CN111649806A - 水冷系统的水箱水位感测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水冷系统的水箱水位感测装置，包括一水箱本体、一浮动单元、一设有一磁感应器的水位感测单元与一控制单元，该水箱本体具有一容水腔室、一入水口及一出水口，该浮动单元设于该容水腔室内，且设有一浮筒、一转动部与一连接该浮筒与该转动部的连接部，该转动部枢设于该容水腔室内，且外侧设有一磁性区，该磁感应器设于对应该转动部磁性区的水箱本体的一外侧，该控制单元根据该磁感应器感测该磁性区的一转动角度传送的一感测信号做处理，并产生一水位信息，通过本发明此设计使得可达到感测水箱内水位高度的效果。

Description

水冷系统的水箱水位感测装置
技术领域
本发明涉及一种水冷系统的水箱水位感测装置，尤指一种可达到感测水箱内水位高度的效果的水冷系统的水箱水位感测装置。
背景技术
一般工业电脑、服务器电脑及高散热元件大多都是以24小时运转，电脑的服务器在运作过程中会产生高热，虽然电脑内有安装散热风扇，但电脑设备的热源不断产生，安装的散热风扇其空气对流作用不佳，使得散热效果有限，因此，为了有效的降温，故乃有业者开发出一种水冷系统，其系安装在电子设备的发热元件上，可利用水冷液不断的循环进出，用以调节电脑服务器的工作温度。
而现有水冷系统是由一水冷头、一泵浦、一填充有工作液体(如纯水)的水箱、一水冷排与复数水管组成，通过该复数水管将该水冷头、泵浦、水箱和水冷排串接连通一起，该水冷头与发热元件(如CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)或其他芯片或元件)接触，以吸收该发热元件上的热量，并凭借该泵浦驱动其内的工作液体依序流经通过水冷头、水冷排与水箱内，最后循环流回到该泵浦内继续不断水循环散热，但却延伸另一问题，就是该水箱内的工作液体使用一段时间后会有损耗，例如原本该水箱内的工作液体的液面高度(或称水面高度)为5公分(如工作液体容量200毫升)，经使用一段时间后，该水箱内的工作液体的液面高度会逐渐慢慢损耗下降为4公分(如工作液体容量160毫升)、3公分(如工作液体容量120毫升)至0公分(如工作液体容量0毫升)，以导致该水冷系统内没有工作液体或没有足够工作液体可提供发热元件进行水冷散热，进而造成发热元件的热量无法快速散去而损坏，且该发热元件也会随着该水箱内的工作液体逐渐损耗下降而影响运作效能及散热不足等现象发生。
所以目前是通过人为方式来查看该水箱内的工作液体是否减少，例如使用者是使用该水冷系统一段时间后，则必须将该水箱拆开自行查看其内的工作液体是否有减少，以人工的方式随时补充其内的工作液体到该水箱内的一标准液面刻度位置(如工作液体的液面高度为5公分)，才能避免水冷系统无法正常运作，以导致使用上不便与困扰。
发明内容
本发明的一目的在提供一种可达到感测水箱内水位高度的效果的水冷系统的水箱水位感测装置。
本发明的另一目的在提供一种降低成本的水冷系统的水箱水位感测装置。
本发明的另一目的在提供一种通过一水位感测单元的一磁感应器设置于该水箱外，且以非接触方式感测对应一水箱其内的一转动部外侧设置的一磁性区的转动角度，即可以达到水位感测准确度高的效果，以及该水箱本身无需钻孔拉线可避免漏水的问题的水冷系统的水箱水位感测装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种水冷系统的水箱水位感测装置，其特征在于，包括：
一水箱本体，具有一容水腔室、一入水口及一出水口，该容水腔室用以供该入水口导入的一工作液体储存与供给；
一浮动单元，设于该容水腔室内，该浮动单元设有一随该容水腔室内水位高低浮动的浮筒、一转动部以及一连接该浮筒与该转动部的连接部，该转动部枢设于该容水腔室内，且外侧设有一磁性区；
一水位感测单元，包含一磁感应器，该磁感应器设于对应该转动部的磁性区的该水箱本体的一外侧，用以感测该磁性区随该浮筒上、下浮动的一转动角度，并产生一感测信号；及
一控制单元，电性连接该磁感应器，该控制单元根据该感测信号做处理，并产生一水位信息。
所述的水冷系统的水箱水位感测装置，其中：该转动部的外侧设有一非磁性区，该磁性区位于对应该磁感应器的该转动部的外侧表面，该转动部未对应该磁感应器的外侧表面为非磁性区。
所述的水冷系统的水箱水位感测装置，其中：该转动部或该磁性区为一磁铁。
所述的水冷系统的水箱水位感测装置，其中：该容水腔室内设置一结合杆，该结合杆的一端与该转动部相枢设，该结合杆的另一端固设在该水箱本体的一内壁。
所述的水冷系统的水箱水位感测装置，其中：该磁感应器为一角度感测器。
所述的水冷系统的水箱水位感测装置，其中：该入水口与该出水口通过复数导水管与一水冷系统相接连通。
所述的水冷系统的水箱水位感测装置，其中：该浮筒与该转动部及该连接部为一体成型或非一体成型。
通过本发明此水箱水位感测装置的设计，使得可达到感测水箱内水位高度的效果及降低成本，且还可达到感测水位准确度高，以及水箱无需钻孔拉线以有效避免漏水的问题。
附图说明
图1为本发明的一实施例的水箱水位感测装置的容水腔室的水位状态示意图。
图2为本发明的一实施例的水箱水位感测装置的容水腔室的另一水位状态示意图。
图3为本发明的一实施例的水箱水位感测装置的容水腔室的另一水位状态示意图。
图4为本发明的一实施例的水冷系统的示意图。
附图标记说明：水箱水位感测装置1；水箱本体10；容水腔室101；入水口102；出水口103；浮动单元11；浮筒111；连接部112；转动部113；磁性区1131；非磁性区1132；结合杆114；水位感测单元12；磁感应器123；磁感应元件1231；控制单元13；水冷系统2；水冷头21；泵浦22；导水管23；工作液体3；电子设备4；主机板41。
具体实施方式
本发明的上述目的及其结构与功能上的特性，将依据所附图式的较佳实施例予以说明。
本发明提供一种水冷系统的水箱水位感测装置，请参阅图1为本发明的一实施例的水箱水位感测装置的容水腔室的水位状态示意图；图2为本发明的一实施例的水箱水位感测装置的容水腔室的另一水位状态示意图；图3为本发明的一实施例的水箱水位感测装置的容水腔室的另一水位状态示意图；图4为本发明的一实施例的水冷系统的示意图。如图1、2所示，本发明的水箱水位感测装置1系应用于一水冷系统2上，通过该水冷系统2对一电子设备4(如工业电脑、服务器电脑或通讯机箱或其他设备)的一发热元件(如CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)或其他芯片或元件或发热源)进行水冷散热。该水箱水位感测装置1包括一水箱本体10、一浮动单元11、一水位感测单元12及一控制单元13，该水箱本体10具有一容水腔室101、一入水口102及一出水口103，该出水口103用以导引该容水腔室101内的工作液体3流出，该容水腔室101用以供该入水口102导引入的一工作液体3(如纯水)储存与供给；该浮动单元11设于该容水腔室101内，该浮动单元11设有一随该容水腔室101内水位的高低浮动的浮筒111、一转动部113与一连接部112，该连接部112(如连接杆)的两端分别连接该浮筒111的一端与该转动部113的外周侧，使该浮筒111随着于该容水腔室101内的工作液体3的水面高度(或称液面高度)变化而向上或向下浮动，同时该转动部113会受该连接部112带动而朝如逆时针方向转动或朝顺时针方向转动。在一可行实施例中该浮筒111与该转动部113及连接部112为一体成型，例如以塑胶射出成型或3D打印成型，或非一体成型凭借连结手段例如螺接、嵌接或胶接等方式连接成一体。
该转动部113外侧设有一磁性区1131，该磁性区1131于本实施例表示位于该转动部113整体上，也就是该转动部113为一磁铁，但并不局限于此。并该转动部113枢设于该容水腔室101内，本实施例中该转动部113系选择与该容水腔室内设置的一结合杆114相枢设，就是该结合杆1134的一端与该转动部113相枢设且作为转动的支点，该结合杆1134的另一端固设在该水箱本体10的一内壁。在其他实施例，参阅图3，该转动部113为以塑胶材质或金属材质构成，该转动部113外侧设有一磁性区1131与一非磁性区1132，该磁性区1131为一磁铁或具磁性部设于位于对应该磁感应器123的该转动部113的外侧表面上，该转动部113其余未对应该磁感应器123的外侧表面为非磁性区1132，该非磁性区1132是为未对应该磁感应器123的转动部113外表面是没有磁性且不会跟磁感应器123相感应作动的区域(位置)。
该磁感应器123设于对应该磁性区1131的该水箱本体10的一外侧，且该磁感应器123通过该水箱本体10隔开不接触该工作液体3与该转动部113，该磁感应器123于本实施例为一个或多个磁感应元件1231组成的角度感测器(如非接触式角度感测器为霍尔角度感测器)设于该水箱本体10的外侧，且该磁感应器123与对应于该容水空间内壁的该转动部113的磁性区1131是为非接触式感测，该磁感应器123是用以感测该磁性区1131随该浮动单元11的浮筒上、下浮动的一转动角度，并产生一感测信号，也就是该磁感应器123感测该磁性区1131转动引起的磁场方向变化而转换产生对应该磁性区1131的转动角度的感测信号。
并于本实际实施的该磁感应器123电性连接(如有线电性连接或无线电性连接)该控制单元13，该控制单元13可为中央处理器(CPU)、微控制器(MCU)或数位信号处理器(DSP)，且该控制单元13于本实施例表示为电子设备4的一主机板41上之中央处理器说明，但并不局限于此，该控制单元13是位于该水箱本体10外且不与该工作液体3接触，该控制单元13是根据该感测信号来得知磁性区1131的转动角度，相对可得知该连接部112的摆动角度做处理，进而计算出该水箱本体10内的水面高度(或液面高度)，并产生一水位信息传送给一提醒元件(如LED灯、扬声器或显示器；图中未示)显示(或拨放)该水位信息，让使用者可即时得知目前水箱内的水位信息，并能即时(或适时)补充新工作液体3灌入至该水箱本体10的容水腔室101内，以确保该水箱本体10内的工作液体3可维持在一固定水面高度。其中该水位信息为该水箱本体10的容水腔室101内目前工作液体3的水面高度(或目前工作液体3容量)及浮筒111位置的信息，例如该容水腔室101内的最高水面高度为5公分(如图1)，且相对工作液体3容量为200毫升，此时该磁感应器123感测到该容水腔室101内目前工作液体3的水面高度(或液面高度)为2.5公分(如图2)，且相对工作液体3容量为100毫升，依此类推。
在一替代实施例，该控制单元13也可为一独立的控制芯片与该磁感应器123设置在同一块电路板上，并通过有线或无线方式将该水位信息传送给该提醒元件显示(或拨放或警示)该水位信息。
另外，参阅第1、2、4图示，该水箱本体10的入水口102与该出水口103通过复数个导水管23与该水冷系统2相接连通，于本实施例的水冷系统2包含至少一水冷头21、至少一泵浦22及该水箱本体10，该水冷头21的底侧贴设接触在该发热元件上，用以吸收该发热元件上的热量，该出水口103导引流出的工作液体3通过一第一个导水管23流入至该泵浦22内，该泵浦22通过一第二个导水管23连接且连通该水冷头21的一入口，该泵浦22用以驱动该泵浦22内的工作液体3通过该第二导水管23流入至该水冷头21内，该水箱本体10的入水口102通过一第三个导水管23连接且连通该水冷头21的一出口，使该水冷头21的出口导引流出经热交换后的工作液体3通过该第三个导水管23流经该入水口102至该水箱本体10内，以一直不断水循环，来达到水冷散热的效果。
当该水冷系统2对该发热元件执行一段时间进行水冷散热时，该水箱本体10的容水腔室101内的工作液体3原本容量为如200毫升(即水面高度为5公分；如图1)会逐渐损耗而减少，使该工作液体3的容量下降为如100毫升(如图2)，同时该浮筒111会随着该工作液体3逐渐下降而向下浮动，此时该磁感应器123则感测到该磁性区1131受到该连接部112带动而朝顺时针方向转动且转动角度为如45度，并产生对应该磁性区1131的转动角度的感测信号传送给该控制单元13，使该控制单元13根据该感测信号得知磁性区1131的转动角度与该连接部112的摆动角度(如45度)做处理并产生该水位信息，以通过该提醒元件显示(或播放)该水位信息。
因此，凭借本发明此水箱水位感测装置1的设计，使得可达到即时感测水箱本体10内的水位高度(水位高低)的效果、且感测水位准确度高及降低成本。另外，让使用者可即时得知目前水位信息，有利于适时补充新工作液体3灌入该水箱本体10内，以有效达到使用便利性佳及可让该水冷系统2一直维持在最佳状态进行水冷散热。
此外，通过该磁感应器123固定在该水箱本体10外以非接触式感测该容水腔室101内该转动部113的磁性区1131角度，所以本发明没有导线从该水箱本体10内穿孔(或钻孔)到该水箱本体10外的问题，让该水箱本体10本身上除了该入水口102与出水口103外，其余壁面没有任何穿孔，使该水箱本体10具有较佳密闭性与可靠度高，以有效达到不会有漏水的问题。并该水箱本体10内只设有机构元件(如浮动单元11)，但没有电子元件(如磁感应器123)在水箱本体10内，所以并不会有电子元件腐蚀的问题。

Claims (7)

1.一种水冷系统的水箱水位感测装置，其特征在于，包括：
一水箱本体，具有一容水腔室、一入水口及一出水口，该容水腔室用以供该入水口导入的一工作液体储存与供给；
一浮动单元，设于该容水腔室内，该浮动单元设有一随该容水腔室内水位高低浮动的浮筒、一转动部以及一连接该浮筒与该转动部的连接部，该转动部枢设于该容水腔室内，且外侧设有一磁性区；
一水位感测单元，包含一磁感应器，该磁感应器设于对应该转动部的磁性区的该水箱本体的一外侧，用以感测该磁性区随该浮筒上、下浮动的一转动角度，并产生一感测信号；及
一控制单元，电性连接该磁感应器，该控制单元根据该感测信号做处理，并产生一水位信息。
2.如权利要求1所述的水冷系统的水箱水位感测装置，其特征在于：该转动部的外侧设有一非磁性区，该磁性区位于对应该磁感应器的该转动部的外侧表面，该转动部未对应该磁感应器的外侧表面为非磁性区。
3.如权利要求1所述的水冷系统的水箱水位感测装置，其特征在于：该转动部或该磁性区为一磁铁。
4.如权利要求1所述的水冷系统的水箱水位感测装置，其特征在于：该容水腔室内设置一结合杆，该结合杆的一端与该转动部相枢设，该结合杆的另一端固设在该水箱本体的一内壁。
5.如权利要求1所述的水冷系统的水箱水位感测装置，其特征在于：该磁感应器为一角度感测器。
6.如权利要求1所述的水冷系统的水箱水位感测装置，其特征在于：该入水口与该出水口通过复数导水管与一水冷系统相接连通。
7.如权利要求1所述的水冷系统的水箱水位感测装置，其特征在于：该浮筒与该转动部及该连接部为一体成型或非一体成型。
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