專利名稱：磁保持電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種磁保持電磁閥。
目前使用的普通電磁閥只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，另一個(gè)開通或關(guān)斷的穩(wěn)定狀態(tài)是需要加電源保持的。因此普通電磁閥功耗大，適合在有交流電源的場所使用，在不適合使用交流電的場所及連接電源線不方便的場所，如衛(wèi)生間、水池、廚房等地方，普通電磁閥已不能使用。
本發(fā)明的目的是克服上述缺點(diǎn)，研制一種適合電池工作的低功耗電磁閥，即磁保持電磁閥。本磁保持電磁閥有開通和關(guān)斷兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，在穩(wěn)定狀態(tài)下本磁保持電磁閥是不消耗電能的，只是在開通或關(guān)斷相互轉(zhuǎn)換的瞬間消耗電能，所以功耗極低，如用3節(jié)5號電池(UM-“3AA”R6)可以使本磁保持電磁閥開關(guān)8萬次以上，所以用磁保持電磁閥配上相應(yīng)的電路可以生產(chǎn)出用電池工作的自動水龍頭、自動沖水閥，用于衛(wèi)生間、水池、廚房等場所，達(dá)到衛(wèi)生、安全、節(jié)水的目的。
以上目的是通過下述原理和具體措施來實(shí)現(xiàn)的。


圖1是磁保持電磁閥的機(jī)械剖視圖。是永磁鐵。[2]是電磁閥體。[3]是電磁線圈。[4]是線圈骨架。[5]是電磁芯軸。[6]是橡皮碗。[7]是出水口。[8]是進(jìn)水口。[9]是彈簧。[10]是橡皮碗壓板。
以圖1磁保持電磁閥的機(jī)械剖視圖說明如下如果去掉磁保持電磁閥的線圈骨架[4]上的永磁鐵[1]即是普通電磁閥，工作原理是電磁線圈[3]不加電時(shí)依靠彈簧[9]的彈力將電磁芯軸[5]壓向橡皮碗[6]阻斷出液口[7]，進(jìn)液口[8]此時(shí)電磁閥是關(guān)斷狀態(tài)。電磁線圈[3]加電后產(chǎn)生電磁場，其磁場力克服彈簧[9]的彈力，將電磁芯軸吸起，使橡皮碗[6]上的壓力消失，溝通出液口[7]進(jìn)液口[8]，此時(shí)電磁閥是開通狀態(tài)。
在電磁閥的線圈骨架[4]上放置永磁鐵[1]，即成為磁保持電磁閥，永磁鐵[1]的體積是0.001cm3至225cm3，表磁為100至10000高斯。
其工作原理是電磁線圈[3]不加電時(shí)，電磁芯軸[5]有兩種穩(wěn)定狀態(tài);第一種穩(wěn)定位置是彈簧[9]的彈力將電磁軸芯[5]壓向橡皮碗[6]，由于電磁芯軸[5]和永磁鐵[1]之間的距離大，彈力大于永磁力，因此阻斷出液口[7]，進(jìn)液口[8]，此時(shí)電磁閥是關(guān)斷狀態(tài)。第二種穩(wěn)定位置是;由于外力或電磁力使電磁芯軸[5]和永磁鐵[1]之間的距離變小，永磁鐵[1]的磁力對電磁芯軸[5]的吸力增大到超過彈簧[9]的彈力后，永磁鐵[1]將吸住電磁芯軸[5]，橡皮碗[6]上的壓力消失，溝通出液口[7]進(jìn)液口[8]，此時(shí)電磁閥是開通狀態(tài)。
本磁保持電磁閥的開通和關(guān)斷是兩種穩(wěn)定位置之間的轉(zhuǎn)換，當(dāng)從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為開通狀態(tài)時(shí)，只需在電磁線圈[3]上加單脈沖電壓，其脈沖寬度T為1ms至60s，此時(shí)電磁線圈[3]內(nèi)將產(chǎn)生瞬間電磁場，控制脈沖電壓的方向，使瞬間電磁場的方向和永磁鐵[1]的永磁場方向相同。設(shè)永磁場的方向?yàn)樯螻極、下S極，此時(shí)電磁場方向也是上N極、下S極。兩磁場力相加的結(jié)果，將電磁芯軸[5]吸起，當(dāng)電磁力消失后，靠永磁力保持電磁芯軸的吸起狀態(tài)，即完成了從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換為開通狀態(tài)。
從開通狀態(tài)轉(zhuǎn)換為關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，只需在電磁線圈[3]上加單脈沖電壓，其脈沖寬度T為1ms至60s，此時(shí)電磁線圈[3]內(nèi)將產(chǎn)生瞬間電磁場，控制脈沖電壓的方向，使瞬間電磁場的方向和永磁鐵[1]的永磁場方向相反，設(shè)永磁場的方向?yàn)樯螻極下S極，此時(shí)電磁場的方向是上S極下X極，兩磁場相斥的結(jié)果，彈簧[9]的彈力起作用，使電磁芯軸壓在橡皮碗[6]上，即完成了從開通狀態(tài)轉(zhuǎn)換為關(guān)斷狀態(tài)。
本磁保持電磁閥的電磁線圈[3]有單線圈雙線圈兩種結(jié)構(gòu)。當(dāng)電磁線圈[3]采用單線圈結(jié)構(gòu)時(shí)，磁保持電磁閥的開通或關(guān)斷是靠單線圈兩端加單脈沖電壓的方向改變完成的，脈沖電壓的方向變化使電磁線圈[3]內(nèi)的電磁場方向改變，由于永磁鐵[1]的永磁場方向是固定的，所以電磁場方向改變的結(jié)果使電磁芯軸[5]吸起或壓下，完成了磁保持電磁閥的開通或關(guān)斷作用。
當(dāng)電磁線圈[3]采用雙線圈結(jié)構(gòu)時(shí)，每一個(gè)線圈的線徑和圈數(shù)相同，但是相位相反。一個(gè)線圈控制磁保持電磁閥的開通，另一個(gè)線圈控制磁保持電磁閥的關(guān)斷，由于兩個(gè)線圈的相位相反，雖然加在兩個(gè)線圈上的脈沖電壓方向相同，但是電磁線圈[3]內(nèi)的電磁場方向是相反的，其結(jié)果使電磁芯軸[5]吸起或壓下，完成了磁保持電磁閥的開通或關(guān)斷作用。
電磁線圈[5]不論采用單線圈或雙線圈，每一個(gè)線圈的安匝數(shù)為100至10000安匝。
本發(fā)明磁保持電磁閥與普通電磁閥相比優(yōu)點(diǎn)是極大的降低了功耗，特別適用于普通干電池工作。如用三節(jié)5號電池(UM-“3AA”R6)本磁保持電磁閥可通斷8萬次以上。所以用磁保持電磁閥配上相應(yīng)的電路，就可以生產(chǎn)用電池工作的、無需電源線的、低成本、非接觸的自動水龍頭、延時(shí)沖水閥、自動淋浴器，上述自動水閥使用方便、衛(wèi)生、節(jié)水。
本發(fā)明新型的最佳實(shí)施例是如圖1磁保持電磁閥機(jī)械剖視圖所示;選用普通電磁閥，在其線圈骨架[4]上安裝一塊永磁鐵，其體積是0.125cm3至27cm3，表磁為200至10000高斯。電磁線圈[5]的安匝數(shù)為200至2000安匝。電磁線圈[5]上所加的單脈沖電壓的脈沖寬度T為5ms至1s。
權(quán)利要求
1.一種磁保持電磁閥包括永磁鐵[1]，電磁閥鐵[2]，電磁線圈[3]，線圈骨架[4]，電磁芯軸[5]，橡皮碗[6]，出液口[7]，進(jìn)液口[8]，彈簧[9]，橡皮碗壓板[10]。其特征是磁保持電磁閥有開通和關(guān)斷兩種穩(wěn)定狀態(tài)。在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)不消耗電能，僅在開通和關(guān)斷相互轉(zhuǎn)換的瞬間消耗電能，開通狀態(tài)由永磁鐵[1]保持。
2.如權(quán)利要求1所述的磁保持電磁閥，其特征是磁保持電磁閥的線圈骨架[4]上放置永磁鐵[1];其表磁為100至10000高斯，體積是0.001cm3至225cm3。
3.如權(quán)利要求1所述的磁保持電磁閥其特征是開通和關(guān)斷是由單脈沖電壓完成的，其脈沖寬度T是1ms至60s。
4.如權(quán)利要求1所述的磁保持電磁閥的電磁線圈[3]有單線圈和雙線圈兩種結(jié)構(gòu)，其特征是采用單線圈結(jié)構(gòu)的磁保持電磁閥的開通和關(guān)斷是靠單線圈兩端所加脈沖電壓的方向改變完成的。采用雙線圈結(jié)構(gòu)時(shí)磁保持電磁閥的開通和關(guān)斷是靠兩組相位相反的線圈上分別加同一方向的脈沖電壓完成的。
5.如權(quán)利要求1所述的磁保持電磁閥的電磁線圈[3]其特征是每一個(gè)線圈的安匝數(shù)是100-10000安匝。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁保持電磁閥，它有開通和關(guān)斷兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，在穩(wěn)定狀態(tài)下本磁保持電磁閥不消耗電能，只是在開通和關(guān)斷相互轉(zhuǎn)換的瞬間需要電能，關(guān)斷狀態(tài)是彈簧的彈力保持，開通狀態(tài)是由永磁鐵的吸力保持，因此，結(jié)構(gòu)簡單，微功耗，用三節(jié)5號電池(UM-“3AA”R6)可開關(guān)8萬次以上，配上相應(yīng)的電路可生產(chǎn)非接觸的自動水龍頭、延時(shí)沖水閥、自動淋浴器。
文檔編號F16K31/06GK1045853SQ8910145
公開日1990年10月3日 申請日期1989年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月22日
發(fā)明者曹平 申請人:曹平