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1、(10)申请公布号 CN 102777667 A (43)申请公布日 2012.11.14 C N 1 0 2 7 7 7 6 6 7 A *CN102777667A* (21)申请号 201210274506.2 (22)申请日 2012.08.03 F16K 31/06(2006.01) (71)申请人成都航天烽火精密机电有限公司 地址 610100 四川省成都市经济技术开发区 大连路2号 (72)发明人苟渝路 (54) 发明名称 电磁自动控制阀 (57) 摘要 本发明公开了一种电磁自动控制阀，其中，阀 体的下段设置有进气口和活塞腔，密封活塞和设 有出气口的螺塞安装于活塞腔内，弹簧安装于密。
2、 封活塞的上端；线圈绕制于阀体的上段外表面， 阀体的上段内部设置有阀芯腔，阀芯置于阀芯腔 内并能够上下移动，外罩安装于阀体的上段外表 面；阀芯腔与活塞腔之间的阀体为中心阀体，中 心阀体内设置有以下两条风道：一条是与活塞腔 不通且与阀芯腔相通的中段增压风道，另一条是 与活塞腔和阀芯腔均相通的增减压风道，中段增 压风道与进气口之间相通设置有首段增压风道， 增减压风道与出气口之间相通设置有减压风道。 通过控制线圈的电源来控制中段增压风道与增减 压风道之间的通断，从而实现低电压控制开关。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专。
3、利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种电磁自动控制阀，其特征在于：包括阀体、线圈、阀座、阀芯、外罩、密封活塞、弹 簧和螺塞，所述阀体的下段侧壁上设置有进气口，所述阀体的下段内部设置有与所述进气 口相通且下端开口的活塞腔，所述密封活塞安装于所述活塞腔内并能够上下移动，所述螺 塞密封安装于所述活塞腔内并位于所述密封活塞的下方，所述螺塞的中部设置有上下相通 的出气口，所述弹簧安装于所述密封活塞的上端与所述活塞腔的内顶部之间；所述阀体的 上段外表面设置有内凹的环形线槽，所述线圈绕制于所述环形线槽内，所述阀体的上段内 部设置有上端开口的阀芯腔，所述阀芯置于所述阀。
4、芯腔内并能够上下移动，所述阀座密封 安装于所述阀芯腔内并位于所述阀芯的上方，所述外罩安装于所述阀体的上段外表面；所 述阀芯腔与所述活塞腔之间的所述阀体为中心阀体，所述中心阀体内设置有以下两条风 道：一条是与所述活塞腔不通且与所述阀芯腔相通的中段增压风道，另一条是与所述活塞 腔和所述阀芯腔均相通的增减压风道，所述中段增压风道与所述进气口之间相通设置有首 段增压风道，所述增减压风道与所述出气口之间相通设置有减压风道。 2.根据权利要求1所述的电磁自动控制阀，其特征在于：所述首段增压风道包括设置 于所述阀体内并依次相通连接的第一横风道、第一纵风道和第二横风道，所述第一横风道 与所述进风口相通，所述第。
5、二横风道与所述中段增压风道相通。 3.根据权利要求1所述的电磁自动控制阀，其特征在于：所述减压风道包括位于所述 阀芯腔内的阀芯腔风道、位于所述阀座内且为纵向方向的阀座风道、位于所述阀座与所述 外罩之间的第三横风道、位于所述阀体内的第二纵风道、位于所述线圈与所述外罩之间的 第三纵风道、位于所述阀体内的第四纵风道、位于所述阀体内的第四横风道，所述阀芯腔风 道、所述阀座风道、所述第三横风道、所述第二纵风道、所述第三纵风道、所述第四纵风道和 所述第四横风道依次相通连接，所述阀芯腔风道与所述增减压风道相通，所述第四横风道 与所述出风口相通。 4.根据权利要求3所述的电磁自动控制阀，其特征在于：所述中段增。
6、压风道设置于所 述中心阀体的中心位置，所述增减压风道设置于所述中心阀体的边缘位置；所述阀芯腔的 内底部位于所述中段增压风道周围的位置设置有凸环，所述增减压风道的上端位于所述凸 环以外的位置，所述阀芯腔风道为所述阀芯与所述阀芯腔内壁之间的空隙。 5.根据权利要求3所述的电磁自动控制阀，其特征在于：所述第三纵风道为设置于所 述线圈与所述外罩之间的压板内的上下相通的通孔。 6.根据权利要求1所述的电磁自动控制阀，其特征在于：所述密封活塞的下部靠近所 述进气口的外表面为斜面，所述斜面的上端比所述斜面的下端更靠近所述进气口。 权 利 要 求 书CN 102777667 A 1/5页 3 电磁自动控制阀 。
7、技术领域 0001 本发明涉及一种电控阀，尤其涉及一种利用进气口空气压力实现低电压控制开关 的电磁自动控制阀。 背景技术 0002 电控阀主要用于高压气体的排气控制，其原理为利用对线圈电源的控制，从而实 现电控阀的开关状态，以此控制高压气体的排出与否及排出量。 0003 比如：用于汽车空调制冷循环的压缩机由发动机驱动，发动机的转速根据汽车的 运动状态而发生变化。采用可变制冷剂排量的变容式压缩机，可在发动机怠速的情况下获 得足够的制冷量。在变容式压缩机中，主轴在发动机的驱动下，带动曲轴腔内的铰链机构和 斜盘同时作旋转运动，斜盘有一个角度时，活塞随斜盘的旋转而作往复运动，将吸气腔中的 致冷剂吸入，。
8、经压缩，排出到排气腔中，继而排出到空调致冷回路中。改变压缩机容量、从而 达到控制空调致冷量的步骤大致如下：当车内实际温度与目标温度差异较大时，传感器向 计算机发出信号，计算机执行程序，改变（如增大）电控阀的驱动电流，阀体受力改变，开口 面积变化，相对压缩气缸而言，曲轴腔的压力减小，从而使斜盘角度增加，致冷量增大。 0004 美国专利US6481976提供了一种现有的电控阀结构，阀腔的两头设置压力感应腔 和螺线管，当螺线管通电流时，静铁芯产生电磁力作用于动铁芯，二者产生吸合，从而带动 阀杆的一端移动，阀杆的中间段设在阀腔内，阀杆移动时打开或关闭阀孔，阀腔通过孔与斜 盘腔连通，阀孔通过孔与排气腔相。
9、通，感应腔内的波纹管通过孔感受吸气腔压力，同时作用 于阀杆的另一端。 0005 专利申请号为“200810040750.6”的发明专利申请，涉及一种电控阀,适用于控制 变排量压缩机的排量，该电控阀包括阀壳、阀体、阀杆、压力传感件、螺线管线圈、导磁部件 及圆盘铁芯，阀壳内限定一阀腔、一压力传感腔及一作动腔，阀体容纳在具有控制通道的阀 腔内；通过线圈的电流使作动腔内的导磁件和圆盘铁芯励磁，从而对圆盘铁芯产生一个电 磁力，压缩机的吸气压力通过连通压力传感腔而对其中的压力传感件施加一个力，该力与 圆盘铁芯上的电磁力所形成的合力来控制阀体，由此来改变电控阀内排气压力与腔内压力 之间的导通程度。 0006。
10、 上述传统的电控阀虽然都有各自的优点，解决相应的问题，但都存在一个共同的 问题：为了实现在关闭时的无泄漏效果，需要弹力大的弹簧对用于启闭的阀杆（本专利中， 活塞为相应的用于启闭的部件）进行压制，从而导致开启的压力较大，对应地，需要对线圈 加以足够大的电流才能产生较大的开启动力，而大电流不但导致能耗高，而且导致控制精 度降低，安全压力点也难以调节。 发明内容 0007 本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种利用进气口空气压力实现低 电压控制开关的电磁自动控制阀。 说 明 书CN 102777667 A 2/5页 4 0008 为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案： 本发明所述电磁自动。
11、控制阀包括阀体、线圈、阀座、阀芯、外罩、密封活塞、弹簧和螺塞， 所述阀体的下段侧壁上设置有进气口，所述阀体的下段内部设置有与所述进气口相通且下 端开口的活塞腔，所述密封活塞安装于所述活塞腔内并能够上下移动，所述螺塞密封安装 于所述活塞腔内并位于所述密封活塞的下方，所述螺塞的中部设置有上下相通的出气口， 所述弹簧安装于所述密封活塞的上端与所述活塞腔的内顶部之间；所述阀体的上段外表面 设置有内凹的环形线槽，所述线圈绕制于所述环形线槽内，所述阀体的上段内部设置有上 端开口的阀芯腔，所述阀芯置于所述阀芯腔内并能够上下移动，所述阀座密封安装于所述 阀芯腔内并位于所述阀芯的上方，所述外罩安装于所述阀体的上。
12、段外表面；所述阀芯腔与 所述活塞腔之间的所述阀体为中心阀体，所述中心阀体内设置有以下两条风道：一条是与 所述活塞腔不通且与所述阀芯腔相通的中段增压风道，另一条是与所述活塞腔和所述阀芯 腔均相通的增减压风道，所述中段增压风道与所述进气口之间相通设置有首段增压风道， 所述增减压风道与所述出气口之间相通设置有减压风道。 0009 应用时，进气口始终保持高压状态，如果电磁自动控制阀的线圈电源断开，则阀芯 不会受到线圈的电磁引力，此时进气口的空气通过首段增压风道后进入中段增压风道，然 后高压气体从中段增压风道的上端送出，该压力将阀芯向上推起，然后，该气体通过阀芯与 中心阀体之间的风道进入增减压风道的上方。
13、，并通过增减压风道进入活塞腔内密封活塞的 上方，此时增减压风道实际作为对活塞腔增压的末端增压风道使用；同时，由于阀芯被推向 上方，与阀座密封，所以，中段增压风道上端的空气无法进入减压风道。进气口的高压空气 进入活塞腔内密封活塞的上方形成与进气口相同的压力，从而抵消了进气口高压气体对密 封活塞向上的托力，在弹簧的作用下，密封活塞能稳定地保持下压状态并与螺塞的上端密 封，进气口的气体无法通过密封活塞与螺塞之间的间隙流到出气口，所以电磁自动控制阀 处于稳定的关闭状态。 0010 如果电磁自动控制阀的线圈电源接通，则阀芯受到线圈的电磁引力向下移动，阀 芯与中心阀体的上端密封，此时进气口的空气通过首段增。
14、压风道后进入中段增压风道，但 高压气体从中段增压风道的上端送出后无法将阀芯向上推起；此时，由于阀芯移动到下方， 与阀座之间形成空隙，所以，活塞腔内的高压气体经过增减压风道后进入减压风道，并经过 减压风道流到出气口排出，使活塞腔内密封活塞上方的高压消失，这个过程中，增减压风道 实际作为对活塞腔减压的首端减压风道使用；这种情况下，进气口的高压空气由密封活塞 的下方对密封活塞产生向上的托力，该托力克服弹簧的弹力后使密封活塞向上移动，密封 活塞与螺塞的上端之间出现间隙，进气口的气体通过该间隙流到出气口，所以电磁自动控 制阀处于开启状态，开启的程度可由线圈电流的大小和弹簧的弹力来确定。 0011 具体地。
15、，所述首段增压风道包括设置于所述阀体内并依次相通连接的第一横风 道、第一纵风道和第二横风道，所述第一横风道与所述进风口相通，所述第二横风道与所述 中段增压风道相通。 0012 所述减压风道包括位于所述阀芯腔内的阀芯腔风道、位于所述阀座内且为纵向方 向的阀座风道、位于所述阀座与所述外罩之间的第三横风道、位于所述阀体内的第二纵风 道、位于所述线圈与所述外罩之间的第三纵风道、位于所述阀体内的第四纵风道、位于所述 阀体内的第四横风道，所述阀芯腔风道、所述阀座风道、所述第三横风道、所述第二纵风道、 说 明 书CN 102777667 A 3/5页 5 所述第三纵风道、所述第四纵风道和所述第四横风道依次相。
16、通连接，所述阀芯腔风道与所 述增减压风道相通，所述第四横风道与所述出风口相通。 0013 作为优选，所述中段增压风道设置于所述中心阀体的中心位置，所述增减压风道 设置于所述中心阀体的边缘位置；所述阀芯腔的内底部位于所述中段增压风道周围的位置 设置有凸环，所述增减压风道的上端位于所述凸环以外的位置，所述阀芯腔风道为所述阀 芯与所述阀芯腔内壁之间的空隙。 0014 为了便于加工，所述第三纵风道为设置于所述线圈与所述外罩之间的压板内的上 下相通的通孔。 0015 为减小进气口的气体压力对活塞产生的向上的托力，从而提高灵敏度，所述密封 活塞的下部靠近所述进气口的外表面为斜面，所述斜面的上端比所述斜面的。
17、下端更靠近所 述进气口。 0016 本发明的有益效果在于： 本发明通过控制线圈的电源通断及电流大小，来控制中段增压风道与增减压风道之间 的通断，从而利用活塞腔内活塞上方的空气压力并配合弹簧实现低电压控制开、关状态及 开启程度，具有能耗低、精度高的优点，同时便于改变电控阀的安全压力点；另外，采用本发 明所述电磁自动控制阀控制气体的排放，还解决了机械安全阀存在的灵敏度低、容易卡死、 易腐蚀、控制速度慢的问题。 附图说明 0017 图1是本发明所述电磁自动控制阀的主剖视图； 图2是图1中的R-R半剖视图。 具体实施方式 0018 下面结合附图对本发明作进一步具体描述： 如图1所示，本发明所述电磁自动。
18、控制阀包括阀体3、线圈7、阀座11、阀芯12、外罩10、 密封活塞5、弹簧14和螺塞4，阀体3的下段侧壁上设置有进气口A进气口A由进气接头1 的中心孔形成，阀体3的下段内部设置有与进气口A相通且下端开口的活塞腔15，密封活 塞5安装于活塞腔15内并能够上下移动，螺塞4密封安装于活塞腔15内并位于密封活塞 5的下方，螺塞4的中部设置有上下相通的出气口Q，弹簧14安装于密封活塞5的上端与活 塞腔15的内顶部之间，密封活塞5的下部靠近进气口A的外表面为斜面（图中未标记），斜 面的上端比斜面的下端更靠近进气口A；阀体3的上段外表面设置有内凹的环形线槽（图中 未标记），线圈7绕制于所述环形线槽内，线圈7。
19、的两端与安装于阀体3外壁上的插头座2 的内端连接，阀体3的上段内部设置有上端开口的阀芯腔13，阀芯12置于阀芯腔13内并能 够上下移动，阀座11密封安装于阀芯腔13内并位于阀芯12的上方，外罩10安装于阀体3 的上段外表面；阀芯腔13与活塞腔15之间的阀体3为中心阀体6，中心阀体6内设置有以 下两条风道：一条是与活塞腔15不通且与阀芯腔13相通的中段增压风道E，中段增压风道 E设置于中心阀体6的中心位置，另一条是与活塞腔15和阀芯腔13均相通的增减压风道， 增减压风道设置于中心阀体6的边缘位置，增减压风道由直径较小的上段增减压风道G和 直径较大的下段增减压风道H连接而成，中段增压风道E与进气口。
20、A之间相通设置有首段 说 明 书CN 102777667 A 4/5页 6 增压风道，增减压风道与出气口Q之间相通设置有减压风道。 0019 如图1和图2所示，上述首段增压风道包括设置于阀体3内并依次相通连接的第 一横风道B、第一纵风道C和第二横风道D，第一横风道B与进风口A相通，第二横风道D与 中段增压风道E相通；上述减压风道包括位于阀芯腔13内的阀芯腔风道J、位于阀座11内 且为纵向方向的阀座风道K、位于阀座11与外罩10之间的第三横风道L、位于阀体3内的 第二纵风道M、位于线圈7与外罩10之间的第三纵风道N、位于阀体3内的第四纵风道O、位 于阀体3内的第四横风道P，阀芯腔风道J、阀座风道。
21、K、第三横风道L、第二纵风道M、第三 纵风道N、第四纵风道O和第四横风道P依次相通连接，阀芯腔风道J与上段增减压风道G 相通，第四横风道P与出风口Q相通；阀芯腔13的内底部位于中段增压风道E周围的位置 设置有凸环8，增减压风道的上端位于凸环8以外的位置，阀芯腔风道J为阀芯12与阀芯 腔13的内壁之间的空隙；第三纵风道N为设置于线圈7与外罩10之间的压板9内的上下 相通的通孔。 0020 如图1和图2所示，螺塞4与阀体3之间的上部和下部分别设置有第一密封圈16 和第二密封圈17，密封活塞5的下端内位于螺塞4上端边缘上方的位置设置有第一密封垫 18，密封活塞5与阀体3之间设置有第三密封圈19，压板。
22、9与阀体3之间的上部和下部分别 设置有第四密封圈23和第五密封圈20，阀芯12的下端内位于凸环8上方的位置设置有第 二密封垫21，阀芯12的上端内位于阀座风道K下方的位置设置有第三密封垫24，阀体3与 外罩10之间设置有第六密封圈22。上述密封圈和密封垫均用于密封连接。 0021 如图1和图2所示，应用时，进气口A始终保持高压状态，如果电磁自动控制阀的 线圈7的电源断开，则阀芯12不会受到线圈7的电磁引力，此时进气口A的空气依次通过 第一横风道B、第一纵风道C和第二横风道D后进入中段增压风道E，然后高压气体从中段 增压风道E的上端送出，该压力将阀芯12向上推起，然后，该气体通过阀芯12与中心阀。
23、体 6之间的风道F进入上段增减压风道G的上方，并通过下段增减压风道H进入活塞腔15内 密封活塞5的上方，此时增减压风道实际作为对活塞腔15增压的末端增压风道使用；同时， 由于阀芯12被推向上方，与阀座11密封，所以，中段增压风道E上端的空气无法进入减压 风道。进气口的高压空气进入活塞腔15内密封活塞5的上方形成与进气口A相同的压力， 从而抵消了进气口A的高压气体对密封活塞5向上的托力，在弹簧14的作用下，密封活塞5 能稳定地保持下压状态并与螺塞4的上端密封，进气口A的气体无法通过密封活塞5与螺 塞4之间的间隙流到出气口Q，所以电磁自动控制阀处于稳定的关闭状态。 0022 如果电磁自动控制阀的线。
24、圈7的电源接通，则阀芯12受到线圈7的电磁引力向下 移动，阀芯12与中心阀体6的上端密封，此时进气口A的空气依次通过第一横风道B、第一 纵风道C和第二横风道D后进入中段增压风道E，但高压气体从中段增压风道E的上端送出 后无法将阀芯12向上推起；此时，由于阀芯12移动到下方，与阀座11之间形成空隙，所以， 活塞腔15内的高压气体经过下段增减压风道H和上段增减压风道G后进入阀芯腔风道J， 然后依次经过阀座风道K、第三横风道L、第二纵风道M、第三纵风道N、第四纵风道O和第四 横风道P，最后从出风口Q排出，使活塞腔15内密封活塞5上方的高压消失，这个过程中，增 减压风道实际作为对活塞腔15减压的首端减压风道使用；这种情况下，进气口A的高压空 气由密封活塞5的下方对密封活塞5产生向上的托力，该托力克服弹簧14的弹力后使密封 活塞5向上移动，密封活塞5与螺塞4的上端之间出现间隙，进气口A的气体通过该间隙流 说 明 书CN 102777667 A 5/5页 7 到出气口Q，所以电磁自动控制阀处于开启状态，开启的程度可由线圈7中流过电流的大小 和弹簧14的弹力来确定。 说 明 书CN 102777667 A 1/2页 8 图1 说 明 书 附 图CN 102777667 A 2/2页 9 图2 说 明 书 附 图CN 102777667 A 。