冷却液快速置换装置的制作方法

1.本实用新型涉及电脑设备技术领域，特别涉及用于冷却液快速置换装置。


背景技术：

2.目前市场上随着计算机的运算速度越来越快，导致计算机的cpu，独立显卡等高速计算运行部件的功耗逐渐增加，从而热量也逐渐增加，当半导体热量过高时，会导致其效率大幅下降。目前市场手上的大部分半导体的散热装置都是风冷结构，虽然干净简洁，但是其散热效率较低，不适合高功耗的计算设备。
3.因此市场上逐渐出现了水冷系统，该系统采用冷却液传导热量，再通过具备大量铜制散热片对冷却液进行散热，这样制冷效率大为提高。所以目前具备水冷系统的计算设备增长速度极快。但是目前水冷系统有个缺陷，就是冷却液的更换非常不便，在更换时，因为其液体性质，经常会出现液体外流，或者飞溅发生，因为冷却液属于化学物质，既会损害机器设备，也会导致人体沾染到化学物质不利于健康。
4.为了解决此问题，需要一种简单的冷却液快速置换装置，快速、简单、安全的更换冷却液。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是解决以上缺陷，提供冷却液快速置换装置，能便于使用，方便更换冷却液，同时能保证冷却液不会发生外泄的问题。
6.本实用新型的目的是通过以下方式实现的：一种冷却液快速置换装置，包括上水箱和下水箱，及将两者进行连通的连接水道，其中上水箱和下水箱用于存储冷却液，连接水道用于输送冷却液，在连接水道上设有阀门组件，对在连接水道的中的流动的冷却液进行控制，改变其流向，在连接水道上还设有连接端口组件，用于和外部冷却系统进行连接及连接水道内部之间连接。通过上、下水箱的设置，实现了置换装置和计算设备的冷却系统之间的液体交换目的，其中上水箱的用途在于抽取并观察冷却系统中的冷却液状态，是否有污染，缺损或者失效的状态，以决定是否进行更换，同时，通过上水箱进行少量的补充缺损的冷却液，方便操作使用。如果存在冷却液失效更换，则可以通过下水箱，将所有的冷却液收集到下水箱，进行整体更换，其中连接水道用于输送冷却液，同时保证冷却液在各个位置循环或者滞留。通过阀门组件来控制冷却液的流动方向实现不同的功能，同时保证冷却系统和置换装置之间通过不同的模式进行循环。利用连接端口组件和冷却系统进行循环，便于接插，直接通过软管将置换装置和冷却系统进行连接，避免液体外泄或者是污染，保证了清洁卫生。
7.上述说明中，作为优选的方案，所述连接水道由两块平板之间的沟道组成，其中一块为上水道板，一块为下水道板，其中沟道设置在下水道板上，上水道板和下水道板密封扣合，上水箱设置在上水道板上方，上水道板上设有上水箱入水孔，和上水箱连通，下水箱设置在下水道板下方，下水道板上设有下水箱入水口，和下水箱连通。连接水道可以采用导管
的形式，但是在本技术中，为了是整体产品更加便利合理采用可在两块面板之间设置连接水道的技术方案，采用这种技术方案的优点是：1、能使液体能在面板之间流动，免去了管道破损漏液的技术问题。2、面板上设计连接水道更加便于短距离的管道的连接，避免短距离管道的安装不便。3、这个面板能起到支撑的作用，能同时在其上方安装各种零部件，扩展其应用范围及空间。4、通过面板的形式设置连接水道，当冷却液在其中运转时，能进一步进行散热，提高降温效率。
8.上述说明中，作为优选的方案，所述阀门组件由水道水阀，上水箱三通进水阀和下水箱三通进水阀组成，三个阀门之间组成旁路结构，上水箱三通进水阀和下水箱三通进水阀的一端分别和水道水阀的两端连接，另外一端分别和连接水道连接。通过阀门组件组合应用的设计实现了不同的冷却液循环功能，既可以实现检测判断的小循环功能，即在冷却系统和上水箱之间的循环，实现检测功能。也可以实现上、下水箱的整体大循环的功能，实现冷却液的清洁置换。通过阀门的切换和连接水道的配合，实现功能的目的。两个三通和一个直通的开关配合达到此组合方案。
9.上述说明中，作为优选的方案，在上水道板设有7个通孔，形成连接端口组件，分别为进水口，出水孔，上水箱三通阀连接孔，上水箱入水孔，下水箱三通阀连接孔及两个旁路通孔。通过通孔的设计，实现了各连接水道和外部冷却设备及内部的阀门连接，实现其全部的功能。
10.上述说明中，作为优选的方案，所述连接水道包括有进水道，上水箱入水道，出水道和下水箱入水道，其中进水道的一端和水道进水口连通，该水道进水口用于和外部冷却系统的输出端连接，进水道的另一端和下水箱三通进水阀的剩余一端连接，上水箱入水道和上水箱三通进水阀的剩余一端连接，另外一端和上水箱连接，出水道的一端和上水箱连接。
11.上述说明中，作为优选的方案，下水道板的下方还设有上水箱水泵，用于将水泵入到上水箱内，上水箱水泵的一端和旁路通孔及出水道相连通，另外一端和上水箱及上水箱入水孔连通。上水箱水泵用于给液体提供动力，使其在连接水道和上下水箱内流动。
12.上述说明中，作为优选的方案，下水箱的下方还设有一个下水箱水泵，用于将水泵入到下水箱内，下水箱水泵的一端和下水箱相通，在下水道板上还设有一个进气道，进气道的一端和外界相通，另外一端和下水箱水泵相通，用于空气的进入下水箱，在下水箱的上方，下水道板上开设有一个排气孔，排气孔上设有真空发生装置，用于产生真空，使下水箱处于负压状态。通过进气孔，排气孔及真空发生装置的设计，可以给整个置换装置和冷却系统提供真空环境，将所有的冷却液抽离到下水箱内，使整个装置除了实现液面的检验循环功能外，可以将整个装置及冷却系统的冷却液全部收集到下水箱，实现整体更换，同时保证整个涉外连接处的各个端口不会有任何冷却液，保证安全卫生。
13.上述说明中，作为优选的方案，该装置还设有冷排模块，该模块设置在进水道和下水箱三通进水阀之间，该模块由冷排，u型进水管和u型出水管组成，冷排上设有两个接口，分别和u型进水管和u型出水管的一端相通，进水道的一端和u型进水管相通，下水道板上还设有冷排水道，冷排水道的一端和u型出水管相通，冷排水道的另一端和下水箱三通进水阀的一端相连通。此技术方案是一种更进一步的方案，即将冷却系统中的散热冷排单独可拆卸的安装在置换装置上，这样可以单独分别对冷排和cpu的冷却液循环装置进行分离检测
和换液，这样的好处是出现故障可以分别检测或者是分别加注，通过增加冷排水道和相对应的u型进水管和u型出水管等部件实现该功能，另外也可以用于生产线的在线检测，如果要单独测试cpu的冷却检测系统，因为有冷排模块的存在，可以对cpu的冷却液在冷排中循环，这样产生的高温会被冷排降温，实现了在线(即cpu处于工作状态)检测，更精准的检测对应的冷却系统是否符合要求，将故障定位至更小范围。
14.上述说明中，作为优选的方案，所述上水道板及上水箱为透明材质制成，所述下水道板由导热金属材料制成，上水道板和下水道板之间设有密封材料，通过密封材料将上水道板，下水道板和连接水道之间进行密封，使水流和气流之间独立运行。为了便于观察冷却液的流动状况，及其质量，将上水道板及上水箱设置为透明材质制成。另外通过密封材料将水道和气道进行密封隔离，保证运转。
15.上述说明中，作为优选的方案，上水道板和上水箱采用亚克力制成，下水道板采用铝合金支撑，密封材料为硅胶材料，上水箱设有可以打开的上盖。通过上水箱设有可以打开的上盖的设计方案，达到使用方便的目的，可以方便添加少了冷却液，也可以增加其他电子部件从而扩展其使用范围。
16.本实用新型所产生的有益效果是：通过阀门组件，上水箱和下水箱，及将两者进行连通的连接水道的设计方案，从而实现了冷却液的清洁安全更换的目的，同时通过阀门的组合方式和各种水道的设计，实现了整个装置的各种循环方案，同时方便使用者的运用场景。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例立体结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例立体结构分解示意图；
19.图3为本实用新型实施例小循环置换示意图；
20.图4为本实用新型实施例下水道板水路结构展示图；
21.图5为本实用新型实施例立体结构仰视示意图；
22.图6为本实用新型实施例上水道板水路结构展示图；
23.图7为本实用新型实施例加入真空泵示意图；
24.图8为本实用新型实施例大循环置换示意图；
25.图9为本实用新型实施例整体将水抽至下水箱示意图；
26.图中，1为下水箱，101为下水箱水泵，102为下水箱三通进水阀，103为排气孔，2为上水箱，201为上水箱水泵，202为上水箱三通进水阀，203为水道水阀，204为u型进水管，205为u型出水管，206为下水道板，2061为进水道，2062为冷排水道，2063为上水箱入水道，2064为出水道，2065为下水箱入水道，207为进气道，2071为进气孔，208为上水道板，2081为上水箱三通阀连接孔，2082为上水箱入水孔，2083为下水箱三通阀连接孔，2084为旁路通孔，3为冷排，4为下水箱水阀，401为l型气道，402为气压流量计，5为水道进水口，6为水道出水口，7为气阀，8为真空泵；9为下水箱入水口。
具体实施方式
27.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
28.本实用新型的目的是通过以下方式实现的：
29.冷却液快速置换装置，包括下水箱1、上水箱2、冷排3和下水箱水阀4，下水箱1用于储存用于循环冷却的冷却液，下水箱1上设有下水箱水泵101，下水箱水泵101用于驱动下水箱1进行水路循环作业；
30.上水箱2用于存放循环冷却的冷却液，以及配合水路系统的冷却循环，上水箱2上还设有上水箱水泵201和上水道板208和下水道板206，上水道板208和下水道板206密封扣合，上水箱水泵201用于驱动上水箱2进行水路循环作业，下水道板206用于给冷却液提供水路道，以及给气阀7提供进气道207。水路道包括进水道2061、冷排3水道2062、上水箱入水道2063、下水箱入水道2065和出水道2064。进气道207远离气阀7的一端设有进气孔，用于使空气流入进气道207；上水道板208用于给阀门提供与下水道板206连接的通孔，形成连接端口组件，通孔分别为水道进水口5，水道出水口6，上水箱三通阀连接孔2081，上水箱入水孔2082，下水箱三通阀连接孔2083及两个旁路通孔2084，上水箱入水孔2082设置在上水箱2下方，冷却液通过上水箱入水孔2082进入上水箱2。上水箱水泵201的一端和旁路通孔2084及出水道2064相连通。
31.冷排3用于给冷却液散热；气阀7用于对下水箱1抽真空的通路，在下水箱水泵101的上方设有两个左右镜像的l型通道，一个连接进气道207，一个连接下水箱水阀4，两个l型气道401之间还设有一个气压流量计402，用于检测气压流量，气阀7设置在气压流量计402上。
32.上水箱2、下水箱1分别设有相互连接的阀门，其中，上水箱2的阀门分别是：上水箱三通进水阀202、水道水阀203、u型进水管204和u型出水管205；而下水箱1设有下水箱三通进水阀102和下水箱水阀4，以及和下水箱1连接的气阀7，上水箱三通进水阀202插入到上水道板208的上水箱三通阀连接孔2081内，下水箱三通进水阀102插入到上水道板208的下水箱三通阀连接孔2083内。
33.冷却液快速置换装置的工作状态分为整体大循环和过滤小循环，在进行整体小循环置换作业时(参考附图3)，首先打开水道水阀203，将上水箱三通进水阀202、下水箱三通进水阀102和下水箱水阀4都关闭，cpu水路内的冷却液通过水道进水口5排入置换装置内，水道出水口6下方连接着进水道2061的一端，进水道2061的另一端连接着u型进水管204，冷却液通过进水道2061的进入u型进水管204，在进入冷排3进行冷却。冷却后的冷却液从u型出水管205排出进入冷排3水道2062，冷排3水道2062连接着水道水阀203的一端，冷却液经过水道水阀203后，从水道水阀203的另一端进入上水箱入水道2063，随后进入上水箱2。冷却液在上水箱水泵201的作用下，通过与上水箱2连接的出水道2064，从水道出水口6回到cpu水路内。这种小循环用于快速检测cpu的密封性及冷却液流动状况，同时可以看到冷却液的质量状况。同时可以通过上水箱2进行适量的冷却液添加。
34.在冷却液快速置换装置进行大循环时(参考附图8)，首先将水道水阀203和一个气阀7关闭，并将上水箱三通进水阀202和下水箱三通进水阀102打开。cpu水路内的冷却液通过水道进水口5排入，通过进水道2061从u型进水管204进入冷排3进行冷却，冷却后的冷却液从u型出水管205通过冷排3水道2062排入，由于水道水阀203的关闭，因此冷却液会通过下水箱三通进水阀102直接进入下水箱1，下水箱1内的冷却液，在下水箱水泵101的作用下，通过下水泵，被下水箱水泵101吸入，下水箱水阀4的一端连接着下水箱入水道2065，下水箱
入水道2065的另一端连接着下水箱三通进水阀102，冷却液通过下水箱三通进水阀102进入上水箱入水道2063，通过上水箱入水道2063进入上水箱2内部。进入上水箱2的冷却液，在上水箱水泵201的作用下，通过与上水箱2连接的出水道2064，从水道出水口6回到cpu水路内。通过大循环系统，实现整体的冷却液更换。
35.在需要将冷却液统一存入下水箱1时(附图9)，在图中，虚线部分为空气流动的方向。首先关闭水道水阀203，将下水箱三通进水阀102、上水箱三通进水阀202和下水箱水阀4及气阀7同时打开，并且启动真空泵8。cpu水路内的冷却液通过水道进水口5排入，通过进水道2061从u型进水管204进入冷排3，冷却后的冷却液从u型出水管205通过冷排3水道2062排入，由于水道水阀203的关闭，因此冷却液会通过下水箱三通进水阀102直接进入下水箱1，而真空泵8启动后，置换装置内部一边进行抽气，一边进行排气，使置换装置内部形成负压。在真空泵8的作用下空气会从进气道207的进气孔进入，进气道207的另一端连接l型气道401，空气通过进气道207进入l型气道401，通过l型气道401后空气会直接通过气阀7被抽入下水箱1内。上水箱2的冷却液在负压的作用下逆流，从上水箱三通进水阀202被抽出，通过下水箱入水道2065，被抽出后的冷却液与空气一同通过气阀7被抽入到下水箱1内，随后在真空泵8的作用下，空气从下水箱1的排气孔103排出，直到冷却液全部进入下水箱1后，即可停止作业。
36.在需要将下水箱1的冷却液注入到cpu水路时，首先将下水箱水阀4、下水箱三通进水阀102和水道水阀203关闭，启动下水箱水泵101，冷却液在下水箱水泵101的作用下，从下水箱水阀4通过下水箱入水道2065，在从下水箱入水道2065通过上水箱三通进水阀202进入上水箱2，进入上水箱2的冷却液，在上水箱水泵201的作用下，通过下水道板206的出水道2064，从水道进水口5进入cpu水路内。通过真空抽气方案，将所有的冷却液集中到下水箱1，进行整体置换，同时保证除了下水箱1以外的任何部件没有冷却液，这样方便更换受损的冷却系统中的设备，不会产生任何冷却液的污染。通过再次进入大循环的状态给其进行冷却液的补充。
37.另外如果将冷却系统中的部件如cpu，冷排3等含有冷却液的部件的阀门关闭后，再通过真空循环系统将通道中多余的冷却液收集到下水箱1，便于处理下一个待处理冷却系统。
38.将冷却液统一存入下水箱1的方法，除了在排气孔103上安装真空泵8之外，利用产生真空的原理，将所有冷却液吸入到下水箱1外，另一种方式是采用高压气泵设置在进气孔上，通过高压气泵给系统增加气压，带动冷却液向下水箱1移动，最后空气从排气孔103自然排出。此技术方案和真空泵8的原理不同，但是作用相同。
39.以上内容是结合具体的优选实施例对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应视为本实用新型的保护范围。