液体补充装置及液冷系统的制作方法

本实用新型涉及一种液体补充装置及液冷系统，尤指一种具有液面侦测功能的液体补充装置及具有此液体补充装置的液冷系统。

背景技术：

一般而言，液冷系统主要由多个管路连接液冷头、散热器、泵浦以及储液箱构成。液冷系统在对电子元件进行散热时，由泵浦将冷却液打入液冷头，冷却液吸收电子元件所产生的热量，再由散热器对冷却液进行冷却。液冷系统在长时间使用后，冷却液会因为遇热蒸发而减少，造成冷却液不足。若用户未适时地补充冷却液，冷却系统在冷却液不足的情况下持续工作，便有可能发生损坏。

技术实现要素：

本实用新型提供一种具有液面侦测功能的液体补充装置及具有此液体补充装置的液冷系统，以解决上述问题。

根据一实施例，本实用新型提供的液体补充装置包含一壳体、一盖体、一活塞、一驱动单元以及一感应单元。壳体具有一液体出口。盖体连接于壳体。一腔室形成于壳体与盖体之间，且腔室与液体出口相连通。活塞可移动地设置于腔室中。驱动单元设置于腔室中，且驱动单元用以驱动活塞移动。感应单元选择性地设置于盖体上或活塞上。感应单元根据活塞的当前位置输出一感应信号。

根据另一实施例，本实用新型提供的液体补充装置包含一壳体、一盖体、一活塞、一驱动单元以及一感应单元。壳体具有一液体出口。盖体连接于壳体。一腔室形成于壳体与盖体之间，且腔室与液体出口相连通。活塞可移动地设置于腔室中。驱动单元设置于腔室中，且驱动单元用以驱动活塞移动。感应单元设置于盖体上。感应单元感应活塞与感应单元间的当前距离且输出对应当前距离的一感应信号。

根据另一实施例，本实用新型提供的液冷系统包含一液体补充装置、一警示单元以及一处理单元。液体补充装置包含一壳体、一盖体、一活塞、一驱动单元以及一感应单元。壳体具有一液体出口。盖体连接于壳体。一腔室形成于壳体与盖体之间，且腔室与液体出口相连通。活塞可移动地设置于腔室中。驱动单元设置于腔室中，且驱动单元用以驱动活塞移动。感应单元选择性地设置于盖体上或活塞上。感应单元根据活塞的当前位置输出一感应信号。处理单元电性连接于感应单元与警示单元。处理单元将感应信号转换为一液面高度且计算液面高度的一下降速率。当处理单元判断下降速率大于一蒸散速率时，处理单元控制警示单元发出一警示信息。

根据另一实施例，本实用新型提供的液冷系统包含一液体补充装置、一警示单元、一存储单元以及一处理单元。液体补充装置包含一壳体、一盖体、一活塞、一驱动单元以及一感应单元。壳体具有一液体出口。盖体连接于壳体。一腔室形成于壳体与盖体之间，且腔室与液体出口相连通。活塞可移动地设置于腔室中。驱动单元设置于腔室中，且驱动单元用以驱动活塞移动。感应单元选择性地设置于盖体上或活塞上。感应单元根据活塞的当前位置输出一感应信号。处理单元电性连接于感应单元、警示单元与存储单元。处理单元将感应信号转换为一液面高度。当液冷系统关机时，处理单元将液面高度记录于存储单元。当液冷系统重新启动时，处理单元判断液面高度的一减少量是否大于一预设阀值。当处理单元判断液面高度的减少量大于预设阀值时，处理单元控制警示单元发出警示信息。

在本实用新型的一实施例中，该感应单元电性连接于一处理单元，该处理单元将该感应信号转换为一液面高度。

在本实用新型的一实施例中，该感应单元为一霍尔传感器。

在本实用新型的一实施例中，该感应单元为一近接传感器。

在本实用新型的一实施例中，该磁带的该磁场强度呈正弦变化。

在本实用新型的一实施例中，液冷系统还包含一存储单元，该存储单元电性连接于该处理单元，当该液冷系统关机时，该处理单元将该液面高度记录于该存储单元，当该液冷系统重新启动时，该处理单元判断该液面高度的一减少量是否大于一预设阀值，当该处理单元判断该液面高度的该减少量大于该预设阀值时，该处理单元控制该警示单元发出该警示信息。

在本实用新型的一实施例中，该液体补充装置包含一磁带，该磁带沿该壳体的一轴向设置于该壳体上，该感应单元设置于该活塞上，该感应单元感应该磁带的一磁场强度且输出对应该磁场强度的该感应信号。

在本实用新型的一实施例中，该感应单元设置于该盖体上，该感应单元感应该活塞与该感应单元间的当前距离且输出对应该当前距离的该感应信号。

综上所述，本实用新型可将液体补充装置选择性地连接于液冷系统中的特定元件(例如，液冷头、散热器、泵浦、储液箱、管路等)，在冷却液减少而使得液冷系统内的液压降低时，液体补充装置即可利用驱动单元驱动活塞移动，进而将腔室内的冷却液注入液冷系统。换言之，本实用新型提供的液体补充装置可在冷却液不足时自动补充冷却液，进而避免冷却系统因冷却液不足而发生损坏。此外，感应单元可根据活塞的当前位置输出感应信号，且处理单元可将感应信号转换为液面高度，以利使用者可随时掌握液体补充装置内的冷却液的剩余量。另外，本实用新型可在液冷系统工作时或重新启动时，利用液面高度的下降速率及/或减少量来判断冷却液是否有异常泄漏现象发生。当判断冷却液有异常泄漏现象发生时，本实用新型可进一步发出警示信息(例如，光线、影像、声音、振动或其组合)，以引起用户注意。

附图说明

图1为实用新型一实施例的液冷系统的功能方块图；

图2为图1中的液体补充装置的剖面示意图；

图3为图2中的磁带的磁场强度的变化曲线图；

图4为图2中的磁带的磁场强度与感应信号的对应关系图；

图5为本实用新型另一实施例的液体补充装置的剖面示意图；

图6为本实用新型另一实施例的液体补充装置的剖面示意图。

附图标记说明：1-液冷系统；10、10'、20-液体补充装置；12-警示单元；14-存储单元；16-处理单元；18-冷却液；100-壳体；102-盖体；104-活塞；106、206-驱动单元；108-磁带；110、110'-感应单元；112-电路板；114-垫圈；116-腔室；1000-液体出口；2060-第一磁性区；2062-第二磁性区。

具体实施方式

如图1至图4所示，图1为本实用新型一实施例的液冷系统1的功能方块图，图2为图1中的液体补充装置10的剖面示意图，图3为图2中的磁带108的磁场强度的变化曲线图，图4为图2中的磁带108的磁场强度与感应信号的对应关系图。

如图1所示，本实用新型提供的液冷系统1包含一液体补充装置10、一警示单元12、一存储单元14以及一处理单元16，其中处理单元16电性连接于液体补充装置10的感应单元110、警示单元12与存储单元14。于实际应用中，警示单元12可为光源、显示器、扬声器、振动马达或其组合；存储单元14可为内存或其它数据储存装置；处理单元16可为具有数据处理功能的处理器或控制器。一般而言，液冷系统1中还会设有液冷头、散热器、泵浦、储液箱以及用以连接上述元件的管路。需说明的是，泵浦亦可整合于液冷头中，且液冷系统可根据实际应用选择性地设置或不设置储液箱。当液冷系统用来对电子元件进行散热时，液冷系统的液冷头贴设于电子元件上。由液冷头中的冷却液吸收电子元件所产生的热量，再由散热器对冷却液进行冷却。此外，液冷系统1中还会设有工作时必要的软硬件元件，如电路板、电源供应器、应用程序、通讯模块等，根据实际应用而定。

如图2所示，本实用新型提供的液体补充装置10包含一壳体100、一盖体102、一活塞104、一驱动单元106、一磁带108、一感应单元110、一电路板112以及一垫圈114。壳体100具有一液体出口1000。盖体102连接于壳体100，且一腔室116形成于壳体100与盖体102之间。腔室116与液体出口1000相连通且容纳一冷却液18。于实际应用中，冷却液18可为水或其它液体。活塞104可移动地设置于腔室116中。垫圈114套设于活塞104的外壁且与壳体100的内壁抵接。藉此，垫圈114可防止冷却液18进入盖体102与活塞104之间的空间。

于此实施例中，本实用新型可将液体补充装置10选择性地连接于液冷系统1中的特定元件(例如，液冷头、散热器、泵浦、储液箱、管路等)，此时，液体出口1000与液冷系统1中的特定元件相连通，使得腔室116中的冷却液18可经由液体出口1000充填至液冷系统1中的特定元件。

驱动单元106设置于腔室116中，且驱动单元106用以驱动活塞104移动。于此实施例中，驱动单元106可为一弹性件(例如，弹簧或其它弹性体)，且驱动单元106的两端分别抵接于盖体102与活塞104。此外，磁带108沿壳体100的一轴向设置该壳体100上，且感应单元110设置于活塞104上。于此实施例中，可将感应单元110设置于电路板112上，且将电路板112设置于活塞104上，使得感应单元110设置于活塞104上。感应单元110用以感应磁带108的一磁场强度。于此实施例中，感应单元110可为霍尔传感器(Hall sensor)。

如图2所示，当液体补充装置10的腔室116容纳有冷却液18时，驱动单元106处于压缩状态。此时，驱动单元106推抵活塞104于腔室116中向下移动至液冷系统1中的液压平衡为止。当液冷系统1中的冷却液减少而使得液压降低时，液体补充装置10的驱动单元106即会推动活塞104，进而将腔室116内的冷却液18注入液冷系统1中的特定元件(例如，液冷头、散热器、泵浦、储液箱、管路等)。换言之，本实用新型提供的液体补充装置10可在冷却液不足时自动补充冷却液，进而避免液冷系统1因冷却液不足而发生损坏。需说明的是，除了利用驱动单元106产生的弹性力推动活塞104外，本实用新型亦可利用其它可产生正向力、剪力、力矩或磁力的机构件取代驱动单元106，来推动活塞104，以补充冷却液。

当活塞104位于腔室116中的特定位置时，感应单元110即会感应磁带108的磁场强度，且输出对应磁场强度的感应信号。换言之，由于感应单元110设置于活塞104上，因此，感应单元110可根据活塞的当前位置感应磁带108的磁场强度且输出对应磁场强度的感应信号。如图3所示，本实用新型可将磁带108的磁场强度充磁为正弦波形，使得磁带108的磁场强度呈正弦变化。当感应单元110感应到磁带108不同位置的不同磁场强度时，感应单元110即会输出对应的电压准位作为感应信号，如图4所示。接着，处理单元16即会将感应单元110输出的感应信号转换为冷却液18于腔室116中的液面高度。于实际应用中，处理单元16可将冷却液18于腔室116中的液面高度输出至显示器进行显示。藉此，用户即可随时掌握液体补充装置10内的冷却液18的剩余量。需说明的是，本实用新型可将感应信号的电压值与对应的液面高度做成对照表，再将对照表储存于存储单元14中。藉此，处理单元16即可根据感应单元110输出的感应信号查询对照表，以得到冷却液18于腔室116中的液面高度。

于图1所示的实施例中，处理单元16设置于液体补充装置10外部。然而，于另一实施例中，处理单元16亦可设置于液体补充装置10内部，根据实际应用而定。换言之，本实用新型可利用设置于液体补充装置10外部或内部的处理单元16将感应单元110输出的感应信号转换为冷却液18于腔室116中的液面高度。此外，电路板112的信号传输线(未显示)可自盖体102拉出，以连接相关元件。

此外，处理单元16可进一步计算液面高度的一下降速率。举例而言，当液面高度在时间T内由H1下降至H2，则液面高度的下降速率为(H1-H2)/T。此外，本实用新型可将冷却液18在不同温度下的蒸散速率做成对照表，再将对照表储存于存储单元14中。处理单元16可通过温度传感器(未显示)得知当前温度，再查询对照表得到对应当前温度的蒸散速率。当冷却液18的液面高度的下降速率大于当前温度下的蒸散速率时，表示液体补充装置10内的冷却液18可能有异常泄漏现象发生。因此，当处理单元16判断下降速率大于当前温度下的蒸散速率时，处理单元16可控制警示单元12发出一警示信息，以引起用户注意。于此实施例中，警示信息可为光线、影像、声音、振动或其组合，根据实际应用而定。

另外，当液冷系统1关机时，处理单元16可将当前的液面高度记录于存储单元14。当液冷系统1重新启动时，处理单元16可先判断液面高度的一减少量是否大于一预设阀值。若液面高度的减少量大于预设阀值，表示冷却液18在关机期间有不正常的降低现象(降低太多)，亦即异常漏水现象。因此，当处理单元16判断液面高度的减少量大于预设阀值时，处理单元16可控制警示单元12发出警示信息，以引起用户注意。上述的预设阀值可根据实际应用而设定。

如图5所示，图5为根据本实用新型另一实施例的液体补充装置10'的剖面示意图。液体补充装置10'与上述的液体补充装置10的主要不同之处在于，液体补充装置10'的感应单元110'设置于盖体102上，且液体补充装置10'无设置上述的磁带108，如图5所示。于此实施例中，可将感应单元110'设置于电路板112上，且将电路板112设置于盖体102上，使得感应单元110'设置于盖体102上。于此实施例中，感应单元110'可为一近接传感器(proximity sensor)或一近接/环境光传感器(proximity/ambient light sensor)，根据实际应用而定。因此，当活塞104位于腔室116中的特定位置时，感应单元110'即会感应活塞104与感应单元110'间的当前距离且输出对应当前距离的一感应信号。处理单元16在接收感应单元110'输出的感应信号，即可将感应信号转换为冷却液18于腔室116中的液面高度。举例而言，假设盖体102与壳体100的底面相距D1，活塞104与感应单元110'间的当前距离为D2，且对应感应单元110'位置处的活塞厚度为t，则冷却液18于腔室116中的液面高度可计算为D1-D2-t。需说明的是，图5中与图2中所示相同标号的元件，其作用原理大致相同，在此不再赘述。此外，液体补充装置10'亦可应用于上述的液冷系统1，以执行上述的警示功能。

如图6所示，图6为根据本实用新型另一实施例的液体补充装置20的剖面示意图。液体补充装置20与上述的液体补充装置10的主要不同之处在于，液体补充装置20以驱动单元206取代上述的驱动单元106。如图6所示，驱动单元206包含一第一磁性区2060以及一第二磁性区2062。第一磁性区2060设置于盖体102上，且第二磁性区2062设置于活塞104上，其中第一磁性区2060的位置对应第二磁性区2062的位置。第一磁性区2060面向第二磁性区2062的一端的磁极与第二磁性区2062面向第一磁性区2060的一端的磁极相同，使得第一磁性区2060与第二磁性区2062之间产生一磁斥力。需说明的是，第一磁性区2060面向第二磁性区2062的一端的磁极与第二磁性区2062面向第一磁性区2060的一端的磁极可为N极或S极，视实际应用而定。于此实施例中，第一磁性区2060可为一磁铁或一电磁铁，且第二磁性区2062可为一磁铁。需说明的是，图6中与图2中所示相同标号的元件，其作用原理大致相同，在此不再赘述。

当液体补充装置20的腔室116容纳有冷却液18时，第一磁性区2060与第二磁性区2062之间产生的磁斥力与冷却液18产生的液压达到平衡。此时，活塞104于腔室116中静止不动。当液冷系统中的冷却液减少而使得液压降低时，第一磁性区2060与第二磁性区2062之间产生的磁斥力即会推动活塞104，进而将腔室116内的冷却液18注入液冷系统中的特定元件(例如，液冷头、散热器、泵浦、储液箱、管路等)。另一方面，当第一磁性区2060与第二磁性区2062之间产生的磁斥力与冷却液18产生的液压再次达到平衡时，活塞104即会停止移动。

综上所述，本实用新型可将液体补充装置选择性地连接于液冷系统中的特定元件(例如，液冷头、散热器、泵浦、储液箱、管路等)，在冷却液减少而使得液冷系统内的液压降低时，液体补充装置即可利用驱动单元驱动活塞移动，进而将腔室内的冷却液注入液冷系统。换言之，本实用新型提供的液体补充装置可在冷却液不足时自动补充冷却液，进而避免冷却系统因冷却液不足而发生损坏。此外，感应单元可根据活塞的当前位置输出感应信号，且处理单元可将感应信号转换为液面高度，以利使用者可随时掌握液体补充装置内的冷却液的剩余量。另外，本实用新型可在液冷系统工作时或重新启动时，利用液面高度的下降速率及/或减少量来判断冷却液是否有异常泄漏现象发生。当判断冷却液有异常泄漏现象发生时，本实用新型可进一步发出警示信息(例如，光线、影像、声音、振动或其组合)，以引起用户注意。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的保护范围。