专利名称：磁保持电磁阀的制作方法
技术领域：
本发明是一种磁保持电磁阀。
目前使用的普通电磁阀只有一个稳定状态，另一个开通或关断的稳定状态是需要加电源保持的。因此普通电磁阀功耗大，适合在有交流电源的场所使用，在不适合使用交流电的场所及连接电源线不方便的场所，如卫生间、水池、厨房等地方，普通电磁阀已不能使用。
本发明的目的是克服上述缺点，研制一种适合电池工作的低功耗电磁阀，即磁保持电磁阀。本磁保持电磁阀有开通和关断两个稳定状态，在稳定状态下本磁保持电磁阀是不消耗电能的，只是在开通或关断相互转换的瞬间消耗电能，所以功耗极低，如用3节5号电池(UM-“3AA”R6)可以使本磁保持电磁阀开关8万次以上，所以用磁保持电磁阀配上相应的电路可以生产出用电池工作的自动水龙头、自动冲水阀，用于卫生间、水池、厨房等场所，达到卫生、安全、节水的目的。
以上目的是通过下述原理和具体措施来实现的。
图1是磁保持电磁阀的机械剖视图。是永磁铁。[2]是电磁阀体。[3]是电磁线圈。[4]是线圈骨架。[5]是电磁芯轴。[6]是橡皮碗。[7]是出水口。[8]是进水口。[9]是弹簧。[10]是橡皮碗压板。
以图1磁保持电磁阀的机械剖视图说明如下如果去掉磁保持电磁阀的线圈骨架[4]上的永磁铁[1]即是普通电磁阀，工作原理是电磁线圈[3]不加电时依靠弹簧[9]的弹力将电磁芯轴[5]压向橡皮碗[6]阻断出液口[7]，进液口[8]此时电磁阀是关断状态。电磁线圈[3]加电后产生电磁场，其磁场力克服弹簧[9]的弹力，将电磁芯轴吸起，使橡皮碗[6]上的压力消失，沟通出液口[7]进液口[8]，此时电磁阀是开通状态。
在电磁阀的线圈骨架[4]上放置永磁铁[1]，即成为磁保持电磁阀，永磁铁[1]的体积是0.001cm3至225cm3，表磁为100至10000高斯。
其工作原理是电磁线圈[3]不加电时，电磁芯轴[5]有两种稳定状态;第一种稳定位置是弹簧[9]的弹力将电磁轴芯[5]压向橡皮碗[6]，由于电磁芯轴[5]和永磁铁[1]之间的距离大，弹力大于永磁力，因此阻断出液口[7]，进液口[8]，此时电磁阀是关断状态。第二种稳定位置是;由于外力或电磁力使电磁芯轴[5]和永磁铁[1]之间的距离变小，永磁铁[1]的磁力对电磁芯轴[5]的吸力增大到超过弹簧[9]的弹力后，永磁铁[1]将吸住电磁芯轴[5]，橡皮碗[6]上的压力消失，沟通出液口[7]进液口[8]，此时电磁阀是开通状态。
本磁保持电磁阀的开通和关断是两种稳定位置之间的转换，当从关断状态转换为开通状态时，只需在电磁线圈[3]上加单脉冲电压，其脉冲宽度T为1ms至60s，此时电磁线圈[3]内将产生瞬间电磁场，控制脉冲电压的方向，使瞬间电磁场的方向和永磁铁[1]的永磁场方向相同。设永磁场的方向为上N极、下S极，此时电磁场方向也是上N极、下S极。两磁场力相加的结果，将电磁芯轴[5]吸起，当电磁力消失后，靠永磁力保持电磁芯轴的吸起状态，即完成了从关断状态转换为开通状态。
从开通状态转换为关断状态时，只需在电磁线圈[3]上加单脉冲电压，其脉冲宽度T为1ms至60s，此时电磁线圈[3]内将产生瞬间电磁场，控制脉冲电压的方向，使瞬间电磁场的方向和永磁铁[1]的永磁场方向相反，设永磁场的方向为上N极下S极，此时电磁场的方向是上S极下X极，两磁场相斥的结果，弹簧[9]的弹力起作用，使电磁芯轴压在橡皮碗[6]上，即完成了从开通状态转换为关断状态。
本磁保持电磁阀的电磁线圈[3]有单线圈双线圈两种结构。当电磁线圈[3]采用单线圈结构时，磁保持电磁阀的开通或关断是靠单线圈两端加单脉冲电压的方向改变完成的，脉冲电压的方向变化使电磁线圈[3]内的电磁场方向改变，由于永磁铁[1]的永磁场方向是固定的，所以电磁场方向改变的结果使电磁芯轴[5]吸起或压下，完成了磁保持电磁阀的开通或关断作用。
当电磁线圈[3]采用双线圈结构时，每一个线圈的线径和圈数相同，但是相位相反。一个线圈控制磁保持电磁阀的开通，另一个线圈控制磁保持电磁阀的关断，由于两个线圈的相位相反，虽然加在两个线圈上的脉冲电压方向相同，但是电磁线圈[3]内的电磁场方向是相反的，其结果使电磁芯轴[5]吸起或压下，完成了磁保持电磁阀的开通或关断作用。
电磁线圈[5]不论采用单线圈或双线圈，每一个线圈的安匝数为100至10000安匝。
本发明磁保持电磁阀与普通电磁阀相比优点是极大的降低了功耗，特别适用于普通干电池工作。如用三节5号电池(UM-“3AA”R6)本磁保持电磁阀可通断8万次以上。所以用磁保持电磁阀配上相应的电路，就可以生产用电池工作的、无需电源线的、低成本、非接触的自动水龙头、延时冲水阀、自动淋浴器，上述自动水阀使用方便、卫生、节水。
本发明新型的最佳实施例是如图1磁保持电磁阀机械剖视图所示;选用普通电磁阀，在其线圈骨架[4]上安装一块永磁铁，其体积是0.125cm3至27cm3，表磁为200至10000高斯。电磁线圈[5]的安匝数为200至2000安匝。电磁线圈[5]上所加的单脉冲电压的脉冲宽度T为5ms至1s。
权利要求
1.一种磁保持电磁阀包括永磁铁[1]，电磁阀铁[2]，电磁线圈[3]，线圈骨架[4]，电磁芯轴[5]，橡皮碗[6]，出液口[7]，进液口[8]，弹簧[9]，橡皮碗压板[10]。其特征是磁保持电磁阀有开通和关断两种稳定状态。在稳定状态时不消耗电能，仅在开通和关断相互转换的瞬间消耗电能，开通状态由永磁铁[1]保持。
2.如权利要求1所述的磁保持电磁阀，其特征是磁保持电磁阀的线圈骨架[4]上放置永磁铁[1];其表磁为100至10000高斯，体积是0.001cm3至225cm3。
3.如权利要求1所述的磁保持电磁阀其特征是开通和关断是由单脉冲电压完成的，其脉冲宽度T是1ms至60s。
4.如权利要求1所述的磁保持电磁阀的电磁线圈[3]有单线圈和双线圈两种结构，其特征是采用单线圈结构的磁保持电磁阀的开通和关断是靠单线圈两端所加脉冲电压的方向改变完成的。采用双线圈结构时磁保持电磁阀的开通和关断是靠两组相位相反的线圈上分别加同一方向的脉冲电压完成的。
5.如权利要求1所述的磁保持电磁阀的电磁线圈[3]其特征是每一个线圈的安匝数是100-10000安匝。
全文摘要
本发明提供一种磁保持电磁阀，它有开通和关断两个稳定状态，在稳定状态下本磁保持电磁阀不消耗电能，只是在开通和关断相互转换的瞬间需要电能，关断状态是弹簧的弹力保持，开通状态是由永磁铁的吸力保持，因此，结构简单，微功耗，用三节5号电池(UM-“3AA”R6)可开关8万次以上，配上相应的电路可生产非接触的自动水龙头、延时冲水阀、自动淋浴器。
文档编号F16K31/06GK1045853SQ8910145
公开日1990年10月3日 申请日期1989年3月22日 优先权日1989年3月22日
发明者曹平 申请人:曹平