CN101865323B - 电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电磁阀，通过电磁线圈可使阀芯接近或远离形成在阀体上的阀座部，所述阀体具有流入侧通道和流出侧通道，所述阀芯具有装设在与所述流入侧通道相对向的所述阀芯外周的锥状第1多孔质部件、和保持在与所述流出侧通道相对向的所述阀芯内部的圆盘状第2多孔质部件。本发明的电磁阀，由于在形成为冷媒流入侧的阀芯的外周配置有锥状的第1多孔质部件，所以第1多孔质部件利用朝向阀芯缩径的锥状部可使冷媒中的气泡细分化，而且流入的气液二相冷媒可渐渐的向多孔质部件扩散，即可扩散通过。结果，第1多孔质部件可作为使冷媒气泡细分化的构成部件来使用的同时，还可作为抑制压力变化的构成部件来使用。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及一种空气调和机用电磁阀。

背景技术

空气调和机，一般通过将流向室外热交换器和室内热交换器的冷媒流向反转而进行冷气和暖气的切换。

空气调和机的冷冻循环系统，为了进行除湿运行，将室内热交换器分割为冷却用和再加热用两类，并通过在二者之间设置的膨胀器进行除湿运行。

当把电磁阀作为膨胀器使用而进行节流时，伴随其节流作用，冷媒产生流动音，当冷媒产生流动音时，进而形成噪音。

为了防止冷媒流动音的产生，例如参照特开2003-156269的特许文献1，该现有的公知技术在电磁阀的冷媒流入侧设置有使气泡细分化的第1部件的同时，冷媒的流出侧设置有使气泡细分化的第2部件。通过该构造，由于可使冷媒中的气泡细分化，所以可抑制因气泡崩破而产生冷媒流动音，进而可防止噪音的产生。

再者，例如参照特开2002-310540的特许文献2，该现有的公知技术中在电磁阀阀芯的外周部装设有作为捕捉冷媒中混入物的过滤元件的圆环状多孔质部件。捕捉混入物的圆环状过滤元件通过烧结成型构成多孔质金属，通过该多孔质部件可在捕捉冷媒中的混入物的同时，还可使冷媒中的气泡细分化，进而可减小因冷媒通过时而产生的冷媒流动音。

但是，特许文献1的现有电磁阀具有横跨阀部的肩部和壁部而与段部相接触的多孔质部件，该多孔质部件的内周面全周，由于形成有薄壁部，所以，所述多孔质部件有必要形成厚壁部和薄壁部，因此所述多孔质部件存在构造复杂的问题。

此外，特许文献2的现有电磁阀，在细分化气泡时，没有考虑到将流入的冷媒渐渐的向多孔质部件流通扩散的问题。

发明内容

本发明以解决上述问题为目的而提供一种电磁阀，阀芯可简单方便且稳定的装设在电磁阀上；此外，细分气液二相冷媒的气泡的同时，还可抑制气液二相冷媒的压力变化，从而可获得稳定的冷媒节流效果。

本发明提供一种电磁阀，通过电磁线圈可使阀芯接近或远离形成在阀体上的阀座部，所述阀体具有流入侧通道和流出侧通道，所述阀芯具有装设在与所述流入侧通道相对向的所述阀芯外周的锥状第1多孔质部件、和保持在与所述流出侧通道相对向的所述阀芯内部的圆盘状第2多孔质部件，所述第1多孔质部件由圆柱状部和从所述圆柱状部连续向上方且向所述阀芯缩径的锥状部所形成的圆锥台状部而构成，所述阀芯的大径部压入在所述圆锥台状部以及所述圆柱状部的中心所形成的贯通孔内，所述圆柱状部和所述圆锥台状部设置在所述阀芯的外周，且所述圆柱状部与形成在所述阀芯的顶端部的阀部的平坦部接触设置，所述第1多孔质部件固定保持在所述阀芯的大径部上。

由该电磁阀可知，所述阀芯的外周装设有锥状的第1多孔质部件，所述阀芯的内部设置有圆盘状的第2多孔质部件，从而所述第1多孔质部件由于在冷媒流入侧的所述阀芯的外周形成为锥状，所以所述第1多孔质部件可在抑制气液二相冷媒的压力变化的同时，还可作为细分冷媒中气泡的构成部件而使用；所述第2多孔质部件由于形成在冷媒流出侧的所述阀芯的内部，所以所述第2多孔质部件可作为使流入到所述阀座部侧的冷媒细化的构成部件而使用。

因此，冷媒通过第1多孔质部件时，气液混合状态形成为均一的同时，冷媒中的气泡由于也被均一的细分，所以可进一步减小因冷媒中的气泡破裂而产生的冷媒流动音。

而且，由于冷媒渐渐的向第1多孔质部件扩散流动，所以还可使流速减速，从而气液二相冷媒的流动状态可比较均匀，进而可抑制因流速变动而引起压力变化。因此，可减小压力变化，降低噪音的产生，从而可获得比较稳定的冷媒节流作用。

根据上述方案，本发明相对于现有技术的效果是显著的：

本发明的电磁阀，由于在形成为冷媒流入侧的阀芯的外周配置有锥状的第1多孔质部件，所以，第1多孔质部件利用朝向阀芯缩径的锥状可使冷媒中的气泡细分化，而且流入的气液二相冷媒可渐渐的向多孔质部件扩散，即可扩散通过。结果，第1多孔质部件可作为使冷媒气泡细分化的构成部件来使用的同时，还可作为抑制压力变化的构成部件来使用。

此外，通过形成为锥面的第1多孔质部件，由于可缓冲冷媒的冲撞，因此，可防止因冷媒中混入的异物覆盖住第1多孔质部件进而影响冷媒的流通，所以不会产生冷媒流量的变动，同时还可确保冷媒的通过面积。因此，本发明的电磁阀在长期使用下，不但可降低冷媒流动音而且还具有除湿作用。

本发明电磁阀，第1多孔质部件由于由圆柱状部和从圆柱状部连续向上方且向阀芯缩径的锥状部所形成的圆锥台状部而构成，所以第1多孔质部件的锥状可简单的形成，因此可降低制造成本。

再者，本发明电磁阀，由于圆柱状部与形成在阀芯的顶端部的阀部的平坦部相接触而设置，而且圆锥台状部设置在阀芯的外周面上，所以第1多孔质部件可比较容易且可靠并牢固的装配在电磁阀上。

此外，本发明电磁阀，由于阀芯具有与第1多孔质部件相连通的连通孔、以及与连通孔相连通的节流通路，所以节流通路具有减小冷媒压力变化的作用。

再者，本发明电磁阀，由于阀芯上通过烧结金属同时形成有所述第1多孔质部件以及所述第2多孔质部件，所以可扩大冷媒的流通截面积，而且可使冷媒中的气泡细分化的同时，还可提高作为捕捉冷媒中混入物的过滤作用的性能。

附图说明

图1为本发明电磁阀的第1实施方式的剖视图。

图2为图1主要部位的阀芯的放大图。

图3为图1的电磁阀闭阀时的状态图。

图4为本发明的另一实施方式的主要部位剖视图。

图5a～5d为与图4所示的另一实施方式相关的阀芯的制造方法说明图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1为本发明电磁阀的第1实施方式剖视图；图2为图1主要部位的阀芯的放大图；图3为图1的电磁阀闭阀时的状态图。图1中的电磁阀1包括：在具有阀室21的阀体2上立设（例如通过焊接固定）有管状的套管部4，配置在套管部4外周的电磁线圈3、固定在套管部4内部的圆筒状吸引子10、与吸引子10相对向而配置在套管部4内部的芯铁6、与芯铁6相连结并可移动的设置在套管部4轴向方向上的圆柱状阀芯9、形成在阀体2上并与阀室21相连通的流入侧通道22以及流出侧通道23、形成在流出侧通道23上的阀座部24、和配置在套管部4内的位于吸引子10与芯铁6之间的并作为驱使手段而将阀芯9向远离阀座部24方向的开阀方向驱使的压缩螺旋弹簧8；此外，吸引子10由套管部4而固定，形成在套管部4上的凸部41与吸引子10的凹部10a相卡合。而且套管部4的外周配置所述电磁线圈3，电磁线圈3收容在コ字状的线圈壳31内，线圈壳31通过固定在套管部4上部的封头状的线圈引导部件5和螺栓51安装固定在套管部4上。电磁线圈3与引线32相连接，电磁线圈3通过引线32而通电。阀体2的侧方所形成的流入侧通道22与进口侧管（例如铜制）25相连接，阀体2的下方所形成的与流入侧通道22相垂直的流出侧通道23与出口侧管（例如铜制）26相连接。因此，进口侧管25与出口侧管26相垂直设置在阀体2上，出口侧管26与阀体2的阀座部24相连通。

配置在阀体2的阀室21上侧的圆筒状的吸引子10设置有圆柱状阀芯9，该圆柱状阀芯9可沿管状的套管部4的轴向方向进行移动，该圆柱状阀芯9例如为黄铜制且贯通所述吸引子10。圆柱状阀芯9由小径部91和大径部92组成，小径部91插入在芯铁6的顶端所形成的插入孔61内，将小径部91通过铆压设在插入孔61内，阀芯9与芯铁6连结。与阀芯9的小径部91相连接而形成的大径部92，设置在压缩螺旋弹簧8的内侧，并可沿圆筒状的吸引子10的内壁上下方向驱动。大径部92的顶端部形成有与阀座部24相接离的阀部93，阀部93由平坦部93a和与该平坦部93a相连接而形成的圆筒状的壁部93b组成。如图2所示，阀芯9的中心部形成有作为内部通路的节流通路25。节流通路25的一端与沿阀芯9的大径部92的横方向的侧部开口的连通孔24相连通，另一端与流出侧通道23相连通。

在图1以及图2中，阀芯9的大径部92设置有包覆连通孔24周围的第1多孔质部件11，第1多孔质部件11作为细化冷媒中气泡的部件，例如采用铜粉末或铜颗粒，通过烧结而形成烧结金属。

第1多孔质部件11形成为锥状，该锥状由圆柱状部111和锥状部的圆锥台状部112组成，该圆锥台状部112与圆柱状部111相连并从该圆柱状部111向上方且向阀芯9缩径。

锥状的第1多孔质部件11的圆柱状部111与阀部93的平坦部93a相接触，同时圆锥台状部112通过压入方式固定保持在阀芯9的大径部92上。该保持方式是通过将阀芯9的大径部92压入在圆锥台状部112以及圆柱状部111的中心所形成的贯通孔11a内，及圆柱状部111与阀部93的平坦部93a相接触配置而实施的。结果，圆锥台状部112向大径部92方向缩径，从而使第1多孔质部件11装设在阀芯9上。

第1多孔质部件11的圆柱状部111由于与阀部93的平坦部93a相接触而配置，所以第1多孔质部件11可在稳定且牢固的装配在阀芯9外周的同时，使第1多孔质部件11装配到阀芯9上的作业也比较简单。

与锥状的第1多孔质部件11相对向而连通的连通孔24的开口设置在阀芯9的大径部92的横方向侧部。连通孔24的开口用符号24a表示。在由阀部93的圆筒状的壁部93b所形成的内部空间93c内与流出侧通道23相对向配置有圆盘状的第2多孔质部件12，该第2多孔质部件12作为细化冷媒中气泡的部件，例如采用铜颗粒或铜粉末通过烧结而形成烧结金属。该第2多孔质部件12通过例如铆接固定的形成有一定个数贯通孔的金属板衬套13而保持在阀部93的顶端，并通过压入而固定在阀部93的内部空间93c内。衬套13例如采用具有一定厚度的不锈钢材料，衬套13的周围通过铆接而固定在阀部93的顶端。

接下来说明所述第1实施方式的动作。

电磁阀1在电磁线圈3通过引线32而处于通电的状态时，根据电磁线圈3的通电而产生抵抗压缩螺旋弹簧8弹簧力的磁力，从而吸引子10将芯铁6向下吸引，芯铁6向套管部4内移动，进而阀芯9被吸引子10导向而向阀座部24移动。即阀芯9向闭阀方向移动，阀芯9的阀部93的壁部93b的外周面与阀座部24紧密接触，从而阀芯9坐落于阀座部24。结果如图3所示，电磁阀1为闭阀状态，阀芯9以及第1多孔质部件11与流入侧通道22相对向而配置，从而通过电磁阀1可进行闭阀操作。

在图3所示的闭阀状态，进口侧管25的流入侧通道22和出口侧管26的流出侧通道23，通过连通孔24以及节流通路25而连通。

冷冻循环在除湿运转时，冷媒从进口侧管25流向第1多孔质部件11，然后通过使冷媒流经构成第1多孔质部件11的烧结金属的通气孔而细化冷媒中的气泡，从而可减小因通过连通孔24以及节流通路25的冷媒的气泡而产生的冷媒流动音。

当冷媒流向第1多孔质部件11时，第1多孔质部件11由于通过烧结金属形成有圆柱状部111和圆锥台状部112，所以气液二相冷媒通过圆锥台状部112的锥状部可扩散，从而冷媒可渐渐的向第1多孔质部件11扩散流动，因此，在圆锥台状部112的内部可使冷媒的流速减速，进而气液二相冷媒的速度分布比较均一，气液二相冷媒的流动状态比较均匀。由于冷媒利用连通孔24而流经节流通路25，所以因冷媒的流速变动而引起的压力变化可得到抑制，进而可减小压力变化。

从而本发明所提供的一种电磁阀1，由于冷媒可以以均匀的二相流通过节流通路25，所以压力变动可以被抑制而不易产生噪音，因此，可获得稳定的冷媒节流效果。

而且，冷媒节流作用后，冷媒从节流通路25流向阀部93的内部空间93c内时即使产生气泡，冷媒通过与节流通路25相连通的第2多孔质部件12时，冷媒中的气泡也会被细分化，从而可减小因气泡而产生的流动音。因此，可在减小冷媒流动音的前提下进行稳定的除湿运行。

再者，第1实施方式中，第1多孔质部件11由于通过圆锥台状部111的锥状部可缓冲冷媒的冲击，因此，可抑制因冷媒中混入的异物覆盖第1多孔质部件而起到过滤作用。所以通过将第1多孔质部件11装配在阀芯9上，影响冷媒混入的异物向流入侧通道22流通的这一不正常现象可以得到控制。结果，通过第1多孔质部件11可确保使冷媒流通确实的冷媒通路面积，并可长期使用。

因此，电磁阀1在长期使用时，不但可减小冷媒的流动音，而且还可确实的进行稳定的节流作用，进而可实现除湿作用。

电磁阀1在向引线32的电流被切断时，由于吸引子10不产生磁力，所以吸引子10失去对芯铁6的吸引力，因此套管部4内部的芯铁6由于压缩螺旋弹簧8的弹簧力即压缩螺旋弹簧8的驱使力，使吸引子10往相反方向的上方移动。从而阀芯9在圆筒状的吸引子10的内部导向而与芯铁6一起向上方移动，如图1所示，阀芯9的阀部93远离阀座部24。结果，冷媒从流入侧管25经流入侧通道22穿过阀座部24，然后再经打开状态的流出侧通道23而流向流出侧管26，从而电磁阀1进行开阀操作，形成无节流作用的开阀状态。该开阀状态下，如图1所示，阀芯9不是位于阀室21的冷媒从流入侧通道22流入的流路上，因此，冷媒不会流入装配在阀芯9外周的第1多孔质部件11。

本发明第1实施方式中，描述到第1多孔质部件11以及第2多孔质部件12是由烧结金属而形成，但本发明并不仅仅局限于上述烧结金属，而且还可采用发泡金属或发泡树脂，同样可达到一定的效果。另外还可以采用金属丝经适当压力压紧或缠实的金属丝制成，也能达到同样的效果，在此不再一一列举。第1多孔质部件11以及第2多孔质部件12两者当中可以仅有一者由烧结金属构成，另一者由发泡金属、发泡树脂或金属丝构成。

图4为本发明另一实施方式的电磁阀的主要部位示意图，图4与图1、图2所示的第1实施方式的电磁阀1相比，仅有阀芯9的构成不同，由于其他构成均相同，因此，图4只表示电磁阀的阀芯部分。图4中基本呈圆棒状的阀芯90由大径部92'和与该大径部相连结而形成的小径部91'构成，其顶端设置有阀部903，阀部903由平坦部903a和与该平坦部903a相连接而形成的圆筒状的壁部901b组成，该构成与所述图2所示的阀芯9的形状相同。

有关阀芯90的阀部903，第1多孔质部件901和第2多孔质部件902通过烧结金属一体形成在阀部903上。

作为烧结金属，例如将主要成分为铜（Cu）并含有锡(Sn)的金属材质放入模具后加压成形，然后在熔点以下的温度进行烧结。结果，如图4所示阀芯90的阀部903、以及与图2所示的圆柱状部111和圆锥台状部112形成为同一形状的第1多孔质部件901、以及与图2所示的圆盘状的形状相同的第2多孔质部件902，一体形成在阀芯90上。

图4所示的阀芯90，通过阀部903的顶端形成有贯通孔的圆板状部件904保持第2多孔质部件902，有关圆板状部件904，通过对阀部903的顶端进行铆接加工使圆板状部件904的圆周端固定。

图4的阀芯90通过与图3同样的动作，在闭阀状态下，可减小冷媒流动音而进行稳定的除湿运转。

阀芯90与第1多孔质部件901以及第2多孔质部件902通过烧结金属形成为一体，而且阀部903以及第1多孔质部件901与图3流入侧通道22对向配置的阀芯9一样，所以冷媒向阀芯90流入时，可进行冷媒气泡细分化的同时，由于阀部903、通过烧结金属与第1多孔质部件901形成为一体，因此可扩大冷媒的流通面积。结果，阀部903、第1多孔质部件901、以及第2多孔质部件902作为捕捉冷媒中的混入物的过滤作用的机能可以得到提高。

通过图4所示的阀芯90可进行气泡细分化，从而可抑制冷媒流动音的同时，还可减小因混入物引起的睹塞而导致成的冷媒流量变动，进而通过节流通路25可长期实现稳定的节流作用。

接下来，针对烧结金属构成的第1多孔质部件以及第2多孔质部件形成为一体的本实施方式的阀芯的制造方法进行说明。

图5a～图5d为阀芯主要部位的制造方法的说明图。

如图5a所示，通过现有的切削加工将圆棒形状的黄铜件加工成为具有大径部92'、小径部91'以及圆筒形状的阀部903的阀芯90，连通孔24'以及节流通路25'由孔加工而形成。此外，图5a中，与图4相同的部分用同一符号表示省去说明。接下来，向图5a所示的阀芯90的阀部903的空间903c内填充第2多孔质部件成分的烧结金属的材料，以适当的强度对填充到空间903c内的烧结金属的材料901a进行加压，从而形成第2多孔质部件902形状的圆盘形状部件902'。圆盘形状部件902'如图5b所示。烧结金属材料901a，例如采用主要成分为铜（Cu）并含有锡（Sn）的金属，其比例例如为铜球90%，锡10%，铜球例如为0.1～0.5毫米的大小。

为了使圆盘形状部件902'保持在阀部903的空间903c内，阀部903的顶端也可铆接固定一防止脱落部件例如不锈钢的圆板。

如图5c所示，在圆盘形状的模具60上形成的规定深度的孔状的模腔60a内插入图5b所示的阀芯90。但是图5c中省略了作为防止脱落部件的不锈钢圆板。

设置阀芯90后，向模具60的模腔60a内只填充规定量的第1多孔质部件成分的烧结金属的材料901a，从而烧结金属的材料901a设置在阀芯90的阀部903的平坦面903a上。接下来，如图5d所示，形成为圆筒状的工具61设置在模具60的模腔60a内，工具61形成有规定深度的插入孔61a，通过插入孔61a，工具61可进行进退。而且工具61的顶端部分（图的下方位置）设置有锥状的倾斜面60b。根据该工具61的构成，在模具60的膜腔60a内，通过使工具61利用插入孔61a沿阀芯90的大径部92'的外表面进入，而利用工具61的倾斜面60b以规定的强度对烧结金属材料901a进行加压，从而形成第1多孔质部件901的成分。该成分构成第1多孔质部件901的圆柱状部111和圆锥台状部112。而且，在制造一体形成在阀芯90上的第1多孔质部件901和第2多孔质部件902时，成分的烧结金属材料901a，在熔点以下的温度约700～800℃的程度下进行加热。因此，金属材料901a加压形成后在熔点以下的温度下进行烧结，第1多孔质部件901和第2多孔质部件902一体形成在阀芯90上。烧结后，工具61通过插入孔61a可从模具60的模腔60a内抽出，模具60从阀芯90分离。因此，完成了第1多孔质部件901和第2多孔质量部件902一体形成在阀芯90上的加工。

如以上说明，由于第1多孔质部件901和第2多孔质部件902通过烧结金属与所述阀芯90形成为一体，所以设置在阀芯90上的第1多孔质部件901和第2多孔质部件902比较容易形成。从而，可提供一种能提高阀芯90制造效率的电磁阀1。

所以，降低减小了冷媒流动音的电动阀1的制造成本。

Claims (3)

1.一种电磁阀，通过电磁线圈使阀芯接近或远离形成在阀体上的阀座部；其特征是：所述阀体具有流入侧通道和流出侧通道，所述阀芯具有装设在与所述流入侧通道相对向的所述阀芯外周的锥状第1多孔质部件、和保持在与所述流出侧通道相对向的所述阀芯内部的圆盘状第2多孔质部件，

所述第1多孔质部件由圆柱状部和从所述圆柱状部连续向上方且向所述阀芯缩径的锥状部所形成的圆锥台状部而构成，

所述阀芯的大径部压入在所述圆锥台状部以及所述圆柱状部的中心所形成的贯通孔内，

所述圆柱状部和所述圆锥台状部设置在所述阀芯的外周，且所述圆柱状部与形成在所述阀芯的顶端部的阀部的平坦部接触设置，

所述第1多孔质部件固定保持在所述阀芯的大径部上。

2.如权利要求1所述的电磁阀，其特征是：所述阀部具有与所述平坦部相连接而形成的圆筒部，所述圆筒部的内部配置有所述第2多孔质部件。

3.如权利要求1或2所述的电磁阀，其特征是：所述阀芯形成有与设置在所述阀芯的所述外周的所述第1多孔质部件相连通的连通孔、以及与该连通孔相连通的节流通路，所述节流通路与所述第2多孔质部件相连通。

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