CN106996468A - 一种双控恒温阀芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双控恒温阀芯，包括外阀体、阀座、和底座，外阀体内设置有水温调节机构，阀座下端设置有水量调节机构，阀座从外阀体上端套入外阀体并处在外阀体下部外侧，阀座下端与底座固定连接，所述外阀体为多级台状的一体式结构，外阀体内部中空，外阀体下端设置有开口，水温调节机构、水量调节机构从外阀体下端装入外阀体和阀座内。该双控恒温阀芯整体结构较为简单，装配方便，能够较好地提高生产加工效率。

Description

一种双控恒温阀芯

技术领域

本发明涉及恒温阀，特别涉及一种双控恒温阀芯。

背景技术

恒温阀芯是现在高档卫浴用品中常用的装置。原有的恒温阀芯只能实现对于水温的控制，不能实现对于出水流量的控制。如果需要实现对于恒温阀出水流量的控制则需要另外再增加一个开关阀，用于控制出水流量。使用这样的恒温阀安装在恒温水龙头里面，势必需要另外再安装一个开关阀用于控制出水流量。这回导致恒温水龙头整体结构较大，同时水路结构较为复杂，也会影响恒温水龙头的整体美观。

目前，公开号为CN 205315776 U的中国专利公开了一种双控恒温阀，它包括混合腔体、水量调节机构和水温调节机构；混合腔体为两端开口的中空壳体，且混合腔体的一端为混合水出口；混合腔体的侧壁上设置有冷水进口和热水进口；水量调节机构设置在混合腔体外，并与冷水进口和热水进口连通，用于调节冷水进口和热水进口的进水量；水温调节机构设置在混合腔体内，用于调节混合腔体内的水温。这种双控恒温阀虽然能够实现对于水温和出水量的控制，但是整个外阀体为分段式的，阀芯头部体和混合腔体之间通过螺纹连接，对该双控恒温阀芯进行装配时，水温调节机构需要从混合腔体上端装入混合腔体内，水量调节机构需要从混合腔体下端装入。该阀芯整体结构较为复杂，零部件数量较多，且装配时需要两道工序，不便于生产加工。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种双控恒温阀芯，整体结构较为简单，装配方便，能够较好地提高生产加工效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种双控恒温阀芯，包括外阀体、阀座和底座，外阀体和阀座内设置有水温调节机构，阀座下端设置有水量调节机构，阀座从外阀体上端套入外阀体并处在外阀体下部外侧，阀座下端与底座固定连接，所述外阀体为多级台状的一体式结构，外阀体内部中空，外阀体下端设置有开口，水温调节机构、水量调节机构从外阀体下端装入外阀体和阀座内并由底座封装在外阀体和阀座内。

通过上述技术方案，首先一体式的外阀体，相对于分成多段的外阀体整体结构更加简单，避免了多段式外阀体结构的各段外阀体之间，连接部件的设置，可以增强该阀体所能承受的水压，防止在该阀芯在使用过程中被水压撑爆。此外这样设置，一方面减少该双控恒温阀芯的零件数量，另一方面也方便外阀体的制造。装配时，只要先将阀座从外阀体上端套入外阀体并使阀座处于外阀体下部外侧，然后再从外阀体下端的开口处向外阀体内依次装入水温调节机构和水量调节机构，最后将底座和阀座固定连接，即可完成整个双控恒温阀芯的封装。整个阀芯只有底座和阀座需要连接，减少了连接部位，降低了各部件的生产成本，同时也方便组装和拆卸。

优选的，所述水温调节机构包括内阀体，内阀体为两端开口的中空壳体，内阀体中部设置有供冷水和热水混合的混合腔，内阀体下端设置有热水进水口和冷水进水口，内阀体侧壁设置有分别与热水进水口和冷水进水口连通的热水流道和冷水流道，内阀体内壁上设置有热水出水口和冷水出水口，热水出水口和冷水出水口在内阀体轴向方向具有间隔，混合腔内还设置有水温调节阀芯，水温调节阀芯为盘状并与混合腔内壁滑动配合，水温调节阀芯处于热水出水口和冷水出水口之间同时对热水出水口和冷水出水口的开口量进行调节，水温调节阀芯上设置有连通水温调节阀芯上下表面的通孔，水温调节阀芯下端设置有根据混合腔内的水温驱动水温调节阀芯上下滑动的感温部件。

通过上述技术方案，当水温调节阀芯上下滑动时可以减少冷水出水口的开口量、增加热水出水口的开口量，或者增加冷水出水口的开口量、减少热水出水口的开口量，从而对进入到混合腔内的冷水和热水的比例进行调节，从而改变混合腔内的水温。同时由于感温部件又位于混合腔内，所以当混合腔内的水温偏离设定值时，感温部件会热胀冷缩，从而推动水温调节阀芯沿内阀体轴线方向滑动，以改变冷热水的混合比例，对温度进行调节。

优选的，所述水量调节机构包括上阀片和下阀片，上阀片和下阀片均为环形，上阀片处在内阀体下表面并随内阀体转动而转动，下阀片固定在底座上，上阀片和下阀片上均对称设置有冷水调节孔和热水调节孔，底座上设置有与下阀片上的冷水调节孔和热水调节孔连通的冷水供水口和热水供水口，底座上还设置有通过上阀片、下阀片的内孔与混合腔连通的混合水口。

通过上述技术方案，当外阀体转动时，可以带动处在内阀体下表面的上阀片也一起发生转动，从而使上阀片上的热水调节孔、冷水调节孔分别和下阀体上的热水调节孔、冷水调节孔的重合量发生改变，使进入阀体内部的冷水和热水的最大通流量发生改变，以达到改变混合水口出水量的目的。

优选的，所述水温调节机构包括调节旋钮、滑动块、顶杆和复位弹簧，调节旋钮上端从外阀体上端伸出，调节旋钮下端设置有螺纹孔，滑动块横向截面呈多边形，外阀体上设置有与滑动块侧面配合并供滑动块上下滑动的安装腔，滑动块上端设置有与螺纹孔配合的螺纹柱，滑动块下端内部设置有弹簧腔，弹簧腔内安装有弹簧并滑动配合有挡片，挡片和水温调节阀芯或者感温部件之间抵接有顶杆，当混合腔内温度发生改变时，感温原件发生收缩或者膨胀，水温调节阀芯在感温部件的作用下向上或者向下运动，从而使出水温度保持恒定。

通过上述技术方案，调节旋钮从外阀体上端伸出，可以较为方便地对该阀芯的出水温度进行设定。

优选的，所述感温原件为由记忆合金制成的感温弹簧。

通过上述技术方案，当冷水和热水进入混合腔混合后，处在混合腔内的感温弹簧会受到混合后的水温的作用，发生伸缩现象，使水温调节阀芯上下运动，改变冷水出水口和热水流道开口的开口量，从而改变进入混合腔的热水和冷水的量，实现改变混合腔内的混合水水温的作用，使出水温度稳定在设定值。

优选的，所述感温部件包括感温探头，感温探头上端设置有一个凸环，复位弹簧上端抵触在凸环下端，复位弹簧下端与底座抵触。

优选的，所述外阀体下端设置有挡块，内阀体上设置有与挡块配合的卡槽，上阀片上表面外侧设置有限位槽，内阀体下端外侧设置有与限位槽配合的限位块。

通过上述技术方案，装配后，挡块卡合在内阀体上端的卡槽内，当转动外阀体时，内阀体在挡块的驱动下也发生转动。同时当上阀片和下阀片安装在阀座内部时，阀座上的限位块可以***到上阀片的限位槽内，从而实现与内阀体的联动。当外阀体转动时，会带动内阀体转动，内阀体转动的同时会带动上阀片转动，从而可以控制阀芯内的冷、热水的进水量。

优选的，所述阀座上端设置有朝向阀座中心的凸块，阀体上设置有与凸块相配合用于限制阀体转动角度的弧形槽。

通过上述技术方案，凸块和弧形槽的设置可以对阀体的转动角度进行限制，当凸块与弧形槽的边缘抵触时上阀片和下阀片上相应的冷水调节孔和热水调节孔处于完全重合或者完全错开的状态。

优选的，所述底座与阀座之间通过卡扣或者螺纹连接。

通过上述技术方案，底座和阀座之间通过卡扣或者螺纹连接，两者之间装配、拆卸时较为方便，可以减少生产成本，提高生产效率。

优选的，所述下阀片上的冷水调节孔的弧度大于上阀片上的冷水调节孔的弧度或者下阀片上的热水调节孔的弧度大于上阀片上的热水水调节孔的弧度。

通过上述技术方案，可以对冷水和热水的供水压力之间存在压差进行补偿，避免冷水和热水供水压力之间存在较大的压差影响恒温阀芯的调温性能。一般情况下恒温阀芯的热水供水口一般与太阳能热水器相连，在不设置增压泵等增压设备时，热水的压力一般低于冷水的压力，此时可以采用热水调节孔的弧度大于上阀片上的热水调节孔的下阀片。这样当冷热水从全通状态逐渐减少流量时，上阀片相对下阀片发生转动，上阀片和下阀片上的冷水调节孔的重合量逐渐减少，但是由于下阀片上的热水调节孔的弧度大于上阀片上的热水调节孔的弧度，所以上阀片和下阀片上的热水调节孔的重合量在下阀片上的热水调节孔的端部未出现之前不会发生减少，所以热水的流量不会发生改变，依然会保持较大的流量，这样可以在一定程度上减少冷水和热水进水压力对出水温度的调节。同理，当热水进水压力大于冷水进水压力时，可以适用下阀片上的冷水调节孔的弧度大于上阀片上的冷水进水孔的弧度的下阀片。

附图说明

图1为实施例一的外形示意图；

图2为实施例一的截面图；

图3为实施例一的***图；

图4为图3中下侧部件另一个视角的***图；

图5为实施例一中外阀体的外形图；

图6为实施例一中外阀体内侧的结构示意图；

图7为实施例一中内阀体的结构示意图；

图8为实施例一中内阀体的截面图结构示意图；

图9为实施例一中水温调节阀芯的结构示意图；

图10为实施例一中当下阀片上的冷水调节孔大于上阀片处的冷水调节孔时该处的***图；

图11为实施例二的截面图结构示意图；

图12为实施例二中的内阀体外形示意图。

附图标记：1、外阀体；101、弧形槽；102、挡块；103、安装腔；2、调节旋钮；3、阀座；31、凸块；41、定位柱；42、卡扣；43、限位块；44、热水供水口；45、混合水口；46、冷水供水口；4、底座；5、滑动块；6、顶杆；7、感温探头；71、凸环；8、水温调节阀芯；81、通孔；9、内阀体；91、热水出水口；92、热水进水口；93、冷水进水口；94、限位块；95、混合腔；96、卡槽；97、冷水出水口；98、冷水流道；99、热水流道；910、延长段；911、翻边；11下阀片；112、限位槽；12、挡片；13、弹簧；14、复位弹簧；15、上阀片；151、冷水调节孔；152、热水调节孔；153、限位槽；19、感温弹簧；20、延长段。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一，一种双控恒温阀芯：

如图1至3所示，一种双控恒温阀芯，包括外阀体1(如图5和图6所示)，外阀体1为台阶状的，台阶分为三级，外阀体1直径自上而下逐渐增大。外阀体1内部中空，用于安装水温调节机构。水温调节机构包括自上而下依次安装在外阀体1内的调节旋钮2、滑动块5、顶杆6、水温调节阀芯8、感温部件和内阀体9。调节旋钮2上端伸出外阀体1，下端处在外阀体1上端内部，调节旋钮2下端外侧套设有密封圈用于实现与外阀体1上端内壁之间的密封配合。调节旋钮2下端中心设置有螺纹孔。调节旋钮2下方设置有滑动块5，滑动块5横向的截面呈六边形，滑动块5上端设置有螺纹柱，螺纹柱与调节旋钮2上的螺纹孔螺纹配合。外阀体1中部设置有与滑动块5侧面相配合的六边形安装腔103。当转动调节旋钮2时，在螺纹的驱动下滑动块5在安装腔103内沿外阀体轴向上下滑动。滑动块5中心设置有一个弹簧腔，弹簧腔开口朝向外阀体1下端，弹簧腔内安装有弹簧13和挡片12。挡片12下表面与顶杆6抵接。顶杆6另一端设置有水温调节阀芯8和感温探头7。水温调节阀芯8呈盘状并固定在感温探头外侧，其外侧面套设有与内阀体9内壁抵触密封的密封圈，同时水温调节阀芯8上下表面之间还设置有五个通孔81(如图8所示)。感温探头7呈柱状，感温探头7上部设置有一个凸环71，凸环71与水温调节阀芯8下表面抵触，顶杆6下端插设在感温探头7内，并与感温探头内封装的石蜡抵触。感温探头7下端套设有复位弹簧14，复位弹簧14上端与凸环71下表面抵触。当混合腔95内的水温发生变化时，处在感温探头7内的石蜡会发生膨胀或者收缩，当石蜡受热膨胀时，石蜡的体积增大，从而会和顶杆之间产生相互作用力，使感温探头向下发生移动，同时也带动水温调节阀芯向下运动，从而减少热水进入混合腔95的量；反之，水温调节阀芯向上运动，减少冷水进入混合腔95的量同时增加热水进入混合腔的量。

如图2所示，水温调节阀芯8外侧套设有内阀体9，内阀体9为两端开口的中空壳体。内阀体外侧套设有阀座3。内阀体9下端的侧面套设有用于与阀座3内表面密封配合的密封圈。如图7和图8所示，内阀体9下端面上设置有热水进口92和冷水进口93，热水进口92和冷水进口93分别设置在内阀体9两侧。内阀体9的侧壁上设置有热水流道99和冷水流道98，热水流道99和热水进水口92相连，冷水流道98和冷水进水口93相连。内阀体9内壁还设置有热水出水口91和冷水出水口97，冷水出水口97和冷水流道98相通，热水出水口91和热水流道99相通。热水出水口91和冷水出水口97在内阀体9的轴线方向上设置有间隔，热水出水口91设置在冷水出水口97下方，水温调节阀芯8处在热水出水口91和冷水出水口97之间。当混合腔95内的水温升高时，感温探头7向下移动，带动水温调节阀芯8向下运动，使冷水出水口97的开口量增加，使热水进入混合腔95内的水量变少，从而使混合腔95内的温度降低，重新回到调定值。反之，感温探头7内的石蜡发生收缩，水温调节阀芯8向上移动，使冷水出水口97的开口量减少，热水出水口91的开口量增加，混合腔95内的水温升高到设定值。

同时阀芯这样设计，当冷水或者热水有一路发生断流时，另一路水路也会发生切断。当冷水断流时，混合腔95内的水温会快速升高，此时感温探头7内的石蜡会发生膨胀，由于顶杆6上端与挡片等抵触，且弹簧13挡片的弹性系数大于复位弹簧14弹簧的弹性系数，所以感温探头7连带水温调节阀芯8会向下移动，使水温调节阀芯8下端面与凸台96的上端面相抵触，从而隔断热水出水口45和混合腔95，避免在冷水断流时热水流出对人体造成烫伤。同理，当热水断流时，感温探头7内的感温材料发生收缩，水温调节阀芯8在复位弹簧的作用下向上运动，使水温调节阀芯8的上端面和外阀体1内部表面发生抵触，从而阻止冷水流入混合腔95，对冷水也进行切断。

外阀体1下端外侧套设有阀座3，阀座3从外阀体1上端套入外阀体1，并卡在外阀体1中部的凸肩上。如图4所示，阀座3下端设置有环状的上阀片15和下阀片11，上阀片15和下阀片11上均设置有热水调节孔152和冷水调节孔151。上阀片15和下阀片11中部的内孔与混合腔95连通。上阀片15上的热水调节孔152和内阀体9下表面上的热水供水口44连通，上阀片15上的冷水调节孔151与内阀体9下表面上冷水供水口46连通。上阀片15和内阀体9之间还设置有用于密封的密封圈。下阀片11下端还设置有底座4，底座4和阀座3之间通过卡扣42相连接，对该阀芯进行封装。底座4上设置有与下阀片11上的热水调节孔152相连通的用于连通热水的热水供水口44、与下阀片11上的冷水调节孔151连通的用于连通冷水的冷水供水口46。底座4上还设置有与混合腔95连通的混合水口45，进入混合腔95的冷水和热水最后从底座4上的混合水口45流出。下阀片11和底座4之间也设置有密封圈。此外上阀片15上端还设置有限位槽153，内阀体9上设置有与限位槽153相配合的限位块94，下阀片11和底座4之间也设置有使两者之间固定连接的限位槽112和限位块43。当转动外阀体1时，处在外阀体1内的内阀体9也发生转动，并带动上阀片15相对下阀片11发生转动。当上阀片15和下阀片11发生相对转动时可以调节相应热水调节孔152和冷水调节孔151的重合量，从而能够较为方便地调节进入该阀芯内的热水和冷水的量，从源头实现对于出水量的控制。底座4上还设置有用于安装复位弹簧14的安装位，复位弹簧14下端处在安装位内。同时底座4下表面上还设置有便于该阀芯安装时的定位柱41，定位柱41处在底座4同一侧。

此外，阀座3上端还设置有朝向阀座3中心的凸块31，外阀体1上的凸肩边缘设置有与凸块31配合限制外阀体1转动角度的弧形槽101。当凸块31和弧形槽101的端部抵触时，上阀片15和下阀片11上的热水调节孔152(冷水调节孔151)处于完全重合或者错开的状态。

此外，为了平衡热水进水及冷水进水的压差，可以使下阀片11上的冷水调节孔或者热水调节孔的弧度相应地大于上阀片15上的冷水调节孔或者热水调节孔的弧度。当冷水的进水压力大于热水进水压力时使用热水调节孔大于上阀片15上的热水调节孔的下阀片11；当冷水的进水压力小于热水进水压力时，使用冷水调节孔大于上阀片15上的冷水调节孔的下阀片11。

实施例二，一种双控恒温阀芯

如图11所示，实施例二与实施例一的区别在于实施例二的感温部件为由记忆合金制成的感温弹簧19，感温弹簧19处在混合腔95内，其上端与水温调节阀芯8下表面抵触，感温弹簧19下端处在底座4上的复位弹簧14的安装位。使用时向热水供水口44内通入冷水，向冷水供水口46内通入热水。同时使弹簧13的弹性系数小于感温弹簧19的弹性系数。当该阀芯只通有冷水时，水温调节阀芯8被压制在内阀芯的下侧，使热水流道出口91被封闭，当有热水进入混合腔时，感温弹簧19膨胀，推动水温调节阀芯向上运动，使热水流道开口91与混合腔连通，冷水进入混合腔，使混合腔内的水温稳定在设定值；当混合腔95内的水温过高时，感温弹簧19进一步膨胀，使水温调节阀芯8继续向上运动，封闭冷水流道出口97，对热水进行切断。

此外，实施例二和实施例一的区别还包括内阀体9下端设置有一个延长段20，延长段20下端设置有一圈朝向延长段中心的翻边用以放置感温弹簧19。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种双控恒温阀芯，包括外阀体(1)、阀座(3)和底座(4)，外阀体(1)和阀座(3)内设置有水温调节机构，阀座(3)下端设置有水量调节机构，阀座(3)从外阀体(1)上端套入外阀体(1)并处在外阀体(1)下部外侧，阀座(3)下端与底座(4)固定连接，其特征是：所述外阀体(1)为多级台状的一体式结构，外阀体(1)内部中空，外阀体(1)下端设置有开口，水温调节机构、水量调节机构从外阀体(1)下端装入外阀体(1)和阀座(3)内并由底座(4)封装在外阀体(1)和阀座(3)内。

2.根据权利要求1所述的一种双控恒温阀芯，其特征是：所述水温调节机构包括内阀体(9)，内阀体(9)为两端开口的中空壳体，内阀体(9)中部设置有供冷水和热水混合的混合腔(95)，内阀体(9)下端设置有热水进水口(92)和冷水进水口(93)，内阀体(9)侧壁设置有分别与热水进水口(92)和冷水进水口(93)连通的热水流道(99)和冷水流道(98)，内阀体(9)内壁上设置有热水出水口(91)和冷水出水口(97)，热水出水口(91)和冷水出水口(97)在内阀体(9)轴向方向具有间隔，混合腔(95)内还设置水温调节阀芯(8)，水温调节阀芯(8)为盘状并与混合腔(95)内壁滑动配合，水温调节阀芯(8)处于热水出水口(91)和冷水出水口(97)之间同时对热水出水口(91)和冷水出水口(97)的开口量进行调节，水温调节阀芯(8)上设置有连通水温调节阀芯(8)上下表面的通孔(81)，水温调节阀芯(8)下端设置有根据混合腔(95)内的水温驱动水温调节阀芯(8)上下滑动的感温部件。

3.根据权利要求2所述的一种双控恒温阀芯，其特征是：所述水量调节机构包括上阀片(15)和下阀片(11)，上阀片(15)和下阀片(11)均为环形，上阀片(15)处在内阀体(9)下表面并随内阀体(9)转动而转动，下阀片(11)固定在底座(4)上，上阀片(15)和下阀片(11)上均设置有热水调节孔(151)和冷水调节孔(151)，底座(4)上设置有与下阀片(11)上的冷水调节孔(151)和热水调节孔(152)连通的冷水供水口(46)和热水供水口(44)，底座(4)上还设置有通过上阀片(15)、下阀片(11)的内孔与混合腔(95)连通的混合水口(45)。

4.根据权利要求2所述的一种双控恒温阀芯，其特征是：所述水温调节机构包括调节旋钮(2)、滑动块(5)、顶杆(6)和复位弹簧(14)，调节旋钮(2)上端从外阀体(1)上端伸出，调节旋钮(2)下端设置有螺纹孔，滑动块(5)横向截面呈多边形，外阀体(1)上设置有与滑动块(5)侧面配合并供滑动块(5)上下滑动的安装腔(103)，滑动块(5)上端设置有与螺纹孔配合的螺纹柱，滑动块(5)下端内部设置有弹簧腔，弹簧腔内安装有弹簧(13)并滑动配合有挡片(12)，挡片(12)和水温调节阀芯(8)或者感温部件之间抵接有顶杆(6)，当混合腔内温度发生改变时，感温原件发生收缩或者膨胀，水温调节阀芯在感温部件的作用下向上或者向下运动，从而使出水温度保持恒定。

5.根据权利要求4所述的一种双控恒温阀芯，其特征是：所述感温原件为由记忆合金制成的感温弹簧(19)。

6.根据权利要求4所述的一种双控恒温阀芯，其特征是：所述感温部件包括感温探头(7)，感温探头(7)上端设置有一个凸环(71)，复位弹簧(14)上端抵触在凸环(71)下端，复位弹簧(14)下端与底座(4)抵触。

7.根据权利要求1所述的一种双控恒温阀芯，其特征是：所述外阀体(1)下端设置有挡块(102)，内阀体(9)上设置有与挡块(102)配合的卡槽(96)，上阀片(15)上表面外侧设置有限位槽(153)，内阀体(9)下端外侧设置有与限位槽(153)配合的限位块(94)。

8.根据权利要求1所述的一种双控恒温阀芯，其特征是：所述阀座(3)上端设置有朝向阀座(3)中心的凸块(31)，外阀体(1)上设置有与凸块(31)相配合用于限制外阀体(1)转动角度的弧形槽(101)。

9.根据权利要求1所述的一种双控恒温阀芯，其特征是：所述底座(4)与阀座(3)之间通过卡扣(42)或者螺纹连接。

10.根据权利要求1所述的一种双控恒温阀芯，其特征是：所述下阀片(11)上的冷水调节孔的弧度大于上阀片(15)上的冷水调节孔的弧度或者下阀片(11)上的热水调节孔的弧度大于上阀片(15)上的热水水调节孔的弧度。