CN102207211B - 一种电磁切换阀及多循环制冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明专利涉及一种电磁切换阀和使用该电磁切换阀的多循环制冷系统，属于制冷控制技术领域，其电磁切换阀包括线圈、磁性体、阀套、第一阀本体和第二阀本体、置于由所述第一阀本体和第二阀本体以及所述阀套构成的内腔中的阀芯组件，其特征在于，所述阀芯组件包括第一阀芯部件和第二阀芯部件，当所述线圈通入低电压时，所述第一阀芯部件和第二阀芯部件受电磁力作用同时发生动作；当所述线圈通入高电压时，所述第一阀芯部件和第二阀芯部件受电磁力作用同时发生动作的同时，所述第一阀芯部件还相对于第二阀芯部件发生动作，通过上述方案的设置，可以独立控制多循环制冷系统。

Description

一种电磁切换阀及多循环制冷系统

技术领域

本发明涉及一种电磁切换阀和使用该电磁切换阀的多循环制冷系统，是通过电磁线圈产生的磁力，实现阀芯动作，以达到切换流路的目的，尤其适合于冷冻冷藏制冷系统中多循环制冷系统的流路切换。

背景技术

以前的冷冻冷藏制冷系统，如冰箱大多只有一个制冷循环回路，即蒸发器与蒸发器之间通过简单的串接，设置在带有压缩机的制冷系统中，冷凝器和毛细管中间形成单一的制冷循环系统。采用上述结构的制冷系统主要有以下缺点：单一的制冷循环系统如果要使各个温区的温度在所需要的调节范围内可调，就需要做大量的系统匹配试验来确定各个温区的冷量分配以使整个电冰箱制冷系统控制的各温区冷量分配达到一个相对的平衡，同时，单一的制冷循环系统不能满足消费者单独控制各个温区温度的要求，而对于暂时不需要使用的温区又不能关闭，存在能源浪费的问题。

所以近年来各中高档冰箱，多采用多温区独立控制的方法来优化冰箱的制冷循环控制，如在专利号为20090172029的中国专利中，公开了一种低温电冰箱，其采用如图8所示的循环系统，即包括压缩机101、冷凝器102、第一蒸发器103、第二蒸发器104、第三蒸发器105、以及由两个二位三通双稳态电磁阀200/300串接组合形成的电磁切换组合，串接后电磁切换组合构成一个入口通道41'和三个出口通道42'/51'/54'，其中入口通道41'与冷凝器102连通，三个出口通道42'/51'/54'分别与所述第一蒸发器103、第二蒸发器104、第三蒸发器105相连通，以此形成三温区独立控制循环制冷系统。

但是在上述结构中，由于采用二个双稳态电磁阀串接控制,在将二个双稳态电磁阀焊接连接过程中，焊点较多，泄漏隐患大，而且总体体积大，制造成本高，无法实现小型化。

所以，如何设计一种能适合于多温区独立控制的制冷系统的性能可靠适于批量集成化工艺生产的电磁切换阀，是本领域的技术人员需要解决的课题。

发明内容

本发明提出一种电磁切换阀，该电磁切换阀包括线圈、磁性体、阀套、第一阀本体和第二阀本体、置于由所述第一阀本体和第二阀本体以及所述阀套构成的内腔中的阀芯组件，所述阀芯组件包括第一阀芯部件和第二阀芯部件，当所述线圈通入低电压时，所述第一阀芯部件和第二阀芯部件受电磁力作用同时发生动作；当所述线圈通入高电压时，所述第一阀芯部件和第二阀芯部件受电磁力作用同时发生动作的同时，所述第一阀芯部件还相对于第二阀芯部件发生动作。

具体地，如上述结构的电磁切换阀，所述第二阀芯部件套接在所述第一阀芯部件中。

进一步，如上述结构的电磁切换阀，所述第二阀芯部件通过弹性体与所述第一阀芯部件抵接。

进一步，如上述结构的电磁切换阀，所述阀套上开设有通道；或，在第一阀芯部件上开设有通道。

具体地，如上述结构的电磁切换阀，所述第一阀本体上设置有一个入口通道和一个出口通道。

具体地，如上述结构的电磁切换阀，所述第二阀本体上设置有两个出口通道。

同时，本发明还提出一种多循环制冷系统，该多循环制冷系统包括压缩机、冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、以及电磁切换阀，所述电磁切换阀使用上述结构的电磁切换阀。

具体地，如上述结构的多循环制冷系统，所述第一阀本体上的入口通道与所述冷凝器连通；所述第一阀本体上的一个出口通道和所述第二阀本体的两个出口通道分别与所述第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器相连通。

本发明的电磁切换阀和使用该电磁切换阀的多循环制冷系统，通过设置两个套接在一起的阀芯部件，并在其中间设置适合的弹性体，使两个阀芯部件的切换动作所需要的电磁触发力不同。

这样，在对电磁切换阀线圈施加一定的低电压后，其中一个阀芯部件被触发来切换流路，另一个阀芯部件保持切换状态不变并达到稳态；此后对电磁切换阀线圈施加一定的高电压，另一个阀芯部件被触发来切换流路，此前先滑动的阀芯部件保持切换状态不变；此后，对电磁切换阀线圈施加一定的反向高电压，两个阀芯部件又回到了原初始切换状态。

通过上述电磁切换阀的动作过程，可以独立控制多循环制冷系统。

附图说明

图1：本发明给出的电磁切换阀具体例在初始状态的结构示意图；

图1a：图1中电磁切换阀阀芯组件内部位置示意图；

图2：本发明给出的电磁切换阀具体例在切换状态一的结构示意图；

图3：本发明给出的电磁切换阀具体例在切换状态二的结构示意图；

图3a：图3中的电磁切换阀阀芯组件内部位置示意图；

图4：本发明给出的电磁切换阀中阀芯组件的另一种结构示意图；

图4a：本发明给出的电磁切换阀中阀芯组件的第三种结构示意图；

图5；本发明给出的电磁切换阀具体例中阀套的结构示意图；

图5a；本发明给出的电磁切换阀中阀套的另一种结构示意图；

图6；本发明给出的多循环制冷系统控制图；

图7：现有技术的多循环制冷系统控制图。

图中符号说明：

1-线圈、2-外套、3/3a-阀套；

31/31a/31b/31c-连接通道；

4-第一阀本体；

41/41a-入口通道、42/42a-第一出口通道；

43-第一阀座、44-第一阀口、45-第一腔室；

5-第二阀本体、

51/51a-第二出口通道、52-第二阀座、53-第二阀口；

54/54a-第三出口通道、55-第三阀座、56-第三阀口；

57-第二腔室；

6-第一阀芯部件；

61-密封环、62-阻挡部；

7-第二阀芯部件、71-密封件；

8-磁性体、9-弹性体；

10-隔离件；11/11a/11b-阀芯组件

100-电磁切换阀、200/300-电磁阀；

101-压缩机、102-冷凝器

103-第一蒸发器、104-第二蒸发器、105-第三蒸发器。

具体实施方式

图1为本发明给出的电磁切换阀具体例在初始状态的结构示意图，图1a为图1中电磁切换阀阀芯组件内部位置示意图；图2为本发明给出的电磁切换阀具体例在切换状态一的结构示意图，图3为本发明给出的电磁切换阀具体例在切换状态二的结构示意图；图3a为图3中的电磁切换阀阀芯组件内部位置示意图；

如图1所示。电磁切换阀100包括设置在圆筒状的外套2上的线圈1、同样为圆筒状的阀套3与外套2通过隔离件10套接形成一个环形的空间，其间容纳有磁性体8，盘状的第一阀本体4和第二阀本体5设置在外套2内孔的两端，并通过焊接固接，由第一阀本体4和第二阀本体5以及阀套3构成的一个密闭的内腔，在该内腔中设置有阀芯组件11。

阀芯组件11包括第一阀芯部件6和第二阀芯部件7。第一阀芯部件6大体筒状结构，其筒状外径与阀套3的筒状内径相当，并可以在阀套3内轴向滑动，在第一阀芯部件6的一端的端部设置有密封环61，另一端的内周部设置有作为阻挡部62的卡环；第二阀芯部件7大体筒状结构，其筒状外径与第一阀芯部件6的筒状内径相当，其通过弹性体9（弹簧）抵接与第一阀芯部件6的阻挡部62，并可以在第一阀芯部件6内轴向滑动，在第二阀芯部件7的筒内设置有密封件71，阀芯组件11将由第一阀本体4和第二阀本体5以及阀套3构成的内腔隔离成第一腔室45和第二腔室57。

图5为本具体例中阀套的结构示意图。如图5所示，在本实施例中，阀套3为带开口不闭合的筒状结构，开口部分作为轴向连接通道31，第一腔室45和第二腔室57通过轴向连接连通31连通。当然，本领域的一般技术人员受本实施例启发，很容易想到采用其他方法设计出同等效果的“第一腔室与第二腔室的连接通道”。如在图5a中公开了阀套的另一种结构示，通过在闭合的筒状结构的阀套3a上开设四个内槽口作为连接连通31a；如图4给出的电磁切换阀中阀芯组件的另一种结构示意图，通过在阀芯组件11a的第一阀芯部件的周部加工出一段平面作为连接通道31b；如图4a给出的电磁切换阀中阀芯组件的第三种结构示意图，是通过在阀芯组件11b的第一阀芯部件的周部加工出螺纹状的环形槽作为连接通道31c。

上述结构都可以达到连通两个腔室的目的，在此不再赘述。

第一阀本体4的端部开设有入口通道41和第一出口通道42，第一阀本体4在轴中心部向阀套3方向凸出形成第一阀座43，第一出口通道42在第一阀座43的端部构成第一阀口44；同样，第二阀本体5的端部开设有第二出口通道51和第三出口通道54，第二阀本体5在轴中心部向阀套3方向凸出形成第二阀座52，第二出口通道51在第二阀座52的端部构成第二阀口53；第二阀本体5在周向部向阀套3方向凸出形成第三阀座55，第三出口通道54在第三阀座55的端部构成第三阀口56。

图6为本发明给出的多循环制冷系统控制图。

如图6所示，当电磁切换阀100处于图1所示的初始状态时，第一阀口44关闭，这是，第二阀芯部件7的密封件71抵接第一阀口44，使第二阀口53和第三阀口56打开。此时，由压缩机101压缩的制冷剂通过冷凝器102，再进入电磁切换阀100的入口通道41，进入第一腔室45，再通过阀套3上开设的连接通道31进入第二腔室47，由第二出口通道51和第三出口通道54流出，分别流入第二蒸发器104和第一蒸发器103。

当电磁切换阀100的线圈1被施加一适当的低电压时，通过电磁作用，阀芯组件11受到力的影响整体向右移动，使第二阀芯部件7的密封件71离开第一阀口44后与第二阀口53抵接，即如图2所示的电磁切换阀切换状态一的结构。此时，由压缩机101压缩的制冷剂通过冷凝器102，进入电磁切换阀100的入口通道41，通过第一腔室45，由第一出口通道42流向第三蒸发器105；同时制冷剂再通过阀套3上开设的连接通道31进入第二腔室47，由第三出口通道54流向第一蒸发器103。

当电磁切换阀100的线圈1被施加一适当的高电压时，通过电磁作用，阀芯组件11受到力的影响整体向右移动，使第二阀芯部件7的密封件71离开第一阀口44后与第二阀口53抵接，同时第一阀芯部件6继续克服弹性体9的作用力，相对于第二阀芯部件7向右移动，使第一阀芯部件6的密封环61与第三阀口56抵接而关闭第三出口通道54，即如图3所示的电磁切换阀的切换状态二的结构和图3a所示的电磁切换阀阀芯组件内部位置。此时，由压缩机101压缩的制冷剂通过冷凝器102，进入电磁切换阀100的入口通道41，通过第一腔室45，由第一出口通道42流向第一蒸发器105。

当电磁切换阀100的线圈1被施加一适当的反向高电压时，通过电磁作用，阀芯组件11受到力的影响整体向左移动回到初始位置。

可见，通过对电磁切换阀线圈施加适合的低电压、高电压和反向高电压，可以独立控制多循环制冷系统。

以上仅是为能更好的阐述本发明的技术方案，所列举的优选实施方式的说明，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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电磁切换阀，包括线圈(1)、磁性体(8)、阀套(3)、第一阀本体(4)和第二阀本体(5)、置于由所述第一阀本体(4)和第二阀本体(5)以及所述阀套(3)构成的内腔中的阀芯组件(11)，其特征在于，所述阀芯组件(11)包括第一阀芯部件(6)和第二阀芯部件(7)，当所述线圈(1)通入低电压时，所述第一阀芯部件(6)和第二阀芯部件(7)受电磁力作用同时发生动作；当所述线圈(1)通入高电压时，所述第一阀芯部件(6)和第二阀芯部件(7)受电磁力作用同时发生动作的同时，所述第一阀芯部件(6)还相对于第二阀芯部件(7)发生动作。

2.如权利要求1所述的电磁切换阀，其特征在于，所述第二阀芯部件(7)套接在所述第一阀芯部件(6)中。

3.如权利要求2所述的电磁切换阀，其特征在于，所述第二阀芯部件(7)通过弹性体(9)与所述第一阀芯部件(6)抵接。

4.如权利要求3所述的电磁切换阀，其特征在于，所述阀套(3)上开设有通道。

5.如权利要求3所述的电磁切换阀，其特征在于，所述第一阀芯部件(6)上开设有通道。

6.如权利要求1-5所述的任一电磁切换阀，其特征在于，所述第一阀本体(4)上设置有一个入口通道和一个出口通道。

7.如权利要求1-5所述的任一电磁切换阀，其特征在于，所述第二阀本体(5)上设置有两个出口通道。

8.如权利要求1-5所述的任一电磁切换阀，其特征在于，所述第一阀本体(4)上设置有一个入口通道和一个出口通道的同时，所述第二阀本体(5)上设置有两个出口通道。

9.一种多循环制冷系统，包括压缩机、冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、以及电磁切换阀，其特征在于，所述电磁切换阀使用权利要求8项所述的电磁切换阀。

10.如权利要求9所述的多循环制冷系统，其特征在于，所述第一阀本体(4)上的入口通道与所述冷凝器连通；所述第一阀本体(4)上的一个出口通道和所述第二阀本体(5)的两个出口通道分别与所述第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器相连通。