CN106286893A - 三通电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三通电磁阀，包括阀体(2)以及套设在所述阀体(2)外周的线圈(1)，所述阀体(2)包括阀本体(21)，所述阀本体(21)内部形成阀腔(22)，其特征在于，所述阀本体(21)的周向侧壁上设置有对向设置的第一阀座(41)和第二阀座(42)，其特征在于，所述阀体(2)还包括与所述阀本体(21)固定连接的套管(23)，所述套管(23)由封头(25)封堵，所述套管(23)内部设置有芯铁(24)，所述芯铁(24)与滑块(6)浮动连接，使得所述滑块(6)随所述芯铁(24)的运动而运动的同时，所述滑块(6)与所述芯铁(24)之间可以相互运动。

Description

三通电磁阀

技术领域

本发明涉及热交换系统用电磁阀，具体涉及一种用于冷暖气用空气调节装置中切换制冷剂流道的三通电磁阀。

背景技术

众所周知，冷暖空气调节装置中通常需要对制冷剂的流道进行切换，通过滑动阀体在阀座面上滑动以打开或关闭相应的阀口来实现。现有技术中大多采用三通电磁阀满足上述功能需要，并通过控制其线圈通断电控制制冷剂在二个流道之间的切换。具体请参见图1、图2，分别示出了一种三通电磁阀在两种工作状态的整体结构示意图。

如图1所示，第一接管2'与电磁阀的阀体6'的一侧面连接，在阀体6'的另一侧嵌入安装并固定有形成有由圆形的贯通孔构成的两个阀口14a'、14b'的阀座12'，并且第二接管3'、第三接管4'分别与上述阀口14a'、14b'连通地连接，由此，成为第一接管2'与第二接管3'、第三接管4'借助于阀体6'连通的状态。

在阀座12'的阀座面12a'上配置有滑块10'，该滑块10'以密封面10a'与阀座面12a'接触的状态配置在阀座面12a'上，使该平滑的密封面10a'与阀座面12a'滑动接触。在轴方向延伸的连接杆16'与滑块10'连接，并且，在滑块10'的密封面10a'的相反侧的面抵接有向密封面10a'侧加力的板簧24'。

在电磁线圈未通电时，柱塞18'因螺旋弹簧20'的弹力的作用下向下运动，如图1所示，从而使借助于连接杆16'与柱塞18'连接的滑块10'也下降，其密封面10a'密封下方侧的阀口14a'。在这时，由于滑动阀体10'因上述板簧24'的弹力和从第一接管2'流入的制冷剂被强力地推向阀座面12a'，因此阀口14a'成为被可靠地密封的状态。因此，从第一接管2'流入阀体6'内的制冷剂通过阀口14b'向第三接管4'流出。

另一方面，在电磁线圈通电时，吸引子22'磁吸附柱塞18'，使柱塞18'克服螺旋弹簧20'的弹力而上升，如图2所示，借助于连接杆16'与柱塞18'连接的滑块10'也上升，由其密封面10a'密封上方侧的阀口14b'。在这时，由于滑块10'因上述板簧24'的弹力和从第一接管2'流入的制冷剂被强力地推向阀座面12a'，因此阀口14b'成为被可靠地密封的状态。因此，从第一接管2'流入阀体6'内的制冷剂通过阀口14a'向第二接管3'流出。

然而，这种结构的电磁阀，是靠连接杆带动滑块10'对同一侧上下布置的两个阀口14a'、14b'进行开闭操作，因此两个阀口14a'、14b'在加工时必须具有一定的距离，而为了保证滑块10在运行过程中能完全封堵住其中一个阀口，则滑块10'的行程必须大于阀口14a'或14b'的直径，即L＞(L1+L2)/2，其中L为滑块10'的行程，L1为阀口14a'的直径，L2为阀口14b'的直径。而由于滑块10'是由柱塞18'带动的，则滑块10'的行程即为柱塞18'与吸引子22'之间的活动距离，该活动距离越大，必须需要更大的电磁力来驱动，这样，为了满足电磁阀的动作性能要求，必须加大线圈的功率以提高电磁力。

因此，如何设计一种不需要大功率线圈，就可以提高电磁力，并且减少柱塞的动作行程的电磁阀，实现对空调系统管路的可靠切换，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

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使用较小的电磁力，即可实现对空调系统管路的可靠切换的三通电磁阀，为此，本发明采用以下技术方案：

三通电磁阀，包括阀体以及套设在所述阀体外周的线圈，所述阀体包括阀本体，所述阀本体内部形成阀腔，其特征在于，所述阀本体的周向侧壁上设置有对向设置的第一阀座和第二阀座，其特征在于，

所述阀体还包括与所述阀本体固定连接的套管，所述套管由封头封堵， 所述套管内部设置有芯铁，

所述芯铁与滑块浮动连接，使得所述滑块随所述芯铁的运动而运动的同时，所述滑块与所述芯铁之间可以相互运动。

所述芯铁的端部设有呈杆状的小径端，所述滑块设置有中心孔，所述小径端穿入所述中心孔并与挡圈固定连接。

所述滑块设置有上端面和下端面，所述中心孔贯穿所述上端面和所述下端面。

所述小径端与所述中心孔为非紧配连接，两者在沿着所述安中心孔的周向可相互转动。

所述中心孔沿所述第一密封部和所述第二密封部方向的内径大于沿与所述方向垂直方向的内径。所述芯铁的端部设有固定连接的连接片，所述连接片上开设有安装孔，所述滑块穿设在所述安装孔内，从而与所述芯铁连接。

所述滑块具有外缘面，所述外缘面的外形与所述安装孔的形状相适应。

所述外缘面与所述安装孔为非紧配连接，两者在沿着所述安装孔的轴线方向可相互自由滑动。

本发明提供的三通电磁阀，第一阀座和第二阀座对向设置，而滑块的第一密封部和第二密封部在纵向上的相错开的距离；或者第一阀座和第二阀座在纵向上错开一定的距离，滑块的第一密封部和第二密封部对称设置，使得滑块仅需要很小的运动行程即可实现流路的切换。

滑块与芯铁之间设置为浮动连接，使滑块相对于芯铁来说具有一定的自由度，可以保证滑块在阀体内顺畅切换，有助于更有效地密封阀口，并且当滑块与芯铁之间能够周向转动时，可以更好地避免芯铁在上下运动并旋转的时候，滑块不受芯铁的周向运动影响。采用上述滑块与芯铁配合结构的三通电磁阀，与现有技术相比，可以极大地减小滑块的运动行程，由于芯铁是与滑块同时运动的，因此芯铁的行程也相应减小，这样，驱动芯铁运动的电磁力也可以减小，从而可以采用小功率的线圈就能够实现。

附图说明

图1为现有技术中的三通电磁阀一种工作状态的示意图；

图2为现有技术中的三通电磁阀另一种工作状态的示意图；

图3为本发明第一实施方式外观结构示意图；

图4为本发明第一实施方式第一工作状态剖视图；

图5为图4的局部放大图；

图6为本发明第一实施方式第二工作状态剖视图；

图7为本发明第一实施方式的滑块外观示意图；

图8为本发明第一实施方式的芯铁结构示意图；

图9为本发明第一实施方式的芯铁与滑块配合示意图；

图10为本发明第二实施方式的滑块外观示意图；

图11为本发明第二实施方式的芯铁结构示意图；

图12为本发明第二实施方式的芯铁与滑块配合示意图；

图13为本发明第二实施方式的工作状态示意图；

图14为本发明第三实施方式的外观示意图；

图15为本发明第四实施方式的外观示意图；

图16为图10另一方向的侧视图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合说明书附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。

第一实施方式：

请参照图3，图3是本发明第一实施方式结构示意图。

如图3、图4所示，本发明提供的三通电磁阀主要由阀体2和线圈1装配而成，阀体2包括呈大体圆筒形结构的阀本体21，其内部形成阀腔22，在阀本体21的外周面连接有第一出口接管4和第二出口接管5以及进口接 管3，在本实施方式中，第一出口接管4的中心轴线S1与第二出口接管5的中心轴线S2位于同一直线上。为了将第一出口接管4和第二出口接管5连接到阀本体21上，可以先在阀本体21的外周加工出两个相对设置的孔，然后通过焊接的方式将第一阀座41和第二阀座42分别固定在两个孔上，并将第一出口接管4和第二出口接管5分别固定在第一阀座41和第二阀座42上。进口接管3的延伸方向设置为与第一出口接管4的延伸方向垂直。

第一阀座41和第二阀座42可以采取相同的结构，因此以下仅以第一阀座41为例进行描述，本领域技术人员可以了解，以下对第一阀座41的描述同样适用于第二阀座42。

第一阀座41大体呈圆柱形，如图5所示，其内部依次开设有大径的第一装配孔411以及小径的第一流通孔412。其中，第一装配孔411用于与第一出口接管4配合并密封固定；第一流通孔412则用于流体的流通，并由滑块6进行封堵或者导通。

第一阀座41的端面(即第一流通孔412的端部)设置为平面，从而形成第一密封面413，由于第二阀座42同样具有第二装配孔421以及第二流通孔422，且第二阀座42的端面也设置为平面，即第二密封面423，这样，第一密封面413和第二密封面423就构成了一对相互平行的平面，而第一流通孔412和第二流通孔422的开口则分别位于第一密封面413和第二密封面423上。

如图6所示，阀体2还包括套管23，套管23套设在阀本体21上，通常通过焊接等方式进行固定。套管23的另一端则密封固定有封头25，这样，阀本体21和套管23、封头25之间就构成了一个密闭的容腔，在该容腔内，设置有芯铁24，芯铁24呈圆柱状，可在套管23内上下滑动(以附图6为基准)，同时，芯铁24开设有空腔，空腔内设置有弹簧26，弹簧26抵靠在芯铁24和封头25之间，在电磁线圈不通电的时候，由于弹簧26的弹力作用，芯铁24和封头25之间存在间隙，当电磁线圈通电时，产生磁场，使芯铁24克服弹簧26的弹力上移，与封头25吸合，如图6所示。

如图8所示，芯铁24的下端部设置有连接片242，大至呈板状，并设置有安装孔241，用于安装滑块6。

请参照图7，图7为本发明第一实施方式的滑块外观示意图。滑块6大体呈圆柱状，具有外缘面65，外缘面65的形状与上述芯铁的连接片242上的安装孔241的形状相适应，这样，就可以将滑块6与芯铁24相连接，在本实施方式中，滑块6的外缘面65与安装孔241为非紧配连接，即芯铁24与滑块6在沿着安装孔241的轴线方向、即芯铁24的径向方向上可相互自由滑动。

滑块6的两个端面分别设置有第一密封部61和第二密封部62，其中，第一密封部61用于对第一密封面413上的第一流通孔412进行封堵，第二密封部62用于对第二密封面423上的第二流通孔422进行封堵。在沿着滑块6的纵截面方向，第一密封部61和第二密封部62位于同一平面内，并且沿着滑块6的运动方向错开一定的距离。这样，由于第一流通孔412和第二流通孔422是同轴设置的，因此，当第一密封部61将第一流通孔412封堵时，第二密封部62与第二流通孔422错开一定的距离，即第二流通孔422处于导通状态。

在滑块的第一密封部61所在的一侧，还设置有支撑凸台611，支撑凸台的个数可以根据需要进行设定，在本实施例中为4个，支撑凸台611的高度与第一密封部61的高度大致相等，这样，支撑凸台611与第一密封部61就构成了滑块的第三密封面63，支撑凸台611与第一密封部61之间就形成了相对位置较低的凹槽612，当第一密封部61与第一密封面413相贴合，并封堵住第一流通孔412时，支撑凸台611同样与第一密封面413相贴合，而凹槽612则构成了流体的流通通道。

同样，由于滑块为对称结构，因此在滑块的第二密封部62所在的一侧，同样设置有支撑凸台621和凹槽622，该支撑凸台621和第二密封部62则构成了滑块的第四密封面64(图中未示出)，在此不再一一赘述。

第三密封面63和第四密封面64也呈平行状态，且两者之间的距离小 于第一密封面413与第二密封面423之间的距离，这样，滑块6就可以在第一密封面413和第二密封面423之间有一定的滑动位移，从而择一地对设置在第一密封面413或第二密封面423上的流通孔进行封堵。

当电磁线圈1通电时，芯铁24受到电磁力作用，与封头25吸合，芯铁24带动滑块6向上运动，滑块6的第二密封部62与第二阀座42的第二流通孔412对准，同时由于滑块6的外缘面65与芯铁24的连接孔241之间为非紧配结构，因此，在流体压力的作用下会将滑块6向右侧挤压，使滑块6牢牢地贴合在第二密封面423上，从而将第二流通孔422封堵。此时，流体从进口接管3进入，沿着滑块6的左侧凹槽612从第一出口接管4流出。

在本实施方式中，当滑块6上升到极限位置时，第一密封部61将第一流通孔412封堵，当滑块6下降至极限位置时，第二封部62将第二流通孔422封堵，因此，位于滑块6两侧的第一密封部61和第二密封部62在纵向截面上的距离，即为滑块6在整个工作过程中的运动行程。

为了保证滑块6封堵的有效性，在第一流通孔412和第二流通孔422具有相同孔径的情况下，只需将滑块6的运动行程设置为等于或略小于第一流通孔412或者第二流通422的直径。当滑块6的运动行程略小于第一流通孔412或第二流通孔422的直径时，虽然当第一密封部62封堵住第二流通孔422时，第一密封部61同时会堵住一部分第一流通孔412，然而，由于凹槽612的存在，流体仍然可以沿着凹槽612，从第一出口接管4流出。

而当第一流通孔412和第二流通孔422的孔径不同的情况下，则只需保证滑块6的运动行程等于或略小于两个流通孔中较大的流通孔直径。即若第一流通孔412的直径大于第二流通孔422的直径，则将滑块6的运动行程设置为等于或略小于第一流通孔412的直径；反之，若第二流通孔422的直径大于第一流通孔412的直径，则将滑块6的运动行程设置为等于或略小于第二流通孔422的直径。

需要说明的是，本发明所述的“略小于”是指可以对滑块的运动行程作适量的减小，本领域技术人员可以理解，上述的适量可以是因机械加工所导致的允许范围之内的误差，也可以是为了进一步减少电磁力而有意作出的设置。

在实际加工中，可以根据需要，设计出第一密封部61和第二密封部62在纵向上的相错开的距离，然后通过注塑等方式成型即可。显然，这种结构相对于现有技术而言，滑块6的运动行程可以极大地减小，由于芯铁24是与滑块6同时运动的，因此芯铁的行程也相应减小，这样，驱动芯铁24运动的电磁力也可以减小，因此可以采用小功率的线圈就能够实现。

第二实施方式：

请参照图10、图11、图12，图10为本发明第二实施方式的滑块外观示意图；图11为本发明第二实施方式的芯铁结构示意图；图12为本发明第二实施方式的芯铁与滑块配合示意图。

为了便于理解技术方案，在本实施方式中，对于与第一实施方式中起到相同作用的部件采用同一编号。

如图10所示，滑块6大体呈中部带有欠缺部的立方体结构，具有上端面671和下端面672，在其中一个侧面设置有第一密封部61，相应地，在对称的另一侧面，设置有第二密封部62，并且与第一实施方式相似，第一密封部61和第二密封部62在纵截面方向大体位于同一平面，并且在纵向上错开一定的距离。支撑凸台611设置在滑块6的侧面的四周，其高度设置为与第一密封部61的高度大致相同，这样在第一密封部61与支撑凸台611之间就形成了凹槽612，以供流体通过。在第二实施方式中，阀座、阀本体的结构均与第一实施方式相同，本领域技术人员可以理解，把本实施方式的滑块6应用于第一实施式所采用的阀体结构时，能够产生相同的技术效果。

上端面671与下端面672之间设置有中心孔66，中心孔66将滑块6整体贯穿，以用于和芯铁部件进行配合。如图11所示，芯铁24的下端设 置有小径端243和配合部244，其中，小径端243的外径略小于滑块的中心孔66的内径，这样，当小径端243装配到中心孔66中时，两者为非紧配结构，滑块6可以相对于芯铁24具有一定的转动自由度。在将滑块6装配到芯铁24上之后，将挡圈245与配合部244通过焊接或者紧配等方式进行固定。

中心孔66的截面形状可以为圆形或者椭圆形以及各种形状的组合，当截面为椭圆形时，将椭圆的长轴延伸方向设置为沿着出口接管的延伸方向，椭圆的短轴方向的尺寸可以设置为与小径端243的直径大致相等，如图16所示。中心孔66沿第一密封部61和所述第二密封部62方向的内径D1大于沿与所述方向垂直方向的内径D2。当然，这种设置不局于标准的椭圆形，也可以是两端为圆弧，两段圆弧之间由直线连接。这样，装配完成后，滑块6就可以在沿着第一密封部61和第二密封部62之间的方向自由移动。与第一实施方式相比，本实施方式的滑块6既能像第一实施方式这样实现左右自由运动，还能实现滑块6与芯铁24在周向的自由转动，这样可以避免芯铁上下运动并旋转的时候，滑块6不受芯铁24的周向运动影响。

请参照图13，图13为本发明第二实施方式的工作状态示意图。电磁线圈通电，芯铁24上移与封头25吸合，芯铁24带动滑块6上移，滑块6的第二密封部62与第二流通孔422对准，在流体压力的作用下，第二密封部62将第二流通孔422封堵。此时，流体从进口接管3进入，沿着滑块6的左侧凹槽612从第一出口接管4流出。

第三实施方式：

下面结合附图14，描述本发明的第三实施方式。

在本实施方式中，滑块6的第一密封部61和第二密封部62呈对称设置，而第一阀座41与第二阀座42在沿阀本体21的轴线方向错开一定的距离。即相当于第一出口接管的中心轴线S1与第二出口接管5的中心轴线S2相互平行，并且在滑块的运动方向上错开一定的距离D。滑块6除了第一密封部61和第二密封部62的设置之外，其余结构可以采用上述第一实 施方式或者第二实施方式的结构，不再一一赘述。显然，本实施方式同样能够取得减小芯铁运动行程的效果。

第四实施方式：

本实施方式是对滑块6结构的另一种设置，如图15所示，滑块6大体呈中部带有欠缺部的立方体结构，与第二实施方式不同的是，支撑凸台和第一密封部融为一体，共同形成平面状的第一密封部61，这样在第一密封部61上直接形成了凹槽612，以供流体通过。

滑块的上端面与下端面之间设置有中心孔66，中心孔66将滑块6整体贯穿，以用于和芯铁部件进行配合。其余可参照第二实施方式进行理解，在此不再一一赘述。

为了使滑块在工作过程中能顺利地移动，并尽量减少滑块对流体的影响，还可以在上述的四种实施方式中，在滑块6上设置弧形面，从而使流体流经该弧形面时，不会对流体的流动造成明显的阻碍。本领域技术人员可以理解，在上述技术启示下，可以对该弧形面的设置作出各种不同位置的等同替换，这些不同的设置方式也应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是，说明书出现的上、下、左、右等方位名词，均是以说明书附图所示为基础，并不应当理解为对技术方案的限制。

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。

Claims (8)

1.三通电磁阀，包括阀体(2)以及套设在所述阀体(2)外周的线圈(1)，所述阀体(2)包括阀本体(21)，所述阀本体(21)内部形成阀腔(22)，其特征在于，所述阀本体(21)的周向侧壁上设置有对向设置的第一阀座(41)和第二阀座(42)，其特征在于，

所述阀体(2)还包括与所述阀本体(21)固定连接的套管(23)，所述套管(23)由封头(25)封堵，所述套管(23)内部设置有芯铁(24)，

所述芯铁(24)与滑块(6)浮动连接，使得所述滑块(6)随所述芯铁(24)的运动而运动的同时，所述滑块(6)与所述芯铁(24)之间可以相互运动。

2.如权利要求1所述的三通电磁阀，其特征在于，所述芯铁(24)的端部设有呈杆状的小径端(242)，所述滑块(6)设置有中心孔(66)，所述小径端(242)穿入所述中心孔(66)并与挡圈固定连接。

3.如权利要求2所述的三通电磁阀，其特征在于，所述滑块(6)设置有上端面(671)和下端面(672)，所述中心孔(66)贯穿所述上端面(671)和所述下端面(672)。

4.如权利要求3所述的三通电磁阀，其特征在于，所述小径端(242)与所述中心孔(66)为非紧配连接，两者在沿着所述安中心孔(66)的周向可相互转动。

5.如权利要求4所述的三通电磁阀，其特征在于，所述中心孔(66)沿所述第一密封部(61)和所述第二密封部(62)方向的内径大于沿与所述方向垂直方向的内径。

6.如权利要求1所述的三通电磁阀，其特征在于，所述芯铁(24)的端部设有固定连接的连接片(242)，所述连接片上开设有安装孔(241)，所述滑块(6)穿设在所述安装孔(241)内，从而与所述芯铁(24)连接。

7.如权利要求6所述的三通电磁阀，其特征在于，所述滑块(6)具有外缘面(65)，所述外缘面(65)的外形与所述安装孔(241)的形状相适应。

8.如权利要求7所述的三通电磁阀，其特征在于，所述外缘面(65)与所述安装孔(241)为非紧配连接，两者在沿着所述安装孔(241)的轴线方向可相互自由滑动。