CN210770468U - 防爆阀和电容器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种防爆阀和电容器。该防爆阀包括阀体、上阀芯组件、下阀芯组件和耐腐蚀弹性件。阀体设有上端开口的阀腔，阀体的底部设有用于释放电容器内压力的排气孔，排气孔能够通过阀腔与外界连通，上阀芯组件、耐腐蚀弹性件、下阀芯组件设置于阀腔，上阀芯组件固定设置于阀腔的上端，下阀芯组件抵顶于阀腔的底壁并位于盖合于排气孔上，耐腐蚀弹性件设置于上阀芯组件和下阀芯组件之间以提供使下阀芯组件封堵排气孔的弹性力。该防爆阀能够在电容器内气压过大时及时通过防爆阀将气体释放出去，避免了电容器内气压过大可能产生的鼓胀爆裂，保护了电容器。采用的耐腐蚀弹性件使得电容器能够具有较长的安全运行寿命。

Description

防爆阀和电容器

技术领域

本公开涉及电容器技术领域，具体地，涉及一种防爆阀和电容器。

背景技术

电容器工作时如果出现电压过高、发热过大等极端情况下，内部气体膨胀，使得压力升高，极易导致电容器爆炸，因而需设置防爆装置。电容器外壳一般是由不锈钢焊接形成，在电容器内部压力过大时，会导致外壳破裂，不仅会损坏电容器和安装有电容器的设备，而且可能会造成人员伤害。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种防爆阀，该防爆阀能够有效防止由于电容器内部压力过大而导致的外壳的破裂。

为了实现上述目的，本公开提供一种防爆阀，其包括阀体、上阀芯组件、下阀芯组件和耐腐蚀弹性件，所述阀体设有上端开口的阀腔，所述阀体的底部设有用于释放电容器内压力的排气孔，所述排气孔能够通过所述阀腔与外界连通，所述上阀芯组件、所述耐腐蚀弹性件、所述下阀芯组件设置于所述阀腔，所述上阀芯组件固定设置于所述阀腔的上端，所述下阀芯组件抵顶于所述阀腔的底壁并盖合于所述排气孔上，所述耐腐蚀弹性件设置于所述上阀芯组件和下阀芯组件之间以提供使所述下阀芯组件封堵所述排气孔的弹性力；

可选地，所述防爆阀还包括用于与所述电容器的外壳固定连接的安装螺母，所述阀体的下端与所述安装螺母螺纹连接，所述安装螺母的外周设有台阶部且包括大径段和小径段，所述小径段伸入所述电容器内腔，所述台阶部用于搭接于所述电容器外壳。

可选地，所述安装螺母设置有台阶孔，所述台阶孔具有承载面，所述阀体构造成与所述台阶孔配合的T型结构，所述T型结构具有搭接面，所述承载面与所述搭接面配合。

可选地，所述承载面与所述搭接面之间设置有第一密封圈，所述第一密封圈采用的材料为氯醇橡胶。

可选地，所述下阀芯组件包括下阀芯和第二密封圈，所述第二密封圈设置于所述下阀芯和所述排气孔的上端面之间。

可选地，所述下阀芯环设有安装槽，所述第二密封圈嵌设于所述安装槽，所述安装槽的外壁还开设有排气槽，所述排气槽与所述安装槽连通。

可选地，所述排气槽构造成开设于所述安装槽的外壁端面的缺口。

可选地，所述上阀芯组件包括上阀芯和挡片，所述阀腔的内壁开设有卡槽，所述挡片嵌设于所述卡槽，所述上阀芯抵顶于所述挡片和所述耐腐蚀弹性件之间，所述上阀芯上开设有第一透气孔，所述挡片上开设有第二透气孔，所述挡片下方的阀腔部分通过所述第一透气孔和所述第二透气孔与外界连通。

可选地，所述第一透气孔为所述上阀芯的外侧壁上的轴向贯通槽。

可选地，所述耐腐蚀弹性件构造成实心块状结构，且所述耐腐蚀弹性件的材料为导热氯醇橡胶。

在本公开的另一方面还提供了一种电容器，其包括外壳、电极引出组件、电容器芯组、和上述的防爆阀，所述防爆阀固定于所述外壳，所述电容器芯组设置于所述外壳内，所述电极引出组件穿设于所述外壳且与所述电容器芯组电连接。

可选地，所述电极引出组件的数量至少为四组。

可选地，所述电容器还包括内壳，所述外壳和内壳之间填充有聚氨酯。

通过上述技术方案，将防爆阀应用于电容器时，在正常使用状态，利用耐腐蚀弹性件抵顶于下阀芯组件能够封堵排气孔，从而使电容器的容腔处于密封状态。当电容器内部产生大量气体，压力增大时，电容器内部的气压大于外部气压，气体会克服耐腐蚀弹性件的弹力将下阀芯组件向上顶，压缩耐腐蚀弹性件，从而打开排气孔，使得排气孔与阀体的阀腔连通，进而使得电容器内的气体依次通过排气孔、阀腔与外界连通。因此，能够在电容器内气压过大时及时通过防爆阀将气体释放出去，避免了电容器内气压过大可能产生的鼓胀爆裂，保护了电容器。而且，采用的耐腐蚀弹性件耐腐蚀、抗老化，使用寿命长，从而使得电容器即使处于高污染性气体环境中也能够具有较长的安全运行寿命。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种实施方式的电容器的正视示意图，其中对壳体部分进行了局部剖；

图2是本公开一种实施方式的电容器的俯视示意图；

图3是本公开一种实施方式的防爆阀的结构分解示意图，其中对挡片、第一密封圈、第二密封圈、阀体、安装螺母进行了纵向剖切；

图4是本公开一种实施方式的防爆阀的俯视示意图；

图5是本公开一种实施方式的防爆阀的纵向剖视示意图；

图6是本公开一种实施方式的下阀芯的仰视示意图；

图7是图6中沿B-B线的剖视示意图；

图8是本公开一种实施方式的上阀芯的仰视示意图。

附图标记说明

100-防爆阀；10-阀体；11-阀腔；12-排气孔；13-搭接面；14-卡槽；15-第一连接部；16-第二连接部；20-上阀芯组件；21-上阀芯；211-第一透气孔；22-挡片；221-第二透气孔；30-下阀芯组件；31-下阀芯；311-安装槽；312-排气槽；32-第二密封圈；40-耐腐蚀弹性件；50-安装螺母；51-台阶部；52-台阶孔；53-承载面；60-第一密封圈；200-电容器；201-外壳；202-电极引出组件；203-聚氨酯；204-内壳；205-电容器芯组。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”指的是防爆阀100安装于电容器200状态下的“上、下”，与电容器200正常使用状态下的“上、下”方向一致，具体地，可以参考如图1所示的图面方向。“内、外”是指相关零部件轮廓的内、外。此外，本公开实施例中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。

在本公开中提供了一种防爆阀100，可以用于电容器200。如图1-8所示，该防爆阀100可包括阀体10、上阀芯组件20、下阀芯组件30和耐腐蚀弹性件40。阀体10设有上端开口的阀腔11。阀体10的底部设有用于释放电容器200内压力的排气孔12，排气孔12能够通过阀腔11与外界连通。上阀芯组件20、耐腐蚀弹性件40、下阀芯组件30设置于阀腔11，上阀芯组件20固定设置于阀腔11的上端，下阀芯组件30抵顶于阀腔11的底壁并排气孔12盖合于排气孔12上。耐腐蚀弹性件40设置于上阀芯组件20和下阀芯组件30之间以提供使下阀芯组件30封堵排气孔12的弹性力。其中，耐腐蚀弹性件40的材料可以采用耐腐蚀弹性合金、耐腐蚀弹性的塑料、TPE热塑性弹性体(人造橡胶或合成橡胶)、导热氯醇橡胶等。

需要说明的，在本公开中，阀腔11始终能够通过其上端的开口与外界连通。

在将防爆阀100应用于电容器200时，在正常使用状态，利用耐腐蚀弹性件40抵顶于下阀芯组件30能够封堵排气孔12，从而使电容器200的容腔处于密封状态。当电容器200内部产生大量气体，压力增大时，电容器200内部的气压大于外部气压，气体会克服耐腐蚀弹性件40的弹力将下阀芯组件30向上顶，压缩耐腐蚀弹性件40，从而打开排气孔12，使得排气孔12与阀体10的阀腔11连通，从而使得电容器200内的气体依次通过排气孔12、阀腔11与外界连通。因此，能够在电容器200内气压过大时及时通过防爆阀100将气体释放出去，避免了电容器200内气压过大可能产生的鼓胀爆裂，保护了电容器200。而且，采用的耐腐蚀弹性件40耐腐蚀、抗老化，使用寿命长，从而使得电容器200即使处于高污染性气体环境中也能够具有较长的安全运行寿命。

在本公开中，可以将使得耐腐蚀弹性件40进一步变形的压力设置为0.05Mpa，即当电容器200内部的压力大于0.05Mpa时，下阀芯组件30会被顶起。

为了便于将防爆阀100固定于电容器200，如图3和图5所示，防爆阀100还包括用于与电容器200外壳201固定连接的安装螺母50。阀体10的下端与安装螺母50螺纹连接，安装螺母50的外周设有台阶部51且包括大径段和小径段，小径段伸入电容器200内腔，大径段外露于电动器外壳201，台阶部51用于搭接于电容器200外壳201。

设置台阶部51方便在安装时通过台阶部51搭接于电容器200的外壳201，增加了安装螺母50与电容器200外壳201的接触面积。在与电容器200外壳201进行焊接时，焊接更加方便也更加牢固。由于安装螺母50的大径段穿设于电容器200的外壳201，且围绕阀体10设置，能够对阀体10起到保护作用。而且，在遭遇积水时，由于大径段高于电容器200外盖，能够有效防止积水从电容器200的外壳201的顶部流进阀体10。

在本公开中，阀体10可以根据设计需要形成任意适当的结构和形状。在一种实施方式中，如图3和图5所示，安装螺母50设置有台阶孔52，台阶孔52具有承载面53，阀体10构造成与台阶孔52配合的T型结构，T型结构具有搭接面13，承载面53与搭接面13配合。通过台阶孔52和T型结构的配合，方便对阀体10进行定位安装。

具体地，阀体10包括构造成T型结构的第一连接部15和第二连接部16。第二连接部16沿竖直方向延伸与安装螺母50螺纹连接。第一连接部15沿水平方向延伸具有搭接面13，第一连接部15的外周具有便于旋拧的凸棱，且至少部分第一连接部15沿轴向方向外露于安装螺母50。通过设置凸棱便于对阀体10进行旋拧，使其与安装螺母50进行螺纹连接。而且，可以通过外露于安装螺母50的部分进行施力，方便进行旋拧操作。

在本公开的一种实施方式中，第一连接部15的外周的横截面为四边形结构，便于对阀体10进行旋拧，使其与安装螺母50进行螺纹连接。可以理解的是，在其他实施方式中，第一连接部15的外周的横截面还可以为六边形结构。

为了使承载面53与搭接面13之间密封，如图3和图5所示，承载面53与搭接面13之间设置有第一密封圈60。第一密封圈60采用的材料为氯醇橡胶。通过设置第一密封圈60能够将阀体10和安装螺母50之间的间隙密封。而且由于第一密封圈60采用了氯醇橡胶，使得第一密封圈60对高污染性气体(如带氟利昂、氯气等高氧化气)有很好的抗腐蚀作用，进一步加强了电容器200整体的安全运行寿命。

在本公开的一种实施方式中，如图3和图5所示，下阀芯组件30包括下阀芯31和第二密封圈32，第二密封圈32设置于下阀芯31和排气孔12的上端面之间。如此便能够在电容器200正常使用时对排气孔12进行有效的密封，避免电容器200内部与外界连通。

可选地，如图3和图5-7所示，下阀芯31环设有安装槽311。第二密封圈32嵌设于安装槽311。安装槽311的底壁抵顶于第二密封圈32，安装槽311的内周壁和/或外周壁与第二密封圈32存在间隙。即第二密封圈32与安装槽311为间隙配合。安装槽311的外壁还开设有排气槽312，排气槽312与安装槽311连通。在本公开的一种实施方式中，第二密封圈32可以采用与第一密封件相同的材料，可以是采用氯醇橡胶的密封圈。

当电容器200内部产生大量气体，气体克服耐腐蚀弹性件40的弹力将下阀芯31向上顶，由于下阀芯31与第二密封圈32是间隙配合，在重力的作用下，第二密封圈32会脱离安装槽311，从而增大了排气孔12与阀腔11连通的通道，使得电容器200内的气体能够更快地从阀腔11排出。通过设置排气槽312，在电容器200内气压过大时，压力气体可以通过排气槽312进入安装槽311内，在气体的吹动作用下，有助于第二密封圈32脱离安装槽311。

在本公开中，排气槽312可以根据设计需要形成任意适当的结构和形状。在一种实施方式中，如图6和图7所示，排气槽312构造成开设于安装槽311的外壁端面的缺口。在电容器200需要排气时，缺口减小了第二密封圈32与安装槽311的接触面积，有助于第二密封圈32脱离安装槽311，从而加快气体排出。

如图3和图5所示，上阀芯组件20包括上阀芯21和挡片22，阀腔11的内壁开设有卡槽14，挡片22嵌设于卡槽14，上阀芯21抵顶于挡片22和耐腐蚀弹性件40之间，上阀芯21上开设有第一透气孔211，挡片22上开设有第二透气孔221，挡片22下方的阀腔部分通过第一透气孔211和第二透气孔221与外界连通。

通过设置挡片22抵顶于上阀芯21的顶部来限制上阀芯21的轴向位移，使得上阀芯21和下阀芯31能够共同挤压耐腐蚀弹性件40，从而使得在耐腐蚀弹性件40的弹性力的作用下通过下阀芯31封堵排气孔12。通过设置第一透气孔211和第二透气孔221便于阀腔11与外界连通，在电容器200需要排气时，可以通过第一透气孔211和第二透气孔221迅速排出。

具体地，如图8所示，第一透气孔211为上阀芯21的外侧壁上的轴向贯通槽。轴向贯通槽从上阀芯21的外侧壁沿径向向内延伸。构造成缺口形式的第一透气孔211更靠近阀腔11周壁，有助于将上阀芯21与阀腔11周壁之间的气体迅速排出。在本公开中对第一透气孔211的结构和数量不作限制。在一种实施方式中，第一透气孔211的数量为多个，且围绕上阀芯21的外侧壁间隔设置。

在本公开中对第二透气孔221的结构和数量不作限制，只要能够将阀腔11与外界连通即可。在一种实施方式中，挡片22可以采用镂空结构，便于更快地将气体排出。

本公开中一种实施方式中的耐腐蚀弹性件40构造成实心块状结构，且耐腐蚀弹性件40的材料为导热氯醇橡胶。且为了能够将电容器200中的热量尽快散发出去，上阀芯组件20中的上阀芯21和下阀芯组件30中的下阀芯31均采用金属材料。耐腐蚀弹性件40采用氯醇橡胶，并且其中添加有纳米级氮化铝ALN、导热粉M-21、纳米级氧化锌ZnO、氧化镁MgO等合金，以提高其导热性，其导热系数可达到4w/(mk)。

本公开中的耐腐蚀弹性件40由于采用了改性氯醇橡胶，具有良好的导热性能，从而能够提高防爆阀100的导热性能。而且具有良好的抗老化和抗污染的特性，从而能够提高防爆阀100的使用寿命。与此同时，实心块状结构的耐腐蚀弹性件40能够增加与上阀芯组件20和下阀芯组件30的接触面积。当电容器200发热时，能够快速将热量传导至上阀芯组件20，并通过阀腔11的开口散发出去，加快了对电容器200的散热。

在本公开的另一方面还提供了一种电容器200，如图1和图2所示，其包括外壳201、电极引出组件202、电容器芯组205、和上述的防爆阀100。防爆阀100固定于外壳201，电容器芯组205设置于外壳201内，电极引出组件202穿设于外壳201且与电容器芯组205电连接。电极引出组件202与外壳201之间还可设置端子密封组件，对二者之间的连接处进行密封。

电容器200内的容腔能够通过排气孔12、阀腔11与外界连通，当电容器200内部产生大量气体，压力增大时，电容器200内部的气压大于外部气压，气体会克服耐腐蚀弹性件40的弹力将下阀芯组件30向上顶，压缩耐腐蚀弹性件40，从而打开排气孔12，使得排气孔12与阀体10的阀腔11连通，从而使得电容器200内的气体依次通过排气孔12、阀腔11与外界连通。因此，能够在电容器200内气压过大时及时通过防爆阀100将气体释放出去，避免了电容器200内气压过大可能产生的鼓胀爆裂，保护了电容器200。

可选地，在电容器200的外壳201的腔体的顶部内留有25mm左右的间隙，以形成电容器空腔，该空腔与防爆阀100的排气孔12连通，在电容器200老化失效产生大量气体的时，形成泄压防爆的作用。

可选地，电容器200的外壳201采用无磁不锈钢材质来形成金属腔体。在金属腔体的静电屏蔽的作用下，能够避免电容器200的电磁散失，使得电容器200在电磁兼容性方面更加良好。

本公开对电极引出组件202的数量不做限制，可以根据需要灵活设置。在本公开中的一种实施方式中，电极引出组件202的数量至少为四组。优选地，电极引出组件202的数量为四组。由于四端电极引出组件202采用了一极两个电极引出端的方式，与两个电极引出组件202相比，大大增加了纹波电流流经电极的横截面积，减少每根电极引出组件202的负载的电流，从而减少了了每根电极引出组件202上的发热功率。在不改变总负载电流的情况下，每根电极引出组件202可降低70％以上的发热功率。另外，由于采用了多个电极引出组件202的电容器200中的电流流经的电极的位置更加分散，这样就使得电容器200的电极的散热面积更大，有利于电容器200更好的散热，并能够有效避免局部发热的情况。

如图1所示，电容器200还包括内壳204。外壳201和内壳204之间填充有聚氨酯203。聚氨酯203除了综合了一般环氧树脂的阻燃、防水等柔性材料机理以外，还具有密度小、与不锈钢结合紧密、易成型等特点。从而使电容器200重量更轻，具有更好的抗振动冲击能力。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (12)

1.一种防爆阀，其特征在于，包括阀体(10)、上阀芯组件(20)、下阀芯组件(30)和耐腐蚀弹性件(40)，所述阀体(10)设有上端开口的阀腔(11)，所述阀体(10)的底部设有用于释放电容器内压力的排气孔(12)，所述排气孔(12)能够通过所述阀腔(11)与外界连通，所述上阀芯组件(20)、所述耐腐蚀弹性件(40)、所述下阀芯组件(30)设置于所述阀腔(11)，所述上阀芯组件(20)固定设置于所述阀腔(11)的上端，所述下阀芯组件(30)抵顶于所述阀腔(11)的底壁并盖合在所述排气孔(12)上，所述耐腐蚀弹性件(40)设置于所述上阀芯组件(20)和下阀芯组件(30)之间以提供使所述下阀芯组件(30)封堵所述排气孔(12)的弹性力；

所述防爆阀(100)还包括用于与所述电容器的外壳(201)固定连接的安装螺母(50)，所述阀体(10)的下端与所述安装螺母(50)螺纹连接，所述安装螺母(50)的外周设有台阶部(51)且包括大径段和小径段，所述小径段伸入所述电容器的内腔，所述台阶部(51)用于搭接于所述电容器的所述外壳(201)。

2.根据权利要求1所述的防爆阀，其特征在于，所述安装螺母(50)设置有台阶孔(52)，所述台阶孔(52)具有承载面(53)，所述阀体(10)构造成与所述台阶孔(52)配合的T型结构，所述T型结构具有搭接面(13)，所述承载面(53)与所述搭接面(13)配合。

3.根据权利要求2所述的防爆阀，其特征在于，所述承载面(53)与所述搭接面(13)之间设置有第一密封圈(60)，所述第一密封圈(60)采用的材料为氯醇橡胶。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的防爆阀，其特征在于，所述下阀芯组件(30)包括下阀芯(31)和第二密封圈(32)，所述第二密封圈(32)设置于所述下阀芯(31)和所述排气孔(12)的上端面之间。

5.根据权利要求4所述的防爆阀，其特征在于，所述下阀芯(31)环设有安装槽(311)，所述第二密封圈(32)嵌设于所述安装槽(311)，所述安装槽(311)的外壁还开设有排气槽(312)，所述排气槽(312)与所述安装槽(311)连通。

6.根据权利要求5所述的防爆阀，其特征在于，所述排气槽(312)构造成开设于所述安装槽(311)的外壁端面的缺口。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的防爆阀，其特征在于，所述上阀芯组件(20)包括上阀芯(21)和挡片(22)，所述阀腔(11)的内壁开设有卡槽(14)，所述挡片(22)嵌设于所述卡槽(14)，所述上阀芯(21)抵顶于所述挡片(22)和所述耐腐蚀弹性件(40)之间，所述上阀芯(21)上开设有第一透气孔(211)，所述挡片(22)上开设有第二透气孔(221)，所述挡片(22)下方的阀腔部分通过所述第一透气孔(211)和所述第二透气孔(221)与外界连通。

8.根据权利要求7所述的防爆阀，其特征在于，所述第一透气孔(211)为所述上阀芯(21)的外侧壁上的轴向贯通槽。

9.根据权利要求1所述的防爆阀，其特征在于，所述耐腐蚀弹性件(40)构造成实心块状结构，且所述耐腐蚀弹性件(40)的材料为导热氯醇橡胶。

10.一种电容器，其特征在于，包括外壳(201)、电极引出组件(202)、电容器芯组(205)和权利要求1-9中任一项所述的防爆阀(100)，所述防爆阀(100)固定于所述外壳(201)，所述电容器芯组(205)设置于所述外壳(201)内，所述电极引出组件(202)穿设于所述外壳(201)且与所述电容器芯组(205)电连接。

11.根据权利要求10所述的电容器，其特征在于，所述电极引出组件(202)的数量至少为四组。

12.根据权利要求10所述的电容器，其特征在于，所述电容器(200)还包括内壳(204)，所述外壳(201)和内壳(204)之间填充有聚氨酯(203)。

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