背景技术
具有节流、消音功能的电磁阀被广泛应用于除湿不降温空气调节器中,以连接位于室内的两个独立的蒸发器。
上述电磁阀多为常开型,在非除湿状态下仅起连接管路的作用;在除湿状态下,上述电磁阀通电,其阀芯在电磁力的作用下将阀口封闭,冷媒只能从节流通道通过,因此起到节流的作用;同时,节流通道中还设置消音装置,以便降低噪音。
上述消音以及节流的功能主要是通过消音节流装置实现的。
请参考图1以及图2,图1为现有技术中一种典型节流座的轴向示意图;图2为现有技术中一种典型消音节流装置的剖视示意图。
现有技术中一种典型的消音节流装置1包括节流座11以及消音块12。节流座11大体为具有中心冷媒通道111的圆柱体,具体可以分为上部112以及下部113。
节流座11设置于电磁阀阀腔的底部,由于其上部112的外径大于其下部113的外径,因此电磁阀阀腔的侧壁、底壁以及节流座11可以形成一环形腔体,其中可以设置消音块12。消音块12由吸声材料形成,通常呈环形,从而恰好可以设置于所述环形腔体中。
节流座11还包括冷媒流入孔114以及冷媒流出孔115,冷媒流出孔115通常位于冷媒流入孔114的正下方,两者均连通所述环形腔体。
在正常状态下,冷媒可以经由中心冷媒通道111通过电磁阀;而在除湿状态下,中心冷媒通道111被密封头封堵,冷媒只能通过独立于中心冷媒通道111的节流通道流经电磁阀。具体地说,此时冷媒的流动路线是自冷媒流入孔114流入所述环形腔体中的消音块12,然后再流出消音块12并由冷媒流出孔115排出。
由于消音块12的粘滞和内摩擦作用,流经消音块12之后冷媒的噪声可以显著降低。
但是,由于现有技术中冷媒流出孔115通常位于冷媒流入孔114的正下方,冷媒自冷媒流入孔114进入消音块12后,会沿阻力相对较小(即长度相对较短)的路径流动,因此冷媒会向下横穿消音块12,进而自冷媒流出孔115排出。
也就是说,虽然消音块12呈环形,但除湿状态下冷媒并非沿着消音块12的周向流动;上述现有技术中的消音通道并非是环形通道。所述消音通道是指在消音过程中冷媒的主要流通通道,它与冷媒流入孔114以及冷媒流出孔115共同形成了所述节流冷媒通道。事实上,上述现有技术中冷媒在消音过程中的运动可以分解为竖直向下的分运动和沿消音块12径向向心的分运动;而在消音块12的周向上,冷媒由于阻力较大的原因流动不明显。
因此,消音块12位于冷媒流出孔115之间的部分实际上很少有冷媒流过,消音块12的这部分结构起不到消音作用;这显然会导致消音块12的利用率较低,消音效果较差。要想达到较好的消音效果,消音块12必须具有较大的高度以及宽度,这会显著增大整个电磁阀的体积,不利于电磁阀的小型化;当然,由于耗费了较多的原材料,所述消音节流装置1以及电磁阀的成本也会显著增加。
此外,上述现有技术中消音块12套装在节流座11的外侧,其体积相应较大、制造成本相对较高。
因此,如何提高消音块的利用率进而提高消音节流装置的消音效果、如何降低电磁阀的生产成本,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电磁阀,其消音块的利用率较高、能够实现较好的消音效果且其成本较低。
为解决上述技术问题,本发明提供一种电磁阀,其阀座的阀腔中设有大致呈环形的节流座,所述节流座具有中心冷媒通道以及第一密 封部;所述电磁阀还包括具有第二密封部的密封件,所述第二密封部能够与所述第一密封部相配合,以便将所述中心冷媒通道封堵;所述节流座进一步具有至少一个与所述电磁阀的进口通道连通的冷媒流入孔,以及至少一个与所述电磁阀的出口通道连通的冷媒流出孔,且两者在所述节流座的周向上相错离适当的角度;所述冷媒流入孔和冷媒流出孔通过消音通道连通,从而由三者形成独立于所述中心冷媒通道的节流冷媒通道;所述消音通道中具有消音块,且所述消音通道沿所述节流座的周向延伸。
优选地,所述节流座包括朝向所述密封件的顶壁,以及分别与该顶壁同心设置的内侧壁和外侧壁;所述消音通道由所述节流座的内侧壁、外侧壁、顶壁以及所述阀座之间的环形腔体形成;所述冷媒流入孔贯穿所述顶壁或者外侧壁,所述冷媒流出孔贯穿所述内侧壁。
优选地,所述节流座的内侧壁和外侧壁的底面相平,所述外侧壁的外径与所述阀腔的内径相适应,所述内侧壁的外径大于所述阀腔底壁的内径;所述消音通道由所述内侧壁、外侧壁、顶壁以及所述阀座底壁之间的环形腔体形成。
优选地,所述节流座包括一个冷媒流入孔以及一个冷媒流出孔,两者在节流座周向上所错离角度的范围为160度至180度。
优选地,所述节流座包括至少两个冷媒流入孔以及一个冷媒流出孔,任一冷媒流入孔与冷媒流出孔在节流座周向上所错离的角度大于或者等于135度并小于180度。
优选地,所述节流座的顶壁沿周向均匀分布至少两个冷媒流入孔,其内侧壁沿周向均匀分布相同数目的冷媒流出孔;所述冷媒流入孔与冷媒流出孔在所述节流座的周向上相交叉。
优选地,任一所述冷媒流入孔同与其相邻的两个冷媒流出孔在周向上所错离的角度相等。
优选地,所述顶壁具有第一凹槽;所述消音块包括大体呈环形的第一消音块,以及设于所述第一消音块顶部的第二消音块;所述第二消音块位于所述第一凹槽中。
优选地,所述顶壁具有第二凹槽,所述冷媒流出孔连通所述出口通道与所述第二凹槽;所述消音块进一步包括设于所述第一消音块顶部的第三消音块,所述第三消音块位于所述第二凹槽中。
优选地,所述第二消音块和所述第三消音块至少有一者与所述第一消音块相分离。
优选地,所述消音通道中设置至少两块消音块;在所述消音通道中冷媒的流动方向上,相邻的消音块之间具有适当的距离。
优选地,所述顶壁具有第一凹槽和第二凹槽;所述消音块包括第二消音块和第三消音块,两者分别设置于所述第一凹槽以及第二凹槽中。
优选地,所述冷媒流入孔横截面的形状为腰形长孔。
相对上述背景技术,本发明所提供电磁阀将节流冷媒通道中的消音通道设置为沿节流座的周向延伸,冷媒可以真正地沿所述节流座的周向流动,因此,冷媒可以流经消音块的各个部分,消音块的利用率得到显著地提高,从而可以实现较好的消音效果;也就是说,本发明可以在相对较小的空间内实现相对较长的消音通道,甚至于实现多次消音,从而达到较好的消音效果;同时,由于消音块的利用率较高,其体积也可以进一步减小,有利于电磁阀的小型化以及降低电磁阀的成本。
具体实施方式
本发明核心是提供一种电磁阀,其通过设置一个合适的消音通道,使消音块的利用率提高、能够实现较好的消音效果,制造方便且其制造成本相对较低。
必须指出,根据本发明的启示,本领域的技术人员显然可以对其他各类阀做出改进,从而提高实现较好的消音效果并降低生产成本。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图3以及图4,图3为本发明一种具体实施方式所提供电磁阀开启状态下的结构示意图;图4为图3所示电磁阀关闭状态下的结构示意图。
在一种具体实施方式中,本发明所提供的电磁阀包括一个阀体及与阀体固定的电磁线圈(图中未添加附图标记),阀体包括阀座6及与阀座6固定的进口管4和出口管5,进口管4和出口管5两者均与阀座6之中的阀腔61连通。冷媒可以自进口管4流入电磁阀的阀腔61,并经出口管5流出。当然电磁阀并非局限于由进口管或出口管来进行连接,也可以采用如进口接头或出口接头等多种连接方式。
电磁阀阀腔61的底部设置节流座2,节流座2为具有中心冷媒通道的大致环状体,节流座2上设有第一密封部26。所述中心冷媒通道的顶部开口即为电磁阀的阀口。
电磁阀的中心冷媒通道中设置具有第二密封部71的密封件7,密封件7与芯铁8固定连接。正常工作状态下,密封件7在复位弹簧(图 中未添加附图标记)的作用下远离电磁阀的阀口(如图中虚线所示方向),电磁阀处于开启状态,电磁阀起到连接管路的作用。图3中的虚线示意性地示出了电磁阀开启状态下冷媒的流通路径方向。
需要除湿时,电磁阀通电,芯铁8在电磁力的作用下向吸引子9方向运动以靠近吸引子9,由于密封件7与芯铁8固定连接,因此密封件7也随之向下往阀口方向运动,最终由其第二密封部71与节流座2的第一密封部26接触而将电磁阀的中心冷媒通道21关闭。此时电磁阀起到节流作用,冷媒只能从节流冷媒通道流出。图4中的虚线示意性地示出了电磁阀关闭状态下冷媒的流通路径方向。
在上述关闭状态下,电磁阀是通过消音节流装置来实现其降低噪音以及节流的作用的。
在一种具体实施方式中,本发明所提供的消音节流装置包括节流座2和消音块3。
请同时参考图5、图6以及图7,图5为本发明第一种具体实施方式所提供节流座的俯视剖切示意图;图6为图5所示节流座的仰视剖切示意图;图7为图5所示节流座的剖视示意图。
在一种具体实施方式中,本发明所提供的节流座2大体上呈两端具有开口的筒形,其中具有中心冷媒通道21。
需要指出的是,节流座2的横截面并非一定是圆形,将其横截面设为边长较多的正多边形也是可以实现本发明目的的;另外节流座的上部与下部也不一定是一样大小,可以是上部略小而下部略大或其它不规则形状,本发明要求保护的范围不应受此限制。图5和图6仅表示出节流座2的半部分结构,其另一半具有相对称的结构。
节流座2的环形侧壁具体可以分为内、外两层,即内侧壁23和外侧壁24,外侧壁24的内径显然应当大于内侧壁23的外径,从而在两者之间形成环形腔体25。外侧壁24的外径与电磁阀阀腔61的内径相适应,以便于两者紧密配合。
节流座2还包括顶壁22。顶壁22大体呈环形,其内径和外径分别与内侧壁23和外侧壁24的直径相适应,顶壁22固定连接于内侧壁 23和外侧壁24的顶端。顶壁22的内侧具有第一密封部26,第一密封部26具体可以由倒角面或圆弧面等形成。
节流座2可以是由型材加工而成或采用锻造成型后经加工而成,材质可以是铜材。
装配入阀腔61中后,顶壁22朝向所述电磁阀的密封件7。所述电磁阀关闭时,密封件7的第二密封部71应当能够将中心冷媒通道21封堵,因此,第一密封部26的半径应当与第二密封部71的半径相适应;电磁阀的关闭具体可以通过第一密封部26与第二密封部71的密封配合来实现。
顶壁22上设有将其竖直贯通的冷媒流入孔221,当然冷媒流入孔不局限于1个,而可以是多个;显然,冷媒流入孔221与形成于顶壁22、内侧壁23、外侧壁24以及阀座6之间的环形腔体25连通。内侧壁23上设有将其横向贯通的冷媒流出孔231,从而连通上述环形腔体25和中心冷媒通道21。当电磁阀关闭时,冷媒可以依次流经上述冷媒流入孔221、环形腔体25、冷媒流出孔231,从而绕过密封件7。在冷媒流入孔221与冷媒流出孔231之间的环形腔体25中设有消音块从而成为消音通道,冷媒流入孔221、消音通道、冷媒流出孔231即构成了节流冷媒通道。
当然,冷媒流入孔221并非一定要设置在顶壁22上,比如,可以将其设置于外侧壁24上;此时,应当进一步选择冷媒流入孔221的位置,以确保密封件7将阀口封堵时,冷媒流入孔221和冷媒流出孔231分别位于密封件7的两侧。
所述消音通道可以由环形腔体25形成。环形腔体25中设置消音块3(示于图10中),由于所述消音通道大体为环形槽状通道,消音块3的形状大体也为环形。消音块3由纤维状吸声材料制得,当然也可以采用其他常见的消音材料,比如多孔消音材料、不锈钢丝成型的消音材料等。冷媒在所述消音通道中流动时必然穿越消音块3,在消音块3的粘滞和内摩擦作用下,噪音的能量被吸收并转化为热能,从而达到消音的目的。
为了实现本发明的目的,需要采取措施确保冷媒沿着节流座2的周向流动。
一种具体的做法是将冷媒流入孔221、冷媒流出孔231在所述节流座2的周向上相错离适当的角度,从而使冷媒自冷媒流入孔221流入所述节流冷媒通道后,必须沿周向通过所述消音通道后才可以自冷媒流出孔231流出。
当然,消音过程中冷媒的流动方向(即节流座2的周向)也可以采用其他常规的方式来保证;无论具体实现方式如何,只要能够保证冷媒沿节流座2的周向流动即可。因此,如前所述,冷媒流入孔221、冷媒流出孔231的具体设置位置以及两者的具体形状不是本发明的核心,本发明的保护范围不能受上述位置、形状的限制。
本发明所提供电磁阀改变了消音过程中冷媒的流动方向,将所述消音通道设置为沿节流座2的周向延伸,因此,冷媒可以真正地沿冷媒流入孔221流入,从两侧流过呈环形的消音块3,然后流到冷媒流出孔231再汇合通过冷媒流出孔231流出。这样消音块3的各部分都得到了利用,可以实现较好的消音效果;同时,由于消音块3的利用率较高,其体积也可以进一步减小,有利于电磁阀的小型化以及降低其成本。
在上述具体实施方式中,冷媒流入孔221与冷媒流出孔231的数目可以相等也可以不相等。
节流座2可以仅设置一组冷媒流入孔221与冷媒流出孔231。如前所述,冷媒流入孔221与冷媒流出孔231可以在节流座2的周向上相错离适当的角度,这样冷媒就存在两条消音通道,通常一条沿优弧方向,另一条沿劣弧方向。为了进一步平衡上述两条消音通道的流量,可以将冷媒流入孔221与冷媒流出孔231分别设置在节流座2相对应的两侧,也即俯视节流座2将看到两者大体位于节流座2一条直径的两端。此时,冷媒流入孔221与冷媒流出孔231在节流座2周向上相错离角度的范围可以设为160度至180度。
显然,仅设置一组冷媒流入孔221与冷媒流出孔231的情况下, 上述错离角度为180度时各消音通道间流量平衡的效果最佳;选用其他角度将在不同程度上降低消音块3的利用率。
请参考图8,图8为本发明第二种具体实施方式所提供节流座的横向剖视示意图。
节流座2还可以设置两组或者多组冷媒流入孔221、冷媒流出孔231。冷媒流入孔221可以均匀地分布于顶壁22的周向上,同时,冷媒流出孔231可以均匀地分布于内侧壁23的周向上;此外,各冷媒流入孔221、冷媒流出孔231可以在周向上相间隔地设置。由此即可以确保冷媒在节流座2中沿周向横向流动,进而提高消音块3的利用率。为了进一步平衡各消音通道中冷媒的流量,可以进一步将任一冷媒流入孔221至与其相邻的两个冷媒流出孔231的周向距离设为相等,由此各消音通道的长度均大体相等,因此阻力也基本平衡,冷媒在各消音通道中的分布更为均匀,进一步提高了消音块2的利用率。图中虚线箭头示意性地表示出了冷媒的流动方向。
如图8所示,设置两组冷媒流入孔221、冷媒流出孔231的情况下,冷媒流入孔221与冷媒流出孔231在节流座2的周向上可以相错离90度。设置三组冷媒流入孔221、冷媒流出孔231时,上述角度可以是60度;随着组数的增加,上述角度还可以是其他值。
请参考图9,图9为本发明第三种具体实施方式所提供节流座的横向剖视示意图。
冷媒流入孔221与冷媒流出孔231的数目也可以不同。通常,可以仅设置一个冷媒流出孔231,同时设置两个或者两个以上的冷媒流入孔221,任一冷媒流入孔221与冷媒流出孔231在节流座2周向上所错离的角度R应当大于等于135度并小于180度。
图9示出了设置一个冷媒流出孔231和两个冷媒流入孔221的情形。图中虚线箭头示意性地表示出了冷媒的流动方向。
此外,外侧壁24的高度可以等于内侧壁23的高度,使外侧壁24的底面与内侧壁23的底面相平;同时,内侧壁23的外径可以略大于电磁阀出口管5的内径。这样,当节流座2装配于电磁阀的阀腔61 中之后,环形腔体25底部的环形开口可以由阀腔61的底壁封闭,一般情况下,节流座2的内侧壁23的底面与阀腔61的底壁可以直接通过压接而密封,当然也可以采用其它密封方式如辅助焊接等来实现密封。由于消音块3必须设置于环形腔体25中,其外径受到外侧壁24内径的限制,因此其体积相对减小,进一步节省了材料,降低了成本。当然,外侧壁24的底面也可以略低于内侧壁23的底面,此时环形腔体25由顶壁22、内侧壁23、外侧壁24以及阀座6形成。
还可以在上述具体实施方式的基础上对本发明所提供的消音节流装置进行进一步的改进。
请参考图10,图10为本发明一种具体实施方式所提供消音节流装置的结构示意图。
在一种具体实施方式中,所述消音块具体包括第一消音块31,第一消音块31的内径与节流座2内侧壁23的外径相适应,且其外径与节流座2外侧壁24的内径相适应;同时,第一消音块31的高度与节流座2中环形腔体25的高度相适应。因此,第一消音块31恰好可以嵌入环形腔体25中。
所述消音块还可以包括第二消音块32,第二消音块32设置于第一消音块31的顶面。
为了容纳第二消音块32,节流座2的顶壁22进一步设有第一凹槽222,第一凹槽222横截面的形状与第二消音块32横截面的形状相适应。
设置第二消音块32不但可以延长消音通道而且可以起到定位的作用,即限定所述消音块在节流座2中的位置,避免其产生转动。
所述消音块还可以进一步包括第三消音块33,相应地,节流座2的顶壁22进一步设有第二凹槽223,两者横截面的形状也应当相适应。
第二消音块32与第三消音块33可以分别设置在第一消音块31顶部的两侧,与之相适应,第一凹槽222、第二凹槽223也应当设置在环形腔体25顶壁22的两侧,第一凹槽222的横截面一般都大于冷媒流入孔221所组成的冷媒流入部位的横截面,第二凹槽223的横截 面一般都大于冷媒流出孔231所组成的冷媒流出部位的横截面。
冷媒流入孔221可以设置于第一凹槽222的顶壁并将其贯通,而冷媒流出孔231可以设置于第二凹槽223的内侧壁,以便连通环形腔体25以及中心冷媒通道21。这样冷媒在电磁阀关闭的情况下就从冷媒流入孔221流入、从两边经过第二消音块32、第一消音块31及第三消音块33后从冷媒流出孔231流出,在此情况下,第二消音块32与第三消音块33不但能够延长消音通道以及定位,而且还可以起到导流的作用。
冷媒流出孔231可以采用从外侧壁24贯通而进行加工的方式,外侧壁24上虽然有与冷媒流出孔231相对的孔(图中未添加附图标记),但由于外侧壁24的外径与阀座的阀腔的内径相适应而密封,所以不会影响冷媒的流动方向从而也不会影响节流消音的效果。另外冷媒流出孔231也可以从节流座2的中心冷媒流道处伸入进行斜向加工而得到,这些都不会影响节流消音的效果。
请参考图11,图11为本发明一种具体实施方式所提供消音块的结构示意图。
如前所述,所述消音通道中应当设置消音块,然而,上文并未对所述消音通道中消音块的数目做出进一步的说明。
在一种具体实施方式中,所述消音通道中可以设置至少两块消音块,在所述消音通道中冷媒的流动方向上,相邻的各消音块之间应当具有适当的距离。
可以通过多种具体方式在所述消音通道中设置两块或者两块以上的消音块。
比如,可以在图10所示具体实施方式的基础上,进一步将所述第二消音块32以及第三消音块33与第一消音块31分离,从而使得上述三者互相独立;此时,所述消音通道中所设置消音块的结构如图11所示。
还可以在图10所示具体实施方式的基础上,进一步在第一消音块31的中部设置断开部位36,从而将第一消音块31在所述消音通道 中冷媒的流动方向上断开;显然,增加断开部位36的数目,所述消音块就可以具有更多相独立的部分;本质上,可以理解为所述消音通道中设置了更多的消音块,这样就能更好地达到消音的目的。
请参考图12,图12为本发明另一种具体实施方式所提供消音块的结构示意图。
在另一种具体实施方式中,所述消音通道中的消音块包括第四消音块34以及第五消音块35,两者的结构、形状以及设置方式均可以与图10所示具体实施方式中的第二消音块32以及第三消音块33相同;也即第四消音块34与第五消音块35分别设置于第一凹槽222以及第二凹槽223中。显然,省略第一消音块31后第四消音块34与第五消音块35将成为相互独立的两个部分,所述消音通道中实际上即具有了两个消音块。
与仅设置一个消音块的实施方式相比,在所述消音通道中设置两个消音块可以实现冷媒的二次消音;同等情况下二次消音的效果显著较好,多次消音的效果则更佳。
冷媒流入孔221横截面的形状具体可以是腰形长孔,因此可以提供较大的空间来容纳冷媒中的杂质,从而有效避免冷媒通路的堵塞。
冷媒流入孔221的横截面积也可以大于冷媒流出孔231的横截面积,以便取得进一步可靠的节流效果。
以上对本发明所提供的电磁阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。