CN102052468A - 一种流路开关控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于暖通空调、制冷等控制系统的流路开关控制装置,现有技术由于导阀打开和闭合的瞬间,活塞上部的压力瞬间下降,在活塞上下之间形成较大的压力差推动活塞运动,而与活塞止动部件产生强烈的撞击,影响产品的使用寿命和制冷系统运行的稳定性。本发明包括流体进口、流体出口、置于所述流体入口与流体出口之间的阀装置、压力平衡控制回路,其特征在于,在所述压力平衡控制回路中还设置有当所述流路开关控制装置开/闭时,以减缓通过所述压力平衡控制回路中的流体压力变化的调节装置,可使流路开关控制装置在开启和闭合过程平稳,避免了在高压差动作瞬间产生强烈振动和噪声的问题。
Description
技术领域
本发明涉及流体控制领域,特别涉及一种用于暖通空调、制冷等控制系统的开关装置,具体地说是一种适合大容量高压的流路开关控制装置。
背景技术
暖通空调、制冷等涉及温度控制、调节的系统中经常会用到电磁开关,其主要原理是利用线圈通电后产生的电磁力来控制芯铁的上下运动,使电磁阀在空调系统中开启或关闭,从而控制管路系统中介质的通断。而随着个人住房面积的逐步增大,以及大型商场等建筑的增多,大容量的空调机组的需求也逐渐增多,在这样的大容量空调机组中,对于电磁开关也要求是大容量、大口径。普通的直动式电磁阀由于阀口径的限制,已不能满足这样的工作环境。多采用先导式电磁开关来代替。但是,由于导阀打开的瞬间,活塞上部的压力瞬间下降至出口端压力,这样在活塞上下之间形成较大的压力差推动活塞运动,与活塞止动部件产生强烈的撞击,压差越大,阀通径越大的阀产生的撞击越强烈,所以现有技术的大容量先导式电磁阀存在启动不稳定的难题。
因此申请人于2006年1月25日公开的CN2753926Y号专利公开了一种大口径先导式电磁开关,请参照图4,其包括连接于套管3上下两端的线圈1和主阀7,套管3内置有封头2,主阀7上开有两个阀口:导阀口8和与其相通的主阀口14。导阀口8的上方形成一个由套管3、封头2、弹簧5及芯铁4围成的导阀腔体16,芯铁4上有钢球6。主阀口14旁边形成主阀腔体13,该主阀腔体13内有活塞10,活塞10与固定在主阀端部的端盖11配合,活塞10与端盖11间有复位弹簧12,活塞10和芯铁4的轴线相互垂直,活塞10上有高分子材料制成的密封塞9,位于主阀口一侧的密封塞表面为平面,主阀腔体13和导阀腔体16通过通孔15相通。活塞10内部没有凸台,端盖11上设置有凸台。
在上述电磁阀结构中,为了减少活塞10的端面与端盖11的直接撞击,在端盖11或者活塞10的内部设置凸台,而这样的结构在阀启动时,由于活塞10前后瞬间压力差变化的存在,无法从根本上解决碰撞问题,影响阀的使用寿命和系统运行的稳定性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是通过对制冷系统中的现有技术的大口径电磁开关结构的改进,以控制和减缓通过阀装置中的流体压力的变化,在开阀过程中慢慢加大压力平衡控制回路中的流体的流通面积,以逐步增加阀体前后的压力差,使阀的开启动作平缓,不会产生强烈的撞击及振动,避免了电磁开关在高压差动作瞬间产生强烈振动和噪声的问题,为此本发明采用以下方案:
一种流路开关控制装置,包括流体进口、流体出口、置于所述流体进口与流体出口之间的阀装置、压力平衡控制回路,其特征在于,在所述压力平衡控制回路中还设置有当所述流路开关控制装置开/闭时以减缓通过所述压力平衡控制回路中的流体压力变化的调节装置。
具体地,所述调节装置通过改变流体的流通面积大小,来减缓通过所述回路中的流体压力的变化;
具体地,所述流路开关控制装置的调节装置通过脉冲信号驱动;
进一步,所述压力平衡控制回路中还设置有平衡孔,所述平衡孔可以是两个或两个以上,进一步,所述流路开关控制装置还包括收置于所述阀装置和所述调节装置的罩体,所述罩体上设置有连通阀装置与调节装置的连接通道;
进一步,所述阀装置与所述调节装置之间通过连接管连通。
本发明的流路开关控制装置,在平衡控制回路中设置有调节装置,通过外部的脉冲信号触发驱动所述调节装置,改变平衡控制回路中的流体的流通面积,逐步释放平衡控制回路中的流体压力。该流路开关控制装置在全闭区关闭流路;在流量变化区能够使流量慢慢加大开启主阀,反之慢慢减少关闭主阀、在全开区保持主阀的稳定开启。这样在开启和闭合过程平稳,避免了电磁开关在高压差动作瞬间产生强烈振动和噪声的问题。
附图说明
图1:本发明给出的一种优选的流路开关控制装置具体结构图;
图2:本发明给出的另一种优选的流路开关控制装置具体结构图;
图3:使用上述流路开关控制装置的流路中的开阀特性示意图图;
图4:现有技术使用的典型例的流路开关控制装置结构图。
图中符号说明:
1-线圈、2-封头、3-套管;
4-芯铁、5-弹簧、6-钢球;
7-主阀、8-导阀口、9-密封塞;
10-活塞、11-端盖、12-复位弹簧;
13-主阀腔体、14-主阀口;
15-通孔16-导阀腔体;
100/100′-流路开关控制装置;
101-流体进口、111-进口腔室、112-进口接管;
102-流体出口、121-出口腔室、122-出口接管;
103-阀装置、131-阀体、132-支撑件、
133-弹簧、134-压力平衡孔、135-密封件;
136-阀装置壳体、137-平衡腔;
104-压力平衡控制回路、141-连接通道;
105-调节装置、
151-调节杆、152-磁转子、153-线圈;
154螺母、155-螺杆;156-调节转装置壳体;
106-罩体、161-第一容纳腔室、162-第二容纳腔室;
163-第一阀口、164-第二阀口、
107信号引线、108/109-连接管。
具体实施方式
为使本技术领域人员更好地理解本发明的技术构思,下面结合附图和实施例,就流路开关控制装置开启过程作进一步的详细说明。
图1为本发明给出的一种具体的流路开关控制装置结构图。
如图1所示,流路开关控制装置100包括一个金属材料一体成型的罩体106,阀装置103和调节装置105密闭安装在该罩体106上,在罩体106上还形成有进口腔室111和出口腔室121,进口接管112与进口腔室111密闭焊接连通,出口接管122与出口腔室121密闭焊接连通,这样,通过流体进口101---进口腔室111---阀装置103---出口腔室121---流体出口102构成了一个主阀回路。在流路开关控制装置100中还设置有压力平衡控制回路104,调节装置105设置在控制回路中通过改变流体的流通面积的大小,以调节减缓通过该压力平衡控制回路104的压力变化。
阀装置103整体设置在罩体106的第一容纳腔室161中,主要由阀体131和支撑件132构成,阀体131可在第一容纳腔室161中滑动并将第一容纳腔室161隔离出一个密闭的平衡腔137,支撑件132焊接在罩体106上并将第一容纳腔室161密闭,第一容纳腔室161通过阀体131上加工的压力平衡孔134与进口腔室相通,平衡孔的孔径在0.3-1.5mm之间,优选地,所述平衡孔的孔径在0.5-1mm之间。平衡孔134的内孔面积即可设为平衡孔134的流通面积S3,在本实施例中,阀体131上加工有一个平衡孔134,当然也可以在阀体上对称的加工两个平衡孔。在阀体131的前端安装有非金属材料的密闭件135,在阀体131与支撑件132之间设置有弹簧133,弹簧133将阀体131的密闭件135抵向罩体106的第一阀口163。可设阀体131的密闭件135与罩体106的第一阀口163之间的流体的流通面积为S1,当密闭件135与第一阀口163闭合后,则切断进口腔室111与出口腔室121之间的流路。
调节装置105通过密闭焊接安装在罩体106的第二容纳腔室162上,主要由调节杆151、磁转子152、线圈153、信号引线107构成。调节杆151与磁转子152之间通过一对螺母154和螺杆155传动付连接、调节杆151深入到第二容纳腔室162内。这样在阀装置103与调节装置105之间由第一容纳腔室161---压力平衡孔134---平衡腔137---连接通道141---第二容纳腔室162,构成一个压力平衡控制回路104,可设调节杆151与第二阀口164之间的流体的流通面积为压力平衡控制回路104的流通面积S2。
当信号引线107得到一定量的脉冲信号,通过线圈153的作用,磁转子152转过一定的角度,再通过螺母154和螺杆155构成的传动付驱动,调节杆151在第二容纳腔室162内上下移动一定的位移,以改变压力平衡控制回路104的流通面积S2,以控制流体的压力变化。
上述流路开关控制装置的流路中的开阀特性如图3所示。可设进口腔室111的压力为F1,平衡腔137的压力为F2,弹簧133抵接阀体131的压力为F3,ΔF=F1-F2。
在流路开关控制装置100处于闭合状态时(A0位置),压力平衡控制回路104关闭,进口腔室111与平衡腔137处于压力平衡状态,即ΔF=F1-F2=0,阀体131靠弹簧133作用力F 3抵接第一阀口163。
当流路开关控制装置由闭合开启时,通过输入一定的脉冲信号,使调节杆151缓慢离开罩体106的第二阀口164,压力平衡控制回路104的流体的流通面积S2缓慢增大,继续到A1位置时,S2等于压力平衡孔134的流通面积S3,当S2>S3后,压力平衡控制回路104内的压力F2开始降低(即F1>F2),进口腔室111与平衡腔137之间开始出现压差,继续到A1位置时F1=F2+F3,当F1>F2+F3力时,阀体131开始离开第一阀口163,阀装置103开启,直至达到完全开启处于平稳状态(即A3状态),此后阀装置的流量保持平稳(即A4状态)。上述过程动作平稳,避免了阀体131剧烈动作与支撑件132发生碰撞。
图2为本发明给出的另一种具体的流路开关控制装置具体结构图。如图2所示,与第一实施例不同的是,该流路开关控制装置100′包括一个金属材料一体成型的阀装置壳体136,在罩体106上还加工有进口腔室111和出口腔室121,进口接管112与进口腔室111密闭焊接连通,出口接管122与出口腔室121密闭焊接连通,这样,通过流体进口101---进口腔室111---阀装置103---出口腔室121---流体出口102构成了一个主阀回路。在流路开关控制装置100′中还设置有压力平衡控制回路104,调节装置105设置在控制回路中以调节减缓通过该压力平衡控制回路104的压力变化。
阀装置103整体设置在阀装置壳体136的第一容纳腔室161中,主要由阀体131和支撑件132构成,阀体131可在第一容纳腔室161中滑动并将第一容纳腔室161隔离出一个密闭的平衡腔137,支撑件132焊接在阀装置壳体136上并将第一容纳腔室161密闭,其通过阀体131上加工的压力平衡孔134与进口腔室相通。在阀体131的前端安装有密闭件135,在阀体131与支撑件132之间设置有弹簧133,弹簧133将阀体131的密闭件135抵向阀装置壳体136的第一阀口163以切断进口腔室111与出口腔室121之间的流路。
调节装置105通过连接管108/109分别与阀装置壳体136和出口接管122连接,调节装置105主要由调节杆151、磁转子152、线圈153、信号引线107构成。调节杆151与磁转子152之间通过一对螺母154和螺杆155传动付传动,调节杆151深入到第二容纳腔室162内。当信号引线107得到一定量的脉冲信号后,通过线圈153的作用,磁转子152转过一定的角度,再通过螺母154和螺杆155传动付驱动,调节杆151在第二容纳腔室162内上下移动一定的位移,这样调节杆151与罩体106的第二阀口164共同作用,可以根据需要改变压力平衡控制回路104中的流通面积以控制流体的压力变化。
上述流路开关控制装置的流路中的开阀特性与第一实施例基本相同,在此不再赘述。
以上仅是为能更好的阐述本发明的技术方案,具体介绍流路开关控制装置开启过程中的具体实施方式、作用和所起的效果作说明,同样在该结构在流路开关控制装置闭合过程也具有同样的作用和效果。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,还可以做出若干改进和润饰,所有这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种流路开关控制装置,包括流体进口(101)、流体出口(102)、置于所述流体进口(101)与流体出口(102)之间的阀装置(103)、压力平衡控制回路(104),其特征在于,在所述压力平衡控制回路(104)中还设置有当所述流路开关控制装置开/闭时,以减缓通过所述压力平衡控制回路中(104)的流体的压力变化的调节装置(105)。
2.根据权利要求1所述的流路开关控制装置,其特征在于,所述调节装置(105)通过改变流路的流体的流通面积来减缓通过所述压力平衡控制回路(104)中的流体压力的变化。
3.根据权利要求2所述的流路开关控制装置,其特征在于,所述调节装置(105)通过脉冲信号驱动。
4.根据权利要求2所述的流路开关控制装置,其特征在于,所述压力平衡控制回路(104)中还设置有压力平衡孔(134)。
5.根据权利要求4所述的流路开关控制装置,其特征在于,所述压力平衡孔(134)有两个或两个以上。
6.根据权利要求4所述的流路开关控制装置,其特征在于,所述平衡孔(134)的孔径在0.3-1.5mm之间。
7.根据权利要求6所述的流路开关控制装置,其特征在于,所述平衡孔(134)的孔径在0.5-1mm之间。
8.根据权利要求2-7所述的流路开关控制装置,其特征在于,还包括收置于所述阀装置(103)和所述调节装置(105)的罩体(106)。
9.根据权利要求8所述的流路开关控制装置,其特征在于,所述罩体(106)上设置有连通所述阀装置(103)和所述调节装置(105)的连接通道(141)。
10.根据权利要求2-7所述的流路开关控制装置,其特征在于,所述阀装置(103)和所述调节装置(105)通过连接管(108)连通。
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