一种液体冷却水冷散热用无漏滴插拔阀的制作方法

1.本发明属于无漏滴插拔阀技术领域，具体为一种液体冷却水冷散热用无漏滴插拔阀。


背景技术：

2.在高性能计算(hpc)系统，数据中心，ic/芯片测试，电源/逆变器及机房机柜等领域，需要多次链接和断开的液冷却应用，特别是在高性能计算(hpc)和数据中心及机房一般设置有大量的机柜和服务器，因此会产生大量的热量与能耗损失，且机柜内操作空间相对狭小，对于液体冷却利用水冷散热能够高效能降温并维持机房及系统设备的正常运作，需要一种在狭小空间内操作简易、易维护的无漏滴插拔阀。
3.现有的插拔阀在连接或端开时还是会有一定的漏液，主要是因为内部橡胶圈因为多次的按压产生疲劳，因此在狭小的空间中古很容易发生不可逆的变形，降低了防漏滴效果；同时，在按压分离的过程中，也需要使用者施加很大的力，不仅不利于装置的正常运行，还降低了使用时的力度效应和舒适性，不符合人体工程学；另外，在接头安装后容易发生晃动导致移动方向发生偏移，而仅仅依靠密封圈效果不够明显。
4.与空气冷却服务器相比，液体冷却系统能耗比空气冷却少40％左右，余热再利用也将降低约60以上的碳足迹。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种液体冷却水冷散热用无漏滴插拔阀，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种液体冷却水冷散热用无漏滴插拔阀，包括主体和接头，所述主体的右侧固定连接有安装头，所述主体内壁的右侧固定套接有内环，所述内环内壁的右侧固定套接有密封柱，所述密封柱外表面的左侧通过二号弹簧弹性连接有密封环，所述主体的顶部固定连接有放置块，所述放置块的顶部通过三号弹簧弹性连接有解除机构，所述接头的内部固定套接有配合筒，所述配合筒的右侧延伸至主体的内部且与密封环限位接触，所述配合筒的内部活动套接有四号弹簧和接触柱；
7.本装置在安装时：配合筒尚未进入主体的内部，此时，如图4所示，在二号弹簧的作用下密封环被推动至内环内部的最左侧并与内环密封卡接，而密封柱的左端密封套接在密封环的内壁实现密封功能，此时冷却液被封堵在主体的内部，将配合筒插进主体的内部，带动四号弹簧和接触柱向右移动，使得配合筒向右推动密封环，使得配合筒内壁直径值大于密封环内径值的部分位于密封柱左端的外表面，冷却液可以由此向左通过并沿着接头排出，然后将卡环套接于放置槽的内部，使得卡环内环面的下侧与配合筒卡接固定，完成配合筒的卡接固定，实现在安装过程中的无漏滴功能；
8.本装置在拆卸时：只需按下按压块并压缩三号弹簧，带动卡环的内环面张开并解除对配合筒的卡接固定，将接头和配合筒向左拔出，此时，受压的二号弹簧会同步向左推动
密封环，使得配合筒在未完全离开主体内部时始终与密封环保持紧密接触，当配合筒移动至密封柱左端的外表面时其与密封柱接触的内壁部分的内径值刚好与密封柱左端的直径值相等，从而避免了冷却液漏滴，而四号弹簧也同时向右推动接触柱，在配合筒离开密封柱的外表面后，密封环同步补位，避免了冷却液漏滴，实现在拆卸过程中的无漏滴功能。
9.通过设置有二号弹簧始终向左推动密封环，并在接头未安装到位时将密封柱推动至内环内部的最左侧，通过密封柱的左端与密封环的内壁进行密封套接，在接头和配合筒安装的过程中，通过配合筒向右推动密封环，而四号弹簧则向右推动接触柱并保持与密封柱的紧密接触，在配合筒持续向右移动的过程中，配合筒内壁的最右侧可密封套接于接触柱的右端和密封柱的左端，这样在安装过程中能够保证主体内部的冷却无法漏滴，最后使冷却沿着配合筒的内壁流走，在接头和配合筒拆卸的过程中配合筒内壁的右端会最后套接于接触柱和密封柱的外表面，在密封环的内壁密封套接于密封柱的左端之前始终保持着密封套接关系，这样便实现了接头和配合筒拆装时的无漏滴功能。
10.优选的，所述四号弹簧的两端分别与接头和接触柱弹性连接，所述接触柱的右侧与密封柱的左侧限位接触，所述密封柱的右端开设有进水孔，所述内环外表面的右侧活动套接于安装头的内部，所述安装头的外表面活动套接有o型圈，所述安装头的右侧开设有导向槽，所述导向槽的内部设置有导向机构；
11.配合筒在向左离开主体的过程中，通过四号弹簧对接触柱施压，使得其在离开主体内部之前始终保持着接触柱与密封柱限位接触，能够避免在拆装过程中发生冷却液漏滴的现象。
12.优选的，所述导向机构包括导向环和一号弹簧，所述导向环的左侧开设有移动槽，所述移动槽的内部活动套接有导向柱，所述导向柱的另一端与导向槽内壁的左侧固定连接，所述导向环通过一号弹簧弹性支撑于导向槽的内部；
13.在主体通过安装头安装时，导向环与水箱接触并被压制进入导向槽的内部，导向柱则套接进入移动槽中维持导向环在移动中的水平稳定性，一号弹簧被拉伸，在安装头安装到位后，导向环与水箱配合维持主体的稳定性，避免了主体发生偏移。
14.通过设置有导向环与安装水箱接触，通过导向环的水平移动配合导向柱的套接适配，维持导向环的水平稳定性，在安装头安装的过程中一号弹簧被拉伸，与安装头配合使得主体在安装后更加稳定，不易发生偏移。
15.优选的，所述主体外表面的左侧开设有放置槽，所述放置槽的内部卡接有解除机构，所述解除机构包括按压块和卡环，所述卡环活动卡接在放置槽的内部且与配合筒的外表面限位卡接；
16.通过设置有按压块，使得使用者可以轻易按下，并带动卡环张开变形，从而解除卡环内环面底部对配合筒的卡接固定，从而完成接头的快速拆卸，通过设置有三号弹簧一方面为按压块的复位提供动力，同时，还能配合按压块顶部拇指外形提供给使用者舒适的压力反馈，符合人体工程学。
17.优选的，所述接触柱右端的直径值与密封柱左端的直径值均与密封环的内径值相等；
18.配合筒在安装过程中其内壁的最右侧密封套接于接触柱右端的外表面，从而实现在安装过程中的无漏滴功能。
19.优选的，所述导向柱的数量为八个，八个所述导向柱呈等角度分布在导向槽内壁的左侧，所述导向柱适配套接于移动槽；
20.导向柱通过适配套接于移动槽的内部，使得导向环在移动的过程中能够保持稳定，进而辅助安装头和主体提高在安装完毕后的稳定性，通过其等角度分布的形式实现了导向力的平衡。
21.优选的，所述按压块顶部的形状和尺寸与正常成人大拇指的形状和尺寸相适配，所述按压块的外表面呈圆弧过渡设计；
22.按压块顶部的外形酷似普通成年人的大拇指，这样能够方便使用者将按压块按压，从而提供了舒适的触觉反馈，符合人体工程学。
23.优选的，所述主体、接头、配合筒、密封柱、接触柱、密封环和内环均高性能ppsu材料制成，所述四号弹簧和二号弹簧均由不锈钢制成；
24.整个连接器的非金属部件均由ppsu材料制成，重量轻，不易受到电偶腐蚀，并具有ul94v0阻燃等级，提高了防腐、防锈以及防火等级。
25.优选的，所述导向环位于导向槽一端的内侧面设有加长板，所述加长板与导向槽的内壁限位接触，所述一号弹簧与加长板弹性连接；
26.加长板贴合于导向槽的内壁，能够辅助导向环在移动过程中进一步提高其稳定性。
27.本发明的有益效果如下：
28.1、本发明通过设置有二号弹簧始终向左推动密封环，并在接头未安装到位时将密封柱推动至内环内部的最左侧，通过密封柱的左端与密封环的内壁进行密封套接，在接头和配合筒安装的过程中，通过配合筒向右推动密封环，而四号弹簧则向右推动接触柱并保持与密封柱的紧密接触，在配合筒持续向右移动的过程中，配合筒内壁的最右侧可密封套接于接触柱的右端和密封柱的左端，这样在安装过程中能够保证主体内部的冷却无法漏滴，最后使冷却沿着配合筒的内壁流走，在接头和配合筒拆卸的过程中配合筒内壁的右端会最后套接于接触柱和密封柱的外表面，在密封环的内壁密封套接于密封柱的左端之前始终保持着密封套接关系，这样便实现了接头和配合筒拆装时的无漏滴功能。
29.2、本发明通过设置有按压块，使得使用者可以轻易按下，并带动卡环张开变形，从而解除卡环内环面底部对配合筒的卡接固定，从而完成接头的快速拆卸，通过设置有三号弹簧一方面为按压块的复位提供动力，同时，还能配合按压块顶部拇指外形提供给使用者舒适的压力反馈，符合人体工程学。
30.3、本发明通过设置有导向环与安装水箱接触，通过导向环的水平移动配合导向柱的套接适配，维持导向环的水平稳定性，在安装头安装的过程中一号弹簧被拉伸，与安装头配合使得主体在安装后更加稳定，不易发生偏移。
附图说明
31.图1为本发明结构的正面外观示意图；
32.图2为本发明结构的正面剖切示意图；
33.图3为本发明图2中a处结构的放大示意图；
34.图4为本发明接头未安装时主体的正面剖切示意图；
35.图5为本发明结构的侧面外观示意图；
36.图6为本发明结构的分离示意图；
37.图7为本发明导向机构的分离示意图；
38.图8为本发明结构的俯视外观示意图。
39.图中：1、主体；101、放置槽；2、安装头；21、o型圈；22、导向槽；23、导向机构；231、导向环；232、移动槽；233、一号弹簧；234、导向柱；3、内环；4、密封柱；41、进水孔；5、二号弹簧；6、密封环；7、放置块；8、三号弹簧；9、解除机构；91、按压块；92、卡环；10、接头；11、配合筒；12、四号弹簧；接触柱13、接触柱。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.如图1至图8所示，本发明实施例中，一种液体冷却水冷散热用无漏滴插拔阀，包括主体1和接头10，主体1的右侧固定连接有安装头2，主体1内壁的右侧固定套接有内环3，内环3内壁的右侧固定套接有密封柱4，密封柱4外表面的左侧通过二号弹簧5弹性连接有密封环6，主体1的顶部固定连接有放置块7，放置块7的顶部通过三号弹簧8弹性连接有解除机构9，接头10的内部固定套接有配合筒11，配合筒11的右侧延伸至主体1的内部且与密封环6限位接触，配合筒11的内部活动套接有四号弹簧12和接触柱13；
42.本装置在安装时：配合筒11尚未进入主体1的内部，此时，如图4所示，在二号弹簧5的作用下密封环6被推动至内环3内部的最左侧并与内环3密封卡接，而密封柱4的左端密封套接在密封环6的内壁实现密封功能，此时冷却液被封堵在主体1的内部，将配合筒11插进主体1的内部，带动四号弹簧12和接触柱13向右移动，使得配合筒11向右推动密封环6，使得配合筒11内壁直径值大于密封环6内径值的部分位于密封柱4左端的外表面，冷却液可以由此向左通过并沿着接头10排出，然后将卡环92套接于放置槽101的内部，使得卡环92内环面的下侧与配合筒11卡接固定，完成配合筒11的卡接固定，实现在安装过程中的无漏滴功能；
43.本装置在拆卸时：只需按下按压块91并压缩三号弹簧8，带动卡环92的内环面张开并解除对配合筒11的卡接固定，将接头10和配合筒11向左拔出，此时，受压的二号弹簧5会同步向左推动密封环6，使得配合筒11在未完全离开主体1内部时始终与密封环6保持紧密接触，当配合筒11移动至密封柱4左端的外表面时其与密封柱4接触的内壁部分的内径值刚好与密封柱4左端的直径值相等，从而避免了冷却液漏滴，而四号弹簧12也同时向右推动接触柱13，在配合筒11离开密封柱4的外表面后，密封环6同步补位，避免了冷却液漏滴，实现在拆卸过程中的无漏滴功能。
44.通过设置有二号弹簧5始终向左推动密封环6，并在接头10未安装到位时将密封柱4推动至内环3内部的最左侧，通过密封柱4的左端与密封环6的内壁进行密封套接，在接头10和配合筒11安装的过程中，通过配合筒11向右推动密封环6，而四号弹簧12则向右推动接触柱13并保持与密封柱4的紧密接触，在配合筒11持续向右移动的过程中，配合筒11内壁的最右侧可密封套接于接触柱13的右端和密封柱4的左端，这样在安装过程中能够保证主体1
内部的冷却无法漏滴，最后使冷却沿着配合筒11的内壁流走，在接头10和配合筒11拆卸的过程中配合筒11内壁的右端会最后套接于接触柱13和密封柱4的外表面，在密封环6的内壁密封套接于密封柱4的左端之前始终保持着密封套接关系，这样便实现了接头10和配合筒11拆装时的无漏滴功能。
45.其中，四号弹簧12的两端分别与接头10和接触柱13弹性连接，接触柱13的右侧与密封柱4的左侧限位接触，密封柱4的右端开设有进水孔41，内环3外表面的右侧活动套接于安装头2的内部，安装头2的外表面活动套接有o型圈21，安装头2的右侧开设有导向槽22，导向槽22的内部设置有导向机构23；
46.配合筒11在向左离开主体1的过程中，通过四号弹簧12对接触柱13施压，使得其在离开主体1内部之前始终保持着接触柱13与密封柱4限位接触，能够避免在拆装过程中发生冷却液漏滴的现象。
47.其中，导向机构23包括导向环231和一号弹簧233，导向环231的左侧开设有移动槽232，移动槽232的内部活动套接有导向柱234，导向柱234的另一端与导向槽22内壁的左侧固定连接，导向环231通过一号弹簧233弹性支撑于导向槽22的内部；
48.在主体1通过安装头2安装时，导向环231与水箱接触并被压制进入导向槽22的内部，导向柱234则套接进入移动槽232中维持导向环231在移动中的水平稳定性，一号弹簧233被拉伸，在安装头2安装到位后，导向环231与水箱配合维持主体1的稳定性，避免了主体1发生偏移。
49.通过设置有导向环231与安装水箱接触，通过导向环231的水平移动配合导向柱234的套接适配，维持导向环231的水平稳定性，在安装头2安装的过程中一号弹簧233被拉伸，与安装头2配合使得主体1在安装后更加稳定，不易发生偏移。
50.其中，主体1外表面的左侧开设有放置槽101，放置槽101的内部卡接有解除机构9，解除机构9包括按压块91和卡环92，卡环92活动卡接在放置槽101的内部且与配合筒11的外表面限位卡接；
51.通过设置有按压块91，使得使用者可以轻易按下，并带动卡环92张开变形，从而解除卡环92内环面底部对配合筒11的卡接固定，从而完成接头10的快速拆卸，通过设置有三号弹簧8一方面为按压块91的复位提供动力，同时，还能配合按压块91顶部拇指外形提供给使用者舒适的压力反馈，符合人体工程学。
52.其中，接触柱13右端的直径值与密封柱4左端的直径值均与密封环6的内径值相等；
53.配合筒11在安装过程中其内壁的最右侧密封套接于接触柱13右端的外表面，从而实现在安装过程中的无漏滴功能。
54.其中，导向柱234的数量为八个，八个导向柱234呈等角度分布在导向槽22内壁的左侧，导向柱234适配套接于移动槽232；
55.导向柱234通过适配套接于移动槽232的内部，使得导向环231在移动的过程中能够保持稳定，进而辅助安装头2和主体1提高在安装完毕后的稳定性，通过其等角度分布的形式实现了导向力的平衡。
56.其中，按压块91顶部的形状和尺寸与正常成人大拇指的形状和尺寸相适配，按压块91的外表面呈圆弧过渡设计；
57.按压块91顶部的外形酷似普通成年人的大拇指，这样能够方便使用者将按压块91按压，从而提供了舒适的触觉反馈，符合人体工程学。
58.其中，主体1、接头10、配合筒11、密封柱4、接触柱13、密封环6和内环3均高性能ppsu材料制成，四号弹簧12和二号弹簧5均由不锈钢制成；
59.整个连接器的非金属部件均由ppsu材料制成，重量轻，不易受到电偶腐蚀，并具有ul94v0阻燃等级，提高了防腐、防锈以及防火等级。
60.其中，导向环231位于导向槽22一端的内侧面设有加长板，加长板与导向槽22的内壁限位接触，一号弹簧233与加长板弹性连接；
61.加长板贴合于导向槽22的内壁，能够辅助导向环231在移动过程中进一步提高其稳定性。
62.工作原理及使用流程：
63.本装置在安装时：配合筒11尚未进入主体1的内部，此时，如图4所示，在二号弹簧5的作用下密封环6被推动至内环3内部的最左侧并与内环3密封卡接，而密封柱4的左端密封套接在密封环6的内壁实现密封功能，此时冷却液被封堵在主体1的内部，将配合筒11插进主体1的内部，带动四号弹簧12和接触柱13向右移动，使得配合筒11向右推动密封环6，使得配合筒11内壁直径值大于密封环6内径值的部分位于密封柱4左端的外表面，冷却液可以由此向左通过并沿着接头10排出，然后将卡环92套接于放置槽101的内部，使得卡环92内环面的下侧与配合筒11卡接固定，完成配合筒11的卡接固定，实现在安装过程中的无漏滴功能；
64.在主体1通过安装头2安装时，导向环231与水箱接触并被压制进入导向槽22的内部，导向柱234则套接进入移动槽232中维持导向环231在移动中的水平稳定性，一号弹簧233被拉伸，在安装头2安装到位后，导向环231与水箱配合维持主体1的稳定性，避免了主体1发生偏；
65.本装置在拆卸时：只需按下按压块91并压缩三号弹簧8，带动卡环92的内环面张开并解除对配合筒11的卡接固定，将接头10和配合筒11向左拔出，此时，受压的二号弹簧5会同步向左推动密封环6，使得配合筒11在未完全离开主体1内部时始终与密封环6保持紧密接触，当配合筒11移动至密封柱4左端的外表面时其与密封柱4接触的内壁部分的内径值刚好与密封柱4左端的直径值相等，从而避免了冷却液漏滴，而四号弹簧12也同时向右推动接触柱13，在配合筒11离开密封柱4的外表面后，密封环6同步补位，避免了冷却液漏滴，实现在拆卸过程中的无漏滴功能。
66.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
67.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。