专利名称：双稳态电磁阀及其阀体的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于制冷剂循环系统的换向控制阀，具体涉及一种双稳态电磁阀及其 阀体。
背景技术：
双稳态电磁阀具有能耗低、可靠性高的特点。它采用脉冲和永磁技术，通过控制器 切换脉冲的电极触点来改变阀的导通状态，当控制器发出电脉冲时，电磁力驱动阀芯克服 永磁力产生换向位移，并依靠永磁力将阀芯保持在工作位置，实现了无需维持电流的双稳 状态。请参见图1和图2，其中，图1是现有双稳态电磁阀阀体的整体结构示意图，图2是 图1的A-A剖面图。如图所示，两块永磁体8对称设置在第二套管6与第一套管3之间环形空间内，并 通过两个固定块2依次间隔；双孔阀座1和单孔阀座7分别与套管的两端固定连接，其中， 双孔阀座1的两个连通孔分别与进口管和第一出口管连通，单孔阀座7的连通孔与第二出 口管连通；阀芯4置于第一套管3内，且阀芯4的外周表面具有多个轴向设置的凹槽5，以建 立阀芯4两侧的第一套管容腔的连通关系。阀芯4的左端密封面与双孔阀座1相抵，此工 作位置，介质经进口管进入第一套管3内后，经第二出口管流出；阀芯4的右端密封面与单 孔阀座7相抵，此工作位置，介质经进口管进入第一套管3内后，经第一出口管流出。电磁 控制线圈置于阀体的外侧(图中未示出)，对电磁控制线圈施加不同方向的电流，其产生的 磁力用于驱动阀芯在前述两个工作位置之间切换，从而实现两个循环支路交替制冷。工作 过程中，介质从阀芯外周的凹槽内流过，由于介质对阀芯产生的推力较为复杂，且阀芯4为 活动部件，因而易导致阀芯产生周向摆动等不规则运动，从而冲击第一套管3的内壁，形成 噪声。有鉴于此，亟待针对现有双稳态电磁阀进行改进设计，以避免产生工作噪声。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种可有效避免工作噪声的双 稳态电磁阀阀体。在此基础上，本发明还提供一种具有该阀体的双稳态电磁阀。本发明提供的双稳态电磁阀阀体，该阀体具有阀腔及与阀腔连通的进口和两个出 口，其中，进口和第一出口设置在所述阀腔的一端，第二出口设置在所述阀腔的另一端；所 述进口与第二出口之间具有介质通道；置于阀腔内的阀芯可选择性的密封第一出口或者第 二出口，所述阀芯密封一侧的第一出口时，介质通过该介质通道经第二出口流出；所述阀芯 密封另一侧的第二出口时，介质经第一出口流出；阀芯的密封位置通过永磁体的磁力保持； 所述介质通道设置在阀腔的侧壁上。优选地，所述阀腔具体为由第一套管和位于第一套管两端的阀座构成的内部容 腔；所述介质通道与第一套管的轴心线相平行。
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优选地，所述介质通道具体为第一套管上径向贯通的开口。优选地，所述介质通道具体为第一套管内壁上的凹槽。 优选地，所述介质通道为若干个，且若干个通道沿所述第一套管的周向均布。优选地，所述介质通道延伸至所述第一套管的接近所述进口的端面。优选地，所述永磁体至少为两个，且沿所述第一套管的周向依次间隔设置。优选地，所述介质通道的通流横截面积小于所述进口的通流横截面积。优选地，还包括套装在永磁体外侧的第二套管，其两端分别与两侧的阀座封固连 接。本发明提供的双稳态电磁阀，包括阀体和套装在所述阀体外侧的控制线圈，控制 线圈产生的磁力驱动所述阀体的阀芯在两个密封位置之间切换；所述阀体采用如前所述的 双稳态电磁阀阀体。与现有技术相比，本发明提供的阀体将用于建立进口与第二出口之间连通关系的 介质通道设置在阀腔的侧壁上，即，介质在阀腔的侧壁内流动。而现有技术中该通路设置在 阀芯的外周表面上，阀芯在工作过程中为活动部件，这样，在介质推力的作用下阀芯易产生 不规则运动，并会冲击阀腔内壁而形成工作噪声。相比较而言，本发明技术方案中该介质通 道设置在阀腔的侧壁上，由于阀腔本体为相对固定的部件，介质作用于该阀腔侧壁时不会 导致其产生不规则运动，也就是说，本发明所述的阀体在工作过程中相邻部件之间没有冲 击，从而可有效避免产生工作噪声。此外，现有结构的流道设置在阀芯上，因而流道的加工 工艺较为复杂、加工成本较高；而本发明技术方案中该流道设置在阀腔的侧壁上，显然，在 阀腔本体上加工流道，工艺上容易实现，进而可提高生产效率，降低加工成本。本发明的优选方案中，所述阀腔具体为由第一套管和位于第一套管两端的阀座构 成的内部容腔；所述介质通道与第一套管的轴心线相平行。具体地，该介质通道具体为第一 套管上径向贯通的开口或者具体为第一套管内壁上的凹槽。显然，前述优选方案中的开口 或凹槽可以采用有屑加工或者无屑加工的方式实现，进一步提高了介质通道的工艺性。本发明的另一优选方案中，所述介质通道为若干个，且若干个通道沿所述第一套 管的周向均布。这样，径向作用于阀芯的介质压力沿其周向均布，可确保阀芯与第一套管之 间的径向间隙一致，进而提高阀芯位移的工作可靠性。本发明提供的双稳态电磁阀用于控制冷媒通向不同温区的自动控制元件，通过冷 媒的通断来实现不同温区的温度控制，特别适用于冰箱制冷系统。
图1是现有双稳态电磁阀阀体的整体结构示意图；图2是图1的A-A剖面图；图3是本发明所述双稳态电磁阀阀体的整体结构示意图，图中所示，阀芯位于密 封第一出口的工作位置；图4是图3的B-B剖面图；图5示出了本发明所述双稳态电磁阀阀体的阀芯位于密封第二出口的工作位置；图6、图7、图8、图9和图10分别示出不同结构形式的介质通道。图3-图 10 中
第一套管10 ；介质通道11、111、112、113、114、115 ；双孔阀座20 ；进口 21 ；第一出
口 22 ；单孔阀座30 ；第二出口 31 ；阀芯40 ；进口管51 ；第一出口管52 ；第二出口管53 ；永磁 体60 ；固定块70 ；第二套管80。
具体实施例方式本发明是基于双稳态电磁阀的现有结构作出的改进设计，双稳态电磁阀主要由阀 体和套装在所述阀体外侧的控制线圈两个主要部分构成，其结构及工作原理与现有技术基 本相同。工作过程中，对电磁控制线圈施加不同方向的电流，其产生的磁力用于驱动阀芯在 两个密封工作位置之间切换，从而实现两个循环支路交替制冷，满足制冷系统的使用要求。需要说明的是，由于本方案中控制线圈与阀体之间的相对位置及连接关系与现有 技术完全相同，本领域的普通技术人员基于现有技术完全可以实现，故，本文未对控制线圈 作更进一步的说明。下面结合说明书附图具体说明双稳态电磁阀阀体的具体实施方式
。请参见图3，该图是本发明所述双稳态电磁阀阀体的整体结构示意图。如图所示，第一套管10的一端与双孔阀座20封固连接，其另一端与单孔阀座30 封固连接。三者构成阀体的阀腔。其中，双孔阀座20上具有与阀腔连通的进口 21和第一 出口 22，单孔阀座30上具有与阀腔连通的第二出口 31。第一套管10上开设有介质通道11，以便于建立进口 21与第二出口 31之间连通关 系。也就是说，介质通道11设置在阀腔的侧壁上。请一并参见图4，该图是图3的B-B剖面 图。阀芯40置于该阀腔内，并且阀芯40可在控制线圈的磁力作用下在阀腔内滑动，从 而选择性的密封第一出口 22或者第二出口 31。其中，阀芯40两侧端部与第一出口 22和第 二出口 31相抵的部位采用弹性材料，使得封堵部位具有较好的密封性。如图3所示，进口管51插装在进口 21内，第一出口管52插装在第一出口 22内， 第二出口管53插装在第二出口 22内；插装完成后，三根管路与相应的阀座钎焊固定，优选 采用银钎焊，焊缝强度较好，以适应管路内介质的温差变化。如图4所示，永磁体60为两个，且沿第一套管10的周向依次间隔设置，两者之间 采用绝缘固定块70进行周向限位。应当理解，永磁体60的数量不局限于图4中所示的两 个，实际上，永磁体60也可以为两个以上的多个，只要满足阀芯40保持在密封工作位置的 使用需要均在本申请要求保护的范围另外，永磁体60的磁场方向与阀芯40的滑动方向一致，以利于阀芯获得较强的磁 力保持在相应的密封工作位置。第二套管80套装在永磁体60的外侧，其两端分别与两侧的阀座封固连接。具体 地，可采用氩弧焊接方式。在工作状态下，当阀芯40在控制线圈的驱动下滑动至双孔阀座20端并密封第一 出口 22时，如图3所示，介质经进口管51进入阀体后，通过第一套管10上的介质通道11 进入阀芯40另一侧的阀腔内，最后经第二出口 31流出，形成由进口管51至第二出口管53 之间的通路；当阀芯40在控制线圈的驱动下滑动至单孔阀座30端并密封第二出口 31时， 如 5所示，介质经进口管51进入阀体后，经第一出口 22流出，形成由进口管51至第一出口管52之间的通路。本方案将用于建立进口 21与第二出口 31之间通路的介质通道11设置在阀腔的 侧壁上，即，介质在阀腔的侧壁内流动。由于阀腔本体为相对固定的部件，介质作用于该阀 腔侧壁时不会导致其产生不规则运动，也就是说，本发明所述的阀体在工作过程中相邻部 件之间没有冲击，从而可有效避免产生工作噪声。此外，现有结构的流道设置在阀芯上，因 而流道的加工工艺较为复杂、加工成本较高；而本发明技术方案中该流道设置在阀腔的侧 壁上，显然，在阀腔本体上加工流道，工艺上容易实现，进而可提高生产效率，降低加工成 本。特别说明的是，设置在第一套管10上的介质通道11可以为直线状、弧线状，甚至 也可以是螺旋线状。特别地，图3中所示，与第一套管10的轴心线平行设置的直线状介质 通道11的加工工艺性最好，故为最优方案。显然，该介质通道可以沿第一套管10的径向贯通也可以非贯通。参见图6，该图示出了一种第一套管的横截面形状，图中所示的介质通道111为第 一套管上径向贯通的开口。参见图7，该图示出了另一种第一套管的横截面形状，图中所示的介质通道112为 第一套管内壁上的凹槽。开口或凹槽形式的介质通道可以采用有屑加工或者无屑加工的方 式实现。此外，介质通道为若干个，且若干个通道沿所述第一套管的周向均布。这样，径向 作用于阀芯的介质压力沿其周向均布，从而确保阀芯与第一套管之间径向间隙基本一致， 以避免单向受力而导致阀芯偏斜，影响阀芯位移的可操作性。应当理解，介质通道在第一套管上的轴向位置不应局限本申请要求保护的范围。 也就是说，该介质通道可以沿第一套管的轴向设置在任一位置。参见图8，该图示了一种第一套管的主视图，图中所示，沿第一套管的轴向，介质通 道113位于第一套管的中部，介质通道113的两端均不贯通。参见图9，该图示出另一种第一套管的主视图，图中所示，沿第一套管的轴向，介质 通道114的两端均贯通。参见图10，该图示出了再一种第一套管的主视图，图中所示，沿第一套管的轴向， 介质通道115位于第一套管的一端。介质通道115的一端贯通、另一端非贯通。优选地，所 述介质通道延伸至所述第一套管的接近所述进口的端面，即该介质通道115的贯通端与双 孔阀座20相连，以利于介质经进口流入介质通道。本方案中，介质通道的通流横截面积小于进口 21的通流横截面积，以避免沿程压 力损失影响制冷系统的正常工作。同理，对于设置若干个介质通道的双稳态电磁阀来说，各 个通道的通流横截面积之和小于进口的通流横截面积。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，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。
权利要求
双稳态电磁阀阀体，该阀体具有阀腔及与阀腔连通的进口和两个出口，其中，进口和第一出口设置在所述阀腔的一端，第二出口设置在所述阀腔的另一端；所述进口与第二出口之间具有介质通道；置于阀腔内的阀芯可选择性的密封第一出口或者第二出口，所述阀芯密封一侧的第一出口时，介质通过该介质通道经第二出口流出；所述阀芯密封另一侧的第二出口时，介质经第一出口流出；阀芯的密封位置通过永磁体的磁力保持；其特征在于，所述介质通道设置在阀腔的侧壁上。
2.根据权利要求1所述的双稳态电磁阀阀体，其特征在于，所述阀腔具体为由第一套 管和位于第一套管两端的阀座构成的内部容腔；所述介质通道与第一套管的轴心线相平 行。
3.根据权利要求2所述的双稳态电磁阀阀体，其特征在于，所述介质通道具体为第一 套管上径向贯通的开口。
4.根据权利要求2所述的双稳态电磁阀阀体，其特征在于，所述介质通道具体为第一 套管内壁上的凹槽。
5.根据权利要求3或4所述的双稳态电磁阀阀体，其特征在于，所述介质通道为若干 个，且若干个通道沿所述第一套管的周向均布。
6.根据权利要求2所述的双稳态电磁阀阀体，其特征在于，所述介质通道延伸至所述 第一套管的接近所述进口的端面。
7.根据权利要求1所述的双稳态电磁阀阀体，其特征在于，所述永磁体至少为两个，且 沿所述第一套管的周向依次间隔设置。
8.根据权利要求1所述的双稳态电磁阀阀体，其特征在于，所述介质通道的通流横截 面积小于所述进口的通流横截面积。
9.根据权利要求1所述的双稳态电磁阀阀体，其特征在于，还包括套装在永磁体外侧 的第二套管，其两端分别与两侧的阀座封固连接。
10.双稳态电磁阀，包括阀体和套装在所述阀体外侧的控制线圈，控制线圈产生的磁 力驱动所述阀体的阀芯在两个密封位置之间切换，其特征在于，所述阀体采用如权利要求1 至9中任一项所述的双稳态电磁阀阀体。
全文摘要
本发明公开一种双稳态电磁阀的阀体，该阀体具有阀腔及与阀腔连通的进口和两个出口，其中，进口和第一出口设置在所述阀腔的一端，第二出口设置在所述阀腔的另一端；在所述进口与第二出口之间的阀腔侧壁上具有介质通道；置于阀腔内的阀芯可选择性的密封第一出口或者第二出口，所述阀芯密封一侧的第一出口时，介质通过该介质通道经第二出口流出；所述阀芯密封另一侧的第二出口时，介质经第一出口流出；阀芯的密封位置通过永磁体的磁力保持。由于阀腔本体为相对固定的部件，介质作用于该阀腔侧壁时不会导致其产生不规则运动，从而可有效避免产生工作噪声。在此基础上，本发明还提供一种具有该阀体的双稳态电磁阀。
文档编号F16K11/044GK101886709SQ20091013842
公开日2010年11月17日 申请日期2009年5月11日 优先权日2009年5月11日
发明者梁原忠 申请人:浙江三花制冷集团有限公司