CN111465276A - 一种可分级冷却的数据中心冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可分级冷却的数据中心冷却系统，涉及数据中心冷却设备技术领域。该系统包括水冷单元和风冷单元。所述的水冷单元包括第一箱体，且所述第一箱体的内部空间被第一隔板分割成上下两部分，所述的第一箱体内设置有多个第一热管。所述服务器的主要发热元件上设置有冷板，且所述的冷板通过管路与第一箱体的下部空间相连，共同形成冷却水循环回路。所述的风冷单元包括第二箱体，且所述第二箱体的内部空间被第二隔板分割成上下两部分，所述的第二箱体内设置有多个第二热管。所述的服务器、连接箱体和第二箱体的下部空间共同形成了气冷循环回路，且所述的连接箱体内设置有散热扇。该系统将自然冷源制冷技术与液冷技术相组合，可降低功耗。

Description

一种可分级冷却的数据中心冷却系统

技术领域

本发明涉及数据中心冷却设备技术领域，具体地说是一种可分级冷却的数据中心冷却系统。

背景技术

伴随着我国数据中心产业技术创新步伐的加快，数据中心和服务器国产化水平不断提升，涌现出越来越多的产品。数据中心又是耗电大户，全年不间断运行的电子信息设备以及制冷机组会消耗大量电能，采取节能措施降低制冷机组的功耗，有利于实现整个数据中心的节能。

目前数据中心节能效果比较好的是利用自然冷源，如空气、水等，利用过渡季节和冬季的低温环境，用来冷却数据中心，可以降低数据中心制冷机组的负荷。利用自然冷源对数据中心进行制冷，现阶段效果较好的技术是利用热管空调制冷或结合氟泵。室内机部分利用原有的列间空调室内机，室外部分在冷凝器的基础上根据实际需求增加喷淋，采取蒸发式冷凝器。但对于热管空调，制约其换热效率的主要方面来自于换热管壁与空气的对流换热，其换热热阻较大，传统的通过增加管内冷却液流速及增加空调风机风量、风速均难以对提高换热效率起到显著作用，部分服务器部件依旧会呈现高温状态，单独采用该种方法，无法完全替代压缩机，实现自然冷源制冷。

液冷是新兴的一种服务器制冷方法，分为间接接触式液冷和直接浸没式液冷两种方式。

间接接触式液冷是利用冷板接触CPU，冷板中通过连接管道或设置流动槽道使纯水在其中流动，代替传统的风扇换热。采用该种换热方式，其优点是将传统的空气与CPU的对流换热变为“水-冷板-CPU”的对流换热和导热，极大地增大了对流换热系数，对CPU降温具有明显优势。但液冷板仅能对CPU芯片等高功耗规格，结构规则部件进行散热，其余低功耗及不规则部件需额外进行风冷散热，额外配置风冷压缩机列间空调，综合能耗依然较高，无法实现真正自然冷源冷却。

直接浸没式液冷是将服务器完全浸入装满冷却液的箱体中，利用冷却液直接带走服务器芯片、内存等部件产生的热量。该种冷却方式虽然能够适应低功耗及不规则部件，但该种制冷方式所选用冷却液多为矿物油、硅油、氟化液等，其特点是冷媒沸点较低，导电性差。由于浸没液冷箱需定期开启和运维，多次开启的结果会造成沸腾气态冷却液量的不断减少，同时要求系统工艺较为复杂，冷却液成本较高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种可分级冷却的数据中心冷却系统，该系统将自然冷源制冷技术与液冷技术相组合，在实际运行过程中，服务器芯片等高功耗元件的发热量由冷板冷却，服务器其余部件发热量由环形风道风冷带走。该系统是在对新兴的数据中心制冷方式自然冷源和液冷的分析的基础上，结合上述两种制冷方式的优点，弥补了两种方式在制冷方面的不足，可以实现全年完全替代压缩机运行，有效的降低功耗，节能减排。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种可分级冷却的数据中心冷却系统，包括水冷单元和风冷单元，且所述的水冷单元和风冷单元之间叠设有多个服务器；

所述的水冷单元包括第一箱体，且所述第一箱体的内部空间被第一隔板分割成上下两部分，所述的第一箱体内固定设置有多个第一热管，且所述的第一热管内填充有制冷剂；

所述服务器的主要发热元件上设置有冷板，且所述的冷板通过管路与所述第一箱体的下部空间相连，共同形成了冷却水循环回路；

所述的风冷单元包括第二箱体，且所述第二箱体的内部空间被第二隔板分割成上下两部分，所述的第二箱体内固定设置有多个第二热管，且所述的第二热管内填充有制冷剂；

所述第二箱体的下部空间的前端和后端分别与所述的服务器相连通，所述的服务器和第二箱体的下部空间共同形成了气冷循环回路；

所述第一箱体和第二箱体的上部分别设置有第一冷却扇和第二冷却扇。

进一步地，所述水冷单元和风冷单元的后侧设置有连接箱体，且所述的水冷单元、风冷单元和连接箱体共同形成了一开口朝向前侧的U型结构，所述的服务器位于所述的U型结构内，所述第二箱体下部空间的后端通过通过连接箱体与所述的服务器相连通，且所述的连接箱体内设置有散热扇。

进一步地，所述的第一箱体从上往下依次包括第一上箱体和第一下箱体，所述的第一隔板设置于所述的第一上箱体和第一下箱体之间，所述的第二箱体从上往下依次包括第二上箱体和第二下箱体，所述的第二隔板设置于所述的第二上箱体和第二下箱体之间。

进一步地，所述的第一下箱体上设置有与所述的服务器一一对应的第一进水管和第一出水管，且所述的第一进水管和第一出水管穿过所述连接箱体的前侧壁延伸至所述连接箱体的内部，所述服务器的后窗上设置有第二进水管和第二出水管，且所述的第二进水管和第二出水管穿过所述连接箱体的前侧壁延伸至所述连接箱体的内部，所述冷板的进水口和出水口分别通过软管与第二进水管和第二出水管相连，所述的第二出水管和第二进水管分别通过软管与对应的第一进水管和第一出水管相连，所述第一进水管和第二出水管之间的软管上均设置有循环泵。

进一步地，所述的第二下箱体的后侧壁和左侧壁上分别设置有与所述的服务器一一对应的第一进风管和第一出风口，且所述的第一进风管穿过所述连接箱体的前侧壁延伸至所述连接箱体的内部，所述连接箱体的前侧壁与所述服务器的后窗相对应的区域呈格栅状，服务器的右侧壁上设置有与对应的第一出风口相连通的第二进风口。

进一步地，所述的连接箱体内沿上下方向设置有多个横向隔板，且所述的横向隔板将所述连接箱体的内部空间分割成多个与所述的服务器一一对应的子空间，每个所述的子空间内位于所述的服务器和第二箱体之间均设置有竖向隔板，且所述的散热扇设置于所述的竖向隔板上。

进一步地，所述服务器的后窗和连接箱体的前侧壁之间设置有密封垫，所述的第一进风管上位于所述的第一箱体和连接箱体之间套设有密封垫，所述的第一出风口沿左右方向贯穿所述的第二箱体，且所述的第一出风口内设置有一左端开口右端封闭的导风管，所述导风管的右端与所述第二箱体的右侧壁螺纹密封连接，所述导风管的左端抵靠在对应的服务器的右侧壁上，且所述导风管的左端面上设置有密封垫，所述导风管的位于所述第二箱体内部的部分上设置有多个漏风孔，所述导风管的圆柱侧面与所述第二箱体左侧壁之间设置有密封圈。

进一步地，所述第一热管和第二热管的中部分别设置有第一凸台和第二凸台，所述的第一隔板和第二隔板上分别设置有用于容纳所述第一热管和第二热管的通孔，所述第一热管上位于所述第一隔板的上方设置有第一压紧螺母，所述第二热管上位于所述第二隔板的上方设置有第二压紧螺母。

进一步地，所述第一箱体的下部空间内设置有多个导流板，且所述的导流板将所述第一箱体的下部空间分割成蛇形流道。

进一步地，所述第一上箱体的内部空间被分隔板分割成上下两部分，所述分隔板的上侧面上设置有用于容纳所述第一热管的套筒，且所述套筒的内径大于所述第一热管的外径，所述的第一热管上位于所述套筒的上方套设有呈伞状的导流管，且所述导流管的上端直径等于所述第一热管的外径，所述导流筒的下端直径大于所述套筒的外径，所述分隔板的上方设置有潜水泵和喷管，所述潜水泵的出水口通过软管与所述喷管上的进水口相连，所述的第一冷却扇设置于所述第一上箱体的后侧壁上，且位于所述分隔板的下方，所述第二上箱体的结构与所述第一上箱体的结构相同。

本发明的有益效果是：

1、该系统将热管冷却与冷板液冷相结合，部分热管与水冷板的冷却液换热，利用液冷技术冷却服务器主要发热芯，部分热管与服务器形成环形风道，利用风冷技术冷却服务器其余低功耗部件，实现服务器完全无压缩机空调运行，降低系统PUE，节省成本。

2、本系统兼具自然冷源节能降低PUE效果和液冷技术高传热系数与换热能力，支持高热密度服务器。

3、该系统安装拆卸简单、方便，且可以单独对某一个服务器进行拆卸，而不影响其他服务器的正常工作，方便日后的运行维护。

附图说明

图1为本冷却系统的立体结构示意图；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为图1中B部分的放大结构示意图；

图4为本系统的爆炸视图；

图5为图4中C部分的放大结构示意图；

图6为本系统的主视图；

图7为图6中的A-A剖视图；

图8为图7中D部分的放大结构示意图；

图9为图7中E部分的放大结构示意图；

图10为图7中F部分的放大结构示意图；

图11为液冷单元的爆炸视图；

图12为风冷单元的爆炸视图；

图13为图12中G部分的放大结构示意图；

图14为图12中H部分的放大结构示意图；

图15为第一热管的立体结构示意图；

图16为第一下箱体的俯视图；

图17为第二下箱体的立体结构示意图；

图18为第二热管的立体结构示意图；

图19为第一上箱体的内部结构的立体结构示意图；

图20为图19中I部分的放大结构示意图；

图21为第一上箱体的剖面图；

图22为图21中J部分的放大结构示意图；

图23为服务器的立体结构示意图；

图24为图23中K部分的放大结构示意图；

图25为连接箱体的立体结构示意图；

图26为连接箱体的后视图；

图27为封盖的立体结构示意图。

图中：1-水冷单元，11-第一上箱体，111-分隔板，112-套筒，113-导流管，114-支撑杆，115-喷管，116-喷头，117-第一排风孔，12-第一下箱体，121-第一进水管，122-第一出水管，123-第一导流板，13-第一隔板，14-第一冷却扇，15-第一热管，151-第一凸台，152-第一翅片，153-前端挡板，154-后端挡板，155-连接板，16-第一压紧螺母，

2-风冷单元，21-第二上箱体，211-第二排风孔，22-第二下箱体，221-第一进风管，222-第一出风口，23-第二隔板，24-第二冷却扇，25-第二热管，251-第二凸台，252-第二翅片，26-第二压紧螺母，

3-连接箱体，31-横向隔板，32-竖向隔板，33-散热扇，34-第一避让孔，35-第二出风口，36-阻风筒，

4-服务器，41-第二进水管，42-第二出水管，43-电源接口，44-网络接口，45-第三螺柱，46-导向槽，47-冷板，48-第二进风口，

51-第一固定螺母，52-第二固定螺母，53-第三固定螺母，

6-托板，61-导向板，

7-导风管，71-漏风孔，72-插接槽，

8-密封垫，

91-循环泵，92-流量计，93-过滤器。

具体实施方式

为了方便描述，现定义坐标系如图1所示，并以左右方向为横向，前后方向为纵向，上下方向为竖向，以横向为行，以纵向为列。

如图1和图4所示，一种可分级冷却的数据中心冷却系统包括水冷单元1、风冷单元2和用于连接所述水冷单元1和风冷单元2的连接箱体3，且所述的水冷单元1、风冷单元2和连接箱体3共同形成了一开口朝向前侧的U型结构。所述连接箱体3的后侧壁采用可拆卸的结构，并通过螺钉与所述的连接箱体3固定连接。所述的U型结构内，即所述的水冷单元1和风冷单元2之间沿上下方向设置有多个服务器4，所述服务器4的左侧与所述的水冷单元1相连，所述服务器4的右侧与所述的风冷单元2相连，所述服务器4的后侧与所述的连接箱体3相连，且所述连接箱体3的前侧壁上设置有用于避让所述服务器4后窗上的网络接口44和电源接口43的第一避让孔34。

所述的水冷单元1包括第一箱体，所述的第一箱体内设置有一水平布置的第一隔板13，所述的第一隔板13将所述第一箱体的内部空间分割成互不联通的上下两部分。所述的第一箱体内固定设置有多个沿竖直方向延伸的第一热管15，所述的第一热管15从上到下依次包括位于第一箱体上部空间内的冷凝段和位于第一箱体下部空间内的蒸发段。所述的第一热管15为一上、下两端均封闭的截面呈圆环状的圆管，且所述的第一热管15内填充有能够发生相变的制冷剂。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的制冷剂采用氟化液。优选的，如图15所示，所述第一热管15的上端呈球面状，所述第一热管15的下端通过密封堵头进行密封。

如图6和图7所示，所述第一箱体的后侧面上设置有与所述第一箱体的下部空间相连通的第一进水管121和第一出水管122，且多个所述的第一进水管121和第一出水管122分别与所述的服务器4一一对应。所述的第一进水管121和第一出水管122穿过所述连接箱体3的前侧壁延伸至所述连接箱体3的内部。所述服务器4的后窗上设置有第二进水管41和第二出水管42，且所述的第二进水管41和第二出水管42穿过所述连接箱体3的前侧壁延伸至所述连接箱体3的内部。所述服务器4的主要发热元件上设置有冷板47(图中未示出)，所述冷板47的进水口通过软管与第二进水管41相连，所述冷板47的出水口通过软管与第二出水管42相连。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的主要发热元件是指CPU芯片。在这里所述的主要发热元件可以根据实际的需要进行确定，并不局限于CPU芯片。所述服务器4上的第二出水管42通过软管与对应的第一进水管121相连，所述服务器4上的第二进水管41通过软管与对应的第一出水管122相连，且每个所述第一进水管121和第二出水管42之间的软管上均设置有循环泵91。如图7所示，所述第一箱体的下部空间内填充有冷却水，所述第一箱体的下部空间通过管道与所述的冷板47共同形成了冷却水循环回路，所述的CPU芯片通过冷却水进行降温散热。

优选的，所述的循环泵91的出口处设置有流量计92和过滤器93。

所述第一箱体的上部设置有用于将自然冷风导入第一箱体上部空间的第一冷却扇14，且如图11所示，所述的第一箱体上设置有第一排风孔117。

工作时，冷却水将CPU芯片所产生的热量导入第一箱体的下部空间，并与第一热管15内的制冷剂进行热交换。第一热管15内的制冷剂吸收热量发生相变，转化为气体。转化为气体的制冷剂在第一热管15内上升，上升至第一箱体的上部空间时，与第一箱体上部空间的自然冷风进行换热，吸收自然冷风中的冷量，从而再次发生相变，转化为液体，回落至第一热管15的下部，进行下一相变循环。

通过设置水冷单元，可以对服务器的主要发热元件进行降温散热，降温散热的效果好，且不会像传统的直接浸没式液冷技术那样，存在制冷剂挥发减少，系统工艺复杂，制冷剂成本较高的问题。

所述的风冷单元2包括第二箱体，所述的第二箱体内设置有一水平布置的第二隔板23，所述的第二隔板23将所述第二箱体的内部空间分割成互不联通的上下两部分。所述的第二箱体内固定设置有多个沿竖直方向延伸的第二热管25，所述的第二热管25从上到下依次包括位于第二箱体上部空间内的冷凝段和位于第二箱体下部空间内的蒸发段。所述的第二热管25内填充有能够发生相变的制冷剂。作为一种具体实施方式，本实施例中所述的制冷剂采用氟化液。

所述第二热管25的结构与所述第一热管15的结构相同，在此不再赘述。

所述第二箱体的后侧面和左侧面上分别设置有与所述第二箱体的下部空间相连通的第一进风口和第一出风口222，且多个所述的第一进风口和第一出风口222分别与所述的服务器4一一对应。所述连接箱体3的前侧壁上设置有与所述第一进风口一一对应的第二出风口35，如图26所示，所述连接箱体3的前侧壁与所述服务器4的后窗相对应的区域呈格栅状，即所述连接箱体3的前侧壁的与所述服务器4的后窗相对应的区域上布满散热孔。服务器4的右侧壁上设置有与对应的第一出风口222相连通的第二进风口48。所述的连接箱体3内设置有散热扇33。这样，所述的服务器4、连接箱体3和第二箱体的下部空间便形成一个相互连通的腔体，并在散热扇33的作用下，气流按照服务器4、连接箱体3和第二箱体下部空间的顺序循环流动，形成气冷循环回路。除了CPU芯片以外的其他电器元件通过风冷的方式进行降温散热。

所述第二箱体的上部设置有用于将自然冷风导入第二箱体上部空间的第二冷却扇24，且如图3所示，所述的第二箱体上设置有第二排风孔211。

第二箱体内第二热管25的工作过程与第一热管15相同，在此不再赘述。

进一步地，为了方便安装、拆卸和实际生产加工，如图11所示，所述水冷单元1的第一箱体从上往下依次包括第一上箱体11和第一下箱体12，所述的第一上箱体11和第一下箱体12之间设置有第一隔板13，且所述第一上箱体11、第一下箱体12和第一隔板13通过螺钉固定连接。作为一种具体实施方式，本实施例中所述第一下箱体12的上端面和第一上箱体11的下端面上均设置有法兰板，所述第一下箱体12上的法兰板上通过焊接的方式固定设置有第一螺柱，所述的第一隔板13和第一上箱体11的法兰板上分别设置有用于容纳所述第一螺柱的通孔，所述的第一螺柱上位于所述第一上箱体11的法兰板的上方设置有第一锁紧螺母。优选的，所述的第一上箱体11和第一隔板13之间，以及所述的第一隔板13和第一下箱体12之间均设置有密封垫8。

同理，如图12所示，所述风冷单元2的第二箱体从上往下依次包括第二上箱体21和第二下箱体22，所述的第二上箱体21和第二下箱体22之间设置有第二隔板23。作为一种具体实施方式，本实施例中所述第二下箱体22的上端面和第二上箱体21的下端面上均设置有法兰板，所述第二下箱体22上的法兰板上通过焊接的方式固定设置有第二螺柱，所述的第二隔板23和第二上箱体21的法兰板上分别设置有用于容纳所述第二螺柱的通孔，所述的第二螺柱上位于所述第二上箱体21的法兰板的上方设置有第二锁紧螺母。优选的，所述的第二上箱体21和第二隔板23之间，以及所述的第二隔板23和第二下箱体22之间均设置有密封垫8。

在这里，通过将第一箱体和第二箱体分为上下两部分，并在上下两部分之间设置隔板，一方面可以方便箱体的拆卸，以方便日后的维修保养，另一方面，热管可以通过隔板进行固定，这样就不需要在第一箱体和第二箱体内设置用于固定热管的固定结构，可以简化结构，方便热管的拆卸。

进一步地，为了方便拆卸安装，进而方便日后的运行维护，所述的第一热管15与所述的第一隔板13固定连接，所述的第二热管25与所述的第二隔板23固定连接。作为一种具体实施方式，如图15和图18所示，所述第一热管15和第二热管25的中部分别设置有呈圆环状的第一凸台151和第二凸台251，所述的第一隔板13和第二隔板23上分别设置有用于容纳所述第一热管15和第二热管25的通孔。所述第一热管15上位于所述第一隔板13的上方设置有第一压紧螺母16，且所述第一热管15的第一凸台151的上侧面在所述的第一压紧螺母16的压紧作用下压紧在所述第一隔板13的下侧面上。同理，所述第二热管25上位于所述第二隔板23的上方设置有第二压紧螺母26，且所述第二热管25的第二凸台251的上侧面在所述的第二压紧螺母26的压紧作用下压紧在所述第二隔板23的下侧面上。

进一步地，为了提高水冷单元1的冷却效果，如图7所示，所述第一箱体的下部空间内设置有多个导流板，且所述的导流板将所述第一箱体的下部空间分割成蛇形流道，使冷却水在第一箱体的下部空间内呈蛇形流动，以增加换热效果。

作为一种具体实施方式，如图11、图15和图16所示，本实施例中多个所述的第一热管15在第一箱体内呈六行两列的矩阵排布，所述第一下箱体12的中部设置有第一导流板123，且所述第一导流板123的前侧面和下侧面分别通过焊接的方式与所述的第一下箱体12固定连接。位于同一列的相邻的两个第一热管15之间设置有连接板155，位于后端的第一热管15上设置有沿纵向向后延伸的后挡板，位于前端的第一热管15上设置有沿纵向向前延伸的前挡板，且当所述的第一热管15通过第一隔板13固定安装于第一下箱体12内时，所述后挡板的后侧面抵靠在所述第一下箱体12的后侧壁上。即位于左侧的第一热管15、连接板155、前挡板和后挡板共同形成了第二导流板，且所述的第二导流板将所述第一导流板123左侧的空间分割成前端相连通的两部分，位于右侧的第一热管15、连接板155、前挡板和后挡板共同形成了第三导流板，且所述的第三导流板将所述第一导流板123的右侧的空间分割成前端相连通的两部分。

进一步地，为了提高换热面积，所述第一热管15和第二换热管的蒸发段上均设置有翅片。作为一种具体实施方式，如图15所示，本实施例中由位于左侧的第一热管15、连接板155、前挡板和后挡板所共同形成的第二导流板的左、右两侧分别设置有多个沿水平方向布置的第一翅片152，且多个所述的第一翅片152沿上下方向排布。由位于右侧的第一热管15、连接板155、前挡板和后挡板所共同形成的第三导流板的左、右两侧分别设置有多个沿水平方向布置的第一翅片152，且多个所述的第一翅片152沿上下方向排布。如图8所示，所述的第二下箱体22内沿上下方向设置有多个水平布置的第二翅片252，所述第二热管25的下端依次穿过多个第二翅片252延伸至位于最下层的第二翅片252的下方，所述第二热管25的蒸发段通过焊接的方式与所述的第二翅片252固定连接。

优选的，多个所述的第二热管25呈六行两列的矩阵排布。

进一步地，为了方便安装和拆卸，如图8和图9所示，所述的第二箱体上位于第一进风口处设置有向后延伸的第一进风管221，且所述的第一进风管221穿过所述连接箱体3前侧壁上的第二出风口35延伸至所述连接箱体3的内部。所述的第一进水管121和第一出水管122上设置有第一固定螺母51，所述第一箱体的后侧壁在第一固定螺母51的锁紧作用下压紧在所述连接箱体3的前侧壁上。所述的第一进风管221上设置有第二固定螺母52，所述第二箱体的后侧壁在所述第二固定螺母52的锁紧作用下压紧在所述连接箱体3的前侧壁上。如图23所示，所述服务器4的后窗上设置有第三螺柱45，且所述的第三螺柱45穿过所述连接箱体3的外侧壁延伸至所述的连接箱体3内。所述的第三螺柱45上设置有第三固定螺母53，所述服务器4的后窗在第三固定螺母53的锁紧作用下压紧在所述连接箱体3的前侧壁上。

进一步地，为了保证气路循环的密封性，如图4、图5和图8所示，所述服务器4的后窗和连接箱体3的前侧壁之间设置有密封垫8，所述的密封垫8被压紧在服务器4和连接箱体3之间。所述的第一进风管221上位于所述的第一箱体和连接箱体3之间套设有密封垫8(图中未示出)。如图7和图12所示，所述的第一出风口222沿左右方向贯穿所述的第二箱体，且所述的第一出风口222内设置有一左端开口右端封闭的导风管7，所述导风管7的右端与所述第二箱体的右侧壁螺纹密封连接，所述导风管7的左端穿过所述第二箱体的左侧壁抵靠在对应的服务器4的右侧壁上，且如图10所示，所述导风管7的左端面和对应服务器4的右侧壁之间设置有密封垫8。如图7所示，所述导风管7的位于所述第二箱体内部的部分上设置有多个漏风孔71。优选的，所述导风管7的圆柱侧面的左端与所述第二箱体左侧壁上的第一出风口222之间设置有密封圈(图中未示出)。如图2和图14所示，所述导风管7的右端设置有呈正六边形的插接槽72。

作为一种具体实施方式，如图25所示，所述的连接箱体3内沿上下方向设置有多个横向隔板31，且所述的横向隔板31将所述连接箱体3的内部空间分割成多个与所述的服务器4一一对应的子空间，每个所述的子空间内位于所述的服务器4和第二箱体之间均设置有竖向隔板32，且所述的散热扇33设置于所述的竖向隔板32上。

进一步地，为了方便安装和拆卸，如图11和图17所示，所述第一下箱体12和第二下箱体22的内侧面(以第一下箱体12和第二下箱体22相对的一侧为内侧)上位于所述服务器4的上、下两侧分别设置有托板6，且相邻的两个托板6形成了用于容纳所述服务器4的滑道。

进一步地，为了避免在拧紧导风管7的过程中，由于导风管7的顶紧作用造成第二箱体和连接箱体3的连接处受力，如图2所示，所述滑道悬空端的上、下两侧分别设置有沿竖直方向向内侧(以两托板6相对的一侧为内侧)延伸的导向板61，如图23和图24所示，所述服务器4的上侧面和下侧面上分别设置有与所述的导向板61相配合的导向槽46。

进一步地，为了提高冷凝效果，如图19和图21所示，所述的第一上箱体11内设置有一分隔板111，且所述分隔板111将所述第一上箱体11的空间分割成互不联通的上下两部分。所述第一热管15的上端穿过所述的分隔板111延伸至所述分隔板111的上方，所述的分隔板111上设置有用于容纳所述第一热管15的插孔。所述的第一热管15上位于所述分隔板111的上方套设有套筒112，且所述套筒112的下端通过焊接的方式与所述的分隔板111固定连接。优选的，所述插孔的直径和套筒112的内径M均大于所述第一热管15的直径，且所述的插孔的直径等于所述套筒112的内径M。如图20和图22所示，所述的第一热管15上位于所述套筒112的上方套设有呈伞状的导流管113，且所述套筒112的上端面通过支撑杆114与所述的导流管113相连。优选的，所述的导流管113和套筒112之间设置有三个支撑杆114，且三个所述的支撑杆114沿圆周方向均布。所述导流管113的上端直径N等于所述第一热管15的外径，所述导流筒的下端直径大于所述套筒112的外径。优选的，所述导流管113的上端与所述的第一热管15之间设置有密封圈(图中未示出)。所述第一上箱体11内位于所述分隔板111的上方盛放有喷淋水，且所述喷淋水的液面位于所述套筒112上端面的下方。所述的第一上箱体11内位于所述分隔板111的上方设置有潜水泵(图中未示出)，所述第一上箱体11的上侧壁上设置有喷管115，所述的喷管115上沿前后方向均布设置有多个喷头116。所述潜水泵的出水口通过软管与所述喷管115上的进水口相连。优选的，所述第二上箱体21的上侧壁采用可拆卸的结构，并通过螺钉与所述的第一上箱体11固定连接。所述的第一冷却扇14设置与所述第一上箱体11的后侧壁上，且位于所述分隔板111的下方。所述的第一排风口设置于所述第一上箱体11的上侧壁上。

所述第二上箱体21的结构与所述第一上箱体11的结构相同，在此不再赘述。

进一步地，如图27所示，所述连接箱体3的后侧壁上设置有用于避让电源插接端和网口插接端的第二避让孔，且所述连接箱体3后侧壁的内侧面上设置有用于容纳所述电源插接端和网口插接端阻风筒36，且当所述连接箱体3的后侧壁固定安装到连接箱体3上时，所述阻风筒36的悬空端抵靠在所述连接箱体3的前侧壁上。

Claims (10)

1.一种可分级冷却的数据中心冷却系统，其特征在于：包括水冷单元和风冷单元，且所述的水冷单元和风冷单元之间叠设有多个服务器；

所述的水冷单元包括第一箱体，且所述第一箱体的内部空间被第一隔板分割成上下两部分，所述的第一箱体内固定设置有多个第一热管，且所述的第一热管内填充有制冷剂；

所述服务器的主要发热元件上设置有冷板，且所述的冷板通过管路与所述第一箱体的下部空间相连，共同形成了冷却水循环回路；

所述的风冷单元包括第二箱体，且所述第二箱体的内部空间被第二隔板分割成上下两部分，所述的第二箱体内固定设置有多个第二热管，且所述的第二热管内填充有制冷剂；

所述第二箱体的下部空间的前端和后端分别与所述的服务器相连通，所述的服务器和第二箱体的下部空间共同形成了气冷循环回路；

所述第一箱体和第二箱体的上部分别设置有第一冷却扇和第二冷却扇。

2.根据权利要求1所述的一种可分级冷却的数据中心冷却系统，其特征在于：所述水冷单元和风冷单元的后侧设置有连接箱体，且所述的水冷单元、风冷单元和连接箱体共同形成了一开口朝向前侧的U型结构，所述的服务器位于所述的U型结构内，所述第二箱体下部空间的后端通过连接箱体与所述的服务器相连通，且所述的连接箱体内设置有散热扇。

3.根据权利要求2所述的一种可分级冷却的数据中心冷却系统，其特征在于：所述的第一箱体从上往下依次包括第一上箱体和第一下箱体，所述的第一隔板设置于所述的第一上箱体和第一下箱体之间，所述的第二箱体从上往下依次包括第二上箱体和第二下箱体，所述的第二隔板设置于所述的第二上箱体和第二下箱体之间。

4.根据权利要求3所述的一种可分级冷却的数据中心冷却系统，其特征在于：所述的第一下箱体上设置有与所述的服务器一一对应的第一进水管和第一出水管，且所述的第一进水管和第一出水管穿过所述连接箱体的前侧壁延伸至所述连接箱体的内部，所述服务器的后窗上设置有第二进水管和第二出水管，且所述的第二进水管和第二出水管穿过所述连接箱体的前侧壁延伸至所述连接箱体的内部，所述冷板的进水口和出水口分别通过软管与第二进水管和第二出水管相连，所述的第二出水管和第二进水管分别通过软管与对应的第一进水管和第一出水管相连，所述第一进水管和第二出水管之间的软管上均设置有循环泵。

5.根据权利要求3所述的一种可分级冷却的数据中心冷却系统，其特征在于：所述的第二下箱体的后侧壁和左侧壁上分别设置有与所述的服务器一一对应的第一进风管和第一出风口，且所述的第一进风管穿过所述连接箱体的前侧壁延伸至所述连接箱体的内部，所述连接箱体的前侧壁与所述服务器的后窗相对应的区域呈格栅状，服务器的右侧壁上设置有与对应的第一出风口相连通的第二进风口。

6.根据权利要求5所述的一种可分级冷却的数据中心冷却系统，其特征在于：所述的连接箱体内沿上下方向设置有多个横向隔板，且所述的横向隔板将所述连接箱体的内部空间分割成多个与所述的服务器一一对应的子空间，每个所述的子空间内位于所述的服务器和第二箱体之间均设置有竖向隔板，且所述的散热扇设置于所述的竖向隔板上。

7.根据权利要求5所述的一种可分级冷却的数据中心冷却系统，其特征在于：所述服务器的后窗和连接箱体的前侧壁之间设置有密封垫，所述的第一进风管上位于所述的第一箱体和连接箱体之间套设有密封垫，所述的第一出风口沿左右方向贯穿所述的第二箱体，且所述的第一出风口内设置有一左端开口右端封闭的导风管，所述导风管的右端与所述第二箱体的右侧壁螺纹密封连接，所述导风管的左端抵靠在对应的服务器的右侧壁上，且所述导风管的左端面上设置有密封垫，所述导风管的位于所述第二箱体内部的部分上设置有多个漏风孔，所述导风管的圆柱侧面与所述第二箱体左侧壁之间设置有密封圈。

8.根据权利要求1所述的一种可分级冷却的数据中心冷却系统，其特征在于：所述第一热管和第二热管的中部分别设置有第一凸台和第二凸台，所述的第一隔板和第二隔板上分别设置有用于容纳所述第一热管和第二热管的通孔，所述第一热管上位于所述第一隔板的上方设置有第一压紧螺母，所述第二热管上位于所述第二隔板的上方设置有第二压紧螺母。

9.根据权利要求1所述的一种可分级冷却的数据中心冷却系统，其特征在于：所述第一箱体的下部空间内设置有多个导流板，且所述的导流板将所述第一箱体的下部空间分割成蛇形流道。

10.根据权利要求3所述的一种可分级冷却的数据中心冷却系统，其特征在于：所述第一上箱体的内部空间被分隔板分割成上下两部分，所述分隔板的上侧面上设置有用于容纳所述第一热管的套筒，且所述套筒的内径大于所述第一热管的外径，所述的第一热管上位于所述套筒的上方套设有呈伞状的导流管，且所述导流管的上端直径等于所述第一热管的外径，所述导流筒的下端直径大于所述套筒的外径，所述分隔板的上方设置有潜水泵和喷管，所述潜水泵的出水口通过软管与所述喷管上的进水口相连，所述的第一冷却扇设置于所述第一上箱体的后侧壁上，且位于所述分隔板的下方，所述第二上箱体的结构与所述第一上箱体的结构相同。

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