CN108061179B - 一种带开关功能的恒温阀芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带开关功能的恒温阀芯，包括阀芯本体、阀芯转子和感温组件；所述阀芯本体设有冷水进水口、热水进水口和混合水出水口，所述冷水进水口、热水进水口和混合水出水口之间相连通并形成混水腔，所述阀芯转子和感温组件均设于混水腔内；所述阀芯转子在混水腔内轴向转动以启闭冷、热水进水口；所述感温组件根据混水腔内的温度伸缩并带动阀芯转子轴向移动以调整冷、热水进水口的过水面积。本发明的恒温阀芯在恒温功能的基础上，增加了开关功能，实现了恒温阀芯的自主关闭，避免了在不使用状态下冷、热水窜流，且结构简洁，占用空间小，配件少，装配简单。

Description

一种带开关功能的恒温阀芯

技术领域

本发明涉及恒温阀领域，特别是一种带开关功能的恒温阀芯。

背景技术

恒温阀芯在卫浴设备领域较为常见，主要是通过感温组件来自动动态调节冷、热水的过水面积，从而保证混合水恒温输出，但目前的恒温阀芯通常在混合水出水口处设置开关以控制水龙头的启闭，这种恒温阀芯无法自主关闭，在不使用的状态下容易导致冷热水窜流，现有的恒温阀芯通常在冷、热水进水口之间设置单向阀防止冷、热水窜流，但这种结构设置复杂，配件较多，恒温阀芯只具有混水功能，不能很好的适应用户的需求，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种具备开关切换功能、结构简洁、配件少的恒温阀芯。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带开关功能的恒温阀芯，包括阀芯本体、阀芯转子和感温组件；所述阀芯本体设有冷水进水口、热水进水口和混合水出水口，所述冷水进水口、热水进水口和混合水出水口之间相连通并形成混水腔，所述阀芯转子和感温组件均设于混水腔内；所述阀芯转子在混水腔内轴向转动以启闭冷、热水进水口；所述感温组件根据混水腔内的温度伸缩并带动阀芯转子轴向移动以调整冷、热水进水口的过水面积。

进一步地，所述阀芯转子设有冷水过水通道和热水过水通道；阀芯转子轴向转动，以使冷、热水过水通道分别与冷、热水进水口相连通或错位以启闭冷、热水进水口；阀芯转子轴向移动，增加或减少冷水过水通道与冷水进水口之间的过水面积，并联动减少或增加热水过水通道与热水进水口之间的过水面积以调整冷、热水进水口的过水面积。

进一步地，所述阀芯转子设有多个冷水过水通道和热水过水通道。

进一步地，还包括过水套，所述过水套设于冷、热水进水口与阀芯转子之间，所述过水套设有若干第一进水导水孔和第二进水导水孔；所述第一进水导水孔连通冷水进水口和冷水过水通道，所述第二进水导水孔连通热水进水口与热水过水通道。

进一步地，所述阀芯转子和过水套均由陶瓷材料制成。

进一步地，还包括旋转组件，所述旋转组件装设于阀芯本体上，并用于驱动阀芯转子旋转。

进一步地，所述旋转组件包括旋转手轮、转动齿轮、转动花齿套和转动花齿块，旋转手轮与转动齿轮啮合，转动齿轮与转动花齿套可拆卸地固接，转动花齿套与转动花齿块啮合，转动花齿块的输出端与阀芯转子可拆卸地固接。

进一步地，所述感温组件包括感温棒、连接座和第一复位弹簧，所述阀芯转子可转动地装设于连接座内；所述感温棒一端与连接座连接并根据温度伸缩，以带动阀芯转子轴向移动从而改变冷、热水进水口的过水面积；所述第一复位弹簧两端分别作用在阀芯本体和连接座上以在复位时推动连接座轴向移动。

进一步地，还包括温度设定组件，所述温度设定组件活动连接于阀芯本体上，并与感温棒相抵配合以限制感温棒向靠近温度设定组件的方向轴向滑动。

进一步地，所述温度设定组件包括旋转接头、感温棒接头和第二复位弹簧，所述旋转接头与阀芯本体螺纹连接，所述感温棒接头套设于感温棒另一端，所述第二复位弹簧两端分别作用在感温棒接头和旋转接头上。

本发明所述的技术方案相对于现有技术，取得的有益效果是：

1.本发明在恒温阀芯内设置阀芯转子，通过阀芯转子的轴向转动启闭冷、热水进水口以实现恒温阀芯的自主关闭，通过感温组件的伸缩带动阀芯转子轴向移动调整冷、热水进水口的过水面积从而实现恒温功能；本发明在实现恒温阀芯恒温功能的基础上，增加了开关功能，实现了恒温阀芯的自主关闭，避免了在不使用状态下冷、热水窜流，且结构简洁，占用空间小，不必在混合水出水口处另设开关，也不必在冷、热水进水口之间设置防止冷、热水窜流的单向阀，配件少，装配简单，既节约了生产成本，又改善了用户的使用体验。

2.阀芯转子设冷水过水通道和热水过水通道，使得阀芯转子在轴向转动或轴向移动时，冷水过水通道和冷水进水口之间、热水过水通道和热水进水口之间形成不同的配合关系，实现冷、热水进水口的启闭和冷、热水进水口的过水面积的调整，结构简单实用。

3.阀芯转子设有多个冷水过水通道和热水过水通道，如此，每个冷、热水过水通道与冷、热水进水口之间的过水面积较小，有利于实现对水温的精确调控，且避免了由于冷、热水过水通道与冷、热水进水口之间的过水面积过大导致的水温变化过快，影响用户使用体验。

4.设置过水套，过水套的若干第一进水导水孔对冷水分流，若干第二进水导水孔对热水分流，如此，在阀芯转子轴向移动时，冷水过水通道与冷水进水口之间或热水过水通道与热水进水口之间的过水面积变化速率更小，有利于实现对水温的精确调控；而在阀芯转子轴向转动时，冷、热水过水通道分别与第一进水导水孔、第二进水导水孔相连通或错位即可启闭冷、热水进水口。

5.阀芯转子和过水套均由陶瓷材料制成，陶瓷材料相比于金属材料的阀芯转子和过水套，内部不易腐蚀产生水垢，使用寿命长，质量更加稳定。

6.设置旋转组件驱动阀芯转子旋转，结构简单、动作可靠。

7.旋转组件的结构设计使得通过旋转手轮，即可依次带动转动齿轮、转动花齿套、转动花齿块旋转，进而带动阀芯转子旋转，结构简单实用，操作可靠。

8.感温组件的结构设置，通过感温棒伸缩推动连接座轴向移动，带动装设在连接座内的阀芯转子轴向移动，结构简单易实现，且便于装配。设置第一复位弹簧，只要第一复位弹簧在有效的弹性形变的范围内，均可在复位时推动连接座轴向移动，而连接座轴向移动压缩第一复位弹簧时，其位移量受第一复位弹簧的压缩量限制，也即连接座内的阀芯转子的轴向位移受限，从而使得冷、热水进水口的过水面积比例在第一复位弹簧被压缩至极限时稳定在某一范围内，保证了出水温度的恒定，恒温调节效果更佳。

9.设置温度设定组件，在设定混合水温度时，通过改变温度设定组件的位置，即可对感温棒的位置进行限定，由于温度设定组件的限制，感温棒根据温度伸缩时，尤其是伸长时，向靠近驱动方向的轴向位移受限，使得阀芯转子的轴向位移受限，如此，冷、热水进水口的过水面积在位移受限点稳定在某一范围内，使得混水腔内的水温也稳定在某一范围内，从而实现了温度设定的功能，上述设计简单巧妙、且操作便捷，在恒温的基础上实现了温度调节功能。

10.温度设定组件的结构设置方案中，通过限定旋转接头的位置，感温棒向旋转接头方向的伸长则只能在第二复位弹簧的压缩行程范围内，从而实现对感温棒轴向位移的限制，从而使得冷、热水进水口的过水面积比例在第二复位弹簧被压缩至极限时稳定在某一范围内，保证了出水温度的恒定，从而实现对温度的设置，在实际操作中，可根据弹簧的压缩行程设置温度刻度，设计巧妙，且操作可靠。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例整体示意图；

图2为本发明实施例剖视图；

图3为本发明实施例剖视图；

图4为本发明实施例示意图。

附图标记：

阀芯本体1、冷水进水口11、热水进水口12、混合水出水口13；阀芯转子2，冷水过水通道21，热水过水通道22；感温组件3，感温棒31，滑杆311，感温头312，连接座32，安装座321、密封上陶瓷片322、密封下陶瓷片323，第一复位弹簧33；旋转组件4，旋转手轮41、转动齿轮42、转动花齿套43、转动花齿块44；过水套5，第一进水导水孔51，第二进水导水孔52；温度设定组件6，旋转接头61、感温棒接头62、第二复位弹簧63。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2、图3和图4所示，一种带开关功能的恒温阀芯，包括阀芯本体1、阀芯转子2和感温组件3；阀芯本体1设有冷水进水口11、热水进水口12和混合水进水口13，冷水进水口11、热水进水口12和混合水进水口13之间相连通并形成混水腔，阀芯转子2和感温组件3均设于混水腔内；阀芯转子2在混水腔内轴向转动以启闭冷水进水口11和热水进水口12；感温组件3根据混水腔内的温度伸缩并带动阀芯转子2轴向移动以调整冷水进水口11和热水进水口12的过水面积。本发明在恒温阀芯内设置阀芯转子2，通过阀芯转子2的轴向转动启闭冷水进水口11和热水进水口12以实现恒温阀芯的自主关闭，通过感温组件3的伸缩带动阀芯转子2轴向移动调整冷水进水口11和热水进水口12的过水面积从而实现恒温功能；本发明在实现恒温阀芯恒温功能的基础上，增加了开关功能，实现了恒温阀芯的自主关闭，避免了在不使用状态下冷、热水窜流，且结构简洁，占用空间小，不必在混合水进水口13处另设开关，也不必在冷水进水口11和热水进水口12之间设置防止冷、热水窜流的单向阀，配件少，装配简单，既节约了生产成本，又改善了用户的使用体验。其中阀芯转子2的转动由装设于阀芯本体1上的旋转组件4实现，通过转动旋转组件4，即可驱动阀芯转子2旋转，结构简单、动作可靠。阀芯转子2在本案中采用陶瓷材料制成，陶瓷材料相比于金属材料的阀芯转子2，内部不易腐蚀产生水垢，使用寿命长，质量更加稳定。

具体地，旋转组件4包括旋转手轮41、转动齿轮42、转动花齿套43和转动花齿块44，旋转手轮41与转动齿轮42啮合，转动齿轮42与转动花齿套43可拆卸地固接，转动花齿套43与转动花齿块44啮合，转动花齿块44的输出端与阀芯转子2可拆卸地固接，通过旋转手轮41，即可依次带动转动齿轮42、转动花齿套43、转动花齿块44旋转，进而带动阀芯转子2旋转。

感温组件3带动阀芯转子2的移动主要通过以下的结构设计实现，感温组件3包括感温棒31和连接座32，阀芯转子2可转动地装设于连接座32内；感温棒31与连接座32连接并根据温度伸缩，以带动阀芯转子2轴向移动以改变冷水进水口11和热水进水口12的过水面积，结构简单易实现，且便于装配。

本发明在阀芯本体1和连接座32之间设置第一复位弹簧33，如此第一复位弹簧33两端分别作用在阀芯本体1和连接座32上，第一复位弹簧33在冷水状态下处于压缩状态，温度升高时，感温棒31伸长推动连接座32轴向位移，第一弹簧复位伸长推动连接座32轴向移动。因此，只要第一复位弹簧33在有效的弹性形变的范围内，均可在复位时推动连接座32轴向移动，而连接座32轴向移动压缩第一复位弹簧33时，其位移量受第一复位弹簧33的压缩量限制，也即连接座32内的阀芯转子2的轴向位移受限，从而使得冷水进水口11和热水进水口12的过水面积比例在第一复位弹簧33被压缩至极限时稳定在某一范围内，保证了出水温度的恒定，恒温调节效果更佳。

本发明还基于上述的结构设置温度设定组件6，温度设定组件6活动连接于阀芯本体1上，并与感温棒31相抵配合以限制感温棒31向靠近温度设定组件6的方向轴向滑动。设置温度设定组件6，在设定混合水温度时，通过改变温度设定组件6的位置，即可对感温棒31的位置进行限定，由于温度设定组件6的限制，感温棒31根据温度伸缩时，尤其是伸长时，向靠近温度设定组件6方向的轴向位移受限，使得阀芯转子2的轴向位移受限，如此，冷水进水口11和热水进水口12的过水面积在位移受限点稳定在某一范围内，使得混水腔内的水温也稳定在某一范围内，从而实现了温度设定的功能，上述设计简单巧妙、且操作便捷，在恒温的基础上实现了温度调节功能。

温度设定组件6包括旋转接头61、感温棒接头62和第二复位弹簧63，旋转接头61与阀芯本体1螺纹连接，感温棒接头62套设于感温棒31另一端，第二复位弹簧63两端分别作用在感温棒接头62和旋转接头61上。温度设定组件6的结构设置方案中，通过限定旋转接头61的位置，感温棒31向旋转接头61方向的伸长则只能在第二复位弹簧63的压缩行程范围内，从而实现对感温棒31轴向位移的限制，从而使得冷水进水口11和热水进水口12的过水面积比例在第二复位弹簧63被压缩至极限时稳定在某一范围内，保证了出水温度的恒定，从而实现对温度的设置，在实际操作中，可根据弹簧的压缩行程设置温度刻度，设计巧妙，且操作可靠。

感温棒31包括滑杆311和感温头312，感温头312内填充有热敏材料，本实施例中，热敏材料选用石蜡，滑杆311一端滑设于感温头312内，另一端与感温棒接头62相抵配合，感温头312与连接座32连接。感温棒31的结构设计中，旋转接头61压缩第二复位弹簧63带动滑杆311向靠近感温头312的方向轴向移动，滑杆311被温度设定组件6带动轴向移动时，感温头312不发生位移，也即阀芯转子2不发生位移，感温头312根据温度伸缩时，尤其是伸长时，感温头312的轴向位移受滑杆311和温度设定组件6限制，从而使得出水温度即为设定温度，用户体验佳。且上述结构设计使得感温头312的轴向活动范围更大，冷、热水进水口相应地可以设置得更大，避免杂质堵塞。其中，感温头312靠近混合水进水口13处，保证出水稳定恒定。

阀芯转子2轴向转动启闭冷、热水进水口12主要通过以下的结构设计实现，阀芯转子2设有冷水过水通道21和热水过水通道22；阀芯转子2轴向转动，以使冷水过水通道21、热水过水通道22分别与冷水进水口11和热水进水口12相连通或错位以启闭冷水进水口11和热水进水口12；阀芯转子2轴向移动，增加或减少冷水过水通道21与冷水进水口11之间的过水面积，并联动减少或增加热水过水通道22与热水进水口12之间的过水面积以调整冷水进水口11和热水进水口12的过水面积。上述设置使得阀芯转子2在轴向转动或轴向移动时，冷水过水通道21和冷水进水口11之间、热水过水通道22和热水进水口12之间形成不同的配合关系，实现冷水进水口11和热水进水口12的启闭和冷水进水口11和热水进水口12的过水面积的调整，结构简单实用。冷水过水通道21可由相连通的第一开口和第二开口实现，热水过水通道22可由相连通的第三开口和第四开口实现，其中第一开口和第二开口对称设置，第三开口和第四开口对称设置，如此，在启闭冷水进水口11和热水进水口12时，只需将阀芯转子2轴向转动180°即可，更为省时省力。

本实施例中，阀芯转子2设有多个冷水过水通道21和热水过水通道22，如此，每个冷水过水通道21、热水过水通道22与冷水进水口11和热水进水口12之间的过水面积较小，有利于实现对水温的精确调控，且避免了由于冷、热水过水通道与冷、热水进水口之间的过水面积过大导致的水温变化过快，影响用户使用体验。

冷水进水口11、热水进水口12与阀芯转子2之间设有过水套5，本案中，过水套5由陶瓷材料制成，相比于金属材料，不易腐蚀和产生水垢，过水套5靠近连接座32，过水套5设有若干第一进水导水孔51和第二进水导水孔52；第一进水导水孔51连通冷水进水口11和冷水过水通道21，第二进水导水孔52连通热水进水口12与热水过水通道22。设置过水套5，过水套5的若干第一进水导水孔51对冷水分流，若干第二进水导水孔52对热水分流，如此，在阀芯转子2轴向移动时，冷水过水通道21与冷水进水口11之间或热水过水通道22与热水进水口12之间的过水面积变化速率更小，有利于实现对水温的精确调控；而在阀芯转子2轴向转动时，冷水过水通道21、热水过水通道22分别与第一进水导水孔51、第二进水导水孔52相连通或错位即可启闭冷、热水进水口12。同样可以想到，过水套5可以设置为多个。

本案中，连接座32具体包括安装座321、密封上陶瓷片322和密封下陶瓷片323，安装座321与感温棒31一端螺纹连接，密封上陶瓷片322和密封下陶瓷片323装接于安装座321上且之间形成空腔，阀芯转子2装设于该空腔内，密封上陶瓷片322和密封下陶瓷片323均开设有与阀芯转子2的冷水过水通道21和热水过水通道22相对应的通孔，如此，阀芯转子2密封更牢固，进一步改善了其质量稳定性。

具体工作原理如下：

用户在使用时，通过旋转手轮41驱动阀芯转子2转动，使阀芯转子2的冷水过水通道21与第一进水导水孔51相对应，热水过水通道22与第二进水导水孔52相对应，也即使冷水过水通道21和热水过水通道22均与上陶瓷片的通孔相对应，如此，冷水经冷水进水口11、第一进水导水孔51、密封上陶瓷片322的通孔流入阀芯转子2的冷水过水通道21，热水经热水进水口12、第二进水导水孔52、密封上陶瓷片322的通孔流入阀芯转子2的热水过水通道22，冷、热水在混水腔内混合后经混合水出水口13流出。

设定温度时，施力于旋转接头61，将旋转接头61旋转至某一位置，此时，旋转接头61压缩第二复位弹簧63推动感温棒接头62，从而推动滑杆311移动，如此感温头312向温度设定组件6方向的位移量与第二复位弹簧63的压缩量相当，从而使得阀芯转子2的的轴向位移量在某一范围内，即可通过旋转接头61的位移量实现对温度的设置。

当混水腔内的温度过高时，感温头312内的石蜡膨胀并带动阀芯转子2轴向移动，使冷水过水通道21与第一进水导水孔51相对应以增加冷水进水口11的过水面积，并使热水过水通道22与第二进水导水孔52相错开或部分错开以减少热水进水口12的过水面积，也即改变密封上陶瓷片322的通孔与第一进水导水孔51和第二进水导水孔52之间的配合关系，当感温头312膨胀至与滑杆311相顶抵时，滑杆311推动感温棒接头62压缩第二复位弹簧63，第二复位弹簧63压缩至极限时，感温头312的轴向移动受阻，保持在某一位置，此时冷、热水进水口12的过水面积比例稳定，出水温度也稳定。

当混水腔内的温度过低时，感温头312内的石蜡收缩并带动阀芯转子2轴向移动，使冷水过水通道21与第一进水导水孔51相错开或部分错开以减少冷水进水口11的过水面积，并使热水过水通道22与第二进水导水孔52相对应以增加热水进水口12的过水面积，也即改变密封上陶瓷片322的通孔与第一进水导水孔51和第二进水导水孔52之间的配合关系，此时，感温头312带动连接座32逐渐压缩第一复位弹簧33，第一复位弹簧33压缩至极限时，连接座32的轴向移动受阻，保持在某一位置，此时冷、热水进水口12的过水面积比例稳定，出水温度也稳定。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种带开关功能的恒温阀芯，其特征在于：包括阀芯本体、阀芯转子和感温组件；所述阀芯本体设有冷水进水口、热水进水口和混合水出水口，所述冷水进水口、热水进水口和混合水出水口之间相连通并形成混水腔，所述阀芯转子和感温组件均设于混水腔内；

所述阀芯转子在混水腔内轴向转动以启闭冷、热水进水口；

所述感温组件根据混水腔内的温度伸缩并带动阀芯转子轴向移动以调整冷、热水进水口的过水面积。

2.如权利要求1所述的一种带开关功能的恒温阀芯，其特征在于：所述阀芯转子设有冷水过水通道和热水过水通道；

阀芯转子轴向转动，以使冷、热水过水通道分别与冷、热水进水口相连通或错位以启闭冷、热水进水口；

阀芯转子轴向移动，增加或减少冷水过水通道与冷水进水口之间的过水面积，并联动减少或增加热水过水通道与热水进水口之间的过水面积以调整冷、热水进水口的过水面积。

3.如权利要求2所述的一种带开关功能的恒温阀芯，其特征在于：所述阀芯转子设有多个冷水过水通道和热水过水通道。

4.如权利要求2或3所述的一种带开关功能的恒温阀芯，其特征在于：还包括过水套，所述过水套设于冷、热水进水口与阀芯转子之间，所述过水套设有若干第一进水导水孔和第二进水导水孔；所述第一进水导水孔连通冷水进水口和冷水过水通道，所述第二进水导水孔连通热水进水口与热水过水通道。

5.如权利要求4所述的一种带开关功能的恒温阀芯，其特征在于：所述阀芯转子和过水套均由陶瓷材料制成。

6.如权利要求1所述的一种带开关功能的恒温阀芯，其特征在于：还包括旋转组件，所述旋转组件装设于阀芯本体上，并用于驱动阀芯转子旋转。

7.如权利要求6所述的一种带开关功能的恒温阀芯，其特征在于：所述旋转组件包括旋转手轮、转动齿轮、转动花齿套和转动花齿块，旋转手轮与转动齿轮啮合，转动齿轮与转动花齿套可拆卸地固接，转动花齿套与转动花齿块啮合，转动花齿块的输出端与阀芯转子可拆卸地固接。

8.如权利要求1所述的一种带开关功能的恒温阀芯，其特征在于：所述感温组件包括感温棒、连接座和第一复位弹簧，所述阀芯转子可转动地装设于连接座内；所述感温棒一端与连接座连接并根据温度伸缩，以带动阀芯转子轴向移动从而改变冷、热水进水口的过水面积；所述第一复位弹簧两端分别作用在阀芯本体和连接座上以在复位时推动连接座轴向移动。

9.如权利要求8所述的一种带开关功能的恒温阀芯，其特征在于：还包括温度设定组件，所述温度设定组件活动连接于阀芯本体上，并与感温棒相抵配合以限制感温棒向靠近温度设定组件的方向轴向滑动。

10.如权利要求9所述的一种带开关功能的恒温阀芯，其特征在于：所述温度设定组件包括旋转接头、感温棒接头和第二复位弹簧，所述旋转接头与阀芯本体螺纹连接，所述感温棒接头套设于感温棒另一端，所述第二复位弹簧两端分别作用在感温棒接头和旋转接头上。