一种具有微孔结构的阀芯及使用该阀芯的电磁阀的制作方法

1.本发明涉及一种具有微孔结构的阀芯及使用该阀芯的电磁阀，属于微流体控制技术领域。


背景技术：

2.微孔材料由于其具有在压缩状态下密闭、放松状态下可通气的物理特性，在很多领域得到广泛应用，但在阀门控制领域应用较少；本技术人日前申请了一件专利《一种带有微纳米多孔弹性材料的阀芯控制结构》；该专利虽然涉及微纳米多孔弹性材料，但该材料是作为阀芯的外加辅助配件使用，目的是给密封圈增加先导开启的特性，以取代现有的先导阀结构，并没有将微孔材料直接用于阀门流量的大小和压力控制，其阀门的流量控制依然是通过阀芯的开度实现。


技术实现要素：

3.针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种具有微孔结构的阀芯及使用该阀芯的电磁阀。
4.本发明的技术解决方案是这样实现的：一种具有微孔结构的阀芯，包含封闭部件和微孔材料，封闭部件位于微孔材料的上端，封闭部件将微孔材料的顶部封闭；所述微孔材料为具有微孔结构的柔性材料，微孔材料可让流体通过，微孔材料通过改变压缩变形的程度来改变流体的流量；流量的控制包含流量大小的调整及控制，或者流量压力的大小调整及控制。
5.优选的，所述封闭部件为磁性材料。
6.优选的，所述微孔材料中设置有磁性材料。
7.优选的，所述的磁性材料为磁性粉末。
8.优选的，所述微孔材料中穿插多层分隔部件，分隔部件为磁性材料，多层分隔部件将微孔材料分隔成多层结构。
9.优选的，所述微孔材料的中间设置有流道孔，流道孔穿过穿插在微孔材料中的多层分隔部件。
10.一种使用具有微孔结构的阀芯的电磁阀，包含阀体、电磁部件、弹性部件和阀芯；所述阀芯包含封闭部件和微孔材料，封闭部件位于微孔材料的上端，封闭部件将微孔材料的顶部封闭；所述微孔材料为具有微孔结构的柔性材料，微孔材料可让流体通过；所述阀芯设置在阀体中，弹性部件设置在阀芯与电磁部件之间，阀体上设置有流道，微孔材料与阀体上的流道配合；所述电磁部件不通电时，弹性部件压迫阀芯，使微孔材料处于压缩状态，微孔材料将阀体上的流道封闭；所述电磁部件通电时，阀芯克服弹性部件的弹力，将微孔材料松开，使阀体上的流道流通；所述电磁部件通过改变磁吸力的大小，来改变微孔材料的压缩量，进而控制阀体上的流道的流量；流量的控制包含流量大小的调整及控制，或者流量压力的大小调整及控制。
11.优选的，所述弹性部件为弹簧或弹片。
12.优选的，所述阀体包含阀座和阀盖，阀座与阀盖紧密配合，阀座上设置有流道，电磁部件和弹性部件设置在阀盖上。
13.优选的，所述阀座上设置有与微孔材料的下端配合的限位结构。
14.由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
15.本发明的具有微孔结构的阀芯，将封闭部件和微孔材料组成一体结构，作为一个整体阀芯，而流量的控制则完全通过微孔材料的压缩量进行控制，颠覆了电磁阀流量的大小和压力控制的方式，在一定范围内，可以提高流量控制的精度；采用该阀芯结构，可以简化电磁阀的构成，节省成本，并有利于阀门轻量化的发展方向。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
17.附图1为本发明所述的一种具有微孔结构的阀芯的一种实施方式的结构示意图；
18.附图2为本发明所述的一种具有微孔结构的阀芯的另一种实施方式的结构示意图；
19.附图3为本发明所述的一种使用具有微孔结构的阀芯的电磁阀的结构示意图。
具体实施方式
20.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.如附图1所示，本发明所述的一种具有微孔结构的阀芯的一种实施方式，包含封闭部件1和微孔材料2，封闭部件1位于微孔材料2的上端，封闭部件1将微孔材料2的顶部封闭，防止微孔材料2的顶部漏气。
24.所述封闭部件1可以是圆片、块状等结构，具体结构根据阀门内部结构设计；微孔材料2是含有微孔结构的柔性材料，微孔可以是纳米微孔，或者根据流量控制需要选择更大、更小的孔结构。
25.所述封闭部件1和微孔材料2可以通过粘结等方式形成一体式的结构，组成用在电磁阀中的阀芯。
26.为了使阀芯能够与电磁阀的电磁部件配合，可以采用如下几种方式：
27.①
封闭部件1采用磁性材料；磁性材料是指可以对磁场做出反应的材料，如常见的铁磁性物质或磁体等。
28.②
封闭部件1采用磁性或非磁性材料，并在微孔材料2中掺杂磁性材料粉末。
29.③
如图2所示，封闭部件1采用磁性或非磁性材料，并在微孔材料2中穿插多层分隔部件4，分隔部件4采用磁性材料。
30.④
在
③
的基础上，同时在微孔材料2中掺杂磁性材料粉末。
31.其中，图2所示的多层分隔部件4将微孔材料2分隔成多层结构，使微孔材料2可以分级压缩，提供更加多样的控制方式；所述分隔部件4可采用网板或隔板的形式，如果采用隔板，则需要在微孔材料2中设置流道孔3，且流道孔3穿过多层分隔部件4，避免多层封闭部件1对流体流通产生阻碍。
32.所述的磁性材料粉末可以是在微孔材料2的生产过程中掺杂在一起；如将磁性材料粉末掺杂在3d打印材料中，然后通过3d打印出微孔材料2；或者将磁性材料粉末掺杂在微孔材料的原材料中，然后再膨胀形成微孔结构；通过这些方式可以将粉末与微孔材料很好的结合在一起。
33.所述的微孔材料通过改变压缩变形的程度来控制流体的流量；所述的流体可以是气体或液体；流量的控制包含流量大小的调整及控制，或者流量压力的大小调整及控制。
34.图3是上述阀芯在电磁阀中的应用，电磁阀包含阀体11、电磁部件12、弹性部件13和阀芯；所述阀芯可以采用图1、2的结构，阀芯设置在阀体11中，弹性部件13设置在阀芯与电磁部件12之间，阀体11上设置有流道，微孔材料2与阀体11上的流道配合。
35.当所述电磁部件12不通电时，弹性部件13压迫阀芯，使微孔材料2处于压缩状态，微孔材料2将阀体11上的流道封闭。
36.当电磁部件12通电时，电磁部件12对上述的磁性材料或磁性材料粉末产生磁吸力，使阀芯克服弹性部件13的弹力，将微孔材料2放松，微孔材料2中的微孔结构可以通气，即可使阀体11上的流道流通。
37.所述电磁部件12通过改变磁吸力的大小，来改变微孔材料2的压缩量，进而控制阀体11上的流道的流量。
38.其中，所述弹性部件13可以为弹簧或弹片等部件；所述阀体11包含阀座和阀盖，阀座与阀盖紧密配合，阀座上设置有流道，电磁部件12和弹性部件13设置在阀盖上。
39.为了保证阀门控制的稳定性，可以在阀座上设置与微孔材料2的下端配合的限位结构，以限制阀芯的位置；或者直接将阀芯的上端或下端通过粘贴等方式固定在阀体内部的结构中；对于微型阀门，阀体内部空间较小，也可以将微孔材料充满整个阀门内部空间，不需要做额外固定。
40.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人
士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。