自動除霜換向閥的製作方法

2023-07-06 02:59:46

專利名稱：自動除霜換向閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於製冷設備的自動除霜換向閥。
背景技術：
目前製冷設備的自動除霜主要有兩種方式，一種是通過電磁換向閥使製冷設備汽流換向，由製冷狀態切換到制熱狀態，在制熱狀態下除霜；這種除霜方式雖然除霜快，但由於受電磁換向閥結構的影響，內部洩漏較大，堵塞現象也時有發生，使製冷設備的製冷量受到較大的損失，一般限用於大中型冷櫃或冷庫的除霜，如果用於小型冷櫃或電冰箱，將直接損失掉40％以上的製冷量，故不適用於小型冷櫃及電冰箱。第二種除霜方式是使壓縮機停機，通過電加熱管加熱除霜，這種方式，除霜時間長，耗電量較大，對於大中型冷櫃或冷庫顯然不適合，一般只用於小型冷櫃和電冰箱。對於第一種除霜方式，其電磁換向閥究竟是怎樣一種結構呢？我們來看看說明書附圖圖6，從這幅圖可以看出，該電磁換向閥主要由電磁導向閥、汽缸式換向閥、與壓縮機連接的高低壓管、與冷櫃櫃內的蒸發器相連的內連接管、與冷櫃櫃外冷凝器相連接的外連接管及毛細管等組成，其中有兩毛細管分別連到汽缸的兩端，當電磁閥通電時兩根毛細管中有一根與高壓管導通，使高壓汽流輸到汽缸的一端，推動滑塊移動，使滑塊的汽槽連通低壓管和內連接管(或者外連接管)。當電磁閥斷電時另一根毛細管會與高壓管導通，使高壓汽流輸到汽缸的另一端，滑塊反向移動，滑塊的汽槽使低壓管與外連接管(或者內連接管)連通，由此實現汽流的換向，因此該閥的換向完全靠汽缸兩端的汽壓差，如果壓差不夠就會出現換向不完全或不換向現象，而現有電磁換向閥的電磁導向閥及汽缸式換向閥都存在活塞與缸體間不可避免地洩漏問題，同時汽缸換向閥的滑塊是塑料，缸體是金屬，二者材料不同，顯然存在較大的洩漏，這種由結構帶來的洩漏是不可避免的，因此在該閥製造業中認為該閥內部洩漏量在1000-15000ml/min之間都是合格的，但事實上已嚴重影響到汽缸兩端汽壓差，同時滑塊的材料採用塑料還決定了該換向閥的耐溫值只能在-20℃～120℃之間，故整機裝配時需要冷卻系統。此外其毛細管還易引起堵塞導致換向不完全或不換向的現象，這同樣影響到除霜效果。
實用新型內容本實用新型旨在提供一種除霜時間短、效果好、節能顯著，適應於各類製冷設備的自動除霜換向閥。
本實用新型採取的技術方案是本實用新型包括與壓縮機連接的高壓連接管及低壓連接管、與製冷設備的製冷室內蒸發器相連接的蒸發器連接管、與製冷設備的製冷室外的冷凝器相連接的冷凝器連接管，其特徵在於還包括一帶控制腔室和執行腔室及閥座的密封閥體及該閥體外的一除霜溫控開關；所述閥體的控制腔室中有一帶輸出軸齒的電機、一用於控制電機轉動角度的控制開關，一由電機輸出軸齒帶動的齒盤，該齒盤的轉軸採用陶瓷材料並通過一密封圈伸到所述閥體的執行腔中，電機的轉向由除霜溫控開關控制；所述執行腔室中有一用精密陶瓷製成的閥芯，該閥芯具有相互無洩漏貼合的一動塊和一靜塊，動塊在與靜塊貼合的端面開有一高壓槽及一低壓槽，側面有一壓力平衡孔，該孔使高壓槽的內外相通，動塊另一端面有一軸孔與齒盤的轉軸連接，靜塊與閥座牢固粘接為一體，它們上面開有用於安裝高壓連接管、低壓連接管、蒸發器連接管、冷凝器連接管的高壓管接口、低壓管接口、蒸發器管接口、冷凝器管接口，其中高壓管接口與閥芯動塊上的高壓槽對應連通，低壓管接口與所述低壓槽對應連通，蒸發器管接口及冷凝器管接口分別與高壓槽及低壓槽對應連通，並且蒸發器管接口及冷凝器管接口在動塊的轉動下它們與低壓槽及高壓槽對應關係發生交換。
本實用新型的工作原理是當電源通過除霜溫控開關及控制開關使電機轉動後，齒盤將帶動閥芯的動塊隨之轉動，閥芯的動塊與靜塊的相對位置發生變化，使靜塊上各接口與動塊上的高低壓槽的對應關係發生變化，其中靜塊上的高低壓管接口始終分別對應動塊上的高低壓槽，而蒸發器管接口和冷凝器管接口則在對應於高壓槽及低壓槽的二位置進行轉換，製冷時冷凝器接口與高壓槽連通，蒸發器接口與低壓槽連通，除霜時即制熱時動塊需轉動一個角度使冷凝器接口與低壓槽連通，蒸發器接口與高壓槽連通，由此實現汽流換向。
本實用新型用於製冷設備除霜，實質同背景技術中敘述的第一種除霜方式是相同的，也是通過換向閥使製冷設備在制熱狀態下除霜，但本實用新型自動除霜換向閥與現有電磁換向閥已有了一個質的改變，它不再依賴製冷設備的內部汽流壓差，完全棄掉了活塞、汽缸、毛細管等易洩漏易堵塞的構件，而採用電機帶動閥芯換向，因此無論製冷設備的內部汽流壓差如何，換向都能準確無誤地到位。閥芯的動塊與靜塊用精密陶瓷，它們的貼合面在加工成鏡面光潔度後能長期保持無洩漏貼合，使內部洩漏量為零，對此實用新型人已試製了一批樣品，並通過運行檢測得到了證實，尤其是通過運行檢測證實本實用新型用於小型冷櫃、電冰箱的除霜顯示出了與傳統電加熱式除霜無可相比的優越性，其除霜時間僅為電加熱式的30％，用電量不到電加熱式的20％。本實用新型用於大中型冷櫃，冷庫除霜效果也明顯優於傳統電磁閥換向閥。因此本實用新型不僅適應於大中型冷櫃、冷庫，還適應於小型冷櫃、電冰箱。
本實用新型同現有技術相比還具有以下優點1、閥芯採用精密陶瓷，由於精密陶瓷其傳熱性能較差，耐溫值在-198℃～1700℃的範圍，使本實用新型能適用的焊接溫度及流體溫度為-60～600℃，故在整機裝配和維護時無需冷卻系統，使產生效率提高而成本低。
2、由於本實用新型換向不受內部汽壓差的影響，閥芯完全靠電機帶動，換向穩定準確完全。因此可通用於各類大小型製冷設備，實現從大型冷庫到500L至50L電冰箱相互間的通用，此外電機及相關電開關通電的時間一次只要幾秒，換向完畢即自動斷電，用電量極少，同時電機及電器開關由於工作時間短使用頻率低，故壽命長。
3、由於本實用新型換向閥沒有毛細管，其內部結構簡單使汽液在閥中的流程極短(僅經過高低壓槽)，不存在現有電磁換向閥中因導向閥、毛細管、滑塊和活塞之類的易損部件及機械摩擦等形成髒堵、油堵、冰堵、卡死現象，故製冷劑流動阻力大大減小，僅為0.001MPa。
綜上所述，本實用新型不僅除霜效果好，節能效果顯著，而且通用性好，適用於各類大小型製冷設備。


圖1是本實用新型結構示意圖。
圖2是本實用新型一個工作狀態下沿圖1A-A線剖視圖。
圖3是本實用新型的電路圖。
圖4是本實用新型另一工作狀態圖。
圖5是圖4沿B-B的剖視圖圖6是現有大型製冷設備中除霜用的換向閥。
具體實施方式
參照圖1-3，反映了本實用新型的具體結構，這是一個用於電冰箱上的實施方式，在本實施方式中閥體1採用優質H68黃銅或紫銅壓鑄而成，高低壓連接管(2、3)及蒸發器與冷凝器連接管(4、5)則由優質的紫銅拉制而成，閥體1的內腔由一陶瓷隔板將其分為兩個密封腔室，一個是控制腔室6，一個是執行腔室7，在控制腔室6中，有一個電機61、一個控制開關62、一個齒盤63，電機61採用轉速15轉/min，功率為2-5W的AC220V42TYJ-F型電機，電機的輸出軸齒611與齒盤63嚙合，帶動該齒盤轉動，所述齒盤的轉軸631通過一密封圈8伸入執行腔室7，齒盤的轉軸631採用陶瓷，密封圈8採用氟像膠密封圈，齒盤63上固定有兩控制杆(633、634)，控制開關62安裝在電機61的外殼上，由兩控制杆(633、634)撥動，控制電機轉動的轉角為90°，該轉角的控制除用本例控制杆撥動的機械式控制外，也可採用電器控制如用延時晶片控制及光電偶無觸點開關控制等。電機61的轉動方向由外接的(電源)除霜溫控開關9控制，該開關固定在蒸發器中的儲液管壁面上，它接受蒸發器熱量，由熱敏部94傳導給內部的雙金屬片95，當蒸發器表面溫度上升時，雙金屬片產生變形。溫度達到10℃左右時，即壓迫銷釘96使動觸點91於靜觸點93斷開，並於另一靜觸點92連通，此時為電冰箱製冷工作狀態。隨著蒸發器溫度的降低，除霜溫控器內的雙金屬片反向變形，當溫度降低到復位溫度-5℃時，它的動觸點91與靜觸點92斷開，並於另一靜觸點93連通，此時為電冰箱制熱工作狀態。所述閥體的執行腔室7中有一個用精密陶瓷材料製成的閥芯71，該閥芯有一動塊711一靜塊712，二者的貼合面加工成鏡面光潔度，使二者之間無洩漏貼合，動塊711的在與靜塊貼合的端面開有相互平行的一高壓槽713及一低壓槽714，側面有一壓力平衡孔715，該孔使高壓槽713的內外相通；動塊711另一端面有一軸孔716與齒盤的轉軸631連接，從而可隨該轉軸轉動，並且齒盤的轉軸上套有彈簧632。靜塊712與閥體的閥座10固牢粘接為一體，它們上面開有與高壓連接管2接通的高壓接口21、與低壓連接管3接通的低壓接口31、與蒸發器連接管4接通的蒸發器接口41、與冷凝器連接管5接通的冷凝器接口51，這四個接口的中心連線基本成一個矩形，均對應於動塊711上的高低壓槽(713、714)，其中高壓接口21始終與高壓槽713對應接通，低壓接口31始終與低壓槽714對應接通，蒸發器接口41和冷凝器接口51分別與高壓槽713或低壓槽714對應接通。結合圖2及圖4可以看出這些接口與動塊上的高壓槽713和低壓槽714的空間位關係。工作時，如果需要電冰箱製冷，參見圖1及圖3，此時除霜溫控器開關9處在製冷檔位置，動觸點91與靜觸點92連通供電給電機線圈端頭接點611，由電機線圈端尾接點613再連接到控制開關62的靜觸點621極其公共接點622回到電源，形成一個完整的電機供電迴路，使電機轉動，在電機61驅動下齒盤順時針旋轉，閥芯動塊711隨著轉動，當到達預定角度90°後，控制杆633撥動控制開關62上的公共接點622，使之與靜觸點621斷開(靜觸點623接通)，從而停止電機的運轉，使得陶瓷閥芯71處於圖1所示第一個工作位置即製冷狀態，此時冷凝器接口51與高壓槽713連通、蒸發器接口41與低壓槽714連通(見圖2)，由壓縮機排出的高溫、高壓汽體進入高壓管2流入到陶瓷閥芯71內的高壓槽713，經冷凝器連接管5流到電冰箱外冷凝器進行散熱、冷凝處理後變為過冷液體，然後經毛細管節流降壓流到電冰箱內蒸發器內蒸發吸熱處理變為過熱汽體後流經蒸發器連接管4進入低壓槽714，再流到低壓連接管3後返回壓縮機內，從而完成該次製冷循環過程。參見圖4和圖5，當電冰箱需要除霜制熱時，除霜溫控器會自動將動觸點91切換至靜觸點93即進入除霜制熱檔，供電給電機線圈端頭接點612，由電機線圈尾端接點614再連接到控制開關62的靜觸點623至公共接點622回到電源，形成一個完整的電機供電迴路，電機反向轉動，齒盤63在電機61的驅動下逆時針旋轉帶動齒盤控制杆634撥動控制開關62，使控制杆634與靜觸點623斷開(靜觸點621接通)，從而停止電機的運轉，閥芯動塊711回到原位，它與靜塊的相對位置關係見圖4所示，此時蒸發器接口41與高壓槽713連通，冷凝器接口51與低壓槽714連通，使得閥芯71處於第二工作位置即除霜制熱狀態，此時來自壓縮機排出的高溫、高壓汽體經高壓管2流入到陶瓷閥芯71內的高壓槽713至蒸發器連接管4流到電冰箱內蒸發器進行散熱，冷凝處理後變為過冷液體，然後經毛細管節流降壓到電冰箱外冷凝器內蒸發、吸熱處理變為過熱汽體後再經冷凝器連接管5進入陶瓷閥芯71內的低壓槽714，最後流經低壓管3後返回壓縮機內由此完成一次除霜制熱循環過程。本實用新型用於冷庫、大中小型冷櫃同上述用於電冰箱是一樣的，可以通用。
權利要求1.一種自動除霜換向閥，它包括與壓縮機連接的高壓連接管(2)及低壓連接管(3)、與製冷設備的製冷室內蒸發器相連接的蒸發器連接管(4)、與製冷設備的製冷室外的冷凝器相連接的冷凝器連接管(5)，其特徵在於還包括一帶控制腔室(6)和執行腔室(7)及閥座的密封閥體及該閥體外的一除霜溫控開關(9)；所述閥體的控制腔室(6)中有一帶輸出軸齒(611)的電機(61)、一用於控制電機轉動角度的控制開關(62)，一由電機輸出軸齒(611)帶動的齒盤(63)，該齒盤的轉軸(631)採用陶瓷材料並通過一密封圈(8)伸到所述閥體的執行腔(7)中，電機(61)的轉向由除霜溫控開關(9)控制；所述執行腔室(7)中有一用精密陶瓷製成的閥芯(71)，該閥芯具有相互無洩漏貼合的一動塊(711)和一靜塊(712)，動塊在與靜塊貼合的端面開有一高壓槽(713)及一低壓槽(714)，側面有一壓力平衡孔(715)，該孔使高壓槽(713)的內外相通，動塊(711)另一端面有一軸孔(716)與齒盤的轉軸(631)連接，靜塊(712)與閥座(10)牢固粘接為一體，它們上面開有用於安裝高壓連接管(2)、低壓連接管(3)、蒸發器連接管(4)、冷凝器連接管(5)的高壓管接口(21)、低壓管接口(31)、蒸發器管接口(41)、冷凝器管接口(51)，其中高壓管接口(21)與閥芯動塊(711)上的高壓槽(713)對應連通，低壓管接口(21)與所述低壓槽(714)對應連通，蒸發器管接口(41)及冷凝器管接口(51)分別與高壓槽(713)及低壓槽(714)對應連通，並且蒸發器管接口(41)及冷凝器管接口(51)在動塊(711)的轉動下它們與低壓槽(714)及高壓槽(713)對應關係發生交換。
專利摘要本實用新型公開了一種用於製冷設備的自動除霜換向閥，該閥主要由一閥體、一電機、一陶瓷閥芯組成，閥芯具有一動塊、一靜塊，其中靜塊具有與壓縮機連接的高壓接口及低壓接口、與室內盤管連接的室內接口、與室外盤管連接的室外接口，動塊由電機帶動，具有一高壓槽、一低壓槽，所述高壓接口與高壓槽對應連通，低壓接口與低壓槽對應連通，室內管接口及室外管接口分別與高壓槽及低壓槽對應連通，並且室內管接口及室外管接口在動塊的轉動下它們與低壓槽及高壓槽對應關係發生交換。本實用新型換向穩定、節能性好、通用性好，適用於各種大中小型冷櫃、電冰箱及冷庫的除霜。
文檔編號F25D21/12GK2748846SQ20042006909
公開日2005年12月28日 申請日期2004年11月4日 優先權日2004年11月4日
發明者姜永明 申請人:姜永明