补液装置与冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及数据中心散热技术领域，特别是涉及补液装置与冷却系统。


背景技术：

2.随着计算机技术的飞速发展，数据中心处理数据的能力越来越高，然而芯片处理大量数据时，发热现象将会大大制约数据中心的服务器处理能力，因此，对其进行散热冷却显得尤为重要。目前，常用的散热方式是液冷散热，当冷却系统的冷却回路中的冷却介质减少时，需要通过补液装置及时对冷却回路中的冷却介质进行补充，以保证冷却效果。然而，相关技术中，常见的补液装置部件较多，通常需要设置两个抽液泵，导致占用空间较大，成本也较高。


技术实现要素：

3.基于此，本实用新型提出一种补液装置，部件数量较少，仅需一个泵即可实现两种方式的补液，整体结构更加简单，占用空间更小，成本也更低。
4.补液装置，用于为设置有排气罐的冷却系统补充冷却介质，包括：
5.储液桶，所述储液桶用于存储冷却介质；
6.补液箱，所述补液箱用于暂存冷却介质；
7.抽液泵；
8.第一补液流路，所述第一补液流路流经所述储液桶与所述抽液泵，所述第一补液流路用于与所述排气罐串联；
9.第二补液流路，所述第二补液流路流经所述补液箱与所述抽液泵，所述第二补液流路用于与所述排气罐串联；
10.第一补液状态下，所述抽液泵用于将所述储液桶内的所述冷却介质经所述第一补液流路泵入所述排气罐；第二补液状态下，所述抽液泵用于将所述补液箱内的所述冷却介质经所述第二补液流路泵入所述排气罐。
11.在其中一个实施例中，还包括第三补液流路，所述第三补液流路流经所述储液桶、所述抽液泵与所述补液箱，第三补液状态下，所述抽液泵用于将所述储液桶内的所述冷却介质经所述第三补液流路泵入所述补液箱。
12.在其中一个实施例中，还包括第四补液流路，所述第四补液流路用于连接在所述排气罐与所述补液箱之间，所述排气罐中的气压大于预设气压时的第四补液状态下，所述排气罐中的所述冷却介质能够经所述第四补液流路流入所述补液箱。
13.在其中一个实施例中，还包括控制器与压力检测件，所述第四补液流路上设置有第一电磁阀，所述压力检测件用于检测所述排气罐内的气压，所述压力检测件与所述第一电磁阀均通信连接于所述控制器，所述压力检测件检测到的气压达到所述预设气压时，所述第一电磁阀打开，所述第四补液流路导通。
14.在其中一个实施例中，所述第四补液流路上设置有压差旁通阀，所述排气罐内达
到所述预设气压时，所述压差旁通阀打开，所述第四补液流路导通。
15.在其中一个实施例中，所述补液装置包括第一管路、第二管路与第三管路，所述第一管路的一端连接于所述储液桶，另一端连接于所述第三管路，所述第二管路的一端连接于所述补液箱，另一端连接于所述第三管路，所述第三管路用于连接于所述排气罐；
16.所述第一补液流路包括所述第一管路与所述第三管路，所述第二补液流路包括所述第二管路与所述第三管路。
17.在其中一个实施例中，还包括控制器，所述第一管路上设置有第二电磁阀，所述第二管路上设置有第三电磁阀，所述第二电磁阀与所述第三电磁阀均通信连接于所述控制器。
18.在其中一个实施例中，所述补液装置包括第四管路，所述第四管路的一端连接于所述补液箱或所述第二管路，另一端连接于所述第三管路上所述抽液泵的出液口一侧；
19.所述第三补液流路包括所述第三管路的至少部分区域、所述第一管路与所述第四管路；或者，所述第三补液流路包括所述第三管路的至少部分区域、所述第二管路的部分区域、所述第一管路与所述第四管路。
20.在其中一个实施例中，所述第四补液流路包括所述第四管路，所述第四补液流路还包括所述第三管路的部分区域和/或所述第二管路的部分区域。
21.上述补液装置，第一补液流路流经储液桶与抽液泵，第二补液流路流经补液箱与抽液泵，第一补液流路与第二补液流路均能够与排气罐串联，因此，抽液泵能够在第一补液状态下将储液桶内的冷却介质补入排气罐，进而补入冷却系统，或者在第二补液状态下将补液箱内的冷却介质抽入排气罐，进而补入冷却系统。当冷却系统内冷却介质不足时，可以选择将储液桶或补液箱内的冷却介质抽入，以保证冷却系统的冷却介质充足，具有较好的冷却能力。在上述装置中，仅通过一个抽液泵就可以实现将储液桶内的冷却介质抽入冷却系统，或者将补液箱内的冷却介质抽入冷却系统，即仅需要设置一个抽液泵就能实现两种常规的补液方式，相较于为储液桶与补液箱分别设置抽液泵的方式，可以减少部件数量，使整体结构更加简单，占用空间更小，成本也更低。另外，上述装置的集成度高，更便于使用到冷却系统中；其次还可集成为单独的补液装置，可使得补液装置更便于补液以及携带。
22.本实用新型提出一种冷却系统，包括上述的补液装置。
23.上述冷却系统，所应用的上述补液装置部件数量更少，整体结构更加简单，占用空间更小，可以使数据中心机房中其他装置有更充足的空间进行安装。
附图说明
24.图1为本实用新型一实施例中的补液装置与排气罐的结构示意图；
25.图2为本实用新型另一实施例中的补液装置与排气罐的结构示意图；
26.图3为本实用新型又一实施例中的补液装置与排气罐的结构示意图。
27.附图标记：
28.排气罐110、压力检测件120；补液箱200、液位传感器210；抽液泵300；第一管路410、第二管路420、第三管路430、第四管路440；压差旁通阀510、第三电磁阀520。
具体实施方式
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
35.参阅图1，本实用新型一实施例提供的补液装置用于为设置有排气罐110的冷却系统补充冷却介质，补液装置包括储液桶、补液箱200、抽液泵300、第一补液流路与第二补液流路。其中，储液桶用于存储冷却介质，补液箱200用于暂存冷却介质。第一补液流路流经储液桶与抽液泵300，第一补液流路用于与排气罐110串联。第二补液流路流经补液箱200与抽液泵300，第二补液流路用于与排气罐110串联。第一补液状态下，抽液泵300用于将储液桶内的冷却介质经第一补液流路泵入排气罐110；第二补液状态下，抽液泵300用于将补液箱 200内的冷却介质经第二补液流路泵入排气罐110。
36.其中，排气罐110设置于冷却系统的冷却回路上，该补液装置通过将冷却介质补入
排气罐110，从而补入冷却回路。冷却回路流经用于与机柜内各种电子设备换热的冷却模块。具体地，冷却回路包括进液管与出液管等部件。吸收电子设备的热量后温度升高的冷却介质经出液管流入冷却模块换热降温，并在降温后经进液管再次回流，从而对电子设备持续冷却。冷却介质可以选用高沸点冷却介质。
37.具体地，储液桶与补液箱200均与抽液泵300的进液口连接，抽液泵300 能够将储液桶或补液箱200内的冷却介质抽入排气罐110，进而抽入冷却回路，因此，当冷却回路内冷却介质不足时，可以选择将储液桶或补液箱200内的冷却介质抽入，以保证冷却回路的冷却介质充足，具有较好的冷却能力。即通过该补液装置能实现两种补液方式，其一，当冷却回路内的冷却介质不足时，可以通过储液桶内的冷却介质进行补充；其二，若储液桶被拉走，冷却回路内的冷却介质不足时，可以通过补液箱200内的冷却介质进行补充。在上述装置中，仅通过一个抽液泵300就可以实现将储液桶内的冷却介质抽入排气罐110，进而抽入冷却回路，或者将补液箱200内的冷却介质抽入排气罐110，进而抽入冷却回路，即仅需要设置一个抽液泵300就能实现两种补液方式，相较于现有技术中需要分别设置抽液泵抽取储液桶与补液箱200内冷却介质的方式，可以减少抽液泵的数量，使整体结构更加简单，占用空间更小，成本也更低。另外，上述装置的集成度高，更便于使用到冷却系统中；其次还可集成为单独的补液装置，可使得补液装置更便于补液以及携带。
38.进一步地，在一些实施例中，补液装置还包括第三补液流路，第三补液流路流经储液桶、抽液泵300与补液箱200，第三补液状态下，抽液泵300用于将储液桶内的冷却介质经第三补液流路泵入补液箱200。因此，若补液箱200内的冷却介质不足，可以通过储液桶内的冷却介质进行补充，使补液箱200内冷却介质的存量较为充足，能够满足后续为冷却回路提供冷却介质的需求。
39.进一步地，在一些实施例中，补液装置还包括第四补液流路，第四补液流路用于连接在排气罐110与补液箱200之间，冷却回路中排气罐110内的气压大于预设气压时的第四补液状态下，冷却回路中的冷却介质能够从排气罐110 经第四补液流路流入补液箱200。因此，若冷却回路中的冷却介质过多，需要将其排出时，可以直接从排气罐110经第四补液流路排入补液箱200，待后续冷却回路需要补充冷却介质时，可以再将补液箱200或储液桶内的冷却介质补入。综上，本技术中仅需设置一个抽液泵即可实现四种补液方式，相较于现有技术中每个流路均需设置泵的结构，部件数量更少，结构更加简单，成本也更低。
40.具体地，参阅图1，在一些实施例中，补液装置包括第一管路410、第二管路420与第三管路430，第一管路410的一端连接于储液桶，另一端连接于第三管路430，第二管路420的一端连接于补液箱200，另一端连接于第三管路430，第三管路430用于连接于排气罐110。第一补液流路包括第一管路410与第三管路430，第二补液流路包括第二管路420与第三管路430。具体地，第一管路410 即为图1中的ab段，第二管路420即为图中的bd段，第三管路430即为图中的bf段。第一管路410一端连接于储液桶，另一端连接于第三管路430上抽液泵300的进液口一侧；第二管路420一端连接于补液箱200，另一端连接于第三管路430上抽液泵300的进液口一侧。在图1所示实施例中，第一管路410的另一端，第二管路420另一端均连接于第三管路430上同一位置，在其他实施例中，也可以连接于不同位置。在上述两种连接方式中，第一管路410的另一端，第二管路420另一端均间接连接于抽液泵300的进液口，在其他实施例中，也可以设置为第一管路410的另一端，第二管路420另一端均直接连接于抽液
泵300的进液口。当抽液泵300开启时，可以将储液桶或补液箱200中的冷却介质抽入第三管路430，进而流入冷却回路。
41.进一步地，在一些实施例中，补液装置包括第四管路440，第四管路440的一端连接于补液箱200或第二管路420，另一端连接于第三管路430上抽液泵 300的出液口一侧。第三补液流路包括第三管路430的至少部分区域、第一管路 410与第四管路440；或者，第三补液流路包括第三管路430的至少部分区域、第二管路420的部分区域、第一管路410与第四管路440。具体地，在图1所示实施例中，第四管路440即为图中的ec段，第四管路440的一端通过连接于第二管路420实现与补液箱200的间接连接。第四管路440的另一端直接连接于第三管路430上抽液泵300的出液口一侧。此时，第三补液流路包括ab段(即第一管路410)、be段(即第三管路430的部分区域)、ec段(即第四管路440)、 cd段(即第二管路420的部分区域)。在第三补液状态下，从储液桶抽出的冷却介质可以依次流经ab段、be段、ec段、cd段后进入补液箱200。
42.在图3所示实施例中，也可以将第四管路440的一端直接连接于补液箱200，此时，第四管路440为eh段。此时，第三补液流路包括ab段(即第一管路410)、 be段(即第三管路430的部分区域)、eh段(即第四管路440)。
43.在图2所示实施例中，也可以将第四管路440的另一端间接连接于第三管路430上抽液泵300的出液口一侧，例如连接于排气罐110。具体地，第四管路 440为gc段。此时，第三补液流路包括ab段(即第一管路410)、bf段(即第三管路430)、gc段(即第四管路440)、cd段(即第二管路420的部分区域)。
44.如上所述，第四管路440的一端可以连接于补液箱200或第二管路420，另一端连接于第三管路430上抽液泵300的出液口一侧或排气罐110。可以用第四管路440的一端的两种连接方式中的任意一种与第四管路440的另一端的两种连接方式中的任意一种进行组合来形成新的实施例。
45.进一步地，在一些实施例中，第四补液流路包括第四管路440，第四补液流路还包括第三管路430的部分区域和/或第二管路420的部分区域。具体地，在图1所示实施例中，第四补液流路包括fe段(即第三管路430的部分区域)、 ec段(即第四管路440)、cd段(即第二管路420的部分区域)。若冷却回路中的冷却介质过多，导致冷却回路中排气罐110内的气压增大，增大至预设气压时，第四管路440导通。冷却回路中的冷却介质依次流经fe段、ec段、cd 段流入补液箱200，待后续冷却回路需要补充冷却介质时，可以再将补液箱200 或储液桶内的冷却介质补入。在图2所示实施例中，第四补液流路包括gc段(即第四管路440)、cd段(即第二管路420的部分区域)。在图3所示实施例中，第四补液流路包括fe段(即第三管路430的部分区域)、eh段(即第四管路 440)。
46.参阅图1，将储液桶内的冷却介质经排气罐110补入冷却回路时，通常排气罐110内并未完全充满冷却介质，在排气罐110靠近顶端的区域存在部分空气。随着冷却介质不断补入冷却回路，会导致排气罐110内液面不断上升，排气罐110靠近顶端区域的空气的存储空间被不断压缩，从而导致排气罐110内的气压增大，整个冷却回路的气压也随之增大。若此时补液箱200内冷却介质不足，则可以通过抽液泵300将储液桶内的冷却介质依次经第一管路410与第三管路430抽入排气罐110，进而抽入冷却回路。随着冷却介质的不断补入，排气罐110内气压逐渐增大，增大至预设气压时，第四管路440导通。显然，此时第四管路440的流
阻更小，则通过抽液泵300从储液桶内抽出的冷却介质将不再流入排气罐110，而是直接流入第四管路440，进而流入补液箱200，也即冷却介质将依次流经ab段、be段、ec段、cd段后进入补液箱200。或者，在图3所示实施例中，冷却介质将依次流经ab段、be段、eh段后进入补液箱200。或者，在图2所示实施例中，储液桶流出的冷却介质先流入排气罐110，会导致排气罐110内的气压增大，增大至预设气压时，第四管路440导通。排气罐110 内的气压过大，会使内部的冷却介质溢出至第四管路440，从而流入补液箱200。冷却介质将依次流经ab段、bf段、gc段、cd段后进入补液箱200。
47.110110参阅图1，在一些实施例中，补液装置包括控制器，第一管路410 上设置有第二电磁阀，第二管路420上设置有第三电磁阀520，第二电磁阀与第三电磁阀520均通信连接于控制器。具体地，通过控制器控制第二电磁阀或第三电磁阀520打开，从而在通过储液桶供液与通过补液箱200供液之间进行切换。如此设置可以无需操作人员手动操作，能够节省人力。
48.在一些实施例中，补液装置包括控制器与压力检测件120，第四补液流路上设置有第一电磁阀，压力检测件120用于检测排气罐110内的压力，压力检测件120与第一电磁阀均通信连接于控制器，压力检测件120检测到的气压达到预设气压时，第一电磁阀打开，第四补液流路导通。具体地，第一电磁阀设置于第四管路440120110。压力检测件120可以一端安装于第三管路430，另一端用于可拆卸安装于排气罐110。进行补液时，将压力检测件120的另一端安装于排气罐110，以检测排气罐110内的压力；补液完成后，将压力检测件120的另一端从排气罐110上拆除即可。或者，压力检测件120也可以不安装于第三管路430，而是单独存在(但其依然属于补液装置的一部分)，需要补液时，将其可拆卸安装于排气罐110，以检测排气罐110内的压力；补液完成后，将压力检测件120从排气罐110上拆除即可。压力检测件120将检测到的气压值回传至控制器，通过控制器判断其是否到达预设气压，当到达预设气压时，控制器发送指令给第一电磁阀，第一电磁阀切换至打开状态，从而使第四管路440导通。此时，抽液泵300经储液桶抽出的冷却介质将会被补入补液箱200。
49.参阅图1，或者，在一些实施例中，第四补液流路上设置有压差旁通阀510，排气罐110内达到预设气压时，压差旁通阀510打开，第四补液流路导通。具体地，压差旁通阀510设置于第四管路440。前述的预设气压即为压差旁通阀 510能够打开的压力，压差旁通阀510在使用时可以根据需要调节其打开压力，将其用于此处可以根据需求随时调节预设压力，而无需更换阀门，适用范围更广。
50.参阅图1，在一些实施例中，还包括控制器，补液箱200内设置有液位传感器210，液位传感器210与抽液泵300均通信连接于控制器，补液箱200内的液位上升至预设液位时，抽液泵300切换至关停状态。具体地，液位传感器210 检测到的液位回传至控制器，通过控制器判断是否到达预设液位。第三补液状态下，当到达预设液位时，说明冷却介质已经补充足够，无需继续补液，此时，控制器发送指令给抽液泵300，使其停止抽吸，以免补充过多时冷却介质从补液箱200内溢出造成浪费。
51.在一些实施例中，冷却系统包括前述任意一个实施例中的补液装置，具有上述任意一个实施例的有益效果。
52.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
53.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。