CN219553820U - 一种具备定向排放功能的防爆阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具备定向排放功能的防爆阀，其包括阀本体、设置于该阀本体中并可相对阀本体打开或闭合的活塞组件及设置于活塞组件与阀本体之间的弹性元件，活塞组件在弹性元件的弹力作用下闭合阀本体的排泄口，当活塞组件相对阀本体打开后形成连通排泄口的泄压通道，阀本体上端具有盖子，阀本体外侧面设置有导向排气口，导向排气口连通泄压通道以形成定向排放路径。通过定向排放路径能够使电池包热失控时产生的高温气体、火焰、火苗、气固混合物实现定向方向排放，达到定向排气和泄压功能，使用起来更加安装可靠，解决现有防爆阀产品只具备密封防护和排气泄压的功能、不具备定向排气作用的问题，并且可以进一步提高了电池包的安全性。

Description

一种具备定向排放功能的防爆阀

技术领域：

本实用新型涉及防爆阀产品技术领域，特指一种具备定向排放功能的防爆阀。

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。

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，目前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，但该常规的防爆阀产品不具备引流的功能；当电池包内电芯发生爆炸、燃烧等热失控异常时，会产生大量的高温气体、火焰、火苗、气固混合物等，此时可能会因为防爆阀的无指向排气泄压而将高温气体、火焰、火苗等排放向车辆内的可燃物、易燃物，从而引燃车辆或引发更严重的事故。

例如，专利号为202121510014.X的中国实用新型公开了一种防爆阀，该防爆阀包括：阀座、阀芯和限位件；阀芯活动安装于阀座上，限位件与阀芯连接；防爆阀具有第一限压状态和第二限压状态；在第一限压状态下，阀芯相对于阀座开启，并带动限位件抵接于阀座；此时，通过阀芯与阀座之间的通道实现泄压；在第二限压状态下，限位件自阀芯上脱落，阀芯与阀座分离，由此阀座将不再受阀芯的遮挡，进而使开度最大化，实现快速泄压，达到了提高泄压防爆效率的目的。但是，上述防爆阀直接通过阀芯与阀座之间的通道实现泄压，不具备引流的功能，存在因为防爆阀的无指向排气泄压而将高温气体、火焰、火苗等排放向车辆内的可燃物、易燃物，从而引燃车辆或引发更严重的事故的风险。

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，提供一种具备定向排放功能的防爆阀，该防爆阀设计了可以定向泄压的定向排放路径，以致将电池包热失控时产生的高温气体、火焰、火苗、气固混合物等引流至安全的方向进行排放，使防爆阀功能更完善，可以进一步提高了装置有该防爆阀的电池包的安全性。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该具备定向排放功能的防爆阀包括阀本体、设置于该阀本体中并可相对阀本体打开或闭合的活塞组件以及设置于活塞组件与阀本体之间的弹性元件，该活塞组件在弹性元件的弹力作用下闭合阀本体的排泄口，当活塞组件相对阀本体打开后形成连通排泄口的泄压通道，所述阀本体上端具有盖子，该阀本体外侧面设置有导向排气口，该导向排气口连通泄压通道以形成定向排放路径。

进一步而言，上述技术方案中，所述阀本体上端内侧成型有卡槽，所述盖子外缘与该阀本体上端卡持固定。

进一步而言，上述技术方案中，所述阀本体上端成型有铆压片，该铆压片与阀本体上端之间形成有台阶，所述盖子外缘抵靠在台阶上后，通过铆压片铆合固定于盖子外缘上端，使铆压片与台阶之间形成所述的卡槽。

进一步而言，上述技术方案中，所述盖子外缘与阀本体上端之间设置有止转结构，其中，所述止转结构包括有设置于阀本体上端的止转槽以及设置于盖子外缘的止转凸部，该止转凸部卡嵌固定于该止转槽中。

进一步而言，上述技术方案中，所述活塞组件包括穿设于阀本体中并可滑动的导杆以及设置于导杆上端的活塞，该导杆下端伸出于该阀本体下端外，且该导杆下端出现有向外凸出的挡缘，所述弹性元件为弹簧，该弹簧套设于该导杆外围，其中该弹簧下端与挡缘接触，该弹簧上端与阀本体下端接触，该活塞置于该阀本体内，并与阀本体内的内密封圈抵压接触，使活塞与内密封圈密封接触。

进一步而言，上述技术方案中，所述活塞设置有贯通上下端面的透气孔，该导杆具有贯通的中空孔位，该中空孔位连通该透气孔，且该活塞上端设置有防水透气膜，该防水透气膜盖住所述的透气孔。

进一步而言，上述技术方案中，所述活塞上端设置有由上至下分布并连通透气孔的第一阶梯槽和第二阶梯槽，所述防水透气膜外缘贴装于第一阶梯槽上，且该第一阶梯槽还镶嵌固定有第一压环，该第一压环压在防水透气膜外缘上端。

进一步而言，上述技术方案中，所述活塞下端设置有连接部，该连接部外部设置有外螺纹；所述导杆上端内壁设置有内螺纹，连接部通过外螺纹与内螺纹螺旋安装，使活塞与导杆固定连接；或者是，所述活塞下端设置有连接部，该连接部外部设置有限位槽；所述导杆上端内壁设置有卡凸，连接部镶嵌于导杆上端内部，且该卡凸与限位槽卡持定位，使活塞与导杆固定连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述阀本体中心设置有安装孔，该安装孔上端开口处设置有镶嵌槽，所述连接部穿过该安装孔并显露于该镶嵌槽内，且镶嵌槽内设置有卡簧以及用于将卡簧紧固于镶嵌槽内的第二压环，当活塞相对阀本体向外打开并形成泄压通道后，该导杆向上滑动，且该卡簧还卡入该导杆上部外围的槽体内，使导杆相对阀本体定位，并保持泄压通道持续打开。

进一步而言，上述技术方案中，所述阀本体下部还固定有外壳，该外壳包套在弹簧下端和导杆下端的外围，且该外壳与阀本体下部之间形成间隙。

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：

1、本实用新型在使用时，安装于电池包密封箱上，当电池包热失控时，密封箱内的压力瞬间增大，此时防爆阀受到的压力大于弹性元件的弹力以进一步压缩弹性元件，以致该活塞组件相对阀本体打开，活塞组件与阀本体之间形成泄压通道，阀本体外侧面的导向排气口，连通泄压通道以形成定向排放路径，此时，电池包热失控时产生的高温气体、火焰、火苗、气固混合物则通过该定向排放路径沿安全的方向排放，达到定向排气和泄压功能，使用起来更加安装可靠，使防爆阀功能更完善，解决现有防爆阀产品只具备密封防护和排气泄压的功能、不具备定向排气作用的问题，并且可以进一步提高了装置有本实用新型的电池包的安全性。

2、本实用新型结构简单、零件数量少、安全可靠性高，解决同类型防爆阀产品因零件数量多、结构复杂、外形尺寸大等因素导致成本高、较难推广和大批量应用等方面的问题。

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是本实用新型的立体分解图；

图4是本实用新型的剖视图；

图5是本实用新型中活塞的立体图；

图6是本实用新型中盖子的立体图；

图7是本实用新型中阀本体与内密封圈的装配图；

图8是本实用新型中阀本体与外密封圈的装配图；

图9是本实用新型中活塞组件2处于打开状态的立体图；

图10是本实用新型另一种结构的剖视图；

图11是本实用新型另一种结构的立体分解图。

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1-11所示，为一种具备定向排放功能的防爆阀，其包括阀本体1、设置于该阀本体1中并可相对阀本体1打开或闭合的活塞组件2以及设置于活塞组件2与阀本体1之间的弹性元件3，该活塞组件2在弹性元件3的弹力作用下闭合阀本体1的排泄口10，此时防爆阀处于第一状态，保持密封性；当活塞组件2相对阀本体1打开后形成连通排泄口10的泄压通道20，具体而言，当受到的压力大于弹性元件3的弹力以进一步压缩弹性元件3时，该活塞组件2相对阀本体1打开，此时活塞组件2与阀本体1之间形成泄压通道20，即防爆阀处于第二状态，以实现泄压。

在正常工作状态下，该活塞组件2在弹性元件3的弹力作用下闭合阀本体1的排泄口10，使装载在电池包上的本实用新型处于关闭状态，即此时防爆阀处于第一状态，外界的空气、水、粉尘、异物等不能通过该防爆阀进入到电池包密封箱的内部，起到密封防护作用。

防爆开启状态(即防爆功能)是指：当电池包密封箱内部的气体压强大于该防爆阀所设定的防爆开启压力值时，装载在电池包密封箱上的防爆阀(即本实用新型)的活塞组件2会在密封箱内部气压的作用下向外部打开，此时活塞组件2与阀本体1之间形成泄压通道20，即防爆阀处于第二状态，此时电池包内部的高温高压空气、火焰、火苗、粉尘、气固混合物等会通过泄压通道20急速向外界排放、泄压，从而防止电池包密封箱变形、爆破或其他严重的事故。

复位功能：当防爆阀完成上述的排气、泄压动作后，当电池包密封箱内部的气体压强降至防爆阀所设定的防爆开启压力值以下时，弹性元件3起到复位的作用，此时活塞组件2在弹性元件3的弹力作用下闭合阀本体1的排泄口10，使装载在电池包上的本实用新型处于关闭状态，使本实用新型立即恢复到正常的工作状态。

为了使防爆阀具备定向排放功能，做出了以下设计：所述阀本体1上端具有盖子4，该阀本体1外侧面设置有导向排气口11，该导向排气口11连通泄压通道20以形成定向排放路径。本实用新型在使用时，安装于电池包密封箱上，当电池包热失控时，密封箱内的压力瞬间增大，此时防爆阀受到的压力大于弹性元件3的弹力以进一步压缩弹性元件3，以致该活塞组件2相对阀本体1打开，活塞组件2与阀本体1之间形成泄压通道20，阀本体1外侧面的导向排气口11，连通泄压通道20以形成定向排放路径，此时，电池包热失控时产生的高温气体、火焰、火苗、气固混合物则通过该定向排放路径沿安全的方向排放，达到定向排气和泄压功能，使用起来更加安装可靠，使防爆阀功能更完善，解决现有防爆阀产品只具备密封防护和排气泄压的功能、不具备定向排气作用的问题，并且可以进一步提高了装置有本实用新型的电池包的安全性。另外，本实用新型结构简单、零件数量少、安全可靠性高，解决同类型防爆阀产品因零件数量多、结构复杂、外形尺寸大等因素导致成本高、较难推广和大批量应用等方面的问题。

以下具体说明阀本体1与盖子4的装配结构：

所述阀本体1上端内侧成型有卡槽12，所述盖子4外缘与该阀本体1上端卡持固定。为了使装配结构更加稳定，可以在盖子4外缘与卡槽12通过点胶或焊接固定。当然，还可以采用铆压的方式固定，具体而言，所述阀本体1上端成型有铆压片13，该铆压片13与阀本体1上端之间形成有台阶，所述盖子4外缘抵靠在台阶上后，通过铆压片13铆合固定于盖子4外缘上端，使铆压片13与台阶之间形成所述的卡槽12，以此将盖子4紧固于该阀本体1上端。

为了保证盖子4与阀本体1装配的稳定性，防止盖子4相对阀本体1转动，做出了以下设计：所述盖子4外缘与阀本体1上端之间设置有止转结构，通过止转结构可以有效防止盖子4相对阀本体1转动，其中，所述止转结构包括有设置于阀本体1上端的止转槽14以及设置于盖子4外缘的止转凸部41，该止转凸部41卡嵌固定于该止转槽14中，以致可以有效防止盖子4相对阀本体1转动。

以下对活塞组件2的结构及与阀本体1的装配结构做具体描述：

所述活塞组件2包括穿设于阀本体1中并可滑动的导杆21以及设置于导杆21上端的活塞22，该导杆21下端伸出于该阀本体1下端外，且该导杆21下端出现有向外凸出的挡缘211，所述弹性元件3为弹簧，该弹簧套设于该导杆21外围，其中该弹簧下端与挡缘211接触，该弹簧上端与阀本体1下端接触，该活塞22置于该阀本体1内，在弹簧弹力作用下，该活塞22与阀本体1内的内密封圈5抵压接触，使活塞22与内密封圈5密封接触。阀本体1内设置有第一环形槽101，所述内密封圈5镶嵌于该第一环形槽101内，并且该内密封圈5上端突出于该第一环形槽101外，以用于与活塞22接触，以形成密封装配。

所述阀本体1下端设置有第二环形槽102，外密封圈7镶嵌于该第二环形槽102内，并且该外密封圈7下端突出于该第二环形槽101外，以用于与电池包密封箱接触，以致本实用新型能够与电池包密封箱形成密封装配。所述阀本体1两侧设置有沉孔，螺丝穿过沉孔后与电池包密封箱固定连接。

所述活塞22与导杆21之间的装配结构至少包括以下两种：

第一种结构：所述活塞22下端设置有连接部225，该连接部225外部设置有外螺纹；所述导杆21上端内壁设置有内螺纹，连接部225通过外螺纹与内螺纹螺旋安装，使活塞22与导杆21固定连接，其装配起来极为方便，且便于维修保养。

第二种结构：所述活塞22下端设置有连接部225，该连接部225外部设置有限位槽226；所述导杆21上端内壁设置有卡凸213，连接部225镶嵌于导杆21上端内部，且该卡凸213与限位槽226卡持定位，使活塞22与导杆21固定连接，其装配结构极为稳定。

结合图10-11所示，所述活塞22设置有贯通上下端面的透气孔221，该导杆21具有贯通的中空孔位212，该中空孔位212连通该透气孔221，且该活塞22上端设置有防水透气膜8，该防水透气膜8盖住所述的透气孔221，使本实用新型还具有防水透气功能，在本实用新型安装在电池包密封箱上后，在正常状态下，可以通过中空孔位212、透气孔221和防水透气膜8与外界实现透气，使电池包密封箱内部与外界通气，实现气压平衡。

所述阀本体1下部还固定有外壳6，该外壳6包套在弹簧下端和导杆21下端的外围，且该外壳6与阀本体1下部之间形成间隙，以致可以实现防水透气功能。由于外壳6包套在弹簧下端和导杆21下端的外围，以此能够防止外部进入弹簧或弹簧与导杆21之间，从而影响弹簧的弹性能力，影响本实用新型的品质。

所述活塞22上端设置有由上至下分布并连通透气孔221的第一阶梯槽222和第二阶梯槽223，所述防水透气膜8外缘贴装于第一阶梯槽222上，且该第一阶梯槽222还镶嵌固定有第一压环224，该第一压环224压在防水透气膜8外缘上端，使防水透气膜8固定于活塞22上端。所述活塞22外侧向内设置有贯通第一阶梯槽222的第一槽体，所述活塞22上端设置有盖片23，该盖片23盖在第一槽体上。

所述阀本体1中心设置有安装孔15，该安装孔15上端开口处设置有镶嵌槽16，所述连接部225穿过该安装孔15并显露于该镶嵌槽16内，且镶嵌槽16内设置有卡簧17以及用于将卡簧17紧固于镶嵌槽16内的第二压环18，当活塞22相对阀本体1向外打开并形成泄压通道20后，该导杆21向上滑动，且该卡簧17还卡入该导杆21上部外围的槽体215内，使导杆21相对阀本体1定位，并保持泄压通道20持续打开，以此保证排气、泄压的效率。

所述槽体215具有多个，其由上至下依次分布于导杆21外围，且该槽体215的下内壁设置成倾斜状，以致在压力较大时，可以使卡簧17从上一个槽体215进入到下一个槽体215，以致该泄压通道20变得更大，以提高排气、泄压的效率。

综上所述，本实用新型在使用时，安装于电池包密封箱上，当电池包热失控时，密封箱内的压力瞬间增大，此时防爆阀受到的压力大于弹性元件3的弹力以进一步压缩弹性元件3，以致该活塞组件2相对阀本体1打开，活塞组件2与阀本体1之间形成泄压通道20，阀本体1外侧面的导向排气口11，连通泄压通道20以形成定向排放路径，此时，电池包热失控时产生的高温气体、火焰、火苗、气固混合物则通过该定向排放路径沿安全的方向排放，达到定向排气和泄压功能，使用起来更加安装可靠，使防爆阀功能更完善，解决现有防爆阀产品只具备密封防护和排气泄压的功能、不具备定向排气作用的问题，并且可以进一步提高了装置有本实用新型的电池包的安全性。

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)

1.一种具备定向排放功能的防爆阀，其包括阀本体（1）、设置于该阀本体（1）中并可相对阀本体（1）打开或闭合的活塞组件（2）以及设置于活塞组件（2）与阀本体（1）之间的弹性元件（3），该活塞组件（2）在弹性元件（3）的弹力作用下闭合阀本体（1）的排泄口（10），当活塞组件（2）相对阀本体（1）打开后形成连通排泄口（10）的泄压通道（20），

其特征在于：所述阀本体（1）上端具有盖子（4），该阀本体（1）外侧面设置有导向排气口（11），该导向排气口（11）连通泄压通道（20）以形成定向排放路径。

2.根据权利要求1所述的一种具备定向排放功能的防爆阀，其特征在于：所述阀本体（1）上端内侧成型有卡槽（12），所述盖子（4）外缘与该阀本体（1）上端卡持固定。

3.根据权利要求2所述的一种具备定向排放功能的防爆阀，其特征在于：所述阀本体（1）上端成型有铆压片（13），该铆压片（13）与阀本体（1）上端之间形成有台阶，所述盖子（4）外缘抵靠在台阶上后，通过铆压片（13）铆合固定于盖子（4）外缘上端，使铆压片（13）与台阶之间形成所述的卡槽（12）。

4.根据权利要求1所述的一种具备定向排放功能的防爆阀，其特征在于：所述盖子（4）外缘与阀本体（1）上端之间设置有止转结构，其中，所述止转结构包括有设置于阀本体（1）上端的止转槽（14）以及设置于盖子（4）外缘的止转凸部（41），该止转凸部（41）卡嵌固定于该止转槽（14）中。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种具备定向排放功能的防爆阀，其特征在于：所述活塞组件（2）包括穿设于阀本体（1）中并可滑动的导杆（21）以及设置于导杆（21）上端的活塞（22），该导杆（21）下端伸出于该阀本体（1）下端外，且该导杆（21）下端出现有向外凸出的挡缘（211），所述弹性元件（3）为弹簧，该弹簧套设于该导杆（21）外围，其中该弹簧下端与挡缘（211）接触，该弹簧上端与阀本体（1）下端接触，该活塞（22）置于该阀本体（1）内，并与阀本体（1）内的内密封圈（5）抵压接触，使活塞（22）与内密封圈（5）密封接触。

6.根据权利要求5所述的一种具备定向排放功能的防爆阀，其特征在于：所述活塞（22）设置有贯通上下端面的透气孔（221），该导杆（21）具有贯通的中空孔位（212），该中空孔位（212）连通该透气孔（221），且该活塞（22）上端设置有防水透气膜（8），该防水透气膜（8）盖住所述的透气孔（221）。

7.根据权利要求6所述的一种具备定向排放功能的防爆阀，其特征在于：所述活塞（22）上端设置有由上至下分布并连通透气孔（221）的第一阶梯槽（222）和第二阶梯槽（223），所述防水透气膜（8）外缘贴装于第一阶梯槽（222）上，且该第一阶梯槽（222）还镶嵌固定有第一压环（224），该第一压环（224）压在防水透气膜（8）外缘上端。

8.根据权利要求5所述的一种具备定向排放功能的防爆阀，其特征在于：所述活塞（22）下端设置有连接部（225），该连接部（225）外部设置有外螺纹；所述导杆（21）上端内壁设置有内螺纹，连接部（225）通过外螺纹与内螺纹螺旋安装，使活塞（22）与导杆（21）固定连接；或者是，所述活塞（22）下端设置有连接部（225），该连接部（225）外部设置有限位槽（226）；所述导杆（21）上端内壁设置有卡凸（213），连接部（225）镶嵌于导杆（21）上端内部，且该卡凸（213）与限位槽（226）卡持定位，使活塞（22）与导杆（21）固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种具备定向排放功能的防爆阀，其特征在于：所述阀本体（1）中心设置有安装孔（15），该安装孔（15）上端开口处设置有镶嵌槽（16），所述连接部（225）穿过该安装孔（15）并显露于该镶嵌槽（16）内，且镶嵌槽（16）内设置有卡簧（17）以及用于将卡簧（17）紧固于镶嵌槽（16）内的第二压环（18），当活塞（22）相对阀本体（1）向外打开并形成泄压通道（20）后，该导杆（21）向上滑动，且该卡簧（17）还卡入该导杆（21）上部外围的槽体（215）内，使导杆（21）相对阀本体（1）定位，并保持泄压通道（20）持续打开。

10.根据权利要求6-9任意一项所述的一种具备定向排放功能的防爆阀，其特征在于：所述阀本体（1）下部还固定有外壳（6），该外壳（6）包套在弹簧下端和导杆（21）下端的外围，且该外壳（6）与阀本体（1）下部之间形成间隙。