ТРЕХХОДОВОЙ МАГНИТНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В МАГНИТНОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЕ

Полезная модель относится к автоматической арматуре, используемой для управления потоками жидкости в различных системах, в частности в магнитных холодильных машинах.
Существует трехходовой электромагнитный клапан [Авторское свидетельство № 224230] с двумя золотниками, закрепленными на общем штоке с двумя мембранами, имеющий электромагнитное управление впуском и выпуском рабочей среды в полостях сдвоенного мембранного привода, в котором, с целью увеличения усилий прижатия золотников к седлам, а также ускорения срабатывания клапана, установлено два электромагнитных клапана, каждый из которых управляет давлением в рабочих полостях одного из мембранных приводов.
Недостатком данного клапана является сложность конструкции.
Наиболее близким заявляемому устройству является клапан, содержащий корпус с проходными каналами, в котором установлен управляемый с помощью электромагнитной катушки полый якорь с размещенными в нем нагруженными пружинами запорными органами в виде шариков, расположенных на одной оси с возможностью перемещения друг относительно друга и установленных во фланцах, размещенных между ограничительными кольцами, якорь снабжен распорным элементом, выполненным в виде цилиндрического стержня со сферическим и плоским торцами, размещенным между фланцами запорных органов. При перемещении якоря под действием электромагнитного поля разной величины происходит открывание и закрывание проходных каналов [Авторское свидетельство № 1299523]. Большое количество сферических элементов и нагруженных пружин усложняет конструкцию данного клапана, а необходимость поддержания заданного уровня возбуждения катушки электромагнита в двух из трех положений клапана увеличивает энергопотребление и снижает надежность.
Задачей полезной модели является снижение энергопотребления, повышение надежности и энергозависимости трехходового магнитного клапана. Поставленная задача решается тем, что установленный в корпусе с проходными каналами и управляемый с помощью электромагнитной катушки якорь выполнен из немагнитного материала, с закрепленным в нем постоянным магнитом, намагниченным вдоль оси якоря, и имеет на внешней поверхности две радиальные канавки, через которые осуществляется соединение проходных каналов, на корпусе вдоль движения якоря закреплены три ферромагнитных отметчика, возле крайних отметчиков расположены два датчика холла.
Устройство схематично представлено на фигуре. Клапан включает корпус, состоящий из трубок 1 и 2, вставленных одна в другую через уплотнительные кольца 3. В трубках выполнены радиальные отверстия для организации проходных каналов 4,5 и 6, в состав клапана также входят электромагнитная катушка 7 и немагнитный якорь 8, с двумя радиальными канавками 9 и закрепленным в нем постоянным магнитом 10. Магнит намагничен вдоль оси якоря. Якорь клапана имеет три фиксированных положения, которые обеспечиваются взаимодействием постоянного магнита и ферромагнитных отметчиков 11, выполненных, например, в виде колец, и неподвижно закрепленных на корпусе вдоль движения якоря, с заданным интервалом, положение якоря определяется сигналами с датчиков холла 12, расположенных возле двух ферромагнитных отметчиков.
Устройство работает следующим образом. В среднем положении якоря клапан закрыт. При перемещении якоря из среднего положения в боковые - впускной канал 4 соединяется с одним из двух выпускных каналов 5 или 6. При подаче через электромагнитную катушку импульсов тока разных направлений осуществляется перемещение якоря в одну или другую сторону. Остановка якоря происходит при взаимодействии магнита с одним из трех отметчиков. Величиной тока и длительностью импульса обеспечивается управление взаимодействием постоянного магнита с отметчиками.
Таким образом технический результат заключается в возможности точного позиционирования якоря с обеспечением энергонезависимости клапана после переключения в одно из трех заданных положений, что ведет к снижению энергопотребления.