CN201232774Y - 一种双稳态电磁阀 - Google Patents

Abstract

一种双稳态电磁阀，使用于制冷系统中制冷剂流通路径的控制，包括励磁线圈、阀体部件组成，其阀体部件包括由非导磁性材料的薄壁管制成的大套管和两端由导磁性材料制成的两侧的阀座，在大套管内又有一薄壁管制成的与大套管同轴配置的小套管，阀芯组件可在小套管内往复移动，而永磁体配置在大套管与小套管之间，在永磁体两端与两侧的阀座间各置有一由非磁性材料制成的固定部件。其具有结构简单，制造容易，且电磁阀受外来磁场干扰影响小，外形整洁、美观的特点。

Description

一种双稳态电磁阀

技术领域

本实用新型涉及的是一种双稳态电磁阀，尤其是一种制冷系统中的控制制冷剂流通路径的双稳态电磁阀，如冰箱用的一种双稳态二位三通电磁阀。

背景技术

下面以冰箱用的一种二位三通电磁阀来进行说明。在现有的双稳态二位三通电磁阀中，其结构主要包括励磁线圈、阀体部件组成，励磁线圈套装在阀体部件外圆周上，而阀体部件包括由非导磁材料构成的管状阀套，和两端导磁材料构成的单、双孔极阀座，可在两阀座间可往复移动的阀芯组件构成。在阀套外侧中间径向两侧设置有一对同极相对的永磁体，永磁体产生的磁场使阀芯组件与已吸合的一阀座阀口达到有效吸合及保持，实现“无电自锁”。当需要改变制冷剂流向时，给励磁线圈通以瞬时的反向直流脉冲电流，使励磁线圈在阀套内产生与永磁体使阀芯组件极化磁通反向的脉冲磁场，驱动阀芯组件向另一侧移动，与另一侧的阀座阀口达到有效贴合，励磁线圈失电磁场消失，阀芯组件则依靠阀套两侧的永磁体产生的磁通与阀座保持稳态，实现制冷剂流通路径换向。

以上结构的双稳态电磁阀，阀套必须是无磁性棒材如不锈钢、黄铜棒材经金加工而成，阀套耗用材料较多，加工难及材料、制造成本较高，并且永磁体外置在阀套外侧，磁体容易受到外来磁场干扰、影响，易造成误动作。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构较简单、阀套加工、装配方便，永磁铁内置阀体部件内、可以减少外来磁场干扰，且整个阀体部件容易制造、装配方便的低成本双稳态电磁阀。

另外，本实用新型的目的还在于提供一种阀体部件外形简洁的双稳态电磁阀。

为实现上述目的，本实用新型的双稳态电磁阀，包括励磁线圈、阀体部件组成，励磁线圈套装在阀体部件外部，阀体部件内部设有一可轴向运动的阀芯组件，所述的阀体部件包括非导磁性材料的大套管和两端由导磁性材料制成的第一阀座与第二阀座，在所述大套管内又有一非导磁性性材料制成的与大套管大致同轴配置的小套管，所述阀芯组件可在小套管内往复移动，而所述的永磁体配置在大套管与小套管之间，为固定永磁体在套管上的纵向位置，在永磁体两端与所述第一阀座、第二阀座间各置有一由非磁性材料制成的固定部件。

优选地，上述所述的双稳态电磁阀，所述的大、小套管是不锈钢材料的薄壁管制成，也可以是黄铜材料管制成。

优选地，上述所述的双稳态电磁阀，所述的永磁体是整体的圆环状的永磁环。

备选地，上述所述的双稳态电磁阀，所述的永磁体是二块或二块以上扇形的磁铁与中间用非导磁性材料制成的扇形状隔离块组成。

优选地，上述所述的双稳态电磁阀，所述的固定部件可以是塑料注塑而成，也可以是黄铜等非导磁性材料加工而成。

优选地，上述所述的双稳态电磁阀，所述的固定部件注塑用的塑料为耐制冷剂及冷冻油的尼龙、聚四氟乙烯或聚笨硫醚。

优选地，上述所述的双稳态电磁阀，所述的固定部件为外径略大于所述永磁环的外径的固定环。由于以上方案用由非导磁性材料薄壁管制成的大套管替代现有结构的由棒材经金加工而成的阀套，因此结构简单，制造容易；又本实用新型将现有结构设置在阀套外侧中间径向两侧的永磁体设置到大套管与小套管之间，因此电磁阀受外来磁场干扰、影响小，且外形整洁、美观；另外由于本实用新型采用小套管替代现有结构的由棒材经金加工而成的阀套的内壁部，小套管的壁厚可以比阀套的内壁部的厚度减小，从而可以减小小套管内的阀芯组件与小套管外的永磁铁的间距，而提高双稳态电磁阀的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型双稳态电磁阀一种实施例的纵剖视图；

图2(a)是本实用新型图1实施例中永磁环的纵剖视图；

图2(b)是本实用新型图1实施例中永磁环的左视图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型一种双稳态电磁阀的一种实施例的纵剖视图，其由励磁线圈I、阀体部件II组成，励磁线圈I套装并固定在阀体部件II外圆周上，阀体部件II是由大套管30和两端焊接固定的第一阀座10、第二阀座20构成一个圆柱形密封体，在圆柱形密封体内，与大套管30同轴配置有一小套管40，小套管40的内腔中设置的阀芯组件50可轴向往复移动。第一阀座10内设有二个通孔及焊接固定有与这两个通孔相通的接管11/12，且与接管11相通的通孔在与小套管40的内腔处设有一个阀口a，与接管12相通的通孔与小套管40的内腔相连通；第二阀座20设有一个通孔及焊接固定有一与该通孔连通的接管21，第二阀座20的通孔在小套管40的内腔处设有一个阀口b。

在本实施例中，在大套管30与小套管40之间配置的永磁体为一个圆环状的永磁环60，为固定永磁环60在小套管40上的纵向位置，在永磁环60两端与第一阀座10、第二阀座20间各置有一由非磁性材料制成的固定部件，在本实施例中固定部件为一个圆环状的固定环70，固定环70为尼龙材料经注塑加工而成，其外径略大于永磁环60的外径。

第二阀座20、第一阀座10为铁质导磁性材料加工而成，由于图示实施例的双稳态电磁阀是安装在冰箱制冷系统中使用，因此，其阀体部件II的第一阀座10一端并联连接的接管12实际为进气/液管，接管11实际为第一出气/液管，；第二阀座20一端连接的接管21为第二出气/液管21，以便与冰箱管路相联接，第一、二阀座与接管11、12、21的连接，可以是钎焊，也可以用贮能焊等焊接，以保持联接可靠、密封稳定。

阀芯组件50由密封垫51、缓冲垫52、挡圈53和阀芯体54组成，阀芯体54是由铁质导磁性材料制成的内空心的圆柱体，在底部有一小通孔c，在阀芯体内分别装有密封垫51、缓冲垫52、密封垫51，再用挡圈53挡住后通过压接固定，挡圈53为圆环状，内有一通孔d。

大套管30可以是无磁性不锈钢管，如SUS304材质钢管，与第一阀座10、第二阀座20用氩弧焊、激光焊焊接密封。在密封体内，与大套管30同轴配置有一小套管40，其由非导磁性材料如不锈钢管、黄铜管制成，厚度可以相对较小，小套管40的厚度一般为0.2～0.5mm之间；阀芯组件50外圆柱面与小套管40内径间隙配合。

当然小套管40的厚度也不局限于0.2～0.5mm，稍厚一点也完全可以实现，但从性能及材料消耗上来讲，这一厚度相对比较合理，一来这样小套管40内的阀芯组件与小套管40外的永磁体之间的间隙也相应较小，从而保证阀芯组件移动到位后的稳定性。

永磁环60为圆环状，如图2(a)、2(b)所示，充磁方向为径向，其内径与小套管40外径间隙配合，其外径比大套管内径30小。配置在永磁环60两端与单孔极阀座10、双孔极阀座20间的固定环70，为如尼龙66塑料注塑而成的圆环体，其内外径分别与小套管40外径、大套管内径30内径间隙配合或过渡配合。

阀芯组件50在小套管40内有两个工作位置，如图1所示阀芯组件50靠近左端时，这时阀芯组件50与第一阀座10的阀口a相接触而密封，并且在小套管40外的永磁环60的磁力作用下保持固定，这时阀口a被阻挡而实现密封；阀芯组件50在励磁线圈的电磁力作用下移动并靠近右端后，励磁线圈断电，这时阀芯组件50与第二阀座20的阀口b相接触而密封，并且在小套管40外的永磁环60的磁力作用下保持固定，这时阀口b被阻挡而实现密封。

该双稳态电磁阀在冰箱管路系统中的工作原理是这样的；在正常情况下，永磁体60产生的磁场使阀芯组件50与已吸合的一阀座阀口如第二阀座20的阀口b达到有效吸合及保持，此时，芯铁组件中的密封垫51端平面与第二阀座20的阀口b贴合，接管21关断，气/液流体从接管12通过阀芯组件50、小套管40的内腔从第一阀座10的阀口a流出接管11，当需要改变制冷剂流向时，给励磁线圈I通以瞬时的反向直流脉冲电流，使励磁线圈I在小套管40内产生与永磁环60使阀芯组件50极化磁通反向的脉冲磁场，驱动阀芯组件50沿小套管40内径向第一阀座10端移动，直至阀芯组件50中密封垫51端平面与第一阀座10的阀口a达到有效贴合，励磁线圈I失电磁场消失，阀芯组件50则依靠永磁环60产生的磁通与单孔极阀座10保持稳态，实现“无电自锁”，此时，接管11因阀口a被阻挡封闭而关断，气/液流体从接管12通过小套管40的内腔及第二阀座20的阀口b流入接管21，从而实现制冷剂流通路径换向。

在上述的实施例中，永磁体为为一个圆环状的永磁环60，固定部件为一个圆环状的固定环70，永磁体也可以为由两块或两块以上的扇形的磁铁所组成，同样固定部件可以为一个圆环状的固定环再加上从固定环伸出的与磁铁相配套的扇形的部份所组成，这样固定部件的扇形的部份之间的间隙的形状与磁铁的形状相适应而可以容纳磁铁的放置。

与现有技术相比，本发明提供的双稳态电磁阀，由于采用了由非导磁性材料薄壁管制成的大套管替代现有结构的由棒材经金加工而成的阀套，因此结构简单，制造容易；又本实用新型将现有结构设置在阀套外侧中间径向两侧的永磁体设置到大套管与小套管之间，因此电磁阀受外来磁场干扰、影响小，且外形整洁、美观；另外由于本实用新型采用小套管替代现有结构的由棒材经金加工而成的阀套的内壁部，小套管的壁厚可以比阀套的内壁部的厚度减小，从而可以减小小套管内的阀芯组件与小套管外的永磁铁的间距，而提高双稳态电磁阀的稳定性。这样所获得的双稳态电磁阀耖用材料相对较少，制造方便且性能更加稳定可靠。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，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 (7)

1.一种双稳态电磁阀，包括励磁线圈、阀体部件组成，励磁线圈套装在阀体部件外部，阀体部件内部设有一可轴向运动的阀芯组件，其特征在于所述的阀体部件包括非导磁性材料的大套管和两端由导磁性材料制成的第一阀座与第二阀座，在所述大套管内又有一非导磁性性材料制成的与大套管大致同轴配置的小套管，所述阀芯组件可在小套管内往复移动，而所述的永磁体配置在大套管与小套管之间，为固定永磁体在套管上的纵向位置，在永磁体两端与所述第一阀座、第二阀座间各置有一由非磁性材料制成的固定部件。

2.根据权利要求1所述的双稳态电磁阀，其特征在于所述的大、小套管可以是不锈钢材料的薄壁管制成，也可以是黄铜材料管制成。

3.根据权利要求1所述的双稳态电磁阀，其特征在于所述的永磁体可以是整体的圆环状的永磁环。

4.根据权利要求1所述的双稳态电磁阀，其特征在于所述的永磁体是二块或二块以上扇形的磁铁与中间用非导磁性材料制成的扇形状隔离块组成。

5.根据权利要求1所述的双稳态电磁阀，其特征在于所述的固定部件可以是塑料注塑而成，也可以是黄铜等非导磁性材料加工而成。

6.根据权利要求5所述的双稳态电磁阀，其特征在于所述的固定部件注塑用的塑料为耐制冷剂及冷冻油的尼龙、聚四氟乙烯或聚笨硫醚。

7.根据权利要求3所述的双稳态电磁阀，其特征在于所述的固定部件为外径略大于所述永磁环的外径的固定环。

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