CN222616154U - 一种气阀及气动舒适系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及流体控制技术领域,尤其公开了一种气阀及气动舒适系统，包括阀体；所述阀体上设置有导通室以及分别与所述导通室连通的进气通道、输气通道和排气通道；所述导通室内设置有阀芯；所述气阀具有令所述阀芯封闭所述排气通道的端口并使所述进气通道与所述输气通道连通的输气状态，以及令所述阀芯封闭所述进气通道的端口并使所述排气通道与所述输气通道连通的排气状态；所述进气通道具有内径沿进气方向逐渐变小的第一导气段，以使气体能够从所述进气通道流畅进入至所述导通室。通过上述方式，本实用新型实施例能够实现气阀内的气体通过时不会产生涡流，进而降低气体在气阀内通过时产生的噪音。

Description

一种气阀及气动舒适系统

技术领域

本实用新型涉及流体控制技术领域，特别是涉及一种气阀及气动舒适系统。

背景技术

气动舒适系统，如气动按摩系统、气动腰托支撑系统、气动侧翼支撑系统等，气源装置与气袋之间通常采用气阀模块控制连接。其中，气阀模块上设置有多个气阀，如电磁气阀，气阀上具有设置在导通室内的阀芯以及与导通室连通的进气通道、输气通道和排气通道，各气阀的输气通道分别对应连接一个气袋，工作时通过控制气阀内的阀芯对排气通道或进气通道的切换封堵而控制进气通道及排气通道切换地与输气通道导通，以控制相应气袋的充泄气。

然而，传统的气阀中，如电磁气阀，进气通道与导通室之间的连通转角处以及导通室与输气通道之间的连通转角处通常为直角结构。进气时，高速气流在进气通道与导通室的连通转角处容易受阻并产生涡流，同时高速气流在经过导通室与输气通道的连通转角处进气时会因负压产生涡流，而排气过程的气体在经导通室与输气通道的连通转角处时同样会受阻产生涡流，气阀的气路中涡流的产生不仅不利于气体的通畅流动，而且还会产生啸叫噪音，影响整体气动舒适系统的使用体验。

实用新型内容

本实用新型主要为解决现有技术的气动舒适系统中的气阀模块的气阀内部的导通室与各通气通道之间的连接处具有气流干涉结构而易导致气流不畅及噪音的问题，提供一种气阀及气动舒适系统。

本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种气阀，包括阀体；所述阀体上设置有导通室以及分别与所述导通室连通的进气通道、输气通道和排气通道；所述导通室内设置有阀芯；所述气阀具有令所述阀芯封闭所述排气通道的端口并使所述进气通道与所述输气通道连通的输气状态，以及令所述阀芯封闭所述进气通道的端口并使所述排气通道与所述输气通道连通的排气状态；所述进气通道具有内径沿进气方向逐渐变小的第一导气段，以使气体能够从所述进气通道流畅进入至所述导通室。

可选的，所述第一导气段的内表面包括弧形面和斜直面中的至少一种。

可选的，所述第一导气段与所述导通室衔接。

可选的，所述阀体上设置有线圈，所述阀芯受所述线圈激磁作用位移以封闭所述进气通道的端口或封闭所述排气通道的端口。

可选的，设置有复位元件；所述复位元件促使所述阀芯常态封闭所述排气通道的端口或常态封闭所述进气通道的端口。

可选的，所述阀体包括密封连接的第一阀体和第二阀体，所述导通室、所述输气通道及所述排气通道设置于所述第一阀体，所述进气通道设置于所述第二阀体。

可选的，所述输气通道具有内径沿输气状态的进气方向逐渐变小的第二导气段，以使气体能够流畅进出于所述输气通道与所述导通室之间。

可选的，所述第二导气段的内表面包括弧形面和斜直面中的至少一种。

可选的，所述第二导气段与所述导通室衔接。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一技术方案是，提供一种气动舒适系统，包括气源装置、气体分配装置以及气袋，所述气袋通过所述气体分配装置与所述气源装置连接，所述气体分配装置包括上述的气阀。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型的气阀，在阀体的进气通道与导通室的衔接处设置内径沿进气方向逐渐变小的导气段，相比于传统气阀的结构，能够减小由于连通处直角转弯结构干涉而导致涡流的产生，有效引导气流顺畅的从进气通道进入至导通室内，降低气体在气阀内流动时的噪音。

此外，在导通室与输气通道的衔接处进一步设置另一导气段，能够减小导通室与输气通道连通处直角转弯结构干涉而导致涡流的产生，进一步降低气阀工作时的噪音。

本实用新型的气动舒适系统，采用了设置有所述气阀的气体分配装置，能够实现气袋的充放气控制，且设置的气体分配装置集成了气路切换可能以及避免内部涡流产生的可能，满足装配有该气体分配装置的设备的快速充放气需求以及低噪需求，能够有效提高使用体验感。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的气阀的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型实施例的气阀的组装结构示意图；

图3是图2中沿A-A方向的剖视结构示意图；

图4是本实用新型实施例的气阀的不带有阀芯的剖视结构示意图；

图5是本实用新型实施例的气阀的带有阀芯的剖视结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的气阀的第一阀体和第二阀体的拆分剖视结构示意图。

附图标记：

1000、气阀；

1、阀体；1a、第一阀体；1a1、插接槽；1b、第二阀体；1b1、插接头；1c、线轴；1d线圈；11、进气通道；111、第一导气段；112、进气端口；12、导通室；13、输气通道；131、第二导气段；131a、斜直面；14、排气通道；141、排气端口；

2、阀芯；

3、复位元件；

4、密封圈。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“第一”、“第二”、“第三”等，仅为了方便本说明书实施例的描述，并不显示该相应部件的重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图5，本实用新型实施例的气阀1000，可应用于气动舒适系统的气体分配装置，该气阀1000包括阀体1和阀芯2。

其中，阀体1设置有进气通道11、导通室12、输气通道13和排气通道14，进气通道11、输气通道13和排气通道14分别与导通室12连通，进气通道11、输气通道13和排气通道14分别能与导通室12进行气体交换。

阀芯2可在导通室12内的第一位置和第二位置之间往复运动，从而改变导通室12与输气通道13的导通状态，以及改变导通室12与排气通道14的导通状态；输气通道13与导通室12的连通状态不受阀芯2的影响，导通室12与输气通道13呈现常态化导通状态。阀芯2设置于导通室12内，并且阀芯2的外表面与导通室12的内壁之间具有间隙，该间隙作为气体流通的流体通道，以及保证阀芯2可在导通室12内顺畅的运动，或者可在阀芯2的外表面上开槽以作为流体通道，使得阀芯2在封闭排气通道14的排气端口141时，气阀1000内从进气通道12流入的气体可以通过该流体通道顺利流动至输气通道13。

值得说明的，气阀1000在阀芯2的作用下具有两种通气状态，分别为：当阀芯2运动至第一位置时，阀芯2封闭排气通道14的排气端口141并使进气通道11与输气通道13之间通过所述流体通道连通的输气状态；当阀芯2运动至第二位置时，阀芯2封闭进气通道11的进气端口112并使排气通道14与输气通道13之间通过导通室12连通的排气状态。具体的，当阀芯2位于第一位置而使得气阀1000处于输气状态时，进气通道11与输气通道13通过所述流体通道实现导通，而导通室12与排气通道14之间被阀芯2截断；当阀芯2位于第二位置时而使得气阀1000处于排气状态时，排气通道14与输气通道13通过导通室12实现导通，而导通室12与进气通道11之间被阀芯2截断。

此外，进气通道11具有内径沿进气方向逐渐变小的第一导气段111，以使气体能够从进气通道11流畅进入至导通室12。

对于上述的第一导气段111，请复参图4和图5，第一导气段111为进气通道11的靠近于导通室12的局部段，且第一导气段111与导通室12衔接，进气通道11的其余局部段与设置有第一导气段111的局部段平滑衔接，以尽可能地降低第一导气段111对通过的气体的影响。

具体的，相较于传统的电磁气阀，第一导气段111至少是使得进气通道11与导通室12之间的衔接处直角转弯结构被消除的结构，基于该第一导气段111的设计需求，使得第一导气段111的内径相对进气通道11的其余段部是存在变化的，以便于对进气气流的引导，即气体经过该衔接处时不会受到直角或类直角的阻挡或在此受干涉产生涡流。

相较于传统电磁气阀的进气通道与导通室的衔接处为直角转弯结构的设计，第一导气段111的设置使得气体能够顺畅的从进气通道11进入至导通室12内，且不会在进气通道11与导通室12之间的连接处由于直角转弯结构的干涉而产生涡流，以降低气阀1000工作时的噪音。

值得说明的，第一导气段111的内表面应尽量的符合空气动力学的设计，以降低对气阀1000内通过的气体的风阻，从而可以顺利的引导气阀1000内的高速气体的快速通过。优选的，第一导气段111的内表面包括弧形面和斜直面中的至少一种。如一些实施例中，第一导气段111的内表面可以是朝向进气通道11的中央突出的弧形面，如内径沿进气方向逐渐变小的喇叭状结构；或者，另一些实施例中，第一导气段111的内表面可以是斜直面，使得整体第一导气段111的设计为内径沿进气方向逐渐变小的锥形体结构；又或者，第一导气段111的内表面可以是集合弧形面和斜直面的面，其中，弧形面和斜直面可以分段的在第一导气段111的内表面设置。

弧形面和/或斜直面再配合内径逐渐缩小的设计使得第一导气段111可以顺利的引导气体的流向，使其按照预定的前进方向流动，降低了进气通道11与导通室12衔接位置处气体的前进的阻碍，从而避免了产生涡流的可能。

在一些优选的实施例中，如图4和图5所示，第一导气段111采用的是弧形面的喇叭状的设计，第一导气段111从远离导通室12的一端到靠近导通室12的一端内径逐渐减小。可以理解的，进气通道11的直径较大，采用弧形面的设计相比斜直面的设计，可以选取较大的弧面曲率，满足第一导气段111的缓冲导向需求。

进一步的，如图4和图5所示，输气通道13具有内径沿输气状态的进气方向逐渐变小的第二导气段131，以使气体能够流畅进出于输气通道13与导通室12之间。

对于上述的第二导气段131，请再次参阅图5所示，第二导气段131为输气通道13的靠近于导通室12的局部段，且第二导气段131与导通室12衔接，输气通道13的其余局部段与设置有第二导气段131的局部段平滑衔接，以尽可能地降低第二导气段131对通过的气体的影响。

具体的，相较于传统的电磁气阀，第二导气段131至少是使得输气通道13与导通室12之间的衔接处直角转弯结构被消除的结构，基于该第二导气段131的设计需求，使得第二导气段131的内径相对输气通道13的其余段部，尤其是输气通道13的与导通室12连通的端口是变化的，以便于对进出气流的引导，即气体经过该衔接处时不会受到直角或类直角的阻挡或在此受干涉产生涡流。

相较于传统的电磁气阀的输气通道与导通室的衔接处为直角转弯结构的设计，第二导气段131的设置使得气体能够顺畅的从导通室12进入至输气通道13内或者从输气通道13进入至导通室12内，并且不会在输气通道13与导通室12之间的连接处由于直角转弯结构的干涉而产生涡流，以进一步降低气阀1000工作时的噪音。

值得说明的，第二导气段131的内表面应尽量的符合空气动力学的设计，以降低对气阀1000内通过的气体的风阻，从而可以顺利的引导气阀1000内的高速气体的快速通过。优选的，第二导气段131的内表面包括弧形面和斜直面中的至少一种。如一些实施例中，第二导气段131的内表面可以是背离输气通道13的中央内凹的弧形面；或者，另一些实施例中，第二导气段131的内表面可以是斜直面；又或者，第二导气段131的内表面可以是集合弧形面和斜直面的面，其中，弧形面和斜直面可以分段的在第二导气段131的内表面设置。

弧形面和/或斜直面再配合内径逐渐缩小的设计使得第二导气段131可以顺利的引导气体的流向，使其按照预定的前进方向流动，降低了输气通道13与导通室12之间衔接处对气体的前进的阻碍，从而降低了产生涡流的可能。

在一些优选的实施例中，请复参图3并结合图6所示，第二导气段131的内表面采用的是斜直面131a的设计，由于第二导气段131的设置在于消除输气通道13与导通室12之间衔接处直角转弯结构，该斜直面131a即使得导通室12与输气通道13之间呈倒角连接，输气通道13与导通室12之间平滑过渡而无直角或类直角等的气体涡流原生结构，第二导气段131的内径相对输气通道13与导通室12的连接端口从输气通道13靠近导通室12的一端到远离导通室12的一端逐渐减小。由于输气通道13内第二导气段131的存在，使得气阀1000在充排气状态下，即气体从导通室12流入输气通道13过程中，以及，气体从输气通道13流入导通室12过程中，气体均能够顺畅流动，减少涡流及噪音的生成。

可以理解的，本实施例仅作为举例说明，并不具体限定进气通道11、导通室12、输气通道13和排气通道14的具体位置分布，在不影响功能的前提下，进气通道11、导通室12、输气通道13和排气通道14的位置及开闭可进行多种排列组合，以形成不同形状的气阀，相应的，第一导气段111、第二导气段131的具体分布位置，以及内径的缩小方向可以根据实际的需要进行设置。

当然，在另外一些优选实施例中，排气通道14与导通室12的衔接处还可以进一步设置与第一导气段111、第二导气段131类似的第三导气段，以引导排气状态下气体顺畅的从导通室12流入至排气通道14，减小排气状态时在排气通道14与导通室12衔接处气体涡流及噪音的产生。或者，可以在排气通道14内设置消音棉，以降低排气状态的噪音。

对于阀芯2在第一位置和第二位置的切换驱动，可以通过激磁作用实现。在一些实施例中，请复参图1、图4、图5，阀体1上设置有线轴1c和线圈1d，线圈1d绕设于线轴1c上，阀芯2位于线圈1d的激磁作用范围内。可选的实施例中，导通室12开设在线轴1c内，以使线圈1d的绕设范围与阀芯2的运动范围相对应，并可在该绕设范围内受线圈1d的激磁作用往复运动；线圈1d具有外接电源的引脚。当线圈1d接通电源时，线圈1d产生磁场，阀芯2受线圈1d的激磁作用位移以封闭进气通道11的进气端口112或排气通道14的排气端口141。

在另外一些实施例中，请复参图1，气阀1000还设置有复位元件3，在未通电状态下，利用复位元件3弹性作用促使阀芯2常态封闭进气通道11的端口或常态封闭排气通道14的端口。

对于上述的复位元件3，包括但不限于为弹簧、弹片等，复位元件3作用连接于阀芯2与导通室12的设置进气端口112的内壁之间，以促使阀芯2常态封闭排气通道14的排气端口141，或，复位元件3作用连接于阀芯2与导通室12的设置排气端口141的内壁之间，以促使阀芯2常态封闭进气通道11的进气端口112。

在一些优选的实施例中，复位元件3优选为弹簧，弹簧的一端抵接于阀芯2的一端，弹簧的另一端抵接于导通室12的设置进气端口112的内壁上，在弹簧的弹性作用力使得线圈1d在未通电状态下呈常态化的封闭排气通道14的排气端口141。当线圈1d通电时，线圈1d的激磁作用使阀芯2克服弹簧的弹力而移动靠近并封闭进气端口112，同时使得排气通道14的排气端口141打开并与导通室12导通，即排气通道14、导通室12和输气通道13依次导通。当线圈1d停止通电后，阀芯2即在复位元件3作用下向排气端口141移动复位并封闭排气端口141，同时使得进气通道11的进气端口112打开并与流体通道导通。

在一些实施例中，阀体1可一体成型加工制得，包括但不限于采用铸造、3D打印等方式，或者也可采用分体组装成型，例如采用两阀体、三阀体等多阀体组装制得。

在一些优选的实施例中，请参阅图6，阀体1包括密封连接的第一阀体1a和第二阀体1b，其中，导通室12、输气通道13及排气通道14分别设置于第一阀体1a，进气通道11设置于第二阀体1b上。

可以理解的，第一阀体1a与第二阀体1b的密封连接方式包括但不限于为采用密封圈、橡胶垫、过盈配合等方式。

在一些实施例中，优选的采用密封圈4实现第一阀体1a与第二阀体1b的密封连接。其中，第一阀体1a设置有插接槽1a1，第二阀体1b设置有与插接槽1a1相适配的插接头1b1，插接头1b1可插接入插接槽1a1内，密封圈4套设于插接头1b1上，且密封圈4的外侧面抵接插接槽1a1的内壁，对插接槽1a1与插接头1b1的间隙进行密封，从而实现第一阀体1a和第二阀体1b的密封链接。

对于上述的阀芯2，请复参图5及图6，阀芯2的材质包括但不限于为铁芯、永磁体等。在一些优选的实施例中，阀芯2采用铁芯与永磁体组合的设计，具体的，阀芯2主体采用铁芯制成，阀芯2朝向进气通道11的一端和朝向排气通道14的一端分别连接设置永磁体，阀芯2的主体铁芯与永磁体的连接方式包括但不限于为胶接、卡接、磁吸等。采用此种组合结构的设计，既降低了阀芯2完全采用永磁体的高昂成本，也避免了铁芯阀芯2磁力不足的问题。

在另一些优选的实施例中，阀芯2在朝向进气通道11的一端和朝向排气通道14的一端的端部分别设置有密封件，以提高阀芯2在预设第一位置和预设第二位置时对进气通道11和排气通道14的封堵的密封性。其中，密封件包括但不限于为橡胶圈、硅胶垫等。

值得说明的，气阀1000可应用于气动舒适系统的气体分配装置，包括但不限于应用于气动按摩系统、气动侧翼支撑系统和气动腰托支撑系统中的一种以上的气体分配装置，且相应的气动舒适系统包括但不限于装配在汽车座椅、按摩座椅、气囊床等智能设备领域。

其中，该气阀1000应用于气动舒适系统时，阀体1上的进气通道11通气连接于气源装置，而输气通道13通气连接于气袋，排气通道14可直接通至大气环境。

本实用新型实施例还提供气动舒适系统实施例，具体为气动按摩系统、气动腰托支撑系统、气动侧翼支撑系统中的至少一种。气动舒适系统包括气源装置、气体分配装置以及气袋，气袋通过所述气体分配装置与所述气源装置连接，气体分配装置上述的气阀1000，对于气阀1000的结构和功能可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。其中，气阀1000的进气通道11与气源装置连通，输气通道13与气袋连通。

值得说明的是，气源装置包括但不限于为：气泵、空气压缩机、储气容器或泵阀一体装置。气袋包括但不限于为按摩气袋、腰托气袋、侧翼支撑气袋等。

为了便于理解上述气阀1000在气动舒适系统的工作逻辑，现做如下举例说明，指定与进气通道11连通的气源装置为气泵，与输气通道13连通的气袋在气阀1000的控制下实现充放气工作并且相应的导气段的导进作用具体如下：

输气阶段：阀芯2封闭排气通道14的排气端口141，气泵与进气通道11相连，气泵供气，气体从进气通道11经过第一导气段111、阀芯2与导通室12之间的流体通道、第二导气段131、输气通道13进入至气袋内。在整个的输气阶段中，第一导气段111和第二导气段131的存在使得整个充气阶段内流经气阀1000的气体顺畅，避免了涡流的产生，使得气袋的充气速度明显提升，并且也避免了因涡流导致的噪音对应用有气阀1000的设备对用户体验的影响。

排气阶段：阀芯2封闭进气通道11的进气端口112，气袋内充盈的气体从输气通道13流经第二导气段131、导通室12、排气通道14而排出至外部环境中。在整个排气过程中，第二导气段131的存在使得整个充气阶段内流经气阀1000的气体顺畅流动，避免了涡流的产生，使得气袋的泄气速度明显提升，并且也避免了因涡流导致的噪音对应用有气阀1000的设备对用户体验的影响。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种气阀，其特征在于，包括阀体；

所述阀体上设置有导通室以及分别与所述导通室连通的进气通道、输气通道和排气通道；所述导通室内设置有阀芯；

所述气阀具有令所述阀芯封闭所述排气通道的端口并使所述进气通道与所述输气通道连通的输气状态，以及令所述阀芯封闭所述进气通道的端口并使所述排气通道与所述输气通道连通的排气状态；

所述进气通道具有内径沿进气方向逐渐变小的第一导气段，以使气体能够从所述进气通道流畅进入至所述导通室。

2.根据权利要求1所述的气阀，其特征在于，所述第一导气段的内表面包括弧形面和斜直面中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的气阀，其特征在于，所述第一导气段与所述导通室衔接。

4.根据权利要求1所述的气阀，其特征在于，所述阀体上设置有线圈，所述阀芯受所述线圈激磁作用位移以封闭所述进气通道的端口或封闭所述排气通道的端口。

5.根据权利要求4所述的气阀，其特征在于，设置有复位元件；所述复位元件促使所述阀芯常态封闭所述排气通道的端口或常态封闭所述进气通道的端口。

6.根据权利要求1所述的气阀，其特征在于，所述阀体包括密封连接的第一阀体和第二阀体，所述导通室、所述输气通道及所述排气通道设置于所述第一阀体，所述进气通道设置于所述第二阀体。

7.根据权利要求1-6任一项所述的气阀，其特征在于，所述输气通道具有内径沿输气状态的进气方向逐渐变小的第二导气段，以使气体能够流畅进出于所述排气通道与所述导通室之间。

8.根据权利要求7所述的气阀，其特征在于，所述第二导气段的内表面包括弧形面和斜直面中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的气阀，其特征在于，所述第二导气段与所述导通室衔接。

10.一种气动舒适系统，其特征在于，包括气源装置、气体分配装置以及气袋，所述气袋通过所述气体分配装置与所述气源装置连接，所述气体分配装置包括权利要求1-9任一项所述的气阀。