CN111156314A - 密封结构 - Google Patents

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Abstract

一种密封结构，其包括密封构件，所述密封构件被插设在彼此对置的第一表面和第二表面之间，以在密封状态下连通在所述第一表面处开口的第一通道和在所述第二表面处开口的第二通道，所述第一表面和所述第二表面中的至少一者设置有排放孔。所述密封构件包括：第一密封部分，其限定与所述第一通道和所述第二通道相对应的内部开口；第二密封部分，其围绕所述第一密封部分并且包括远离所述第一密封部分延伸的延伸部分；以及连接部分，其将所述第一密封部分和所述第二密封部分彼此相连，所述连接部分限定与所述排放孔连通的开口。

Description

密封结构
技术领域
本发明涉及一种密封结构，更具体地，本发明涉及一种使用设置有排放孔的密封构件的密封结构。
背景技术
当需要可靠的密封性能时，可以提供双重密封。例如，当形成在两个构件中的一对通道经由一对相对的表面彼此连通时，一对O形环可以插设在相对的表面之间，以彼此同心地围绕通道。然而，根据这种布置，随着时间的流逝，待密封的流体可能会渗入限定在两个O形环之间的环形空间中，并且被截留在两个O形环之间的流体在受到循环加热时可能会因热膨胀而损害O形环的耐久性。
WO2015/055985A1公开了这种双重密封结构。根据该现有技术，由惰性气体组成的加压气体被供给到两个O形环之间的环形空间中，以使密封系统“膨胀”。如果内部O形环出现故障，则加压气体会阻止可能具有反应性的流体排放到大气中。为了检测密封系统中的故障，对加压气体的压力进行监视。该密封系统在防止流体泄漏方面非常有效，但是由于需要用于供给和再循环加压气体的系统而实施起来非常复杂且昂贵。
发明内容
鉴于现有技术的这种问题，本发明的主要目的是提供一种操作可靠且结构简单的密封结构。
为了实现该目的，本发明的实施方式提供了一种密封结构，其包括密封构件(50)，所述密封构件被插设在彼此对置的第一表面(16)和第二表面(18)之间，以在密封状态下连通在所述第一表面处开口的第一通道(20)和在所述第二表面处开口的第二通道(24)，所述第一表面和所述第二表面中的至少一者设置有排放孔(26)，其中，所述密封构件(50)包括：第一密封部分(54)，其限定与所述第一通道(20)和所述第二通道(24)相对应的内部开口(52)；第二密封部分(56)，其围绕所述第一密封部分(20)并且包括远离所述第一密封部分延伸的延伸部分(60)；以及连接部分(58)，其将所述第一密封部分和所述第二密封部分彼此相连，所述连接部分限定与所述排放孔连通的开口(62)。优选地，与所述排放孔(26)连通的所述开口(62)被限定在所述连接部分的在所述第一密封部分(54)和所述第二密封部分(56)的所述延伸部分(60)之间延伸的部分。
由此，如果第一密封部分失效，则能够以可靠的方式将通过第一密封部分泄漏的流体从排放孔排出。
优选地，所述第一密封部分为圆形，并且所述第二密封部分包括同心地围绕所述第一密封部分的半圆形区段(56B)，所述延伸部分(60)部分地由从所述半圆形区段延伸的一对切线限定。
从而，可以确保连接部分的位于第一密封部分和第二密封部分的延伸部分之间的在其中限定了与排放孔连通的开口的部分的最大面积，从而第一密封部分和第二密封部分之间限定的空间可以利用最少量的密封构件材料以可靠的方式与排放孔连通。
优选地，所述第一密封部分和所述第二密封部分均可以具有大致圆形横截面，并且所述连接部分包括片材部分，所述片材部分基本上在所述第一密封部分与所述密封构件之间限定的除围绕所述排放孔的局部区域之外的整个区域上延伸。尤其是，所述密封构件由一体成型的弹性体构件形成。
从而，可以以低成本制造密封构件，并且便于密封构件的操作。
优选地，所述密封构件的所述第一表面和所述第二表面中的至少一者形成有在平面图中与所述密封构件基本共形的凹部(28)。
因此，便于在组装过程中定位密封构件。而且，可以精确地控制密封构件的压缩程度。
优选地，所述第二密封部分(56)包括从所述第二密封部分的外周的竖直中部径向向外延伸且具有比所述第二密封部分小的竖直厚度的突起(59)。
从而，防止了密封构件从凹部伸出，从而防止了密封构件的外围部分被意外地夹在第一构件和第二构件之间。
因此，本发明提供了一种操作可靠且结构简单的密封结构。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施方式的密封结构的局部纵向截面图；
图2是沿图1中箭头A所示方向看时的密封结构的端视图；
图3是类似于图2的视图，其中去除了密封构件；
图4是密封构件的平面图；以及
图5是沿着图4中的线V-V截取的截面图。
具体实施方式
下面将参照图1至图5描述本发明的优选实施方式。
图1和图2示出了根据本发明的实施方式的密封结构，其被应用于电力设备等的液冷壳体10。
壳体10包括通过未图示的紧固件彼此连接的第一构件12和第二构件14。电路板和其他部件(图中未示出)容纳在壳体10的内部空间中。
第一构件12具有平坦的第一表面16(如图1所示的下表面)。第二构件14具有与第一表面16相对的平坦的第二表面18(如图1所示的上表面)。
第一构件12设置有上冷却剂通道20，该上冷却剂通道20在第一表面16处具有开口端20A。第二构件14设置有与附接到第二构件14的下盖构件22协作限定的下冷却剂通道24。下冷却剂通道24在第二表面18处具有开口端24A，以便与上冷却剂通道20连通。上冷却剂通道20的开口端20A和下冷却剂通道24的开口端24A是具有基本相同的内径并且彼此同轴对准的圆形孔。冷却剂经由这些开口端24A和20A从下冷却剂通道24流到上冷却剂通道20。
第二表面18设置有用于容纳密封构件50的凹部28。圆环形凸台25围绕下冷却剂通道24的开口端24A。第二表面18的围绕凹部28的部分与环形凸台25的端部表面齐平。因此，凹部28设置有由环形凸台25的外周面限定的内周面28A和由第二构件14的围绕凹部28的部分限定的外周面28B。
第二构件14形成有排放孔26，该排放孔26位于凹部的远离环形凸台25并且与大气连通的部分中。
密封构件50插设在第一表面16和第二表面18之间，并且特别地被容纳在形成在第二表面18中的凹部28中，以使在第一表面16处开口的上冷却剂通道20与在第二表面18处开口的下冷却剂通道24以密封状态彼此连通。
密封构件50是通过模制弹性体材料而形成的单件构件。例如，密封构件50可以由硫化橡胶或聚氨酯橡胶制成。密封构件50包括第一密封部分54，该第一密封部分54具有圆环形形状并且紧密地围绕凹部28中的环形凸台25。第一密封部分54因此具有与上冷却剂通道20的开口端20A和下冷却剂通道24的开口端24A同轴对准的圆形内部开口52。密封构件50还包括具有圆梨形并围绕第一密封部分54的第二密封部分56以及在第一密封部分54和第二密封部分56之间延伸并且将第一密封部分54和第二密封部分56彼此连接的连接部分58。
连接部分58由片状材料或膜组成。第一密封部分54和第二密封部分56均由具有大致圆形横截面的环组成，从而具有从连接部分58向上和向下突出的具有半圆形横截面的部分。第一密封部分54和第二密封部分56可以被视为从连接部分58的上表面和下表面突出的突起。可替代地，第一密封部分54和第二密封部分56可以被视为借助于连接部分58彼此连接的O形环。第一密封部分54和第二密封部分56的从上表面和下表面突出的部分也可以设置为矩形、梯形或其他多边形。
在所示的实施方式中，第二密封部分56包括：第一半圆形区段56A，该第一半圆形区段56A在平面图中(在稍微大于180度的角度范围内)在第一密封部分54的径向方向的一侧上与第一密封部分54同心地延伸；第二半圆形区段56B，该第二半圆形区段56B在平面图中(在稍微小于180度的角度范围内)具有位于远离第一密封部分54的另一径向侧(与所述一侧相反的另一侧)的位置的中心；以及一对线性区段56C和56D，这对线性区段56C和56D切向于第一半圆形区段56A和第二半圆形区段56B延伸，使得由第二密封部分56限定梨形的闭环。
第二半圆形区段56B具有比第一半圆形区段56A小得多的半径，并且当被放置在凹部28中时同心地围绕排放孔26。
因此，第二密封部分56包括大致三角形的延伸部分60(或凸角)，该大致三角形的延伸部分60(或凸角)由第二半圆形区段56B以及两个线性区段56C和56D形成，使得延伸部分60在径向向外的方向上远离第一密封部分54延伸。
因此，在平面图中，在第一密封部分54和第二密封部分56之间限定大致三角形的空间B。
第二密封部分56包括第一半圆形区段56A和第二半圆形区段56B，并且通过借助于切向线性区段56C和56D将第一半圆形区段56A和第二半圆形区段56B彼此连接而使第二密封部分56的周向长度最小化。
因此，通过使第二密封部分56的周向长度最小化来形成三角形空间B，从而可以使材料成本最小化。
连接部分58包括在第一密封部分54和第二密封部分56的第一半圆形区段56A之间延伸的弧形条部分以及在第二密封部分56的大致三角形的延伸部分60和第一密封部分54的对置部分之间延伸的三角形部分。连接部分58的三角形部分形成有开口62，该开口62围绕并暴露排放孔26。因此，形成为连接部分58的三角形部分的开口62与排放孔26连通。
下面将参照图1至图3描述凹部28的细节。第一密封部分54的内周面55与凹部28的内周面28A接触，凹部28的内周面28A由环形凸台25的外周面限定。第二密封部分56的外周面57与凹部28的外周面28B接触。凹部28具有在内周面55与凹部28的外周面28B之间延伸的大致平坦的底面28C。因此，凹部28的内周面28A与第一密封部分54的内轮廓共形，并且凹部28的外周面28B与第二密封部分54的外轮廓共形。
因此，密封构件50可以被凹部28紧紧地容纳，并且具有比凹部28的深度稍大的初始高度。第二密封部分56设置有从第二密封部分56的外周面57径向向外突出的外部突出部59并且具有与连接部分58相同的厚度或者与第二密封部分56相比具有较小的竖直厚度。而且，突出部59从第二密封部分56的外周面57的竖直中部突出。因此，当密封构件50被放置在凹部28中时，外部突出部59抵靠凹部28的外周面28B，并且将密封构件50适当地定位在凹部28中而没有可能使密封构件50的任何部分伸出凹部28的风险。
连接部分58设置有开口62，该开口允许在第一密封部分54和第二密封部分56之间限定的空间与排放孔26连通。
如图1所示，第一构件12通过螺栓等(图中未示出)结合到第二构件14，使得密封构件50被插设在第一构件12的第一表面16和形成在第二构件14中的凹部28的底面28C之间。第一密封部分54和第二密封部分56被弹性压缩。结果，第一密封部分54和第二密封部分56在压缩下与第一构件12的第一表面16和凹部28的底面28C接触，从而确保了上冷却剂通道20和下冷却剂通道24之间的接合处的不透流体的密封。
因此，彼此对置的第一表面16和第二表面18不需要彼此表面接触，只要第一构件12和第二构件14彼此结合以使得密封构件50处于持续压缩的状态下即可。
连接部分58包括形成在第一密封部分54和第二密封部分56的第一半圆形区段56A之间的半圆形窄条以及形成在第一密封部分54和第二密封部分56的延伸部分60之间的三角形部分。由于与第一密封部分54和第二密封部分56相比，连接部分58具有较小的竖直方向尺寸，并且连接部分58连接于第一密封部分54和第二密封部分56的竖直中点，因此与第一构件12的第一表面16和凹部28的底面28C相配合而在连接部分58的任一侧限定的空间要么直接与排放孔26连通要么经由连接部分58中的开口62与排放孔26连通。因此，所述空间被保持在排放孔26中占主导的压力之下，该压力可以一直是大气压。
因此，即使当第一密封部分54失效时，从第一密封部分54泄漏的流体也能被接收在限定在第一密封部分54和第二密封部分56之间的空间中，并从排放孔26排出。因此，由于第二密封部分56的存在，防止了泄漏的流体泄漏到外部。
由于与在第二密封部分56的第一半圆形区段56A和第一密封部分54之间限定的狭窄空间相比，在延伸部分60和第一密封部分54之间限定了相对较大的空间，所以可以确保连接部分58中的开口62具有相对较大的面积，因此，即使密封构件50被压缩在第一构件12和第二构件14之间的空间中，限定在第一密封部分件54和第二密封部分件56之间的空间也能够以可靠的方式与排放孔26连通。
由于连接部分58的位于第二密封部分56的第一半圆形区段56A与第一密封部分54之间的部分的宽度较窄，因此，在给定量的材料被用于密封构件50的情况下，能够将最大的面积分配给连接部分58的位于第二密封部分56的延伸部分60与第一密封部分54之间的部分。
已经根据特定实施方式描述了本发明，但是本发明不限于这样的实施方式，而是可以在不脱离本发明的精神的情况下以各种方式进行修改。例如，排放孔26也可以在第二表面18处开口。此外，凹部28可以形成在第一构件12中。排放孔26可以与大气连通，但是也可以与适当的泄漏回收系统连通。

Claims (4)

1.一种密封结构，该密封结构包括密封构件，所述密封构件被插设在彼此对置的第一表面和第二表面之间，以在密封状态下连通在所述第一表面处开口的第一通道和在所述第二表面处开口的第二通道，所述第一表面和所述第二表面中的至少一者设置有排放孔，
其中，所述密封构件包括：第一密封部分，其限定与所述第一通道和所述第二通道相对应的内部开口；第二密封部分，其围绕所述第一密封部分并且包括远离所述第一密封部分延伸的延伸部分；以及连接部分，其将所述第一密封部分和所述第二密封部分彼此相连，所述连接部分限定与所述排放孔连通的开口。
2.根据权利要求1所述的密封结构，其中，所述第一密封部分为圆形形状，并且所述第二密封部分包括同心地围绕所述第一密封部分的半圆形区段，所述延伸部分部分地由从所述半圆形区段延伸的一对切线限定。
3.根据权利要求1所述的密封结构，其中，所述密封构件的所述第一表面和所述第二表面中的至少一者形成有在平面图中与所述密封构件基本共形的凹部。
4.根据权利要求1所述的密封结构，其中，与所述排放孔连通的所述开口限定在所述连接部分的在所述第一密封部分和所述第二密封部分的所述延伸部分之间延伸的部分中。
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CN116390463A (zh) * 2023-06-07 2023-07-04 深圳弘远电气有限公司 具有管路防漏功能的液冷散热器及电力变换装置
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