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Title:
SEALING PROTECTION SYSTEM AND METHOD FOR SEALED APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/032323
Kind Code:
A1
Abstract:
A sealing protection system for a sealed apparatus comprises a breathing hole (100) provided on a housing (301) of a sealed apparatus (300), and a breathing capsule (200) formed by an air-impermeable material. The breathing hole (100) communicates the interior of the sealed apparatus (300) with the outside. The breathing capsule (200) further comprises an air breather (201) and a breathing capsule body (202), the air breather (201) being in sealed connection with the breathing hole (100). By providing a breathing capsule inside a sealed apparatus, the system maintains the balance between the pressure inside the sealed apparatus and the external pressure, and effectively ensures sealing performance of the sealed apparatus, thereby prolonging the service life of internal elements of the sealed apparatus. Also disclosed is a sealing protection method for a sealed apparatus.

Inventors:
GAO, Feng (Group 3, Qiya Village Fuqiao Town,Taican, Suzhou Jiangsu 4, 215434, CN)
Application Number:
CN2016/096686
Publication Date:
March 02, 2017
Filing Date:
August 25, 2016
Export Citation:
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Assignee:
TAICANG RONGCHI MOTOR CO., LTD. (Rixin Village, Fuqiao TownTaican, Suzhou Jiangsu 4, 215434, CN)
International Classes:
F16K24/00
Domestic Patent References:
WO2006058259A22006-06-01
Foreign References:
CN202095210U2011-12-28
CN201742676U2011-02-09
CN203178824U2013-09-04
CN202468933U2012-10-03
CN104159435A2014-11-19
Attorney, Agent or Firm:
LIAN & LIEN IP ATTORNEYS (Room 1207-1208, 12/F Tower E1, Oriental Plaza, No.1 East Chang An Ave., Dong Cheng District, Beijing 8, 100738, CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种用于密闭型装置的密封保护系统, 其特征在于, 包含: 呼吸孔, 其设置于所述密闭型装置的外壳上, 使得所述密闭型装置 的内部与外界相连通;

由不透气材料构成的呼吸囊, 其包括通气口和呼吸囊主体, 其中所 述呼吸囊的所述通气口与所述呼吸孔密封连接。

2. 根据权利要求 1所述的用于密闭型装置的密封保护系统, 其特征 在于, 所述密闭型装置内邻近所述呼吸孔的区域具有用于容纳所述呼吸 囊主体的空间。

3. 根据权利要求 2所述的用于密闭型装置的密封保护系统, 其特征 在于, 所述呼吸囊主体的大小与所述密闭型装置内邻近所述呼吸孔的所 述空间的大小、 所述密闭型装置的大小以及其内部气体的膨胀率相关; 所述呼吸囊的材料与其所处的工作环境相关。

4. 根据权利要求 2所述的用于密闭型装置的密封保护系统, 其特征 在于, 所述呼吸囊主体位于所述密闭型装置内邻近所述呼吸孔的所述空 间内, 随着所述密闭型装置内部的温度的变化, 所述呼吸囊主体包含以 下两种过程:

呼气过程, 当所述密闭型装置内部的温度升高时, 其内部气体膨胀, 内部气压高于外界, 导致所述呼吸囊主体内的气体通过所述通气口排到 外界, 直至所述密闭型装置内外气压达到平衡;

吸气过程, 当所述密闭型装置内部的温度降低时, 其内部气体收缩, 内部气压低于外界, 导致外界气体通过所述通气口流入所述呼吸囊主体 内部, 直至所述密闭型装置内外气压达到平衡。

5. 根据权利要求 4所述的用于密闭型装置的密封保护系统, 其特征 在于, 所述密闭型装置内部的温度的变化由内部元件工作发热或外部温 度变化导致。

6. 根据权利要求 2所述的用于密闭型装置的密封保护系统, 其特征 在于, 所述密封保护系统适用于在所述密闭型装置浸入液体中时, 保持 所述密闭型装置外界压力和内部压力之间的平衡。

7. 一种用于密闭型装置的密封保护方法, 其特征在于, 包含: 在所述密闭型装置的外壳上设置呼吸孔, 使得所述密闭型装置的内 部与外界相连通;

将由不透气材料构成的呼吸囊连接至所述呼吸孔, 所述呼吸囊包括 通气口和呼吸囊主体, 更具体地, 其中所述呼吸囊的所述通气口与所述 呼吸孔密封连接。

8. 根据权利要求 7所述的用于密闭型装置的密封保护系统, 其特征 在于, 所述密闭型装置内邻近所述呼吸孔的区域具有用于容纳所述呼吸 囊主体的空间。

9. 根据权利要求 8所述的用于密闭型装置的密封保护系统, 其特征 在于, 所述呼吸囊主体的大小与所述密闭型装置内邻近所述呼吸孔的所 述空间的大小、 所述密闭型装置的大小以及其内部气体的膨胀率相关; 所述呼吸囊的材料与其所处的工作环境相关。

10. 根据权利要求 8所述的用于密闭型装置的密封保护系统,其特征 在于, 所述呼吸囊主体位于所述密闭型装置内邻近所述呼吸孔的所述空 间内, 随着所述密闭型装置内部的温度的变化, 所述呼吸囊主体包含以 下两种过程:

呼气过程, 当所述密闭型装置内部的温度升高时, 其内部气体膨胀, 内部气压高于外界, 导致所述呼吸囊主体内的气体通过所述通气口排到 外界, 直至所述密闭型装置内外气压达到平衡;

吸气过程, 当所述密闭型装置内部的温度降低时, 其内部气体收缩, 内部气压低于外界, 导致外界气体通过所述通气口流入所述呼吸囊主体 内部, 直至所述密闭型装置内外气压达到平衡。

Description:
一种用于密闭型装置的密封保护系统及方法 技术领域 本发明涉及密封领域, 特别涉及一种用于密闭型装置的密封保护系 统及方法。 背景技术 目前, 含有精密电子元件的装置多为密闭型装置, 以免装置内的精 密电子元件由于受到外界例如空气中的水分或 粉尘等这样的不良因素的 干扰而失效。 为了保证装置密封良好, 需要各种密封处理, 如在接缝处 或进出线处打上密封胶。 然而, 在装置通电工作后, 或者由于元件本身 发热, 或者由于工作中产生摩擦热等, 封闭空间会产生大量的热, 使装 置内部气体膨胀, 导致封闭空间与外界存在一个气压差, 很容易破坏其 密封性。 当该装置的密封被破坏后, 工作时产生热, 排出内部气体, 当 冷却下来后吸入大气中的水分等杂质, 形成一个呼吸过程, 长此以往会 影响内部元件的使用寿命。 为了克服此类缺陷, 现在市场上采用鼓膜式 的橡胶圈安装在封闭装置的外壳上, 来解决上述所说的热胀冷缩的问题, 但是鼓膜式的存在弊端, 一方面鼓膜式应用范围受到局限, 另一方面当 密封装置发热后, 膨胀出来的体积需要一定的压力向外推鼓膜橡 胶, 密 封装置内部与外界仍然存在压力差, 该压力差会仍会对密封部分存在破 坏性, 如密封胶脱胶, 鼓膜橡胶脱落等, 使用效果很不理想。

本发明设计了一种用于密闭型装置的密封保护 系统及方法, 该系统 及方法通过在密闭型装置内部设置呼吸囊, 利用呼吸囊的呼气和吸气来 维持密闭型装置内部和外界气压的平衡, 有效地保证了密闭型装置的密 封性能, 从而延长了密闭型装置内部元件的使用寿命。 发明内容 为了克服现有技术中所存在的缺陷, 本发明提供一种结构简单、 性 能可靠的用于密闭型装置的密封保护系统及方 法。

本发明的一种用于密闭型装置的密封保护系统 及方法通过以下技术 方案实现:

一种用于密闭型装置的密封保护系统, 包含:

呼吸孔, 其设置于所述密闭型装置的外壳上, 使得所述密闭型装置 的内部与外界相连通;

由不透气材料构成的呼吸囊, 其包括通气口和呼吸囊主体, 其中所 述呼吸囊的所述通气口与所述呼吸孔密封连接 。

进一歩地, 所述密闭型装置内邻近所述呼吸孔的区域具有 用于容纳 所述呼吸囊主体的空间。

进一歩地, 所述呼吸囊主体的大小与所述密闭型装置内邻 近所述呼 吸孔的所述空间的大小、 所述密闭型装置的大小以及其内部气体的膨胀 率相关; 所述呼吸囊的材料与其所处的工作环境相关。

进一歩地, 所述呼吸囊主体位于所述密闭型装置内邻近所 述呼吸孔 的所述空间内, 随着所述密闭型装置内部的温度的变化, 所述呼吸囊主 体包含以下两种过程:

呼气过程, 当所述密闭型装置内部的温度升高时, 其内部气体膨胀, 内部气压高于外界, 导致所述呼吸囊主体内的气体通过所述通气口 排到 外界, 直至所述密闭型装置内外气压达到平衡;

吸气过程, 当所述密闭型装置内部的温度降低时, 其内部气体收缩, 内部气压低于外界, 导致外界气体通过所述通气口流入所述呼吸囊 主体 内部, 直至所述密闭型装置内外气压达到平衡。

进一歩地, 所述密闭型装置内部的温度的变化由内部元件 工作发热 或外部温度变化导致。

进一歩地, 所述密封保护系统适用于在所述密闭型装置浸 入液体中 时, 保持所述密闭型装置外界压力和内部压力之间 的平衡。 一种用于密闭型装置的密封保护方法, 其特征在于, 包含: 在所述密闭型装置的外壳上设置呼吸孔, 使得所述密闭型装置的内 部与外界相连通;

将由不透气材料构成的呼吸囊连接至所述呼吸 孔, 所述呼吸囊包括 通气口和呼吸囊主体, 更具体地, 其中所述呼吸囊的所述通气口与所述 呼吸孔密封连接。

进一歩地, 所述密闭型装置内邻近所述呼吸孔的区域具有 用于容纳 所述呼吸囊主体的空间。

进一歩地, 所述呼吸囊主体的大小与所述密闭型装置内邻 近所述呼 吸孔的所述空间的大小、 所述密闭型装置的大小以及其内部气体的膨胀 率相关; 所述呼吸囊的材料与其所处的工作环境相关。

进一歩地, 所述呼吸囊主体位于所述密闭型装置内邻近所 述呼吸孔 的所述空间内, 随着所述密闭型装置内部的温度的变化, 所述呼吸囊主 体包含以下两种过程:

呼气过程, 当所述密闭型装置内部的温度升高时, 其内部气体膨胀, 内部气压高于外界, 导致所述呼吸囊主体内的气体通过所述通气口 排到 外界, 直至所述密闭型装置内外气压达到平衡;

吸气过程, 当所述密闭型装置内部的温度降低时, 其内部气体收缩, 内部气压低于外界, 导致外界气体通过所述通气口流入所述呼吸囊 主体 内部, 直至所述密闭型装置内外气压达到平衡。

由于采用以上技术方案, 本发明与现有技术相比具有如下优点:

1.密封保护系统结构简单,能够有效地利用 吸囊的呼气和吸气来维 持密闭型装置内部和外界压力的平衡, 确保密闭型装置内外完全无压差, 避免内外气压 /液压差对密封性能的损坏。

2. 呼吸囊位于密闭型装置内部, 是对内部空间的合理利用, 既无需 占用外部空间, 也不易损坏。

3. 密封保护系统不仅适用于一般环境, 即使密闭型装置浸在水中, 依然能够通过呼吸囊的呼吸作用来保持密闭型 装置外界压力和内部压力 之间的平衡。 附图说明 图 1为依据本发明的用于密闭型装置的密封保护 统的结构示意图; 图 2A为用于中置电机内的密封保护装置的呼气过 的示意图; 图 2B为图 2A所示密封保护装置的呼气过程的局部放大图 图 3A为用于中置电机内的密封保护装置的吸气过 的示意图; 图 3B为图 3A所示密封保护装置的吸气过程的局部放大图 附图标记说明

100呼吸孔, 200呼吸囊, 201通气孔, 202呼吸囊主体, 300密闭型 装置, 301密闭型装置外壳, 400内部元件。 具体实施方式 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白, 下面结合附 图及实施例, 对本发明进行进一歩详细说明。 应当理解, 此处所描述的 具体实施例仅用以解释本发明, 并不用于限定本发明。

图 1为依据本发明的用于密闭型装置的密封保护 统的结构示意图, 如图所示, 密封保护系统包括设置于密闭型装置的外壳 301 上的呼吸孔 100, 以及由不透气材料构成的呼吸囊 200。 其中, 呼吸孔 100将密闭型 装置 300的内部与外界相连通。 呼吸囊 200进一歩包括通气孔 201和呼 吸囊主体 202, 并且通气孔 201与呼吸孔 100密封连接。在本发明的一个 实施例中, 呼吸囊 200的呼吸囊主体 202设置于密闭型装置内部邻近呼 吸孔 100的空间内, 并且呼吸囊 200内部的气体通过通气孔 201与外界 空气相通。由于密闭型装置 300——例如电动自行车的控制器一一的内部 元件 400多为精密的电子元件, 这些电子元件在通电工作时往往自身的 温度会升高, 并使其周围空气的温度上升。 随着密闭型装置 300 内部的 温度的变化, 呼吸囊主体 202包含以下两种过程: (1 ) 呼气过程, 当密 闭型装置 300内部的温度升高时, 其内部气体膨胀, 内部气压高于外界, 导致呼吸囊主体 202内的气体通过通气口 201排到外界, 直至密闭型装 置 300内外气压达到平衡; (2 ) 吸气过程, 当密闭型装置 300内部的温 度降低时, 其内部气体收缩, 内部气压低于外界, 导致外界气体通过通 气口 201流入呼吸囊主体 202内部, 直至密闭型装置 300内外气压达到 平衡。

为了实现上述功能, 呼吸囊主体 202 的大小应当与密闭型装置 300 内邻近呼吸孔 201的空间的大小、 密闭型装置 300的大小以及其内部气 体的膨胀率相关。 更具体地, 依据密闭型装置 300 的大小和内部气体的 膨胀率来计算温度在一定范围 (内部元件 400工作温度的变化范围) 内 变化所能引起的内部气体的体积差, 呼吸囊主体 202 的大小不应小于该 体积差, 以确保可以通过保呼吸囊 202 的呼气和吸气来抵消内部气压变 化所导致的气体体积差。 并且密闭型装置 300内邻近呼吸孔 201的空间 的大小不应小于呼吸囊主体 202的大小,以保证能够容纳呼吸囊主体 202。 当密闭型装置 300处于特殊工作环境时, 例如水下工作的潜水式电机, 呼吸囊主体 202 的大小还应考虑由潜水深度不同而导致的外部 压力的变 化。 另外, 制造呼吸囊 200的材料也与密闭型装置 300所处的工作环境 相关。 例如, 当密闭型装置 300在酸性 /碱性液体中工作时, 呼吸囊 200 需要与该酸性 /碱性液体长时间接触, 为了确保呼吸囊 200的使用寿命, 应使用耐酸性 /耐碱性材料制成。 根据工作环境的不同, 制造呼吸囊 200 的材料还可以具有耐高温、 耐腐蚀等特性。

图 2A-图 3B分别为中置电机内部的密封保护装置的呼气 程和吸气 过程的示意图以及其局部放大图。 图中密闭型装置 300为电动自行车内 采用油封的中置电机, 其内部包含电机控制器、 电机转子、 行星减速机 构等众多精密元件构成的内部元件 400。如图 2A-2B所示, 内部元件 400 在通电工作后生成大量的热, 通过呼吸囊 200的呼气过程来减缓内部膨 胀的热空气所导致的压力差; 如图 3A-3B所示, 当内部元件 400断电后 温度组件降低, 又通过呼吸囊 200 的吸气过程来减缓内部收缩的冷空气 所导致的压力差, 从而大大降低了中置电机内外压力差对其油封 造成的 破坏。

本发明利用呼吸囊的呼气和吸气来维持密闭型 装置内部和外界气压 的平衡, 以保护密闭型装置的密封性能不被破坏。 该密封保护系统适用 于保护基于各种密封原理密封的密闭型装置, 例如密封圈密封、 水封、 油封等。 密闭型装置的使用环境也不仅限于空气中, gp, 当该密闭型装 置被浸入到液体中时, 密封保护系统依然可以确保不会因内外压力的 不 平衡而导致破坏该密闭型装置的密闭性, 例如, 本发明可用于一般在封 闭环境下使用的油冷式电机、 适用于水下的潜水式电机、 煤矿井下使用 的特殊电机等。 作为选择地, 呼吸囊也可以设置于密闭型装置外部适当 的位置。 所述密闭型装置的外壳也不仅限于密闭型装置 的壳体, 而是泛 指密闭型装置所有与外界接触的表面, 例如像密封圈这样的密封件。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式, 其描述较为具体和详 细, 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限 制。 应当指出的是, 对于本领域的普通技术人员来说, 在不脱离本发明构思的前提下, 还可 以做出若干变形和改进, 这些都属于本发明的保护范围。 因此, 本发明 专利的保护范围应以所附权利要求为准。