CN204391381U - 一种小型化液体密封连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小型化液体密封连接器。其插头与插座可以实现超低温环境中快速连接并且锁死，连接时接通，断开时插头与插座密封，不渗漏液体，不污染工作环境；体积轻小，可靠性高，寿命长，操作简便，插头与插座除接口端均采用全密封设计，保证了冷却管道在未接通时插头与插座中冷却液不流出，在需要冷却时插头和插座连接后又能实现冷却液流通，同时保证冷却液在流通时不渗漏，并且具有锁死功能，无需外力工具，徒手就可完成。

Description

一种小型化液体密封连接器

技术领域

本实用新型涉及一种小型化液体密封连接器。

背景技术

在电子设备中，为了实现发热组件能够将工作时发出的热量散出去，常常配有散热器，例如：电脑主机中CPU工作时将产生大量的热量，为了将这些热量散出去，在CPU后面安装散热风扇，以达到散热功能。这样的冷却方式有两个大缺陷：1、风扇散热效率低，噪声大，不能满足大功率发热组件的散热。2、必须在空气中（或者气体中）工作，离开空气就失去效果。目前的电子设备的工作环境很特殊，有的在海里，有的在太空真空环境中。那么液冷连接器就在这样的环境中而诞生。

 目前市场上，针对液体连接的问题，已开发了相应的连接器来满足市场的需求，但都不能满足在超低温下长期工作，同时均存在连接和断开时会用少量流体流出，而且结构复杂，体积大，锁死不可靠，等缺点。其内部结构见图1、图2所示。图1为断开时插头、插座图，图1左为插座结构，图1右为插头结构，在插头中，阀塞121与内壳123之间是依靠O型密封圈122来密封的，并且在弹簧的作用下插头在断开时始终保持密封状态。插座中，阀芯101头部安装O型密封圈102与内圈105保持密封，内圈105与套筒110在密封圈109在作用下，插座壳体的流体腔和锁紧等机构完全密封。在内圈105外环绕一圈的是内套103，内套103，内壳106和连接套108起到钢珠回位和让位作用。套筒110在连接器插入与分离时对弹簧起到定位导向作用；芯阀固定圈111的作用是，当芯阀101在打开与闭合时使芯阀101按规定的位置与方向运动，起到固定与限位作用；尾部接头112和尾部接头124均起到的是与设备连接与安装使用作用。图2 时连接状态的结构图，插头接触到插座后，内壳123头部紧紧靠近内套103，沿插入方向，内套103在内壳123的作用下移动，内套103的挂台扣住内圈105圆台使内圈105沿插入方向移动，此时的插座流体腔打开，同时，插头121阀塞在插座阀芯101在作用下与内壳123相对运动，此时，插头流体腔打开，插头与插座内流体接通。插头内壳123的圆槽内卡入了插座的钢珠104，连接套108在弹簧作用下向前移动，有在卡圈107在作用下卡在内壳106的圆台上，插头与插座处于锁死状态。

上述产品结构中存在明显的缺陷：

1、          插头、插座的内部结构复杂，尤其是插座结构，整体性很差，零件在制造装配过程中的公差累积等因素，使整个结构很容易出现问题，如，密封不良，锁死不可靠等。

2、插头与插座插合时，先是插头弹簧和插座103内套后面弹簧压缩，到103内套扣在105内圈时，插座部分有两个弹簧在压缩，连接力出现突变，而且增加很快。所以整个连接力不平衡。

3、插头结构中阀塞121用侧流孔过流体，流场曲线曲折，不顺滑，流动阻力大，在连接后压力损失大。

4、工作环境不适应，液冷连接器要求工作温度在-55℃～+80℃，而且工作介质为乙二醇（重量比约为５０％），目前在流体连接器里所采用的密封圈材料都没有同时满足上述两种工作环境。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术中存在的问题，提供一种小型化液体密封连接器，其结构简单、紧凑、性能可靠、使用方便。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型的技术方案是：一种小型化液体密封连接器，包括插头和插座，所述的插头和插座相连接，其特征在于：所述的插头的结构包括尾部接头、连接环、阀塞和内环，所述的尾部接头和连接环相连接，所述的尾部接头和连接环相连接的空腔内设置有内环内环内设置有阀塞，阀塞与内环之间设置有O型密封圈，所述的阀塞的尾部设置有压缩弹簧；

所述的插座的结构包括尾部连接头、卡钉环、卡钉、内圈和内壳，所述的内壳内设置有O型密封圈安装槽，所述的内圈内设置有芯阀，所述的芯阀的头部设置有O型密封圈，芯阀上设置有卡圈，所述的尾部接头内设置有卡圈，所述的尾部连接头与卡圈之间设置有卡钉，所述的内圈内设置有弹簧；

所述的连接环的结构为圆筒形状，其头部设置有圆孔，连接环的外表面设置有顺滑螺旋槽。

所述的尾部接头的结构为圆柱形螺母状。

所述的内环为圆柱筒状，前端孔内设置有阀塞，后端螺纹与尾部接头连接。

所述的卡钉设置有两个，结构为圆台型，其设置于两个相扣的卡钉环内，所述的卡钉环的结构为圆环状，其一端开半圆槽。

所述的内壳的螺纹根部设置有O型密封圈， 所述的内壳头部为圆弧。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：本实用新型插头与插座可以实现超低温环境中快速连接并且锁死，连接时接通，断开时插头与插座密封，不渗漏液体，不污染工作环境；体积轻小，可靠性高，寿命长，操作简便。

本实用新型是超低温环境中的防渗漏的连接器。插头与插座除接口端均采用全密封设计，保证了冷却管道在未接通时插头与插座中冷却液不流出，在需要冷却时插头和插座连接后又能实现冷却液流通，同时保证冷却液在流通时不渗漏，并且具有锁死功能，无需外力工具，徒手就可完成。

附图说明

图1 为国外连接器产品的插头、插座断开状态结构简图；

图2为国外连接器产品的插头、插座连接状态结构简图

图3实用新型的插头、插座断开状态结构简图；

图4为实用新型插头、插座连接状态结构简图；

图5为实用新型中连接套螺旋槽简图；

图6为图5的俯视图；

图7为图5的立体图；

图8实用新型中阀塞结构效果图；

图9为图8的俯视图；

图10为图8的立体图；

图11实用新型中阀塞结构效果图；

图12为图11的俯视图；

图13为图11的立体图；

图14实用新型中卡钉机构的俯视图；

图15为图14的卡钉机构的主视图

图16为图15的左视图；

附图标记说明如下：

101—阀芯，102—O型密封圈，103—内套，104—钢珠，105—内圈，106—内壳，107—卡圈，108—连接套，109—O型密封圈，110—套筒，111—芯阀固定圈，112—尾部接头，121—阀塞，122—O型密封圈，123—内壳，124—尾部接头，301—O型密封圈，302—内圈，303—O型密封圈，304—内壳，305—卡钉，306—卡钉环，307—O型密封圈，308—弹簧，309—卡圈，310—芯阀，311—尾部连接头，321—阀塞，322—O型密封圈，323—内环，324—连接环，325—压缩弹簧，326—尾部接头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明：

一种小型化液体密封连接器，包括插头和插座，所述的插头和插座相连接，所述的插头的结构包括尾部接头326、连接环324、阀塞321和内环323，所述的尾部接头326和连接环324相连接，所述的尾部接头326和连接环324相连接的空腔内设置有内环323，内环323内设置有阀塞321，阀塞321与内环323之间设置有O型密封圈322组成活塞密封结构。阀塞321在O型密封圈322和内环323的作用下使流体腔密封，所述的阀塞321的尾部设置有压缩弹簧325；

所述的插座的结构包括尾部连接头311、卡钉环306、卡钉305、内圈302和内壳304，所述的内壳304内设置有O型密封圈303与内圈302组成活塞杆式的密封结构，保证了第一层密封的可靠；所述的内圈302内设置有芯阀310，所述的芯阀310的头部沟槽处设置有O型密封圈301，这样内圈302又与芯阀310组成了活塞式密封结构；芯阀310上设置有卡圈309，所述的尾部接头311内设置有卡圈309，所述的尾部连接头311与卡圈309之间设置有卡钉305，所述的内圈302内设置有弹簧308；

内圈302套设在301O型密封圈上，内圈302外设置有O型密封圈303，304是内壳，它们之间在密封圈的作用下使插座的流体腔密封。

所述的连接环324的结构为圆筒形状，其头部设置有小圆孔，用于连接接头326与内环323螺纹连接时锁住连接环324。连接环324的外表面设置有顺滑螺旋槽，顺滑螺旋槽起连接插座锁死305卡钉作用，同时又保护插头323内环。

所述的尾部接头326的结构为圆柱形螺母状，起到与外流体管连接作用，并且在另一端有螺纹与323内环连接；参见图5。

所述的内环323为圆柱筒状，前端孔内设置有阀塞321，后端螺纹与尾部接头326连接在一起，形成流体封闭腔。

所述的卡钉305设置于两个相扣的卡钉环306内。

所述的内壳304的螺纹根部设置有O型密封圈307。

所述阀塞321，头部安装O型密封圈322与内环323匹配组成活塞式密封结构，尾部圆台处，两侧切扁，为流体过流通道，切扁方向与流场线相切，流阻损伤小。并且在圆台里有圆锥分流头，减少流体在圆台里产生回旋，有效降低流阻。

 所述O型密封圈322为氟橡胶与硅橡胶按一定比例添加多种配合剂合成的改性橡胶。具有非常低的脆性温度（满足超低温使用性），良好化学稳定性（耐乙二醇介质），等各种优良的 性能。满足了液冷连接器的工况要求。同时在321阀塞沟槽处为插头提供良好的密封。

所述O型密封圈301与O型密封圈322一样具有良好的使用性能。与内圈302配合，组成活塞式密封结构，具有良好密封效果。

所述内圈302内接O型密封圈301组成活塞式密封结构。外接O型密封圈303，组成活塞杆式密封结构。保证了内圈302内外良好的密封效果。

所述内壳304，内装O型密封圈303等密封结构件，尾部螺纹与尾部连接头311连接组成插座腔体。内壳304头部为圆弧，在插合时起导向作用。外圆装两个卡钉环306和两个305卡钉，内壳304为卡钉305在安装部位铣出安装槽，为卡钉固定作用。

所述卡钉305（两个）为圆台结构，连接插头时，起定位、限位、锁死作用。

所述卡钉环306（两个）为圆环状，一端开半圆槽，起固定卡钉和扣死卡钉作用。

所述O型密封圈307，安装在内壳304螺纹根部，起密封螺纹作用。

所述弹簧308为压簧结构，为内圈302归位，保持密封，产生连接力作用。

所述卡圈309为芯阀310安装后起定位作用。

所述310芯阀，头部安装301阀密封圈和302内圈组成密封结构。尾部有四个轴向过流孔，方向与流场线一致，起减少流阻作用。

所述尾部连接头311，提供流体端接入接出方式，在另一端有螺纹与内壳304连接。

上述实例提供的连接器结构能够满足超低温下乙二醇流体的使用要求，同时自身的密封结构具有断开、连接时密封，断开后无渗漏，能够快速连接和锁紧，可靠性高。同时不需要辅助工具，手动安装，省时省力。

本实用新型插座内圈与阀芯、内壳之间形成一个活塞式和活塞杆式的密封结构，插头阀塞与内环之间形成活塞密封结构，在插合连接、断开过程中起到让位，密封的作用，让位尺寸与芯阀插入内环尺寸一致，保证了在断开和连接时的密封同步，使得整个连接和断开状态整个系统完全处于密封。

本实用新型实现断开、连接又断开的循环过程中密封的整体机构；

本实用新型连接套顺滑槽的结构；

本实用新型芯阀的结构；

本实用新型阀塞的结构；

本实用新型卡钉固定机构；

本实用新型超低温耐乙二醇介质的氟硅合成改性橡胶材料；

本实用新型与同类产品相比具有体积小，节省整机空间；不需要辅助工具，手动安装，省时省力；插入力和拔出力柔和，使用寿命更长的优点

本实用新型与国外专利产品比较机械结构更为可靠，密封性能优越；超低温、乙二醇介质工作环境中可靠性提高。

本实用新型插头和插座在对插时，首先是插座的卡钉305滑入插头的连接环324的螺旋槽，在开始插入时，芯阀310与O型密封圈321接触，同时，内环323与O型密封圈322圈接触，两者之间在出入时发生相对移动，使芯阀310顶住阀塞321插入插头的内环323的中间部分，内环323又顶住内圈302插入内壳304的中间部分，此时，插头插座内部流体接通，整个过程中弹簧308和弹簧325逐渐被压缩，无力突变和冲击，并且都有密封圈在作用下，流体无渗漏发生。同时卡钉305已经滑入到插头的连接环324的底部，324连接环底部有-5°的倒钩，轻轻旋转插头就可将卡钉305牢牢地卡在倒钩根部。断开连接时，推动插头向插座，插座内的弹簧308和插头内的压缩弹簧325同时压缩，卡钉环306移出连接环324上的卡槽，沿顺滑螺旋槽在弹簧力作用下脱离出连接套，插头的阀塞321和插座内的内圈302归位，完成断开连接。

Claims (6)

1.一种小型化液体密封连接器，包括插头和插座，所述的插头和插座相连接，其特征在于：所述的插头的结构包括尾部接头（326）、连接环（324）、阀塞（321）和内环（323），所述的尾部接头（326）和连接环（324）相连接，所述的尾部接头（326）和连接环（324）相连接的空腔内设置有内环（323），内环（323）内设置有阀塞（321），阀塞（321）与内环（323）之间设置有O型密封圈（322），所述的阀塞（321）的尾部设置有压缩弹簧（325）；

所述的插座的结构包括尾部连接头（311）、卡钉环（306）、卡钉（305）、内圈（302）和内壳（304），所述的内壳（304）内设置有O型密封圈（303）安装槽，所述的内圈（302）内设置有芯阀（310），所述的芯阀（310）的头部设置有O型密封圈（301），芯阀（310）上设置有卡圈（309），所述的尾部接头（311）内设置有卡圈（309），所述的尾部连接头（311）与卡圈（309）之间设置有卡钉（305），所述的内圈（302）内设置有弹簧（308）。

2.根据权利要求1所述的一种小型化液体密封连接器，其特征在于：所述的连接环（324）的结构为圆筒形状，其头部设置有圆孔，连接环（324）的外表面设置有顺滑螺旋槽。

3.根据权利要求1或2所述的一种小型化液体密封连接器，其特征在于：所述的尾部接头（326）的结构为圆柱形螺母状。

4.根据权利要求3所述的一种小型化液体密封连接器，其特征在于：所述的内环（323）为圆柱筒状，前端孔内设置有阀塞（321），后端螺纹与尾部接头（326）连接。

5.根据权利要求4所述的一种小型化液体密封连接器，其特征在于：所述的卡钉（305）设置有两个，结构为圆台型，其设置于两个相扣的卡钉环（306）内，所述的卡钉环（306）的结构为圆环状，其一端开半圆槽。

6.根据权利要求5所述的一种小型化液体密封连接器，其特征在于：所述的内壳（304）的螺纹根部设置有O型密封圈（307）， 所述的内壳（304）头部为圆弧。