CN102207206A - 一种电磁换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于制冷系统中热泵型空调用的电磁换向阀，它包括用塑料注塑成形的一体式结构的滑块以及与滑块底部上平面相配合的连杆。现有技术的电磁换向阀是滑块与连杆相配合的底部上平面与形成腔体的圆弧过渡部分采用直角过渡，使过渡部分成为应力最集中的薄弱部分，该部位抗压能力相对较差，。本发明是通过对滑块在与连杆相配合的底部上平面与形成腔体的圆弧状的外部过渡部位设置外凸部，并在连杆与滑块相配合的面上设置相对应的配合部，从而使滑块达到抗高压的性能，提高使用寿命，保证产品在空调系统中的正常使用。

Description

一种电磁换向阀

技术领域

本发明应用于一种制冷系统中流体控制部件上，尤其是用于热泵型空调控制制冷介质流向的电磁换向阀。

背景技术

一种用于制冷系统中流体控制的电磁换向阀，它包括由塑料注塑成形的一体式结构的滑块及与滑块相配合的连杆。下面具体以热泵型空调中用于切换制冷工质流动方向的电磁换向阀作详细阐述：

现有方案的结构原理如图1所示，包括电磁线圈5、导阀3、主阀2三大部分，其结构与工作原理描述如下：

主阀2包括一个圆筒形的阀体27，其上有与压缩机排气口相连接的常通接管D(即为高压区)，与压缩机吸气口相连接的中位接管S(即为低压区)，与室内热交换器相连接的旁位接管E，与室外热交换器相连接的旁位接管C，阀体两端有端盖24封固，内部焊接有阀座21，还有与连杆26连成一体的滑块22和一对活塞25，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3包括圆形套管36，其左端焊接有小阀体34，右端焊接有封头39，小阀体上侧焊接有与主阀常通接管D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31，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、中位接管S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37及弹压在其孔中的回复弹簧38，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32和簧片35，拖动架左端有开孔，下部开有凹孔的滑碗33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。

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，由于中位接管S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，使旁位接管E与中位接管S相通，常通接管D与旁位接管C相通，此时系统内部的制冷剂流通路径为：压缩机排气口→常通接管D→阀体中腔→旁位接管C→室外热交换器9→节流元件10→室内热交换器11→旁位接管E→滑块→中位接管S→压缩机吸气口，系统处于制冷工作状态。

当空调需制热运行时，电磁线圈通电，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。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，使旁位接管C与中位接管S相通，常通接管D与旁位接管E相通，此时的制冷剂流通路径为：压缩机排气口→常通接管D→中腔→旁位接管E→室内热交换器11→节流元件10→室外热交换器9→旁位接管C→滑块22→中位接管S→压缩机吸气口，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。

上述结构的热泵型空调用电磁阀，主阀滑块是塑料一次注塑成形结构，与连杆配合的底部上平面和形成腔体的圆弧过渡部分采用直角过渡，使过渡部份成为应力最集中的薄弱部分，其抗压能力差。当滑块与阀座配合进行工作时，高压侧的高压流体在冲击在滑块的背面(滑块背面处于电磁阀高压腔内)，而低压侧的流体通过滑块形成回路(滑块内腔处于电磁阀的低压腔)，采用现有结构，当高压流体通过滑块对滑块产品冲击时，因滑块承压不足从而导致滑块变形、碎裂。另当在空调系统运行异常时，低压侧(中位管)对滑块会产生一个反冲的压力，而滑块背面因有连杆顶住，从而导致滑块腔体与滑块底部出现断裂，从而导致为电磁换向阀失效。

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当热泵型空调系统中的高压流体对电磁换向阀的滑块产生冲击时，滑块有足够的强度来承受冲击。为此本发明采用以下技术方案：

本发明的电磁换向阀，包括滑块和连杆，所述连杆包括中间孔和流体通孔，滑块包括背部和底部，背部和底部的内侧形成流体流通的腔体，滑块的底部的下平面与所述电磁换向阀的阀座相配合，而所述底部的上平面与滑块的背部相连接，其特征是：在所述滑块与所述连杆安装相配合的底部的上平面与所述滑块的背部之间的外部过渡部位设置有外凸部，相对于所述外凸部在所述连杆在与所述滑块的外凸部相配合的部位设置有配合部。

可选地，所述滑块上的外凸部的侧面形状大致是三角形、方形、矩形、梯形、弧形、抛物线形或组合。

可选地，所述滑块上的外凸部的俯视面是梯形、角形、方形、弧形、抛物线形或组合。

可选地，所述滑块上的外凸部的俯视面是主要是三角形，其两个侧面构成的夹角α不大于120度。

可选地，所述外凸部分别在滑块的两端设置，其中一端的外凸部是一个或两个以上。

优选地，所述外凸部以所述滑块的长度方向的中心线为对称轴在滑块两端大致对称分布。

可选地，所述连杆上的配合部是在与所述滑块相配合的面上设置的内凹部。

可选地，所述连杆上的配合部是在与所述滑块相配合的部位设置的欠缺部。

可选地，所述连杆上的欠缺部设置在所述连杆的中间孔和流体通孔之间，并使中间孔和流体通孔相通。

进一步地，所述连杆上的配合部与所述滑块上的外凸部相对应，数量、形状都相一致。

本发明的有益效果是：通过结构的改进创新，与现有技术相比，大大地增强了电磁换向阀滑块的抗压能力，且加工同样比较方便，在空调系统的工作过程中即使有异常压力也不易变形或断裂，这样可以提高使用寿命，特别适合一些新的高低压压力差相对较大的冷媒使用。

附图说明：

图1：为现有技术的电磁阀换向阀结构及在制冷系统中使用的示意图；

图2：为现有技术的电磁换向阀示意图；

图3：为现有技术的滑块示意图；图4：为图3的仰视图；

图5：为图3的右视图；图6：为图3的俯视图；

图7：为现有技术的连杆示意图；

图8：为本发明电磁换向阀的第一实施例的结构示意图；

图9：为本发明电磁换向阀第一实施例滑块的示意图；

图10：为图9的俯视图；图11：为图9的右视图；

图12：为本发明电磁换向阀第一实施例连杆的示意图；

图13：为本发明电磁换向阀第二种实施例的结构示意图；

图14：为本发明电磁换向阀第二种实施例滑块的示意图；

图15：为图14的俯视图；图16：为图14的右视图；

图17：为本发明电磁换向阀第二实施例连杆的示意图；

图18：为本发明电磁换向阀第三种实施例的结构示意图；

图19：为本发明电磁换向阀第三种实施例滑块的示意图；

图20：为图19的俯视图；图21：为图19的右视图；

图22：为本发明电磁换向阀第三实施例连杆的示意图；

图23：为本发明电磁换向阀第四种实施例的结构示意图；

图24：为本发明电磁换向阀第四种实施例滑块的示意图；

图25：为图24的俯视图；图26：为图24的右视图；

图27：为本发明电磁换向阀第四实施例连杆的示意图；

图28：为用本发明设置内凹部的连杆的电磁换向阀的剖面示意图；

图29：为图28示意的连杆一种结构示意图；

图30：为图29连杆的A-A剖面图。

图中符号说明：

2-主阀、3-导阀、5-电磁线圈；

8-压缩机、9-室外热交换器、10-节流元件、11-室内热交换器；

21-阀座、22-滑块、24-端盖、25-活塞、26-连杆；

31-小阀座、32-拖动架、33-滑碗、34-小阀体、35-簧片、

36-圆形套管、37-芯铁、38-回复弹簧、39-封头；

222-底部上平面、223-腔体、225-底部下平面、

262-内凹部。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面结合附图和实施方式作进一步的详细说明。

电磁换向阀主要包括主阀2、导阀3、电磁线圈5，本发明主要涉及主阀内的滑块22和连杆26。其中，滑块22为塑料注塑成形，的一体式结构另外还可以设置一些加强部件以增加其耐压能力(图中未画出)，滑块22包括与主阀的阀座21相配合的底部和用于形成流体流动通道的腔体223的背部，底部包括与主阀的阀座的表面相配合而相对密封的密封面225及朝向连杆26的底部上平面222，滑块22上形成有圆弧过渡的外腔，滑块22的背部在靠近底部上平面222的部位的形状与连杆26相配合，滑块22的底部与背部在靠近阀座侧下平面225形成有用于形成流体流动通道的腔体223内腔，底部下平面与阀座21配合，安装在主阀2内。连杆26开设有与滑块22的背部的形状相配合的中间孔265，另外在中间孔265的两侧还分别设置有流体通孔266。电磁换向阀的其余结构及在制冷系统中的工作原理在背景技术中已有介绍，在此不再赘述。

图8为本发明的电磁换向阀的第一实施例，具体为滑块与连杆装配后的示意图，图9、图10、图11为该实施方式中滑块的示意图，图12为本发明电磁换向阀第一实施例连杆的示意图。滑块22在与连杆相配合的部位即在底部上平面222与背部之间的圆弧状的外部过渡部位220区域设置有外凸部，具体地，本实施例中是在滑块的底部与背部的外部过渡部位220的长度方向的两侧分别设置有一个外凸部2211，该实施方式中外凸部2211的两个侧面互相平行，外凸部2211的侧面的形状大致为矩形，截面的形状也大致为矩形。为了使电磁换向阀的滑块在系统中受力均匀，图示中的两个外凸部以中心线为对称轴在滑块两端大致对称分布。同样地，该实施方式中连杆26设置有与滑块的背部的形状相配合的中间孔265，在其与滑块外凸部2211相配合部位还设置有与滑块外凸部2211相应的配合部2611，该配合部2611与滑块上的外凸部2211形状和大小相对应，即略大于滑块上的外凸部2211。本实施方式中，配合部2611使得中间孔265与流体通孔266相连通，这样主要是加工时比较方便；当然也可以适当减小滑块上的外凸部2211与连杆上的配合部2611，使这中间孔265与流体通孔266不相连通。另外本实施例中是设置了两个外凸部，并以中心线为对称轴在滑块两端大致对称分布，而具体实施时并不限于此，还可以设置在滑块22在与连杆相配合的部位即在底部上平面222与背部之间的圆弧状的其他外部过渡部位220区域，如与长度方向的中心线呈一定角度，而设置多个如4个或6个，且外凸部的形状也并不限于此，还可以是其它任何适合注塑成形的多种形状及其组合如下面实施方式所述的梯形、角形、弧形等等。

这样，本实施例中的电磁换向阀，由于在滑块上设置了外凸部，这样在电磁换向阀工作时，在承受滑块上、下两方的流体压力差的情况下，滑块的的耐压性得到进一步加强，从而可以承受更大的压力差，提高使用寿命。另外，滑块外凸部2211与滑块的底部的上平面222之间还设置有过渡圆角以进一步增加滑块的承受压力差的能力。

图13为本发明电磁换向阀的第二实施例的示意图，图14、图15、图16为该实施方式中滑块的示意图，该实施例与上述实施例的主要区别在于滑块的外凸部的形状不相同，如图所示滑块22上的外凸部2212的侧面形状大致为三角形，截面的形状大致为梯形，外凸部2212的两个侧面也并不平行。优先地，远离腔体端的外凸部厚度小于靠近腔体端的外凸部厚度，两侧面构成的夹角α不大于120度。图17为电磁换向阀中的连杆26的示意图，所示连杆上的配合部2612的形状和大小与滑块上的外凸部2212相对应。本实施例中的其它结构与上述实施例相同，这里不再赘述。

图18为本发明电磁换向阀的第三实施例的示意图，图19、图20、图21为该实施方式中滑块的示意图，如图所示滑块22上一端的外凸部2213为多个，本实施例中为2个侧面正视图形状为矩形的外凸部，且滑块上的外凸部2213以中心线为对称轴在滑块两端对称分布。图22为该实施例中连杆26的示意图，连杆26在其与滑块相配合的部位加工设置有由相对应的多个欠缺部2613组成的配合部，这样，多个欠缺部2613与滑块上的外凸部2213相对应。在本实施例中，滑块的一侧的外凸部呈大致平行分布，另外还可以呈一定的角度设置，同样可以达到提高滑块承压能力的效果。更加合适的，使滑块的一侧的外凸部相对均匀地设置于滑块22在与连杆相配合的部位：即在底部上平面222与背部之间的圆弧状的其他外部过渡部位220区域，并在滑块外凸部2213与滑块的底部的上平面222之间设置有过渡圆角，这样滑块承受压力的水平可以更高，并能承受较好的冲击。

图23为本发明电磁换向阀的第四实施例的示意图，这是对上述三种实施方式中的滑块作进一步的改进，使在滑块22上的外凸部2211、2212、2213延伸至圆弧状腔体223上形成另一种形式的外凸部2214，这样可以更进一步提高滑块的抗压强度。本实施例中的连杆26与上述三种实施例中相对应实施例中的连杆相同，不用另外再作改进。如图24、图25、图26所示的是该实施方式中的滑块22，本实施例中的滑块两端各为1个外凸部，外凸部的侧面正视图形状为三角形，且两侧面互相平行。而图27为该实施例中连杆26的示意图。

上述四种实施例中的连杆26在与滑块上的外凸部相对应部位均设置了配合部均为加工时将该一部位加工成通孔即使该部位形成一个欠缺部，本发明并不限于这种实施方式，而可以将上述实施方式中的连杆上的欠缺部改成相应的内凹部262，如图28、图29、图30所示，即在连杆上与滑块相配合的面上设置相应数量和形状的内凹部2621，与对应的滑块的外凸部的形状相配合，即使连杆22在与滑块26的外凸部相应的部位向内凹进而形成一个内凹部作为滑块的外凸部的容纳部位。其中图28为用本发明设置内凹部的连杆的电磁换向阀的剖面示意图，图29为图28连杆一种结构示意图，图30为图29连杆的A-A局部剖面示意图。

图28所示的是外凸部2211与内凹部2621相配合后的剖面示意图，这样同样可以实现本发明的目的。并且，连杆的机械性能可以更加得到保证，不会因加工欠缺部而影响连杆的纵向的承受能力。

本说明书实施例所述的内容只是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，也包括相类似的其它形式。另外，本发明中所提到的内、外等方位词只是为了说明方便，而并不是对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电磁换向阀，包括滑块(22)和连杆(26)，所述连杆(26)包括中间孔(265)和流体通孔(266)，滑块(22)包括背部和底部，背部和底部的内侧形成流体流通的腔体(223)，滑块的底部的下平面(225)与所述电磁换向阀的阀座相配合，而所述底部的上平面(222)与滑块的背部相连接，其特征是：在所述滑块(22)与所述连杆(26)安装相配合的底部的上平面(222)与所述滑块的背部之间的外部过渡部位(220)设置有外凸部，相对于所述外凸部在所述连杆(26)在与所述滑块(22)的外凸部相配合的部位设置有配合部。

2.根据权利要求1所述的电磁换向阀，其特征在于，所述滑块(22)上的外凸部的侧面形状大致是三角形、方形、矩形、梯形、弧形、抛物线形或组合。

3.根据权利要求2所述的电磁换向阀，其特征在于，所述滑块(22)上的外凸部的俯视面是梯形、角形、方形、弧形、抛物线形或组合。

4.根据权利要求3所述的电磁换向阀，其特征在于，所述滑块(22)上的外凸部的俯视面是主要是三角形，其两个侧面构成的夹角(α)不大于120度。

5.根据权利要求1所述的电磁换向阀，其特征在于，所述外凸部分别在滑块的两端设置，其中一端的外凸部是一个或两个以上。

6.根据权利要求5所述的电磁换向阀，其特征在于，所述外凸部以所述滑块的长度方向的中心线为对称轴在滑块两端大致对称分布。

7.根据权利要求1-6其中任一所述的电磁换向阀，其特征在于，所述连杆(26)上的配合部是在与所述滑块相配合的面上设置的内凹部。

8.根据权利要求1-6其中任一所述的电磁换向阀，其特征在于，所述连杆(26)上的配合部是在与所述滑块相配合的部位设置的欠缺部。

9.根据权利要求8所述的电磁换向阀，其特征在于，所述连杆(26)上的欠缺部设置在所述连杆的中间孔(265)和流体通孔(266)之间，并使中间孔(265)和流体通孔(266)相通。

10.根据权利要求1-6其中任一所述的电磁换向阀，其特征在于，所述连杆(26)上的配合部与所述滑块(22)上的外凸部相对应，数量、形状都相一致。

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