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Patent Searching and Data


Title:
TWO-WAY ELECTROMAGNETIC VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/126368
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a two-way electromagnetic valve, which comprising a valve seat (1) provided with a main valve port (11) and a valve chamber. A piston (2) is provided in the valve chamber, and the valve chamber is divided into an upper chamber (12) and a lower chamber (13) by the piston (2). A pilot valve port (21) is provided in the upper end of the piston (2). A flowing gap (14) is provided between the circumferential sidewall of the piston (2) and the corresponding inner wall of the valve chamber. A first branch are provided in the piston, which can connect one-way the upper chamber (12) to an end of a transverse joint pipe (31), and a second branch which can connect one-way the upper chamber (12) to an end of a vertical joint pipe (32). A third branch which can connect one-way the end of the vertical joint pipe (32) to the upper chamber (12) is also provided in the piston. The structure of the two-way electromagnetic valve can reduce the number of components, simplify the assembly process and reduce the manufacturing cost.

Inventors:
YAN WEILIN (CN)
QIAO JINHONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/072713
Publication Date:
September 27, 2012
Filing Date:
March 21, 2012
Export Citation:
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Assignee:
ZHEJIANG SANHUA CO LTD (CN)
YAN WEILIN (CN)
QIAO JINHONG (CN)
International Classes:
F16K31/40; F16K1/00; F16K31/383
Foreign References:
EP0204666A11986-12-10
US6328275B12001-12-11
CN101761651A2010-06-30
CN101893098A2010-11-24
CN2392954Y2000-08-23
Attorney, Agent or Firm:
UNITALEN ATTORNEYS AT LAW (CN)
北京集佳知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种双向电磁阀, 包括设有主阀口 ( 11 )和阀腔的阀座( 1 ), 所述 阀腔中设有与所述主阀口 (11 )配合的活塞(2), 所述活塞(2)分隔所述 阀腔为上腔(12)和下腔(13), 并所述活塞(2) 的上端部设有由导阀部 件开启或关闭的导阀口 (21 ); 所述双向电磁阀还包括与所述下腔( 13 )连 通的横接管(31)、 及通过所述主阀口 (11)可与下腔(13)连通的竖接管 (32); 其特征在于, 所述活塞(2) 的周向侧壁与相对应的所述阀腔的内 壁之间具有流通间隙 (14); 所述活塞(2)上设有均与所述导阀口 (21) 连通并可由所述上腔( 12)向所述横接管(31 )一端单向导通的第一支路、 及可由所述上腔(12) 向所述竖接管 (32)—端单向导通的第二支路; 所 述活塞(2)上还设有可由所述竖接管(32)—端向所述上腔(12)单向导 通的第三支路; 所述导阀口 (21 )和所述第二支路所确定的流通面积大于 所述流通间隙 (14) 的流通面积, 所述导阀口 (21 )和所述第一支路所确 定的流通面积大于所述第三支路的流通面积。

2、 如权利要求 1所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述活塞(2) 沿 轴向进一步开设有与所述导阀口 (21 )连通的导阀通道(22), 所述导阀口 (21 )通过所述导阔通道(22)分别与所述第一支路和所述第二支路单向 导通。

3、 如权利要求 2所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述第一支路包括 第一径向孔(231), 所述第一径向孔(231 )—端与所述导阔通道(22)连 通,其另一端连通有孔径变大的第二径向孔(232);所述第二径向孔(232) 与所述第一径向孔( 231 )之间设有径向密封面( 233 ),所述第二径向孔( 232 ) 中设有密封该径向密封面( 233 )的径向密封体( 234 );所述第二径向孔( 232 ) 远离所述径向密封面(233 )的一端设有径向止动部件(235 ), 所述径向止 动部件 ( 235 )设有连通所述第二径向孔( 232 )与所述横接管 ( 31 )—端 的径向通孔(235a)。

4、 如权利要求 3 所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述第二径向孔 (232)为圆台孔, 该圆台孔的小径端连接所述径向密封面(233 ), 其大径 端连接有孔径变大的第三径向孔(236), 所述径向止动部件(235 )装配于 该第三径向孔(236) 中。

5、 如权利要求 2至 4任一项所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述第 二支路包括与所述导阔通道( 22 )连通的轴向腔体( 241 ),该轴向腔体( 24 ) 与所述导阀通道( 22 )之间设有第一轴向密封面( 242 ),所述轴向腔体( 241 ) 内设有密封该第一轴向密封面 (242) 的第一轴向密封体; 所述轴向腔体 (241 )远离所述第一轴向密封面 (242) 的一端设有第一轴向止动部件 ( 243 ), 且该第一轴向止动部件 ( 243 )设有连通所述轴向腔体( 241 )与 所述竖接管 (32)—端的第一轴向通孔(243a)。

6、 如权利要求 5所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述第一轴向密封 体为单向阀芯 (244), 所述单向阀芯 (244)设有相互连通的阀芯径向孔

( 244a )和阔芯轴向孔( 244b ) , 所述阔芯径向孔( 244a )与所述轴向腔体 (241 )连通, 所述阔芯轴向孔(244b)与所述第一轴向通孔(243a)连通。

7、如权利要求 5所述的双向电磁阀 ,其特征在于,所述轴向腔体( 241 ) 远离所述第一轴向密封面 ( 242 ) 的一端连接有孔径变大的第一轴向孔 (245 ), 所述活塞(2)设有铆接部 (26), 所述第一轴向止动部件(243) 通过所述铆接部 (26)铆接于所述第一轴向孔(245) 中。

8、 如权利要求 1至 4任一项所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述第 三支路包括与所述竖接管 (32)—端连通的第二轴向孔(252), 且该第二 轴向孔(252)的另一端连通有孔径变大的第三轴向孔(253 ); 第二轴向孔 (252)与第三轴向孔(253 )之间设有第二轴向密封面 (254), 并第三轴 向孔( 253 )中设有密封该第二轴向密封面( 254 )的第二轴向密封体( 255 ); 所述第三轴向孔(253 )远离所述第二轴向密封面 (254) 的一端设有第二 轴向止动部件( 256 ), 并该第二轴向止动部件( 256 )设有连通第三轴向孔 (253 )与所述上腔(12) 的第二轴向通孔(256a)。

9、 如权利要求 8所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述活塞(2)进 一步开设有斜孔(251 ), 所述第二轴向孔(252)通过所述斜孔(251) 与 所述竖接管 (32)—端连通。

10、 如权利要求 1至 4任一项所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述 导阀部件包括连接于所述阀座(1)上的套管 (41), 所述套管 (41 ) 内设 有动铁芯(42), 所述动铁芯(42)的一端连接有密封或者开启所述导阀口 ( 21 )的导阀球体 ( 43 ),其另一端通过弹性部件( 44 )连接有静铁芯( 45 ), 所述套管 (41) 的外部设有线圈 (46)。

11、 如权利要求 1所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述第一支路包 括径向管路,该径向管路内设有径向密封面(233 )及与该径向密封面(233 ) 配合的径向密封体 (234); 所述径向管路内还设有使得所述径向密封体 (234) 沿所述活塞(2) 的径向移动的导向座, 并该导向座上设有连通所 述横接管 (31) —端与所述径向管路的导向座通道。

12、 如权利要求 11所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述径向管路包 括第一径向孔( 231 )及孔径变大的第二径向孔( 232 ),所述径向密封面( 233 ) 形成于所述第一径向孔(231) 与所述第二径向孔(232)之间的台阶上; 所述导向座设于所述第二径向孔( 232 ) 中, 并导向支撑所述径向密封体 ( 234 )沿所述活塞( 2 )的径向移动,以便密封或开启所述径向密封面( 233 )。

13、 如权利要求 12所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述导向座为一 端设有开口的圆筒 (237), 所述径向密封体(234)设于所述圆筒 (237 ) 的筒内腔( 237a )中,所述圆筒( 237 )以其开口正对所述径向密封面( 233 ), 以便所述径向密封体(234)开启或关闭所述径向密封面(233 ); 所述导向 座通道为开设于所述圆筒 (237 ) 的周向侧壁上并连通所述筒内腔(237a) 与所述第二径向孔(232) 的筒缺口 (237b)。

14、如权利要求 13所述的双向电磁阀,其特征在于,所述筒缺口( 237b ) 进一步延伸至所述圆筒 (237) 的底部密封端, 以便该圆筒 (237) 的底部 密封端与所述第二径向孔(232) 的内壁之间具有导通间隙 (237c)。

15、 如权利要求 13所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述圆筒(237 ) 以其周向侧壁过盈配合于所述第二径向孔(232) 中。

16、 如权利要求 1至 15任一项所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述 阀座(1)的内壁上设有阀座导向段(15), 所述活塞(2)的圆周外壁上设 有与所述阀座导向段( 15 )配合的活塞导向段( 27 ); 所述活塞导向段( 27 ) 的下方开设有外径变小的管路安装段 (28), 所述第一支路包括径向管路, 所述径向管路开设于所述管路安装段(28)上; 所述阀座导向段(15) 的 下部进一步开设有环形凹槽(16), 并所述活塞(2)开启所述主阀口 (11) 时, 所述径向管路整体处于所述环形凹槽(16)所正对的范围内。

17、 如权利要求 16所述的双向电磁阀, 其特征在于, 所述双向电磁阀 还包括弹性元件 (5), 所述活塞导向段(27) 与所述管路安装段(28)之 间形成有台阶(29); 所述弹性元件(5)套于所述活塞(2)的下部的周向 外部, 并弹性支撑于所述台阶(29) 与所述阀座(1) 的内底壁之间。

Description:
一种双向电磁阀 本申请要求于 2011 年 03 月 22 日提交中国专利局、 申请号为 201110069844.8、 发明名称为 "一种双向电磁阀 "的中国专利申请的优先权, 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域

本发明涉及电磁阀技术领域, 特别涉及一种双向电磁阀。 背景技术

一般电磁阀, 由于结构的限制, 只能单向流通、 截止。 在空调系统中, 特别是热泵系统中, 冷媒在制冷、 制热时的流向相反, 因而一般的单通电 磁阀需要与单向阀配合使用。 然而, 双向电磁阀可以实现双向导通、 截止, 因而不用配合单向阀, 可以在系统管路中直接使用, 因而具有较为明显的 成本优势。

在现有技术中, 日本专利 "特开平 6-101780"公开了一种双向电磁阀 , 具体请参考图 1和图 2, 图 1为现有技术中一种双向电磁阀的结构示意图 图 2为图 1中双向电磁阀的第一逆止阀和第二逆止阀的 构示意图; 图 3 为图 1中双向电磁阀的活塞、 第一逆止阀和第二逆止阀构成的局部结构示 意图。

该现有技术中的双向电磁阀的工作过程如下:

正向闭合状态: 如图 1和图 3所示, 电磁阀的线圈 4'4未通电时, 当 横接管 3'2通高压冷媒时, 高压冷媒经活塞 2'的平衡孔 2'3进入活塞内部, 高压冷媒打开由第一逆止阀 5Ί密封的第一导阀口 2Ί,进入活塞 2'上方的阀 座 1'的上腔 1'2, 高压冷媒充满着整个上腔 1'2; 此时, 由于第二逆止阀 5'2 在上腔 1'2中高压冷媒的作用下, 密封第二导阀口 2'2, 因而上腔 1'2中为 高压端; 此时, 由于上腔 1'2中活塞 2'的受力面积大于阀座 1'的下腔 1'3中 活塞 2'的受力面积, 并由于竖接管 3Ί—端为低压端, 因而在压力差的作 用下, 活塞 2'关闭阀座 Γ的主阀口 1Ί , 电磁阀关闭。 正向开启状态: 如图 1和图 3所示, 当电磁阀线圈 4'4通电时, 套管 4Ί中的动铁芯 4'2在电磁阀力的作用下向上运动, 与静铁芯 4'3吸合, 动 铁芯 4'2向上运动一段空行程之后,带动支持体 5'向上运动,支持体 5'进而 带动第二逆止阀 5'2开启第二导阀口 2'2; 此时, 高压冷媒通过第二导阀口 2'2, 进而冲开单向阀芯 2'4, 进入竖接管 3Ί—端, 由于活塞 2'上的平衡孔 2'3的流通面积小于第二导阀口 2'2的流通面积, 因而上腔 1 '2中的压力下 降, 形成低压端, 此时下腔 1'3中为高压端, 在压力差的作用下, 活塞 2' 向上运动, 开启主阀口 1Ί , 电磁阀开启。

逆向闭合状态: 当线圈 4'4未通电时, 如图 1和图 3所示, 当横接管 3'2通高压冷媒时, 高压冷媒通过活塞 2'内部的单向阀芯 2'4上的小孔进入 第二导阀口 2'2,并打开由第二逆止阀 5'2密封的第二导阀口 2'2,进入上腔 1'2, 此时高压冷媒充满着整个上腔 1'2, 并由于第一逆止阀 5Ί在上腔 1'2 中高压冷媒的作用下关闭第一导阀口 2Ί , 因而上腔 1'2形成高压端;此时, 上腔 1'2和竖接管 3Ί—端均为高压端, 但是由于上腔 1'2中活塞 2'的受力 面积大于竖接管 3Ί—端主阀口 1Ί所确定的活塞 2'的受力面积,并由于下 腔 1'3和横接管 3'2—端为低压端, 因而在压力差的作用下, 活塞 2'关闭主 阀口 1Ί , 电磁阀关闭。

逆向开启状态: 当线圈 4'4通电时, 如图 1和图 3所示, 动铁芯 4'2在 电磁阀力的作用下向上运动, 与静铁芯 4'32吸合, 动芯铁 4'2向上运动一 段空行程之后, 带动支持体 5'向上运动, 支持体 5'进而带动第一逆止阀 5Ί 打开第一导阀口 2Ί ,上腔 1'2中的高压冷媒经第一导阀口 2Ί和平衡孔 2'3 , 流入横接管 3'2—端; 此时, 由于单向阀芯 2'4上的小孔的流通面积小于平 衡孔 2'3的流通面积, 因而上腔 1 '2中的压力下降, 形成低压端, 此时竖接 管 3Ί—端仍为高压端, 在压力差的作用下, 活塞 2'向上运动, 开启主阀 口 1Ί , 电磁阀打开。

然而, 上述现有技术中的电磁阀具有如下缺点:

第一, 为了实现电磁阀双向打开或关闭, 活塞 2'上设有两个导阀口: 第一导阀口 2Ί和第二导阀口 2'2, 相应地, 在支持体 5'设有两个逆止阀: 第一逆止阀 5Ί和第二逆止阀 5'2, 因而导致零部件较多, 结构较为复杂; 第二, 为了保证两个逆止阀分别与相对应的导阀口配 合, 需要防止支 持体 5'沿周向转动; 鉴于此, 如图 2所示, 需要在支持体 5'上设有两个定 位杆 5'3 , 同时相对应地在活塞上设有与定位杆 5'3配合的两个定位孔, 从 而防止支持体 5'发生转动。 然而该种结构设计不仅导致零部件较多, 而且 加工难度大, 装配工艺复杂, 制造成本较高;

第三, 由上述两点缺陷可知, 该现有技术中的电磁阀零部件较多, 装 配工艺复杂, 装配难度大, 因而导致工作的可靠性相对较差。 发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种双向电磁 阀, 该双向电磁阀的结 构设计一方面能够显著减少零部件的数量, 筒化装配工艺, 降低制造成本, 另一方面能够提高工作的可靠性。

为解决上述技术问题, 本发明提供一种双向电磁阀, 包括设有主阀口 和阀腔的阀座, 所述阀腔中设有与所述主阀口配合的活塞, 所述活塞分隔 所述阀腔为上腔和下腔, 并所述活塞的上端部设有由导阀部件开启或关 闭 的导阔口; 所述双向电磁阔还包括与所述下腔连通的横接 管、 及通过所述 主阀口与下腔连通的竖接管; 所述活塞的周向侧壁与相对应的所述阀腔的 内壁之间具有流通间隙; 所述活塞上设有均与所述导阀口连通并可由所 述 上腔向所述横接管一端单向导通的第一支路、 及可由所述上腔向所述竖接 管一端单向导通的第二支路; 所述活塞上还设有可由所述竖接管一端向所 述上腔单向导通的第三支路; 所述导阔口和所述第二支路所确定的流通面 积大于所述流通间隙的流通面积, 所述导阀口和所述第一支路所确定的流 通面积大于所述第三支路的流通面积。

优选地,所述活塞沿轴向进一步开设有与所述 导阔口连通的导阔通道, 所述导阔口通过所述导阔通道分别与所述第一 支路和所述第二支路单向导 通。

优选地, 所述第一支路包括第一径向孔, 所述第一径向孔一端与所述 导阀通道连通, 其另一端连通有孔径变大的第二径向孔; 所述第二径向孔 与所述第一径向孔之间设有径向密封面, 所述第二径向孔中设有密封该径 向密封面的径向密封体; 所述第二径向孔远离所述径向密封面的一端设 有 径向止动部件, 所述径向止动部件设有连通所述第二径向孔与 所述横接管 一端的径向通孔。

优选地, 所述第二径向孔为圆台孔, 该圆台孔的小径端连接所述径向 密封面, 其大径端连接有孔径变大的第三径向孔, 所述径向止动部件装配 于该第三径向孔中。

优选地, 所述第二支路包括与所述导阔通道连通的轴向 腔体, 该轴向 腔体与所述导阀通道之间设有第一轴向密封面 , 所述轴向腔体内设有密封 该第一轴向密封面的第一轴向密封体; 所述轴向腔体远离所述第一轴向密 封面的一端设有第一轴向止动部件, 且该第一轴向止动部件设有连通所述 轴向腔体与所述竖接管一端的第一轴向通孔。

优选地, 所述第一轴向密封体为单向阀芯, 所述单向阀芯设有相互连 通的阔芯径向孔和阔芯轴向孔, 所述阔芯径向孔与所述轴向腔体连通, 所 述阀芯轴向孔与所述第一轴向通孔连通。

优选地, 所述轴向腔体远离所述第一轴向密封面的一端 连接有孔径变 大的第一轴向孔, 所述活塞设有铆接部, 所述第一轴向止动部件通过所述 铆接部铆接于所述第一轴向孔中。

优选地, 所述第三支路包括与所述竖接管一端连通的第 二轴向孔, 且 该第二轴向孔的另一端连通有孔径变大的第三 轴向孔; 第二轴向孔与第三 轴向孔之间设有第二轴向密封面, 并第三轴向孔中设有密封该第二轴向密 封面的第二轴向密封体; 所述第三轴向孔远离所述第二轴向密封面的一 端 设有第二轴向止动部件, 并该第二轴向止动部件设有连通第三轴向孔与 所 述上腔的第二轴向通孔。

优选地, 所述活塞进一步开设有斜孔, 所述第二轴向孔通过所述斜孔 与所述竖接管一端连通。

优选地, 所述导阔部件包括连接于所述阔座上的套管, 所述套管内设 有动铁芯,所述动铁芯的一端连接有密封或者 开启所述导阀口的导阀球体, 其另一端通过弹性部件连接有静铁芯, 所述套管的外部设有线圈。

优选地, 所述第一支路包括径向管路, 该径向管路内设有径向密封面 及与该径向密封面配合的径向密封体; 所述径向管路内还设有使得所述径 向密封体沿所述活塞的径向移动的导向座, 并该导向座上设有连通所述横 接管一端与所述径向管路的导向座通道。

优选地, 所述径向管路包括第一径向孔及孔径变大的第 二径向孔, 所 述径向密封面形成于所述第一径向孔与所述第 二径向孔之间的台阶上; 所 述导向座设于所述第二径向孔中, 并导向支撑所述径向密封体沿所述活塞 的径向移动, 以便密封或开启所述径向密封面。

优选地, 所述导向座为一端设有开口的圆筒, 所述径向密封体设于所 述圆筒的筒内腔中, 所述圆筒以其开口正对所述径向密封面, 以便所述径 向密封体开启或关闭所述径向密封面; 所述导向座通道为开设于所述圆筒 的周向侧壁上并连通所述筒内腔与所述第二径 向孔的筒缺口。

优选地, 所述筒缺口进一步延伸至所述圆筒的底部密封 端, 以便该圆 筒的底部密封端与所述第二径向孔的内壁之间 具有导通间隙。

优选地, 所述圆筒以其周向侧壁过盈配合于所述第二径 向孔中。

优选地, 所述阀座的内壁上设有阀座导向段, 所述活塞的圆周外壁上 设有与所述阀座导向段配合的活塞导向段; 所述活塞导向段的下方开设有 外径变小的管路安装段, 所述第一支路包括径向管路, 所述径向管路开设 于所述管路安装段上; 所述阀座导向段的下部进一步开设有环形凹槽 , 并 所述活塞开启所述主阔口时, 所述径向管路整体处于所述环形凹槽所正对 的范围内。

优选地, 所述双向电磁阔还包括弹性元件, 所述活塞导向段与所述管 路安装段之间形成有台阶;所述弹性元件套于 所述活塞的下部的周向外部, 并弹性支撑于所述台阶与所述阀座的内底壁之 间。

在现有技术的基础上, 本发明所提供的双向电磁阀的活塞的周向侧壁 与相对应的所述阀腔的内壁之间具有流通间隙 ; 所述活塞上设有均与所述 导阀口连通并可由所述上腔向所述横接管一端 单向导通的第一支路、 及可 由所述上腔向所述竖接管一端单向导通的第二 支路; 所述活塞上还设有可 由所述竖接管一端向所述上腔单向导通的第三 支路; 所述导阀口和所述第 二支路所确定的流通面积大于所述流通间隙的 流通面积, 所述导阀口和所 述第一支路所确定的流通面积大于所述第三支 路的流通面积。

双向电磁阀的线圈未通电时,当高压冷媒由横 接管进入阀腔的下腔时, 第一支路封闭, 冷媒通过所述流通间隙进入位于活塞上方的上 腔, 在高压 冷媒和重力的作用下, 导阀部件关闭导阀口, 此时由于上腔和下腔均为高 压端, 并由于上腔中活塞的受力面积大于下腔中活塞 的受力面积, 并由于 竖接管一端为低压端, 因而在压力差的作用下活塞向下运动, 关闭主阀口。 当双向电磁阀的线圈通电时, 在磁场的作用下, 导阀部件开启导阀口, 上 腔内的高压冷媒通过导阀口和第二支路流入低 压的竖接管一端, 由于导阀 口和第二支路所确定的流通面积大于所述流通 间隙的流通面积, 因而上腔 中的压力下降, 形成低压端, 而下腔为高压端, 活塞在下腔和上腔的压力 差的作用下向上运动, 开启主阀口, 电磁阀开启。 线圈断电时, 磁场消失, 导阀部件复位从而关闭导阀口, 此时上腔中的冷媒不再通过导阀口和第二 支路流向竖接管一端, 因而上腔中的压力上升, 直至与横接管一端的高压 冷媒的压力相等; 此时, 活塞上腔和下腔均为高压端, 但是上腔中活塞的 受力面积大于下腔中活塞的受力面积, 并由于竖接管一端为低压端, 因而 在压力差的作用下, 活塞向下运动, 关闭主阀口, 电磁阀关闭。

双向电磁阀的线圈未通电时, 当高压冷媒由竖接管一端进入时, 第二 支路关闭, 高压冷媒通过第三支路进入上腔, 此时导阀部件在高压冷媒和 重力的作用下关闭导阀口, 上腔和竖接管一端均为高压端, 但是由于上腔 中活塞的受力面积大于竖接管一端主阀口所确 定的活塞的受力面积, 并由 于横接管一端和下腔为低压端, 因而在压力差的作用下,活塞关闭主阀口, 电磁阀关闭。 当所述线圈通电时, 在磁场的作用下, 导阀部件开启导阀口, 上腔中的高压冷媒通过导阀口和第一支路流向 低压的横接管一端, 由于导 阀口和第一支路所确定的流通面积大于第三支 路的流通面积, 因而上腔中 的压力下降, 称为低压端, 此时在压力差的作用下, 活塞向上运动, 开启 主阀口, 电磁阀打开。 当线圈断电时, 磁场消失, 导阀部件复位从而关闭 导阀口, 此时上腔中的高压冷媒不能再通过导阀口和第 一支路流向低压的 横接管一端, 因而压力上升, 形成与竖接管一端相等的高压端, 但是由于 上腔中活塞的受力面积大于竖接管一端主阀口 所确定的活塞的受力面积, 并由于横接管一端和下腔为低压端, 因而在压力差的作用下, 活塞关闭主 阀口, 电磁阀关闭。

相对于现有技术两个导阀口和两个逆止阀的结 构设计, 本发明双向电 磁阀的仅设有一个导阀口和导阀部件, 因而减少了零部件的数量, 筒化了 装配工艺; 此外, 由于本发明没有采用两个逆止阀的结构设计, 因而也就 省却了支持体的结构, 进而也省却了在支持体设置防止其转动的两个 定位 杆的结构, 相应地, 活塞上也就省却了两个定位孔的结构, 因而不仅减少 了零部件的数量, 而且降低了加工难度和装配难度; 由于本发明的双向电 磁阀的零部件较少, 装配工艺的难度降低, 因而其工作的可靠性相应地得 以提高。

综上所述, 本发明所提供的双向电磁阀一方面能够显著减 少零部件的 数量, 筒化装配工艺, 降低制造成本, 另一方面能够提高工作的可靠性。 附图说明

图 1为现有技术中一种双向电磁阀的结构示意图

图 2为图 1中双向电磁阀的第一逆止阀和第二逆止阀的 构示意图; 图 3为图 1中双向电磁阀的活塞、 第一逆止阀和第二逆止阀构成的局 部结构示意图;

图 4为本发明一种实施例中双向电磁阀的结构示 图;

图 5为图 4中双向电磁阀的活塞的结构示意图;

图 6为本发明另一种实施例中双向电磁阀的结构 意图;

图 7为图 6中双向电磁阀的活塞的结构示意图;

图 8为图 7中活塞的主视平面图;

图 9为图 7中活塞的圆筒的结构示意图;

图 10为本发明再一种实施例中双向电磁阀的结构 意图。 其中, 图 1至图 3中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

Γ阀座; 1Ί主阀口; Γ2上腔; Γ3下腔;

2'活塞; 2Ί第一导阀口; 2'2第二导阀口; 2'3平衡孔; 2'4单向阀芯; 3'2横接管; 3Ί竖接管;

4Ί套管; 4'2动铁芯; 4'3静铁芯; 4'4线圈;

5'支持体; 5Ί第一逆止阀; 5'2第二逆止阀; 5'3定位杆。

图 4至图 10中附图标记与部件名称之间的对应关系为:

1阀座; 11主阀口; 12上腔; 13下腔; 14流通间隙; 15阀座导向段;

16环形凹槽;

2活塞; 21导阀口; 22导阀通道; 26铆接部; 27活塞导向段; 28管 路安装段; 29台阶;

231第一径向孔; 232第二径向孔; 233径向密封面; 234径向密封体; 235径向止动部件; 235a径向通孔; 236第三径向孔; 237圆筒; 237a筒 内腔; 237b筒缺口; 237c导通间隙;

241 轴向腔体; 242 第一轴向密封面; 243 第一轴向止动部件; 243a 第一轴向通孔; 244单向阀芯; 244a阀芯径向孔; 244b阀芯轴向孔; 245 第一轴向孔;

251斜孔; 252第二轴向孔; 253第三轴向孔; 254第二轴向密封面; 255第二轴向密封体; 256第二轴向止动部件; 256a第二轴向通孔;

31横接管; 32竖接管;

41套管; 42动铁芯; 43导阀球体; 44弹性部件; 45静铁芯; 46线圈。; 导阔密封塞 47;

5弹性元件。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种双向电磁阀, 该双向电磁阀的结构设计一方 面能够显著减少零部件的数量, 筒化装配工艺, 降低制造成本, 另一方面 能够提高工作的可靠性。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的 技术方案, 下面结合附 图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明 。 请参考图 4和图 5 , 图 4为本发明一种实施例中双向电磁阀的结构示 意图; 图 5为图 4中双向电磁阀的活塞的结构示意图。

在一种实施例中, 如图 4所示, 本发明所提供的双向电磁阀, 包括阀 座 1 , 该阀座 1设有阀腔, 阀腔中形成有主阀口 11 , 并且阀腔中设有关闭 或开启主阀口 11的活塞 2; 如图 4所示, 活塞 2分隔阀腔为位于活塞 2上 方的上腔 12和位于活塞 2下方的下腔 13 , 并且, 在上腔 12中, 活塞 2的 上端部设有导阀口 21 , 该导阀口 21由双向电磁阀的导阀部件开启或关闭; 如图 4所示, 所述双向电磁阀还包括横接管 31和竖接管 32, 横接管 31与 下腔 13连通, 竖接管 32与主阀口 11连通, 并在主阀口 11开启时与下腔 13连通。

如图 4和图 5所示, 在上述现有技术的基础上, 活塞 2的周向侧壁与 相对应的所述阀腔的内壁之间具有流通间隙 14; 活塞 2上设有均与导阀口 21连通的第一支路和第二支路, 并且导阀口 21开启时, 第一支路由上腔 12向横接管 31—端单向导通(亦即冷媒可通过该第一支路 上腔 12流向 横接管 31—端, 而不能由横接管 31—端流向上腔 12 ), 第二支路由上腔 12向竖接管 32—端导向导通(亦即冷媒可通过该第二支路 上腔 12流向 竖接管 32—端, 而不能由竖接管 32—端流向上腔 12 ); 如图 4和图 5所 示,活塞 2上还设有可由竖接管 32—端向上腔 12单向导通的第三支路(亦 即冷媒可以通过该第三支路由竖接管 32—端流向上腔 12, 而不能由上腔 12流向竖接管 32—端); 同时, 导阀口 21和所述第二支路所确定的流通 面积大于流通间隙 14的流通面积, 导阀口 21和所述第一支路所确定的流 通面积大于所述第三支路的流通面积。

双向电磁阀的线圈 46未通电时, 当高压冷媒由横接管 31进入阀腔的 下腔 13时, 第一支路封闭, 冷媒通过所述流通间隙 14进入位于活塞 2上 方的上腔 12, 在高压冷媒和重力的作用下, 导阀部件关闭导阀口 21 , 此时 由于上腔 12和下腔 13均为高压端,并由于上腔 12中活塞 2的受力面积大 于下腔 13中活塞 2的受力面积, 并由于竖接管 32—端为低压端, 因而在 压力差的作用下活塞 2向下运动, 关闭主阀口 11。 当双向电磁阀的线圈 46 通电时, 在磁场的作用下, 导阀部件开启导阀口 21 , 上腔 12 内的高压冷 媒通过导阀口 21和所述第二支路流入低压的竖接管 32—端, 由于导阀口 21和第二支路所确定的流通面积大于流通间隙 14的流通面积, 因而上腔 12中的压力下降, 形成低压端, 而下腔 13为高压端, 活塞在下腔 13和上 腔 12的压力差的作用下向上运动, 开启主阀口 11 , 电磁阀开启。 线圈断 电时, 磁场消失, 导阀部件复位从而关闭导阀口 21 , 此时上腔 12中的冷 媒不再通过导阀口 21和第二支路流向竖接管 32—端,因而上腔 12中的压 力上升, 直至与横接管 31 —端的高压冷媒的压力相等; 此时, 活塞上腔 12和下腔 13均为高压端, 但是上腔 12中活塞 2的受力面积大于下腔 13 中活塞 2的受力面积,并由于竖接管 32—端为低压端, 因而在压力差的作 用下, 活塞 2向下运动, 关闭主阀口 11 , 电磁阀关闭。

双向电磁阀的线圈 46未通电时,当高压冷媒由竖接管 32—端进入时, 第二支路关闭, 高压冷媒通过第三支路进入上腔 12, 此时导阀部件在高压 冷媒和重力的作用下关闭导阀口 21 ,上腔 12和竖接管 32—端均为高压端, 但是由于上腔 12中活塞 2的受力面积大于竖接管 32—端主阀口 11所确定 的活塞 2的受力面积, 并由于横接管 31—端和下腔 13为低压端, 因而在 压力差的作用下, 活塞 2关闭主阀口 11 , 电磁阀关闭。 当线圈 46通电时, 在磁场的作用下, 导阀部件开启导阀口 21 , 上腔 12中的高压冷媒通过导 阀口 21和第一支路流向低压的横接管 31—端,由于导阀口 21和第一支路 所确定的流通面积大于第三支路的流通面积, 因而上腔 12中的压力下降, 形成低压端, 此时在压力差的作用下, 活塞 2向上运动, 开启主阀口 11 , 电磁阀打开。 当线圈 46断电时, 磁场消失, 导阀部件复位从而关闭导阀口 21 , 此时上腔 12中的高压冷媒不能再通过导阀口 21和第一支路流向低压 的横接管 31—端, 因而压力上升, 形成与竖接管 32—端相等的高压端, 但是由于上腔 12中活塞的受力面积大于竖接管 32—端主阀口 11所确定的 活塞 2的受力面积, 并由于横接管 31—端和下腔 13为低压端, 因而在压 力差的作用下, 活塞 2关闭主阀口 11 , 电磁阀关闭。

相对于现有技术两个导阀口和两个逆止阀的结 构设计, 本发明双向电 磁阀的仅设有一个导阀口 21和导阀部件, 因而减少了零部件的数量, 筒化 了装配工艺; 此外, 由于本发明没有采用两个逆止阀的结构设计, 因而也 就省却了支持体的结构, 进而也省却了在支持体设置防止其转动的两个 定 位杆的结构, 相应地, 活塞上也就省却了两个定位孔的结构, 因而不仅减 少了零部件的数量, 而且降低了加工难度和装配难度; 由于本发明的双向 电磁阀的零部件较少, 装配工艺的难度降低, 因而其工作的可靠性相应地 得以提高。

综上所述, 本发明所提供的双向电磁阀一方面能够显著减 少零部件的 数量, 筒化装配工艺, 降低制造成本, 另一方面能够提高工作的可靠性。

在上述实施例中, 可以对导阀部件作出具体设计。 如图 4所示, 导阀 部件包括套管 41、 动铁芯 42、 导阀球体 43、 弹性部件 44、 静铁芯 45和线 圈 46; 套管 41连接于阀座 1上, 动铁芯 42的一端设有开启或关闭导阀口 的导阀球体 43 , 其另一端通过弹性部件 44与静铁芯 45连接, 线圈 46设 于套管 41的外部。 当线圈 46通电时, 在磁场的作用下, 动铁芯 42克服弹 性部件 44的弹力, 向静铁芯 45—端运动,从而带动导阀球体 43开启导阀 口 21 ; 当线圈断电时, 磁场消失, 此时在弹性部件 44的弹力的作用下, 动铁芯 42复位, 进而带动导阀球体 43关闭导阀口 21。

在上述实施例中, 为了便于导阀口 21 与所述第一支路和所述第二支 路连通, 活塞 2上可以进一步沿轴向设有与导阔口 21连通的导阔通道 22, 导阀口 21通过该导阔通道 22分别与所述第一支路和所述第二支路连通。

需要说明的是, 在上述实施例中, 无论何种结构的第一支路, 只能够 在导阀口 21开启时由上腔 12向横接管 31—端单向导通,就均应该在本发 明的保护范围之内; 同时, 无论何种结构的第二支路, 只能够在导阀口 21 开启时由上腔 12向竖接管 32—端单向导通, 也均应该在本发明的保护范 围之内。

具体地, 可以具体设计一种第一支路的结构。 如图 5所示, 所述第一 支路包括第一径向孔 231和第二径向孔 232, 第一径向孔 231—端与导阀 通道 22连通,其另一端与第二径向孔 232连通; 第二径向孔 232与第一径 向孔 231之间设有径向密封面 233 , 第二径向孔 232中设有密封该径向密 封面 233的径向密封体 234, 该径向密封体 234具体可以为球体; 第二径 向孔 232远离径向密封面 233的一端设有径向止动部件 235 , 径向止动部 件 235设有连通第二径向孔 232与横接管 31 —端的径向通孔 235a。 工作 时,高压冷媒由导阀通道 22进入第一径向孔 231 ,然后冲开径向密封体 234 , 进入第二径向孔 232中 ,进而通过径向止动部件 235的径向通孔 235a进入 横接管 31—端。

具体地, 为了提高径向密封体 234密封的可靠性和沿径向运动的稳定 性, 第二径向孔 232可以为圆台孔, 该圆台孔的小径端的孔径略大于径向 密封体 234的外径, 并连接径向密封面 233; 此外, 如图 5所示, 所述圆 台孔的大径端连接有孔径变大的第三径向孔 236, 径向止动部件 235装配 于该第三径向孔 236中, 具体地, 径向止动部件 235可以过盈配合于该第 三径向孔 236中。

此外, 在上述实施例中, 还可以对第二支路作出具体设计。 比如, 如 图 5所示, 所述第二支路包括与导阀通道 22连通的轴向腔体 241 , 该轴向 腔体 241与导阀通道 22之间设有第一轴向密封面 242, 轴向腔体 241内设 有密封该第一轴向密封面 242的第一轴向密封体; 轴向腔体 241远离第一 轴向密封面 242的一端设有第一轴向止动部件 243 , 且该第一轴向止动部 件 243设有连通轴向腔体 241与竖接管 32—端的第一轴向通孔 243a。

具体地, 如图 5所示, 该第一轴向密封体可以为单向阀芯 244, 单向 阀芯 244设有相互连通的阀芯径向孔 244a和阀芯轴向孔 244b, 阀芯径向 孔 244a与轴向腔体 241连通,阀芯轴向孔 244b与第一轴向通孔 243a连通。 工作时,高压冷媒由导阀口 21进入导阔通道 22内,然后冲开单向阀芯 244 对第一轴向密封面 242的密封, 进入轴向腔体 241内, 然后高压冷媒经过 阀芯径向孔 244a和阀芯轴向孔 244b, 再通过第一轴向止动部件 243的第 一轴向通孔 243a进入竖接管 32—端。

具体地,如图 5所示,为了提高第一轴向止动部件 243连接的可靠性, 轴向腔体 241远离第一轴向密封面 242的一端可以连接有孔径变大的第一 轴向孔 245 , 活塞 2设有铆接部 26, 第一轴向止动部件 243通过铆接部 26 铆接于第一轴向孔 245中。

再者, 需要说明的是, 在上述实施例中, 无论何种结构的第三支路, 只能能够由竖接管 32—端向上腔 12单向导通, 就均应该在本发明的保护 范围之内。

具体地, 可以具体设计一种第三支路结构。 比如, 如图 5所示, 所述 第三支路包括第二轴向孔 252和第三轴向孔 253 , 第二轴向孔 252的一端 与竖接管 32—端连通,其另一端与第三轴向孔 253连通,并该第三轴向孔 253的孔径大于第二轴向孔 252的孔径; 此外, 如图 5所示, 第二轴向孔 252与第三轴向孔 253之间设有第二轴向密封面 254, 并第三轴向孔 253 中设有密封该第二轴向密封面 254的第二轴向密封体 255 , 该第二轴向密 封体 255可以密封球体; 再者, 如图 5所示, 第三轴向孔 253远离第二轴 向密封面 254的一端设有第二轴向止动部件 256, 并该第二轴向止动部件 256设有连通第三轴向孔 253与上腔 12的第二轴向通孔 256a。

具体地, 如图 4和图 5所示, 为了便于第二轴向孔 252与竖接管 32 一端连通, 活塞 2可以进一步设有斜孔 251 , 第二轴向孔 252通过可以斜 孔 251与竖接管 32—端连通。

工作时, 如图 4和图 5所示, 高压冷媒由竖接管 32—端进入斜孔 251 中, 并冲开第二轴向密封体 255对第二轴向密封面 254的密封, 进入第二 轴向孔 252中 ,进而通过第二轴向止动部件 256的第二轴向通孔 256a进入 上腔 12中。

最后, 需要说明的是, 在第一支路中, 第一径向孔 231、 径向密封面 233、 径向密封体 234、 第二径向孔 232和径向止动部件 235实际上构成了 第一种单向阀结构, 该第一种单向阀结构使得第一支路单向导通; 在第二 支路中, 轴向腔体 241、 第一轴向密封面 242、 单向阀芯 244和第一轴向止 动部件 243实际上构成了第二中单向阀结构, 该第二种单向阀结构使得第 二支路单向导通; 在第三支路中, 第二轴向孔 252、 第二轴向密封面 254、 第二轴向密封体 255、 第三轴向孔 253和第二轴向止动部件 256实际上构 成了第三种单向阀结构, 该第三种单向阀结构使得第三支路单向导通。

显然, 在满足单向导通的功能的前提下, 上述第一种单向阀结构、 第 二种单向阀结构和第三种单向阀结构可以互换 , 亦即第一支路可以采用所 述第二种单向阀结构或所述第三种单向阀结构 , 第二支路可以采用所述第 一种单向阀结构或所述第三种单向阀结构, 第三支路可以采用所述第一种 单向阀结构或所述第二种单向阀结构; 当然, 在满足单向导通的功能的前 提下, 所述第一支路、 第二支路或者第三支路还可以采用其他结构的 单向 阀, 该其他结构的单向阀显然也应该在本发明的保 护范围之内。 此外, 在上述技术方案的基础上, 还可以作出进一步改进。 比如, 请 参考图 6至图 9, 图 6为本发明另一种实施例中双向电磁阀的结构 意图; 图 7为图 6中双向电磁阀的活塞的结构示意图; 图 8为图 7中活塞的主视 平面图; 图 9为图 7中活塞的圆筒的结构示意图。

如图 7和图 8所示, 需要着重指出的是, 第一支路包括径向管路, 该 径向管路内设有径向密封面 233及与该径向密封面 233配合的径向密封体 234;径向管路内还设有使得径向密封体 234沿活塞 2的径向移动的导向座, 并该导向座上设有连通横接管 31—端与径向管路的导向座通道。

工作时, 在第一支路中, 当径向密封体 234开启径向密封面 233时, 通过导向座通道, 使得上腔 12通过径向管路与横接管 31—端单向导通, 当径向密封体 234关闭径向密封面 233时,第一支路关闭。在上述结构中, 由于导向座对径向密封体 234进行径向导向支撑, 使其沿着活塞 2的径向 移动, 因而能够避免径向密封体 234在重力的作用向下偏移, 进而避免了 径向密封体 234对径向密封面 233密封不严情况的出现,提高了密封性能, 防止泄漏的发生, 从而提高了制冷设备的整体能效。

进一步地, 还可以对第一支路的径向管路作出具体设计。 如图 7和图

8所示,径向管路包括第一径向孔 231及孔径变大的第二径向孔 232,径向 密封面 233形成于第一径向孔 231与第二径向孔 232之间的台阶上; 导向 座设于第二径向孔 232中, 并导向支撑径向密封体 234沿活塞 2的径向移 动, 以便密封或脱离径向密封面 233。 在该种结构中, 通过第一径向孔 231 及孔径变大的第二径向孔 232 之间的台阶, 可以方便地设计径向密封面 233 , 同时结构也比较筒单, 加工成本较低。

需要说明的是, 任一种导向座结构, 只要能够对径向密封体 234进行 径向导向, 同时在径向密封体 234开启径向密封面 233时, 能够通过导向 座通道导通径向管路, 就均应该在本发明的保护范围之内。 当然, 作为一种举例, 可以具体设计一种导向座结构, 比如请同时参 考图 7、 图 8和图 9, 导向座为一端设有开口的圆筒 237 , 径向密封体 234 设于圆筒 237的筒内腔 237a中, 圆筒 237以其开口正对径向密封面 233 , 以便径向密封体 234开启或关闭径向密封面 233; 导向座通道为开设于圆 筒 237的周向侧壁上并连通筒内腔 237a与第二径向孔 232的筒缺口 237b。

在上述结构中, 如图 7和图 8所示, 径向密封体 234通过圆筒 237的 开口放入其筒内腔 237a中, 通过该筒内腔 237a能够较好地对径向密封体 234进行径向导向。 此外, 该圆筒 237的开口正对径向密封面 233 , 径向密 封体 234在筒内腔 237a中向靠近径向密封面 233的方向移动,便可密封该 径向密封面 233 ,远离该径向密封面 233运动,便可开启该径向密封面 233。 再者, 如图 9所示, 导向座通道为开设于圆筒 237的周向侧壁上并连通筒 内腔 237a与第二径向孔 232的筒缺口 237b, 当径向密封体 234脱离开启 径向密封面 233时, 横接管一端通过第二径向孔 232、 筒缺口 237b、 筒内 腔 237a以及径向密封面 233围成的阀口, 从而实现了径向管路的导通, 进 而实现了第一支路的导通。 综上, 圆筒 237的结构设计一方面能够对径向 密封体 234进行径向导向, 另一方面能够方便导通径向管路。

此外, 如图 7至图 9所示, 筒缺口 237b进一步延伸至圆筒 237的底 部密封端, 以便该圆筒 237的底部密封端与第二径向孔 232的内壁之间具 有导通间隙 237c。 横接管一端通过该导通间隙 237c与第二径向孔 232连 通, 进而与筒缺口 237b连通。 再者, 圆筒 237以其周向侧壁过盈配合于第 二径向孔 232中, 该种装配结构筒单可靠性, 并且成本较低。 在上述任一种技术方案中, 还可以作出进一步改进。 比如, 请参考图 10, 图 10为本发明另一种实施例中双向电磁阀的结构 意图。

如图 10所示, 阀座 1的内壁上设有阀座导向段 15 , 活塞 2的圆周外 壁上设有与阀座导向段 15配合的活塞导向段 27; 活塞导向段 27的下方开 设有外径变小的管路安装段 28, 第一支路包括径向管路, 径向管路开设于 管路安装段 28上; 阀座导向段 15的下部进一步开设有环形凹槽 16, 并活 塞开启主阀口时, 径向管路整体处于环形凹槽 16所正对的范围内。 具体地, "径向管路整体处于环形凹槽 16所正对的范围内" 的具体涵 义如下:

如图 10所示, 当活塞 2开启主阀口 11时, 活塞 2向上移动, 相应地, 径向管路 (包括第一径向孔 231和第二径向孔 232 )也向上移动, 该径向 管路并不越过环形凹槽 16的最上端, 亦即该环形凹槽 16的最上端始终高 于径向管路的最上端。

活塞 2开启主阀口 11时,在冷媒流体的推动下, 活塞 2会发生周向转 动, 此时, 有可能使得径向管路的转到图 10 中的左侧, 亦即远离横接管 31的一侧, 此时, 径向管路的出口端会由于空间狭窄, 导致该部位的冷媒 压力增大, 从而使得径向管路中的径向密封体 234会再次关闭径向密封面 233 , 进而使得活塞 2在轴向上发生振动, 产生振动噪音, 同时也不利于流 量的稳定性。

而在本发明中, 由于径向管路整体处于环形凹槽 16所正对的范围内, 因而当活塞 2发生转动,使得径向管路的转到远离横接管 31的一侧时, 由 于此时径向管路的开口端仍然对应着环形凹槽 16, 该部位的空间足够大, 能够便于冷媒发生流动, 从而能够避免局部高压的出现, 进而避免径向密 封体 234会再次关闭径向密封面 233 , 从而能够防止活塞 2发生振动, 并 保证了流量的稳定性。

此外, 如图 10所示, 双向电磁阀还包括弹性元件 5 , 活塞导向段 27 与管路安装段 28之间形成有台阶 29; 弹性元件 5套于活塞 2的下部的周 向外部, 并弹性支撑于台阶 29与阀座的内底壁之间。 在该种结构中, 该弹 性元件 5可以平衡活塞的重力, 在上腔和下腔的压力差的作用下, 活塞 2 能够较为容易地打开, 并且不易关闭, 从而能够进一步防止活塞 2发生上 下振动, 并保证了流量的稳定性。

此外, 需要说明的是,本发明对于导阀下方的密封件 的结构不作限制, 该导阀密封件既可以为如图 4和图 10所示的密封球体 43 ,也可以为如图 6 所示的导阔密封塞 47。

以上对本发明所提供的一种双向电磁阀进行了 详细介绍。 本文中应用 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。