CN111720587B

CN111720587B - 一种大流量陶瓷混水阀

Info

Publication number: CN111720587B
Application number: CN202010597162.3A
Authority: CN
Inventors: 李卫权
Original assignee: KAIPING CITY KCITEC SANITARY COMPONENTS CO Ltd
Current assignee: KAIPING CITY KCITEC SANITARY COMPONENTS CO Ltd
Priority date: 2020-06-28
Filing date: 2020-06-28
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2040-06-28
Also published as: CN111720587A

Abstract

本公开提供了一种大流量陶瓷混水阀，其动片外壁面的圆形、第一圆形、第二圆形的直径比值为1：(0.48～0.5)：(0.6～0.62)。静片外壁面的圆形、第三圆形、第四圆形、第五圆形、第六圆形的直径比值为1：(0.68～0.7)：(0.47～0.49)：(0.13～0.15)：(0.2～0.4)；静片外壁面的圆形与动片外壁的圆形的直径比值为1：(0.846～0.923)。本公开有效地利用动片上有限的空间。在有限的空间中使得过流面积最大化。从而实现了动片、静片具有较小的尺寸的情况下，依然具有较大的水流的通过量。

Description

一种大流量陶瓷混水阀

技术领域

本公开涉及阀门领域，尤其涉及一种大流量陶瓷混水阀。

背景技术

现代浴室中，通常具有使用冷水及热水的需求，混水阀成为常用的配置。用户可以根据需要自行调节冷热水混水温度，所需温度可以迅速达到并且稳定下来，保证出水温度恒定，且不受水温、流量、水压变化的影响。目前，市面上的混水阀阀芯以25mm、35mm、40mm为主，通常地，在3bar水压下，以上混水阀的最大通过量为14L/min，22L/min，23L/min。在使用浴缸的浴室中，需要将混水阀设置得尽可能小，并具有较大的通过量。目前的混水阀无法同时满足尺寸要求及水流的通过量要求。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种大流量陶瓷混水阀，能够在保持在阀芯为30mm的同时，3bar水压具有25L/min的通过量。本公开的目的通过以下方案实现：

一种大流量陶瓷混水阀，包括凸杆、凸杆套、动片盖、动片、静片、外壳及底壳；所述凸杆与凸杆套内部的转轴铰接，凸杆一端伸出所述凸杆套，另一端伸入动片盖凹槽；所述凸杆适于驱动所述动片盖平动；所述动片盖与所述动片固定连接；所述静片与所述底壳固定连接，所述底壳与所述外壳固定连接，所述动片能够相对所述静片平动和/或转动；所述静片包括第一进水孔、第二进水孔及混水孔；所述动片包括过水空腔，所述过水空腔包括用于与第一进水孔或所述第二进水孔连通的第一腔体及用于与所述所述混水孔连通的第二腔体；所述第一腔体包括位于第一圆形的侧壁；所述第二腔体包括位于第二圆形的侧壁，所述第二圆形与动片外壁面的圆形共圆心，所述第一圆形内切于所述第二圆形，所述第一圆形包括第一圆心，所述第二圆形包括第二圆心，动片外壁面的圆形、第一圆形、第二圆形的直径比值为1：(0.48～0.5)：(0.6～0.62)；所述第一进水孔及第二进水孔的进水孔外壁面位于第三圆形上，所述第一进水孔及第二进水孔的进水孔内壁面位于第四圆形上；所述混水孔包括壁面位于第五圆形的第一部分及壁面位于第六圆形上的第二部分；第三圆形、第四圆形、第五圆形及静片外壁面的圆形共圆心；所述第六圆形内切于第四圆形；静片外壁面的圆形、第三圆形、第四圆形、第五圆形、第六圆形的直径比值为1：(0.68～0.7)：(0.47～0.49)：(0.13～0.15)：(0.2～0.4)；静片外壁面的圆形与动片外壁的圆形的直径比值为1：(0.846～0.923)。

进一步地，所述过水空腔还包括第一过渡壁面及第二过渡壁面，第一腔***于第一圆形的侧壁为优弧，所述第一过渡壁与所述优弧相切；所述第二过渡壁与所述第一过渡壁、第二腔***于第二圆形的侧壁连接。

进一步地，所述第二过渡壁平行于所述第一圆心及第二圆心所在的直线。

进一步地，所述动片包括用于与所述静片贴合的动片工作面及用于与动片盖配合锁紧的动片固定面；所述动片固定面上还设有由过水空腔斜面形成的凹槽，所述过水腔体斜面从所述第二圆形向所述过水腔的第一腔体的壁面、第二腔体的壁面、第一过渡壁、第二过渡壁延伸。

进一步地，所述第一部分为劣弧，所述第二部分为优弧，所述第一部分和第二部分通过平面连接。

进一步地，所述静片包括用于与所述动片贴合的静片工作面及用于与所述底壳固定的静片固定面；所述静片工作面还设有混水凹槽，所述混水凹槽的壁面位于第七圆形上，所述第七圆形与静片外壁面的圆形共圆心，外壁面的圆形与第七圆形的直径比值为1:(0.32～0.33)。

进一步地，所述第一进水孔、第二进水孔还包括第三过渡壁，所述第三过渡壁的曲率半径大于所述第五圆形的曲率半径；所述第三过渡壁沿所述进水孔内壁面延伸。

进一步地，所述动片外壁面的圆形的直径为22.5mm～23.5mm；所述静片外壁面的圆形的直径为25.5mm～26.5mm。

进一步地，所述动片固定面还包括顶平面、围绕所述顶平面设置且低于所述顶平面的接合部、均布于所述接合部的卡接槽；所述动片盖包括与所述顶平面抵接的中部平台、与所述接合部抵接的外沿，从所述外沿上延伸并用于与所述卡接槽卡接的卡榫。

进一步地，所述底壳与所述静片直接设有第一组密封圈，第一组密封圈围设于所述第一进水孔、第二进水孔及混水孔。

相比于现有技术本公开的优势在于：本公开提供了大流量陶瓷混水阀，该流量阀的过水空腔包括用于与所述第一进水孔或所述第二进水孔连通的第一腔体及用于与所述混水孔连通的第二腔体，第一腔体包括位于第一圆形的侧壁，第二腔体包括位于第二圆形的侧壁，并使得所述第二圆形与动片外壁面的圆形共圆心。同时，动片外壁面的圆形、第一圆形、第二圆形的直径比值为1：(0.48～0.5)：(0.6～0.62)。再次配合静片的尺寸，静片第一进水孔及第二进水孔的进水孔外壁面位于第三圆形上，所述第一进水孔及第二进水孔的进水孔内壁面位于第四圆形上；所述混水孔包括壁面位于第五圆形的第一部分及壁面位于第六圆形上的第二部分。且静片外壁面的圆形、第三圆形、第四圆形、第五圆形、第六圆形的直径比值为1：(0.68～0.7)：(0.47～0.49)：(0.13～0.15)：(0.2～0.4)；静片外壁面的圆形与动片外壁的圆形的直径比值为1：(0.846～0.923)。以上的比例，能够使得在混水的过程中或第一进水孔或第二进水孔独立进水的过程中，进水孔与混水孔的过流面积基本相等，并且在转动的过程中，过流面积变化较小，有效地利用了动片上有限的空间。在有限的空间中使得过流面积最大化。从而实现了动片、静片具有较小的尺寸的情况下，依然具有较大的水流的通过量。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1为本公开大流量陶瓷混水阀关闭状态时的剖视图；

图2为图1大流量陶瓷混水阀开启状态时的剖视图；

图3为图1大流量陶瓷混水阀的动片工作面示意图；

图4为图1大流量陶瓷混水阀的动片固定面示意图；

图5为图3动片第一腔体及第二腔体尺寸关系示意图；

图6为图1大流量陶瓷混水阀的静片工作面示意图；

图7为图6静片混水孔第一部分及第二部分尺寸关系示意图；

图8为图1大流量陶瓷混水阀的静片固定面示意图；

图9为图1大流量陶瓷混水阀的底壳工作面示意图；

图10为图1大流量陶瓷混水阀的底壳安装面示意图；

图11为关闭状态时动片和静片位置关系图；

图12为开启混水状态时动片和静片位置关系图；

图13为开启独立进水状态时动片和静片位置关系图。

1、凸杆；2、凸杆套；3、动片盖；4、动片；41、动片工作面；42、动片固定面；421、接合部；422、卡接槽；423、顶平面；43、过水空腔；431、第一腔体；432、第一过渡壁；433、第二过渡壁；434、第二腔体；435、第一圆心；436、第二圆心；5、静片；51、静片工作面；52、静片固定面；53、第一进水孔；531、进水孔外壁面；532、进水孔内壁面；533、第三过渡壁；54、混水孔；541、混水凹槽；542、第一部分；543、第二部分；55、静片固定槽；6、外壳；7、底壳；71、底壳工作面；72、底壳安装面；73、底壳进水孔；74、底壳混水孔；8、垫片；91、O型圈；92、第一组密封圈；93、第二组密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

参见附图1，本公开提供了一种大流量陶瓷混水阀，包括凸杆1、凸杆套2、动片盖3、动片4、静片5、外壳6及底壳7。

所述外壳6设有用于插接凸杆1的通孔，凸杆套2从所述通孔穿出。所述凸杆套2的凸缘与所述外壳6抵接密封。优选地，凸杆套2月外壳6的抵接面上还设置有垫片8。所述凸杆1与凸杆套2内部的转轴铰接。凸杆1一端伸出所述凸杆套2，另一端伸入动片盖3的凹槽。凸杆的壁面与凸杆套2的内壁面形成限位，形成凸杆的两个极限位置，从而控制动片盖3进行平动和/或转动，实现混水阀的开启或关闭(附图1-2)。所述动片盖3的顶部包括所述凹槽，动片盖3的底部为与所述动片4配合的固定面。该固定面上设有中部平台、凸出所述中部平台的外沿、从所述外沿上延伸的卡榫。

参见附图3，所述动片4包括用于与所述静片5贴合的动片工作面41、用于与动片盖3配合锁紧的动片固定面42、位于动片4中部并呈现轴对称结构的过水空腔43。所述过水空腔43包括用于与所述第一进水孔53或所述第二进水孔连通的第一腔体431及用于与所述混水孔54连通的第二腔体434。第一腔体431及第二腔体434同样关于过水空腔43的对称轴对称。具体地，第一腔体431包括位于第一圆形的侧壁，第二腔体434包括位于第二圆形的侧壁(附图5)。第二圆形与动片外壁面的圆形共圆心(附图4)。第一圆形内切于所述第二圆形。所述第一圆形包括第一圆心435，所述第二圆形包括第二圆心436，动片外壁面的圆形、第一圆形、第二圆形的直径比值为1：(0.48～0.5)：(0.6～0.62)。参见附图7-8，所述静片5包括静片工作面51、静片固定面52、第一进水孔53、第二进水孔及混水孔54。所述第一进水孔53及第二进水孔的进水孔外壁面531位于第三圆形上，所述第一进水孔53及第二进水孔的进水孔内壁面532位于第四圆形上。混水孔54包括壁面位于第五圆形的第一部分542及壁面位于第六圆形上的第二部分543。第三圆形、第四圆形、第五圆形及静片外壁面的圆形共圆心。第六圆形内切于第四圆形。静片外壁面的圆形、第三圆形、第四圆形、第五圆形、第六圆形的直径比值为1：(0.68～0.7)：(0.47～0.49)：(0.13～0.15)：(0.2～0.4)。同时，静片外壁面的圆形与动片外壁的圆形的直径比值为1：(0.846～0.923)。根据以上的配合比例设置，能够使得在混水的过程中或第一进水孔53或第二进水孔独立进水的过程中，进水孔与混水孔54的过流面积基本相等，并且在转动的过程中，过流面积变化较小，有效地利用了动片4上有限的空间，在有限的空间中使得过流面积最大化。从而实现了动片4、静片5具有较小的尺寸的情况下，依然具有较大的水流的通过量。在优选的方案中，所述动片外壁面的圆形的直径为22.5mm～23.5mm；所述静片外壁面的圆形的直径为25.5mm～26.5mm。所述第一圆形的直径为11mm～11.4mm，所述第二圆形的直径为13.8mm～14.2mm，所述第三圆形的直径为17.8mm～18.2mm，所述第四圆形的直径为12.3mm～12.7mm；所述第五圆形的直径为3.4mm～3.8mm；所述第六圆形直径为6.9mm～7.2mm。根据以上尺寸，能够将所述动片4及静片5的配合尺寸设置为最优，在混水阀开启的各个角度上都达到最大的通过流量。

参见附图3-4，所述过水空腔43在动片工作面41及动片固定面42上呈现出不同的形状。所述过水空腔43有效通过面积在动片工作面41上的投影即所述过水空腔43在动片工作面41上呈现的轮廓。在优选的技术方案中，所述过水空腔43还包括第一过渡壁432及第二过渡壁433。第一腔体431位于第一圆形的侧壁为优弧，所述第一过渡壁432与所述优弧相切。所述第二过渡壁433与所述第一过渡壁432、第二腔体434位于第二圆形的侧壁连接。参见附图12，第一过渡壁432能够配合静片5结构形成较大的过水空间，而第二过渡壁433能够尽量避免第二腔体434沿第二圆形的外壁对混水孔54的遮挡，使得混水孔54的大部分孔道都暴露在第二腔体434限定的空间中，从而有效地增大过流断面。在优选的实施方案中，所述第二过渡壁433平行于所述第一圆心435及第二圆心436所在的直线，并且两个第二过渡壁433之间的距离大于等于混水孔54第二部分543最大弦长。

动片固定面42包括顶平面423、围绕所述顶平面423设置且低于所述顶平面423的接合部421、均布于所述接合部421的卡接槽422。所述顶平面423用于抵接动片盖3的中部平台，从而将动片4的过水空腔43位于动片固定面42的开口进行封闭。接合部421抵接动片盖3凸出的外沿，并使得动片盖3的卡榫进入卡接槽422进行锁紧。形成闭水结构，避免从第一进水孔53、第二进水孔进入的水从动片4顶部流失。在优选的实施方案中，动片盖3与所述动片4之间还包含有O型圈91。具体地所述动片盖3的中部平台与凸起的外沿之间设有用于放置所述O型圈91的凹槽。在将动片盖3与动片4接合的过程中，动片4的顶平面423边缘挤压位于动片盖3内的O型圈91，从而实现密封功能。进一步地，动片固定面42上还设有由过水空腔43斜面形成的凹槽。过水腔体斜面从所述第二圆形向所述过水腔的第一腔体431的壁面、第二腔体434的壁面、第一过渡壁432、第二过渡壁433延伸。

参见附图6-7，静片5第一部分542为劣弧，第二部分543为优弧。第一部分542和第二部分543通过平面连接。静片工作面51还设有混水凹槽541，所述混水凹槽541的壁面位于第七圆形上，所述第七圆形与静片外壁面的圆形共圆心，外壁面的圆形与第七圆形的直径比值为1：(0.32～0.33)。所述混水凹槽541能够对从进水孔进入的水流起到导流作用，使得水流较为平缓地进入混水孔54中。优选地第七圆形的直径为8.4mm～8.6mm。进一步地，所述第一进水孔53、第二进水孔还包括第三过渡壁533，所述第三过渡壁533的曲率半径大于所述第五圆形的曲率半径；所述第三过渡壁533沿所述进水孔内壁面532延伸。从而能够配合混水孔54平面型壁面部分，进水孔与混水孔54之间具有足够的距离，在只有其一进水孔进水的开启状态下，同样可以使得动片4的圆心向静片5圆心方向平移，便能够实现阀体的关闭。静片固定面52上围绕第一进水孔53、第二进水孔及混水孔54均设置有环形槽，所述环形槽用于卡接第一组密封圈92(附图8)，所述静片外圆面上还设有若干用于与底壳7固定的静片5固定槽。

参见附图9-10，底壳7包括底壳工作面71及底壳安装面72，所述底壳7中部设有与静片5第一进水孔53、第二进水孔、混水孔相对应的两个底壳进水孔73及底壳混水孔74。所述底壳工作面71上，设有围绕底壳进水孔73及底壳混水孔74设置的并且分离的环形槽，该环形槽与静片固定面52上的环形槽相配合，用于固定第一组密封圈92(附图1)；底壳安装面72上，设有围绕底壳进水孔73及底壳混水孔74设置的且为一体的环形槽，该环形槽用于固定第二组密封圈93(附图1)。底壳安装面72的进水孔及底壳混水孔74的孔径较底壳工作面71的进水孔及底壳混水孔74的孔径大，具体呈现为底壳安装面72的进水孔及底壳混水孔74均设有向中部通孔倾斜的斜面，以便于产生导流作用。底壳工作面71的外缘还设有凸起的卡接块，用于与静片固定槽55形成卡接，同时该卡接块也与外壳7上的凹槽形成卡接，以将所述底壳与外壳7固定。

说明书附图11-12详细记录了动片4及静片5的工作状态。参见附图11，在混水阀处于关闭状态时，动片过水腔的开口与静片5的混水孔相对，并且动片过水空腔43的开口与静片5第一进水孔53、第二进水孔均不重合。尽管第二圆形的直径大于第四圆形的直径，当实质上只是相差1.5mm左右，而由于动片4直径与静片5直径相差3mm，可知当动片4沿着静片5边缘滚动时，过水空腔43开口与静片5第一进水孔53、第二进水孔均处于错位的状态。从而能够实现在一定的角度下(例如在第一进水孔53开启的角度下)，动片4的圆心向静片5圆心方向移动至另一侧仍然可以关闭混水阀。

参见附图12，当混水阀处于最大的混水状态时，过水空腔43的第一腔体431同时跨接第一进水孔53及第二进水孔，并且第一腔体431边缘的第二过渡壁433能够包裹混水孔的边缘，从而保障具有较大的过流断面。由于水流的大小是由进水孔面积、混水孔面积共同影响。此时按照本公开的比例设计，此时有效的进水管过流面积与有效的混水孔过流面积基本相等。并且参见附图13，在动片4旋转一定的角度后，只有单个进水孔进水，进水孔的有效过流面积与混水孔有效的过流面积依然基本相等，从而保障了最大的通过量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims

1.一种大流量陶瓷混水阀，包括凸杆、凸杆套、动片盖、动片、静片、外壳及底壳；所述凸杆与凸杆套内部的转轴铰接，凸杆一端伸出所述凸杆套，另一端伸入动片盖凹槽；所述凸杆适于驱动所述动片盖平动；所述动片盖与所述动片固定连接；所述静片与所述底壳固定连接，所述底壳与所述外壳固定连接，所述动片能够相对所述静片平动和/或转动；其特征在于：

所述静片包括第一进水孔、第二进水孔及混水孔；

所述动片包括过水空腔，所述过水空腔包括用于与所述第一进水孔或所述第二进水孔连通的第一腔体及用于与所述混水孔连通的第二腔体；所述第一腔体包括位于第一圆形的侧壁；所述第二腔体包括位于第二圆形的侧壁，所述第二圆形与动片外壁面的圆形共圆心，所述第一圆形内切于所述第二圆形，所述第一圆形包括第一圆心，所述第二圆形包括第二圆心，动片外壁面的圆形、第一圆形、第二圆形的直径比值为1：(0.48～0.5)：(0.6～0.62)；

所述第一进水孔及第二进水孔的进水孔外壁面位于第三圆形上，所述第一进水孔及第二进水孔的进水孔内壁面位于第四圆形上；所述混水孔包括壁面位于第五圆形的第一部分及壁面位于第六圆形上的第二部分；第三圆形、第四圆形、第五圆形及静片外壁面的圆形共圆心；所述第六圆形内切于第四圆形；静片外壁面的圆形、第三圆形、第四圆形、第五圆形、第六圆形的直径比值为1：(0.68～0.7)：(0.47～0.49)：(0.13～0.15)：(0.2～0.4)；静片外壁面的圆形与动片外壁面的圆形的直径比值为1：(0.846～0.923)。

2.如权利要求1所述的一种大流量陶瓷混水阀，其特征在于：所述过水空腔还包括第一过渡壁面及第二过渡壁面，第一腔***于第一圆形的侧壁为优弧，所述第一过渡壁面与所述优弧相切；所述第二过渡壁面与所述第一过渡壁面、第二腔***于第二圆形的侧壁连接。

3.如权利要求2所述的一种大流量陶瓷混水阀，其特征在于：所述第二过渡壁面平行于所述第一圆心及第二圆心的连线所在的直线。

4.如权利要求3所述的一种大流量陶瓷混水阀，其特征在于：所述动片包括用于与所述静片贴合的动片工作面及用于与动片盖配合锁紧的动片固定面；所述动片固定面上还设有由过水空腔斜面形成的凹槽，所述过水空腔斜面从所述第二圆形向所述过水空腔的第一腔体的壁面、第二腔体的壁面、第一过渡壁面、第二过渡壁面延伸。

5.如权利要求1所述的一种大流量陶瓷混水阀，其特征在于：所述第一部分为劣弧，所述第二部分为优弧，所述第一部分和第二部分通过平面连接。

6.如权利要求5所述的一种大流量陶瓷混水阀，其特征在于：所述静片包括用于与所述动片贴合的静片工作面及用于与所述底壳固定的静片固定面；所述静片工作面还设有混水凹槽，所述混水凹槽的壁面位于第七圆形上，所述第七圆形与静片外壁面的圆形共圆心，静片外壁面的圆形与第七圆形的直径比值为1:(0.32～0.33)。

7.如权利要求6所述的一种大流量陶瓷混水阀，其特征在于：所述第一进水孔、第二进水孔还包括第三过渡壁，所述第三过渡壁的曲率半径大于所述第五圆形的曲率半径；所述第三过渡壁沿所述进水孔内壁面延伸。

8.如权利要求1所述的一种大流量陶瓷混水阀，其特征在于：所述动片外壁面的圆形的直径为22.5mm～23.5mm；所述静片外壁面的圆形的直径为25.5mm～26.5mm。

9.如权利要求4所述的一种大流量陶瓷混水阀，其特征在于：所述动片固定面还包括顶平面、围绕所述顶平面设置且低于所述顶平面的接合部、均布于所述接合部的卡接槽；所述动片盖包括与所述顶平面抵接的中部平台、与所述接合部抵接的外沿，从所述外沿上延伸并用于与所述卡接槽卡接的卡榫。

10.如权利要求1-9任意一项所述的一种大流量陶瓷混水阀，其特征在于：所述底壳与所述静片卡接设有第一组密封圈，第一组密封圈围设于所述第一进水孔、第二进水孔及混水孔。