CN111779866A - 一种新型防爆平衡阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型防爆平衡阀，其包括：本体、导杆、弹簧、活塞，该导杆穿设于本体中，并与活塞固定连接，且导杆和活塞分布于本体两侧，该弹簧设置于导杆与本体之间，所述导杆设有贯穿的通孔，且通孔与活塞的第一透气孔连通以形成透气通道，该活塞上还设有用于盖住第一透气孔的防水透气膜，该导杆另一端设有定压透气组件，该定压透气组件封堵于该通孔中；本体安装于密封箱体上，并形成密封接触，该导杆及定压透气组件均置于该密封箱体中；于正常工作状态，密封箱体内外压力平衡时，且压差小于定压透气组件的开启压力时，导杆上的通孔完全封闭；当内外压差大于定压透气组件的开启压力时，导杆上的通孔导通进行透气，平衡密封箱体内外压力。

Description

一种新型防爆平衡阀

技术领域：

本发明涉及防爆阀技术领域，特指一种新型防爆平衡阀。

背景技术：

在汽车电动化趋势下，我国电动车体量迅速增长，但与此同时，电动汽车起火燃烧事故频频发生，随之而来的电动汽车安全问题也成为消费者关注的焦点，并且也是新能源汽车产业持续健康发展的根本保障。为此相关部门最新发布了《电动汽车安全要求》、《电动汽车用动力蓄电池安全要求》等电动强制性国家标准，并于2021年1月1日开始实施，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；《电动汽车用动力蓄电池安全要求》标准重点强化了电池***热安全、电气安全以及功能安全要求，特别是新标准增加了电池气***热扩散试验及防水要求。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***的防水、透气、阻湿等提出更高的要求。

电动车动力***(电池PACK、电控、电机等)作为新能源电动汽车的核心，其安全性及工作可靠性至关重要。为了保证其安全稳定的工作，需要防水、防尘，即理论上需要完全密封，但在完全密封状态下，一旦内部发生短路、电池过充或过放等异常热失控时将产生大量高温高压，并产生大量含有固体或胶状物质的固气混合物，如果不能及时排出通常情况下将发生剧烈起火、***，造成重大人员伤亡及财产损失。

因此，目前采用在电池包等动力***组件上安装1个或多个防水透气阀、防爆透气平衡阀的方案对动力电池***进行防水、防爆，预防或降低***造成的人员伤亡及财产损失。但是，现有技术防水透气阀及防爆阀内部均设置有一种防水透气微孔膜，虽然可以防止液态的水进入箱体内部，并且有很好的透气平衡压力功能，为电动车提供一定的防护，但是透气的同时，空气中的水蒸气也会随之进入到动力控制***内，大量湿气进入会凝露导致绝缘电阻降低，甚至短路，存在严重的安全隐患，不能满足新国家标准防水、绝缘的要求。虽然在箱体内加装电解水除湿装置或者防置吸湿剂可以起到一定的防止结露的问题，但是电解除水装置会耗电，特别是电动车较长时间停放时大量耗电会导致电池过放，使电池的使用寿命降低；而在箱体内放置干燥剂、吸湿膜/纸易吸湿达到饱和，寿命较短且需要经常更换，当前现有技术仍存在一定问题。

因此对现有的防水透气防爆阀需要进一步研究、改进，故本发明人提出以下技术方案。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型防爆平衡阀。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该新型防爆平衡阀包括：本体、导杆、弹簧、活塞，该导杆穿设于该本体中，并与活塞固定连接，且导杆和活塞分布于该本体两侧，该弹簧设置于导杆与本体之间，所述导杆设有贯穿的通孔，且该通孔与活塞的第一透气孔连通以形成透气通道，该活塞上还设有用于盖住第一透气孔的防水透气膜，该导杆另一端设有定压透气组件，该定压透气组件封堵于该通孔中；该本体安装于密封箱体上，并形成密封接触，该导杆及定压透气组件均置于该密封箱体中；于正常工作状态，密封箱体内外压力平衡时，且压差小于定压透气组件的开启压力时，导杆上的通孔完全封闭；当内外压差大于定压透气组件的开启压力时，导杆上的通孔导通进行透气，平衡密封箱体内外压力。

进一步而言，上述技术方案中，所述定压透气组件包括有固定于该导杆另一端的安装板以及贴合设置于该安装板两侧面的第一阻湿片和第二阻湿片，该安装板上设置有贯穿的第二透气孔和第三透气孔，该第一阻湿片盖住第二透气孔，该第二阻湿片盖住第三透气孔。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一阻湿片和第二阻湿片通过固定件固定于该安装板上。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一阻湿片上还设置有第一压片，该第一压片与所述固定件固定连接；所述第二阻湿片上还设置有第二压片，该第二压片与所述固定件固定连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一阻湿片和第二阻湿片均为圆形，且该第一阻湿片和第二阻湿片中心分别通过第一固定件和第二固定件固定于该安装板上。

进一步而言，上述技术方案中，所述本体中心设置有供所述导杆穿过的孔位，且该本体于该孔位***设置有若干贯通的排气孔，该活塞在弹簧的作用力下堵住该排气孔。

进一步而言，上述技术方案中，所述本体前后端面分别安装有第一凹槽和第二凹槽，第一密封圈和第二密封圈通过过盈配合安装在第一凹槽与第二凹槽内，该第一密封圈内侧及外侧分别成型有若干第一凸包和第二凸包，且该第一密封圈局部凸出于该本体前侧面外，并与所述密封箱体表面抵压接触，使本体与密封箱体密封接触；所述活塞与第二密封圈抵压。

进一步而言，上述技术方案中，所述导杆与活塞之间通过螺纹固定连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述活塞设置有第一安装槽，所述防水透气膜安装于该第一安装槽，且第一安装槽内固定有一压环，该压环压在该防水透气膜边缘上。

进一步而言，上述技术方案中，所述活塞上固定有盖板，该盖板盖在该第一安装槽上，该第一安装槽上设有连通的透气槽，且该盖板与本体之间形成有间隙。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明集防爆泄压、透气平衡密封箱体内外压差及阻隔湿气等多功能为一体，并且结构简单、成本较低、易于实现批量化生产及推广应用。

附图说明：

图1是本发明的立体图；

图2是本发明另一视角的立体图；

图3是本发明的***图；

图4是本发明的剖视图；

图5是本发明拆卸盖板后的立体图；

图6是本发明中定压透气组件第一种结构的立体图；

图7是本发明中定压透气组件第一种结构的立体分解图；

图8是本发明中定压透气组件第二种结构的立体图；

图9是本发明中定压透气组件第二种结构另一视角的立体图；

图10是本发明中定压透气组件第二种结构的立体分解图；

图11是本发明安装于密封箱体上后并处于正常状态的示意图；

图12是本发明安装于密封箱体上后的透气平衡压力原理图一；

图13是本发明安装于密封箱体上后的透气平衡压力原理图二；

图14是本发明安装于密封箱体上后的防爆状态原理图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。

见图1-10所示，为一种新型防爆平衡阀，其包括：本体1、导杆2、弹簧3、活塞4、防水透气膜5和定压透气组件6，该导杆2穿设于该本体1中，并与活塞4固定连接，且导杆2和活塞4分布于该本体1两侧，该弹簧3设置于导杆2与本体1之间。

结合图3及图4所示，所述本体1中心设置有供所述导杆2穿过的孔位11，且该本体1于该孔位11***设置有若干贯通的排气孔12，该活塞4在弹簧3的作用力下堵住该排气孔12。其中，所述本体1前后端面分别安装有第一凹槽13和第二凹槽14，第一密封圈15和第二密封圈16通过过盈配合安装在第一凹槽13与第二凹槽14内，该第一密封圈15内侧及外侧分别成型有若干第一凸包151和第二凸包152，且该第一密封圈15局部凸出于该本体1前侧面外，该第一密封圈15用于本发明与密封箱体100之间的密封，保证本发明与密封箱体100形成密封制品。所述活塞4与第二密封圈16抵压，使该活塞4与本体1密封接触，使该活塞4能够堵住排气孔12，并且保证密闭性。

结合图4所示，所述导杆2设有贯穿的通孔20，且该通孔20与活塞4的第一透气孔41连通以形成透气通道，该活塞4上还设有用于盖住第一透气孔41的防水透气膜5，该导杆2另一端设有定压透气组件6，该定压透气组件6封堵于该通孔20中，且在压力大于该定压透气组件6的定压时，该定压透气组件6会被打开，使通孔20属于导通状态。该定压透气组件6能够达到良好的阻湿效果，解决现有技术防爆透气阀透湿率较大，在潮湿及温差较大的环境条件下密封箱体内易结露的问题。同时，由于本发明具有良好的阻湿效果，使密封箱体内不易结露，以致无需在箱体内放置干燥剂、吸湿膜/纸，解决了干燥剂、吸湿膜/纸易吸湿达到饱和，寿命较短且需要经常更换，操作麻烦且使用成本较高的问题。另外，本发明在使用时，无需在密封箱体内加装电解除湿装置，即不会耗电，解决了现有技术防爆透气阀需要在密封箱体内加装电解除湿装置而导致电动车在停放时电池耗电导致电池过放使用电池寿命降低，并且占用密封箱体内空间，使电池包空间利用率降低，不利于提升动力电池***能量密度的问题。

所述导杆2与活塞4之间通过螺纹固定连接，其装配起来极为方便。

结合图4-5所示，所述活塞4设置有第一安装槽42，所述防水透气膜5安装于该第一安装槽42，且第一安装槽42内固定有一压环43，该压环43压在该防水透气膜5边缘上。其中，压环43通过过盈配合的方式设于活塞4的第一安装槽42内，该压环43压紧固定该防水透气膜5，保证防水透气膜5稳定安装于该活塞4中。所述活塞4上固定有盖板44，该盖板44盖在该第一安装槽42上，该第一安装槽42上设有连通的透气槽，且该盖板44与本体1之间形成有间隙。所述盖板44可通过胶粘、过盈配合、铆压等方式固定在活塞4上，保护活塞4内的透气膜防止破损。

在本体1于第一密封圈15内侧设有若干螺纹孔，使用时，在密封箱体100上设相应数量的通孔，选用螺栓把本体1固定安装在密封箱体100上；或者是，本体于第一密封圈15外侧设有若干安装孔，使用时，在密封箱体100上设相应数量的螺纹孔，选用螺栓把本体1固定安装在密封箱体上；又或者是，在本体上设有螺纹柱，直接锁紧或者使用配套螺母固定安装在密封箱体上，本发明可根据不同的需求选择上述任意一种装配方式固定于该密封箱体100上，且该第一密封圈15被挤压于该本体1与密封箱体100之间，使本发明与密封箱体100形成密封接触。

结合图6-10所示，所述定压透气组件6包括有固定于该导杆2另一端的安装板61以及贴合设置于该安装板61两侧面的第一阻湿片62和第二阻湿片63，该安装板61上设置有贯穿的第二透气孔611和第三透气孔612，该第一阻湿片62盖住第二透气孔611，该第二阻湿片63盖住第三透气孔612。其中，所述第一阻湿片62和第二阻湿片63均为由橡胶制成的具有弹性的橡胶片。于正常状态下，第一阻湿片62和第二阻湿片63分别贴合于安装板61两侧面，并分别对第二透气孔611和第三透气孔612进行密封。

所述定压透气组件6具有以下两种装配结构：

第一种：结合图6-7所示，所述第一阻湿片62和第二阻湿片63通过两个固定件64固定于该安装板61上。另外为了将具有一定弹性的第一阻湿片62和第二阻湿片63更加平整的固定在安装板上，所述第一阻湿片62上还设置有第一压片65，该第一压片65与所述固定件64固定连接；所述第二阻湿片63上还设置有第二压片66，该第二压片66与所述固定件64固定连接。也就是说，通过将该第一压片65和第二压片66分别压在第一阻湿片62和第二阻湿片63上，使该第一阻湿片62和第二阻湿片63与安装板更加贴合，装配更加平稳，密闭性更好，阻湿效果更加理想。通过调整第一阻湿片62和第二阻湿片63的厚度和硬度、第一压片65和第二压片66的大小等可设计不同的透气压力。

所述安装板61设置有两个第一安装孔601；与之对应的，该第一阻湿片62设置有两个第二安装孔602，该第二阻湿片63设置有两个第三安装孔603，两个固定件64均为铆钉或凸柱，该固定件64穿过第二安装孔602、第一安装孔601及第二阻湿片63，使该第一阻湿片62和第二阻湿片63固定于该安装板61两侧。

第二种：结合图8-10所示，将所述的第一阻湿片62和第二阻湿片63均设计为圆形，且该第一阻湿片62和第二阻湿片63中心分别通过第一固定件67和第二固定件68固定于该安装板61上。由于第一固定件67和第二固定件68分别与第一阻湿片62和第二阻湿片63中心固定，以致使其装配也较为稳定，并具有良好的贴合效果，且较为平整。第一固定件67和第二固定件68均为铆钉或凸柱。第一阻湿片62和第二阻湿片63大小可以相同，也可以不相同，例如进密封箱体的透气孔(即第三透气孔612)及第二阻湿片63可以比较小一些，更有利于阻湿。

本发明在正常状态下，活塞4在弹簧3的弹力作用下，活塞与第二密封圈贴合并压紧第二密封圈，达到密封效果，起到防尘、防水的功能。另外，本发明安装于密封箱体100上，当密封箱体100内外存在压差时，气体通过安装板61上的第二透气孔611和第三透气孔612、导杆上的通孔20、活塞的第一透气孔41及防水透气膜5进行透气，以平衡密封箱体100内外压差，也可避免活塞频繁打开。再者，于正常状态下，第一阻湿片62和第二阻湿片63分别贴合于安装板61两侧面，并分别对第二透气孔611和第三透气孔612进行密封，达到阻湿的效果，解决现有技术防爆阀透湿率较大，在潮湿及温差较大的环境条件下密封箱体内易结露的问题。

结合图11所示，于正常工作状态，密封箱体100内外压力平衡时，且压差小于第一阻湿片62或第二阻湿片63的开启压力时，导杆上的通孔20完全封闭，防尘防水，且不透湿气，能够阻隔水汽进入箱体内，防止密封箱体内结露。

结合图12-13所示，为透气平衡压力原理图，当内外压差大于第一阻湿片62或第二阻湿片63的开启压力时，第一阻湿片62或第二阻湿片63开启，进行透气，平衡密封箱体100内外压力。具体而言，于正压状态下，结合图12所示，密封箱体100内部压力＞第一阻湿片62的开启压力，且密封箱体100内部压力＜防爆点，该第二阻湿片63处于密封第三透气孔612的状态，而气体通过向外开启的第一阻湿片62打开的第二透气孔611、透气通道、防水透气膜5向外透气，以此可实现透气平衡压力；于负压状态下，结合图13所示，仅当密封箱体100内部压力＞第二阻湿片63的开启压力时，第一阻湿片62处于密封第二透气孔611的状态，而气体通过向内开启第二阻湿片63打开的第三透气孔612、透气通道、防水透气膜5向外透气向内透气，以此可实现透气平衡压力。

结合图14所示，为防爆状态原理图，当气体通过向外开启第一阻湿片62打开的第二透气孔611、透气通道、防水透气膜5向外透气，透气速率不足时，密封箱体100内外压差大于本发明的防爆压力时，气体直接从本体1的排气孔12推动该活塞4向外移动，使活塞与本体上的第二密封圈分离，形成泄气间隙，从而实现快速泄压排气，起到防爆的功能。

综上所述，本发明集防爆泄压、透气平衡密封箱体内外压差及阻隔湿气等多功能为一体，并且结构简单、成本较低、易于实现批量化生产及推广应用。

当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明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，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种新型防爆平衡阀，其包括：本体(1)、导杆(2)、弹簧(3)、活塞(4)，该导杆(2)穿设于该本体(1)中，并与活塞(4)固定连接，且导杆(2)和活塞(4)分布于该本体(1)两侧，该弹簧(3)设置于导杆(2)与本体(1)之间，其特征在于：

所述导杆(2)设有贯穿的通孔(20)，且该通孔(20)与活塞(4)的第一透气孔(41)连通以形成透气通道，该活塞(4)上还设有用于盖住第一透气孔(41)的防水透气膜(5)，该导杆(2)另一端设有定压透气组件(6)，该定压透气组件(6)封堵于该通孔(20)中；该本体(1)安装于密封箱体(100)上，并形成密封接触，该导杆(2)及定压透气组件(6)均置于该密封箱体(100)中；于正常工作状态，密封箱体内外压力平衡时，且压差小于定压透气组件(6)的开启压力时，导杆(2)上的通孔(20)完全封闭；当内外压差大于定压透气组件(6)的开启压力时，导杆(2)上的通孔(20)导通进行透气，平衡密封箱体内外压力。

2.根据权利要求1所述的一种新型防爆平衡阀，其特征在于：所述定压透气组件(6)包括有固定于该导杆(2)另一端的安装板(61)以及贴合设置于该安装板(61)两侧面的第一阻湿片(62)和第二阻湿片(63)，该安装板(61)上设置有贯穿的第二透气孔(611)和第三透气孔(612)，该第一阻湿片(62)盖住第二透气孔(611)，该第二阻湿片(63)盖住第三透气孔(612)。

3.根据权利要求2所述的一种新型防爆平衡阀，其特征在于：所述第一阻湿片(62)和第二阻湿片(63)通过固定件(64)固定于该安装板(61)上。

4.根据权利要求3所述的一种新型防爆平衡阀，其特征在于：所述第一阻湿片(62)上还设置有第一压片(65)，该第一压片(65)与所述固定件(64)固定连接；所述第二阻湿片(63)上还设置有第二压片(66)，该第二压片(66)与所述固定件(64)固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种新型防爆平衡阀，其特征在于：所述第一阻湿片(62)和第二阻湿片(63)均为圆形，且该第一阻湿片(62)和第二阻湿片(63)中心分别通过第一固定件(67)和第二固定件(68)固定于该安装板(61)上。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种新型防爆平衡阀，其特征在于：所述本体(1)中心设置有供所述导杆(2)穿过的孔位(11)，且该本体(1)于该孔位(11)***设置有若干贯通的排气孔(12)，该活塞(4)在弹簧(3)的作用力下堵住该排气孔(12)。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种新型防爆平衡阀，其特征在于：所述本体(1)前后端面分别安装有第一凹槽(13)和第二凹槽(14)，第一密封圈(15)和第二密封圈(16)通过过盈配合安装在第一凹槽(13)与第二凹槽(14)内，该第一密封圈(15)内侧及外侧分别成型有若干第一凸包(151)和第二凸包(152)，且该第一密封圈(15)局部凸出于该本体(1)前侧面外，并与所述密封箱体(100)表面抵压接触，使本体(1)与密封箱体(100)密封接触；所述活塞(4)与第二密封圈(16)抵压。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的一种新型防爆平衡阀，其特征在于：所述导杆(2)与活塞(4)之间通过螺纹固定连接。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的一种新型防爆平衡阀，其特征在于：所述活塞(4)设置有第一安装槽(42)，所述防水透气膜(5)安装于该第一安装槽(42)，且第一安装槽(42)内固定有一压环(43)，该压环(43)压在该防水透气膜(5)边缘上。

10.根据权利要求9所述的一种新型防爆平衡阀，其特征在于：所述活塞(4)上固定有盖板(44)，该盖板(44)盖在该第一安装槽(42)上，该第一安装槽(42)上设有连通的透气槽，且该盖板(44)与本体(1)之间形成有间隙。

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