一种电磁阀组件及汽车空调热泵系统的制作方法

    专利2022-07-07  97


    本实用新型涉及热管理技术领域,尤其涉及一种电磁阀组件及包括该电磁阀组件的汽车空调热泵系统。



    背景技术:

    电磁阀是一种通过线圈通断电控制流体连通或阻断的阀门器件,电磁阀内设有线圈、铁芯及活塞,其利用线圈通断电产生的变化磁场控制铁芯驱动活塞运动,连通或阻断进口与出口,从而实现对流体的控制。目前应用于车载空调热泵系统的电磁阀组件包括电磁阀以及电子膨胀阀,当电磁阀关闭时,电子膨胀阀执行其节流功能,以实现对车内制冷。但使用上述电磁阀组件的热泵系统的管路布置、配件以及控制系统的成本较高,这种热泵系统难以在一些中低端车型中普及使用。



    技术实现要素:

    鉴于此,有必要提供一种改进的电磁阀组件。

    本实用新型提供一种电磁阀组件,包括阀座以及阀体,阀体包括弹簧、芯铁以及活塞,阀座开设有进口、出口以及连通进口及出口的第一阀腔,阀体能够伸入第一阀腔并控制第一阀腔的通断;阀座内还开设有第二阀腔以及节流通道,第二阀腔通过节流通道分别连通进口与出口,节流通道内设置有节流阀芯,节流阀芯上开设有节流孔,节流孔节流电磁阀组件。

    进一步地,节流阀芯可拆卸安装于节流通道内。

    进一步地,节流阀包括连接部及安装部,连接部与阀座可拆卸连接,安装部与外部工具配合,用于安装或拆卸节流阀芯。

    进一步地,安装部设有平面,平面与外部工具配合,用于安装或拆卸节流阀芯。

    进一步地,连接部设置有螺纹段,节流阀芯通过螺纹段安装于节流通道的内壁,节流通道内设置有限位部,限位部用于对节流阀芯限位。

    进一步地,限位部为台阶面。

    进一步地,电磁阀组件还包括密封圈,密封圈设置在节流阀芯与限位部的配合处。

    进一步地,第二阀腔开口处设置有可拆卸的密封座。

    进一步地,密封座以螺纹连接方式安装于第二阀腔的内壁。

    进一步地,电磁阀组件还包括线圈,线圈环绕布置并套设芯铁,芯铁伸出线圈并与弹簧连接,芯铁能够驱动活塞控制第一阀腔的通断。

    本实用新型还提供一种汽车空调热泵系统,该汽车空调热泵系统包括上述电磁阀组件、室外换热器、气液分离器、压缩机、三通阀、膨胀阀、蒸发器、室内换热器。

    本实用新型提供的电磁阀组件,在电磁阀处于关闭的状态下,节流孔连通于节流通道,流体能够流经节流通道并进入节流孔。因而节流通道与节流孔具有与膨胀阀相同的节流功能,能够实现空调设备的制冷。本实用新型提供的电磁阀组件成本更低,因此能够降低汽车空调热泵系统的成本。

    附图说明

    图1为本实用新型一实施方式的电磁阀组件在第一视角下的剖视图;

    图2为图1所示电磁阀组件在第二视角下的剖视图;

    图3为图1所示电磁阀组件在第三视角下的剖视图;

    图4为图1所示电磁阀组件在第四视角下的剖视图;

    图5为本实用新型中汽车空调热泵系统原理图。

    主要元件符号说明

    100、电磁阀组件;10、阀座;11、进口;12、出口;13、第一阀腔;14、节流通道;141、限位部;142、第二阀腔;15、节流阀芯;151、节流孔;152、连接部;153、安装部;16、密封座;17、密封圈;20、阀体;21、线圈;22、弹簧;23、芯铁;24、活塞;200、汽车空调热泵系统;210、室外换热器;220、气液分离器;230、压缩机;240、三通阀;250、膨胀阀;260、蒸发器;270、室内换热器。

    具体实施方式

    下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

    需要说明的是,当组件被称为“装设于”另一个组件,它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件,它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

    除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

    请参阅图1至图4,图1为本实用新型一实施方式的电磁阀组件在第一视角下的剖视图;图2为图1所示电磁阀组件在第二视角下的剖视图;图3为图1所示电磁阀组件在第三视角下的剖视图;图4为图1所示电磁阀组件在第四视角下的剖视图;图5为本实用新型中汽车空调热泵系统原理图。电磁阀组件100用于控制流体的通断。在本实施方式中,电磁阀组件100用于控制汽车空调热泵系统的流体通断。可以理解,在其他实施方式中,电磁阀组件100还可以应用于其他环境的空调设备流体通断的使用场合。

    电磁阀组件100包括阀座10以及阀体20。阀体20包括弹簧22、芯铁23以及活塞24,阀座10上开设有进口11、出口12以及连通进口与出口的第一阀腔13,第一阀腔13用于容置阀体20的部分并且形成流体通道。阀体20通过线圈的通断电控制第一阀腔13的连通或阻断,从而实现流体通断的控制。

    电磁阀能够与电子膨胀阀(图未示)形成电磁阀组件,电磁阀用于执行流体的通断控制;当电磁阀闭合时,流体仅通过电子膨胀阀,电子膨胀阀实现了对流体的节流功能,电磁阀组件便具有了控制流体通断与实现流体节流两种不同的功能。

    然而,现有的电磁阀组件中,由于采用了电子膨胀阀,电磁阀组件的成本升高,一些中低端车型若使用包括该电磁阀组件的空调热泵系统,管路布置、配件、系统控制的成本均会上升,因而难以在中低端车型中推广使用。

    在本实施方式中,阀座10内还开设有第二阀腔142及节流通道14,第二阀腔142通过节流通道14分别连通于进口11与出口12,节流通道14内设置有节流阀芯15,节流阀芯15上开设有节流孔151,节流孔151连通于节流通道14,流体能够经过节流通道14并进入节流孔151,节流孔151节流电磁阀组件100。

    具体而言,节流阀芯15设置在位于出口12与第二阀腔142之间的节流通道14内,也可以设置在位于进口11与第二阀腔142之间的节流通道14内。

    如此设置,在阀体20闭合的状态下,流体将不会通过第一阀腔13流向出口12,而是通过节流通道14,并从节流孔151内流过并排出。节流通道14与节流孔151具有与电子膨胀阀相同的节流功能。因而电磁阀组件100具有了两种功能:在阀体20开启状态下用于执行流体通断控制;在阀体20关闭的状态下能够对流体节流,从而实现车内制冷。

    此外,本实用新型的电磁阀组件100中成本较低,因此能够作为汽车空调热泵系统降低成本的技术方案,节省该系统的管路布置、配件以及系统控制成本。

    可以理解的是,在出口12与第二阀腔142之间以及进口11与第二阀腔142之间都设置有节流阀芯15,如此设置,多个节流阀芯15能够增强对电磁阀组件100的节流效果。

    在其中一种实施方式中,节流孔151的横截面积小于进口11的横截面积。

    如此设置,在阀体20关闭的状态下,自进口11流入节流孔151的流体的截面将会缩小,因而流体经过节流孔151后流量减小,节流效果更为显著。

    在其中一种实施方式中,节流阀芯15可拆卸安装于节流通道14内。

    如此设置,使节流阀芯15具有了可替换性。可以更换具有不同大小节流孔151的节流阀芯15,以实现在不同工况条件下对流体不同程度的节流效果。

    在其中一种实施方式中,当不需要电磁阀组件100执行节流功能时,可以更换为无节流孔151的阀芯。此时无节流孔151的阀芯能够封堵节流通道14,当阀体20关闭时,流体将会被彻底阻断,无法从出口12中流出。

    如此设置,电磁阀组件100仅发挥阀体20自身执行流体通断控制的功能,用户可以根据不同的使用场合,更换不同的阀芯,以使电磁阀组件100适应多种工况需要。

    在其中一种实施方式中,节流阀芯15包括连接部152以及安装部153,连接部152与阀座10可拆卸连接,安装部153与外部工具配合,用于安装或拆卸节流阀芯15。

    如此设置,使用者能够使用外部工具与安装部153配合,从而方便快捷地拆卸节流阀芯15。

    在其中一种实施方式中,安装部153设有平面,平面与外部工具配合,用于安装或拆卸节流阀芯15。

    如此设置,外部工具能够与安装部153的平面形成面接触,因而外部工具能够更稳固地与安装部相配合,更便于使用者安装或拆卸节流阀芯15。

    优选地,安装部153为外六角结构。

    如此设置,使用者可以通过具有内六角形状孔槽的套筒与外六角安装部配合,从而更便捷地拆卸节流阀芯15。

    在其中一种实施方式中,连接部152设置有螺纹段,节流阀芯15通过螺纹段安装于节流通道14的内壁,节流通道14内设置有与限位部141,用于对节流阀芯15限位。

    如此设置,使得节流阀芯15以螺纹连接方式安装于节流通道14的内壁,因而节流阀芯15能够与节流通道14的内壁形成稳定可靠的固定连接,进而使节流孔151相对于进口11以及出口12的位置更加确定,流体能够均匀通过节流孔151;限位部141同时能够限制节流阀芯15伸入节流通道14内的深度,以利于对节流阀芯15的拆卸或者检修更换。

    优选地,节流通道14内的限位部141为台阶面。

    如此设置,台阶面形状的限位部141能够与节流阀芯15对应的配合处之间形成面接触,能够可靠、稳定地限制节流阀芯15伸入节流通道14的深度,防止节流阀芯15相对于节流通道14的晃动。

    在其中一种实施方式中,电磁阀组件100还包括密封圈17,密封圈17设置在节流阀芯15与限位部141的配合处。

    如此设置,使得节流阀芯15的外壁与限位部141之间形成更好的密封,封堵节流阀芯15与节流通道14之间的缝隙,因而使流体最大程度地从节流孔151中通过,防止流体从节流阀芯15与节流通道14之间的缝隙中通过。保证了流体经过节流阀芯15后流量减小,更好地实现节流功能。

    可以理解,节流阀芯15也可以为不可拆结构,即节流阀芯15与阀座10一体成型,节流通道14在节流阀芯15对应位置颈缩形成节流孔151。采用3d打印技术手段制造电磁阀组件100时,节流阀芯15与阀座10一体成型,能够降低单独生产节流阀芯15的成本,简化电磁阀组件100的装配过程。只要保证在阀体20关闭状态下,节流孔151连通于节流通道14即可。

    在其中一种实施方式中,第二阀腔142的开口处设置有可拆卸的密封座16。

    如此设置,在阀体20开启的状态下,流体自进口11进入电磁阀组件100内,随后流过第一阀腔13以及节流通道14并自出口12排出,因而第二阀腔142能够贮存一定量的流体;当阀体20关闭后,流体分别流经进口11、第一阀腔13、出口12的路径被封闭,此时流体分别流经进口11、节流通道14、节流孔151、节流通道14、出口12,而第二阀腔142内贮存的流体能够使其快速进入节流孔151,因而在阀体20关闭后能够快速启动节流,进而提高了电磁阀组件100的响应速度和较快的功能切换。此外,密封座16能够对第二阀腔142的开口封堵,防止流体从第二阀腔142中流出。

    进一步地,密封座16设置有多边形孔槽。

    如此设置,该多边形孔槽便于与外部工具配合,用于安装或拆卸密封座16。

    优选地,密封座16以螺纹连接方式连接于第二阀腔142的内壁。

    如此设置,能够使密封座16可靠稳定地固定连接于第二阀腔142内,进一步保证了第二阀腔142的封堵,密封效果更好。

    在其中一种实施方式中,电磁阀组件100还包括线圈21,线圈21环绕布置并套设芯铁23,芯铁23伸出线圈21并与弹簧22连接,芯铁23能够驱动活塞24控制第一阀腔13的通断。

    如此设置,外部装置通过控制电磁阀组件100中线圈21的通电或断电,使线圈21感应并产生变化的磁场,在变化的磁力与弹簧22的弹力共同作用下,芯铁23能够往复运动,从而驱动活塞24开启或关闭第一阀腔13,进而使进口11与出口12连通或者阻断,最终实现控制流体的连通或阻断。

    进一步地,第一阀腔13与节流通道14之间相互分隔。

    如此设置,使得流体在电磁阀组件100内的两条流动通道彼此分隔,互不连通。在电磁阀组件100关闭的状态下,流体分别流经进口11、节流通道14、节流孔151、节流通道14、出口12,以保证流体流量的减少,实现电磁阀组件100在关闭的状态下提供节流功能。

    请参阅图5,图5为本实用新型的汽车空调热泵系统200原理图。

    本实用新型还提供一种汽车空调热泵系统200,包括上述任意一项的电磁阀组件100、室外换热器210、气液分离器220、压缩机230、三通阀240、膨胀阀250、蒸发器260、室内换热器270。外部装置提供电信号控制电磁阀组件100的运行。

    电磁阀组件100在汽车空调热泵系统200中的作用是:当电磁阀组件100开启后,流体能够流经电磁阀组件100;当电磁阀组件关闭后,电磁阀组件100中的节流阀芯15与节流通道14将自动对流体节流,以实现对车内的制冷,而且并不依赖外部装置对节流阀芯15提供电信号。

    如此设置,能够以上述电磁阀组件100替代现有电磁阀组件。在电磁阀组件关闭的状态下,设置有节流通道14以及节流阀芯15的电磁阀组件100具有与电子膨胀阀基本相同的功能,于是电磁阀组件100具有了控制流体通断与流体节流两种功能,且省去了用于启动流体节流的外部装置或控制系统,因而降低了汽车空调热泵系统200的管路布置、配件以及系统控制的成本。

    汽车空调热泵系统200可以采用电磁阀组件100作为降低成本的技术方案,有利于在一些中低端车型中推广使用。

    以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

    本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本实用新型,而并非用作为对本实用新型的限定,只要在本实用新型的实质精神范围内,对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。


    技术特征:

    1.一种电磁阀组件(100),包括阀座(10)以及阀体(20),所述阀体(20)包括弹簧(22)、芯铁(23)以及活塞(24),所述阀座(10)开设有进口(11)、出口(12)以及连通所述进口(11)及所述出口(12)的第一阀腔(13),所述阀体(20)能够伸入所述第一阀腔(13)并控制所述第一阀腔(13)的通断;

    其特征在于,所述阀座(10)内还开设有第二阀腔(142)以及节流通道(14),所述第二阀腔(142)通过所述节流通道(14)分别连通所述进口(11)与所述出口(12),所述节流通道(14)内设置有节流阀芯(15),所述节流阀芯(15)开设有节流孔(151),所述节流孔(151)节流所述电磁阀组件(100)。

    2.根据权利要求1所述的电磁阀组件(100),其特征在于,所述节流阀芯(15)可拆卸安装于所述节流通道(14)内。

    3.根据权利要求2所述的电磁阀组件(100),其特征在于,所述节流阀芯(15)包括连接部(152)以及安装部(153),所述连接部(152)与所述阀座(10)可拆卸连接,所述安装部(153)与外部工具配合,用于安装或拆卸所述节流阀芯(15)。

    4.根据权利要求3所述的电磁阀组件(100),其特征在于,所述安装部(153)设有平面,所述平面与外部工具配合,用于安装或拆卸所述节流阀芯(15)。

    5.根据权利要求4所述的电磁阀组件(100),其特征在于,所述连接部(152)设置有螺纹段,所述节流阀芯(15)通过所述螺纹段安装于所述节流通道(14)的内壁,所述节流通道(14)内设置有限位部(141),所述限位部(141)用于对所述节流阀芯(15)限位。

    6.根据权利要求5所述的电磁阀组件(100),其特征在于,所述电磁阀组件(100)还包括密封圈(17),所述密封圈(17)设置在所述节流阀芯(15)与所述限位部(141)的配合处。

    7.根据权利要求1所述的电磁阀组件(100),其特征在于,所述第二阀腔(142)的开口处设置有可拆卸的密封座(16)。

    8.根据权利要求7所述的电磁阀组件(100),其特征在于,所述密封座(16)以螺纹连接方式安装于所述第二阀腔(142)的内壁。

    9.根据权利要求1所述的电磁阀组件(100),其特征在于,所述电磁阀组件(100)还包括线圈(21),所述线圈(21)环绕布置并套设所述芯铁(23),所述芯铁(23)伸出所述线圈(21)并与所述弹簧(22)连接,所述芯铁(23)能够驱动所述活塞(24)控制所述第一阀腔(13)的通断。

    10.一种汽车空调热泵系统(200),其特征在于,包括权利要求1-9中任意一项所述的电磁阀组件(100)、室外换热器(210)、气液分离器(220)、压缩机(230)、三通阀(240)、膨胀阀(250)、蒸发器(260)、室内换热器(270)。

    技术总结
    本实用新型提供一种电磁阀组件及汽车空调热泵系统。电磁阀组件包括阀座以及阀体,阀体包括弹簧、芯铁以及活塞,阀座开设有进口、出口以及连通进口及出口的第一阀腔,阀体能够伸入第一阀腔并控制第一阀腔的通断;阀座内还开设有第二阀腔以及节流通道,第二阀腔通过节流通道分别连通进口与出口,节流通道内设置有节流阀芯,节流阀芯上开设有节流孔。本实用新型还提供一种包括上述电磁阀组件的汽车空调热泵系统。流体能够流经节流通道并进入节流孔。在电磁阀关闭的状态下,节流通道与节流孔具有与电子膨胀阀相同的节流功能,能够实现车内制冷,并且成本更低,因此能够降低汽车空调热泵系统的成本。

    技术研发人员:张文嵘;王傅钢;李浙鹏
    受保护的技术使用者:盾安汽车热管理科技有限公司
    技术研发日:2020.04.22
    技术公布日:2021.03.16

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