一种可工作在液冷环境中的电磁继电器及继电器装置的制作方法

1.本发明涉及一种继电器，特别是涉及一种可工作在液冷环境中的电磁继电器及继电器装置。


背景技术：

2.电磁继电器作为一种电子开关器件，它的应用广泛，特别是在如今这样一个高效节能、绿色环保、不断创新变革的新时代背景下，对于众多电子设备的性能都提出了更高的要求，进而对设备内的电磁继电器的应用也有了新的需求。传统的电子设备处于室内或室外的工作环境，为了降低整机功耗，提升运行效率，在设计之初就对线路进行了优化设计，尽可能选用低功耗的电子器件，安装散热风扇等方式。对于一些安装有电源且需要长期运转的设备，譬如数据中心服务器系统，其运行噪声、发热量、设备故障率等都会相应增加，导致整机的能效水平低，可以说依然无法满足高效节能、绿色环保的理念。为此，提出了液体冷却的方式。
3.采用液体冷却，特别是流动液体冷却方式可以更大程度降低设备损耗，提升设备运行效率，也符合节能环保的理念。浸没式液冷方式通过直接将整机浸没在液体(该液体为绝缘液体，例如氟化液等)中，帮助改进其散热设计。设备内的电子元器件产生的热量直接高效地传递到液体中，从而减少了对导热界面材料、散热器和风扇等主动冷却主件的需求。这些改进提高了能源效率同时允许采用更高的封装密度。电磁继电器可以长期在液体冷却环境中工作，为其配套的电子设备，如数据中心服务器能效水平的提升、故障率的降低、机房噪声的降低、维护成本的降低都提供了有力支撑。
4.直接将设备浸没在液体中，对于设备中的元器件，包括电磁继电器、电阻、电感、功率半导体、变压器等器件，由于液体的高绝缘性以及散热效果，液体中的密闭型器件可以具备在大气中同样的工作能力，相比传统风冷形式，液体冷却方式更加加强了设备的散热，降低了设备故障率。但是对于电磁继电器这类机械式动作的开关器件在液体中长期浸没，就需要防止液体渗入电磁继电器内部，否则液体可能造成开关接触不良及动作延迟等影响，可能会导致设备无法正常工作。经过实际验证，一些非机械动作式器件，如电阻、功率半导体、电感、变压器等不受液体阻力因素影响，采用一般封装处理便可在液体中正常工作。但是常规的电磁继电器在波峰焊、回流焊等焊接过程中，其引出脚与壳体部分结合部的密封胶容易受热熔化导致可能出现微小缝隙，从而导致继电器密封不严，长期浸没在液体中工作时，有液体渗入继电器内部的风险。当有液体进入电磁继电器内部时，液体阻力将直接影响电磁继电器的接触、动作、释放，进而影响电源的正常工作。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术存在的技术问题，提供了一种可工作在液冷环境中的电磁继电器及继电器装置，其使电磁继电器能够满足长期浸没在液体中工作的要求。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可工作在液冷环境中的电磁继
电器，包括壳体部分、穿设于该壳体部分的若干引出脚；其特征在于：还包括密封件，该密封件四周密封连接于壳体部分，所述各引出脚分别密封穿过所述密封件，所述密封件使壳体部分与各引出脚的结合部与外界液密性隔离；或者，所述密封件形成密封腔，所述壳体部分位于该密封腔中，所述各引出脚分别密封穿过所述密封件。
7.进一步的，所述壳体部分包括第一部件和第二部件，第一部件为一端设有开口的外壳，第二部件设置于外壳的开口处，所述若干引出脚分别穿设于该第二部件，所述密封件四周密封连接于所述外壳，并使所述外壳与第二部件四周的结合部，以及所述第二部件与各引出脚的结合部与外界液密性隔离。
8.进一步的，所述外壳设有位于所述第二部件外围并呈框形的固定槽，所述密封件具有四周围壁，该四周围壁密封插装于所述固定槽内。
9.进一步的，所述固定槽内填充有能固定所述密封件并对所述固定槽与密封件的四周围壁之间的间隙进行密封的第一塑封胶。
10.进一步的，所述外壳的固定槽所在的四周围壁由所述固定槽分隔为内外分布的内层壁体和外层壁体，所述第二部件设置于内层壁体；所述外层壁体的端面凸出于所述内层壁体的端面。
11.进一步的，所述密封件内设有若干凸部，该若干凸部分别触靠于所述内层壁体的端面上；所述内层壁体的端面凸出于所述第二部件的外端面；所述外层壁体的端面凸出于所述密封件的外端面。
12.进一步的，所述第二部件位于所述外壳内，所述外壳内在所述第二部件的外端面所在的一侧填充有第二塑封胶，该第二塑封胶覆盖所述外壳与所述第二部件四周的结合部，以及所述第二部件与各引出脚的结合部；所述密封件位于所述外壳内，所述外壳内在所述密封件的外端面所在的一侧填充有第三塑封胶，该第三塑封胶覆盖所述密封件四周与外壳的结合部，以及各引出脚与密封件的结合部。
13.进一步的，所述密封件为密封罩，该密封罩四周密封连接于所述壳体部分。
14.进一步的，所述各引出脚在所述壳体部分与密封件之间的部位分别设有折弯段，使所述引出脚与所述壳体部分的结合部和所述引出脚与所述密封件的结合部在所述引出脚的延伸方向上错开。
15.本发明另提供一种继电器装置，包括pcb板，还包括如上述本发明所述的可工作在液冷环境中的电磁继电器，所述若干引出脚分别电连接于pcb板。
16.相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
17.1、由于本发明还包括密封件，该密封件四周密封连接于壳体部分，所述各引出脚分别密封穿过密封件，且所述密封件使壳体部分与各引出脚的结合部与外界液密性隔离，或者，所述密封件形成密封腔，所述壳体部分位于该密封腔中，所述各引出脚分别密封穿过密封件，使得本发明应用于液冷环境时，能够利用密封件对壳体部分与各引出脚的结合部进行保护，避免各引出脚与壳体部分的结合部暴露在液冷环境中，从而能够避免液体(指绝缘液体)从壳体部分与各引出脚的结合部渗入电磁继电器内部，使本发明的电磁继电器在液冷环境中能够保持正常的工作状态。
18.2.所述壳体部分包括所述第一部件和第二部件，所述密封件四周密封连接于所述外壳，并使所述外壳与第二部件四周的结合部，以及所述第二部件与各引出脚的结合部与
外界液密性隔离，使本发明的密封件还能对外壳与第二部件四周的结合部进行保护，避免液体从外壳与第二部件四周的结合部渗入壳体部分内，从而进一步提高本发明的密封性能。
19.3、所述固定槽的设置，使密封件的固定更牢靠、简单，且密封效果好。特别的，第一塑封胶的设置，使密封罩固定更便捷、密封效果更佳。
20.4、所述第二塑封胶和/或第三塑封胶的设置，能够进一步提高本发明的电磁继电器的密封性能。
21.5、所述密封件优选密封罩，安装简便，并能够节省材料和成本。
22.6、所述各引出脚在所述壳体部分与密封件之间的部位分别呈折弯状，使所述引出脚与所述壳体部分的结合部和所述引出脚与所述密封件的结合部在所述引出脚的延伸方向上错开，能够增加引出脚的导热长度，并减少热量堆积，确保继电器工作产生的热量更好地散发，避免引出脚焊接过程以及长期累积热量破坏引出脚与胶之间的密封性，进一步确保液体无法渗入继电器内部。
23.以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种可工作在液冷环境中的电磁继电器及继电器装置不局限于实施例。
附图说明
24.图1是本发明的电磁继电器在连接密封罩前的立体构造示意图；
25.图2是本发明的密封罩的立体构造示意图一；
26.图3是本发明的密封罩的立体构造示意图二；
27.图4是本发明的密封罩的立体构造示意图三；
28.图5是本发明的外壳的立体构造示意图；
29.图6是本发明的外壳的剖视图；
30.图7是本发明的底板的立体构造示意图；
31.图8是本发明的电磁继电器在填充第三塑封胶前的立体构造示意图；
32.图9是本发明的电磁继电器的剖视图；
33.图10是本发明的继电器装置的剖视图；
34.其中，1、外壳、11、固定槽，12、内层壁体，13、外层壁体，121/131、端面，122、限位台阶，2、底板，21、第一引脚孔。3、引出脚，31、折弯段，4、密封罩，41、端壁，42、围壁，5、第一塑封胶，6、第二塑封胶，7、第三塑封胶，8、pcb板，9、焊锡。
具体实施方式
35.请参见图1
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图9所示，本发明的一种可工作在液冷环境中的电磁继电器，包括壳体部分、穿设于该壳体部分的若干引出脚3；还包括密封件，该密封件四周密封连接于壳体部分，所述各引出脚3分别密封穿过该密封件，所述密封件使壳体部分与各引出脚3的结合部与外界液密性隔离，即，在密封件的隔离阻挡下，当本发明处于液冷环境中时，外界液体(即液冷环境中的液体)无法渗入壳体部分与各引出脚3的结合部。具体，所述密封件与外壳部分之间形成一个密封腔。在其它实施例中，所述密封件形成密封腔，所述壳体部分位于该密封腔中，所述各引出脚分别密封穿过该密封件，如此，使本发明具有双层壳体，密封效果佳。
所述壳体部分与各引出脚的结合部是指壳体部分供各引出脚穿过的部分与各引出脚之间的部位。
36.本实施例中，所述壳体部分包括第一部件和第二部件，第一部件为一端设有开口的外壳1，第二部件设置在外壳1的开口处。所述若干引出脚3包括一动簧引出脚、一静簧引出脚和两线圈引出脚，各引出脚3分别穿设于第二部件。所述密封件四周密封连接于所述外壳1，并同时使所述外壳1与第二部件四周的结合部，以及所述第二部件与各引出脚3的结合部与外界液密性隔离。所述外壳与第二部件四周的结合部是指外壳与第二部件四周之间的部位。所述外壳1设有开口的一端为外壳1的底端，所述第二部件具体为底板2，该底板2设有与所述若干引出脚3一一对应以供引出脚穿过的若干第一引脚孔21。所述第二部件不局限于底板，也可以是侧板或顶板或底座或盖体等，例如，当所述外壳设有开口的一端为外壳侧向的一端时，所述第二部件可以是侧板等，当所述外壳设有开口的一端为顶端时，所述第二部件可以是顶板等。在其它实施例中，所述壳体部分包括第一部件和第二部件，第一部件为一端设有开口的外壳，第二部件封堵外壳的开口，所述若干引出脚分别穿设于外壳，所述第二部件为底板或侧板或顶板或底座或盖体等。
37.本实施例中，请参见图2
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图4所示，所述密封件为密封罩4，其呈方形，并包括端壁41和设置在该端壁41同一侧的四周围壁42，端壁41设有与所述若干引出脚3一一对应以供引出脚3穿过的若干第二引脚孔411。在其它实施例中，所述密封件为密封板等。
38.本实施例中，所述外壳1设有位于所述第二部件(即底板2)外围并呈框形的固定槽11，所述密封件(即所述密封罩4)的四周围壁42密封插装于该固定槽11内，具体，所述固定槽11内填充有能固定所述密封罩4并对所述固定槽11与密封罩4之间的间隙进行密封的第一塑封胶5。所述框形可以是多边形(例如方形等)或环形(例如圆环形、椭环形)等，具体，所述固定槽11呈方形。
39.本实施例中，所述外壳1的固定槽11所在的四周围壁由所述固定槽11分隔为内外分布的内层壁体12和外层壁体13，所述第二部件(即底板2)设置于内层壁体12内；所述外层壁体13的端面131凸出于所述内层壁体12的端面121，所述密封罩4位于所述外层壁体13内。所述密封罩4内设有若干凸部412，该若干凸部412分别触靠于所述内层壁体12的端面上，确保密封罩4与底板2之间具有间隙，也为下述引出脚3的折弯段31提供避让空间。所述若干凸部412的数量具体为四个，分布于所述密封罩4的端壁41内端面的四个拐角处，且各凸部412分别呈l字形，如图4所示。
40.本实施例中，所述内层壁体12中设有限位台阶122，如图6所示，所述第二部件触靠于该限位台阶122，所述内层壁体12的端面121凸出于所述第二部件(即底板2)的外端面。如此，既可以为下述引出脚3的折弯段31提供避让空间，也可以为下述第二塑封胶6提供填充空间。
41.本实施例中，所述第二部件(即底板2)位于所述外壳1内，所述外壳1内在所述第二部件(即底板2)的外端面所在的一侧填充有能覆盖所述外壳1与第二部件(即底板2)四周的结合部b，以及所述第二部件(即底板2)与各引出脚3的结合部a的第二塑封胶6。由于所述底板2位于所述内层壁体13内，因此，所述第二塑封胶6即填充于所述内层壁体12凸出于所述第二部件(即底板2)的部分形成的空间内。
42.本实施例中，所述密封件(即密封罩4)位于所述外壳1内，所述外壳1内在所述密封
件的外端面(即所述密封罩4的端壁41的外端面)所在的一侧填充有能覆盖所述密封件(即所述密封罩4)与外壳1的结合部d，以及各引出脚3与密封件(即密封罩4)的结合部c的第三塑封胶7。由于所述密封罩4固定于外层壁体13内，因此，所述第三塑封胶7即填充于所述外层壁体13凸出于所述密封罩4的部分形成的空间内，所述第三塑封胶7的厚度h远大于所述第二塑封胶6厚度，因此，所述第三塑封胶7的胶量充足，能够减少引出脚3焊接过程中热量向各引出脚3与密封罩4的结合部c，以及引出脚3与底板2的结合部a传递。
43.本实施例中，所述各引出脚3在所述壳体部分与密封件(即密封罩4)之间的部位分别设有折弯段31，使所述引出脚3与壳体部分的结合部(即引出脚3与所述底板2的结合部)和所述引出脚3与所述密封件(即密封罩4)的结合部在所述引出脚3的延伸方向上错开。
44.本发明的一种可长期工作于液体环境的电磁继电器，所述底板2与外壳1的内层壁体12的端面121之间填充的第二塑封胶6对外壳1与底板2四周的结合部b，以及底板2与各引出脚3的结合部a实现第一重密封，所述密封罩4及第一塑封胶5、第三塑封胶7使外壳1与底板2四周的结合部b，以及底板2与各引出脚3的结合部a位于密封罩4和外壳1之间形成的密封腔内，实现第二重密封，能够有效避免液体从底板2与外壳1的结合部b和/或各引出脚3与底板2的结合部a渗入继电器内部。此外，各引出脚3分别设有所述折弯段31，使得引出脚3较长，且引出脚3与底板2的结合部和引出脚3与密封罩4的结合部不在同一直线上，而是上下错位，进一步确保焊接过程中的热量不会对引出脚3与底板2的结合部造成破坏。第三塑封胶7的胶量充足，能够避免焊接过程中的热量对各引出脚3与密封罩4的结合部c造成破坏，因此，当本发明应用于液冷环境中时，液体(指绝缘液体)被完全阻挡在继电器外围，无法渗入继电器内部，使本发明能够长期正常工作于液冷环境中。
45.请参见图10所示，本发明的一种继电器装置，包括pcb板8，还包括如上述本发明所述的可工作在液冷环境中的电磁继电器，所述若干引出脚3分别电连接于pcb板8。具体，所述若干引出脚3分别焊接于所述pcb板8：所述pcb板8设有与所述引出脚3一一对接的若干焊接孔，各引出脚3分别穿过相应的焊接孔后，引出脚3与焊接孔之间的缝隙通过焊锡9填充。
46.本发明的一种继电器装置，应用于液冷环境时，液体只能在电磁继电器外部流动，无法渗入到电磁继电器内，如图10所示，图中箭头示意液体流向，使电磁继电器长期浸没在液冷环境中时都能正常工作。
47.本发明的一种可工作在液冷环境中的电磁继电器及继电器装置，未涉及部分(例如壳体部分内部的磁路部分、接触部分等)均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
48.上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种可工作在液冷环境中的电磁继电器及继电器装置，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。