本發(fā)明涉及水冷技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種自過濾水冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要給發(fā)熱量大的設(shè)備加裝水冷系統(tǒng)為其降溫，防止設(shè)備因溫度過高而損毀。為適應(yīng)大功率電力電子設(shè)備在高電壓條件下的使用要求，防止在高電壓環(huán)境下產(chǎn)生漏電流，冷卻介質(zhì)必須具備極高的電阻率。因此在主循環(huán)管路上并聯(lián)了去離子水處理回路。預(yù)設(shè)定流量的一部分冷卻介質(zhì)恒定流經(jīng)去離子水處理回路中的離子交換器，不斷凈化管路中可能析出的離子，然后通過緩沖罐，與主循環(huán)管路冷卻介質(zhì)在循環(huán)泵前合流。由于離子交換器在使用過程中會產(chǎn)生破碎的樹脂粒，當(dāng)雜質(zhì)進入到去離子水處理回路中容易產(chǎn)生管路結(jié)、管路腐蝕等不利現(xiàn)象。

在公開號為CN205082123U的中國專利中公開了一種循環(huán)水冷卻設(shè)備,其氣水分離器的入水口上設(shè)有主機進水管，出水口與主循環(huán)泵連通；電動三通閥的入水口與主循環(huán)泵連通；加熱過濾組件的入水口與電動三通閥的其中一個出水口連通；加熱過濾組件的出水口上設(shè)有主機出水管；板式換熱器的入水口與電動三通閥的另一個出水口連通，板式換熱器的出水口與加熱過濾組件的入水口連通，板式換熱器的外水進出水口與冷卻塔連通；所述離子罐的入水口與加熱過濾組件的出水口連通，出水口與精密過濾器連通；精密過濾器的出水口與膨脹罐連通；膨脹罐與氣水分離器連通；補水泵與氣水分離器連通。在精密過濾器使用中需定期從復(fù)雜的水冷系統(tǒng)中拆卸下來并打開確認濾網(wǎng)是否堵塞并進行清理，對于維護人員來說費時費力，勞動量大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種自過濾水冷系統(tǒng)，可以降低維護人員的維護勞動量。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種自過濾水冷系統(tǒng)，包括架體、水冷組件以及電氣控制箱，所述水冷組件包括主循環(huán)管路、主循環(huán)泵、備用循環(huán)泵、電動三通閥、三通過濾組件和去離子水處理回路，主循環(huán)泵和備用循環(huán)泵通過電動三通閥并聯(lián)后再與三通過濾組件和電加熱器依次串聯(lián)，所述電加熱器再串接回主循環(huán)管路中，所述去離子水處理回路并聯(lián)在所述主循環(huán)管路中，所述去離子水處理回路包括依次串聯(lián)的離子交換器和自清理精密過濾器，所述自清理精密過濾器包括殼體、蓋體、上端設(shè)置在所述蓋體上的滲透管、與所述滲透管表面間隙配合的空心圓柱狀濾網(wǎng)、輸出軸與所述濾網(wǎng)固定且同軸的電機，所述殼體與所述濾網(wǎng)之間設(shè)有過濾通道，所述蓋體和所述殼體上分別設(shè)有連通著所述過濾通道的進水管和排污管，所述滲透管的側(cè)壁開有滲透孔，所述蓋體上設(shè)有連通著所述滲透管的出水管，所述排污管上設(shè)有閥門。

通過采用上述技術(shù)方案，通過三通過濾組件可以將主循環(huán)管路中的雜質(zhì)進行初步過濾，降低自清理精密過濾器不易清理的大顆粒雜質(zhì)，當(dāng)冷卻介質(zhì)流到與主循環(huán)管路并聯(lián)的去離子水處理回路中，自清理精密過濾器可以對冷卻介質(zhì)進行進一步的精過濾，當(dāng)濾網(wǎng)外積累一定雜質(zhì)后，可以通過開啟電機和排污管上的閥門，電機的輸出軸帶動濾網(wǎng)轉(zhuǎn)動，使濾網(wǎng)在冷卻介質(zhì)中沖洗，冷卻介質(zhì)再將雜質(zhì)從排污管帶出，從而可以快捷而方便地清洗掉濾網(wǎng)上的雜質(zhì)，從而降低了維護人員的工作量。

進一步的，所述水冷組件還包括串聯(lián)在所述主循環(huán)管路中的緩沖罐，所述自清理精密過濾器的出水管與所述緩沖罐相連通。

通過采用上述技術(shù)方案，將緩沖罐串聯(lián)在主循環(huán)管路中，以實現(xiàn)穩(wěn)定水冷組件中水冷介質(zhì)的壓力，一方面有利于水冷系統(tǒng)的冷卻性能的穩(wěn)定性；另一方面，使電機在帶動濾網(wǎng)沖刷時不易發(fā)生缺水而空轉(zhuǎn)，提高了電機的使用壽命。

進一步的，所述殼體的內(nèi)壁設(shè)置有抵接著所述濾網(wǎng)表面的毛刷。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)濾網(wǎng)在旋轉(zhuǎn)時，毛刷由于抵接著濾網(wǎng)會將濾網(wǎng)上的雜質(zhì)刮刷下來，從而達到快速清理濾網(wǎng)上的雜質(zhì)的目的。

進一步的，在所述電機與所述殼體之間設(shè)有橡膠密封圈。

通過采用上述技術(shù)方案，提高了電機與殼體之間的密封性。

進一步的，所述閥門為電磁閥，所述電磁閥和所述電機耦接有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括：流速檢測單元，用于檢測所述出水管處的流速，并輸出流速檢測信號；啟閉單元，耦接于所述流速檢測單元的信號輸出端，當(dāng)所述流速檢測信號低于閾值信號時導(dǎo)通所述電磁閥和所述電機與電源的連接。

通過采用上述技術(shù)方案，濾網(wǎng)外雜質(zhì)較少時液體的流速正常，液體沿進水管進入到過濾通道，液體再經(jīng)濾網(wǎng)過濾后從滲透孔進入到滲透管內(nèi)并經(jīng)出水管流出，達到了過濾雜質(zhì)的目的；當(dāng)濾網(wǎng)外雜質(zhì)較多時，雜質(zhì)堵塞了濾網(wǎng)，流速檢測信號低于閾值信號時，處理單元導(dǎo)通電磁閥和電機與電源的連接，使液體沿進水管進入到過濾通道內(nèi)，再經(jīng)電機旋轉(zhuǎn)的輸出軸的帶動下，濾網(wǎng)在液體中快速旋轉(zhuǎn)，將濾網(wǎng)上的雜質(zhì)沖刷到液體中，液體再將雜質(zhì)從排污管帶走，從而達到了自動清理自清理精密過濾器的濾網(wǎng)上的雜質(zhì)的目的，使自清理精密過濾器的濾網(wǎng)上雜質(zhì)的清理更加及時，而且不用人工啟閉電機，進一步降低了維護人員的工作量。

進一步的，所述流速檢測單元包括設(shè)置在所述出水管內(nèi)的水流傳感器，所述閾值信號為閾值電壓信號，當(dāng)所述流速檢測信號低于閾值電壓信號時，所述啟閉單元導(dǎo)通所述電磁閥和所述電機與電源的連接；當(dāng)所述流速檢測信號高于閾值電壓信號時，所述啟閉單元斷開所述電磁閥和所述電機與電源的連接。

進一步的，所述啟閉單元包括：比較電路，耦接于所述流速檢測單元的信號輸出端，將接收到的所述流速檢測信號與所述閾值電壓信號相比較輸出一控關(guān)信號；開關(guān)電路，耦接于所述比較電路的信號輸出端，用以根據(jù)所述控關(guān)信號控制所述電磁閥的通斷。

進一步的，所述比較電路包括：一閾值電壓生成電路，具有一第一電阻R1，其一端耦接于一第一直流電Vout_1，另一端與一第二電阻R2串聯(lián)后接地，自第一電阻R1和第二電阻R2之間產(chǎn)生所述閾值電壓信號；一比較器A，具有一同相輸入端、一反相輸入端及一輸出端，其反相輸入端耦接于所述距離檢測單元的輸出端，同相輸入端耦接于第一電阻R1與第二電阻R2的連接點，輸出端輸出所述控關(guān)信號。

進一步的，所述開關(guān)電路包括：一NPN三極管Q1，其發(fā)射極接地，基極通過一第三電阻R3耦接于所述比較器A輸出端并通過一第四電阻R4與發(fā)射極共地；常開繼電器KM1，其線圈的第一端耦接于一第二直流電Vout_2，其線圈的第二端耦接于NPN三極管Q1的集電極，其常開觸點開關(guān)S1的第一端耦接于電源且第二端耦接于所述電磁閥和所述電機的電源輸入端；第一二極管D1，其正極耦接于常開繼電器KM1的線圈的第一端，負極耦接于常開繼電器KM1的線圈的第二端。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)所述流速檢測信號低于閾值電壓信號時，比較器A的輸出端輸出高電平，經(jīng)NPN三極管Q1放大后，導(dǎo)通常開繼電器KM1，使常開觸點開關(guān)S1閉合，導(dǎo)通電磁閥和電機與電源的連接，使從液體沿進水管進入到過濾通道內(nèi)，濾網(wǎng)在電機的輸出軸的帶動下在液體中快速旋轉(zhuǎn)，濾網(wǎng)表面的雜質(zhì)被沖刷到在液體中并從排污管排走，從而達到了自動清理自清理精密過濾器的濾網(wǎng)上的雜質(zhì)的目的；當(dāng)流速檢測信號高于閾值電壓信號時，即濾網(wǎng)表面恢復(fù)暢通后，處理單元斷開電磁閥和電機與電源的連接，減少了過濾過程中液體的浪費。

進一步的，所述控制系統(tǒng)還包括提醒單元，所述提醒單元包括：發(fā)光二極管LED1，其正極耦接于比較器A的輸出端，其負極接地。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)所述流速檢測信號低于閾值電壓信號時，比較器A的輸出端輸出高電平，導(dǎo)通發(fā)光二極管LED1，用來提醒維護人員濾網(wǎng)正處于堵塞狀態(tài)，當(dāng)自清理精密過濾器自動清理干凈濾網(wǎng)后，當(dāng)所述流速檢測信號高于閾值電壓信號時，比較器A的輸出端輸出低電平，發(fā)光二極管LED1截止，維護人員可以通過觀察發(fā)光二極管LED1的點亮頻率了解到濾網(wǎng)的堵塞頻率，當(dāng)發(fā)光二極管LED1的點亮頻率過高時，可以及時了解到雜質(zhì)過多的異常。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：

（1）自清理精密過濾器內(nèi)設(shè)置排污管，通過控制系統(tǒng)控制電磁閥和電機的啟閉來自動清理自清理精密過濾器的濾網(wǎng)上的雜質(zhì)，大大減少了維護人員的清理勞動量，提高了清理的效率和及時性；

（2）殼體的內(nèi)壁設(shè)置有抵接著濾網(wǎng)表面的毛刷，提高了濾網(wǎng)的清理效率；

（3）在電機與殼體之間設(shè)有橡膠密封圈，增加了整體的密封性；

（4）設(shè)置有提醒單元來使維護人員及時了解到濾網(wǎng)堵塞狀態(tài)。

附圖說明

圖1為本實施例的自過濾水冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，示出了自過濾水冷系統(tǒng)正面的結(jié)構(gòu)；

圖2為本實施例的自過濾水冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，示出了自過濾水冷系統(tǒng)背面的結(jié)構(gòu)；

圖3為本實施例中去離子水處理回路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實施例中精密過濾器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實施例的電路圖，示出了流速檢測單元、啟閉單元和提醒單元的電路圖；

圖6為本實施例中電源單元的電路圖。

附圖標(biāo)記：1、架體；2、電氣控制箱；3、主循環(huán)管路；4、主循環(huán)泵；5、備用循環(huán)泵；6、電動三通閥；7、三通過濾組件；8、電加熱器；9、緩沖罐；10、去離子水處理回路；11、第一單向止回閥；12、流量調(diào)節(jié)閥；13、第一匯流箱；132、第二匯流箱；14、離子交換器；15、精密過濾器；16、浮子流量計；17、Y行過濾器；18、補水泵；19、第二單向止回閥；20、進口閥門；21、殼體；22、蓋體；23、滲透管；24、濾網(wǎng)；25、電機；26、固定桿；27、過濾通道；28、進水管；29、排污管；30、滲透孔；31、出水管；32、電磁閥；33、控制系統(tǒng)；34、毛刷；35、橡膠密封圈；36、流速檢測單元；37、啟閉單元；38、電源單元；39、比較電路；40、開關(guān)電路；41、閾值電壓生成電路；42、提醒單元。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。

如圖1和圖2所示，一種自過濾水冷系統(tǒng)，包括架體1、安裝在架體1上的水冷組件以及電氣控制箱2，所述水冷組件包括主循環(huán)管路3、主循環(huán)泵4、備用循環(huán)泵5、電動三通閥6、三通過濾組件7、電加熱器8、緩沖罐9和去離子水處理回路10，主循環(huán)泵4和備用循環(huán)泵5通過電動三通閥6并聯(lián)后再與三通過濾組件7和電加熱器8依次串聯(lián)，所述電加熱器8再串接回主循環(huán)管路3中，所述去離子水處理回路10并聯(lián)在所述主循環(huán)管路3中。

將緩沖罐9串聯(lián)在主循環(huán)管路3中，以實現(xiàn)穩(wěn)定水冷組件中水冷介質(zhì)的壓力。主循環(huán)泵4和備用循環(huán)泵5通過電動三通閥6并聯(lián)后再串聯(lián)到主循環(huán)管路3中。在實際使用中，通過電動三通閥6實現(xiàn)主循環(huán)泵4與備用循環(huán)泵5的切換。并且當(dāng)被冷卻裝置的環(huán)境溫度較低和被冷卻裝置低負荷運行或零負荷時，由電動三通閥6的開關(guān)比例調(diào)節(jié)冷卻水的流量，實現(xiàn)冷卻水溫度的調(diào)節(jié)與穩(wěn)定。電動三通閥6再經(jīng)串聯(lián)三通過濾組件7和電加熱器8后與主循環(huán)管路3相連。三通過濾組件7將冷卻介質(zhì)中包含的大于80μm的顆粒全部攔截下來；電加熱器8將封閉在主循環(huán)管路3內(nèi)部的冷卻介質(zhì)溫度低于設(shè)定值時對冷卻水溫度加溫至指定的設(shè)定值，進行強制補償，以保證水冷系統(tǒng)的正?？煽窟\行。

如圖1和圖3所示，通過主循環(huán)泵4和備用循環(huán)泵5使主循環(huán)管路3中的冷卻介質(zhì)循環(huán)流動，達到輸送足夠多的被冷卻介質(zhì)去置換被冷卻設(shè)備的熱量。為適應(yīng)大功率電力電子設(shè)備在高電壓條件下的使用要求，防止在高電壓環(huán)境下產(chǎn)生漏電流，冷卻介質(zhì)必須具備極高的電阻率。在主循環(huán)管路3上并聯(lián)著用來提升冷卻介質(zhì)的水質(zhì)與電導(dǎo)率去離子水處理回路10，使流量的一部分冷卻介質(zhì)恒定流經(jīng)離子交換器14，不斷凈化管路中可能析出的離子與雜質(zhì)。

去離子水處理回路10包括第一單向止回閥11、流量調(diào)節(jié)閥12、第一匯流箱13、兩個離子交換器14、自清理精密過濾器15、浮子流量計16和補液裝置。第一單向止回閥11與流量調(diào)節(jié)閥12串聯(lián)后通過第一匯流箱13分流到兩個離子交換器14。兩個離子交換器14再通過第二匯流箱132匯流后連接著自清理精密過濾器15。自清理精密過濾器15再與浮子流量計16串聯(lián)后再接入到緩沖罐9中。補液裝置包括依次串聯(lián)的Y行過濾器17、補水泵18、第二單向止回閥19、進口閥門20，進口閥門20連接到第一匯流箱13。

通過第一單向止回閥11保證從外部進入的冷卻介質(zhì)均經(jīng)過去離子水處理回路10，防止停機回流；通過流量調(diào)節(jié)閥12調(diào)節(jié)去離子水處理回路10的流量；通過第一匯流箱13將從流量調(diào)節(jié)閥12和進口閥門20流入的冷卻介質(zhì)匯流后分流到兩個離子交換器14進行同時去離子處理，從兩個離子交換器14的出液口再通過第二匯流箱132匯流后連接到自清理精密過濾器15中；通過自清理精密過濾器15掉攔截冷卻介質(zhì)中可能破碎的樹脂顆粒等雜質(zhì)，冷卻介質(zhì)通過再通過串聯(lián)在自清理精密過濾器15與緩沖罐9之間的浮子流量計16對離子水處理回路的流量進行記錄與顯示；冷卻介質(zhì)再通過緩沖罐9回到主循環(huán)管路3中。

如圖4和圖5所示，自清理精密過濾器15包括殼體21、螺紋連接在殼體21上端的蓋體22、上端螺紋連接在蓋體22上的滲透管23、與滲透管23表面相套接且間隙配合的空心圓柱狀濾網(wǎng)24、安裝在殼體21底部的電機25，電機25的輸出軸通過固定桿26與濾網(wǎng)24的下端同軸固定，殼體21的直徑大于濾網(wǎng)24的直徑，在殼體21與濾網(wǎng)24之間產(chǎn)生一過濾通道27，蓋體22和殼體21上分別安裝有連通著過濾通道27的進水管28和排污管29，滲透管23的側(cè)壁開有滲透孔30，滲透管23的底端封閉，蓋體22上安裝有連通著滲透管23的出水管31，排污管29安裝有電磁閥32，電磁閥32和電機25耦接有控制系統(tǒng)33。

殼體21的內(nèi)壁固定有抵接著濾網(wǎng)24表面的毛刷34。當(dāng)濾網(wǎng)24在旋轉(zhuǎn)時，毛刷34由于抵接著濾網(wǎng)24會將濾網(wǎng)24上的雜質(zhì)刮刷下來，從而達到快速清理濾網(wǎng)24上的雜質(zhì)的目的。在電機25與殼體21之間墊有橡膠密封圈35提高整體的密封性。

如圖5和圖6所示，控制系統(tǒng)33包括：流速檢測單元36，用于檢測出水管31處的流速，并輸出流速檢測信號；啟閉單元37，耦接于流速檢測單元36的信號輸出端，當(dāng)流速檢測信號低于閾值信號時導(dǎo)通電磁閥32和電機25與電源的連接；以及電源單元38。

電源單元38的電路圖如圖6所示，其輸入端耦接于220V交流電源，經(jīng)過降壓整流濾波后輸出第一直流電Vout_1，該第一直流電Vout_1為5V；第二直流電Vout_2，該第二直流電Vout_2為12V，以供控制系統(tǒng)33使用；此外，由電源單元38的輸入端直接向電磁閥32和電機25供電，即電磁閥32和電機25的電源為220V交流電源。

如圖5和圖6所示，流速檢測單元36包括設(shè)置在出水管31內(nèi)的水流傳感器，閾值信號為閾值電壓信號，當(dāng)流速檢測信號低于閾值電壓信號時，啟閉單元37導(dǎo)通電磁閥32和電機25與220V交流電源的連接；當(dāng)流速檢測信號高于閾值電壓信號時，啟閉單元37斷開電磁閥32和電機25與220V交流電源的連接。

啟閉單元37包括：比較電路39，耦接于流速檢測單元36的信號輸出端，將接收到的流速檢測信號與閾值電壓信號相比較輸出一控關(guān)信號；開關(guān)電路40，耦接于比較電路39的信號輸出端，用以根據(jù)控關(guān)信號控制電磁閥32的通斷。

比較電路39包括：一閾值電壓生成電路41，具有一第一電阻R1，其一端耦接于一第一直流電Vout_1，另一端與一第二電阻R2串聯(lián)后接地，自第一電阻R1和第二電阻R2之間產(chǎn)生閾值電壓信號；一比較器A，具有一同相輸入端、一反相輸入端及一輸出端，其反相輸入端耦接于距離檢測單元的輸出端，同相輸入端耦接于第一電阻R1與第二電阻R2的連接點，輸出端輸出控關(guān)信號。

上述電路中，第一比較器A為有源電壓比較器，電源接入端耦接于第一直流電Vout_1，接地端接地。

開關(guān)電路40包括：一NPN三極管Q1，其發(fā)射極接地，基極通過一第三電阻R3耦接于比較器A輸出端并通過一第四電阻R4與發(fā)射極共地；常開繼電器KM1，其線圈的第一端耦接于一第二直流電Vout_2，其線圈的第二端耦接于NPN三極管Q1的集電極，其常開觸點開關(guān)S1的第一端耦接于220V交流電源且第二端耦接于電磁閥32和電機25的220V交流電源輸入端；第一二極管D1，其正極耦接于常開繼電器KM1的線圈的第一端，負極耦接于常開繼電器KM1的線圈的第二端。

控制系統(tǒng)33還包括提醒單元42，提醒單元42包括：發(fā)光二極管LED1，其正極耦接于比較器A的輸出端，其負極接地。

本實施例的自清理精密過濾器15的實際使用過程如下：

當(dāng)濾網(wǎng)24外雜質(zhì)較少時液體的流速正常，液體沿進水管28進入到過濾通道27，液體再經(jīng)濾網(wǎng)24過濾后從滲透孔30進入到滲透管23內(nèi)并經(jīng)出水管31流出，達到了過濾雜質(zhì)的目的；當(dāng)濾網(wǎng)24外雜質(zhì)較多時，雜質(zhì)堵塞了濾網(wǎng)24，當(dāng)流速檢測信號低于閾值電壓信號時，比較器A的輸出端輸出高電平，經(jīng)NPN三極管Q1放大后，導(dǎo)通常開繼電器KM1，使常開觸點開關(guān)S1閉合，導(dǎo)通電磁閥32和電機25與220V交流電源的連接，使液體沿進水管28進入到過濾通道27內(nèi)，再經(jīng)電機25旋轉(zhuǎn)的輸出軸的帶動下，濾網(wǎng)24在液體中快速旋轉(zhuǎn)，將濾網(wǎng)24上的雜質(zhì)沖刷到液體中，液體再將雜質(zhì)從排污管29帶走，從而達到了自動清理自清理精密過濾器15的濾網(wǎng)24上的雜質(zhì)的目的；當(dāng)流速檢測信號高于閾值電壓信號時，即濾網(wǎng)24表面恢復(fù)暢通后，比較器A的輸出端輸出低電平，使NPN三極管Q1截止，使常開觸點開關(guān)S1斷開，從而斷開電磁閥32和電機25與220V交流電源的連接，電磁閥32關(guān)閉，減少了過濾過程中液體的浪費。

同時當(dāng)流速檢測信號低于閾值電壓信號時，比較器A的輸出端輸出高電平，導(dǎo)通發(fā)光二極管LED1，用來提醒維護人員濾網(wǎng)24正處于堵塞狀態(tài)，當(dāng)自清理精密過濾器15自動清理干凈濾網(wǎng)24后，當(dāng)流速檢測信號高于閾值電壓信號時，比較器A的輸出端輸出低電平，發(fā)光二極管LED1截止，維護人員可以通過觀察發(fā)光二極管LED1的點亮頻率了解到濾網(wǎng)24的堵塞頻率，當(dāng)發(fā)光二極管LED1的點亮頻率過高時，可以及時了解到雜質(zhì)過多的異常。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。