CN110081214A - 一种弹簧控制防爆阀及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种弹簧控制防爆阀及其应用原理，包括阀体与阀芯，阀体设有透气口，阀芯通过弹性件弹性穿设在阀体内且压设在透气口上，阀芯内设有用于阻挡阀芯复位的限位件，本发明主要应用于电池包、电气控制箱、储罐等密封容器，通过弹性件能够有效控制容器内气压值，使容器内气压维持稳定，在阀芯内设置一限位件，当容器内部压力急剧上升，阀芯被容器内气体顶起一定高度时，限位件弹出并卡在阀体上，阀芯不会因气压减少而复位，确保容器内气体快速充分排出，起到防爆作用，另外通过信号针检测阀芯的启闭状态，能够及时反映给操作人员，及时排除故障。

Description

一种弹簧控制防爆阀及其应用
技术领域
本发明涉及防爆阀技术领域，尤指一种弹簧控制防爆阀及其应用。
背景技术
户外电气控制箱、储能电池箱、新能源汽车动力电池包等电子电气设备壳体其防水及防尘防护等级一般要求达到国家标准GB 4208-2008《外壳防护等级》(IP代码)IP67以上。因此要求必须进行密封，但是工作时电子电气元件会产生热量，导致密封容器内的空气因温度上升而膨胀，如果不能及时排出将造成箱体内压力不断增加，特别是安装有电池、大型电容器等元件的密封箱体或储存易燃易爆化学品的容器，其中的电池、电容或内装化学品出现热失控时会产生高温高压，在箱体内产生巨大的压力，存在剧烈爆炸的风险，因此需要一种防爆阀来预防爆破，以降低爆炸产生的损伤。
现有的防爆阀泄压方式一般是容器内气压高于防爆阀爆破压力值时，高压气体将阀芯顶起而排出，但阀芯开启高度随压力大小而变变化，当容器内气压逐渐减小，阀芯开启高度会变小，并在气体完全排出气前复位再次密封，而排气速度与阀芯开启高度有直接关系，阀芯关闭或者开启高度变小后，会导致容器内气体排放泄压速度变慢，并且导致箱内气体不能充分排出，直接影响泄压防爆效果。另外现有的防爆阀没有阀芯是否开启的检测机构，如果阀芯意外打开后不容易被发现，会造成密封容器密封失效，进入水或粉尘后引起严重后果。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种泄压速度快，能使容器内气体充分排出，并可检测防爆阀芯是否有打开的弹簧控制防爆阀。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案是：一种弹簧控制防爆阀，包括阀体与阀芯，所述阀体设有透气口，所述阀芯通过弹性件弹性穿设在阀体内且压设在透气口上，所述阀芯内设有用于阻挡阀芯复位的限位件。
优选地，所述阀芯包括活塞与导杆，所述活塞压设在透气口上，所述导杆穿过阀体与活塞连接，所述导杆上套设有弹性件，所述弹性件的一端抵设在阀体的底面，所述弹性件的另一端抵设在导杆上。
优选地，所述弹性件为精密弹簧，可精确控制防爆压力值。
优选地，所述限位件包括限位卡针与卡针弹簧，所述限位卡针通过卡针弹簧弹性设在阀芯内，当阀芯被顶起时，限位卡针通过卡针弹簧的反弹力伸出阀芯，卡在阀体上，阻挡阀芯复位。
优选地，所述限位件设在导杆内。
优选地，所述限位件设在活塞内。
优选地，所述阀体的中心设有中心孔，导杆穿设于其中与活塞相连接。
优选地，所述阀体的上下端面分别设有第一密封圈槽与第二密封圈槽，所述阀体的中心区域设有若干连接筋，相邻的连接筋之间开设有透气口。
优选地，活塞下端面及阀体下端面分别设有第一密封圈槽与第二密封圈槽，在阀体中心孔外围区域设有若干透气口。
优选地所述第一密封圈槽及第二密封圈槽的横截面为矩形。
优选的所述第一密封圈槽及第二密封圈槽的横截面梯形。
优选所所述第一密封圈槽及第二密封圈槽，其中一个横截面梯形，另一个横截面为矩形。
优选地，所述透气孔为若干圆形通孔。
优选地，所述透气也为若干异形通孔。
优选地，所述阀体上还设有安装孔，安装孔为通孔或者螺纹孔。
优选地，所述阀体的底部设有连接柱，所述连接柱设有外螺纹。
优选地，一种弹簧控制防爆阀还包括用于检测阀芯是否打开的信号针，所述信号针设在阀体上。正常情况下两个信号针与阀芯接触形成通路，当阀芯开启后，信号针与阀芯脱离形左断路，此通路或断路信号可以通过控制器输出被监测，比如输出为信号指示灯或者声音报警，由此可及时发现异常，并进行检查排除故障。
优选地，信号针尾端接有电线，用于信号输出。
优选地，还包括第一密封圈，所述第一密封圈设在第一密封圈槽内。
优选地，还包括第二密封圈，所述第二密封圈设在第二密封圈槽内。
本发明主要应用电池包、电气控制箱、储罐等密封容器。
其工作原理是：当容器内压力值略大于预设阀芯开启压力时，阀芯微开启进行透气，预防压力继续上升，当压力下降后阀芯在弹簧作用下可自动复位再次密封；当发生异常，密封容器内压力急剧上升时，存在爆破风险时，在较高压力作用下阀芯被打开到一定高度，高度超过限位件，设在防爆阀内的限位件弹出并卡在阀体上，阀芯不会因气体排出，气压减小而复位，进而能够使容器内的气体快速排出，降低容器内压力，起到防爆作用。同时防爆阀芯开启，检测用信号针与阀芯脱离，成为断路，可及时监测输出信号，以提示人员去检查并排除故障。
本发明的有益效果在于：本发明通过弹性件能够有效控制容器内气压值，使容器内气压维持稳定，在阀芯内设置一限位件，当容器内部压力急剧上升，阀芯被容器内气体顶起一定高度时，限位件弹出并卡在阀体上，阀芯不会因气压减少而复位，确保容器内气体快速充分排出，起到防爆作用，另外通过信号针检测阀芯的启闭状态，能够及时反映给操作人员，及时排除故障。
附图说明
图1是实施例1的立体示意图。
图2是实施例1另一方向的立体示意图。
图3是实施例1正常状态的剖视图。
图4是实施例1泄压状态的剖视图。
图5是实施例1的阀体的俯视图。
图6是实施例1的阀体的剖视图。
图7是实施例1的活塞的剖视图。
图8是实施例1的导杆的剖视图。
图9是实施例2的立体示意图。
图10是实施例2的剖视图。
图11是实施例3的阀体的俯视图。
图12是实施例3的阀体的剖视图。
附图标记说明：1.阀体；11.第一密封圈槽；12.第二密封圈槽；13.连接筋；14.透气口；15.中心孔；16.侧翼；17.安装孔；18.连接柱；2.导杆；3.阀芯弹簧；4.活塞；41.凸柱；42.螺柱；5.限位件； 51.外套；52.限位卡针；53.卡针弹簧；6.信号针；7.第一密封圈；8. 第二密封圈。
具体实施方式
实施例1
请参阅图1-8所示，本发明关于一种弹簧控制防爆阀，包括阀体1与阀芯，所述阀体1的上下端面分别设有第一密封圈槽11与第二密封圈槽12，所述第一密封圈槽11内设有第一密封圈7，所述第二密封圈槽12内设有第二密封圈8，所述阀体1中心区域设有三条连接筋13，相邻的连接筋13之间开设有异形透气口14，三条连接筋13的交汇处设有中心孔15，所述阀体1的两侧分别相对设有侧翼16，所述侧翼16上开设有安装孔17，所述阀芯包括活塞4与导杆2，所述导杆2 通过阀芯弹簧3弹性穿设在中心孔15内，所述复位弹簧3的一端抵设在阀体1的底面，所述复位弹簧3的另一端抵设在导杆2上，所述导杆2内设有螺纹孔，所述活塞4设在阀体1的上端面，所述活塞4的底部设有凸柱41，所述凸柱41的底端设有螺柱42，所述活塞4通过螺柱42与螺纹孔螺纹连接从而与导杆2联动连接，所述凸柱41的侧面设有第一通孔，所述第一通孔内设有限位件5，所述限位件5包括外套51、限位卡针52与卡针弹簧53，所述外套51固定设在第一通孔内，所述限位卡针52通过卡针弹簧53弹性设在外套51内。
优选地，所述第一密封圈槽11横截面为梯形，其中口部小，底部大；所述第二密封圈槽12横截面矩梯形，并在底部倒有圆角。
优选地，还包括信号针6，所述信号针6设在连接筋13上。
当容器内的气压压力小于复位弹簧3的弹力时，活塞4压设在阀体1上，阻挡气体从透气口14排出，限位卡针52缩在第一通孔内，卡针弹簧53处于压缩状态，信号针6与活塞4接触，形成通路，通过焊接在信号针6尾端的电线输出连通信号给控制器；当容器内压力值略大于预设阀芯开启压力时，气体推动活塞4，阀芯微开启进行透气，使活塞4与阀体1分离，气体从透气口14排出，预防压力继续上升，当压力下降低于阀芯弹簧3的弹力后，在阀芯弹簧3的作用下，导杆2 带动活塞4自动复位再次密封。
当发生异常密封容器内压力急剧上升，存在爆破风险时，在较高压力作用下阀芯被打开到一定高度，限位件5超过中心孔15上端面时，此时限位卡针52通过卡针弹簧53伸出第一通孔并卡在阀体1中心孔 15上端面的上端面，由于限位卡针52的作用，阀芯不会因气体排出气压减小而复位，使使活塞4与阀体1保持分离状诚，气体可从透气口 14快速排出泄压，起到防爆作用。阀芯打开状态下信号针6与活塞4 脱离，两个信号针6之间形成断路，通过焊接在信号针6尾端的电线输出信号给控制器，可及时监测发现异常，以提示人员去检查并排除故障。
实施例2
请参阅图9-10所示，本实施例是实施例1的变化例，变化之处在于：所述阀体1为圆柱状，阀体1内设有四条连接筋13，四条所述连接筋13上均设有安装孔17，阀体1通过安装孔17与螺丝固定安装在容器上，所述导杆2的侧面设有第二通孔，所述限位件5设在第二通孔内。本实施例相较实施例1占用空间小。
实施例3
请参阅图11-12所示，本实施例是实施例2的变化例，变化之处在于：所述阀体1的形状为六边体，其底部设有连接柱18，所述连接柱18上设有外螺纹。本实施例能够直接安装在容器上，无需螺丝，本实施例相较实施例2拆装方便。
本发明主要应用于电池包、电气控制箱、储罐等密封容器。
本发明工作原理是：当容器内压力值略大于预设阀芯开启压力时，阀芯微开启进行透气，预防压力继续上升，当压力下降后阀芯在阀芯弹簧3作用下可自动复位再次密封；当发生异常，密封容器内压力急剧上升时，存在爆破风险时，在较高压力作用下阀芯被打开到一定高度，高度超过限位件5，设在防爆阀内的限位件5弹出并卡在阀体1 上，阀芯不会因气体排出，气压减小而复位，进而能够使容器内的气体快速排出，降低容器内压力，起到防爆作用。同时防爆阀芯开启，检测用信号针6与阀芯脱离，成为断路，可及时监测输出信号，以提示人员去检查并排除故障。
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种弹簧控制防爆阀，其特征在于：包括阀体与阀芯，所述阀体设有透气口，所述阀芯通过弹性件弹性穿设在阀体内且压设在透气口上，所述阀芯内设有用于阻挡阀芯复位的限位件。
2.根据权利要求1所述的一种弹簧控制防爆阀，其特征在于：所述阀芯包括活塞、导杆，所述活塞压设在透气口上，所述导杆穿过阀体与活塞连接，所述导杆上套设有弹性件，所述弹性件的一端抵设在阀体的底面，所述弹性件的另一端抵设在导杆上，所述弹性件为弹簧。
3.根据权利要求1所述的一种弹簧控制防爆阀，其特征在于：所述限位件包括限位卡针与卡针弹簧，所述限位卡针通过卡针弹簧弹性设在阀芯内，当阀芯被顶起时，限位卡针通过卡针弹簧的反弹力伸出阀芯，卡在阀体上，阻挡阀芯复位。
4.根据权利要求3所述的一种弹簧控制防爆阀，其特征在于：所述限位件设在活塞内。
5.根据权利要求3所述的一种弹簧控制防爆阀，其特征在于：所述限位件设在导杆内。
6.根据权利要求1所述的一种弹簧控制防爆阀，其特征在于：还包括用于检测阀芯是否打开的信号针，所述信号针设在阀体上。
7.根据权利要求1所述的一种弹簧控制防爆阀，其特征在于：所述阀体的上下端面分别设有第一密封圈槽与第二密封圈槽，或者活塞下端面及阀体下端面分别设有第一密封圈槽与第二密封圈槽，所述第一密封圈槽及第二密封圈槽横截面呈梯形或矩形；所述阀体的中心设有中心孔，在中心外围区域设有若干透气口，所述透气口为圆形或异形通孔，所述阀体上还设有安装孔。
8.根据权利要求7所述的一种弹簧控制防爆阀，其特征在于：所述阀体的底部设有用于安装用的连接柱，所述连接柱设有螺纹，或者设有用于安装的孔。
9.根据权利要求7所述的一种弹簧控制防爆阀，其特征在于：还包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈设在第一密封圈槽内，所述第二密封圈设在第二密封圈槽内。
10.一种弹簧控制防爆阀，其特征在于：主要应用于动力电池包、电气控制箱、储罐等密封容器。
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