专利名称：一种电磁阀及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种阀门，尤其涉及一种电磁阀及制备方法。
背景技术：
电磁阀广泛应用于液压、真空、燃气传输及制冷系统中，对实现管路的自动控制发 挥着重要作用。 以制冷系统中所使用的电磁阀为例，中国专利文献CN1904427A、 CN2814064Y及 CN2636011Y分别公开了一种二位三通双稳态电磁阀。这种电磁阀包括一个非导磁材料制成 的外壳，在外壳内装有电磁线圈，阀芯装在电磁线圈内，从电磁线圈两端伸出供制冷剂流通 的阀管，所述阀管具体包括在电磁线圈一端伸出的第一进口管和第一出口管以及从电磁线 圈的另一端伸出的第二出口管。当电磁阀工作时，电磁线圈通电后，脉冲电流产生的电磁力 对阀芯产生吸力，阀芯在电磁线圈的位置发生变化，连通第一进口管和第一出口管，关闭第 二出口管，制冷剂从第一进口管流向第一出口管，此时电磁阀处于关闭状态；当电磁线圈断 电后，阀芯在电磁线圈内安装的永磁铁的作用下在电磁线圈内向相反的方向运动，连通第 一进口管和第二出口管，关闭第一出口管，制冷剂从第一进口管流向第二出口管，此时电磁 阀处于打开状态。由于该电磁阀以脉冲电流控制阀门的开关状态，不需要维持电流就能够 稳定保持电磁阀在任一工作状态，与传统的以电流保持方式控制开关的电磁阀相比，提高 了电磁阀的寿命和可靠性。 虽然这种电磁阀同传统电磁阀相比提高了电磁阀的寿命，但是也有其自身的缺 点。在这种电磁阀中，电磁线圈产生的磁力线在电磁线圈外部是以空气为介质进行传导的， 也就是说，磁力线从电磁线圈的一端经电磁线圈的外部空气流向电磁线圈的另一端，然后 在电磁线圈内部经过磁芯的传导再进行汇合形成关闭的磁力线对阀芯产生作用。由于空气 的磁阻远远大于导磁体，因此磁力线的流通受到很大的阻碍作用，降低了电磁线圈对阀芯 的吸力。 为了满足电磁阀的动作性能要求，使线圈为阀芯提供足够的电磁吸力，需要大幅 增大电磁阀的功率。然而，线圈功率增大后，会导致电磁线圈温升过高；而且这种电磁线圈 的漏磁问题严重，使得经电磁线圈外部回流到电磁线圈内部的磁通量大大减少，这也会进 一步恶化电磁线圈的使用环境，导致线圈温度进一步升高。如果线圈温度过高，不但会大大 降低电磁线圈的可靠性，还会大大縮短线圈的使用寿命。
因此，需要一种有利于磁力线传导的电磁阀。
发明内容
本发明解决的技术问题在于，提供一种有利于磁力线传导的电磁阀。 为了解决以上技术问题，本发明提供一种电磁阀，包括电磁线圈、安装在电磁线圈
内的阀芯，所述阀芯在电磁线圈的作用下运动使电磁阀导通或者关闭，所述电磁线圈外具
有一个由导磁材料制成的导磁构件，所述导磁构件包括两个设置在电磁线圈两端的顶部构
3件和底部构件、连接所述顶部构件和底部构件的侧部构件，所述电磁阀还包括由非磁性材 料制成的外壳。 优选的，所述顶部构件包括贴合在电磁线圈一端的顶壁，所述底部构件包括贴合 在电磁线圈另一端的底壁。 优选的，所述侧部构件包括连接顶壁和底壁的侧壁或者所述侧部构件包括连接顶 壁和底壁的多根平行的筋条。 优选的，所述顶部构件包括一个汇合电磁线圈磁力线的顶部支架，及从所述顶部 支架沿着电磁线圈的端面向其外端延伸的多根筋条，所述顶部构件的筋条与侧部构件连 接。 优选的，所述底部构件包括一个汇合电磁线圈的磁力线的底部支架，及从所述底 部支架沿着电磁线圈的端面向其外端延伸的多根筋条，所述底部构件的筋条与顶部构件的 筋条一一对应并与侧部构件连接。 优选的，所述侧部构件包括多根筋条，所述侧部构件的筋条连接顶部构件的筋条 和底部构件的筋条。 优选的，所述导磁构件嵌在外壳内或者内藏在外壳内。 优选的，所述外壳为耐热的塑料制成。 本发明还提供一种制备电磁阀的方法，包括 a)将导磁材料板弯折成型，制成包括顶壁、底壁、连接该底壁和底壁的侧壁的导磁 构件； b)将所述导磁构件嵌在非磁性材料制成的外壳内； c)将电磁线圈和阀芯装配后安装在导磁构件内形成电磁阀。 本发明还提供一种制备电磁阀的方法，包括 a)将导磁材料板弯折成型，制成包括顶壁、底壁、连接该顶壁和底壁的侧壁的导磁 构件； b)在所述导磁构件表面喷塑或者注塑成型形成包裹在该导磁构件表面外的非磁 性材料的外壳； c)将电磁阀和阀芯装配后安装在步骤b)中制成的外壳内形成电磁阀。 本发明提供一种电磁阀。本发明在原来电磁阀的基础上，不增大电磁阀的体积，
在电磁线圈和外壳之间提供一个供磁力线传导的导磁构件，使电磁线圈产生的磁力线在电
磁线圈外经过所述导磁结构进行传导，然后在电磁线圈内部经阀芯的传导汇合。由于导磁
体的磁阻远远小于空气的磁阻，因此电磁线圈产生的磁力线能够高效的回流到电磁线圈内
部，提高了电磁线圈的对阀芯的吸引力，即提高了电磁阀的动作性能。 与现有电磁阀相比，本发明提供的电磁阀能够降低电磁阀的功率，减少放热，延缓 绝缘材料的老化，有效提高电磁阀的使用寿命。此外，导磁构件嵌在外壳内或者内藏在外壳 内，还可以进一步提高外壳的机械强度。
图1是本发明提供的电磁阀的示意图； 图2是本发明提供的导磁构件在外壳内的示意 图3是本发明提供的导磁构件的第一种具体实施方式
的示意图；
图4是本发明提供的导磁构件的第二种具体实施方式
的示意图；
图5是本发明提供的导磁构件的第三种具体实施方式
的示意图。
具体实施例方式
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的 限制。 请参见图1、图2和图3，为本发明第一种具体实施方式
的电磁阀结构示意图。图 1为本发明提供的电磁阀的立体图，电磁阀1包括电磁线圈12，电磁线圈内装有阀芯和永磁 铁(未画出)。从电磁线圈12内向其两端伸出多根阀管(121、122、123)，所述阀管具体包 括从电磁线圈的一端12a伸出的第一进口管121和第一出口管122，在电磁线圈的另一端 12b伸出第二出口管123。电磁阀工作时，电磁线圈通电后，阀芯在脉冲电流的作用下连通 第一进口管121和第一出口管122，关闭第二出口管123，制冷剂从第一进口管流向第一出 口管，此时电磁阀处于关闭状态；当电磁阀断电后，阀芯在电磁阀内永磁铁的作用下向相反 的方向运动，连通第一进口管121和第二出口管123，关闭第一出口管121，制冷剂从第一进 口管121流向第二出口管123，此时电磁阀处于打开状态。 在电磁线圈12的外部，本发明提供了一个stl2钢板制成的导磁构件13，导磁构 件13嵌在或者内藏在非导磁材料制成的外壳11内，为了方便示出电磁线圈，在图l的结构 中，未画出外壳11的盖和导磁构件13。 请同时参见图2，为了方便示出导磁构件，在图2中未画出电磁线圈12，图2为导 磁构件13在外壳11中的位置示意图，外壳11还包括两个用于固定电磁阀的带有小孔的固 定板lla。 请参见图3，为本发明提供的导磁构件13的示意图。所述导磁构件包括贴合在电 磁线圈两端的顶壁131和底壁132 (图中未画出电磁线圈)，所述顶壁131上具有一个使第 一进口管121和第一出口管122穿过的槽131a，所述底壁132上具有一个使第二出口管穿 过的槽132a。导磁构件还包括连接所述顶壁131和底壁132的第一侧壁133、与第一侧壁 133相对的第二侧壁134，在图3中所示的位置上，第一侧壁133和第二侧壁分别贴合在外 壳11的侧壁上或者内藏在外壳11的侧壁内。顶壁131、第一侧壁133、底壁132、第二侧壁 134连成一体呈四边形，所述导磁构件成与外壳形状相似的壳体形状。 在第一种具体实施方式
中，电磁线圈产生的磁力线先由顶壁汇集，然后经过几个 侧壁流向底壁，最后在电磁线圈内部关闭，形成封闭的磁力线对阀芯产生吸力，由于导磁构 件的磁阻远远小于空气的磁阻，因此使得磁力线更加有效的传导，在对电磁线圈达到同样 大的磁力时，需要更小的电磁功率，可以减少散热，降低电磁线圈的工作温度，延缓绝缘材 料老化，提高电磁阀的寿命。 另外，导磁构件还对外壳起到很好的支撑作用，有效地提高外壳的强度，克服更大 的外力冲击，有效保护内部的线圈和阀体。 在第一种具体实施方式
中，导磁构件还可以包括贴合在外壳盖上的第三侧壁或者 贴合在外壳底壁上的第四侧壁，使导磁构件成为一个几乎封闭的壳体。
对于导磁构件的制备方法，本发明并无特别的限制，例如可以将厚度为0.2mm 0. 8mm的stl2或stl4钢板采用落料模具下料，然后采用成型模具折边、弯曲成型制成图3 所示导磁构件的形状。 对于电磁阀的制备方法，可以将导磁构件与电磁线圈装配后放在外壳内。或者，将
成型后的导磁构件放入外壳模具内，经过注塑成型，内藏在外壳内部，然后在外壳内装入电
磁线圈和阀芯形成电磁阀。或者，在成型后的导磁构件表面进行喷塑处理形成包裹在该导
磁构件表面外的非磁性材料制成的外壳，然后在外壳内装入电磁线圈和阀芯形成电磁阀。
由于导磁构件可以嵌在外壳内或者内藏在外壳内部，不但可以增强外壳的强度，还有效地
利用了电磁阀空间，不会使现有电磁阀在安装了导磁构件后，另外增大体积。 可以对上述导磁构件的结构进行进一步的改进。 参见图4，为本发明提供的导磁构件13的第二种具体实施方式
的示意图。在这种具体实施方式
中，导磁构件具有和第一种具体实施方式
中导磁构件形状相同的顶壁131和 与顶壁相对的底壁132。为了提高电磁阀的散热性能，在第二种具体实施方式
中，提供了与 第一种实施方式中的多个侧壁形状不同的侧部构件，如图4所示，侧部构件包括多根相互 平行的连接顶壁131和底壁132的板状筋条133a，筋条贴合在外壳的侧壁上。对于筋条的 数量，本发明并无特别的限制，筋条的形状可以为棒状、条状等任何形状。 对于侧部导磁构件，其在垂直于电磁线圈方向的横截面积的大小是决定导磁构件
磁力线导通能力的关键因素，也就是说，侧部构件的横截面积越大，磁力线导通能力越强。
同第一种具体实施方式
相比，由于侧部构件是由多根平行的筋条组成的，筋条之间的空隙
更加有利于电磁线圈的散热，因此可以减缓绝缘材料的老化。此外，筋条的形式也比侧壁的
形式更加有利于增加外壳的强度。当将侧壁改成筋条的形式后，为了防止侧部构件的横截
面积减小，可以加厚筋条的厚度，这也可以进一步增加外壳的强度。 对于导磁构件和外壳的装配，可以将导磁构件放在外壳模具内，注塑成型。 另外，也可以将第一种具体方式和第二种具体实施方式
结合起来形成导磁构件， 例如在第一种具体实施方式
中，可以分别将第一侧壁或者第二侧壁做成筋条的形式。对于 外壳盖或者底壁上的侧部构件，也可以做成筋条的形式，这些都能够实现本发明的目的。
本发明提供的导磁构件，还可以有其它形式。 参见图5，为本发明提供的导磁构件的第三种具体实施方式
的示意图。如图5所 示，导磁构件包括电磁线圈两端的顶部构件和底部构件，所述顶部构件包括带有凹槽的顶 部支架131a，凹槽用于使第一进口管和第二进口管穿过，从所述顶部支架131a上沿着电磁 线圈的端面向其外端延伸有多个柱状筋条131b，所述底部构件具有和顶部构件相同的结 构，也包括一个带有凹槽的底部支架132a和与顶部构件位置相对应的多根柱状筋条132b， 侧部构件则由多根连接顶部构件和底部构件的柱状筋条133a构成。筋条也可以为条状、板 状等其它形状。 在第三种具体实施方式
中，顶部构件、底部构件和侧部构件均包括柱状筋条的形 状。电磁线圈通电后，其产生的磁力线经过顶部构件的汇集，依次流过顶部构件的柱状筋 条、侧部构件的柱状筋条、底部构件的柱状筋条、底部构件的汇集部件，最后流回电磁线圈 内部关闭，对阀芯产生吸引作用。由于导磁构件的材料的磁阻远远小于空气的磁阻，因此磁 力线均会沿着磁阻最小的导磁构件流通，提高了磁力线的流通效果，降低了电磁阀的功率，
6减少温升。 在将导磁构件与外壳装配时，先将导磁构件放在外壳模具内，注塑成型。与第一种 具体方式相比，有筋条状的导磁构件内藏在外壳内部，对外壳起到更好的支撑作用，有利于 提高外壳的机械强度。为了保证导磁构件的横截面积，可以对筋条加厚，使导磁构件的整个 横截面积保持不变。 可以将第三种具体实施方式
和第二种具体实施方式
结合起来，即将顶部构件和底
部构件做成筋条的形式，而将侧部构件做成侧壁的形式也可以达到本发明的目的。 本发明将导磁构件包围在电磁线圈外部以后装在非导磁材料制成的外壳内。对于
导磁材料的材质，只要能够达到导磁的目的即可，可以为各种铁、铜、铝等各种金属的合金，
优选的，为铁合金，如鞍钢生产的stl2、 stl4等钢板。对于外壳材料的材质，只要为非导磁
材料即可，可以为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯，优选的，外壳材料选择耐热的聚丙烯。 本发明所述的电磁阀可以为液压、真空、燃气传输及制冷系统中所用的电磁阀。优
选的，本发明所述的电磁阀指用来控制制冷设备不同温度区的温度的冷媒流量的电磁阀，
如用在冰箱的冷藏室和冷冻室的两位两通电磁阀或者两位三通电磁阀。 以上对本发明所提供的电磁阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明
的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核
心思想。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，
还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
一种电磁阀，包括电磁线圈、安装在电磁线圈内的阀芯，所述阀芯在电磁线圈的作用下运动使电磁阀导通或关闭，其特征在于所述电磁线圈外具有一个由导磁材料制成的导磁构件，所述导磁构件包括设置在电磁线圈两端的顶部构件和底部构件、连接所述顶部构件和底部构件的侧部构件，所述电磁阀还包括由非磁性材料制成的外壳。
2. 根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于所述顶部构件包括贴合在电磁线圈一端 的顶壁，所述底部构件包括贴合在电磁线圈另一端的底壁。
3. 根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于所述侧部构件包括连接顶壁和底壁的侧 壁或者所述侧部构件包括连接顶壁和底壁的多根平行的筋条。
4. 根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于所述顶部构件包括一个汇合电磁线圈的 磁力线的顶部支架，及从所述顶部支架沿着电磁线圈的端面向其外端延伸的多根筋条，所 述顶部构件的筋条与侧部构件连接。
5. 根据权利要求4所述的电磁阀，其特征在于所述底部构件包括一个汇合电磁线圈的 磁力线的底部支架，及从所述底部支架沿着电磁线圈的端面向其外端延伸的多根筋条，所 述底部构件的筋条与顶部构件的筋条一一对应并与侧部构件连接。
6. 根据权利要求5所述的电磁阀，其特征在于所述侧部构件包括多根筋条，所述侧部 构件的筋条连接所述顶部构件的筋条和底部构件的筋条。
7. 根据权利要求1至6任一项所述的电磁阀，其特征在于所述导磁构件嵌在外壳内或 者内藏在外壳内。
8. 根据权利要求7所述的电磁阀，其特征在于所述外壳为耐热的塑料制成。
9. 一种制备电磁阀的方法，包括a) 将导磁材料板弯折成型，制成包括顶壁、底壁、连接该顶壁和底壁的侧壁的导磁构件；b) 将所述导磁构件嵌在非磁性材料制成的外壳内；c) 将电磁线圈和阀芯装配后安装在导磁构件内形成电磁阀。
10. —种制备电磁阀的方法，包括a) 将导磁材料板弯折成型，制成包括顶壁、底壁、连接该顶壁和底壁的侧壁的导磁构件b) 在所述导磁构件表面喷塑或者注塑成型形成包裹在该导磁构件表面外的非磁性材料的外壳；c) 将电磁线圈和阀芯装配后安装在步骤b)中制成的外壳内形成电磁阀。
全文摘要
本发明提供一种电磁阀，包括电磁线圈、安装在电磁线圈内的阀芯，所述阀芯在电磁线圈的作用下运动使电磁阀导通或者关闭，所述电磁线圈外具有一个由导磁材料制成的导磁构件，所述导磁构件包括两个设置在电磁线圈两端的顶部构件和底部构件、连接所述顶部构件和底部构件的侧部构件，所述电磁阀还包括非磁性材料制成的外壳。由于导磁体的磁阻远远小于空气的磁阻，电磁线圈产生的磁力线能够高效的回流到电磁线圈内部，提高了电磁线圈的对阀芯的吸引力，因此能够降低电磁阀的功率，减少放热，延缓绝缘材料的老化，有效提高电磁阀的使用寿命。
文档编号F16K27/00GK101737546SQ200810177599
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者严卫林 申请人:浙江三花股份有限公司