CN103813688A - 液体冷却系统及防止液体冷却系统泄漏的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液体冷却系统及防止液体冷却系统泄漏的方法。该液体冷却系统包括：封闭冷却液循环部，其中具有循环流动的冷却液和位于冷却液上方的空气；真空泵，其与封闭冷却液循环部中的空气连通；以及真空计，其用于测量封闭冷却液循环部中的空气的压力，其中，当所测量的压力大于预定压力时，真空泵开启，当所测量的压力小于等于预定压力时，真空泵停止；其中，预定压力设置为使得冷却液的压力小于等于大气压。即使该液体冷却系统中存在裂缝，由于冷却液的压力小于等于大气压，使得只有可能外界空气进入液体冷却系统中，而液体不可能向外泄漏，从而避免了系统中的冷却液向外泄漏，从而避免了被冷却装置的电气短路和全面毁坏。

Description

液体冷却系统及防止液体冷却系统泄漏的方法

技术领域

本发明涉及冷却系统技术领域，尤其涉及一种液体冷却系统及防止液体冷却系统泄漏的方法。

背景技术

液体冷却系统可以实现有效的冷却效果，但是如果液体冷却系统中的冷却液泄漏，则可能造成被冷却装置的电气短路，而电气短路可能导致整个被冷却装置的全面毁坏。对于封闭式的液体冷却系统（例如计算机机房的液体冷却系统）来说，系统中含有水和水上方的空气，从而水的压力大于外界的大气压。这样，当管路中有裂缝时，液体会由于内外的压力差而通过该裂缝从系统向外界泄漏，从而可能造成被冷却装置的电气短路甚至全面毁坏。

因此，需要提供一种液体冷却系统及防止液体冷却系统泄漏的方法，以解决上述问题。

发明内容

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种液体冷却系统，其包括：封闭冷却液循环部，其中具有循环流动的冷却液和位于冷却液上方的空气；真空泵，其与封闭冷却液循环部中的空气连通；以及真空计，其用于测量封闭冷却液循环部中的空气的压力，其中，当所测量的压力大于预定压力时，真空泵开启，当所测量的压力小于等于预定压力时，真空泵停止；其中，预定压力设置为使得冷却液的压力小于等于大气压。

进一步地，预定压力设置为使冷却液的最大压力小于等于大气压。

进一步地，冷却液的最大压力为冷却液的最低点的压力。

进一步地，该液体冷却系统还包括控制部，其中控制部的输入端连接至真空计的信号输出端，控制部的第一输出端连接至真空泵的控制端；控制部根据来自信号输出端的输出信号控制第一输出端的控制信号，以控制真空泵的开启和停止。

进一步地，输出信号为对应于所测量的压力的模拟信号。

进一步地，输出信号为开关量信号，开关量信号取决于所测量的压力大于/小于等于预定压力而切换。

进一步地，该液体冷却系统还包括报警装置，报警装置连接至控制部的第二输出端，当真空泵开启的频率高于预定频率时，控制部通过第二输出端控制报警装置报警。

进一步地，预定频率设定为高于1次/分。

进一步地，封闭冷却液循环部包括：封闭的冷却液循环通道，其包括顺次连接的多段冷却液管道；冷却液箱，其连接在封闭的冷却液循环通道中，并位于封闭冷却液循环部的顶部；以及冷却液泵，其连接在封闭的冷却液循环通道中，冷却液泵的冷却液入口连接至冷却液箱的冷却液出口。

进一步地，封闭冷却液循环部还包括热交换端，其中热交换端连接在封闭的冷却液循环通道中，并且热交换端的冷却液入口连接至冷却液泵的冷却液出口。

进一步地，封闭冷却液循环部还包括散热器，其中散热器连接在封闭的冷却液循环通道中，并且散热器的冷却液入口连接至热交换端的冷却液出口。

进一步地，真空泵的抽气口与该空气连通，并且真空计的测量端连接至真空泵的抽气口。

进一步地，冷却液为水。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种防止液体冷却系统泄漏的方法，其包括：测量液体冷却系统中位于冷却液上方的空气的压力；判断所测量的压力是否大于预定压力，当所测量的压力大于预定压力时，对空气抽真空，直到空气的压力小于等于预定压力，其中，预定压力设置为使得冷却液的压力小于等于大气压。

进一步地，预定压力设置为使冷却液的最大压力小于等于大气压。

进一步地，冷却液的最大压力为冷却液的最低点的压力。

进一步地，当抽真空的频率高于预定频率时，进行报警。

进一步地，预定频率设定为高于1次/分。

本发明具有以下技术效果：

本发明的液体冷却系统中，真空泵与封闭冷却液循环部中的空气连通，真空计可以测量封闭冷却液循环部中的空气的压力，当所测量的压力大于预定压力时，真空泵开启，当所测量的压力小于等于预定压力时，真空泵停止，也就是，真空泵与真空计的测量配合，使得冷却液循环部中的空气的压力总是小于预定压力。而该预定压力设置为使得冷却液的压力小于等于大气压，也就是该预定压力的大小设置为使得只要通过抽真空确保冷却液循环部中的空气的压力小于等于该预定压力，冷却液的压力（液体自身产生的压力加上冷却液循环部中的空气的压力）即小于等于大气压。

这样，即使液体冷却系统中存在裂缝，由于冷却液的压力小于等于大气压，使得只有可能外界空气进入液体冷却系统中，而液体不可能向外泄漏。从而，本发明的液体冷却系统避免了系统中的冷却液向外泄漏，从而避免了被冷却装置的电气短路和全面毁坏。

同样道理，本发明的防止液体冷却系统泄漏的方法中，通过测量液体冷却系统中位于冷却液上方的空气的压力，判断所测量的压力是否大于预定压力，以根据判断结果进行对位于冷却液上方的空气抽真空（其中预定压力设置为使得冷却液的压力小于等于大气压），使得冷却液的压力小于等于大气压。这样就避免了系统中的冷却液向外泄漏，从而避免了被冷却装置的电气短路和全面毁坏。

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1示出了根据本发明的实施例的液体冷却系统的组成示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的液体冷却系统中控制部与其他部件的连接关系示意框图；

图3示出了根据本发明的实施例的防止液体冷却系统泄漏的方法的示意性流程图。

具体实施方式

现在，将更为详细地描述本发明的优选实施方式，其示例在附图中示出。本领域普通技术人员应认识到，下面的描述仅仅是示例性的而并非意图进行任何方式的限定。

为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构和。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

如图1所示，根据本发明的实施例的液体冷却系统包括封闭冷却液循环部1、真空泵2和真空计3。如图1中所示，封闭冷却液循环部1中具有循环流动的冷却液11和位于冷却液11上方的空气12。真空泵2与封闭冷却液循环部1中的空气12连通。真空计3用于测量封闭冷却液循环部1中的空气的12压力。其中，当通过真空计3所测量的压力大于预定压力时，真空泵2开启，当通过真空计3所测量的压力小于等于预定压力时，真空泵2停止。

上述预定压力设置为使得冷却液11的压力小于等于大气压，也就是，该预定压力的大小设置为使得只要通过抽真空确保冷却液循环部1中的空气12的压力小于等于该预定压力，冷却液的压力（冷却液11自身产生的压力加上冷却液循环部1中的空气12的压力）即小于等于大气压。

这样，即使液体冷却系统中存在裂缝，由于冷却液11的压力小于等于大气压，使得只有可能外界空气进入液体冷却系统中，而冷却液11不可能向外泄漏。从而，本发明的液体冷却系统避免了系统中的冷却液向外泄漏，从而避免了被冷却装置的电气短路和全面毁坏。

优选地，可以将该预定压力设置为使冷却液11的最大压力小于等于大气压，也就是使得冷却液11中压力最大的位置处的压力也小于等于大气压，从而在系统的任何位置处，冷却液11都不会向外泄漏。

更优选地，冷却液11的最大压力为冷却液的最低点的压力。本实施例的液体冷却系统为用于计算机机房的液体冷却系统，其中的冷却液11保持在其中的空气的下方，其最大压力处为冷却液11的最低点的压力。从而，只要确保冷却液11的最低点的压力小于等于大气压，就能保证在系统的任何位置处，冷却液11都不会向外泄漏。例如，假设本实施例中液体的深度为1m，则其中最大压力处，也就是冷却液11的最低点的压力为1m水柱的压力与冷却液11上方的空气12的压力之和。因为大气压约等于10m水柱的压力，所以该1m水柱的压力与冷却液11上方的空气12的压力之和应当小于等于10m水柱的压力，也就是冷却液11上方的空气12的压力应当小于等于10-1=9m水柱的压力。因此，将预定压力设置为9m水柱的压力或小于9m水柱的压力即可。

可以根据真空计3的读数而手动控制真空泵2的开启和关闭。然而优选地，如图2所示，该液体冷却系统还包括控制部4，其中控制部4的输入端41连接至真空计3的信号输出端31，控制部4的第一输出端42连接至真空泵2的控制端21（为简洁起见，图2中省略了GND线等）。该控制部4根据来自真空计3的信号输出端31的输出信号控制第一输出端42的控制信号，以控制真空泵2的开启和停止。这样就实现了自动根据真空计3的测量值自动控制真空泵2的开启和停止，从而自动确保冷却液11的压力小于等于大气压。在本实施例中，该控制部4为PLC，但是在实践中，根据实际需要，该控制部4可以为硬件电路等任何适合的控制装置。

真空计3通过上述信号输出端31输出对应于所测量的压力的输出信号至控制部4。优选地，该输出信号为对应于所测量的压力的模拟信号，控制部4根据该模拟信号确定所测量的压力是否大于预定压力。或者优选地，该输出信号为开关量信号，该开关量信号取决于所测量的压力大于/小于等于预定压力而切换，控制部4根据该开关量信号的值而确定所测量的压力是否大于预定压力。

另外，从上文所述可以看出，该真空泵2不需要一直保持开启。在液体冷却系统中的冷却液11的压力保持低于大气压力的情况下，系统内外的压差可以维持一定的时间，在此时间内真空泵2无须开启，真空泵2仅在通过真空计3所测量的压力大于预定压力时启动。可以理解，如果真空泵启动过于频繁，则说明系统的泄漏可能已经到严重的地步。所以，优选地，如图2所示，该液体冷却系统还包括报警装置5，该报警装置5连接至控制部4的第二输出端43，当真空泵2开启的频率高于预定频率时，控制部4通过第二输出端43控制报警装置5进行报警，以通知使用者该液体冷却系统可能已发生严重泄漏。

该预定频率可以根据具体系统情况而设置为适合的值，优选地，该预定频率设定为高于1次/分，如3次/分，也就是，若真空泵每分钟开启的次数超过3次，则系统进行报警。

此外，封闭冷却液循环部1可以具有任何使冷却液11在其中循环的适合的结构。优选地，如图1所示，本实施例中，封闭冷却液循环部1包括封闭的冷却液循环通道13、冷却液箱14和冷却液泵15。该冷却液循环通道13包括顺次连接的多段冷却液管道。该冷却液箱14连接在封闭的冷却液循环通道13中，并位于封闭冷却液循环部1的顶部，从而上述空气12位于冷却液箱14的上部。冷却液泵15连接在封闭的冷却液循环通道13中，冷却液泵15的冷却液入口连接至冷却液箱的冷却液出口。这样，通过冷却液泵15将冷却液箱14中的冷却液11抽至冷却液循环通道13中，冷却液11经过冷却液循环通道13流回冷却液箱的冷却液入口。

更优选地，如图1中所示，本实施例中，封闭冷却液循环部1还包括热交换端16，该热交换端16连接在封闭的冷却液循环通道13中，并且热交换端16的冷却液入口连接至冷却液泵14的冷却液出口，从而冷却液11流经热交换端16的内部。热交换端16接触被冷却装置（如服务器，图中未示出），通过流经其内部的冷却液11起到制冷作用。

由于热交换端16接触被冷却装置，从热交换端16内部流出的冷却液11的温度升高，所以更优选地，如图1所示，封闭冷却液循环部1还包括散热器17。该散热器17连接在封闭的冷却液循环通道13中，并且散热器17的冷却液入口连接至热交换端16的冷却液出口，从而流出热交换端16的温度较高的冷却液11流经散热器17内部，经散热器17的散热而恢复至较低温度。

另外，优选地，本实施例中，真空泵2的抽气口与上述空气12连通以进行抽真空，并且真空计3的测量端连接至真空泵2的抽气口，以测量空气12的真空度。

另外，上述冷却液11可以为任何适合的液体，优选地，本实施例中，冷却液为水。

如图3所示，根据本发明的实施例的防止液体冷却系统泄漏的方法包括以下步骤：

步骤S101：测量液体冷却系统中位于冷却液上方的空气的压力。

步骤S102：判断所测量的压力是否大于预定压力。

当所测量的压力大于预定压力时，进行步骤S103：对位于冷却液上方的空气抽真空，直到该空气的压力小于等于预定压力。

其中，该预定压力设置为使得冷却液的压力小于等于大气压。该预定压力与上文描述液体冷却系统时所提到的预定压力相同，在此不再赘述。可以理解，通过在步骤S101中测量液体冷却系统中位于冷却液上方的空气的压力，并通过步骤S102判断所测量的压力是否大于预定压力，以根据判断结果进行对位于冷却液上方的空气抽真空，使得冷却液的压力小于等于大气压。这样就避免了系统中的冷却液向外泄漏，从而避免了被冷却装置的电气短路和全面毁坏。

优选地，可以将该预定压力设置为使冷却液的最大压力小于等于大气压，也就是使得冷却液中压力最大的位置处的压力也小于等于大气压，从而在系统的任何位置处，冷却液都不会向外泄漏。

更优选地，冷却液的最大压力为冷却液的最低点的压力。

另外，优选地，根据本发明的实施例的防止液体冷却系统泄漏的方法还包括在抽真空的频率高于预定频率时进行报警，以通知使用者该液体冷却系统可能已发生严重泄漏。该预定频率可以根据具体系统情况而设置为适合的值，优选地，该预定频率设定为高于1次/分，如3次/分，也就是，若真空泵每分钟开启的次数超过3次，则系统进行报警。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (18)

1.一种液体冷却系统，包括：

封闭冷却液循环部，其中具有循环流动的冷却液和位于所述冷却液上方的空气；

真空泵，其与所述封闭冷却液循环部中的所述空气连通；以及

真空计，其用于测量所述封闭冷却液循环部中的所述空气的压力，

其中，当所测量的压力大于预定压力时，所述真空泵开启，当所测量的压力小于等于所述预定压力时，所述真空泵停止；

其中，所述预定压力设置为使得所述冷却液的压力小于等于大气压。

2.如权利要求1所述的液体冷却系统，其特征在于，所述预定压力设置为使所述冷却液的最大压力小于等于大气压。

3.如权利要求2所述的液体冷却系统，其特征在于，所述冷却液的最大压力为所述冷却液的最低点的压力。

4.如权利要求1所述的液体冷却系统，其特征在于，还包括控制部，其中

所述控制部的输入端连接至所述真空计的信号输出端，所述控制部的第一输出端连接至所述真空泵的控制端；

所述控制部根据来自所述信号输出端的输出信号控制所述第一输出端的控制信号，以控制所述真空泵的开启和停止。

5.如权利要求4所述的液体冷却系统，其特征在于，所述输出信号为对应于所测量的压力的模拟信号。

6.如权利要求4所述的液体冷却系统，其特征在于，所述输出信号为开关量信号，所述开关量信号取决于所测量的压力大于/小于等于所述预定压力而切换。

7.如权利要求4所述的液体冷却系统，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置连接至所述控制部的第二输出端，当所述真空泵开启的频率高于预定频率时，所述控制部通过所述第二输出端控制所述报警装置报警。

8.如权利要求7所述的液体冷却系统，其特征在于，所述预定频率设定为高于1次/分。

9.如权利要求1所述的液体冷却系统，其特征在于，所述封闭冷却液循环部包括：

封闭的冷却液循环通道，其包括顺次连接的多段冷却液管道；

冷却液箱，其连接在所述封闭的冷却液循环通道中，并位于所述封闭冷却液循环部的顶部；以及

冷却液泵，其连接在所述封闭的冷却液循环通道中，所述冷却液泵的冷却液入口连接至所述冷却液箱的冷却液出口。

10.如权利要求9所述的液体冷却系统，其特征在于，所述封闭冷却液循环部还包括热交换端，其中

所述热交换端连接在所述封闭的冷却液循环通道中，并且所述热交换端的冷却液入口连接至所述冷却液泵的冷却液出口。

11.如权利要求10所述的液体冷却系统，其特征在于，所述封闭冷却液循环部还包括散热器，其中

所述散热器连接在所述封闭的冷却液循环通道中，并且所述散热器的冷却液入口连接至所述热交换端的冷却液出口。

12.如权利要求1所述的液体冷却系统，其特征在于，所述真空泵的抽气口与所述空气连通，并且所述真空计的测量端连接至所述真空泵的所述抽气口。

13.如权利要求1所述的液体冷却系统，其特征在于，所述冷却液为水。

14.一种防止液体冷却系统泄漏的方法，包括：

测量所述液体冷却系统中位于冷却液上方的空气的压力；

判断所测量的压力是否大于预定压力，当所测量的压力大于所述预定压力时，对所述空气抽真空，直到所述空气的压力小于等于所述预定压力，

其中，所述预定压力设置为使得所述冷却液的压力小于等于大气压。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述预定压力设置为使所述冷却液的最大压力小于等于大气压。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述冷却液的最大压力为所述冷却液的最低点的压力。

17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，当所述抽真空的频率高于预定频率时，进行报警。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述预定频率设定为高于1次/分。

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