CN114992360B - 可调流量的混水阀芯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调流量的混水阀芯，包括阀壳及阀片组件；其特征在于：阀片组件包括定阀片、动阀片和活塞，定阀片设有冷水通孔、热水通孔和出水通孔；动阀片与定阀片贴合并能绕自身轴线旋转，动阀片具有混水凹腔，该混水凹腔具有中部凹腔和侧凹腔，中部凹腔和侧凹腔之间通过阀口连通，出水通孔始终与中部凹腔连通，动阀片的旋转能使所述侧凹腔与冷水通孔和/或热水通孔连通；动阀片上开有穿孔，活塞穿设于穿孔并能在中部凹腔内上下移动，活塞的上下移动能改变阀口的通流面积从而调节流量。其是一种结构全新且更为合理的可调流量的混水阀芯，该混水阀芯流量的调节可通过转动或按压的方式实现。

Description

可调流量的混水阀芯

技术领域

本发明涉及一种水龙头阀芯，尤其涉及一种兼具混水(控制进水水路启闭、调节水温)功能和流量调节功能的水龙头阀芯。

背景技术

水龙头阀芯按功能可以分为两大类，一类是混水阀芯，用以控制冷水、热水的进水水路启闭、调节水温，也有的混水阀芯还可以调节水量。另一类是分水阀芯，可以控制水流向、分配水流的出水通道，分水阀芯因喷淋***不同，分为两水路分水(花洒和水龙头)和三水路分水(花洒、顶喷和水龙头)两种。

传统兼具流量调节和混水功能的阀芯，其流量调节通过摆动的方式实现。这就使得水龙头必须设置较长加大的手柄来操作，使得水龙头体积庞大，而且阀片结构，及阀杆装配比较复杂。如专利号CN201921359678.3的中国实用新型专利《一种两进两出阀芯》公开这样一种统兼具流量调节和混水功能的阀芯，包括阀体以及自上而下依次设置在阀体中的摆杆机构、动瓷片和定瓷片；所述摆杆机构用于驱使动瓷片在第一位置和第二位置进行滑动和驱使动瓷片进行转动。本实用新型除了可组成通常出冷热水的混合水路外，还可单独组成一个只出冷水的单冷水水路，结构优化，降低安装成本，另外通过摆杆机构的摆杆的摆动和转动，可实现单冷水水路和混合水路的切换，以及控制单冷水水路的出水流量和控制混合水路的出水温度。

为此现有兼具流量调节和混水功能的阀芯还可做进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构全新且更为合理的可调流量的混水阀芯，该混水阀芯流量的调节可通过转动或按压的方式实现。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种可调流量的混水阀芯，包括阀壳及设于阀壳内的阀片组件；其特征在于：所述阀片组件包括定阀片、动阀片和活塞，定阀片设有冷水通孔、热水通孔和出水通孔；所述动阀片与所述定阀片贴合并能绕自身轴线旋转，动阀片具有混水凹腔，该混水凹腔具有中部凹腔和侧凹腔，中部凹腔和侧凹腔之间通过阀口连通，所述出水通孔始终与中部凹腔连通，所述动阀片的旋转能使所述侧凹腔与冷水通孔和/或热水通孔连通；所述动阀片上开有穿孔，所述活塞穿设于穿孔并能在中部凹腔内上下移动，活塞的上下移动能改变阀口的通流面积从而调节流量。所述阀口是指中部凹腔与侧凹腔相交汇处的一个通口，作用在于使中部凹腔和侧凹腔相连通。

作为驱动方式的一种优选，上述活塞由能绕自身轴线旋转的调流阀杆驱动而能上下移动。该方式通过旋转实现调流量，相较于传统摆动方式实现流量调节，水龙头无需设置较长加大的手柄来操作，只需要加装体积更小的旋钮即可，能减小水龙头体积，且能使水龙头外形更简洁美观。

作为优选，上述调流阀杆与活塞之间通过螺纹传动结构连接，从而将调流阀杆的旋转运动转换成活塞的上下移动；所述螺纹传动结构包括内螺纹和外螺纹，所述内螺纹设于调流阀杆与活塞的两者之一，所述外螺纹设于调流阀杆与活塞的两者另一。本结构根据螺纹传动原理，能将调流阀杆的旋转转换成活塞的直线上下运动，而且采用螺纹传动结构能实现活塞上下移动的无级调节，流量调节范围更宽广精准，该结构需要保证活塞不能相对阀壳旋转，可以通过筋槽配合方式实现止转，或者将多边形截面和多边形孔配合的方式实现止转。

进一步改进，上述动阀片由穿设在阀壳上的调温阀杆带动而能绕自身轴线旋转，所述调温阀杆活动套装在调流阀杆外，所述活塞位于调温阀杆的内孔中。调温和调流量均通过旋转实现，操作方便。调温阀杆活动套装在调流阀杆外，即内圈旋钮进行调流量操作，外圈旋钮进行调温操作，而外圈旋钮面积大，使用者比较容易接触到，便于混水操作且扭矩大，操作更省力，避免误操作，众所周知，调温的频率相较于调流量频率更大，为此调温省力方便更为重要，为此本设计使得操作更加人性化。

作为驱动方式的另一种优选，上述活塞由能沿轴线上下移动的调流按键驱动而能上下移动。通过按压按键的方式使得流量调节，操作更为轻松方便。

为实现调流按键的下移能带动活塞下移并被定位住，上述动阀片由穿设在阀壳上的调温阀杆带动而能绕自身轴线旋转，所述调温阀杆活动套装在调流按键外，所述调流按键通过圆珠笔式旋压定位结构驱动所述活塞上下移动，所述活塞由弹簧顶持保持上移趋势。圆珠笔式旋压定位结构为常用能实现下移定位的方式。

作为上述圆珠笔式旋压定位结构的一种具体结构，包括与活塞顶部抵触的旋转压头，所述调流按键轴向约束在调温阀杆的内孔而仅能上下移动，所述调温阀杆的内孔设有多个沿圆周间隔布置且轴向延伸的深槽部和浅槽部，深槽部和浅槽部交替布置，浅槽部的内表面还设有轴向延伸的导向槽部，所述旋压头外周壁设有多个径向外凸的定位块，所述调流按键的外周壁设有多个径向外凸的推动块，所述定位块能在深槽部和浅槽部实现移动，每个深槽部和导向槽部内均设有一个所述推动块，定位块的顶面和推动块的底面之间为斜面配合；在推动块下移带动定位块脱离深槽部后，推动块的继续下移能促使旋转压头偏转并使定位块进入浅槽部；在推动块下移带动定位块脱离浅槽部后，推动块的继续下移能促使旋转压头偏转并使定位块进入深槽部。

进一步改进，每组所述浅槽部分为两级，分别为第一级浅槽部和第二级浅槽部，所述第二级浅槽部的底面低于第一级浅槽部的底面，且在旋转压头的旋转方向上第二级浅槽部位于第一级浅槽部的后级。浅槽部分为两级可以实现多级调水流，即当定位块位于深槽部内，则活塞处于最上端位置，此时为最大水流；当定位块位于第一级浅槽部的底面时，活塞处于中部位置，此时为中水流；当定位块位于第二级浅槽部的底面时，活塞处于最下端位置，此时为小水流。

为使旋转压头相对活塞转动更顺畅，上述旋转压头的底面设有容置槽，容置槽内设有与所述活塞顶面滚动接触的钢珠。钢珠的设置降低旋转压头和活塞之间的摩擦力。

作为优选，上述活塞的中部位于调温阀杆的内孔中，活塞中部的横截面呈多边形，调温阀杆的内孔横截面也呈多边形，该设置确保活塞只上下移动，不周向转动。当然也可以通过筋槽限位方式实现。

为便于组装，上述阀壳包括阀座、固定在阀座上部的壳体，定阀片固定在阀座上，阀座上设有与所述冷水通孔相连通的冷进水通道、与所述热水通孔相连通的热进水通道和与所述出水通孔相连通的出水通道。同时各通道均设置在阀座上，使得整体结构更为紧凑，且方便从底部接入水管。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本混水阀芯通过活塞的上下移动改变阀口的通流面积从而调节流量，与传统通过阀片的滑动、摆动实现流量调节完全不同，是一种全新的结构，为通过转动或按压的方式实现流量调节成为可能，而通过转动或按压方式调节流量，旋钮或按键不要做的很突兀，从而能简化使用本阀芯的水龙头外形及体积；因动阀片只需有周向转动动作，因此在相同动阀片面积的基础上，可以将冷水通孔、热水通孔和出水通孔设置的相对较大，提升水龙头最大出水量，各阀杆与阀片之间装配结构也更为简单。

附图说明

图1为本发明第一个实施例的立体结构示意图一；

图2为本发明第一个实施例的立体结构示意图二；

图3为本发明第一个实施例的剖视图(初始位置)；

图4为本发明第一个实施例的剖视图(调温至全冷水位置)；

图5为本发明第一个实施例的剖视图(调温至混合水位置)；

图6为本发明第一个实施例的剖视图(调温至全热水位置)；

图7为本发明第一个实施例的剖视图(水流调小位置)；

图8为本发明第一个实施例的立体分解图；

图9为本发明第一个实施例中动阀片的立体结构示意图；

图10为本发明第一个实施例中调温阀杆的立体结构示意图；

图11为本发明第一个实施例中调流阀杆的立体结构示意图；

图12为本发明第二个实施例的立体结构示意图一；

图13为本发明第二个实施例的立体结构示意图二；

图14为本发明第二个实施例的剖视图(初始位置)；

图15为本发明第二个实施例的剖视图(水流调小位置)；

图16为本发明第二个实施例的立体分解图；

图17为本发明第二个实施例中调温阀杆的立体结构示意图；

图18为本发明第二个实施例中壳体的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～11所示，为本发明的第一个优选实施例。

一种可调流量的混水阀芯，包括阀壳1及设于阀壳1内的阀片组件；阀壳1包括阀座11、固定在阀座11上部的壳体12。

阀片组件包括定阀片2、动阀片3和活塞5，定阀片2设有冷水通孔21、热水通孔22和出水通孔23；定阀片2固定在阀座11上，阀座11上设有与冷水通孔21相连通的冷进水通道4b、与所述热水通孔22相连通的热进水通道4a和与出水通孔23相连通的出水通道4c。动阀片3与定阀片2贴合并能绕自身轴线旋转，动阀片3由穿设在阀壳1上的调温阀杆7带动而能绕自身轴线旋转，调温阀杆7上设有凸起的第一挡块73，壳体12内设有与第一挡块32形成挡配的第二挡块121。

动阀片3具有混水凹腔31，该混水凹腔31具有中部凹腔311和侧凹腔312，中部凹腔311大致呈圆形，侧凹腔312大致呈扇形，中部凹腔311和侧凹腔312之间通过阀口313连通，阀口是313指中部凹腔311与侧凹腔312相交汇处的一个通口，作用在于使中部凹腔311和侧凹腔312相连通。出水通孔23始终与中部凹腔311连通，动阀片3的旋转能使侧凹腔312与冷水通孔21和/或热水通孔22连通；动阀片3上开有穿孔32，活塞5的下部穿设于动阀片3的穿孔32并能在中部凹腔311内上下移动，活塞5的上下移动能改变阀口313的通流面积从而调节流量。

本实施例中的活塞5的下部外形大致呈圆柱体状，当然也可以长方体，也可以片状，只要能在活塞5下移过程中能部分遮挡住阀口313即可。

本实施例中的活塞5由能绕自身轴线旋转的调流阀杆6驱动而能上下移动。调温阀杆7活动套装在调流阀杆6外，即调流阀杆6轴向约束在调温阀杆7内，调流阀杆6只能转动而不能轴向移动。调流阀杆6与活塞5之间通过螺纹传动结构连接，从而将调流阀杆6的旋转运动转换成活塞5的上下移动；所述螺纹传动结构包括内螺纹61和外螺纹51，内螺纹61设于调流阀杆6上，即在调流杆6的下部形成螺纹孔，外螺纹51设于活塞5的上部，即活塞5的上部形成向上凸起的螺纹柱，活塞5的中部位于调温阀杆7的内孔中，活塞5中部的横截面呈多边形或其它非圆形(包括三边形、四边形等)，调温阀杆7的内孔74横截面也呈多边形，这样确保活塞3只能相对调温阀杆7上下移动，而不能转动，活塞的下部呈圆管状。

本混水分水一体式水龙头阀芯的工作原理及过程如下：

操作前，动阀片3位于初始位置，如图3所示，动阀片3同时将冷水通孔21、热水通孔22遮挡，热进水通道4a、冷进水通道4b被阻断不能进入混水凹腔31，出水通道4c无水流出，第一挡块32与第二挡块121的一侧抵触，确保动阀片3只能朝一个方向旋转。

调温过程：转动调温阀杆7，带动动阀片3转动，动阀片3上的侧凹腔312先只与冷水通孔21连通，冷水通过冷水通孔21、侧凹腔312、阀口313、中部凹腔311、出水通孔23后，最后经由出水通道4c流出，如图4所示。继续转动调温阀杆7，带动动阀片3继续转动，动阀片3上的侧凹腔312同时与冷水通孔21和热水通孔22连通，冷水通过冷水通孔21进入侧凹腔312，热水通过热水通孔22进入侧凹腔312，冷热水在侧凹腔312混合后，再通过阀口313、中部凹腔311、出水通孔23后，最后经由出水通道4c流出，根据冷水通孔21和热水通孔22与侧凹腔312连通面积的比例不同实现调温，如图5所示。进一步转动调温阀杆7，带动动阀片3继续转动，动阀片3上的侧凹腔312只与热水通孔22连通，热水通过热水通孔22、侧凹腔312、阀口313、中部凹腔311、出水通孔23后，最后经由出水通道4c流出，此时为最热水，如图6所示。与此同时第一挡块32与第二挡块121的另一侧抵触，确保动阀片3只能朝反方向旋转。

调流量过程：如图7所示，转动调流阀杆6，内螺纹61相对外螺纹51旋转，而活塞5又不能周向转动，根据螺纹传动原理，活塞5只能向下移动，活塞5的逐渐下移，其将阀口313遮挡住的程度越大，阀口313的通流面积减小，使得通过阀口313的水流变小，最终从由出水通道4c流出的水量变小。反向转动调流阀杆6，内螺纹61相对外螺纹51反向旋转，而活塞5又不能周向转动，根据螺纹传动原理，活塞5只能向上移动，活塞5的逐渐上移，其将阀口313遮挡住的程度越小，阀口313的通流面积增加，使得通过阀口313的水流变大，最终从由出水通道4c流出的水量变大。

如图12～18所示，为本发明的第二个优选实施例。

本实施例和第一个实施例的不同点在于：活塞5由能沿轴线上下移动的调流按键8驱动而能上下移动。动阀片3由穿设在阀壳1上的调温阀杆7带动而能绕自身轴线旋转，所述调温阀杆7活动套装在调流按键8外，所述调流按键8通过圆珠笔式旋压定位结构驱动所述活塞5上下移动，活塞5由弹簧52顶持保持上移趋势。

本实施例中的圆珠笔式旋压定位结构包括与活塞5顶部抵触的旋转压头9，旋转压头9的底面设有容置槽92，容置槽92内设有与活塞5顶面滚动接触的钢珠10。调流按键8轴向约束在调温阀杆7的内孔而仅能上下移动，所述调温阀杆7的内孔设有多个沿圆周间隔布置且轴向延伸的深槽部71和浅槽部72，本实施例中的深槽部71有三个，浅槽部72有三组，深槽部71和每组浅槽部72交替布置，每组浅槽部72的内表面还设有轴向延伸的导向槽部73。

旋压头9外周壁设有三个径向外凸的定位块91，初始状态下，三个定位块91均位于深槽部71内，调流按键8的外周壁设有九个径向外凸的推动块81，所述定位块91能在深槽部71和浅槽部72实现移动，每个深槽部71和导向槽部73内均设有一个推动块81，定位块91的顶面和推动块81的底面之间为斜面配合，各定位块91的顶面和推动块81的底面的倾斜方向一致；在推动块81下移带动定位块91脱离深槽部71后，推动块81的继续下移能促使旋转压头9偏转并使定位块91进入浅槽部72；在推动块81下移带动定位块91脱离浅槽部72后，推动块81的继续下移能促使旋转压头9偏转并使定位块91进入深槽部71。

每组浅槽部72分为两级，分别为第一级浅槽部721和第二级浅槽部722，第二级浅槽部722的底面低于第一级浅槽部721的底面，且在旋转压头9的旋转方向上第二级浅槽部722位于第一级浅槽部721的后级。

本实施例的工作原理及过程与第一个实施例的不同点在于，调流量过程不同。

本实施例调流量过程如下：初始位置旋压头9的三个定位块91同时深槽部71，在弹簧52作用下，活塞5、旋转压头9及调流按键8均处于最上移位置，阀口313的通流面积最大，最终从由出水通道4c流出的水量最大。

第一次按压调流按键8，位于深槽部71内的推动块81推动定位块91下移，因定位块91的顶面和推动块81的底面之间为斜面配合，在推动块81下移带动定位块91脱离深槽部71后，推动块81的继续下移能促使旋转压头9偏转并使定位块91进入第一级浅槽部721，此时定位块91抵靠在第一级浅槽部721的底面，定位块9带动活塞5下移并定位在该处，活塞5的下移，其将阀口313遮挡住的程度加大，阀口313的通流面积减小，使得通过阀口313的水流第一次变小，最终从由出水通道4c流出的水量变小。

第二次按压调流按键8，位于导向槽部73内的推动块81推动定位块91下移，因定位块91的顶面和推动块81的底面之间为斜面配合，在推动块81下移带动定位块91脱离第一级浅槽部721后，推动块81的继续下移能促使旋转压头9偏转并使定位块91进入第二级浅槽部722，此时定位块91抵靠在第二级浅槽部722的底面，因第二级浅槽部722的底面低于第一级浅槽部721的底面，活塞5被定位在进一步下移的位置，其将阀口313遮挡住的程度进一步加大，阀口313的通流面积进一步减小，使得通过阀口313的水流进一步变小，最终从由出水通道4c流出的水量进一步变小。

第三次按压调流按键8，位于导向槽部73内的推动块81推动定位块91下移，因定位块91的顶面和推动块81的底面之间为斜面配合，在推动块81下移带动定位块91脱离第二级浅槽部722后，推动块81的继续下移能促使旋转压头9偏转并使定位块91进入深槽部71，阀口313的通流面积最大，从由出水通道4c流出的水量再次变成最大。

需要说明的是，本实施例的描述中，术语“前、后”、“左、右”、“上、下”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种可调流量的混水阀芯，包括阀壳(1)及设于阀壳(1)内的阀片组件；其特征在于：所述阀片组件包括定阀片(2)、动阀片(3)和活塞(5)，定阀片(2)设有冷水通孔(21)、热水通孔(22)和出水通孔(23)；所述动阀片(3)与定阀片(2)贴合并能绕自身轴线旋转，动阀片(3)具有混水凹腔(31)，该混水凹腔(31)具有中部凹腔(311)和侧凹腔(312)，中部凹腔(311)和侧凹腔(312)之间通过阀口(313)连通，所述出水通孔(23)始终与中部凹腔(311)连通，所述动阀片(3)的旋转能使所述侧凹腔(312)与冷水通孔(21)和/或热水通孔(22)连通；所述动阀片(3)上开有穿孔(32)，所述活塞(5)穿设于所述穿孔(32)并能在中部凹腔(311)内上下移动，活塞(5)的上下移动能改变阀口(313)的通流面积从而调节流量；阀壳(1)包括阀座(11)、固定在阀座(11)上部的壳体(12)，定阀片(2)固定在阀座(11)上，阀座(11)上设有与所述冷水通孔(21)相连通的冷进水通道(4b)、与所述热水通孔(22)相连通的热进水通道(4a)和与出水通孔(23)相连通的出水通道(4c)；

所述活塞(5)由能沿轴线上下移动的调流按键(8)驱动而能上下移动；所述动阀片(3)由穿设在阀壳(1)上的调温阀杆(7)带动而能绕自身轴线旋转，所述调温阀杆(7)活动套装在调流按键(8)外；所述调流按键(8)通过圆珠笔式旋压定位结构驱动所述活塞(5)上下移动，所述活塞(5)由弹簧(52)顶持保持上移趋势所述圆珠笔式旋压定位结构包括与活塞(5)顶部抵触的旋转压头(9)，所述调流按键(8)轴向约束在调温阀杆(7)的内孔而仅能上下移动，所述调温阀杆(7)的内孔设有多个沿圆周间隔布置且轴向延伸的深槽部(71)和浅槽部(72)，深槽部(71)和浅槽部(72)交替布置，浅槽部(72)的内表面还设有轴向延伸的导向槽部(73)，所述旋转压头(9)外周壁设有多个径向外凸的定位块(91)，所述调流按键(8)的外周壁设有多个径向外凸的推动块(81)，所述定位块(91)能在深槽部(71)和浅槽部(72)实现移动，每个深槽部(71)和导向槽部(73)内均设有一个所述推动块(81)，定位块(91)的顶面和推动块(81)的底面之间为斜面配合；在推动块(81)下移带动定位块(91)脱离深槽部(71)后，推动块(81)的继续下移能促使旋转压头(9)偏转并使定位块(91)进入浅槽部(72)；在推动块(81)下移带动定位块(91)脱离浅槽部(72)后，推动块(81)的继续下移能促使旋转压头(9)偏转并使定位块(91)进入深槽部(71)；每组所述浅槽部(72)分为两级，分别为第一级浅槽部(721)和第二级浅槽部(722)，所述第二级浅槽部(722)的底面低于第一级浅槽部(721)的底面，且在旋转压头(9)的旋转方向上第二级浅槽部(722)位于第一级浅槽部(721)的后级。

2.根据权利要求1所述可调流量的混水阀芯，其特征在于：所述旋转压头(9)的底面设有容置槽(92)，容置槽(92)内设有与所述活塞(5)顶面滚动接触的钢珠(10)。