專利名稱：用于制冷系統(tǒng)的電動閥的制作方法
技術領域：
用于制冷系統(tǒng)的電動閥技術領域[0001 ] 本實用新型涉及一種用于制冷系統(tǒng)的電動閥。
背景技術：
[0002]普通家用冰箱多屬于蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，是通過控制壓縮機的開、停來實現(xiàn)對箱內溫度的控制。但是壓縮機在停止工作的時候，冷凝器與蒸發(fā)器的壓力趨于平衡，而在平衡的過程中熱態(tài)的制冷劑通過毛細管流入蒸發(fā)器，使冰箱產生了一部分無謂的能量損耗。 壓縮機啟動時，冷凝器和蒸發(fā)器在重新建立壓差的過程中也有一部分能量損失，冰箱開、停越頻繁能量損耗越多。這部分由于壓縮機開、停造成的能量損耗會造成冰箱耗電量的上升。[0003]申請?zhí)枮?3112681. 2、名稱為“冷凝器保壓節(jié)能型冰箱制冷系統(tǒng)”的中國實用新型專利公開了一種冷凝器保壓節(jié)能技術，其利用電動閥在壓縮機停止的瞬間將冷凝器的出口關閉，維持冷凝器和蒸發(fā)器之間的壓力差，不讓熱態(tài)的制冷劑流入蒸發(fā)器影響制冷效果。當壓縮機再次啟動的時候可以省去重新建立壓差的過程，迅速實現(xiàn)冰箱制冷。為了幫助壓縮機啟動，降低排氣管的壓力，上述“冷凝器保壓節(jié)能型冰箱制冷系統(tǒng)”還要在冷凝器的入口位置設計包括單向閥在內的“泄壓”回路。這種傳統(tǒng)的冷凝器保壓節(jié)能技術，使用的電動閥屬于“兩位兩通”的雙穩(wěn)態(tài)脈沖電磁閥，閥芯的運動切換方式是直線往復沖擊式的。這種電磁閥最大的缺陷是動作噪聲大，并且其本身無法實現(xiàn)“泄壓”功能，要求專門設計帶有冷凝功能的專用“泄壓毛細管”或增加“兩位兩通”泄壓電磁閥，由此帶來的問題是泄壓回路“響應慢”、單向閥關閉性能差，零部件多，冰箱節(jié)能效果不穩(wěn)定性。實用新型內容[0004]本實用新型是為避免上述已有技術中存在的不足之處，提供一種用于制冷系統(tǒng)的電動閥，以便于實現(xiàn)制冷劑分流、保壓、泄壓多項功能。[0005]本實用新型為解決技術問題采用以下技術方案。[0006]用于制冷系統(tǒng)的電動閥，其結構特點是，包括閥座、電機和閥蓋；所述閥座的上設置有一個入口、一個泄壓口和多個出口，所述泄壓口和出口位于閥座的上表面之上；所述閥蓋套設于所述閥座的上方；所述電機固定設置在所述閥蓋之上，所述電機包括定子和轉子， 所述定子設置于所述閥蓋的外表面上，所述轉子設置于所述閥蓋的內腔之中；所述轉子的中心部位設有心軸且所述轉子可圍繞心軸的中心線旋轉；所述心軸的下端固定有開設有泄壓導流槽和通槽的閥芯，且所述閥芯的下表面與所述閥座的上表面相抵接，所述泄壓導流槽開設于所述閥芯的下表面上，所述通槽沿著所述閥芯的厚度方向穿透所述閥芯。[0007]本實用新型的用于制冷系統(tǒng)的電動閥的結構特點也在于[0008]所述轉子的下方設置有凸塊，所述閥座上還設有限位塊。[0009]所述泄壓導流槽和通槽均為腰形槽；所述泄壓導流槽為直線形槽，所述通槽為弧形槽。[0010]所述出口為一個、兩個或者三個。[0011]與已有技術相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在[0012]本實用新型的電動閥，通過電動閥閥芯轉動到不同的位置，來實現(xiàn)冰箱制冷劑分流、截止、泄壓等功能，使冷凝器中的高壓熱態(tài)制冷劑在壓縮機停機后不能進入蒸發(fā)器，保持冷凝器中高壓制冷劑所具勢能，有效地減少制冷系統(tǒng)中的能量損耗，達到節(jié)能的目的；利用電動閥閥芯內部的泄壓回路，在壓縮機停機的瞬間使得單向閥能夠實現(xiàn)快速關閉，提高了制冷系統(tǒng)節(jié)能效果和穩(wěn)定性，具有噪聲低、穩(wěn)定性高的特點。電動閥的閥芯由步進電機驅動旋轉，克服了以往雙穩(wěn)態(tài)電磁閥在換向過程中的噪聲缺陷，具有噪聲小的優(yōu)勢。[0013]本實用新型的用于制冷系統(tǒng)的電動閥，具有可有效地減少制冷系統(tǒng)中的能量損耗、噪聲低、可提聞制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性聞等優(yōu)點。


[0014]圖I為本實用新型的用于制冷系統(tǒng)的電動閥的主視圖。[0015]圖2為本實用新型的用于制冷系統(tǒng)的電動閥的剖視圖。[0016]圖3為本實用新型的用于制冷系統(tǒng)的電動閥的閥座(一個出口)的俯視圖。[0017]圖4為本實用新型的用于制冷系統(tǒng)的電動閥的閥座(兩個出口)的俯視圖。[0018]圖5為圖4中的A-A剖視圖。[0019]圖6為本實用新型的用于制冷系統(tǒng)的電動閥的閥芯的俯視圖。[0020]圖7為圖6的B-B剖視圖。[0021]圖8為本實用新型的用于制冷系統(tǒng)的電動閥的閥座和閥芯配合時處于截止狀態(tài)時的狀態(tài)圖。[0022]圖9為本實用新型的用于制冷系統(tǒng)的電動閥的閥座和閥芯配合時處于泄壓狀態(tài)時的狀態(tài)圖。[0023]圖10為本實用新型的用于制冷系統(tǒng)的電動閥的閥座和閥芯配合時處于打開狀態(tài)時的狀態(tài)圖。[0024]圖11為設有本實用新型的電動閥的單循環(huán)制冷系統(tǒng)的泄壓狀態(tài)圖。[0025]圖12為設有本實用新型的電動閥的雙循環(huán)制冷系統(tǒng)的泄壓狀態(tài)圖。[0026]附圖I 附圖12中標號1壓縮機,2單向閥，3冷凝器，4電動閥，41閥座，411入口，412泄壓口，413出口，42電機，421定子，422轉子，4221心軸，43閥蓋，44閥芯，441導流槽，442通槽，5毛細管，51第一毛細管，52第二毛細管，6蒸發(fā)器，61第一蒸發(fā)器，62第二蒸發(fā)器，7泄壓通道，8進液管，9出液管，10泄壓管，11電源接口。[0027]以下通過具體實施方式
，并結合附圖對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式
[0028]參見圖I 圖12，用于制冷系統(tǒng)的電動閥，包括閥座41、電機42和閥蓋43 ;所述閥座41的上設置有一個入口 411、一個泄壓口 412和多個出口 413，所述泄壓口 412和出口 413位于閥座41的上表面之上；所述閥蓋43套設于所述閥座41的上方；所述電機42固定設置在所述閥蓋43之上，所述電機42包括定子421和轉子422，所述定子421設置于所述閥蓋43的外表面上，所述轉子422設置于所述閥蓋43的內腔之中；所述轉子422的中心部位設有心軸4221且所述轉子422可圍繞心軸4221的中心線旋轉；所述心軸4221的下端固定有開設有泄壓導流槽441和通槽442的閥芯44，且所述閥芯44的下表面與所述閥座41 的上表面相抵接，所述泄壓導流槽441開設于所述閥芯44的下表面上，所述通槽442沿著所述閥芯44的厚度方向穿透所述閥芯44。[0029]電動閥的電機定子上還設有外部電源接口 11,通過外部電源為電動閥的電機供電。所述電機為步進電機。當閥芯44轉動時，所述電動閥4可在截止狀態(tài)、打開狀態(tài)和泄壓狀態(tài)之間變化。[0030]截止狀態(tài)為所述閥芯44的泄壓導流槽441和通槽442與所述閥座41的任意一個出口 413之間均互不相通，泄壓口 412和出口 413均被閥芯44堵住，入口 411與任一出口 413或泄壓口 412之間均不相通。[0031]打開狀態(tài)閥芯44的通槽442恰好位于出口 413的正上方且泄壓口 412被閥芯44 堵住，所述閥芯44的通槽442與所述閥座41的出口 413相通，所述入口 411通過閥芯44 的通槽442與出口 413相連通，且泄壓口 412與出口 413和入口 411之間均不相通。[0032]泄壓狀態(tài)閥芯44的泄壓導流槽441恰好位于出口 413和泄壓口 412的上方且通槽442被閥座41堵住，閥芯44的泄壓導流槽441與所述閥座的出口 413和泄壓口 412之間均相連通，由于泄壓導流槽441位于閥芯44的下表面上且未穿透所述閥芯44，因此泄壓導流槽441僅僅是從內部將將泄壓口 412和出口 413相連通，因而所述入口 411與任一出口 413、泄壓口 412均不相通。[0033]制冷系統(tǒng)包括壓縮機、單向閥、冷凝器、電動閥、毛細管和蒸發(fā)器；所述壓縮機、單向閥、冷凝器、電動閥、毛細管和蒸發(fā)器依次連接，所述蒸發(fā)器的一端與毛細管相連接，蒸發(fā)器的另一端與壓縮機相連接，形成一個循環(huán)制冷系統(tǒng)。所述電動閥的閥座的泄壓口通過泄壓管連接在壓縮機和單向閥之間，當電動閥處于泄壓狀態(tài)時，壓縮機排氣口到單向閥內的少量高壓氣體得以流向低壓蒸發(fā)器。[0034]閥座為階梯形圓柱形，下圓柱體直徑較上圓柱體大，下圓柱體為座體，上圓柱體為與下圓柱體同心設置的一個圓柱臺；所述泄壓口和出口設置于所述圓柱臺的頂面上。所述入口設置于所述圓柱臺與閥座的公共邊界處，即二者的相交的部位。轉子為圓筒形，裝配時圓柱臺恰好位于轉子的內腔之中。同時，圓柱臺的中心設有盲孔，使得心軸的下端卡入盲孔之中。電機的轉子可帶動心軸和閥芯一起轉動。[0035]閥芯的下表面與圓柱臺的上表面相抵接，使得閥芯能夠恰好蓋住閥座的泄壓口和出口之上。由于閥芯上有凹陷的泄壓導流槽和通槽，因而調整閥芯的位置，能使得泄壓口和出口與所述泄壓導流槽或通槽相通。通過控制步進電機的轉動角度和轉動方向，可實現(xiàn)電動閥在上訴三種狀態(tài)之間相互變化。[0036]閥芯轉動不同的角度在不同位置時，泄壓口、出口與泄壓導流槽和通槽之間相連通的狀態(tài)也隨之變化。由于入口位于圓柱臺與閥座交界處，因而制冷劑可從入口進入由閥蓋和閥座圍成的閥腔之內。當閥芯上的通槽與閥座上的出口相通時，即電動閥位于打開狀態(tài)時，冷凝器內的制冷劑即可從出口流出，實現(xiàn)制冷劑在制冷系統(tǒng)內的流通。[0037]電動閥的閥芯在初始位置時，閥芯將泄壓口和出口都堵住，冷凝器內的制冷劑就無法進入出口，電動閥即處于關斷的狀態(tài)，即上述截止狀態(tài)，此時冷凝器內的制冷劑是無法流通的。[0038]然后，通過步進電機轉動轉子和閥芯，閥座的泄壓口和出口均與閥芯的泄壓導流槽相連通且通槽被堵死，那么壓縮機排氣口的高壓氣體依次通過泄壓管、泄壓口、出口和毛細管，進而流向低壓蒸發(fā)器，此時制冷系統(tǒng)處于泄壓狀態(tài)。壓縮機排氣管與單向閥之間的少量制冷劑可以通過泄壓回路流向低壓蒸發(fā)器，單向閥迅速“響應”實現(xiàn)關閉。一方面使得壓縮機停機后冷凝器內高溫高壓的制冷劑不能通過電動閥流入低壓低溫的蒸發(fā)器，另一方面維持了冷凝器內制冷劑的高壓勢能，當壓縮機再次啟動能夠迅速制冷，避免了壓縮機開停過程的能量損耗。[0039]再繼續(xù)轉動閥芯，當閥芯轉動到通槽與出口相通的位置時，即電動閥位于打開狀態(tài)時，閥腔內的制冷劑能夠從出口流出，使得制冷劑能夠從冷凝器流向毛細管和蒸發(fā)器。同時泄壓口被閥芯封堵，使得制冷劑只能通過冷凝器流向毛細管和蒸發(fā)器。[0040]所述閥座的下端連接有多條與所述入口、泄壓口和出口相通的管路，分別為進液管8、泄壓管10和出液管9 ;其中出口可能有一個或多個，相對應的出液管9也有一個或多個。進液管8、泄壓管10和出液管9與閥座下端部的接口相固定連接，通過閥座內的相應的通道與閥座上的入口、泄壓口和出口相連通。制冷劑通過進液管進入電動閥，進入轉子和閥座圍成的空腔內。進液管與冷凝器相連接，出液管與毛細管相連接。當通槽將入口與出口相連通時，進液管與出液管之間是相連通的，制冷劑可從冷凝器通過電動閥進入毛細管和蒸發(fā)器。[0041]在單循環(huán)制冷系統(tǒng)中，只有一個出口和一個出液管。在雙循環(huán)制冷系統(tǒng)中，有兩個出口和兩個出液管。在三循環(huán)制冷系統(tǒng)中，有三個出口和三個出液管。出液管通過管路與毛細管相連接，將制冷劑輸入給毛細管和蒸發(fā)器。[0042]本實用新型的電動閥，通過電動閥閥芯轉動到不同的位置，來實現(xiàn)冰箱制冷劑分流、截止、泄壓等功能，使冷凝器中的高壓熱態(tài)制冷劑在壓縮機停機后不能進入蒸發(fā)器，保持冷凝器中高壓制冷劑所具勢能，有效地減少制冷系統(tǒng)中的能量損耗，達到節(jié)能的目的；利用電動閥閥芯內部的泄壓回路，在壓縮機停機的瞬間使得單向閥能夠實現(xiàn)快速關閉，提高了制冷系統(tǒng)節(jié)能效果和穩(wěn)定性，具有噪聲低、穩(wěn)定性高的特點。電動閥的閥芯由步進電機驅動旋轉，克服了以往雙穩(wěn)態(tài)電磁閥在換向過程中的噪聲缺陷，具有噪聲小的優(yōu)勢。[0043]所述轉子422的下方設置有凸塊，所述閥座41上還設有限位塊。轉子和閥座一上一下，轉子扣合在閥座之上。轉子為筒形，轉子外壁的下方設置所述凸塊；轉子的筒壁與閥座的下圓柱體的上表面的邊緣部位相貼合；限位塊設于下圓柱體的邊緣部位,可恰好卡住凸塊。當轉子轉動一定的角度時，轉子下方的凸塊恰好被閥座上上凸的限位塊阻擋住，以限制轉子的轉動角度。[0044]一種設有上述電動閥的單循環(huán)制冷系統(tǒng)，包括壓縮機I、單向閥2、冷凝器3、電動閥4、毛細管5和蒸發(fā)器6 ;所述壓縮機I、單向閥2、冷凝器3、電動閥4、毛細管5和蒸發(fā)器 6依次連接，所述蒸發(fā)器6的一端與毛細管5相連接，蒸發(fā)器6的另一端與壓縮機I相連接； 所述電動閥4通過泄壓通道7與壓縮機I的排氣口相連接。所述電動閥的閥座上設有一個出口 413。電動閥隨著壓縮機的啟動而調整到所述打開狀態(tài)，壓縮機停止階段電動閥調整到所述泄壓狀態(tài)或者截止狀態(tài)。[0045]一種設有上述電動閥的雙循環(huán)制冷系統(tǒng)，包括壓縮機I、單向閥2、冷凝器3、電動閥4、毛細管5和蒸發(fā)器6 ;所述壓縮機I、單向閥2、冷凝器3、電動閥4依次連接；所述毛細管5包括第一毛細管51和第二毛細管52，所述蒸發(fā)器6包括第一蒸發(fā)器61和第二蒸發(fā)器62 ;所述電動閥4通過第一毛細管51與第一蒸發(fā)器61相連接，所述電動閥通過第二毛細管 52與第二蒸發(fā)器62相連接；所述第一蒸發(fā)器61的一端與所述第一毛細管51相連接，所述第一蒸發(fā)器61的另一端與所述第二蒸發(fā)器62相連接；所述第二毛細管52的一端與電動閥 4相連接，所述第二毛細管52的第二端連接在第一蒸發(fā)器61和第二蒸發(fā)器62之間；所述第二蒸發(fā)器62與所述壓縮機I相連接；所述電動閥4通過泄壓通道7與壓縮機I的排氣口相連接。所述電動閥4的閥座41上設有兩個出口 413。[0046]閥芯上設計有泄壓導流槽和通槽，閥座上設計有泄壓口和出口。當電動閥的閥芯旋轉到泄壓狀態(tài)時，電動閥閥座上的泄壓口與出口之間被閥芯內部的泄壓導流槽所導通， 泄壓口內的制冷劑可以通過泄壓導流槽進入出口。當電動旋轉閥處于截止狀態(tài)時，泄壓口、 出口與入口被閥芯所截斷，電動閥處于完全斷開的狀態(tài)。[0047]電動閥的閥芯內部設計了幫助壓縮機啟動的由泄壓管和泄壓口構成的“泄壓回路”，可以使單向閥的響應能力提高，逆向關閉的可靠性得到改善，冰箱節(jié)能效果的穩(wěn)定性提高。以一個旋轉閥實現(xiàn)了制冷劑分流、保壓、泄壓多項功能。[0048]所述泄壓導流槽441和通槽442均為腰形槽；所述泄壓導流槽441為直線形槽，所述通槽442為弧形槽。所述泄壓導流槽沿著閥芯的表面直線延伸，即所述腰形槽除兩端的半圓形外的兩側面均為平面。所述通槽沿著閥芯弧線延伸，即所述通槽除兩端的半圓形外的兩側面均為弧形面。由于通槽為弧形面，兩個出口的中心又位于同一圓周上，因而可使得通槽能夠同時覆蓋兩個出口。[0049]所述出口 413為一個、兩個或者三個。在單循環(huán)制冷系統(tǒng)中，優(yōu)選設有一個出口和一個出液管。在雙循環(huán)制冷系統(tǒng)中，優(yōu)選設有兩個出口和兩個出液管。在三循環(huán)制冷系統(tǒng)中，優(yōu)選設有三個出口和三個出液管。
權利要求1.用于制冷系統(tǒng)的電動閥，其特征是，包括閥座(41)、電機(42)和閥蓋(43);所述閥座(41)的上設置有一個入口(411)、一個泄壓口(412)和多個出口(413)，所述泄壓口(412)和出口(413)位于閥座(41)的上表面之上；所述閥蓋(43)套設于所述閥座(41)的上方；所述電機(42 )固定設置在所述閥蓋(43 )之上，所述電機(42 )包括定子(421)和轉子(422 )，所述定子(421)設置于所述閥蓋(43)的外表面上，所述轉子(422)設置于所述閥蓋(43)的內腔之中；所述轉子(422 )的中心部位設有心軸(4221)且所述轉子(422 )可圍繞心軸(4221)的中心線旋轉；所述心軸(4221)的下端固定有開設有泄壓導流槽(441)和通槽(442)的閥芯(44)，且所述閥芯(44)的下表面與所述閥座(41)的上表面相抵接，所述泄壓導流槽(441)開設于所述閥芯(44)的下表面上，所述通槽(442)沿著所述閥芯(44)的厚度方向穿透所述閥芯(44)。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于制冷系統(tǒng)的電動閥，其特征是，所述轉子(422)的下方設置有凸塊，所述閥座(41)上還設有限位塊。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的用于制冷系統(tǒng)的電動閥，其特征是，所述泄壓導流槽(441)和通槽(442)均為腰形槽；所述泄壓導流槽(441)為直線形槽，所述通槽(442)為弧形槽。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的用于制冷系統(tǒng)的電動閥，其特征是，所述出口(413)為一個、兩個或者三個。
專利摘要本實用新型公開了一種用于制冷系統(tǒng)的電動閥，包括閥座、電機和閥蓋；閥座的上設置有一個入口、一個泄壓口和多個出口，泄壓口和出口位于閥座的上表面之上；閥蓋套設于閥座的上方；電機固定設置在閥蓋之上，電機包括定子和轉子，定子設置于閥蓋的外表面上，轉子設置于閥蓋的內腔之中；轉子的中心部位設有心軸且轉子可圍繞心軸的中心線旋轉；心軸的下端固定有開設有泄壓導流槽和通槽的閥芯，且閥芯的下表面與閥座的上表面相抵接，泄壓導流槽開設于閥芯的下表面上，通槽沿著閥芯的厚度方向穿透閥芯。本實用新型的用于制冷系統(tǒng)的電動閥，具有可有效地減少制冷系統(tǒng)中的能量損耗、噪聲低、可提高制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性高等優(yōu)點。
文檔編號F16K11/074GK202812309SQ20122047067
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月16日 優(yōu)先權日2012年9月16日
發(fā)明者荊嵩, 魏邦福, 黃永壽, 賈守濤, 李清松 申請人:合肥美菱股份有限公司