具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1：

如图1-图5所示，本发明实施例提供的一种多联强制两相浸没式液冷系统，针对现有的两相浸没式液冷系统存在的氟化液自发相变不完全，导致服务器的温度不稳定而影响服务器性能，以及现有的两相浸没式液冷系统对氟化液采用非自然冷却方式，导致整体机组的能耗浪费大的问题，采用多联强制两相浸没式液冷的方式给IT服务器进行散热。

图1为实施例提供的一种多联强制两相浸没式液冷系统整体结构示意图。如图所述，该多联强制两相浸没式液冷系统整体结构示意图包括：强制两相浸没式液冷装置1、重力热管换热装置2、自然冷却装置3；所述强制两相浸没式液冷装置1、所述重力热管换热装置2和所述自然冷却装置3依次连接；所述自然冷却装置3包括间接冷却设备31和蒸发冷却设备32；所述强制两相浸没式液冷装置1中装有氟化液，用于通过氟化液的液-气两相变化吸热，带走服务器的热量；所述重力换热装置中装有制冷剂和冷却水，所述制冷剂用于将氟化液从气态变为液态并吸收热量，同时制冷剂气化，气态制冷剂遇冷却水液化后通过重力回流；当室外温度＜20℃时，通过所述间接冷却设备31给冷却水降温，当室外温度＞20℃时，通过所述蒸发冷却设备32给冷却水降温。

如图2所示，本实施例提供的多联强制两相浸没式液冷系统包括3个所述强制两相浸没式液冷装置1，可同时对6个服务器进行散热，提升系统的整体散热效果。每一个所述强制两相浸没式液冷装置1包括密封箱11、2个强制风机12和1个温度传感器13；所述密封箱11内装有氟化液，服务器浸没在所述氟化液内；2个所述强制风机12安装在所述密封箱11的内侧底部，用于对底部的氟化液通过强制对流的方式进行扰动；所述温度传感器13设置在所述密封箱11的侧壁上并浸没在所述氟化液中，用于检测氟化液的温度。此外，该多联强制两相浸没式液冷装置1还包括3个电子膨胀阀25和第一电磁阀26；3个所述电子膨胀阀25与3个所述冷却盘管21一一对应，所述电子膨胀阀25设置在所述排气管23上靠近所述冷却盘管21的排气端211位置，所述第一电磁阀26设置在所述排气管23上靠近所述水冷板换22的位置。

一般情况下两相氟化液由于液相和气相氟化液都存在一个密封箱11中，容易造成蒸发和液化不完全的现象，导致氟化液液-气相态的吸热不完全，导致服务器的内部的温度较高，对整体IT机柜的使用寿命和运行的速度都有很大的影响。所以本实施例通过温度传感器13检测氟化液的温度，根据不同的温度检测结果控制强制风机12的工作状态，通过强制对流的方式增加氟化液底部的扰动，增加氟化液的在封闭箱的运行，从而更好地杜绝IT服务器局部的热点，降低IT服务器的温度，节约整体的能耗和提高IT服务器的运行速度。通常，当温度传感器13检测出的氟化物的温度T1<40℃时，2个强制风机12不工作，因为此时氟化液具备的液体冷却能力足够克服IT服务器的热量；当温度检测器检测出氟化液的温度T1为40℃≤T1≤50℃时，2个强制风机12均启动，且强制风机12的初始转速N＝50％N0，其中N0为强制风机12的额定转速，当强制风机12保持运行60S后进行调速，当T1＝40℃时，其运行转速为30％N0，当T1＝50℃时，运行转速为N0；当40℃<T1<50℃时，强制风机12的转速为N＝0.05N0T-1.5N0，其中N为强制风机12的当前转速，T为当前氟化液的温度；当T1>50℃时，因为此时氟化液的温度较高，所以此次必须通过强制的对流使氟化液进行散热，此时强制风机12的转速为最大转速Nmax，一般情况下最大转速和额定转速的关系是N0＝0.8Nmax。

图3为本实施例提供的重力热管换热装置2结构示意图。如图所示，重力热管换热装置2包括：3个冷却盘管21、水冷板换22、排气管23和冷凝管24；3个所述冷却盘管21与3个所述强制两相浸没式液冷装置1一一对应，所述冷却盘管21设置在所述密封箱11的内部，所述冷却盘管21位于氟化液的上方；所述排气管23的一端与多个所述冷却盘管21的排气端211连接，所述排气管23的另一端与所述水冷板换22的进气口221连接；所述冷凝管24的一端与多个所述冷却盘管21的进水端连接，所述冷凝管24的另一端与所述水冷板换22的第一出水口222连接。

重力热管换热装置2的整体运行原理是：冷却盘管21中的制冷剂通过吸收氟化液的热量由液体变成气态，然后气态制冷剂由于密度轻而上浮到电子膨胀阀25处，然后通过电磁阀到打水冷板换22，被水冷板换22中的冷却水冷却成液态制冷剂，最后液态制冷剂由于重力的作用回到冷却盘管21中完成循环。需说明的是，如果末端的制冷需求较小，可以通过电子膨胀阀25进行调节制冷剂气态的流量，完成制冷需求的调节。为使制冷机得到明显的回流效果，水冷板换22与冷却盘管21需要0.8m～1.2m的高差。

图4为本实施例提供的阀门控制系统结构示意图。如图所示，阀门控制系统包括第一连通管41、第二连通管42、第一单向阀43、第一球阀44、冷却水泵45、第二球阀46、第二单向阀47和电动二通阀48；所述第一连通管41的一端与所述水冷板换22的第二出水口223连接，所述第一连通管41的另一端通过第二电磁阀49与所述蒸发冷却设备32的进水端连接；在所述第一连通管41上，沿所述水冷板换22的第二出水口223向所述第二电磁阀49方向依次设置有所述第一单向阀43、所述第一球阀44、所述冷却水泵45、所述第二球阀46和所述第二单向阀47；所述第二连通管42的一端与所述水冷板换22的进水口224连接，所述第二连通管42的另一端通过第三电磁阀50与所述蒸发冷却设备32的出水端连接；在所述第二连通管42上位于所述水冷板换22的进水口224与所述第三电磁阀50之间设置有所述电动二通阀48。

图5为本实施例提供的自然冷却装置3的整体结构示意图。如图所示，自然冷却装置3由间接冷却设备31和蒸发冷却设备32组成。其中，间接冷却设备31的结构参考图7，蒸发冷却设备32的结构参考图6。

如图6所述，蒸发冷却设备32包括冷却塔321、室外温度传感器322、冷却塔风机323、第一进水管324和第一供回水管325；所述冷却塔321的顶部开设有出风口，所述冷却塔风机323设置在所述出风口的上方；所述冷却塔321的侧壁上开设有进风口；所述室外温度传感器322设置在所述冷却塔321的外侧壁上；所述第一进水管324的进水端通过所述第二电磁阀49与所述第一连通管41连接，所述第一进水管324包括喷淋部，所述喷淋部安装有喷淋系统326，所述喷淋系统326设置在所述冷却塔321之内，所述喷淋系统326位于所述冷却塔321的上部；在所述第一进水管324上，靠近所述第二电磁阀49的位置设置有第一水温传感器3241；在所述第一进水管324上，沿所述第一水温传感器3241向所述喷淋系统326的方向依次设置有第一水过滤器3242、第三单向阀3243、第三球阀3244、蒸发冷水泵3245、第四球阀3246、第四单向阀3247和水压传感器3248；所述第一供回水管325的进水端设置在所述冷却塔321的内部液面以下，所述第一供回水管325的出水端通过所述第三电磁阀50与所述第二连通管42连接；在所述第一供回水管325上，靠近所述第三电磁阀50的位置设置有第二水温传感器3249。

如图7所示，间接冷却设备31包括干冷器311、干冷器风机312、第二进水管313和第二供回水管314；所干冷器风机312设置在所述干冷器311的上方；所述第二进水管313的一端连接在所述第二单向阀47与所述第二电磁阀49之间的所述第一连通管41上，所述第二进水管313的另一端与所述干冷器311的进水口连接；所述第二进水管313上设置有第四电磁阀3131；所述第二供回水管314的一端连接在所述电动二通阀48与所述第三电磁阀50之间的所述第二连通管42上，所述第二供回水管314的另一端与所述干冷器311的出水口连接；在所述第二供回水管314上，沿供回水方向依次设置有第五单向阀3141、第二水过滤器3142和第五电磁阀3143。

当室外温度小于20℃，此时冷却水泵45、第四电磁阀3131和第五电磁阀3143开启，第二电磁阀49和第三电磁阀50关闭。此时，携带热量的冷却水通过干冷器311、干冷器风机312和室外的低温空气做间接冷却，然后通过第二供回水管314回流至水冷板换22，为水冷板换22提供30℃/35℃稳定的供回水。当室外温度大于20℃，此时，第四电磁阀3131和第五电磁阀3143关闭，第二电磁阀49、第三电磁阀50、蒸发冷水泵3245和冷却塔风机323开启，此时，携带热量的冷却水通过冷却塔321中喷淋系统326、冷却塔风机323和室外的空气做蒸发冷却，控制冷却塔风机323的转速给冷却水降温，经降温后的冷却水通过第一供回水管325回流至水冷板换22，为水冷板换22提供30℃/35℃稳定的供回水。

实施例2：

一种多联强制两相浸没式液冷系统控制方法，包括以下步骤：

步骤1：利用所述强制两相浸没式液冷装置中的氟化液对服务器进行散热，使氟化液由液态变为气态带走热量；同时利用所述温度传感器检测氟化液的实时温度，当所述实时温度≥40℃时，控制所述强制风机对氟化液进行扰动；

步骤2：利用所述冷却盘管中的制冷剂对气态氟化液进行冷却，使制冷剂由液态变为气态带走热量，利用所述水冷板换中的冷却水吸收气态制冷剂的热量并使气态制冷剂液化，液化后的制冷剂在重力作用下回流至所述冷却盘管中；

步骤3：利用所述室外温度传感器检测系统外部的大气温度，当所述大气温度＞20℃时，选择所述自然冷却装置中的蒸发冷却设备对吸热后的冷却水进行散热，并将散热后的冷却水回供至所述水冷板换中；当时所述大气温度≤20℃时，选择所述自然冷却装置中的间接冷却设备对吸热后的冷却水进行散热，并将散热后的冷却水回供至所述水冷板换中。

上强制风机的控制方法为：

当氟化液的温度T＝40℃时，启动所述强制风机以0.3N的转速转动，其中，N为强制风机的额定转速；

当氟化液的温度T为40℃＜T＜50℃时，控制所述强制风机以初始转速N₀持续转动60秒，60秒后对所述强制风机进行实时调速，使所述强制风机以当前转速N₁转动；所述初始转速N₀＝0.5N，所述当前转速N₁＝0.05NT₁-1.5N，其中，T₁为氟化液的当前温度；

当氟化液的温度T＝50℃时，控制所述强制风机以额定转速N转动；

当氟化液的温度T＞50℃时，控制所述强制风机以最大转速N_max转动。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。