CN1263972C - 双稳态电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电磁阀，特别是制冷机用的电磁阀，该电磁阀具有一个阀体(13)和一个电磁线圈(9)，该阀体有一个入口(35)、两个出口(33)和一个可在阀体(13)内的两个分别相当于电磁阀的不同开关位置的端位置之间运动的阀杆(31)以及至少一个用来把阀杆(31)吸持在相应所在的端位置内的永久磁铁(36)，而电磁线圈(9)则用来把一个磁力作用到阀杆(31)上，使之移到相应的另一个端位置。阀体(13)和电磁线圈(9)装在一个外壳(1，40)的两个小室内，而该至少一个永久磁铁(36)则固定在一个插座内，该插座位于阀杆(31)的两个端位置之间的一个中心位置的外壳的一个壁上。

Description

双稳态电磁阀
技术领域
本发明涉及一种电磁阀，该电磁阀具有一个阀体和一个电磁线圈，该阀体有一个入口、两个出口和一个可在阀体内的两个分别相当于电磁阀的不同开关位置的端位置之间运动的阀杆以及至少一个用来把该阀杆吸持在相应所在的端位置内的永久磁铁，而该电磁线圈则用来把一个磁力作用到该阀杆上，使之移到相应的另一个端位置。
这种双稳态电磁阀特别适用于制冷设备，这种制冷设备有两个或多个室，它们有点象一台冷藏-冷冻组合冰箱的冷藏室和冷冻室并可用来自一个单独冷源的制冷剂来冷却到不同的工作温度。在用这种制冷设备时，单个室的冷却回路可根据需要供给制冷剂。
背景技术
DE 37 18 490 A1公开了一个上述类型的电磁阀。在该已知电磁阀时，阀体用一种非磁性材料的管状元件制成，其两端分别用一种磁性材料制成的元件封闭。在该元件的第一元件上连接一根输入管和一根输出管，而在第二元件上则连接一根输出管。两个永久电磁铁以相互面对的同极布置在该管形元件的两端。用磁性材料制成的第二元件通过该管形元件的端部延长并被该电磁线圈包围。一个U形的钢板件包围整个结构并闭合一个磁路，该磁路通过这两个用磁性材料制成的元件和阀杆延伸并可控制该阀杆在其两个端位置之间的运动。
这种已知的电磁阀的安装麻烦而且相应的费钱：为了连接第二输出管，必须在磁性材料制成的第二元件内设置一个径向的孔。永久磁铁和电磁线圈必须固定在阀体上，然后U形钢板件必须盖住并固定整个结构包括固定其上的输入和输出管。
发明内容
本发明提出的上述类型的电磁阀，其结构被简化，因而用很少的费用即可制造这种电磁阀。
在本发明电磁阀的外壳中，阀体和电磁线圈分别安装在单独的小室内，永久电磁铁则固定在外壳一个壁上的一个插座内，但电磁阀的这些元件也可按相反的顺序进行装配。不用象迄今为止那样将这些单个元件费时地依次围绕电磁阀安装，可按本发明将这些元件方便地依次安装到外壳上，这时永久磁铁的一个预成形的插座或阀体和电磁线圈的小室可实现这些元件彼此之间快速的、便利的和尺寸精确的安装。由于这些元件彼此的相对位置相互通过小室或插座预先确定，所以自动地保证了电磁阀的可靠功能所需的这些单个元件彼此之间的相互精确定位。
有利的结构是各项从属权利要求的主题。
永久磁铁的插座最好作为一个朝外壳内部敞口的外壳空隙构成。该空隙可使永久磁铁与固定在外壳内的阀体直接接触。
此外，有利的是该永久磁铁可通过固定钩固定在该空隙内，这样，通过简单的插入便实现了该电磁铁的安装。
该外壳最好包括两个部分或两个半外壳，它们彼此邻接在一个由该线圈和该阀体的纵轴界定的平面上。在该电磁线圈和阀体装入它们的小室后，可方便地将这两半外壳扣合在一起。
一个永久磁铁可布置在这两个半外壳之一上，所以这两个永久磁铁对置在这两个半外壳的界面的两侧。
为了可使供电线方便地连接在该电磁线圈上，该外壳最好设置一个盖，该盖构成该电磁线圈的供电连接线的通道。
该盖最好用一个薄片铰接部与剩余壳部分连接。这样的盖可按简便的方式例如通过注塑与外壳的邻接区域制成一体。
该盖和剩余壳部分的邻接边缘最好构成电磁线圈的供电电缆的去拉力装置的一个支架。
该阀体最好呈圆柱形并在其轴向中心带一个入口和在对置的端面上有两个出口。阀体的这种造型方便了制造，只需将两个分别由一个阀座和一个出口构成的两个元件从两端推入一个圆筒形管中即可。
一个与该入口连接的输入管通过一个在壳体两部分上构成的接套引入。这样阀体就可在它的小室内既防止围绕它的轴旋转又防止在该轴的方向内移动。
为了电磁阀可在不同的使用环境中进行灵活的安装，在外壳的外表面上最好在不同的方向内设置多个固定夹板。
阀体的两端最好露出外壳的外表面。这样，该外壳就可既用于已经与输出管一起装入在外壳中的阀体，又可用于输出管在阀体安装后装入外壳的阀体，也可在外壳装入它的使用环境后才固定尤其是焊接在阀体两端上。特别是在后一种情况中，外壳最好用耐高温的材料制成，特别是例如用聚丙烯塑料制成，这种塑料可经受由于在连接管焊接在外壳表面时产生的高温而不损坏。
附图说明
本发明的其他特征和优点可从下面结合附图所示实施例的说明中得知。附图所示为：
图1是本发明电磁阀的外壳下部的透视图；
图2是已安装阀体和电磁线圈的图1外壳下部的俯视图；
图3是两个相互连接的外壳部分的透视图。
具体实施方式
图1表示本发明电磁阀的第一外壳部分即这里叫做外壳下部1的透视图。该外壳用聚丙烯注塑而成。其具有第一小室2，该小室由一个底3和侧壁4、5、6界定。两个肋条7、8从侧壁4沿整个底部3延伸。这两个肋条分别具有一个圆弧状凹口，其直径与一个基本上呈圆柱形的电磁线圈9(见图2)的形状相匹配，该电磁线圈放在第一小室2中，该小室是这样设置的，使电磁线圈9的纵轴位于一个由侧壁共同的上缘14界定的平面内。
由侧壁5、6和一个第四侧壁11界定的第二小室10在肋条7、8背离侧壁4的端部邻接第一小室2。在侧壁5、6中的两个半圆形凹口12用于安装圆柱形的阀体13(见图2)。半圆凹口12的直径相当于阀体13的直径，所以它的纵轴同样位于共同上缘14的平面内。
另一个半圆形的凹口15设置在第四侧壁11的中部并向外通过一个半圆形的凸起部16延长。
两个在第二小室10的底部凸起形成的C形壁17界定一个空隙18，该空隙设置用于容纳一个永久磁铁36(见图2)。两个在侧壁17之间从第二小室10的底部凸起的锁紧钩19用来把方形的永久磁铁36锚定在空隙18中。这两个锁紧钧19横交于阀体纵向并彼此相隔一定距离，且其高度与凹口12的直径这样匹配，即锁紧钩可把一个方形的电磁铁锁定在空隙18中的一个位置内，在这个位置内，该永久磁铁接触阀体13的外壁，而锁紧钩19本身的超出该磁铁表面的区域则不碰到阀体13上。
在外壳下部的侧壁上即在壁4和11上，在上缘14的高度内构成有两对锁紧夹板20。此外，构成了一块带两个孔的固定板21，以便用螺栓或铆钉把外壳底部1连接在侧壁6的一个底板上。
该电磁阀的安装是这样进行的，首先把一个永久磁铁卡入空隙18中，然后将电磁线圈9和阀体13分别放入它们的小室2和10中。这种状态如图2俯视图所示。
电磁线圈9具有一个圆柱形的线圈架，在该线圈架的图示的右端上布置了两个用于该线圈供电的弯起的接线鼻子25。两个条形的铁心26铆接在线圈9的铁心的端面上，这两个条形铁心弯曲在电磁线圈9的外周上并构成具有一个半圆形横截面的极靴27。
极靴27以形状配合的方式卡紧圆柱形阀体13的外侧。该阀体用其两端28支承在外壳下部1的凹口12中。
在图2中，阀体13部分地用截面示出，以便说明它的工作原理。阀体13内部的一个空腔30由阀座32界定两端，该阀座分别具有一个中心孔，该中心孔即阀的一个输出口33。一根输入管34焊接在一个中心流入内腔30的该阀的入口35上。一个用铁磁材料制成的、呈圆柱体形状的具有一个在圆柱体的每个端面上压紧的球的阀杆31可在两个端位置之间运动，在这两个端位置内，该球之一紧贴在阀座32之一上并密封相应的出口33。安装在空隙18中的永久磁铁36在图中用虚线轮廓表示。磁铁36精确地位于这两个阀座32之间的一半距离处。在图示的阀杆31的位置内，该阀杆形成一个磁路，该磁路从磁铁36开始经阀杆31、左阀座32、左极靴27并回到磁铁36。通过这个磁路使阀杆31稳定地保持在所示的位置内。这样，冷却液便可从输入管34通过该阀体流到右输出管37，而在这个过程中通向左输出管38的路径则是关闭的。
阀杆31不是永久磁化的，但它通过该磁路具有感应磁化。在接线鼻子25上加一个适当极性的电流脉冲时，该电流脉冲在两个磁靴27之间产生一个与阀杆31内的感应磁通反向的电磁场，于是，阀杆31从图2所示的端位置移到对面的端位置，在这个位置内，该阀杆阻塞从输入管34到输出管37的通路并打开到输出管38的通路。在这个端位置内，在永久磁铁36和右阀座32之间形成一个与上述类似的磁路，该磁路使阀杆31保持在这个端位置内。
通过一个相反极性的电流脉冲使该阀体移回到图示的端位置内。
电磁阀通过在外壳底部1上扣上一个外壳上部40成为一个整体，如图3透视图所示，但该图未示出电磁线圈和阀体。象下部1那样，上部40也具有用于线圈的第一小室41和用于阀体的第二小室42。第一小室41比下部1的相应小室2高，以便弯起的接线鼻子25可放入其中，且该小室具有一个无肋的盖43以代替带肋的底，该盖与上部40的其余部分通过注塑形成一体并通过薄片铰接部44与上部连接。
在上部40的小室42中也设置了一个用来容纳第二永久磁铁的空隙，该空隙与空隙18呈镜象并可从图中的C形壁45的一部分看出。该空隙精确地位于空隙18的对面，且位于其中的永久磁铁与空隙18中的永久磁铁36的极性相反，所以这两个永久磁铁的磁场在阀座32的范围内叠加成一个精确定向在阀体轴向内的磁场。
在电磁阀的一个简化的结构中，可取消两个空隙之一，而且只用一个永久磁铁来把阀杆31吸持在其两个端位置之一内。这个变型方案除了由于节省一个磁铁而减少了费用外，还具有这样的优点，即在磁铁插入该空隙中时，不再需要注意极性的正确，而在用两个永久磁铁时，则必须保证阀体两侧上的相应极的对应。
在盖43和外壳上部40的薄片铰接部44对面的边缘上分别构成两个半壳体，在盖关闭时，这两个半壳体界定一个空腔，该空腔具有电磁线圈供电电缆的通道。这样形成的空腔可用于锚定一个在该供电电缆上形成的去张力装置或该供电电缆用的防弯曲装置。在这两个半壳体两侧构成的锁定吊环51和锁定凸肩52可将盖43锁定在关闭位置内。
此外，在外壳上部40的外壁上构成与下部1的锁定夹板20的互补的锁定凸肩48以及一个半圆形的凸起49，该凸起与该外壳下部的相应凸起16构成一个附加的接套，阀的输入管34固定在该接套中。此外，在一个与外壳下部1的固定夹板21正交的方向内构成了第二固定夹板50。
本发明电磁阀的安装只需很少的简单步骤，而且在这些步骤中不需要注意尺寸的精确性，因为单个元件彼此的相对位置是通过两部分外壳1、40的形状预先确定的。在第一个步骤中，至少装配带一个永久磁铁的两个外壳部分之一。然后，把安装了输入管34的阀体13和电磁线圈9放入一个壳体部分的为此设置的小室中，通过将外壳上部40扣合到下部1上把阀体13和电磁线圈9固定在它们的位置内。在这个阶段内，阀体13已经装上输出管37、38，因为阀体13的两端28是露出的；但也可在事后才固定(例如焊接)输出管37、38。
紧接着把一个插到接线鼻子25上的电磁线圈供电电缆的去张力装置放入一个半壳体46中，并将盖43关上。
如果只用一个永久磁铁，则也可在那个不合磁铁的外壳部分时，把用于安装输入管34的凹口15扩大成一个槽，该槽允许阀体围绕其轴旋转一圈。这个变型方案在一定的使用环境中可方便阀的安装。

Claims (15)

1.可用于制冷机的电磁阀，具有一个阀体(13)和一个电磁线圈(9)，该阀体有一个入口(35)、两个出口(33)和一个可在阀体(13)内的两个分别相当于电磁阀的不同开关位置的端位置之间运动的阀杆(31)以及至少一个用来把阀杆(31)吸持在相应所在的端位置内的永久磁铁(36)，而电磁线圈(9)则用来把一个磁力作用到阀杆(31)上，使之移到相应的另一个端位置，其特征为：阀体(13)和电磁线圈(9)装在一个用非磁性材料制成的外壳(1、40)的两个小室中；该至少一个永久磁铁(36)固定在一个插座内，该插座位于阀杆(31)的两个端位置之间的一个中心位置的外壳的一个壁上。
2.按权利要求1的电磁阀，其特征为，永久磁铁(36)的插座是一个朝外壳内部敞口的外壳空隙(18)。
3.按权利要求2的电磁阀，其特征为，永久磁铁(36)通过固定钩(19)固定在空隙(18)中。
4.按权利要求1的电磁阀，其特征为，该外壳包括两部分(1、40)，这两部分邻接在一个由线圈(9)和阀体(13)的纵轴界定的平面内。
5.按权利要求4的电磁阀，其特征为，一个永久磁铁(36)布置在这两部分(1、40)的每一部分上。
6.按权利要求4的电磁阀，其特征为，该外壳具有一个盖(43)，该盖构成电磁线圈(9)的供电线(25)的通道。
7.按权利要求6的电磁阀，其特征为，盖(43)通过一个薄片铰接部(44)与剩余壳部分连接。
8.按权利要求6或7的电磁阀，其特征为，在盖(43)和剩余壳部分的邻接边缘上设置了电磁线圈(9)的供电电缆的一个去张力装置。
9.按权利要求1的电磁阀，其特征为，阀体(13)呈圆柱形并在其轴向的中心内带有一个入口(35)和在对置的端面(28)上有两个出口(33)。
10.按权利要求5、6或9的电磁阀，其特征为，一根与入口(35)连接的输入管(34)通过一根在该外壳的两部分(1、40)上构成的接套(16、49)引入。
11.按权利要求3的电磁阀，其特征为，固定钩(19)横交于圆柱形阀体(13)的纵向并彼此相隔一定距离。
12.按权利要求1的电磁阀，其特征为，在该外壳的外表面，在不同的方向内，构成多个固定夹板(21、50)。
13.按权利要求1的电磁阀，其特征为，阀体(13)的两端(28)露出外壳的外表面，以便连接输出管(37、38)。
14.按权利要求1的电磁阀，其特征为，该外壳用一种耐热的塑料制成。
15.按权利要求1的电磁阀，其特征为，该外壳用聚丙烯制成。
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