一种可浸没在液冷环境中的电磁继电器及继电器装置

技术领域

本发明涉及一种继电器，特别是涉及一种可浸没在液冷环境中的电磁继电器及继电器装置。

背景技术

电源是一切电子产品的动力源，它的种类众多，应用广泛，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，对于电源及整机设备的性能提出了更高要求。传统的电源与整机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。

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，不会造成器件短路)中，帮助改进其散热设计。电源内部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。电源浸没式液体冷却散热方式的实现，也为电源配套的其它整机设备，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。

直接将电源浸没在液体中，对于电源中的元器件，包括电磁继电器、电阻、电感、功率半导体、整流桥、变压器、电流互感器等器件，由于液体的高绝缘性以及散热效果，浸没在其中的密闭型器件可以具备在大气中同样的工作能力，同时加强了器件散热，可以提高功率密度。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，可能会导致电源无法正常工作。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，继电器引出脚与壳体部分的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。因此，电磁继电器长期浸没在液冷环境中时，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。

发明内容

本发明针对现有技术存在的技术问题，提供了一种可浸没在液冷环境中的电磁继电器及继电器装置，其能够满足长期浸没在液冷环境中的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可浸没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；还包括密封件，该密封件设置于壳体部分，且密封件至少包围所述若干引出脚，或者，密封件的数量为若干，各密封件分别包围至少一引出脚；所述密封件凸出于壳体部分设置所述引出脚的一端，且所述密封件凸出的一端用于与所述若干引出脚所连接的PCB板密封配合，以使壳体部分与PCB板之间形成包容引出脚与壳体部分的结合部的密封腔。

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，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第二部件；所述密封件设置于外壳，并包围所述第二部件和所述若干引出脚，以使密封件与所述PCB板密封配合后，在壳体部分与PCB板之间形成包容外壳与第二部件四周的结合部，以及第二部件与各引出脚的结合部的密封腔。

进一步的，所述密封件呈四周封闭的框形结构。

进一步的，所述密封件与所述外壳通过嵌件注塑成型为一体式结构，或者，所述密封件与所述外壳密封连接。

进一步的，所述外壳底端设有位于所述第二部件外围并呈框形的固定槽，所述密封件密封嵌置于该固定槽内。

进一步的，所述密封件与所述固定槽四周点胶固定。

进一步的，所述密封件呈多边形或环形；所述第二部件为底板或侧板或顶板或底座或盖体。

进一步的，所述密封件为可焊接于所述PCB板的金属材质，或者，所述密封件为可被挤压产生形变的密封圈，以使密封圈可通过产生形变与所述PCB板贴合密封。

进一步的，所述密封件为铜框。

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浸没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，所述密封件四周焊接于PCB板，和/或，所述密封件四周与所述PCB板完全贴合密封，使壳体部分与PCB板之间即形成所述密封腔。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明还包括密封件，该密封件设置于壳体部分，且密封件包围所述若干引出脚，或者，密封件的数量为若干，各密封件分别包围至少一引出脚；所述密封件凸出于壳体部分设置所述引出脚的一端，且所述密封件凸出的一端用于与所述若干引出脚所连接的PCB板密封配合，以使壳体部分与PCB板之间形成包容引出脚与壳体部分的结合部的密封腔，因此，本发明与PCB板结合应用于液冷环境中时，能够避免液体(指绝缘液体)从引出脚与壳体部分的结合部渗入电磁继电器内部，从而使本发明适于浸没在液冷环境中工作。

2、所述壳体部分包括所述外壳和第二部件，所述若干引出脚分别穿设于第二部件，所述密封件设置于外壳，并包围所述第二部件和所述若干引出脚，以使密封件与所述PCB板密封配合后，在壳体部分与PCB板之间形成保护外壳与第二部件四周的结合部，以及第二部件与各引出脚的结合部的密封腔，因而，本发明与PCB板结合应用于液冷环境中时，还能避免液体从外壳与第二部件四周的结合部(外壳和第二部件四周胶量稀薄的情况下容易出现微小缝隙)渗入电磁继电器内部，从而对整个电磁继电器达到全方位密封保护的效果，使电磁继电器长期浸没在液冷环境中时都能正常工作。

3、所述密封件呈四周封闭的框形结构，使密封件的结构较为简单、成本低、易于设置于壳体部分。

4、所述密封件与所述外壳通过嵌件注塑成型为一体式结构，或者，所述密封件与所述外壳密封连接，能够确保密封件与外壳实现密封配合。当密封件与外壳密封连接时，所述固定槽的设置，使密封件与外壳的连接更为便捷、可靠。

5、所述密封件为可焊接于所述PCB板的金属材质，或者，所述密封件为可被挤压产生形变的密封圈，使密封件与PCB板的结合更便捷、可靠。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种可浸没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

图1是实施例一本发明的立体构造示意图(底座朝上)；

图2是实施例一本发明的铜框的立体构造示意图；

图3是实施例一本发明的外壳的立体构造示意图；

图4是实施例一本发明与PCB板在配合状态的主视图；

图5是实施例二本发明的立体构造示意图(底座朝上)；

图6是实施例二本发明的密封圈的立体构造示意图；

图7是实施例二本发明的外壳的立体构造示意图；

图8是实施例二本发明与PCB板在配合状态的主视图(含辅助工装或压块)；

其中，1、外壳，11、固定槽，111、填胶缺口；12、外壳底面，2、底板，3、引出脚，4、铜框，41、铜框底面，5、PCB板，6/7、焊锡，8、密封圈，9、辅助工装或压块。

具体实施方式

实施例一

请参见图1-图4所示，本发明的一种可浸没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，以及中空的密封件，该密封件设置于壳体部分，且密封件包围所述若干引出脚3；所述密封件凸出于壳体部分设置所述引出脚3的一端，且所述密封件凸出的部分用于与所述若干引出脚3所连接的PCB板密封配合，以使壳体部分与PCB板之间形成包容引出脚3与壳体部分的结合部的密封腔。在其它实施例中，所述密封件的数量为若干，且各密封件分别包围至少一引出脚，各引出脚分别被相应的密封件包围。所述包围是指一个部件围在另一个部件的四周，例如，所述密封件围在引出脚的四周。

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，第二部件封堵外壳1的开口，所述若干引出脚3分别穿设于第二部件；所述密封件设置于外壳1，并包围所述第二部件和所述若干引出脚3，以使密封件与所述PCB板密封配合后，在壳体部分与PCB板之间形成包容外壳1与第二部件四周的结合部，以及第二部件与各引出脚3的结合部的密封腔。所述外壳设有开口的一端为底端，所述第二部件具体为底板，但不局限于此，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。所述外壳1与第二部件四周的结合部是指外壳1与第二部件四周之间的部位，所述第二部件与各引出脚3的结合部是指第二部件供引出脚3穿过的部分与各引出脚之间的部位。

本实施例中，所述密封件呈四周封闭的框形结构，且所述密封件呈多边形或环形，例如，所述密封件可以呈四边形、三角形、圆环形、椭环形等。

本实施例中，所述密封件为可焊接于所述PCB板的金属材质，具体，所述密封件具体为铜框4，但不局限于此。所述铜框4呈四边形，但不局限于此。所述密封件(即铜框4)与所述外壳1密封连接，但不局限于此，在其它实施例中，所述密封件与所述外壳通过嵌件注塑成型为一体式结构。

本实施例中，所述外壳1底端设有位于所述底板2外围并呈框形的固定槽11，所述密封件(即铜框4)密封嵌置于该固定槽11内，具体，所述密封件(即铜框4)与所述固定槽11四周点胶固定，所述固定槽11的四周分别设有填胶缺口111，且该填胶缺口111位于固定槽11靠近底板1的内侧壁。如此，不仅能够避免铜框4脱落，还能利用塑封胶对铜框4与固定槽11之间的间隙进行有效密封。所述铜框4装好后，所述铜框底面41凸出于外壳底面12。

本发明的一种可浸没在液冷环境中的电磁继电器，应用时，与PCB板结合使用，具体，本发明的电磁继电器的若干引出脚3(包括动簧引出脚、静簧引出脚、线圈引出脚)分别焊接于PCB板5上(各引出脚3分别穿过PCB板5上相应的焊接孔，且该焊接孔中填充焊锡6，使液体无法通过该焊接孔)，所述铜框4凸出于外壳1的一端与PCB板5完全贴合，并通过焊锡7固定在PCB板5上，如图4所示。如此，壳体部分与PCB板5之间即形成所述密封腔。当将本发明结合PCB板5浸没在液体(指绝缘液体)中工作时，液体即被铜框4阻隔在外围，同时，所述密封腔对外壳1与底板2四周的结合部b，以及底板2与各引出脚3结合部a进行保护，使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部，如图4所示，图中箭头示意液体流向。

请参见图1-图4所示，本发明的一种继电器装置，包括PCB板5，还包括如上述实施例一所述的本发明的一种可浸没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5，所述密封件(即铜框4)四周焊接于PCB板5，使壳体部分与PCB板5之间即形成所述密封腔，从而使本发明应用于液冷环境时，液体(指绝缘液体)只能在电磁继电器外部流动，无法渗入到电磁继电器内。具体，所述若干引出脚3分别焊接于所述PCB板5：所述PCB板5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6填充。

当将本发明应用于液冷电源时，可以确保浸没式液冷电源的工作，打破液冷电源传统只能依靠风冷散热的形式，降低电源及配套的整机损耗，提升其运行效率。

实施例二

请参见图5-图8所示，本发明的一种可浸没在液冷环境中的电磁继电器，其与上述实施例一的区别在于：所述密封件为可被挤压产生形变的密封圈8，以使密封圈8可通过产生形变与所述PCB板贴合密封。该密封圈8具体为橡胶材质，但不局限于此。所述密封圈8呈环形，但不局限于此。

本实施例中，所述外壳1底端同样设有位于所述底板2外围并呈框形的固定槽11，所述密封件(密封圈8)密封嵌置于该固定槽11内，具体，所述密封圈8与所述固定槽11四周点胶固定，如此，不仅能够避免密封圈8脱落，还能利用塑封胶对密封圈8与固定槽11之间的间隙进行有效密封。所述固定槽11的四周分别设有填胶缺口111，且该填胶缺口111位于固定槽11靠近底板1的内侧壁。所述固定槽11呈方形，但由于所述密封圈8可形变，因此，虽然密封圈8的初始形状(环形)与固定槽11不一致，但不会影响密封圈8嵌置于固定槽11。所述密封圈8装配好后，其同样局部凸出于外壳底面12，以便于与PCB板5密封配合。

本发明的一种可浸没在液冷环境中的电磁继电器，应用时，与PCB板5结合使用，具体，本发明的各引出脚3(包括动簧引出脚、静簧引出脚、线圈引出脚)分别穿过PCB板5上相应的焊接孔后，所述密封圈8与PCB板5完全接触，此时，对电磁继电器顶部的辅助工装或压块9施加压力F，使密封圈8受挤压产生形变，再通过焊锡6填充各引出脚3与PCB板5上的焊接孔之间的缝隙，使液体无法通过引出脚3与焊接孔之间的缝隙渗入；最后，移去电磁继电器顶部的辅助工装或压块9。此时，电磁继电器的各引出脚3已经焊接在PCB板5上，且密封圈8已经受挤压且无法恢复到形变之前，密封圈8与PCB板5完全贴合，使电磁继电器与PCB板5之间形成密封腔。因此，当本发明应用于液冷环境中时，液体(指绝缘液体)即被阻隔在所述密封腔外，无法通过外壳1与底板2结合部，以及底板2与引出脚3结合部渗入到电磁继电器内部。

请参见图5-图8所示，本发明的一种继电器装置，包括PCB板5，以及上述实施例二所述的本发明的一种可浸没在液冷环境中的电磁继电器，所述若干引出脚3分别焊接于PCB板5，所述密封圈8被挤压产生形变，并与PCB板5完全贴合，使壳体部分与PCB板5之间形成密封腔。因此，本发明应用于液体环境时，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，从而对整个电磁继电器达到全方位密封保护的效果，使电磁继电器长期浸没在液冷环境中时都能正常工作。

本发明的一种可浸没在液冷环境中的电磁继电器及继电器装置，未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种可浸没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。