专利名称：一体化电动切换阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冰箱零部件，尤其涉及一种一体化电动切换阀。
技术背景在传统的冰箱制冷系统中，制冷剂流向的控制部件大都是用两位三通电磁 阀或双稳态电磁阀，这两种阀由于驱动信号是交流信号，所以干扰大、功耗大， 有时电网交流电产生的干扰信号，还会使阀产生误动作。近两年来，冰箱系统开始应用一种新型的电动切换阀，如中国专利文献CN200510060210.0公开了一 种"电动切换阀"，该阀利用步进电机原理，用线圈驱动转子部件转动，带动滑 块，从而控制导入口与多个导出口的通断关系。这种阀虽然在整体功能和性能 上都有很大的提高，但也存在以下缺点(1)阀的控制部分分立于阀体之外， 属于冰箱控制器主控板的一部分，控制部分和阀之间至少需要2根电源线和4 根步进电机驱动信号线相连，控制复杂，成本高；(2)由于步进电机的驱动信 号是一定时序的方波信号，而且驱动电流达到0. 1 0. 3A，在较长的传输线上势 必会产生干扰和辐射；(3)电动切换阔的驱动方法和策略都由冰箱控制器主控板来实现，由于不同冰箱生产厂家的控制电路和控制方法不同，造成同一规格 的阀在不同规格的冰箱控制板上反映的特性不一致，因此冰箱生产厂家需根据 使用的阀改变冰箱控制器主控板的结构和程序，从而给冰箱的装配带来很多不 便。发明内容本实用新型主要解决现有电动切换阀控制复杂、存在干扰和辐射、给冰箱
装配带来很多不便的技术问题；提供一种控制简单、有效减小干扰和辐射，而 且无需改动冰箱控制器主控板即可与电动切换阀相配，确保冰箱装配非常方便 的一体化电动切换阀。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本实用 新型包括壳体，壳体内设有连接有一个导入管和至少两个导出管的阀腔，导出 管与阀腔相连的管口处设有与步进电机相连的滑块机构，所述的壳体内还一体 封装有控制模块，所述的控制模块包括连接有采样单元、驱动单元的中央处理 单元以及为整个阀提供工作电源的电源模块，驱动单元与步进电机相连，中央 处理单元内存储有控制程序。冰箱装配时，将采样单元与冰箱的设定信号控制 件相连。采样单元采集设定信号的状态并发送给中央处理单元，中央处理单元 通过存储在内部的控制程序的分析、运算、处理，产生步进电机的驱动脉冲信 号，驱动脉冲信号再经过驱动单元的功率放大带动步进电机转动，步进电机的 转动带动滑块机构同步转动，滑块机构转动到不同位置时，可以控制导入管与 各个导出管的通断关系，使制冷剂介质按用户需要流向冰箱的不同温区。控制 模块与阀封装成一体后，对步进电机的驱动及其控制策略全部由阀自身的控制 模块来完成，对于不同的冰箱生产厂家，都只需提供外部设定信号，不需要改 动冰箱主控板，从而使冰箱装配非常方便，大大提高生产效率。另一方面，步 进电机的驱动信号传输线位于阀内部，大大縮短了长度，有效减少了干扰和辐 射，使电机的运转更可靠。同时也减少了装配冰箱时阀与外部的连线，使冰箱 内部连线更简洁，控制更简单。
作为优选，所述的壳体上设有四芯接口，四芯接口的两芯与所述的采样单 元相连，另外两芯与所述的电源模块相连。装配时，四芯接口中与电源模块相 连的两芯与冰箱的电源系统相连，与采样单元相连的两芯与冰箱的设定信号控 制件相连。采样单元有两根信号输入线，该信号为TTL电平的触点信号，这两根输入线与地线的短接状态有四种组合断/断、断/短、短/短、短/断，决定 了电动切换阀有4种切换方式，即导入口与导出口的通端关系可以有四种状态。 使控制更加方便。采用四芯接口更便于装配，走线整洁，节约成本。作为优选，所述的驱动单元和步进电机间通过步进电机接口相连。确保阀 的装配比较方便，也确保阀内部的连线更加牢固，也便于维修。本实用新型的有益效果是通过将控制模块与阀封装成一体，实现步进电 机的驱动及其控制策略全部由阀自身的控制模块来完成，对于不同的冰箱生产 厂家，都只需提供外部设定信号，不需要改动冰箱主控板，从而使冰箱装配非 常方便，大大提高生产效率；另一方面，步进电机的驱动信号传输线位于阀内 部，大大縮短了长度，有效减少了干扰和辐射，使电机的运转更可靠；阀与外 部的连线只需两根电源线、两根控制线，而且控制线的控制信号为TTL电平的 触点信号，减少了阀对冰箱系统的干扰和辐射，也使冰箱内部连线更简洁，控 制更简单。
图1是本实用新型的一种结构示意图。图2是本实用新型的一种电路连接框图。图3是本实用新型中控制模块的一种电路原理图。图4是本实用新型中控制程序的一种软件流程图。图中l.壳体，2.导入管，3.导出管，4.步进电机，5.控制模块，6.釆样单元， 7.驱动单元，8.中央处理单元，9.电源模块，10.四芯接口。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的 说明。
实施例1:本实施例的一体化电动切换阀，如图1所示，壳体1内一体封装
有步进电机4、滑块机构、控制模块5、阀腔，阀腔上连接有一个导入管2和两 个导出管3，滑块机构安装于导出管3与阀腔相连的管口处。如图2所示，控制 模块5包括连接有采样单元6、驱动单元7的中央处理单元8以及为整个阀提供 工作电源的电源模^i9，驱动单元7通过步进电机接口与步进电机4相连，步进 电机4与滑块机构相连，中央处理单元8内存储有控制程序。壳体1上安装有 一个四芯接口 10，四芯接口 10的两芯与采样单元6相连，另外两芯与电源模块 9相连。
本实施例中的控制模块5上所有元件焊接在一块线路板上，如图3所示， 电源模块9由二极管D1、电容C1、 C2、 C3、 C4、稳压管IC1构成，由冰箱电源 系统提供的7 15VDC电源由接口 JP1输入，经过Dl整流、Cl和C2滤波，为步 进电机提供DC12V工作电压，同时经过稳压管IC1的电压转换，生成+5VDC电压， 为线路板上的其他元件提供工作电压。
采样单元6由电阻R1、 R2、电容C5、 C6构成，将冰箱控制件输入的两个控 制信号由接口 JP2输入并分别上拉R1、 R2两个电阻值。若控制信号端子悬空， 则采样单元6与中央处理单元8的连接端为高电平，若控制信号端子与地短接， 则该端为低电平，共有四种不同的组合高/高、高/低、低/低、低/高，并将 组合信号发送给中央处理单元8。
中央处理单元8由一片R8C单片机构成，单片机的第l脚、第32脚接收采 样单元6的不同组合信号的输入，经内部控制程序的分析、计算、处理后产生 一定时序的电机驱动脉冲，控制步进电机4转动到相应的位置。控制程序的软
件流程图如图4所示，上电后，控制程序先驱动步进电机的转子归零位，检测 采样单元的输入信号，根据该信号计算转子需转动角度和方向，驱动电机转动， 并存储电机位置，电机到位后，重新检测采样单元的输入信号。当步进电机处 于保持状态时，驱动脉冲都为高电平，保证电机绕组电流为零。R8C内部集成了 EEPR0M，步进电机每转一次，R8C就将转动角度存储在EEPR0M中，下次重新上 电后，再将该数据调出，保证转子适当归零位。驱动单元7为一片集成电路ULC2003， ULC2003有7个独立功率放大通道， 单片机R8C产生的驱动脉冲经过芯片ULC2003后通过步进电机接口 JP3与步进 电机绕组相连，为绕组提供大电流的驱动脉冲。步进电机4的转动带动滑块机构同步转动，滑块机构转动到不同位置，控 制两个导出管3与阀腔的通断关系，使冰箱的制冷剂介质按用户需要流向冰箱 的不同温区。本实用新型减少了阀与冰箱系统的连线，冰箱提供给阀的控制信号为TTL 电平的触点信号，縮短了步进电机驱动信号传输线，使控制简单，连线整洁， 有效减少干扰和辐射，使整个冰箱系统运转更可靠。更重要的是，步进电机的 驱动及其控制策略全部由阀自身的控制模块来完成，冰箱生产厂家只需提供外 部设定信号，不需要改动冰箱主控板，从而使冰箱装配非常方便，大大提高生 产效率。
权利要求1.一种一体化电动切换阀，包括壳体(1)，壳体(1)内设有连接有一个导入管(2)和至少两个导出管(3)的阀腔，导出管(3)与阀腔相连的管口处设有与步进电机(4)相连的滑块机构，其特征在于所述的壳体(1)内还一体封装有控制模块(5)，所述的控制模块(5)包括连接有采样单元(6)、驱动单元(7)的中央处理单元(8)以及为整个阀提供工作电源的电源模块(9)，驱动单元(7)与步进电机(4)相连，中央处理单元(8)内存储有控制程序。
2. 根据权利要求1所述的一体化电动切换阀，其特征在于所述的壳体(1) 上设有四芯接口 (10)，四芯接口 (10)的两芯与所述的采样单元(6)相连， 另外两芯与所述的电源模块(9)相连。
3. 根据权利要求1或2所述的一体化电动切换阀，其特征在于所述的驱动 单元(7)和步进电机(4)间通过步进电机接口相连。
专利摘要本实用新型涉及一种一体化电动切换阀，它的壳体内一体封装有步进电机、滑块机构、控制模块、阀腔，阀腔上连接有一个导入管和至少两个导出管，滑块机构安装于导出管与阀腔相连的管口处。控制模块包括连接有采样单元、驱动单元的中央处理单元以及为整个阀提供工作电源的电源模块，驱动单元通过步进电机接口与步进电机相连，步进电机与滑块机构相连，中央处理单元内存储有控制程序。本实用新型的步进电机驱动及其控制策略全部由阀自身的控制模块来完成，提高了阀与冰箱系统的配套性，使冰箱装配非常方便，大大提高生产效率。而且减少了阀与冰箱系统的连线，缩短了步进电机驱动信号传输线，使冰箱系统控制简单，连线整洁，有效减少干扰和辐射。
文档编号F16K31/04GK201028095SQ200720149819
公开日2008年2月27日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者汤建斌, 庆 蒋, 蔡晋辉 申请人:庆 蒋