CN103874390B - 注排液装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注排液装置，包括空气压缩机、第一储存罐、第一管路、第二管路、检测处理装置及第一泵。空气压缩机与第一管路的入口相连，用于产生压缩空气以排泄残留冷却液。第二管路的入口与第一管路的入口相连，第二管路的出口和第一管路的出口均与电子设备相连。第一储存罐用于储存冷却液并布置于第二管路，第一泵与第一储存罐相连，用于将第一储存罐中的冷却液注入电子设备中。检测处理装置与第一储存罐相连，以检测第一储存罐中的冷却液的水质和净化第一储存罐中的冷却液。本发明提供的注排液装置，通过在给电子设备注入冷却液之前对冷却液的水质进行检测和净化冷却液，从而避免冷却液对电子设备的损害。

Description

注排液装置

技术领域

本发明涉及液体冷却领域，尤其涉及一种注排液装置。

背景技术

随着高性能CPU、电力电子设备发热功率的不断增大，越来越多的电子设备使用液体冷却技术散热，如超级计算机、数据服务器、中压变频器、风能变流器等。然而，目前的液体冷却技术中的注排液装置不能保证注入的冷却液的水质，致使冷却液损害电子设备。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，用于解决现有技术存在着在给电子设备注入冷却液之前不能检测冷却液的水质和净化冷却液，致使冷却液损害电子设备的问题。

为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：

一种注排液装置，用于给电子设备注入冷却液和排泄所述电子设备中的残留冷却液，其包括空气压缩机、第一储存罐、第一管路、第二管路、检测处理装置及第一泵。所述空气压缩机与所述第一管路的入口相连，用于产生压缩空气以排泄所述残留冷却液。所述第二管路的入口与所述第一管路的入口相连，所述第二管路的出口和所述第一管路的出口均与所述电子设备相连。所述第一储存罐用于储存所述冷却液并布置于所述第二管路，所述第一泵与所述第一储存罐相连，用于将所述第一储存罐中的所述冷却液注入所述电子设备中。所述检测处理装置与所述第一储存罐相连，以检测所述第一储存罐中的所述冷却液的水质和净化所述第一储存罐中的所述冷却液。

在第一种可能的实现方式中，所述注排液装置还包括第二泵，所述第二泵与所述第一储存罐相连，用于给所述第一储存罐中补充所述冷却液。

在第二种可能的实现方式中，，所述注排液装置还包括第二储存罐，所述第二储存罐与所述第二管路的所述出口相连，所述第二储存罐用于储存所述残留冷却液。

在第三种可能的实现方式中，，所述注排液装置还包括压力检测装置，所述压力检测装置设置在所述第一管路，以检测空气压力。

在第四种可能的实现方式中，，所述注排液装置还包括加热烘干器，所述加热烘干器与所述空气压缩机的出口相连，以加热从所述空气压缩机出来的压缩空气。

结合第三种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，，所述注排液装置还包括温度检测装置，所述温度检测装置连接在所述压力检测装置和所述第一管路的所述出口之间，以检测被所述加热烘干器加热后的压缩空气的温度。

结合第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述温度检测装置为温度传感器。

结合第一种、第二种、第三种、第四种、第五种或第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述检测处理装置分别与所述第一管路的所述出口和所述第二管路的所述出口相连，以检测所述电子设备中的所述冷却液的水质和净化所述电子设备中的所述冷却液。

结合第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述检测处理装置包括冷却液检测装置，所述冷却液检测装置用于检测所述冷却液的pH值、缓蚀剂含量、含氧量或电导率。

结合第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述检测处理装置还包括加药装置，所述加药装置用于保持所述冷却液中的缓蚀剂的浓度。

结合第八种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述检测处理装置还包括脱氧装置，所述脱氧装置用于去除溶解在所述冷却液中的氧气。

结合第八种可能的实现方式，在第十一种可能的实现方式中，所述检测处理装置还包括离子交换装置，所述离子交换装置用于去除所述冷却液的电离子，以保持所述冷却液的电导率。

结合第八种可能的实现方式，在第十二种可能的实现方式中，所述检测处理装置还包括检测仪，所述检测仪用于检测所述冷却液中的pH值。

结合第一种、第二种、第三种、第四种、第五种或第六种可能的实现方式，在第十三种可能的实现方式中，所述检测处理装置通过所述第一泵与所述第一储存罐相连。

结合第一种、第二种、第三种、第四种、第五种或第六种可能的实现方式，在第十四种可能的实现方式中，所述注排液装置还包括止回阀，所述止回阀通过所述第一泵与所述第一储存罐相连，以防止所述残留冷却液进入所述第一储存罐。

结合第十四种可能的实现方式，在第十五种可能的实现方式中，所述注排液装置还包括第一电磁阀，所述检测处理装置通过所述第一电磁阀与所述第一储存罐连接。

结合第十四种可能的实现方式，在第十六种可能的实现方式中中，所述注排液装置还包括第二电磁阀，所述检测处理装置通过所述第二电磁阀、所述止回阀及所述第一泵与所述第一储存罐连接。

结合第一种、第二种、第三种、第四种、第五种或第六种可能的实现方式，在第十七种可能的实现方式中，所述注排液装置还包括第三管路，所述第三管路分别与所述第一管路的所述出口和所述第二管路的所述出口相连，所述检测处理装置布置于所述第三管路，以使所述检测处理装置独立于所述电子设备。

结合第十七种可能的实现方式，在第十八种可能的实现方式中，所述第一泵设置在所述第二管路或所述第三管路。

结合第一种、第二种、第三种、第四种、第五种或第六种可能的实现方式，在第十九种可能的实现方式中，当给所述电子设备中注入所述冷却液时，所述第一储存罐同时作为脱气罐，用于储存在给所述电子设备中注入所述冷却液时排泄的空气。

结合第一种、第二种、第三种、第四种、第五种或第六种可能的实现方式，在第二十种可能的实现方式中，用真空泵代替所述空气压缩机。

本发明提供的注排液装置，通过在给电子设备注入冷却液之前对冷却液的水质进行检测和净化冷却液，从而避免冷却液对电子设备的损害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的注排液装置的第一种实施方式的示意图；

图2是图1的检测处理装置的示意图；

图3是本发明提供的注排液装置的第二种实施方式的示意图；

图4是本发明提供的注排液装置的第三种实施方式的示意图；

图5是本发明提供的注排液装置的第四种实施方式的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，本发明第一种实施方式提供的注排液装置100用于给电子设备300中注入冷却液，并排泄电子设备300中的残留冷却液。注排液装置100包括空气压缩机10、第一储存罐20、第一管路30、第二储存罐40、第二管路50、检测处理装置60、第一泵70、第二泵80及压力检测装置90。

在本实施方式中，电子设备300为闭式液冷循环系统、液冷元器件、液冷散热器等。当电子设备300为液冷元器件或液冷散热器时，电子设备300为多个并安装于电子装置的机柜中。电子装置的机柜中设有多个插框安装槽位，多个电子设备300通过插入的方式安装在电子装置的机柜中，从而注排液装置100可以依次为多个电子设备300注入冷却液或依次排泄多个电子设备300中的残留冷却液。

空气压缩机10的出口与第一管路30相连，用于给电子设备300注入压缩空气，以排泄残留在注排液装置100及电子设备300中的冷却液，即空气压缩机10用于排泄残留冷却液。在本实施方式中，空气压缩机10为静音空气压缩机。在其它实施方式中，可以用真空泵代替空气压缩机10，真空泵用于提供负压，把注排液装置100及电子设备300中里面的残留冷却液抽出，即真空泵用于排泄残留冷却液。

第一储存罐20用于储存准备预充到电子设备300中的冷却液。在本实施方式中，第一储存罐20为储液罐。

在本实施方式中，第二储存罐40为废液罐，而且第二储存罐40和第二管路50的出口之间设有电磁阀42。

第一泵70为注液泵并与第一储存罐20相连，用于将第一储存罐20中的冷却液注入电子设备300中。

第一管路30的入口35与空气压缩机10相连，第一管路30的尽头设有第一软管32，第一软管32位于第一管路30的出口31与电子设备300之间。

第一管路30中还设有多个电磁阀。在本实施方式中，第一管路30为送气管路，且第一管路30中的电磁阀为两个，分别为电磁阀33、34。其中，电磁阀33位于第一管路30的出口31和压力检测装置90之间，电磁阀34位于空气压缩机10和压力检测装置90之间。

第二管路50的入口55与第一管路30的入口相连，第一储存罐20及第一泵70设置在第二管路50。第二管路50的尽头设有第二软管52，第二软管52位于第二管路50的出口51与电子设备300之间。

第二管路50中亦设有多个电磁阀。在本实施方式中，第二管路50为注液管路，且第二管路50中的电磁阀为两个，分别为电磁阀53、54。其中，电磁阀53位于第二管路50的入口55和第一储存罐20之间，电磁阀54位于第二管路50的出口51和第一泵70之间。

在其它实施方式中，也可没有第一软管32和第二软管52，即第一管路30的出口31和第二管路50的出口51分别直接与电子设备300相连。

在本实施方式中，第一管路30中的电磁阀33、34和第二管路50中的电磁阀53、54均有开启和关闭两种状态，用于控制冷却液或压缩空气的流通。

在检测处理装置60的两侧分别设有具有开启和关闭两种状态的电磁阀61、62，以控制冷却液的流入与流出。

在本实施方式中，注排液装置还包括第三管路63，检测处理装置60和电磁阀61、62布置于第三管路63，第三管路63分别与第一管路30的出口31和第二管路50的出口51相连，从而使得检测处理装置60独立于第一管路30和第二管路50，进而使得检测处理装置60独立于电子设备300。

第二泵80与第一储存罐20相连，用于将冷却液补充到第一储存罐20中。在本实施方式中，第二泵80为补液泵。

压力检测装置90设置在第一管路30并与空气压缩机10的出口相连，用于检测注排液装置100和电子设备300循环回路中的空气压力。在本实施方式中，压力检测装置90为压力表。

在给电子设备300注液之前，首先要排泄残留在注排液装置100及电子设备300中的冷却液。

当需要排泄残留冷却液时，首先，对电子设备300和注排液装置100进行自然排泄残留冷却液，接着将第一管路30接入电子设备300，进行辅助排泄残留冷却液。

当进行辅助排泄残留冷却液时，第一软管32接入电子设备300，启动空气压缩机10，当压力表读数达到1.2bar时，第一软管32中的电磁阀33、34打开，与第二储存罐40相连的电磁阀42打开，压缩空气进入电子设备300，压缩空气携带着未排空的冷却液，通过第二管路50的第二软管52进入第二储存罐40中。当压力下降到0.3bar以下时，关闭与第二储存罐40相连的电磁阀42，对注排液装置100和电子设备300循环回路重新加压，当压力达到1.2bar时，重新打开第一软管32中的电磁阀33、34进行辅助排泄残留冷却液。如此往复，直到注排液装置100和电子设备300中的残留冷却液全部被排出。

在本实施方式中，给电子设备300和注排液装置100排泄残留冷却液的过程被称为排泄残留冷却液过程。

在将冷却液注入电子设备300之前，还需检测第一储存罐20中的冷却液的水质，如果第一储存罐20中的冷却液的水质不符合设定值，则需对第一储存罐20中的冷却液进行净化处理，其中，对冷却液的处理详见后面的描述。如果第一储存罐20中的冷却液符合设定值，则直接将冷却液注入电子设备300中。

在本实施方式中，当需给电子设备300注入冷却液时，第二软管52接入电子设备300，开启位于第二管路50的出口51和第一泵70之间的电磁阀54，第一泵70直接将第一储存罐20中的冷却液注入电子设备300中。此时，第一管路30中的电磁阀33、34处于关闭状态。在本实施方式中，给电子设备300注入冷却液的过程被称为注液过程。

当需从注液过程转换为排泄残留冷却液过程时，只需关闭第二管路50中的电磁阀53、54并开启第一管路30中的电磁阀33、34，即本发明通过开启和关闭第一管路30中的电磁阀33、34及第二管路50中电磁阀53、54就可实现注液过程和排泄残留冷却液过程之间的转换。

在其它实施方式中，当需给电子设备300注入冷却液时，第一管路30中的电磁阀33、34和第二管路50中的电磁阀53、54均被打开，第一软管32和第二软管52同时接入电子设备300，使注排液装置100和电子设备300形成循环回路，当电子设备300中的冷却液注入完成后，第一泵70作为动力使得注排液装置100和电子设备300循环回路中的空气快速排入第一储存罐20，以实现注排液装置100和电子设备300循环回路中的快速排泄空气。此时，第一储存罐20为脱气罐，用于储存快速排泄空气过程中的废气。

因将第一储存罐20中的冷却液注入电子设备300的同时，排出了注排液装置100和电子设备300中的空气，即在注液过程的同时，完成了空气排泄，从而防止空气和冷却液混合在一起，避免了因气蚀对注排液装置100和电子设备300的损坏。同时，因电子设备300在运行前无需额外排泄空气，减少了电子设备300排泄空气的时间。

检测处理装置60用于检测冷却液的水质是否符合设定值，并对不符合设定值的冷却液进行净化处理，即检测处理装置60用于检测冷却液的水质和净化冷却液。

在本实施方式中，检测处理装置60通过电磁阀61和第一泵70与第一储存罐20，只需开启电磁阀61就可对第一储存罐20中的冷却液的水质进行检测和净化冷却液，即当电子设备300正常工作时就可冷却液的水质进行检测和净化冷却液，从而减少了整个系统的维护时间。

而且，检测处理装置60通过电磁阀61、62、第一软管32和第二软管52与电子设备300相连，即检测处理装置60可以检测电子设备300中的冷却液的水质和净化电子设备300中的冷却液。使得电子设备300在工作的同时可以实时检测冷却液的水质和净化冷却液，以降低不合格的冷却液对电子设备300的损害。

在本实施方式中，当需检测冷却液的水质和净化冷却液时，与检测处理装置60相连的电磁阀61、62处于开启状态，否则处于关闭状态。

因检测处理装置60独立于电子设备300，使得相同的检测处理装置60可以对应不同的电子设备300，即实现一对多，降低了投入成本。

同时，因检测处理装置60所处的第三管路63独立于第一管路30和第二管路50，使得检测处理装置60作为独立的支路接入注排液装置100，从而在注排液装置100和电子设备300正常工作的情况下，仍然可以完成对冷却液水质的检测和净化冷却液。

为了减少冷却液对电子设备300和注排液装置100的损害，对冷却液的pH值、缓蚀剂含量、含氧量、电导率等都有设定值。例如，冷却液的pH值维持在7到9，缓蚀剂含量小于100ppm，溶解氧的含量必须≤0.1mg/L，电导率小于300μS/cm等。

请同时参考图2，检测处理装置60包括冷却液检测装置62、加药装置64、脱氧装置66、离子交换装置68及检测仪69。

冷却液检测装置62用于检测冷却液是否符合上述设定值。如果不符合上述设定值，自动启动加药装置64、脱氧装置66或离子交换装置68，以净化冷却液。

加药装置64用于保持冷却液中的缓蚀剂的浓度。例如，对于金属铜腐蚀，通过添加铜缓蚀剂来减少腐蚀。

脱氧装置66用于去除溶解在冷却液中的氧气。在本实施方式中，脱氧装置66为真空除氧装置。

离子交换装置68用于去除所述冷却液的电离子，以保持所述冷却液的电导率。在本实施方式中，通过微碱性树脂或离子交换树脂稳定冷却液的电导率。

检测仪61用于检测冷却液中的pH值是否符合设定值。如pH值过低通过加入碳酸氢钠可用来增加冷却液的pH值，增大冷却液的碱性。

因在将冷却液注入到电子设备300之前，需对冷却液的水质进行检测和净化冷却液，从而从源头保证了冷却液的品质，减少了冷却液对注排液装置100和电子设备300的损害，进而延长了注排液装置100和电子设备300的寿命。

请参考图3，本发明第二种实施方式提供的注排液装置400，所述注排液装置400与第一实施方式所提供的注排液装置100的结构基本相同，实现的功能相似，其不同之处在于，所述注排液装置400还包括设置在第一管路450的加热烘干器420和温度检测装置430，加热烘干器420连接在空气压缩机410的出口和压力检测装置440之间，温度检测装置430连接在压力检测装置440和第一管路的出口之间。加热烘干器420用于对空气压缩机410出来的压缩空气进行加热，以烘干注排液装置400和电子设备300中的管壁。温度检测装置430用于检测被加热烘干器420加热后的压缩空气的温度，以防压缩空气的温度过高损害注排液装置400和电子设备300。

在本实施方式中，温度检测装置430为温度传感器。

请参考图4，本发明第三种实施方式提供的注排液装置500，所述注排液装置500与第二种实施方式所提供的注排液装置400的结构基本相同，实现的功能相似，其不同之处在于，所述注排液装置500还包括止回阀510。止回阀510与第一储存罐520相连，用于防止在排泄残留冷却液时残留冷却液进入第一储存罐520。

在本实施方式中，检测处理装置560通过两路与第一储存罐520连接：第一之路，检测处理装置560通过第一电磁阀554直接与第一储存罐520连接；第二之路，检测处理装置560通过第二电磁阀556、止回阀510及第一泵570与第一储存罐520连接。

使用时，第一、第二两条支路中的第一电磁阀554和第二电磁阀556不能同时开启，当第一电磁阀554开启时，第一泵570和检测处理装置560同时接入电子设备300，可在电子设备300不工作的情况下对冷却液的水质科进行检测和净化冷却液；当第二电磁阀556开启时，可对第一储存罐520中的冷却液的水质进行检测和净化第一储存罐520中的冷却液。

请参考图5，本发明第四种实施方式提供的注排液装置600，所述注排液装置600与第二种实施方式所提供的注排液装置400的结构基本相同，实现的功能相似，其不同之处在于，第一泵670布置于检测处理装置660和电子设备300之间，即第一泵670设置于第三管路，从而使得在电子设备300不工作的情况下，仍然可以对电子设备300中的冷却液的水质进行检测和净化电子设备300中的冷却液。

同时，检测处理装置660通过第一泵670和电磁阀661与第一储存罐620相连，从而通过电磁阀661的开启就可实现对第一储存罐620中的冷却液的水质进行检测和净化第一储存罐620中的冷却液。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种注排液装置，用于给电子设备注入冷却液和排泄所述电子设备中的残留冷却液，其特征在于：所述注排液装置包括空气压缩机、第一储存罐、第一管路、第二管路、检测处理装置及第一泵，所述空气压缩机与所述第一管路的入口相连，用于产生压缩空气以排泄所述残留冷却液，所述第二管路的入口与所述第一管路的入口相连，所述第二管路的出口和所述第一管路的出口均与所述电子设备相连，所述第一储存罐用于储存所述冷却液并布置于所述第二管路，所述第一泵与所述第一储存罐相连，用于将所述第一储存罐中的所述冷却液注入所述电子设备中，所述检测处理装置与所述第一储存罐相连，以检测所述第一储存罐中的所述冷却液的水质和净化所述第一储存罐中的所述冷却液。

2.如权利要求1所述的注排液装置，其特征在于，所述注排液装置还包括第二泵，所述第二泵与所述第一储存罐相连，用于给所述第一储存罐中补充所述冷却液。

3.如权利要求1所述的注排液装置，其特征在于，所述注排液装置还包括第二储存罐，所述第二储存罐与所述第二管路的所述出口相连，所述第二储存罐用于储存所述残留冷却液。

4.如权利要求1所述的注排液装置，其特征在于，所述注排液装置还包括压力检测装置，所述压力检测装置设置在所述第一管路，以检测空气压力。

5.如权利要求1所述的注排液装置，其特征在于，所述注排液装置还包括加热烘干器，所述加热烘干器与所述空气压缩机的出口相连，以加热从所述空气压缩机出来的压缩空气。

6.如权利要求4所述的注排液装置，其特征在于，所述注排液装置还包括温度检测装置，所述温度检测装置连接在所述压力检测装置和所述第一管路的所述出口之间，以检测被加热烘干器加热后的压缩空气的温度。

7.如权利要求6所述的注排液装置，其特征在于，所述温度检测装置为温度传感器。

8.如权利要求1至7项任意一项所述的注排液装置，其特征在于，所述检测处理装置分别与所述第一管路的所述出口和所述第二管路的所述出口相连，以检测所述电子设备中的所述冷却液的水质和净化所述电子设备中的所述冷却液。

9.如权利要求8所述的注排液装置，其特征在于，所述检测处理装置包括冷却液检测装置，所述冷却液检测装置用于检测所述冷却液的pH值、缓蚀剂含量、含氧量或电导率。

10.如权利要求9所述的注排液装置，其特征在于，所述检测处理装置还包括加药装置，所述加药装置用于保持所述冷却液中的缓蚀剂的浓度。

11.如权利要求9所述的注排液装置，其特征在于，所述检测处理装置还包括脱氧装置，所述脱氧装置用于去除溶解在所述冷却液中的氧气。

12.如权利要求9所述的注排液装置，其特征在于，所述检测处理装置还包括离子交换装置，所述离子交换装置用于去除所述冷却液的电离子，以保持所述冷却液的电导率。

13.如权利要求9所述的注排液装置，其特征在于，所述检测处理装置还包括检测仪，所述检测仪用于检测所述冷却液中的pH值。

14.如权利要求1至7项任意一项所述的注排液装置，其特征在于，所述检测处理装置通过所述第一泵与所述第一储存罐相连。

15.如权利要求1至7项任意一项所述的注排液装置，其特征在于，所述注排液装置还包括止回阀，所述止回阀通过所述第一泵与所述第一储存罐相连，以防止所述残留冷却液进入所述第一储存罐。

16.如权利要求15所述的注排液装置，其特征在于，所述注排液装置还包括第一电磁阀，所述检测处理装置通过所述第一电磁阀与所述第一储存罐连接。

17.如权利要求15所述的注排液装置，其特征在于，所述注排液装置还包括第二电磁阀，所述检测处理装置通过所述第二电磁阀、所述止回阀及所述第一泵与所述第一储存罐连接。

18.如权利要求1至7项任意一项所述的注排液装置，其特征在于，所述注排液装置还包括第三管路，所述第三管路分别与所述第一管路的所述出口和所述第二管路的所述出口相连，所述检测处理装置布置于所述第三管路，以使所述检测处理装置独立于所述电子设备。

19.如权利要求18所述的注排液装置，其特征在于，所述第一泵设置在所述第二管路或所述第三管路。

20.如权利要求1至7项任意一项所述的注排液装置，其特征在于，当给所述电子设备中注入所述冷却液时，所述第一储存罐同时作为脱气罐，用于储存在给所述电子设备中注入所述冷却液时排泄的空气。

21.如权利要求1至7项任意一项所述的注排液装置，其特征在于，用真空泵代替所述空气压缩机。