專利名稱：一種電磁閥及制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種閥門，尤其涉及一種電磁閥及制備方法。
背景技術：
電磁閥廣泛應用于液壓、真空、燃氣傳輸及制冷系統(tǒng)中，對實現(xiàn)管路的自動控制發(fā) 揮著重要作用。 以制冷系統(tǒng)中所使用的電磁閥為例，中國專利文獻CN1904427A、 CN2814064Y及 CN2636011Y分別公開了一種二位三通雙穩(wěn)態(tài)電磁閥。這種電磁閥包括一個非導磁材料制成 的外殼，在外殼內裝有電磁線圈，閥芯裝在電磁線圈內，從電磁線圈兩端伸出供制冷劑流通 的閥管，所述閥管具體包括在電磁線圈一端伸出的第一進口管和第一出口管以及從電磁線 圈的另一端伸出的第二出口管。當電磁閥工作時，電磁線圈通電后，脈沖電流產生的電磁力 對閥芯產生吸力，閥芯在電磁線圈的位置發(fā)生變化，連通第一進口管和第一出口管，關閉第 二出口管，制冷劑從第一進口管流向第一出口管，此時電磁閥處于關閉狀態(tài)；當電磁線圈斷 電后，閥芯在電磁線圈內安裝的永磁鐵的作用下在電磁線圈內向相反的方向運動，連通第 一進口管和第二出口管，關閉第一出口管，制冷劑從第一進口管流向第二出口管，此時電磁 閥處于打開狀態(tài)。由于該電磁閥以脈沖電流控制閥門的開關狀態(tài)，不需要維持電流就能夠 穩(wěn)定保持電磁閥在任一工作狀態(tài)，與傳統(tǒng)的以電流保持方式控制開關的電磁閥相比，提高 了電磁閥的壽命和可靠性。 雖然這種電磁閥同傳統(tǒng)電磁閥相比提高了電磁閥的壽命，但是也有其自身的缺 點。在這種電磁閥中，電磁線圈產生的磁力線在電磁線圈外部是以空氣為介質進行傳導的， 也就是說，磁力線從電磁線圈的一端經電磁線圈的外部空氣流向電磁線圈的另一端，然后 在電磁線圈內部經過磁芯的傳導再進行匯合形成關閉的磁力線對閥芯產生作用。由于空氣 的磁阻遠遠大于導磁體，因此磁力線的流通受到很大的阻礙作用，降低了電磁線圈對閥芯 的吸力。 為了滿足電磁閥的動作性能要求，使線圈為閥芯提供足夠的電磁吸力，需要大幅 增大電磁閥的功率。然而，線圈功率增大后，會導致電磁線圈溫升過高；而且這種電磁線圈 的漏磁問題嚴重，使得經電磁線圈外部回流到電磁線圈內部的磁通量大大減少，這也會進 一步惡化電磁線圈的使用環(huán)境，導致線圈溫度進一步升高。如果線圈溫度過高，不但會大大 降低電磁線圈的可靠性，還會大大縮短線圈的使用壽命。
因此，需要一種有利于磁力線傳導的電磁閥。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的技術問題在于，提供一種有利于磁力線傳導的電磁閥。 為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供一種電磁閥，包括電磁線圈、安裝在電磁線圈
內的閥芯，所述閥芯在電磁線圈的作用下運動使電磁閥導通或者關閉，所述電磁線圈外具
有一個由導磁材料制成的導磁構件，所述導磁構件包括兩個設置在電磁線圈兩端的頂部構
3件和底部構件、連接所述頂部構件和底部構件的側部構件，所述電磁閥還包括由非磁性材 料制成的外殼。 優(yōu)選的，所述頂部構件包括貼合在電磁線圈一端的頂壁，所述底部構件包括貼合 在電磁線圈另一端的底壁。 優(yōu)選的，所述側部構件包括連接頂壁和底壁的側壁或者所述側部構件包括連接頂 壁和底壁的多根平行的筋條。 優(yōu)選的，所述頂部構件包括一個匯合電磁線圈磁力線的頂部支架，及從所述頂部 支架沿著電磁線圈的端面向其外端延伸的多根筋條，所述頂部構件的筋條與側部構件連 接。 優(yōu)選的，所述底部構件包括一個匯合電磁線圈的磁力線的底部支架，及從所述底 部支架沿著電磁線圈的端面向其外端延伸的多根筋條，所述底部構件的筋條與頂部構件的 筋條一一對應并與側部構件連接。 優(yōu)選的，所述側部構件包括多根筋條，所述側部構件的筋條連接頂部構件的筋條 和底部構件的筋條。 優(yōu)選的，所述導磁構件嵌在外殼內或者內藏在外殼內。 優(yōu)選的，所述外殼為耐熱的塑料制成。 本發(fā)明還提供一種制備電磁閥的方法，包括 a)將導磁材料板彎折成型，制成包括頂壁、底壁、連接該底壁和底壁的側壁的導磁 構件； b)將所述導磁構件嵌在非磁性材料制成的外殼內； c)將電磁線圈和閥芯裝配后安裝在導磁構件內形成電磁閥。 本發(fā)明還提供一種制備電磁閥的方法，包括 a)將導磁材料板彎折成型，制成包括頂壁、底壁、連接該頂壁和底壁的側壁的導磁 構件； b)在所述導磁構件表面噴塑或者注塑成型形成包裹在該導磁構件表面外的非磁 性材料的外殼； c)將電磁閥和閥芯裝配后安裝在步驟b)中制成的外殼內形成電磁閥。 本發(fā)明提供一種電磁閥。本發(fā)明在原來電磁閥的基礎上，不增大電磁閥的體積，
在電磁線圈和外殼之間提供一個供磁力線傳導的導磁構件，使電磁線圈產生的磁力線在電
磁線圈外經過所述導磁結構進行傳導，然后在電磁線圈內部經閥芯的傳導匯合。由于導磁
體的磁阻遠遠小于空氣的磁阻，因此電磁線圈產生的磁力線能夠高效的回流到電磁線圈內
部，提高了電磁線圈的對閥芯的吸引力，即提高了電磁閥的動作性能。 與現(xiàn)有電磁閥相比，本發(fā)明提供的電磁閥能夠降低電磁閥的功率，減少放熱，延緩 絕緣材料的老化，有效提高電磁閥的使用壽命。此外，導磁構件嵌在外殼內或者內藏在外殼 內，還可以進一步提高外殼的機械強度。


圖1是本發(fā)明提供的電磁閥的示意圖； 圖2是本發(fā)明提供的導磁構件在外殼內的示意 圖3是本發(fā)明提供的導磁構件的第一種具體實施方式
的示意圖；
圖4是本發(fā)明提供的導磁構件的第二種具體實施方式
的示意圖；
圖5是本發(fā)明提供的導磁構件的第三種具體實施方式
的示意圖。
具體實施例方式
為了進一步了解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權利要求的 限制。 請參見圖1、圖2和圖3，為本發(fā)明第一種具體實施方式
的電磁閥結構示意圖。圖 1為本發(fā)明提供的電磁閥的立體圖，電磁閥1包括電磁線圈12，電磁線圈內裝有閥芯和永磁 鐵(未畫出)。從電磁線圈12內向其兩端伸出多根閥管(121、122、123)，所述閥管具體包 括從電磁線圈的一端12a伸出的第一進口管121和第一出口管122，在電磁線圈的另一端 12b伸出第二出口管123。電磁閥工作時，電磁線圈通電后，閥芯在脈沖電流的作用下連通 第一進口管121和第一出口管122，關閉第二出口管123，制冷劑從第一進口管流向第一出 口管，此時電磁閥處于關閉狀態(tài)；當電磁閥斷電后，閥芯在電磁閥內永磁鐵的作用下向相反 的方向運動，連通第一進口管121和第二出口管123，關閉第一出口管121，制冷劑從第一進 口管121流向第二出口管123，此時電磁閥處于打開狀態(tài)。 在電磁線圈12的外部，本發(fā)明提供了一個stl2鋼板制成的導磁構件13，導磁構 件13嵌在或者內藏在非導磁材料制成的外殼11內，為了方便示出電磁線圈，在圖l的結構 中，未畫出外殼11的蓋和導磁構件13。 請同時參見圖2，為了方便示出導磁構件，在圖2中未畫出電磁線圈12，圖2為導 磁構件13在外殼11中的位置示意圖，外殼11還包括兩個用于固定電磁閥的帶有小孔的固 定板lla。 請參見圖3，為本發(fā)明提供的導磁構件13的示意圖。所述導磁構件包括貼合在電 磁線圈兩端的頂壁131和底壁132 (圖中未畫出電磁線圈)，所述頂壁131上具有一個使第 一進口管121和第一出口管122穿過的槽131a，所述底壁132上具有一個使第二出口管穿 過的槽132a。導磁構件還包括連接所述頂壁131和底壁132的第一側壁133、與第一側壁 133相對的第二側壁134，在圖3中所示的位置上，第一側壁133和第二側壁分別貼合在外 殼11的側壁上或者內藏在外殼11的側壁內。頂壁131、第一側壁133、底壁132、第二側壁 134連成一體呈四邊形，所述導磁構件成與外殼形狀相似的殼體形狀。 在第一種具體實施方式
中，電磁線圈產生的磁力線先由頂壁匯集，然后經過幾個 側壁流向底壁，最后在電磁線圈內部關閉，形成封閉的磁力線對閥芯產生吸力，由于導磁構 件的磁阻遠遠小于空氣的磁阻，因此使得磁力線更加有效的傳導，在對電磁線圈達到同樣 大的磁力時，需要更小的電磁功率，可以減少散熱，降低電磁線圈的工作溫度，延緩絕緣材 料老化，提高電磁閥的壽命。 另外，導磁構件還對外殼起到很好的支撐作用，有效地提高外殼的強度，克服更大 的外力沖擊，有效保護內部的線圈和閥體。 在第一種具體實施方式
中，導磁構件還可以包括貼合在外殼蓋上的第三側壁或者 貼合在外殼底壁上的第四側壁，使導磁構件成為一個幾乎封閉的殼體。
對于導磁構件的制備方法，本發(fā)明并無特別的限制，例如可以將厚度為0.2mm 0. 8mm的stl2或stl4鋼板采用落料模具下料，然后采用成型模具折邊、彎曲成型制成圖3 所示導磁構件的形狀。 對于電磁閥的制備方法，可以將導磁構件與電磁線圈裝配后放在外殼內。或者，將
成型后的導磁構件放入外殼模具內，經過注塑成型，內藏在外殼內部，然后在外殼內裝入電
磁線圈和閥芯形成電磁閥?；蛘?，在成型后的導磁構件表面進行噴塑處理形成包裹在該導
磁構件表面外的非磁性材料制成的外殼，然后在外殼內裝入電磁線圈和閥芯形成電磁閥。
由于導磁構件可以嵌在外殼內或者內藏在外殼內部，不但可以增強外殼的強度，還有效地
利用了電磁閥空間，不會使現(xiàn)有電磁閥在安裝了導磁構件后，另外增大體積。 可以對上述導磁構件的結構進行進一步的改進。 參見圖4，為本發(fā)明提供的導磁構件13的第二種具體實施方式
的示意圖。在這種具體實施方式
中，導磁構件具有和第一種具體實施方式
中導磁構件形狀相同的頂壁131和 與頂壁相對的底壁132。為了提高電磁閥的散熱性能，在第二種具體實施方式
中，提供了與 第一種實施方式中的多個側壁形狀不同的側部構件，如圖4所示，側部構件包括多根相互 平行的連接頂壁131和底壁132的板狀筋條133a，筋條貼合在外殼的側壁上。對于筋條的 數(shù)量，本發(fā)明并無特別的限制，筋條的形狀可以為棒狀、條狀等任何形狀。 對于側部導磁構件，其在垂直于電磁線圈方向的橫截面積的大小是決定導磁構件
磁力線導通能力的關鍵因素，也就是說，側部構件的橫截面積越大，磁力線導通能力越強。
同第一種具體實施方式
相比，由于側部構件是由多根平行的筋條組成的，筋條之間的空隙
更加有利于電磁線圈的散熱，因此可以減緩絕緣材料的老化。此外，筋條的形式也比側壁的
形式更加有利于增加外殼的強度。當將側壁改成筋條的形式后，為了防止側部構件的橫截
面積減小，可以加厚筋條的厚度，這也可以進一步增加外殼的強度。 對于導磁構件和外殼的裝配，可以將導磁構件放在外殼模具內，注塑成型。 另外，也可以將第一種具體方式和第二種具體實施方式
結合起來形成導磁構件， 例如在第一種具體實施方式
中，可以分別將第一側壁或者第二側壁做成筋條的形式。對于 外殼蓋或者底壁上的側部構件，也可以做成筋條的形式，這些都能夠實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
本發(fā)明提供的導磁構件，還可以有其它形式。 參見圖5，為本發(fā)明提供的導磁構件的第三種具體實施方式
的示意圖。如圖5所 示，導磁構件包括電磁線圈兩端的頂部構件和底部構件，所述頂部構件包括帶有凹槽的頂 部支架131a，凹槽用于使第一進口管和第二進口管穿過，從所述頂部支架131a上沿著電磁 線圈的端面向其外端延伸有多個柱狀筋條131b，所述底部構件具有和頂部構件相同的結 構，也包括一個帶有凹槽的底部支架132a和與頂部構件位置相對應的多根柱狀筋條132b， 側部構件則由多根連接頂部構件和底部構件的柱狀筋條133a構成。筋條也可以為條狀、板 狀等其它形狀。 在第三種具體實施方式
中，頂部構件、底部構件和側部構件均包括柱狀筋條的形 狀。電磁線圈通電后，其產生的磁力線經過頂部構件的匯集，依次流過頂部構件的柱狀筋 條、側部構件的柱狀筋條、底部構件的柱狀筋條、底部構件的匯集部件，最后流回電磁線圈 內部關閉，對閥芯產生吸引作用。由于導磁構件的材料的磁阻遠遠小于空氣的磁阻，因此磁 力線均會沿著磁阻最小的導磁構件流通，提高了磁力線的流通效果，降低了電磁閥的功率，
6減少溫升。 在將導磁構件與外殼裝配時，先將導磁構件放在外殼模具內，注塑成型。與第一種 具體方式相比，有筋條狀的導磁構件內藏在外殼內部，對外殼起到更好的支撐作用，有利于 提高外殼的機械強度。為了保證導磁構件的橫截面積，可以對筋條加厚，使導磁構件的整個 橫截面積保持不變。 可以將第三種具體實施方式
和第二種具體實施方式
結合起來，即將頂部構件和底
部構件做成筋條的形式，而將側部構件做成側壁的形式也可以達到本發(fā)明的目的。 本發(fā)明將導磁構件包圍在電磁線圈外部以后裝在非導磁材料制成的外殼內。對于
導磁材料的材質，只要能夠達到導磁的目的即可，可以為各種鐵、銅、鋁等各種金屬的合金，
優(yōu)選的，為鐵合金，如鞍鋼生產的stl2、 stl4等鋼板。對于外殼材料的材質，只要為非導磁
材料即可，可以為聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯，優(yōu)選的，外殼材料選擇耐熱的聚丙烯。 本發(fā)明所述的電磁閥可以為液壓、真空、燃氣傳輸及制冷系統(tǒng)中所用的電磁閥。優(yōu)
選的，本發(fā)明所述的電磁閥指用來控制制冷設備不同溫度區(qū)的溫度的冷媒流量的電磁閥，
如用在冰箱的冷藏室和冷凍室的兩位兩通電磁閥或者兩位三通電磁閥。 以上對本發(fā)明所提供的電磁閥進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明
的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核
心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，
還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
權利要求
一種電磁閥，包括電磁線圈、安裝在電磁線圈內的閥芯，所述閥芯在電磁線圈的作用下運動使電磁閥導通或關閉，其特征在于所述電磁線圈外具有一個由導磁材料制成的導磁構件，所述導磁構件包括設置在電磁線圈兩端的頂部構件和底部構件、連接所述頂部構件和底部構件的側部構件，所述電磁閥還包括由非磁性材料制成的外殼。
2. 根據權利要求1所述的電磁閥，其特征在于所述頂部構件包括貼合在電磁線圈一端 的頂壁，所述底部構件包括貼合在電磁線圈另一端的底壁。
3. 根據權利要求2所述的電磁閥，其特征在于所述側部構件包括連接頂壁和底壁的側 壁或者所述側部構件包括連接頂壁和底壁的多根平行的筋條。
4. 根據權利要求1所述的電磁閥，其特征在于所述頂部構件包括一個匯合電磁線圈的 磁力線的頂部支架，及從所述頂部支架沿著電磁線圈的端面向其外端延伸的多根筋條，所 述頂部構件的筋條與側部構件連接。
5. 根據權利要求4所述的電磁閥，其特征在于所述底部構件包括一個匯合電磁線圈的 磁力線的底部支架，及從所述底部支架沿著電磁線圈的端面向其外端延伸的多根筋條，所 述底部構件的筋條與頂部構件的筋條一一對應并與側部構件連接。
6. 根據權利要求5所述的電磁閥，其特征在于所述側部構件包括多根筋條，所述側部 構件的筋條連接所述頂部構件的筋條和底部構件的筋條。
7. 根據權利要求1至6任一項所述的電磁閥，其特征在于所述導磁構件嵌在外殼內或 者內藏在外殼內。
8. 根據權利要求7所述的電磁閥，其特征在于所述外殼為耐熱的塑料制成。
9. 一種制備電磁閥的方法，包括a) 將導磁材料板彎折成型，制成包括頂壁、底壁、連接該頂壁和底壁的側壁的導磁構件；b) 將所述導磁構件嵌在非磁性材料制成的外殼內；c) 將電磁線圈和閥芯裝配后安裝在導磁構件內形成電磁閥。
10. —種制備電磁閥的方法，包括a) 將導磁材料板彎折成型，制成包括頂壁、底壁、連接該頂壁和底壁的側壁的導磁構件b) 在所述導磁構件表面噴塑或者注塑成型形成包裹在該導磁構件表面外的非磁性材料的外殼；c) 將電磁線圈和閥芯裝配后安裝在步驟b)中制成的外殼內形成電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電磁閥，包括電磁線圈、安裝在電磁線圈內的閥芯，所述閥芯在電磁線圈的作用下運動使電磁閥導通或者關閉，所述電磁線圈外具有一個由導磁材料制成的導磁構件，所述導磁構件包括兩個設置在電磁線圈兩端的頂部構件和底部構件、連接所述頂部構件和底部構件的側部構件，所述電磁閥還包括非磁性材料制成的外殼。由于導磁體的磁阻遠遠小于空氣的磁阻，電磁線圈產生的磁力線能夠高效的回流到電磁線圈內部，提高了電磁線圈的對閥芯的吸引力，因此能夠降低電磁閥的功率，減少放熱，延緩絕緣材料的老化，有效提高電磁閥的使用壽命。
文檔編號F16K27/00GK101737546SQ200810177599
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權日2008年11月25日
發(fā)明者嚴衛(wèi)林 申請人:浙江三花股份有限公司