CN113883947A - 热交换器鳍片与用于制造热交换器鳍片的方法 - Google Patents

热交换器鳍片与用于制造热交换器鳍片的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种热交换器鳍片与用于制造热交换器鳍片的方法。热交换器包含多个热交换器鳍片与基板。热交换器鳍片各包含其内具有通道的交换增强部与辅助增强部。通道由第一金属板材与第二金属板材所形成。通道为真空且具有工作流体流通其中。通道能透过充满真空空间的工作流体的蒸发来增加与环境之间的热对流传导效率。蒸气流最终在较冷的表面处冷凝，以将热从热源分配至更大的冷凝表面。至少一个辅助增强部能增加热交换器热接触热源的表面积，因而能在不增加分配给热交换器的方形区域的同时进一步地提升对流换热的效率。

Description

热交换器鳍片与用于制造热交换器鳍片的方法
技术领域
示例实施例总体上涉及热传领域，更具体地是涉及热交换器鳍片及制造其的方法。
背景技术
在电气/电子元件、设备和***运转时所产生的热需要快速且有效地排除，以维持运转温度于制造商所建议的范围内，但这有时是非常具有挑战性的。随着这些元件、装置与***在功能与应用等方面的增加，其功率也随之增加，从而增加了散热的需求。
为此，已开发了许多可排除电气/电子元件、装置及***的热的手段。其中一种方法是气冷***，其利用热交换器热接触这些元件、装置与***，从而将热带走并利用气流流过热交换器的方式将热从热交换器带走。其中一种热交换器由多个自底板延伸的鳍片所构成。热能从热源传递给底板后再从底板传递给鳍片及周围环境，而这些鳍片能增加热交换器的热接触区域以提高热传效率。
热对流可借助风扇或自然对流的方式来实现。就自然对流来说，高温空气的密度较周围温度低，因而会自然地从热交换器与鳍片往相反重力的方向向上，因此热交换器的贴合位置与其鳍片的方位会在不阻挡气流移动的方向。在运作时，若水平摆放则这些鳍片朝上，若垂直摆放则这些鳍片可使高温气流更轻易地上升。
热交换器的鳍片的散热效能仰赖于热传效率。因此，形状、厚度、材质及增强结构等都可对这些鳍片的散热效能有所贡献。其中一种热交换器鳍片的形状为长方形片状，而其尺寸受制于热交换器用于电气及/或电子元件、装置及***的方形区域。因此，如何让热交换器经由这些鳍片增加与热源热接触的表面面积的方式来增加热交换器与环境之间的对流热传将会是一个挑战。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种热交换器鳍片与其的制造方法，以使所应用的热交换器能增加与热源的热接触表面积，从而增加对流热传的效率。
根据本发明的一实施例提出一种热交换器鳍片，包含一辅助增强部以及一交换增强部。辅助增强部具有相连通的至少一冷凝通道与至少一辅助通道。交换增强部具有相连通的至少一连接通道与至少一蒸发通道，蒸发通道经由连接通道连通于辅助通道。冷凝通道、辅助通道、连接通道以及蒸发通道为抽真空且具有一工作流体流通其中，且辅助增强部相对于交换增强部呈一角度弯折。
根据本发明的一实施例提出一种制造热交换器鳍片的方法，包含以下步骤：提供一第一金属板材与一第二金属板材；印刷至少一冷凝通道、至少一辅助通道、至少一连接通道与至少一蒸发通道于该第一金属板材的一第一内表面与该第一金属板材的一第二内表面，其中该至少一冷凝通道与该至少一辅助通道相连通，该至少一连接通道与该至少一蒸发通道相连通，且该至少一蒸发通道经由该至少一连接通道连通于该至少一辅助通道；将该第一金属板材的该第一内表面与该第二金属板材的该第二内表面非用于印刷该至少一冷凝通道、该至少一辅助通道、该至少一连接通道与该至少一蒸发通道的区域相接合；以及弯曲相接合的该第一金属板材与该第二金属板材以形成具有该至少一连接通道与该至少一蒸发通道的一交换增强部以及具有该至少一冷凝通道与该至少一辅助通道且相对于该交换增强部呈一角度弯折的一辅助增强部。
根据本发明前述实施例所揭露的热交换器鳍片与其的制造方法，通过辅助增强部相对于交换增强部呈一角度弯折且在真空下具有工作流体流通于冷凝通道、辅助通道、连接通道及蒸发通道的配置，本发明的热交换器鳍片相较于实心的热交换器鳍片具有更高的散热性与散热效能。并且，对于垂直摆放工作的电气及/或电子元件、装置及***来说，辅助增强部能在不增加热交换器的方形面积的情况下增加热交换器热接触热源的表面积。因此，能在进一步提高流热传效率的同时防止热源壁周围形成绝热层而限制热传。
以上的关于本发明揭露内容的说明及以下的实施方式的说明，是用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。
附图说明
图1A是根据一示例性实施例的热交换器的立体图；
图1B是根据一示例性实施例的热交换器于另一视角的立体图；
图2A是根据一示例性实施例的图1A与图1B的热交换器的热交换器鳍片的立体图；
图2B是根据一示例性实施例的图2A的热交换器鳍片的立体图；
图2C是根据一示例性实施例的图2A的热交换器鳍片于另一视角的立体图；
图2D是根据一示例性实施例的图2A的热交换器鳍片于又另一视角的立体图；
图3A是根据一示例性实施例的图1A与图1B的热交换器鳍片的第一金属板材的立体图；
图3B是根据一示例性实施例的图1A与图1B的热交换器鳍片的第二金属板材的立体图；
图4是根据一示例性实施例的图1A与图1B的热交换器鳍片的制造方法的流程图；
图5A是根据一示例性实施例的图1A与图1B的热交换器鳍片依循图4的制造方法的步骤440的立体图；
图5B是根据一示例性实施例的图5A的热交换器鳍片依循图4的制造方法的步骤460的立体图；
图6是根据一示例性实施例的另一热交换器的立体图。
【符号说明】
热交换器鳍片100、600
鳍片尖端部111
鳍片中间部112
辅助增强部113、113a、113b、613
交换增强部115、115a、115b
鳍片基部119
冷凝通道137、137a、137b、637
辅助通道147、147a、147b、647
连接通道127、127a、127b
蒸发通道153、153a、153b
第一热源182
第一金属板材183
第二金属板材187
第二热源188
基板190
组装面191
组装槽192
接触面199
制造方法、方法400
提供步骤、步骤410
图案印刷步骤、步骤415
滚压接合步骤、步骤420
形成步骤、步骤425
充气步骤、步骤440
注入并抽真空步骤、步骤450
密封并切断步骤、步骤460
热交换器500
工作区段521
辅助通孔657
工作管917
热交换器鳍片组1000
具体实施方式
以下将以实施方式详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟悉相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，但非以任何观点限制本发明的范畴。
以下将通过参阅热交换***与方法的示例来描述关于热交换器***与方法的各种原理，包含特殊的配置及能实现此概念的金属板材与通道的示例。更具体但非绝对地，本发明的概念将通过所选的热交换器***与方法的示例来进行说明，但为了简洁与清楚描述的目的，一些公知的功能与结构并未详细描述。尽管如此，为了实现各种特性及/或特性等需求，本文所揭示的一或多个原理可应用于其他不同实施例的热交换***与方法。
因此，与本文所描述的示例性热交换器***与方法不同的其他实施例也可用于实现本文所述的概念，且也可用于未于本文详述的应用中。也就是说，本领域具有通常知识者阅读本文所揭露内容后，自可理解到，即使未于本文详述的热交换器***与方法的其他实施例也应落于本发明的范畴。
于本文所揭示的实施例是关于在真空下且具有工作流体流通其中的热交换器与热交换器鳍片及热交换器鳍片的制造方法。本发明的一实施例提出了包含多个热交换器鳍片与基板的热交换器。热交换器鳍片各包含具有通道(channels)于其中的交换增强部(exchanger enhancement)与辅助增强部(auxiliary enhancement)。这些通道通过第一金属板材与第二金属板材所形成。这些通道为抽真空且具有工作流体流通其中。每个鳍片的通道的封闭式循环***能通过蒸发于真空环境下的工作流体的方式增强热交换器与其环境之间的热对流效率。蒸气流最终可在较冷的表面处冷凝，以使热能从热源蒸发界面分配到更大的冷凝冷却表面面积。辅助增强部能透过这些鳍片增加与热交换器热接触的热源的表面积，从而能在不增加热交换器用于与电气及/或电子元件、装置与***的方形区域的同时进一步地提高热交换器与其环境之间的热对流效率。
图1A是根据一示例性实施例的热交换器的立体图。图1B是根据一示例性实施例的热交换器于另一视角的立体图。热交换器500可用于冷却电气及/或电子元件、装置及/或***至少其中一者。参阅图1A与1B，热交换器500包含热交换器鳍片组1000与一基板190。热交换器鳍片组1000包含多个热交换器鳍片(也可简称为“鳍片”)100，其各包含一鳍片基部119、一鳍片中间部112、与相对于鳍片基部119的一鳍片尖端部111、一交换增强部115以及一辅助增强部113。辅助增强部113衔接于交换增强部115且相对于交换增强部115呈一角度弯折。基板190包含一组装面191与相对于组装面191的一接触面199。组装面191具有多个组装槽192，实质上彼此相平行且保持相同间隔。
组装槽192的尺寸、深度与数量应对应于热交换器鳍片100的鳍片基部119的尺寸、高度与数量。可透过如焊接等本领域常见的固定手段将热交换器鳍片100的鳍片基部119热接触且地永久性地接附于组装槽192，但，只要能达到有效地将热从基板190传至热交换器鳍片组1000的目的，其他合适的固定手段也可应用于本发明。于一些实施例中，鳍片基部119可各具有折边(hemmed)以强化其结构强度并增加用于将热从基板190传至热交换器鳍片组1000的表面积。
热交换器鳍片组1000在组装面191上所占的区域可依据实际应用与设计进行调整，例如于一例中，该区域可较小以使组装面191的一或多个表面上未被占用，或该区域可较大以在组装面191的一或多个侧缘上向外延伸，但本发明并非以此为限。
电气及/或电子元件、装置及/或***及/或其的任意组合的一或多个热源可例如透过任何本领域常用的手段接附于接触面199，只要热可有效地传导至基板190。
于一些实施例中，第一热源182与第二热源188可接附于基板190的接触面199。第一热源182的功率要求和最大工作温度容许值可小于第二热源188的功率要求和最大工作温度容许值，且于工作时，第一热源182较第二热源188接近接地(ground)，但本发明并非以此实施例为限。于其他实施例也可采用其他具有不同功率需求与最大工作温度容许值的多个热源。
图2A是根据一示例性实施例的图1A与图1B的热交换器的热交换器鳍片的立体图。图2B是根据一示例性实施例的图2A的热交换器鳍片的立体图。图2C是根据一示例性实施例的图2A的热交换器鳍片于另一视角的立体图。图2D是根据一示例性实施例的图2A的热交换器鳍片于又另一视角的立体图。图3A是根据一示例性实施例的图1A与图1B的热交换器鳍片的第一金属板材的立体图。图3B是根据一示例性实施例的图1A与图1B的热交换器鳍片的第二金属板材的立体图。参阅图2A至3B以及参阅图1A与1B，热交换器鳍片100可各包含第一金属板材183与第二金属板材187，其具有第一内表面组装于第二内表面的配置。第一金属板材183与第二金属板材187形成鳍片基部119、鳍片中间部112、鳍片尖端部111、包含至少一冷凝通道137a、137b与至少一辅助通道147a、147b的辅助增强部113a、113b以及包含至少一连接通道127a、127b与至少一蒸发通道153a、153b的交换增强部115a、115b。
从图示可知，辅助增强部113a以及交换增强部115a位于或形成于第一金属板材183上，辅助增强部113b以及交换增强部115b位于或形成于第二金属板材187上，由此可知，辅助增强部113a的冷凝通道137a与辅助通道147a以及交换增强部115a的连接通道127a与蒸发通道153a位于或形成于第一金属板材183上，而辅助增强部113b的冷凝通道137b与辅助通道147b以及交换增强部115b的连接通道127b与蒸发通道153b位于或形成于第二金属板材187上，其中，辅助增强部113a与辅助增强部113b共同构成辅助增强部113，而其冷凝通道137a与冷凝通道137b共同构成冷凝通道137，辅助通道147a与辅助通道147b共同构成辅助通道147，交换增强部115a与交换增强部115b共同构成交换增强部115，而其连接通道127a与连接通道127b共同构成连接通道127，而蒸发通道153a与蒸发通道153b共同构成蒸发通道153，由此可知，于本文也可以辅助增强部113指称辅助增强部113a、113b的集合、以辅助增强部113指称辅助增强部113a、113b的集合、以冷凝通道137指称冷凝通道137a、137b的集合、以辅助通道147指称辅助通道147a、147b的集合、以交换增强部115指称交换增强部115a、115b的集合、以连接通道127指称连接通道127a、127b的集合、以蒸发通道153指称蒸发通道153a、153b的集合。
于一些实施例中，辅助增强部113的冷凝通道137a、137b沿着并邻近于其外缘长度或鳍片尖端部111配置且分别连通于辅助通道147a、147b。交换增强部115的蒸发通道153a、153b沿着并邻近于其外缘长度或鳍片基部119配置且分别连通于连接通道127a、127b。辅助通道147a、147b分别连通连接通道127a、127b。冷凝通道137a、137b分别连通于辅助通道147a、147b，蒸发通道153a、153b分别连通于连接通道127a、127b。辅助通道147a、147b与连接通道127a、127b平均地平行配置，且相对于蒸发通道153a、153b与冷凝通道137a、137b呈一角度倾斜，但本发明并非以此角度为限，只要能产生向下流动的工作流体。
于一些实施例中，冷凝通道137与蒸发通道153的数量可分别为一个，但本发明并非以此为限。在替代的实施例中，也可有多个冷凝通道与多个蒸发通道，只要辅助增强部113内的冷凝通道连通于辅助通道147a、147b以及交换增强部115内的蒸发通道连通于连接通道127a、127b。
于一些实施例中，也可以仅单个辅助通道147a、单个辅助通道147b、单个连接通道127a及单个连接通道127b，但本发明并非以此为限。在替代的实施例中，也可为两个以上的辅助通道147a、两个以上的辅助通道147b、两个以上的连接通道127a及/或两个以上的连接通道127b以及所述通道的任意数量的组合。于一些非限制性用途的实施例中，辅助通道147a与连接通道127a的数量可为24个，辅助通道147b与连接通道127b的数量可为23个，只要这些辅助通道147a及/或辅助通道147b设置于辅助增强部113中、这些连接通道127a及/或连接通道127b设置于交换增强部115中，且这些辅助通道147a、辅助通道147b、连接通道127a及/或连接通道127b平均地平行配置且与蒸发通道153及冷凝通道137分别呈一角度配置。
于一些实施例中，冷凝通道137与蒸发通道153的流量为均匀的且分别为辅助通道147a、147b与连接通道127a、127b的两倍，但本发明并非以此为限。本领域具有通常知识者自可根据应用与设计需求的不同调整垂直与水平方向的尺寸，只要冷凝通道137a、137b、辅助通道147a、147b、连接通道127a、127b以及蒸发通道153a、153b能增加热交换器鳍片组1000的散热性与散热效能及辅助增强部113能于垂直操作时在不增加热交换器500面积的情况下增加热源热接触热交换器500的表面积并防止热源壁周围形成绝热层而限制热传。
于一些实施例中，各该热交换器鳍片100在真空状态下且具有工作流体流通其中。工作流体以液体蒸气柱与气柱自然地分布于辅助增强部113的辅助通道147a、147b及交换增强部115的连接通道127a、127b与蒸发通道153a、153b。热交换器鳍片100各包含一蒸发器区域(蒸发通道153)、一冷凝器区域(冷凝通道137)、分别自蒸发器与冷凝器区域延伸的蒸气流动区(辅助通道147a、147b以及连接通道127a、127b)。当第一热源182与第二热源188的热传到基板190的接触面199，热将工作流体转换成蒸气而使得蒸气流动区的蒸气柱变大。同时，热在冷凝器区域被移除而减少气泡。这种因蒸发的体积膨胀以及因冷凝而收缩的现象在通道(冷凝通道137a、137b、辅助通道147a、147b、连接通道127a、127b以及蒸发通道153a、153b)内产生了震荡运动(oscillating motion)。冷凝器区域的体积至少等于或大于蒸发器区域的体积，以利于形成震荡运动。蒸发器区域与冷凝器区域之间的温度梯度以及在冷凝通道137a、137b、辅助通道147a、147b、连接通道127a、127b及蒸发通道153a、153b内产生的张力造成了一种压力不平衡的状态。工作流体向下流通辅助通道147a、147b及部分的连接通道127a、127b所增加的压力能增强流通蒸发通道153a、153b、另一部分的连接通道127a、127b以及辅助增强部113a、113b的向上流动震荡力，从而能提升电气及/或电子元件、装置及***的热传效率。通过自我持续的震荡驱动力能在热交换器鳍片100进行热流体传输，以达到完全以热驱动的压力脉冲。
本领域具有通常知识者可理解的是，辅助增强部113的冷凝通道137a、137b与辅助通道147a、147b以及交换增强部115的连接通道127a、127b与蒸发通道153a、153b的形状、宽度与长度等可依据应用与设计的需求而调整，例如可具有波浪状、更大或更小的宽度、更长或更短的长度、及/或其任意组合，本发明并非以这些实施例为限，只要冷凝通道137a、137b、辅助通道147a、147b、连接通道127a、127b以及蒸发通道153a、153b能增加热交换器鳍片组1000的散热性与散热效能及辅助增强部113能于垂直操作时在不增加热交换器500面积的情况下增加热源热接触热交换器500的表面积并防止热源壁周围形成绝热层而限制热传。
热交换器鳍片组1000在真空下具有工作流体流通于冷凝通道137a、137b、辅助通道147a、147b、连接通道127a、127b及蒸发通道153a、153b，从而相较于实心的热交换器鳍片具有更高的散热性与散热效能。并且，对于垂直摆放工作的电气及/或电子元件、装置及***来说，辅助增强部113a、113b能在不增加热交换器的方形面积的情况下增加热交换器热接触热源的表面积。因此，能在进一步提高流热传效率的同时防止热源壁周围形成绝热层而限制热传。
于一些实施例中，第一金属板材183与第二金属板材187的第一与第二内表面上除了用于辅助增强部113的冷凝通道137a、137b与辅助通道147a、147b及交换增强部115的连接通道127a、127b与蒸发通道153a、153b以外的部分可相接合，但本发明并非以此为限。
于一些实施例中，热交换器鳍片100可由铝或铝合金等材质透过滚压(roll-bonding)的方式所制成。图4是根据一示例性实施例的图2A的热交换器鳍片100的制造方法400(或简称“方法400”)的流程图。参阅图4并参阅图1A至3B，方法400所制成的热交换器鳍片100在真空下具有工作流体流通其中，方法400大致上包含一提供步骤410(或简称“步骤410”)、一图案印刷步骤415(或简称“步骤415”)、一滚压接合步骤420(或简称“步骤420”)、一形成步骤425(或简称“步骤425”)、一充气或吹胀步骤440(或简称“步骤440”)、一注入并抽真空步骤450(或简称“步骤450”)与一密封并切断步骤460(或简称“步骤460”)。步骤410包含提供第一金属板材183与提供第二金属板材187。于一些实施例中，第一金属板材183与提供第二金属板材187可为金属卷绕透过摊平的机械展开后再透过合适的辊架对齐。接着，于步骤415，冷凝通道137a、辅助通道147a、连接通道127a及蒸发通道153a的图案印刷于第一金属板材183，而冷凝通道137b、辅助通道147b、连接通道127b及蒸发通道153b的图案印刷于第二金属板材187。于一些实施例中，这些板材先经过清洁后再透过冷凝通道137a、137b、辅助通道147a、147b、连接通道127a、127b及蒸发通道153a、153b的石墨图案进行网印(screen printing)的方式进行印刷。于一些实施例中，热交换器鳍片100还包含一工作通道121，自工作区段521的一端延伸到热交换器鳍片100的外边缘。于一些实施例中，使用石墨图案的网印程序也可用于印刷此工作通道。接着，于步骤420，第一金属板材的第一内表面与第二金属板材的第二内表面上非用于印刷通道的区域一体地相接合。因此，于步骤425，辅助增强部113透过弯曲相接合的第一金属板材与第二金属板材而成形。于一些实施例中，辅助增强部113的弯折长度可取决于或等于热交换器鳍片100之间的间隙，但本发明并非以此为限。所述的弯折长度当然也可小于热交换器鳍片100之间的间隙，只要辅助增强部113包含至少一冷凝通道137a、137b、至少一辅助通道147a、147b以连通交换增强部115的连接通道127a、127b与蒸发通道153a、153b。
本领域具有通常知识者可理解的是，石墨的使用是作为一种脱模剂(releaseagent)，以防止第一金属板材与第二金属板材在所图案化的区域相接合，但本发明并非以此为限。对于本领域具有通常知识者来说，只要能防止第一金属板材与第二金属板材所图案化的区域在滚压接合步骤后相接合，所已知的任何一种方法或材料都可用于作为脱模剂。
于一些实施例中，第一金属板材与第二金属板材的厚度可介于0.250mm与3.00之间且可具有40％至60％的变化量，但本发明并非以此为限。本领域具有通常知识者可理解到，第一金属板材与第二金属板材的厚度与变化量可依据所使用的材质、起始厚度、板材数量、制程及为了热传有效性等设计需求等不同而有所调整。
于一些实施例中，热交换器鳍片100的形状可为四边形，但本发明并非以此为限。本领域具有通常知识者可理解的是，根据应用与设计等方向的需求，热交换器鳍片也可为其他形状且也可具有不只一种形状，只要冷凝通道137a、137b、辅助通道147a、147b、连接通道127a、127b以及蒸发通道153a、153b能增加热交换器鳍片组1000的散热性与散热效能及辅助增强部113能于垂直操作时在不增加热交换器500面积的情况下增加热源热接触热交换器500的表面积并防止热源壁周围形成绝热层而限制热传。
图5A是根据一示例性实施例的图1A与图1B的热交换器鳍片依循图4的制造方法的步骤440的立体图。参阅图5A以及参阅图1A至4，于步骤430，工作管917被***并固定于一工作通道121，该工作通道121自工作区段521的一端延伸至热交换器鳍片100的外边缘。工作管可让冷凝通道137a、137b、辅助通道147a、147b、连接通道127a、127b及蒸发通道153a、153b连通于外。接着，于步骤440，可透过具有压力气体均匀地充气于热交换器鳍片100的方式充气或吹胀通道。于一些实施例中，用于充气或吹胀的气体可为具有适当压力的外界空气，但本发明并非以此为限。在替代的实施例中，用于充气或吹胀的气体也可为氮气、氧气、氩气、二氧化碳或任何常用的市售气体或其混合物。于一些实施例中，第一金属板材183与第二金属板材187在均匀地充气或吹胀热交换器鳍片100前放入模具中。
于一些实施例中，冷凝通道137与蒸发通道153的截面的高度或半径介于0.125mm与1.50mm，而辅助通道147a、147b与连接通道127a、127b的截面的高度或半径介于0.0625mm与0.75mm，但本发明并非以此为限。本领域具有通常知识者可理解的是，冷凝通道137a、137b、辅助通道147a、147b、连接通道127a、127b及蒸发通道153a、153b的高度或半径可依据所使用的材质、起始厚度、板材数量、制程及为了热传有效性等设计需求等不同而有所调整为更大、更小及/或其他变化。
接着，于步骤450，工作流体被注入工作流体且空气被抽出。图5B是根据一示例性实施例的图5A的热交换器鳍片依循图4的制造方法的步骤460的立体图。参阅图5B及参阅图1A至5A，于步骤460，工作管917通过压平的手段而被密封及接合，冷却后，工作区段521的工作通道被切除，从而形成了包含有具有至少一冷凝通道137与至少一辅助通道147a、147b的辅助增强部113及具有至少一连接通道127a、127b与至少一蒸发通道153的交换增强部115的热交换器鳍片100。
于一些实施例中，辅助增强部113包含冷凝通道137a、137b与辅助通道147a、147b，但本发明并非以此为限。在替代的实施例中，辅助增强部还可还包含额外的辅助增强特征。如图6，是根据一示例性实施例的另一热交换器的立体图。参阅图6以及参阅图1A至5B，辅助增强部613还包含至少一辅助通孔657，辅助通孔657配置于辅助增强部613，但不干扰冷凝通道637与辅助通道647。辅助通孔657可使空气流通于辅助增强部613，从而有利于热交换器鳍片600的散热性与散热效能；特别地是，当平摆使这些鳍片朝上时，可使高温热空气更轻易地往上流。于一些实施例中，辅助通孔657的数量可为一个，但本发明并非以此为限。在替代的实施例中，辅助通孔657的数量也可为两个以上。于又一实施例中，辅助通孔657的数量可为24个，且可配置于辅助通道647旁及/或之间。于一些实施例中，辅助通孔657的形状可为圆形，但本发明并非以此为限。在替代的实施例中，只要能使空气流通于辅助增强部613的部分以利于热交换器鳍片600的散热性与散热效能，辅助通孔的形状也可为四边形、六边形或其他合适的形状。
于一些实施例中，还包含辅助通孔657的热交换器鳍片600也可应用于图1A至1B所述的热交换器500。热交换器500也可包含多个热交换器鳍片600以及基板190以用于冷却电气及/或电子元件、装置及/或***。热交换器500以描述于前述实施例，因此为达简洁的目的，于后将不再赘述。
于一些实施例中，还包含辅助通孔657的热交换器鳍片600上具有类似于前述图2A至3B实施例所述的热交换器鳍片100的特征，因此为达简洁的目的，于后将不再赘述。
于一些实施例中，前述图4至5B的用于制造在真空下具有工作流体流通其中的热交换器鳍片100的方法400也可用于制造还包含辅助通孔657的热交换器鳍片600。用于制造热交换器鳍片600的方法400已描述于前述实施例，因此为达简洁的目的，于后将不再赘述。
于一些实施例中，第一金属板材183与第二金属板材187可由铝或铝合金等材质透过滚压的方式所制成，但本发明并非以此为限。本领域具有通常知识者可理解的是，端视材料与制成需求，也可用如冲压(stamping)等其他制造程序来形成第一金属板材183与第二金属板材187。本领域具有通常知识者可理解的是，取决于应用与设计等方面的需求，只要热交换器鳍片100可通过滚压或冲压等制程所制成，第一金属板材183与第二金属板材187的材质也可选用铜、铜合金或其他具有相对高导热特性的可延展金属导热材料。
于一些实施例中，基板190由铝或铝合金等所制成，且适于利用焊接技术将热交换器鳍片100的每个鳍片基部119永久性地焊接于组装槽192，但本发明并非以此为限。取决于应用与设计等方面的需求，只要鳍片基部119可永久性地热接触及接合于组装槽192，基板190的材质也可选用铜、铜合金或其他具有相对高导热特性的可延展金属导热材料。
于一些实施例中，基板190可由具有较高导热系数的可锻造金属导热材料所制成，但本发明并非以此为限。在替代的实施例中，基板190为抽真空且具有工作流体流通其中。在另一替代的实施例中，基板190具有入口与出口以让工作流体流通。
于一些实施例中，若热交换器鳍片100以冲压制程等方式所制成，只要可达到真空密封，第一与第二内表面上除了用于形成冷凝通道137a、137b、辅助通道147a、147b、连接通道127a、127b与蒸发通道153a、153b之外的区域可采用如超声波焊接、扩散焊接、激光焊接等本领域通常知识者所已知的任何接合方法来相接合或形成为一体。
于一些实施例中，若采用冲压制程，则可依据尺寸与应用等方面在冷凝通道137a、137b、辅助通道147a、147b、连接通道127a、127b及蒸发通道153a、153b的内表面上形成具有三角形、矩形、梯形、折角形等截面几何形状的轴向或圆周的毛细结构，以透过毛细作用力以使冷凝液流回到蒸发表面，从而使蒸发表面保持湿润以获得较大的热通量。
本领域具有通常知识者可理解的是，在替代的实施例中，热交换器鳍片100的制造方法可进一步采用热处理程序且本发明并非以此为限。此外，本领域具有通常知识者可理解的是，当然也可在制程中添加其他步骤以增加最终产品的功能。并且，前述的步骤都可依据需求进行调整。例如也可采用合金化(alloying)、铸造(casting)、刮修(scalping)及预热等准备步骤、如中间退火(intermediate annealing)的中间步骤、溶液热处理(solutionheat treatment)或最终退火(final annealing)、拉伸(stretching)、校平(leveling)、切开(slitting)、修边(edge trimming)及熟化(aging)等完成步骤。
于一些实施例中，热交换器鳍片100各包含两个单侧充气且卷曲弯折接合的板材，其具有辅助增强部113的至少一冷凝通道137a、137b与至少一辅助通道147a、147b以及交换增强部115的至少一连接通道127a、127b与至少一蒸发通道153a、153b，但本发明并非以此为限。在替代的实施例中，热交换器鳍片也可通过单侧充气且卷曲弯折接合的板材而各包含至少一冷凝通道、至少一辅助通道、至少一连接通道及至少一蒸发通道。在另一替代的实施例中，具有辅助增强部113的至少一冷凝通道137a、137b与至少一辅助通道147a、147b以及交换增强部115的至少一连接通道127a、127b与至少一蒸发通道153a、153b的热交换器鳍片也可作为独立的热交换器，但本发明并非以此为限。
于一些实施例中，工作流体为丙酮(acetone)，但本发明并非以此为限。使用其他合适的工作流体对于本领域具有通常知识来说也是常见的选择。于一非限制性的示例中，只要工作流体能受到热源蒸发且其蒸气能冷凝回工作流体而流回热源，工作流体也可包含环戊烷(cyclopentane)或正己烷(n-hexane)。
热交换器500包含热交换器鳍片组1000与一基板190。热交换器鳍片组1000的热交换器鳍片100各包含至少一辅助增强部113与一交换增强部115，辅助增强部113具有至少一冷凝通道137a、137b与至少一辅助通道147a、147b，交换增强部115具有至少一蒸发通道153a、153b与分别连通辅助通道147a、147b的至少一连接通道127a、127b。辅助增强部113与交换增强部115由第一金属板材183与第二金属板材187所形成。至少一冷凝通道137a、137b、至少一辅助通道147a、147b、至少一连接通道127a、127b以及至少一蒸发通道153a、153b为抽真空且可让工作流体流通。至少一冷凝通道137a、137b、至少一辅助通道147a、147b、至少一连接通道127a、127b以及至少一蒸发通道153a、153b能增加每个热交换器鳍片100的散热性与散热效能。当于垂直操作时，辅助增强部113能在不增加热交换器500面积的情况下增加热源热接触热交换器500的表面积。因此，能在防止热源壁周围形成绝热层而限制热传的同时进一步提高流传热速度。
于实施例中，多个热交换器鳍片在真空下具有工作流体流通其中，且各包含至少一第一金属板材与至少一第二金属板材。第一金属板材与第二金属板材形成鳍片基部、鳍片中间部与鳍片尖端部以及交换增强部与辅助增强部。辅助增强部包含至少一冷凝通道以及至少一辅助通道。交换增强部包含至少一蒸发通道以及至少一连接通道。热交换器鳍片在真空下具有工作流体流通于冷凝通道、辅助通道、连接通道以及蒸发通道，以相较于实心的热交换器鳍片具有更高的散热性与散热效能。并且，对于垂直摆放运作的电气及/或电子元件、装置及***来说，辅助增强部能在不增加热交换器的方形区域的情况下增加热交换器与热源热接触的表面积。因此，能在进一步提高流热传效率的同时防止热源壁周围形成绝热层而限制热传。
于本文所揭示的概念并非用于限制于此所揭露的实施例。于本文所使用的方向性用语，如“上”、“下”、“之上”、“之下”、“水平”、“垂直”、“左”、“右”等，并非指绝对的相对位置关系、位置及/或方位。于本文所用的词语，如“第一”、“第二”等仅是用于区别之用。此外，于本文所用的词语，如“包含”或“包括”可涵盖“具有”的意涵且可用于表示元件、操作及/或群组及其组合等存在，但不表示排除了其他元件、操作及/或群组及其组合的存在。另外，除非特别说明，否则步骤的顺序并非为绝对。再者，除非另有说明，否则以单数形式(如一个或一种)来描述元件时并不意味着指有一个或一种元件，而是可涵盖有一或多个/种元件的意涵。此外，于本文所使用的“及/或”包含了所列元件的任一者或每一者等多种情况。如本文所用的范围用语，如“至少”、“大于”、“小于”、“不大于”等可用于描述整体范围、其次要范围、平均值及/或上限或下限值。本领域具有通常知识者可理解地是，本文所揭示的各个实施例的所有结构和功能等内容及其同等物可被所请求保护的权利要求所涵盖。此外，无论是否记载于权利要求书，本文所有的公开内容都非用于贡献给公众使用为目的。
虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，所为的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考所附的权利要求书。

Claims (15)

1.一种热交换器鳍片，其特征在于，包含：
一辅助增强部，具有相连通的至少一冷凝通道与至少一辅助通道；以及
一交换增强部，具有相连通的至少一连接通道与至少一蒸发通道，该至少一蒸发通道经由该至少一连接通道连通于该至少一辅助通道；
其中该至少一冷凝通道、至少一辅助通道、该至少一连接通道以及该至少一蒸发通道为抽真空且具有一工作流体流通其中，且该辅助增强部相对于该交换增强部呈一角度弯折。
2.根据权利要求1所述的热交换器鳍片，其特征在于，该至少一辅助通道与该至少一冷凝通道呈一角度配置。
3.根据权利要求1所述的热交换器鳍片，其特征在于，该至少一连接通道与该至少一蒸发通道呈一角度配置。
4.根据权利要求1所述的热交换器鳍片，其特征在于，该至少一冷凝通道沿着并邻近于该辅助增强部的一外缘配置。
5.根据权利要求1所述的热交换器鳍片，其特征在于，该至少一蒸发通道沿着并邻近于该交换增强部的一外缘配置。
6.根据权利要求1所述的热交换器鳍片，其特征在于，该至少一辅助增强部具有至少一辅助通孔。
7.根据权利要求1所述的热交换器鳍片，其特征在于，还包含彼此相接合的一第一金属板材与一第二金属板材，以形成一鳍片基部、一鳍片尖端部、衔接于该鳍片基部与该鳍片尖端部的一鳍片中间部、介于该鳍片尖端部与该鳍片中间部的该辅助增强部以及介于该鳍片中间部以及该鳍片基部的该交换增强部。
8.根据权利要求7所述的热交换器鳍片，其特征在于，该至少一冷凝通道沿着并邻近于该鳍片尖端部的一外缘配置。
9.根据权利要求7所述的热交换器鳍片，其特征在于，该至少一蒸发通道沿着并邻近于该鳍片基部的一外缘配置。
10.根据权利要求1所述的热交换器鳍片，其特征在于，该至少一辅助通道与该至少一连接通道的数量均为多个，所述至少一辅助通道彼此平行配置而连通该至少一冷凝通道，所述至少一连接通道彼此平行配置而连通该至少一蒸发通道，所述至少一辅助通道分别连通所述至少一连接通道。
11.一种用于制造热交换器鳍片的方法，其特征在于，包含：
提供一第一金属板材与一第二金属板材；
印刷至少一冷凝通道、至少一辅助通道、至少一连接通道与至少一蒸发通道于该第一金属板材的一第一内表面与该第一金属板材的一第二内表面，其中该至少一冷凝通道与该至少一辅助通道相连通，该至少一连接通道与该至少一蒸发通道相连通，且该至少一蒸发通道经由该至少一连接通道连通于该至少一辅助通道；
将该第一金属板材的该第一内表面与该第二金属板材的该第二内表面非用于印刷该至少一冷凝通道、该至少一辅助通道、该至少一连接通道与该至少一蒸发通道的区域相接合；以及
弯曲相接合的该第一金属板材与该第二金属板材以形成具有该至少一连接通道与该至少一蒸发通道的一交换增强部以及具有该至少一冷凝通道与该至少一辅助通道且相对于该交换增强部呈一角度弯折的一辅助增强部。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，于印刷该至少一冷凝通道、该至少一辅助通道、该至少一连接通道与该至少一蒸发通道的步骤还包含：
形成一工作通道，以使该至少一冷凝通道、该至少一辅助通道、该至少一连接通道与该至少一蒸发通道连通于外。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，于弯曲相接合的该第一金属板材与该第二金属板材的步骤之后还包含：
***一工作管于该工作通道；以及
经由该工作管与该工作通道将气体充入该至少一冷凝通道、该至少一辅助通道、该至少一连接通道与该至少一蒸发通道。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，于将气体充入该至少一冷凝通道、该至少一辅助通道、该至少一连接通道与该至少一蒸发通道的步骤之后还包含：
将工作流体注入该至少一冷凝通道、该至少一辅助通道、该至少一连接通道与该至少一蒸发通道并抽真空。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，于将工作流体注入该至少一冷凝通道、该至少一辅助通道、该至少一连接通道与该至少一蒸发通道并抽真空的步骤之后还包含：
压平该工作管以密封该工作通道；以及
切断该工作管。
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