侧的上端。

在本实用新型的又一实施例中，该第二冷凝侧的上端比第二蒸发侧的上端更靠近第二蒸发区域的上周边与第二冷凝区域的上周边。

在本实用新型的又一实施例中，该分隔挡流部的第二蒸发侧的长度大于该第二冷凝侧的长度。

在本实用新型的又一实施例中，该分隔挡流部的第二蒸发侧的长度小于该第二冷凝侧的长度。

在本实用新型的又一实施例中，该第二冷凝区域的该编织通道的体积大于等于该第二蒸发区域的该编织通道的体积。

在本实用新型的又一实施例中，每一该第一冷凝区域包含至少一冷凝通道，每一该第一蒸发区域包含至少一蒸发通道，每一该第一冷凝区域和每一该第一蒸发区域还包含至少一连接通道，该至少一冷凝通道的一端透过该至少一连接通道与该至少一蒸发通道连通的一端，该至少一冷凝通道的另一端与该至少一蒸发通道连通的另一端连通于该编织通道。

在本实用新型的又一实施例中，该热交换器呈垂直摆放而让每一该第一蒸发区域与每一该第二蒸发区域的最高水平高度高于每一该第一冷凝区域与每一该第二冷凝区域的最高水平高度。

本实用新型的热交换鳍片及其制造方法涉及在内部空间抽真空后并充填有工作流体。本实用新型的热交换器包含多个热交换鳍片和基板。每个热交换鳍片包含其中具有通道的热交换器增强件。通道由至少第一和第二金属板形成。通道处于真空状态下并且在其中具有工作流体。工作流体未填满通道，并让工作流体在通道内产生了非平衡压力的条件，从而增强了让工作流体于热交换鳍片内自行流动的驱动力。通道的一部分使散热和热性能与散热要求和热性能要求更加兼容。功率较低且工作温度上限较低的热源较靠近地面，而功率较高且工作温度上限较高的热源较远离地面。

以上关于本实用新型内容的说明及以下实施方式的说明是用以示范与解释本实用新型的原理，并且提供本实用新型的权利要求书更进一步的解释。

附图说明

图1是根据本实用新型示例实施例的热交换器的正面示意图；

图2是根据示例实施例的热交换器的侧视示意图；

图3为图2的热交换鳍片正面的平面示意图；

图4为图2的热交换鳍片背面的平面示意图；

图5为根据本实用新型另一实施例的替代热交换鳍片的立体示意图；

图6为图5的平面示意图；

图7为根据本实用新型另一实施例的替代热交换鳍片的立体示意图；

图8为图7的平面示意图；

图9为根据本实用新型另一实施例的替代热交换鳍片的立体示意图；

图10为图9的平面示意图；

图11为图3的热交换鳍片的制造流程图；

图12为热交换鳍片处于图11的制造方法的步骤630之后的立体示意图；

图13为热交换鳍片处于图11的制造方法的步骤660之后的平面示意图。

具体实施方式

下面通过的各实施例来描述与热交换鳍片及其制造方法有关的各种原理。更具体地但不限于本实用新型所揭露的各实施例描述的创新原理。此外，为了能够简洁和清楚地说明本实用新型的重点，以下实施例未详细描述现有技术的功能或构造。也就是说，可以将一个或多个已知的原理并入本实用新型所揭露的各实施例，以实现各种可预期的结果，特性和/或性能标准中的任何一个。因此，如本领域普通技术人员在回顾了本申请之后将认识到的，本文未详细描述的热交换器系统和方法的实施例也落入本申请的范围内。

本实施例的热交换鳍片及其制造方法涉及在内部空间抽真空后并充填有工作流体。本实施例的热交换器包含多个热交换鳍片和基板。每个热交换鳍片包含其中具有通道的热交换器增强件。通道由至少第一和第二金属板形成。通道处于真空状态下并且在其中具有工作流体。工作流体未填满通道，并让工作流体在通道内产生了非平衡压力的条件，从而增强了让工作流体于热交换鳍片内自行流动的驱动力。通道的一部分使散热和热性能与散热要求和热性能要求更加兼容。功率较低且工作温度上限较低的热源较靠近地面，而功率较高且工作温度上限较高的热源较远离地面。

图1是根据本实用新型示例实施例的热交换器的正面示意图。图2是根据示例实施例的热交换器的侧视示意图。热交换器10可用于冷却电子元件等热源。参照图1和图2，热交换器10包含多个热交换鳍片100和基板190。多个热交换鳍片100中的每个热交换鳍片100包含鳍片基部119、交换器增强件115和鳍片顶部111。鳍片顶部111与鳍片基部119相对。基板190包含安装表面191和与安装表面191相对的接触表面199。安装表面191在其上具有多个安装凹槽1920，且实质上平行并排。接触表面199用以热耦合热源。

多个安装凹槽1920中的每个安装凹槽192的尺寸、深度和数量对应于每个热交换鳍片100的每个鳍片基部119的尺寸、高度和数量。热交换器10的每个热交换鳍片100的每个鳍片基部119可以通过本领域具通常知识者已知的钎焊技术焊接到每个安装凹槽192。然而，实施例不限于此。只要可以有效地将热量从基板190有效地传递到多个热交换鳍片100，就可以采用其他合适的方法。在一些实施例中，每个鳍片基部119可以具有折边或卷边设计，以增强其强度并增加散热量，以及基板190与多个热交换鳍片100热接触的表面积。

多个热交换鳍片100在安装表面191上占据的面积可以根据应用和设计要求而变化。举例来说，若热交换鳍片100所占据的面积较小，则安装表面191有较多未被占用的面积。反之，若热交换鳍片100所占据的面积较大，则热交换鳍片1000可能延伸至安装表面191的边缘。不过本实施例并非用以限制本实用新型。

一个或多个热源，如电气和/或电子元件，设备和/或系统的和/或它们的任何组合，可以例如但不限于通过本领域具通常知识者已知其他固定方式热耦合到接触表面199，只要热量可以有效地从一个或多个热源传递到基板190即可。

在一些实施例中，第一热源182和第二热源188热接触基板190的接触表面199。第一热源182比第二热源188更靠近地面，且第一热源182的功率需求和工作温度上限小于第一热源182的功率需求和工作温度上限。

请额外参阅图3与图4。图3为图2的热交换鳍片正面的平面示意图。图4为图2的热交换鳍片背面的平面示意图。如图1至图4所示，每个热交换鳍片100还包含第一蒸发区域120、第二蒸发区域130、第一冷凝区域160及第二冷凝区域150。第一蒸发区域120和第二蒸发区域130的外围是由鳍片基部119所界定以及第一和第二冷凝区域160、150的外围是由鳍片顶部111所界定。第一和第二蒸发区域120、130的下侧外周分别由鳍片基部119和鳍片顶部111相连的第一边缘定义，以及第一和第二蒸发区域120、130的上侧外周缘分别由鳍片基部119和鳍片顶部111相连的第二边缘定义。第二边缘相对于第一边缘。交换器增强装置115例如包含第一和第二蒸发区域120、130以及第一和第二冷凝区域160、150。

每个第二蒸发区域130和第二冷凝区域150包含多个挡流部114以及至少一部分分隔挡流部113。这些挡流部114彼此分离并在周围形成网状编织通道116。分隔挡流部113具有第二蒸发侧144、第二冷凝侧146和第二流动侧145。第二流动侧145的相对两侧分别连接到第二蒸发侧144和第二冷凝侧146的上端。第二蒸发侧144和第二冷凝侧146分别大致平行地分开，并由第二蒸发侧起始端141，第二冷凝侧起始端151和连接的第二流动侧145所界定。第二冷凝侧146的上端比第二蒸发侧144的上端更靠近第二蒸发区域130的上周边与第二冷凝区域150的上周边，从而有利于蒸汽从第二蒸发区域130流到第二冷凝区域150。并进一步增加至少一个冷凝通道162来让第二冷凝区域150的液体回流至第二蒸发区域130。分隔挡流部113界定了热交换鳍片100的中轴线。该中轴线通常平行于鳍片基部119的边缘，并且实质上是第二冷凝侧146和第二蒸发侧144的最远分离点之间的中间平面。中轴分别界定了第一蒸发区域120、第二蒸发区域130、第一冷凝区域160及第二冷凝区域150的内周边。

多个挡流部114为大致呈圆形，具有交错的节距。然而，实施例不限于此。本领域具通常知识者可以容易地理解，多个挡流部114的形状和间距可以变化，例如具有更大和/或更小的和/或交错和/或非交错的间距和/或的六边形形状。取决于应用和设计要求，或者它们的任何组合，并且实施例不限于此。只要多个挡流部114在其周围形成网状编织通道116。

每个第一冷凝区域160包含至少一个冷凝通道162，并且每个第一蒸发区域120包含至少一个蒸发通道122。至少一个冷凝通道162与第二冷凝区域150的编织通道116连通。至少一个蒸发通道122与第二蒸发区域130的编织通道116连通。每个第一冷凝区域160和每个第一蒸发区域120还包含至少一个连接通道172，且连接通道172的相对两端分别与至少一个冷凝通道162和至少一个蒸发通道122连通。冷凝通道162的下冷凝通道端171由冷凝通道162和连接通道172的连接处定，以及蒸发通道122的下部蒸发通道的下端121由蒸发通道122和连接通道172的连接处界定。下蒸发通道端121比下冷凝通道端171离地面更远，从而帮助向下流动的工作流体工作沿蒸发通道122向上流入第二蒸发区域130。冷凝通道162的上冷凝通道端161由至少一个冷凝通道162和第二冷凝区域150的连接处界定。至少一个蒸发通道122的上蒸发通道端131由蒸发通道122和第二蒸发区域130的编织通道116的连接处界定。上冷凝通道端161位于第一冷凝区域160和第二冷凝区域150之间。上蒸发通道端131位于第一和第二蒸发区域120、130之间。

第一蒸发区域120由鳍片基部119的一部分和鳍片顶部111的下部外围的连接部分、鳍片基部119的外围的一部分、中轴内周的一部分以及上蒸发通道端131的一部分界定。第二冷凝区域160由鳍片基部119的一部分与鳍片顶部111边缘的下外周的连接部分、鳍片顶部111的外周的一部分、中轴内周的一部分以及上冷凝通道端161界定。第二蒸发区域130由鳍片基部119与鳍片顶部111的上外围边缘的连接部分、鳍片基部119外围的一部分、中轴内周、与蒸发器的上蒸发通道端131界定。第二冷凝区域150由鳍片基部119和鳍片顶部111的边缘连接部分、鳍片顶部111外周的一部分，中轴内周的一部分，以及上冷凝通道端161隔开。

在一些实施方式中，存在至少一个冷凝通道162，至少一个蒸发通道122和至少一个连接通道172；然而，实施例不限于此。在替代实施例中，可以存在两个或更多个至少一个冷凝通道162和/或两个或更多个至少一个蒸发通道122和/或两个或更多个至少一个连接通道172，或者它们的任意组合量。举例来说，可以存在两个至少一个冷凝通道与至少一个连接通道连通，或者可以存在两个至少一个连接通道与至少一个冷凝通道和至少一个蒸发通道连通。只要两个或更多个至少一个冷凝通道162与第二冷凝区域150的多个挡流部114和编织通道116直接或间接连通，则两个或更多个至少一个蒸发通道122直接或间接地连通。与第二蒸发区域130的多个挡流部114和编织通道116间接连通，并且两个或更多个至少一个连接通道172与两个或更多个至少一个冷凝通道162以及两个或更多个冷凝通道162直接或间接连通。至少一个蒸发通道122。

在一些实施例中，至少一个冷凝通道162，至少一个蒸发通道122和至少一个连接通道172的流量分别大致均匀。然而，实施例不限于此。本领域具通常知识者可以容易地理解，垂直尺寸和水平尺寸可以分别根据应用和设计要求而变化。只要至少一个冷凝通道162与第二冷凝区域150直接或间接连通，则至少一个蒸发通道122与第二蒸发区域130以及至少一个连接通道直接或间接连通。172与至少一个冷凝通道162和至少一个蒸发通道122直接或间接连通。

每个热交换鳍片100还包含至少第一金属板183和至少第二金属板187。第一金属板183和至少第二金属板187共同形成鳍片基部119和鳍片顶部111、包含至少一个冷凝通道162的热交换器增强件115、至少一个连接通道172、至少一个蒸发通道122、分隔挡流部113、多个挡流部114及网状编织通道116。至少第一金属板183包含第一内表面以及至少第二金属板187包含第二内表面。第二内表面包含鳍片基部119、交换增强件115、鳍片顶部111、至少一个冷凝通道162、至少一个连接通道172、至少一个蒸发通道122、分隔挡流部113、多个挡流部114及网状编织通道116。

在一些实施例中，多个热交换鳍片100的内部空间抽真空后并充填有工作流体。工作流体以液态蒸气团块/气泡的形式自然地分布在整个编织通道116中。每个热交换鳍片100包含主蒸发区域(第二蒸发区域130)，主冷凝区域(第二蒸发区域150)，蒸气透过网状编织通道116从主蒸发区域朝冷凝区域流动，接着流向冷凝通道(至少一个冷凝通道162)，接着流向流体输送通道(至少一个连接通道172)，接着，流向蒸发通道(至少一个蒸发通道122)。当来自至少第一热源182和至少第二热源188的热量分别施加到第一和第二蒸发区域120、130(每个鳍片基部119)的周边时，热量将工作流体转化为蒸气，且蒸汽气泡在第二蒸发区域130中变大。同时，在第二冷凝区域150中，热量被去除并且气泡的尺寸减小。体积膨胀归因于蒸发，且体积收缩归因于冷凝，并引起通道(编织通道116，至少一个冷凝通道162，至少一个连接通道172和至少一个蒸发通道122)内工作流体的振荡运动。第二冷凝区域150的体积至少等于或大于第二蒸发区域130的体积，以促进振荡运动。第二蒸发区域130和第二冷凝区域150之间的温度梯度的净效应以及在整个编织通道116及工作流体通道(至少一个冷凝通道162、至少一个连接通道172和至少一个一个蒸发通道122)产生非平衡压力条件。在向下的工作流体流至至少一个冷凝通道162中的增加的输出压力增益，在整个至少一个连接通道172和至少一个蒸发通道122中增强了向上的振荡驱动力，并因改善了应用于垂直操作的电气和/或电子元件、设备和系统的每个鳍片基部119时传热效率降低的问题，进而改善了散热性能。下部蒸发通道末端121比下部冷凝通道末端171更远离地面，以促进来自向下的工作流体流的工作流体从至少一个蒸发通道122被向上驱动进入第二蒸发区域130。通过自持的振动驱动力在每个热交换鳍片100内提供流体输送，借此完全地通过压力脉动来驱动。

因此，分别通过至少一个冷凝通道162、至少一个连接通道172、至少一个蒸发通道122、在第二蒸发区域130和第二冷凝区域150的网状编织通道116让最佳填充率在大约40％至80％之间。与无至少一个冷凝通道162、至少一个连接通道172、至少一个蒸发通道122和第二蒸发区域130和第二冷凝区域150的编织通道116的热交换器相比，工作流体的用量减少了40％至60％。多个热交换鳍片100的重量也减少了，从而不需要昂贵的接合材料或非标准的接合机器。此外，经由蒸发器区域130的至少一个蒸发通道122和编织通道116，更大量的工作流体被包含在远离地面的蒸发器区域130中。因此，最大散热效能处随着工作流体向上流动而沿与重力方向相反的方向被往上移，并降低蒸发器区域130变干的发生机率，进而避免电气和/或电子元件，设备和/或系统过热，发生故障或损坏。甚或，通过至少一个蒸发通道122更兼容地满足较低功率与较小的最大工作温度上限的电气和/或电子元件和/或设备，使整体的散热效率提高。与不包含至少一个冷凝通道162、至少一个连接通道172及至少一个冷凝器的热交换器相比、蒸发通道122和第二蒸发区域130和第二冷凝区域150的编织通道116相比，当存在不止一个热源时，例如，在第一和第二热源之间存在三个热源而有第一热源、第二热源和第三热源时，则热交换器10对最接近第二蒸发区域130和第二冷凝区域150的上部外周边的第二热源的散热效率借此提高。因此，通过更兼容的匹配附接到基板190的接触表面199上的热源的散热效率和功率输出以及最大热耐受性，减少了电气和/或电子元件，设备和/或系统的过热，故障或损坏的发生机率。

本领域具通常知识者可以容易地理解，分隔挡流部113的形状和宽度以及第二蒸发侧和冷凝侧144、146的长度可以变化，例如具有波浪形状，具有更大的取决于应用和设计要求，宽度分别小于或等于较小的宽度并且具有较长或较短的侧面，和/或它们的任意组合，并且实施例不限于此。只要第二冷凝侧146的上端分别比第二蒸发侧144的上端更靠近第二蒸发区域130和第二冷凝区域150的上外周。第二冷凝区域150的编织通道116的体积至少等于或大于第二蒸发区域130的编织通道116的体积。

图5为根据本实用新型另一实施例的替代热交换鳍片的立体示意图。图6为图5的平面示意图。参照图5和6，在替代的热交换鳍片300中，分隔挡流部313的第二蒸发侧344的长度被加长以大于第二冷凝侧346的长度。因此，对于电气和/或电子元件，在垂直操作的装置和系统中，最大散热效率处朝靠近地面的方向移动，以兼容匹配具有功率输出与最大耐热性的热源也更靠近地面的状况。第二冷凝侧346的第二流动侧345的上端分别比第二蒸发侧344的第二流动侧345的上端更靠近第二蒸发区域330和第二冷凝区域350的上外周。第二冷凝区域350的编织通道316的体积至少等于或大于第二蒸发区域330的编织通道316的体积。图7为根据本实用新型另一实施例的替代热交换鳍片的立体示意图。图8为图7的平面示意图。参照图7和8，在另一个替代性的热交换鳍片400中，分隔挡流部413的第二蒸发侧444的长度被加长甚至比第二冷凝侧446的长度更长。因此，对于电气和/或电子元件，在垂直操作的装置和系统中，最大散热效率处朝更靠近地面的方向移动，以兼容匹配具有功率输出与最大耐热性的热源也更靠近地面的状况。第二冷凝侧446的第二流动侧445的上端分别比第二蒸发侧444的第二流动侧445的上端更靠近第二蒸发区域430和第二冷凝区域450的上外周。第二冷凝区域450的编织通道416的体积至少等于或大于第二蒸发区域430的编织通道416的体积。替代热交换鳍片300和另一替代热交换鳍片400的其他特征和原理大体上与上面的热交换鳍片100的实施例相同并且在上面详细描述，并且为了简洁起见，此后将不再重复。

图9为根据本实用新型另一实施例的替代热交换鳍片的立体示意图。图10为图9的平面示意图。参照图9和图10，在又一替代性热交换鳍片500中，分隔挡流部513的第二蒸发侧544的长度被加长以大于第二冷凝面546的长度，并且分隔挡流部513的宽度被加宽。从而减少第二蒸发区域530的编织通道516。因此，对于电气和/或电子元件，在垂直操作的装置和系统中，最大散热效率处朝更靠近地面的方向移动，以兼容匹配具有功率输出与最大耐热性的热源也更靠近地面的状况。此外，亦可进一步减小了工作流体用量与热交换鳍片500的重量。第二流动侧545的上端扩散侧546分别比第二蒸发侧544的第二流动侧545的上端和第二冷凝器的编织通道516的体积更靠近第二蒸发区域530和第二冷凝区域550的上部外周。区域550至少等于或大于第二蒸发区域530的编织通道516的体积。又一替代热交换鳍片500的其他特征和原理通常与在图1的实施例的实施例中详细描述的相同。为了简洁起见，下面不再重复上面的热交换鳍片100。

多个热交换鳍片100的网状编织通道116处于真空状态下在并具有工作流体，从而使散热和热性能与附接到接触表面的不止一个热源的散热要求和热性能要求兼容地匹配基板190的接触表面199。这是实心散热鳍片作不到的。至少一个冷凝通道162、362、462、562、至少一个连接通道172、372、472、572和至少一个蒸发通道122、322、422、522、由错开的多个挡流部114、314、414、514和分隔挡流部113、313、413、513形成的编织通道116、316、416、516，让非平衡压力的状况增加，从而增强了流道内部工作流体的循环效果，以驱动工作流体依序流过一个冷凝通道162、362、462、562、至少一个连接通道172、372、472、572和至少一个蒸发通道122、322、422、522和编织通道116、316、416、516。因此，防止了热源壁周围的绝缘覆盖层形成并限制了热传递。

在一些实施例中，第一金属板183和第二金属板187的第一内表面和第二内表面分别结合在一起，并且在除至少一个冷凝通道162、362、462、562以外的区域处一体形成。至少一个连接通道172，372，472，572和至少一个蒸发通道122，322，422，522，以及分隔阻塞物113，313，413，513和编织通道116，316，416，516形成区域，并且实施例不限于此。

在一些实施例中，每个热交换鳍片100由铝，或铝合金等制成，并且通过辊压接合形成。图11为图3的热交换鳍片100的制造流程图。请参照图11，并参照图1至图10，在真空状态制造具有工作流体的多通道薄热交换器的方法大致上包含提供步骤610，图案印刷步骤615，辊压结合步骤620，充气步骤(inflating Step)640，插设及抽真空步骤650以及密封及切割步骤660。第一步骤，即步骤610，包含提供至少一第一金属板和至少一第二金属板。在一些实施例中，至少一第一金属板及至少一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轮架(roller stand)对准。接下来，在步骤615中，将至少一个冷凝通道、至少一个连接通道和至少一个蒸发通道以及编织通道的图案印刷在至少第一金属板上。在一些实施例中，板体会被清理并通过网版印刷制程(screen printingprocess)印刷将编织通道的石墨图案印刷在板体上。在一些实施例中，每个热交换鳍片100还包含工作部分918的工作通道916，其从编织通道116的一端延伸到每个热交换鳍片100的外边缘。在一些实施例中，透过网版印刷制程(screen printing process)印刷将石墨图案另印刷延伸的工作通道916。随后，在步骤620中，至少第一金属片的第一内表面和至少第二金属片的第二内表面在除通道印刷区域以外的区域中整体结合。

本领域具通常知识者可以容易地意识到能够使用石墨作为脱模剂(releaseagent)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加的编织通道的区域，但实施例并不限于此。对于本领域具通常知识者而言，已知和通用的任何类型的方法或材料都可以用作脱模剂。只要防止至少第一和第二金属板在辊压结合步骤之后在所施加的编织通道的至少区域中整体结合即可。

在一些实施例中，至少第一和第二金属板的厚度约在0.250mm至3.00mm之间。至少第一和第二金属板中的每一个的减小量约在40％至60％之间。然而，实施例不限于此。本领域具通常知识者可以容易地意识到，至少第一和第二金属板中的每一个的厚度和减小可以或多或少地取决于材料、起始厚度、板的数量、所采用的工艺和设计。有效和高效的热性能要求。

在一些实施例中，每个热交换鳍片100的形状是四边形的；然而，实施例不限于此。相关领域的技术人员可以容易地理解，每个热交换鳍片可以具有除四边形之外的形状，并且可以根据应用和设计要求由不止一种形状组成。只要至少一个冷凝通道、至少一个连接通道、至少一个蒸发通道和编织通道增加了不平衡压力条件的产生，则能增强工作流体在至少一个连接通道、至少一个蒸发通道和编织通道中冷却循环的驱动力，使散热和热性能与散热要求和热性能要求更加兼容，其中散热要求和更低功率且更低的最高工作温度的第一热源连接到热交换器更靠近地面，并且功率更大且最大的最大工作温度允许第二热源附接到最远离地面的热交换器。

图12为热交换鳍片处于图11的制造方法的步骤630之后的立体示意图。参照图12，接下来，在步骤630中，将工作管917插入并固定到工作通道916，该工作管从编织通道116的一端延伸到每个热交换鳍片100的外边缘。工作管允许连通外部空气和至少一个冷凝通道，至少一个连接通道，至少一个蒸发通道和编织通道。随后，在步骤640中，通过压力被配置成使每个热交换鳍片100内的气体均匀膨胀的通道来对通道进行膨胀。然而，实施例不限于此。在替代实施例中，气体可以是氮气，氧气，氩气，氢气，二氧化碳或任何通常可买到的商业气体或其相容混合物。在一些实施例中，至少第一和第二金属板183、187在充气之前被插入模具中，以便在每个热交换鳍片100上均匀充气。

在一些实施例中，至少一个冷凝通道、至少一个连接通道、和至少一个蒸发通道以及编织通道的高度或半径从横截面来看在约0.125mm与1.50mm之间；然而，实施例不限于此。本领域具通常知识者可以容易地理解，至少一个冷凝通道、至少一个连接通道和至少一个蒸发通道以及编织通道的高度或半径可以更大或更小和/或变化，或它们的任何组合，取决于材料、起始厚度、薄片数量、所采用的工艺以及有效和高效热性能的设计要求。

接下来，在步骤650中，将工作物质插入工作管中，然后将空气抽空。图13为热交换鳍片处于图11的制造方法的步骤660之后的平面示意图。参照图13，并且参照图1至图12，在步骤660中，通过将工作管917弄平并随后黏合而将其关闭并密封，并且在冷却之后，切割工作通道916，包含工作通道916和工作管917的工作部分918，从而形成每个热交换鳍片100包含至少一个冷凝通道，至少一个连接通道和至少一个蒸发通道以及编织通道。

在一些实施例中，多个挡流部114的直径是相同的并且在大约0.500mm和6.00mm之间；并且然而，实施例不限于此。本领域具通常知识者可以容易地理解，取决于材料、起始厚度、片材的数量以及有效和高效的热性能的设计要求、多个挡流部114的直径可以更大或更小。只要由交错的节距形成的编织通道116、多个挡流部114就增加了编织通道116内不平衡压力条件的产生，从而增强了工作流体在通道内冷却循环的驱动力。

在一些实施例中，至少一第一金属片183和至少一第二金属片187由铝或铝合金等制成，并且通过辊压结合形成；然而，实施例不限于此。本领域具通常知识者可以容易地理解，取决于材料和制造要求，可以采用其他制造工艺来形成至少第一金属板183和至少第二金属板187，例如冲压。本领域具通常知识者还可以容易地理解，至少一第一金属片183和至少一第二金属片187可以由铜或铜合金等或其他可延展的金属导热材料制成。取决于应用和设计要求的具有相对高导热率的材料。只要每个热交换鳍片100可以通过辊压结合或压印等形成。

在一些实施例中，基板190由铝或铝合金等制成，并且适合于利用焊焊技术将每个热交换鳍片100的每个鳍片基部119永久焊焊至每个安装槽192。然而，实施例不限于此。取决于应用和设计要求，基板190也可以由铜、铜合金等或具有相对较高的热导率的其他可延展的金属导热材料制成。只要每个散热片基座119可以被热和机械地永久地安装到每个安装凹槽192即可。

在一些实施例中，基板190由具有相对较高的导热率的固态可延展金属导热材料制成。然而，实施例不限于此。在替代实施例中，基板190处于真空下，并且在其中具有工作流体。在又一替代实施例中，基板190具有入口和出口，工作流体在其中和附近流动。

在一些实施例中，如果使用冲压工艺等形成每个热交换鳍片100，则相关领域技术人员已知的任何连接方法，例如超声焊接，扩散焊接，激光焊接等，都可以。在除至少一个冷凝通道、至少一个连接通道、至少一个蒸发通道和编织通道的形成区域以外的区域，采用“第一内表面”和“第二内表面”将第一内表面和第二内表面整体结合在一起，以实现真空密封。

在一些实施例中，如果采用冲压工艺等，则根据尺寸和应用，可在内部形成具有三角形、矩形、梯形、凹角等横截面几何形状的轴向或圆周芯结构。至少一冷凝通道、至少一连接通道、至少一蒸发通道以及编织通道的表面。毛细结构可用于通过毛细作用力促使冷凝流体流回到蒸发表面，从而使蒸发表面保持较大的热通量。

本领域具通常知识者可以容易地理解，在替代实施例中，可以在每个热交换鳍片100的整个制造方法中采用进一步的热处理工艺，并且实施例不限于所描述的那些。另外，相关领域的技术人员可以容易地意识到，可以将附加步骤添加到该过程中，以便将附加特征并入成品中。同样，可以根据不同的要求更改步骤。作为示例，但不限于此：合金化，铸造，剥皮和预热的准备步骤：中间步骤，例如中间退火；可以采用诸如固熔热处理或最终退火，拉伸，整平，纵切，修边和时效等精加工步骤。

在一些实施例中，每个热交换鳍片100包含具有至少一个冷凝通道、至少一个连接通道、至少一个蒸发通道以及编织通道的一侧膨胀的辊压片。然而，实施例不限于此。在替代实施例中，每个热交换鳍片100可包含至少一个冷凝通道、至少一个连接通道、至少一个蒸发通道以及在其两侧上经由两个侧向膨胀的辊压黏合片的编织通道。在又一替代实施例中，包含具有至少一个冷凝通道，至少一个连接通道和至少一个蒸发通道以及编织通道的一侧膨胀的辊压黏合片的每个热交换鳍片100可以用为一个独立热交换器，并且实施例不限于此。

在一些实施例中，工作流体由丙酮制成；然而，实施例不限于此。对于相关领域的技术人员来说，可以使用其他工作流体。作为非限制性实例，工作流体可包含环戊烷或正己烷。只要工作流体可以被热源汽化并且蒸气可以凝结回到工作流体并流回热源处。

提供了包含多个热交换鳍片100和基板190的热交换器。每个热交换鳍片100包含具有至少一个冷凝通道162、至少一个连接通道172和至少一个蒸发通道122的热交换器增强件115，以及形成编织物的多个挡流部114以及周围的网状编织通道116。编织通道116由每个热交换翅片100的至少第一金属板183和至少第二金属板187形成。至少一个冷凝通道162、至少一个连接通道172和至少一个蒸发通道及编织通道116处于真空中并且在其中具有工作流体。至少一个冷凝通道162、至少一个连接通道172和至少一个蒸发通道122以及编织通道116增加了不平衡压力条件的产生，从而增强了工作流体在通道内自行冷却循环的驱动力，更兼容地匹配散热和热性能，其中散热要求和热性能要求为连接到热交换器500的更接近地面的功率较低且最大的最高工作温度的第一热源182和功率较高且最高允许最大工作温度的第二热源的较高的热量188附接到距离地面最远的热交换器500。

在实施例中，提供了在真空中在其中具有工作流体的多个热交换器翅片，每个热交换器翅片包含至少第一金属板和至少第二金属板。至少第一和第二金属板形成翅片基部和翅片尖端，以及包含至少一个冷凝通道、至少一个连接通道、至少一个蒸发通道、分隔挡流部、多个挡流部和编织物的热交换器。热交换器的多个热交换器翅片中的每个热交换器翅片的通道。与实心的热交换器相比，每个热交换鳍片处于真空状态且在至少一个冷凝通道、至少一个连接通道及至少一个蒸发通道和编织通道中具有工作流体，从而增加了其散热和热性能。通过增加非平衡压力条件的产生来增强工作流体在通道内自行冷却循环的驱动力。因此，防止了热源壁周围的绝缘覆盖层形成并限制了热传递。而且，由于通道的缘故，可以减少工作流体的用量，从而减小了热交换鳍片的重量，从而不需要昂贵的接合材料或非标准的接合机器。

此外，由于工作流体在靠近安装表面的一侧要沿反重力方向向上流时会受到重力的引响而导致上升效率下降，故本实施例通过冷凝器区域的编织通道的容积至少等于或大于蒸发器区域的编织通道的容积、在向下的工作流体流中增加输出压力增益、在整个至少一个方向上增强向上的振荡驱动力来改善连接通道和至少一个蒸发通道连接到蒸发器区域的编织通道的特征来改善，借以增加工作流体于通道内受热影响自行流动的驱动力。更明显地，对于垂直运行的电气和/或电子元件、设备和系统，由于温度上升，与高功率电气和/或电子元件和/或设备相比，功率较低的电气和/或电子元件和/或设备。每个热交换器鳍片的最大散热效率为不靠近地面，大多数工作流体由于重力而聚集，但离地面较远。因此，更相容的散热和热性能匹配与散热要求和热性能要求，低功率和较低的最大工作温度第一热源更接近地面和更高功率和更大的最大工作温度允许第二热源远离地面。

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“包含”、“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请求项的范畴。此外，无论所揭露的内容最终有没有于请求项中详细提及，任何于此揭露的内容皆不应被解释为现有技术。

鉴于可以应用所公开的原理的许多可能的实施例，我们保留要求保护本文描述的特征和动作的任何和所有组合的权利，包含要求保护属于本实用新型的范围和精神之内的所有权利。在本申请的整个起诉期间，或在要求本申请的利益或优先权的任何申请中，前述权利要求以及在所附权利要求书中以及在任何时候提出的任何权利要求中在字面上和等效地叙述的前述描述以及组合。

虽然本实用新型以前述的诸项实施例揭露如上，然其并非用以界定本实用新型，任何熟悉相像技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种热交换器，其特征在于，包含：

多个热交换鳍片，每一该热交换鳍片包含一鳍片基部、一交换器增强件及一鳍片顶部，该鳍片顶部与该鳍片基部相对；以及

一基板，所述多个热交换鳍片装设于该基板；

其中，每一该热交换鳍片还包含一第一蒸发区域、一第二蒸发区域、一第一冷凝区域及一第二冷凝区域，该第一蒸发区域和该第二蒸发区域的外围是由鳍片基部所界定以及该第一冷凝区域和该第二冷凝区域的外围是由鳍片顶部所界定，该第一蒸发区域和该第二蒸发区域的下侧外周分别由该鳍片基部和该鳍片顶部相连的一第一边缘定义，以及该第一蒸发区域和该第二蒸发区域的上侧外周缘分别由该鳍片基部和该鳍片顶部相连的一第二边缘定义。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，每一该第二蒸发区域和每一该第二冷凝区域各包含多个挡流部，所述多个挡流部彼此分离并在其周围形成一编织通道。

3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，每一该第二蒸发区域和每一该第二冷凝区域还各包含一分隔挡流部的至少一部分，该分隔挡流部具有一第二蒸发侧、一第二冷凝侧和一第二流动侧，该第二流动侧的相对两侧分别连接到该第二蒸发侧和该第二冷凝侧的上端。

4.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，该第二冷凝侧的上端比第二蒸发侧的上端更靠近第二蒸发区域的上周边与第二冷凝区域的上周边。

5.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，该分隔挡流部的第二蒸发侧的长度大于该第二冷凝侧的长度。

6.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，该分隔挡流部的第二蒸发侧的长度小于该第二冷凝侧的长度。

7.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，该第二冷凝区域的该编织通道的体积大于等于该第二蒸发区域的该编织通道的体积。

8.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，每一该第一冷凝区域包含至少一冷凝通道，每一该第一蒸发区域包含至少一蒸发通道，每一该第一冷凝区域和每一该第一蒸发区域还包含至少一连接通道，该至少一冷凝通道的一端透过该至少一连接通道与该至少一蒸发通道连通的一端，该至少一冷凝通道的另一端与该至少一蒸发通道连通的另一端连通于该编织通道。

9.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，该热交换器呈垂直摆放而让每一该第一蒸发区域与每一该第二蒸发区域的最高水平高度高于每一该第一冷凝区域与每一该第二冷凝区域的最高水平高度。

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