一种防水透气阀的制作方法

本技术涉及透气阀，具体涉及一种防水透气阀。

背景技术：

1、防水透气阀普遍应用于消费电子产品、电子电器、太阳能光伏、户外灯具、汽车制造、通讯设备、安防设备等众多有防水需求的行业，主要作用是防止水或外部污染进入箱体内，保证设备安全运行，同时起到箱体内外通风散热，平衡箱体内外压力等作用。

2、目前的新能源汽车的电池包上就必须有防水透气阀。这是由于，电池包工作时会产热，引起内外气压的较大差异，而电子元器件在高压条件下性能下降，因此，需要设置防水透气阀平衡内外气压。同时，汽车的底盘处也可以设置透气阀，来保证汽车运行过程中内外气压平衡。

3、在电池包或汽车底盘等处设置防水透气阀能够产生良好的平衡内外气压的效果，但同样也存在挑战。例如，当汽车行驶经过砂石路等路况较差的道路时，飞溅的细小砂石可能会穿过透气孔，凭借残余的动能直接与防水透气阀内部的防水透气膜发生碰撞，导致透气膜的损伤；进入防水透气阀内部的细小砂石还可能在长时间震动等条件下，不断与防水透气膜摩擦，导致防水透气膜磨损、损坏。防水透气膜损伤后的防水透气阀虽然仍有透气功能，但是其隔水、防尘等作用随之消失。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种防水透气阀，该防水透气阀结构稳定、可靠，能够长时间起到防水透气的作用。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

5、一种防水透气阀，包括阀体及连接部，所述阀体的阀体腔与所述连接部的流体腔连通；

6、在所述阀体腔底部设置有防水透气膜组件；

7、所述防水透气膜组件包括由下至上依次设置的：防水透气膜、胶粘层及硬质防护层；

8、所述硬质防护层表面开设有若干透气孔，所述透气孔的孔径为0.05-0.5mm，所述硬质防护层的硬度为55-95，所述防水透气阀的透气速率为800-3000ml/min。

9、本实用新型的防水透气膜组件设置在所述阀体腔底部，用于连通所述阀体腔及所述流体腔，防水透气膜用于防水透气，通过设置在防水透气膜外侧的硬质保护层保护防水透气膜不受到损坏，整体防水透气阀的透气速率可满足防水透气的效果。

10、透气速率是指，先将透气速率标准块放置到透气量测试治具上，调节压差到7kpa，进行测试，若测试数据与标准块的标准数据相同，则认为测试设备气密性良好。进一步将待测透气阀放置到透气量测试治具上，通过调节气压阀调节压差到7kpa，记录透气量测试数据即可。

11、优选的，所述硬质防护层为编织钢网，所述编织钢网的厚度为0.05-0.3mm，所述编织钢网的丝网目数为40-200目，所述编织钢网的洛氏硬度为65-90，所述编织钢网与所述防水透气膜的距离为0.05-0.25mm。

12、所述硬质防护层采用编织钢网设计，编织钢网的孔隙率及孔径均较大，可在保证防护效果的同时，提升透气效果及排水效果。

13、优选的，所述硬质防护层为开孔钢片，所述开孔钢片厚度为0.05-0.2mm，所述开孔钢片的洛氏硬度为70-95；

14、或所述硬质防护层为高分子注塑层，所述高分子注塑层的厚度为0.1-0.3mm，所述高分子注塑层的洛氏硬度为55-95。

15、本实用新型的硬质防护层采用开孔钢片设计时，其结构强度较编织钢网更大，因此开孔钢片的厚度相较于编织钢网的厚度可稍薄。

16、本实用新型的硬质防护层可采用高分子材料注塑制成，高分子材料制成的硬质防护层相较于开孔钢片，其结构强度略低，因此高分子材料注塑制成的硬质防护层厚度相较开孔钢片采用加厚设计。

17、可以理解的是，本技术中的洛氏硬度是指洛氏硬度hrb，其测量方法为用锥顶角为120°的金刚石圆锥或和淬火钢球作压头和载荷配合使用，在10kgf初载荷和60、100或150kgf力总载荷(即初载荷加主载荷)先后作用下压入试样，在总载荷作用后，以卸除主载荷而保留主载荷时的压入深度与初载荷作用下压入深度之差来表示硬度。

18、优选的，所述硬质防护层表面的若干透气孔包括：多组内透气孔与至少一组外透气孔，多组内透气孔沿所述硬质防护层径向间隔排列；

19、每组所述内透气孔的多个透气孔均沿所述硬质防护层周向排列；

20、所述外透气孔的多个透气孔也沿所述硬质防护层周向排列；

21、相邻两组所述内透气孔之间的径向距离为r1；

22、最外侧的所述内透气孔与所述外透气孔之间的径向距离为r2；

23、所述r1不大于r2。

24、优选的，所述r1为1-3mm，所述r2为2-4mm，所述硬质防护层表面透气孔的孔洞面积率为1-10％。

25、优选的，所述硬质防护层表面的多组内通气孔与外透气孔呈同心圆状分布在所述硬质防护层表面；

26、所述硬质防护层最外侧的外透气孔沿外边缘连线形成一虚拟圆周，所述虚拟圆周与所述硬质防护层外边缘的距离l为1.5-3.5mm；

27、所述胶粘层的宽度d为0.5-2.5mm，所述虚拟圆周与所述硬质防护层外边缘的距离l大于所述胶粘层的宽度d。

28、可以理解的是，孔洞面积率是指，防护层上所有孔洞面积之和与防护层的面积之比的百分数。

29、本实用新型硬质防护层的设计是在防护层表面开设若干透气孔，若干所述透气孔包括多组内透气孔及至少一组外透气孔，每组透气孔均沿所述硬质防护层周向排列形成虚拟圆周，相邻两组内透气孔之间的径向距离小于内透气孔与外透气孔之间的径向距离；

30、上述设计是因为流体在管道内流动时，其流速从管壁到轴心处的速度是逐步提升的，也就是说，流体在管道内的流速是中间流速大，外圈流速小，因此，防水透气膜不同区域的透气需求也是不同的，在防水透气膜的中心部位气体流速是最快的，内透气孔之间的径向距离更小，也就是硬质防护层对应防水透气膜中间部位的透气孔数量更多，更有利于防水透气膜的透气排水，另一方面，硬质防护层外侧透气孔之间的距离更大，其机械强度也就更大。

31、在安装所述防水透气膜组件时，所述胶粘层用于粘接所述防水透气膜及硬质防护层，理论上所述硬质防护层最外侧一组外透气孔形成的虚拟圆周与所述硬质防护层外边缘的距离l和所述胶粘层的宽度d相同时，可使硬质防护层的透气效果最好，但实际在硬质防护层安装时，所述胶粘层会因为按压向内产生溢胶，因此，所述硬质防护层最外侧一组外透气孔形成的虚拟圆周与所述硬质防护层外边缘的距离l需大于胶粘层的宽度d，安装时所述胶粘层经过按压，其宽度d与所述硬质防护层最外侧一组外透气孔形成的虚拟圆周与所述硬质防护层外边缘的距离l大小相同，此设计在安装防水透气膜组件时，可保证胶粘层向内溢胶后，不会对所述硬质防护层最外侧的一组外透气孔形成遮挡，不会在所述硬质防护层及防水透气膜之间残留积水形成液封，不影响防水透气膜组件的透气速率。

32、优选的，所述开孔钢片靠近所述防水透气膜一侧表面的粗糙度大于所述开孔钢片远离所述防水透气膜一侧表面的粗糙度；

33、所述开孔钢片的一侧表面为开孔侧，所述开孔钢片的开孔侧靠近所述防水透气膜。

34、采用上述设计方式的好处，钢是亲水材料，与所述胶粘层粘接的开孔钢片一侧更加粗糙，所述开孔钢片的另一侧更加光滑，粗糙度高的开孔钢片一侧其与所述胶粘层胶水的接触面积更大也就更容易形成微观互穿结构，具有更高的粘接强度；

35、所述开孔钢片亲水表面粗糙度的提高将使亲水性进一步提高，也就是说，开孔钢片内侧的亲水性会更好，而开孔钢片外侧的亲水性会较差，胶粘层的胶水多为水性胶，粗糙度更高的开孔钢片一侧也更易于与所述胶粘层的胶水结合；

36、同时开孔钢片外侧光滑的表面使其亲水性下降，开孔钢片的表面不易粘附水，好处有两个，一是不易发生锈蚀，二是水不易通过开孔钢片的透气孔进入到开孔钢片与防水透气膜之间的空腔内，也就不容易产生液封，不会影响防水透气膜组件的透气速率。

37、可以理解的是，防护层的表面粗糙度通过表面粗糙度测量仪测定，测定方法为：用contourgt-x三维光学轮廓仪(bruker，geman)测试，在6×6毫米的表面区域内，扫描三个大小约为0.65×0.45毫米表面区域(区域大小由恒定的5倍放大率和使用扫描显微镜的自动对焦定义)，取n＝6个线性轨道(每个200μm)，轮廓过滤器：截止波长λs＝0.8μm，λc＝0.08mm，测量粗糙度，计算平均值。

38、所述开孔钢片表面透气孔的开孔方式有多种，如化学蚀刻、激光打孔、冲切等。当开孔钢片上的透气孔的开孔方式为冲切时，开孔钢片受到冲切模具较大的剪切力作用而形成透气孔结构，开孔钢片面向冲切模具的一侧即为开孔侧。由于开孔钢片受到冲切模具自上而下的作用力时，模具附近的钢材会向下凸出发生形变，因此，透气孔在靠近开孔侧的孔边缘形成类似圆润倒角的结构，而透气孔背离开孔侧形成毛刺凸起，即使通过后加工将毛刺凸起去除，透气孔背离开孔侧的孔边缘也会形成较为锋利的直角结构。

39、因此，将所述开孔钢片的开孔侧靠近所述防水透气膜，因为当防水透气阀内部气压较大时，所述防水透气膜会向所述开孔钢片方向形变并与开孔钢片紧贴，所述开孔钢片的透气孔边缘处若是直角状，开孔钢片透气孔比较尖锐的直角可能会导致所述防水透气膜磨损，且所述防水透气膜在直角处会受到剪切力，比较容易损坏。

40、透气孔是圆润倒角结构时，防水透气膜不会因为形变受到剪切力产生磨损、损坏，所述防水透气膜和开孔钢片之间残留的水，也更容易从倒角结构处的透气孔流出。

41、优选的，所述防水透气膜的孔径为0.1-10μm，厚度为0.05-0.5mm，所述防水透气膜的耐静水压为5-500kpa。

42、优选的，所述胶粘层为环状双面胶，所述胶粘层的厚度为0.05-0.25mm，所述胶粘层的剥离强度为1-30n/cm。

43、可以理解的是，耐静水压的测试可依照相关标准gb/t4744-2013《纺织品防水性能的检测和评价静水压法》中的规定进行。

44、剥离强度是指180°剥离强度，具体测试方法参照相关标准gb-t2790-1995《胶粘剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料》中的规定进行。

45、所述胶粘层用于将防水透气膜与硬质防护层隔开，不管硬质防护层采用编织钢网还是开孔钢片，控制防水透气膜与硬质防护层之间的狭缝宽度，可减少因为表面张力等原因引起的水不易流出的问题，使胶粘层与硬质防护层之间的空腔内不易积水形成液膜，可提高透气效果。

46、优选的，所述阀体腔底壁上开设有凹槽，所述凹槽内设置有用于支撑所述防水透气膜组件的支撑组件；

47、所述支撑组件将所述凹槽分割为多个供气体流通的流道。

48、在所述阀体腔底壁上开设凹槽，设置用于支撑防水透气膜组件的支撑组件，能够对软质的防水透气膜形成支撑，当外部水压、气压过大导致防水透气膜向内形变时，防水透气膜会与凹槽的底壁紧贴，使防水透气膜的有效换气区域减小，设置支撑组件对防水透气膜形成支撑，保证防水透气膜的换气面积，提高换气效果。

49、(三)有益效果

50、本实用新型的有益效果是：

51、本实用新型的防水透气阀通过设置在阀体内部的防水透气膜组件起到内外通风散热、平衡防水透气阀体内外压力的作用，防水透气膜组件的硬质防护层用于保护防水透气膜不受到破坏，其具有较大的硬度，硬质防护层上有若干个透气孔用于换气，透气孔的孔径为0.05-0.5mm，可防止杂物通过硬质防护层的透气孔进入防水透气膜组件内部破坏防水透气膜，还设置有支撑组件，可最大限度的保证防水透气膜的有效换气面积，提升换气效果，本实用新型的防水透气膜组件具有较长的使用寿命，能够长时间起到防水透气的作用，大大降低经济成本。