CN217177552U - 一种浸水自动开启功能的排水防爆阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种浸水自动开启功能的排水防爆阀，其包括阀体、阀芯、导杆、弹簧和内密封圈，该内密封圈设置于该阀芯与阀体之间；所述导杆穿设于阀体中，并与阀芯下端连接；所述弹簧套设于导杆外围，并与阀体接触，且该阀芯在弹簧弹力作用下压紧内密封圈，使阀芯与阀体密封接触，所述阀体内设置有可通过吸水膨胀顶起阀芯以驱使阀芯与阀体之间形成通道的吸水膨胀体，该吸水膨胀体位于阀芯下方。本实用新型不仅具有常规防爆阀的密封防护和排气泄压的功能，同时还具备排水、排液的功能。且本实用新型排水或排液的工作原理简单，且采用的零部件少，成本低，可以批量生产及推广应用，具有极强的市场竞争力。

Description

一种浸水自动开启功能的排水防爆阀

技术领域：

本实用新型涉及防爆阀技术领域，特指一种浸水自动开启功能的排水防爆阀。

背景技术：

随着我国电动汽车保有量的迅速增长，电动汽车起火燃烧事故频频发生，电动汽车安全问题也一直是消费者关注的重点。为此相关部门最新发布了一系列的强制性国家标准，其中在《电动汽车安全要求》中主要规定了电动汽车的电气安全和功能安全要求，强化了整车防水、绝缘电阻及监控要求，以降低车辆在正常使用、涉水等情况下的安全风险；针对上述强制性国家标准的发布与实施，对新能源汽车动力系统的防水、防爆等提出更高的要求。

保证电动汽车动力系统中核心部件电池PACK、电控、电机等核心部件安全可靠的工作至关重要。为保证其安全稳定的工作，需要做到防水、防尘，即理论上是密封状态；但在密封状态下，在电池包因意外事故进水时，如不能及时地排出，可能会导致电池包内的电芯等元器件的损坏、短路、爆燃等事故，可能会造成重大人员伤亡及财产损失。

目前现有的解决方案是在电池包箱体上安装相应数量的防爆阀产品来应对动力电池系统的防水、防爆、排气泄压的需求，但该系列产品尚不具备排出液态水及其它液体或液体混合物的功能。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种浸水自动开启功能的排水防爆阀。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该浸水自动开启功能的排水防爆阀包括阀体、阀芯、导杆、弹簧和内密封圈，该内密封圈设置于该阀芯与阀体之间；所述导杆穿设于阀体中，并与阀芯下端连接；所述弹簧套设于导杆外围，并与阀体接触，且该阀芯在弹簧弹力作用下压紧内密封圈，使阀芯与阀体密封接触，所述阀体内设置有可通过吸水膨胀顶起阀芯以驱使阀芯与阀体之间形成通道的吸水膨胀体，该吸水膨胀体位于阀芯下方。

进一步而言，上述技术方案中，所述吸水膨胀体外部设置有纵向分布的导水槽。

进一步而言，上述技术方案中，所述阀体下端面设有多个贯通其内腔的第一进水孔。

进一步而言，上述技术方案中，所述阀体外侧面开设有多个贯通其内腔的第二进水孔。

进一步而言，上述技术方案中，所述吸水膨胀体由吸水材料一体成型；该吸水膨胀体沿其上端面向下开设有贯通下端面的通孔，并通过该通孔套设于导杆外围，且该吸水膨胀体的内壁与导杆外壁之间形成有间隔。

进一步而言，上述技术方案中，所述阀体外侧冲压形成有若干弹性卡片，通过该弹性卡片与电池包箱体卡持固定，且该阀体于弹性卡片旁侧形成有第二进水孔。

进一步而言，上述技术方案中，所述阀体下端外围套设有外密封圈，并通过该外密封圈与电池包箱体形成密封接触，其中，该外密封圈呈片状，该外密封圈上端面设置有至少两道间隔分布的第一密凸起，该外密封圈下端面设置有至少两道间隔分布的第二密凸起。

进一步而言，上述技术方案中，所述阀体下端设置有导向环，所述导杆穿过该导向环。

进一步而言，上述技术方案中，所述阀芯下端设置有螺纹柱，该螺纹柱螺旋固定于该导杆上端设置的螺纹孔，使阀芯下端与导杆上端固定连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述阀芯下端与该导杆上端通过铆接或焊接固定，或者是，该阀芯下端嵌入该导杆上端的孔内，并通过过盈配合方式固定。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型不仅具有常规防爆阀的密封防护和排气泄压的功能，同时还具备排水、排液的功能。其中，在遇到电池包内部进入液体(尤指液态水)时，利用阀芯下方的吸水膨胀体吸水膨胀后顶开阀芯，使阀芯与阀体之间形成通道，通过该通道排水或排液，从而实现排出电池包内液体的功能；排水完成后以及吸水材料干燥收缩后，弹簧的弹力再次驱使阀芯压紧内密封圈，使阀芯与阀体密封接触，从而实现恢复密封的功能。本实用新型排水或排液的工作原理简单，且采用的零部件少，成本低，可以批量生产及推广应用，具有极强的市场竞争力。

附图说明：

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型另一视角的立体图；

图3是本实用新型的剖视图；

图4是本实用新型中阀体的立体图；

图5是本实用新型的立体分解图；

图6是本实用新型中阀芯的立体图；

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1-6所示，为一种浸水自动开启功能的排水防爆阀，其包括阀体1、阀芯2、导杆3、弹簧4和内密封圈5，该内密封圈5设置于该阀芯2与阀体1之间；所述导杆3穿设于阀体1中，并与阀芯2下端连接；所述弹簧4套设于导杆 3外围，并与阀体1接触，且该阀芯2在弹簧4弹力作用下压紧内密封圈5，使阀芯2与阀体1密封接触。本实用新型排水防爆阀应用动力电池包及储能电池包上，在正常工作状态下，装载在电池包上的排水防爆阀处于关闭状态，外界的空气、水、粉尘、异物等不能通过排水防爆阀进入到电池包箱体的内部，也就是说，此时，阀芯2在弹簧4弹力作用下压紧内密封圈5，使阀芯2与阀体1密封接触，使排水防爆阀处于关闭状态。在使用过程中，如果电池包箱体内部的气体压强大于排水防爆阀所设定的防爆开启压力值(即克服弹簧的弹力以打开阀芯2的力值)时，装载在电池包箱体上的排水防爆阀的阀芯会在箱体内部气压的作用下向外部打开，此时，该阀芯2与阀体1形成泄压通道，电池包内部的高温高压空气、粉尘、气固混合物等会通过该泄压通道，急速向外界排放、泄压，从而防止电池包箱体变形、爆破或其他严重的事故，其到保护的功能。当完成上述的泄压动作后，电池包箱体内部的气体压强降至排水防爆阀所设定的防爆开启压力值以下时，弹簧的弹力再次驱使阀芯2压紧内密封圈5，使阀芯2与阀体1密封接触，从而实现恢复密封的功能，使排水防爆阀恢复到正常的工作状态。

为了实现排水或排液功能，排水防爆阀做出了以下设计：所述阀体1内设置有可通过吸水膨胀顶起阀芯2以驱使阀芯2与阀体1之间形成通道的吸水膨胀体 6，该吸水膨胀体6位于阀芯2下方。在正常工作状态下，排水防爆阀中的阀芯 2在弹簧4弹力作用下压紧内密封圈5，使阀芯2与阀体1密封接触，实现正常工作状态下的密封性。在遇到电池包内部进入液体(尤指液态水)时，利用阀芯下方的吸水膨胀体6吸水膨胀后顶开阀芯，使阀芯2与阀体1之间形成通道，通过该通道排水或排液，从而实现排出电池包内液体的功能，即实现浸水自动开启功能；排水完成后以及吸水材料干燥收缩后，弹簧的弹力再次驱使阀芯2压紧内密封圈5，使阀芯2与阀体1密封接触，从而实现恢复密封的功能。本实用新型排水或排液的工作原理简单，且采用的零部件少，成本低，可以批量生产及推广应用，具有极强的市场竞争力。

所述吸水膨胀体6由吸水材料一体成型；该吸水膨胀体6在遇水或其它液体后会自动膨胀，以便通过膨胀的升力克服弹簧的拉伸力以顶开阀芯形成通道，从而实现排水的功能。更具体而言，吸水膨胀体6吸水膨胀后，会增大厚度，并通过吸水膨胀体6厚度的增大来顶起阀芯，从而使阀芯开启并形成排水的通道。当排水防爆阀完成排水、排液动作后，吸水膨胀体6内的水份会逐渐挥发掉，吸水膨胀体6的厚度也会逐渐减小并还原；此时，在弹簧的弹力作用下，阀芯2压紧内密封圈5，使阀芯2与阀体1密封接触，恢复到正常的工作状态。恢复到正常的工作状态后，功能正常、可以正常使用。

所述吸水膨胀体6与阀体1内壁之间形成有空间，以致具有足够的位置供吸水膨胀体6遇水膨胀。

所述吸水膨胀体6沿其上端面向下开设有贯通下端面的通孔62，并通过该通孔62套设于导杆3外围，且该吸水膨胀体6的内壁与导杆3外壁之间形成有间隔，其给变形后的吸水膨胀体6预留足够的空间，并且在吸水膨胀体6遇水膨胀后，能够平稳的顶开阀芯2。

为了提高排水的效率，所述吸水膨胀体6外部设置有纵向分布的导水槽61，当吸水膨胀体6吸水膨胀后，由于导水槽61的存在，可以保证吸水膨胀体6与阀体1之间始终会存在间隙，从而在吸水膨胀体6吸水膨胀顶开阀芯2后，该间隙能够连通阀芯2与阀体1之间形成的通道连通，从而提高排水的效率。

所述导水槽61可以是弧形槽，矩形槽等，其形状、深度、深度也不受限制，导水槽61设计的目的是能够使液体迅速流动，缩短吸水膨胀体6的膨胀变形时间。如增加导水槽61的数量和/或增大导水槽61的宽度和深度，可以缩短吸水膨胀体6的膨胀变形时间，提高吸水膨胀体6的使用寿命，并增强排水防爆阀的排水效率，提高安全可靠性。

所述阀体1可选用金属机加工成型或模具成型，亦可选用塑料注塑成型，其形状可设计为圆形、方形、六角形等。

所述阀体1下端面设有多个贯通其内腔的第一进水孔11，可通过该第一进水孔11泄压，也可以通过该第一进水孔11进水；所述吸水膨胀体6下端面会堵住某些第一进水孔11或某个第一进水孔11的部分，也有些第一进水孔11不会被堵住，以便后期需要泄压时，能够快速泄压；同时，以上的设计能够使进入阀体1的水能够立刻被吸水膨胀体6吸收，并且吸水膨胀体6吸收足够的水后能够立即膨胀以顶开阀芯2，从而提高排水效率，使本实用新型使用起来更加安全可靠。所述第一进水孔11为圆孔，当然，还可以是方孔或其它类型的多边形孔或异形孔。

为进一步提高吸水膨胀体6吸水效率，再做出了以下设计：所述阀体1外侧面开设有多个贯通其内腔的第二进水孔12，通过增设第二进水孔12，使水进入阀体1的通道更多，流速更快，以致使进入阀体1的水能够立刻被吸水膨胀体6 吸收，并且吸水膨胀体6吸收足够的水后能够立即膨胀以顶开阀芯2，从而提高排水效率，使本实用新型使用起来更加安全可靠。所述第二进水孔12为方孔，当然，还可以是圆孔或其它类型的多边形孔或异形孔。

所述吸水膨胀体6的横截面呈多边形，以致该吸水膨胀体6外部与阀体1内壁直接形成有间隔，以便实现泄压功能，同时也可以提高吸水膨胀体6的吸水效率，提高排水效率。

所述阀体1外侧冲压形成有若干弹性卡片13，且该阀体1于弹性卡片13旁侧形成有第二进水孔12，该阀体1通过该弹性卡片13与电池包箱体卡持固定，使排水防爆阀稳定的安装于电池包箱体上，其中，所述阀体1下端外围套设有外密封圈7，并通过该外密封圈7与电池包箱体形成密封接触，以达到密封装配的目的。其中，该外密封圈7呈片状，该外密封圈7上端面设置有至少两道间隔分布的第一密凸起71，该外密封圈7下端面设置有至少两道间隔分布的第二密凸起72，此结构的外密封圈7能够对阀体1与电池包箱体之间形成稳定的密封装配关系，并且密封效果极为理想。

所述阀体1下端设置有导向环14，所述导杆3穿过该导向环14，并可在导向环14内活动，以致使弹簧的弹力向下顶出导杆3，以对导杆3形成向下的拉伸力，从而实现向下拉动阀芯2，使阀芯2压紧内密封圈5，从而使阀芯2与阀体1密封接触。

所述阀芯2可选用金属机加工成型或模具成型，亦可选用塑料注塑成型。

所述阀芯2下端面外围设置有凹槽22，所述内密封圈5镶嵌于凹槽22内，并且该内密封圈5还局部凸出于该凹槽22外，以致内密封圈5能够稳定地被挤压于阀芯2与阀体1之间，从而达到稳定的密封效果。

所述阀芯2下端设置有螺纹柱21，该螺纹柱21螺旋固定于该导杆3上端设置的螺纹孔31，使阀芯2下端与导杆3上端固定连接。进一步而言，该螺纹柱 21与阀芯2下端一体固定，为不可拆掉的一个整体零件，使阀芯2与导杆3装配起来更加稳定。当然，还可以是这样的装配结构：所述阀芯2下端与该导杆3 上端通过铆接或焊接固定，或者是，该阀芯2下端嵌入该导杆3上端的孔内，并通过过盈配合方式固定。当然，该阀芯2与导杆3也可以是一体式固定结构，其在安装完成后，并将弹簧套在导杆3外围后，在导杆3下端螺旋安装螺母，使螺母下端与弹簧接触其可，此方式还可以调节阀芯2挤压内密封圈的力度，使用起来更加方便。

综上所述，本实用新型不仅具有常规防爆阀的密封防护和排气泄压的功能，同时还具备排水、排液的功能。其中，在遇到电池包内部进入液体(尤指液态水) 时，利用阀芯下方的吸水膨胀体6吸水膨胀后顶开阀芯，使阀芯2与阀体1之间形成通道，通过该通道排水或排液，从而实现排出电池包内液体的功能；排水完成后以及吸水材料干燥收缩后，弹簧的弹力再次驱使阀芯2压紧内密封圈5，使阀芯2与阀体1密封接触，从而实现恢复密封的功能。本实用新型排水或排液的工作原理简单，且采用的零部件少，成本低，可以批量生产及推广应用，具有极强的市场竞争力。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种浸水自动开启功能的排水防爆阀，其包括阀体(1)、阀芯(2)、导杆(3)、弹簧(4)和内密封圈(5)，该内密封圈(5)设置于该阀芯(2)与阀体(1)之间；所述导杆(3)穿设于阀体(1)中，并与阀芯(2)下端连接；所述弹簧(4)套设于导杆(3)外围，并与阀体(1)接触，且该阀芯(2)在弹簧(4)弹力作用下压紧内密封圈(5)，使阀芯(2)与阀体(1)密封接触，其特征在于：

所述阀体(1)内设置有可通过吸水膨胀顶起阀芯(2)以驱使阀芯(2)与阀体(1)之间形成通道的吸水膨胀体(6)，该吸水膨胀体(6)位于阀芯(2)下方。

2.根据权利要求1所述的一种浸水自动开启功能的排水防爆阀，其特征在于：所述吸水膨胀体(6)外部设置有纵向分布的导水槽(61)。

3.根据权利要求2所述的一种浸水自动开启功能的排水防爆阀，其特征在于：所述阀体(1)下端面设有多个贯通其内腔的第一进水孔(11)。

4.根据权利要求3所述的一种浸水自动开启功能的排水防爆阀，其特征在于：所述阀体(1)外侧面开设有多个贯通其内腔的第二进水孔(12)。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种浸水自动开启功能的排水防爆阀，其特征在于：所述吸水膨胀体(6)由吸水材料一体成型；该吸水膨胀体(6)沿其上端面向下开设有贯通下端面的通孔(62)，并通过该通孔(62)套设于导杆(3)外围，且该吸水膨胀体(6)的内壁与导杆(3)外壁之间形成有间隔。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种浸水自动开启功能的排水防爆阀，其特征在于：所述阀体(1)外侧冲压形成有若干弹性卡片(13)，通过该弹性卡片(13)与电池包箱体卡持固定，且该阀体(1)于弹性卡片(13)旁侧形成有第二进水孔(12)。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种浸水自动开启功能的排水防爆阀，其特征在于：所述阀体(1)下端外围套设有外密封圈(7)，并通过该外密封圈(7)与电池包箱体形成密封接触，其中，该外密封圈(7)呈片状，该外密封圈(7)上端面设置有至少两道间隔分布的第一密凸起(71)，该外密封圈(7)下端面设置有至少两道间隔分布的第二密凸起(72)。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种浸水自动开启功能的排水防爆阀，其特征在于：所述阀体(1)下端设置有导向环(14)，所述导杆(3)穿过该导向环(14)。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的一种浸水自动开启功能的排水防爆阀，其特征在于：所述阀芯(2)下端设置有螺纹柱(21)，该螺纹柱(21)螺旋固定于该导杆(3)上端设置的螺纹孔(31)，使阀芯(2)下端与导杆(3)上端固定连接。

10.根据权利要求1-4任意一项所述的一种浸水自动开启功能的排水防爆阀，其特征在于：所述阀芯(2)下端与该导杆(3)上端通过铆接或焊接固定，或者是，该阀芯(2)下端嵌入该导杆(3)上端的孔内，并通过过盈配合方式固定。

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