CN106090303A - 一种新型三通电磁水阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型三通电磁水阀，包括阀体、阀上部以及阀芯，阀上部包括通过连接管连通且平行设置的一条进水管和两条的出水管，阀芯的受控端伸入阀体内，阀芯的动作端位于连接管中；所述阀体上还设置有用于监测阀芯动作状态的传感器总成，传感器总成的输出端连接车辆行车电脑，行车电脑的输出端连接阀体受控端。本发明结构简单、易于控制，能够实时监控电磁水阀的工作状态，确保在温度低于最佳温度限值时及时切换冷却液循环通道对电池进行加热，使电池工作在最佳环境温度中，能够在延长电池寿命的同时，保证油电混合动力车辆稳定可靠地运行。

Description

一种新型三通电磁水阀
技术领域
本发明涉及车辆控制系统技术领域，特别是在车辆空调循环系统中的三通阀。
背景技术
混合动力车辆的节能、低排放等特点引起了汽车界的极大关注，并成为汽车研究与开发的一个重点。混合动力车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独提供或由多个驱动系统共同提供。混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者取长补短，汽车的热效率可提高10%以上，废气排放可改善30%以上。
油电混合只靠电动机启动车辆并进行加速，等达到燃油经济性最好的行驶速度时，自动转换为汽油发动机驱动，电动机与发动机转换期间，对电池工作环境提出了较高要求，因此电池工作在最佳环境温度中是油电混合动力车辆运行稳定至关重要的一项条件。这就需要一款开关电磁阀在空调循环系统中，能够实时根据电池工作环境温度来将冷却液切换到对电池进行加热的通道中来改善电池的工作环境，从而使电池工作在最佳环境温度中；然而目前的开关阀仅仅起到通道切换作用，无法对自身工作状态进行监控，因此也就不能很好地对电池的工作环境进行调节。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种应用于混合动力车辆空调循环系统中的三通电磁水阀，能够在温度低于最佳温度限值时切换冷却液循环通道对电池加热，并能自动反馈自身工作状态，使电池在最佳环境温度中工作，延长电池寿命的同时，保证油电混合动力车辆稳定可靠地运行。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种新型三通电磁水阀，包括阀体、阀上部以及阀芯，阀上部包括通过连接管连通且平行设置的一条进水管和两条的出水管，阀芯的受控端伸入阀体内，阀芯的动作端位于连接管中；所述阀体上还设置有用于监测阀芯动作状态的传感器总成，传感器总成的输出端连接车辆行车电脑，行车电脑的输出端连接阀体受控端。
上述一种新型三通电磁水阀，所述阀体包括外壳，外壳内设置有电机以及相啮合的过渡齿轮一和过渡齿轮二，所述电机固定在外壳内，电机的输出轴上设置有与过渡齿轮一啮合的电机齿轮；所述阀芯包括中心杆，中心杆的底端设置有与过渡齿轮二相啮合的锯齿，中心杆的顶端设置有位于连接管内、用于切换进水管与两条出水管接通状态的柱形塞。
上述一种新型三通电磁水阀，位于进水管下方的连接管内设置有用于对中心杆进行限位的筒状立柱，立柱的顶端位于下出水管上方，对应下出水管进水口的立柱上开设有过孔。
上述一种新型三通电磁水阀，所述连接管内壁上设置有防止立柱转动的限位槽。
上述一种新型三通电磁水阀，所述电机的底端与外壳内壁之间设置有弹垫，电机的顶端通过盖板压紧在外壳上。
上述一种新型三通电磁水阀，所述传感器总成包括传感器安装板、后盖、传感器印制板总成以及与传感器印制板总成对应的磁钢，其中传感器安装板通过螺钉固定在外壳上，后盖通过螺钉固定在传感器安装板上，传感器印制板总成嵌装在传感器安装板和后盖形成的内腔中；所述磁钢设置在过渡齿轮二上。
上述一种新型三通电磁水阀，所述传感器安装板和外壳的装配处设置有密封圈。
上述一种新型三通电磁水阀，所述柱形塞的顶端和底端分别设置一密封圈。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明结构简单、易于控制，采用电机控制阀芯动作来控制电磁水阀进行通道的切换，并通过磁钢位置的变换来触发传感器信号发生变化，进一步将反馈信号传输给行车电脑，以监控电磁水阀的工作状态，确保在温度低于最佳温度限值时及时切换冷却液循环通道对电池进行加热，使电池工作在最佳环境温度中，能够在延长电池寿命的同时，保证油电混合动力车辆稳定可靠地运行。
附图说明
图1是本发明的总体结构图；
图2是本发明去除传感器总成后内部结构图；
图3是本发明的阀体内部结构图。
图中：1.阀上部，2.传感器总成，3.腰形孔，4.螺钉，5.密封圈一，6.进水管，7.立柱，8.电机齿轮，9.盖板，10.过渡齿轮一，11.过渡齿轮二，12.磁钢，13.上出水管，14.密封圈二，15.下出水管，16.密封圈三，17.外壳，18.中心杆，19.锯齿，20.密封圈四，21.电机，22.弹垫，23.后盖，24.传感器印制板总成，25.环氧树脂，26.传感器安装板，27.连接管，28.柱形塞。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种新型三通电磁水阀，其结构如图1所示，包括阀体、阀上部1、阀芯以及传感器总成2，阀上部1和传感器总成固定安装在阀体上，阀芯穿接在阀体和阀上部中；阀上部安装一条进水管和两条出水管，阀芯在阀体内部机构的带动下控制两根出水管的接通与关断。
阀上部的结构如图1和图2所示，包括进水管6、上出水管13、下出水管15和连接管27。连接管27的底端通过螺钉4固定连接阀体上，连接管底端与阀体之间设置有密封圈三16，对阀上部进行密封，防止进水管中的冷却液向外泄漏。进水管6和两条的上出水管13、下出水管15通过连接管27连通，且平行设置，阀芯的动作端位于连接管中，阀芯上下动作时使进水管分别与两条出水管接通。
进水管6下方的连接管27内设置有筒状立柱7，用于对阀芯进行限位，防止阀芯下行距离过大，导致两条出水管均与进水管导通。立柱7的顶端位于下出水管15上方，立柱7侧壁上对应下出水管15进水口的位置开设有过孔，便于进水管与下出水管接通时，冷却液能够流进下出水管。
由于立柱是直立在连接管27中，为防止进水管与下出水管接通时，流动的冷却液使立柱转动，而时过孔转动到封闭段，造成冷却液无法从下出水管流出，本发明在连接管27内壁上设置有防止立柱7转动的限位槽。
阀芯的结构如图2所示，包括中心杆18，中心杆18的底端伸入到阀体内，中心杆的顶端设置有柱形塞28，柱形塞28位于连接管27内。中心杆通过阀体内的驱动机构驱动上下移动，从而带动柱形塞在连接管内上下运动，来完成进水管与两条出水管接通状态的切换。本实施例中，为保证密封效果，在柱形塞的顶端设置了密封上出水管的密封圈一5，在柱形塞的底端设置了密封立柱7的密封圈二14。
阀体的结构如图2和图3所示，包括外壳17，外壳内设置有驱动中心杆动作的驱动机构，驱动机构包括电机21、过渡齿轮一10和过渡齿轮二11。电机21固定在外壳内，电机21的底端与外壳内壁之间设置有弹垫22，用于减缓电机振动对传感器总成的影响；电机21的顶端通过盖板9压紧在外壳上，盖板通过螺丝拧紧在外壳上，盖板的中心设置有穿过电机输出轴的通孔。电机伸出盖板的输出轴端部安装有电机齿轮8，电机齿轮8与过渡齿轮一10啮合，过渡齿轮一10又与过渡齿轮二11啮合。
中心杆的底端设置有与过渡齿轮二11相啮合的锯齿19，当电机依次带动电机齿轮8、过渡齿轮一10、过渡齿轮二11转动时，中心杆在锯齿的作用下进行上下移动。
传感器总成2用于监测阀芯动作状态，并将监测结果实时传输给汽车的行车电脑。
传感器总成2的结构如图3所示，包括传感器安装板26、后盖23、传感器印制板总成24以及与传感器印制板总成24对应的磁钢12。传感器安装板26通过螺钉固定在外壳17上，传感器安装板26和外壳17的装配处设置有密封圈四20；后盖23通过螺钉固定在传感器安装板26上，安装螺钉的螺钉孔内灌封有环氧树脂，保证密封性能；传感器印制板总成24嵌装在传感器安装板26和后盖23形成的内腔中，并采用环氧树脂灌封，防止水、粉尘等进入水阀内部；磁钢12设置在过渡齿轮二11上。
其中，磁钢12跟随过渡齿轮二11转动，传感器印制板总成24感应磁钢的位置变化量，传感器印制板总成24的信号端连接车辆行车电脑，来向行车电脑反馈中心杆顶端柱形塞的准确位置。而后，行车电脑根据传感器印制板总成24传输的信息以及电池工作环境温度进行分析判断，进一步发出控制阀体内电机转动的信号指令。
本发明的装配过程为：首先，将电机21装进外壳17，并在底部放置弹垫22，盖上盖板9后，用螺钉4将盖板固定在外壳上，进一步压紧电机；其次，装配电机齿轮8、过渡齿轮一10、过渡齿轮二11，在于与中心杆18带锯齿19的一端配合，将磁钢装配在过渡齿轮二11上；然后，在中心杆18的柱形塞上套上密封圈一5和密封圈二14，一同装进阀上部1的连接管中，再在连接管中装进立柱7、密封圈三16后与外壳17贴合，立柱卡入限位槽中，再通过螺钉4将连接管和外壳紧固；最后，将传感器印制板总成24焊接在传感器安装板26上，灌封环氧树脂25，盖后盖23，装上密封圈四20后与外壳17通过螺钉4紧固，再在螺钉孔内灌封有环氧树脂，即完成装配。本发明为方便安装，还在外壳上设置了安装孔和腰型孔3，如图1和图2所示。
本发明的工作原理为：不通电时，中心杆18下端密封圈二14与立柱7贴合，密闭下出水管15，此时上出水管13与进水管6相通。电源接通后，行车电脑对电机21和传感器总成2供电，电机21驱动电机齿轮8转动，从而带动过渡齿轮一10和过渡齿轮二11转动，过渡齿轮二11与中心杆18带锯齿19的一端配合转动，使中心杆18上行，中心杆顶端柱形塞上的密封圈一5与上出水管13贴合，密闭上出水管13，此时进水管6与下出水管15相通；在此过程中，过渡齿轮二11转动带动其上的磁钢12转动，传感器印制板总成输出电压变化，传输给行车电脑。当行车电脑对电机21反向供电时，电机21反转，带动过渡齿轮一10和过渡齿轮二11转动，带动中心杆18下行，柱形塞密闭下出水管15，此时上出水管13与进水管6恢复相通。

Claims (8)

1.一种新型三通电磁水阀，包括阀体、阀上部（1）以及阀芯，阀上部包括通过连接管（27）连通且平行设置的一条进水管（6）和两条的出水管（13、15），阀芯的受控端伸入阀体内，阀芯的动作端位于连接管中；其特征在于：所述阀体上还设置有用于监测阀芯动作状态的传感器总成（2），传感器总成（2）的输出端连接车辆行车电脑，行车电脑的输出端连接阀体受控端。
2.根据权利要求1所述的一种新型三通电磁水阀，其特征在于：所述阀体包括外壳，外壳内设置有电机（21）以及相啮合的过渡齿轮一（10）和过渡齿轮二（11），所述电机固定在外壳内，电机的输出轴上设置有与过渡齿轮一（10）啮合的电机齿轮（8）；所述阀芯包括中心杆（18），中心杆（18）的底端设置有与过渡齿轮二（11）相啮合的锯齿（19），中心杆的顶端设置有位于连接管（27）内、用于切换进水管与两条出水管接通状态的柱形塞（28）。
3.根据权利要求2所述的一种新型三通电磁水阀，其特征在于：位于进水管（6）下方的连接管（27）内设置有用于对中心杆（18）进行限位的筒状立柱（7），立柱（7）的顶端位于下出水管（15）上方，对应下出水管（15）进水口的立柱（7）上开设有过孔。
4.根据权利要求3所述的一种新型三通电磁水阀，其特征在于：所述连接管（27）内壁上设置有防止立柱（7）转动的限位槽。
5.根据权利要求2所述的一种新型三通电磁水阀，其特征在于：所述电机（21）的底端与外壳内壁之间设置有弹垫（22），电机（21）的顶端通过盖板（9）压紧在外壳上。
6.根据权利要求2所述的一种新型三通电磁水阀，其特征在于：所述传感器总成（2）包括传感器安装板（26）、后盖（23）、传感器印制板总成（24）以及与传感器印制板总成（24）对应的磁钢（12），其中传感器安装板（26）通过螺钉固定在外壳（17）上，后盖（23）通过螺钉固定在传感器安装板（26）上，传感器印制板总成（24）嵌装在传感器安装板（26）和后盖（23）形成的内腔中；所述磁钢（12）设置在过渡齿轮二（11）上。
7.根据权利要求6所述的一种新型三通电磁水阀，其特征在于：所述传感器安装板（26）和外壳（17）的装配处设置有密封圈。
8.根据权利要求2所述的一种新型三通电磁水阀，其特征在于：所述柱形塞（28）的顶端和底端分别设置一密封圈。
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