CN102434686B

CN102434686B - 双稳态电磁阀

Info

Publication number: CN102434686B
Application number: CN201110409353.3A
Authority: CN
Inventors: 张华根; 谢晓武; 吴其兵
Original assignee: CHANGZHOU CHANGHENG RUTH APPLIANCE Co Ltd
Current assignee: Changzhou Changheng Ruth Appliance Co., Ltd.
Priority date: 2011-12-10
Filing date: 2011-12-10
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2031-12-10
Also published as: CN102434686A

Abstract

本发明公开了一种双稳态电磁阀，双稳态电磁阀，包括励磁线圈、阀体部件、阀芯组件以及永磁体，励磁线圈套装在阀体部件外部，阀体部件包括非导磁性材料制的套管和由导磁性材料制成的双孔阀座与单孔阀座，阀芯组件设置在套管内，所述套管内设置一个具有中心通孔的定位座，阀芯组件位于该定位座的中心通孔中，定位座的一端与双孔阀座连通，定位座的另一端与单孔阀座连通，所述永磁体滑动地配合在定位座的外圆周面，永磁体的一端与套在定位座上的压缩弹簧的一端接触，压缩弹簧的另一端抵靠在单孔阀座设置的台阶面上。本发明的双稳态电磁阀结构较简单、成本低，且整个阀体部件容易制造、性能可靠。

Description

双稳态电磁阀

技术领域

本发明涉及一种电磁阀，尤其是一种制冷系统中控制制冷剂流通路径的双稳态电磁阀。

背景技术

现有的双稳态电磁阀由线圈和阀体部体组成，如授权公告号CN201232774的发明专利公开的一种双稳态电磁阀，就属此结构，其包括励磁线圈、阀体部件组成，励磁线圈套装在阀体部件外圆周上，阀体部件包括由非导磁性材料的薄壁管制成的套管和两端由导磁性材料制成的单、双孔极阀座，在套管内又有一薄壁管制成的与套管同轴配置的小套管，阀芯组件可在小套管内往复移动，在套管与小套管之间径向两侧设置有一对同极相对的永磁体，为固定永磁体在套管上的纵向位置，在永磁体两端与单、双孔及阀座之间各置有一由非导磁性材料制成的固定体；永磁体产生的磁场使阀芯组件与已吸合的一侧阀座阀口达到有效吸合及保持，实现“无电自锁”。当需要改变制冷剂流向时，给励磁线圈通以瞬时的反向直流脉冲电流，使励磁线圈在阀套内产生与永磁体使阀芯组件极化磁场反向的脉冲磁场，驱动阀芯组件向另一侧移动，与另一侧的阀座阀口达到有效贴合，励磁线圈失电磁场消失，阀芯组件则依靠套管与小套管间两侧的永磁体产生的磁场与阀座保持稳态，实现制冷剂流通路径换向。

以上结构的双稳态电磁阀，其小套管是无磁性如不锈钢带材拉制加工而成的薄壁管，或高精度精密不锈钢管，因此制造成本高；特别是具体实施时，为形成介质流通道，在小套管中制成缺口等，其形成的毛刺极难去净，给阀的工作稳定性带来隐患。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，本发明提供一种结构较简单、成本低，且整个阀体部件容易制造、性能可靠的低成本双稳态电磁阀。

本发明通过以下技术方案实现：

双稳态电磁阀，包括励磁线圈、阀体部件、阀芯组件以及永磁体，励磁线圈套装在阀体部件外部，阀体部件包括非导磁性材料制的套管和由导磁性材料制成的双孔阀座与单孔阀座，阀芯组件设置在套管内，所述套管内设置一个具有中心通孔的定位座，阀芯组件位于该定位座的中心通孔中，定位座的一端与双孔阀座连通，定位座的另一端与单孔阀座连通，所述永磁体滑动地配合在定位座的外圆周面，永磁体的一端与套在定位座上的压缩弹簧的一端接触，压缩弹簧的另一端抵靠在单孔阀座设置的台阶面上。

本发明通过定位座替代现有的非导磁性材料制成的小套管和一永磁体固定体，因此结构简单，零件减少，制造容易，成本低；又由于塑料制成的定位座可以吸收噪声，因此阀芯组件在定位座内移动时撞击噪声将很少，可使双稳态电磁阀在工作时静音。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明双稳态电磁阀一种实施例的纵剖视图；

图2a是本发明图1实施例中定位座的纵剖视主视图；

图2b是图2a的左视图；

图2c是本发明图1实施例中定位座的俯视图；

图2d是本发明图1实施例中定位座的轴侧图；

图3a是本发明图1实施例中永磁体的纵剖视图；

图3b是本图3a左视图；

附图中，I为励磁线圈、II为阀体部件、a为阀口，b为阀口，c为阀口，d为通孔，10为双孔阀座，11为接管，12为接管，20为单孔阀座，21为接管，30为套管，40为压缩弹簧，50为永磁体，60为阀芯组件，61为密封塞，62为隔离块，63为挡圈，64为阀芯体，70为第一套筒，71为第二套筒，70a为磁体装配槽，70b为通气槽，70c为通气口，70d为中心通孔，70f为圆锥孔。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1，本发明的双稳态电磁阀，其由励磁线圈I、阀体部件II、阀芯组件60、定位座、永磁体50以及压缩弹簧组成，下面对每部分以及各部分之间的关系进行详细说明：

如图1，励磁线圈I套装在阀体部件外部，对励磁线圈I通以不同方向的电流，励磁线圈I可产生交变的磁场，从而使阀芯组件具有不同的运动方向。

如图1，阀体部件II由非导磁性材料制的套管30和由导磁性材料制成的双孔阀座10与单孔阀座20。套管30一端套在双孔阀座10的外圆周面上，套管30另一端套在单孔阀座20的外圆周面上。套管30可以是无磁性的不锈钢管，如SUS304材质钢管，与双孔阀座10、单孔阀座20用氩弧焊、激光焊焊接密封。由于图1所示实施例的双稳态电磁阀是安装在冰箱制冷系统中使用，因此，双孔阀座10上设有两个通孔，这两个通孔分别通过焊接的方式固定连接接管11和接管12。与接管11相通的通孔与双孔阀座10另一端面处设有的阀口a相通，接管11实际为第一出气/液管。与接管12相通的通孔与定位座的圆锥孔70f相连通，接管12实际为进气/液管。单孔阀座20设有一个通孔及焊接固定有一与该通孔连通的接管21，与接管21相通的通孔与单孔阀座20另一端面处设有的阀口b相通。阀口b与定位座小端内通孔相配合，在阀口b与接管相通21，接管21为第二出气/液管。单孔阀座、双孔阀座与接管11、接管12、接管21的连接，可以是钎焊，也可以用贮能焊等焊接，以保持联接可靠、密封稳定。

如图1，阀芯组件60由密封塞61、隔离块62、挡圈63和阀芯体64组成，阀芯体64是由铁质导磁性材料制成的具有通孔的圆柱体，在阀芯体64的底部设有一个小通孔c，在阀芯体64的通孔中依次装配密封塞61、隔离块62、密封塞61(即用两个密封塞61将隔离块62夹持在两个密封塞之间)，再用挡圈63挡住后通过压接固定，挡圈63为圆环状，挡圈63上有一通孔d。阀芯组件60在定位座的通孔70d内有两个工作位置，如图1所示阀芯组件60靠近左端时，这时阀芯组件60与双孔阀座10的阀口a相接触而密封，并且在定位座外的永磁体50的磁力作用下保持固定，这时阀口a被阻挡而实现密封。当阀芯组件60在励磁线圈的电磁力作用下移动并靠近右端后，励磁线圈断电，这时阀芯组件60与单孔阀座20的阀口b相接触而密封，并且在定位座70上的永磁体50的磁力作用下保持固定，这时阀口b被阻挡而实现密封。

如图1、图2a、2b、2c、2d所示，在本实施例中，套管30内设置一个具有中心通孔70d的定位座，阀芯组件60位于该定位座的中心通孔中，定位座的一端与双孔阀座连通，定位座的另一端与单孔阀座连通。定位座为非导磁性材料制成，定位座可以采用耐制冷剂及冷冻油的尼龙，或者聚四氟乙烯，或者聚苯梳醚塑料经注塑制成的定位座。定位座包括第一套筒70和第二套筒71，第一套筒70套在第二套筒71上。第一套筒70的圆周面上设有平行于该第一套筒轴向的通气槽70b，第一套筒70内孔的壁面一端呈锥面，因此成型为圆锥孔70f，该圆锥孔70f与第一套筒70的中心通孔70d是相通的。第一套筒70的外圆周上设有磁体装配槽70a，磁体装配槽70a呈扇形。磁体装配槽与第一套筒70的轴向是平行的，永磁体50可以滑动配合的方式装配在该磁体装配槽70a，通过磁体装配槽70a不但对永磁体50的一端形成的轴向定位，而且还对永磁体整体形成径向定位。第二套筒的一端设有裸露的通气口70c，第一套筒70未完全地将第二套筒71包裹，因此，第二套筒上的通气口70c呈裸露状态。通气槽70b、通气口70c可以是一个，也可以对称设置多个。

如图1、图3a、3b所示，永磁体50滑动地配合在定位座的外圆周面，永磁体50呈扇形，其材质为钕铁硼永磁体，两块扇形的永磁体50为径向充磁，同极性相对的设置在定位座的上磁体装配槽70a。

为固定永磁体50在纵向位置在工作时不动，永磁体50的一端与套在定位座上的压缩弹簧40的一端接触，压缩弹簧40的另一端抵靠在单孔阀座20设置的台阶面上。压缩弹簧40为圆柱弹簧，其外径略小于套管30内径，其内径大于第二套筒71的外径。工作时压缩弹簧40处于压缩状态，其弹簧压缩力将永磁体50压向双孔阀座10，实现永磁体50轴向固定。压缩弹簧40为铜合金或者不锈钢的压缩弹簧，优选为无磁性不锈钢丝制成。

本发明的双稳态电磁阀在冰箱管路系统中的工作原理过程如下：

在正常情况下，永磁体50产生的磁场使阀芯组件60与已吸合的一阀座阀口如双孔阀座10的阀口a达到有效吸合及保持，此时，阀芯组件60中的密封密61端平面与双孔阀座10的阀口a贴合，接管11关断，气、液流体从接管12通过定位座上的通气槽70b到定位座70小端通气口70c，再从单孔阀座20的阀口b流出接管21。当需要改变制冷剂流向时，给励磁线圈I通以瞬时的反向直流脉冲电流，使励磁线圈I在套管30内产生与永磁体50使阀芯组件60极化磁通反向的脉冲磁场，驱动阀芯组件60沿定位座内通孔向单孔阀座20方向移动，直至阀芯组件60中密封垫61端平面与单孔阀座20的阀口b达到有效贴合，励磁线圈I失电磁场消失，阀芯组件60则依靠永磁体50产生的磁通与单孔阀座20保持稳态，实现“无电自锁”，此时，接管21因阀口b被阻挡封闭而关断，气/液流体从接管12通过定位座左端圆锥孔70f及双孔阀座10的阀口a流入接管11，从而实现制冷剂流通路径换向。

与现有技术相比，本发明的双稳态电磁阀，由于采用了由尼龙、PPS塑料等注塑成形的定位座替代现有结构的由板材、高精非导磁性材料线材制成的螺旋弹簧替代现有结构的由不锈钢板材、高精密无磁性不锈钢管经加工而成的小套管和一永磁体固定体，因此结构简单，零件少，制造容易，成本低；又由于塑料制成的定位座可以吸收噪声，因此阀芯组件60在定位座内通孔移动时撞击噪声将很小，可使用双稳态电磁阀在工作时静音。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种双稳态电磁阀，包括励磁线圈（I）、阀体部件（II）、阀芯组件（60）以及永磁体（50），励磁线圈（I）套装在阀体部件外部，阀体部件（II）包括非导磁性材料制的套管（30）和由导磁性材料制成的双孔阀座（10）与单孔阀座（20），阀芯组件设置在套管（30）内，其特征在于：所述套管内设置一个具有中心通孔的定位座，阀芯组件位于该定位座的中心通孔中，定位座的一端与双孔阀座连通，定位座的另一端与单孔阀座连通，所述永磁体（50）滑动地配合在定位座的外圆周面，永磁体的一端与套在定位座上的压缩弹簧（40）的一端接触，压缩弹簧的另一端抵靠在单孔阀座设置的台阶面上，所述定位座为非导磁性材料制成的定位座，所述定位座为聚四氟乙烯，或者聚苯梳醚塑料的定位座，所述定位座包括第一套筒（70）和第二套筒（71），第一套筒（70）套在第二套筒（71）上，第一套筒（70）的圆周面上设有平行于该第一套筒轴向的通气槽（70b），第二套筒的一端设有裸露的通气口（70c），所述第一套筒（70）的外圆周上设有磁体装配槽（70a）；

阀芯组件（60）由密封塞（61）、隔离块（62）、挡圈（63）和阀芯体（64）组成，阀芯体（64）是由铁质导磁性材料制成的具有通孔的圆柱体，在阀芯体（64）的底部设有一个小通孔（c），在阀芯体（64）的通孔中依次装配密封塞（61）、隔离块（62）、密封塞（61），再用挡圈（63）挡住后通过压接固定，挡圈（63）为圆环状，挡圈（63）上有一通孔（d），阀芯组件（60）在定位座的通孔（70d）内有两个工作位置，阀芯组件（60）靠近左端时，这时阀芯组件（60）与双孔阀座（10）的阀口（a）相接触而密封，并且在定位座外的永磁体（50）的磁力作用下保持固定，这时阀口（a）被阻挡而实现密封，当阀芯组件（60）在励磁线圈的电磁力作用下移动并靠近右端后，励磁线圈断电，这时阀芯组件（60）与单孔阀座（20）的阀口（b）相接触而密封，并且在定位座上的永磁体（50）的磁力作用下保持固定，这时阀口（b）被阻挡而实现密封。

2.根据权利要求1所述的双稳态电磁阀，其特征在于：所述压缩弹簧（40）为铜合金或者不锈钢的压缩弹簧。