[發明專利]一種電磁閥

在審

• 申請號: 202010151922.8
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111188912A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 蘇建良;張海洪;沈俊杰
• 申請（專利權）人: 上海克來機電自動化工程股份有限公司;上海克來羅錦機電自動化工程有限公司
• 主分類號: F16K1/02
• 分類號: F16K1/02;F16K1/36;F16K1/46;F16K1/50;F16K1/54;F16K11/22;F16K31/06;F16K31/50;F16K39/02;F16J15/06;B60H1/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及一種電磁閥，包括內部設有流體通道和容納腔的閥體以及安裝于容納腔內的閥組件，流體通道和容納腔連通；閥組件包括安裝于容納腔底部的閥芯座、與閥芯座配合用于關閉或打開流體通道的閥芯、驅動閥芯往復運動的驅動機構以及與容納腔形成密封空間的密封殼體；驅動機構包括絲桿和帶動絲桿轉動的驅動元件，閥芯的內部設有軸向通孔，絲桿和軸向通孔通過螺紋連接，該螺紋將絲桿的轉動轉化為閥芯的直線運動；絲桿和/或閥芯上設有壓力平衡通道，進入閥體的流體經過壓力平衡通道充滿閥芯的上端面和下端面所在的腔體。與現有技術相比，本發明具有閥芯容易驅動、閥體小型化、流量調節精確穩定等優點。

技術領域

本發明涉及一種電磁閥，尤其是涉及一種閥芯自平衡式電磁閥。

背景技術

由于汽車空調系統易于泄漏，隨著環保意識的提升和環保法規的落地，其工作冷媒介質替代的節奏最為緊迫，自然工質冷媒(如：NH₃、HO₂、HC、CO₂和空氣)中的CO₂，由于其溫室效應低、無色無味無毒、不可燃、對常用材料沒有腐蝕性等特性，最有可能得到廣泛的實際應用。然而，CO₂的臨界壓力高(Pc＝7.38MPa)而臨界溫度低(Tc＝31.25℃)，為達成良好的綜合制冷性能，以二氧化碳為冷媒的制冷系統必須工作在跨臨界區域，工作壓力超過臨界壓力，與目前的汽車空調系統相比工作壓力要高很多。

現有的工作于高壓制冷系統中的電子膨脹閥/電子截止閥為順暢地驅動高壓力下的閥芯運動，一方面采用大規格電機，增設減速器等方式增加驅動力，這種方式存在著結構復雜、能耗大、難以小型化等缺點；另一方面，閥芯的端頭設計成針尖狀，減少截面面積，以減小作用在閥芯上的力，這種方式存在著：閥芯加工復雜、流量調節非線性區域大等缺點。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的難以小型化、能耗大、加工復雜、流量調節非線性的缺陷而提供一種電磁閥，該電磁閥可以作為電子膨脹閥或截止閥，用于汽車空調系統中，流體介質為CO₂。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種電磁閥，包括內部設有流體通道和容納腔的閥體以及安裝于容納腔內的閥組件，所述流體通道和容納腔連通；所述閥組件包括安裝于所述容納腔底部的閥芯座、與閥芯座配合用于關閉或打開所述流體通道的閥芯、驅動所述閥芯往復運動的驅動機構以及與所述容納腔形成密封空間的密封殼體；

其中，所述驅動機構包括絲桿和帶動所述絲桿轉動的驅動元件，所述閥芯的內部設有軸向通孔，所述絲桿和軸向通孔通過螺紋連接，該螺紋將絲桿的轉動轉化為閥芯的直線運動；所述絲桿和/或閥芯上設有壓力平衡通道，進入閥體的流體經過所述壓力平衡通道充滿所述閥芯的上端面和下端面所在的腔體。

所述絲桿的螺紋圓柱面上加工有平臺面，該平臺面與所述閥芯的軸向通孔之間形成所述壓力平衡通道。

優選地，所述絲桿和軸向通孔之間的螺紋為細牙精密螺紋。

本發明通過設置壓力平衡通道使得流體能夠充盈閥芯的上下端面，且在設計時盡可能確保上下端面受力面積一致，以達到用很小的驅動力就能驅動閥芯上下運動，提高閥芯運動的響應頻率，實現閥的小型化。

所述閥芯座上設有閥芯座流體通道以及用于調節流量的流道斜面，并且所述流道斜面靠近所述閥芯座流體通道的端部靠近閥芯座的中心；所述閥芯依次包括大徑段、斜面段、小徑段和閥芯端部斜面；所述小徑段的直徑小于所述閥芯座流體通道的直徑，所述大徑段的直徑大于所述閥芯座流體通道的直徑。絲桿和閥芯通過細牙精密螺紋副嚙合，提升閥芯運動的精度，進而提高流量調節的精度。