CN102235514A - 一种阀座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀座，用于先导式电磁阀，设有阀腔及与所述阀腔连通的冷媒进口(11)；所述阀腔内支撑有活塞座(13)，所述活塞座(13)设有用于设置所述电磁阀的活塞部件(3)的活塞容腔(131)，且所述活塞容腔(131)设有开口；所述活塞座(13)的周向侧壁与所述阀座的相对应的外壁部的内壁之间的空腔形成从所述冷媒进口(11)流入而经过所述阀座的流道。该阀座的结构设计使得流体在流动时具有较小的流阻，从而使用相对较小的主阀口便能获得所需要的流量，进而能够降低制造成本和使得结构小型化。

Description

一种阀座

技术领域

本发明涉及电磁阀技术领域，特别涉及一种用于先导式电磁阀的阀座。

背景技术

在制冷技术领域，电磁阀是制冷设备的冷媒流量控制部件，其工作过程一般为：随着线圈的通电或断电，电磁阀在空调等制冷设备系统中开启或者关闭，从而控制冷媒的流通和中断。当然，电磁阀的适用范围并不仅限于上述制冷技术领域，比如，在液压领域也有广泛的应用。

请参考图1和图2，图1为现有技术中一种典型的电磁阀的结构示意图；图2为图1中电磁阀的阀座的结构示意图。

如图1所示，电磁阀包括主阀、导阀、进口管4′、出口管5′及套装于导阀外部的电磁线圈(在图中未示出)。主阀包括阀座1′、位于阀座1′的阀腔中的活塞部件3′及位于阀座1′上方的端盖2′。阀座1′设有主阀口1′3，随着活塞部件3′的上升或者下降，活塞部件3′开启或者关闭主阀口1′3，从而实现了进口管4′和出口管5′的导通和中断。

如图2所示，阀座1′设有冷媒进口1′1和冷媒出口1′2，冷媒进口1′1与进口管4′连通，冷媒出口1′2与出口管5′连通。如图2所示，冷媒进口1′1和冷媒出口1′2的轴线均与主阀口1′3的轴线垂直，流体在电磁阀内部的流动方向如图中箭头所示。

如图2中箭头所示，流体流经电磁阀内部时要经过四次90°转折，因而在电磁阀内部形成了较大的流阻。鉴于此，为了保证获得所需要的流量，需要增大主阀口1′3的面积；主阀口1′3的面积增大后，相应地，开启或者关闭主阀口1′3的活塞部件3′的面积也要增大。二者面积增大一方面会导致制造成本的增加，另一方面也不利于结构的小型化。此外，二者面积的增大，当活塞部件3′关闭主阀口1′3时，二者的泄漏量会增大，因而会降低二者之间的密封性能。

鉴于此，如何减少电磁阀内部的流阻，从而使用相对较小的主阀口便能获得所需要的流量，进而降低制造成本和使得结构小型化，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种阀座，该阀座的结构设计使得流体在流动时具有较小的流阻，从而可以使用相对较小的主阀口便能获得所需要的流量，进而能够降低制造成本和使得结构小型化。

为解决上述技术问题，本发明提供一种阀座，用于先导式电磁阀，设有阀腔及与所述阀腔连通的冷媒进口；所述阀腔内支撑有活塞座，所述活塞座设有用于设置所述电磁阀的活塞部件的活塞容腔，且所述活塞容腔设有开口；所述活塞座的周向侧壁与所述阀座的相对应的侧壁部的内壁之间的空腔形成与所述冷媒进口连通并经过所述阀座的流道。

优选地，所述阀座还包括连接部，所述连接部连接所述活塞座与所述阀座的侧壁部并支撑所述活塞座。

优选地，所述连接部包括设于所述活塞座与所述阀座的侧壁部之间的支撑部。

优选地，所述支撑部设有与所述活塞容腔同心的定位基准面。

优选地，所述活塞座还设置有平衡孔，所述阀腔或者所述冷媒进口通过所述平衡孔与所述活塞容腔连通。

优选地，所述平衡孔设置于所述活塞座的靠近所述冷媒进口的底壁。

优选地，在所述活塞座的底壁设置所述平衡孔的部位，还设有一个从所述冷媒进口方向向所述活塞容腔方向内凹的凹部，所述平衡孔贯通所述凹部与所述活塞容腔。

优选地，所述活塞容腔中设置有用于与所述活塞部件径向定位的定位部。

优选地，所述定位部为一个设置于活塞容腔底壁部位的定位孔。

优选地，所述活塞容腔的轴线与所述阀腔的轴线共线或平行，所述活塞部件在所述活塞容腔中的轴向往复运动的方向与所述流道的方向一致。

优选地，所述阀座还包括可选择开启或者关闭的导阀通道，所述活塞容腔通过所述导阀通道与所述电磁阀的出口连通。

优选地，所述导阀通道设于或者部分设于连接部中。

优选地，所述阀座还设有导阀腔；所述导阀腔的底壁开设有导阀口、连通所述活塞容腔与所述导阀腔的第一通道，以及连通所述导阀口与所述电磁阀的出口的第二通道。

在现有技术的基础上，本发明所提供的阀座的阀腔内支撑有活塞座，所述活塞座设有用于设置所述电磁阀的活塞部件的活塞容腔，且所述活塞容腔设有与所述电磁阀的主阀口位置相对的开口；所述活塞座的周向侧壁与相对应的所述阀座的侧壁部的内壁之间具有连通所述冷媒进口和所述主阀口即流经所述阀座的流道，该流道的方向与所述流体流经该电磁阀的主阀体的方向大致一致，这样可以减小流体流经该电磁阀的主阀体的流动阻力。所述活塞部件在所述活塞容腔中可以往复运动，从而可选择地开启或者关闭主阀口。

由上述结构可知，当活塞部件开启主阀口时，流体由冷媒进口直接进入活塞座的周向侧壁与阀座内壁之间的流道，并再由所述流道进入主阀口，然后再进入与主阀口连通的电磁阀的出口管中。显然，相对于现有技术中流体要经过四次90°转折的结构设计，本发明明显减少了流体转折次数与角度，因而流体受到的流阻显著减小。

由于流阻明显减小，因而使用较小的主阀口便可获得所需要的流量；主阀口的面积减小，因而关闭或者开启主阀口的活塞部件的面积也可相应的减小，进而降低了制造成本和使得结构小型化。此外，主阀口和活塞部件的面积的减小，当活塞部件关闭主阀口时，二者的泄漏量会减小，因而提高了二者之间的密封性能。

综上所述，本发明所提供的阀座使得流体在流动时具有较小的流阻，从而使用相对较小的主阀口便能获得所需要的流量，进而降低了制造成本和使得结构小型化。

附图说明

图1为现有技术中一种典型的电磁阀的结构示意图；

图2为图1中电磁阀的阀座的结构示意图；

图3为本发明一种实施例中阀座的立体的结构示意图；

图4为图3中阀座的主视剖面图；

图5为图3中阀座的俯视剖面图；

图6为一种使用了本发明图3所示阀座的电磁阀的主视剖面图；

图7图6电磁阀的俯视剖面图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种阀座，该阀座的结构设计使得流体在流动时具有较小的流阻，从而使用相对较小的主阀口便能获得所需要的流量，进而能够降低制造成本和使得结构小型化。

为了使本领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3、图4和图5，图3为本发明一种实施例中阀座的立体的结构示意图；图4为图3中阀座的主视剖面图；图5为图3中阀座的俯视剖面图。同时，请参考图6和图7，图6为一种使用了本发明图3所示阀座的电磁阀的主视剖面图；图7图6电磁阀的俯视剖面图。

在该实施例中，本发明所提供的阀座6设有阀腔19及与阀腔19连通的冷媒进口11，冷媒进口11与电磁阀的进口管4连通；阀腔19内进一步支撑设置有活塞座13，活塞座13设有一个用于容纳电磁阀的活塞部件3的活塞容腔131。阀座6的形成所述阀腔19的侧壁部与活塞座13之间通过连接部连接。在本实施例中，连接部包括从阀座6的侧壁部向活塞座13方向延伸的两个支撑部15、活塞座13的与所述支撑部15连接在一起的部分侧壁部及活塞座13的与所述支撑部15连接在一起的底壁134。这样通过所述连接部阀座6的侧壁部与活塞座13连接在一起，且两者可以具有较好的同心度。阀座6的另一端即远离冷媒进口11的一端设置有与电磁阀的端盖2相固定的连接法兰部17，在这端的表面还可以设置一个用于放置密封圈的凹槽，以便更好地与端盖密封。当然，阀座6与端盖2的连接方式并不限于此种方式，也可以采用其它如焊接固定、采用卡扣相固定等其它多种方式，相应地，阀座6的这一端的结构就要根据固定方式作相应调整。另外所述电磁阀的与所述活塞部件3配合的主阀口21可以设置于端盖2上，与活塞容腔131相对。这样活塞部件3在电磁阀的控制下进行往复运动，以便可选择地开启或者关闭主阀口21；在此需要说明的是，本实施例中的阀座大体为圆柱形的回转体，冷媒进口11沿阀座6的轴向开设。而实际上本发明的阀座6的外形并不限于此，另外也可以是其它形状如方形或六角形。

另外，虽然本实施例中的支撑部15是对称设置了2个，但本发明并不限于此，为了提高支撑性能，支撑部15还可以为三个、四个或者更多个。支撑部15越多，支撑性能就越好，但是就会增加流阻，加工也相对麻烦。另外支撑部15也可以为一个，这样优点是加工方便，但支撑作用可能会相对稍差一些，这样可以适用于一些系统比较稳定、震动较小的电磁阀中。因而支撑部15的设置数量、设置方式要综合考虑系统的要求、支撑性能、加工性能和对流体流量的影响等多方面。另外本文的支撑部15具有一定宽度、一定厚度，这样才具有一定的支撑强度，支撑部还可以是与阀座6的侧壁部、活塞座13一体的结构。并且，本文中的支撑部15一直延伸到了活塞座13的底壁134，这样只是为了具有足够的支撑强度，而实际上如果支撑部15与活塞座13的外壁部相连接，然后再通过活塞座进行支撑，同样也应属于本发明的保护范围之内。

如图5所示，活塞座13的周向侧壁与相对应的阀座6的侧壁部的内壁之间具有间隙，所述间隙形成连通冷媒进口11和主阀口21的流道14，即冷媒流经阀座6的流道14。在此，需要说明的是，所述间隙需要足够大，而不是微小的间隙，亦即活塞座13外径要明显小于阀座6的内径，以便流体能够较为顺畅地通过。当然，这里的流道14的截面并不是完全的圆环形，而是由支撑部15相对隔开的，如本实施例中具有2个支撑部15，流道同样也由2部份组合而成，而如果支撑部15只有一个的话，流道14相应也为一个。

由上述结构可知，当活塞部件3开启主阀口21时，流体由冷媒进口11直接进入活塞座13的周向侧壁与所述阀座内壁之间的流道14，并再由流道14进入主阀口21，然后再进入与主阀口21连通的电磁阀的出口管5中。显然，相对于现有技术中流体要经过四次90°转折的结构设计，本发明明显减少了流体转折次数与角度，因而流体受到的流阻显著减小。

由于流阻明显减小，因而使用较小的主阀口21便可获得所需要的流量；主阀口21的面积减小，因而关闭或者开启主阀口21的活塞部件3的面积也可相应的减小，进而降低了制造成本和使得结构小型化。此外，主阀口21和活塞部件3的面积减小，当活塞部件3关闭主阀口21时，二者之间的泄漏量会减小，因而提高了二者之间的密封性能。

进一步地，活塞容腔131的轴线可以进一步与主阀口21的轴线共线，活塞部件3沿活塞容腔131的轴向往复运动，以便可选择地开启或关闭主阀口21。这种方式在保证活塞部件3与主阀口21之间具有良好的密封性的基础上，能够进一步减小流阻。另外，在活塞部件3与活塞座13之间还设置有弹性部件，具体地如活塞弹簧35。另外，活塞部件3的与所述活塞腔131配合的外径部位还可以设置环状的密封部件，这样活塞部件3与活塞腔131就能较好地配合，以满足活塞部件3动作时的压力差的产生要求。并且，为了满足活塞部件3与主阀口21的密封性能要求，还可以在活塞部件3的与主阀口21配合密封的端面部位设置环状的主密封部件。

需要说明的是，在上述实施例中，对于实现活塞部件3在活塞容腔131内往复运动的结构并没有做出具体设置，因而任意一种能够实现该功能的结构均在其保护范围之内。当然，可以具体设置一种实现活塞部件3往复运动的结构。

比如，为了使活塞容腔131与阀腔19或冷媒进口11之间的压力能得到平衡，可以在活塞容腔131与阀腔19或冷媒进口11之间设置一个平衡孔132，具体地，如本实施例中是在活塞座13的底壁134上设有平衡孔132，活塞容腔131便通过该平衡孔132与冷媒进口11连通。为了使平衡孔132加工方便，还可以在活塞座13的底壁134的与所述平衡孔132相对位置设置一个凹部135，凹部135是从冷媒进口11方向向活塞容腔131方向凹进的，这样平衡孔132的深度比起活塞座13的底壁134的厚度可以明显减小，这样该小孔的加工相对容易。该种结构设计可以使得活塞部件3左侧的活塞容腔131压力等于冷媒进口11的压力，从而在压力差的作用下，活塞部件3向右运动，关闭主阀口21。

上述实施例的结构设计实现了电磁阀的活塞部件3向右运动从而关闭主阀口21的功能，在此基础上，那么如何再让主阀口21开启呢？对此，可以做出如下设计：

阀座6还进一步设有可开启或关闭的导阀通道，活塞容腔131通过所述导阀通道与所述电磁阀的出口管5连通或中断。

具体地，阀座6的侧壁部可以进一步设有导阀腔16，如在本实施例中该导阀腔16是设在阀座6的连接部的一个支撑部15、与该支撑部连在一起的阀座6的侧壁部及其该处的支撑部15、侧壁部向外径向延伸的延伸部136。导阀腔16用于设置电磁阀的导阀。进一步地，导阀腔16的底壁设有导阀口162，另外导阀腔16还设有与活塞容腔131连通的第一通道161，在该实施例中第一通道161是径向设计的，导阀腔16通过导阀的进口、第一通道161与活塞容腔131相连通；另外，所述阀座6还设有连通导阀口162与出口管5的第二通道151，第二通道151可以是轴向设计，也可以与轴向有一定的斜度。因此支撑部15不仅具有支撑活塞座13的功能，而且还是设置电磁阀的导阀通道的部件，显然，这种设计优化了结构，避免了在活塞座13与阀座6的侧壁部之间再另行开设导阀通道的承载部件，因而简化了结构，降低了成本。另外，导阀通道也可以是部分设置在支撑部15中，而另一部分则是设置于所述阀座6的侧壁部或侧壁部向外径向延伸的延伸部136中。

这样，导阀的出口通过导阀口162与电磁阀的出口相连通；为了保证电磁阀的正常工作，所述导阀还设有密封塞61，密封塞61可选择地开启或者关闭导阀口162。在电磁阀通电时，密封塞61在芯铁64所受电磁力作用的带动下离开导阀口162，导阀腔通过导阀口162与出口连通，进一步地，活塞容腔131通过第一通道161、第二通道与电磁阀的出口相连通，这样活塞容腔131的压力低于与进口11连通的阀腔的压力，这样活塞部件3在压力差的作用下克服活塞弹簧的弹力而离开主阀口21，电磁阀保持开启状态。

如图3和图4所示，第一通道161、导阀口162、第二通道151形成了上文所述的导阀通道。如图6和图7所示，在电磁阀开启时，电磁阀通电，导阀的芯铁64带动密封塞61向封头62方向移动，密封塞61离开导阀口162，活塞容腔131通过上述导阀通路与出口管5连通。上述导阀通道的口径明显大于平衡孔132的口径，因而此时活塞部件3左侧的活塞容腔131的压力接近于出口管5中的压力，由于出口管处为低压端，因而活塞容腔131中的压力变小。

如图6和图7所示，此时，由冷媒进口11进来的流体进入位于主阀口21周向外侧、并且处于活塞部件3与端盖2之间的空腔，由于冷媒进口11处为高压端，因而活塞部件3的右侧为高压端，活塞部件3右侧的压力克服活塞部件3左侧活塞容腔131的压力和弹簧的弹力，推动活塞部件3向左运动，从而实现了主阀口21开启。流体流动的基本过程为：由冷媒进口11进来的流体，通过活塞座13与阀座6的外壁部之间的流道14，进入主阀口21，然后再流入与主阀口2连通的出口管5中。

当电磁阀要关闭时，电磁阀断电。导阀的芯铁64在回复弹簧63的弹簧力的作用下带动密封塞61向远离封头62的方向移动，密封塞61关闭导阀口162，此时活塞容腔131中断与出口管5低压端的连通，在平衡孔132的作用下，活塞容腔131中的压力慢慢上升而等于冷媒进口11高压端的压力，因而在压力差与弹性部件的共同作用下，活塞部件3向右运动，主阀口21被关闭。

如图3所示，所述阀座进一步设有连接法兰部17；如图6所示，所述阀座便通过连接法兰部17与所述电磁阀的端盖2连接；主阀口21设于端盖2，并且该端盖连接有与主阀口连通的出口管5。在这种结构中，主阀口21设于端盖2上，相对于现有技术中主阀口1′3设于阀座1′内部的结构设计，这种结构设计简化了阀座结构，进而便于阀座的制造。

进一步地，如图3所示，所述阀座用于支撑活塞座13的支撑部15可以再设有与端盖2同心的定位基准面152；且如图6所示，定位基准面152与端盖2伸入所述阀腔中的周向侧面配合。这种结构设计非常方便地实现了端盖2与阀座之间在径向上的定位，并且可靠性较高。

请参考图4和图6，活塞座13的底壁134可以进一步设有定位孔133，活塞部件3设有与定位孔133相配合的定位轴31。这种结构设计能够使得活塞部件3在沿轴向运动过程中，运动比较稳定，并且使得活塞部件3难以在径向上发生偏移，从而保证活塞部件3与端盖的主阀口21之间的配合。另外，活塞部件3与活塞座13之间的径向定位还可以采用其他定位方式，如在活塞座13内壁设置导向筋，相应地在活塞部件3的外壁设置相配合的导向槽或者相反设置等等，都能满足这两者之间的径向的定位要求。

请同时参考图5和图7，在上述任一种实施例的基础上，还可以对冷媒进口11的位置做出具体设置。比如，冷媒进口11的轴线与主阀口21的轴线共线，或者两者的轴线平行，并且间距较小。显然，这种结构设计能够进一步减小流阻。当然，为了进一步减小流阻，冷媒进口11的孔径需要大于圆环状流道14的内径，换句话说，冷媒进口11的孔径需要大于活塞座13的外径。

此外，如图6所示，除密封塞61之外，导阀还包括封头部件62、回复弹簧63和芯铁64。并且导阀的外部还套装有电磁线圈(图中未示出)。当所述电磁线圈不通电时，芯铁64在回复弹簧63的作用下向下运动，并带动密封塞61向下运动，密封塞61从而关闭导阀口162。当所述线圈通电时，在电磁力的作用下，芯铁64克服弹簧力向上运动，并带动密封塞61向上运动，密封塞61从而开启导阀口162。

以上对本发明所提供的一种阀座及包括该阀座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。

Claims (13)

1.一种阀座，用于先导式电磁阀，设有阀腔及与所述阀腔连通的冷媒进口(11)；其特征在于，所述阀腔内支撑有活塞座(13)，所述活塞座(13)设有用于设置所述电磁阀的活塞部件(3)的活塞容腔(131)，且所述活塞容腔(131)设有开口；所述活塞座(13)的周向侧壁与所述阀座的相对应的侧壁部的内壁之间的空腔形成与所述冷媒进口(11)连通并经过所述阀座的流道(14)。

2.如权利要求1所述的阀座，其特征在于，所述阀座还包括连接部，所述连接部连接所述活塞座(13)与所述阀座的侧壁部并支撑所述活塞座(13)。

3.如权利要求2所述的阀座，其特征在于，所述连接部包括设于所述活塞座(13)与所述阀座的侧壁部之间的支撑部(15)。

4.如权利要求3所述的阀座，其特征在于，所述支撑部(15)设有与所述活塞容腔同心的定位基准面(152)。

5.如权利要求1-4其中任一所述的阀座，其特征在于，所述活塞座(13)还设置有平衡孔(132)，所述阀腔或者所述冷媒进口(11)通过所述平衡孔(132)与所述活塞容腔(131)连通。

6.如权利要求5所述的阀座，其特征在于，所述平衡孔(132)设置于所述活塞座(13)的靠近所述冷媒进口(11)的底壁。

7.如权利要求6所述的阀座，其特征在于，在所述活塞座(13)的底壁设置所述平衡孔(132)的部位，还设有一个从所述冷媒进口(11)方向向所述活塞容腔(131)方向内凹的凹部(135)，所述平衡孔(132)贯通所述凹部(135)与所述活塞容腔(131)。

8.如权利要求1-4其中任一所述的阀座，其特征在于，所述活塞容腔(131)中设置有用于与所述活塞部件(3)径向定位的定位部。

9.如权利要求8所述的阀座，其特征在于，所述定位部为一个设置于活塞容腔(131)底壁部位的定位孔(133)。

10.如权利要求1-4其中任一所述的阀座，其特征在于，所述活塞容腔(131)的轴线与所述阀腔(19)的轴线共线或平行，所述活塞部件(3)在所述活塞容腔(131)中的轴向往复运动的方向与所述流道(14)的万向一致。

11.如权利要求1-4其中任一所述的阀座，其特征在于，所述阀座还包括可选择开启或者关闭的导阀通道，所述活塞容腔(131)通过所述导阀通道与所述电磁阀的出口连通。

12.如权利要求11所述的阀座，其特征在于，所述导阀通道设于或者部分设于连接部中。

13.如权利要求12所述的阀座，其特征在于，所述阀座还设有导阀腔(16)；所述导阀腔(16)的底壁开设有导阀口(162)、连通所述活塞容腔(131)与所述导阀腔(16)的第一通道(161)，以及连通所述导阀口(162)与所述电磁阀的出口的第二通道(22)。

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