型MEMS驱动器而言，MEMS驱动器自由状态下，即失电状态下，执行器323遮挡住流体出口 312，制冷剂无法从流体出口 312流出；参照图6、7，MEMS驱动器工作状态下，即得电状态下，流体出口 312部分或者全部露出于流体通道3231内，制冷剂可从流体出口 312流出。
[0047]参照图8、9，对于常开型MEMS驱动器而言，MEMS驱动器自由状态下，即失电状态下，流体出口 312部分或者全部露出于流体通道3231内，制冷剂可从流体出口 312流出；参照图10、11，MEMS驱动器工作状态下，即得电状态下，执行器323遮挡住流体出口 312，制冷剂无法从流体出口 312流出。
[0048]无论是常闭型MEMS驱动器还是常开型MEMS驱动器，第一阀板31上的流体入口311始终露出于流体通道3231内，执行器323仅控制流体出口 312的开闭。
[0049]参照图2、12-15，由于本实施例设置了三组独立的MEMS驱动器，在实际组装时，将其中两组MEMS驱动器并列放置，剩余的一组MEMS驱动器放置在这两组MEMS驱动器的端部，由此可以节省安装空间，并使得三组MEMS驱动器的流体入口 311相互靠拢。在阀座I上设有一个入口通道和三个出口通道11，出口通道11连接有出口管5，入口通道分为变径的节流段101和锥形的引导段102，节流段101连接有进口管6，引导段102与三个MEMS驱动器的流体入口 311相对。由于三组MEMS驱动器的流体入口 311相互靠拢，入口通道的内侧设置锥形的引导段102，可以包络这三个流体入口 311，减少了进口管的数量，简化结构；而变径的节流段101可以控制流量，减缓制冷剂流体对MEMS驱动器的冲击。
[0050]本实施例的MEMS驱动器键合在阀座I上并通过阀盖2和垫片4压紧，阀盖2通常是焊接固定在阀座上，垫片4为氟塑料或尼龙材料。实际应用时的固定方式包括但不限于如下方案:
[0051]参照图1 (a)、3，上述三组独立的MEMS驱动器键合在阀座I上，垫片4完全覆盖住MEMS驱动器3，即在收容腔内全部填充塑封材料，形成塑封部。在收容腔内除MEMS驱动器、导线插针部外，其余空间均被塑封材料填充，将制冷剂的流道与电气元件分开，降低制冷剂泄露风险、密封效果较好。
[0052]参照图1 (b)，三组独立的MEMS驱动器键合在阀座I上，垫片4仅覆盖在MEMS驱动器3上表面，MEMS驱动器3与阀盖2侧壁之间留出空隙，节省注塑料成本，也便于散热。在这种实施方式下，可在阀盖2上开设导线孔20，导线22可以从MEMS驱动器3侧面引出，并从导线孔20中穿出阀盖与控制系统连接。
[0053]相比现有技术中的电动切换阀，特别是应用于冰箱制冷系统的电动切换阀，本实施例采用了 MEMS驱动器，阀内部件数量减少，如现有技术中依靠磁转子切换的电动阀，需要设置磁转子和电磁线圈等部件，由此可以简化结构，降低成本，降低装配难度。由于阀内部件数量减少，MEMS驱动器本身具备较小的物理形体，电动切换阀可以设计的更加轻便、小巧，便于在冰箱狭小的压缩机室安装。
[0054]实施例二:
[0055]参照图16，本实施例的冰箱制冷系统用电动切换阀与实施例一大致相同，不同的是:本实施例的三组MEMS驱动器加工成一体，即三组MEMS驱动器的第一阀板31合成在第一板34上，三组MEMS驱动器的第二阀板32合成在第二板35上，三组MEMS驱动器的第三阀板33合成在第三板36上，同时，在第一板34上加工出三个流体入口和三个流体出口，第二板35上加工出三个致动部件，第三板36上加工个通孔。
[0056]组装时，第一板34、第二板35、第三板36相互键合形成具有三个致动部件的MEMS驱动器，但三个致动部件仍可以分开控制，即控制制冷剂流向不同的流体出口，从而能达到控制流体流向的目的。
[0057]采用一体式的MEMS驱动器，结构更加简单，节省制造工艺，降低装配难度。
[0058]对于本领域技术人员而言，三层结构的MEMS微阀是普遍应用的，但本发明的MEMS驱动器并不局限在三层结构，在工艺允许的条件下，双层结构的MEMS微阀也可以应用到本发明的实施例中，双层结构的微阀相比目前的三层结构微阀，减少了一次直接键合工艺，大幅降低了对材料平整度以及环境洁净度的要求，降低了工艺难度与复杂度。
[0059]参照图17，本发明提出的冰箱制冷系统，包括压缩机100、冷凝器200、电动切换阀400以及三个蒸发器，压缩机100的出口与冷凝器200的入口连接，冷凝器200的出口与电动切换阀400的进口管连接，电动切换阀400的三个出口管分别连接变温蒸发器500、冷藏蒸发器600、冷冻蒸发器700，冷冻蒸发器700的出口连接压缩机100的入口，通常，在冷凝器200的出口与电动切换阀400的进口管之间还连接有干燥过滤器300。
[0060]在应用前述实施例所述电动切换阀400的基础上，本发明的冰箱制冷系统可以实现如下三种制冷运行模式:
[0061]1、压缩机100 —冷凝器200 —干燥过滤器300 —电动切换阀进口管401 —电动切换阀第一出口管402 —变温蒸发器500 —冷冻蒸发器700 —压缩机100。
[0062]2、压缩机100 —冷凝器200 —干燥过滤器300 —电动切换阀进口管401 —电动切换阀第二出口管403 —冷藏蒸发器600 —冷冻蒸发器700 —压缩机100。
[0063]3、压缩机100 —冷凝器200 —干燥过滤器300 —电动切换阀进口管401 —电动切换阀第三出口管404 —冷冻蒸发器700 —压缩机100。
[0064]本发明实施例应用于冰箱，尤其是具备冷冻/冷藏/变温功能的冰箱。
[0065]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面【具体实施方式】中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
【主权项】
1.冰箱制冷系统用电动切换阀，其特征在于:包括阀座和阀盖，所述阀盖与所述阀座形成收容腔，所述阀座上连接有进口管和出口管，所述收容腔内设有至少一个MEMS驱动器，所述MEMS驱动器具有与所述进口管相通的流体入口、与所述出口管相通的流体出口以及控制所述流体出口启闭的致动部件。2.如权利要求1所述的冰箱制冷系统用电动切换阀，其特征在于:所述MEMS驱动器包括依次层叠的第一阀板、第二阀板和第三阀板，所述流体出口和所述流体入口设置在所述第一阀板上，所述致动部件设置在所述第二阀板上。3.如权利要求2所述的冰箱制冷系统用电动切换阀，其特征在于:所述致动部件包括致动肋杆、致动脊杆、支撑杆和执行器，所述执行器一端设有流体通道，另一端连接所述支撑杆，所述致动肋杆连接所述致动脊杆，所述致动脊杆连接所述执行器。4.如权利要求3所述的冰箱制冷系统用电动切换阀，其特征在于:所述MEMS驱动器为常闭型MEMS驱动器，所述MEMS驱动器自由状态下，所述执行器遮挡住所述流体出口，所述MEMS驱动器工作状态下，所述流体出口部分或者全部露出于所述流体通道内。5.如权利要求3所述的冰箱制冷系统用电动切换阀，其特征在于:所述MEMS驱动器为常开型MEMS驱动器，所述MEMS驱动器自由状态下，所述流体出口部分或者全部露出于所述流体通道内，所述MEMS驱动器工作状态下，所述执行器遮挡住所述流体出口。6.如权利要求2所述的冰箱制冷系统用电动切换阀，其特征在于:所述MEMS驱动器采用热驱动，所述电动切换阀包括导线插针部，所述第三阀板上设有通孔，所述导线插针部的导线穿过所述通孔连接到所述第二阀板上。7.如权利要求1所述的冰箱制冷系统用电动切换阀，其特征在于:所述MEMS驱动器的数量至少为两个，至少两个MEMS驱动器加工成一体或者分别独立设置。8.如权利要求1所述的冰箱制冷系统用电动切换阀，其特征在于:所述MEMS驱动器键合在所述阀座上并通过所述阀盖和垫片压紧，所述阀盖固定在所述阀座上，所述阀座上设有入口通道和至少一个出口通道，所述出口管连接所述出口通道，所述进口管连接所述入口通道。9.如权利要求8所述的冰箱制冷系统用电动切换阀，其特征在于:所述入口通道包括变径的节流段和锥形的引导段，所述节流段连接所述进口管，所述引导段与所述MEMS驱动器的流体入口相对。10.冰箱制冷系统，包括压缩机、冷凝器、电动切换阀以及至少一个蒸发器，所述压缩机的出口与所述冷凝器的入口连接，所述冷凝器的出口与所述电动切换阀的进口管连接，所述电动切换阀的出口管连接所述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口连接所述压缩机的入口，其特征在于:所述电动切换阀为权利要求1至9任一项所述的冰箱制冷系统用电动切换阀。
【专利摘要】本发明公开了冰箱制冷系统用电动切换阀及其冰箱制冷系统，属于制冷系统流体控制技术领域。解决了现有电动切换阀工作噪音大、工作可靠性低的问题。本发明冰箱制冷系统用电动切换阀包括阀座和阀盖，所述阀盖与所述阀座形成收容腔，所述阀座上连接有进口管和出口管，所述收容腔内设有至少一个MEMS驱动器，所述MEMS驱动器具有与所述进口管相通的流体入口、与所述出口管相通的流体出口以及控制所述流体出口启闭的致动部件。本发明实施例应用于冰箱，尤其是具备冷冻/冷藏/变温功能的冰箱。
【IPC分类】F16K31/02, F16K11/074, F25B41/04
【公开号】CN105570497
【申请号】CN201410551098
【发明人】刘正, 楼军, 潘锦峰
【申请人】浙江盾安人工环境股份有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月17日