[发明专利]一种气瓶快速释放装置及释放方法

说明书

本发明公开了一种气瓶快速释放装置及释放方法，装置包括气瓶、气嘴，其特征在于：气嘴具有连接气瓶的第一通道和连接气囊的第二通道，旋转阀芯位于第一位置时，通道断开，转动至第二位置时，通道连通；第一通道内设有在连接气瓶时刺破气瓶密封膜的刺针；阀杆上固定有摇臂，设有一扭簧和一电磁铁，电磁铁的铁芯在伸出状态时对摇臂限位使旋转阀芯处于第一位置且摇臂压迫扭簧使扭簧处于预紧状态，电磁铁的铁芯在回缩状态时释放摇臂，在扭簧作用下摇臂带动阀杆使旋转阀芯转动至第二位置。本发明首先刺破气瓶，形成一个高压密封区，需要释放气体时，通过扭簧的释放快速地带动阀芯打开气体通道。能有效提高气体释放速度，满足人体跌倒防护的需求。

技术领域

本发明涉及一种气瓶释放结构，具体涉及一种用于充气式人体跌倒保护装备的气瓶快速释放装置。

背景技术

跌倒是老年人常见的一种意外事件，老人常常因跌倒导致各种损伤，例如髋部骨折、颈部损伤、脑部损伤、以及各种软组织损伤及其它部位骨折等。现有技术中，为了在人体跌倒等意外事件中实现有效防护，出现了各种人体跌倒防护的检测和保护装置，通过传感器和特定算法实现人体跌倒检测，同时在人体上配置保护气囊及气源，在判断人体跌倒即将发生时，控制气源对保护气囊充气，实现对人体的保护。

对保护气囊充气的方法，通常有炸药充气方式和压缩气瓶充气方式。其中，炸药充气方式由于安全问题已基本被弃用，目前通常使用压缩气瓶实现保护气囊的充气。压缩气瓶的开启需要一定的时间，目前，对人体跌倒进行检测时，前置时间一般能达到200ms～300ms，而为实现有效保护，需要预留气囊充气的时间，因此，对压缩气瓶的开启速度要求较高。电磁阀开启速度快，然而，小型电磁阀不能满足长期密封的需求，会出现气体泄漏的情况，影响产品的存储和使用寿命。另一类方式是利用舵机或其它机构配合刺针刺破密封膜进行开启。例如，中国实用新型专利CN201132602Y公开了一种给气胀式救生衣用手动、自动方式充气的充气阀，利用扭簧驱动自动凸轮带动冲针运动，刺破气瓶膜口释放压缩气体，其自动打开时间约为2秒，虽然适应落水救生衣的充气，但不能用于跌倒防护气囊的充气。通过相应的结构改进，可以提高开启速度，但是改进后这些方法的开启时间一般在50～100ms，仍然难以达到人体跌倒时保护的要求。

因此，需要对气瓶的开启装置进行改进，实现气瓶中气体的快速释放。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种气瓶快速释放装置，通过结构改进，实现气瓶中气体的快速释放，以满足人体防护气囊的快速充气需求。本发明的另一发明目的是提供一种气瓶快速释放方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种气瓶快速释放装置，包括气瓶、气嘴，所述气嘴内设有旋转阀芯，气嘴具有连接气瓶的第一通道和连接气囊的第二通道，所述旋转阀芯位于第一位置时，第一通道和第二通道断开，所述旋转阀芯转动至第二位置时，第一通道和第二通道连通；所述第一通道内设有在连接气瓶时刺破气瓶密封膜的刺针；所述旋转阀芯的阀杆上固定有摇臂，设有一扭簧和一电磁铁，所述电磁铁的铁芯在伸出状态时对所述摇臂限位使所述旋转阀芯处于第一位置且所述摇臂压迫所述扭簧使扭簧处于预紧状态，所述电磁铁的铁芯在回缩状态时释放所述摇臂，在扭簧作用下摇臂带动阀杆使旋转阀芯转动至第二位置。

优选的技术方案，所述第一通道和所述第二通道垂直布置，所述旋转阀芯具有垂直设置并连通的第一孔和第二孔，所述第二孔与第二通道常通，所述第一孔在第二位置时与第一通道连通，由此实现第一通道和第二通道的连通。

上述技术方案中，所述第一通道内的刺针是空心刺针。

上述技术方案中，所述扭簧套设在所述阀杆上，扭簧一端与气嘴上的限位板固定，另一端压紧在摇臂上。