专利名称：密封的电池充电器壳体的制作方法
技术领域：
本发明涉及密封用来帮助电路的基于流体的冷却的壳体或其它闭合罩，例如但不局限于与用来帮助使用由公用电网获得的AC能量对高压交通工具电池充电的类型的电池充电器相关联的电路。背景不管流体是液体还是气体，对壳体密封以避免流体泄漏的能力对于防止电子设备和部件被有害地暴露于流体可能是重要的。虽然不意在必须限制本发明的范围和设想，但为了示范的目的，本发明大量描述了关于密封与交通工具电池充电器相关联的壳体，因为这种充电器的设计受汽车支配空间(dictated space)、重量以及位置限制条件的特别约 束，其中的位置限制条件倾向于限制可用来关于冷却室或其他区域布置排水孔以及其它辅助泄漏控制特征的空间的量，该冷却室或其他区域用来帮助使冷却液相对于电路组件或其它要被冷却的元件流动。概述本发明的一个非限制方面涉及用于通过流体冷却第一电路组件和第二电路组件的壳体，该壳体包括第一冷却板、第二冷却板、流体冷却室、凹槽和密封件，第一冷却板具有可操作以接纳第一电路组件的顶面；第二冷却板具有可操作以接纳第二电路组件的底面；流体流动穿过流体冷却室以冷却第一电路组件和第二电路组件，流体冷却室通过使第一冷却板的底面与第二冷却板的顶面邻接来密封；凹槽位于第二冷却板内，并围绕流体冷却室的整个外周边，凹槽具有贯穿整个外周边基本一致的深度；且密封件定位在凹槽内，并围绕流体冷却室的整个外周边以防止流体泄漏。本发明的一个非限制方面涉及当邻接到第二冷却板时，第一冷却板的底面将密封件紧压到凹槽中。本发明的一个非限制方面涉及紧邻凹槽的第一冷却板越过围绕整个外周边的凹槽的宽度是平面的，当第一冷却板邻接到第二冷却板时，第一部分紧邻凹槽的两个侧面而接触第二冷却板的顶面。本发明的一个非限制方面涉及至少一个紧固元件可操作，以通过压缩力把第一冷却板固定到第二冷却板，从而引起第一冷却板的底面邻接第二冷却板的顶面。本发明的一个非限制方面涉及凹槽的深度始终在.5_5mm之间。本发明的一个非限制方面涉及密封件的高度为比凹槽的深度大.7_7mm之间以及比凹槽深度大70%中的至少一个。本发明的一个非限制方面涉及第一冷却板和第二冷却板中的每一个包括至少一个孔口，一条或多条线穿过该孔口以在第一电路组件和第二电路组件之间建立相应的一个或多个直接电连接。本发明的一个非限制方面涉及孔口凹槽位于第二冷却板内，并围绕一个或多个孔口中的每一个的整个外周边，且孔口密封件完全定位在每个孔口凹槽内以防止流体泄漏。
本发明的一个非限制方面涉及当邻接到第二冷却板时，第一冷却板的底面将每一个孔口密封件压紧到相应的孔口凹槽中；第一冷却板的紧邻孔口凹槽的每一部分越过孔口凹槽的宽度是平面的，当第一冷却板邻接到第二冷却板时，该部分紧邻孔口凹槽的两个侧面而接触第二冷却板的顶面；并且至少一个紧固元件可操作，以通过压缩力使第一冷却板固定到第二冷却板，从而引起第一冷却板的底面邻接第二冷却板的顶面，同时压缩力足以使每一个孔口密封件完全地压紧在相应的孔口凹槽内。
本发明的一个非限制方面涉及一个或多个孔口中的至少一个包括在流体冷却室的外周边的内部。本发明的一个非限制方面涉及界定流体冷却室的基本全部的腔在第二冷却板的顶面以下凹进，且包括多个离散的分隔物，以指引流体从入口流向出口。本发明的一个非限制方面涉及多个散热肋片从第一冷却板的底面延伸到在第二冷却板的顶面以下的腔中。本发明的一个非限制方面涉及具有至少第一电路组件和第二电路组件的电池充电器壳体，第一电路组件和第二电路组件可操作以将来自公用电网的AC能量转换为足以对高压交通工具电池充电的DC能量，第一电路组件和第二电路组件需要电互连，以协调将AC能量转换为DC能量所需要的控制，壳体包括第一冷却板、第二冷却板、流体冷却室、孔口、流体冷却室凹槽、流体冷却室密封件、孔口凹槽和孔口密封件，第一冷却板可操作以接纳第一电路组件；第二冷却板可操作以接纳第二电路组件；流体冷却室大体界定在第二冷却板内，流体流动穿过流体冷却室以冷却第一电路组件和第二电路组件；孔口位于第一冷却板和第二冷却板中的每一个内，连接器延伸穿过孔口以在第一电路组件和第二电路组件之间生成电互连；流体冷却室凹槽位于第二冷却板内，并围绕流体冷却室的整个外周边；流体冷却室密封件定位在流体冷却室凹槽内，并围绕流体冷却室的整个外周边以防止流体泄漏；孔口凹槽位于第二冷却板内，并围绕孔口的整个外周边；且孔口密封件定位在流体冷却室凹槽内，并围绕流体冷却室的整个外周边以防止流体泄漏。本发明的一个非限制方面涉及当第一冷却板邻接第二冷却板时，流体冷却室密封件和孔口密封件中的每一个都被完全地压缩在相应的流体冷却室凹槽和孔口凹槽内。本发明的一个非限制方面涉及孔口位于流体冷却室的外周边的内部。本发明的一个非限制方面涉及孔口凹槽和流体冷却室凹槽中的每一个始终具有相同的、不间断的横截面轮廓。本发明的一个非限制方面涉及利用流体冷却的壳体，该壳体包括第一冷却板；第二冷却板；流体冷却室，流体穿过其流动，以冷却第一冷却板和第二冷却板，流体冷却室通过使第一冷却板的底面与第二冷却板的顶面邻接来密封；凹槽，其位于第二冷却板内，并围绕流体冷却室的整个外周边，凹槽中没有排水孔；以及密封件，其定位在凹槽内，并围绕流体冷却室的整个外周边以防止流体泄漏。本发明的一个非限制方面涉及密封件和凹槽是完全环绕流体冷却室的唯一的密封件和凹槽组合。本发明的一个非限制方面涉及密封件压紧到凹槽中，以用密封材料完全填满暴露在凹槽内的所有区域。本发明的一个非限制方面涉及壳体，该壳体包括孔口，其位于第一冷却板和第二冷却板中的每一个内，连接器可操作以延伸穿过孔口来在固定到第一冷却板的第一电路组件和固定到第二冷却板的第二电路组件之间生成连接；孔口凹槽，其位于第二冷却板内并围绕孔口的整个外周边；以及孔口密封件，其定位在流体冷却室凹槽内，并围绕流体冷却室的整个外周边以防止流体泄漏。
本发明通过所附权利要求中的特性来指明。然而，通过参考结合附图的下列详细描述，本发明的其它特征将变得更加明显，且本发明将被最好地理解，在附图中图I示意性地图示了具有如通过本发明的一个非限制性方面所设想的壳体的电池充电器的分层结构；图2a_2b分别图示了根据本发明的一个非限制性方面的壳体的顶视图和底视图； 图3图示了根据本发明的一个非限制性方面的壳体的部分组件图；以及图4a和图4b图示了根据本发明的一个非限制性方面的密封件和凹槽的操作。详细描述根据需要，本发明的详细实施方式在此公开；然而，应理解，公开的实施方式仅仅是可以以各种各样的且可选择的形式实施的本发明的示范。附图不一定是按比例的；一些特征可能被夸大或缩小以显示具体部件的细节。因此，在本文中公开的特定结构和功能细节不应解释为限制，而仅仅是用于教导本领域技术人员以不同方式实施本发明的代表性基础。图I示意性地图示了如通过本发明的一个非限制性方面所设想的具有壳体12的电池充电器10的分层结构。壳体12包括第一冷却板14，第一冷却板14以界定可操作以帮助第一电路组件和第二电路组件20、22冷却的流体冷却室18或通道的方式固定到第二冷却板16，第一电路组件和第二电路组件20、22可以是任何类型并具有任何数目的电子部件和处理器的电路组件20、22，其包括但不局限于具有可操作以帮助把来自公用电网(未示出)的AC能量源转换为足以帮助对高压交通工具电池(未示出)充电的DC能量的电子设备的组件，其中高压交通工具电池用来提供推动电动或混合电动交通工具(未示出)的能量。壳体12还可以包括顶盖和底盖24、26，以分别封装第一冷却板和第二冷却板14、16的顶面和地面，例如，以防止灰尘、流体或其他碎屑暴露于第一电路组件和第二电路组件20、22。图2a_2b分别图不了壳体12的顶视图和底视图，其中顶盖和底盖24、26被移除，且第一电路组件和第二电路组件20、22部分地填满第一冷却板和第二冷却板14、16的顶面和底面。为了示范的目的，电路20、22大体显示为包括安装在单一印刷电路板(PCB)上的电子设备。本发明设想使用任何数目的PCB和/或电子设备，且PCB占用更多的顶面和底面。电路组件20、22可以包括处理器、控制器或需要与位于其它组件上的一个或多个部件通讯的其它元件，例如，以帮助控制所考虑的电池充电操作。顶面和底面中的每一个可以包括通孔孔口 30、32和附加的通孔34、36、38、40、46、48、50、52，其中通孔孔口 30、32与凹入部分42、44对齐(凹入部分42、44不延伸通过第二冷却板16的底部)，以帮助将第一冷却板和第二冷却板14、16紧固到一起，且连接器、线或其它导电元件(未示出)可以从第一冷却板14的顶面穿过附加的通孔34、36、38、40、46、48、50、52到达第二冷却板16的底面，以在每个电路组件20、22之间建立电互连。第二冷却板16也显示为包括多个侧壁孔口 58、60、62、64 (见图3)，电缆、线和/或其它连接器可以穿过该多个侧壁孔口伸出。这些连接器中的一个或多个可以用来把电池充电器10连接到AC源，并为交通工具内的高压交通工具电池或者其它元件或子系统提供DC输出。图3图示了壳体12的部分装配图，其中暴露了第一冷却板14的底面以及第二冷却板16的顶面。与第二冷却板一起形成的腔68形成泛流冷却室18，诸如液体或气体的流体穿过泛流冷却室18，在入口 70和出口 72之间流动，以帮助冷却第一冷却板和第二冷却板14、16，以及因此冷却第一电路组件和第二电路组件20、22。多个肋片74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104可以从第一冷却板14的底面在第二冷却板16的顶面以下延伸，并进入到腔68中，以进一步帮助所考虑的冷却。多个分隔物或间隔物(divider)110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、138、140、142、144可以相似地从腔68的底部向上延伸，以帮助指引流体在入口 70和出口 72之间流动。第二冷却板16也可以包括与第一冷却板14的相应多个延伸部分170、172、174、176、178、180、182、184、186 对齐的多个槽孔(relief) 150、152、154、156、158、160、162、164、166。螺丝可以螺纹旋进延伸部分170、172、174、176、178、180、182、184、186中，而不穿过其底面，以帮助将PCB 20固定到第一冷却板14。密封件200可以围绕流体冷却室68的整个外周边定位在凹槽202内，以防止流体泄漏。图4a和图4b图示了根据本发明的一个非限制性方面的密封件和凹槽的操作，其中密封件200是球状的，且当第一冷却板14与第二冷却板16邻接时，密封件200压紧到凹槽202中。第一冷却板和第二冷却板14、16之间的压缩力可能足以压紧密封件200，使其齐平抵着从一侧到另一侧延伸越过凹槽202的第一冷却板14的平面部分204。如图3所示，第一冷却板和第二冷却板可以通过一个或多个紧固件(未示出)或者穿过一个或多个插孔210、212、214、216、218、220、222、224、226、228、230插入的其他固定主体固定到一起，以提供图4a-4b中示出的压缩动作。压缩力可能足以产生在第一冷却板和第二冷却板14、16之间的金属到金属的接触,或者对于冷却板14、16来说,类似的材料到材料的接触面包括陶瓷、塑料或其他材料。整个地相对于密封件200的大约2. 8mm的直径，图示的凹槽202显示为具有2. 2mm的深度和2. 5_的宽度的矩形。密封件直径和密封件凹槽深度之间的差异可以根据密封材料(橡胶、塑料等)和所需相应凹槽202的形状来选择，以允许密封件200充分地压紧以提供想要的流体泄漏阻力。附加的密封件和凹槽的情况可以包括在通孔孔口 42、44、46、48、50、52周围，并以相似的方式构造。凹槽和密封件200、202、240、246、248、250、252可以至少就具有其中每个凹槽的底部没有排水孔或控制流体流动的其他特征的相同的、不间断的轮廓而言始终是一致的。当然，本发明充分地设想包括排水孔的凹槽202、240、242、246、248、250、252和/或紧邻凹槽202、240、242、246、248、250、252的排水孔的使用，例如，定形为穿过第二冷却板16直到远离第一电路组件和第二电路组件20、22的收集区域的孔。本发明的一个非限制性方面设想没有排水孔和其它辅助流体控制特征的设计，这是为了提供没有形成这种辅助流体控制特征需要的额外空间的压紧构型，并且为了限制形成和/或切割冷却板14、16以包括这种辅助流体控制特征需要的工作量。本发明充分设想密封件和/或凹槽202、240、242、246、、248,250,252具有非球形的形状，例如但不局限于方形、双峰形等。如上述所支持的，本发明的一个非限制性方面设想对电子设备模块内的冷却剂通路密封，电子设备模块包括位于封装中心的冷却剂通路，同时电子设备安装在冷却剂通路的两侧上。图示的构型被认为至少在一些方面是有益的，在于如果围绕冷却剂通路外周边的密封件失效，则冷却剂不可能与电子设备相接触，这是由于附加的密封件被围绕通孔孔口单独地包括，这可能是特别有用的，因为冷却剂泄漏到电子设备可能不会被探测到，直到保护电路断路或模块故障。本发明设想选择冷却剂密封件的位置，以便如果密封件失效，则冷却剂泄漏到电子设备壳体的外部，从而在组件内使冷却剂远离电子设备。另外，由于冷却剂泄漏到模块的外部，增加了探测的机会。虽然以上描述了示范性实施方式，但是并不意指这些实施方式描述了本发明的所有可能形式。更确切地，说明书中使用的文字是描述性的而不是限制性的文字，并且应理 解，可以做出各种变化而不偏离本发明的精神和范围。此外，各种执行实施方式的特征可以结合，以形成本发明另外的实施方式。
权利要求
1.一种壳体，其用于通过流体冷却第一电路组件和第二电路组件，所述壳体包括 第一冷却板，所述第一冷却板具有可操作以接纳所述第一电路组件的顶面； 第二冷却板，所述第二冷却板具有可操作以接纳所述第二电路组件的底面； 流体冷却室，流体流动穿过所述流体冷却室以冷却所述第一电路组件和所述第二电路组件，所述流体冷却室通过使所述第一冷却板的底面与所述第二冷却板的顶面相邻接来密封； 凹槽，所述凹槽位于所述第二冷却板内，并围绕所述流体冷却室的整个外周边，所述凹槽具有贯穿所述整个外周边大体一致的深度；以及 密封件，所述密封件定位在所述凹槽内，并围绕所述流体冷却室的所述整个外周边以防止流体泄漏。
2.如权利要求I所述的壳体，其中当邻接所述第二冷却板时，所述第一冷却板的所述 底面把所述密封件压紧到所述凹槽中。
3.如权利要求2所述的壳体，其中所述第一冷却板的紧邻所述凹槽的第一部分越过围绕所述整个外周边的所述凹槽的宽度是平面的，当所述第一冷却板邻接到所述第二冷却板时，所述第一部分紧邻所述凹槽的两个侧面而接触所述第二冷却板的所述顶面。
4.如权利要求3所述的壳体，还包括至少一个紧固元件，所述紧固元件可操作以通过压缩力将所述第一冷却板固定到所述第二冷却板，从而引起所述第一冷却板的所述底面邻接所述第二冷却板的所述顶面。
5.如权利要求I所述的壳体，其中所述凹槽的深度始终在.之间。
6.如权利要求5所述的壳体，其中所述密封件的高度为比所述凹槽的深度大.7mm-7mm之间以及比所述凹槽的深度大70%中的至少一个。
7.如权利要求I所述的壳体，其中所述第一冷却板和所述第二冷却板中的每一个包括至少一个孔口，一个或多个线穿过所述孔口以在所述第一电路组件和所述第二电路组件之间建立相应的一个或多个直接电连接。
8.如权利要求7所述的壳体，还包括位于所述第二冷却板内并围绕一个或多个孔口中的每一个的整个外周边的孔口凹槽，以及完全定位在每个孔口凹槽内以防止流体泄漏的孔口密封件。
9.如权利要求8所述的壳体，其中 当邻接到所述第二冷却板时，所述第一冷却板的所述底面把每一个孔口密封件压紧到相应的孔口凹槽中； 所述第一冷却板的紧邻所述孔口凹槽的每一部分越过所述孔口凹槽的宽度是平面的，当所述第一冷却板邻接到所述第二冷却板时，所述部分紧邻所述孔口凹槽的两个侧面而接触所述第二冷却板的所述顶面；并且 至少一个紧固元件可操作以通过压缩力把所述第一冷却板固定到所述第二冷却板，从而引起所述第一冷却板的所述底面邻接所述第二冷却板的所述顶面，同时所述压缩力足以把每个孔口密封件完全压紧在相应的孔口凹槽内。
10.如权利要求9所述的壳体，其中所述一个或多个孔口中的至少一个包括在所述流体冷却室的所述外周边的内部。
11.如权利要求I所述的壳体，其中界定所述流体冷却室的基本全部的腔在所述第二冷却板的所述顶面以下凹进，并包括多个离散的分隔物以指引流体从入口流向出口。
12.如权利要求11所述的壳体，还包括从所述第一冷却板的所述底面延伸到在所述第二冷却板的所述顶面以下的所述腔中的多个散热肋片。
13.—种电池充电器壳体，所述壳体具有至少第一电路组件和第二电路组件，所述第一电路组件和所述第二电路组件可操作，以将来自公用电网的AC能量转换为足以对高压交通工具电池充电的DC能量，所述第一电路组件和所述第二电路组件需要电互连，以协调将所述AC能量转换为所述DC能量所需要的控制,所述壳体包括 第一冷却板，所述第一冷却板可操作以接纳所述第一电路组件； 第二冷却板，所述第二冷却板可操作以接纳所述第二电路组件； 流体冷却室，所述流体冷却室大体界定在所述第二冷却板内，流体流动穿过所述流体冷却室以冷却所述第一电路组件和所述第二电路组件； 孔口，所述孔口位于所述第一冷却板和所述第二冷却板中的每一个内，连接器穿过所述孔口延伸以在所述第一电路组件和所述第二电路组件之间生成电互连； 流体冷却室凹槽，所述流体冷却室凹槽位于所述第二冷却板内，并围绕所述流体冷却室的整个外周边； 流体冷却室密封件，所述流体冷却室密封件定位在所述流体冷却室凹槽内，并围绕所述流体冷却室的所述整个外周边以防止流体泄漏； 孔口凹槽，所述孔口凹槽位于所述第二冷却板内，并围绕所述孔口的整个外周边；以及孔口密封件，所述孔口密封件定位在所述流体冷却室凹槽内，并围绕所述流体冷却室的所述整个外周边以防止流体泄漏。
14.如权利要求13所述的壳体，其中当所述第一冷却板邻接所述第二冷却板时，所述流体冷却室密封件和所述孔口密封件中的每一个完全压缩在相应的流体冷却室凹槽和所述孔口凹槽内。
15.如权利要求13所述的壳体，其中所述孔口位于所述流体冷却室的所述外周边的内部。
16.如权利要求13所述的壳体，其中所述孔口凹槽和所述流体冷却室凹槽中的每一个始终具有相同的、不间断的横截面轮廓。
17.一种通过流体冷却的壳体，包括 第一冷却板； 第二冷却板； 流体冷却室，流体流动穿过所述流体冷却室以冷却所述第一冷却板和所述第二冷却板，所述流体冷却室通过使所述第一冷却板的底面与所述第二冷却板的顶面邻接来密封；凹槽，所述凹槽位于所述第二冷却板内，并围绕所述流体冷却室的整个外周边，所述凹槽无排水孔；以及 密封件，所述密封件定位在所述凹槽内，并围绕所述流体冷却室的所述整个外周边以防止流体泄漏。
18.如权利要求17所述的壳体，其中所述密封件和所述凹槽是完全环绕所述流体冷却室的唯一的密封件和凹槽组合。
19.如权利要求17所述的壳体，其中所述密封件被压紧到所述凹槽中，以用密封材料完全填满暴露在所述凹槽内的所有区域。
20.如权利要求17所述的壳体，还包括 孔口，所述孔口位于所述第一冷却板和所述第二冷却板中的每一个内，连接器可操作以延伸穿过所述孔口来在固定到所述第一冷却板的第一电路组件和固定到所述第二冷却板的第二电路组件之间生成连接； 孔口凹槽，所述孔口凹槽位于所述第二冷却板内，并围绕所述孔口的整个外周边；以及孔口密封件，所述孔口密封件定位在所述流体冷却室凹槽内，并围绕所述流体冷却室的所述整个外周边以防止流体泄漏。
全文摘要
本发明涉及密封的电池充电器壳体。一种用来帮助电池充电器电路的流体冷却的壳体或其它闭合罩，例如但不局限于用来帮助使用由公用电网提供的AC能量对高压交通工具电池充电的类型的电池充电器。壳体可以包括凹槽和密封件布置，该布置可操作以密封用来冷却电路的流体冷却剂室，以避免在使用期间泄漏流体。
文档编号H05K5/06GK102646999SQ20121002733
公开日2012年8月22日 申请日期2012年2月8日 优先权日2011年2月17日
发明者内蒂尔·沙拉夫, 斯洛博丹·帕夫诺维奇, 理查德·J·哈姆珀, 约翰·M·凡戴克, 莱因哈德·普施, 鲁图恩·雷 申请人:李尔公司