液体冷却系统的制作方法

本实用新型涉及冷却循环技术领域，尤其涉及一种液体冷却系统。

背景技术：

在一些设备的运行过程中，由于产生热量较多，需要及时散热，以保证设备的正常运行，为此，现有技术中一般采用液体冷却系统对系统外部的设备进行散热。

目前，很多设备(例如弧焊设备)的液体冷却系统中使用离心泵作为冷却液循环装置，但离心泵有明显的缺点，水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，泵才能实现成功引水，否则将会造成引水失败，无法实现冷却液循环，在很多实际应用中，引水失败的案例十分常见。一般在出现引水失败时，需要手动打开液体冷却系统的冷却液出口进行排气操作，使储液罐内的冷却液充分流入泵壳后重新启动水泵，操作十分麻烦。

为了克服离心泵引水困难的缺点，在应用中都要进行一定的设计，比如使泵的轴线高度低于水池的工作水位高度，在泵启动前水因为高度差自动流入水泵，使泵壳内提前充满水，这是比较常见的做法，但是这种设计对泵与水池高度差有较高的要求，一般在小型液体冷却系统设计中实现困难，受限于设备体积小的影响，该设计仅能起到促进作用，不能完全杜绝引水失败的可能。另外一种常用的设计是使用真空引水罐，该设计使得液体冷却系统更加复杂，并且体积很大、成本很高，一般应用于一些较大的排水场合。

很多设备的液体冷却系统相对于设备独立工作，没有引水失败后的相关报警功能，如果出现引水失败且设备继续工作的情况，极易造成需要液冷的相关设备短时间内烧损，造成较大损失。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够避免引水失败的液体冷却系统。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种液体冷却系统，包括依次连通的储液罐、水泵、出液管路和冷却液回收管路，在所述出液管路和所述冷却液回收管路之间连接外部待冷却设备，形成闭合的循环管路，且所述水泵包括水泵进水口和水泵出水口，所述液体冷却系统还包括：引水罐，其底部与所述水泵出水口连通，其顶部设有与所述引水罐内部连通的第一引水口和第二引水口；其中，所述第一引水口与所述出液管路连通，以使所述储液罐、所述水泵、所述引水罐、所述出液管路、所述外部待冷却设备和所述冷却液回收管路形成外循环管路；所述第二引水口连通所述冷却液回收管路，以使所述储液罐、所述水泵、所述引水罐、所述冷却液回收管路形成内循环管路。

根据本实用新型的一示例性实施方式，所述第一引水口的内径大于所述第二引水口的内径。

根据本实用新型的一示例性实施方式，所述第一引水口的内径与所述第二引水口的内径的比值为大于或等于5：1。

根据本实用新型的一示例性实施方式，还包括引水接头，其一端连接所述引水罐的顶部，相对的另一端设有所述第一引水口和所述第二引水口。

根据本实用新型的一示例性实施方式，所述引水接头与所述引水罐之间设有密封圈，所述引水接头的一端插入所述密封圈内，与所述引水罐密封连接。

根据本实用新型的一示例性实施方式，还包括连接接头，其一端与所述水泵出水口连通，另一端与所述引水罐底部连通。

根据本实用新型的一示例性实施方式，所述出液管路包括：冷却液出口，与所述外部待冷却设备的冷却管路连通；第一水管，其一端连接所述第一引水口，另一端连接所述冷却液出口。

根据本实用新型的一示例性实施方式，冷却液回收管路包括：冷却液进口，与所述外部待冷却设备的冷却管路连通；第二水管，其一端与所述冷却液进口连通；换热器，与所述第二水管的另一端连通；第三水管，其一端与所述换热器连通；第四水管，其一端与所述第三水管的另一端连通，另一端与所述储液罐连通。

根据本实用新型的一示例性实施方式，还包括引水管，其一端与所述第二引水口连通，另一端与所述第四水管连通。

根据本实用新型的一示例性实施方式，所述储液罐的外部设有一液位最低刻度线，以指示所述储液罐中的液位，所述液位最低刻度线高于所述水泵进水口。

由上述技术方案可知，本实用新型具备以下优点和积极效果中的至少之一：

本实用新型一个实施例提供的液体冷却系统，设置引水罐，其底部与水泵出水口连通，其顶部设有与其内部连通的第一引水口和第二引水口，并且第一引水口与出液管路连通，以使储液罐、所述水泵、所述引水罐、出液管路、外部待冷却设备和冷却液回收管路形成外循环管路，第二引水口连通冷却液回收管路，以使储液罐、水泵、引水罐、冷却液回收管路形成内循环管路，通过上述设置，使得液体冷却系统具有两个冷却液的循环回路，当液体冷却系统未开启时，且在水泵第一次使用前，储液罐中的冷却液因重力产生的压力差而流向水泵内，进而将水泵中的气体排挤至引水罐中，由于液体的不断流入，当引水罐以及其下游的冷却液回收管路中均充满冷却液时，气体被完全排至储液罐中，实现了水泵的提前排气。液体冷却系统开启后，当外部循环管路处于堵塞的状态，水泵的电机在持续的转动，由于存在内循环管路，冷却液依然能够流经水泵中，避免了水泵的干烧，延长了水泵的使用寿命。同时，由于在液体冷却系统开启之前，水泵中已经将气体排空，冷却液已经充满水泵泵壳，因此能够实现水泵的成功引水。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是根据一示例性实施方式示出的液体冷却系统的内部结构的左侧视图；

图2是图1示出的液体冷却系统的内部结构的正面视图；

图3是根据一示例性实施方式示出的水泵及引水罐的结构示意图；

图4是根据一示例性实施方式示出的冷却液流经外循环管路的示意性框图；

图5是根据一示例性实施方式示出的冷却液流经内循环管路的示意性框图。

附图标记说明：

1、储液罐；2、水泵；21、水泵进水口；22、水泵出水口；23、水泵泵壳；24、水泵进水管；3、引水罐；4、引水接头；41、第一引水口；42；第二引水口；5、连接接头；100、出液管路；101、冷却液出口；102、第一水管；200、冷却液回收管路；201、冷却液进口；202、第二水管；203、换热器；204、第三水管；205、第四水管；6、引水管；7、冷却风扇；300、外部待冷却设备；min、液位最低刻度线。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

在对本实用新型的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”、“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便。如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

本实用新型的一个实施例提供了一种液体冷却系统，请参考图1至图3，图1示出了液体冷却系统的内部结构的左侧视图，图2是图1示出的液体冷却系统的内部结构的正面视图，图3示出了的水泵2及引水罐3的结构示意图。在一实施例中，该液体冷却系统包括：依次连通的储液罐1、水泵2、出液管路100和冷却液回收管路200，在出液管路100和冷却液回收管路200之间连接外部待冷却设备300的冷却管路，形成闭合的循环管路，且水泵2包括水泵进水口21和水泵出水口22。此外，该液体冷却系统还包括：引水罐3，其底部与水泵出水口22连通，其顶部设有与引水罐3内部连通的第一引水口41和第二引水口42。其中，第一引水口41与出液管路100连通，以使储液罐1、水泵2、引水罐3、出液管路100、外部待冷却设备300和冷却液回收管路200形成外循环管路。第二引水口42连通冷却液回收管路200，以使储液罐1、水泵2、引水罐3、冷却液回收管路200形成内循环管路。

上述实施例提供的液体冷却系统，通过设置引水罐3使得液体冷却系统形成了外循环管路和内循环管路，使得液体冷却系统具有两个冷却液的循环回路。

当液体冷却系统未开启时(系统未通电，水泵未开启)，由于储液罐1中冷却液的液位高于水泵2，冷却液因重力产生的压力差而流向水泵2内，进而在水泵2第一次使用前，将水泵壳体23中的气体排挤至引水罐3中，由于液体的不断流入，当引水罐3以及其下游的冷却液回收管路200中均充满冷却液时，气体被完全排至储液罐中，即排到外界，实现了水泵2的提前排气。

当液体冷却系统开启后，如果由于使用者疏忽而未打开冷却液出口101或冷却液进口201，或者外部管路被其他物体压住，使得外部循环管路处于堵塞的状态，此时，水泵2的电机在持续的转动，由于存在内循环管路，水流依然能够流经水泵2中，仍然能够实现水泵2的引水。同时，由于在液体冷却系统开启之前，水泵2中已经将气体排空，冷却液已经充满水泵泵壳23，因此能够实现水泵2的成功引水。

需要说明的是，储液罐1是一个中空的罐体结构，其内部盛放有冷却液。为了使冷却液顺利地进入水泵2中，可以将储液罐1设于水泵2的上方，以使重力产生上述的压差。在本实用新型中，储液罐1的外壁上设有一液位最低刻度线min，以指示储液罐1中的液位，液位最低刻度线min高于水泵进水口21，因此，冷却液由于高度差能够顺利地流入水泵2中。水泵进水口21与储液罐1之间通过水泵进水管24连通，水泵进水口21与水泵出水口22分别连接于水泵泵壳23，该部分的水泵泵壳23具有一容纳空间，能够暂时容纳流经水泵2的冷却液，使得冷却液从水泵进水口21转向进入水泵出水口22。另外，上述实施例中的“连通”是指两者内部连通，并且端部固定连接，至少是密封连接，以实现冷却液能够顺利地在循环管路中流动。

在一实施例中，第一引水口41和第二引水口42可以是开设于引水罐3的罐壁上的开口，如圆形的、椭圆形的、方形的或其他几何形状的，本领域技术人员可以根据实际应用场景对其形状进行设定。一般常用的是圆形，以方便与下游的水管连接。在另一实施例中，第一引水口41和第二引水口42还可以分别是连通于引水罐3内部的管状接头，该管状接头可以与下游的水管连接，该管状接头可以与引水罐3一体成型。当然，第一引水口41和第二引水口42还可以设置为：其中一个为开口，开设于引水罐3的罐壁，另一个为上述的管状接头，本领域技术人员可以根据实际需要，进行合理的设置。

在一实施例中，第二引水口42的出水位置高于第一引水口41的出水位置，这样设计的目的是，当内循环管路中的液体流动对水泵2以及水泵进水管24进行排气时，由于气体会向上运动，因此，将第二引水口42的出水位置设置的高于第一出水口41的出水位置，能够实现将气体全部排出。

在上述设计的基础上，第一引水口41和第二引水口42的冷却液流出方向优选地为互相垂直，如图3所示，第一引水口41(管状接头)沿水平方向延伸，即第一引水口41的冷却液流出方向为水平方向，第二引水口42(管状接头)沿竖直方向延伸，即第二引水口42的冷却液流出方向为竖直方向，冷却液的流出方向垂直，使得两种冷却液在各自的循环管路中流动，互不干扰，提高液体冷却系统运行的稳定性。当然，第一引水口41和第二引水口42的冷却液流出方向还可以互相平行，或者互成其他角度，此处不做限定。

在一实施例中，第一引水口41和第二引水口42(包括其为管状接头的情形)可以不直接设置于引水罐3上。例如，如图3所示，设置于一引水接头4上。该引水接头4一端连接引水罐3的顶部，相对的另一端设有该第一引水口41和第二引水口42，如图3所示，该第一引水口41和第二引水口42均为管状接头的情形。该引水接头4为中空的结构，其底部与引水罐3的顶部连通。第一引水口41和第二引水口42可以直接开设于该引水罐3，也可以设置为管状接头的形式并且与该引水接头4一体成型。

在一实施例中，引水接头4与引水罐3之间设有密封圈，引水接头4的一端插入密封圈内，与引水罐3密封连接。该插入方式为密封圈快插方式，能够即时实现引水接头4与引水罐3的密封连接。

在一实施例中，该液体冷却系统还包括连接接头5，该连接接头5一端与水泵出水口22连通，另一端与引水罐3底部连通。如图3所示，引水罐3底部通过螺纹连接的方式与该连接接头5密封连接。通过设置连接接头5，使得引水罐3能够保持于竖直方向，并且也便于组装。

在一实施例中，出液管路100包括：冷却液出口101和第一水管102。其中，冷却液出口101与外部待冷却设备300的冷却管路连通。第一水管102的一端连接第一引水口41，另一端连接冷却液出口101。需说明的是，冷却液出口101可以设置于液体冷却系统的外壳，如图2所述，可以设置于该液体冷却系统的外壳的正面，以方便与外部待冷却设备300的管路连接。在一实施例中，该冷却液出口101可以设置开关，能够控制该冷却液出口101的开启与关闭。

在一实施例中，冷却液回收管路200可以包括：冷却液进口201、第二水管202、换热器203、第三水管204和第四水管205。如图1和图2所示，冷却液进口201与外部待冷却设备300的冷却管路连通。第二水管202一端与冷却液进口201连通，另一端与换热器203连通。第三水管204一端与换热器203连通，其另一端与第四水管205的一端连通。第四水管205的另一端与储液罐1连通。如此，液体从冷却液出口101流入外部待冷却设备300中(或者其冷却的管路中)，通过冷却液进口201流入该液体冷却系统内部的第二水管202，之后进入换热器203中进行换热，对该冷却液进行降温，之后再通过第三水管204进入第四水管205，通过第四水管205重新流回储液罐1中，实现冷却液的在外循环管路中的流动以及对外部待冷却设备300的降温。

在一实施例中，该冷却液系统还包括冷却风扇7，如图1所示，该冷却风扇7对应于换热器203设置，当冷却液进入换热器203时，冷却风扇7开启，加快冷却液的散热。

上述实施例中的冷却液进口201同冷却液出口101一样，可以设置于液体冷却系统的外壳上，如图2所述，可以设置于该液体冷却系统的外壳的正面，以方便与外部待冷却设备300的管路连接。为了便于用户观察冷却液的流动状态，可以在冷却液进口201的上方设置观测窗口，冷却液通过冷却液进口201后流入该观测窗口中，之后再经过第二水管202流入换热器203中。在一实施例中，该冷却液进口201可以设置开关，能够控制该冷却液进口201的开启与关闭。各个水管与冷却液进口201或冷却液出口101的连接均为密封连接，防止冷却液泄露。

在一实施例中，该液体冷却系统还包括引水管6，其一端与第二引水口42连通，另一端与第四水管205连通，以实现冷却液通过第二引水口42流入引水管6中，再经过该引水管6流入第四水管205中，进而通过该第四水管205流回储液罐1中，实现了液体在内循环管路中的流动。

在一实施例中，第一引水口41的管状接头及第二引水口42的管状接头可以通过卡箍或者喉箍紧固的方式分别与第一水管102和引水管6连接。

综上，在本实用新型的一个实施例中，该液体冷却系统包括两个循环管路：外循环管路和内循环管路。外循环管路主要用于对外部待冷却设备300进行冷却，内循环管路主要用于冷却液的小流量的内部循环，能够实现在液体冷却系统未开启时，在水泵2在第一次使用前，提前对水泵2及下游侧管路进行排气，避免水泵2的干烧，且实现成功引水。另外，当液体冷却系统开启后，当外循环管路堵塞，由于内循环管路的小流量的内部循环，降低水泵2的负载，延长水泵2的使用寿命。

具体地，该外循环管路包括：储液罐1、水泵进水管24、水泵进水口21、水泵泵壳23的容纳空间、水泵出水口22、连接接头5、引水罐3、第一引水口41、第一水管102、冷却液出口101、外部待冷却设备300、冷却液进口201、第二水管202、换热器203、第三水管204、第四水管205。上述各个结构依次连接，并且首尾连接，如图4所示，示出了冷却液流经外循环管路的示意性框图，通过上述的外循环管路，实现冷却液依序沿着上述结构流动，进而实现对外部待冷却设备300的冷却。

该内循环管路包括：储液罐1、水泵进水管24、水泵进水口21、水泵泵壳23的容纳空间、水泵出水口22、连接接头5、引水罐3、第二引水口42、引水管6和第四水管205。上述各个结构依次连接，并且首尾连接，如图5所示，示出了冷却液流经内循环管路的示意性框图，实现冷却液依序沿着上述结构流动，进而实现冷却液在液体冷却系统的内部循环。

液体冷却系统在第一次使用前，水泵2和储液罐1一般都是空的，需要储液罐1中注入足够的冷却液，一般冷却液的液位至少超过储液罐1的液位最低刻度线min，当冷却液的液位高于水泵进水口21时，冷却液将会通过水泵进水管24流入水泵2，由于引水罐3的存在，水泵进水管24和水泵泵壳23的容纳空间内的空气将被压缩进入引水罐3，压缩的空气可以通过引水管6和第四水管205进入储液罐1，相当于提前完成水泵2的排气，冷却液可以顺地进入水泵泵壳23中，并灌满水泵泵壳23的容纳空间。

在一实施例中，第一引水口41的内径大于第二引水口42的内径。例如第一引水口41的内径尺寸与第二引水口42的内径尺寸的比例可以大于或等于5：1，例如该比例可以是6：1或6.5：1或7：1或8：1。如在一实施例中，第一引水口41的内径可以是6.5mm，第二引水口42的内径可以是1mm，第二引水口42的内径的设计要兼顾水泵2的引水性能，使其不影响液体冷却系统的冷却液出口101的流量和液体冷却系统的扬程。例如，若第二引水口42的内径过小，水泵2的引水性能则降低，若第二引水口42的内径过大，将会造成第二引水口42从水泵2出水口处的分流太多，液体冷却液系统的冷却液出口101流量和扬程都会明显减小，因此，本实用新型中的第一引水口41和第二引水口42的直径需要设计为上述比例。

在一实施例中，引水罐3的容积与水泵2的性能、水泵泵壳23内的容积以及水泵进水管24的容积之和具有一定的关系。当水泵2为小型泵时，引水罐3的容积可以较小，但是其容积至少是水泵泵壳23的容积与水泵进水管24的容积之和，这样实现将水泵2以及管路中的空气完全排空。优选的，在上述实施例的基础上，该引水罐3的容积可以是45ml。当然，本领域技术人员可以根据具体的应用场景进行设定，在此对于其具体尺寸不做限定。

应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本实用新型的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。