CN102135195A - 一种温控阀芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温控阀芯，包括一具冷、热水入水通道及混合水出水通道的壳体部分；一出水阀座及一调控组件分别被安装定位于所述壳体部分内。利用控制所述调控组件的一旋调构件，可带动一出水阀门上下位移与一出水阀座抵顶密封或脱离，以开启或关闭混合水的出水阀口，并可透过往下移动的出水阀门带动一热敏元件推抵所述入水阀门往下移动，以关闭或缩小热水入水阀口，以及在所述出水阀门往上移动时，透过所述弹性回复元件推抵所述入水阀门往上移动，以关闭或缩小冷水入水阀口。上述热敏元件可感应混合水温度伸长或被压抵缩短，以自动调节冷、热水入水阀口大小，使混合水保持恒温状态。本发明可通过单一旋调构件达到出水控制与恒温保持功能。

Description

一种温控阀芯

技术领域

本发明涉及一种出水装置，具体地说，是指一种可以利用单一旋调构件达到出水启闭与温度调节控制双重功能及更具恒温保持功能的温控阀芯。

背景技术

现有冷热流体，特别是冷热水的混合阀芯组件，经常会因冷、热水压力及或温度变化，而无法以稳定的温度流出混合水。基于上述原因，在这些混合阀芯组件中装配热敏元件，以自动调节混合水温度，使混合水最大可能地保持在一定的恒温状态，已被广泛地揭示于许多技术文献中。

上述技术文献中，如美国公开号码US20080035744发明专利，即揭示一种用于调节热流体与冷流体，并使其混合的温度调节阀芯组件，以及一包含所述阀芯组件的冷热调控旋塞。该阀芯组件包含同轴心的流体流量旋调构件及温度旋调构件，可以分别控制冷热流体混合的流量与温度。进言之，所述的流体流量旋调构件是透过旋转带动一盘体与另一固定的盘体相对运动，使两相对盘体上的热流体通道、冷流体通道与混合流体通道产生相对位置变化，以改变彼此连通状态来达成。所述温度旋调构件则是透过一调节螺丝轴向带动一热敏元件及其上滑阀，使流入内部腔室内供相互混合的冷流体与热流体的流量大小彼此消长来达成。上述热敏元件具有被设置在混合流体流动路径上的热感应部位，可感应混合流体的温度变化，使热敏元件一端活塞相对随之产生伸缩变化，进而轴向带动滑阀，使流入内部腔室内供相互混合的冷流体与热流体的流量大小获得自动调节，而达到自动调节混合流体温度，使其保持恒温状态之目的。

上述发明专利具有流量与温度的调节功能，也可以达到恒温的效果；在操作上，使用者必需先透过流量旋调构件开启及控制混合流体的流量，才能再透过温度旋调构件控制混合流体的温度，由于这样的操作方式，使用者必需先后操作两个不同构件，故其操作过程较大多数使用者所熟悉的单一操作构件的操作过程繁复，而难以符合使用者的操作习惯，在操作上也容易衍生出一些困扰。例如，初次操作的使用者，容易被何者优先操作所困惑，而必需花费时间熟悉操作方式。有些使用者可能会在只操作温度旋调构件后，对于没有混合流体流出感到困惑。有些使用者在操作流量旋调构件后，可能会觉得再次操作温度旋调构件过于麻烦，而放弃使用温度调节功能，甚至因流体温度非适合温度，而草草结束流体的使用。上述温度旋调构件也可能被设置在过高或过低的温度位置，因此，当使用者开启流量旋调构件，并在尚未调节温度时使用混合流体，就容易发生烫伤或冻伤的情况。有些情况下，例如不同的场合、使用者或流体使用方式，并不在乎混合流体的流量大小，但对温度却十分重视，在这种情况下，便可能仅被当成一个混合流体的开启与关闭构件，而无法彰显其流量调节的功能，甚至被视为操作过程中的阻碍，以致于有进一步改善的需求。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种温控阀芯，可通过操作单一旋调构件，同时达到混合水出水控制，以及随着混合水温度变化自动调节混合水温度，以保持恒温状态的双重功能，旋调操作更为简易快速，而符合人性化需求。

本发明另一要目的在于提供一种温控阀芯，可以在冷水失效时，在极短的时间内，自动大幅度地减少或完全关闭热水的入水，而达到防烫伤的安全功效，以符合各国家相关的安全规范。

依据本发明较佳实施例的温控阀芯，包括：

一壳体部分，其内部设有出一容纳空间，并于周围壁墙上轴向延伸有一冷水入水通道、一热水入水通道及一混合水出水通道；所述冷水入水通道由所述壳体部分底端往上延伸到达一第一高度位置后与所述容纳空间相连通；所述热水入水通道由所述壳体部分底端往上延伸到达一第二高度位置后与所述容纳空间相连通；所述第一高度位置高于第二高度位置；所述混合水出水通道由所述壳体部分底部往上延伸超过所述第一高度位置一段距离后与所述容纳空间相连通；

一出水阀座，可被容纳定位于上述壳体部分的容纳空间，其内部具有一混合水腔室，可适当地通过上方一出水阀口与上述混合水出水通道顶端相连通；

一调控组件，可被安装于上述壳体部分内部及出水阀座所共同设有的内部空间中；还包括：

一旋调构件，可被限制在上述壳体部分的顶端原地转动；

一出水阀门，可通过转动上述旋调构件而被带动产生上下轴向位移，其内部安装定位有一弹性保护组件，以及一受该弹性保护组件抵顶的推抵件；所述出水阀门可被往下带动位移，使其得以在常态下阻断关闭上述出水阀口，当其被往上带动移动时，可开启形成上述出水阀口，所述弹性保护组件为一压缩弹簧；

一入水阀门，可被容纳于上述壳体部分的容纳空间内，其下方具有一热水入水腔室，可适当地与上方的上述出水阀座内部混合水腔室相连通，并可透过位于所述入水阀门底端的一热水入水阀口与上述壳体部分的热水入水通道顶端相连通，以及透过位于所述热水入水腔室上方一冷水入水阀口与上述冷水入水通道顶端相连通；所述入水阀门可沿着轴向上、下移动，当其被往下推动移动时，得以使上述热水入水阀口在常态下被完全或接近阻断密封，并使上述冷水入水阀口开启形成最大开度；当其被往上逐渐地推动位移时，可将上述热水入水阀口逐渐地开启直到最大开度，并使上述冷水入水阀口逐渐地缩小，直到完全或接近被阻断密封；通过入水阀门的上、下轴向移动，可以调节控制进入所述混合水腔室内的冷、热水比例；

一热敏元件，可被安装定位于上述入水阀门与出水阀门的推抵件两者间，其顶端具有一可轴向伸缩的活塞，可往上通过所述出水阀座与上述推抵件保持永久性抵顶接触，并可将来自于所述推抵件往下的轴向作用力传递于所述入水阀门，使所述入水阀门可被往下轴向推动位移，其底端则具有一热感应部位，可以感应通过上述冷水入水阀口及热水入水阀口的冷、热水经由上述入水阀门相互混合形成混合水后，由其周围通过的混合水温度；当感应到的混合水温度升高时，可迫使所述活塞伸长，以反向推抵所述入水阀门往下轴向位移；当感应到的混合水温度下降时，可允许所述活塞在适当地受力下内缩；

一弹性回复元件，可被安装于上述壳体部分的容纳空间底端处，其两端分别与所述壳体部分内部相对部位及上述入水阀门底端相互抵顶，通过其弹性回复力，可使上述出水阀门被往上移动时，同步地将所述入水阀门往上弹性推抵移动；也可以在上述热敏元件的热感应部位感应到混合水温度下降时，同步地将所述入水阀门往上推抵移动，以及将所述热敏元件的活塞往内挤压缩回；上述弹性回复元件的弹性系数小于弹性保护组件。

上述温控阀芯的壳体部分还包括一下壳体、一上壳体及一外壳体；所述下壳体的周围壁墙内部形成有上述冷水入水通道、热水入水通道及混合水出水通道，所述混合水出水通道大致由下壳体底部往上轴向延伸贯通至顶端部位，且内部形成有一容室；所述上壳体用以衔接密封于所述下壳体的顶端，并可将上述出水阀座抵顶固定于其与所述下壳体间，且内部形成有一容置空间，可与所述容室共同设有上述壳体部分大部分的容纳空间；所述外壳体用以穿套密封所述下壳体与部分的上壳体底端部位外部。

利用本发明的温控阀芯，使用者可透过单一操把手转动所述旋调构件来启闭控制出水及调节控制出水温度，并可通过热敏元件顶端活塞随着感应的混合水温度升降伸长内缩，使入水阀门自动上、下微幅调整移动，达到恒温保持功能，故可通过单一操作达到上述多种功能，使用操作极为简单快速，实符合人性化操作需求。

上述温控阀芯的热敏元件，可以在冷水失效时，在极短的时间内，利用快速伸长的活塞反向推抵所述入水阀门将所述热水入水阀口完全或接近阻断关闭，而自动大幅度地减少或完全关闭热水的入水，而达到防烫伤的安全功效，以符合各国家相关的安全规范。

附图说明

图1为本发明温控阀芯的立体结构示意图；

图2为本发明温控阀芯的立体分解图；

图3为本发明温控阀芯的侧视剖面图；

图4为本发明沿着冷水入水通道与混合水出水通道进行纵向剖面的立体剖视图；

图5为本发明沿着热水入水通道与混合水出水通道进行纵向剖面的立体剖视图；

图6为本发明沿着冷水入水通道顶端的径向开口横向剖面的立体剖视图；

图7为本发明沿着热水入水通道顶端的径向开口横向剖面的立体剖视图；

图8为本发明上壳体的立体剖视图；

图9为本发明出水阀座的立体剖视图；

图10为本发明沿着出水阀口进行横向剖面的立体剖视图；

图11为本发明旋调构件与出水阀门的立体剖视图；

图12为本发明入水阀门的立体剖视图；

图13为本发明温控阀芯的局部侧视剖面图，并显示有位于所述入水阀口顶端与底端处的冷水入水阀口与热水入水阀口；

图14为本发明温控阀芯的出水状态示意图，并显示有冷水入水通道与混合水出水通道；

图15本发明温控阀芯的另一出水状态示意图，并显示有热水入水通道与混合水出水通道。

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，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1至3，本发明提供一种温控阀芯的较佳实施例，主要包括一壳体部分a、一出水阀座b及一调控组件c；以下针对上述组成构件分述说明。

关于所述壳体部分a，还包括一下壳体10、一密封于所述下壳体10顶端的上壳体20，以及一密封于所述下壳体10及部分上壳体20外部的外壳体30；所述壳体部分a内部设有一容纳空间；其中：

所述下壳体10，如图4至7，大致呈筒状，具有一开口111朝上的容室11，以及分别轴向延伸于周围壁墙12内的一冷水入水通道13、一热水入水通道14及一混合水出水通道15。

上述冷水入水通道13可由所述下壳体10的底端往上延伸到达一第一高度位置后，透过一贯穿所述周围壁墙12的径向开口131连通内侧容室11。本实施例还透过另外两个同样贯穿所述周围壁墙12的径向开口132连通内侧容室11，且所述径向开口131、132间分别设置有一外围沟槽133相连通，使来自于所述冷水入水通道13顶端的冷水，可均匀地从四周各径向开口131、132所形成的冷水入口进入所述容室11内。

上述热水入水通道14可由所述下壳体10的底端往上延伸到达一第二高度位置后，透过一贯穿所述周围壁墙12的径向开口141连通内侧容室11。本实施例还透过另外两个同样贯穿所述周围壁墙12的径向开口142连通内侧容室11，且所述径向开口141、142间分别设置有一外围沟槽143相连通，使来自于所述热水入水通道14顶端的热水，可均匀地从四周各径向开口141、142所形成的热水入口进入所述容室11内。

上述冷水入水通道13顶端所在的第一高度位置高于所述热水入水通道14顶端所在的第二高度位置，也就是说，冷水会从该容室11一较高的位置处流入，而热水则从一较低的位置处流入。

上述混合水出水通道15可由所述下壳体10的底端往上直接贯通到达顶端，使混合水可自所述混合水出水通道15顶端进入后，沿着所述轴向延伸的通道往下流出。

上述下壳体10顶端外周壁形成有一段外螺牙16，并在其内部容室11内周壁位于所述径向开口131、132的顶缘处形成一定位环缘17，在其内部容室11内周壁位于所述径向开口141、142的底缘处形成一肩状的密封环缘18，在其内部容室11的底端处形成一定位槽19。

上述下壳体10在周围壁墙12外周壁靠近下方处各对称设置有两卡扣块121。

所述上壳体20，如图8，大致呈套筒状，其下方形成有一较大直径的螺合部位21，上方形成有一较小直径的容置部位22，并于外部形成有一阶级状的肩抵部位23。所述螺合部位21内部形成有内螺牙211，可与上述下壳体10外部顶端的外螺牙16相互螺合套接。所述容置部位22内部形成有一容置空间221，所述容置空间221靠近上方处的内周壁突伸有多数个沿轴向延伸的凸块，可分别在彼此间设有一限位滑槽222，且所述容置空间221顶端形成有一段较小直径的套接孔223，该套接孔223顶壁贯设有一穿孔224。

上述容置部位22外周壁呈多角形，可提供特定工具套接后扭转驱动。所述外壳体30，如图2、3，大致呈套盖状，具有一开口311朝下的内部空间31，并于顶壁贯穿有一可供上述上壳体20容置部位22由此往上穿伸的穿孔32，使所述外壳体30得以套盖在上述上壳体20螺合部位21与下壳体10外部，特别可将所述下壳体20外周壁予以套盖密封，使所述下壳体20冷水入水通道13顶端各径向开口131、132与热水入水通道14顶端各径向开口141、142外侧可被阻绝密封，进而使冷水与热水只能往内侧流入相连通的容室11中。

为确保上述外壳体30紧密地密封套盖于所述下壳体10与部分上壳体20外部，其外周壁靠近底端二对称处更分别设置有一扣合孔33，并于所述扣合孔33二邻侧外周壁各开设有一利于所述扣合孔33所在部位被挠性撑开的剖槽34，使所述外壳体31套盖于部分上壳体20与下壳体10外部，且所述内部空间31顶壁与上壳体20螺合部位21顶端肩抵部位23相互抵顶定位时，可以再通过所述扣合孔33与所述下壳体10外周壁的卡扣块121相互卡扣定位，使所述外壳体30得以紧密地密封套盖于所述下壳体10及上壳体20外部。

上述壳体部分a内部的容纳空间是由上述下壳体10的容室11、上壳体20的容置空间221，以及上壳体20螺合部位21的部分内部空间所构成。

关于所述出水阀座b，如图9、10，可被容纳定位于上述下壳体10的容室11上方区域，其内部具有一混合水腔室401，可通过顶端与该下壳体10的混合水出水通道15顶端相连通；本实施例的出水阀座b包括一腔室形成环40a及一上密封环40b；其中：

所述腔室形成环40a，大致呈圆环状，可被容纳定位于上述下壳体10的容室11上方区域，其周围环壁41底端缘与上述下壳体10容室内的定位环缘17相互抵顶定位，还于周围环壁41底端内侧径向延伸有一密封环缘42；所述腔室形成环40a可通过内部空间设有大部分的上述混合水腔室401。

所述上密封环40b，具有一顶壁43，其周围往下延伸有一周围环壁44，所述周围环壁44底端缘可用以与上述腔室形成环40a顶端缘相互抵顶衔接。所述顶壁43的顶面大致与上述下壳体10的顶端缘齐平，且周围往上突伸有若干个抵顶块45，每两相邻的抵顶块45间各形成有一缺口451，同时所述抵顶块45顶端缘可受上述螺合固接于所述下壳体10上的上壳体20螺合部位21内部顶壁予以往下抵顶，使所述出水阀座b可被牢固地抵顶定位于所述下壳体10内部容室11上方区域与所述上壳体20螺合部位21内部间。

上述顶壁43的顶面与所述下壳体10顶端缘齐平的设计，可以使上壳体20与其周围抵顶块45顶端缘相互抵顶定位时，其螺合部位21内部的顶壁可与所述下壳体10顶端缘形成一可供通水的间隔距离，使所述缺口451与所述混合水出水通道15顶端保持连通。

上述顶壁43中央还贯设有一通孔431，并于所述通孔431与所述缺口451间的顶壁43顶面上设置有一第一密封部位432；本实施例的第一密封部位432是由一嵌套定位于所述顶壁43顶面一环状凹槽中的一止水垫圈所构成。

上述上密封环40b可通过位于所述顶壁43下方及周围环壁44内部所形成的空间设有小部分的上述混合水腔室401，且该混合水腔室401可依序透过所述通孔431及各缺口451与所述混合水出水通道15顶端相连通。

关于所述调控组件c，如图11至13，可被安装于上述壳体部分a内部及出水阀座b所共同设有的内部空间中，还包括一旋调构件50、一出水阀门60、一入水阀门70、一热敏元件80及一弹性回复元件90；其中：

所述旋调构件50，大致呈轴杆状，其底端周壁具有一段外螺牙51，中间具有一段密封部位52，顶端具有一段转动轴部53。所述转动轴部53可自上述上壳体20顶端穿孔224往上突伸裸露，以供驱转作动。所述密封部位52可被转动地嵌套密封于上述套接孔223内部，使所述旋调构件50得以在所述上壳体20顶端被原地驱转作动。

所述出水阀门60，可经由转动上述旋调构件50而被带动产生上下轴向位移。

本实施例的出水阀门60还包括一连动套件60a、一出水密封套件60b、一弹性保护组件60c及一推抵件60d。

所述连动套件60a顶端与底端各凹设有一相互隔离的螺合槽61、62，顶端的螺合槽61可与上述旋调构件50底端的外螺牙51彼此相互螺合，底端的螺合槽62还在上方设有出一定位槽621。

所述出水密封套件60b顶端外周壁具有一段外螺牙63，可与所述连动套件60a底端的螺合槽62相互螺合固接，并于内部凹设有一定位槽64，所述定位槽64底壁中央贯穿一通孔65，且所述出水密封套件60b底面突伸有一呈环凸状的第二密封部位66。

上述连动套件60a的定位槽621与所述出水密封套件60b的定位槽64可共同设有一定位容槽601。

上述连动套件60a顶端外周壁突伸有多数个沿轴向延伸的限位凸块67，可分别与上述上壳体20内部容置空间221顶端内周壁各限位滑槽222相互嵌滑定位，使所述连动套件60a可被限制转动；因此，当上述旋调构件50转动时，即可作动所述连动套件60a沿着轴向上、下位移。

所述弹性保护组件60c，本实施例为一压缩弹簧，可被安装于上述出水阀门60的定位容槽601中，且顶端与所述连动套件60a的定位槽621顶壁相互抵顶定位。

所述推抵件60d，可被安装于上述出水阀门60的定位容槽64中，其顶端与上述弹性保护组件60c的底端相互抵顶，底端与上述出水密封套件60b的定位槽64底壁相互抵顶定位，更于中央凹设有一插孔68。

上述出水阀门60可被往下带动移动，使其下方出水密封套件60b底端的第二密封部位66在常态下可保持与上述出水阀座b上密封环40b顶端的第一密封部位432相互抵顶密封，而将所述通孔431与所述缺口451间的水流通路予以阻断关闭。反之，当该出水阀门60被往上带动移动时，其第二密封部位66可往上脱离所述第一密封部位432，使彼此间得以开启形成一出水阀口602，如图3，使来自于所述混合水腔室401内部的混合水，可经由上方通孔431及所述出水阀口602、各缺口451流向所述混合水出水通道15顶端。

所述入水阀门70，可被容纳于上述下壳体10的容室11中间区域内沿着轴向上、下移动，用以调节控制经由上述冷水入水通道13顶端，以及所述热水入水通道14顶端进入上述下壳体10内部容室11的冷水入水流量与热水入水流量大小。

本实施例的入水阀门70包括一入水密封部位70a及一承载穿套部位70b；其中：

所述入水密封部位70a，可被容纳于上述下壳体10位于上述出水阀座b的容室11下方区域中，其与承载穿套部位70b的外部间形成有一阶级部位71，且底端凹设有一热水入水腔室72，所述热水入水腔室72顶壁中央及周围分别设置有一中心通孔721及多数个周围通孔722，同时，所述热水入水腔室72内壁面等角径向延伸有多数个顶缘相连于顶壁的导流翼片73，使每两相邻的导流翼片73间各设有一导流槽道74，且各相对连通一个上述周围通孔722。所述导流翼片73底部内侧各成型有一缺口，可共同形成一定位槽75。

所述承载穿套部位70b，可被容纳于上述出水阀座b的混合水腔室401中，其上具有多数个自所述中心通孔721与所述周围通孔722间的顶壁往上延伸的支撑肋片76，每两相邻的支撑肋片76间各设有一侧向开口761，且所述支撑肋片76间共同设有一容室77，使上述热水入水腔室72可分别透过所述中心通孔721与各周围通孔722连通于所述出水阀座b的混合水腔室401。

上述承载穿套部位70b在各支撑肋片76顶端相连有一承载座78，该承载座78顶端凹设有一承载凹槽781，该承载凹槽781底壁中央贯穿有一穿伸孔782连通于上述容室77。

上述入水阀门70可被往下推动位移，一方面使其入水密封部位70a底端缘701在常态下可与上述下壳体10的密封环缘18保持或接近于相互抵顶密封，而将所述热水入水通道14顶端处各径向开口141、142与所述热水入水腔室72间的水流通路完全或接近于阻断关闭，另一方面使所述入水密封部位70a顶端位于各周围通孔722外围的阶级部位71顶壁面702在常态下可与上述腔室形成环40a底端密封环缘42彼此相互脱离，并开启形成一最大开度的冷水入水阀口703，如图13，进而使来自于所述冷水入水通道13顶端的冷水得以透过各径向开口131、132往内侧径向流经所述冷水入水阀口703后进入所述混合水腔室401中。反之，当所述入水阀门70被往上逐渐地作动移动时，一方面将使其入水密封部位70a底端缘701与上述下壳体10的密封环缘18彼此逐渐地脱离，直到开启形成一最大开度的热水入水阀口704，如图13，使来自于所述热水入水通道14顶端的热水得以透过各径向开口141、142往内侧径向流经所述热水入水阀口704后进入所述热水入水腔室72中，另一方面则使所述入水密封部位70a顶端位于各周围通孔722外围的阶级部位71顶壁面702与上述腔室形成环40a底端密封环缘42彼此逐渐地接近，直到彼此达到或接近相互抵顶密封，进而完全或接近阻断关闭所述冷水入水阀口703。通过上述入水阀门70的上、下轴向移动，可以调节控制进入所述混合水腔室701内的冷、热水比例，进而达到调节控制混合水温度的效果。

所述热敏元件80，大致呈轴杆状，其顶端设置有一可轴向伸缩的活塞81，且中段设置有一可被承载定位于上述入水阀门70顶端承载凹槽781内的环状凸部82，底端则设置有一热感应部位83。

上述活塞81可与上述出水阀门60下方推抵件60d底端的插孔68相互嵌插定位，并保持永久性地抵顶接触，而可将来自于所述推抵件60d往下的轴向作用力传递于上述入水阀门70，使所述入水阀门70可被往下轴向推动移动。

上述热感应部位83可通过上述入水阀门70顶端的穿伸孔782，而被容纳于下方容室77中，用以感应通过其周围后流向所述混合水腔室401的混合水温度，并可在感应到混合水温度升高时，迫使所述活塞81伸长，以反向推抵所述入水阀门70往下轴向位移，使热水的进水量减少，以改变冷、热水的混合比例；反之，当感应到温合水温度下降时，则允许所述活塞81在适当地受力情形下内缩。

上述热敏元件80内部填充有可热膨胀材料，例如蜂腊等，故可在受热膨胀时推动该活塞81伸长，但在遇冷时，该活塞81必需通过外力作用方可内缩，由于所述热敏元件80属于习知构件，故不多所赘述。

上述热敏元件80通过上述出水阀门60顶端通孔65处的相对外周壁与所述通孔65内周壁彼此间相隔有一适当距离，可通过形成一水流间隙801，如图10，利用所述水流间隙801，可供来自于下方混合水腔室401的混合水得以由此通过后流向各缺口451。

上述热敏元件80实际安装时，其底端缘略为伸入上述入水阀门70的中心通孔721内，并与其内壁面保持一适当间隔距离，来形成一水流间隙802，如图13，使所述热水入水腔室72得以透过所述水流间隙802，再经由上方容室77周围、各侧向开口761与所述混合水腔室401相连通，进而使所述热水入水腔室72内的部分热水可以经此水流通路流向所述混合水腔室401中。

上述腔室形成环40a底端缘可涵盖于上述入水阀门70各周围通孔722大部分区域，这样的结构设计，可以使来自于各径向开口131、132往内径向流动的冷水，以及来自于各周围通孔722往上轴向流动的热水，能够在各周围通孔722上方处彼此相遇及混合，之后，再一起被往内径向导引至各侧向开口761底端处，进而与来自于所述中心通孔721，并通过所述水流间隙801后往上轴向流动的热水再一次混合形成混合水，最后，沿着位于上述热敏元件80热感应部位83周围的侧向开口761往上方流动及进入所述混合水腔室401中。期间，由于混合水可以被导引通过所述热感应部位83周围，因此，可以确保所述热感应部位83能够准确地感应到混合水的实际温度。

所述弹性回复元件90，本实施例为一压缩弹簧，可被安装于上述下壳体10的容室11下方区域，且底端与所述容室11底端的定位槽19相互抵顶定位，顶端与上述入水阀门70底端的定位槽75相互抵顶，借此，可使上述入水阀门70得以常态性地受到所述弹性回复元件38往上的弹力作用，利用该弹性回复力，可以在上述出水阀门60被往上作动位移时，同步地将所述入水阀门70往上弹性推抵移动，使热水的进水量提高；也可以在上述出水阀门60静止不动，但在上述热敏元件80的热感应部位83感应到混合水温度下降的情况下，透过弹性推抵所述入水阀门70往上位移的同时，将所述热敏元件80顶端的活塞81往内挤压缩回，一方面使所述活塞81与所述推抵件60d保持永久性抵顶接触，另一方面使热水的进水量提高，以改变冷、热水的混合比例。

上述弹性保护组件60c的设置目的在于：当入水阀门70的底端缘701与下壳体10的密封环缘18相互抵顶密封，且所述热敏元件80的活塞81因为热感应部位83感应到的混合水温度不断升高而持续伸长时，可以通过所述弹性保护组件60c被弹性压缩，来避免所述热敏元件80、入水阀门70，以及受所述热敏元件80与入水阀门70抵顶的相对构件间彼此相互挤压造成损坏，所以，可被轻易理解的是，除了上述特殊情况，所述弹性保护组件60c并不需也不能提供任何弹性压缩作用，以防止在一般活塞81伸长的情况下，因弹性保护组件60c被弹性压缩，致使所述热敏元件80反而无法反向抵顶所述入水阀门70往下移动，以自动调节冷、热水入水比例，在这样的前提下，所述弹性保护组件60c的弹性系数必须大于所述弹性回复元件90，而为两者间必要的限制条件，透过这样的限制条件，可以确保两者在特殊及一般情况下各自正常运作。

本发明上述温控阀芯可安装应用于如水龙头等出水装置上，并可在所述旋调构件50的转动轴部53上搭配一可供使用者转动的操作把手，借以上、下轴向带动所述出水阀门60与入水阀门70，来达到出水启闭控制，以及混合水温度调节控制功能，其使用操作方式如下所述。

上述温控阀芯在常态下，其出水密封套件60b底端的第二密封部位66与所述上密封环40b顶端的第一密封部位432彼此间可保持相互抵顶密封，以阻断关闭所述出水阀口602，使所述混合水腔室401内部的混合水无法流往所述混合水出水通道15，而形成出水关闭状态。

当使用者透过上述操作把手转动所述旋调构件50时，如上所述，一方面可带动所述出水阀门60往上位移，使第二密封部位66往上脱离所述第一密封部位432，以开启形成所述出水阀口602，如图14、15，另一方面可使所述入水阀门70得以同步地受到所述弹性回复元件90的弹力往上推抵移动，令其原来保持或接近抵顶密封于所述密封环缘18的底端缘701可以往上移动脱离所述密封环缘18，进而开启形成或扩大所述热水入水阀口704，使热水的进水量逐渐增加，同时，也令其原来开启形成最大开度的冷水入水阀口703，因其顶壁面702往上位移接近所述密封环缘42，使所述冷水入水阀口703逐渐缩小，而减少冷水的进水量；从上述说明，可以轻易理解的是，当使用者转动所述旋调构件50的瞬间，即可通过被开启形成的出水阀口602，使来自于所述混合水腔室401内部的混合水能够快速地由此通过，并自该混合水出水通道15顶端流入，而形成混合水出水，同时，随着相同于开启方向的转动操作持续进行，将可逐渐地提高热水的进水量，以及逐渐地降低冷水的进水量，使混合水的温度逐渐地上升。反之，当使用者以相反开启方向转动操作时，同样可透过逐渐缩小的热水入水阀口704，逐渐地降低热水的进水量，以及透过逐渐扩大的冷水入水阀口703，逐渐地提高冷水的进水量，使混合水的温度逐渐地下降，直到上述出水阀口602被完全阻断关闭为止；所以，使用者可通过调节控制开启出水后的转动角度大小，轻易地达到调节控制混合水出水温度的效果，也可通过反向转动回复至常态下位置，将混合水的出水予以关闭。而上述混合水的启闭出水与温度调节控制，均可利用单一操作把手透过所述旋调构件50来达成，操作上极为简易且快速，符合人性化需求。

需特别说明的是，当使用者透过上述操作把手调节转动所述旋调构件50至某一混合水出水温度时，或许上述热敏元件80的活塞81，尚未针对最新的混合水温度作出完全伸缩反应，但因为热敏元件80的活塞81在混合水温度变化过程中几乎可同步作出伸缩反应，因此，顶多只会再作出细微的伸缩调整，故对最新的混合水温度所造成的影响，是在可以被允许的范围内。

当使用者透过上述操作把手调节转动所述旋调构件50至某一混合水出水温度时，一旦冷、热水温度或水压发生变化，皆会影响冷、热水相互混合后的混合水温度，为了防止混合水温度升降幅度过大，造成忽冷忽热现象，令使用者感觉不适，透过本发明的热敏元件80，可以有效地自行调节冷、热水的进水比例，使混合水温度保持恒温状态；例如，当热水的温度或水压升高时，将使混合水温度上升，此时热敏元件80的活塞81会随着热感应部位83感应到的混合水温度上升而伸长，并反向推抵入水阀门70往下位移，以减少热水的进水量，如此，即可将混合水温度略为往下修正下降。同理，当冷水的温度或水压升高时，也可透过弹性回复元件90弹性推抵所述入水阀门70往上位移，同时挤压活塞81内缩，提高冷水的进水量，使混合水温度略为往上修正上升，而达到恒温保持效果。

本发明的温控阀芯也具有冷水失效时自动将热水进水量大幅地减少或阻断关闭的功能；例如，当使用者转动开启温控阀芯形成混合水出水时，一旦冷水失效，亦即冷水进水量瞬间到达或接近零时，混合水的温度会瞬间升高，此时，即可通过热敏元件80的活塞81，因为热感应部位83感应到的混合水温度大幅度地上升，而快速地伸长，在极短的时间内，反向推抵所述入水阀门70大幅度地往下移动，将所述热水入水阀口704予以完全或接近阻断关闭，使热水的进水量到达或接近于零，而达到防烫伤的功效，并符合各先进国家相关的安全规范。

本发明上述实施例的出水阀座b，利用塑料射出成型所述腔室形成环40a与上密封环40b两独立构件后，再相互抵接组装，可以有效解决以塑料射出成型单一构件可能遭遇到的开模问题，但若以金属材料一体加工成型，则不会有塑料射出开模的问题，因此，便可以单一构件形态呈现。

本发明上述实施例的出水阀座b顶端设置的缺口451，主要目的在于使通过上述出水阀口602的混合水，能够由此通过后流向混合水出水通道15，因此，只要能够使通过上述出水阀口602的混合水能够被导向所述混合水出水通道15，即符合本发明的技术精神，而不限于上述的缺口451形态；例如，也可以在所述出水阀座b顶壁43位于所述出水阀口602外围处的顶面上设置可供混合水往下通过的多数个孔洞或水流通道，使混合水可以由此通过后，再流向该混合水出水通道15。另外，也可以不必利用上述抵顶块45供所述上壳体20抵顶定位，而是利用所述顶壁43位于所述孔洞或水流通道外围部位供所述上壳体20与下壳体10相对部位相互夹抵定位。

本发明上述实施例的出水阀门60，除了内部的弹性保护组件60c与推抵件60d外，其外部构件是由相互螺合固接的连动套件60a与出水密封套件60b两独立构件所组成，但不以此为限，只能所述外部构件可以提供与所述旋调构件50相互螺合，并可被限制上、下轴向位移，以及在底部形成所述第二密封部位66，以及在内部形成所述定位容槽601，即符合本发明的技术精神，在此前提下，以单一构件形成所述外部构件也是可行的实施形态，徜若考虑到所述定位容槽601射出或加工成型的方便性，所述定位容槽601内部用以提供所述推抵件60d底部定位的底壁，可以利用安装另一构件，例如C形扣环及其类似构件，来提供相同的定位效果。

本发明上述实施例的热敏元件80，主要是通过中段部位的环状凸部82嵌套于所述入水阀门70的承载座78，达到侧向限位及下方支撑抵顶效果，但不以此为限；例如，可以通过靠近活塞81的顶端部位周壁与所述推抵件60d底端相互嵌套，达到侧向限位效果，再通过底端部位与所述承载穿套部位70b相对部位相互抵顶，达到下方支撑抵顶效果。

本发明上述实施例的冷水入水阀口703大小，是由所述入水阀门70顶壁面与所述出水阀座b密封环缘42彼此间相隔预定距离时，在彼此间形成可供冷水由此进入的通水间隙或入水截面积大小所决定；同样地，所述热水入水阀口704的大小，则是由所述入水阀门70底端缘与所述下壳体10密封环缘18彼此间相隔预定距离时，在彼此间形成可供热水由此进入的通水间隙或入水截面积大小所决定，但不以此为限；原则上，只要所述入水阀门70往上位移时，可令其冷水入水阀口703缩小，同时热水入水阀口704扩大，以及所述入水阀门70往下位移时，可令其冷水入水阀口703扩大，同时热水入水阀口704缩小，即符合本发明的技术精神。依据上述原则，所述冷水入水阀口703的大小，也可以由所述入水阀门70供冷水进入的开口被所述下壳体10周围壁墙12相对内壁面予以遮蔽后剩余的通水间隙或入水截面积大小所决定，亦即，当入水阀门70往上位移时，遮蔽面积增加，开口截面积缩小，同样可以达到上述冷水入水阀口703大小的控制功能，且这样的控制功能完全与上述出水阀座b无关。同理，所述热水入水阀口704的大小，也可以由所述入水阀门70供热水进入的开口被所述下壳体10周围壁墙12相对内壁面予以遮蔽后剩余的通水间隙或入水截面积大小所决定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种温控阀芯，包括：

一壳体部分，其内部设置有一容纳空间，并于周围壁墙上轴向延伸有一冷水入水通道、一热水入水通道及一混合水出水通道；所述冷水入水通道由所述壳体部分底端往上延伸到达一第一高度位置后与所述容纳空间相连通；所述热水入水通道由所述壳体部分底端往上延伸到达一第二高度位置后与所述容纳空间相连通；所述第一高度位置高于第二高度位置；所述混合水出水通道由所述壳体部分底部往上延伸超过所述第一高度位置一段距离后与所述容纳空间相连通；

一出水阀座，容纳定位于上述壳体部分的容纳空间内，其内部具有一混合水腔室，并通过上方一出水阀口与上述混合水出水通道顶端相连通；

一调控组件，安装于上述壳体部分内部及出水阀座所共同设有的内部空间中；还包括：

一旋调构件，限制在上述壳体部分的顶端原地转动；

一出水阀门，由转动上述旋调构件而被带动产生上下轴向位移，其内部安装定位有一弹性保护组件，以及一受所述弹性保护组件往下抵顶的推抵件；所述出水阀门被往下带动移动，其在常态下得以阻断关闭上述出水阀口，当其被往上带动位移时，开启形成上述出水阀口；

一入水阀门，容纳于上述壳体部分的容纳空间内，其下方具有一热水入水腔室，与顶端的上述出水阀座内部混合水腔室相连通，以及透过其底端一热水入水阀口与上述壳体部分的热水入水通道顶端相连通，以及透过其顶端一冷水入水阀口与上述冷水入水通道顶端相连通；所述入水阀门沿着轴向上、下移动，当所述入水阀门被往下推动移动时，上述热水入水阀口在常态下被阻断密封，上述冷水入水阀口开启形成最大开度；当所述入水阀门被往上逐渐地推动移动时，上述热水入水阀口逐渐地开启直到最大开度，上述冷水入水阀口逐渐地缩小，直到被阻断密封；通过所述入水阀门的上、下轴向移动来调节控制来自于所述冷水入水阀口及热水入水阀口的冷、热比例，并使冷、热水得以在所述热水入水腔室顶端处相互混合形成混合水后进入所述混合水腔室内；一热敏元件，分别与上述入水阀门及出水阀门的推抵件保持抵顶接触，将来自于所述推抵件的轴向推力传递于所述入水阀门，使其往下轴向移动，所述热感应部位感应从其周围通往所述混合水腔室的混合水温度，使其得以依据所感应的温度上升或下降，自动地伸长以反向推抵所述入水阀门往下轴向移动，或受力缩短；

一弹性回复元件，分别与上述入水阀门底端及壳体部分的容纳空间底端相互抵顶，上述出水阀门被往上移动时，所述入水阀门同时被往上弹性推抵移动，将上述热敏元件推抵缩短，且其弹性系数小于上述弹性保护组件。

2.如权利要求1所述的一种温控阀芯，其特征在于：所述壳体部分还包括一下壳体、一上壳体及一外壳体；所述下壳体的周围壁墙内部形成有上述冷水入水通道、热水入水通道及混合水出水通道，所述混合水出水通道由下壳体底部往上轴向延伸贯通至顶端部位，且内部形成有一容室；所述上壳体衔接密封于所述下壳体的顶端，并将上述出水阀座抵顶固定于其与所述下壳体间，且内部形成有一容置空间，与所述容室共同设有上述壳体部分的容纳空间；所述外壳体穿套密封所述下壳体与部分的上壳体底端部位外部；

所述弹性保护组件为一压缩弹簧；

所述热敏元件顶端设置有一可轴向伸缩的活塞，用以抵顶定位于上述出水阀门的推抵件底端，并于底端设置有一热感应部位，用以抵顶上述入水阀门相对部位。

3.如权利要求2所述的一种温控阀芯，其特征在于：所述下壳体的冷水入水通道与热水入水通道均通过顶端部位贯穿周围壁墙的若干彼此各通过一外围沟槽相互连通的径向开口与内部容室相连通，且上述径向开口的径向外侧可通过所述外壳体套盖密封。

4.如权利要求1所述的一种温控阀芯，其特征在于：所述出水阀门还包括彼此相互衔接固定的一连动套件及一出水密封套件，且彼此间共同设有一定位容槽，上述弹性保护组件及推抵件分别安装定位于所述定位容槽上、下侧；所述连动套件与上述旋调构件相互螺合，并被限制转动地安装在所述壳体部分的容纳空间中，其可在所述旋调构件转动时产生上、下轴向位移；所述出水密封套件底壁贯穿有一可供上述热敏元件的顶端由此通过抵顶于所述推抵件的通孔。

5.如权利要求1所述的一种温控阀芯，其特征在于：所述出水阀门底端设置有一第二密封部位；所述出水阀座顶端设置有一顶壁，所述顶壁中央贯通有一可供上述热敏元件由此通过的通孔，且所述通孔内周壁与所述热敏元件相对外周壁间相隔形成一水流间隙连通所述混合水腔室与所述混合水出水通道顶端，且所述顶壁在所述通孔周围的顶面处设置有一第一密封部位，与所述出水阀门底端的第二密封部位相隔来形成上述出水阀口，并在常态下被所述第二密封部位抵顶密封。

6.如权利要求5所述的一种温控阀芯，其特征在于：所述出水阀座的顶壁周围往上突伸有若干抵顶块，每两个相邻抵顶块间各形成有一缺口，所述缺口分别连通位于径向外侧的混合水出水通道顶端，以及透过位于径向内侧的上述出水阀口连通所述水流间隙。

7.如权利要求5所述的一种温控阀芯，其特征在于：所述出水阀座的顶壁靠近周围处贯穿有若干孔洞，所述孔洞分别连通位于所述孔洞底端的混合水出水通道顶端，以及透过位于所述孔洞顶端径向内侧的上述出水阀口连通所述水流间隙。

8.如权利要求1所述的一种温控阀芯，其特征在于：所述入水阀门还包括一入水密封部位及一承载穿套部位，且两者外部间形成有一阶级部位；所述入水密封部位容纳于上述壳体部分的容纳空间底端与所述出水阀座间，其底端凹设形成有一热水入水腔室，所述热水入水腔室的顶壁中央及周围分别设置有一中心通孔及若干周围通孔；所述承载穿套部位容纳于上述出水阀座的混合水腔室中，其上具有若干自所述中心通孔与周围通孔间的顶壁往上延伸的支撑肋片，每两个相邻支撑肋片间各设有一侧向开口，且所述支撑肋片间共同设有一容室，所述支撑肋片顶端相连有一承载座，其顶端凹设有一承载凹槽，并于承载凹槽底壁贯穿有一穿伸孔连通所述容室；上述热敏元件顶端设置有一可轴向伸缩的活塞，中段设置有一环状凸部，底端设置有一感应部位，所述环状凸部承载定位于所述承载凹槽中，所述热感应部位通过所述穿伸孔后被容纳于所述容室中，且底缘伸入所述中心通孔，彼此间形成有一水流间隙；上述热水入水腔室透过各周围通孔，以及所述中心通孔顶端的水流间隙连通所述混合水腔室，所述冷水入水阀口是由上述入水密封部位顶端位于各周围通孔外围的阶级部位顶壁面与上述出水阀座底端相对部位两者间的通水间隙所决定，且所述冷水入水阀口位于所述冷水入水通道顶端各径向开口的径向内侧，所述热水入水阀口是由上述入水密封部位底端缘与上述壳体部分相对部位两者间的通水间隙所决定，且所述热水入水阀口位于所述热水入水通道顶端各径向开口的径向内侧。

9.如权利要求8所述的一种温控阀芯，其特征在于：所述热水入水腔室内壁面径向延伸有若干顶端相连于顶壁的导流翼片，每两个相邻的导流翼片间各设有一导流槽道，且分别相对连通一个上述周围通孔。

10.如权利要求9所述的一种温控阀芯，其特征在于：所述导流翼片底部内侧各成型有一缺口，所述缺口共同设有出一定位槽，使可为压缩弹簧的上述弹性回复元件一端抵顶定位于所述定位槽中。

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