CN113068381A - 一种散热装置及数据中心的散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种散热装置及数据中心的散热系统，包括：至少一个芯体、框架结构和至少一个风机；芯体通过连通件将各个独立管组依次首尾连通以形成串联管路；以芯体的一侧为第一换热段；以芯体的另一侧为第二换热段；芯体与框架结构匹配，芯体设置在框架结构中，用于固定芯体，框架结构中形成有与第二换热段匹配的风道，风道与第一换热段不导通；风机设置在框架结构且靠近第一换热段侧，用于加速穿过第一换热段的空气流动。本申请将芯体固定在框架结构中，并将其应用在有换热风道的场景中，通过上述芯体和对应的风机可以实现风道内高温气体的散热，本申请仅风机消耗能源，在消耗量很小的前提下即可保证快速散热。

Description

一种散热装置及数据中心的散热系统

技术领域

本发明涉及散热领域，尤其涉及一种散热装置及数据中心的散热系统。

背景技术

数据中心除包括计算机、通讯、存储等IT设备外，还包括大量支持IT设备运行的辅助装置，如供电系统、降温用的空调系统等。其中空调能耗占数据中心能耗比重很大，是节能的关注重点。

现有技术中，为了降低空调能耗采取了各种办法。如将低温的环境新风送入机房内的新风直接冷却；采用空空板式换热器、热回收转轮或热管的间接风冷却；利用水蒸发带走热量的直接或间接蒸发冷却；利用氟泵将制冷剂送至室内蒸发带走热量的氟泵系统；以及与上述系统结合的机械制冷、自然冷结合空调系统等。

上述制冷系统存在以下问题，如新风直接冷却受空气洁净度影响大，使用较少；空空板式换热器和热回收转轮体积巨大，安装受限制较多；现有热管多采用重力热管，性能一般、成本高，且只能保持加热侧在下、冷凝侧在上的安装方式，受限制较多。蒸发冷却存在耗水量大、易结垢的问题。还有一些利用重力热管或带制冷剂泵的动力热管技术做自然冷的方式。这种技术由于结构限制，通常只能做单级热管，相对多级热管效率不高，能回收的热量有限。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种散热装置，所述散热装置应用于散热系统中，包括：至少一个芯体、框架结构和至少一个风机；

所述芯体具有多个相互并排放置的独立管组，所述独立管组为蛇形结构，所述独立管组的孔水力直径为0.2-3mm；

所述芯体通过连通件将各个独立管组依次首尾连通以形成串联管路；

以所述芯体的一侧为第一换热段；以所述芯体的另一侧为第二换热段，其中，所述芯体的两侧均包括弧状结构；

所述芯体与所述框架结构匹配，所述芯体设置在所述框架结构中，用于固定所述芯体，所述框架结构中形成有与所述第二换热段匹配的风道，所述风道与所述第一换热段不导通；

所述风机设置在所述框架结构上且靠近所述第一换热段。

进一步地、所述第二换热段与所述第一换热段的夹角为90-180°。

进一步地、所述连通件包括：第一端部连通件和第二端部连通件；

所述第一端部连通件和所述第二端部连通件分别与所述芯体的两端匹配，通过所述第一端部连通件和所述第二端部连通件将所述芯体中的各个独立管组依次首尾连通以形成串联管路。

进一步地、在所述独立管组为奇数时，所述第一端部连通件与所述第二端部连通件相同；

对所述芯体中的全部独立管组进行编号，依次为1至M，所述第一端部连通件设置在所述芯体的一端，用于将编号为a和a+1的独立管组的一端连接；所述第二端部连通件设置在所述芯体的另一端，用于将编号为a和a-1的独立管组的另一端连接，其中，a为小于M的偶数。

进一步地、所述第一端部连通件或所述第二端部连通件包括：与编号为1的独立管组的一端或编号为M的独立管组的另一端连通的可开启的第一充注口。

进一步地、还包括：第一连通管路；

所述第一连通管路的两端分别与编号为1的独立管组的一端和编号为M的独立管组的连接，所述第一连通管路上形成可开启的第二充注口。

进一步地、在所述独立管组为偶数时，对所述芯体中的全部独立管组进行编号，依次为1至N，所述第一端部连通件设置在所述芯体的一端，用于将编号为b和b+1的独立管组的一端连接；所述第二端部连通件设置在所述芯体的另一端，用于将编号为b和b-1的独立管组的另一端连接，其中，b为小于N的奇数。

进一步地、所述第二端部连通件包括：与编号为1和/或N的独立管组的一端连通的可开启的第三充注口。

进一步地、还包括：第二连通管路；

所述第二连通管路的两端分别与编号为1的独立管组的一端和编号为N的独立管组的连接，所述第二连通管路上形成可开启的第四充注口。

进一步地、还包括：横插翅片；

所述横插翅片设置在所述第二换热段和所述第一换热段处，用于扩大吸热或散热面积，所述第一换热段处的横插翅片与对应的第一换热段的夹角处于87°至93°，所述第二换热段处的横插翅片与对应的第二换热段的夹角处于87°至93°。

进一步地、还包括：工质，所述工质通过第一充注口、第二充注口、第三充注口或第四充注口充注至所述串联管路中。

另一方面，本发明提供一种数据中心的散热系统，包括：多个冷却回路，所述冷却回路用于所述数据中心散热；

所述冷却回路中设置有如上述所述的散热装置、冷却装置；

所述散热装置风道的一端与对应的数据中心的出风口导通，所述散热装置风道的另一端与所述冷却装置的进风口导通，所述冷却装置的出风口与对应的数据中心的进风口导通，以形成冷却回路，所述散热装置和冷却装置均用于对数据中心流出的气体散热。

另一方面，本发明提供一种数据中心的散热系统，包括：多个冷却回路，所述冷却回路用于所述数据中心散热；所述冷却回路中设置有调风阀和/或变频风机、冷却装置和上述所述的散热装置；

当所述冷却回路中设置有调风阀时，所述调风阀与所述散热装置并联，所述调风阀的一端和对应的数据中心的出风口均与所述散热装置风道的一端导通，所述调风阀的另一端和所述散热装置风道的另一端均与所述冷却装置的进风口导通，所述冷却装置的出风口与对应的数据中心的进风口导通，以形成冷却回路；或、所述调风阀的一端和所述散热装置风道的一端均与对应的数据中心的出风口导通，所述调风阀的另一端与所述冷却装置的进风口导通，所述冷却装置的出风口和所述散热装置风道的另一端均与对应的数据中心的进风口导通，以形成冷却回路；

当所述冷却回路中设置有变频风机时，对应的数据中心的出风口和所述冷却装置的进风口均与所述变频风机的一端导通，所述变频风机的另一端与所述散热装置的风道的一端导通，所述散热装置的风道的另一端与所述冷却装置的一端导通，所述冷却装置的另一端与对应数据中心的进风口导通，以形成冷却回路；或、所述冷却装置的进风口和所述变频风机的一端均与对应的数据中心的出风口导通，所述变频风机的另一端与所述散热装置的风道的一端导通，所述散热装置的风道的另一端和所述冷却装置的另一端均与对应数据中心的进风口导通，以形成冷却回路；

当所述冷却回路中设置有所述调风阀和所述变频风机时，所述调风阀的一端和所述变频风机的一端均与对应的数据中心的出风口导通，所述变频风机的另一端与所述散热装置风道的一端导通，所述散热装置风道的另一端和所述调风阀的另一端均与所述冷却装置的进风口导通，所述冷却装置的另一端与对应的数据中心的进风口导通，以构成冷却回路；或、所述调风阀的一端和所述变频风机的一端均与对应的数据中心的出风口导通，所述变频风机的另一端与所述散热装置风道的一端导通，所述调风阀的另一端与所述冷却装置的一端导通，所述冷却装置的另一端和所述散热装置的另一端均与对应的数据中心的进风口导通，以构成冷却回路；

其中，所述调风阀或变频风机用于根据外界温度、数据中的出风口温度及所述散热装置的散热效率调整所述散热装置散热的风量。

本发明的实施具备以下技术效果：

本发明提供的一种散热装置及数据中心的散热系统由多个直径很小的独立管组构成，由于独立管组的管径足够小，管内将形成气泡柱和液体柱间隔布置并呈随机分布的状态。在第一换热段，工质吸热产生气泡，迅速膨胀和升压，推动工质流向低温第二换热段。第二换热段出气泡冷却收缩并破裂，压力下降，由于两端间存在压差以及相邻管子之间存在的压力不平衡，使得工质在第一换热段和第二换热段之间振荡流动，从而实现热量的传递。在整个过程中，无需消耗外部机械功和电功，完全是在热驱动下的自我震荡，能够克服工质的重力影响，扩大散热装置使用场景，适应性更强。因此，本申请将芯体固定在框架结构中，并将其应用在有换热风道的场景中，通过上述芯体和对应的风机可以时间风道内高温气体的散热，本申请仅风机消耗能源，在消耗量很小的前提下即可保证快速散热。

附图说明

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1为本发明提供的一种散热装置的结构示意图；

图2为本发明提供的另一种散热装置的结构示意图；

图3为本发明提供的有一种散热装置的结构示意图；

图4为本发明提供的一种芯体的结构示意图；

图5为本发明提供的一种芯体的局部放大示意图；

图6为本发明提供的一种散热装置的结构示意图；

图7为本发明提供的又一种散热装置的结构示意图；

图8为本发明提供的再一种散热装置的结构示意图；

图9为本发明提供的又又一种散热装置的结构示意图；

图10为本发明提供的再又一种散热装置的结构示意图；

图11为本发明提供的一种散热装置的端部连通件结构示意图；

图12为本发明提供的另一种散热装置的端部连通件结构示意图；

图13为本发明提供的再一种散热装置的端部连通件结构示意图；

图14为本发明提供的另一种散热装置的结构示意图；

图15为本发明提供的再另一种热管换热装置的结构示意图；

图16为本发明提供的一种散热装置中横叉翅片的结构示意图；

图17为本发明提供的又另一种热管换热装置的结构示意图；

图18为本发明提供的一种扁管的结构示意图；

图19为本发明提供的一种三级散热装置拼接后的结构示意图；

图20为本发明提供的一种散热装置散热效果示意图；

图21为本发明提供的一种数据中心的散热系统的结构示意图；

图22为本发明提供的另一种数据中心的散热系统的结构示意图；

图23为本发明提供的再一种数据中心的散热系统的结构示意图；

其中：1-芯体，11-独立管组，12-隔离筋，13-第二换热段，14-连接段，15-第一换热段，2-第一端部连通件，3-第二端部连通件，31-第一充注口，32-第二充注口，4-横插翅片；

5-框架结构，6-风机，7-控制单元，8-冷却装置，9-调风阀，10-风道，16-变频风机，35-第二环状连通件，36-第二端面连通件，37-第三环状连通件，38-第三端面连通件。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

本发明提供一种散热装置，如图1-17所示，图1为本发明提供的一种散热装置的结构示意图，图2为本发明提供的另一种散热装置的结构示意图，图3为本发明提供的又一种散热装置的结构示意图，图4为本发明提供的一种芯体的结构示意图，图5为本发明提供的一种芯体的局部放大示意图，图6为本发明提供的一种芯体的结构示意图，图7为本发明提供的又一种芯体的结构示意图，图8为本发明提供的再一种芯体的结构示意图，图9为本发明提供的又又一种芯体的结构示意图，图10为本发明提供的再又一种芯体的结构示意图，图11为本发明提供的一种芯体的端部连通件结构示意图，图12为本发明提供的另一种芯体的端部连通件结构示意图，图13为本发明提供的再一种芯体的端部连通件结构示意图，图14为本发明提供的另一种芯体的结构示意图，图15为本发明提供的再另一种热管换热装置的结构示意图，图16为本发明提供的一种芯体中横叉翅片的结构示意图，图17为本发明提供的在一种散热装置的结构示意图；所述散热装置可以包括：至少一个芯体1、框架结构5和至少一个风机6，所述芯体1具有多个相互并排放置的独立管组11，所述独立管组11为蛇形结构，所述独立管组11的孔水力直径为0.2-3mm；

所述芯体1通过连通件将各个独立管组11依次首尾连通以形成串联管路；

以所述芯体1的一侧为第一换热段15；以所述芯体1的另一侧为第二换热段13，其中，所述芯体1的两侧均包括弧状结构；

所述芯体1与所述框架结构5匹配，所述芯体1设置在所述框架结构5中，用于固定所述芯1体，所述框架结构5中形成有与所述第二换热段匹配的风道，所述风道与所述第一换热段15不导通；

所述风机6设置在所述框架结构5上且靠近所述第一换热段15。

具体的，风机6可以设置在框架结构5外侧且靠近所述第一换热段15的框架结构5上，用于加速穿过第一换热段15的空气流动。

可以理解的是，散热装置中可以至少包括一个芯体，为了节约散热装置的空间，同一个散热装置中的至少一个芯体可以是相同的形状。

示例地、如图1所示，本说明书实施例提供的散热装置采用两个芯体，每个芯体的第一换热段15和第二换热段13形成钝角，并将两芯体拼接成Y字形状后放入框架结构5中；框架结构5为长方体，框架结构5内部有将框架结构5拆分成两部分的隔离层，隔离层一侧形成有供高温气体流入的风道，隔离层中形成有供第一换热段15穿过的通孔，隔离层用于将框架结构5中的第一换热段15和第二换热段13隔绝，以保证良好的散热。风机6设置在框架结构5的顶部平面，用于加速第一换热段外侧的空气流动，提高换热效率。还包括有控制单元7，控制单元7用于根据风道中气体的温度控制风机6的开启或关闭。

示例地、如图2所示，本说明书实施例提供的散热装置采用单个芯体，芯体的第一换热段15和第二换热段13形成的角度为80-100度，将芯体嵌入框架结构5中；框架结构5为长方体，框架结构5内部有将框架结构5拆分成两部分的隔离层，隔离层一侧形成有供高温气体流入的风道，隔离层中形成有供第一换热段15穿过的通孔，隔离层用于将框架结构5中的第一换热段15和第二换热段13隔绝，以保证良好的散热。风机6设置在框架结构5的顶部平面，用于加速第一换热段外侧的空气流动，提高换热效率。还包括有控制单元7，控制单元7用于根据风道中气体的温度和环境温度控制风机6的开启、调速或关闭。

示例地、如图3所示，本说明书实施例提供的散热装置采用多个芯体，芯体的第一换热段15和第二换热段13形成的角度为180度，多个芯体采用堆叠的方式拼接嵌入框架结构5中，如图19所示，图19为本发明提供的一种三级散热装置拼接后的结构示意图，框架结构5为长方体，框架结构5内部有将框架结构5拆分成两部分的隔离层，隔离层一侧形成有供高温气体流入的风道，隔离层中形成有供第一换热段15穿过的通孔，隔离层用于将框架结构5中的第一换热段15和第二换热段13隔绝，以保证良好的散热。风机6设置在框架结构5的侧面且靠近第一换热段15的平面，用于加速第一换热段外侧的空气流动，提高换热效率。还包括有控制单元7，控制单元7用于根据风道中气体的温度控制风机6的开启或关闭。

可以理解的是，所述第二换热段13与所述第一换热段15的夹角可以为90-180°。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述连通件包括：第一端部连通件2和第二端部连通件3；

所述第一端部连通件2和所述第二端部连通件3分别与所述芯体1的两端匹配，通过所述第一端部连通件2和所述第二端部连通件3将所述芯体1中的各个独立管组11依次首尾连通以形成串联管路。

具体的，芯体1可以是具有多个相互并排放置的独立管组11，每个独立管组11可以是蛇形结构或类似阶梯脉冲波形状。

独立管组11可以包括一根独立管路或两根并联的独立管路。芯体1可以通过连通件形成串联管路，串联管路为密封管路。

当独立管组11为两根并联的独立管路时，对应的独立管组11可以具有两个相互连通的独立管路，并两个相互连通的独立管路共用一个进口和一个出口。

芯体1可以采用多孔铝合金扁管制造，在实际生产过程中，芯体1可以由扁管迂回弯折形成。扁管截面如图18所示，图18为本发明提供的一种扁管的结构示意图，扁管沿宽度方向有多个孔道，孔道与孔道之间有隔离筋12将孔隔开以形成多个独立管组11，独立管组11的水力直径可以为0.5mm-3mm。扁管可以是一次挤压成型，也可以由多根单孔道或多孔道的扁管拼焊而成。

芯体1可以由扁管迂回延伸盘绕成蛇形，每个独立管组11的水力直径可以≤2mm，需要说明的是，独立管组11的截面可以是圆形、三角形、矩形等。

芯体1中的相邻的独立管组11之间可以用隔离筋12间隔开，隔离筋12的长度可以小于热管的长度，隔离筋12在芯体1内交错设置，间隔的隔离筋12与芯体1的同一端对齐，即芯体1中独立管组11的一端可以与相邻的独立管组11的另一端连通。

可以理解的是，独立管组11的数量在本说明书实施例中不做具体限定，其可以是奇数也可以是偶数。

在所述独立管组11为奇数时，所述第一端部连通件2与所述第二端部连通件3相同；

对所述芯体1中的全部独立管组11进行编号，依次为1至M，所述第一端部连通件2设置在所述芯体1的一端，用于将编号为a和a+1的独立管组11的一端连接；所述第二端部连通件3设置在所述芯体1的另一端，用于将编号为a和a-1的独立管组11的另一端连接，其中，a为小于M的偶数。

具体的，在实际应用过程中，第一端部连通件2和第二端部连通件3均可以包括：第一环状连通件和第一端面连通件，第一环状连通件可以通过焊接的方式密封在芯体1一端的外径上，而后，第一环状连通件与第一端面连通件及芯体1内部隔离筋12匹配，通过焊接的方式与隔离筋12和第一环状连通件密封连接，第二端部连通件3与第一端部连通件2对称设置，以形成各个独立管组11连通构成串联管路。为了便于焊接，第一端部连通件2和第二端部连通件3的材质可以带有焊料的金属，如铝复合板，热管的材质为可以铝，在焊接过程中，可以直接对第一端部连通件2和第二端部连通件3进行加热(焊接)，即可实现第一端部连通件2和第二端部连通件3与对应的隔离筋12密封连接。

在一些可能的实施例中，芯体1内部的隔离筋12与芯体1长度相等，第一端部连通件2中设置有将编号为有a和a+1的独立管组11连通的腔室，以将编号为有a和a+1的独立管组11连通，第一端部连通件2和第二端部连通件3结构相同，在芯体1两端对称设置，不再赘述。

在一些可能的实施例中，芯体1内部的隔离筋12在芯体1内部交错设置且延伸至芯体1外侧，第一端部连通件2内部设置有与芯体1一端匹配的沟槽，通过沟槽和延伸出的隔离筋12将编号为有a和a+1的独立管组11连通，第一端部连通件2和第二端部连通件3结构相同，在芯体1两端对称设置，不再赘述。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述第一端部连通件2或所述第二端部连通件3包括：与编号为1的独立管组11的一端或编号为M的独立管组11的另一端连通的可开启的第一充注口31。

具体的，在实际使用时，可以将散热装置内部抽成真空，通过第一充注口31充注一部分工作液体(工质)，工作液体在表面张力的作用下在管内形成长度不一的液柱和气塞。其工质液体一般为水、甲醇、乙醇、氟利昂等。可以理解的是，本说明书实施例提供的散热装置属于开式回路结构，第一充注口31可以设置在与第一端部连通件2或第二端部连通件3连通的任一热管的延伸位置上。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，还包括：第一连通管路；

所述第一连通管路的两端分别与编号为1的独立管组11的一端和编号为M的独立管组11的连接，所述第一连通管路上形成可开启的第二充注口32。

具体的，第一连通管路的水力直径可以与独立管组11的水力直径相同。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，在所述独立管组11为偶数时，对所述芯体1中的全部独立管组11进行编号，依次为1至N，所述第一端部连通件2设置在所述芯体1的一端，用于将编号为b和b+1的独立管组11的一端连接；所述第二端部连通件3设置在所述芯体1的另一端，用于将编号为b和b-1的独立管组11的另一端连接，其中，b为小于N的奇数。

具体的，当独立管组11的数量为偶数时，芯体1的两端处于独立管组11的同一侧，因此，第一端部连通件2与第二端部连通件3并不相同。如图11、12、13所示，在实际应用过程中，第一端部连通件2可以包括：第二环状连通件35和第二端面连通件36，当隔离筋12的长度小于芯体1长度时，第二环状连通件35可以通过焊接的方式密封在芯体1一端的外径上，而后，第二环状连通件35与第二端面连通件36及芯体1内部隔离筋12匹配，通过焊接的方式与隔离筋12和第二环状连通件35密封连接；第二端部连通件3可以包括：第三环状连通件37和第三端面连通件38，第三环状连通件37可以通过焊接的方式密封在芯体1另一端的外径上，第三环状连通件37与第三端面连通件38及芯体1内部隔离筋12匹配，通过焊接的方式与隔离筋12和第三环状连通件37密封连接，以形成各个独立管组11连通构成串联管路。

在一些可能的实施例中，芯体1内部用于间隔相邻独立管组11的隔离筋12与芯体1长度相等，第一端部连通件2中设置有将编号为有b和b+1的独立管组11连通的腔室，以将编号为有b和b+1的独立管组11连通，第二端部连通件3中设置有将编号为有b和b-1的独立管组11连通的腔室，以将编号为有b和b-1的独立管组11连通，以形成各个独立管组11连通构成串联管路。

在一些可能的实施例中，芯体1内部的隔离筋12在芯体1内部交错设置且延伸至芯体1外侧，第一端部连通件2内部设置有与芯体1一端匹配的沟槽，通过沟槽和延伸出的隔离筋12将编号为有b和b+1的独立管组11连通，第一端部连通件2和第二端部连通件3作用相同，不再赘述。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述第二端部连通件3包括：与编号为1和/或N的独立管组11的一端连通的可开启的第三充注口。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，还包括：第二连通管路；

所述第二连通管路的两端分别与编号为1的独立管组11的一端和编号为N的独立管组11的连接，所述第二连通管路上形成可开启的第四充注口。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，如图14、15所示，散热装置还包括：横插翅片4；

所述横插翅片4设置在所述第二换热段13和所述第一换热段15处，用于扩大吸热或散热面积，所述第一换热段15处的横插翅片4与对应的第一换热段15的夹角处于87°至93°，所述第二换热段13处的横插翅片4与对应的第二换热段13的夹角处于87°至93°。

具体的，第一换热段15中相变工质在其中冷凝(即为冷凝段)，第二换热段13，相变工质在其中蒸发(即为蒸发段)。

具体的，第一换热段15和第二换热段13均包括芯体1两侧不同的弧状结构，第一换热段15和第二换热段13的长度在本说明书实施例中不做具体限定，可以根据芯体1的长度确定。在实际使用过程中，第一换热段15和第二换热段13可以互换。

在实际应用过程中，第一换热段15和第二换热段13可以通过连接段14连接，连接段14的长度可以根据实际需要进行设置，如芯体1一侧至另一侧的长度为5m，第一换热段15和第二换热段13的长度可以为相等的2m，连接段14可以为1m，或，第一换热段15和第二换热段13的长度可以为相等的2.5m。当芯体1设置有连接段14时，可以对连接段14的外围设置保温层，用于隔热，以保证散热装置的换热效率。

具体的，如图14、15所示，在实际使用中，第二换热段13有可能析出凝结水，为利于排出凝结的液体保证散热装置正常运行，散热装置采用上下贯通的横插翅片4。横插翅片4从芯体1一侧插入，横插翅片4插入后，采用焊接方式连接。该横插翅片4中间设有多个凹槽，凹槽可以与芯体1的蛇形状匹配，对应插接在芯体1弯折的空隙处，横插翅片4的一部分区域为上下贯通，凝结水可通过该上下连通的部分流走。横插翅片4可根据需要做成开缝、开窗、波纹等强化换热的结构。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，如图17所示，所述第二换热段13与所述第一换热段15的夹角为90-180°。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，所述工质的填充量占所述串联管路容积的30％-80％。

在上述实施例基础上，本说明书一个实施例中，还包括：工质，所述工质通过第一充注口31、第二充注口32、第三充注口或第四充注口充注至所述串联管路中。

本发明提供的一种散热装置是由多个直径很小的独立管组11构成的换热芯体1，由于独立管组11的管径足够小，管内将形成气泡柱和液体柱间隔布置并呈随机分布的状态。在第一换热段15，工质吸热产生气泡，迅速膨胀和升压，推动工质流向低温第二换热段13。第二换热段13出气泡冷却收缩并破裂，压力下降，由于两端间存在压差以及相邻管子之间存在的压力不平衡，使得工质在第一换热段15和第二换热段13之间振荡流动，从而实现热量的传递。在整个过程中，无需消耗外部机械功和电功，完全是在热驱动下的自我震荡，能够客服工质的重力影响，扩大散热装置使用场景，适应性更强。

另一方面，本发明提供一种数据中心的散热系统，如图20和21所示，图20为本发明提供的一种散热装置散热效果示意图；图21为本发明提供的一种数据中心的散热系统的结构示意图，，包括：多个冷却回路，所述冷却回路用于所述数据中心散热；

每个所述冷却回路中设置有如上述所述的散热装置、冷却装置8；

所述散热装置8风道的一端与对应的数据中心的出风口导通，所述散热装置8风道的另一端与所述冷却装置的进风口导通，所述冷却装置的出风口与对应的数据中心的进风口导通，以形成冷却回路，所述散热装置8和冷却装置均用于对数据中心流出的气体散热。

具体的，由于数据中心的发热量较大，数据中心会设置有多个冷却回路，每个冷却回路均可以对数据中心进行散热，可以理解的是，不同的冷却回路可以是相互独立的也可以是相互导通的。本说明书实施例采用相互独立的冷却回路进行说明，但不排除本申请采用相互导通的冷却回路。

另一方面，本发明提供一种数据中心的散热系统，如图22及23所示，图22为本发明提供的另一种数据中心的散热系统的结构示意图；图23为本发明提供的再一种数据中心的散热系统的结构示意图，所述冷却回路中设置有调风阀9和/或变频风机16、冷却装置和上述所述的散热装置；

当所述冷却回路中设置有调风阀时，所述调风阀与所述散热装置并联，所述调风阀的一端和对应的数据中心的出风口均与所述散热装置风道的一端导通，所述调风阀的另一端和所述散热装置风道的另一端均与所述冷却装置的进风口导通，所述冷却装置的出风口与对应的数据中心的进风口导通，以形成冷却回路；或、所述调风阀的一端和所述散热装置风道的一端均与对应的数据中心的出风口导通，所述调风阀的另一端与所述冷却装置的进风口导通，所述冷却装置的出风口和所述散热装置风道的另一端均与对应的数据中心的进风口导通，以形成冷却回路；

当所述冷却回路中设置有变频风机16时，对应的数据中心的出风口和所述冷却装置的进风口均与所述变频风机16的一端导通，所述变频风机16的另一端与所述散热装置的风道的一端导通，所述散热装置的风道的另一端与所述冷却装置的一端导通，所述冷却装置的另一端与对应数据中心的进风口导通，以形成冷却回路；或、所述冷却装置的进风口和所述变频风机16的一端均与对应的数据中心的出风口导通，所述变频风机16的另一端与所述散热装置的风道的一端导通，所述散热装置的风道的另一端和所述冷却装置的另一端均与对应数据中心的进风口导通，以形成冷却回路；

当所述冷却回路中设置有所述调风阀和所述变频风机16时，所述调风阀的一端和所述变频风机16的一端均与对应的数据中心的出风口导通，所述变频风机16的另一端与所述散热装置风道的一端导通，所述散热装置风道的另一端和所述调风阀的另一端均与所述冷却装置的进风口导通，所述冷却装置的另一端与对应的数据中心的进风口导通，以构成冷却回路；或、所述调风阀的一端和所述变频风机16的一端均与对应的数据中心的出风口导通，所述变频风机16的另一端与所述散热装置风道的一端导通，所述调风阀的另一端与所述冷却装置的一端导通，所述冷却装置的另一端和所述散热装置的另一端均与对应的数据中心的进风口导通，以构成冷却回路；

其中，所述调风阀或变频风机16用于根据外界温度、数据中的出风口温度及所述散热装置的散热效率调整所述散热装置散热的风量。具体的，本发明提供的散热装置可以用于自然散热，如每个散热装置的散热效率为40％，室内回风30℃，室外冷风10℃，在20℃温差下，经单级热管降温后，室内送风温度才能达到22℃。如图19所示若采用三级热管，室外冷风18℃，12℃温差下，室内送风温度即可达到22℃。这样可以显著扩展数据中心自然冷源的利用时间。因此，在所述数据中心处的出风口的温度与外界温度的差值大于预设阈值时可以减小调风阀9的流量，通过散热装置对数据中心出风口的高温气体进行自然散热，经过散热装置冷却后的气体再通过冷却装置散热，在保证常规散热的同时，能够降低节约能源消耗。

可以理解的是，调风阀9为可调节调风阀9，即调风阀9可以根据需求控制导通气体的流量。调风阀9的调节可以还可以根据散热装置的散热效率和气体流速确定，如气体流速很大时，散热装置的散热效率将会下降，因此，可以通过调节调风阀6将数据中心出风口的一部分风旁通到散热装置中，如调风阀关小，数据中心出风口至冷却装置进风口之间的阻力加大，一部分风会分流至散热装置中进行散热。

进一步地、为了提高散热装置中的气体流量，可以在数据中心的出风口和散热装置风道的一端之间设置变频风机16，变频风机16可以将一部分风强制送到散热装置中进行散热，提高散热效率。

示例地、散热装置中的控制单元可以实时监测数据中心出风口的温度、外界温度和数据中心进风口温度，控制单元可以根据数据中心出风口的温度、外界温度和数据中心进风口温度开启散热装置中的风机转速、调节调风阀和/或变频风机16的工作参数，使得部分气体流经散热装置进行散热。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (13)

1.一种散热装置，其特征在于，所述散热装置应用于散热系统中，包括：至少一个芯体、框架结构和至少一个风机；

所述芯体具有多个相互并排放置的独立管组，所述独立管组为蛇形结构，所述独立管组的孔水力直径为0.2-3mm；

所述芯体通过连通件将各个独立管组依次首尾连通以形成串联管路；

以所述芯体的一侧为第一换热段；以所述芯体的另一侧为第二换热段，其中，所述芯体的两侧均包括弧状结构；

所述芯体与所述框架结构匹配，所述芯体设置在所述框架结构中，用于固定所述芯体，所述框架结构中形成有与所述第二换热段匹配的风道，所述风道与所述第一换热段不导通；

所述风机设置在所述框架结构上且靠近所述第一换热段。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述第二换热段与所述第一换热段的夹角为90-180°。

3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述连通件包括：第一端部连通件和第二端部连通件；

所述第一端部连通件和所述第二端部连通件分别与所述芯体的两端匹配，通过所述第一端部连通件和所述第二端部连通件将所述芯体中的各个独立管组依次首尾连通以形成串联管路。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，在所述独立管组为奇数时，所述第一端部连通件与所述第二端部连通件相同；

对所述芯体中的全部独立管组进行编号，依次为1至M，所述第一端部连通件设置在所述芯体的一端，用于将编号为a和a+1的独立管组的一端连接；所述第二端部连通件设置在所述芯体的另一端，用于将编号为a和a-1的独立管组的另一端连接，其中，a为小于M的偶数。

5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述第一端部连通件或所述第二端部连通件包括：与编号为1的独立管组的一端或编号为M的独立管组的另一端连通的可开启的第一充注口。

6.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，还包括：第一连通管路；

所述第一连通管路的两端分别与编号为1的独立管组的一端和编号为M的独立管组的连接，所述第一连通管路上形成可开启的第二充注口。

7.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，在所述独立管组为偶数时，对所述芯体中的全部独立管组进行编号，依次为1至N，所述第一端部连通件设置在所述芯体的一端，用于将编号为b和b+1的独立管组的一端连接；所述第二端部连通件设置在所述芯体的另一端，用于将编号为b和b-1的独立管组的另一端连接，其中，b为小于N的奇数。

8.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，所述第二端部连通件包括：与编号为1和/或N的独立管组的一端连通的可开启的第三充注口。

9.根据权利要求6所述的散热装置，其特征在于，还包括：第二连通管路；

所述第二连通管路的两端分别与编号为1的独立管组的一端和编号为N的独立管组的连接，所述第二连通管路上形成可开启的第四充注口。

10.根据权利要求1-8任一项所述的散热装置，其特征在于，还包括：横插翅片；

所述横插翅片设置在所述第二换热段和所述第一换热段处，用于扩大吸热或散热面积，所述第一换热段处的横插翅片与对应的第一换热段的夹角处于87°至93°，所述第二换热段处的横插翅片与对应的第二换热段的夹角处于87°至93°。

11.根据权利要求8所述的散热装置，其特征在于，还包括：工质，所述工质通过第一充注口、第二充注口、第三充注口或第四充注口充注至所述串联管路中。

12.一种数据中心的散热系统，其特征在于，包括：多个冷却回路，所述冷却回路用于所述数据中心散热；

所述冷却回路中设置有如权利要求1-11任一项所述的散热装置、冷却装置；

所述散热装置风道的一端与对应的数据中心的出风口导通，所述散热装置风道的另一端与所述冷却装置的进风口导通，所述冷却装置的出风口与对应的数据中心的进风口导通，以形成冷却回路，所述散热装置和冷却装置均用于对数据中心流出的气体散热。

13.一种数据中心的散热系统，其特征在于，包括：多个冷却回路，所述冷却回路用于所述数据中心散热；所述冷却回路中设置有调风阀和/或变频风机、冷却装置和如权利要求1-11任一项所述的散热装置；

当所述冷却回路中设置有调风阀时，所述调风阀与所述散热装置并联，所述调风阀的一端和对应的数据中心的出风口均与所述散热装置风道的一端导通，所述调风阀的另一端和所述散热装置风道的另一端均与所述冷却装置的进风口导通，所述冷却装置的出风口与对应的数据中心的进风口导通，以形成冷却回路；或、所述调风阀的一端和所述散热装置风道的一端均与对应的数据中心的出风口导通，所述调风阀的另一端与所述冷却装置的进风口导通，所述冷却装置的出风口和所述散热装置风道的另一端均与对应的数据中心的进风口导通，以形成冷却回路；

当所述冷却回路中设置有变频风机时，对应的数据中心的出风口和所述冷却装置的进风口均与所述变频风机的一端导通，所述变频风机的另一端与所述散热装置的风道的一端导通，所述散热装置的风道的另一端与所述冷却装置的一端导通，所述冷却装置的另一端与对应数据中心的进风口导通，以形成冷却回路；或、所述冷却装置的进风口和所述变频风机的一端均与对应的数据中心的出风口导通，所述变频风机的另一端与所述散热装置的风道的一端导通，所述散热装置的风道的另一端和所述冷却装置的另一端均与对应数据中心的进风口导通，以形成冷却回路；

当所述冷却回路中设置有所述调风阀和所述变频风机时，所述调风阀的一端和所述变频风机的一端均与对应的数据中心的出风口导通，所述变频风机的另一端与所述散热装置风道的一端导通，所述散热装置风道的另一端和所述调风阀的另一端均与所述冷却装置的进风口导通，所述冷却装置的另一端与对应的数据中心的进风口导通，以构成冷却回路；或、所述调风阀的一端和所述变频风机的一端均与对应的数据中心的出风口导通，所述变频风机的另一端与所述散热装置风道的一端导通，所述调风阀的另一端与所述冷却装置的一端导通，所述冷却装置的另一端和所述散热装置的另一端均与对应的数据中心的进风口导通，以构成冷却回路；

其中，所述调风阀或变频风机用于根据外界温度、数据中的出风口温度及所述散热装置的散热效率调整所述散热装置散热的风量。

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