专利名称：电动切换阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷冻、冷藏冰箱用电动切换阀。
背景技术：
小型制冷系统用二位三通电磁阀(标准号为JB/T7223-1994)用于双温双控冷冻、冷藏冰箱，在国内已应用10多年，这种电磁阀如图5所示它具有一个进口d1和二个出口d2、d5；电磁阀在不通电状态时有一个出口d2处于常闭状态，另一个出口d5处于常开状态，电磁阀通电后，常开出口d5关闭，常闭出口d2打开，通过通断电切换电磁阀两出口的开闭状态；电磁阀出口的开闭状态是通过控制电磁阀阀芯d4的工作位置来实现其功能的，不通电状态，阀芯d4在弹簧d6的作用下处于一个工作位置，关闭常闭出口，另一出口处于常开状态，线圈d3通电后，电磁力驱动阀芯克服弹簧力和气压的压力差作用力，阀芯移动到另一工作位置，在此工作位置时，常闭出口管打开，常开出口管关闭；电磁阀阀芯的驱动方式为电磁力直接驱动式，通断电切换时阀芯移动与二端阀座直接撞击，切换过程中会产生较重的撞击声；电磁阀有一种工作状态要一直通电，虽然尽量减少电磁阀的功耗到4-6W，但在实际使用中，电磁阀的能耗还是约占冰箱能耗的4-6％。
由于电磁阀的能耗和撞击噪声偏大，近年来开始采用双稳态电磁阀取代其应用，从功能特性上来讲，双稳态阀与上述阀实现的功能是一样的，主要是降低了电磁阀的功耗，阀芯动作仍然是直动式结构，撞击噪声稍有改善，实际控制仅能使撞击声音控制在小于55dB(A)，而冰箱压缩机的噪声已控制在小于40dB(A)，电磁阀的动作噪声还不能满足冰箱的要求。
采用二位三通电磁阀的双温双控冷冻、冷藏冰箱，电磁阀的作用是切换经过冷凝器、过滤器后制冷剂的流通方向，典型的连接回路如图1所示
电磁阀的常开出口→冷藏室蒸发器→冷冻室蒸发器→回压缩机；电磁阀常闭出口→冷冻室蒸发器→回压缩机。
对于上述制冷系统，由于电磁阀始终有一个出口处于开启状态，在冷藏和冷冻室温度均达到设置温度时，压缩机停机，实际在压缩机停机后，冷凝器中还积存有较多的制冷剂，这部分制冷剂由于电磁阀始终有一个出口处于打开状态，制冷剂还会流入冷藏室蒸发器或冷冻室蒸发器继续蒸发，使冷藏室或冷冻室的实际温度低于设置温度，不仅影响制冷系统的精确控温，而且浪费能耗，增大了冷冻、冷藏箱能耗。
公开号为CN1388876A的中国发明专利公开说明书提供了一种电磁切换阀，使冷冻冷藏冰箱的高性能和节能性更加高度的并存，该切换阀设置有阀腔；具有与前述阀腔常通的一个导入口、及在与前述阀腔的平坦底面的相互分离位置上开口的多个导出接口的阀壳体；和在前述阀腔内可以回转变位地设置阀体，所述阀体在与前述阀腔的前述底面相对的端面上，具有对前述阀腔与前述导出接口进行接通断开的开关部形状，并通过回转变位使前述接口开关形状部相对前述导出接口的连通断开进行切换；和分步驱动前述阀体回转的电动式励磁器。
然而，它将所有的导出口设置在阀腔的一个平坦底面上，受平坦底面面积的限制，各导出口之间的位置关系必须十分精确，这无疑增加了加工难度，且在不增大平坦底面面积的前提下，在难以满足一些介质流通量较大的制冷系统的要求。此外，由电动式励磁器分步驱动的阀体在阀腔内回转时的动平衡性能差；而实现开关部形状对阀腔与导出口进行接通断开的结构比较复杂，各构件的加工要求以及相互之间的装配关系同样要求较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术所存在的加工难度大、运转平衡性能差等缺陷，提供一种新的电动切换阀。为此，本发明采取下述技术方案一种电动切换阀，包括阀腔、与所述阀腔常通的一个导入口以及位于所述阀腔内借分步驱动励磁器而回转变位的磁转子部件，其特征是所述阀腔的两端分别设置一个平坦底面，在每个平坦底面上至少设置一个导出口，在磁转子部件的两端各设置一个随其一起回转变位的与所述的平坦底面密封配合的滑块用以切换所述导出口的通断状态。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，使其结构更趋于合理，简化制造工艺，本发明还包括以下附加技术特征所述的阀腔是在套管的两端封堵阀座形成；所述的平坦底面分设在两个阀座的内端。
所述的磁转子部件与任一阀座之间设置有限位结构。
所述的限位结构包括固定在所述阀座上的阻挡部以及设置在所述磁转子部件上的能被所述的阻挡部阻挡的限位部，且在所述的阻挡部或者限位部上设置有缓冲件。
所述的分步驱动励磁器套设在所述的套管外侧并与所述套管和阀座外侧的定位销一起装配在一安装支架上。
所述的磁转子部件通过其转轴支撑在两平坦底面之间。
所述的转轴上套设有利于其灵活转动的轴套。
所述的滑块以能够随所述的转轴一起转动并能够轴向移动的方式套装在所述的转轴上，且在二者背向相对应平坦底面的一侧支撑有弹簧。
所述的磁转子部件两端设置有凹部，所述的弹簧套在所述的转轴上并支撑在该凹部的底部与对应的滑块之间。
所述的磁转子部件上开设有使所述阀腔各部位彼此连通的通孔。
本发明通过在阀腔的两端分别设置一个平坦底面，将导出口分置在每个平坦底面上，从而降低加工难度，尤其在不增大平坦底面面积的前提下，利于扩大导出口的口径以满足一些介质流通量较大的制冷系统的要求；进一步的，基于将导出口分置在阀腔两端的两个平坦底面上的结构，使得磁转子部件的转动平衡性得以改善；而且，这种对称式的结构设计，使得一些组成构件具有通用性，减小构件加工上的压力。
最根本的，该电动切换阀采用回转变位方式驱动，驱动方式与电磁阀的驱动明显不一样，消除了电磁阀阀芯动作的撞击噪声，动作噪声可低于压缩机的工作噪声，可以控制在距离30cm距离小于30dB(A)以内；电动切换阀工作状态切换后可以停止通电，同样能够保证工作状态稳定；采用电动切换阀降低了阀自身的能耗；本方案可以按实际需要改变二个滑块和二个出口控制的相对位置，增加二个出口的工作状态，如同时打开和同时关闭以替代二位三通电磁阀用于双温双控冰箱为例，增加同时打开和同时关闭二种工作状态后，通过对控制的调整，制冷系统介质可以按照下述方式流动切换阀出口1开电磁阀出口1→冷藏室蒸发器→冷冻室蒸发器→回压缩机；切换阀出口2开电磁阀出口2→冷冻室蒸发器→回压缩机；同时打开电磁阀出口1→冷藏室蒸发器→冷冻室蒸发器→回压缩机；电磁阀出口2→冷冻室蒸发器→回压缩机；同时关闭不通过切换阀向外输出介质。
如上所述，比较二位三通电磁阀的工作组合方式，增加了同时打开和同时关闭，同时打开有得于在制冷系统启动时，满负荷进行制冷；同时关闭状态使制冷系统冷冻、冷藏室达到控制点压缩机停机后，切断冷凝器中的制冷剂流向冷藏或冷冻室蒸发器，不仅减少了损耗，而且通过阀的切换该部分制冷剂可用于调整控制冷藏室和冷冻室的温度，并且延长了压缩机的开停时间。由此可见，本设计方案实施不仅降低了阀自身的噪声和能耗，同时更能优化制冷系统，提高制冷系统的控温精度，并降低系统的能耗。
图1为双温双控冷冻、冷藏冰箱的制冷系统图；图2表示本发明电动切换阀解剖图；图3表示本发明电动切换阀阀体部件解剖图；图4表示四种工作状态图(沿相同的视线方向表示)；图5为直动式二位三通电磁阀结构图。
图中1.阀体部件、11.套管、12a.阀座、12b.阀座、13a.平坦底面、13b.平坦底面、14.导入口、15a.导出口、15b.导出口、16a.磁转子、16b.转轴、17a.滑块、17b.滑块、18a.轴套、18b.轴套、19a.弹簧、19b.弹簧；2.分步驱动励磁器、3.安装支架；4.限位销；5.凹入槽；6.缓冲橡胶块；7a.凹部、7b.凹部；8.通孔；9.定位销；10.阀腔；d1.进口、d2.常闭出口、d3.线圈、d4.阀芯、d5.常开出口、d6弹簧。
具体实施例方式
如图2所示的电动切换阀，由阀体部件1、分步驱动励磁器2、以及安装支架3构成，其中阀体部件1如图3所示，是在圆形套管11的两端焊接阀座12a、12b形成阀腔10，由磁转子部件16a、16b驱动两个滑块17a、17b在两个平坦底面13a、13b上密封滑动用以切换两个导出口15a、15b的通断状态平坦底面13a、13b设置在两个阀座12a、12b的内端，并在一个阀座上仅加工出一个导出口15b，而在另一个阀座上加工出另一个导出口15a和一个导入口14(两个导出口的对应关系如图4所示)；磁转子部件由连为一个整体的转子16a和转轴16b构成，转轴16b的两端通过轴套18a、18b装配在两个阀座12a、12b中心的轴孔内，从而使得整个磁转子部件得以合理的支撑，并能够平稳的转动，轴套用于减小转轴与阀座之间的磨擦；转子16a的外径尽可能接近套管11内径，以便与下文述及的分步驱动励磁器2配合工作，其两端各向内开设一凹部7a、7b，两个凹部7a、7b之间通过通孔8连通以保证阀腔10内各部位之间的介质压力平衡；两个滑块17a、17b通过键配合并可以沿转轴16b滑动的方式套装在转轴上(两个滑块的形状及其与两个导出口的对应关系如图4所示)，且被位于凹部7a、7b内的弹簧19a、19b支撑在相应的平坦底面13a、13b上，使滑块17a、17b以一定的预紧力与平坦底面紧密配合，防止阀内泄漏，同时减小磁转子部件转动对滑块与平坦底面配合的影响；在一个阀座12a上固定限位销4作为阻挡部并在限位销上套装缓冲橡胶块6，在转子16a上设置凹入槽5，凹入槽5与限位销4和缓冲橡胶块6作用限制磁转子部件的转动角度，设置其起始限位点，缓冲橡胶块可以缓冲与磁套的冲击，降低起始状态的撞击噪声；在导出口、导入口上焊接接管后即形成完整的阀体部件，之后即可与分步驱动励磁器装配。
分步驱动励磁器2无特殊设计之处，它套装在套管11上与阀腔10内的磁转子部件配合利用步进电机原理在引入电流时驱动磁转子部件按照设定动作幅度转动。
最后将套装在一起的分步驱动励磁器阀体部件外的定位销9一起装配在安装支架3上，该安装支架还用于电动切换阀在制冷系统中的安装固定。
工作时，将电动切换阀连接在制冷系统中，向分步驱动励磁器引入电流，磁转子部件按照设定动作回转而同步驱动两滑块，在起始位置设置如图4(a)所示的第一工作状态，两导出口15a、15b均处于开启状态；之后驱动两滑块至如图4(b)所示的第二工作状态，一个导出口15a仍处于开启状态，另一个导出口15b则处于关闭状态；继续同步驱动两滑块至如图4(c)所示的第三工作状态，两导出口15a、15b均处于关闭状态；再驱动两滑块至如图4(d)所示的第四工作状态时，两个导出口更换状态，与图4(b)所示相反。上述四个状态，根据要求是可以保持在相应的状态的，且各个状态之间的转换是可以通过跳跃的方式瞬时即可完成的。
该具体事实方式，重在描述专利要求保护方案产品的结构和构造，而其中述及的各构成部分之间的连接关系以及连接方式，根据实际生产工艺，是可以改变的；尤其是文中各构成部分的述及顺序，是为了清楚描述结构和构造而采用，并不代表产品的实际装配过程。
权利要求
1.一种电动切换阀，包括阀腔(10)、与所述阀腔(10)常通的一个导入口(14)以及位于所述阀腔(10)内借分步驱动励磁器(2)而回转变位的磁转子部件(16a、16b)，其特征是所述阀腔(10)的两端分别设置一个平坦底面(13a)(13b)，在每个平坦底面上至少设置一个导出口(15a)(15b)，在所述磁转子部件(16a、16b)的两端各设置一个随其一起回转变位的与所述的平坦底面密封配合的滑块(17a)(17b)用以切换所述导出口(15a)(15b)的通断状态。
2.根据权利要求1所述的电动切换阀，其特征是所述的阀腔(10)是在套管(11)的两端封堵阀座(12a)(12b)形成；所述的平坦底面(13a)(13b)分设在两个阀座(12a)(12b)的内端。
3.根据权利要求2所述的电动切换阀，其特征是所述的磁转子部件(16a、16b)与任一阀座之间设置有限位结构。
4.根据权利要求3所述的电动切换阀，其特征是所述的限位结构包括固定在所述阀座上的阻挡部(4)以及设置在所述磁转子部件上的能被所述的阻挡部阻挡的限位部(5)，且在所述的阻挡部(4)或者限位部(5)上设置有缓冲件(6)。
5.根据权利要求2所述的电动切换阀，其特征是所述的分步驱动励磁器(2)套设在所述的套管(11)外侧并与所述套管和阀座外侧的定位销(9)一起装配在一安装支架(3)上。
6.根据1～5任一权利要求所述的电动切换阀，其特征是所述的磁转子部件通过其转轴(16b)支撑在两平坦底面之间。
7.根据权利要求6所述的电动切换阀，其特征是所述的转轴(16b)两端套设有利于其灵活转动的轴套(18a)(18b)。
8.根据权利要求6所述的电动切换阀，其特征是所述的滑块(17a)(17b)以能够随所述的转轴(16b)一起转动并能够轴向移动的方式套装在所述的转轴(16b)上，且在二者背向相对应平坦底面(13a)(13b)的一侧支撑有弹簧(19a)(19b)。
9.根据权利要求8所述的电动切换阀，其特征是所述的磁转子部件(16a、16b)两端设置有凹部(7a)(7b)，所述的弹簧套在所述的转轴上并支撑在该凹部的底部与对应的滑块之间。
10.根据权利要求1所述的电动切换阀，其特征是所述的磁转子部件(16a、16b)上开设有使所述阀腔各部位彼此连通的通孔(8)。
全文摘要
一种电动切换阀，用于对双温双控冰箱制冷系统的介质流向进行控制，它包括阀腔、与所述阀腔常通的一个导入口以及位于所述阀腔内借分步驱动励磁器而回转变位的磁转子部件，其特征是所述阀腔的两端分别设置一个平坦底面，在每个平坦底面上至少设置一个导出口，在所述磁转子部件的两端各设置一个随其一起回转变位的与所述的平坦底面密封配合的滑块用以切换所述导出口的通断状态。它使冷冻冷藏冰箱的高性能和节能性更加高度的并存；且降低加工难度，利于满足一些介质流通量较大的制冷系统的要求；增强了磁转子部件的转动平衡性。
文档编号F16K31/04GK1904444SQ200510060210
公开日2007年1月31日 申请日期2005年7月29日 优先权日2005年7月29日
发明者陈斌, 张洁平 申请人:浙江三花制冷集团有限公司