專利名稱：自動除霜換向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制冷設(shè)備的自動除霜換向閥。
背景技術(shù)：
目前制冷設(shè)備的自動除霜主要有兩種方式，一種是通過電磁換向閥使制冷設(shè)備汽流換向，由制冷狀態(tài)切換到制熱狀態(tài)，在制熱狀態(tài)下除霜；這種除霜方式雖然除霜快，但由于受電磁換向閥結(jié)構(gòu)的影響，內(nèi)部泄漏較大，堵塞現(xiàn)象也時有發(fā)生，使制冷設(shè)備的制冷量受到較大的損失，一般限用于大中型冷柜或冷庫的除霜，如果用于小型冷柜或電冰箱，將直接損失掉40％以上的制冷量，故不適用于小型冷柜及電冰箱。第二種除霜方式是使壓縮機停機，通過電加熱管加熱除霜，這種方式，除霜時間長，耗電量較大，對于大中型冷柜或冷庫顯然不適合，一般只用于小型冷柜和電冰箱。對于第一種除霜方式，其電磁換向閥究竟是怎樣一種結(jié)構(gòu)呢？我們來看看說明書附6，從這幅圖可以看出，該電磁換向閥主要由電磁導(dǎo)向閥、汽缸式換向閥、與壓縮機連接的高低壓管、與冷柜柜內(nèi)的蒸發(fā)器相連的內(nèi)連接管、與冷柜柜外冷凝器相連接的外連接管及毛細管等組成，其中有兩毛細管分別連到汽缸的兩端，當電磁閥通電時兩根毛細管中有一根與高壓管導(dǎo)通，使高壓汽流輸?shù)狡椎囊欢?，推動滑塊移動，使滑塊的汽槽連通低壓管和內(nèi)連接管(或者外連接管)。當電磁閥斷電時另一根毛細管會與高壓管導(dǎo)通，使高壓汽流輸?shù)狡椎牧硪欢?，滑塊反向移動，滑塊的汽槽使低壓管與外連接管(或者內(nèi)連接管)連通，由此實現(xiàn)汽流的換向，因此該閥的換向完全靠汽缸兩端的汽壓差，如果壓差不夠就會出現(xiàn)換向不完全或不換向現(xiàn)象，而現(xiàn)有電磁換向閥的電磁導(dǎo)向閥及汽缸式換向閥都存在活塞與缸體間不可避免地泄漏問題，同時汽缸換向閥的滑塊是塑料，缸體是金屬，二者材料不同，顯然存在較大的泄漏，這種由結(jié)構(gòu)帶來的泄漏是不可避免的，因此在該閥制造業(yè)中認為該閥內(nèi)部泄漏量在1000-15000ml/min之間都是合格的，但事實上已嚴重影響到汽缸兩端汽壓差，同時滑塊的材料采用塑料還決定了該換向閥的耐溫值只能在-20℃～120℃之間，故整機裝配時需要冷卻系統(tǒng)。此外其毛細管還易引起堵塞導(dǎo)致?lián)Q向不完全或不換向的現(xiàn)象，這同樣影響到除霜效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種除霜時間短、效果好、節(jié)能顯著，適應(yīng)于各類制冷設(shè)備的自動除霜換向閥。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案是本發(fā)明包括與壓縮機連接的高壓連接管及低壓連接管、與制冷設(shè)備的制冷室內(nèi)蒸發(fā)器相連接的蒸發(fā)器連接管、與制冷設(shè)備的制冷室外的冷凝器相連接的冷凝器連接管，其特征在于還包括一帶控制腔室和執(zhí)行腔室及閥座的密封閥體及該閥體外的一除霜溫控開關(guān)；所述閥體的控制腔室中有一帶輸出軸齒的電機、一用于控制電機轉(zhuǎn)動角度的控制開關(guān)，一由電機輸出軸齒帶動的齒盤，該齒盤的轉(zhuǎn)軸采用陶瓷材料并通過一密封圈伸到所述閥體的執(zhí)行腔中，電機的轉(zhuǎn)向由除霜溫控開關(guān)控制；所述執(zhí)行腔室中有一用精密陶瓷制成的閥芯，該閥芯具有相互無泄漏貼合的一動塊和一靜塊，動塊在與靜塊貼合的端面開有一高壓槽及一低壓槽，側(cè)面有一壓力平衡孔，該孔使高壓槽的內(nèi)外相通，動塊另一端面有一軸孔與齒盤的轉(zhuǎn)軸連接，靜塊與閥座牢固粘接為一體，它們上面開有用于安裝高壓連接管、低壓連接管、蒸發(fā)器連接管、冷凝器連接管的高壓管接口、低壓管接口、蒸發(fā)器管接口、冷凝器管接口，其中高壓管接口與閥芯動塊上的高壓槽對應(yīng)連通，低壓管接口與所述低壓槽對應(yīng)連通，蒸發(fā)器管接口及冷凝器管接口分別與高壓槽及低壓槽對應(yīng)連通，并且蒸發(fā)器管接口及冷凝器管接口在動塊的轉(zhuǎn)動下它們與低壓槽及高壓槽對應(yīng)關(guān)系發(fā)生交換。
本發(fā)明的工作原理是當電源通過除霜溫控開關(guān)及控制開關(guān)使電機轉(zhuǎn)動后，齒盤將帶動閥芯的動塊隨之轉(zhuǎn)動，閥芯的動塊與靜塊的相對位置發(fā)生變化，使靜塊上各接口與動塊上的高低壓槽的對應(yīng)關(guān)系發(fā)生變化，其中靜塊上的高低壓管接口始終分別對應(yīng)動塊上的高低壓槽，而蒸發(fā)器管接口和冷凝器管接口則在對應(yīng)于高壓槽及低壓槽的二位置進行轉(zhuǎn)換，制冷時冷凝器接口與高壓槽連通，蒸發(fā)器接口與低壓槽連通，除霜時即制熱時動塊需轉(zhuǎn)動一個角度使冷凝器接口與低壓槽連通，蒸發(fā)器接口與高壓槽連通，由此實現(xiàn)汽流換向。
本發(fā)明用于制冷設(shè)備除霜，實質(zhì)同背景技術(shù)中敘述的第一種除霜方式是相同的，也是通過換向閥使制冷設(shè)備在制熱狀態(tài)下除霜，但本發(fā)明自動除霜換向閥與現(xiàn)有電磁換向閥已有了一個質(zhì)的改變，它不再依賴制冷設(shè)備的內(nèi)部汽流壓差，完全棄掉了活塞、汽缸、毛細管等易泄漏易堵塞的構(gòu)件，而采用電機帶動閥芯換向，因此無論制冷設(shè)備的內(nèi)部汽流壓差如何，換向都能準確無誤地到位。閥芯的動塊與靜塊用精密陶瓷，它們的貼合面在加工成鏡面光潔度后能長期保持無泄漏貼合，使內(nèi)部泄漏量為零，對此發(fā)明人已試制了一批樣品，并通過運行檢測得到了證實，尤其是通過運行檢測證實本發(fā)明用于小型冷柜、電冰箱的除霜顯示出了與傳統(tǒng)電加熱式除霜無可相比的優(yōu)越性，其除霜時間僅為電加熱式的30％，用電量不到電加熱式的20％。本發(fā)明用于大中型冷柜，冷庫除霜效果也明顯優(yōu)于傳統(tǒng)電磁閥換向閥。因此本發(fā)明不僅適應(yīng)于大中型冷柜、冷庫，還適應(yīng)于小型冷柜、電冰箱。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比還具有以下優(yōu)點1、閥芯采用精密陶瓷，由于精密陶瓷其傳熱性能較差，耐溫值在-198℃～1700℃的范圍，使本發(fā)明能適用的焊接溫度及流體溫度為-60～600℃，故在整機裝配和維護時無需冷卻系統(tǒng)，使產(chǎn)生效率提高而成本低。
2、由于本發(fā)明換向不受內(nèi)部汽壓差的影響，閥芯完全靠電機帶動，換向穩(wěn)定準確完全。因此可通用于各類大小型制冷設(shè)備，實現(xiàn)從大型冷庫到500L至50L電冰箱相互間的通用，此外電機及相關(guān)電開關(guān)通電的時間一次只要幾秒，換向完畢即自動斷電，用電量極少，同時電機及電器開關(guān)由于工作時間短使用頻率低，故壽命長。
3、由于本發(fā)明換向閥沒有毛細管，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單使汽液在閥中的流程極短(僅經(jīng)過高低壓槽)，不存在現(xiàn)有電磁換向閥中因?qū)蜷y、毛細管、滑塊和活塞之類的易損部件及機械摩擦等形成臟堵、油堵、冰堵、卡死現(xiàn)象，故制冷劑流動阻力大大減小，僅為0.001MPa。
綜上所述，本發(fā)明不僅除霜效果好，節(jié)能效果顯著，而且通用性好，適用于各類大小型制冷設(shè)備。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明一個工作狀態(tài)下沿圖1A-A線剖視圖。
圖3是本發(fā)明的電路圖。
圖4是本發(fā)明另一工作狀態(tài)圖。
圖5是圖4沿B-B的剖視6是現(xiàn)有大型制冷設(shè)備中除霜用的換向閥。
具體實施例方式參照圖1-3，反映了本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)，這是一個用于電冰箱上的實施方式，在本實施方式中閥體1采用優(yōu)質(zhì)H68黃銅或紫銅壓鑄而成，高低壓連接管(2、3)及蒸發(fā)器與冷凝器連接管(4、5)則由優(yōu)質(zhì)的紫銅拉制而成，閥體1的內(nèi)腔由一陶瓷隔板將其分為兩個密封腔室，一個是控制腔室6，一個是執(zhí)行腔室7，在控制腔室6中，有一個電機61、一個控制開關(guān)62、一個齒盤63，電機61采用轉(zhuǎn)速15轉(zhuǎn)/min，功率為2-5W的AC220V42TYJ-F型電機，電機的輸出軸齒611與齒盤63嚙合，帶動該齒盤轉(zhuǎn)動，所述齒盤的轉(zhuǎn)軸631通過一密封圈8伸入執(zhí)行腔室7，齒盤的轉(zhuǎn)軸631采用陶瓷，密封圈8采用氟像膠密封圈，齒盤63上固定有兩控制桿(633、634)，控制開關(guān)62安裝在電機61的外殼上，由兩控制桿(633、634)撥動，控制電機轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)角為90°，該轉(zhuǎn)角的控制除用本例控制桿撥動的機械式控制外，也可采用電器控制如用延時芯片控制及光電偶無觸點開關(guān)控制等。電機61的轉(zhuǎn)動方向由外接的(電源)除霜溫控開關(guān)9控制，該開關(guān)固定在蒸發(fā)器中的儲液管壁面上，它接受蒸發(fā)器熱量，由熱敏部94傳導(dǎo)給內(nèi)部的雙金屬片95，當蒸發(fā)器表面溫度上升時，雙金屬片產(chǎn)生變形。溫度達到10℃左右時，即壓迫銷釘96使動觸點91于靜觸點93斷開，并于另一靜觸點92連通，此時為電冰箱制冷工作狀態(tài)。隨著蒸發(fā)器溫度的降低，除霜溫控器內(nèi)的雙金屬片反向變形，當溫度降低到復(fù)位溫度-5℃時，它的動觸點91與靜觸點92斷開，并于另一靜觸點93連通，此時為電冰箱制熱工作狀態(tài)。所述閥體的執(zhí)行腔室7中有一個用精密陶瓷材料制成的閥芯71，該閥芯有一動塊711一靜塊712，二者的貼合面加工成鏡面光潔度，使二者之間無泄漏貼合，動塊711的在與靜塊貼合的端面開有相互平行的一高壓槽713及一低壓槽714，側(cè)面有一壓力平衡孔715，該孔使高壓槽713的內(nèi)外相通；動塊711另一端面有一軸孔716與齒盤的轉(zhuǎn)軸631連接，從而可隨該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，并且齒盤的轉(zhuǎn)軸上套有彈簧632。靜塊712與閥體的閥座10固牢粘接為一體，它們上面開有與高壓連接管2接通的高壓接口21、與低壓連接管3接通的低壓接口31、與蒸發(fā)器連接管4接通的蒸發(fā)器接口41、與冷凝器連接管5接通的冷凝器接口51，這四個接口的中心連線基本成一個矩形，均對應(yīng)于動塊711上的高低壓槽(713、714)，其中高壓接口21始終與高壓槽713對應(yīng)接通，低壓接口31始終與低壓槽714對應(yīng)接通，蒸發(fā)器接口41和冷凝器接口51分別與高壓槽713或低壓槽714對應(yīng)接通。結(jié)合圖2及圖4可以看出這些接口與動塊上的高壓槽713和低壓槽714的空間位關(guān)系。工作時，如果需要電冰箱制冷，參見圖1及圖3，此時除霜溫控器開關(guān)9處在制冷檔位置，動觸點91與靜觸點92連通供電給電機線圈端頭接點611，由電機線圈端尾接點613再連接到控制開關(guān)62的靜觸點621極其公共接點622回到電源，形成一個完整的電機供電回路，使電機轉(zhuǎn)動，在電機61驅(qū)動下齒盤順時針旋轉(zhuǎn)，閥芯動塊711隨著轉(zhuǎn)動，當?shù)竭_預(yù)定角度90°后，控制桿633撥動控制開關(guān)62上的公共接點622，使之與靜觸點621斷開(靜觸點623接通)，從而停止電機的運轉(zhuǎn)，使得陶瓷閥芯71處于圖1所示第一個工作位置即制冷狀態(tài)，此時冷凝器接口51與高壓槽713連通、蒸發(fā)器接口41與低壓槽714連通(見圖2)，由壓縮機排出的高溫、高壓汽體進入高壓管2流入到陶瓷閥芯71內(nèi)的高壓槽713，經(jīng)冷凝器連接管5流到電冰箱外冷凝器進行散熱、冷凝處理后變?yōu)檫^冷液體，然后經(jīng)毛細管節(jié)流降壓流到電冰箱內(nèi)蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸熱處理變?yōu)檫^熱汽體后流經(jīng)蒸發(fā)器連接管4進入低壓槽714，再流到低壓連接管3后返回壓縮機內(nèi)，從而完成該次制冷循環(huán)過程。參見圖4和圖5當電冰箱需要除霜制熱時，除霜溫控器會自動將動觸點91切換至靜觸點93即進入除霜制熱檔，供電給電機線圈端頭接點612，由電機線圈尾端接點614再連接到控制開關(guān)62的靜觸點623至公共接點622回到電源，形成一個完整的電機供電回路，電機反向轉(zhuǎn)動，齒盤63在電機61的驅(qū)動下逆時針旋轉(zhuǎn)帶動齒盤控制桿634撥動控制開關(guān)62，使控制桿634與靜觸點623斷開(靜觸點621接通)，從而停止電機的運轉(zhuǎn)，閥芯動塊711回到原位，它與靜塊的相對位置關(guān)系見圖4所示，此時蒸發(fā)器接口41與高壓槽713連通，冷凝器接口51與低壓槽714連通，使得閥芯71處于第二工作位置即除霜制熱狀態(tài)，此時來自壓縮機排出的高溫、高壓汽體經(jīng)高壓管2流入到陶瓷閥芯71內(nèi)的高壓槽713至蒸發(fā)器連接管4流到電冰箱內(nèi)蒸發(fā)器進行散熱，冷凝處理后變?yōu)檫^冷液體，然后經(jīng)毛細管節(jié)流降壓到電冰箱外冷凝器內(nèi)蒸發(fā)、吸熱處理變?yōu)檫^熱汽體后再經(jīng)冷凝器連接管5進入陶瓷閥芯71內(nèi)的低壓槽714，最后流經(jīng)低壓管3后返回壓縮機內(nèi)由此完成一次除霜制熱循環(huán)過程。本發(fā)明用于冷庫、大中小型冷柜同上述用于電冰箱是一樣的，可以通用。
權(quán)利要求
1.一種用于制冷設(shè)備的自動除霜換向閥，它包括與壓縮機連接的高壓連接管(2)及低壓連接管(3)、與制冷設(shè)備的制冷室內(nèi)蒸發(fā)器相連接的蒸發(fā)器連接管(4)、與制冷設(shè)備的制冷室外的冷凝器相連接的冷凝器連接管(5)，其特征在于還包括一帶控制腔室(6)和執(zhí)行腔室(7)及閥座的密封閥體及該閥體外的一除霜溫控開關(guān)(9)；所述閥體的控制腔室(6)中有一帶輸出軸齒(611)的電機(61)、一用于控制電機轉(zhuǎn)動角度的控制開關(guān)(62)，一由電機輸出軸齒(611)帶動的齒盤(63)，該齒盤的轉(zhuǎn)軸(631)采用陶瓷材料并通過一密封圈(8)伸到所述閥體的執(zhí)行腔(7)中，電機(61)的轉(zhuǎn)向由除霜溫控開關(guān)(9)控制；所述執(zhí)行腔室(7)中有一用精密陶瓷制成的閥芯(71)，該閥芯具有相互無泄漏貼合的一動塊(711)和一靜塊(712)，動塊在與靜塊貼合的端面開有一高壓槽(713)及一低壓槽(714)，側(cè)面有一壓力平衡孔(715)，該孔使高壓槽(713)的內(nèi)外相通，動塊(711)另一端面有一軸孔(716)與齒盤的轉(zhuǎn)軸(631)連接，靜塊(712)與閥座(10)牢固粘接為一體，它們上面開有用于安裝高壓連接管(2)、低壓連接管(3)、蒸發(fā)器連接管(4)、冷凝器連接管(5)的高壓管接口(21)、低壓管接口(31)、蒸發(fā)器管接口(41)、冷凝器管接口(51)，其中高壓管接口(21)與閥芯動塊(711)上的高壓槽(713)對應(yīng)連通，低壓管接口(21)與所述低壓槽(714)對應(yīng)連通，蒸發(fā)器管接口(41)及冷凝器管接口(51)分別與高壓槽(713)及低壓槽(714)對應(yīng)連通，并且蒸發(fā)器管接口(41)及冷凝器管接口(51)在動塊(711)的轉(zhuǎn)動下它們與低壓槽(714)及高壓槽(713)對應(yīng)關(guān)系發(fā)生交換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制冷設(shè)備的自動除霜換向閥，該閥主要由一閥體、一電機、一陶瓷閥芯組成，閥芯具有一動塊、一靜塊，其中靜塊具有與壓縮機連接的高壓接口及低壓接口、與室內(nèi)盤管連接的室內(nèi)接口、與室外盤管連接的室外接口，動塊由電機帶動，具有一高壓槽、一低壓槽，所述高壓接口與高壓槽對應(yīng)連通，低壓接口與低壓槽對應(yīng)連通，室內(nèi)管接口及室外管接口分別與高壓槽及低壓槽對應(yīng)連通，并且室內(nèi)管接口及室外管接口在動塊的轉(zhuǎn)動下它們與低壓槽及高壓槽對應(yīng)關(guān)系發(fā)生交換。本發(fā)明換向穩(wěn)定、節(jié)能性好、通用性好，適用于各種大中小型冷柜、電冰箱及冷庫的除霜。
文檔編號F16K11/06GK1605777SQ20041004689
公開日2005年4月13日 申請日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月4日
發(fā)明者姜永明 申請人:姜永明