【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热管理，具体而言，涉及一种发热体热管理装置和冷却方法。
技术介绍
1、人工智能技术的迅猛发展，极大增加了相关产业对高性能算力的需求，而在高性能算力的背后，对设备散热冷却提出了更高的要求，液冷技术成为主要发展方向。
2、液冷技术主要包括冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷技术三种。冷板式液冷是服务器芯片等高发热元件的热量通过冷板间接传递给液体进行散热，低发热元件仍通过风冷散热的一种方式。浸没式液冷是服务器完全浸入冷却液中，全部发热元件热量直接传递给冷却液，通过冷却液循环流动或蒸发冷凝相变进行散热的一种方式。其中，冷却液循环流动的方式为单相浸没式液冷，冷却液蒸发冷凝相变的方式为相变浸没式液冷，相变浸没式液冷控制更复杂、要求更高。喷淋式液冷是用冷却液直接喷淋芯片等发热单元，通过对流换热进行散热的一种方式。当前，冷板式液冷、单相浸没式液冷为主要形式。
3、在电动汽车及电化学储能的运用中，为确保大容量电池的性能与安全，也需要性能强大且稳定可靠的液冷热管理装置。针对以上需求，目前存在一种相对稳定可靠的热管理方式，那就是采用低沸点的换热介质(包括但不限于电子氟化液)浸没需要散热的电子装置或电池，被加热的换热介质产生蒸汽带走热量，蒸汽被冷凝释放热量后再变回液体。由于换热温差小，可以设计较高的工作温度，并直接用冷却水冷凝蒸汽，可以获得低于1.1的pue，性能相当优异。
4、但这种浸没相变方式主要存在两个缺陷。一是浸没需要大量换热介质，但目前适用于浸没且能发生相变的换热介质价格高昂，导致初期投入过大从
5、另一种热管理方式是喷淋加循环换热，即用冷却后换热介质喷淋电子装置或电池发热的表面，将喷淋后的换热介质送外部换热器冷却，如此循环往复。换热介质几乎不蒸发，从而减少损耗和对环境的影响，缺点是温差较大，难以照顾到局部较大的散热需求，性能不够稳定可靠。
技术实现思路
1、本专利技术的目的包括，例如，提供了一种发热体热管理装置和冷却方法，其能够兼具单相喷淋与浸没相变的优势，从而提高散热冷却的效果。
2、本专利技术的实施例可以这样实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种发热体热管理装置，包括：
4、柜体，所述柜体具有容纳发热体、气相的换热介质、液相的换热介质的内腔；所述内腔的气压低于环境大气压；所述换热介质被配置为能够在气相状态和液相状态之间转换；至少部分所述换热介质被配置为能够在内腔中蒸发为蒸汽，以实现对所述发热体的冷却；
5、喷淋机构，所述喷淋机构被配置为能够将液相的所述换热介质喷淋在所述发热体表面，以实现对所述发热体的冷却；
6、以及换热机构，所述换热机构被配置为冷却液相的所述换热介质和/或冷凝气相的所述换热介质。
7、在可选的实施方式中，所述换热机构包括冷凝器；所述冷凝器位于所述柜体的内腔顶部；多个所述发热体均位于所述冷凝器的下方；所述冷凝器被配置为将移动至冷凝器表面的气相的所述换热介质冷凝为液相的所述换热介质。
8、在可选的实施方式中，所述换热机构包括第一管道、第二管道、冷凝器；所述冷凝器位于所述柜体的上方；所述冷凝器的进口通过所述第一管道设置于所述内腔的顶部，所述冷凝器的出口与所述第二管道的一端连接，所述第二管道的另一端设置于所述内腔中。
9、在可选的实施方式中，所述换热机构包括换热循环泵和散热器；
10、所述循环泵的进口设置于所述柜体的内腔底部，所述循环泵的出口与所述散热器的进口连接，所述散热器的出口通过连接管与位于内腔顶部的喷淋机构连接。
11、在可选的实施方式中，所述喷淋机构包括喷淋循环泵和多个喷淋头；
12、所述发热体热管理装置还包括多个散热组件，每个散热组件均包括多个所述发热体；沿所述柜体高度方向，多个散热组件依次布置；
13、每个所述散热组件的顶部设置至少一个所述喷淋头，或每个所述发热体均对应设置于一个所述喷淋头；
14、所述喷淋循环泵的进口与所述柜体底部连接，所述喷淋循环泵的出口能够与所述喷淋头连接。
15、在可选的实施方式中，所述喷淋机构包括喷淋循环泵、至少一个喷淋头和多个托盘；
16、所述发热体热管理装置还包括多个散热组件，每个散热组件均包括多个所述发热体；沿所述柜体高度方向，多个散热组件依次布置，且所述喷淋头位于最顶部的所述散热组件的上方；
17、所述散热组件和所述托盘的数量相同且一一对应；所述散热组件均设置于所述对应的所述托盘中，以使得所述发热体能够浸没于所述托盘中的液相的所述换热介质中；
18、每个所述托盘的顶口边缘均具有溢流口，以使得上层托盘中的液相的所述换热介质能够溢出并掉落至下层的所述托盘中；
19、所述喷淋循环泵的进口于所述柜体底部连接，所述喷淋循环泵的出口能够与所述喷淋头连接。
20、在可选的实施方式中，所述托盘的底部还设置有多个贯穿的通孔，以使得所述液相的所述换热介质能够通过所述通孔掉落至下层的所述托盘中。
21、在可选的实施方式中，所述发热体热管理装置还包括真空装置；
22、所述真空装置与所述柜体上的抽气口连接，所述真空装置被配置为能够使得所述内腔的气压低于环境大气压。
23、第二方面，本专利技术提供一种冷却方法，所述冷却方法基于前述实施方式中任一项所述的发热体热管理装置，所述冷却方法包括以下步骤：
24、将液相的所述换热介质通过喷淋机构喷淋至所述发热体的表面；
25、当液相的所述换热介质接触所述发热体时，液相的所述换热介质部分相变为气相的所述换热介质，通过气液两相的平衡实现腔体内部均温；
26、所述换热机构将液相的所述换热介质或气相的所述换热介质进行降温冷却为液相的所述换热介质。
27、在可选的实施方式中，对所述柜体的所述内腔进行持续抽真空，以避免所述内腔中的流体发生泄漏。
28、本专利技术实施例的有益效果包括，例如：
29、本方案的发热体热管理装置包括柜体、喷淋机构和换热机构。柜体的内腔能够容纳发热体，以及可以气相液相转换的换热介质。当液相的换热介质在内腔中蒸发为蒸汽时能够实现对发热体的冷却；同时换热机构能够冷却液相的换热介质和/或冷凝气相的换热介质，从而能够确保换热介质在液相和气相之间转换，如此实现了气液相变的冷却方式。而喷淋机构通过直接对发热体喷淋降温的方式，能够进一步强化发热体热管理装置的散热冷却效果。综上，这种负压喷淋相变的方法兼具单相喷淋与浸没相变的优势。
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1.一种发热体热管理装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的发热体热管理装置，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的发热体热管理装置，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的发热体热管理装置，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的发热体热管理装置，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的发热体热管理装置，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的发热体热管理装置，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的发热体热管理装置，其特征在于：
9.一种冷却方法，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的冷却方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种发热体热管理装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的发热体热管理装置，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的发热体热管理装置，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的发热体热管理装置，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的发热体热管理装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：简甦，
申请(专利权)人：广东环葆嘉节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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