[发明专利]具有高速打开和高速气体流动性能的气体阀

权利要求书

1.一种高速气体阀设备，包括：

用于保存气体的蓄存器，所述蓄存器具有用于利用所述气体填充 所述蓄存器的装填端口、和用于从所述蓄存器释放所述气体的出口；

以滑动方式被容纳在所述阀设备中的杆，所述杆包括密封装置， 所述密封装置以可操作的方式布置成：当所述阀设备位于关闭位置时， 所述密封装置与所述蓄存器的所述出口接合，以密封所述蓄存器；

气动致动器，其中，所述气动致动器的活塞联接到所述杆；以及

电磁致动器，所述电磁致动器联接到所述杆；其中，当所述阀设 备处于打开位置时，所述气体经由所述出口从所述蓄存器释放，并且 通过顺序地致动所述气动致动器和电磁致动器以使所述杆移离所述出 口，从而使所述阀从所述关闭位置转换到所述打开位置。

2.根据权利要求1所述的气体阀设备，其中，所述阀设备进一步 包括：

第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室位于所述气动致 动器中的所述活塞的相对侧上；

其中，所述蓄存器中的所述气体具有第一压强，所述第一压强沿 着第一方向经由所述密封装置在所述杆上施加第一作用力，以通过强 制所述杆的所述密封装置与所述出口保持接合来使得所述阀保持在所 述关闭位置；

其中，所述第一腔室中的第二压强沿着所述第一方向在所述活塞 上施加第二作用力，以强制所述杆的所述密封装置与所述出口接合；

其中，在所述第二腔室中的第三压强沿着第二方向在所述活塞上 施加第三作用力，其中，所述第二方向与所述第一方向相反；以及

其中，在致动所述气动致动器之后、但在致动所述电磁致动器之 前，所述第一作用力和所述第二作用力的合力大于所述第三作用力。

3.根据权利要求2所述的气体阀设备，其中，所述第三作用力稍 小于所述第一作用力和所述第二作用力的所述合力，以充分地降低所 述电磁致动器使得所述阀从所述关闭位置转换到所述打开位置所需的 净作用力。

4.根据权利要求1所述的气体阀设备，其中，所述电磁致动器包 括：

电子线圈，所述电子线圈在电路中被电联接到高压电源和电容器；

导电板，所述导电板被牢固地紧固到所述杆，并且当所述阀位于 所述关闭位置时，所述导电板邻近于所述电子线圈定位；并且，

其中，通过从所述电容器通过所述电子线圈放电以在所述电子线 圈中产生第一磁场，从而致动所述电磁致动器，其中，所述第一磁场 在所述导电板中感生涡电流，其中，所述涡电流产生第二磁场，并且 所述第二磁场与所述第一磁场极性相反，其中，由于所述第一磁场和 所述第二磁场极性相反而产生推斥作用力，并且所述推斥作用力将所 述导电板推离所述电子线圈，以通过使所述杆移动离开所述出口而使 所述阀从所述关闭位置转换到所述打开位置。

5.根据权利要求4所述的气体阀设备，其中，所述导电板是铝的。

6.根据权利要求4所述的气体阀设备，其中，所述电子线圈利用 带状金属丝制成。

7.根据权利要求4所述的气体阀设备，其中，所述高压电源施加 2000V的电压，所述电容器具有150μF的电容，所述电子线圈具有2mH 的电感，以及所述电路具有1Ω的总电阻。

8.根据权利要求4所述的气体阀设备，其中，所述高压电源、所 述电容器和所述电子线圈构成临界衰减RLC电路。

9.根据权利要求4所述的气体阀设备，其中，当所述阀设备位于 所述关闭位置时，所述导电板挤靠所述电子线圈。

10.根据权利要求9所述的气体阀设备，其中，当所述电子线圈 和所述导电板被挤压到一起时，非导电材料薄层被夹在所述电子线圈 和所述导电板之间。