CN100359227C - 温控阀芯 - Google Patents

Abstract

一种温控阀芯，包括中套、连接于中套一端的出水套、以及连接于中套另一端的压套，在中套上设置第一进水道、第二进水道，在出水套上设置有出水道，在中套内装有主体为中空柱体的阀芯内芯，阀芯内芯轴向限位，在阀芯内芯的外柱面上靠近第一进水道和第二进水道处分别设置有第一通槽和第二通槽，第一通槽与第二通槽均为至少两条，各第一通槽和第二通槽长度不同，第一进水道通过第一通槽与出水道相通，第二进水道通过第二通槽及阀芯内芯柱体中间的空腔与出水道相通；在第一通槽和二通槽处分别套有被轴向定位的第一弹性圈、第二弹性圈，在第一通槽与第二通槽之间设有密封圈。本发明的效果主要是温度设定更精确，恒温效果稳定、可靠性高。

Description

温控阀芯

技术领域

本发明涉及一种恒温控制装置，尤其是卫浴设备用温控阀芯。

背景技术

现在的恒温阀门在卫浴用器材中较为常见，其目的是将冷水与热水进行混合，以提供适合于使用的温水。现已出现了温控阀芯产品，如中国专利ZL200420045079.1中公布了一种感温移动阀芯，该感温移动阀芯中所采用的阀芯内芯为一个可以轴向滑动的滑块，通过滑块在阀芯内的滑动来调节冷水口及热水口的大小，以此来实现对混合水温度的调节。由于水压的影响，冷水进水量与热水进水量会随着发生变化而影响混合水的温度，该感温移动阀芯是通过感应棒内的热敏材料(比如石蜡)产生收缩或膨胀，并由此使冷水入口或热水入口的大小发生变化，通过这种方式来动态的调节水温，以使水温恒定。

此结构具有明显的缺点：

1、该感温移动阀芯的可靠性低，由于感应棒内的热敏材料很容易因为密封性不好而泄漏，这样就无法达到恒温的效果。

2、该感温移动阀芯的感应棒通过热敏材料对混合水的温度进行感应，此时，热敏材料对温度的感应速度直接影响到恒温的效果，该感温移动阀芯的响应速度慢。

3、该感温移动阀芯是利用感应棒对混合水的温度进行感应，根据感应的温度再进行纠正调整，因为此结构会造成对温度调节的时间滞后，混合水的温度应该是在一个设定温度下的波动。

4、该感温移动阀芯中，冷水是流经一个总的冷水口，热水是流经一个总的热水口，水流量不易控制，滑块的微量移动就有可能导致水流的急剧变化，温度难以精确的调节设定。

5、该感温移动阀芯的加工复杂，成本稍高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种可靠性高、恒温效果好、能精确调温、成本低的温控阀芯。

本发明所采用的技术方案是：

一种温控阀芯，包括阀芯套，在阀芯套上设置有第一进水道、第二进水道和出水道，在阀芯套内装有阀芯内芯，阀芯内芯主体为柱体，阀芯内芯被一个抵压装置轴向限位；在阀芯内芯的柱体外表面上靠近第一进水道处设置有第一通槽，在阀芯内芯的柱体外表面上靠近第二进水道处设置有第二通槽；所述的第一通槽为至少两条，各第一通槽长度不同，所述的第二通槽为至少两条，各第二通槽长度也不同；第一进水道通过第一通槽与出水道相通，第二进水道通过第二通槽及阀芯内芯柱体中间的空腔与出水道相通；在阀芯内芯上第一通槽外面套有第一弹性圈，在阀芯内芯上第二通槽外面套有第二弹性圈，第一弹性圈、第二弹性圈均被轴向定位；在第一通槽与第二通槽之间设有密封圈。

阀芯内芯可以为中空圆柱体，在阀芯套内与阀芯套相配合放置。

在阀芯内芯柱体外表面上的第一通槽与第二通槽之间可以设有凹槽，将所述密封圈置于凹槽内。也可以将凹槽设置于阀芯套内表面上，所述密封圈置于凹槽内。

设置于阀芯内芯上的第一通槽为至少两组，每组至少三条，每组中，各相邻的第一通槽的长度依次变短，第二通槽也采用同样结构。依次变短的第一通槽及第二通槽的设置使得水量的变化呈线性的增加或减少，在调节温度时，温度的变化柔和。

为使得流经第一通槽及第二通槽的水流均匀分布于阀芯内芯的柱体外表面上，可以将第一通槽及第二通槽均分组设置，例如分为至少两组，每组至少三条，每组中，各相邻的第一通槽或第二通槽的长度依次变短；

可以在阀芯套内表面上设置第一内槽、第二内槽，所述第一弹性圈、第二弹性圈分别置于第一内槽、第二内槽内并被轴向定位。

阀芯套可采用的结构为：阀芯套由中套、连接于中套一端的出水套、以及连接于中套另一端的压套组成，所述第一进水道、第二进水道设置于中套上，所述出水道设置于出水套上。

抵压装置为内芯弹簧、抵头、以及与抵头螺纹配合的调节螺杆，调节螺杆穿过阀芯套一端，内芯弹簧的一端抵压在阀芯套的另一端，内芯弹簧的另一端抵压在阀芯内芯的一端，抵头抵压在阀芯内芯的另一端，阀芯内芯被抵头以及内芯弹簧轴向限位。螺杆温度调节结构主要是用来调节阀芯内芯的轴向位置，以此对出水口的混合水的温度进行调节设定。

在内芯弹簧与阀芯内芯的接触端处，为更好的将两者定位，在阀芯内芯与内芯弹簧的接触端上设置有凸起或凹口，凸起或凹口与内芯弹簧的内圆周或外圆周相对应。

本发明使用时，结合抵压装置的轴向限位作用，可以使阀芯内芯产生轴向移动，因为长度不同的第一通槽以及长度不同的第二通槽的设置，会使产生水流导通作用的第一通槽及第二通槽的数量发生变化，从而影响第一进水道及第二进水道的进水量，从而影响混合水的温度。如阀芯内芯向左移动，起导通作用的第一通槽的条数减少，而起导通作用的第二通槽的数量增加，出水道的混合水的温度发生变化，通过此方式来调节出水道的混合水温度。因此，在本发明使用时，通过对阀芯内芯的轴向调节，可以实现温度的设定。

本发明还有恒温功能。本发明结构中水流路线有两条，一条是经第一进水道、第一通槽再到出水道，另一条是经第二进水道、第二通槽再到出水道，热水与冷水流经两条水流路线其中之一并在出水道进行混合。若第一进水道、第二进水道的水压发生变化，由于第一弹性圈及第二弹性圈的设置，第一弹性圈及第二弹性圈发生弹性变形，并对变化的水压进行补偿，使流经两条水流路线的水量保持基本稳定，以此来使出水道的水温保持基本稳定，达到恒温的效果。

对第一弹性圈、第二弹性圈的尺寸及弹性系数的选用应考虑流经第一进水道及第二进水道的水量的大小、水压的大小、水压在常见情况下的变化范围等因素，在事先设定时可根据实际情况选用一合适的参数，以使恒温达到更理想的效果。

由此可见，本发明带来的效果主要是温度设定更精确，恒温效果稳定、可靠性高。

附图说明

图1是本发明实施例一的全剖示意图；

图2是本发明实施例一的外轮廓图；

图3是图1中件7的半剖示意图；

图4是图3的轴向侧视图；

图5是图1中件7的外圆周面展开图；

图6是图1中件7轴向移动后起导通作用的第一通槽的数量对比图；

图7是本发明实施例二中件7的半剖示意图；

图8是本发明实施例三中件7的外圆周面展开图；

图9中本发明实施例四中件7的外圆周面展开图；

附图标记说明：1、中套，2、出水套，3、压套，4、第一进水道，5、第二进水道，6、出水道，7、阀芯内芯，8、第一通槽，9、第二通槽，10、第一弹性圈，11、第二弹性圈，12、第一内槽，13、第二内槽，14、凸起，15、凹口，16、凹槽，17、密封圈，18、内芯弹簧，19、抵头，20、调节螺杆，21、卡圈。

具体实施方式

实施例一：

请参见图1、图2，一种温控阀芯，包括由中套1、通过螺纹连接于中套1一端的出水套2、以及通过螺纹连接于中套1另一端的压套3所组成的阀芯套，在中套1上设置第一进水道4(即热水通道)、第二进水道5(即冷水通道)，在出水套2上设置有出水道6(即混合水通道)，在中套1内装有阀芯内芯7，阀芯内芯7主体为中空圆柱体，阀芯内芯7被内芯弹簧18、抵头19限位，抵头19通过螺纹与调节螺杆20配合，调节螺杆20穿过压套3并由卡圈21卡住，内芯弹簧18的一端抵压在出水套2上，另一端抵压在阀芯内芯7的凸起14上。内芯弹簧的弹性系数较小，在满足温度调节设定的同时，又不至于受进入的热水或冷水的水压的影响而影响恒温效果。

在阀芯内芯的外圆柱面上靠近第一进水道4(即热水通道)处设置有第一通槽8，在阀芯内芯7的外圆柱面上靠近第二进水道5(即冷水通道)处设置有第二通槽9，第一进水道4通过第一通槽8与出水道6相通，第二进水道5通过第二通槽9及阀芯内芯7柱体中间的空腔与出水道6相通；在阀芯内芯7上第一通槽8外面套有第一弹性圈10，在阀芯内芯7上第二通槽9处套有第二弹性圈11(本例中采用的第一弹性圈10及第二弹性圈11均为橡胶圈，当然还可以采用具有弹性作用的其它材料制成)。阀芯内芯7中段处圆周上设有凹槽16，一个密封圈17置于凹槽16内。

出水套2的内表面上设置有第一内槽12，中套1的内表面上设置有第二内槽13，所述第一弹性圈10置于第一内槽12内并被轴向定位，所述第二弹性圈11置于第二内槽13内并被轴向定位。

再请见图3、图4、图5，第一通槽8与第二通槽9均为两组，每组8条，多条第一通槽8的长度沿圆周方向依次变短，多条第二通槽9的长度沿圆周方向也依次变短，凸起14主要是用来与内芯弹簧18的内圆周相配合，以免发生错位。

实施例二：

请参见图7，此实施例与实施例一的不同在于凹口15的结构，凹口15是凸起14的另一种变形，用来与内芯弹簧18的外圆周相配合，其作用与图3中的凸起14的作用完全相同。

实施例三：

请参见图8，此实施例与实施例一的不同在于第一通槽8与第二通槽9均只有两条，两条第一通槽8的长度不同，两条第二通槽9的长度不同。

实施例四：

请参见图9，此实施例与实施例一的不同在于第一通槽8与第二通槽9均为三条，各条第一通槽8长度不同且依次变短，各条第二通槽9的长度不同且依次变短。

其工作原理为：

1、温度的调节设定：请参见图6，在阀芯内芯7中设有多条第一通槽8及多条第二通槽9，多条第一通槽8及多条第二通槽9依次变短，因为多条第一通槽8及多条第二通槽9分别与第一进水道4(即热水通道)和第二进水道5(即冷水通道)相对应，所以阀芯内芯7的轴向移动会使水流流通所经过的第一通槽8或第二通槽9的条数变化，从而影响进入的冷水或热水的水量，来实现出水道6的水温的调节。

若阀芯内芯7初始位置时起导通作用的第一通槽8的数量为8′，调节使阀芯内芯7轴向向右运动，则起导通作用的第一通槽8的数量为8″，从图6可见，8″的数量大于8′的数量，流经第一通槽8的热水的水流量增加，相对而言，流经第二通槽9的冷水的水流量减少，出水口的水温增加。

而对阀芯内芯7的轴向限位是通过内芯弹簧18、抵头19、调节螺杆20来实现的，调节时，将调节螺杆20的周向旋转运动变为抵头19的轴向运动，以抵压阀芯内芯7，使阀芯内芯7轴向移动。

2、恒温：

此实施例的更为关键的一个作用是恒温，因为第一通槽8及第二通槽9的结构实现对水流量的精确控制，由于在第一通槽8外套有第一弹性圈10，在第二通槽9外套有第二弹性圈11。若第一进水道4中的水压发生变化，第一弹性圈10发生变形，并对变化的水压进行补偿，使流经第一通槽8的水量保持基本稳定。如流经第一进水道4的水压升高，增加的水压将第一弹性圈10压扁，使第一弹性圈10径向朝内变形；同时由于第一进水道4的水压增加，流经第一通槽8的水的流速增加，据流体动力学原理，第一通槽8靠近第一进水道4处的水压升高而使第一弹性圈10径向朝内变形，第一弹性圈10的径向朝内变形使流经第一通槽8的水流的横截面积减小，以抵消由于流速增加而对水流流量带来的影响，即水流的流量基本不受影响，同理，第一进水道4水压的减小对水流流量的影响也很小。对第二进水道5而言，也是同样道理。对此实施例而言，流经第一通槽8及第二通槽9的水量受水压的影响很小，所以恒温效果非常理想。

需说明的是，虽然本发明的实施例中仅以冷水、热水混合为例进行说明，但本发明的结构并不仅限于用于对温度进行控制的温控阀芯，而可以适用于对不同的两种液体进行混合的所有情况。

Claims (10)

1、一种温控阀芯，包括阀芯套，在阀芯套上设置有第一进水道(4)、第二进水道(5)和出水道(6)，其特征在于：在阀芯套内装有阀芯内芯(7)，阀芯内芯(7)主体为中空柱体，阀芯内芯(7)被一个抵压装置轴向限位；在阀芯内芯(7)的柱体外表面上靠近第一进水道(4)处设置有第一通槽(8)，在阀芯内芯(7)的柱体外表面上靠近第二进水道(5)处设置有第二通槽(9)；所述的第一通槽(8)为至少两条，各第一通槽(8)长度不同，所述的第二通槽(9)为至少两条，各第二通槽(9)长度也不同；第一进水道(4)通过第一通槽(8)与出水道(6)相通，第二进水道(5)通过第二通槽(9)及阀芯内芯(7)柱体中间的空腔与出水道(6)相通；在阀芯内芯(7)上第一通槽(8)外面套有第一弹性圈(10)，在阀芯内芯(7)上第二通槽(9)外面套有第二弹性圈(11)，第一弹性圈(10)、第二弹性圈(11)均被轴向定位；在第一通槽(8)与第二通槽(9)之间设有密封圈(17)。

2、如权利要求1所述的温控阀芯，其特征在于：所述阀芯内芯(7)为圆柱体。

3、如权利要求1所述的温控阀芯，其特征在于：所述阀芯内芯(7)柱体外表面上的第一通槽(8)与第二通槽(9)之间设有凹槽(16)，所述密封圈(17)置于凹槽(16)内。

4、如权利要求1所述的温控阀芯，其特征在于：在阀芯套内侧表面上设置有凹槽，所述密封圈(17)置于凹槽内。

5、如权利要求1所述的温控阀芯，其特征在于：所述第一通槽(8)为至少三条，各相邻的第一通槽(8)的长度依次变短；所述第二通槽(9)为至少三条，各相邻的第二通槽(9)的长度依次变短。

6、如权利要求1所述的温控阀芯，其特征在于：所述第一通槽(8)为至少两组，每组至少三条，每组中，各相邻的第一通槽(8)的长度依次变短；所述第二通槽(9)为至少两组，每组至少三条，每组中，各相邻的第二通槽(9)的长度依次变短。

7、如权利要求1所述的温控阀芯，其特征在于：所述阀芯套的内表面上设置有第一内槽(12)、第二内槽(13)，所述第一弹性圈(10)置于第一内槽(12)内并被轴向定位，所述第二弹性圈(11)置于第二内槽(13)内并被轴向定位。

8、如权利要求1所述的温控阀芯，其特征在于：所述阀芯套由中套(1)、连接于中套(1)一端的出水套(2)、以及连接于中套(1)另一端的压套(3)组成，所述第一进水道(4)、第二进水道(5)设置于中套(1)上，所述出水道(6)设置于出水套(2)上。

9、如权利要求1所述的温控阀芯，其特征在于：所述抵压装置为内芯弹簧(18)、抵头(19)、以及与抵头(19)螺纹配合的调节螺杆(20)，调节螺杆(20)穿过阀芯套一端，内芯弹簧(18)的一端抵压在阀芯套的另一端，内芯弹簧(18)的另一端抵压在阀芯内芯(7)的一端，抵头(19)抵压在阀芯内芯(7)的另一端，阀芯内芯(7)被抵头(19)以及内芯弹簧(18)轴向限位。

10、如权利要求1或2所述的温控阀芯，其特征在于：所述阀芯内芯(7)与内芯弹簧(18)的接触端上设置有凸起(14)或凹口(15)，凸起(14)或凹口(15)与内芯弹簧(18)的端部相对应。

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