CN118040225A - 磁控式防爆阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁控式防爆阀，包括外壳组件及阀芯组件，外壳组件包括阀主体，阀主体开设有内腔，且阀主体上设有第一安装部，第一安装部围绕内腔设置；阀芯组件包括磁性件及阀芯，阀芯上设有抵持部，磁性件设于第一安装部内，阀芯穿设于内腔内，且抵持部与磁性件相抵持，磁性件用于对阀芯进行吸附固定；内腔气压大于或等于预设开启压力时，阀芯向远离磁性件的方向移动，以使内腔中的气体流通至外壳组件的外部。如此，通过阀芯对内腔进行封堵，同时通过磁性件对阀芯进行吸附固定，以磁性件对阀芯的吸附力作为防爆阀的预设开启压力，由于磁性件对阀芯的吸附力更为稳定，故而能够确保开启压力的稳定性，进而能够提升防爆阀的防护等级性能。

Description

磁控式防爆阀

技术领域

本发明涉及防爆阀技术领域，特别是涉及一种磁控式防爆阀。

背景技术

防爆阀通常作为易爆管道或设备的泄压装置，例如，在新能源电池领域中，由于电池包在使用过程中可能会出现内部压力过高的现象，甚至引发爆炸等安全问题，因此，需要通过防爆阀进行泄压。

然而，现有的防爆阀通常直接采用定制弹簧来固定力值，弹簧在自由状态下压制密封圈起到防护作用，当面对复杂的使用工况下，弹簧力值变化和密封圈不平衡的自由压制，很难满足和稳定开启压力和防护等级，亦即采用定制弹簧来控制防爆阀的启动，容易导致防爆阀的开启压力不稳定，进而导致出现防护等级失效。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够避免防爆阀开启压力不稳定的磁控式防爆阀。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种磁控式防爆阀，包括：外壳组件及阀芯组件，所述外壳组件包括阀主体，所述阀主体开设有内腔，且所述阀主体上设置有第一安装部，所述第一安装部围绕所述内腔设置；所述阀芯组件包括磁性件及阀芯，所述阀芯上设置有抵持部，所述磁性件设置于所述第一安装部内，所述阀芯穿设于所述内腔内，且所述抵持部与所述磁性件相抵持，所述磁性件用于对所述阀芯进行吸附固定；所述内腔气压大于或等于预设开启压力时，所述阀芯向远离所述磁性件的方向移动，以使所述内腔中的气体流通至所述外壳组件的外部。

在其中一个实施例中，所述外壳组件还包括固定盖及弹性件，所述固定盖与所述阀主体的一端扣合连接，所述弹性件一端与所述固定盖相连接，所述弹性件的另一端与所述阀芯的一端相连接。

在其中一个实施例中，所述阀主体朝向所述固定盖的一端上设置有连接台，所述连接台向远离所述内腔的方向凸起，所述固定盖与所述连接台相扣合。

在其中一个实施例中，还包括外密封圈，所述连接台远离所述固定盖的一侧上开设有限位槽，所述外密封圈容置于所述限位槽内。

在其中一个实施例中，所述弹性件为弹簧。

在其中一个实施例中，所述磁性件为永久磁铁。

在其中一个实施例中，所述阀芯组件还包括内密封圈，所述阀主体上开设有第二安装部，所述第二安装部围绕所述内腔设置，且所述第二安装部位于所述第一安装部的下方，所述内密封圈设置于所述第二安装部上，所述内腔气压小于预设开启压力时，所述阀芯穿设于所述内腔内，且所述密封圈与所述阀芯的侧壁相抵持。

在其中一个实施例中，所述阀芯上设置有凸柱，所述凸柱的周边向外弯折延伸形成第一凸台，所述第一凸台的周边向外弯折延伸形成第二凸台，所述抵持部位于所述第二凸台上。

在其中一个实施例中，所述阀芯组件还包括透气膜片及压环，所述凸柱上开设有透气孔，所述第一凸台上开设有第一凹槽，所述第二凸台上开设有第二凹槽，所述透气孔、所述第一凹槽及所述第二凹槽相互连通，所述压环设置于所述第二凹槽上，且所述透气膜片的四周边缘位于所述第二凹槽及所述压环之间，所述压环用于对所述透气膜片的四周边缘进行压持固定。

在其中一个实施例中，所述透气膜片通过胶粘剂粘贴固定于所述第二凹槽的底部上。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明的磁控式防爆阀通过设置外壳组件及阀芯组件，并在阀主体上设置磁性件，同时通过在阀主体的内腔中设置阀芯，通过阀芯对内腔进行封堵，同时通过磁性件对阀芯进行吸附固定，以磁性件对阀芯的吸附力作为防爆阀的预设开启压力，由于磁性件对阀芯的吸附力相对弹簧的弹簧力值更为稳定，故而能够确保开启压力的稳定性，进而能够提升防爆阀的防护等级性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明一实施例中的磁控式防爆阀的使用状态图；

图2为本发明一实施例中的磁控式防爆阀的爆炸结构示意图；

图3为本发明一实施例中的磁控式防爆阀的非泄压状态的剖视结构示意图；

图4为本发明一实施例中的磁控式防爆阀的泄压状态的剖视结构示意图；

图5为本发明一实施例中的磁控式防爆阀的非泄压状态的立体剖视结构示意图；

图6为图2中的磁控式防爆阀的阀主体的结构示意图；

图7为图2中的磁控式防爆阀的阀芯、弹性件、透气膜片及压环的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。

请结合图1、图2、图3、图4、图5、图6及图7所示，一种磁控式防爆阀10包括：外壳组件100及阀芯组件200，外壳组件100包括阀主体110，阀主体110开设有内腔111，且阀主体110上设置有第一安装部112，第一安装部112围绕内腔111设置；阀芯组件200包括磁性件210及阀芯220，阀芯220上设置有抵持部221，磁性件210设置于第一安装部112内，阀芯220穿设于内腔111内，且抵持部221与磁性件210相抵持，磁性件210用于对阀芯220进行吸附固定；内腔111气压大于或等于预设开启压力时，阀芯220向远离磁性件210的方向移动，以使内腔111中的气体流通至外壳组件100的外部。

需要说明的是，阀主体110安装至相应的密闭箱体20中，通过在阀主体110上开设内腔111，并在围绕内腔111的周边设置磁性件210，并通过磁性件210对阀芯220进行吸附固定，以磁性件210对阀芯220的吸附力作为防爆阀的预设开启压力，且由于磁性件210对阀芯220的吸附力值相对弹簧的弹簧力值更为稳定(例如，由于弹簧的弹簧力值不是恒定不变的，其弹簧力值会随着形变量的变化而变化，在应对复杂的工况下，弹簧力值较难控制，使得防爆阀的开启压力存在不稳定性)，故而能够确保防爆阀开启压力的稳定性，进而能够提升防护等级性能。具体地，当内腔111气压小于预设开启压力时，阀芯220封堵内腔111，使得与密闭箱体20相连通的内腔111不与外部连通，此时防爆阀处于正常工况状态下；而当内腔111气压大于或等于预设开启压力时，内腔111的气体会将阀芯220顶开，使得阀芯220向远离磁性件210的方向移动，此时，内腔111与外壳组件100的外部相连通，内腔111内气体流通至外部，从而实现快速泄压操作。如此，使得磁控式防爆阀的防护等级达到IP68、IPX9K指标。在本实施例中，磁性件210为永久磁铁，例如钕铁硼磁铁等，永久磁铁的磁吸力相对常规磁铁的磁吸力，能保持更为恒久的稳定性，故而能够进一步地确保防爆阀预设开启压力的稳定性，继而能够在复杂工况下，使得防爆阀具备较高的防护等级性能。

进一步地，还需要说明的是，由于在正产工况状态下，磁性件210与阀芯220上的抵持部221相互吸引，并紧密贴合，从而能够起到防水防尘的作用，以避免外界异物侵入到密闭箱体20内，对密闭箱体20造成污染和腐蚀。

进一步地，外壳组件100还包括固定盖120，且所述阀芯组件200还包括弹性件260，固定盖120与阀主体110的一端扣合连接，弹性件260一端与固定盖120相连接，弹性件260的另一端与阀芯220的一端相连接。

需要说明的是，弹性件26用于实现阀芯220的复位操作，亦即，防爆阀被开启后，阀芯220向远离磁性件210的方向移动，以实现快速泄压，当内腔111的气压小于预设开启压力之后，通过弹性件260使得阀芯220实现复位，亦即弹性件260推动阀芯220向磁性件210的方向移动，使得磁性件210能够再次对阀芯220进行吸附固定，如此，便可以使得磁控式防爆阀10能够重复被使用，以提高防爆阀10的使用次数。进一步地，固定盖120用于压紧弹性件260，进而固定阀芯220，如此，在防爆阀被开启后，可确保阀芯220能够再次完成复位。在本实施例中，弹性件260为弹簧，弹簧采用圆柱体弹簧，通过弹簧实现阀芯220的复位操作。

进一步地，阀主体110朝向固定盖120的一端上设置有连接台113，连接台113向远离内腔111的方向凸起，固定盖120与连接台113相扣合。

需要说明的是，阀主体110还包括连接柱，内腔111位于连接柱上，连接柱朝向固定盖120的一端的四周边向远离内腔111的方向延伸并弯折形成连接台113，通过连接台113扩大阀主体110一端的面积，以便于固定盖120与连接台113形成连接。在本实施例中，固定盖120与连接台113通过过盈配合的方式实现连接固定，例如，可以采用铆压工艺实现固定盖120及连接台113的连接。

进一步地，现有的防爆阀，通常将泄气孔开设在防爆阀的顶部上，亦即在防爆阀安装到相应的密闭箱体20上后，泄气孔以无遮挡的方式暴露在空气中，长期使用下，外界的灰尘就会进入到防爆阀的内部，对防爆阀的内部结构造成污染和腐蚀，从而减低了防爆阀的使用寿命，甚至还存在因使用不当，导致存在外界异物封堵泄气孔的问题，进而影响防爆阀的防爆效果，严重还会使得防爆阀的防爆作用直接失效，造成安全隐患。

所以，一实施方式中，所述连接台113上开设有多个泄气孔113a，各所述泄气孔113a位于所述连接台113的底部，且各所述泄气孔113a围绕所述内腔111的周边设置。请参阅图1所示，磁控式防爆阀安装到密闭箱体20后，泄气孔113a的开口方向朝向密闭箱体20，通过密闭箱体20的侧壁，从而对泄气孔113a起到一定的遮蔽作用，如此，便可以避免出现泄气孔113a的开口以无遮挡的方式暴露在空气中，如此，便可以避免外界异物进入到防爆阀的内部，对防爆阀的内部结构造成污染和腐蚀，例如，对弹性件、阀芯及磁性件等结构造成腐蚀和污染，如此，便提高防爆阀的使用寿命；此外，泄气孔113a与密闭箱体20之间存在预设间隙，该预设间隙需要确保气流的正常流动，具体预设间隙可以根据实际结构进行匹配性设计，如此，泄气孔113a暴露在空气中的面积就变小，从而能够在一定程度上避免因使用不当而导致外界异物封堵泄气孔113a，进而影响防爆阀的防爆效果。进一步地，泄气孔113a围绕内腔111的周边设置，由于防爆阀被开启后，气流率先从内腔111的侧边流出，所以将泄气孔113a设置在围绕内腔111的周边，可以进一步地加快内腔111内的气流排出到防爆阀的外部。优选地，所述泄气孔113a呈条形圆弧状结构，如此，可以在最大程度扩大泄气孔的尺寸，从而能够加快气体的排出，提高泄压效率。

进一步地，请参阅图1及图5所示，磁控式防爆阀10还包括外密封圈300，连接台113远离固定盖120的一侧上开设有限位槽，外密封圈300容置于限位槽内。那么，当磁控式防爆阀10安装到相对应的密闭箱体20上时，外密封圈300抵持在限位槽及密闭箱体20的外侧壁之间，通过外密封圈300对密闭箱体20进行密封，以确保密闭箱体20的密封性能。

一实施方式中，所述阀芯组件200还包括内密封圈230，阀主体110上开设有第二安装部114，第二安装部114围绕内腔111设置，且第二安装部114位于第一安装部112的下方，内密封圈230设置于第二安装部114上，内腔111气压小于预设开启压力时，阀芯220穿设于内腔111内，且内密封圈230与阀芯220的侧壁相抵持。

需要说明的是，传统的防爆阀，通常是通过弹簧压制密封圈，以起到防护作用，亦即弹簧与密封圈连接，但是弹簧容易因为受力不均，而导致密封圈存在不平衡现象，如此，就会导致密封效果下降，进而还会出现渗漏等问题。所以，在本实施例中，直接在阀主体110上开设有第二安装部114，并将内密封圈230直接安装第二安装部114上，由于阀主体110不受弹性件260的影响，故而阀主体110固定不动，亦即内密封圈230也是固定不动的；当内腔111内的气压小于防爆阀预设的开启压力时，阀芯220穿设于在内腔111内，亦即此刻阀芯220封堵内腔111，同时内密封圈230套设于在阀芯220上，使得内密封圈230与阀芯220的外侧壁紧密抵持，实现侧向压制密封。如此，防爆阀在处于正常工况状态下，就能够提高内腔111的密封效果，进而避免出现渗漏的问题，同时提高磁控式防爆阀10的防护性能。

一实施方式中，阀芯220上设置有凸柱222，凸柱222的周边向外弯折延伸形成第一凸台223，第一凸台223的周边向外弯折延伸形成第二凸台224，抵持部221位于第二凸台224上。

需要说明的是，凸柱222的直径小于第一凸台223的直径，同时第一凸台223的直径小于第二凸台224的直径，如此，便可以使得阀芯220的结构呈锥形的漏斗形状，如此，相对现有直接采用圆柱体阀芯的防爆阀，本实施例中的锥形漏斗状的阀芯能够更好地引导气流从内腔111的侧边流通出去，同时减少气流对阀芯220的冲击力，进而减少阀芯220的磨损，以提高阀芯220的使用寿命。同时，将阀芯220设计成锥形的漏斗形状，可以进一步地提高阀芯220的强度，避免气流冲击力过大对阀芯220造成变形或损伤。

进一步地，所述第一凸台223呈锥形结构，亦即第一凸台223上外侧面为倾斜面，第一凸台223靠近凸柱222的一端直径较小，第一凸台223靠近第二凸台224的一端直径较大，从而形成锥形结构。如此，能够便于阀芯220快速套入到内密封圈230内，从而在进行泄压操作时，使得阀芯220能够快速与内密封圈230进行分离。以避免内密封圈230与阀芯220之间存在较大的摩擦力，而导致防爆阀预设的开启压力变大，影响磁控式防爆阀的正常工作。

进一步地，阀芯组件200还包括透气膜片240及压环250，凸柱222上开设有透气孔222a，第一凸台223上开设有第一凹槽223a，第二凸台224上开设有第二凹槽224a，透气孔222a、第一凹槽223a及第二凹槽224a相互连通，压环250设置于第二凹槽224a上，且透气膜片240的四周边缘位于第二凹槽224a及压环250之间，压环250用于对透气膜片240的四周边缘进行压持固定。

需要说明的是，设置在第二凹槽224a上的透气膜片240分别与透气孔222a及第一凹槽223a对齐，通过设置透气膜片240，可以实现磁控式防爆阀的透气性，亦即通过透气膜片240实现密闭箱体20内外的压力平衡。在本实施例中，透气膜片240通过胶粘剂粘贴固定于第二凹槽224a的底部上，从而实现透气膜片240的连接固定，例如，透气膜片240采用e-PTFE(膨体聚四氟乙烯)。进一步地，通过压环250对透气膜片240进行压持固定，从而能够避免相对应的密闭箱体20的气压出现异常，使得气流冲击力过大而将透气膜片240冲脱落。在本实施例中，压环250通过过盈压接方式与阀芯220形成固定连接，亦即压环250与阀芯220之间为过盈配合。进一步地，在第二凸台224上还设置有限位台224b，限位台224b围绕第二凹槽224a设置，且限位台224b位于第二凸台224的中间区域，以使得第二凸台224分成两个限位区，压环250及透气膜片240设置在靠近内腔111的一侧限位区上，从而实现对压环250及透气膜片240的限位固定；同时，弹性件260的一端套设在限位台224b的外侧，亦即弹性件260位于远离内腔111的一侧限位区上。

进一步地，还需要说明的是，使得阀芯220的结构呈锥形的漏斗形状，同时凸柱222上的透气孔222a与内腔111形成连通，凸柱222的直径小于第一凸台223的直径及第二凸台224的直径；那么在正产工况状态下，内腔111内的气流率先进入到透气孔222a，通过透气孔222a减少气流进入到阀芯220的内部，从而能够在确保防爆阀透气性的同时，避免过大流量的气流直接冲击透气膜片240，使得透气膜片240发生破损或脱落等问题。

当防爆阀开启防爆时，亦即防爆阀开始泄压时，为了避免内腔111气流直接冲击阀芯220，导致阀芯220出现晃动或偏位而出现损伤，或导致阀芯220后续无法实现正常的复位。

所以，一实施方式中，所述内腔111上设置有导向架115，所述导向架115上开设有导向孔115a及多个通气孔115b，各所述通气孔围绕所述导向孔设置，且所述凸柱222穿设于所述导向孔上。亦即，当内腔111气流通过通气孔115b，推动阀芯220向远离磁性件210的方向移动，阀芯220上的凸柱222就会沿着导向孔115a移动，如此，可以确保阀芯220移动的稳定性，避免阀芯220出现偏位等现象而影响后续的正常复位。同时，通过导向架115还能够起到一定的缓冲作用，避免气流对阀芯220造成过大的冲击，进而避免对阀芯220造成不可逆转的损伤，从而提高防爆阀的使用寿命。此外，通过将通气孔115b围绕导向孔115a设置，亦即将通气孔115b设置在靠近内腔111侧边的位置，缩短通气孔115b到泄气孔113a的距离，从而能够进一步地提高内腔111气流向外流通的速度，继而加速泄压，提高防爆效果。在本实施例中，所述通气孔115b呈条形圆弧状结构，亦即，在保证导向架115有足够的强度的同时，增大通气孔115b的尺寸，进而提高气流的流通速度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，还可以作出若干变形和改进，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 (10)

1.一种磁控式防爆阀，其特征在于，包括：

外壳组件，所述外壳组件包括阀主体，所述阀主体开设有内腔，且所述阀主体上设置有第一安装部，所述第一安装部围绕所述内腔设置；及

阀芯组件，所述阀芯组件包括磁性件及阀芯，所述阀芯上设置有抵持部，所述磁性件设置于所述第一安装部内，所述阀芯穿设于所述内腔内，且所述抵持部与所述磁性件相抵持，所述磁性件用于对所述阀芯进行吸附固定；

所述内腔气压大于或等于预设开启压力时，所述阀芯向远离所述磁性件的方向移动，以使所述内腔中的气体流通至所述外壳组件的外部。

2.根据权利要求1所述的磁控式防爆阀，其特征在于，所述外壳组件还包括固定盖及弹性件，所述固定盖与所述阀主体的一端扣合连接，所述弹性件一端与所述固定盖相连接，所述弹性件的另一端与所述阀芯的一端相连接。

3.根据权利要求2所述的磁控式防爆阀，其特征在于，所述阀主体朝向所述固定盖的一端上设置有连接台，所述连接台向远离所述内腔的方向凸起，所述固定盖与所述连接台相扣合。

4.根据权利要求3所述的磁控式防爆阀，其特征在于，还包括外密封圈，所述连接台远离所述固定盖的一侧上开设有限位槽，所述外密封圈容置于所述限位槽内。

5.根据权利要求2所述的磁控式防爆阀，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的磁控式防爆阀，其特征在于，所述磁性件为永久磁铁。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的磁控式防爆阀，其特征在于，所述阀芯组件还包括内密封圈，所述阀主体上开设有第二安装部，所述第二安装部围绕所述内腔设置，且所述第二安装部位于所述第一安装部的下方，所述内密封圈设置于所述第二安装部上，所述内腔气压小于预设开启压力时，所述阀芯穿设于所述内腔内，且所述内密封圈与所述阀芯的侧壁相抵持。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的磁控式防爆阀，其特征在于，所述阀芯上设置有凸柱，所述凸柱的周边向外弯折延伸形成第一凸台，所述第一凸台的周边向外弯折延伸形成第二凸台，所述抵持部位于所述第二凸台上。

9.根据权利要求8所述的磁控式防爆阀，其特征在于，所述阀芯组件还包括透气膜片及压环，所述凸柱上开设有透气孔，所述第一凸台上开设有第一凹槽，所述第二凸台上开设有第二凹槽，所述透气孔、所述第一凹槽及所述第二凹槽相互连通，所述压环设置于所述第二凹槽上，且所述透气膜片的四周边缘位于所述第二凹槽及所述压环之间，所述压环用于对所述透气膜片的四周边缘进行压持固定。

10.根据权利要求9所述的磁控式防爆阀，其特征在于，所述透气膜片通过胶粘剂粘贴固定于所述第二凹槽的底部上。