CN101196251A - 电磁阀用电磁线圈 - Google Patents

Abstract

电磁阀用电磁线圈，属于电磁控制部件，现有线圈电压使用范围较窄、在通电状态时温度升高量较大，本发明包括由绝缘包覆物封装在骨架上的绕组以及位于绝缘包覆物外的导磁体，自绕组向外配置有引线端子，骨架带有内孔，其特征是骨架内孔的至少一个端部的孔壁上配置有导磁套管，且该导磁套管的内径与骨架内孔的直径相等，从而在骨架和导磁套管的内侧形成连续的等径通孔。该线圈通电时，其磁力线可通过套管处也形成回路，消除“死角”现象，增加了线圈两端的磁通路瓶颈处的磁通面积，减小了磁阻，降低了磁力损失，使整个线圈的磁场加强，提高了线圈的开阀性能，减少磁力损耗，从而降低线圈的温升，并使阀的动作可靠性能增加。

Description

电磁阀用电磁线圈

技术领域

本发明是一种用于热泵型空调的电磁阀用电磁线圈，属于电磁控制部件。

背景技术

现有电磁阀方案中电磁线圈的结构和作用以图1所示的电磁四通换向阀为例予以说明，该电磁四通换向阀由电磁线圈、导阀、主阀三大部分组成，其结构与工作原理描述如下：

主阀包括一个圆筒形的阀体31，其上有与压缩机排气口相连接的排气接管D(即为高压区)，与压缩机吸气口相连接的吸气接管S(即为低压区)，与室内热交换器相连接的接管E，与室外热交换器相连接的接管C，阀体两端有端盖34封固，内部焊接有阀座36，还有用连杆32连成一体的滑块35和一对活塞33，阀座和滑块组成一对运动副，活塞和阀体则组成另一对运动副，通过活塞将主阀内腔分隔成左(E侧)、中、右(C侧)三个腔室。

导阀包括圆形套管26，其左端焊接有小阀体24，右端焊接有封头29，小阀体上侧焊接有与主阀D接管连接的毛细管d(因此导阀内腔为高压区)，下侧孔中焊接有小阀座21，小阀座上开有三个台阶通孔，并依左向右分别焊接有与主阀左端盖、S接管和右端盖连接的毛细管e/s/c(因此s为低压区)，套管内腔有能够左右滑动的芯铁27及弹压在其孔中的回复弹簧28，还有通过铆钉连为一体，然后一起铆接固定在芯铁孔中的拖动架22和簧片25，拖动架左端有开孔，下部开有凹孔的滑碗23即嵌装在该孔中，簧片则顶压在滑碗的上部，它使滑碗下端面紧贴在小阀座表面上，滑碗可随芯铁/拖动架组件在小阀座表面上滑动，滑碗与小阀座组成了一运动副，其内腔(即毛细管s)为低压区，而其背部(即导阀内腔)为高压区，因此滑碗承受着由此而产生的压差力，运动副的密封主要由该压差力来实现。

电磁线圈包括由绝缘包覆物15封装在骨架上的绕组12以及位于所述绝缘包覆物15外的作为整个电磁线圈的支撑的导磁体14，自所述的绕组12向外引有引线端子16，所述的骨架11带有内孔11a；电磁线圈通过安装内孔11a套装在导阀的圆形套管26上与芯铁27的活动范围对应并由螺钉紧固；且骨架内孔11a的直径为d1、内孔11a孔壁的外径为D1，内孔11a孔壁的厚度为t1。

当空调需制冷运行时，电磁线圈不通电，在回复弹簧的作用下，芯铁带动滑碗一起左移，从而使e/s、c/d毛细管分别相通，由于S接管为低压区，故主阀左腔的气体通过e、s毛细管及滑碗而流入低压区，因此左腔成为低压区，而主阀右腔由于有来自c毛细管的高压气的补充，从而成为高压区，如此在主阀的左右腔间就形成了一个压力差，并因此而将滑块和活塞推向了左侧，使E、S接管相通，D、C接管相通，此时系统内部的制冷剂流通路径为：压缩机排出的高压气体→D接管→阀体→C接管→室外热交换器→节流元件→室内热交换器→E接管→滑块→S接管→然后被压缩机吸入，故系统处于制冷工作状态。

当空调需制热运行时，电磁线圈就通电，在线圈电磁力的作用下，芯铁克服回复弹簧的作用力而带动滑碗一起右移，而使c/s、e/d毛细管分别相通。如上所述，主阀右腔就成为低压区，而左腔则成为高压区，因此滑块和活塞就被推向了右侧，使C，S接管相通，D，E接管相通，此时的制冷剂流通路径为：压缩机排气口→D接管→阀体→E接管→室内热交换器→节流元件→室外热交换器→C接管→滑块→S接管→压缩机吸气口，故系统处于制热工作状态。

如上所述，通过电磁线圈与导阀的共同作用就可实现主阀的换向，并通过主阀的换向来切换制冷工质的流动方向，使室内热交换器从制冷状态的蒸发器变为了制热状态的冷凝器，而室外热交换器则从冷凝器变成了蒸发器，从而使空调实现夏天制冷冬天制热的一机两用的目的。

上述结构的热泵空调用电磁阀，芯铁克服回复弹簧的作用力而带动滑碗一起右移的作用力来源于电磁线圈在通电状态下产生的电磁力。因此，电磁线圈的性能对电磁阀的整体性能关系重大。

然而，现有方案的电磁线圈在通电时，其两端的磁通路瓶颈处17(即导磁套管两端处)是磁通死角，磁通面积小(详见图6所示的磁力线c1)，磁阻大，磁力损失大，要求工作电压在较小的波动范围内(现有线圈的工作电压范围在额定电压的85％至110％之间)才能够正常工作；而且，由于现有方案的电磁线圈通电后的电磁力损失较大，通电时产生的热量不易散发，由此易引起线圈温度升高现象，影响电磁线圈使用性能(“使用性能”包括评价电磁线圈与电磁阀配套使用时的温升和动作可靠性能)和寿命。

此外，为了保证电磁线圈产生的电磁力作用在导阀的芯铁上，通常尽可能的缩小线圈绕组的内径，以缩小绕组与导阀之间的间隙，提高线圈电磁利用率，提高线圈性能，由于绕组绕制在线圈骨架上，因此，实际制造产品时，在保证线圈骨架强度的同时，尽可能的缩小线圈骨架内孔孔壁的厚度，以目前的技术水平和制造材料，多是用塑性材料注塑或者通过其它方式制得线圈骨架，线圈骨架内孔孔壁的厚度已经小到一个合理的厚度，而在对线圈的结构进行改进时，在保证线圈骨架强度的前提下，尽可能的不要增大骨架内孔孔壁的厚度。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术存在的电压使用范围较窄、在通电状态时温度升高量较大的缺陷，提供一种电磁阀用电磁线圈。为此，本发明采取如下技术方案：

电磁阀用电磁线圈，包括由绝缘包覆物封装在骨架上的绕组以及位于所述绝缘包覆物外的导磁体，自所述的绕组向外配置有引线端子，所述的骨架带有内孔，其特征是所述骨架内孔的至少一个端部的孔壁上配置有导磁套管，且该导磁套管的内径与骨架内孔的直径相等，从而在所述的骨架和导磁套管的内侧形成连续的等径通孔。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，以使上述方案的效果更趋优势，增加线圈两端磁路的最小磁通面积，减小磁阻，提高线圈的电磁力，并降低使用过程中线圈温度的升高量，保证产品质量；或者在结构上具备多种实现方式，在具体实施时，可以采用以下具体的结构形式：

所述的导磁套管具有端部折边，所述骨架的端面自所述的内孔向外扩径形成容纳所述端部折边的定位部。折边的存在可以更有效的增大瓶颈处的磁通面积；而且该结构可以对导磁套管可靠定位。

所述的导磁套管为等径通管。

所述的导磁套管注塑在所述骨架内孔的孔壁上。由此可使导磁套管与骨架形成一体，并对骨架其支撑作用，增加骨架的强度，同时可以减少线圈的装配工序。

所述导磁套管的外端与骨架的端面位于同一平面上。以保证骨架的结构紧凑。

所述导磁套管为径向封闭管。

所述导磁套管沿其管壁开设纵向槽。

所述的导磁套管由散热性能优良的碳钢制成。在电磁线圈通电后，会增强散热效果，从而使电磁线圈的温度升高量减小。

该方案因在骨架内孔的端部的孔壁上配置导磁套管，使电磁线圈在通电时，其磁力线可通过套管处也形成回路，消除“死角”现象，增加了线圈两端的磁通路瓶颈处(即导磁套管两端处)的磁通面积，减小了磁阻，降低了磁力损失，使整个线圈的磁场加强，提高了线圈的开阀性能，使阀的动作可靠性能增加；且使线圈工作电压可以在较大的范围内波动，同时并降低了使用过程中线圈温度的升高量，保证了产品质量；又因导磁套管的内径与骨架内孔的直径相等，在所述的骨架和导磁套管的内侧形成由骨架内孔与导磁套管构成的连续等径通孔，由此保证骨架内孔的孔壁厚度不变，即保证绕组与导阀之间的间隙保持不变，线圈的电磁利用率也不变，因此可以在实现上述技术效果的同时，保证线圈的其它性能不受影响。

附图说明

图1为使用现有电磁线圈的电磁阀结构原理示意图。

图2为使用本发明方案电磁线圈的电磁阀结构原理示意图。

图3为本发明电磁线圈的一个具体结构示意图。

图4为本发明电磁线圈的导磁套管的一种结构示意图。

图5为本发明电磁线圈的导磁套管的一种结构示意图。

图6为现有电磁线圈的电磁示意图。

图7为本发明电磁线圈的电磁示意图。

图8为现有电磁线圈的结构示意图。

具体实施方式

图3所示的电磁线圈，主要由骨架11、绕组12、导磁套管13、导磁体14、绝缘包覆物15、引线16(或插片)构成，其中：

骨架11为圆管状，其中心为内孔11a，该内孔11a的直径为d2，该内孔11a的孔壁的外径为D2，该内孔11a的孔壁的厚度为t2，且d2＝d1，D2＝D1，t2＝t1，内孔11a的两端具有折边11c，从而在其折边之间形成缠绕绕组的容纳部，以稳固缠绕后的绕组；在骨架11的两端面自通孔11b向外扩径形成定位部11b；

导磁套管13也呈圆管状，由散热性能优良的碳钢制成，其内径为d3，外径为D3，且d3＝d2，D1＞D3＞d2，其一端设置有端部折边13b，该端部折边的尺寸可以正好位于前述骨架的定位部11b中并与骨架的端面基本持平；将两个导磁套管13分别装配在骨架内孔11a两个端部的孔壁上，由于d3＝d2，因此在骨架和导磁套管13的内侧形成连续等径通孔。

绕组12是绕制在骨架11上的导线，导线的端部留置在外面与引线16相连；

绝缘包覆物15是通过注塑的方式形成的，同时形成定位凸块15a；

导磁体14为一具有一定强度的刚性壳状物，从而在具备导磁作用的同时，兼具支撑(包括安装)整个电磁线圈的作用，还其上开设有定位孔14b和安装孔14a；

将上述形成一体的骨架11、绕组12、导磁套管13和绝缘包覆物15一起装配在导磁体14内，绝缘包覆物14的定位凸块14b位于导磁体14的定位孔14b内，保证骨架11的通孔11a与导磁体14的安装孔14a对应。

由此形成的线圈，其骨架11的规格尺寸与图8所示现有技术的线圈骨架相比没有变化，因此可以保证绕组与芯铁之间的间隙不因导磁套管的设置而发生变化，从而保证线圈的电磁利用率也不变。

更进一步的，导磁套管13具有对骨架支撑的作用，因此可以增大骨架的强度。

图3所示的电磁线圈，在安装时，按照图2所示将其连续等径通孔套在导阀的圆形套管26上，并由螺钉紧固，按照设计，电磁线圈的磁场范围与芯铁27的活动范围对应；图2所示的电磁阀，其工作原理与现有方案相同，在此不再赘述。

如图7所示，图3所示的电磁线圈，由于在线圈部件中间通孔11a处增加导磁套管13，使电磁线圈在通电时，在磁力线c2的基础上，又在套管处也形成磁力线回路d，增加了线圈两端的磁通路瓶颈处17的磁通面积，减小了磁阻，从而可以将更多的磁力作用在芯铁上，提高了线圈的开阀性能力，并降低了使用过程中线圈温度的升高量，保证了产品质量，且使线圈工作电压可以在额定电压的75％～130％之间波动，波动范围更大。

从相同的发明构思出发，作为图3所示电磁线圈在结构上的变通，其整体结构以及在整个线圈中起核心作用的导磁套管至少还可以是以下一些具体结构：

导磁套管可以为图5所示的等径通管13A，而不设置折边。

可以沿导磁套管的管壁开设图4、图5所示的纵向槽13b，也可以将导磁套管制为径向封闭管，即不开设纵向槽。

可以将图3所示的导磁套管减为一个，配置于线圈的一端。

而在具体制造线圈时，还可以直接将导磁套管与骨架一体注塑成型，以便减少线圈的装配工序。

需要说明的是，前文以电磁四通换向阀为例说明了本发明电磁线圈的结构及其作用和效果，但这并不能成为对本发明要求保护的电磁线圈在应用上的任何限制；显然的，电磁线圈应用在电磁阀上的根本功用是提供电磁力，因此从这点出发，凡是需要该类电磁力的结构如两位三通电磁阀以及其它类型的电磁阀等，均可以应用本发明的电磁线圈。

Claims (8)

1.电磁阀用电磁线圈，包括由绝缘包覆物(15)封装在骨架(11)上的绕组(12)以及位于所述绝缘包覆物(15)外的导磁体(14)，自所述的绕组(12)向外配置有引线端子(16)，所述的骨架带有内孔(11a)，其特征是所述骨架内孔(11a)的至少一个端部的孔壁上配置有导磁套管(13)，且该导磁套管(13)的内径(d3)与骨架内孔(11a)的直径(d2)相等，从而在所述的骨架和导磁套管(13)的内侧形成连续的等径通孔。

2.根据权利要求1所述的电磁阀用电磁线圈，其特征是所述的导磁套管(13)具有端部折边(13a)，所述骨架(11)的端面自所述的内孔(11a)向外扩径形成容纳所述端部折边的定位部(11b)。

3.根据权利要求1所述的电磁阀用电磁线圈，其特征是所述的导磁套管(13)为等径通管。

4.根据权利要求1、2或3所述的电磁阀用电磁线圈，其特征是所述的导磁套管(13)注塑在所述骨架内孔(11a)的孔壁上。

5.根据权利要求1、2或3所述的电磁阀用电磁线圈，其特征是所述导磁套管(13)的外端与骨架的端面位于同一平面上。

6.根据权利要求1、2或3所述的电磁阀用电磁线圈，其特征是所述导磁套管(13)为径向封闭管。

7.根据权利要求1、2或3所述的电磁阀用电磁线圈，其特征是所述导磁套管(13)沿其管壁开设纵向槽(13b)。

8.根据权利要求1、2或3所述的电磁阀用电磁线圈，其特征是所述的导磁套管由散热性能优良的碳钢制成。

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