CN104514938A

CN104514938A - 一种四通分流装置

Info

Publication number: CN104514938A
Application number: CN201410708859.8A
Authority: CN
Inventors: 舒厚勇; 张胜平; 蒋海滨; 文吉标; 李名琦; 张鹏
Original assignee: AVIC Aerospace Life Support Industries Ltd
Current assignee: AVIC Aerospace Life Support Industries Ltd
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2015-04-15

Abstract

本发明涉及一种四通分流装置，包括分流装置主体和设置在分流装置主体内部的进气通道、第一出气通道、第二出气通道和第三出气通道。本发明明确了进气通道和各出气通道的流量、流速、压力、高度、截面积等参数之间的关系，依据该关系准则来设计或调节第一出气通道、第二出气通道和第三出气通道的相对位置、出气口孔径大小，控制不同出气口流量大小，实现多个容积相同或不同的气囊隔舱同时、均匀充气成形的目的。同时，通过调整出气口孔径、出气口通道与主进气通道的角度来控制各出口的流量。本发明四通分流装置可广泛应用于各型气囊类产品的充气组件，具有广阔的应用前景。

Description

一种四通分流装置

技术领域

本发明涉及气体分流装置，更具体地说，涉及一种四通分流装置。

背景技术

气囊主要起到防护的作用，在紧急情况下需要快速充气打开。现有的气囊类产品的充气分流装置仅适用于双向分流，只能满足两个相同容积气囊隔舱同时充气。双向分流装置已无法满足三个或以上隔舱气囊同时、均匀充气成形的要求，因此当气囊产品的体积较大时，无法实现快速充气。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能够满足多个容积相同或不同的气囊隔舱同时、均匀充气成形的四通分流装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种四通分流装置，包括分流装置主体和设置在分流装置主体内部的进气通道、第一出气通道、第二出气通道和第三出气通道，所述进气通道、第一出气通道、第二出气通道和第三出气通道满足以下公式：

Q＝Q_A+Q_B+Q_C

式中，Q为进气通道的进气流量，Q_A、Q_B、Q_C分别为第一出气通道、第二出气通道和第三出气通道的出口流量；

\begin{matrix} \frac{P_{1}}{ρ} + \frac{V_{1}^{2}}{2} + H_{2} g + H_{3} g + H_{4} g + H_{5} g \\ = \frac{P_{2}}{ρ} + \frac{V_{2}^{2}}{2} + \frac{P_{3}}{ρ} + \frac{V_{3}^{2}}{2} + \frac{P_{4}}{ρ} + \frac{V_{4}^{2}}{2} + Σζ \frac{V_{2}^{2}}{2} + + Σζ \frac{V_{3}^{2}}{2} + + Σζ \frac{V_{4}^{2}}{2} \end{matrix}

式中，P₁为进气通道的入口压力，P₂为第一出气通道的出口压力，P₃为第二出气通道的出口压力，P₄为第三出气通道的出口压力，ρ为流体密度，V₁为进气通道的出口流速，V₂为第一出气通道的出口流速，V₃为第二出气通道的出口流速，V₄为第三出气通道的出口流速，H为出口与入口距离，ζ为阻力系数，H₂为第一出气通道距离进气通道入口的高度，H₃为第二出气通道距离进气通道入口的高度，H₄为第三出气通道距离进气通道入口的高度，H₅为进气通道的高度，ζ为阻力系数；

Q_{A} = C_{d} A_{2} \sqrt{2 \frac{P_{1} - P_{2}}{ρ}}

Q_{B} = C_{d} A_{3} \sqrt{2 \frac{P_{1} - P_{3}}{ρ}}

Q_{C} = C_{d} A_{4} \sqrt{2 \frac{P_{1} - P_{4}}{ρ}}

式中，C_d为流量系数，A₂、A₃、A₄分别为第一出气通道、第二出气通道和第三出气通道的出口截面积。

上述方案中，所述进气通道的入口处设有进气接头，所述第一出气通道的出口处设有第一出气接头，所述第二出气通道的出口处设有第二出气接头，所述第三出气通道的出口处设有第三出气接头，所述进气接头、第一出气接头、第二出气接头和第三出气接头上还分别安装密封圈。

实施本发明的四通分流装置，具有以下有益效果：

本发明明确了进气通道和各出气通道的流量、流速、压力、高度、截面积等参数之间的关系，依据该关系准则来设计或调节第一出气通道、第二出气通道和第三出气通道的相对位置、出气口孔径大小，控制不同出气口流量大小，实现多个容积相同或不同的气囊隔舱同时、均匀充气成形的目的。同时，通过调整出气口孔径、出气口通道与主进气通道的角度来控制各出口的流量。本发明四通分流装置可广泛应用于各型气囊类产品的充气组件，具有广阔的应用前景。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是四通分流装置的结构示意图；

图2是四通分流装置的设计原理图；

图3是四通分流装置安装接头后的示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-图3所示，本发明四通分流装置包括分流装置主体和设置在分流装置主体内部的进气通道1、第一出气通道2、第二出气通道3和第三出气通道4。气体进入分流装置主体后，首先进入进气通道1，根据流量分配原理，气体分别通过第一出气通道2、第二出气通道3、第三出气通道4完成流量输出。进气通道1、第一出气通道2、第二出气通道3和第三出气通道4的多个参数满足以下公式：

(1)进出流量守恒

Q＝Q_A+Q_B+Q_C

式中，Q为进气通道1的进气流量，Q_A、Q_B、Q_C分别为第一出气通道2、第二出气通道3和第三出气通道4的出口流量；

(2)进气通道1口截面和第一出气通道2、第二出气通道3和第三出气通道4出流截面列伯努利方程

\begin{matrix} \frac{P_{1}}{ρ} + \frac{V_{1}^{2}}{2} + H_{2} g + H_{3} g + H_{4} g + H_{5} g \\ = \frac{P_{2}}{ρ} + \frac{V_{2}^{2}}{2} + \frac{P_{3}}{ρ} + \frac{V_{3}^{2}}{2} + \frac{P_{4}}{ρ} + \frac{V_{4}^{2}}{2} + Σζ \frac{V_{2}^{2}}{2} + + Σζ \frac{V_{3}^{2}}{2} + + Σζ \frac{V_{4}^{2}}{2} \end{matrix}

式中，P₁为进气通道1的入口压力，P₂为第一出气通道2的出口压力，P₃为第二出气通道3的出口压力，P₄为第三出气通道4的出口压力，ρ为流体密度，V₁为进气通道1的出口流速，V₂为第一出气通道2的出口流速，V₃为第二出气通道3的出口流速，V₄为第三出气通道4的出口流速，H为出口与入口距离，ζ为阻力系数，H₂为第一出气通道2距离进气通道1入口的高度，H₃为第二出气通道3距离进气通道1入口的高度，H₄为第三出气通道4距离进气通道1入口的高度，H₅为进气通道1的高度，ζ为阻力系数，本实施例中∑ξ＝0.49；

第一出气通道2、第二出气通道3和第三出气通道4的出口流量分别为：

Q_{A} = C_{d} A_{2} \sqrt{2 \frac{P_{1} - P_{2}}{ρ}}

Q_{B} = C_{d} A_{3} \sqrt{2 \frac{P_{1} - P_{3}}{ρ}}

Q_{C} = C_{d} A_{4} \sqrt{2 \frac{P_{1} - P_{4}}{ρ}}

式中，C_d为流量系数，本实施例中C_d＝0.82，A₂、A₃、A₄分别为第一出气通道2、第二出气通道3和第三出气通道4的出口截面积。

本实施例中四通分流装置应满足第一出气通道2、第二出气通道3和第三出气通道4的出口流量相同，即

C_{d} A_{2} \sqrt{2 \frac{P_{1} - P_{2}}{ρ}} = C_{d} A_{3} \sqrt{2 \frac{P_{1} - P_{3}}{ρ}} = C_{d} A_{4} \sqrt{2 \frac{P_{1} - P_{4}}{ρ}}

第一出气通道2、第二出气通道3和第三出气通道4的出口截面积，出口压力应满足上述关系，可保证三个出口流量相同。

进气通道1的入口处设有进气接头5，第一出气通道2的出口处设有第一出气接头6，第二出气通道3的出口处设有第二出气接头7，第三出气通道4的出口处设有第三出气接头8，进气接头5、第一出气接头6、第二出气接头7和第三出气接头8上还分别安装密封圈9。

气体从进气接头5进入分流装置主体，气体在分流装置主体的型腔内通过第一出气接头6、第二出气接头7、第三出气接头8高速流出，完成对多个气囊充气。密封圈9保证分流装置接头部位密闭。

本发明明确了进气通道1和各出气通道的流量、流速、压力、高度、截面积等参数之间的关系，依据该关系准则来设计或调节第一出气通道2、第二出气通道3和第三出气通道4的相对位置、出气口孔径大小，控制不同出气口流量大小，实现多个容积相同或不同的气囊隔舱同时、均匀充气成形的目的。

同时，通过调整出气口孔径、出气口通道与主进气通道1的角度来控制各出口的流量。本发明四通分流装置可广泛应用于各型气囊类产品的充气组件，具有广阔的应用前景。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种四通分流装置，其特征在于，包括分流装置主体和设置在分流装置主体内部的进气通道、第一出气通道、第二出气通道和第三出气通道，所述进气通道、第一出气通道、第二出气通道和第三出气通道满足以下公式：

Q＝Q_A+Q_B+Q_C

\begin{matrix} \frac{P_{1}}{ρ} + \frac{V_{1}^{2}}{2} + H_{2} g + H_{3} g + H_{4} g + H_{5} g \\ = \frac{P_{2}}{ρ} + \frac{V_{2}^{2}}{2} + \frac{P_{3}}{ρ} + \frac{V_{3}^{2}}{2} + \frac{P_{4}}{ρ} + \frac{V_{4}^{2}}{2} + Σζ \frac{V_{2}^{2}}{2} + + Σζ \frac{V_{3}^{2}}{2} + + Σζ \frac{V_{4}^{2}}{2} \end{matrix}

Q_{A} = C_{d} A_{2} \sqrt{2 \frac{P_{1} - P_{2}}{ρ}}

Q_{B} = C_{d} A_{3} \sqrt{2 \frac{P_{1} - P_{3}}{ρ}}

Q_{C} = C_{d} A_{4} \sqrt{2 \frac{P_{1} - P_{4}}{ρ}}

2.根据权利要求1所述的四通分流装置，其特征在于，所述进气通道的入口处设有进气接头，所述第一出气通道的出口处设有第一出气接头，所述第二出气通道的出口处设有第二出气接头，所述第三出气通道的出口处设有第三出气接头，所述进气接头、第一出气接头、第二出气接头和第三出气接头上还分别安装密封圈。