CN109114336B - 一种流体连接器、连接器组件及液冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流体连接器、连接器组件及液冷系统。本发明的液冷系统在其内部流道上连接有连接器组件，连接器组件包括流体连接器和转接座，该流体连接器内设置有内通道和外通道，外通道通过转接座上的进液流道与液冷系统的一侧连通，内通道通过与转接座的补液流道、出液通道进而与液冷系统的另一侧连接，密封环在其移动行程内具有封堵环形通道并连通内、外通道的工作位，还具有导通环形通道和内通道并隔断内、外通道的补液位。因此，本发明的液冷系统无需串接阀门即可实现改变流道的功能，不仅节省了阀门所占用的空间体积，提高空间利用率，而且简化了操作过程，提高了操作的便捷性。

Description

一种流体连接器、连接器组件及液冷系统

技术领域

本发明涉及一种流体连接器、连接器组件及液冷系统。

背景技术

在液冷系统维护运行中，经常需要对液冷系统进行流体补充，液冷系统一般连接有流体插座连接器，液冷系统通过插座连接器实现与外部系统的插头连接器的导通，并在插头连接器与其脱离时使液冷系统与外部系统断开。

常见的流体插座连接器如申请公布号为CN105351652A的中国专利所公开的连接器，该连接器包括插座壳体，插座壳体上具有进液口和出液口，进液口处悬伸有密封杆，密封杆外部套设有密封环，密封环在弹簧的推动下封堵在密封杆和插座壳体所形成的环形通道处实现对进液口的密封，在与插头连接器插合时，插头壳体将密封环顶开，从而实现插头和插座内部流道的连通，即可通过插头连接器向插座连接器中输入流体。

上述插座连接器在应用到液冷系统时：当需要向液冷系统补充流体的情况下，如图1所示，流体补充时需要通过插头连接器与液冷系统S上的该插座连接器N插合从而实现外部系统与内部液冷系统的连通，连通后进入液冷系统S的流体从左侧流道进行流动，而右侧流道通过将右侧流道上串联的阀门M闭合实现封堵；而在正常液冷系统工作时，即未进行流体补充时，液冷系统的流体是如图2所示的单向自循环流动，即通过开启阀门M，并将插座连接器N与插头连接器脱离插合，以使插座连接器N依靠自身断开即自动闭合的特性与外部系统断开，通过阀门M的开启及插座连接器N与外部系统的断开,使左右流道连通形成封闭的循环流道实现单向循环流动。

由此可见，现有的液冷系统在使用时需依靠流体插座连接器与阀门配合才能满足改变流道的功能，在操作过程中需要进行阀门的开、关操作，导致操作过程十分繁琐，尤其对于空间有限的情况下操作阀门时则更加困难，十分不便；另外，阀门的设置本身也需要占用一部分空间，降低了液冷系统的空间利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作方便、空间利用率高的液冷系统；本发明的目的还在于提供一种上述液冷系统所使用的连接器组件；本发明的目的还在于提供一种上述连接器组件所使用的流体连接器。

为实现上述目的，本发明的流体连接器采用如下的技术方案：

技术方案1：流体连接器包括筒状壳体，筒状壳体的一端为插接端，筒状壳体内固定有套筒，套筒内固定有密封杆，套筒与筒状壳体之间具有轴向贯通的外通道，套筒和密封杆之间具有轴向贯通的内通道，密封杆悬伸至插接端处的一端与筒状壳体之间形成环形通道，筒状壳体内还设有可轴向移动的密封环，所述密封环在其移动行程内具有封堵环形通道并连通内、外通道的工作位，还具有导通环形通道和内通道并隔断内、外通道的补液位，筒状壳体内还设有提供给密封环朝向所述环形通道的作用力的弹簧。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述密封环背离插接端的一端具有用于与套筒相互插合的筒状插合段，所述密封环在位于补液位处时，通过筒状插合段的外周面与套筒的内周面密封配合而将内、外通道隔断。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述弹簧为一端套设在套筒外周、另一端套设在筒状插合段外周的压簧。

技术方案4：在技术方案1-3任意一项的基础上，筒状壳体的插接端处设有用于与适配的插头连接器锁紧连接的锁紧结构。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述锁紧结构为用于与插头连接器上的曲槽锁紧套配合的锁紧卡钉。

本发明的连接器组件采用如下的技术方案：

技术方案1：连接器组件包括转接座以及密封设置在转接座上的流体连接器，所述转接座内开设有进液流道、出液流道以及补液流道，所述出液流道与补液流道相互连通，流体连接器包括筒状壳体，筒状壳体的一端为插接端，筒状壳体内固定有套筒，连接器组件还包括密封杆，密封杆位于套筒内，套筒与筒状壳体之间具有轴向贯通的外通道，套筒和密封杆之间具有轴向贯通的内通道，内通道与补液流道连通，外通道与进液流道连通，密封杆悬伸至插接端处的一端与筒状壳体之间形成环形通道，筒状壳体内还设有可轴向移动的密封环，所述密封环在其移动行程内具有封堵环形通道并连通内、外通道的工作位，还具有导通环形通道和内通道并隔断内、外通道的补液位，筒状壳体内还设有提供给密封环朝向所述环形通道的作用力的弹簧。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述密封环背离插接端的一端具有用于与套筒相互插合的筒状插合段，所述密封环在位于补液位处时，通过筒状插合段的外周面与套筒的内周面密封配合而将内、外通道隔断。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述弹簧为一端套设在套筒外周、另一端套设在筒状插合段外周的压簧。

技术方案4：在技术方案1-3任意一项的基础上，筒状壳体的插接端处设有用于与适配的插头连接器锁紧连接的锁紧结构。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述锁紧结构为用于与插头连接器上的曲槽锁紧套配合的锁紧卡钉。

技术方案6：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述转接座内设置的进液通道和出液通道位于同一直线上，所述补液流道垂直连通出液通道，补液流道的入口边沿与套筒端面密封对接。

技术方案7：在技术方案1-3任意一项的基础上，转接座与筒状壳体通过螺纹密封连接。

本发明的液冷系统采用如下的技术方案：

技术方案1：液冷系统包括内部流道和连接器组件，连接器组件包括转接座以及密封设置在转接座上的流体连接器，所述转接座内开设有进液流道、出液流道以及补液流道，所述出液流道与补液流道相互连通，流体连接器包括筒状壳体，筒状壳体的一端为插接端，筒状壳体内固定有套筒，连接器组件还包括密封杆，密封杆位于套筒内，套筒与筒状壳体之间具有轴向贯通的外通道，套筒和密封杆之间具有轴向贯通的内通道，内通道与补液流道连通，外通道与进液流道连通，密封杆悬伸至插接端处的一端与筒状壳体之间形成环形通道，筒状壳体内还设有可轴向移动的密封环，所述密封环在其移动行程内具有封堵环形通道并连通内、外通道的工作位，还具有导通环形通道和内通道并隔断内、外通道的补液位，筒状壳体内还设有提供给密封环朝向所述环形通道的作用力的弹簧。

技术方案2：在技术方案1的基础上，所述密封环背离插接端的一端具有用于与套筒相互插合的筒状插合段，所述密封环在位于补液位处时，通过筒状插合段的外周面与套筒的内周面密封配合而将内、外通道隔断。

技术方案3：在技术方案2的基础上，所述弹簧为一端套设在套筒外周、另一端套设在筒状插合段外周的压簧。

技术方案4：在技术方案1-3任意一项的基础上，筒状壳体的插接端处设有用于与适配的插头连接器锁紧连接的锁紧结构。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述锁紧结构为用于与插头连接器上的曲槽锁紧套配合的锁紧卡钉。

技术方案6：在技术方案1-3任意一项的基础上，所述转接座内设置的进液通道和出液通道位于同一直线上，所述补液流道垂直连通出液通道，补液流道的入口边沿与套筒端面密封对接。

技术方案7：在技术方案1-3任意一项的基础上，转接座与筒状壳体通过螺纹密封连接。

本发明的有益效果是：本发明的液冷系统在其内部流道上连接有连接器组件，连接器组件包括流体连接器和转接座，该流体连接器不仅具有传统流体连接器的插合插头连接器时通流、拔出插头连接器时隔断的功能，而且还具有改变流道的功能，其内设置有内通道和外通道，外通道通过转接座上的进液流道与液冷系统的一侧连通，内通道通过与转接座的补液流道、出液通道进而与液冷系统的另一侧连接，密封环在其移动行程内具有封堵环形通道并连通内、外通道的工作位，还具有导通环形通道和内通道并隔断内、外通道的补液位。因此，本发明的液冷系统无需串接阀门即可实现改变流道的功能，不仅节省了阀门所占用的空间体积，而且简化了操作过程，提高了操作的便捷性。

进一步地，密封环与套筒之间采用圆周面密封配合，可以方便的安装密封圈，密封效果好，而且在两者对插时对对插的长度误差要求低，比端面对插时更实用。

进一步地，转接座和筒状壳体采用分体式的螺纹连接，不仅使零部件加工方便，而且也方便筒状壳体内部零部件的安装和拆卸。

附图说明

图1为现有技术的液冷系统在加液状态的流体流向图；

图2为现有技术的液冷系统在不加液状态的流体流向图；

图3为本发明的液冷系统中的连接器组件的内部结构示意图，也是密封杆处于工作位时流体流向的状态示意图；

图4为连接器组件在与现有技术的插头连接器插合时的内部结构示意图，也是密封杆处于补液位时流体流向的状态示意图；

图1-2中：S-液冷系统，M-阀门，N-流体连接器；

图3-4中：1-插头连接器，2-插座连接器，21-内壳体，22-外壳体，23-密封杆，24-密封环，241-筒状插合段，25-弹簧，26-套筒，27-螺母，28-支撑块，29-密封圈，30-卡簧，31-卡钉，32-卡钉环，4-转接座，41-连接座，A-进液流道，B-出液流道，C-补液流道，D-外通道，E-内通道，a-流体流向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的液冷系统的具体实施例，本实施例的液冷系统是指液冷板、机箱及车辆等的液冷系统，液冷系统具有在物体内部的流道，以将物体上的热量带走，起到液冷的效果，液冷系统的内部流道形式多样，但液冷系统的内部流道均可以形成循环流道，并且流道具有进液口，以便于对流道内的流体补充，流道的进液口处一般安装流体插座连接器2。流体连接器与内部液冷系统的流道连接时通过转接座4连接，转接座4内开设有进液流道A、出液流道B及补液流道C，其中出液流道B与补液流道C连通并与流体连接器的内通道E连通，进液流道A与流体连接器的外通道D连通，流体连接器的密封环在轴向移动到工作位时，密封环可将密封杆23与筒状壳体之间的环形通道封堵，使得外部系统的流体无法进入流体连接器，同时，密封环后端的筒状插合段241与套筒26脱离开，实现内通道E与外通道D的连通，即形成液冷系统内部流道-进液流道A-外通道D-内通道E-补液流道C-出液流道B-液冷系统内部流道的循环通道，如图3所示；流体连接器的密封环在轴向移动到补液位时，密封环让出环形通道，外部系统与内通道E连通，同时，密封环的筒状插合段241将内、外通道D隔断，内通道E流过的流体仅能通过出液通道流入液冷系统中，流体流向为：外部系统-环形通道-内通道E-补液流道C-出液流道B-内部液冷系统的流道，形成一个单向的流道，如图4所示。通过这个具有自动改变流道功能的插座连接器2的设置，使得液冷系统无需串联阀门即可集成串联阀门后的功能，节省了串联阀门所占用的体积，也节省了操作阀门的工序，简化操作过程，更加自动化，对于空间狭窄处安装阀门的情况，更加体现出其操作的便捷性。

如图3所示，连接器组件包括转接座4及密封连接在转接座4上的流体连接器，流体连接器为插座连接，插座连接器2包括筒状壳体，筒状壳体由内壳体21和外壳体22相互套接而成，筒状壳体的一端为插接端，插接端上设有用于与适配的插头连接器1上的曲槽锁紧套配合的锁紧卡钉31，锁紧卡钉31通过卡钉环32固定在内外壳体22上。筒状壳体的另一端与转接座4螺纹连接，在内、外壳体及筒状壳体与转接座4的连接面处均设有密封圈29，以提高密封性能。筒状壳体内部设有套筒26，套筒26的外周通过辐条与筒状壳体的内壁固定连接，套筒26与筒状壳体之间形成轴向贯通的外通道D，套筒26上还通过支撑块28和螺母27固定有密封杆23，密封杆23位于套筒26的轴线上，套筒26、密封杆23、筒状壳体三者的轴线共线，套筒26与密封杆23之间形成轴向贯通的内通道E。套筒26从筒状壳体的远离插接端的一端延伸至其轴向的中部位置，密封杆23从筒状壳体的一端延伸至另一端，密封杆23的一端与筒状壳体的插接端的内壁形成环形通道，密封杆23上还套设有密封环，密封环的前端用于封堵环形通道，密封环的后端设有筒状插合段241，密封环和套筒26的外部套设有弹簧25，此弹簧25为压簧，弹簧25的一端顶压在密封环上，另一端顶压在套筒26的台阶上，从而为密封环提供一个朝向环形通道的作用力。筒状插合段241的外周面上设有密封圈29，且筒状插合段241的外径与套筒26的内径基本一致，使得筒状插合段241可以插入套筒26内，并在插入后实现内通道E与外通道D的隔断。

转接座4位整体呈T形的空心结构，转接座4内开设的进液流道A、出液流道B及补液流道C也呈T形分布，其中进液流道A和出液流道B同轴，两者分别连接在液冷系统内部流道的两侧，其中进液流道A与外通道D连通，出液流道B与补液流道C连通，而出液流道B与内通道E连通。转接座4内设有用于与套筒26对接的连接座41，在对接面上设有密封圈29进行密封，连接座41呈圆筒状，与套筒26同轴设置，连接座41对应出液流道B的位置设有开口以便出液流道B与补液流道C连通。

套筒26与筒状壳体可以是焊接、粘接或者一体成型而成。密封杆23的悬伸端具有逐渐变大的锥形结构。

在其他实施例中，转接座和筒状壳体也可为一体式结构；密封杆也可与转接座的连接座固定连接；流体连接器也可不采用转接座，而是直接将流体连接器安装在液冷系统的管道上；作为连接结构的锁紧卡钉也可替换为外螺纹，用于与具有连接螺套的插头连接器配合使用；套筒与筒状插合段之间也可采用端面结合的方式连接，在两者的环形端面的至少一个上设置端面密封圈进行密封；筒状插合段也可设置的直径比套筒大，通过筒状插合段的内周面与套筒的外周面进行密封配合；筒状壳体也可采用一体式的结构，此结构加工安装均较简单，但是其不便于卡钉的固定；密封杆的锥形结构也可替换为其他形状，如阶梯形、梯形等，相应地调整密封环的形状与之适配；压簧也可替换为拉簧等；进液流道和出液流道的位置可以互换；进液流道、出液流道与补液流道组合的形状也不限于T形，也可替换为Y形或其他形状。

本发明的流体连接器和连接器组件的实施例分别与本发明的液冷系统的各实施例中的插座连接器和连接器组件的各实施例相同，不再赘述，但需要说明的是，插座连接器或插头连接器只是一个相对的概念，本发明提供的是一种采用以上结构的流体连接器，具体称为插座连接器还是插头连接器则根据使用时确定。

Claims (19)

1.流体连接器，其特征是，包括筒状壳体，筒状壳体的一端为插接端，筒状壳体内固定有套筒，套筒内固定有密封杆，套筒与筒状壳体之间具有轴向贯通的外通道，套筒和密封杆之间具有轴向贯通的内通道，密封杆悬伸至插接端处的一端与筒状壳体之间形成环形通道，筒状壳体内还设有可轴向移动的密封环，所述密封环在其移动行程内具有封堵环形通道并连通内、外通道的工作位，还具有导通环形通道和内通道并隔断内、外通道的补液位，筒状壳体内还设有提供给密封环朝向所述环形通道的作用力的弹簧。

2.根据权利要求1所述的流体连接器，其特征是，所述密封环背离插接端的一端具有用于与套筒相互插合的筒状插合段，所述密封环在位于补液位处时，通过筒状插合段的外周面与套筒的内周面密封配合而将内、外通道隔断。

3.根据权利要求2所述的流体连接器，其特征是，所述弹簧为一端套设在套筒外周、另一端套设在筒状插合段外周的压簧。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的流体连接器，其特征是，筒状壳体的插接端处设有用于与适配的插头连接器锁紧连接的锁紧结构。

5.根据权利要求4所述的流体连接器，其特征是，所述锁紧结构为用于与插头连接器上的曲槽锁紧套配合的锁紧卡钉。

6.连接器组件，其特征是，包括转接座以及密封设置在转接座上的流体连接器，所述转接座内开设有进液流道、出液流道以及补液流道，所述出液流道与补液流道相互连通，流体连接器包括筒状壳体，筒状壳体的一端为插接端，筒状壳体内固定有套筒，连接器组件还包括密封杆，密封杆位于套筒内，套筒与筒状壳体之间具有轴向贯通的外通道，套筒和密封杆之间具有轴向贯通的内通道，内通道与补液流道连通，外通道与进液流道连通，密封杆悬伸至插接端处的一端与筒状壳体之间形成环形通道，筒状壳体内还设有可轴向移动的密封环，所述密封环在其移动行程内具有封堵环形通道并连通内、外通道的工作位，还具有导通环形通道和内通道并隔断内、外通道的补液位，筒状壳体内还设有提供给密封环朝向所述环形通道的作用力的弹簧。

7.根据权利要求6所述的连接器组件，其特征是，所述密封环背离插接端的一端具有用于与套筒相互插合的筒状插合段，所述密封环在位于补液位处时，通过筒状插合段的外周面与套筒的内周面密封配合而将内、外通道隔断。

8.根据权利要求7所述的连接器组件，其特征是，所述弹簧为一端套设在套筒外周、另一端套设在筒状插合段外周的压簧。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的连接器组件，其特征是，筒状壳体的插接端处设有用于与适配的插头连接器锁紧连接的锁紧结构。

10.根据权利要求9所述的连接器组件，其特征是，所述锁紧结构为用于与插头连接器上的曲槽锁紧套配合的锁紧卡钉。

11.根据权利要求6-8任意一项所述的连接器组件，其特征是，所述转接座内设置的进液通道和出液通道位于同一直线上，所述补液流道垂直连通出液通道，补液流道的入口边沿与套筒端面密封对接。

12.根据权利要求6-8任意一项所述的连接器组件，其特征是，转接座与筒状壳体通过螺纹密封连接。

13.液冷系统，包括内部流道，其特征是，还包括连接器组件，连接器组件包括转接座以及密封设置在转接座上的流体连接器，所述转接座内开设有进液流道、出液流道以及补液流道，所述出液流道与补液流道相互连通，流体连接器包括筒状壳体，筒状壳体的一端为插接端，筒状壳体内固定有套筒，连接器组件还包括密封杆，密封杆位于套筒内，套筒与筒状壳体之间具有轴向贯通的外通道，套筒和密封杆之间具有轴向贯通的内通道，内通道与补液流道连通，外通道与进液流道连通，密封杆悬伸至插接端处的一端与筒状壳体之间形成环形通道，筒状壳体内还设有可轴向移动的密封环，所述密封环在其移动行程内具有封堵环形通道并连通内、外通道的工作位，还具有导通环形通道和内通道并隔断内、外通道的补液位，筒状壳体内还设有提供给密封环朝向所述环形通道的作用力的弹簧。

14.根据权利要求13所述的液冷系统，其特征是，所述密封环背离插接端的一端具有用于与套筒相互插合的筒状插合段，所述密封环在位于补液位处时，通过筒状插合段的外周面与套筒的内周面密封配合而将内、外通道隔断。

15.根据权利要求14所述的液冷系统，其特征是，所述弹簧为一端套设在套筒外周、另一端套设在筒状插合段外周的压簧。

16.根据权利要求13-15任意一项所述的液冷系统，其特征是，筒状壳体的插接端处设有用于与适配的插头连接器锁紧连接的锁紧结构。

17.根据权利要求16所述的液冷系统，其特征是，所述锁紧结构为用于与插头连接器上的曲槽锁紧套配合的锁紧卡钉。

18.根据权利要求13-15任意一项所述的液冷系统，其特征是，所述转接座内设置的进液通道和出液通道位于同一直线上，所述补液流道垂直连通出液通道，补液流道的入口边沿与套筒端面密封对接。

19.根据权利要求13-15任意一项所述的液冷系统，其特征是，转接座与筒状壳体通过螺纹密封连接。

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