CN107218418A - 一种防爆防水透气阀 - Google Patents

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王永球
李耀华
游鲜红
王义心
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Abstract

本发明涉及一种防爆防水透气阀，包括阀体、盖体以及防水透气膜、弹性锅仔片，在该腔室内套有滑动环组件，在阀体侧壁或盖体上设置有泄压孔，在滑动环组件端面固定有防水胶圈。本发明的防水透气膜不会被刺破，当内部过大的压力被泄压之后，防水透气膜又恢复至正常状态。同时，由于采用锅仔片作为内部各部件位置恢复的弹力部件，提高了在防水透气膜、主环、压环和内环在设备内部压力驱动下向外移动过程中的灵敏与顺畅，保障了设备内部与泄压孔之间能精准的连通实现压力的释放，更加安全可靠，可以使整个阀门设计得更薄、体积更小，更方便应用于安装空间有限、安装要求高的设备中。

Description

一种防爆防水透气阀
技术领域
本发明涉及防爆防水透气领域，特别是涉及一种防爆防水透气阀。
背景技术
目前市场上车载电池、太阳能、新能源等领域，多数采用一次性刺破防水透气防爆膜片的方式来释放内部空间的气体，以达到防爆的效果。但是这种方式在解决防爆的过程中也带来了其他隐患。其一，采用一次性刺破，虽然防止了产品爆破，但是刺破后的膜片存在漏水现象，需要及时更换，产品维护成本和更换难度较高；其二，产品释放内部空间气体，需要达到一定的压力才会刺破膜片，会导致压力较大但没有达到刺破的状态，使得膜片未完全刺破的临界状态，使用者无法及时察觉，而带来漏水的风险。
发明内容
基于此，提供一种灵敏可靠、体积小的防爆防水透气阀。
一种防爆防水透气阀，包括一与对应的设备对接的阀体、扣合于阀体上的盖体以及防水透气膜，阀体底部开设有通孔与设备内部连通，阀体与盖体扣合形成腔室，在该腔室内套有滑动环组件，滑动环组件外壁与阀体内壁之间为滑动接触，所述防水透气膜覆盖并固定于滑动环组件上，防水透气膜将腔室分隔为与设备内部连通的内腔室和与外界连通的外腔室，还包括：
泄压孔，设于阀体侧壁或盖体上，用于将设备内的气体释放至外界；
处于压缩状态的弹性锅仔片，该弹性锅仔片的中部固定连接于盖体的内壁上，外周固定于滑动环组件上；
防水胶圈，固定于滑动环组件端面，当设备内的气压处于安全数值范围内时，在弹性锅仔片弹力作用下防水胶圈紧定于阀体内端面上，内腔室通过防水透气膜与外界实现压力平衡，当设备内的气压高于安全数值时，滑动环组件、防水胶圈以及防水透气膜在设备内部压力作用下向外腔室方向移动，防水胶圈与阀体内端面分离，内腔室通过滑动环组件端面与阀体内端面之间的间隙及泄压孔与外界连通，实现设备内部压力的释放。
作为对上述方案的改进，所述的滑动环组件包括主环、通过过盈配合压入主环内的压环以及通过过盈配合压入压环内的内环，防水透气膜周边固定于压环和内环之间，锅仔片周边卡于压环与主环之间，主环外侧壁与阀体的内侧壁滑动接触。
作为对上述方案的进一步改进，在弹性锅仔片上开设有穿孔。
且，在滑动环组件侧壁与阀体内侧壁之间设置有纵向通气槽道，当设备内的气压高于安全数值时，滑动环组件、防水胶圈以及防水透气膜在设备内部压力作用下向外腔室方向移动，防水胶圈与阀体内端面分离，内腔室通过滑动环组件端面与阀体内端面之间的间隙、通气槽道以及泄压孔与外界连通。
作为对上述方案的更进一步改进，在盖体上外端面设置有向外延伸用于连接外部管道接头。
上述防爆防水透气阀，当设备内的气压处于安全数值范围内时，设备内的气体通过防水透气膜与外界连通，实现空气的交换和压力的平衡，且水珠被阻挡，无法进入设备内；当设备内的压力超过安全数值时，施加于防水透气膜上的压力超过弹性锅仔片弹力，防水透气膜连同主环、压环和内环在内部压力作用下克服弹性锅仔片弹力沿腔室内壁向外腔室方向滑动，该状态下防水胶圈与阀体内端面分离，防水胶圈所处的压环端面与阀体内端面分离形成间隙，内腔室通过该间隙与泄压孔直接导通，使设备内部的气体不经过防水透气膜直接快速的排到外界，使设备内部压力与外界压力瞬间得到平衡，防止因压力过大发生爆炸等问题。当压力释放至安全数值范围内时，设备内部压力减小至低于弹性锅仔片弹力，在弹性锅仔片弹力作用下，主环、压环和内环恢复至初始位置，防水胶圈的顶部贴紧阀体内端部内壁上，设备内部只能通过防水透气膜和泄压孔与外界连通，整个阀门恢复至初始状态。本发明的防水透气膜不会被刺破，当内部过大的压力被泄压之后，防水透气膜又恢复至正常状态，无需更换防水透气膜或者整个阀门，有效降低产品漏水的隐患和降低产品的维护成本，使用方便、泄压效果好。同时，由于采用锅仔片作为内部各部件位置恢复的弹力部件，与常规的弹簧等弹力部件相比，锅仔片不会随着变形量增加而导致回弹力增加，提高了在防水透气膜、主环、压环和内环在设备内部压力驱动下向外移动过程中的灵敏与顺畅，保障了设备内部与泄压孔之间能精准的连通实现压力的释放，更加安全可靠。此外，由于采用了锅仔片作为弹力部件，由于锅仔片较弹簧等弹力部件而言更薄，可以使整个阀门设计得更薄、体积更小，更方便应用于安装空间有限、安装要求高的设备中。
附图说明
图1为本发明实施例一仰视结构示意图。
图2为图1中A-A向阶梯剖视图。
图3为实施例一中阀体剖面结构示意图。
图4为本发明实施例二剖面结构示意图。
图5为实施例二主环结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一：请参阅图1、图2及图3，本实施例揭示的防爆防水透气阀包括阀体1和扣合于阀体1上的盖体2，阀体1和盖体2的扣合使得内部形成腔室3，在该腔室内设有防水透气膜4，该防水透气膜4将腔室分隔为与设备内部连通的内腔室和与外界连通的外腔室。该阀体1与对应的设备对接，在阀体1上可设置有螺接口，通过螺纹与设备固定（也可以采用螺栓或法兰结构将阀体固定在设备上），使得阀体1固定于设备壳体（图未示出）上，在阀体1底部开设有通孔与设备内部连通。
在该腔室3中设置有可滑动的滑动环组件，该滑动环组件包括主环5、压环6和内环7，压环6通过过盈配合压入主环5内，内环7通过过盈配合压入压环6内，主环5外侧壁与阀体1的内侧壁之间为顺畅的滑动接触。防水透气膜4周边固定于压环6和内环7之间。
本实施例中，在阀体1的侧壁上设有泄压孔10，泄压孔10与腔室3相连通。正常情况下（设备内的气压处于安全数值范围内情况），设备与外界之间通过防水透气膜4及泄压孔10实现气压的平衡和气体交换。
为了使在设备内部压力超过安全值情况下内部压力能够得到及时高效释放，在外腔室内还设有处于压缩状态的弹性锅仔片9，弹性锅仔片9的中部固定连接于盖体2内端面中心，周边卡于主环5与压环6、内环7之间，并且在弹性锅仔片9上开设有穿孔，用于连通腔室3与泄压孔10。同时，在压环6端面开有环形安装槽，在该安装槽内设有防水胶圈8。
正常情况下，在弹性锅仔片9的弹力作用防水胶圈8的顶部贴紧阀体内端部内壁上，设备内部只能通过防水透气膜4和泄压孔10与外界连通。由于防水透气膜4的存在，设备与外界之间可实现空气的交换和压力的平衡，而水珠被阻挡，无法进入设备内对设备内部部件造成影响。同时，当设备受冷收缩时，外部空气可进入设备里面，实现设备的内外气压平衡。
当设备内的压力超过安全数值时，施加于防水透气膜4上的压力超过弹性锅仔片9弹力，防水透气膜4连同主环5、压环6和内环7在内部压力作用下克服弹性锅仔片9弹力沿腔室3内壁向外腔室方向滑动，该状态下防水胶圈8与阀体1内端面分离，防水胶圈8所处的压环6端面与阀体1内端面分离形成间隙，内腔室通过该间隙与泄压孔10直接导通，使设备内部的气体不经过防水透气膜4直接快速的排到外界，使设备内部压力与外界压力瞬间得到平衡，防止因压力过大发生爆炸等问题。当压力释放至安全数值范围内时，设备内部压力减小至低于弹性锅仔片9弹力，在弹性锅仔片9弹力作用下，主环5、压环6和内环7恢复至初始位置，防水胶圈8的顶部贴紧阀体1内端部内壁上，设备内部只能通过防水透气膜4和泄压孔10与外界连通，整个阀门恢复至初始状态。
本实施例中，主环5、压环6和内环7均为环状体结构，主环5紧箍于压环6外，压环6紧箍于内环7外，主环5的外壁与阀体1的内侧壁滑动接触，在整个滑动环组件在阀体1内滑动过程中，主环5具有导向定位作用，同时，由于弹性锅仔片9的形状（中部高外周低的圆形片状）限制，弹性锅仔片9对于整个滑动环组件也有导线定位的作用，可有效防止滑动环组件在滑动过程中出现晃动、卡死等问题，保证主环5工作的灵敏度和稳定性。
本实施例采用弹性锅仔片9作为弹性部件，由于弹性锅仔片9的荷重行程关系具有优于线性压缩弹簧的特点（即变形行程越大，弹力越小，而普通弹簧变形行程越大，弹力越大），使得设备内的过压气体更容易排放，使得该阀门在使用过程中，更加灵敏和安全，而且阀体高度可以极大地压缩,减小了整个阀门的体积。同时，本阀门在正常情况下以及泄压过程中，都不会对防水透气膜4造成损坏，使用寿命更厂。
本发明适用于车载电池、新能源等领域。本发明的阀体是可多次利用，可自恢复正常密闭防水透气工作，有效解决了一次性剌破膜片的方式在膜片临界时刺破的安全隐患。更消除了为降低设备内的气压刺破膜片从而出现大洞，引发大量外界水涌入腔内，导致整个设备容易发生爆炸甚至更大事故的发生。
本实施例中的弹性锅仔片9可采用类似的结构替代，如弹片、硅胶橡胶等，任意可在腔室内实现反复运动的弹性结构，都属于本发明的范围。
实施例二：
如附图4、图5所示。本实施例揭示的防爆防水透气阀，本实施例与实施例一不同之处为泄压孔10设置盖体2端部，同时在盖体2上外端面设置有向外延伸的管道接头11，便于连接外部管道。该结构形式下，为了在设备内部压力超过安全数值时能得到瞬间释放，在主环5外侧壁设置有通气槽道51，当设备压力超过安全数值时，滑动环组件、防水胶圈8以及防水透气膜4在设备内部压力作用下向外腔室方向移动，防水胶圈8与阀体1内端面分离，设备内部通过滑动环组件端面与阀体1内端面之间的间隙、通气槽道51以及盖体2上的泄压孔10与外界连通，使设备内部压力瞬间释放。
该实施例的工作原理和技术效果与实施例一相同，在此不作赘述。
此外，对于通气槽道51的位置，也可以设置在阀体1与主环5外壁滑动接触的内侧壁，具有同样的技术效果,在此不作赘述。
以上所述实施例仅为本发明较佳的实现方案，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对于滑动环组件而言，出上述主环、压环、内环结构外，可以将主环、压环、内环设计为一整体结构，相应的防水透气膜以及弹性锅仔片外周直接固定在该整体结构上既可，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种防爆防水透气阀，包括一与对应的设备对接的阀体、扣合于阀体上的盖体以及防水透气膜，阀体底部开设有通孔与设备内部连通，阀体与盖体扣合形成腔室，其特征在于，
在该腔室内套有滑动环组件，滑动环组件外壁与阀体内壁之间为滑动接触，所述防水透气膜覆盖并固定于滑动环组件上，防水透气膜将腔室分隔为与设备内部连通的内腔室和与外界连通的外腔室，还包括：
泄压孔，设于阀体侧壁或盖体上，用于将设备内的气体释放至外界；
处于压缩状态的弹性锅仔片，该弹性锅仔片的中部固定连接于盖体的内壁上，外周固定于滑动环组件上；
防水胶圈，固定于滑动环组件端面，当设备内的气压处于安全数值范围内时，在弹性锅仔片弹力作用下防水胶圈紧定于阀体内端面上，内腔室通过防水透气膜与外界实现压力平衡，当设备内的气压高于安全数值时，滑动环组件、防水胶圈以及防水透气膜在设备内部压力作用下向外腔室方向移动，防水胶圈与阀体内端面分离，内腔室通过滑动环组件端面与阀体内端面之间的间隙及泄压孔与外界连通，实现设备内部压力的释放。
2.根据权利要求1所述的防爆防水透气阀，其特征在于，所述的滑动环组件包括主环、通过过盈配合压入主环内的压环以及通过过盈配合压入压环内的内环，防水透气膜周边固定于压环和内环之间，锅仔片周边卡于压环与主环之间，主环外侧壁与阀体的内侧壁滑动接触。
3.根据权利要求2所述的防爆防水透气阀，其特征在于，在弹性锅仔片上开设有穿孔。
4.根据权利要求3所述的防爆防水透气阀，其特征在于，在滑动环组件侧壁与阀体内侧壁之间设置有纵向通气槽道，当设备内的气压高于安全数值时，滑动环组件、防水胶圈以及防水透气膜在设备内部压力作用下向外腔室方向移动，防水胶圈与阀体内端面分离，内腔室通过滑动环组件端面与阀体内端面之间的间隙、通气槽道以及泄压孔与外界连通。
5.根据权利要求4所述的防爆防水透气阀，其特征在于，在盖体上外端面设置有向外延伸用于连接外部管道接头。
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