CN206468848U - 一种电磁阀 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种电磁阀，其包括先导阀、阀体和位于所述阀体内的导杆，所述阀体包括进气腔体和出气腔体，所述进气腔体上设置有两个等高进气腔凸台，所述出气腔体上设置有两个等高出气腔凸台，所述进气腔体和所述出气腔体装配在一起时，减小所述进气腔体凸台上表面和所述出气腔体凸台下表面之间的距离能够缩短所述导杆上下行程，提高制氧效率；所述先导阀置于所述阀体上面。这样，导杆行程短，制氧效率高，切换所需时间少；先导阀的进气压力为0.02MP，进气压力小，阀体与接口通过注塑一体成型，避免了接口与阀体连接处漏气的可能，阀体接口不需要另外进行切削加工，节省了加工工序和加工成本。

Description

一种电磁阀
技术领域
本实用新型涉及控制阀领域，具体涉及一种电磁阀。
背景技术
目前市面上的小型制氧机大部分采用变压吸附(PSA)的原理，利用不同压力下分子筛对空气中的氮气和氧气吸附容量和选择性的差异，即通过加压增大吸附氮气，降压解吸吸附的氮气。但是分子筛吸附氮气的容量是有限的，不能持续进行，需要在达到饱和状态时进行降压解析吸附的氮气，分子筛才能重新吸附氮气。为了能持续制氧，需要两个分子筛，一个用于吸附氮气制氧，一个用于解析氮气，在氮气吸附容量达到饱和时两个分子筛功能进行切换，这时就需要一个二位四通的阀进行切换，目前市场上用的大都是金属阀体的膜片式电磁阀，阀体内有两个导杆进行切换制氧和析氮管路，导杆的上下行程较大，制氧时，压缩空气进入分子筛的流量较大，对于小型制氧机来说，分子筛小，吸附氮气的容量小，大量压缩空气没有被利用而浪费掉。
鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种电磁阀，其包括先导阀、阀体和位于所述阀体内的导杆，所述阀体包括进气腔体和出气腔体，所述进气腔体上设置有两个等高进气腔凸台，所述出气腔体上设置有两个等高出气腔凸台，所述进气腔体和所述出气腔体装配在一起时，减小所述进气腔体凸台上表面和所述出气腔体凸台下表面之间的距离能够缩短所述导杆上下行程，提高制氧效率。
较佳的，减小所述进气腔体凸台上表面和所述出气腔体凸台下表面之间的距离可以通过减小所述出气腔体高度、减小所述导杆上限制两个硅胶垫位置的凸台高度、增大所述出气腔体凸台高度和增大所述进气腔体凸台高度中的任一一种方式来实现。
较佳的，增大硅胶垫厚度也能够缩短所述导杆上下行程。
较佳的，增大膜片密封垫在水平面上的投影面积和/或减小硅胶垫在水平面上的投影面积能够减小所述先导阀的进气压力。
较佳的，所述出气腔体上设置有两个与分子筛相连的分子筛接口，所述两个分子筛接口与所述出气腔体通过注塑为一体。
较佳的，所述进气腔体上设置有压缩空气接口，所述压缩空气接口与所述进气腔体通过注塑为一体。
较佳的，所述阀体还包括先导腔体，所述先导腔体上设置有排氮接口，所述排氮接口与所述先导腔体通过注塑为一体。
较佳的，所述进气腔体、所述出气腔体和所述先导腔体依次自下而上进行叠放。
较佳的，先导阀的进气压力为0.02MP。
较佳的，所述导杆上下行程为0.5—1.5毫米。
与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：导杆行程短，制氧效率高，切换所需时间少；先导阀的进气压力为0.02MP，进气压力小，阀体与接口通过注塑一体成型，避免了接口与阀体连接处漏气的可能，阀体接口不需要另外进行切削加工，节省了加工工序和加工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型实施例一的一种电磁阀的结构图；
图2为本实用新型实施例一的一种电磁阀的先导阀的结构图；
图3为本实用新型实施例一的一种电磁阀的剖面图；
图4为本实用新型实施例二的一种电磁阀的出气腔体的剖面图；
图5为本实用新型实施例二的一种电磁阀的进气腔体的剖面图；
图6为本实用新型实施例二的一种电磁阀的导杆的剖面图；
图7为本实用新型实施例三的一种电磁阀的导杆、硅胶垫和膜片密封垫的剖面图；
图8为本实用新型实施例六的一种电磁阀的剖面结构图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例一
如图1所示，为本实施例提供的一种电磁阀的结构图，该电磁阀包括两个电磁先导阀1、阀体2和两个位于阀体内的导杆，两个电磁先导阀1在阀体2的上面，分别用于控制两个导杆在阀体2里的上下运动，实现制氧和析氮管路接口的通断；阀体上有四个接口，分别为压缩空气接口3，排氮接口4，两个与分子筛相连的分子筛接口(在图1背面)，阀体2上的四个接口在高度不变的情况下可以沿着阀体2圆周改变它们的位置，以便于根据实际情况方便安装其他结构。
如图2所示，为本实施例提供的一种电磁阀的电磁先导阀结构图，图2A图中1为线圈，2为铁芯，3为先导气体出口，4为先导气体进口，5为弹簧，先导阀不通电时3与4不通，先导阀通电时，线圈1通电，对铁芯2产生向上电磁力，当电磁力大于弹簧力时，铁芯2向上运动，先导气体进气口4与出气口3相通，先导阀的出气口接通电磁阀内部。B图为电磁先导阀的符号，它是电磁控制的二位二通的电磁先导阀，通常状态下电磁先导阀是不通的，只有在通电时才接通。
如图3所示，为本实施例提供的一种电磁阀的内部结构图，阀体包括端盖8、进气腔体1，出气腔体2，先导腔体3和压盖6，它们按照该顺序由下而上进行层层叠放卡接，然后由螺栓进行固定，这种安装方式为层叠式。进气腔体1上设置有压缩空气接口P，进气腔体1和压缩空气接口P通过注塑成一体；出气腔体2上有两个与分子筛相接的分子筛接口A和B，出气腔体2和两个分子筛接口通过注塑成一体；先导腔体3上有排氮接口R，先导腔体3和排氮接口R通过注塑成一体；这四个接口与阀体通过注塑成一体，这不仅优化了整机装配的工艺，同时也避免了接口处漏气的可能，也不需要另外进行切削加工，节省了加工工序和加工成本；阀体内有两个结构完全相同的导杆41和42，导杆41和42的上部分别有膜片密封垫51和膜片密封垫52，分别用于密封阀口111和阀口112；导杆41的下部有硅胶垫101，用于密封阀口121和131，导杆42的下部有硅胶垫102，用于密封阀口122和132，膜片密封垫51和膜片密封垫52结构材质完全相同，硅胶垫101和硅胶垫102结构材质完全相同。
制氧机工作时，结构材质完全相同的电磁先导阀71和72没有通电时，导杆41和导杆42分别在弹簧91和弹簧92的向上的推力作用下，A口和B口分别与P口相通，与R口不通，压缩空气从P口进入，分别经过A口和B口，进入分子筛吸附氮气制氧(A口和B口与分子筛相连)，但分子筛吸附氮气饱和时，不再吸附氮气，制氧就无法进行，为了持续制氧，一般一个分子筛吸附氮气，另一个分子筛解析氮气，等吸附氮气的分子筛饱和时，换另一个解析过氮气的分子筛吸附氮气，吸附氮气饱和的分子筛进行解析氮气，这样制氧能够持续进行。
先导阀71通电先导阀72不通电时，P口接通压缩空气，作用在硅胶垫101上，先导气体进入导杆41的上方，作用在膜片密封垫51上，先导气体作用在膜片密封垫51上的力为F1，压缩空气作用在硅胶垫101上的力为F2，弹簧力为F′，当F1大于F2和F′的总和时，导杆41向下运动，口111被膜片密封垫51密封，口121被打开，口131被硅胶垫101封住，这时R口与A口相通，P口与A口关断，A口接分子筛，对分子筛上的氮气进行解析，氮气从A口进入R口排到空气或氮气罐中；先导阀72未通电，P口通入压缩空气，P口与B口相通，B口接分子筛，压缩空气进入分子筛，氮气被吸附在分子筛上，被吸附过氮气的氧气存入氧气罐中。
先导阀72通电先导阀71不通电时，先导气体作用在膜片密封垫52上，当F1大于F2和F′的总和时，导杆42向下运动，口112被膜片密封垫52密封，口122被打开，口132被硅胶垫102封住，这时R口与B口相通，P口与B口关断，B口接分子筛，对分子筛上的氮气进行解析，氮气从B口进入R口排到空气或氮气罐中，先导阀71不通电，P口与A口通，制氧；
本实施例中电磁阀阀体上的四个接口与阀体通过注塑成一体，不仅避免了接口处漏气的可能，而且不需要另外进行切削加工，节省了加工工序和加工成本；阀体采用注塑工艺成型，互换性高，成本低，阀体安装采用层叠式结构，上下定位可靠，装配方便。
实施例二
如上所述的电磁阀，本实施例的电磁阀与实施例一的电磁阀不同之处在于：本实施例的电磁阀的导杆上下运动行程短。图3中导杆41的上下行程越大，口131打开时，口131和导杆41之间的通口越大，通过该口的压缩空气流量越大，但是小型制氧机对应的分子筛小，所吸附空气的氮气也是有限的，大量的压缩空气没有被利用而浪费掉，通过计算小型制氧机所需要的实际压缩空气量和实验来确定导杆41和导杆42上下行程L，具体计算过程为：
根据理论产氧量V氧气理计算理论空气总体积V空气理：
V氧气理＝V空气理×21％
根据理论空气总体积V空气理和制氧效率η计算实际空气总体积V空气实：
V空气实＝η*V空气理
根据V空气实和实验，找到相应时间内、相应的压力下通过的气体总体积为V空气实时的通气截面积S1的值，然后根据S1和V空气实计算处导杆上下行程L：
L＝V空气实/S1
通过减小图4中出气腔体1的高度、增大图4中出气腔体内限制硅胶垫位置的凸台2的高度、减小图5中进气腔体1的外部限制硅胶垫位置的凸台2的高度、减小图6中同时限制两个硅胶垫位置的导杆1的凸台2的高度中的至少一种方式来减小导杆上下行程L，也可以采用增大硅胶垫的厚度来减小导杆上下行程L，最后考虑硅胶垫的弹性后确定小型制氧机导杆上下行程L为0.5---1.5毫米。当然也可以采用相反的方式来增大导杆上下行程，以适应大型制氧机的需要。
导杆上下行程短，图3中压缩空气通过口131和口132的流量就小，这样压缩空气中的氮气能够被充分吸附而不浪费，导杆切换时间也少，制氧效率高；导杆的上下行程短，膜片密封垫变形小，使用寿命延长，节省成本。
实施例三
如图7所示，为本实施例提供的又一种电磁阀的导杆及其上的膜片密封垫和硅胶垫剖面图，本实施例的电磁阀与实施例二的电磁阀不同之处在于：本实施例的电磁阀的导杆41上的膜片密封垫51与硅胶垫101在水平面上的投影面积之差的绝对值大。先导阀的进气压力为p1，它作用在导杆41的上方，压缩空气接口P口进入的压缩空气压力为p2，作用在导杆41的下方，膜片密封垫51在水平面xy上的投影面积为A1，硅胶垫101水平面xy上的投影面积为A2，弹簧对导杆41向上的推力为F′，那么先导气体对膜片密封垫51向下的推力为F1＝p1*A1，压缩空气对硅胶垫101向上的推力为F2＝p2*A2,在F1>F2+F′时，导杆41克服弹簧力和压缩空气向上的推力向下运动，如果在A2不变或减小的情况下，增大A1的面积，推动导杆41向下运动的先导气体压力p1可以相应减小。膜片密封垫51的半径为12.5毫米，硅胶垫101的半径为6毫米时，先导阀的进气压力p1＝0.02MP，而市场上现有电磁阀的先导阀的进气压力为p1＝0.1MP，增大膜片密封垫51和硅胶垫101在水平面xy上的投影面积之差A1-A2，推动导杆向下运动的先导阀的进气压力p1就会相应减小，这样，先导阀可用较小的进气压力实现导杆的上下运动。
实施例四
如上所述的电磁阀，本实施例的电磁阀与实施例三的电磁阀不同之处在于：本实施例的电磁阀有三个电磁先导阀，三个导杆，三个分子筛，一个电磁先导阀通电时，对应连接的一个分子筛解析氮气，其他两个电磁先导阀不通电时，对应连接的其他两个分子筛吸附氮气，制氧；反之，两个不通电的电磁先导阀通电时，两个吸附氮气的分子筛用于解析氮气，一个通电的电磁先导阀不通电时，对应连接的分子筛解析氮气，增加了一个电磁先导阀、一个导杆和一个分子筛，制氧效率得到提高。
实施例五
如上所述的电磁阀，本实施例的电磁阀与实施例四的电磁阀不同之处在于：本实施例的电磁阀有四个电磁先导阀，四个导杆，四个分子筛，两个电磁先导阀通电时，对应连接的两个分子筛解析氮气，其他两个电磁先导阀不通电，对应连接的两个分子筛吸附氮气制氧；反之，通电的两个电磁先导阀断电，对应连接的解析氮气的两个分子筛用于吸附氮气，断电的两个电磁先导阀通电，与其对应的吸附氮气的两个分子筛用于解析氮气，增加了一个电磁阀、一个导杆、一个分子筛，制氧效率又进一步提高，而且制氧流量均衡。
实施例六
如图8所示，为本申请的又一电磁阀的结构图，本实施例的电磁阀与实施例三的电磁阀不同之处在于先导阀结构与其不同，先导阀直接使用线圈，导杆41和42是铁制导杆，相当于铁芯，导杆的上面有弹簧91和92，两个先导阀的线圈通电时，产生向上电磁力，电磁力克服弹簧力吸引导杆41和42向上运动，实现A口和B口分别与R口的连通，反之，线圈不通电，导杆在弹簧力的作用下向下运动，实现A口和B口分别与P口的连通，该先导阀结构简单，不需要先导气体就可以实现对导杆的控制，成本低，容易实现。
当然先导阀还可以是机械式二位四通阀。
如上所述的电磁阀整体尺寸可以按比例进行放大或缩小，以适应不同制氧机的需要，另外也可以用于制取氮气。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电磁阀，其包括先导阀、阀体和位于所述阀体内的导杆，其特征在于，所述阀体包括进气腔体和出气腔体，所述进气腔体上设置有两个等高进气腔凸台，所述出气腔体上设置有两个等高出气腔凸台，所述进气腔体和所述出气腔体装配在一起时，减小所述进气腔体凸台上表面和所述出气腔体凸台下表面之间的距离能够缩短所述导杆上下行程，提高制氧效率。
2.根据权利要求1所述的一种电磁阀，其特征在于，减小所述进气腔体凸台上表面和所述出气腔体凸台下表面之间的距离可以通过减小所述出气腔体高度、减小所述导杆上限制两个硅胶垫位置的凸台高度、增大所述出气腔体凸台高度和增大所述进气腔体凸台高度中的任一一种方式来实现。
3.根据权利要求1所述的一种电磁阀，其特征在于，增大硅胶垫厚度也能够缩短所述导杆上下行程。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种电磁阀，其特征在于，增大膜片密封垫在水平面上的投影面积和/或减小硅胶垫在水平面上的投影面积能够减小所述先导阀的进气压力。
5.根据权利要求4所述的一种电磁阀，其特征在于，所述出气腔体上设置有两个与分子筛相连的分子筛接口，所述两个分子筛接口与所述出气腔体通过注塑为一体。
6.根据权利要求5所述的一种电磁阀，其特征在于，所述进气腔体上设置有压缩空气接口，所述压缩空气接口与所述进气腔体通过注塑为一体。
7.根据权利要求6所述的一种电磁阀，其特征在于，所述阀体还包括先导腔体，所述先导腔体上设置有排氮接口，所述排氮接口与所述先导腔体通过注塑为一体。
8.根据权利要求7所述的一种电磁阀，其特征在于，所述进气腔体、所述出气腔体和所述先导腔体依次自下而上进行叠放。
9.根据权利要求4所述的一种电磁阀，其特征在于，先导阀的进气压力为0.02MP。
10.根据权利要求2所述的一种电磁阀，其特征在于，所述导杆上下行程为0.5—1.5毫米。
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