專利名稱：一種電磁閥及包括該電磁閥的熱交換裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制冷設備技術領域，特別涉及一種電磁閥。本發(fā)明還涉及一種包括該 電磁閥的熱交換裝置。
背景技術：
在制冷技術領域，電磁閥是制冷設備的冷媒流量控制部件，其工作過程一般為隨 著線圈的通電或斷電，電磁閥在空調(diào)等制冷設備系統(tǒng)中開啟或者關閉，從而控制冷媒的流 通和中斷。在需要冷媒反向流動的制冷設備系統(tǒng)中，當冷媒反向流動時，現(xiàn)有技術中的電磁 閥的活塞工作不穩(wěn)定，經(jīng)常發(fā)生振動，產(chǎn)生振動噪音，導致冷媒流量小，且穩(wěn)定性較差。以下 將結(jié)合附圖，并分為四個步驟詳細介紹現(xiàn)有技術中的電磁閥產(chǎn)生上述缺陷的原因。請參考圖1、圖2和圖3，圖1為現(xiàn)有技術中高壓冷媒充滿出口管且主閥口關閉時 電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術中主閥口在壓力差的作用下開啟時電磁閥的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖3為現(xiàn)有技術中主閥口在壓力差的作用下關閉時電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖。步驟一如圖1所示，高壓冷媒由出口管2'反向流入閥體，此時電磁閥的主閥口 1' 1處于關閉狀態(tài)；同時，一部分高壓冷媒流入了閥體的導閥孔6'中；此時閥體中，與芯 鐵4' 2固定連接的鋼球4' 1壓在導閥孔6'的導閥口 6' 1上，導閥口 6' 1也處于關閉 狀態(tài)。步驟二 如圖2所示，高壓冷媒推動活塞5'向右運動，電磁閥的主閥口 Γ 1開 啟，高壓冷媒由出口管2'反向流入進口管3'中；同時，導閥孔6'中的高壓冷媒推動鋼球 4' 1向上運動，導閥口 6' 1開啟，因而高壓冷媒同時流入了活塞的活塞腔5' 1中。步驟三如圖3所示，當活塞5'的活塞腔5' 1中充滿高壓冷媒時，由于活塞5' 左側(cè)面積比右側(cè)面積小，而左右側(cè)的壓力相當，因此活塞5'向左運動，主閥口 1' 1關閉。步驟四活塞5'通過平衡孔5' 2與進口管3'低壓端連通，此外，活塞5'導向 段外壁與閥座1'內(nèi)壁之間具有活塞間隙，從而也與進口管3'低壓端連通；顯然，如圖3中 箭頭所指的方向，活塞腔5'中充滿的高壓冷媒自平衡孔5' 2和活塞間隙流向進口管3' 低壓端。此時，活塞5'右側(cè)壓力減小，活塞5'又被高壓冷媒推開，主閥口 1' 1再次開啟。顯然，當高壓冷媒再次充滿活塞腔5' 1時，電磁閥會重復上述步驟三所述的過 程，活塞5'向左側(cè)運動，主閥口 Γ 1再次關閉；然后電磁閥再重復步驟四的過程，活塞 5'向右運動，主閥口 1' 1再次開啟，如此循環(huán)往復，活塞5'不斷地左右運動，從而使得活 塞5'發(fā)生振動，產(chǎn)生振動噪音。此外，主閥口 1' 1循環(huán)關閉和開啟，還嚴重影響了高壓冷媒由出口管2'反向流 入進口管3'的穩(wěn)定性，且使得流量變小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種電磁閥，該電磁閥在高壓冷媒反向流動時能夠避免活塞發(fā)生振動，產(chǎn)生振動噪音，且提高了流量的穩(wěn)定性。此外，本發(fā)明另一個要解決 的技術問題為提供一種包括上述電磁閥的熱交換裝置。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種電磁閥，包括設有主閥口的閥座，所述閥座 連接有進口管和出口管；所述閥座的閥腔內(nèi)設有活塞，所述活塞在所述閥腔內(nèi)移動，從而開 啟或關閉所述主閥口 ；所述活塞遠離所述主閥口的一側(cè)設有活塞腔，所述活塞腔通過導閥 通路可選擇地連通所述主閥口 ；所述活塞進一步設有單向閥，以便冷媒由所述活塞腔流入 所述進口管。優(yōu)選地，所述單向閥包括可移動的閥芯和限位部件，所述閥芯和所述限位部件位 于所述單向閥的容納腔中；所述限位部件與所述活塞固定連接，用于限定所述閥芯下移的 最大位移；所述活塞設有連通所述容納腔和所述活塞腔的平衡孔，所述閥芯設有用于封堵 所述平衡孔的密封面；所述單向閥還具有連通所述容納腔和所述進口管的通道。優(yōu)選地，所述閥芯的下部開設有軸向通孔，所述閥芯的上部設有連通所述軸向通 孔和所述容納腔的徑向孔，所述限位部件的軸向上開設有通孔。優(yōu)選地，所述徑向孔的數(shù)目為多個，且均勻分布于所述閥芯上部的周向側(cè)壁上。優(yōu)選地，所述限位部件為墊圈，所述墊圈與所述活塞壓接。優(yōu)選地，所述墊圈與所述閥芯同軸；所述墊圈的外圓直徑大于所述閥芯下部的外 圓直徑，所述墊圈的內(nèi)圓直徑等于或小于所述閥芯下部的內(nèi)圓直徑。優(yōu)選地，所述閥芯的下部的壁厚大于所述閥芯的上部的壁厚。優(yōu)選地，所述閥芯的密封面為球形面或錐形面。優(yōu)選地，所述單向閥的軸線與所述活塞的軸線大體垂直。此外，為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供一種熱交換裝置，包括上述任一項所述 的電磁閥。本發(fā)明所提供的電磁閥在現(xiàn)有技術的基礎上，在活塞上設置了單向閥，所述單向 閥連通活塞的活塞腔和進口管低壓端，且僅能使高壓冷媒由所述活塞腔流入所述進口管 中。當高壓冷媒從出口管進入閥體時，冷媒推動電磁閥的活塞向限位端蓋一側(cè)運動， 直至活塞與限位端蓋貼合為止。與此同時，一部分高壓冷媒進入導閥孔中，推動鋼球、及與 鋼球固定連接的芯鐵一起向封頭運動，直至芯鐵與封頭貼合。此時，高壓冷媒依次經(jīng)過導閥 孔、導閥口、閥座軸向孔、閥腔間隙和活塞徑向孔，進入活塞腔中；然后，進入活塞腔的高壓 冷媒推動所述單向閥開啟，從而連通所述活塞腔和進口管低壓端，因而高壓冷媒及時地自 活塞腔流入進口管中。顯然，由于單向閥連通了活塞腔和進口管低壓端，活塞腔內(nèi)一直保持低壓，因而活 塞左側(cè)的壓力始終大于右側(cè)的壓力，即活塞腔一側(cè)的壓力，活塞向右移動，并受限位端蓋限 位，保持平衡，因而不會發(fā)生振動，避免了產(chǎn)生振動噪音。同時，主閥口始終處于開啟狀態(tài)， 且主閥口的口徑不發(fā)生變化，因而高壓冷媒可以平穩(wěn)地自出口管流入進口管中，且提高了 流量的穩(wěn)定性。當進口管通高壓冷媒時，單向閥不導通，處于關閉狀態(tài)。此時，一部分高壓冷媒通 過活塞導向段外壁和閥座內(nèi)壁之間的間隙，再通過所述閥腔間隙和活塞徑向孔進入活塞腔 中。此時，活塞腔一側(cè)為高壓，活塞另一側(cè)為低壓，活塞在壓力差和復位彈簧的作用下，始終關閉主閥口，同時鋼球也密封導閥口，電磁閥保持關閉。


圖1為現(xiàn)有技術中高壓冷媒充滿出口管且主閥口關閉時電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術中主閥口在壓力差的作用下開啟時電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術中主閥口在壓力差的作用下關閉時電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明一種實施例中電磁閥反向開啟時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明一種實施例中電磁閥正向關閉時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明一種實施例中電磁閥的單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明一種實施例中電磁閥的單向閥的閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明一種實施例中電磁閥的單向閥的限位部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種電磁閥，該電磁閥在高壓冷媒反向流動時能夠避免活塞 發(fā)生振動，產(chǎn)生振動噪音，且提高了流量的穩(wěn)定性。此外，本發(fā)明另一個核心為提供一種包 括上述電磁閥的熱交換裝置。為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結(jié)合附圖和具體實 施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖4和圖5，圖4為本發(fā)明一種實施例中電磁閥反向開啟時的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明一種實施例中電磁閥正向關閉時的結(jié)構(gòu)示意圖。在第一種實施例中，本發(fā)明所提供的電磁閥，包括設有主閥口 11的閥座1，主閥口 11與出口管2連通，閥座1還連接有通過開啟主閥口 11與出口管2連通的進口管3 ；閥座 1的與主閥口 11相對的一端設有限位端蓋4，閥座1和限位端蓋4圍成的閥腔內(nèi)設有活塞 5，活塞5在主閥口 11和限位端蓋4之間移動，從而開啟或關閉主閥口 11 ；活塞5偏離主閥 口 11的一側(cè)設有活塞腔51，活塞腔51通過導閥通路可選擇地連通主閥口 11。具體地，所 述導閥通路包括導閥孔6、導閥口 61、閥座軸向孔12、閥腔間隙13和活塞徑向孔54，所述導 閥通路通過開啟或關閉導閥口 61實現(xiàn)導通或中斷。在現(xiàn)有技術的基礎上，本發(fā)明所提供的電磁閥在活塞5上設置了單向閥，單向閥 連通活塞腔51和進口管3，當出口管通高壓冷媒時，能使高壓冷媒由活塞腔51流入進口管 3中。如圖4所示，當高壓冷媒從出口管2進入閥體時，冷媒推動電磁閥的活塞5向限位 端蓋4 一側(cè)運動，直至活塞5與限位端蓋4貼合為止。與此同時，一部分高壓冷媒進入導閥 孔6中，推動鋼球81、及與鋼球81固定連接的芯鐵82 —起向封頭83運動，直至芯鐵82與 封頭83貼合。此時，高壓冷媒依次經(jīng)過導閥孔6、導閥口 61、閥座軸向孔12、閥腔間隙13和 活塞徑向孔54，進入活塞腔51中；然后，進入活塞腔51的高壓冷媒推動單向閥開啟，從而 連通活塞腔51和進口管3低壓端，因而高壓冷媒能及時地自活塞腔51流入進口管3中。顯然，由于單向閥連通了活塞腔51和進口管3低壓端，活塞腔51內(nèi)一直保持低 壓，因而活塞5左側(cè)的壓力始終大于右側(cè)的壓力，即活塞腔51 —側(cè)的壓力，活塞5向右移 動，并受限位端蓋4限位，保持平衡，因而不會發(fā)生振動，避免了產(chǎn)生振動噪音。同時，主閥口 11始終處于開啟狀態(tài)，且主閥口 11的口徑不發(fā)生變化，因而高壓冷媒可以平穩(wěn)地地自出 口管2流入進口管3中，且提高了流量的穩(wěn)定性。如圖5所示，當進口管3通高壓冷媒時，單向閥不導通，處于關閉狀態(tài)。此時，一部 分高壓冷媒通過活塞5的導向段外壁和閥座1的內(nèi)壁之間的間隙，再通過閥腔間隙13和活 塞徑向孔54進入活塞腔51中。此時，活塞腔51 —側(cè)為高壓，活塞5另一側(cè)為低壓，活塞5 在壓力差和復位彈簧的作用下，始終關閉主閥口 11，同時鋼球81也密封導閥口 61，電磁閥 保持關閉?？傊?，本發(fā)明所提供的電磁閥在高壓冷媒反向流動時能夠避免活塞5發(fā)生振動， 產(chǎn)生振動噪音，且能夠使得流量增大，提高流量的穩(wěn)定性。請參考圖6和圖7，圖6為本發(fā)明一種實施例中電磁閥的單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖 7為本發(fā)明一種實施例中電磁閥的單向閥的閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的第二種實施例是對上述第一種實施例中的單向閥作的進一步的改進。在第二種實施例中，單向閥包括可移動的閥芯71和限位部件，閥芯71和限位部件 位于單向閥的容納腔72中；限位部件與活塞5固定連接，用于限定閥芯71下移的最大位 移；活塞5設有連通容納腔72和活塞腔51的平衡孔52，閥芯71設有用于封堵平衡孔52的 密封面711 ；單向閥還具有連通容納腔72和進口管3的通道。具體地，如圖7所示，所述通道由徑向孔712、軸向通孔713和通孔731 (示于圖8 中)形成。閥芯71的下部開設有軸向通孔713，閥芯71的上部設有連通軸向通孔713和容 納腔72的徑向孔712，限位部件具有通孔731。當高壓冷媒反向流動時，即從出口管2進入閥體時，如上述第一種實施例所述的 高壓冷媒的流動過程，高壓冷媒進入活塞腔51中；然后高壓冷媒通過平衡孔52進入容納腔 72中，由于徑向孔712連通了容納腔72和軸向通孔713，因而高壓冷媒進入軸向通孔713 中；限位部件具有連通軸向通孔713和進口管3的通孔731，因而高壓冷媒通過通孔731進 入進口管3中，從而使得高壓冷媒由活塞腔51流入進口管3中。當高壓冷媒從進口管3進入閥體時，閥芯71在高壓冷媒的推動下，向上移動，使得 閥芯密封面711與平衡孔52貼合密封，顯然，單向閥關閉，使得高壓冷媒不能由進口管3流 入活塞腔51中。由上述工作過程可知，單向閥結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，極為方便地實現(xiàn)了單向閥的單 向?qū)?。請參考圖7，可以對閥芯71的徑向孔712作進一步的改進，具體地，徑向孔712的 數(shù)目為多個，且均勻分布于閥芯71上部的周向側(cè)壁上。顯然，徑向孔712也可以設置為一個，同樣也可以實現(xiàn)發(fā)明目的。當徑向孔712的 數(shù)目為多個，且均勻分布于閥芯71上部的周向側(cè)壁上時，一方面可以使得高壓冷媒由容納 腔72迅速地流入軸向通孔713中；另一方面，能夠使得單向閥的閥芯71受力均勻，從而提 高單向閥工作的穩(wěn)定性和可靠性。請參考圖6和圖8，圖8為本發(fā)明一種實施例中電磁閥的單向閥的限位部件的結(jié)構(gòu) 示意圖。可以對上述第二種實施例中的限位部件作進一步的改進，具體地，限位部件為墊 圈73，墊圈73與活塞5壓接。
顯然，這種改進方式，可以提高墊圈73與活塞5固定連接的可靠性，使二者難以發(fā) 生相對位移，從而提高單向閥工作的可靠性和穩(wěn)定性。此外，為了延長閥芯71的使用壽命，可以對閥芯71下部的圓環(huán)截面和墊圈73的 圓環(huán)截面之間的相對位置關系作進一步設置。具體地，如圖6所示，當閥芯71與墊圈73接觸時，閥芯71下部的圓環(huán)截面位于墊 圈73圓環(huán)截面的內(nèi)圈732和外圈733之間。當然，當閥芯71和墊圈73同軸時，上述含義 可以采用另一種表達方式墊圈73的內(nèi)圓直徑等于或小于閥芯71下部的內(nèi)圓直徑，同時墊 圈73外圓直徑大于閥芯71下部的外圓直徑。這種結(jié)構(gòu)設置方式，可以增大閥芯71與墊圈73之間接觸面積，從而減少二者發(fā)生 碰撞時對閥芯71造成的損害，進而提高閥芯71的使用壽命。請參考圖7，為了進一步提高閥芯71的密封面711封堵平衡孔52的可靠性，可以 將閥芯密封面711設置為球面或錐形面。當然，閥芯71的密封面711無論為何種形狀，只要能夠有效地封堵平衡孔52，能夠 有效地防止高壓冷媒由進口管3流入活塞腔51中，就能實現(xiàn)本發(fā)明目的，顯然都在本發(fā)明 的保護范圍之內(nèi)。此外，為了進一步提高閥芯71在容納腔73中移動的穩(wěn)定性，可以進一步設置閥 芯71的下部的壁厚大于閥芯71的上部的壁厚。當閥芯71的下部的壁厚大于閥芯71的上部的壁厚時，閥芯的重心下移，從而有利 于提高閥芯71移動的穩(wěn)定性。請參考圖4、圖5和圖6，在上述任一種實施例的基礎上，可以作進一步的改進。具 體地，所述單向閥的軸線與活塞5的軸線大體垂直。這種方式可以保證單向閥的閥芯71沿 著豎直方向上下移動，從而更進一步提高閥芯71上下移動的穩(wěn)定性和可靠性，進而提高單 向閥工作的穩(wěn)定性和可靠性。本發(fā)明所提供的熱交換裝置包括上述任一個具體實施例所描述的電磁閥；其他部 分可以參照現(xiàn)有技術，本文不再展開。以上對本發(fā)明所提供的一種電磁閥及包括該電磁閥的熱交換裝置進行了詳細介 紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只 是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修 飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種電磁閥，包括設有主閥口(11)的閥座(1)，所述閥座(1)連接有進口管(3)和 出口管(2)；所述閥座⑴的閥腔內(nèi)設有活塞(5)，所述活塞(5)在所述閥腔內(nèi)移動，從而開 啟或關閉所述主閥口(11)；所述活塞(5)遠離所述主閥口(11)的一側(cè)設有活塞腔(51)，所 述活塞腔(51)通過導閥通路可選擇地連通所述主閥口(11)；其特征在于，所述活塞(5)進 一步設有單向閥，以便冷媒由所述活塞腔(51)流入所述進口管(3)。
2.如權利要求1所述的電磁閥，其特征在于，所述單向閥包括可移動的閥芯(71)和限 位部件，所述閥芯(71)和所述限位部件位于所述單向閥的容納腔(72)中；所述限位部件與 所述活塞(5)固定連接，用于限定所述閥芯(71)下移的最大位移；所述活塞(5)設有連通 所述容納腔(72)和所述活塞腔(51)的平衡孔(52)，所述閥芯(71)設有用于封堵所述平衡 孔(52)的密封面(711)；所述單向閥還具有連通所述容納腔(72)和所述進口管(3)的通 道。
3.如權利要求2所述的電磁閥，其特征在于，所述閥芯(71)的下部開設有軸向通孔 (713)，所述閥芯(71)的上部設有連通所述軸向通孔(713)和所述容納腔(72)的徑向孔 (712)，所述限位部件的軸向上開設有通孔(731)。
4.如權利要求3所述的電磁閥，其特征在于，所述徑向孔(712)的數(shù)目為多個，且均勻 分布于所述閥芯(71)上部的周向側(cè)壁上。
5.如權利要求2所述的電磁閥，其特征在于，所述限位部件為墊圈(73)，所述墊圈(73) 與所述活塞(5)壓接。
6.如權利要求5所述的電磁閥，其特征在于，所述墊圈(5)與所述閥芯(71)同軸；所 述墊圈(73)外圓的直徑大于所述閥芯(71)下部的外圓直徑，所述墊圈(73)的內(nèi)圓直徑等 于或小于所述閥芯(71)下部的內(nèi)圓直徑。
7.如權利要求3至6任一項所述的電磁閥，其特征在于，所述閥芯(71)的下部的壁厚 大于所述閥芯(71)的上部的壁厚。
8.如權利要求2至6任一項所述的電磁閥，其特征在于，所述閥芯(71)的密封面(711) 為球形面或錐形面。
9.如權利要求1至6任一項所述的電磁閥，其特征在于，所述單向閥的軸線與所述活塞 (5)的軸線大體垂直。
10.一種熱交換裝置，其特征在于，包括權利要求1至9任一項所述的電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電磁閥，包括設有主閥口(11)的閥座(1)，所述閥座(1)連接有進口管(3)和出口管(2)；所述閥座(1)的閥腔內(nèi)設有活塞(5)，所述活塞(5)在所述閥腔內(nèi)移動，從而開啟或關閉所述主閥口(11)；所述活塞(5)遠離所述主閥口(11)的一側(cè)設有活塞腔(51)，所述活塞腔(51)通過導閥通路可選擇地連通所述主閥口(11)；所述活塞(5)進一步設有單向閥，以便冷媒由所述活塞腔(51)流入所述進口管(3)。該電磁閥在高壓冷媒反向流動時能夠避免活塞(5)發(fā)生振動，產(chǎn)生振動噪音，且提高了流量的穩(wěn)定性。此外，本發(fā)明還公開了一種包括上述電磁閥的熱交換裝置。
文檔編號F16K15/00GK101994860SQ20091016372
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月14日 優(yōu)先權日2009年8月14日
發(fā)明者嚴衛(wèi)林, 喬金紅 申請人:浙江三花股份有限公司