CN1303469A - 电动簧片阀 - Google Patents

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Abstract

一种电动阀,包括在阀壳体(2)里的一进口(3)和一出口(4),它使用一简易的机电启动器(1),向安装在一圆柱体(5)里的活塞(6)施加一吸力,从而使一端通过紧固件(8)固定的阀簧片(7)离开阀座表面(9),以克服趋向于关闭阀的压力和弹性复原力。

Description

电动簧片阀
技术领域
本发明一般涉及机电阀。本发明特别适合于用作电冰箱、热泵或空调机里的脉冲机电膨胀阀。
背景技术
机电阀大量使用在各种各样的液体和气体流动控制装置上。这种阀所需要的性能是：
低泄漏；
快的响应时间；
低能耗；
长寿命；
低成本；以及
在阀高压差下打开的能力。
现有技术中的机电阀的最普通类型是用螺线管启动的。启动阀的螺线管具有一定的有限寿命，可能使用大能量，除了小尺寸之外响应较慢，且如果在阀的高压差下能够打开它们时需要特殊的设计。本发明没有这些缺点；它使用小能量，快速响应，在阀的高压差下容易打开，是廉价的，且可认为具有实际上无限的寿命。这种品质使它适合于一般的用途，但特别适合作为供电冰箱和空调机用的脉冲式膨胀阀(美国专利第4,459,819号)。一种脉冲式膨胀阀必须可靠启动若干年，是非常廉价的，能在至少300psi的压力差下打开，对启动电压快速响应，并具有非常低的泄漏。没有一种现有技术中的机电阀具有所有这些性能。因此，脉冲式膨胀阀没有普遍使用，尽管它们具有节省能量的优点。为此，本发明能满足这种脉冲式膨胀阀至今未满足的条件。
本发明的简要介绍
本发明使用一薄的、可弯曲的钢制簧片封闭和打开在一阀座表面上的孔。与现有技术中的簧片阀不同，它们是被动的单向阀，它们在压力下打开，而在反向的压力辅助下被簧片的弹性关闭。按照本发明的阀上的压力通常在保持阀关闭的方向上。这样，该阀在压力下和在簧片的弹力下被关闭，除非机电启动器通电，在作用于一小的铁磁体活塞的磁力下，阀被迫打开。当启动器断电时，阀响应压力和簧片本身的弹力而关闭。
该基本发明是一单向阀，即它只能沿一个方向流动。通过背对背地、或者是两个出口、或者是两个进口通过一管道连接两个按照本发明的基本阀可获得一热泵里用的、作为膨胀阀的双向阀。在该双向阀实施例里，一个基本阀的启动器通电后打开该阀，而另一个阀作为被动的单向阀。
附图的简要说明
图1A是按照本发明的一基本单向阀的剖视图。在该实施例里，传送电流以产生磁力打开阀的线圈位于阀腔的内侧，并沉浸在通过阀的液体或气体里。
图1B是图1A所示实施例中的阀座表面的平面图。
图2A是按照本发明的一单向阀的较佳实施例的剖视图。在改实施例里，传送电流以产生磁力打开阀的线圈位于阀腔的外侧。
图2B是图2A所示实施例中的阀座表面的平面图。
图2C是本发明另一较佳实施例的剖视图，其中，传送电流以产生磁力打开阀的线圈位于阀腔的外侧，阀腔本身具有一管状，这有利于廉价制造。
图3是一双向阀，其中，按照本发明的两个单向阀的进口通过一管道连接。
图4是一双向阀，其中，按照本发明的两个单向阀的出口通过一管道连接。
本发明的详细介绍
图1A和1B是本发明的一个基本实施例，其中，标号2是供磁通量用的铁磁通道。铁磁通道2形成一个封闭的阀腔，该阀腔轴向对称地环绕着轴线A-A，并具有一进口通道3和一出口通道4。出口通道4被一金属簧片7堵塞，除非在接线端子T上施加电压，这些接线端子通过引线F与线圈1的端线连接。在给接线端子T施加电压时，电流在线圈1里流动，在铁磁通道2里产生磁场，该磁场在铁磁体活塞6上施加一个朝向图1A右侧的力。由于活塞6可在圆柱体5里自由移动，任何作用在其上的磁力将施加在簧片7上，簧片7将环绕着一点弯曲，而该点是通过紧固件8固定在阀座表面9上的，由此打开出口通道4。当电压切断，簧片7上的弹力将拉直它，从而使出口通道4重新被堵塞。
图2A和2B显示了本发明的一个较佳实施例，其中，线圈1位于阀腔的外侧。这种结构通过去掉引线F而降低了成本。该较佳实施例不同于图1中的实施例的地方在于增加虚设簧片12，其目的在于，当通过接线端子T给线圈1施加电压时，通过活动簧片7给活塞6施加平衡扭矩。
在该较佳实施例里，阀腔是由非铁磁体薄壁杯10形成的，它通过防漏的密封件11固定在阀座表面9上，该密封件11可以是铜焊或电焊接缝。
在该较佳实施例里，铁磁通量通道在两个部分13A和13B里；部分13A完全在阀腔的外侧，而包括阀座表面9和其中包含着铁磁体活塞6的圆柱体5的部分13B可在轴线A-A方向上自由地往复运动。通量通道13A不需要轴向对称；它(例如)可以是如图2A所示的的E形电工钢片叠层，而在其中心支脚上卷绕着线圈1。
图2C显示了另一较佳实施例，它便于较经济地制造。在该实施例里，阀腔具有管状，而线圈1在阀腔的外面。由于在该实施例里铁磁体活塞6固定在簧片7上，因此不需要虚拟的簧片(图2A和2B中的标号12)来平衡作用在活塞6上的扭矩。
当出口处的压力大于进口处的压力时，如上所述的本发明的基本的或较佳的实施例将都不起作用，因为在这种情况下，即使没有电流通过线圈1，压力也将打开阀。在某些用途里，例如热泵用的脉冲膨胀阀，需要一双向电磁阀，它将堵塞或打开一通道，并且不管通道的端部是否处于较高压力下仍起作用。图3和4显示了两种形成双向阀的方法。它们分别使用如上所述的按照本发明的基本的或较佳的实施例的两个阀。在图3里，各阀VA1和VA2的进口通过一通道互相连接，而各阀中的两个出口中的一个作为该双向阀的进口或出口，这取决于谁处于高压下。如果阀VA1的出口处于高压下，从阀VA1向阀VA2的流动将分别通过给阀VA2接通或切断电压VP被通过或堵塞，而阀VA1通过压力被打开。如果高压在阀VA2处，从阀VA2向阀VA1的流动将由阀VA1控制，而阀VA2通过压力被打开。双刀双掷(DPDT)开关15按照左侧或右侧的较高压力将电压VP传送给右侧或左侧阀。在用于热泵膨胀阀时，开关15的位置将随在冷却和加热之间的开关而变化。图4中的双向实施例的作用类似于图3中的实施例。与图3不同的是，各阀VA3和VA4的出口互相连接，而双向阀进口/出口连接是阀VA3和VA4的进口。
如果阀VA1和VA2的线圈在流动的任何一方向上同时通电，图3和4中的双向阀将起作用，而开关15的成本可避免。这种工艺将浪费少量的能量，这是给将自然地打开作为被动的单向阀的阀以电压所需要的，但这可能是值得的，因为这将消除与开关15有关的成本和可靠性降低的可能性。

Claims (3)

1．一种电动阀，包括：
(1)一阀腔，它由封闭的容积组成，具有一进口和一出口，该容积的内侧边界表面是一平面阀座表面；
(2)一出口通道，它在阀腔的内侧和外侧之间，出口通道的内侧端是在一阀座表面上的一出口孔；
(3)一平的、可弯曲的簧片，如不锈钢片，它固定在阀座表面的一点或几点上，并在出口孔上延伸，从而由簧片覆盖和密封该出口孔，除非在簧片上施加一个力，以使它离开阀座表面；
(4)一机电启动器，它在簧片上施加一力，使其离开阀座表面，从而打开出口孔，该机电启动器包括：
一供磁通量用的铁磁通道，所述通道具有一间隙，簧片的全部或部分在该间隙里；
一在所述阀座表面上的一凹槽，该凹槽位于在所述间隙里的簧片的一部分之下；
一在所述凹槽里的铁磁体，它可在垂直于所述阀座表面的方向上自由移动；
一由导线卷绕的线圈，当电流经过该导线时，在所述间隙里产生磁场。
2．一种双向电动阀，其特征在于，它包括按照权利要求1的一第一电动阀，其出口通过一管道与按照权利要求1的一第二电动阀的出口连接。
3．一种双向电动阀，其特征在于，它包括按照权利要求1的一第一电动阀，其进口通过一管道与按照权利要求1的一第二电动阀的进口连接。
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