CN106992373A - 一种内部液冷式导电接触件及连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内部液冷式导电接触件及连接器。本发明的连接器包括内部液冷式导电接触件，内部液冷式导电接触件包括接触件本体，接触件本体的内部设置液流通道，液流通道的内壁上设有绝缘层，液流通道内可通入冷却液，冷却液从进液口液流通道后在其内部流通，在流通的过程中将接触件传递给绝缘层的热量吸收，然后从出液口流出并在外部冷却，实现循环换热，完成对接触件的导热和散热，根据接触件发热量的大小可适当调整冷却液的液流速度，从而在不降低接触件所通电流的前提下实现对接触件的良好冷却。

Description

一种内部液冷式导电接触件及连接器

技术领域

本发明涉及一种内部液冷式导电接触件及连接器。

背景技术

导电接触件在电流通过时由于电阻的存在会产生一定的热量，导致接触件的温升问题，为了解决接触件的温升问题，通常是通过控制电流的大小来实现，即当接触件的发热量太大时，可通过减小电流方式来降低接触件的温升，当温度过高时甚至需要停止电流的通入，待接触件冷却后再进行电流的通入，这就使得接触件无法长期连续使用，或者导致通过的电流无法长时间通入大电流，从而影响接触件的正常使用，影响工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却效果良好、无需通过降低电流方式进行降温的内部液冷式导电接触件；本发明的目的还在于提供一种连接器。

为实现上述目的，本发明内部液冷式导电接触件的技术方案是：内部液冷式导电接触件包括接触件本体，所述接触件本体的内部设有用于供冷却液流通以使绝缘层上的热量随冷却液导出的液流通道，液流通道的内壁上设有绝缘层，液流通道的两端分别设有进液口和出液口。

所述接触件本体包括柱形的插针端和位于插针端后侧的压接端，所述液流通道包括流经压接端的压接端冷却段。

所述液流通道还包括位于插针端内部且沿插针端的长度方向延伸的折返段。

所述绝缘层为衬套结构。

所述液冷部件包括分体设置的第一液冷部件和第二液冷部件，第一液冷部件位于所述插针端的内部，第一液冷部件内部沿自身长度方向延伸设有盲孔，第二液冷部件与第一液冷部件靠近的一端的端面上设有悬伸入盲孔中的挡片，挡片的前端与盲孔的底部具有间隔，所述盲孔被所述挡片分隔成首尾连通的进液流道和出液流道以形成所述折返段。

所述第一液冷部件的外周上设有进口连接管和出口连接管，进、出口连接管分别与所述进液流道和出液流道连通，进、出口连接管的端口分别形成所述进液口和出液口。

所述压接端与插针端上分别设有在液冷部件安装在接触件本体内部时避让所述进、出口连接管的避让槽。

所述盲孔为底端小、顶端大的阶梯孔，所述挡片分为前端的窄段和后端的宽段，窄段和宽段宽度分别与所述阶梯孔的小径段和大径段的直径适配以使挡片与阶梯孔的内壁紧密贴合。

所述挡片包括十字交叉设置的横档片和竖挡片，横、竖挡片将所述阶梯孔的小径段分割为两个进液流道和两个出液流道。

所述横档片位于所述阶梯孔的大径段的一段的宽度与大径段的直径适配，以将阶梯孔的大径段分隔为两个互不连通的空间，两个空间分别与所述两个进液流道和两个出液流道连通。

本发明连接器的技术方案是：连接器包括连接器壳体，所述连接器壳体内设有导电接触件，导电接触件包括接触件本体，所述接触件本体的内部设有用于供冷却液流通以使绝缘层上的热量随冷却液导出的液流通道，液流通道的内壁上设有绝缘层，液流通道的两端分别设有进液口和出液口。

所述接触件本体包括柱形的插针端和位于插针端后侧的压接端，所述液流通道包括流经压接端的压接端冷却段。

所述液流通道还包括位于插针端内部且沿插针端的长度方向延伸的折返段。

所述绝缘层为衬套结构。

所述液冷部件包括分体设置的第一液冷部件和第二液冷部件，第一液冷部件位于所述插针端的内部，第一液冷部件内部沿自身长度方向延伸设有盲孔，第二液冷部件与第一液冷部件靠近的一端的端面上设有悬伸入盲孔中的挡片，挡片的前端与盲孔的底部具有间隔，所述盲孔被所述挡片分隔成首尾连通的进液流道和出液流道以形成所述折返段。

所述第一液冷部件的外周上设有进口连接管和出口连接管，进、出口连接管分别与所述进液流道和出液流道连通，进、出口连接管的端口分别形成所述进液口和出液口。

所述压接端与插针端上分别设有在液冷部件安装在接触件本体内部时避让所述进、出口连接管的避让槽。

所述盲孔为底端小、顶端大的阶梯孔，所述挡片分为前端的窄段和后端的宽段，窄段和宽段宽度分别与所述阶梯孔的小径段和大径段的直径适配以使挡片与阶梯孔的内壁紧密贴合。

所述挡片包括十字交叉设置的横档片和竖挡片，横、竖挡片将所述阶梯孔的小径段分割为两个进液流道和两个出液流道。

所述横档片位于所述阶梯孔的大径段的一段的宽度与大径段的直径适配，以将阶梯孔的大径段分隔为两个互不连通的空间，两个空间分别与所述两个进液流道和两个出液流道连通。

本发明的有益效果是：本发明的连接器包括内部液冷式导电接触件，导电接触件包括接触件本体，接触件本体的内部设置液流通道，液流通道的内壁上设有绝缘层，液流通道内可通入冷却液，冷却液从进液口液流通道后在其内部流通，在流通的过程中将接触件传递给绝缘层的热量吸收，然后从出液口流出并在外部冷却，实现循环换热，完成对接触件的导热和散热，根据接触件发热量的大小可适当调整冷却液的液流速度，从而在不降低接触件所通电流的前提下实现对接触件的良好冷却。

进一步地，压接端冷却段的设置可对接触件的压接端直接接触，从而将压接端上的热量随冷却液导出，实现对接触件的压接端的冷却。

进一步地，通过折返段的设置主要用于对插针端进行冷却，而且折返通道可对插针端内部实现有效覆盖，具有更好的冷却效果。

进一步地，第一液冷部件和第二液冷部件为分体结构，通过盲孔与挡片的对接后组成一个液流通道，此结构使得液流通道的加工更加方便。

进一步地，进、出口连接管的设置使得进、出液口与进、出口管连接时无需另设连接部件，可以直接连接，结构简单，安装方便。

进一步地，避让槽的设置可方便液冷部件的安装，使液冷部件的进、出口连接管与接触件不干涉，方便了液冷部件在接触件上的安装。

进一步地，盲孔设置成阶梯孔，由于插针的直径较小而插针后端的一端直径较大，为了尽量增大液流通道的容积，故而将盲孔设置成与插针端适配的阶梯孔。

进一步地，挡片设置为十字交叉状，使得挡片插入盲孔中时不易变动位置或变形，保证了液流通道的形状不变，以防通道的堵塞等问题。

进一步地，挡片分为窄段和宽段两部分，分别用于与盲孔的阶梯孔的孔径相适配，实现对阶梯孔的分隔。

附图说明

图1为发明的连接器的实施例中的内部液冷式导电接触件在安装冷却液循环管道后的结构示意图；

图2为图1的正面的剖视图；

图3为图2中A-A处的截面图；

图4为图2的B向视图；

图5为第一液冷部件的外形示意图；

图6为图5的正面的剖视图；

图7为插针端的结构示意图；

图8为图7的正面的剖视图；

图9为压接端的外形示意图；

图10为第二液冷部件的外形示意图；

图中：1-进口管，2-出口管，31-第一液冷部件，311-进液口，312-出液口，313-进液流道，314-出液流道，315-连接过道，316-阶梯孔，32-第二液冷部件，321-横挡片，322-竖挡片，323-法兰盘，41-插针端，411-连接孔，42-压接端，424-压线孔，425-螺钉孔，43-避让槽，h-焊接部位。

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。

本发明的连接器的具体实施例，如图1至图10所示，连接器包括连接器壳体和设在连接器壳体中的导电接触件，连接器壳体为现有技术，图中未画出，也不再描述。导电接触件包括接触件本体和安装在接触件本体内部的液冷部件，液冷部件的内部设有与外部的冷却液循环管道连通的液流通道，液流通道的两端分别设有进液口311和出液口312，外部的冷却液经进口管1和进液口311进入液冷部件内部的液流通道，由于液冷部件可吸收导电接触件的热量，因此在冷却液在液流通道内流通时可将液冷部件吸收的热量随冷却液经出液口312和出口管2导出，起到对导电接触件的冷却作用，这种内部液冷结构使得对导电接触件的冷却效果更佳。液冷部件内部的液流通道包括与压接端的端面接触的压接端冷却段，还包括伸入到插针端内部用于为插针端进行冷却的折返段。

由于导电接触件为导电部件，因此液冷部件采用绝缘材料制成，选用导热性能好的绝缘材料制作液冷部件后，冷却液即可采用冷却水等非绝缘冷却液，当然，也可采用硅油等绝缘冷却液。

接触件本体包括插针端41和压接端42两部分，两部分通过连接螺钉实现对接。插针端41包括插接柱，插接柱的外周面用于与适配插孔的内壁导电接触，该外周面即是插针端41与插孔的插接部，在插接配合后实现导电连接，同时在电流通过时因电阻存在而导致插接部发热。插接柱的后端具有直径更大的圆柱筒状结构，该结构与插接柱接触部处具有防止插针插入过深的挡止台阶。插针端41的内部设有前端小、后端大的阶梯孔316，用于供液冷部件插入。阶梯孔316的轴线与插接柱的轴线重合，即阶梯孔316设在插接柱的中心轴线处，阶梯孔316的前端为小径段，后端为大径段，此处的前端是指靠近插针的插接的针尖的一端，阶梯孔316的两段孔均为圆柱形孔。

压接端42包括接线筒，接线筒的压线孔424的侧壁上开设有螺钉孔425，可将线缆压接在压线孔424中，接线筒的前端同轴设有一个连接法兰，连接法兰的直径比接线筒的外径大，连接法兰具有一定厚度，其上设置有连接孔411，相应地，插针端41的后端端面上设置适配的连接孔411（此处为螺纹孔），通过连接孔411和螺纹孔及连接螺钉实现插针端41与压接端42的连接固定。插针端41与压接端42的连接处还设有相互适配避让槽43，位于两端上的避让槽43相互配合形成两个用于避让进口管1和出口管2的让位空间，以便液冷部件安装在接触件内部及与外部的进口管1、出口管2连接时不会对接触件造成干涉。

液冷部件包括插入插针端41的阶梯孔316中的第一液冷部件31和与第一液冷部件31配合以形成液流通道的第二液冷部件32。第一液冷部件31包括阶梯管状结构的两段管柱及从阶梯柱中的大径段上伸出的两根弯管，阶梯管柱的外表面与插针端41内部的阶梯孔316适配，阶梯管柱的内部形成另一个阶梯孔316，两根弯管从阶梯管柱的大径段的径向伸出，且关于中心轴线对称，弯管的端部具有锥头，以便于与进口管1、出口管2的连接，该锥头与进口管1和出口管2的连接处为焊接处，通过焊接实现锥头与进、出口管2的焊接固定。两根弯管的端口分别作为液流通道的进液口311和出液口312。

第二液冷部件32包括法兰盘323和连接在法兰盘323一端端面上的挡片，法兰盘323用于与第一液冷部件31配合使用，其可封堵在第一液冷部件31的后端处，并将第一液冷部件31大径段的圆柱孔一端封住，使形成一个仅通过进液口311和出液口312与外部连通的液流通道。挡片包括横挡片321和竖挡片322，彼此十字交叉布置，在法兰盘323与第一液冷部件31连接时，挡片刚好位于第一液冷部件31的内部的阶梯孔316内，并将阶梯孔316分为四个通道，挡片与阶梯孔316的内侧壁为紧密贴合，挡片的前端与阶梯孔316的最底端具有一定间隙，形成一个连通四个通道的连接过道315，四个通道分别为两个进液流道313和两个出液流道314，进、出液流道形成沿插针端41的长度方向延伸的折返段，可对插针端41进行较大面积的覆盖，起到良好的冷却效果。横挡片321的长度比竖挡片322长，即竖挡片322主要用于在第一液冷部件31的阶梯孔316的小径段内分隔，而横挡片321的长度较长，其伸入阶梯孔316的小径段的一部分的宽度与小径段的直径适配，其伸入阶梯孔316的大径段的一部分较宽，宽度与大径段的直径适配，以便将大径段分隔开，形成两个仅通过连接过道315连通的折返段。

本发明的连接器在使用过程中：

导电接触件在装配时，将安装过进口管1和出口管2的第一液冷部件31插入插针端41内部，使其进、出液口所在弯管分别处于插针端41的避让槽43中，将第二液冷部件32的挡片插入第一液冷部件31的阶梯孔316中，并保证进液口311和出液口312分别关于横挡片321对称，将压接端42压在插针端41的后端，并使第一液冷部件31的弯管处于压接端42的避让槽43中，此时通过连接螺钉将插针端41与压接端42拧紧固定即可，在压紧连接螺钉的同时，第二液冷部件32也被压紧在第一液冷部件31的后端上。

使用时，冷却液箱中的绝缘冷却液进入进口管1，然后经进液口311进入进液流道313，然后经过连接过道315进入出液流道314，最后经出液口312和出口管2流回冷却液箱中，在冷却液在流经液冷部件的整个过程中即可将接触件传递给液冷部件的热量带出，实现对接触件的冷却。

在其他实施例中：作为绝缘层的液冷部件也可替换为涂在接触件内孔中的绝缘涂层，或者粘贴在接触件内孔中的绝缘膜等；液流通道也可仅包括一个连接进液口和出液口的连接通道，即不再设置折返段，此时冷却液因与接触件的接触面积变小，故对接触件的冷却效果不如设置折返段好；进口管和出口管与进液口、出液口处的弯管连接也可采用胶粘、螺纹等连接方式连接，也可采用压接方式进行连接，采用压接，如螺栓压接方式时，需要设置密封结构，以防硅油泄露；挡片与第二液冷部件一体固定连接的方式也可替换为第二液冷部件上不设置挡片，而是将挡片单独焊接在第一液冷部件的阶梯孔内，焊接时通过端部焊接；第一液冷部件内部的阶梯孔也可替换为圆柱直孔，即不设置台阶，相应地挡片也无需设置窄段和宽段。

本发明的内部液冷式导电接触件的实施例与本发明的连接器的各实施例中的导电接触件的各实施例相同，不再赘述。

Claims (11)

1.一种内部液冷式导电接触件，其特征是，包括接触件本体，所述接触件本体的内部设有用于供冷却液流通以使绝缘层上的热量随冷却液导出的液流通道，液流通道的内壁上设有绝缘层，液流通道的两端分别设有进液口和出液口。

2.根据权利要求1所述的内部液冷式导电接触件，其特征是，所述接触件本体包括柱形的插针端和位于插针端后侧的压接端，所述液流通道包括流经压接端的压接端冷却段。

3.根据权利要求2所述的内部液冷式导电接触件，其特征是，所述液流通道还包括位于插针端内部且沿插针端的长度方向延伸的折返段。

4.根据权利要求3所述的内部液冷式导电接触件，其特征是，所述绝缘层为衬套结构。

5.根据权利要求4所述的内部液冷式导电接触件，其特征是，所述液冷部件包括分体设置的第一液冷部件和第二液冷部件，第一液冷部件位于所述插针端的内部，第一液冷部件内部沿自身长度方向延伸设有盲孔，第二液冷部件与第一液冷部件靠近的一端的端面上设有悬伸入盲孔中的挡片，挡片的前端与盲孔的底部具有间隔，所述盲孔被所述挡片分隔成首尾连通的进液流道和出液流道以形成所述折返段。

6.根据权利要求5所述的内部液冷式导电接触件，其特征是，所述第一液冷部件的外周上设有进口连接管和出口连接管，进、出口连接管分别与所述进液流道和出液流道连通，进、出口连接管的端口分别形成所述进液口和出液口。

7.根据权利要求6所述的内部液冷式导电接触件，其特征是，所述压接端与插针端上分别设有在液冷部件安装在接触件本体内部时避让所述进、出口连接管的避让槽。

8.根据权利要求5或6所述的内部液冷式导电接触件，其特征是，所述盲孔为底端小、顶端大的阶梯孔，所述挡片分为前端的窄段和后端的宽段，窄段和宽段宽度分别与所述阶梯孔的小径段和大径段的直径适配以使挡片与阶梯孔的内壁紧密贴合。

9.根据权利要求8所述的内部液冷式导电接触件，其特征是，所述挡片包括十字交叉设置的横档片和竖挡片，横、竖挡片将所述阶梯孔的小径段分割为两个进液流道和两个出液流道。

10.根据权利要求9所述的内部液冷式导电接触件，其特征是，所述横档片位于所述阶梯孔的大径段的一段的宽度与大径段的直径适配，以将阶梯孔的大径段分隔为两个互不连通的空间，两个空间分别与所述两个进液流道和两个出液流道连通。

11.连接器，包括连接器壳体，所述连接器壳体内设有导电接触件，导电接触件为上述权利要求1-10任意一项所述的内部液冷式导电接触件。