电磁切换阀
文献发布时间:2024-01-17 01:15:20
技术领域
本发明涉及制冷控制领域,特别是涉及一种电磁切换阀。
背景技术
电磁切换阀应用于制冷系统,一般用于制冷剂流路的切换,以改变制冷剂的流向。比如电磁四通阀、电磁三通阀等等。下面以电磁四通阀为例进行说明。请参考图1、图2,图1为背景技术一种典型电磁四通阀用于制冷系统的结构示意图,图2是背景技术一种电磁四通阀主阀与导阀的连接示意图。
如图所示,常规的电磁四通阀一般可用于制冷系统如空调系统,其包括主阀10'和导阀20';主阀10'包括阀体11'。阀体11'大体呈圆筒状,并在其周壁上开设有D接口,用于连接排气管D,在与D接口相对的一侧周壁固定连接有阀座13',阀座13'开设有3个孔,分别用于与接管E、吸气管S以及接管C固定连接。由于阀体11'的截面为圆形,因此阀座13'设置有与主阀体内壁相配合的弧形面,即阀座13'的纵截面大至呈D形,两者采用焊接固定。
阀体11'连接有与压缩机排气口连接的排气管D(与高压区连接),与压缩机吸气口连接的吸气管S(与低压区连接),与室内换热器30'连接的接管E以及与室外换热器40'连接的接管C;阀体11'两端设有端盖12',内部固设有阀座13',还设有通过连杆14'带动的滑块15'和活塞16',阀座13'接触并支撑滑块15',组成一对运动副,活塞16'和阀体11'组成一对运动副。
导阀20'的小阀体固设有与主阀10'的排气管D连接的毛细管d,即导阀20'的内腔也相应与主阀的高压区连通;导阀20'的小阀座具有三个阀口,并依左向右分别固设有与主阀10'的左端盖、吸气管S、主阀10'的右端盖连接的毛细管e、毛细管s、毛细管c;导阀20'的小阀体右端固设有套管,套管外侧设有电磁线圈50'。
在一种工作状态,当制冷系统需要制冷时,电磁线圈50'不通电,导阀20'内腔的芯铁在回复弹簧力作用下,带动滑碗位于左侧位置,使毛细管e和毛细管s相通,毛细管c和毛细管d相通,从而主阀10'的左腔为低压区,右腔为高压区,主阀10'的左右腔之间形成的压差力,将滑块15'和活塞16'推向左侧,使接管E和吸气管S相通,排气管D与接管C相通,此时,制冷系统内冷媒的流通路径为:压缩机排气口→排气管D→阀体11阀腔→接管C→室外换热器40'→节流元件60'→室内换热器30'→接管E→滑块15'内腔→吸气管S→压缩机吸气口,制冷系统处于制冷工作状态;
当制冷系统需要制热时,电磁线圈50'通电,导阀20'内腔的芯铁克服回复弹簧的作用力带动滑碗右移,使毛细管c和毛细管s相通,毛细管e和毛细管d相通,从而主阀10'的左腔为高压区,右腔为低压区,主阀10'的左右腔之间形成压力差,将滑块15'和活塞16'推向右侧,使接管C和吸气管S相通,排气管D与接管E相通,此时,制冷系统内冷媒的流通路径为:压缩机排气口→排气管D→阀体11阀腔→接管E→室内换热器30'→节流元件60'→室外换热器40'→接管C→滑块15'内腔→吸气管S→压缩机吸气口,制冷系统处于制热工作状态。
如上,通过导阀20'和电磁线圈50'等的共同作用可实现主阀10'的换向,从而切换冷媒的流动方向,实现制冷系统制热工作状态和制冷工作状态的切换。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种材料成本较低的电磁切换阀。为此,本发明的至少一个实施例采用以下技术方案:
一种电磁切换阀,其特征在于,包括阀体、第一套筒部、第二套筒部,所述阀体包括阀体主体部,所述阀体主体部包括第一板状部、围绕部,所述第一套筒部与所述阀体主体部的一端固定连接,所述第二套筒部与所述阀体主体部的另一端固定连接,所述阀座设置有两个以上的通孔部,所述阀体主体部的长度E与任一所述通孔部的内径D满足关系式:5.6D≤E≤6.2D。
上述实施例采用的电磁切换阀,通过对阀体主体部的长度和阀座通孔部之间的尺寸关系进行设定,有利于在保证电磁切换阀动作性能的情况下,降低材料成本。
附图说明
图1为背景技术一种电磁四通阀用于制冷系统的结构示意图;
图2为本发明第一实施例提供的电磁切换阀剖面示意图;
图3为本发明第一实施例所提供的电磁切换阀立体视图;
图4是本发明第一实施例提供的阀体主体部结构示意图;
图5是本发明第一实施例提供的阀体主体部的纵向截面示意图;
图6是本发明第一实施例的阀体主体部的另一种结构示意图;
图7是本发明第二实施例的阀体主体部的结构示意图;
图8是本发明第二实施例的阀体主体部的剖视图;
图9是本发明第二实施例的阀体主体部制造流程示意图;
图10是本申请第三实施例的阀体主体部结构示意图;
图11是本申请第四实施例的阀体结构示意图;
图12是本申请第四实施例的剖视图;
图13是本申请第四实施例的另一结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的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方式作进一步的详细说明。
第一实施例
请参考图2-图4,图2为本发明第一实施例所提供的电磁切换阀剖面示意图;图3为本发明第一实施例所提供的电磁切换阀立体视图;
图4是本发明第一实施例提供的阀体主体部结构示意图。
本实施例的电磁切换阀为一种四通阀,用于制冷系统中冷媒流动方向的切换。如图3所示,电磁切换阀包括主阀100和导阀200,其中,主阀100包括阀体1,阀体1可以采用金属材料如不锈钢材料加工而成。
在本实施例中,阀体1包括阀体主体部11和第一套筒部12、第二套筒部13。其中,阀体主体部11采用不锈钢板材制成。阀体主体部11的两端分别直接或间接连接有大体呈筒状的第一套筒部12和第二套筒部13,第一套筒部12和第二套筒部13均呈一端封闭的开口筒状,第一套筒部12与阀体主体部11的一个端部固定连接,第二套筒部13与阀体主体部11的另一个端部固定连接。第一套筒部12的纵截面所包围的面积小于阀体主体部11的纵截面所包围的面积,第二套筒部13的纵截面所包围的面积小于阀体主体部11的纵截面所包围的面积。第一套筒部12的与阀体主体部11连接的一端可以通过冲压等方式加工出与阀体主体部11的端部相适应的形状,或者第一套筒部12也可以通过一个单独的过渡部件来与阀体主体部11实现固定连接。同样,第二套筒部13可以采用与第一套筒部12相同的固定方式连接于阀体主体部11的另一端。
这样,阀体主体部11与第一套筒部12、第二套筒部13大致围成了一个阀腔,该阀腔内的制冷剂可以通过第一接管31、第二接管32、第三接管33、第四接管34进行流动。具体在连接时,只需保证第一套筒部12和第二套筒部13保持同轴即可,至于第一套筒部12或第二套筒部13与阀体主体部11之间并不需要做出特别的限定,只需满足,当下文所述的活塞连杆组件及滑块在装配后,能够保证滑块可以在阀体主体部或阀座上滑动的同时,活塞部件能够在第一套筒部及第二套筒部的内腔移动即可。
在阀体1的内部,设置有滑块6、活塞组件以及连杆5,其中活塞组件包括第一活塞41和第二活塞42。第一活塞41与连杆5的一端固定连接,第二活塞42与连杆5的另一端固定连接。连杆5开设有贯通孔,与滑块6相卡合限位,这样,当连杆5作左右方向的位移时,能够带动滑块6一起移动。滑块6大致倒扣的碗状结构,在图2所示的位置,滑块6的内腔将第三接管33与第四接管34内的空间导通,当滑块6向左移动至预设位置时,滑块6的内腔又能将第二接管32与第三接管33内的空间导通。第一活塞41能够沿着第一套筒部12的内壁滑动,第二活塞42能够沿着第二套筒部13的内壁滑动,这样,活塞组件就将阀腔分成了第一阀腔411、第二阀腔412、第三阀腔413,当各阀腔之间压力不同,而产生压差力的时候,该压差力就能够推动活塞组件、连杆及滑块发生位移,从而使第二接管32与第三接管33的内部空间导通,或者使第三接管33与第四接管34的内部空间导通。为了确定活塞组件、连杆及滑块向左及向右移动的行程,需要设置限位结构,使得活塞组件、连杆及滑块左移的定位及右移的定位,在本实施方式中,可以通过在第一套筒部12的外周壁设置一个限位部,具体而言,可以设置一个台阶部,当第一活塞41向左移动时,能够与台阶部相抵接,以实现定位。同样,也可以在第二套筒部13设置一个限位部,对第二活塞42实现定位。
请参照图4,图4是本发明第一实施例提供的阀体主体部结构示意图。阀体主体部11可以采用不锈钢板材一体加工成型,包括第一板状部111以及位于第一板状部111两侧的第一曲面部112以及第二曲面部113。其中,第一板状部111大致呈平板状,并且开设有贯穿的三个第二接口部1122,分别用于与第二接管32、第三接管33、第四接管34固定连接。为了便于第二接口部1122与接管进行连接,可以在第二接口部1122设置翻边结构,即朝向阀体主体部外侧凸起,这样,翻边部分就能够与接管有足够的配合长度,有利于保证焊接质量。
第一曲面部112和第二曲面部113位于第一板状部111的两侧,并且通过第二板状部114连接为一体结构。第一曲面部112和第二曲面部113均具有相对外凸的结构。具体而言,本实施例可以采用截面为方形的不锈钢型材截取其中一段经加工而成,比如通过冲压的方式将方形的阀体的相对的两个面加工成朝外部凸起的第一曲面部112和第二曲面部113。这样,阀体主体部大体可以划分为四个面。阀体主体部11设置有第一接口部1121,用于与第一接管31固定连接,具体而言,是在第二板状部114开设第一接口部1121,并设置朝向阀体主体部外侧凸起的翻边,以方便与第一接管31进行固定。第一接口部1121与3个第二接口部1122相对设置。需要说明的是,本实施例为四通阀,因此第二接口部1122的数量设置为3个,而在其他的应用场合,如三通阀,就可以仅设置2个第二接口部。在阀体主体部11的内部,位于第一板状部111的内侧固定连接有阀座2,阀座2与阀体主体部11可以采用焊接的方式固定连接为一体结构,也可以采用粘接的方式进行固定。
请参照图5,图5是本发明第一实施例提供的阀体主体部的纵向截面示意图。第二板状部114与第一板状部111相对设置,第一曲面部112和第二板状部113分别位于第一板状部的两侧,定义第一板状部111的内部的平面部分的宽度为第一板状部111的宽度A,定义第一曲面部112与第二曲面部113之间的距离为B1,显然,由于第一曲面部112朝阀体主体部的外部凸出,第二曲面部113朝阀体主体部的外部凸出,两者在水平方面的距离B随着高度的不同而不同。在阀体主体部的至少一个横截面,如图5中的X—X横截面,第一曲面部112与第二曲面部113的距离B1大于第一板状部的宽度A。
第一曲面部和第二曲面部的具体曲面形状不作限定,当然作为一种具体的实施例而言,可以将第一曲面部112以及第二曲面部113的表面形状均设置为圆柱体的表面形状的一部分,而在图5所示的纵截面中,第一曲面部112以及第二曲部113的轮廓线就相当于圆弧形,即构成圆的一部分。而实际加工过程中,也可以将第一曲面部或第二曲面部设置为平滑过渡的弧状面,而非标准的圆弧面。如图6所示,图6是本发明第一实施例的阀体主体部的另一种结构示意图。在这种结构中,第一曲面部112以及第二曲面部113的截面轮廓并非全部为弧形,而是其中一部分为弧形,其余部分可以用不同弧度的弧线或者直线进行连接,在过渡处采用曲线平滑过渡即可。
由于电磁切换阀处于工作状态时,阀体主体部腔体充满高温高压的冷媒,在压力不变的系统中,阀体的同一方向受力面积越大,所受的力F越大,当受力面为平面时,就有可能发生形变,一旦发生形变,就有可能影响到阀体的焊接部位,从而影响焊缝的强度。本实施例当中,第一板状部111虽然大体呈平板状,但其开设有三个第二接口部1122,第二板状部114虽然大体呈平板状,但其开设有第一接口部1121,上述第一接口部和第二接口部客观上起到了对所在板状部的加强作用。而第一曲面部和第二曲面部的设置,使得阀体主体部11的内腔在图5所示方位的两侧呈现向外凸出的形态,当阀腔内充满高压冷媒时,冷媒的作用力会沿着曲面分散,如图5或图6箭头所示,不会集中作用于第一曲面部和第二曲面部,从而提高了阀体主体部11的耐压强度。
在本实施例中,第一曲面部112与第二曲面部113之间存在最大距离B,如图5、图6所示。当第一曲面部112和第二曲面部113的全部或部分轮廓线为呈对称的两段圆弧时,位于高度方向的中心距离即为最大距离B,当B的取值过小时,曲面部更接近于平面,对于分散压力的作用不够明显,而B的取值过大时,一方面会带来材料的增加,升高成本,另一方面对于分散压力的效果进一步提升也不明显,同时也不利于后续与第一套管部12以及第二套管部13的连接。在本实施例中,第一曲面部112与第二曲面部113的最大距离B与第一板状部的宽度A满足关系式:1.15A≤B≤1.2A。在这一范围内,两者能够达到较好的平衡,既有利于加工,也能达到较好的耐压效果。
在本实施例中,还可以对阀体主体部11的高度C作出相应的限定,可以将第一曲面部112与第二曲面部113的最大距离B与第一曲面部112的高度C设置为满足关系式:1.0C≤B≤1.3C。同时,还可以将第一曲面部112的高度C设置与第一板状部的宽度A较为接近。即B与C的值设置为基本接近,或者B略大于C。C与A的值基本接近。这种结构下,阀体主体部11的整体结构相对较为均衡,高压冷媒压力较为均衡地作用于阀体主体部内部的各表面,从而进一步提高阀体主体部的耐压强度。
需要说明的是,上述实施例的描述中,第二板状部114也呈平板状,本领域技术人员应当理解,本实施例的核心在于第一曲面部和第二曲面部的设置,对于第二板状部114并不必然需要限定为平板结构,也可以设置为带曲面的结构。
在制作阀体主体部11时,可以采用截面为方型的不锈钢型材,截取其中一段,然后再将通过冲压或拉伸等方式将两个侧面的全部或部分进行加工,形成第一曲面部和第二曲面部,而上下两个面则维持平板状态,然后在第一板状部上加工第一接口部1121,在第一板状部上加工若干个第二接口部1122。这种加工方法制造简单,成本较低。
在图5所示的实施例中,第一曲面部的纵截面的轮廓线为圆弧段,第二曲面部的纵截面的轮廓线也为圆弧段,其中,第一曲面部的一端与第二板状部114平滑过渡,另一端与第一板状部111平滑过渡;第二曲面部的一端与第二板状部114平滑过渡,另一端与第一板状部111平滑过渡。此时,圆弧段的圆心大致位于阀体主体部高度方向的中心位置。此时第一曲面部112相对于阀体高度方向呈对称设置,有利于使高压冷媒的压力均匀作用于第一曲面部的内表面,从而进一步提高了阀体主体部的耐压强度。第二曲面部可以参照第一曲面部的结构设置,并且可以将第二曲面部设置为与第一曲面部在图5的视角呈左右对称。
第二实施例
下面结合图7、图8,对本发明的第二实施例进行详细说明。
为了便于描述本实施例与第一实施例的区别,在本实施例中,对于与第一实施例相比,具有相同结构和功能的部件采用同一附图标记进行说明。
请参照图7、图8,图7是本发明第二实施例的阀体主体部的结构示意图,图8是本发明第二实施例的阀体主体部的剖视图。
本实施例中,电磁切换阀包括主阀100和导阀200,主阀100包括阀体1,阀体1包括阀体主体部K11和第一套筒部12、第二套筒部13。其中阀体主体部K11采用不锈钢板材制成。阀体主体部K11与第一套筒部12及第二套筒部13的连接方式可参照第一实施例的描述,在此不再赘述。
在阀体1的内部,设置有滑块6、活塞组件以及连杆5,其中活塞组件包括第一活塞41和第二活塞42。第一活塞41与连杆5的一端固定连接,第二活塞42与连杆5的另一端固定连接。连杆5开设有贯通孔,与滑块6相卡合限位,这样,当连杆5作左右方向的位移时,能够带动滑块6一起移动。滑块、活塞组件、连杆的固定连接方式均可参照第一实施例进行理解。
阀体主体部K11包括第一板状部K111和围绕部,即第一板状部K111大体呈平板状结构,围绕部和第一板状部连接为一体结构,且围成一个中空的腔体。在本实施例中,阀体主体部K11采用不锈钢板材卷折后焊接成型。围绕部包括第一曲面部K112和第二曲面部K113。即阀体主体部K11包括第一板状部K111以及位于第一板状部K111两侧的第一曲面部K112以及第二曲面部K113。本实施中,阀体主体部K11还包括第二板状部K114。其中,第一板状部K111大致呈平板状,并且开设有贯穿的三个第二接口部K1122,分别用于与第二接管32、第三接管33、第四接管34固定连接。与第一实施例相似,为了便于第二接口部与三根接管进行连接,可以在第二接口部设置翻边结构,即朝向阀体主体部K11的外侧凸起,以增加接口部与接管的配合长度,有利于保证焊接质量。第一板状部K111开设有贯穿的第一接口部K1111,同样,第一接口部也可以设置翻边结构,以有利于与第一接管进行配合和焊接固定。第一曲面部K112和第二曲面部K113位于第一板状部K111的两侧,并且通过第二板状部114连接为一体结构。
请参照图8,图8是本发明第二实施例的阀体主体部的剖视图。与第一实施例相似,定义第一板状部K111的内部的平面部分的宽度为第一板状部K111的宽度A,定义第一曲面部K112与第二曲面部K113之间的距离为B1,显然,由于第一曲面部K112朝阀体主体部的外部凸出,第二曲面部K113朝阀体主体部的外部凸出,两者在水平方面的距离B随着高度的不同而不同。在阀体主体部的至少一个横截面,如图5中的X—X横截面,第一曲面部K112与第二曲面部K113的距离B1大于第一板状部的宽度A。应当说明的的,第一实施例所记载的关于第一曲面部、第二曲面部、第一板状部、第二板状部之间的形状、各尺寸关系在不与第二实施例发生冲突的情况下,均适用于第二实施例,在此不再一一赘述。同样,上述实施例的描述中,第二板状部K114也呈平板状,本领域技术人员应当理解,本实施例的核心在于第一曲面部和第二曲面部的设置,对于第二板状部K114并不必然需要限定为平板结构,也可以设置为带曲面的结构。
与第一实施例不同的是,在本实施例中,阀体主体部K11采用板材卷折后首尾焊接而成,焊接部位于第一板状部两侧的围绕部,且位于第一板状部的侧部。此处所述的侧部,是指焊缝位于第一板状部两侧的围绕部的某一部位,即既不位于第一板状部,也不位于第与第一板状部相对的第二板状部。如图7所示,第一曲面部K112具有焊接部K1121,在焊接部形成焊缝。即板材的焊缝位于第一曲面部K112。当围绕部不为曲面时,焊接部K1121位于第一板状部的侧部。在图1所示的背景技术中,阀体的整体呈圆筒状,活塞部件在阀体的内壁滑动,由于对活塞部件与阀体之间的配有密封性能的要求,防止活塞碗碰伤,因此对阀体内壁的光滑度有较高的要求。如果背景技术中主阀体采用焊接管,则需要对焊缝进行整平,并使得整平后的光滑度不影响活塞的滑动配合。本申请文件中所述的焊接管,是指将板状卷折后进行焊接得到的圆管,其表面具有沿轴向延伸的一条焊缝。而在本申请中,将主阀体设置为阀体主体部和第一套筒部、第二套筒部,并进行焊接而成。活塞部件在第一套筒部及第二套筒部的内腔滑动,不会与阀体主体部产生配合关系,因此对于阀体主体部的内壁没有光洁度的要求,这就为阀体主体部采用焊接管制作提供了可能性,从而降低了工艺成本。
理论上,由于本申请的阀体主体部结构对内部光洁度没有要求,所以焊接部可以位于任何位置,都不影响使用。但如果焊接部位于第一板状部K111或者位于第一板状部与第一曲面部K112的圆角过渡位置,或者第一板状部与第二曲面部K113的圆角过渡位置,或者第二板状部K111,如图8中箭头所指示的位置。阀座、接管需要与阀体主体部进行焊接,其焊接的方式通常是采用炉焊的方式,即,先将接管和阀座通过紧配或点焊的方式与阀体主体部进行预定位并放置焊料,然后放入炉中,通过高温使焊料熔化以实现焊接的目的。若上述阀体主体部的焊接部K1121位于上述这些位置时,则在炉焊中,焊料有可能会沿着焊接部K1121流到阀体两侧端面,从而影响后续的阀体主体部与第一套筒部及第二套筒部之间的焊接操作。
进一步地,如图8所示,焊接部位于两个曲面部的其中一个所在的曲面,本实施例中焊接部K1121位于第一曲面部K112,当然也可以设置在第二曲面部K113。这种焊接部的设置方式,使焊接部避开了炉焊的焊料所在的位置,有利于减少对炉焊焊料流动的影响。同时,焊接部K1121处于第一曲面部K112或者第二曲面部K113,该位置焊接后通常焊缝位置会凸起,该处的材料厚度也相较其他位置的材料厚度更厚,即焊接部的厚度大于第一板状部的厚度。由于阀体工作时阀体内会通高压流体,会对阀体产生压力,而焊缝部位材料相对较厚,能够起到加强筋的作用,从而能够提升阀体的耐压强度。
下面结合图9,详细说明本实施例的阀体主体部的制造方法。
阀体主体部主要采用以下制造方法:
步骤一、将预制的板材卷制成筒状,使板材首尾相接。
具体而言,选择预制的不锈钢板材S1,将不锈钢板材S1卷折成筒状,并使板材S1首尾相连。
步骤二、对首尾相连的筒状板材实施焊接,形成管状部件S2。并在焊接部位形成焊接部K1121,焊接部K1121沿着管状部件S2的轴向延伸。
步骤三、对管状部件实施整形,使管状部件形成第一板状部、第一曲面部、第二曲面部、第二板状部,形成阀体主体部构件S3。
在本步骤中,将圆筒状的管状部件整形成异型管,即阀体主体部构件S3。由于材料有带料卷成圆管后存在应力,因此在整形之前可以通过退火来去除加工应力。
步骤四、在第一板状部加工出两个以上第二接口部。
具体而言,在阀体主体部构件S3上对第一板状部K111先实施冲孔,形成两个以上第二冲孔部K1122’,然后对所述第二冲孔部K1122’实施翻边,以形成两个以上第二接口部K1122。
步骤五、在第二板状部加工出第一接口部。
具体而言,在阀体主体部构件S3上对第二板状部先实施冲孔,形成第一冲孔部K1111’,然后对所述第一冲孔部K1111’实施翻边,以形成第一接口部K1111。
其中,步骤四和步骤五的次序可以替换。
另外,还可以对上述步骤三进行调整,比如不需要设置曲面部时,可以对管状部件实施冲压,使管状部件形成第一板状部、第二板状部、第三板状部、第四板状部,形成阀体主体部构件,并使所述阀体主体部构件的截面为矩形,即形成下文所记载的第三实施例的阀体主体部结构。
第三实施例
如图10所示,图10是本申请第三实施例的阀体主体部结构示意图。需要说明的是,第二实施例的侧重点在于阀体主体部采用板材卷制后焊接成型,且焊缝设置于位于第一板状部两侧的第一曲面部或者第二曲面部,以避免焊缝对炉焊时的焊料流动产生影响。因此,对于第二实施例而言,也可以不设置第一曲面部或第二曲面部,而是将经一曲面部或第二曲面部设置为平面部,即阀体主体部的纵向截面形状大体呈矩形状,此时焊缝位于第一板状部的侧部,即本申请的第三实施例。在本实施例中,围绕部包括第三板状部K115和第四板状部K116,其中,第三板状部K115位于第一板状部K111的一侧,第四板状部K116位于第一板状部K111的另一侧,第三板状部K115与第四板状部K116相对设置,焊接部K1161位于第三板状部K115,当然也可以将焊接部设置在第三板状部K116。本领域技术人员应当理解,这种结构的焊缝同样不会对炉焊的焊料流动产生影响。本实施例的制造方法可参照上文关于第二实施例的阀体主体部的制造方法。
第四实施例
下面结合附图说明本申请的第四实施例。
请参照图11、12、13,图11是本申请的第四实施例的阀体结构示意图,图12是本申请的第四实施例的剖视图,图13是本申请第四实施例的另一结构示意图。
本实施例旨在对电磁切换阀的阀体结构提供一种新的解决方案,能够产生新的技术效果。本实施例是对第一实施例所描述的电磁切换阀结构所作的优化,因此对于与第一实施例相同结构和功能的零部件采用同一附图标记。
电磁切换阀包括主阀100和导阀200,其中,主阀100包括阀体1,阀体1包括阀体主体部11和第一套筒部12、第二套筒部13。其中,阀体主体部11采用不锈钢板材制成。
阀体主体部11的两端分别直接或间接连接有大体呈筒状的第一套筒部12和第二套筒部13,第一套筒部12和第二套筒部13均呈一端封闭的开口筒状,第一套筒部12与阀体主体部11的一个端部固定连接,第二套筒部13与阀体主体部11的另一个端部固定连接。第一套筒部12的纵截面所包围的面积小于阀体主体部11的纵截面所包围的面积,第二套筒部13的纵截面所包围的面积小于阀体主体部11的纵截面所包围的面积。第一套筒部12的与阀体主体部11连接的一端可以通过冲压等方式加工出与阀体主体部11的端部相适应的形状,或者第一套筒部12也可以通过一个单独的过渡部件来与阀体主体部11实现固定连接。同样,第二套筒部13可以采用与第一套筒部12相同的固定方式连接于阀体主体部11的另一端。第一套筒部12包括滑动配合部121,用于为活塞部件提供滑动通道。同样,第二套筒部13也可以设置滑动配合部131,为活塞部件提供滑动通道。在阀体主体部11的内部,位于第一板状部111的内侧固定连接有阀座2,阀座2与阀体主体部11可以采用焊接的方式固定连接为一体结构,也可以采用粘接的方式进行固定。本实施方式主要针对阀体主体部、第一套筒部、第二套筒部的相关尺寸关系进行优化,对于活塞组件、连杆、滑块等部件均可参照第一实施例中对相关部件的描述,在此不再赘述。
阀体主体部11包括第一板状部111和围绕部,第一板状部111大体呈板状结构,与围绕部一起构成类似筒状的结构。在本实施例中,如图12所示,围绕部包括第一曲面部112和第二曲面部113,其中,第一曲面部112位于第一板状部111的一侧,第二曲面部113位于第一板状部111的另一侧。在阀体主体部11的至少一个横截面,第一曲面部112与第二曲面部113的距离大于第一板状部111的宽度。即,第一曲面部和第二曲面部相对呈外凸的形状。在第一板状部111的对向还设置有第二板状部114。当然,阀体主体部11也可以做成另一种结构,如图13所示,不设置第一曲面部和第二曲面部,在该结构中,围绕部包括第二板状部114、第三板状部115、第四板状部116,即阀体主体部11的纵向截面大体呈矩形形状,各板状部之间可以采用圆角过渡。其中,第三板状部115位于第一板状部111的一侧,第四板状部116位于第一板状部111的另一侧。如无相反说明,下文所述的各部件尺寸关系均适用于图12和图13所载的阀体主体部结构。
在上述两种阀体主体部结构中,均可以采用板材一体成型,或者采用板材卷折后焊接并整形成型。具体可以参照其他实施例的描述。
阀座2设置有三个通孔部21,通孔部21具有内径D。当然,通孔部的数量可以根据系统的需要进行设置,一般需要设置两个以上,本实施例以四通换向阀为例,因此,通孔部21设置为3个。
第一套筒部12包括滑动配合部121,活塞能够沿滑动配合部121左右滑动,带动滑块在阀座2的表面进行滑动,使相邻的两个阀座通孔部21进行导通。此时,滑块滑动的距离即为阀座相邻两个阀座通孔部21之间的距离。由于本实施例中,活塞只在第一套筒部12和第二套筒部13内滑动,以起到密封作用。滑块的移动换向不与第一套筒部12及第二套筒部13发生干涉,并且在滑动移动后要与套筒之间要有预留的距离,以免换向不到位。为了实现这一目的,设阀体主体部11的长度为E,设阀座通孔部的内径为D,那么,阀体主体部长度E与任一阀座通孔部的内径D满足关系式:5.6D≤E≤6.2D。采用这种尺寸关系,能够在本实施例提供的阀体结构的基础上,保证电磁切换阀动作时,即活塞带动滑块在阀座表面滑动时,各部件之间不会发生干涉,同时又能使阀体的尺寸尽可能做到小型化,节省材料成本。特别是,不同的制冷系统中,需要用到不同规格的电磁切换阀,不同规格的电磁切换阀中阀座通孔部的内径D也会不同,根据内径D的选择,可以相匹配满足上述关系式的阀体主体部的长度,从而满足使用性能的情况下降低材料成本。
以第一套筒部12为例,其具有滑动配合部121,设滑动配合部的长度为F,则滑动配合部长度F与任一阀座通孔部的内径D满足关系式:2D≤F≤2.4D。本领域技术人员可以理解,第二套筒部同样可以设置滑动配合部,滑动配合部的长度可以与第一套筒部保持一致。理论上,即使滑动配合部的长度F做的很长,也能够实现电磁切换阀的正常工作,但过长的套筒会带来材料成本的上升,以阀座通孔部的内径D为基准,将滑动配合部的长度F设置为2D≤F≤2.4D,一方面能够保证活塞的正常滑动以及滑块在阀座表面的正常滑动,避免发生干涉现象,另一方面又能尽可能地减少套筒部的材料成本。
另外,第一板状部111的内部平面部分的宽度A与任一阀座通孔部21的内径D满足关系式:1.4D≤A≤2D。第一板状部111的内部平面部分的宽度A也不宜设置地过大或过小,若过大会导致阀体主体部的整体体积会变大,一方面需要更高的材料成本,另一方面,也不会对性能有较大的提升;若过小也不利于阀座的安装固定。
在本实施例中,还可以将第一曲面部112与第二曲面部113的最大距离B与第一板状部的宽度A满足关系式:1.15A≤B≤1.2A。在这一范围内,两者能够达到较好的平衡,既有利于加工,也能达到较好的耐压效果。还可以对阀体主体部11的高度C作出相应的限定,可以将第一曲面部112与第二曲面部113的最大距离B与第一曲面部112的高度C设置为满足关系式:1.0C≤B≤1.3C。同时,还可以将第一曲面部112的高度C设置与第一板状部的宽度A较为接近。即B与C的值设置为基本接近,或者B略大于C。C与A的值基本接近。这种结构下,阀体主体部11的整体结构相对较为均衡,高压冷媒压力较为均衡地作用于阀体主体部内部的各表面,从而进一步提高阀体主体部的耐压强度。
以上对本发明所提供的电磁切换阀进行了详细介绍。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,以上实施例各自针对不同的课题提出了相应的解决方案,本领域技术人员应当理解,这些实施例可以经过各种组合以获得更多的实施例,本说明书无法一一穷举。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,还可以对各实施例及各实施例的组合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。
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