专利名称：双稳态二位三通脉冲电磁阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冰箱用或类似用途的电磁阀，尤其涉及一种能控制制冷液体流向的双稳态二位三通脉冲电磁阀。
虽然现有技术二位三通状态脉冲电磁阀的工作状态较稳定，但是在实际制造和使用中存在以下缺陷1.由于现有技术产品零件多，共计有30多个零件组成，因此不仅成本高，并且生产工艺复杂；2.由于现有技术产品零件多，因此为达到零件之间的配合，必须要求零件加工的精度高，方能达到零部件之间的有效配合；3.由于现有技术产品零件多，因此焊接比较困难，而且焊接温度对产品性能影响大，使之成品合格率较低。
4.由于现有技术电器控制不方便与阀组合在一起，因此在使用时带来不便。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种改进的双稳态二位三通脉冲电磁阀，它不仅元件少体积小耗能低，并且工艺简单方便，性能可靠，工作状态稳定，制造成本大幅度下降，而且电器控制能与阀体组合在一起，使之使用方便。
本实用新型的目的是这样实现的一种双稳态二位三通脉冲控制电磁阀，包括一阀体部件，安装在阀体部件中间外部的一组极性相斥的永磁体，套设在阀体部件与永磁体外部的励磁线圈，用于固定和安装的磁轭框，用于永磁体安装的一组永磁体安装架，用于安装固定的固定板及防护盖；其特点是所述的阀体部件包括一阀体壳，该阀体壳呈H形状，H形状阀体壳的中部置有呈圆孔滑槽，在圆孔滑槽内安置一阀芯，分别轴向设置在阀体壳左右两侧翼的一单管组件和一双管组件，在圆孔滑槽两端分别设置一与双管组件连通的第一阀口和一与单管组件连通的第二阀口。
在上述的双稳态二位三通脉冲控制电磁阀中，其中，在所述的单管组件与阀芯和双管组件与阀芯之间各设置有缓冲垫片。
在上述的双稳态二位三通脉冲控制电磁阀中，其中，所述的磁轭框由磁轭架和磁轭盖组成，一组永磁体和一组永磁体按装架设置在阀体部件呈H状的凹槽内，励磁线圈设置在磁轭架内，阀体部件与一组永磁体和永磁体按装架一起位于磁轭架上的圆孔和励磁线圈上的内孔内，并与磁轭盖固定连接一起。
在上述的双稳态二位三通脉冲控制电磁阀中，其中，在所述的防护盖内设置一脉冲发生器。
在上述的双稳态二位三通脉冲控制电磁阀中，其中，所述的单管组件由出液管和位于出液管上部外侧的单管端磁轭组成；该出液管通过银钎固定焊接在单管端磁轭内，该出液管的内侧口与第二阀口连通，该单管端磁轭置于阀体壳内侧，并通过亚弧焊固定与阀体壳固定连接成一体。
在上述的双稳态二位三通脉冲控制电磁阀中，其中，所述的双管组件由并排设置的进液管、出液管和位于进液管、出液管上部外侧的双管端磁轭组成；该进液管、出液管通过银钎焊接固定在双管端磁轭内，该出液管的内侧口与第一阀口连通，该双管端磁轭置于阀体壳另一端内侧，并与阀体壳用亚弧焊固定连接成一体。
在上述的双稳态二位三通脉冲控制电磁阀中，其中，在所述的H形状阀体壳中部的圆孔滑槽与双管组件上的进液管相通。
在上述的双稳态二位三通脉冲控制电磁阀中，其中，所述的阀芯由导磁铁芯与置于导磁铁芯腔内的软体密封体和弹簧以及用于固定的垫片组成，在导磁铁芯上置有液流槽。
在上述的双稳态二位三通脉冲控制电磁阀中，其中，所述的脉冲发生器包括，电源连接器CP1，该电源连接器CP1接整流二极管D1的正极和压敏电阻ZR1的1端，整流二极管D1的负极接电源连接器PTC热保护器MZ1θ的1端，热保护器MZ1θ的2端接励磁线圈的1端和可控硅T1的阳极以及C3的1端，励磁线圈的2端接电容C4的正级和电阻R1的1端，电容C4的负极接电阻R4、R3、R2的2端、接电容C2、C1的2端、接可控硅T1的阴极、接二极管D2的正极，二极管D2的负极接电阻R1的2端、压敏电阻ZR1的2端、电容C1电阻R2的2端、触发二极管DB1的1端和电源连接器CP2，可控硅T1的控制极接电阻R3和电容C2以及触发二极管DB1的2端。
在上述的双稳态二位三通脉冲控制电磁阀中，其中，所述的PTC热保护器设置在励磁线圈内。
本实用新型双稳态二位三通脉冲电磁阀由于采用了上述技术方案，使之与现有技术电磁阀相比，具有以下的优点和积极的效果1.阀体部件制造工艺简单。
本实用新型由于阀体部件的零部件减少，使得制造工艺与装配比现有技术简单便利。
2.工作状态稳定。
本实用新型由于由一组极性相斥的永磁体与密封导磁体以及阀体壳和双管组件、单管组件、磁轭框构成稳定的磁路，使密封导磁体在励磁线圈励磁结束后始终保持密封力的存在，并且在密封体背压的作用下与永磁体和密封体构成合成密封力，由此可以可靠实现一端开启，一端密封和无电自锁稳定的工作状态和性能。
3.降低能耗。
本实用新型由于励磁线圈采用了上述结构以及采用了瞬时通电的方式，因此与现有技术相比较，不仅减小了起动电流，并且提高了产品的品质且降低了能耗。
4.提高寿命。
本实用新型由于密封体采用了软体材料制成，不仅使的换向噪声得到减轻，并且由于对密封力的巧妙设计，使得产品寿命大大提高，可安全工作达50万次以上。
5.使用方便。
本实用新型脉冲发生器的设计采用了使用元器件数量最少、元器件体积小的简单可靠的设计方案，使得脉冲发生器制造成本低；并且，电磁阀可根据用户需要安装脉冲发生器或不安装脉冲发生器由用户随意选择的优点，使得使用更方便、更灵活。
所述的阀体部件1包括一阀体壳10，该阀体壳10呈H形状，所述的永磁体4便套设在H形状阀体壳10中部的凹陷中；H形状阀体壳10的中部呈圆孔滑槽13，在圆孔滑槽13内安置一阀芯12，该阀芯12可以在圆孔滑槽13中作轴向移动，在本实用新型中，阀芯12呈圆柱形，由导磁铁芯112与置于导磁铁芯112腔内的软体密封体122和弹簧124以及用于固定和有减噪声的垫片125组成，在导磁铁芯121上置有液流槽123，上述的软体密封件122可以各种软体材料制成，在本实施例中采用了橡胶材料制作密封件122。在单管组件与阀芯之间以及双管组件与阀心之间各置有减噪声垫片。
在滑槽13的两端各置有单管组件14和双管组件11，在阀芯12与单管组件14的结合处以及在阀芯12与双管组件11的结合处置有缓冲垫圈15，缓冲垫圈15分别镶嵌在单管组件14的密封嘴和双管组件11的密封嘴上，单管组件14与阀体壳10用亚弧焊接方法焊成一体，双管组件11与阀体壳10的另一端用亚弧焊接方法焊成一体。
单管组件14由出液管143和位于出液管143上部外侧的单管端磁轭141组成，用银钎焊接连成一体，在单管端磁轭141上设有出液孔，与出液管的内孔连通，在靠近阀芯12侧的端面形成第二阀口146，该第二阀口146与出液管143的内侧口连通，上述的单管端磁轭141置于阀体壳10内侧，并通过亚弧焊固定与阀体壳10固定连接成一体。
双管组件11由并排设置的进液管112和出液管113以及双管端磁轭111组成，并用银钎焊焊接连成一体，该出液管113与H形状阀体壳10中部的圆孔滑槽13相通；在双管端磁轭111上设有进液孔与进液管112的内孔相通并与阀体壳10相通，在双管端磁轭111上设有另一出液孔与出液管113的内孔连通，在靠近阀芯体12侧的端面形成第一阀口116，该第一阀口116与出液管112的内侧口连通；第一阀口116和第二阀口146设置在滑槽13的轴向中心位置，以便阀芯12可分别与第一阀口116或第二阀口146呈密封稳定状态。
所述的磁轭框3由磁轭架31和磁轭盖32组成，所述的一组永磁体4和一组永磁体按装架5设置在阀体部件1呈H状的凹槽内，所述的励磁线圈2设置在磁轭架3内，阀体部件1以及位于其凹槽内的一组永磁体4和永磁体按装架5一起设置在磁轭架31上的圆孔和励磁线圈2上的内孔内，并与磁轭盖32固定连接一起。
请结合图2和图3参见图5所示，图5是本实用新形双稳态二位三通脉冲电磁阀中脉冲发生器8的电原理图。本实用新型中的脉冲发生器8不是设置在双稳态二位三通脉冲控制电磁阀中，而是位于防护盖7内。所述的脉冲发生器8包括，电源连接器CP1，该电源连接器CP1接整流二极管D1的正极和压敏电阻ZR1的1端，整流二极管D1的负极接电源连接器PTC热保护器MZ1θ的1端，热保护器MZ1θ的2端接励磁线圈2的1端和可控硅T1的阳极以及C3的1端，励磁线圈2的2端接电容C4的正级和电阻R1的1端，电容C4的负极接电阻R4、R3、R2的2端、接电容C2、C1的2端、接可控硅T1的阴极、接二极管D2的正极，二极管D2的负极接电阻R1的2端、压敏电阻ZR1的2端、电容C1电阻R2的2端、触发二极管DB1的1端和电源连接器CP2，可控硅T1的控制极接电阻R3和电容C2以及触发二极管DB1的2端；在上述电路中，PTC热保护器设置在励磁线圈2内。
请结合
图1、图2、图3和图5参见图4所示，本实用新型双稳态二位三通脉冲电磁阀包括脉冲发生器的工作原理如下(1)正脉冲产生过程电源开关K合上后，经D1半波整流形成正脉动电压P1，P1通过MZ1和线圈2对电容C4进行冲电(此时由于二极管D2的负极接电源输出端，使得可控硅T1的控制极始终被钳制在低电位，在K1合上其间可控硅T1处于关门状态)，在对C4的冲电过程中线圈2获得正向冲电电流，直至冲电过程结束。在电路中C3和R4是线圈反向电势吸收电路，C1和R2以及C2和R3是可控硅T1触发抗干扰电路，压敏电阻ZR1是过压保护器，PTC热保护器MZ1是为防止可控硅T1误动作而设置的保护器，同时也是线圈2和电容C4元器件失效而产生后果而设置的过流保护器。
(2)负脉冲产生过程当电源开关断开时，二极管D2的负极电位上升，到达触发二极管DB1导通电压时DB1导通，可控硅T1门被打开，可控硅T1导通，此时电容C4上的电通过线圈2和可控硅T1进行放电，直至放电结束，在放电过和中线圈2获得反向放电电流。
下面分三种状态理解双稳态二位三通电磁阀的工作过程(1)当励磁线圈2在无励磁电流经过时双稳态二位三通脉冲电磁阀稳定工作状态请参见图4，图4是本实用新型双稳态二位三通脉冲电磁阀磁场分布图，在励磁线圈2无励磁电流经过时，阀芯12受力由阀芯12在滑槽13中所处的位置决定。当阀芯12的位置在滑槽13径向中心线右侧时，受力方向向右侧，反之受力方向向左侧。第一阀口116和第二阀口146位于滑槽13的左右两端，并且第一阀口116和第二阀口146的位置是在阀芯12永久受轴向力的恰当位置，使得阀芯12可靠密封第一阀口116或第二阀口146的稳定密封状态，同时阀芯12被永磁体4的相斥磁场所磁化，在阀芯12上形成一对轴向磁场，磁场方向由一对极性相斥的永磁体4的磁场方向所决定，如永磁体靠近滑槽13侧的磁场极性是N极，则阀芯12靠近阀口侧磁场极性为S极，反之为N极，为下一换向动作作准备。
(2)当励磁线圈2在有正向电流通过时，双稳态二位三通脉冲电磁阀换向切换工作过程设阀芯12初始状态在密封第一阀口116的位置，并且阀芯体12被磁化的极性是靠第一阀口116侧是S极，另一侧是N极。
当图4中电源开关K合上时，正脉冲电流流过励磁线圈2，并且设定励磁线圈2所产生的磁场方向在第一阀口116处是S极，阀口二146处是N极(参见图4所示)，磁场方向由励磁电流的方向所决定，此时第一阀口116处的S极与被磁化的阀芯12靠第一阀口116的磁场极性相同，因此产生同极性排斥力，并且排斥力大于永磁体4与阀芯12所构成的密封力，推动阀芯体12延滑槽方向第二阀口146方向移动，当移动位置超过滑槽13经向中心线后，由永磁体4的磁场与阀芯体12构成新的力，力的方向与排斥力相同，迫使阀芯12移位至第二阀口146的位置；当励磁电流消失后阀芯12又呈现上述(1)的状态，但是由于阀芯12的位置已改变，在滑槽13的另一端即第二阀口146密封，第一阀口116开启，从而实现了脉冲通电电磁阀换向的功能和无电自锁的功能。
(3)当励磁线圈2在有反向电流流过时，双稳态二位三通脉冲电磁阀换向切换工作过程上述(2)过程结束后双稳态二位三通脉冲电磁阀第二阀口146呈密封状态，第一阀口116呈开启状态。当图5中电源开关K断开时，负脉冲电流通过励磁线圈2，励磁线圈2所产生的励磁磁场方向在第一阀口116处是N极，第二阀口处146是S极，此时第二阀口146处的S极与被磁化的阀芯12靠近第二阀口146的磁场极性相同，因此产生同极性排斥力，并且排斥力大于永磁体4与阀芯12所构成的密封力，推动阀芯12沿滑槽方向第一阀口116方向移动，当移动位置超过滑槽13经向中心线后，由永磁体4的磁场与阀芯12构成新的力，力的方向与排斥力相同，迫使阀芯12移位至第一阀口116的位置；当脉冲电流消失后阀芯12又呈现上述(1)的状态，但是由于阀芯体12的位置已改变，在滑槽13的另一端即第一阀口116密封，第二阀口146开启，从而实现了脉冲通电电磁阀换向的功能和无电自锁的功能。
综上所述，本实用新型双稳态二位三通脉冲控制电磁阀，由于采用了最佳的磁场和磁路设计方案和软体密封的方式以及增加了换向缓冲垫片，使得电磁阀换向噪声大大降低，电磁阀密封性能极佳，电磁阀工作状态稳定可靠，寿命得到很大提高，并且大幅度减少了零件数量使得制造成本大量降低；同时，由于采用了瞬时通电，不仅节省能量降低电耗，并且使得线圈无温升，延长产品的使用寿命，由于结构简单，使之成本降低且品质提高，且设置了脉冲发生器使得使用更方便，灵活。
权利要求1.一种双稳态二位三通脉冲电磁阀，包括一阀体部件(1)，安装在阀体部件(1)中间外部的一组极性相斥的永磁体(4)，套设在阀体部件(1)与永磁体(4)外部的励磁线圈(2)，用于固定和安装的磁轭框(3)，用于永磁体安装的一组永磁体安装架(5)，用于安装固定的固定板(6)及防护盖(7)；其特征在于所述的阀体部件(1)包括一阀体壳(10)，该阀体壳(10)呈H形状，H形状阀体壳(10)的中部置有呈圆孔滑槽(13)，在圆孔滑槽(13)内安置一阀芯(12)，分别轴向设置在阀体壳(10)左右两侧翼的一单管组件(14)和一双管组件(11)，在圆孔滑槽(13)两端分别设置一与双管组件(11)连通的第一阀(116)和一与单管组件(14)连通的第二阀口(146)。
2.如权利要求1所述的双稳态二位三通脉冲电磁阀，其特征在于在所述的单管组件(14)与阀芯(12)和双管组件(11)与阀芯(12)之间各设置有缓冲垫片(15)。
3.如权利要求1所述的双稳态二位三通脉冲电磁阀，其特征在于所述的磁轭框(3)由磁轭架(31)和磁轭盖(32)组成，一组永磁体(4)和一组永磁体按装架(5)设置在阀体部件(1)呈H状的凹槽内，励磁线圈(2)设置在磁轭架(3)内，阀体部件(1)与一组永磁体(4)和永磁体按装架(5)一起位于磁轭架(31)上的圆孔和励磁线圈(2)上的内孔内，并与磁轭盖(32)固定连接一起。
4.如权利要求1所述的双稳态二位三通脉冲电磁阀，其特征在于在所述的防护盖(7)内设置一脉冲发生器(8)。
5.如权利要求1所述的双稳态二位三通脉冲电磁阀，其特征在于所述的单管组件(14)由出液管(143)和位于出液管(143)上部外侧的单管端磁轭(141)组成；该出液管(143)通过银钎固定焊接在单管端磁轭(141)内，该出液管(143)的内侧口与第二阀口(146)连通，该单管端磁轭(141)置于阀体壳(10)内侧，并通过亚弧焊固定与阀体壳(10)固定连接成一体。
6.如权利要求1所述的双稳态二位三通脉冲电磁阀，其特征在于所述的双管组件(11)由并排设置的进液管(113)、出液管(112)和位于进液管(113)、出液管(112)上部外侧的双管端磁轭(111)组成；该进液管(113)、出液管(112)通过银钎焊接固定在双管端磁轭(111)内，该出液管(112)的内侧口与第一阀口(116)连通，该双管端磁轭(111)置于阀体壳(10)另一端内侧，并与阀体壳(10)用亚弧焊固定连接成一体。
7.如权利要求1和6所述的双稳态二位三通脉冲电磁阀，其特征在于在所述的H形状阀体壳(10)中部的圆孔滑槽(13)与双管组件(11)上的进液管(113)相通。
8.如权利要求1所述的双稳态二位三通脉冲电磁阀，其特征在于所述的阀芯(12)由导磁铁芯(112)与置于导磁铁芯(112)腔内的软体密封体(122)和弹簧(124)以及垫片(125)组成，在导磁铁芯(121)上置有液流槽(123)。
9.如权利要求1所述的双稳态二位三通脉冲电磁阀，其特征在于所述的脉冲发生器(8)包括，电源连接器CP1，该电源连接器CP1接整流二极管D1的正极和压敏电阻ZR1的1端，整流二极管D1的负极接电源连接器PTC热保护器MZ1θ的1端，热保护器MZ1θ的2端接励磁线圈(2)的1端和可控硅T1的阳极以及C3的1端，励磁线圈(2)的2端接电容C4的正级和电阻R1的1端，电容C4的负极接电阻R4、R3、R2的2端、接电容C2、C1的2端、接可控硅T1的阴极、接二极管D2的正极，二极管D2的负极接电阻R1的2端、压敏电阻ZR1的2端、电容C1电阻R2的2端、触发二极管DB1的1端和电源连接器CP2，可控硅T1的控制极接电阻R3和电容C2以及触发二极管DB1的2端。
10.如权利要求9所述的双稳态二位三通脉冲电磁阀，其特征在于所述的PTC热保护器设置在励磁线圈(2)内。
专利摘要本实用新型一种双稳态二位三通脉冲控制电磁阀，包括阀体部件，安装在阀体部件中间外部的一组极性相斥的永磁体，套设在阀体部件与永磁体外部的励磁线圈，用于固定和安装的磁轭框，用于永磁体安装的一组永磁体安装架，用于安装固定的固定板及防护盖；其特点是阀体部件包括一阀体壳，该阀体壳呈H形状，阀体壳的中部置有呈圆孔滑槽，在圆孔滑槽内安置一阀芯，分别轴向设置在阀体壳左右两侧翼的一单管组件和一双管组件，在圆孔滑槽两端分别设置一与双管组件连通的第一阀口和一与单管组件连通的第二阀口。本实用新型由于增加了换向缓冲垫片，不仅实现换向和无电自锁的功能，并且电磁阀换向噪声降低且密封性提高，从而工作状态稳定且延长寿命。
文档编号F16K11/02GK2562014SQ0221782
公开日2003年7月23日 申请日期2002年5月31日 优先权日2002年5月31日
发明者王群辉 申请人:王群辉