本實用新型涉及機(jī)柜散熱冷卻技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于微熱管陣列板的高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈直線式上升，數(shù)據(jù)中心迅猛發(fā)展。在數(shù)據(jù)機(jī)房中，機(jī)柜內(nèi)服務(wù)器的電子器件(如CPU等)越來越微型、高效，隨之而來的是服務(wù)器高的發(fā)熱量及其散熱問題，而對其進(jìn)行疏散和冷卻逐漸成為數(shù)據(jù)機(jī)房的研究熱點和難點，有研究表明，電子芯片的溫度超出正常范圍10℃時，系統(tǒng)的可靠性下降50％，而超過55％電子設(shè)備的失效是由于溫度過高引起的。為了保證機(jī)柜內(nèi)電子設(shè)備的可靠運行，機(jī)房內(nèi)采用大量的精密空調(diào)進(jìn)行制冷散熱，全年耗費大量的電能。但面對“能源危機(jī)”的現(xiàn)狀及節(jié)能降耗的需求，現(xiàn)在所有數(shù)據(jù)中心都在采用各種形式的新技術(shù)來降低IDC機(jī)房的能耗，減少空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷，提高空調(diào)系統(tǒng)的工作效率。而實際上機(jī)房外有大量的自然冷能，如何有效利用自然冷能為IDC機(jī)房散熱已成為一種重要節(jié)能技術(shù)。此外，由于機(jī)柜內(nèi)相對高溫的空氣與機(jī)柜外的冷空氣混合再進(jìn)入制冷機(jī)換熱，不僅造成制冷設(shè)備的效率低下，而且限制了安裝在機(jī)柜內(nèi)電子器件的功率密度，造成機(jī)房無法更有效的利用。如果對機(jī)柜直接散熱并利用冷卻媒介將熱量直接帶出機(jī)房散掉，則不僅可以有效的利用機(jī)柜內(nèi)高溫空氣與冷卻媒介的大溫度差，而且?guī)С鰴C(jī)房的熱量可以很方便的利用自然冷能或者制冷冷能，可以極大的節(jié)約傳統(tǒng)的空調(diào)能耗。

傳統(tǒng)采用全連通熱管換熱器的方式對機(jī)柜進(jìn)行散熱實現(xiàn)室外自然冷能的利用，其使用蒸發(fā)器、氣體總管、冷凝器和液體總管構(gòu)成全連通應(yīng)用方式，但該系統(tǒng)不僅現(xiàn)場安裝工藝要求高、蒸發(fā)器與冷凝器溫差大，冷能的利用很不充分，而且該系統(tǒng)可靠性極差，一旦系統(tǒng)有任何的泄漏點，則整個系統(tǒng)就會完全失效，完全不適合數(shù)據(jù)機(jī)房，此外該換熱系統(tǒng)的空間位置不能靈活變動，在空間的布置形式上還存在很大的局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有機(jī)柜的散熱技術(shù)散熱效果不佳、可靠性安全性較差且機(jī)柜功率密度低、能耗高等問題，提供一種高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器，該換熱器將機(jī)柜內(nèi)的換熱的機(jī)柜換熱器件與將機(jī)柜內(nèi)熱帶出機(jī)柜外的獨立的熱輸運器件配合工作并且兩者內(nèi)部介質(zhì)物理隔離，獨立的熱輸運器件可進(jìn)一步與外界獨立的冷源連接，不僅可以有效的利用機(jī)柜內(nèi)高溫空氣與冷卻媒介的大溫度差換熱，冷卻媒介將熱量帶出機(jī)房外，充分利用自然冷能，可以極大的節(jié)約傳統(tǒng)的空調(diào)能耗，而且該復(fù)合換熱器具有極好的安全可靠性。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器，其特征在于，包括機(jī)柜換熱器件和熱輸運器件，所述機(jī)柜換熱器件為設(shè)置于機(jī)柜背板或側(cè)板并與來自高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣換熱且在機(jī)柜內(nèi)獨立完成吸熱與放熱全過程的換熱器件，所述熱輸運器件為一端與機(jī)柜換熱器件面接觸且另一端位于機(jī)柜外部的獨立的器件，所述機(jī)柜換熱器件和熱輸運器件內(nèi)均設(shè)置有流動介質(zhì)且兩者介質(zhì)相互物理隔離；所述機(jī)柜換熱器件與來自高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣換熱后將熱量傳遞至面接觸的熱輸運器件的一端，所述熱輸運器件通過自身內(nèi)部介質(zhì)將熱量輸運至另一端進(jìn)而帶出機(jī)柜。

所述機(jī)柜換熱器件為帶有換熱翅片的微熱管陣列板，所述熱輸運器件為帶有插槽的平行管式換熱管路，所述微熱管陣列板為金屬材料經(jīng)擠壓或沖壓成型的其內(nèi)具有兩個以上并排排列且獨立運行的微熱管陣列的板狀結(jié)構(gòu)，所述換熱翅片設(shè)置在微熱管陣列板的蒸發(fā)段，所述微熱管陣列板的冷凝段插入平行管式換熱管路的插槽內(nèi)，所述微熱管陣列板與平行管式換熱管路通過所述插槽面接觸；

所述微熱管陣列板的換熱翅片與來自高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣換熱并傳遞給微熱管陣列板的蒸發(fā)段，由微熱管陣列板的蒸發(fā)段蒸發(fā)吸熱后發(fā)生熱管效應(yīng)再由微熱管陣列板的冷凝段放熱通過平行管式換熱管路的插槽壁面導(dǎo)熱換熱并傳遞至平行管式換熱管路內(nèi)的介質(zhì)，所述平行管式換熱管路通過介質(zhì)將熱量帶出機(jī)柜。

所述微熱管陣列板的冷凝段緊密插入平行管式換熱管路的插槽內(nèi)；或所述微熱管陣列板的冷凝段插入平行管式換熱管路的插槽內(nèi)后與插槽內(nèi)壁通過釬焊焊接；

所述插槽的方向與平行管式換熱管路的平行管長度方向有一定夾角；或所述插槽的方向與平行管式換熱管路的平行管長度方向一致，所述微熱管陣列板的冷凝段插入平行管式換熱管路的插槽后所述微熱管陣列板的蒸發(fā)段呈回彎設(shè)計。

所述插槽垂直于平行管式換熱管路的平行管長度方向且所述插槽與高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣流平行，所述微熱管陣列板的換熱翅片沿高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣流方向設(shè)置；

和/或，所述微熱管陣列板上的換熱翅片與微熱管陣列板通過釬焊焊接。

所述平行管式換熱管路為其內(nèi)具有兩個以上平行微細(xì)管且各平行微細(xì)管兩端連通均有流動介質(zhì)的管路，所述流動介質(zhì)為單相介質(zhì)或兩相介質(zhì)，所述平行管式換熱管路至少有一個側(cè)面為平板狀，在平板狀的所述側(cè)面設(shè)置所述插槽；

或，所述平行管式換熱管路為包括至少一個圓熱管的回路，所述插槽設(shè)置于圓熱管的蒸發(fā)段，圓熱管的冷凝段設(shè)置于機(jī)房外與外部冷源換熱器連接，所述外部冷源換熱器為空冷冷凝器或者冷水換熱器。

所述微熱管陣列板采用兩個以上，各微熱管陣列板并排呈陣列排布，所述平行管式換熱管路的平行板狀的側(cè)面沿平行管長度方向依次設(shè)置若干與各微熱管陣列板相對應(yīng)的插槽；所述插槽的寬度與微熱管陣列板厚度一致，所述微熱管陣列板的冷凝段與插槽壁面緊密貼合，且各插槽與各微熱管陣列板的接觸面積大于各微熱管陣列板表面積的5％；

和/或，所述平行管式換熱管路的外側(cè)面或下側(cè)面為平板狀，所述插槽相應(yīng)設(shè)置在平行管式換熱管路的外側(cè)或下側(cè)；所述平行管式換熱管路的平板狀的所述側(cè)面機(jī)械加工出垂直于平行管長度方向的插槽，或者在所述平行管式換熱管路的平板狀的所述側(cè)面焊接或者粘接或者鉚接所述插槽。

所述平行管式換熱管路采用兩個獨立運行的循環(huán)管路，兩個循環(huán)管路分別連接冷卻介質(zhì)和冷凍水，所述冷卻介質(zhì)為在室外經(jīng)空-液換熱器與自然冷源交換熱量冷卻后的載冷劑或是經(jīng)過冷卻塔的冷卻水或非導(dǎo)電載冷劑，所述冷凍水為制冷機(jī)組空調(diào)冷凍水；

和/或，所述復(fù)合換熱器還包括一個或多個可調(diào)風(fēng)速的風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)固定設(shè)置于帶有換熱翅片的微熱管陣列板的外側(cè)；

和/或，所述微熱管陣列板中的各微熱管的內(nèi)壁中設(shè)置有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)為在各微熱管的內(nèi)壁中設(shè)置的具備強化傳熱作用的微翅或沿微熱管長度方向走向的內(nèi)凹微槽，所述微翅的大小和結(jié)構(gòu)適合于與微熱管內(nèi)壁形成沿微熱管長度方向走向的毛細(xì)微槽。

本實用新型的技術(shù)效果如下：

本實用新型涉及一種高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器，將機(jī)柜內(nèi)的換熱的機(jī)柜換熱器件與將機(jī)柜內(nèi)熱帶出機(jī)柜外的獨立的熱輸運器件配合工作并且兩者內(nèi)部介質(zhì)物理隔離，機(jī)柜換熱器件在機(jī)柜內(nèi)獨立完成吸熱與放熱全過程，熱輸運器件一端與機(jī)柜換熱器件面接觸且另一端位于機(jī)柜外部，機(jī)柜換熱器件與來自高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣換熱后將熱量傳遞至面接觸的熱輸運器件的一端，熱輸運器件通過自身內(nèi)部介質(zhì)將熱量輸運至另一端進(jìn)而帶出機(jī)柜；獨立的熱輸運器件可以設(shè)置一個、兩個或更多個，并且熱輸運器件可進(jìn)一步與外界獨立的冷源連接，不僅可以有效的利用機(jī)柜內(nèi)高溫空氣與冷卻媒介的大溫度差換熱，冷卻媒介將熱量帶出機(jī)房外，充分利用自然冷能，該復(fù)合換熱器可以極大的節(jié)約傳統(tǒng)的空調(diào)能耗，而且具有極好的安全可靠性。

優(yōu)選采用特定結(jié)構(gòu)的機(jī)柜換熱器件和熱輸運器件，即相互配合工作的帶有換熱翅片的微熱管陣列板以及帶有插槽的平行管式換熱管路，微熱管陣列板的換熱翅片與來自高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣換熱并傳遞給微熱管陣列板的蒸發(fā)段，由微熱管陣列板的蒸發(fā)段蒸發(fā)吸熱后發(fā)生熱管效應(yīng)再由微熱管陣列板的冷凝段放熱通過平行管式換熱管路的插槽壁面導(dǎo)熱換熱并傳遞至平行管式換熱管路內(nèi)的介質(zhì)，平行管式換熱管路通過介質(zhì)將熱量帶出機(jī)柜，即高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱量通過微熱管陣列板間接輸送至機(jī)柜外部，該機(jī)柜復(fù)合換熱器能夠?qū)崿F(xiàn)高熱流密度機(jī)柜(機(jī)柜內(nèi)的高熱流密度芯片等電子器件)的快速散熱冷卻，不僅可以有效的利用機(jī)柜內(nèi)高溫空氣與平行管式換熱管路內(nèi)的流動介質(zhì)為冷卻媒介的大溫度差換熱，冷卻媒介將熱量帶出機(jī)房外，充分利用自然冷能，可以極大的節(jié)約傳統(tǒng)的空調(diào)能耗，而且該換熱器具有極好的安全可靠性。為提高換熱效率，將設(shè)計的以微熱管陣列板為基礎(chǔ)的平板熱管-翅片式散熱器應(yīng)用于機(jī)柜服務(wù)器中，均溫性能相對較好，使機(jī)柜服務(wù)器中局部高熱流密度器件的熱量分散，有效控制在安全運行的溫度范圍內(nèi)。該復(fù)合換熱器能有效解決高熱流密度機(jī)柜的散熱問題，并大幅實現(xiàn)節(jié)能，解決了現(xiàn)有的散熱技術(shù)采用傳統(tǒng)翅片式散熱器散熱效果差以及發(fā)熱體溫度較高的問題，也解決了現(xiàn)有的散熱技術(shù)采用傳統(tǒng)圓熱管-翅片式散熱器作為熱沉換熱面積相對較小使得傳熱效果差的問題，有效提高了散熱效率和效果，本實用新型通過微熱管陣列板、散熱翅片以及插槽等獨特機(jī)構(gòu)設(shè)計，使得各部件之間盡可能大面積的接觸進(jìn)行換熱，提高了換熱接觸面積，進(jìn)行高效熱傳導(dǎo)，將高熱流密度均勻分布，能較好的實現(xiàn)機(jī)柜內(nèi)溫度分散，同時快速降低機(jī)柜內(nèi)高功率發(fā)熱器件的溫度，使得高熱流密度機(jī)柜在短時間內(nèi)達(dá)到散熱冷卻，散熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、無噪聲、無傳動部件且能耗低。本實用新型提出的高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器，可以方便地實現(xiàn)微熱管陣列板和平行管式換熱管路的組裝，使用方便、易安裝和拆卸，采用全干式接觸的散熱模塊，具有熱輸運快，換熱效率高，可靠性高，免維護(hù)等一系列優(yōu)點，并克服了傳統(tǒng)液冷出現(xiàn)泄漏的隱患。

本實用新型采用的微熱管陣列板為金屬材料經(jīng)擠壓或沖壓成型的具有兩個以上并排排列的微熱管陣列的平板結(jié)構(gòu)，各微熱管兩端封閉且其內(nèi)灌裝流動介質(zhì)，自然形成熱管效應(yīng)，整體構(gòu)成微熱管陣列板，該結(jié)構(gòu)的微熱管陣列板制作工藝簡單，具有傳熱效率高的優(yōu)點，同時蒸發(fā)段具有比較大的吸熱面，散熱翅片優(yōu)選沿高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣流方向設(shè)置能夠充分換熱，能夠進(jìn)一步提高吸收高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣的效率和傳熱效率。采用的微熱管陣列板具有兩個以上并排排列且獨立運行的微熱管陣列，各微熱管內(nèi)能夠獨立發(fā)生熱管效應(yīng)，即使某一微熱管的損壞也不會影響其它微熱管正常工作，同時，微熱管陣列可以同時協(xié)同工作，顯著提高換熱效率；此外，各微熱管內(nèi)還可以設(shè)置有強化傳熱的微翅(以形成毛細(xì)微槽)或內(nèi)凹微槽，使得無論蒸發(fā)段還是冷凝段的單位蒸汽流通量的散熱能力得到極大強化，具有傳統(tǒng)熱管不可比擬的傳熱效果。設(shè)置插槽的寬度與微熱管陣列板厚度一致，便于微熱管陣列板的冷凝段與插槽壁面緊密貼合，使得兩者接觸面積達(dá)到最大，提高換熱效率。

優(yōu)選地，平行管式換熱管路為其內(nèi)具有兩個以上平行微細(xì)管且各平行微細(xì)管兩端連通均有流動介質(zhì)的管路，平行管式換熱管路至少有一個側(cè)面為平板狀，在平板狀的所述側(cè)面設(shè)置所述插槽，方便插槽在平行管式換熱管路的安裝。平行管式換熱管路作為散熱裝置，在各微細(xì)管內(nèi)通冷水可進(jìn)一步吸收微熱管陣列板的冷凝段釋放的熱量，將熱量更快速地帶離機(jī)柜。該進(jìn)一步限定的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實際應(yīng)用情況進(jìn)行選擇，并且可以根據(jù)實際應(yīng)用情況采用不同尺寸，以適應(yīng)具體的散熱量(目標(biāo)溫度)以及抗壓能力的需求。

本實用新型的高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器優(yōu)選在帶有換熱翅片的微熱管陣列板的外側(cè)設(shè)置風(fēng)機(jī)，在散熱冷卻應(yīng)用時，能夠保證送風(fēng)的均勻性以及換熱的充分性，并可降低對流散熱的風(fēng)速，大幅提高送風(fēng)溫度，將會大幅降低制冷功耗與風(fēng)機(jī)功耗，最終實現(xiàn)大幅節(jié)能的目的。優(yōu)選平行管式換熱管路采用兩個獨立運行的循環(huán)管路，兩個循環(huán)管路分別連接冷卻介質(zhì)和冷凍水，形成雙回路水循環(huán)管路結(jié)構(gòu)，這樣設(shè)計更有利于冷源的切換，以實現(xiàn)更好節(jié)能的目的。

附圖說明

圖1a和圖1b分別為本實用新型高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器的第一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)的正視示意圖和側(cè)視示意圖。

圖2為本實用新型高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器的第二種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2a為圖2中的帶有換熱翅片的微熱管陣列板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2b為圖2中的平行管式換熱管路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2c為圖2中的帶插槽的平行管式換熱管路的局部放大示意圖。

圖3為本實用新型高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器的第三種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3a為圖3中的帶插槽的平行管式換熱管路的示意圖。

圖4為本實用新型高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器的第四種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器中的風(fēng)機(jī)布置示意圖。

圖6a和圖6b為針對高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的某一小面積高功率電子器件的散熱冷卻模式的兩種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)號列示如下：

1－微熱管陣列板；101－微熱管陣列板的蒸發(fā)段；102－微熱管陣列板的冷凝段；103－換熱翅片；2－平行管式換熱管路；201－平行微細(xì)管；3－插槽；4－空氣進(jìn)口；5－空氣出口；6－風(fēng)機(jī)；7－板式熱管；8－薄翅片；9－CPU高功率電子器件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行說明。

本實用新型涉及一種高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器，包括機(jī)柜換熱器件和熱輸運器件，機(jī)柜換熱器件設(shè)置于機(jī)柜背板或側(cè)板并與來自高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣換熱，該機(jī)柜換熱器為在機(jī)柜內(nèi)獨立完成吸熱與放熱全過程的換熱器件，熱輸運器件為一端與機(jī)柜換熱器件面接觸且另一端位于機(jī)柜外部的一個、兩個或更多個獨立的器件，機(jī)柜換熱器件和熱輸運器件內(nèi)均設(shè)置有流動介質(zhì)且兩者介質(zhì)相互物理隔離，兩者內(nèi)的流動介質(zhì)可以相同或者不同；機(jī)柜換熱器件與來自高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣換熱后將熱量傳遞至面接觸的熱輸運器件的一端，熱輸運器件通過自身內(nèi)部介質(zhì)將熱量輸運至另一端進(jìn)而帶出機(jī)柜。

如圖1a和圖1b所示的其第一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)的正視和側(cè)視示意圖，機(jī)柜換熱器件和熱輸運器件分別為帶有換熱翅片103的微熱管陣列板1以及帶有插槽3的平行管式換熱管路2，其中，微熱管陣列板1包括蒸發(fā)段101和冷凝段102，換熱翅片103設(shè)置在微熱管陣列板的蒸發(fā)段101，微熱管陣列板的冷凝段102插入平行管式換熱管路2的插槽3內(nèi)，微熱管陣列板1與平行管式換熱管路2通過插槽2壁面面接觸，微熱管陣列板1的內(nèi)部與平行管式換熱管路2的內(nèi)部均設(shè)置有流動介質(zhì)且兩者內(nèi)部的流動介質(zhì)相互物理隔離，兩者內(nèi)的流動介質(zhì)可以相同或者不同。微熱管陣列板1的換熱翅片103與來自高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣換熱并傳遞給微熱管陣列板的蒸發(fā)段101，由微熱管陣列板的蒸發(fā)段101蒸發(fā)吸熱后發(fā)生熱管效應(yīng)再由微熱管陣列板的冷凝段102放熱通過平行管式換熱管路2的插槽3壁面導(dǎo)熱換熱并傳遞至平行管式換熱管路2內(nèi)的介質(zhì)，平行管式換熱管路2通過介質(zhì)將熱量帶出機(jī)柜。

微熱管陣列板1為金屬材料經(jīng)擠壓或沖壓成型的其內(nèi)具有兩個以上并排排列且獨立運行的微熱管陣列的板狀結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，微熱管陣列中各微熱管的等效直徑可以設(shè)置為0.2mm-5.0mm，各微熱管的內(nèi)壁中優(yōu)選可以設(shè)置有毛細(xì)結(jié)構(gòu)，該毛細(xì)結(jié)構(gòu)優(yōu)選為在各微熱管的內(nèi)壁中設(shè)置的具備強化傳熱作用的微翅或沿微熱管長度方向走向的內(nèi)凹微槽，該微翅的大小和結(jié)構(gòu)適合于與微熱管內(nèi)壁形成沿微熱管長度方向走向的毛細(xì)微槽，當(dāng)然，也可以采用其它形式的毛細(xì)結(jié)構(gòu)；各微熱管兩端封閉且其內(nèi)灌裝介質(zhì)，自然形成熱管效應(yīng)，整體構(gòu)成微熱管陣列板1。

插槽3的方向與平行管式換熱管路2的平行管長度方向有一定夾角，如圖1a和圖1b所示，為進(jìn)一步提高散熱冷卻效率，可將插槽3垂直于平行管式換熱管路2的平行管長度方向設(shè)置，且插槽3與高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣流平行，微熱管陣列板1的換熱翅片103沿高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣流方向設(shè)置，或者說是換熱翅片103與高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣流平行。微熱管陣列板1上的換熱翅片103與微熱管陣列板1可通過釬焊焊接。此外，優(yōu)選設(shè)置平行管式換熱管路2至少有一個側(cè)面為平板狀，如設(shè)置平行管式換熱管路2的外側(cè)面或下側(cè)面為平板狀，在平板狀的所述側(cè)面設(shè)置插槽3，也就是說，插槽3相應(yīng)設(shè)置在平行管式換熱管路2的外側(cè)或下側(cè)。該實施例中，是設(shè)置平行管式換熱管路2的下側(cè)面為平板狀，插槽3相應(yīng)設(shè)置在平行管式換熱管路2的下側(cè)。具體地，可在平行管式換熱管路2的平板狀的所述側(cè)面機(jī)械加工出垂直于平行管長度方向的插槽3，或者在平行管式換熱管路2的平板狀的所述側(cè)面焊接或者粘接或者鉚接插槽3。微熱管陣列板1的冷凝段可緊密插入平行管式換熱管路2的插槽3內(nèi)；或者是微熱管陣列板1的冷凝段插入平行管式換熱管路2的插槽3內(nèi)后與插槽3內(nèi)壁通過釬焊焊接。微熱管陣列板1的厚度優(yōu)選可以設(shè)置為1.0mm-4.0mm，插槽3的寬度最好與微熱管陣列板1厚度一致，該設(shè)置可使得微熱管陣列板的冷凝段102與插槽3壁面緊密貼合以減少熱阻，且插槽3與微熱管陣列板1的接觸面積大于微熱管陣列板1表面積的5％以進(jìn)一步提高換熱接觸面積，保證換熱效果。

當(dāng)然，插槽3的方向與平行管式換熱管路2的平行管長度方向也可以一致，此時微熱管陣列板1的冷凝段插入平行管式換熱管路2的插槽3內(nèi)且微熱管陣列板1的蒸發(fā)段呈回彎設(shè)計，具體可以是在將微熱管陣列板1的冷凝段插入平行管式換熱管路2的插槽3后，再將微熱管陣列板1的蒸發(fā)段掰彎或者說是使其回彎，保證微熱管陣列板1的蒸發(fā)段與高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣流的換熱。

圖2為本實用新型高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器的第二種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖，圖2a和圖2b分別為該實施例中的帶有換熱翅片的微熱管陣列板以及平行管式換熱管路的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2c為局部放大示意圖。該實施例中，微熱管陣列板1采用兩個以上，各微熱管陣列板1并排排布，平行管式換熱管路2的平行板狀的側(cè)面沿平行管長度方向依次設(shè)置若干與各微熱管陣列板1相對應(yīng)的插槽3，各微熱管陣列板1插入各相應(yīng)插槽3中。微熱管陣列板的蒸發(fā)段101上設(shè)置的換熱翅片103呈鋸齒形，并且與高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣流平行，換熱翅片103可采用薄鋁材料，其具體結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實際應(yīng)用情況進(jìn)行選擇，并且可以根據(jù)實際應(yīng)用情況采用不同尺寸，以同時滿足導(dǎo)熱、強度及重量的最優(yōu)化，因此在達(dá)到復(fù)合散熱器散熱冷卻需求的同時，結(jié)構(gòu)緊湊，減小裝置所占空間，節(jié)約了成本。該實施例采用的平行管式換熱管路2為其內(nèi)具有兩個以上平行微細(xì)管201且各平行微細(xì)管201兩端連通均有流動介質(zhì)的管路，該平行管式換熱管路2的外形為扁平狀，即多個側(cè)面均為平板狀，可在該平行管式換熱管路2的一面或者雙面設(shè)置插槽3，該實施例是在單面(下側(cè)面)設(shè)置插槽3，各微熱管陣列板1位于下方通過冷凝段102插入各相應(yīng)插槽3中且兩者緊密結(jié)合，減少了界面接觸電阻，提高了界面接觸面積，進(jìn)一步提高了熱交換效率和效果，使得高熱流密度機(jī)柜在較短的時間內(nèi)即可達(dá)到理想散熱溫度，并且可以保證高熱流密度機(jī)柜內(nèi)溫度均勻。該實施例的平行管式換熱管路2在制作時可用將金屬材料經(jīng)擠壓或沖壓成型，優(yōu)選可以采用鋁金屬材料制作而成，并排排列的各平行微細(xì)管201的等效直徑可以設(shè)置為1.0mm-10.0mm，優(yōu)選為2.0mm-3.0mm，各平行微細(xì)管201內(nèi)壁沿微通道方向可以設(shè)置微翅結(jié)構(gòu)以增強流體換熱。平行管式換熱管路2的兩端設(shè)置有進(jìn)水口和出水口，以進(jìn)行介質(zhì)灌裝與流動換熱，平行管式換熱管路2作為散熱裝置，在平行管式換熱管路2內(nèi)通冷水可進(jìn)一步吸收微熱管陣列板的冷凝段釋放的熱量，將熱量更快速地帶離機(jī)柜。高熱流密度機(jī)柜的熱空氣通過換熱翅片103與微熱管陣列板1進(jìn)行換熱，再由微熱管陣列板1通過插槽3貼合平行管式換熱管路2，通過平行管式換熱管路2中的冷水將熱量帶走。

本實用新型高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器中的平行管式換熱管路2可采用單一管路，其內(nèi)流動單一液體通路，連接單一冷源的液體；也可以采用兩個相互獨立的循環(huán)管路，即雙通路，可分別通過兩種不同的冷源的液體，如圖3所示的本實用新型高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器的第三種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖，圖3a為帶插槽的平行管式換熱管路的示意圖。該實施例中，各微熱管陣列板1并排呈陣列排布，即多排多列設(shè)置；平行管式換熱管路2采用兩個獨立運行的循環(huán)管路，兩個循環(huán)管路分別連接冷卻介質(zhì)和冷凍水，其中，冷卻介質(zhì)為在室外經(jīng)空-液換熱器與自然冷源交換熱量冷卻后的載冷劑或是經(jīng)過冷卻塔的冷卻水或其它非導(dǎo)電載冷劑，連接冷卻介質(zhì)的平行管式換熱管路2的一端為冷卻水供水，另一端為冷卻水回水；冷凍水為制冷機(jī)組空調(diào)冷凍水，連接冷凍水的平行管式換熱管路2的一端為冷凍水供水，另一端為冷凍水回水。進(jìn)一步優(yōu)選地，可在冷卻介質(zhì)和冷凍水之間設(shè)置智能控制器，根據(jù)需要調(diào)節(jié)目標(biāo)溫度、流動介質(zhì)流速、流動介質(zhì)溫度等參數(shù)。該智能控制器主要包括監(jiān)控單元、判斷器和執(zhí)行單元，監(jiān)控單元主要針對室內(nèi)外溫度進(jìn)行檢測；判斷器主要根據(jù)室內(nèi)外溫差與某一設(shè)定值相比較，冷卻水COP與制冷機(jī)組冷凍水COP相比較，當(dāng)二者同時滿足設(shè)定要求，判定開啟冷卻介質(zhì)循環(huán)管路或冷凍水循環(huán)管路；執(zhí)行單元主要是通過循環(huán)管路的控制程序，開啟冷卻介質(zhì)循環(huán)管路或者冷凍水循環(huán)管路。兩循環(huán)管路可以相互切換，獨立運行，更有利于機(jī)柜散熱節(jié)能。高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣(如圖3所示的空氣入口4)進(jìn)入該機(jī)柜復(fù)合換熱器，該機(jī)柜復(fù)合換熱器工作實現(xiàn)散熱冷卻，被散熱冷卻后的冷空氣(如圖3所示的空氣出口5)可進(jìn)入下一機(jī)組，完成一個工況循環(huán)。

平行管式換熱管路2也可以為包括至少一個圓熱管的回路，此時插槽3設(shè)置于圓熱管的蒸發(fā)段，圓熱管的冷凝段設(shè)置于機(jī)房外與一外部冷源換熱器連接，該外部冷源換熱器可以為空冷冷凝器或者冷水換熱器。此時本實用新型高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器的工作原理是：微熱管陣列板的換熱翅片與來自高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的熱空氣換熱并傳遞給微熱管陣列板的蒸發(fā)段，由微熱管陣列板的蒸發(fā)段蒸發(fā)吸熱后發(fā)生熱管效應(yīng)再由微熱管陣列板的冷凝段放熱通過圓熱管的插槽壁面導(dǎo)熱換熱并傳遞至圓熱管的蒸發(fā)段，在圓熱管的蒸發(fā)段蒸發(fā)吸熱后發(fā)生熱管效應(yīng)再由圓熱管的冷凝段放熱將熱量帶出機(jī)房外并與外部冷源換熱器換熱。

圖4為本實用新型高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器的第四種優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例的高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器還包括風(fēng)機(jī)6，該風(fēng)機(jī)可以理解為是與機(jī)柜背板或側(cè)板并列的部件，也可以理解為是屬于機(jī)柜背板或側(cè)板的部件，風(fēng)機(jī)6的布置如圖5所示，可設(shè)置一個或多個且風(fēng)機(jī)速度可調(diào)，將其均固定設(shè)置于帶有換熱翅片103的微熱管陣列板1的外側(cè)(或者說是微熱管陣列板的蒸發(fā)段101的外側(cè))，保證送風(fēng)的均勻性，以使得換熱的充分性。高熱流密度機(jī)柜內(nèi)30-50℃的熱空氣能夠被散熱冷卻為22-30℃。

本實用新型高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器的最終目的是降低機(jī)柜內(nèi)電子器件溫度，而針對高熱流密度機(jī)柜內(nèi)的某一小面積高功率電子器件的散熱，還可采用進(jìn)一步針對性散熱冷卻的方式，可理解為是增加了板式熱管-薄翅片式結(jié)構(gòu)進(jìn)行散熱，特別適用于小面積高熱流電子器件的散熱，如CPU高功率電子器件等等，采用板式熱管將其蒸發(fā)段與小面積高功率電子器件的發(fā)熱面貼合以吸收所述小面積高功率電子器件的熱量，再由板式熱管的冷凝段將熱量直接或通過一薄翅片間接傳遞至機(jī)柜內(nèi)的空氣中或傳遞至機(jī)柜壁面。如圖6a和圖6b所示，針對CPU高功率電子器件9的散熱，將板式熱管7通過粘合的方式置于CPU高功率電子器件9之上，而后在板式熱管7表面粘合薄翅片8，以強化換熱。當(dāng)CPU高功率電子器件9工作時，局部將會產(chǎn)生高熱流密度，由于板式熱管7具備高局部熱流密度與高效遠(yuǎn)程輸運的功能，板式熱管7與CPU高功率電子器件9接觸的部分為蒸發(fā)段，板式熱管7與薄翅片8接觸的部分為冷凝段，板式熱管7發(fā)生熱管效應(yīng)，此時通過板式熱管7將高熱流密度均勻分布，同時板式熱管7將熱量傳遞至薄翅片8，增大了與空氣的接觸面積。根據(jù)所需換熱條件，可靈活設(shè)置板式熱管7的形狀，如圖6a所示的工藝簡單的直板型，又如圖6b所示的工藝稍微復(fù)雜的U型，不限于上述兩種設(shè)計形狀，可設(shè)計為多種樣式。板式熱管7將高熱流密度均勻分布在機(jī)柜內(nèi)部，通過板式熱管7的冷凝段上的熱量與機(jī)柜風(fēng)機(jī)吸入的冷空氣進(jìn)行熱量交換，升溫后的熱空氣與所述機(jī)柜散熱背板或側(cè)板進(jìn)行熱量交換，達(dá)到快速散熱冷卻的目的。

應(yīng)當(dāng)指出，以上所述具體實施方式可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本發(fā)明創(chuàng)造已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行修改或者等同替換，如本實用新型高熱流密度機(jī)柜復(fù)合換熱器中所述的機(jī)柜換熱器件和熱輸運器件除采用實施例所述的帶有換熱翅片的微熱管陣列板以及帶有插槽的平行管式換熱管路外，也可以采用能夠?qū)崿F(xiàn)在機(jī)柜內(nèi)獨立完成吸熱與放熱全過程的其它換熱器件以及采用與機(jī)柜換熱器件面接觸的其它熱輸運器件，只要工作原理滿足本實用新型技術(shù)方案的要求均可；亦或者是對本實用新型實施例中的帶有換熱翅片的微熱管陣列板以及帶有插槽的平行管式換熱管路進(jìn)行不影響工作原理的適當(dāng)異形變形等等?？傊?，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。