[发明专利]一种液冷、风冷散热结合的智能服务器机柜及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及服务器散热领域，特别是涉及一种液冷、风冷散热结合的智能服务器机柜及其控制方法。

背景技术

随着半导体集成度越来越高，芯片性能越来越强，散热成为电子设备新的瓶颈。特别是对于数据中心尤为严重，所谓数据中心是指存放计算机设备、服务器设备、网络设备、存储设备等设备的场所，它的功能是实现信息的集中处理、存储、传输、交换、管理。能耗巨大，而目前的数据中心的能耗中有近一半的能耗在于散热，因此，实现节能降耗是数据中心面临的难题之一。

此外，传统的数据中心多采用精密空调冷却的方式，该方式不仅能耗严重，而且大部分机柜内的上、中、下部位进风温度不一致，导致机柜内的服务器存在着“热岛”现象，服务器存在着宕机的危险。

而液冷由于其散热效率高、液体的比热容大、能耗低的特点，已经成为各大服务器厂家研究的方向。

专利201620103751.0提出的一种服务器机柜水冷系统，通过在服务器机柜的后方的风扇墙和机柜之间设置一个水冷墙，实现对服务器CPU以外的其他部件进行散热，同时对水冷墙降温，但是该方案中机柜是非标件，而且仅是另外一种形式的风冷，未能提供液冷散热通道。

专利201510144755.3提出门式换热装置和液冷装置结合的服务器，该发明包括液冷服务器机柜，所述液冷服务器机柜包括机柜柜体和设置于机柜柜体内的多个液冷服务器，设有液冷装置对液冷服务器进行直接的液冷散热，还设有门式换热装置进行辅助散热。该发明中没有明确的空气通道，及智能控制系统，同时无法针对绝大部分液冷散热方案进行统一处理。

专利201410357779.2提出这一种液冷散热的服务器机柜，包括外壳，服务器板卡，散热板，散热管，散热管道，换热器，微型液泵，每个所述的服务器板卡都对应安装一个所述的散热板，所述的散热管安装在所述的散热板上，通过所述的散热管道连接液泵和换热器，所述的散热管道和散热管内流动换热液体，该机柜也是仅针对使用类似水冷板的机柜，而无法针对使用外循环分块风冷的方式，同时对于单机柜也没有智能控制系统。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种液冷、风冷散热结合的智能服务器机柜及其控制方法，其将液冷和风冷结合对服务器进行散热，并且液冷管和风冷均设有单独的通道，使液冷和风冷均效能最大化，提高散热效率，降低能耗。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种液冷、风冷散热结合的智能服务器机柜，包括外层机柜和内层机柜，内层机柜位于外层机柜内部，内层机柜内设有若干个服务器，每个服务器内均分别设有液冷散热装置，每个液冷散热装置均分别设有进液口和出液口，内层机柜与外层机柜之间设有主供液管路和主回液管路，所有进液口均分别连接于主供液管路，所有出液口均分别连接于主回液管路，主供液管路上设有水泵，主供液管路和主回液管路的一端伸出外层机柜外部，并与外部管路连接；

内层机柜设有风扇墙，风扇墙包括若干个风扇，风扇墙位于远离主供液管路和主回液管路的一侧，外层机柜与内层机柜之间形成有风冷通道，风冷通道内设有水冷换热器、风机和若干个测温装置，水冷散热器设有供液管路和回液管路；

主供液管路和主回液管路上均分别设有监控装置，监控装置包括温度监控装置、流量监控装置、压力监控装置和电导率监控装置；

服务器设置CPU负载率测量装置、GPU的负载率测量装置和内存的占用率测量装置；

外层机柜设有智能控制系统，智能控制系统电连接于水泵、监控装置、测温装置、风扇、CPU负载率测量装置、GPU的负载率测量装置和内存的占用率测量装置。

其中，主供液管路和主回液管路的另外一端分别设有排气阀，设有排气阀的一端位于外层机柜的上部，排气阀的位置高于服务器的液冷散热装置。

其中，主供液管路和主回液管路上均分别设有排液阀，排液阀设置于外层机柜的下部，排液阀的位置低于服务器的液冷散热装置。

其中，主供液管路和主回液管路上均分别设有止水阀。

其中，内层机柜沿风扇墙到主供液管路和主回液管路的两侧设有挡板，风机和水冷换热器设置于内层机柜的顶部。

其中，内层机柜顶部设有挡板，风机和水冷换热器设置于内层机柜的侧面。

其中，水冷散热器的供液管路连接于主供液管路，水冷散热器的回液管路连接于主回液管路。

其中，水冷散热器的供液管路和回液管路与外部管路连接。