公流体联接元件及不对准容错流体联接器的制作方法

本实用新型涉及一种公流体联接元件,更具体地涉及一种用于可架式系统(rackable system)的不对准容错的公流体联接元件。

背景技术：

可架系统适用于联接制板内的冷剂回路和冷却液供给、排气端口。冷却液体实力为成为氢氟碳化物(HFCs)的氢氟碳化合物气体或者成为氟氯化碳(CFCs)的含氟氯氰气体。板在冷却循环的端部具有两个流体联接元件。这些流体联接元件必须连接到两个互不的流体联接元件。

可架式系统的联接元件应补偿两个联接元件之间的不对准，以允许“不对准容错”连接。

因此希望可架式系统的联接元件尽可能快的对准并具有适应于冷却液提的增加的紧密度。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种解决上述问题的公流体联接元件。根据本实用新型的公流体联接元件是不对准容错的。

根据本实用新型的一个实施例,提供一种公流体联接元件，可联接至互补的母流体联接元件，其特征在于，所述的公流体联接元件包括公体、公阀、公阀弹簧、固定环和公喷嘴；所述的公体和所述的公喷嘴内部具有中空结构；所述的公阀容置在所述公喷嘴内；在封闭结构中所述公阀弹簧推动公阀与公喷嘴配合；所述公喷嘴包括两个平行的前法兰和后法兰以及前延伸部；所述的固定环固定于所述公体上使得所述后法兰和前法兰同轴地夹在所述公体和所述固定环之间并且可在垂直于所述公体的中心纵轴的方向移动；至少一个密封圈设置在所述后法兰和所述公体之间以紧密配合。

根据本实用新型的另一实施例，两个密封圈容置于所述后法兰的后表面的两个同轴凹槽内，以在所述后法兰和所述公体之间紧密配合，以及所述公体包括具有外螺纹表面的延伸后部和用于容纳两个密封圈的两个外凹槽。

根据本实用新型的另一实施例，所述的公阀具有中心延伸部，所述中心延伸部具有旋转的圆锥形、与公喷嘴的纵轴同轴并且朝公流体联接元件以45°至75°之间的收敛角收敛。

根据本实用新型的另一实施例，所述的后法兰和前法兰和延伸部是一体设计。

根据本实用新型的另一实施例，所述的公阀弹簧设置在所述公阀和邻接环之间，邻接环抵靠保持环后方，所述的保持环置于所述公喷嘴内。

根据本实用新型的另一实施例，在前法兰的前表面和固定环之间插入滑动环。

根据本实用新型的另一实施例，根据本实施例的公流体联接元件和互补的母流体联接元件形成不对准容错流体连接，所述母流体联接元件包括母体、母阀、母阀弹簧和母阀杆，所述母体内部采用中空的中心孔，母阀杆容置在所述母体内并且固定于所述母体；所述母阀套设在所述母阀杆上并在封闭结构中通过所述母阀弹簧联接至所述母体。

根据本实用新型的另一实施例，第一母阀密封圈容置于所述母体内用于在封闭结构中与母阀配合，密封圈设置在所述母体内朝向所述第一母阀密封圈，以及所述的母体具有后部，所述后部具有外螺纹表面和用于容纳两个密封圈的两个外凹槽。

根据本实用新型的另一实施例，在母阀的内表面设有密封圈容纳槽，第二母阀密封圈设置在密封圈容纳槽内用于在封闭结构中紧密接触阀杆，以及所述母阀流体联接元件包括保护套筒，所述保护套筒可在母体内移动，并且在联接结构中，所述第二母阀密封圈被保护套筒覆盖。

根据本实用新型的另一实施例，在所述公喷嘴的凹槽内容置公阀密封圈，在联接结构中，所述的公阀密封圈被保护套筒覆盖。

附图说明

为了更好的理解实用新型，下面将结合附图进一步描述本实用新型的多个实施例。附图中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的公流体联接元件的截面图，公流体联接元件安装在板上；

图2示出了根据本实用新型一个实施例的公阀的等距测图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的母流体联接元件的截面图；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例在公流体联接元件和母流体联接元件连接后形成流体联接的截面图。

图5示出了根据本实用新型第二个实施例中公流体联接元件的截面图，其中设置附加的密封圈；

图6示出了根据本实用新型第二实施中母流体联接元件的截面图，其中保护套筒设置在母流体联接元件内；

图7示出了根据本实用新型第二实施例，公流体联接元件和母流体联接元件在连接期间的截面图；

图8示出了根据本实用新型第二实施例，在联接结构中用公流体联接元件和母流体联接元件形成流体联接的截面图；

图9示出了根据本实用新型第三实施例的母流体联接元件的截面图，其中保护套筒设置在母流体联接元件中。

具体实施方式

下文中，将结合示例的优选实施例和图1-图9对被本实用新型进行详细说明。然而，这些实施例并不意味着以任何方式限制本实用新型的保护范围。

在文本中，“前”是指在连接开始时吵着互补流体联接元件转向/放置的流体联接元件的部分。“后”方向转向图1左，转向图3右，并且与“前/前方”方向相反。“轴向”是指沿着流体联接元件的纵向轴线，“径向”意味着垂直于纵向轴线。

图1示出根据本实用新型一个实施例的公流体联接元件的截面图。公流体联接元件100安装到板107上，板107包括内部的冷却回路C。冷却回路C的每个端部包括公流体联接元件100。板107的每个公流体联接元件100可与如图3所示的互补的母流体联接元件连接。如图1所示，公流体联接元件100包括公体101、公阀102、公阀弹簧103、固定环104和公喷嘴105。

公喷嘴105为绕中心轴X105的管体，并为内部有通孔1054的中空结构。公喷嘴105包括后法兰1051和前法兰1052，法兰1051和法兰1052 平行并且垂直于喷嘴中心轴X105。公喷嘴105具有前延伸部1053，前延伸部1053沿中心轴X105延伸。后法兰1061、前法兰1052和前延伸部1053 为一体设计。前延伸部1053形成沿纵轴X105中部较薄的结构因此扩大公喷嘴105的通孔1054。

公体101是管体并且绕中心纵轴X101环绕。公体101包括延伸后部1011 和从延伸后部1011径向突出的延伸前部1012。基部1013连接延伸后部1011 和延伸前部1012并且垂直于中心纵轴X101延伸。延伸后部1011设有外螺旋表面1011A和两个用于容纳两个密封圈1014和1015的外分隔的凹槽，密封圈为O型圈。延伸后部1011具有中心孔1016。

通过将外螺纹表面1011A旋入板107的螺纹壳体107A从而将公体101 固定至板107上直至公体101的基座1013在后部与板107抵接。在本结构中，两个密封圈1014和1015确保公体101和板107之间的径向紧密度。

固定环104通过公体101的内螺纹表面1012B和固定环104的外螺纹 104A螺纹配合从而固定至公体101上，内螺纹表面1012B为带状表面，外螺纹104A为螺纹表面。固定环104当与临近公体101的固定环104一同旋入时，与公阀101一同界定内部空间1000。如图1所示，内部空间1000 的尺寸与后法兰1051的后表面1051与前法兰1052的前表面1052A之间沿着公体101的中心纵轴X101的距离基本相同，以使得公喷嘴105法兰1051 和1052夹在固定环104和基座1013之间。固定环104不将法兰1051和1052 固定到不可移动，取而代之，法兰1051和1052可在摩擦力的作用下在内部空间1000内移动，从而实现公喷嘴105的移动。法兰1051和1052的移动方向，即公喷嘴105的运动方向是垂直于公体101中心纵轴X101的径向方向。

优选的，两个密封圈1055和1056设置在后法兰1051的后表面1051A 和公阀101的基座1013之间。两个密封圈1055和1056是O型圈。密封圈 1055具有比1056大的直径并且密封圈1055和密封圈1056置于同轴的后法兰1051的两个不同槽内。

无论公体101和公喷嘴105的相对径向位置是什么，当固定环104与公体101旋合时，固定环104的后表面与前表面1052A接触，以使得配有固定环1055和1056的后法兰1051被压靠在公阀101上，两个密封圈1055 和1056确保公体101和公喷嘴105之间的紧密型并且通孔1054与中心孔 1016流体连通。

公阀102容置在公喷嘴105内。公阀102具有旋转的前阀部1021和后阀部1022。优选的，前阀部1021的外径向表面可设置有用于容纳公阀密封圈1057的密封圈槽，使得在封闭结构中公阀密封圈1057紧密接触前延伸部1053的内表面和阀前端1021的外径向表面。公阀密封圈1057是O型圈。如图2所示，后阀部1022包括两个纵向引导片1023和中心延伸部分1024。中心延伸部分1024具有旋转方向圆锥形状，与公喷嘴105的纵轴X105同轴并且朝公流体联接元件100收敛的收敛角在45°和75°之间，更优的是 60°。中心延伸部1024比纵向阴道片1023朝向公流体联接元件100后方延伸少。两组四个钻孔通过后阀部1022设置，用于在打开结构下前阀部 1021外部和后阀部1022内部之间的流体连接。

在封闭结构中，公阀弹簧10推动公阀1023与公喷嘴105配合。后阀部1022具有容纳和引导其内的公阀弹簧的弹簧容纳槽。后阀部1022的外表面相对于公喷嘴1055的中心轴X105倾斜。后阀部1022的外倾斜表面可与前延伸部1053的内倾斜表面轴向抵接。

T形截面的邻接环106置于公喷嘴105内。沿着轴X105在公流体联接元件100的后方的移动受制于保持环108，保持环108容纳于公喷嘴105 在后法兰1051附近的凹槽内。公阀弹簧103设置在邻接环106和公阀102 之间。

图3示出了根据本实用新型的实施例的母流体联接元件200的截面图，母流体联接元件安装于支撑件207上。几个母流体联接元件200可同时置于支撑件207上。如图3所示，母流体联接元件200包括母体201、母阀202、母阀弹簧203和阀杆204.

母体201是管体，并且围绕纵轴X201环绕。母体201采用内部具有通孔205的中空结构。母体201的后部2011设置有外螺纹表面2011A和两个外隔开的槽用于容纳两个密封圈2012和2013，密封圈为O型圈。

通过将外螺纹表面2011A旋入支撑件207的螺纹壳体207A将母体201 固定至支撑件207直至母体201与支撑件207抵接。在该结构中，两个密封圈2012和2013确保了母体201和支撑件207之间的径向紧密度。

母体201的前端设有内圆锥表面2014以及阀杆204的后部设有四个轴向通道。

母阀杆204容置于母体201内，并且在母体201肩部和容置在母体201 的内槽内的保持环206之间同轴地固定到母体201上。母体201的肩部转向母流体联接元件200的后方以使得阀杆204从母体201的后侧安装在母体201上。

母阀弹簧203设置在母阀202和母阀杆203之间。

母阀202套在阀杆204上。母体201的内表面设有用于容置第一母阀密封圈2015的第一凹槽，如图3所示。第一母阀密封圈2015是O型圈并且与在封闭结构中母阀202配合，因此确保了母体201和母阀202之间的紧密度。

母阀202的封闭结构中，设置在母阀202的内接收槽2022内的第二母阀密封圈圈2021与阀杆204的头部2041的外径向表面紧密配合。第二母阀密封圈2021是O型圈。

母体201的内表面还设置有第二凹槽，第二凹槽相对于第一密封圈2015 的第一凹槽位于前面设置。第二凹槽接收密封圈2016，密封圈2016是O 型环，在未联接结构中没有紧密作用。

或者，在未示出的变型中，第二母阀密封圈2021设置在头部2041外表面的凹槽内，以使得在封闭结构中提供与母阀202密封接触。

图4示出了根据本实用新型的一个实施例中公流体联接元件和母流体联接元件之间连接结构中的截面图；图4示出了根据本实用新型一个实施例中公流体联接元件100是不对准容错的联接元件。

当板107沿着平行于中心纵轴X101和X201的连接方向接近母流体联接元件200时，如果公喷嘴105未对准母流体联接元件200，即，纵轴X105 未对准中心纵轴X201，公喷嘴105将首先接触母阀201的内圆锥表面2014 为了使公喷嘴105对准母流体联接元件200，公喷嘴105的法兰1051和1052 将由母体201的内锥形表面2014引导移动到公流体联接元件100的内部空间1000中。移动方向是垂直于公体101的中心轴X101的径向方向。

如图4所示，一旦公喷嘴105对准母体201且进入到母体201内，公阀 102将接触头部2041，并且由阀杆204在公喷嘴105的通孔1054内沿着公体101推动公喷嘴105；同时，公喷嘴105推动母阀202以在母体201的中心孔205沿着母体201发生轴向移动，从而实现流体连通。图4示出了开放结构，开放结构中在公流体联接元件100和母流体联接元件200之间形成流体循环F。

优选的，当母阀流体联接元件200设置有第一母阀密封圈2015和密封圈2016时，前延伸部1053的外表面将首先接触密封圈2016，然后接触第一母阀密封圈2015，因而达到在公体101和母体201之间的有效接触密封。

当达到流体连通结构时，板107和支撑件207通过保持装置(未示出) 保持在相应位置。

当流体连通需要断开时，板107和支撑件207彼此移开，公阀102和母阀202跟随母阀杆204和公体101的运动，从而恢复到最初的封闭结构，然后在公流体联接元件100和母流体联接元件200之间的流体连通停止。冷却循环C随之关闭。

根据本实用新型的上述实施例的流体联接特别适用于两个或两个以上公流体联接元件100设置在板107上，且两个或两个以上互补的母流体联接元件200设置在支撑件207上的情况，如图1所示。公流体联接元件100 可能同时连接相应的母流体联接元件200，从而实现每对流体联接元件之间的流体连通。如果一些联接元件发生偏差，可通过每个内锥形表面和相关的可移动的公喷嘴进行调节，从而实现每个喷嘴与相应的母流体联接元件的同步对准。

在相同冷却回路的两组流体连接器完全联接后，冷却流体可从冷却回路的一端进入，通过冷却回路流动并且从冷却回路的另一端流出，从而实现板内冷却液体的循环。

下文，将参考图5-8解释根据本实用新型的第二实施例的流体连接器。

当冷却回路的母流体联接元件在联接过程的开始受到高压流体时，或者两个流体联接元件联接并且联接受到高流量时，阀门密封圈应防止流体从槽内弹出阀门密封圈。因此需要采用保护套筒。在本实施例中，母流体联接元件200设有保护套筒208。

图5示出了公流体联接元件在本实施例中的截面图。板107和冷却循环 C部分示出。公流体联接元件100与第一实施例不同之处在于，有滑动环 1058，滑动环1058容置于前法兰1052前表面1052A凹槽内，且在公体101 内部空间1000内的公喷嘴的每个可能位置使前法兰1052和固定环104接触，以使得滑动环1058引导公喷嘴105在内部空间1000内的移动。第二实施例的公阀流体联接元件100中，公阀密封圈1059确保了公阀102和公喷嘴105在封闭结构中的紧密度，公阀密封圈1059容置在公喷嘴105的前延伸部1053的槽内。公阀密封圈1059是O型圈。

图6示出了相关母流体联接元件200的截面图。在本实施例中，第二母阀密封圈2021容置在母阀202的凹槽2022内并且在封闭结构下与阀杆204 的头部2041紧密配合。保护套筒208径向设置在母体201内的阀杆204和母阀202之间,如图6所示,保护套筒208被保护套筒弹簧209向前推动。. 保护套筒208有前表面208A,前表面208A轴向面对母阀202的后表面 202A。保护套筒弹簧209设置在保护套筒208和阀杆204之间。保护套筒 208被套在阀杆204上。在母流体联接元件200的封闭结构中，保护套筒 208向前抵靠阀杆204的头部2041。在封闭结构中，保护套筒208不与第二母阀密封环2021配合。保护套筒208的外表面是圆柱形并且直径大于阀杆204的头部0941的圆柱形外表面。

图7示出了联接中间状态的截面图。公喷嘴105已经引导入母体201并且公喷嘴105以相对于母流体联接元件200相反的方向推动母体201内母阀202，母阀202相对于保护套筒208已轴向移动，以使得第二母阀密封圈 2021围绕保护套筒208。然后，当板107进一步接近支撑件207时，公阀密封圈1059围绕保护套筒208。保护套筒208仍然位于邻接阀杆204的位置上。然后母阀202的后表面202A与保护套筒208的前表面208A轴向邻接。因此板107进一步接近支撑件207时，被公喷嘴105推动的母阀202 带带来了相对于母流体联接元件200在后方向上的保护套筒208，公阀密封圈1059和第二母阀密封圈2021被保护套筒208径向覆盖。

图7示出了当公和母流体联接元件100、200联接并且流体F可通过联接的截面图。阀密封圈1059和2021由保护套筒208径向覆盖。

根据上述保护套筒208，阀密封圈1059和2021不与流体F和流体F的流动直接接触，以使得在连接或联接结构过程中保护它们以免从外壳中弹出。

当流体连通需要断开时，板107和支撑件207彼此移开，公阀102和母阀202跟随阀杆204和公体101的移动，从而回到最初封闭结构。在母阀 202移动到封闭结构的过程中，保护套筒208被保护套筒弹簧209推动并且跟随母阀202的移动。阀密封圈1059和2021仍然被保护套筒208径向覆盖。保护套筒208然后与阀杆204的头部2041的前部邻接并且阀密封圈 1059和2021一个接一个离开保护保护套筒以与公阀102和阀杆204的头部 2041紧密配合。在公流体联接元件100和母流体联接元件200的流体被中断。冷却回路C随即关闭。

下文中，将参考图9解释根据本实用新型流体联接的第三实施例。图9 示出了可联接至如图5所示的公流体联接元件的母流体联接元件200的截面图。在第三实施例中，保护套筒208径向置于阀杆204和母阀202之间。保护套筒208被保护套筒弹簧209推向前，保护套筒弹簧209设置在保护套筒208和阀杆204之间。母阀弹簧210设置在保护套筒208的前表面208A 和母阀202的后表面202A之间。

在母流体联接元件200的封闭结构中，保护套筒套在阀杆204上，保护套筒208向前抵靠头部2041。在封闭结构中，保护套筒208不与鱼第二母阀密封环2021配合。保护套筒208的外表面是圆柱形并且具有同样的大于阀杆204头部2041外圆柱形表面的直径。

在第三实施例中，流体联接器的连接和断开步骤与第二实施例相同，使得在连接过程、连接结构和断开过程中阀密封圈1059和2021被保护套筒 208径向覆盖。在连接过程中母阀202的后表面202B与保护套筒208的前表面208A轴向邻接。

本发明涉及此前描述的公阀流体联接单元。这种公阀流体联接单元是不对准容错的并且紧密度被加强，使得其余氢氟烃或氯氟烃气体的制冷剂流体相容。

本发明还涉及此前描述的公流体联接单元和互补的母流体联接单元。这种连接器非常适用于可架式系统的板并具有很好的密封性。