CN217211277U - 漏液检测装置及液体分配单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种漏液检测装置及液体分配单元，所述漏液检测装置包括漏液检测绳、漏液控制器和接水盘，所述漏液检测绳设置于所述接水盘底部，所述漏液检测绳与所述漏液控制器连接，当有液体接触到所述漏液检测绳时，所述漏液控制器发出警报。本实用新型的漏液检测装置及液体分配单元中采用接水盘、漏液检测绳及漏液控制器实现盛接漏液、检测漏液及发出警报，避免对液体分配单元因漏液导致的故障。

Description

漏液检测装置及液体分配单元

技术领域

本实用新型涉及液体冷却系统技术领域，特别涉及一种漏液检测装置及液体分配单元。

背景技术

目前，数据中心内的服务器设备在运行时会散发大量的热量，如果不及时将产生的热量散失掉，数据中心内的设备会由于温度过高出现故障，影响数据中心的正常运行，为维持设备保持在稳定的温度，为此，需要为数据中心配备冷却系统，以维持数据中心内各个设备的正常工作温度。数据中心的温度必须严格的控制，以保证数据中心的不间断运行。冷冻水式温度调节设备所消耗的能源相较风冷或水冷式温度调节设备较小，在数据中心机房制冷系统中，冷冻水的分配和输送过程中的可靠性是重要的制约因素之一。

为了对输送给温度调节设备的冷冻水进行控制，通常会将冷冻水通过CDU(Cooling Distribute Unit，冷量分配单元)传输到温度调节设备，以实现冷冻水的按需分配。

目前，CDU中通常包括多条管路和多个阀门，CDU内部各个接头连接处或者器件本体都有漏液的风险，需要在CDU内部设置相应的漏液检测措施，避免因漏液导致机器故障。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种液体分配单元，能够检测液体分配单元中管路和接口是否存在漏液现象并排出漏液，避免液体分配单元因漏液导致的故障。

本实用新型提供一种液体分配单元，包括一次侧管路、二次侧管路及中间换热器，所述一次侧管路和所述二次侧管路分别连接至所述中间换热器的两侧并在所述中间换热器内实现热交换，所述液体分配单元设有如前文所述的漏液检测装置，所述漏液检测装置包括漏液检测绳、漏液控制器和接水盘；所述漏液检测绳设置于所述接水盘底部，所述漏液检测绳与所述漏液控制器连接；当有液体接触到所述漏液检测绳时，所述漏液控制器发出警报；所述接水盘设置在所述一次侧管路、所述二次侧管路及所述中间换热器下方。

在其中一实施例中，所述漏液检测绳以沿所述接水盘的底部的边缘向内螺旋盘绕的方式设置在所述接水盘的底部。

在其中一实施例中，所述接水盘倾斜设置，所述接水盘的底部的较低位置处开设有与外界排水管连接的排水口。

在其中一实施例中，所述二次侧管路的二次侧供液管路上设有安全阀，所述安全阀的出口通过排水软管连通至所述接水盘。

在其中一实施例中，所述接水盘的侧壁上设有防溅防护罩，所述防溅防护罩遮挡所述排水软管的末端并留有间隙。

在其中一实施例中，所述液体分配单元还包括机柜，所述机柜的内部空间的形成容置腔室，所述一次侧管路、所述二次侧管路、所述中间换热器及漏液检测装置设置在所述机柜内，所述接水盘倾斜在所述机柜的底部，所述一次侧管路、所述二次侧管路及所述中间换热器的各部件在竖直方向的投影均落在所述接水盘上。

在其中一实施例中，所述一次侧管路包括一次侧供液管路和一次侧回液管路，所述一次侧供液管路连接至所述中间换热器的一次侧入口，所述一次侧回液管路连接至所述中间换热器的一次侧出口，所述一次侧供液管路入口与所述中间换热器之间设有一次侧过滤器；所述二次侧管路包括二次侧供液管路和二次侧回液管路，所述二次侧供液管路连接至所述中间换热器的二次侧出口，所述二次侧回液管路连接至所述中间换热器的二次侧入口，所述二次侧供液管路上设有循环水泵和二次侧过滤器。

在其中一实施例中，所述一次侧过滤器两端分别并联有旁通回路，所述旁通回路上设有第一阀件，所述一次侧过滤器、所述二次侧过滤器的两端与所述旁通回路连接处之间分别设有第二阀件和第三阀件。

在其中一实施例中，所述一次侧回液管路上设有电动二通阀和一次侧流量计，所述电动二通阀根据所述二次侧管路的温度需求调节开度；所述二次侧回液管路上设有电动三通阀和二次侧流量计，所述电动三通阀的第一端、第二端连接在所述二次侧回液管路上，所述电动三通阀的第三端通过旁通管路与所述二次侧供液管路连接

本实用新型提供的漏液检测装置及液体分配单元具有以下有益效果：本实用新型的漏液检测装置及液体分配单元中采用接水盘、漏液检测绳及漏液控制器实现盛接漏液、检测漏液及发出警报，避免对液体分配单元因漏液导致的故障。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的液体分配单元的系统结构示意图；

图2为图1中的液体分配单元的一次侧管路的结构示意图；

图3为图1中的液体分配单元的二次侧管路的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例的液体分配单元的立体结构示意图；

图5为本实用新型实的实施例的漏液检测装置的立体结构示意图。

图中各元件标号如下：

一次侧管路10(其中，一次侧过滤器111；电动二通阀121、一次侧流量计122)；

二次侧管路20(其中，循环水泵211、二次侧过滤器212、膨胀罐213、补液装置214、安全阀215；电动三通阀221、二次侧流量计 222；补液泵2141、补液箱2142)；

中间换热器30；

漏液检测装置40(其中，排水软管41、接水盘42、防溅防护罩 43、漏液检测绳44；排水口421)；

机柜50；

第一排气阀61、第二排气阀62、第三排气阀63、第四排气阀64、第五排气阀65；

第三液压传感器73、第四液压传感器74、第五液压传感器75、第六液压传感器76、第七液压传感器77、第八液压传感器78；

第一温度传感器81、第二温度传感器82、第三温度传感器83、第四温度传感器84；

第一阀件91、第二阀件92、第三阀件93。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本实用新型不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本实用新型可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描“一个某元件”时，本实用新型并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

针对现有的CDU缺乏漏液检测措施的问题，本实用新型提供一种漏液检测装置及液体分配单元，液体冷却系统的一次侧回路和二次侧回路通过集成在液体分配单元中的换热器进行热交换，液体冷却系统液体分配单元具有漏液检测功能，能够实时检测液体分配单元是否存在漏液现象。

请参阅图1和图2，本实用新型实施例的液体冷却系统液体分配单元包含一次侧管路10、二次侧管路20、中间换热器30、漏液检测装置40及机柜50，一次侧管路10、二次侧管路20、中间换热器30 及漏液检测装置40均设置在机柜50内。其中，一次侧管路10用于连接液体冷却系统的一次冷源，二次侧管路20用于连接末端设备，一次侧管路10和二次侧管路20连接至中间换热器30的两侧并在中间换热器30内实现热交换，漏液检测装置40设置在一次侧管路10、二次侧管路20及中间换热器30的下方，用于液体分配单元的排水和漏液检测。

一次侧管路10包括一次侧供液管路和一次侧回液管路，一次侧供液管路连接冷源的输出端与中间换热器30的一次侧入口，一次侧回液管路连接中间换热器30的一次侧出口与冷源，形成一次侧回路。

一次侧供液管路上设有一次侧过滤器111，对一次侧供液管路中输送的液体进行过滤。一次侧过滤器111设置于一次侧供液管路入口至中间换热器30之间，使进入中间换热器30的液体洁净度满足需求，有效避免中间换热器30出现脏堵现象。

为了实现冷却液的可靠分配，过滤装置在一次侧过滤器111两端并联有一次侧过滤器旁通回路112，一次侧过滤器旁通回路112上配置有常闭的第一阀件91，一次侧过滤器111的前、后分别配置有常开的第二阀件92、第三阀件93，便于一次侧过滤器111的在线拆装、维护。在图示实施例中，第一阀件91、第二阀件92、第三阀件93为蝶阀。

更具体地，在一次侧过滤器旁通回路112上第一阀件91的前、后分别设置有第一液压传感器71、第二液压传感器72，用于检测一次侧过滤器111的脏堵情况。若出现第一液压传感器71、第二液压传感器72的压差异常，则会有脏堵告警，可以短时间打开一次侧过滤器旁通回路112上的第一阀件91，并关闭一次侧过滤器111前、后的第二阀件92、第三阀件93，进行一次侧过滤器111的在线维护。

过滤装置还包括第一排气阀61，第一排气阀61设置在第一阀件 91旁。

一次侧回液管路上设有电动二通阀121和一次侧流量计122，电动二通阀121和一次侧流量计122配合使用，调节电动二通阀121的开度可控制一次侧回液管路中的液体流量。一次侧回液管路上设有电动二通阀122，电动二通阀122根据二次侧管路20的温度需求调节开度。当末端负载加大，换热能力不足时将会加大电动二通阀122的开度，以降低二次侧水温至设定范围内；当末端负载低时，可通过减小电动二通阀122的开度来保证二次侧水温在设定值范围内。

二次侧管路20包括二次侧供液管路和二次侧回液管路，二次侧供液管路连接中间换热器30的二次侧出口与末端设备，二次侧回液管路连接末端设备与中间换热器30的二次侧入口，形成二次侧回路。

二次侧供液管路上设有循环水泵211和二次侧过滤器212，循环水泵211提供循环动力，二次侧过滤器212对管路中的液体进行过滤。二次侧供液管路的液体需要流经末端设备内部散热元件，二次侧过滤器212精度要求相对一次侧过滤器111而言更高，且需要设置在二次侧供液管路出口之前，使得进入末端设备的管路的液体洁净度满足需求，避免末端设备的散热器(如冷板)发生脏堵。

为了实现冷却液的可靠分配，二次侧过滤器212两端并联有二次侧过滤器旁通回路216，二次侧过滤器旁通回路216上配置有常闭的第一阀件91，二次侧过滤器212的前、后分别配置有常开的第二阀件 92、第三阀件93，便于二次侧过滤器212的在线拆装、维护。在图示实施例中，阀件90为蝶阀。

更具体地，在二次侧过滤器旁通回路216上第一阀件91前、后分别设置有第一液压传感器71、第二液压传感器72，用于检测二次侧过滤器212的脏堵情况。若出现第一液压传感器71、第二液压传感器72的压差异常，则会有脏堵告警，可以短时间打开二次侧过滤器旁通回路216上的第一阀件91，并关闭二次侧过滤器212前、后的第二阀件92、第三阀件93，进行二次侧过滤器212的在线维护。

同样地，过滤装置还包括第一排气阀61，第一排气阀61设置在第一阀件91旁。

循环水泵211和过滤装置之间设有第三液压传感器73。

二次侧供液管路上设有膨胀罐213，膨胀罐213设置在循环水泵 211的入口与中间换热器30的出口之间，对二次侧供液管路进行压力平衡。

二次侧供液管路上设有补液装置214，补液装置214设置在循环水泵211的入口处，用于向管路中补充液体。在图示示例中，补液装置214包括补液泵2141和补液箱2142，补液泵2141连通至补液箱 2142，补液泵2142的出口连通至二次侧供液管路上循环水泵211的入口。在图示实施例中，补液装置214安装固定在机柜50的侧壁上，补液泵2141和补液箱2142均挂设在机柜50后端的侧壁上。在一实施例中，补液箱2142可采用膨胀水箱，通过体积自动膨胀、收缩，稳定压力、实现补水功能，保证系统冷却液充足。

当管路中液体压力较低时，需要向管路中补充液体，补液时补液箱2142与补液泵2141的入口连接，将补液箱2142内的水注入管路中。为进一步提高系统的安全性，对补液箱2142进行了结构上的改进，补液箱2142上侧面设置有视液镜，用于直接进从外部观察补液箱2142内的水位；补液箱2142的顶部设置有排气装置，用于排出补液箱2142内的气体；补液箱2142的底部设置有液位告警传感器，当补液箱2142内的液位低于设定值时，液位告警传感器感测到并据此记性报警。

二次侧供液管路上设有安全阀215，用于对二次侧供液管路进行排水泄压。具体地，安全阀215设置在二次侧供液管路出口前，设置在二次侧管路20的供液管路上，当二次侧供液管路的压力过高时安全阀215自动开启，并通过漏液检测装置40进行排水泄压。

二次侧回液管路上设有电动三通阀221和二次侧流量计222，电动三通阀221的另一出口连通至二次侧供液管路上(循环水泵211与第三液压传感器73之间)，电动三通阀221和二次侧流量计222合使用，以根据二次侧流量计222的流量值调节电动三通阀221各个口的开关及开度从而控制二次侧回液管路中的液体流量。二次侧回液管路上设置有电动三通阀221，电动三通阀221的第一端、第二端连接在二次侧回液管路上，第三端通过旁通管路与二次侧供液管路连接。当末端设备减少时，液体分配单元的循环水泵211将会降低频率，使整体液体流量降低。如果末端设备很少，循环水泵211已经将频率降至最低，而流量仍然过大时，可以通过调节电动三通阀221调节流量。

漏液检测装置40包括排水软管41、接水盘42防溅防护罩43、漏液检测绳44及漏液控制器(图未示)。排水软管41的一端连接至安全阀215，另一端连接至接水盘42的内侧，用于将从安全阀215泄出的液体通过排水软管41输送到接水盘42内。接水盘42倾斜设置在机柜50的底部，一次侧管路10、二次侧管路20及中间换热器30 在竖直方向的投影均落在接水盘42上，使液体分配单元中的管路和接口均位于接水盘42的上方。接水盘42底部较低处开设有排水口421，排水口421与外界排水管连接，从而可将接水盘42内的液体向外排出。接水盘42的侧壁上设有防溅防护罩43，将排水软管41的末端遮罩住并留有合适间隙，可防止排水软管41排出的液体与接水盘42撞击飞溅并保证泄压时液体能正常排出。漏液检测绳44及漏液控制器用于检测液体分配单元是否存在漏液现象，漏液检测绳44设置在接水盘42的底部。漏液检测绳44基于液体导电原理检测漏液是否发生，漏液检测绳44的感应线缆与漏液控制器配合使用。当漏液检测绳44 任何位置接触到液体时，漏液检测绳44的2根感应线便会发生短路，漏液控制器根据漏液检测绳44的电阻的变化判断出漏液情况，并发出报警信号。在图示实施例中，漏液检测绳44呈矩形(沿接水盘42 底部的边缘向内螺旋)盘绕设置接水盘42底部，最大限度分布在接水盘42的底部，从而可能够更精准地检测接水盘42的底部任意位置上是否存在漏液情况。

机柜50的内部空间的形成容置腔室，机柜50可包括机柜框架以及覆合在机柜框架各个侧面上的机柜板(图未示)，通过其中一机柜板在机柜框架上的可开合设置形成机柜门，方便打开机柜对其内部的器件进行维修、更换等操作。

一次侧管路10、二次侧管路20上均设有排气阀，排气阀可自动排出管道中液体内含有的气体，避免因气体导致气蚀现象的发生。具体地，一次侧供液管路的最高点、一次侧回液管路的最高点分别设置有第二排气阀62、第三排气阀63。二次侧供液管路的最高点、二次侧回液管路的最高点分别设置有第四排气阀64、第五排气阀65。第一排气阀61、第二排气阀62、第三排气阀63、第四排气阀64、第五排气阀65为自动排气阀，能够防止液体内携带的气体过量而影响正常使用，提高使用的安全性和可靠性。具体地，一次侧供液管路的最高点、一次侧回液管路的最高点分别设置有第二排气阀62、第三排气阀63。二次侧供液管路的最高点、二次侧回液管路的最高点分别设置有第四排气阀64、第五排气阀65。第一排气阀61、第二排气阀62、第三排气阀63、第四排气阀64、第五排气阀65为自动排气阀，能够防止液体内携带的气体过量而影响正常使用，提高使用的安全性和可靠性。

一次侧管路10、二次侧管路20上均设有置有液压传感器、温度传感器，分别用于检测管路中的水压、水温。具体地，一次侧供液管路的入口设有第三液压传感器73和第一温度传感器81，一次侧回液管路的入口分别设有第四液压传感器74和第二温度传感器82。二次侧供液管路的出口分别设有第五液压传感器75和第三温度传感器83，二次侧回液管路的入口分别设有第六液压传感器76和第四温度传感器84。一次侧供液管路在中间换热器30的一次侧入口处设置有第七液压传感器77，二次侧供液管路在中间换热器30的二次侧出口处设置有第八液压传感器78。

上述液体分配单元的工作原理如下：一次侧管路10中，液体流向如下：一次侧供液管路入口→一次侧过滤器111→中间换热器30→一次侧回液管路入口→一次侧流量计122→电动二通阀121→一次侧回液管路出口，一次侧供液管路入口、一次侧回液管路出口连接至冷源，一次侧供液管路入口用于冷却后液体进入，一次侧回液管路出口用于吸热后液体的流出。二次侧管路20中，液体流向如下：二次侧回液管路入口→二测流量计222→电动三通阀221→中间换热器30→二次侧供液管路入口→循环水泵211→二次侧过滤器212→二次侧供液管路出口，二次侧供液管路出口、二次侧回液管路入口连接至连接末端设备，二次侧供液管路入口用于冷却后液体进入，二次侧回液管路出口用于吸热后液体的流出。一次侧管路10中的液体与二次侧管路20中的液体在中间换热器30中进行热交换，一次侧管路10中的液体对二次侧管路20中液体进行冷却降温，从而实现为末端设备进行冷却散热的效果。

本实用新型的漏液检测装置及液体分配单元至少具有以下有益效果：

(1)机柜底部设有漏液检测装置，接水盘内设有与漏液控制器配合的漏液检测绳，当泄漏的液体在接水盘中接触到水后两根感应线发生短路时，可通过漏液控制器触发漏液报警装置，通知相关人员进行处理；

(2)漏液检测装置设有排水软管连接二次侧供液管路上的安全阀与接水盘，接水盘的侧壁上设有当安全阀在达到预设的压力值开启时，通过排水软管可将二次侧供液管路中液体排入接水盘中进行泄压；

(3)漏液检测装置的接水盘盛接在液体分配单元的管路和接口下方，接水盘设有排水口，当管路出现漏水或拆卸时，接水盘可收集泄漏的冷却液，接水盘内的液体可通过排水口向外排出；

(4)接水盘在机柜底部倾斜设置，使排水口处于位置较低处，更加便于接水盘内液体的排出。

综上所述，本实用新型的漏液检测装置及液体分配单元中采用接水盘、漏液检测绳及漏液控制器来检测接水盘内的液体并据此发出警报，避免对液体分配单元因漏液导致的故障；接水盘设置在机柜的底部可盛接液体分配单元的管路和接口的漏液及安全阀的排液，通过安全阀、排水软管对二次侧供液管路进行泄压。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本实用新型的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

Claims (9)

1.一种液体分配单元，包括一次侧管路、二次侧管路及中间换热器，所述一次侧管路和所述二次侧管路分别连接至所述中间换热器的两侧并在所述中间换热器内实现热交换，其特征在于：所述液体分配单元设有漏液检测装置，所述漏液检测装置包括漏液检测绳、漏液控制器和接水盘；所述漏液检测绳设置于所述接水盘底部，所述漏液检测绳与所述漏液控制器连接；当有液体接触到所述漏液检测绳时，所述漏液控制器发出警报；所述接水盘设置在所述一次侧管路、所述二次侧管路及所述中间换热器下方。

2.如权利要求1所述的液体分配单元，其特征在于：所述漏液检测绳以沿所述接水盘的底部的边缘向内螺旋盘绕的方式设置在所述接水盘的底部。

3.如权利要求2所述的液体分配单元，其特征在于：所述接水盘倾斜设置，所述接水盘的底部的较低位置处开设有与外界排水管连接的排水口。

4.如权利要求1至3中任一项所述的液体分配单元，其特征在于：所述二次侧管路的二次侧供液管路上设有安全阀，所述安全阀的出口通过排水软管连通至所述接水盘。

5.如权利要求4所述的液体分配单元，其特征在于：所述接水盘的侧壁上设有防溅防护罩，所述防溅防护罩遮挡所述排水软管的末端并留有间隙。

6.如权利要求1至3中任一项所述的液体分配单元，其特征在于：所述液体分配单元还包括机柜，所述机柜的内部空间的形成容置腔室，所述一次侧管路、所述二次侧管路、所述中间换热器及漏液检测装置设置在所述机柜内，所述接水盘倾斜在所述机柜的底部，所述一次侧管路、所述二次侧管路及所述中间换热器的各部件在竖直方向的投影均落在所述接水盘上。

7.如权利要求1至3中任一项所述的液体分配单元，其特征在于：所述一次侧管路包括一次侧供液管路和一次侧回液管路，所述一次侧供液管路连接至所述中间换热器的一次侧入口，所述一次侧回液管路连接至所述中间换热器的一次侧出口，所述一次侧供液管路入口与所述中间换热器之间设有一次侧过滤器；所述二次侧管路包括二次侧供液管路和二次侧回液管路，所述二次侧供液管路连接至所述中间换热器的二次侧出口，所述二次侧回液管路连接至所述中间换热器的二次侧入口，所述二次侧供液管路上设有循环水泵和二次侧过滤器。

8.如权利要求7所述的液体分配单元，其特征在于：所述一次侧过滤器两端分别并联有旁通回路，所述旁通回路上设有第一阀件，所述一次侧过滤器、所述二次侧过滤器的两端与所述旁通回路连接处之间分别设有第二阀件和第三阀件。

9.如权利要求7所述的液体分配单元，其特征在于所述一次侧回液管路上设有电动二通阀和一次侧流量计，所述电动二通阀根据所述二次侧管路的温度需求调节开度；所述二次侧回液管路上设有电动三通阀和二次侧流量计，所述电动三通阀的第一端、第二端连接在所述二次侧回液管路上，所述电动三通阀的第三端通过旁通管路与所述二次侧供液管路连接。

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