检测系统、流量控制装置及暂态压力响应检测方法与流程
未命名
09-13
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1.本发明涉及一种检测机制,特别是涉及一种用于检测液冷系统的残留气泡的检测系统与暂态压力响应检测方法以及使用其的流量控制装置。
背景技术:
2.随着科技的进步与普及,以及大数据互联网时代的来临,如笔记型电脑、桌上型电脑、服务器等电子装置或设备已成为日常生活不可或缺的一部分。为了避免这些装置或设备的内部电子元件于运转时产生的高温影响效能与使用寿命,散热能力较气冷更为有效的液冷系统逐渐受到重视。
3.一般来说,液冷系统以冷却液作为散热媒介,再搭配泵作为动力源而得以在所应用的系统内形成冷却循环,从而不断地吸收并带走热源所产生的废热。随着应用规模的不同,系统内可能同时有多处热源需要降温,为了有效且可控地使冷却液经由管路分布至各热源上的冷板(cold plate),冷却液分配装置(cooling distribution unit,cdu)受到广泛地应用。举例来说,请参阅图1,其为传统服务器的液冷系统采用现有冷却液分配装置的简单示意图,一般来说,冷却液分配装置31可经由分歧管32连通于一或多个服务器33,以及可经由管路连通于外部的冷却塔(cooling tower)34,由此,冷却液分配装置31可控制冷却液的流量及/或压力,并能经由其中一分歧管32将自冷却塔34所提供的冷却液输送通过服务器33内的热源,再经由另一分歧管32将吸热升温的冷却液输送至外部进行散热。
4.另一方面,在启用液冷系统的冷却循环之前,通路需要进行排除气泡的动作。原因在于,如图1为例,液冷系统的冷却循环路径上可能存在管路的弯曲、转折或如冷板内的散热鳍片等微结构,因此注入冷却液完毕后通常会在这些区域内残留大量的气泡,但已知气泡会产生影响散热效能等问题,故排除气泡已是启用冷却循环之前的必要步骤之一。可是,为了避免冷却液在运送过程中因为晃动或温度剧烈变化等不可控因素而产生非期望的物理或化学反应(如腐蚀或结冻),以及避免因为运送冷却液而违反部分国家对于液体运输的限制与规范,通常包括有冷却液分配装置或冷板等使用冷却液的产品,在出货前都会灌入如氮气等低反应气体以保持通路的清洁与干燥,结果,安装管路、注入冷却液以及排除气泡等步骤通常是交由客户端自行处理。
5.然而,目前传统的做法是利用长时间从冷却液分配装置的补水口灌入冷却液,并通过肉眼观察管路上的排气阀是否含有气泡的方式来判断气泡是否排除完成,可是在无从得知结构复杂的冷板内是否还有残存气泡的情况下,使用者只能以拉长注液时间的方式期望气泡能逐渐地被排除,可见传统对于确认气泡排除的作业既耗时又不确实,而且会造成安装与人力成本增加等问题。并且,传统以人力观察气泡排除的方式也无法有效地让使用者于后续随时检测通路或冷板是否出现气泡,因此无法完全掌握液冷系统的散热效能。
技术实现要素:
6.有鉴于此,本发明的其中一目的在于提供一种检测系统、暂态压力响应检测方法
以及流量控制装置,以至少解决前述传统做法所产生的问题。
7.根据本发明的一实施例所揭露的一种检测系统,适于一液冷系统,检测系统包括一加压装置以及至少一压力检测装置。加压装置用于连接并加压液冷系统。压力检测装置用于连接并测量液冷系统的一暂态压力响应,以用于根据暂态压力响应检测液冷系统内的残留气泡。
8.根据本发明的一实施例所揭露的一种流量控制装置,适于连通于一液冷系统的一冷板。流量控制装置包括一壳体以及一检测系统。检测系统包括一加压装置以及至少一压力检测装置。加压装置与压力检测装置设置于流量控制装置的壳体内,加压装置外接于冷板的一入水口与一出水口的至少其中一者,压力检测装置用于连接并测量冷板的一暂态压力响应,以用于根据暂态压力响应检测液冷系统内的残留气泡。
9.根据本发明的一实施例所揭露的一种暂态压力响应检测方法,适于连接于一液冷系统的一加压装置以及至少一压力检测装置且包括以下步骤:通过加压装置加压液冷系统;以及通过压力检测装置测量液冷系统的一暂态压力响应,以根据暂态压力响应检测液冷系统内的残留气泡。
10.根据本发明前述实施例所揭露的检测系统、暂态压力响应检测方法以及流量控制装置,由于可利用加压的方式激发冷却液于液冷系统的通路内的暂态压力响应(pressure transient response),并通过检测暂态压力响应的方式来判断液冷系统的通路是否存有残留气泡,使得液冷系统可轻易地在使用者端即时进行有效且快速的气泡检测,让使用者在安装液冷系统的初期、启用液冷系统的过程、以及定期保养等不同阶段中,都能有效且快速地自行检测液冷系统的通路的状态,确保液冷系统是在所预定的高效状态下工作,或是即时判断是否需要进行相关的维修或构件的更换,从而有效地减少验证残存气泡的时间,解决了传统上以肉眼方式需要花数天时间验证气泡的问题。
11.以上的关于本发明揭露内容的说明及以下的实施方式的说明,是用以示范与解释本发明的精神与原理,并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。
附图说明
12.图1为传统服务器的液冷系统采用现有冷却液分配装置的简单示意图;
13.图2为应用有本发明的一实施例的检测系统的液冷系统的管路连接示意图;
14.图3为图1的流量控制装置的一示例的立体示意图;
15.图4为本发明的一实施例的检测系统于液冷系统无气泡时所取得的暂态压力曲线图;
16.图5为本发明的一实施例的检测系统于液冷系统有气泡时而撷取到压力震荡现象的暂态压力曲线图;
17.图6为本发明的一实施例的暂态压力响应检测方法的流程图。
18.符号说明
19.1:检测系统
20.2:液冷系统
21.8:流量控制装置
22.9:冷板
23.11:加压装置
24.13:压力检测装置
25.15:三通阀
26.17:三通阀
27.31:冷却液分配装置
28.32:分歧管
29.33:服务器
30.34:外部冷却塔
31.81:壳体
32.82:控制器
33.83:动力源
34.84:热交换器
35.85储液箱
36.91:入水口
37.92:出水口
38.151:第一接口
39.152:第二接口
40.153:第三接口
41.171:第一接口
42.172:第二接口
43.173:第三接口
44.811:加压装置接口
45.812:加压装置接口
46.813:压力感测接口
47.814:压力感测接口
48.cl:冷却循环
49.m1~m2:分歧管
50.s01~s04:步骤
具体实施方式
51.以下将以实施方式详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何熟悉相关技术人员了解本发明的技术内容并据以实施,但非以任何观点限制本发明的范畴。
52.以下实施例将搭配附图进行说明,为达图面整洁的目的,一些现有惯用的结构与元件在附图可能会以简单示意的方式绘示之。并且,附图中部分的特征可能会略为放大或改变其比例或尺寸,以达到便于理解与观看本发明的技术特征的目的,但这并非用于限定本发明。此外,为便于观看,部分附图中的某些结构线可能以虚线表示。
53.此外,下文中可能会使用「端」、「部」、「部分」、「区域」、「处」等术语来描述特定元件与结构或是其上或其之间的特定技术特征,但这些元件与结构并不受这些术语所限制。以下文中也可能使用诸如「实质上」等术语,用于描述所修饰的情况或事件可能存在的合理或
可接受的偏差量,但仍可达到所预期的结果。
54.另外,下文中可能使用「至少一」来描述所指元件的数量,但除非另有明确说明,其不应仅限于数量为「仅有一」的情况。下文中也可能使用「及/或」的术语,其应被理解为包括所列出项目中的任一者及一或多者的所有组合。
55.首先,需理解的是,目前在服务器或其他也具有多处热源需要同时进行解热的设备中,所应用的液冷系统大多数都涉及冷却液分配装置(cooling distribution unit,cdu),以利用冷却液分配装置的泵将冷却液(coolant)经由管路输送到各处热源上的冷板(cold plate),在冷板与热源的热接触下,热源所产生的废热可被通过冷板的冷却液带走,并至其他处进行热交换而降温,降温后的冷却液可再经由冷却液分配装置的泵的驱使而进入下次冷却循环,从而达到持续散热的目的。并且,前述液冷系统的通路(如管路与冷板)的理想运作状态是充满冷却液而无残留气泡,若有气泡残留,已知会产生影响散热效能等问题。因此,检测液冷系统的通路是否残留气泡是启用冷却循环前的必要步骤。
56.为此,以下将参阅图2~图5详细描述本发明的一些与其他实施例的检测系统与暂态压力响应检测方法。但本领域普通技术人员可理解的是,于此或以下所描述关于附图的各种细节仅是示例之用,而非用于限制本发明。此外,需先说明的是,以下可能涉及「通路」、「管路」、「连通」等词语,「通路」用于意指液冷系统中可让冷却液流通而构成冷却循环的任何构件,可以但不限于包括如管路、冷板等构件,「管路」用于意指常见于液冷系统中用于输送冷却液的流管、热管等构件,而「连通」用于意指二或更多个构件之间能直接或间接地彼此液体流通。
57.请参阅图2,本发明的一实施例提出了一种检测系统1以及应用此检测系统1的液冷系统2,于此需先说明的是,为保持图面简洁,图1中所绘示连通于构件之间的管路均未予以标号,且这些管路仅为示意构件之间的连接关系之用,并非于任何方面限制本发明。
58.所述的液冷系统2可以但不限于应用于服务器或其他具有至少一处热源(未绘示)需要进行解热的任何设备中,本发明并非以此为限。如图所示,液冷系统2可包括彼此相连通的至少一流量控制装置8、至少一冷板(cold plate)9、至少一分歧管(manifold)m1以及至少一分歧管m2,以共同构成一冷却循环cl(如图的箭头所示)。
59.所述的流量控制装置8可以但不限于可作为一冷却液分配装置(cooling distribution unit,cdu)或其部分,可用于输送并分配液冷系统2内的冷却液(未绘示),以使冷却液在所属系统中不断地进行循环。此外,流量控制装置8还可用于控制所述冷却液的流量及/或压力,但本发明并非以此为限。所述的冷板9可以但不限于是适于直接或间接地热接触一或多个热源的任何常见的合适冷板,其可利用流通于其上的冷却液吸收并带走热源所产生的废热。所述的分歧管m1与分歧管m2可以但不限于是任何常见形式的合适分歧管,适于直接地或间接地通过一或多条管路连通于流量控制装置8与冷板9的入水口91及出水口92间。
60.进一步地,请一并参阅图3,其绘示了图2的流量控制装置8的一示例的立体示意图。在本实施例中,流量控制装置8可包括一壳体81、一控制器82、一动力源83、一热交换器84以及一储液箱85。所述的壳体81可以任何合适材质所构成的结构,可用于容置控制器82、动力源83、热交换器84以及储液箱85,但本发明并非以壳体81及其设计为限。所述的控制器82可以但不限于任何合适形式的处理器,但本发明并非以控制器82以其设计为限。所述的
动力源83可以但不限于任何合适形式的泵,可用于驱使冷却液流通于液冷系统2,为驱使冷却循环cl的动力来源,但本发明并非以动力源83及其设计为限。所述的热交换器84可以但不限于任何合适形式的热交换器,可用于对吸热后相对高温的冷却液进行散热降温,但本发明并非以热交换器84及其设计为限。所述的储液箱85可用于储存适量的冷却液,以提供或补充冷却循环cl所需的冷却液,但本发明并非以储液箱85及其设计为限。
61.整体来说,动力源83可经由管路连通于分歧管m1,分歧管m1可经由管路连通于冷板9的入水口91,冷板9的出水口92可经由管路连通于分歧管m2,分歧管m2可经由管路连通于热交换器84,而热交换器84可经由管路连通于动力源83。由此配置,动力源83可将冷却液经由所述管路及分歧管m1输送至冷板9,以吸收并带走冷板9从热源所吸收的废热,随着动力源83的持续运转,吸收废热的冷却液可经由管路及分歧管m2流回热交换器84进行降温,降温的冷却液可经由管路回到动力源83,再通过动力源83的驱使再次往冷板9输送而不断地进行如箭头所示的冷却循环cl。由此可知,所述的冷却循环cl可至少由冷板9、分歧管m1、分歧管m2、动力源83、热交换器84及其之间的管路所构成。可选地,储液箱85可选择性地连通于动力源83,由此提供或补充冷却液给动力源83。
62.值得注意的是,液冷系统2可通过检测系统1检测其通路中是否存有气泡。为此,检测系统1可至少包括一加压装置11以及至少一压力检测装置13。
63.所述的加压装置11,可以但不限于能对液冷系统2的通路内的冷却液提供特定压力的合适装置,例如可以为一泵(pump)。加压装置11可例如经由串行外设接口(serial peripheral interface,spi)或ic间总线(inter ic bus,i2c)等合适方式电连接于流量控制装置8的控制器82或其他额外设置的控制器,由此接受相应指令而运行。并且,加压装置11可选择性地连通于液冷系统2的冷却循环cl,但实际上并未构成或参与冷却循环cl;或者说,加压装置11实质上位于液冷系统2的冷却循环cl之外,因此也可以说,加压装置11为外接于液冷系统2。举例来说,加压装置11可经由管路连通于冷板9的入水口91及出水口92与分歧管m1及分歧管m2之间的管路。
64.所述的压力检测装置13可用于测量液冷系统2的通路内的冷却液的压力或压力变化。压力检测装置13可例如经由串行外设接口(serial peripheral interface,spi)或ic间总线(inter ic bus,i2c)等合适方式电连接于流量控制装置8的控制器82或其他额外设置的控制器,由此将所测量到的压力信号传给所连接的控制器。并且,压力检测装置13可连通于液冷系统2的通路,但实际上并未构成或参与冷却循环cl。或者说,压力检测装置13实质上位于液冷系统2的冷却循环cl之外。举例来说,压力检测装置13可经由管路连通于冷板9与分歧管m1及分歧管m2之间的管路或冷板9与加压装置11之间的管路。
65.在本实施例中,加压装置11与压力检测装置13可以但不限于一并设置于流量控制装置8内,换句话说,加压装置11与压力检测装置13可整合于流量控制装置8内而作为流量控制装置8的部分,但本发明并非以此为限,加压装置11与压力检测装置13的位置仍可依据实际需进行调整。例如于其他实施例的检测系统中,其加压装置11与压力检测装置13也可额外地被整合成一个独立存在于流量控制装置之外的单一模块或构件中。举例来说,在一实施例的检测系统中,其加压装置11与压力检测装置13可一并容置于具有良好电磁屏蔽的壳件中,以避免任何泄漏或电磁干扰的问题影响测量效果。或者,在另一实施例的检测系统中,其加压装置11与压力检测装置13也可分别配置于相互独立的不同构件或模块中。
66.进一步地,为了使检测系统1连通于液冷系统2的通路,本实施例的检测系统1还可包括至少一三通阀,如图所示的三通阀15以及三通阀17。
67.所述的三通阀15可以但不限于是任何合适的机械式或电磁式的多通阀,三通阀15可至少包括一第一接口151、一第二接口152以及第三接口153。第一接口151可选择性地连通于加压装置11,举例来说,第一接口151可经由管路及壳体81的一加压装置接口811选择性地连通于加压装置11。第二接口152可选择性地连通于压力检测装置13,举例来说,第二接口152可经由管路及壳体81的一压力感测接口813选择性地连通于压力检测装置13。第三接口153选择性地连通于液冷系统2的通路,举例来说,第三接口153可经由管路选择性地连通冷板9的入水口91与分歧管m1之间的管路而连通于液冷系统2的通路。在此情况下,加压装置11可理解为经由管路与三通阀15连接于压力检测装置13。
68.相似地,所述的三通阀17可以但不限于是任何合适的机械式或电磁式的多通阀,三通阀17可至少包括一第一接口171、一第二接口172以及第三接口173。第一接口171可选择性地连通于加压装置11。举例来说,第一接口171可经由管路及壳体81的一加压装置接口812选择性地连通于加压装置11。第二接口172可选择性地连通于压力检测装置13,举例来说,第二接口172可经由管路及壳体81的一压力感测接口814选择性地连通于压力检测装置13。第三接口173选择性地连通于液冷系统2的通路,举例来说,第三接口173可经由管路选择性地连通冷板9的出水口92与分歧管m2之间的管路而连通于液冷系统2的通路。在此情况下,加压装置11可理解为经由管路与三通阀17连接于压力检测装置13。
69.由此配置,检测系统1得以经由加压装置11选择性地对液冷系统2的通路施加压力,并经由压力检测装置13选择性地感测加压装置11作用于液冷系统2的通路后所产生的压力响应。举例来说,在本实施例中,检测系统1得以经由加压装置11对冷板9的入液与出液处的至少其中一者加压而产生压升或增加压力差,并经由压力检测装置13测量此压升或压力差。由此操作,检测系统1能检测出液冷系统2的通路(如冷板9)内是否有气泡残留的情况。
70.为此,将说明检测系统1这样的配置与操作背后所涉及的原理。首先,已知气体相较于液体具有较高可压缩性(compressibility)的特性,因此,若在液冷系统的通路的特定区域内存有气泡的情况下对其施予特定程度的压力时,较高可压缩性的气体与较低可压缩性的液体之间产生交互作用,使得此区域的压力不仅会以波传递的方式而提高,由于压力波无法完全通过气泡,部分的压力波会反向运动而产生来回震荡的现象;反之,若液冷系统的通路内的特定区域没有气泡时,对该区域施予相同程度的压力时并不会出现压力波因气泡而引起的来回震荡现象。
71.于此,可参阅图4~图5获得理解,如图4,其例如绘示了检测系统1于液冷系统的通路(如冷板9)无气泡的情况下对其增压时所取得的暂态压力曲线图,可见其压力曲线变化平缓,但如图5,其绘示了在相同区域存在气泡的情况下对其加压时所撷取的压力变化,可见其在压力曲线图上反映出短暂且剧烈的压力变化,此现象即为前述气泡使压力波来回震荡所引起的暂态压力响应(pressure transient response)。据此可知,利用对液冷系统的通路施加压力后所产生的暂态压力响应或变化,可用于检测或确认液冷系统的通路内是否存有气泡,因此,检测系统1通过加压装置11对液冷系统2的通路施加压力以及通过压力检测装置13测量此压力变化的方式来检测液冷系统2的通路内是否残留气泡。
72.为此,与检测系统1搭配的控制器(如控制器82)可预先建立对所接收到的压力信号进行演算分析的相关机制,包括预存有作为比较基准的标准压力变化曲线(如图4)、生成能反映短暂剧烈压力变化(即前述的暂态压力响应)的暂态压力变化曲线(如图5)、以及将暂态压力变化曲线与标准压力变化曲线进行比对的演算机制。
73.除此之外,需特别注意的是,因气泡所引起的暂态压力响应的压力波动可能会以10米/秒~100米/秒或更高速的方式进行传递,在测量区域的尺寸规模较小(如冷板9与检测系统1之间仅相隔数米内)的情况下,压力波的传递距离短,因此气泡所引起的压力剧烈震荡变化只会在数十毫秒到数百毫秒的极短时间内发生。因此,检测系统1的压力检测装置13需要具有高速响应与高速撷取压力变化的能力以确实撷取到此现象。经分析,适用于本发明的一实施例的检测系统1的压力检测装置13至少需要具有响应时间(response time)小于10毫秒的规格,举例来说,适用于本发明的压力检测装置13,其响应时间可介于1~10毫秒。相应于此,与检测系统1搭配的控制器(如控制器82)也需要有能在1~10毫秒内执行信号撷取的速度,以确实撷取压力检测装置13所发出的压力信号。
74.并且,检测系统1的加压装置11不仅只是用于增加冷却液的压力,加压装置11于另一方面的目的是为了增加暂态压力响应的压力震荡的幅度,类似于信号放大器的概念,以利于让压力检测装置13后续能更有效地检测在极短时间发生的压力震荡现象。此外,与检测系统1搭配的控制器(如控制器82)可通过时序平均或任何合适手段过滤不必要的噪声,以产生有效的暂态压力变化曲线。
75.接着,请对照图2及进一步参阅图6,将通过使用前述检测系统1的暂态压力响应检测方法来检测液冷系统2的操作流程,以更利于理解前述实施例所介绍的内容。如图所示,本发明的一实施例的暂态压力响应检测方法可至少包括将冷板连接加压装置与压力检测装置相关的步骤s01、注入冷却液相关的步骤s02~s03、开启至少其中一阀门以使加压装置连通冷板相关的步骤s04、加压冷却液相关的步骤s05、测量冷却液压力相关的步骤s06、以及将结果回传并判断是否符合检测标准相关的步骤s07~s08。
76.详细来说,在步骤s01,可选地,加压装置11可经由管路连通于冷板9的入水口91及出水口92与分歧管m1及分歧管m2之间的管路,而压力检测装置13可经由管路连通于冷板9的入水口91及出水口92与分歧管m1及分歧管m2之间的管路、或冷板9的入水口91及出水口92与加压装置11之间的管路,从而,冷板9的入水口91及出水口92得以经由管路连通加压装置11与压力检测装置13。
77.更具体地,如前述所描述,加压装置11可经由管路、三通阀15以及三通阀17连接于冷板9的入水口91与出水口92以及压力检测装置13;换句话说,压力检测装置13可经由管路、三通阀15以及三通阀17连接于冷板9的入水口91与出水口92以及加压装置11。当然,当冷板9的入水口91及出水口92、加压装置11与压力检测装置13已于检测前配置成具有前述连接关系,则可省略执行步骤s01。
78.接着,在步骤s02,使用者可将任何合适的冷却液从与液冷系统2的管路连通的任何合适注水口注入,以使冷却液注入冷板9,但本发明并非以此步骤及执行此步骤的方式为限。例如于其他实施例中,液冷系统2可已预先填充有冷却液,在此情况下则可省略步骤s02。
79.接着或同时,在步骤s03,关闭加压装置11及压力检测装置13与冷板9的入水口91
与出水口92之间的三通阀15以及三通阀17,以利于使冷却液注入冷板9。
80.接着,在步骤s04,开启连接于冷板9的入水口91处的三通阀15或出水口92处的三通阀17。具体来说,开启连接于加压装置11与冷板9的入水口91之间的三通阀15的第一接口151与第三接口153、或开启连接于加压装置11与冷板9的出水口92之间的三通阀17的第一接口171与第三接口173,由此使加压装置11能连通于冷板9的入水口91或出水口92。
81.接着或同时,在步骤s05,使用加压装置11加压液冷系统2的通路。具体来说,加压装置11可于接受到与检测系统1搭配的控制器(如控制器82)的指令后开始对液冷系统2的通路(如冷板9)施加特定的高压。由于前述步骤s04已使加压装置11连通于冷板9的入水口91或出水口92,使得加压装置11能加压连通于冷板9的入水口91与出水口92的管路的至少其中一者,从而使冷板9的入水口91或出水口92处产生短暂的升压,也就是说,使得冷板9的入水口91与出水口92之间产生额外的压力差。另外,如前所述者,只要加压装置11能增加冷却液的压力至利于后续压力检测装置13测量出暂态压力响应的程度,本发明并非以加压装置11所施加的实际压力值为限。
82.接着或同时,在步骤s06,使用压力检测装置13测量液冷系统2被加压装置11加压后所产生的压力差或表压力(gauge pressure)。具体来说,在前述的步骤s04时,也可选择性地一并地开启三通阀15的第二接口152或开启三通阀17的第二接口172,以使压力检测装置13连通于加压装置11所加压的通路或管路,从而能测量连通于冷板9的入水口91与出水口92的管路的至少其中一者。由此,使压力检测装置13得以测量到加压装置11在冷板9的入水口91及/或出水口92处所产生的压力差或表压力。
83.接着或同时,在步骤s07,压力检测装置13测量压力或压力变化而产生压力信号,并经由有线或无线的方式传给与检测系统1搭配的控制器(如控制器82)。如前所述者,若冷板9没有气泡,压力检测装置13所测量到的压力信号所反映的压力变化曲线将相近于如图4所示的标准压力变化曲线,但若冷板9残存气泡,压力检测装置13所测量到的压力信号所反映的压力变化曲线将会有如图5所示因气泡所引起的暂态压力响应。
84.接着或同时,在步骤s08,以判断测量结果是否符合检测标准。具体来说,与检测系统1搭配的控制器(如控制器82)内可根据应用的不同而预先内建或储存相应的检测标准(如前述图4的标准压力变化曲线),以作为压力检测装置13所测量的压力差或表压力所反映的压力变化曲线的比较基准。因此,通过比对标准压力变化曲线与压力检测装置13所测量到的压力变化,至少可检测出所测量区域的冷却液是否残存气泡。
85.若所测量到的压力信号所反映的压力变化曲线接近标准压力变化曲线,则可代表液冷系统2的通路(如冷板9)为无残存气泡。反之,若所测量到的压力信号所反映的压力变化曲线出现如图5的震荡现象(即暂态压力响应),将轻易地被判断为不符标准压力变化曲线,代表液冷系统2的通路(如冷板9)为有残存气泡,由此让使用者能立即地进行相应的后续处理。例如,可回到步骤s02继续注入冷却液以逼出残存的气泡,但本发明并非以此为限。
86.于此补充说明的是,通过操作三通阀15与三通阀17,压力检测装置13也可同时测量冷板9的入水口91与出水口92处所产生的压力差或表压力,在此情况下,控制器(如控制器82)能获得反映入水口91与出水口92处的压力变化的两组压力变化曲线,以增加利于检测残存气泡的对照数据,从而有助于提升检测的准确性。当然,本发明并非限定于测量点的数量,例如于本发明的其他实施例的检测系统中,可仅采用三通阀15与三通阀17的其中一
者,在此示例中,加压装置11与压力检测装置13可仅通过加压并测量冷板9的入水口91与出水口92的其中一者的压力变化的方式进行是否残存气泡的检测。
87.另外,补充说明的是,前述实施例的三通阀15与三通阀17的各接口可依据需求进行开启或关闭,以达到阻隔冷却液与残存气泡的效果,由此使压力检测装置13能准确地测量到连接于冷板9的压力差或表压力(gauge pressure)。为实现此目的,三通阀15与三通阀17连通于压力检测装置13之间的管路的管径可小于1毫米,但本发明并非以为限。
88.当然,本发明并不限定检测系统与暂态压力响应检测方法需使用于冷板的出入口处,例如于其他实施例的检测系统与暂态压力响应检测方法,也可依据实际需求改为连通于液冷系统的其他区域的通路处。
89.综上所述,根据本发明前述实施例所揭露的检测系统、暂态压力响应检测方法以及流量控制装置,由于可利用加压的方式激发冷却液于液冷系统的通路内的暂态压力响应,并通过检测暂态压力响应的方式来判断液冷系统的通路或循环是否存有残留气泡,使得液冷系统可轻易地在使用者端即时进行有效且快速的气泡检测,让使用者在安装液冷系统的初期、启用液冷系统的冷却循环的运转过程、以及定期保养等不同阶段中,都能有效且快速地自行检测液冷系统的通路的状态,确保冷却循环是在所预定的高效状态下工作,或是即时判断是否需要进行相关的维修或构件的更换,从而有效地减少验证残存气泡的时间,解决了传统上以肉眼方式需要花数天时间验证气泡的问题。
90.虽然结合以上实施例公开了本发明,然而其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内,所为的更动与润饰,均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考所附的权利要求。
技术特征:
1.一种检测系统,适于液冷系统,该检测系统包括:加压装置,用于连接并加压该液冷系统;以及至少一压力检测装置,用于连接并测量该液冷系统的暂态压力响应,以用于根据该暂态压力响应检测该液冷系统内的残留气泡。2.如权利要求1所述的检测系统,其中该暂态压力响应的压力震荡是气体与液体的交互作用所产生。3.如权利要求1所述的检测系统,其中该加压装置用于外接于该液冷系统的冷却循环。4.如权利要求1所述的检测系统,其中该至少一压力检测装置用于外接于该液冷系统的冷却循环。5.如权利要求1所述的检测系统,还包括至少一三通阀,包括第一接口、第二接口以及第三接口,该第一接口连通于该加压装置,该第二接口连通于该至少一压力检测装置,该第三接口用于连通于该液冷系统。6.如权利要求5所述的检测系统,其中该至少一压力检测装置与该至少一三通阀之间的管路的管径小于1毫米。7.如权利要求1所述的检测系统,其中该至少一压力检测装置的响应时间至少小于10毫秒。8.一种流量控制装置,适于连通于液冷系统的冷板,该流量控制装置包括:壳体;以及检测系统,包括:加压装置与至少一压力检测装置,其中该加压装置与该至少一压力检测装置设置于该流量控制装置的该壳体内,该加压装置外接于该冷板的入水口与出水口的至少其中一者,该至少一压力检测装置用于连接并测量该冷板的暂态压力响应,以用于根据该暂态压力响应检测该液冷系统内的残留气泡。9.如权利要求8所述的流量控制装置,其中该检测系统还包括至少一三通阀,该至少一三通阀包括第一接口、第二接口以及第三接口,该第一接口连通于该加压装置,该第二接口连通于该至少一压力检测装置,该第三接口用于连通于该冷板的该入水口与该出水口的至少其中一者。10.如权利要求9所述的流量控制装置,其中该至少一压力检测装置与该至少一三通阀之间的管路的管径小于1毫米。11.如权利要求8所述的流量控制装置,还包括动力源,设置于该壳体中,以用于驱使该液冷系统进行冷却循环,其中该加压装置与该动力源均为泵。12.如权利要求8所述的流量控制装置,其中该至少一压力检测装置的响应时间至少小于10毫秒。13.如权利要求8所述的流量控制装置,其中该流量控制装置为一种冷却液分配装置。14.一种暂态压力响应检测方法,适于连接于液冷系统的加压装置以及至少一压力检测装置,该暂态压力响应检测方法包括:通过该加压装置加压该液冷系统;以及通过该至少一压力检测装置测量该液冷系统的暂态压力响应,以根据该暂态压力响应检测该液冷系统内的残留气泡。
15.如权利要求14所述的暂态压力响应检测方法,其中于提供该加压装置的步骤包括:将该加压装置外接于该液冷系统的冷却循环。16.如权利要求14所述的暂态压力响应检测方法,其中于提供该至少一压力检测装置的步骤包括:将该至少一压力检测装置外接于该液冷系统的冷却循环。17.如权利要求14所述的暂态压力响应检测方法,其中于提供该加压装置以连接并加压该液冷系统的步骤还包括:令该加压装置外接并加压连通于该液冷系统的冷板的入水口与出水口的管路的至少其中一者。18.如权利要求17所述的暂态压力响应检测方法,其中于提供该至少一压力检测装置以连接并测量该液冷系统对应于该液冷系统内的残留气泡的暂态压力响应的步骤还包括:令该至少一压力检测装置测量外接并连通于该液冷系统的该冷板的该入水口与该出水口的管路的至少其中一者。19.如权利要求14所述的暂态压力响应检测方法,其中于判断该液冷系统是否存有残留气泡的步骤还包括:比对标准压力变化曲线与该至少一压力检测装置所测量到的暂态压力响应所反映的暂态压力变化曲线。20.如权利要求14所述的暂态压力响应检测方法,其中该至少一压力检测装置的响应时间至少小于10毫秒。
技术总结
本发明公开一种适于液冷系统的检测系统、流量控制装置及暂态压力响应检测方法,其中暂态压力响应检测方法包括提供通过适于连接液冷系统的一加压装置加压液冷系统、以及通过适于连接液冷系统的至少一压力检测装置测量液冷系统的一暂态压力响应,以根据暂态压力响应检测液冷系统内的残留气泡等步骤。检测液冷系统内的残留气泡等步骤。检测液冷系统内的残留气泡等步骤。
技术研发人员:丁资瀚 吴明璋 萧伟宗
受保护的技术使用者:纬创资通股份有限公司
技术研发日:2022.04.14
技术公布日:2023/9/12
版权声明
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