CN1530577A - 电磁式流体自动开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电磁式流体自动开关装置，所述电磁式流体自动开关装置包括：以与形成流体流路的配管或壳体同轴的方式内置的框架部；具有一个以上的孔以在所述框架部内形成流路的贯通部；内置于所述框架部内侧并产生电磁力的一个以上的线圈部；具有磁力的转子，其与所述框架部相面对设置以便通过与由所述线圈部产生的电磁力的相互作用而开关流路；支撑所述转子的轴；支撑所述框架部并形成外形的外壳。本发明的电磁式流体自动开关装置可以内置于供给气体或液体的配管或壳体中，根据外部的电气信号自动地切断流体，通过在流路上直接相面对设置，可以实现小型化，并且易于制造，并能降低制造成本。

Description

电磁式流体自动开关装置

技术领域

本发明涉及一种可开闭地设置在供给气体或液体的配管或壳体内并可以根据来自外部的信号调节气体或液体的供给的电磁式流体自动开关装置。更详细地说，本发明涉及这样一种电磁式流体自动开关装置，在供给流体的配管或壳体内的流路上与流体直接面对地设置框架，在所述框架上设置用于形成流路的贯通部，为了开关所述框架的贯通部的流路，可游动地在框架间设置具有磁力的转子，为了控制具有磁力的转子，在框架内设置线圈部，与现有的接触式开关装置不同，由于通过无线或有线的电气信号就可进行自动开闭，因此，不仅结构简单、易于制造且实现了产品的小型化，而且还能提供降低制造成本的效果，防止因突出设置于配管外部的以往的手动控制杆式关闭装置的控制杆的微操作或磨损所产生的液体泄漏，通过根据外部电气信号的自动开关除去危险因素，从而极大提高安全性的效果，在与控制部相连以便根据外部的电气信号开关时，可以通过无线或有线动作进行远程控制，从而提高了生活的便利性的效果。

背景技术

以往的手动式开关装置，为了通过在配管或壳体外部突出设置的手动控制杆的操作来实现开关而不能内置于流路中，从而导致结构复杂。因此，以往的手动式开关装置存在的问题是：难以实现产品的小型化，制造成本高，由于由接触式手动控制杆构成，因此，由于微操作或控制杆的磨损而发生泄漏。

另外，以往的手动式开关装置中还存在这样的问题：在设置气体等流体安全系统的情况下，与可以设置在室外的本发明的开关装置不同，需要设置在屋内，因而，经常出现不能与泄漏报警同时自动截断流体的危险等，并且在使用上也不方便，还存在的问题是：在因配管切断等而发生过流时，转子因为过流而不向截断位置移动或不被截断，因此不能安全地供给流体。

另一方面，作为例子，以往的电磁式关闭装置突出设置在配管或壳体的外部，利用电动机或螺线管作为驱动源进行开关。但是，这种以往的开关装置，由于结构复杂，造价高且电力消耗大，因此，目前现在应用的例子较少。

因此，以往的开关装置在安全性和效率性上均存在一定程度的问题，从而具有使用时可靠度极低的问题。

发明内容

本发明是为解决上述现有技术中的诸多问题而作出的，其目的在于提供一种电磁式流体自动开关装置，它内置于供给气体或者液体的配管或壳体中，根据外部的电气信号自动截断流体，通过与流路直接相对设置，可以实现小型化，易于制造容易，并能节省制造成本。

本发明的另一目的在于提供一种电磁式流体自动开关装置，为了防止可在配管的外部突出设置的手动控制杆式开关装置中产生的因控制杆的微操作或磨损而造成流体泄漏，通过根据外部的电气信号自动开关，避免了危险因素。

本发明的又一目的在于提供一种电磁式流体自动开关装置，为了防止在因配管的切断等发生过流时没有截断作用而产生危险，通过在过流时转子自动进行关闭操作而截断流体，从而提高了使用安全性。

本发明的又一目的在于提供一种电磁式流体自动开关装置，通过仅在根据外部电气信号进行开关操作时外加电源，可以使电力的消耗降至最小。

本发明的又一目的在于提供一种电磁式流体自动开关装置，在与控制部相连以便根据外部的电气信号进行开关时，可以通过无线或有线动作进行远程控制，从而提高了生活的便利性。

用于实现上述目的的本发明提供一种电磁式流体自动开关装置，其包括：以与形成流体流路的配管或壳体同轴的方式内置的框架部；具有一个以上的孔以在所述框架部内形成流路的贯通部；配置于所述框架部内侧并产生电磁力的一个以上的线圈部；转子，其与所述框架部相对设置、以便通过与由所述线圈部产生的电磁力的相互作用而开关流路，且具有磁力；支撑所述转子的轴；支撑所述框架部并形成外形的机壳。

本发明框架内置于供给流体的配管或壳体中、在流路上与流体直接相对设置，并且在所述框架中设有用于形成流路的贯通部，为了开闭所述框架的贯通部的流路，具有磁力的转子可浮动地设置在框架间，为了控制该具有磁力的转子而在框架内设置线圈部，并且与现有的接触式开关装置不同，利用无线或有线的电气信号可以自动开关，从而不仅结构简单、制造容易、可以实现产品小型化，而且还能同时获得节省制造成本的效果，防止由控制杆的微操作或磨损导致流体泄漏的危险的效果，通过根据外部电气信号进行自动开关除去危险因素而极大提高安全性的效果，通过仅在存在外部电气信号的情况下才外加电源而将电力消耗降至最小的效果，以及若与控制部相连以根据外部的电气信号开关，则可以通过无线或有线操作进行远程控制，从而提高了生活的便利性，因此，本发明是一项非常有用的发明。

附图说明

图1是表示本发明的电磁式流体自动开关装置外观的立体图；

图2是说明本发明的贯通部的平面图；

图3是表示对本发明的开关装置断开时的结构的剖面图；

图4是为了说明对本发明的开关装置打开时的结构，而切开一部分表示的截面图；

图5是表示本发明另一实施例的剖面图；

图6是用于说明内置有本发明的开关装置的壳体的剖面图；

图7是表示本发明的开关装置内部构成的分解立体图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明进行详细说明。

在对本发明进行如下说明时，在判断对相关的公知功能或结构的具体说明会影响本发明要点的情况下，省略对它们的详细说明。

另外，以下用语是考虑本发明中的功能而设定的用语，由于存在因生产者的意图或惯例而产生不同的可能性，因此，其定义是基于本发明的全部内容作出的。

图1是显示本发明的电磁式流体自动开关装置外观的立体图；图2是说明本发明的贯通部的平面图；图3是表示断开本发明的开关装置时的结构的剖面图；图4是为了说明对本发明的开关装置打开时的结构，而切开一部分表示的截面图；图5是表示本发明另一实施例的剖面图；图6是用于说明内置本发明的开关装置的壳体的剖面图；图7是显示本发明的开关装置内部结构的分解立体图。

也就是说，本发明的电磁式流体自动开关装置1如图1至图7所示，包含：按照与形成流体流路的配管或壳体同轴的方式内置的框架部11；为了形成流路，在所述框架部11设置的具有一个以上的孔的贯通部8；设置在所述框架部11内侧且用于产生电磁力的一个以上的线圈部3；转子9，其与所述框架部11相面对设置以便通过与由所述线圈部3产生的电磁力的相互作用来开关流路，且具有磁力；支撑所述转子9的轴6；支撑所述框架部11并形成外形的机壳5。

所述框架部11包括分别设置在其上侧和下侧的上侧框架11a和下侧框架11b，设置在上侧框架11a中的线圈部3a和设置在下侧框架11b中的线圈部3b串联连接，并同时产生对所述转子9的斥力和引力。

另外，在所述框架部11中，上侧框架11a或下侧框架11b中的任何一个具有线圈部3，所述转子9利用反作用力或引力进行开关操作。

另外。所述框架部11中，在线圈部3的内侧设置芯体2，形成由线圈部3产生的电磁力的磁路以及电源切断后使转子9进行保持(hold)操作。

另外，所述框架部11由树脂一体形成，耐用性好，并以在贯通部8以外不形成流路的方式被封闭。

另外，在所述框架部11中，为了防止断开时流体泄漏，在与所述转子的一侧相接触的所述框架部11的上面，设有平面或一个以上的圆形突起或隔挡部件。

另外，所述框架部11在中心具有能够可转动地支撑轴的轴导引孔。

另外，所述转子9中，为了形成流体流路而在一个侧面上形成有低表面和高表面存在于同一个圆上的突出部9a，在另一个侧面上，为了防止断开时流体泄漏，在与所述框架部11相接触的一侧上，设有平面或一个以上的圆形突起或隔挡部件。

另一方面，本发明的结构可以产生多种变形，采取各种形式。

可是，本发明不应当理解为限定于前面的详细描述所涉及的特别的形状，应当理解为包括由本发明技术方案范围限定的本发明思想和范围内的所有变形、等效物和替代物。

在按前面所述那样构成的本发明的电磁式流体自动开关装置1中，大体包括框架部11、转子9以及支撑所述框架部11的外壳5。所述框架部11由上侧框架11a和下侧框架11b构成。另外，在本发明的电磁式流体自动开关装置1中，还包括为了形成流路而具有一个以上孔的贯通部8，从外部外加电源时，产生电磁力的线圈部3，支撑线圈部而且形成磁路的芯体2，用于插入轴6以便可转动地支撑转子9的导引孔，并且，为了密封，用树脂一体成形，以便提高耐用性且防止短路时产生的火花。

所述转子9由塑性磁铁一体形成以便保持磁力，且在其中心插入或压入轴6并可转动地支撑该轴，在作为一个侧面的上部面中设置具有低表面和高表面的一个以上的突出部9a，在打开操作时形成流路，在作为另一个侧面的下部表面，为了在断开操作时使流体断流，在与所述框架部11相接触的一侧上形成平面或一个以上的圆形凸起或隔挡部件。

另外，在所述框架部11的下侧框架11b的上面，为了防止断开操作时流体泄漏，在与所述转子相接触的一侧上设有平面或一个以上的圆形突起或隔挡部件7。所述外壳5形成圆柱形，以便支撑并组装上侧框架11a以及下侧框架11b，从而形成磁路且保护内部部件不受外力影响。

此时，所述电磁式流体自动开关装置1，在为了内置于流体的流路上而直接装配在配管上的情况下，设置另外的壳体10，在该壳体10内固定后，使其与配管连接。

如上所述，为了内置在配管或壳体10中，在所述框架部11上，必须以流体能通过的方式设置贯通孔8，并且必须采用如密封剂或者硅这样的隔挡部件7密封配管和框架部11的外部，以便流体不会泄漏至所述框架部11的外部。

这时由于仅对由该框架部11的贯通部8构成的流路进行开关控制。在所述框架部11内形成流路的所述贯通部8最好考虑流体压力和流量后设计贯通孔的数量和面积。

另外，所述线圈部3为环状，最好采用1个。利用外加电源产生电磁力，通过引发与具有磁力的转子9的引力或斥力，实现控制打开操作和断开操作的作用，在同时具有所述上侧框架11a和所述下侧框架11b的双框架结构中，若连接上侧线圈部3a的终端线圈线与下侧线圈部3b的前端线圈线，使上侧线圈部3a的前端线圈线与下侧线圈部3b的终端线圈线与外部电源相连，则在打开操作和断开操作时，会同时产生与转子9的引力和斥力，从而可以进行正确的操作。

即，若在上侧框架部11a和转子9的上面产生引力，则在下侧框架11b和转子9的下面产生斥力，可以进行可靠的开关操作。

另外，对于向所述框架部中的线圈供给电源的方法而言，可以通过在芯体内侧上面设置印刷线路板并使其通过导线或柔性基板与外部电源相连。

固定设置在所述线圈部3的内侧的芯体2其截面优选为“L”形。是为了使其与外壳5直接接触，以便形成从线圈部3产生的磁束的磁路。

另一方面，在所述芯体2和外壳5之间的气隙较大的情况下，磁阻增加而导致与转子9的引力或斥力减弱。另外，所述芯体2能够实现这样的功能，即：对线圈部3切断电源时，使转子9保持在电源切断前的位置处。因此，本发明的电磁式流体自动开关装置由于不必连续外加电源来保持操作，因此，与现有技术的开关装置相比，减少了电力消耗。即，仅在打开操作和打开操作时才外加电源，从而提高了开关装置1的效率。

另外，另一芯体2在为了密闭线圈部3以及芯体2而以树脂一体形成框架部11的情况下，固定支撑线圈，从而能够实现防止线圈变形的作用。其通过防止线圈断线并增强框架的内部，从而提高了耐用性。

在所述框架部11的中心处，设置用于支撑轴6的导引孔。所述导引孔虽然可以配合轴固定型的轴系结构或轴转动型的轴系结构设计，但是在制造上，优选轴转动型的轴系结构。

进行实际开关操作的转子9为了具有磁力而使用了永久磁铁，在流体压力较高的情况下，优选使用如NdFeB这样的储存能量较高的磁铁，在使用如气体配管这样的高流体压力配管的开关装置中，优选使用塑性磁铁这样的成形品。

虽然在所述转子9的磁力过高的情况下，开关操作的控制顺利，但是在过流时则难以进行自动断开的控制，因此最好根据流体压力决定转子9的磁铁材料和制造方法。

即，这是由于：在通过所述芯体2和转子9的引力被保持的状态下发生过流时，若与增加的流体压力相比，芯体2和转子9的引力较大，则不存在发生过流断开的可能性，若芯体2和转子9之间的引力较小，则通过外力或较弱流体压力的变化也会进行断开操作，从而诱发开关装置的误操作。

通过在所述转子9的一个侧面上设置低表面和高表面存在于同一圆上的突出部9，因此，最好考虑流体压力和流量来设计所述低表面和高表面的宽度及高度，以便保持由所述框架部11的贯通部8形成的流路。

另外，通过在所述转子9的另一个侧面，在与所述框架部接触的一侧上设置不弯曲的平面或一个以上的圆形突起或隔挡部件，由此能够防止断开操作时发生流体泄漏，为了获得所述转子的一个侧面的突出部9a与上侧框架11a的保持力的平衡，也可以在转子的另一侧面的一部分上形成低表面部。

另外，所述转子9由在中心设置的轴6可转动地支撑，其外径需考虑框架部11的贯通部8以及转子9的低表面来设计。

也就是说，在开放操作时，流体通过框架部11的贯通部8流入开关装置，通过所述转子9的低表面形成流路，通过所述外壳5与转子9的外侧的流路流到下侧框架11b的贯通部8。另一方面，在断开操作时，紧贴在设置于转子9的下面以及下侧框架11b上面的硅这样的隔断部件7上以切断流体流路。

如图5所示，在本发明的另一实施例中，仅在所述上侧框架11a上设置线圈部3，与电源连接，仅产生与所述转子9的引力或斥力，以控制开关操作。

也就是说，在“+”极的电流流至所述线圈部3时，产生与转子9的引力，以进行开放动作，在“-”极电流流动的情况下，产生斥力，转子9向隔断位置移动。采用这种结构的理由是，在流体的流体压力和流量较少的情况下，即使除去下侧框架11b的线圈部3，开关操作也不会产生问题。

Claims (8)

1.一种电磁式流体自动开关装置，其特征在于，包括：

以与形成流体流路的配管或壳体同轴的方式内置的框架部(11)；

具有一个以上的孔以在所述框架部(11)形成流路的贯通部(8)；

内置于所述框架部(11)内侧并产生电磁力的一个以上的线圈部(3)；

具有磁力的转子(9)，其与所述框架部(11)相面对设置以便通过与由所述线圈部(3)产生的电磁力的相互作用而开关流路；

支撑所述转子(9)的轴(6)；

支撑所述框架部(11)并形成外形的外壳(5)。

2.如权利要求1所述的电磁式流体自动开关装置，其特征在于：所述框架部(11)包括分别设置在上侧和下侧的上侧框架(11a)和下侧框架(11b)，设置在上侧框架(11a)的线圈部(3a)和设置在下侧框架(11b)的线圈部(3b)串联连接，对所述转子(9)的斥力或引力同时产生。

3.如权利要求1或2所述的电磁式流体自动开关装置，其特征在于：在所述框架部(11)中，上侧框架(11a)或下侧框架(11b)中仅任意一个具有线圈部(3)，所述转子(9)利用斥力或引力进行开关操作。

4.如权利要求1所述的电磁式流体自动开关装置，其特征在于：在所述框架部(11)中，在线圈部(3)的内侧设置芯体(2)，形成由线圈部(3)产生的电磁力的磁路且在电源断开时，转子(9)进行保持操作。

5.如权利要求1所述的电磁式流体自动开关装置，其特征在于：所述框架部(11)用树脂一体形成以提高耐用性，且对其进行密封以便不形成贯通部(8)以外的流路。

6.如权利要求1所述的电磁式流体自动开关装置，其特征在于：所述框架部(11)为了防止断开时流体泄漏，在与所述转子的一侧接触的所述框架部(11)的上面，设有平面或一个以上的圆形突起或隔挡部件。

7.如权利要求1所述的电磁式流体自动开关装置，其特征在于：所述框架部(11)在中心具有能够转动地支撑轴的轴导引孔。

8.如权利要求1所述的电磁式流体自动开关装置，其特征在于：所述转子(9)为了形成流体的流路，在一个侧面以低表面和高表面存在于同一个圆上的方式形成突出部(9a)，在另一个侧面上，为了防止断开时流体泄漏，在与所述框架部(11)接触的一侧上设有平面或一个以上的圆形突起或隔挡部件。

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