阅读说明：本技术 带有减压阀的通气口 (Vent with pressure reducing valve ) 是由 J·桑德斯 M·J·赫伯特 D·多兹勒 K·盖兹 于 2018-03-30 设计创作，主要内容包括：披露了一种通气口组件,所述通气口组件具有壳体,所述壳体限定腔体、第一端部、第二端部和朝向所述第二端部的联接结构。安装表面被定位在所述腔体内的所述第一端部和所述第二端部之间,并且限定阀开口和通气口开口。通气口穿过所述通气口开口联接到所述安装表面,并且伞状阀穿过阀开口密封地布置在所述安装表面上。(vent assembly is disclosed having a housing defining a cavity, a end, a second end, and a coupling structure toward the second end.A mounting surface is positioned within the cavity between the end and the second end and defines a valve opening and a vent opening.)

带有减压阀的通气口

技术领域

本技术总体上涉及通气口。更具体地讲，本技术涉及带有集成的减压阀功能的通气口。

背景技术

保护性通气口典型地用于允许外壳和外壳外部的环境之间的压力均衡。通气口可以使用允许气体压力均衡、同时防止液体和固体污染物通过的防水、防尘和防油膜。然而，在一些技术领域，外壳的内部的压力可能大幅度上升，保护性通气口不足以足够快地实现均衡，以防止对外壳中的部件或外壳本身造成损坏。例如，在具有多个电池单元的电池外壳中，如果单个电池单元***，则电池外壳中产生的压力可能导致外壳中的其他电池单元的损坏，或者导致外壳在高压下破裂。

发明内容

本文披露的技术涉及一种具有减压阀的通气口。在一些示例中，通气口被配置成在正常操作条件下被动地允许气体在外壳和外部环境之间排放。然而，在外壳内部的压力峰值的情况下，减压阀允许气体旁路通过通气口。在一些示例实施方式中，本文披露的技术被用在电池的外壳上。

附图说明

可以结合附图考虑以下各实施例的详细说明来更完全地理解和领会本技术。

图1是与本文披露的技术的实施方式相一致的具有减压阀的示例通气口。

图2是图1的示例通气口。

图3是与本文披露的技术的实施方式相一致的具有减压阀的另一示例通气口。

图4是图3的示例通气口。

图5是与本文披露的技术的实施方式相一致的具有减压阀的另一示例通气口。

图6是图5的示例通气口。

图7是与本文披露的技术的实施方式相一致的具有减压阀的另一示例通气口。

图8是图7的通气口的透视截面图。

图9是图8中描绘的截面的面视图。

图10是与本文披露的技术的一些实施方式相一致的具有减压阀的示例通气口的分解透视图。

图11是与本文披露的技术的一些实施方式相一致的具有减压阀的又另一示例通气口的分解透视图。

具体实施方式

在各种实施方式中，本技术将保护性通气口的功能与单向减压阀的功能性相结合。通气口允许包壳在正常操作条件期间通气，但是如果包壳中存在高压事件(诸如气体的***性释放或者在相对短的时间段内相对大的温度升高)，组件可以打开以允许更高的不受限制的气流，从而避免包壳中的过压，否则该过压会导致包壳的内部部件的损坏。

图1是与本文披露的技术的实施方式相一致的具有通气口和减压阀的示例组件10。图2是处于交替状态的图1的组件10。组件10通常被配置成联接到外壳40，并在正常操作下容纳从周围环境流入和流出外壳40的气流。在外壳40内部发生高压事件时，组件10被配置成通过旁路通过组件10而允许气体相对快速地逸出外壳40。

组件10具有通气口20和联接结构30。通气口20总体上被定位成与外壳40中的开口42处于流体连通。通气口20被配置成允许气体通过流经通气口20而从外壳40外部的环境进入和离开外壳40。在一些实施例中，通气口20被配置成防止颗粒进入外壳40中。在一些实施例中，通气口20还被配置成防止液体进入外壳40中。通气口20可以由各种不同的材料和材料的组合构造而成。在各种实施例中，通气口20结合有透气膜，诸如聚四氟乙烯(PTFE)或其他类型的透气膜。通气口20可以是包括透气膜的层压件或复合物，诸如被层压到织造或非织造支撑层上的PTFE。在一些实施例中，通气口20是织造织物或非织造织物。通气口20可以由疏水材料构造而成，或者通气口20可以被处理成表现出疏水特性。在一个示例中，通气口20是疏水的织造或非织造织物。在一些实施例中，通气口20具有支撑通气材料的***的支撑环。

联接结构30被配置成在正常压力条件下将通气口20联接到外壳40。当外壳40内部的压力激增超过阈值T时，联接结构30释放，以允许气体从外壳40逸出而旁路通过通气口20，如图2所描绘。联接结构30通常是粘合剂。联接结构30可以是压敏粘合剂。在一些实施例中，联接结构30是双面胶带。

外壳40总体上被配置用于包住部件。在一个示例中，外壳40是用于电池单元的壳体，在另一示例中，外壳40用于其他类型的系统。

图3是与本文披露的技术的实施方式相一致的具有减压阀的另一示例通气口。图4是图3的示例通气口，其中减压通气口处于交替位置。组件100通常上被配置成联接到外壳140，并在正常操作下容纳从周围环境流入和流出外壳140的气流。在外壳140内部发生高压事件时，组件100被配置成通过旁路通过组件100而允许气体相对快速地逸出外壳140。组件100具有通气口壳体110、弹簧120和通气口130。

通气口130和外壳140通常与上面图1的讨论中描述的情况一致。通气口壳体110通常被配置成联接到外壳140。在一些实施例中，通气口壳体110具有联接表面114，该联接表面被配置成联接到外壳140。在一些实施例中，联接表面114可以用粘合剂联接到外壳140。在其他实施例中，联接表面114可以限定配合结构，该配合结构被配置成与外壳140限定的对应结构相配合。在一些实施例中，通气口壳体110的联接表面114被焊接到外壳140。通气口壳体110可以由各种不同的材料和材料的组合构造而成。在一些实施例中，通气口壳体110是模制塑料。在另一实施例中，通气口壳体110是金属。

通气口壳体110通常被配置成将通气口130定位在外壳140限定的开口142上。通气口壳体110固定到弹簧120的第一端部122，并且通气口130固定到弹簧120的第二端部124。弹簧120被偏置为在通气口壳体110和外壳140之间处于压缩状态下，使得弹簧120在正常压力条件下围绕开口142将通气口130联接到外壳140。当外壳140内部的压力激增超过阈值T时，压力施加在通气口130的第二侧134上而抵抗由弹簧120施加在通气口的第一侧132上的压力，这可以将通气口130的至少一部分平移离开外壳140的表面，以使弹簧120的至少一部分压缩。来自外壳140内部的加压气体被允许逸出外壳140并旁路通过通气口130。在一些实施例中，一旦外壳140内部的压力返回到阈值T或低于该值，弹簧120就使通气口130返回到外壳140中的开口142上的位置。

在一些实施例中，弹簧120可以是由金属或塑料构造而成的螺旋线圈。在一些实施例中，弹簧120可以是弹性材料，诸如泡沫材料。在一些实施例中，弹簧120也可以是多个线圈。

在一些但不是所有实施例中，通气口壳体110可以限定空气流路径112，该空气流路径有助于从外壳140释放的气体通过(旁路通过通气口130)。

图5是与本文披露的技术的实施方式相一致的具有减压阀的另一示例通气口。图6是在外壳240内部出现高压事件时的图5的示例通气口。组件200类似于前面描述的组件，其中允许气体在正常压力条件下通过通气口230而在外壳240和环境之间穿行。在外壳240内部的高压下，组件200允许来自外壳240内部的气体旁路通过通气口230。

组件200通常具有联接结构210、弹簧220、铰链222和通气口230。通气口230被定位成与限定在外壳240中的开口242处于流体连通。外壳240和通气口230与上面本文中已经描述的外壳和通气口一致。

联接结构210通常被配置成将组件200联接到外壳240。联接结构210可以被配置成例如接收联接到外壳240的粘合剂。在一些实施例中，联接结构210限定配合特征，这些配合特征被配置成与外壳240限定的对应特征相配合。在一些实施例中，联接结构210通过焊接联接到外壳240。当然，也可以使用将联接结构210联接到外壳240的其他方法。

铰链222将通气口230联接到联接结构210。弹簧220推压通气口的第一侧232，以在正常压力条件下将通气口230围绕开口242偏置抵靠外壳240。当外壳240内部的压力激增超过阈值T时，外壳240内部的气体推压通气口230的第二侧234而抵抗弹簧220，这将通气口230平移离开外壳240并使弹簧220压缩。然后在通气口230和外壳240之间限定开口(图6)，该开口允许外壳240内部的气体从外壳240逸出并旁路通过通气口230。铰链限定通气口230的平移路径，该铰链是枢轴。在各种实施例中，当外壳240内部的压力返回到阈值T或低于该值时，弹簧220被配置成围绕铰链222将通气口230平移到其初始位置(图5)以围绕开口242抵靠外壳240。

弹簧220可以与上面在图3至图4的讨论中描述的弹簧一致。铰链222可以具有多种构型，并且通常限定通气口230相对于外壳240的枢转轴线。

图7是与本文披露的技术的实施方式相一致的具有减压阀的示例通气口的透视图。图8是图7的通气口以及外壳370的截面视图，并且图9是图8的截面的透视图。类似于前面描述的组件，当前组件300通常被配置成允许气体在正常压力条件下通过通气口330而在外壳370和环境之间穿行。在外壳370内部发生高压事件时，组件300被配置成允许气体通过旁路通过通气口330而逸出外壳370。组件300通常具有通气口壳体320、联接表面310、安装表面350、通气口330和减压阀340。

通气口壳体320通常被配置成收容通气口330和减压阀340。通气口壳体320限定了腔体322、第一端部302、第二端部304和联接结构310。通气口壳体320可以由各种材料和材料的组合构造而成。在一些实施例中，通气口壳体320由塑料或金属构造而成。在一个示例中，通气口壳体320的至少一部分是注射成型塑料。端盖324朝向第一端部302联接到通气口壳体320。在一些其他实施例中，端盖324可以与通气口壳体320形成单一部件。腔体322也由端盖324限定。

安装表面350通常被定位在腔体322内的第一端部302和第二端部304之间。安装表面350通常被配置成接收通气口330和减压阀340。虽然安装表面350可以是单个平面表面，但是在一些其他实施例中，安装表面可以由不必是平面的多个表面限定。安装表面350限定了通气口开口352和阀开口354。通气口开口352和阀开口354可以各自是由安装表面350限定的一个或多个开口。在各种实施例中，安装表面350是与通气口壳体320的单一结构。然而，在一些其他实施例中，安装表面350由分离的部件限定，该分离的部件通过摩擦配合或者通过使用诸如螺钉的联接器而联接到通气口壳体320。

通气口330穿过通气口开口352联接到安装表面350。通气口330通常被配置成允许外壳370和周围环境之间的被动空气流，同时防止液体和微粒进入外壳370中。通气口330被定位成与外壳370中的开口372处于流体连通。通气口330可以利用粘合剂联接到安装表面350。通气口330可以由类似于以上本文中描述的通气口的材料构造而成。在当前示例中，通气口330形成环形件，并且通气口330可以利用被布置成邻近其外周332和其内周334的粘合剂而联接到安装表面350，以在通气口330和安装表面350之间形成密封。

阀340穿过阀开口354密封地布置在安装表面350上。在各种实施例中，阀340是伞状阀。阀340通常被配置成在阀开口354周围形成密封，以允许气体在正常压力条件下被动地通过通气口开口352和通气口330排出，并且在外壳370内部的压力峰值超过阈值T时，压力使伞状阀340移位以使阀开口354启封，并允许气体旁路通过通气口330并通过阀开口354离开外壳370。阀340被配置成相对于周围环境和外壳370之间的空气流而与通气口330平行。

减压阀340通常由弹性体材料形成。减压阀340也可以是其他类型的减压阀，但是通常是单向减压阀。减压阀340可以是任何类型的伞状阀，诸如贝氏(Belleville)阀。在一些实施例中，减压阀340被配置成当外壳370内部的压力返回到处于或低于压力阈值T的水平时，围绕阀开口354重新密封。

联接结构310通常被配置成围绕由外壳370限定的开口372将组件300联接到外壳370(图8)。联接结构310被限定为朝向通气口壳体320的第二端部304。联接结构310通常被配置成接合外壳370。在当前示例中，联接结构310与外壳370形成卡扣配合连接。在一些其他实施例中，联接结构310形成配合结构，该配合结构被配置成与由外壳370限定的对应结构相配合。例如，联接结构310可以限定螺钉螺纹，该螺钉螺纹被配置成由外壳370围绕开口372接收。作为另一示例，联接结构310可以限定围绕开口372与外壳370互锁的连接器，诸如卡口连接器。在一些实施例中，联接结构310可以利用粘合剂围绕开口372联接到外壳370。

在与当前示例一致的实施例中，密封件312通常顶靠联接结构310。密封件312被配置成当组件300联接到外壳370时，在组件300和外壳370之间形成密封。密封件312可以是弹性体材料。在一些实施例中，密封件312是橡胶或另一衬垫或密封材料。

在与当前实施例一致的示例中，通气口壳体320在周围环境和腔体322之间限定开口326，以在通气口壳体320的外部和安装表面350和/或通气口330之间限定第一流体流动路径。而且，联接结构310在通气口壳体320的外部和通气口330之间限定了第二流体流动路径。在这样的实施例中，伞状阀340被配置成当第二流体流动路径中的压力比第一流体流动路径中的压力大至少0.2psi(磅每平方英寸)且不超过3psi(并且在一些实施例中，从0.5psi到1psi时)时，从安装表面350启封。

通气口壳体320具有被定位在开口326和通气口330之间的障碍物358。障碍物358在开口326和通气口330之间形成曲折的路径，这意味着流入开口326中的流体不会直接冲击通气口330。类似地，障碍物358被定位在开口326和阀340之间。

在与当前实施例一致的示例中，通气口330和阀340是同心的。虽然阀340在通气口330的中心，但是在一些其他实施例中，通气口可以在阀的中心。在与当前实施例一致的示例中，通气口壳体320限定了从第一端部302延伸至第二端部304的中心轴线X。安装表面350围绕中心轴线x。尽管在当前视图中不完全可见，但是阀开口354是限定围绕中心轴线X的分段环形件的多个开口。类似地，通气口开口352是限定围绕中心轴线X的分段环形件的多个开口。另外，安装表面限定围绕中心轴线X的中心开口356，并且伞状阀340具有延伸穿过中心开口356的延伸部分342。由通气口壳体320限定的开口326是围绕中心轴线X的一系列径向开口。

图10是与本文披露的技术的一些实施方式相一致的具有通气口430和减压阀440的另一示例组件400的分解图。类似于前面描述的组件，当前组件400通常被配置成允许气体在正常压力条件下通过通气口430而在外壳(当前未描绘)和外部环境之间穿行。在外壳内部发生高压事件时，组件400被配置成允许气体通过旁路通过通气口430而逸出外壳。组件400通常具有通气口壳体420、安装表面450、通气口430和减压阀440。

通气口壳体420通常被配置成收容通气口430和减压阀440。通气口壳体420限定了腔体422、第一端部402、第二端部404和联接结构410。通气口壳体420可以由各种材料和材料的组合构造而成，如以上所讨论的。端盖424朝向第一端部402联接到通气口壳体420。在一些其他实施例中，端盖424可以与通气口壳体420形成单一部件。腔体422也由端盖424限定。

安装表面450通常被定位在腔体422内的第一端部402和第二端部404之间。安装表面450通常被配置成接收通气口430和减压阀440。安装表面450限定了通气口开口452和阀开口454。通气口开口452和阀开口454可以各自是由安装表面450限定的一个或多个开口。安装表面450可以如上面本文中所讨论的那样进行配置。在当前示例中，通气口开口452是单个圆形开口，并且阀开口454是围绕阀延伸开口456的一系列圆形开口，该阀延伸开口在阀开口的中心。

通气口430穿过通气口开口452联接到安装表面450。通气口430通常被配置成允许外壳和周围环境之间的被动空气流，同时防止液体和微粒进入外壳中。通气口430被定位成与外壳中的开口处于流体连通。通气口430可以利用粘合剂联接到安装表面450。通气口430可以由类似于以上本文中描述的通气口的材料构造而成。在当前示例中，通气口430是圆形的，并且通气口430可以利用被布置为邻近其外周432的粘合剂联接到安装表面450，以在通气口430和安装表面450之间形成密封。

阀440穿过阀开口454密封地布置在安装表面450上。在各种实施例中，阀440是伞状阀。阀440具有由中心阀延伸开口456接收的延伸部分442。阀440通常被配置成在阀开口454周围形成密封，以允许气体在正常压力条件下被动地通过通气口开口452和通气口430排出，并且在外壳内的压力峰值超过阈值T时，压力使伞状阀440移位以从阀开口454启封，并允许气体旁路通过通气口430并通过阀开口454离开外壳。阀440被配置成相对于周围环境和外壳之间的空气流而与通气口430平行。

减压阀440通常由弹性体材料形成。减压阀440也可以是其他类型的减压阀，但是通常是单向减压阀。减压阀440可以是任何类型的伞状阀，诸如贝氏阀。在一些实施例中，减压阀440被配置成当外壳内部的压力返回到处于或低于压力阈值T的水平时，围绕阀开口454重新密封。

联接结构410通常被配置成围绕由外壳限定的开口将组件400联接到外壳。联接结构410被限定为朝向通气口壳体420的第二端部404。联接结构410通常被配置成接合外壳。在当前示例中，联接结构410是底部(相对于附图)表面，该底部表面可以利用粘合剂围绕开口联接到外壳。如上所述，也可以使用替代类型的联接结构410。

在与当前实施例一致的示例中，通气口壳体420在周围环境和腔体422之间限定开口426，以在通气口壳体420的外部和安装表面450和/或通气口430之间限定第一流体流动路径。而且，联接结构410在通气口壳体420的外部和通气口430之间限定了第二流体流动路径。在这样的实施例中，伞状阀440被配置成当第二流体流动路径中的压力比第一流体流动路径中的压力大至少0.2psi且不超过2psi(并且在一些实施例中，从0.5psi到1psi时)时，从安装表面450启封。

通气口壳体420具有被定位在开口426和通气口430之间的障碍物458。第一障碍物458在开口426和通气口430之间形成曲折的路径，这意味着流入开口426中的流体不会直接冲击通气口430。类似地，一个或多个第二障碍物459被定位在(多个)开口426和阀440之间。(多个)第二障碍物459在开口426和阀之间形成曲折的路径，这意味着流入开口426中的流体不会直接冲击阀440。

图11是与本文披露的技术的一些实施方式相一致的具有通气口530和减压阀540的另一示例组件500的分解图。类似于前面描述的组件，当前组件500通常被配置成允许气体在正常压力条件下通过通气口530而在外壳(当前未描绘)和外部环境之间穿行。在外壳内部发生高压事件时，组件500被配置成允许气体通过旁路通过通气口530而逸出外壳。组件500通常具有通气口壳体520、安装表面550、通气口530和减压阀540。

通气口壳体520通常被配置成收容通气口530和减压阀540。通气口壳体520限定了腔体522、第一端部502、第二端部504和联接结构510。通气口壳体520可以由各种材料和材料的组合构造而成，如以上所讨论的。端盖524朝向第一端部502联接到通气口壳体520。在一些其他实施例中，端盖524可以与通气口壳体520形成单一部件。腔体522也由端盖524限定。

安装表面550通常被定位在腔体522内的第一端部502和第二端部504之间。安装表面550通常被配置成接收通气口530和减压阀540。安装表面550限定了通气口开口552和阀开口554。通气口开口552和阀开口554可以各自是由安装表面550限定的一个或多个开口。安装表面550可以如上面本文中所讨论的进行配置，并且在当前示例中，安装表面550具有两个表面。在当前示例中，通气口开口552是单个圆形开口，并且阀开口554是围绕阀延伸开口556的一系列圆形开口，该阀延伸开口在阀开口554的中心。

通气口530穿过通气口开口552联接到安装表面550。通气口530通常被配置成允许外壳和周围环境之间的被动空气流，同时防止液体和微粒进入外壳中。通气口530被定位成与外壳中的开口处于流体连通。通气口530可以利用粘合剂联接到安装表面550。通气口530可以由类似于以上本文中描述的通气口的材料构造而成。在当前示例中，通气口530是圆形的，并且通气口530可以利用被布置为邻近其外周532的粘合剂联接到安装表面550，以在通气口530和安装表面550之间形成密封。

阀540穿过阀开口554密封地布置在安装表面550上。在各种实施例中，阀540是伞状阀。阀540具有由中心阀延伸开口556接收的延伸部分542。阀540通常被配置成在阀开口554周围形成密封，以允许气体在正常压力条件下被动地通过通气口开口552和通气口530排出，并且在外壳内的压力峰值超过阈值T时，压力使伞状阀540移位以从阀开口554启封，并允许气体旁路通过通气口530并通过阀开口554离开外壳。阀540被配置成相对于周围环境和外壳之间的空气流而与通气口530平行。

减压阀540通常由弹性体材料形成。减压阀540也可以是其他类型的减压阀，但是通常是单向减压阀。减压阀540可以是任何类型的伞状阀，诸如贝氏阀。在一些实施例中，减压阀540被配置成当外壳内部的压力返回到处于或低于压力阈值T的水平时，围绕阀开口554重新密封。

联接结构510通常被配置成围绕由外壳限定的开口将组件500联接到外壳。联接结构510被限定为朝向通气口壳体520的第二端部504。联接结构510通常被配置成接合外壳。在当前示例中，联接结构510是底部(相对于附图)表面，该底部表面可以利用粘合剂围绕开口联接到外壳。如上所述，也可以使用替代类型的联接结构510。

注意，在与当前示例一致的实施例中，腔体522实际上是两个分离的腔体，即容纳阀540的一个腔体，以及容纳通气口530的另一个腔体。在一些实施例中，存在单个腔体。在与当前实施例一致的示例中，通气口壳体520在周围环境和腔体522之间限定开口526，以在通气口壳体520的外部和安装表面550和/或通气口530之间限定第一流体流动路径。而且，联接结构510在通气口壳体520的外部和通气口530之间限定了第二流体流动路径。在这样的实施例中，伞状阀540被配置成当第二流体流动路径中的压力比第一流体流动路径中的压力大至少0.2psi且不超过2psi(并且在一些实施例中，从0.5psi到1psi时)时，从安装表面550启封。

通气口壳体520具有被定位在开口526和通气口530之间的障碍物558。第一障碍物558在开口526和通气口530之间形成曲折的路径，这意味着流入开口526中的流体不会直接冲击通气口530。类似地，一个或多个第二障碍物559被定位在(多个)开口526和阀540之间。(多个)第二障碍物559在开口526和阀之间形成曲折的路径，这意味着流入开口526中的流体不会直接冲击阀540。

还应注意的是，如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，短语“被配置成”描述了被构造或配置成用于执行特定任务或采用特定配置的系统、器件或其他结构。短语“被配置成”可以与其他类似的短语例如“布置”“布置和配置”、“构造和布置”、“构造”、“制造和布置”等互换使用。

本说明书中所有的出版物和专利申请都表明了本技术所属领域的普通技术人员的水平。所有的出版物和专利申请通过援引并入本文，其程度如同明确且单独地通过引用而指明每一个单独的出版物或专利申请。

本申请旨在涵盖对本主题的适配或改动。应当理解的是以上说明旨在是说明性的，并且不是限制性的。