【技术实现步骤摘要】
本申请涉及换热，尤其涉及一种换热芯片、换热芯体及换热装置。
技术介绍
1、数据中心中的服务器等电子设备在工作时会产生大量的热量，需要通过冷却系统对其进行降温处理，确保其正常工作，间接蒸发冷却系统能够对这些电子设备进行冷却降温，为目前应用较为广泛的一种冷却系统。间接蒸发冷却系统的核心换热部件为换热芯体，换热芯体由多个换热芯片叠置形成，每个换热芯片设有多条流道。一种现有技术中，相邻的两个换热芯片中的一者所设置的流道用于流通热气流，另一者所设置的流道用于流通冷气流，热气流和冷气流在流经对应的流道时，通过换热芯片实现间接换热。由于流道的分布影响冷、热气流在经过换热芯片时在不同流道内的流量分配，因此，会对热气流和冷气流之间的换热效果造成影响，进而影响整个换热芯体的换热效果。
技术实现思路
1、本申请提供一种换热芯片、换热芯体及换热装置，以优化流道的分布，提高换热芯体的换热效果。
2、第一方面，本申请提供一种换热芯体。该换热芯体包括多个换热芯片，每个换热芯片可以理解为具有一定厚度的板型结构，每个换热芯片包括围绕自身的厚度方向设置的多个侧壁，为了便于描述，将上述厚度方向记为第一方向z。在换热芯片围绕第一方向z设置的多个侧壁中，包括第一侧壁和第二侧壁，且第一侧壁的延伸方向和第二侧壁的延伸方向具有交点。除上述第一侧壁和第二侧壁外，每个换热芯片还包括多条流道，每条流道包括第一开口和第二开口，这两个开口分别对应气流的入口和出口，且第一开口位于第一侧壁，第二开口位于第二侧壁，流道由第一侧壁延伸
3、上述换热芯片所包含的多条流道中，针对较长的流道，气流在流道内的留存时间较长，这使得气流在通过该流道时发生热交换的时间较长，气流的换热效果较好；而针对较短的流道，气流在流道内的留存时间较短，也就是说，气流在通过该流道时发生热交换的时间也较短，从而可能导致气流换热不充分。本申请中，针对较长的流道，通过增大流道的宽度提高了单位时间内进入该流道的气流量，从而使得在单位时间内，有较多的气流可以在流经较长的流道时实现较充分的换热，进而提高了换热芯体的换热效果；针对较短的流道，通过减小流道的宽度降低了单位时间内进入该流道的气流量，使得减量后的气流在流经较短的流道时也可以实现较充分的换热，进而提高了换热芯体的换热效果。
4、具体设置上述换热芯体时，换热芯体中包括多个上述换热芯片，这些换热芯片沿第一方向z层叠设置。为了便于描述，认为任意相邻的两个换热芯片为第一换热芯片和第二换热芯片，其中，第一换热芯片所设置的流道沿第一方向的正投影和第二换热芯片所设置的流道沿第一方向的正投影至少部分重叠。这样，冷气流和热气流在流经相互重叠的部分时，可以通过换热芯片的传热实现间接换热，并且，冷气流和热气流均在不同的流道之间实现了差异化分配，满足了气流在流经不同流道时的换热需求，提高了热气流和冷气流之间的换热效率，进而提高了换热芯体的换热效率。
5、第一换热芯片和第二换热芯片层叠的方式包括多种，本申请不做限制。在一种可能的技术方案中，第一换热芯片和第二换热芯片层叠后，第一换热芯片沿第一方向z的正投影可以和第二换热芯片沿第一方向z的正投影为中心对称图形，即，第一换热芯片沿第一方向z的正投影可以和第二换热芯片沿第一方向z的正投影具有180度的旋转角。当然，第一换热芯片和第二换热芯片还可以采用其他方式进行层叠，例如，第一换热芯片和第二换热芯片沿第一方向z层叠后，第一换热芯片沿第一方向z的正投影可以和第二换热芯片沿第一方向z的正投影具有90度至180度的旋转角。
6、关于流道的排布方式，在任意一个换热芯片中，沿远离上述交点的方向，多条流道依次排布。具体的，上述远离交点的方向与第一侧壁和第二侧壁之间的夹角所对应的开口逐渐增大的方向一致。沿上述方向，第一侧壁和第二侧壁之间所夹设的区域逐渐增宽，从而为流道的布置提供了较大的空间，因此，可以将较长的流道布置在离交点较远的区域，较短的流道布置在离交点较近的区域，以实现流道的合理分布。如此，该换热芯片中，沿远离交点方向，针对不同的流道，流道的长度依次增长；并且，根据本申请所限定的流道的长度与宽度的对应关系，沿上述方向，流道的宽度依次增宽。
7、在换热芯片包含的多条流道中，每条流道包括沿远离上述交点的方向间隔设置的两条边界，针对任意一条边界，沿边界的延伸方向，边界的曲率相同，或者，边界的曲率不同。也就是说，该边界可以为圆弧，也可以为非圆弧；或者，该边界包括多段具有不同曲率的子部分，例如，边界中包括圆弧部分和直线部分。
8、流道的走向影响气流在穿过流道过程中受到的阻力，在为气流的流动提供动力的风机等驱动设备的输出功率不变的情况下，阻力的增大会使得气流的流速降低，进而使得气流的换热效率下降。为了减小气流在穿过流道过程中受到的阻力，每条流道可以设置为朝向远离交点的方向凸出。也就是说，每条流道并非为连接第一侧壁和第二侧壁的直线形流道，而是弯曲的，并且，每条流道朝向远离交点的方向凸出。这样，可以使得气流在穿过流道的过程中，可以随着流道的弯曲逐渐调整流向，从而减小了流动过程中受到的阻力，保证了气流的流速，提高了气流的换热效率。同时，通过将流道设置为朝向远离交点的方向弯曲有利于延长每条流道的长度，从而延长气流经过换热芯片的路径长度，提高气流的换热效果。
9、在具体设置流道时，可以具有多种技术方案，本申请对此不做限制。例如，在一种可能的技术方案中，上述流道可以为弧形的流道；在另一种可能的技术方案中，上述流道也可以包括多段第一直线形流道，且多段第一直线形流道依次连通，多段第一直线形流道共同形成折线形的流道；在又一种可能的技术方案中，上述流道还可以包括一段弧形流道和两段第二直线形流道，弧形流道位于两段第二直线形流道之间，且与两段第二直线形流道分别连通。具体可以根据实际散热需求或者换热芯片的形状等进行设计和选择。
10、又例如，在一种可能的技术方案中，上述流道包括至少一段圆弧形流道，该圆弧形流道沿延伸方向为等宽的流道，并且，该圆弧形流道包括靠近交点的第一边界，第一边界沿圆弧延伸，上述圆弧形流道的宽度和第一边界所在圆弧的半径之比小于或等于5，具体取值可以为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5，或者为介于上述范围内的其它数值，本申请对此不做限制。
11、关于流道的覆盖范围，在一种可能的技术方案中，换热芯片还包括第一分界面，该第一分界面沿延伸方向的第一端与第一侧壁远离交点的一端连接，第一分界面沿延伸方向的第二端与第二侧壁远离交点的一端连接。上述第一分界面可以将换热芯片划分为位于第一分界面两侧的第一区域和第二区域，其中，第一区域位于第一分界面靠近交点的一侧，第二区域位于第一分界面远离交点的一侧。在换热芯片包括上述第一区域和第二区域的基础上，具体设置上述流道时，多条流道中包括至少一条第一流道，且第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种换热芯体，其特征在于，包括多个换热芯片，多个所述换热芯片沿第一方向层叠设置；
2.如权利要求1所述的换热芯体，其特征在于，沿远离所述交点的方向，所述多条流道依次排列，并且，沿远离所述交点的方向，所述多条流道沿延伸方向的长度依次增长。
3.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，每条所述流道包括沿远离所述交点的方向间隔设置的两条边界，针对任意一条所述边界，沿所述边界的延伸方向，所述边界的曲率相同，或者，所述边界的曲率不同。
4.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，每条所述流道朝向远离所述交点的方向凸出。
5.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，所述流道为弧形的流道；
6.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，所述流道包括至少一段圆弧形流道，所述圆弧形流道沿延伸方向为等宽的流道，所述圆弧形流道包括靠近所述交点的第一边界，所述第一边界沿圆弧延伸，所述圆弧形流道的宽度和所述第一边界所在圆弧的半径之比小于或者等于5。
7.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，所述换热芯片包括第一
8.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，所述第一换热芯片包含的多条所述流道中包括至少一条第二流道，所述第二流道沿所述第一方向的正投影和所述第二换热芯片包含的每一条所述流道沿所述第一方向的正投影部分重叠。
9.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，所述换热芯片包括基板和设于所述基板表面的隔墙，相邻的两个所述隔墙之间形成所述流道。
10.如权利要求9所述的换热芯体，其特征在于，所述隔墙包括多段子隔墙，所述多段子隔墙间隔设置，且依次排列形成所述隔墙。
11.如权利要求9所述的换热芯体，其特征在于，所述隔墙为一体结构。
12.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，所述第一换热芯片沿所述第一方向的正投影和所述第二换热芯片沿所述第一方向的正投影为中心对称图形。
13.一种换热芯片，其特征在于，包括第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁的延伸方向和所述第二侧壁的延伸方向具有交点；所述换热芯片还包括多条流道，每个所述流道包括第一开口和第二开口，所述第一开口位于所述第一侧壁，所述第二开口位于所述第二侧壁，所述多条流道沿延伸方向的长度不同，且针对不同的所述流道，所述流道沿延伸方向的长度越长，所述流道的宽度越宽。
14.一种换热装置，其特征在于，包括机箱和如权利要求1～12任一项所述的换热芯体，所述换热芯体位于所述机箱内。
15.如权利要求14所述的换热装置，其特征在于，所述机箱内包括互不连通的第一空间、第二空间、第三空间和第四空间，所述第一空间、所述第二空间、所述第三空间和所述第四空间在所述换热芯体的周围绕所述第一方向顺次排布，所述第一空间和所述第一换热芯片中所述流道的所述第一开口连通，所述第二空间和所述第一换热芯片中所述流道的所述第二开口连通；所述第三空间和所述第二换热芯片中所述流道的所述第一开口连通，所述第四空间和所述第二换热芯片中所述流道的所述第二开口连通；
...【技术特征摘要】
1.一种换热芯体，其特征在于，包括多个换热芯片，多个所述换热芯片沿第一方向层叠设置；
2.如权利要求1所述的换热芯体，其特征在于，沿远离所述交点的方向，所述多条流道依次排列，并且，沿远离所述交点的方向，所述多条流道沿延伸方向的长度依次增长。
3.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，每条所述流道包括沿远离所述交点的方向间隔设置的两条边界，针对任意一条所述边界，沿所述边界的延伸方向，所述边界的曲率相同，或者，所述边界的曲率不同。
4.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，每条所述流道朝向远离所述交点的方向凸出。
5.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，所述流道为弧形的流道；
6.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，所述流道包括至少一段圆弧形流道，所述圆弧形流道沿延伸方向为等宽的流道，所述圆弧形流道包括靠近所述交点的第一边界，所述第一边界沿圆弧延伸，所述圆弧形流道的宽度和所述第一边界所在圆弧的半径之比小于或者等于5。
7.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，所述换热芯片包括第一分界面和位于所述第一分界面两侧的第一区域以及第二区域，所述第一分界面沿延伸方向的第一端与所述第一侧壁远离所述交点的一端连接，所述第一分界面沿延伸方向的第二端与所述第二侧壁远离所述交点的一端连接，所述第一区域位于所述第一分界面靠近所述交点的一侧，所述第二区域位于所述第一分界面远离所述交点的一侧；
8.如权利要求1或2所述的换热芯体，其特征在于，所述第一换热芯片包含的多条所述流道中包括至少一条第二流道，所述第二流道沿所述第一方向的正投影和所述第二换热芯片包含的每一条所述流道沿所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏本展，程鹏，王南南，孟祥涛，范静，宋金良，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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