CN102840677A - 一种热水器阀门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于热水器的阀门。包括设置有混水出水通孔、冷水进水通孔、冷水送水通孔、混水入水通孔的开关阀，冷水进水通孔连接冷水进水管路，混水入水通孔连接热水进水管路，热水进水管路与热水器相连，冷水送水通孔通过一个温度调节阀连接去热水器端冷水送水管路，去热水器端冷水送水管路与热水器相连；温度调节阀上设置有冷水入水孔、去热水器端冷水送水孔、去混水端冷水出水孔，冷水入水孔连接去热水器端冷水送水管路，去热水器端冷水送水孔也连接去热水器端冷水送水管路，去混水端冷水出水孔与一个冷水支管连接，冷水支管与靠近所述热水进水口一端的热水进水管路径向连通。该阀门实现双联动控制，且热水不流经阀芯提高了阀芯的使用寿命。

Description

一种热水器阀门

技术领域

本发明涉及阀门控制领域，具体涉及一种用于太阳能热水器的阀门。

背景技术

太阳能热水器因其节能、环保等优点逐渐受到广大消费者的青睐。现行市场上关于太阳能热水器的控制阀的水路设计一般有两种，一种是温度调节阀设置在开关阀之前，即先调温再调流量；一种是开关阀设置在温度调节阀之前，即先调流量再调温。对于先调温再调流量这种情况来说，由于温度调节阀设在开关阀之前，热水需要首先进入温度调节阀芯的陶瓷片后才能与冷水混合，通过热水与冷水的比例调节从而进行水温调节。然而，由于热水必须经过陶瓷阀芯的陶瓷片，使得陶瓷阀芯的陶瓷片长时间的承受高温，这将会对陶瓷片的使用寿命产生不良的影响；另外，采用先调温再调流量这种方式进行调节，为了防止热水器长期处于承压状态并防止热水器的进、出水从总进水管回流而造成热水器干烧，在温度调节阀之前还需再加冷水分水阀，采用冷水分水阀对进入太阳能热水器的需加热的冷水和需要与加热后的热水进行混合的冷水进行水量分配，这使得阀门的整体结构包含分水阀、调温阀、开关阀等，结构复杂。对于先调节流量再调节温度这种情况来说，现有产品中的开关阀设在调温阀之前，一般对冷热出水先用双联动开关阀控制，热水仍然会经过阀门的陶瓷阀芯，也将对陶瓷片的使用寿命产生不良的影响；同时，该种调节方式，需要在太阳能热水器上设开关阀，整体上需要两个开关阀加一个温度调节阀结构，结构复杂。

为了克服结构复杂的缺陷，厂家纷纷研制双联动控制陶瓷阀芯，该阀芯一般具有三个过流孔或者四个过流孔，所述过流孔连接不同的管路，从而实现对冷热水的双联动调整。以四孔双联动陶瓷阀芯为例，现有技术中的四孔双联动陶瓷阀芯包括由动片和定片组成的陶瓷片组，所述定片上分布有四个过水孔，所述过水孔沿其所述端面的周向均匀分布，沿周向依次分布为冷水进水孔、冷水出水孔、热水进水孔、热水出水孔，所述定片和所述动片上分别设置有一对扇形导流区域沉台，当所述冷水出水孔和所述热水出水孔分别且完全位于所述动片导流区域沉台的内部时，冷热水完全关闭；顺时针旋转动片，定片上的扇形导流区域沉台和动片上的扇形导流区域沉台有了重叠形成的过流区域，冷水出水孔和热水出水孔有一部分移出动片上的扇形导流区域沉台，冷热水分别开始出水；继续顺时针旋转动片，当所述冷水出水孔和所述热水出水孔完全移出所述动片上的扇形导流区域沉台时，冷水出水孔和热水出水孔完全被打开。该陶瓷阀芯实现了双联动控制，即实现了对冷热水的同时控制，但是由于该双联动陶瓷阀芯的动片导流区域沉台和定片导流区域沉台均为规则的扇形，定片上的扇形导流区域沉台和动片上的扇形导流区域沉台形成的过流区域的截面积随着动片旋转角度的变化不能实现线性增减，使得该双联动控制陶瓷阀芯不能实现水量的线性调节，调节时水流忽大忽小，极为不便。

综上所述，现有太阳能热水器阀门在对水流量进行调节过程中主要存在两个缺陷：

1.热水经过陶瓷阀芯的陶瓷片，使陶瓷片长时间承受高温，对陶瓷片的使用寿命产生不良影响。

2.采用双联动陶瓷阀芯在简化机构时没能对流量调节实现线性控制， 流量调整忽大忽小，温度调整忽冷忽热。   

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的热水器阀门由于水路设计不合理而导致热水经过陶瓷阀芯的陶瓷片使得陶瓷片的使用寿命降低的缺陷，从而提供一种可以延长陶瓷片的使用寿命的热水器阀门。

本发明要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中的热水器采用双联动控制阀在水量调整上的非线性调整缺陷，从而提供一种既结构简单又能对水量进行线性调整的热水器阀门。

     为此，本发明提供一种热水器阀门，所述热水器阀门的阀体包括一个开关阀，所述开关阀上设置有混水出水通孔、冷水进水通孔、冷水送水通孔、混水入水通孔，所述混水出水通孔连接出水口，所述冷水进水通孔连接冷水进水管路，所述混水入水通孔连接热水进水管路，所述热水进水管路通过设置在热水器上的热水出口与热水器相连，所述冷水送水通孔通过一个温度调节阀连接去热水器端冷水送水管路，所述去热水器端冷水送水管路通过设置在所述热水器上的冷水入口与所述热水器相连；所述温度调节阀上设置有冷水入水孔、去热水器端冷水送水孔、去混水端冷水出水孔，所述冷水入水孔连接靠近所述开关阀一端的去热水器端冷水送水管路，所述去热水器端冷水送水孔连接靠近所述冷水入口一端的所述去热水器端冷水送水管路，所述去混水端冷水出水孔与一个冷水支管连接，所述冷水支管与靠近所述热水出口一端的所述热水进水管路径向连通。

所述开关阀和所述温度调节阀均为陶瓷阀芯，所述陶瓷阀芯包括动片和定片，所述动片和所述定片的一个端面相贴合并能相对于所述定片旋转，所述定片和所述动片在相互贴合的端面上分别成型有定片导流区域和动片导流区域，所述定片导流区域和所述动片导流区域在工作时重叠形成过流区域，所述过流区域的面积随着动片的旋转呈线性变化。

所述温度调节阀的定片为温度调节陶瓷定片，所述温度调节陶瓷定片为圆柱体，所述温度调节阀的动片为温度调节陶瓷动片，所述温度调节陶瓷动片为圆柱体，所述温度调节陶瓷定片不与所述温度调节陶瓷动片相配合的端面上有三个均匀分布成三角形状的圆孔，所述三个均匀分布成三角形状的圆孔包括冷水送水孔、去热水器端出水半通孔和去混水端出水半通孔，所述冷水送水孔为通孔并与所述冷水入水孔连接，所述去热水器端出水半通孔与所述去热水器端冷水送水孔连接，所述去混水端出水半通孔与所述去混水端冷水出水孔连接；

所述温度调节陶瓷定片的所述定片导流区域为温度调节定片导流区域沉台，所述温度调节定片导流区域沉台为三个，分别为温度调节冷水导流区域沉台和两个关于所述温度调节冷水导流区域沉台所在端面的轴线对称的腰形导流区域沉台，所述腰形导流区域沉台的截面由两两相对的四条弧线首尾光滑过渡连接组成，其中两条相对的弧线与其所在端面同心，所述两条腰形的导流区域沉台包括一个去混水端导流区域沉台和一个去热水器端导流区域沉台，所述去热水器端出水半通孔位于所述去热水器端导流区域沉台的内部，所述去混水端出水半通孔位于所述去混水端导流区域沉台的内部；

所述温度调节陶瓷动片的所述动片导流区域为温度调节动片导流区域沉台，所述温度调节陶瓷动片导流区域沉台为一个，所述动片导流区域沉台的截面为轴对称封闭曲线，所述轴对称封闭曲线包括与其所在端面同心的圆弧，所述同心的圆弧的半径不小于所述冷水送水通孔的半径，所述同心的圆弧光滑过渡连接一个扇形，所述扇形的弧线与其所在端面同心。

所述开关阀的所述定片为陶瓷定片，所述陶瓷定片为圆柱体，所述陶瓷定片的所述定片导流区域为定片导流区域沉台，所述定片导流区域沉台为两个，两个所述定片导流区域沉台的横截面分别为由若干弧线首尾光滑过渡连接形成的定片封闭曲线，两个所述定片封闭曲线关于其所在端面的圆心呈中心对称分布；所述陶瓷定片还包括与所述定片导流区域沉台位于相同端面的关于所述相同端面的圆心分别呈中心对称分布的一组冷热水进水圆形通孔和一组冷热水出水圆形通孔，所述冷热水出水圆形通孔分别位于所述定片导流区域沉台的所述定片封闭曲线围成的区域的内部,两条所述定片封闭曲线上分别有一条弧线与所述冷热水出水圆形通孔上的对应弧线重合，所述冷水进水圆形通孔与所述冷水进水通孔相连，所述冷水出水圆形通孔与所述冷水送水通孔连接，所述热水进水圆形通孔与所述混水入水通孔连接，所述热水出水圆形通孔与所述混水出水通孔连接； 

所述开关阀的所述动片为陶瓷动片，所述陶瓷动片为圆柱体，所述陶瓷动片的所述动片导流区域为动片导流区域沉台，所述动片导流区域沉台为两个，两个所述动片导流区域沉台关于其所在端面的圆心呈中心对称分布，所述动片导流区域沉台的横截面为动片封闭曲线，所述动片封闭曲线包括靠近其所在端面的边缘并与所述端面同心的圆弧，所述同心的圆弧的一端光滑过渡连接线段，所述线段不与所述圆弧连接的一端向着所述动片导流区域沉台的内部延伸并与动片圆弧的一端光滑过渡连接, 所述动片圆弧在所述冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水出水通孔的外边缘的对应部分的圆弧重合，所述同心的圆弧的另一端光滑过渡连接一条向着所述动片导流区域沉台凹进的内凹圆弧，所述内凹圆弧在冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水进水圆形通孔的外边缘的对应部分的圆弧同心且大于其对应的所述对应部分的圆弧，所述内凹圆弧与其对应的所述对应部分的圆弧的距离为A,所述内凹圆弧通过一段不规则曲线与所述动片圆弧的另一端光滑过渡连接;

所述定片导流区域沉台和所述动片导流区域沉台在冷热水完全打开时的重叠部分的截面积分别大于所述冷热水出水圆形通孔的截面积，所述不规则曲线在冷热水完全打开时位于所述定片封闭曲线的外围。

所述冷热水进水圆形通孔和所述冷热水出水圆形通孔的直径为分别为5-10mm，所述距离A为0.5-10mm。

所述冷热水进水圆形通孔与所述冷热水出水圆形通孔的直径都为7mm，所述距离A都为2mm。

所述温度调节阀和所述开关阀分别通过设置在各自所述定片上的定位装置与所述热水器阀门的所述阀体相固定。

所述开关阀的所述动片和所述温度调节阀的所述动片中至少有一个在不与各自的所述定片相贴合的一端成型有定位机构，所述动片通过所述定位机构与所述陶瓷阀芯的转轴的一端固定，所述转轴的另一端上成型有旋转把手。

 所述定位机构为与其所在圆面同心的圆环形的定位凸台，所述定位凸台的外径上成型有沿所述圆面的径向延伸的方形凸台，所述转轴上成型一个圆形底座，所述圆形底座上成型有与所述圆环形定位凸台相配合固定的圆环形定位凹槽以及与所述方形凸台相配合固定的方形凹槽。

 所述转轴通过固定装置与所述定片组装在一起，所述旋转把手伸出所述固定装置的外端面。

所述固定装置包括锁紧螺母，所述锁紧螺母套接在所述转轴上并与所述定片配合固定。

所述转轴向着套接有所述锁紧螺母的一端依次套接圆形垫片和圆形固定衬套，所述圆形固定衬套的外圆周面上成型有一对突起，所述定片的外圆周面上成型有一对与所述突起相配合固定的U形卡槽。

本发明的热水器阀门具有以下优点：

1.本发明提供的热水器阀门的阀体包括一个开关阀，所述热水器阀门的阀体包括一个开关阀，所述开关阀上设置有混水出水通孔、冷水进水通孔、冷水送水通孔、混水入水通孔，所述混水出水通孔连接出水口，所述冷水进水通孔连接冷水进水管路，所述混水入水通孔连接热水进水管路，所述热水进水管路通过设置在热水器上的热水出口与热水器相连，所述冷水送水通孔通过一个温度调节阀连接去热水器端冷水送水管路，所述去热水器端冷水送水管路通过设置在所述热水器上的冷水入口与所述热水器相连；所述温度调节阀上设置有冷水入水孔、去热水器端冷水送水孔、去混水端冷水出水孔，所述冷水入水孔连接靠近所述开关阀一端的去热水器端冷水送水管路，所述去热水器端冷水送水孔连接靠近所述冷水入口一端的所述去热水器端冷水送水管路，所述去混水端冷水出水孔与一个冷水支管连接，所述冷水支管与靠近所述热水出口一端的所述热水进水管路径向连通。通过这样的阀体设计，热水器阀门在工作时，冷水从所述冷水进水管路进入开关阀，调整开关阀使进入的冷水通过所述去热水器端冷水送水管路，冷水流经位于所述温度调节阀时，所述温度调节阀对所述冷水进行分流，一部分通过去热水器端冷水送水孔进入热水器，另一部分通过冷水支管进入热水进水管路，进入热水进水管路的冷水与来自与热水器的热水在所述热水进水管路混合后通过所述开关阀调整，最后从出水口流出。从整个阀门的工作流程可以看出，在整个工作过程中，来自于热水器的热水在没有和冷水混合之前没有经过任何一个阀门的阀芯，由于热水没有经过阀门的阀芯，从而避免了现有技术中热水经过阀芯使陶瓷片长时间承受高温而对陶瓷片的使用寿命带来的不利影响，提高了陶瓷片的使用寿命，间接提高了阀门的使用寿命；同时，该阀门采用了具有三个过水孔的温度调节陶瓷阀芯，同时对进入温度调节阀的冷水和流出温度调节阀的冷水进行调整，并进行冷水分流，实现了联动控制；简化了阀门整体结构；另外，该阀门的开关阀采用了具有四个过水孔的双联动控制阀芯，同时对来自于冷水进水管路的冷水、流向去热水器端冷水送水管路的冷水、来自于热水进水管路的混水进行调整，并能控制混水的出水口，一阀多用，联动控制，进一步简化了整个阀体的结构。

2.本发明提供的热水器阀门，所述开关阀和所述温度调节阀均为陶瓷阀芯，所述陶瓷阀芯包括动片和定片，所述定片和所述动片的一个端面相贴合并能相对于所述动片旋转，所述定片和所述动片在相互贴合的端面上分别成型有定片导流区域和动片导流区域，所述定片导流区域和所述动片导流区域在工作时重叠形成过流区域，所述过流区域的面积随着动片的旋转线性变化。由于本发明的过流区域的面积能随着动片的旋转线性调整，从而使得流经过流区域的水量能够随着动片的旋转线性增减，从而避免了现有技术中的双联动控制阀在调整过程中水量忽大忽小，水温忽冷忽热的缺陷。

3.本发明提供的热水器阀门，所述温度调节阀的定片为温度调节陶瓷定片，所述温度调节陶瓷定片为圆柱体，所述温度调节阀的动片为温度调节陶瓷动片，所述温度调节陶瓷动片为圆柱体，所述温度调节陶瓷定片不与所述温度调节陶瓷动片相配合的端面上有三个均匀分布成三角形状的圆孔，所述三个均匀分布成三角形状的圆孔包括冷水送水孔、去热水器端出水半通孔和去混水端出水半通孔，所述冷水送水孔为通孔并与所述冷水入水孔连接，所述去热水器端出水半通孔与所述去热水器端冷水送水孔连接，所述去混水端出水半通孔与所述去混水端冷水出水孔连接；所述温度调节陶瓷定片的所述定片导流区域为温度调节定片导流区域沉台，所述温度调节定片导流区域沉台为三个，分别为温度调节冷水导流区域沉台和两个关于所述温度调节冷水导流区域沉台所在端面的轴线对称的腰形导流区域沉台，所述腰形导流区域沉台的截面由两两相对的四条弧线首尾光滑过渡连接组成，其中两条相对的弧线与其所在端面同心，所述两条腰形的导流区域沉台包括一个去混水端导流区域沉台和一个去热水器端导流区域沉台，所述去热水器端出水半通孔位于所述去热水器端导流区域沉台的内部，所述去混水端出水半通孔位于所述去混水端导流区域沉台的内部；所述温度调节陶瓷动片的所述动片导流区域为温度调节动片导流区域沉台，所述温度调节陶瓷动片导流区域沉台为一个，所述动片导流区域沉台的截面为轴对称封闭曲线，所述轴对称封闭曲线包括与其所述端面同心的圆弧，所述同心的圆弧的半径不小于所述冷水送水通孔的半径，所述同心的圆弧光滑过渡连接一个扇形，所述扇形的弧线与其所在端面同心。实验证明，该结构设计，在所述陶瓷动片转动过程中，过流区域的面积线性增减，图23是实际运行过程中的线性变化状态图。

4.本发明提供的热水器阀门，所述开关阀的所述定片为陶瓷定片，所述陶瓷定片为圆柱体，所述陶瓷定片的所述定片导流区域为定片导流区域沉台，所述定片导流区域沉台为两个，两个所述定片导流区域沉台的横截面分别为由若干弧线首尾光滑过渡连接形成的定片封闭曲线，两个所述定片封闭曲线关于其所在端面的圆心呈中心对称分布；所述陶瓷定片还包括与所述定片导流区域沉台位于相同端面的关于所述相同端面的圆心分别呈中心对称分布的一组冷热水进水圆形通孔和一组冷热水出水圆形通孔，所述冷热水出水圆形通孔分别位于所述定片导流区域沉台的所述定片封闭曲线围成的区域的内部,两条所述定片封闭曲线上分别有一条弧线与所述冷热水出水圆形通孔上的对应弧线重合，所述冷水进水圆形通孔与所述冷水进水通孔相连，所述冷水出水圆形通孔与所述冷水送水通孔连接，所述热水进水圆形通孔与所述混水入水通孔连接，所述热水出水圆形通孔与所述混水出水通孔连接； 所述开关阀的所述动片为陶瓷动片，所述陶瓷动片为圆柱体，所述陶瓷动片的所述动片导流区域为动片导流区域沉台，所述动片导流区域沉台为两个，两个所述动片导流区域沉台关于其所在端面的圆心呈中心对称分布，所述动片导流区域沉台的横截面为动片封闭曲线，所述动片封闭曲线包括靠近其所在端面的边缘并与所述端面同心的圆弧，所述同心的圆弧的一端光滑过渡连接线段，所述线段不与所述圆弧连接的一端向着所述动片导流区域沉台的内部延伸并与动片圆弧的一端光滑过渡连接, 所述动片圆弧在所述冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水出水通孔的外边缘的对应部分的圆弧重合，所述同心的圆弧的另一端光滑过渡连接一条向着所述动片导流区域沉台凹进的内凹圆弧，所述内凹圆弧在冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水进水圆形通孔的外边缘的对应部分的圆弧同心且大于其对应的所述对应部分的圆弧，所述内凹圆弧与其对应的所述对应部分的圆弧的距离为A,所述内凹圆弧通过一段不规则曲线与所述动片圆弧的另一端光滑过渡连接;所述定片导流区域沉台和所述动片导流区域沉台在冷热水完全打开时的重叠部分的截面积分别大于所述冷热水出水圆形通孔的截面积，所述不规则曲线在冷热水完全打开时位于所述定片封闭曲线的外围。实验证明，该结构设计，在所述陶瓷动片转动过程中，过流区域的面积线性增减，图22是实际运行过程中的线性变化状态图。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

 图1是本发明的一种实施例的阀体的结构示意图；

图4是本发明的开关阀的一种实施例的动片结构立体图；

图5是本发明的开关阀的一种实施例的定片结构立体图；

图6是本发明的开关阀的一种实施例的定片不与动片相贴合的端面的俯视图；

图7是本发明的开关阀的一种实施例的动片不与定片相贴合的端面的俯视图；

图8是本发明的开关阀的一种实施例的定片与动片相贴合的端面的俯视图；

图9是本发明的开关阀的一种实施例的动片与定片相贴合的端面的俯视图；

图10是本发明的开关阀的一种实施例在冷热水完全关闭时的状态图；

图11是本发明的开关阀的一种实施例在冷热水各打开一半时的状态图；

图12是本发明的开关阀的一种实施例在冷热水完全打开时的状态图；

图13是本发明的温度调节阀的一种实施例的动片结构立体图；

图14是本发明的温度调节阀的一种实施例的定片结构立体图；

图15是本发明的温度调节阀的一种实施例的定片不与动片相贴合的端面的俯视图；

图16是本发明的温度调节阀的一种实施例的动片不与定片相贴合的端面的俯视图；

图17是本发明的温度调节阀的一种实施例的定片与所述动片相贴合的端面的俯视图；

图18是本发明的温度调节阀的一种实施例的动片与所述定片相贴合的端面的俯视图；

图19是本发明的温度调节阀的一种实施例完全出冷水的状态图；

图20是本发明的温度调节阀的一种实施例在冷热水各一半混合时的状态图；

图21是本发明的温度调节阀的一种实施例在完全出热水的状态图；

图22是本发明提供的开关阀的实施例中的旋转角度与过流面积的变化关系图；

图23是本发明提供的温度调节阀的实施例中的旋转角度与过流面积的变化关系图；

图中附图标记表示为：

1-冷水进水管路；2-去热水器端冷水送水管路；3-热水进水管路；4-开关阀； 41-陶瓷定片；411-定片导流区域沉台；412-冷水进水圆形通孔；413-热水进水圆形通孔；414-冷水出水圆形通孔；415-热水出水圆形通孔； 42-陶瓷动片；421-动片导流区域沉台；4211-动片封闭曲线；42111-同心的圆弧；42112-线段；42113-动片圆弧；42114-内凹圆弧；42115-不规则曲线；5-出水口；6-冷水支管；7-温度调节阀；701-温度调节定片导流区域沉台； 71-温度调节陶瓷定片； 711-冷水送水孔；712-去热水器端出水半通孔；713-去混水端出水半通孔；714-冷水导流区域沉台；715-去混水端导流区域沉台；716-去热水器端导流区域沉台；72-温度调节陶瓷动片；702-温度调节动片导流区域沉台； 723-同心的圆弧；724-扇形； 902-方形凸台；91-转轴；910-圆形底座； 92-旋转把手；93-方形凹槽； 101-锁紧螺母；102-圆形垫片；103-圆形固定衬套；104-突起；105-U形卡槽。

具体实施方式

本实施例中的一种热水器阀门（见图1），所述热水器阀门的阀体包括一个开关阀4，所述开关阀4上设置有混水出水通孔、冷水进水通孔、冷水送水通孔、混水入水通孔，所述混水出水通孔连接出水口5，所述冷水进水通孔连接冷水进水管路1，所述混水入水通孔连接热水进水管路3，所述热水进水管路3通过设置在热水器上的热水出口与热水器相连，所述冷水送水通孔通过一个温度调节阀7连接去热水器端冷水送水管路2，所述去热水器端冷水送水管路2通过设置在所述热水器上的冷水入口与所述热水器相连；所述温度调节阀7上设置有冷水入水孔、去热水器端冷水送水孔、去混水端冷水出水孔，所述冷水入水孔连接靠近所述开关阀4一端的去热水器端冷水送水管路2，所述去热水器端冷水送水孔连接靠近所述冷水入口一端的所述去热水器端冷水送水管路2，所述去混水端冷水出水孔与一个冷水支管6连接，所述冷水支管6与靠近所述热水出口一端的所述热水进水管路3径向连通。

本实施例中，所述开关阀4和所述温度调节阀7均为陶瓷阀芯，所述陶瓷阀芯包括动片和定片，所述动片和所述定片的一个端面相贴合并能相对于所述定片旋转，所述定片和所述动片在相互贴合的端面上分别成型有定片导流区域和动片导流区域，所述定片导流区域和所述动片导流区域在工作时重叠形成过流区域，所述过流区域的面积随着动片的旋转线性变化。

本实施例中，所述温度调节阀7的定片为温度调节陶瓷定片71（见图14），所述温度调节阀7的动片为温度调节陶瓷动片72，所述温度调节陶瓷定片71不与所述温度调节陶瓷动片72相配合的端面上有三个均匀分布成等边三角形状的圆孔（见图15），所述三个均匀分布成等边三角形状的圆孔包括冷水送水孔711、去热水器端出水半通孔712和去混水端出水半通孔713，所述冷水送水孔与所述冷水入水孔连接，所述去热水器端出水半孔712与所述去热水器端冷水送水孔连接，所述去混水端出水半通孔713与所述去混水端冷水出水孔连接；所述温度调节陶瓷定片71的所述定片导流区域为温度调节定片导流区域沉台701，所述温度调节定片导流区域沉台701（见图17）为三个，分别为温度调节冷水导流区域沉台714和两个关于所述温度调节冷水导流区域沉台714所在端面的轴线对称的腰形导流区域沉台，所述腰形导流区域沉台的截面由两两相对的四条弧线首尾光滑过渡连接组成，其中两条相对的弧线与其所在端面同心，所述两条腰形的导流区域沉台包括一个去混水端导流区域沉台715和一个去热水器端导流区域沉台716，所述去热水器端出水半通孔712位于所述去热水器端导流区域沉台716的内部，所述去混水端出水半通孔713位于所述去混水端导流区域沉台715的内部；所述温度调节陶瓷动片72的所述动片导流区域为温度调节动片导流区域沉台702（见图18），所述温度调节陶瓷动片导流区域沉台702为一个，所述动片导流区域沉台702的截面为轴对称封闭曲线，所述轴对称封闭曲线包括与其所述端面同心的圆弧723，所述同心的圆弧723的半径不小于所述冷水送水通孔711的半径，所述同心的圆弧723光滑过渡连接一个扇形724，所述扇形的弧线与其所在端面同心。

本实施例中，所述温度调节阀7通过设置在所述温度调节陶瓷定片71上的定位装置与所述热水器阀门的所述阀体相固定，在此，所述定位装置为定位销。

本实施例中，所述温度调节陶瓷动片72（见图13）的不与所述温度调节陶瓷定片71相贴合的端面成型有定位机构，所述温度调节陶瓷动片72通过所述定位机构与所述温度调节陶瓷阀芯的转轴91的一端固定，所述转轴91的另一端上成型有旋转把手92。在此，所述定位机构（见图16）为与其所在端面同心的圆环形的定位凸台，所述定位凸台的外径上成型有四个沿所述圆面的径向延伸的方形凸台902，所述转轴91上成型一个圆形底座910，所述圆形底座910上成型有与所述圆环形定位凸台相配合固定的圆环形定位凹槽以及与所述方形凸台902相配合固定的方形凹槽93。所述温度调节陶瓷阀芯的转轴91通过固定装置与所述温度调节陶瓷定片71组装在一起，在此所述固定装置包括锁紧螺母101，所述旋转把手92伸出所述锁紧螺母101的外端面。通过旋转把手92来转动所述温度调节陶瓷动片72时，所述锁紧螺母101与所述温度调节陶瓷动片72的外边缘有接触，从而所述温度调节陶瓷动片72使得锁紧螺母101松动，因此，所述转轴91向着套接有所述锁紧螺母101的一端依次套接圆形垫片102和圆形固定衬套103，所述圆形固定衬套103的外圆周面上成型有一对突起104，所述温度调节陶瓷定片71的外圆周面上成型有一对与所述突起104相配合固定的U形卡槽105，这样的结构设计，可以避免所述陶瓷动片72旋转时使得所述锁紧螺母松动，从而保证了良好的定位效果。

  本实施例中的所述开关阀4的所述定片为陶瓷定片41，所述陶瓷定片41为圆柱体（见图5），所述陶瓷定片41的所述定片导流区域为定片导流区域沉台411，所述定片导流区域沉台411（见图8）为两个，两个所述定片导流区域沉台411的横截面分别为由若干弧线首尾光滑过渡连接形成的定片封闭曲线4111，两个所述定片封闭曲线4111关于其所在端面的圆心呈中心对称分布；所述陶瓷定片41还包括与所述定片导流区域沉台411位于相同端面的关于所述相同端面的圆心分别呈中心对称分布的一组冷热水进水圆形通孔412、413和一组冷热水出水圆形通孔414、415，见图6，所述冷热水出水圆形通孔414、415分别位于所述定片导流区域沉台411的所述定片封闭曲线4111围成的区域的内部,两条所述定片封闭曲线4111上分别有一条弧线与所述冷热水出水圆形通孔414、415上的对应弧线重合，所述冷水进水圆形通孔412与所述冷水进水通孔相连，所述冷水出水圆形通孔414与所述冷水送水通孔连接，所述热水进水圆形通孔413与所述混水入水通孔连接，所述热水出水圆形通孔415与所述混水出水通孔连接； 所述开关阀4的所述动片为陶瓷动片42（见图4），所述陶瓷动片42为圆柱体，所述陶瓷动片42的所述动片导流区域为动片导流区域沉台421（见图9），所述动片导流区域沉台421为两个，两个所述动片导流区域沉台421关于其所在端面的圆心成中心对称分布，所述动片导流区域沉台421的横截面为动片封闭曲线4211，所述动片封闭曲线4211包括靠近其所在端面的边缘并与所述端面同心的圆弧42111，所述同心的圆弧42111的一端光滑过渡连接线段42112，所述线段42112不与所述圆弧42111连接的一端向着所述动片导流区域沉台421的内部延伸并与动片圆弧42113的一端光滑过渡连接, 所述动片圆弧42113在所述冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水出水圆形通孔414、415的外边缘的对应部分的圆弧重合，所述同心的圆弧42111的另一端光滑过渡连接一条向着所述动片导流区域沉台421凹进的内凹圆弧42114，所述内凹圆弧42114在冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水进水通孔412、413的外边缘的对应部分的圆弧同心且大于其对应的所述对应部分的圆弧，所述内凹圆弧42114与其对应的所述对应部分的圆弧的距离为A,所述内凹圆弧42114通过一段不规则曲线42115与所述动片圆弧42113的另一端光滑过渡连接;所述定片导流区域沉台411和所述动片导流区域沉台421在冷热水完全打开时的重叠部分的截面积分别大于所述冷热水出水圆形通孔414、415的截面积，所述不规则曲线42115位于所述定片封闭曲线4111的外围。在此，所述冷热水进水圆形通孔412、413与所述冷热水出水圆形通孔414、415的直径都为5-15mm，所述距离A为0.5-10mm，在此，所述冷热水进水圆形通孔412、413与所述冷热水出水圆形通孔414、415的直径都为7mm，所述距离A都为2mm。

本实施例中，所述开关阀4分别通过设置在所述陶瓷定片41上的定位装置与所述热水器阀门的所述阀体相固定，在此所述定位装置为定位销。

本实施例中，所述开关阀4的陶瓷动片42的不与所述陶瓷定片41相贴合的端面成型有定位机构，所述陶瓷动片42通过所述定位机构与所述温度调节陶瓷阀芯的转轴91的一端固定，所述转轴91的另一端上成型有旋转把手92。在此，所述定位机构（见图7）为与其所在圆面同心的圆环形的定位凸台，所述定位凸台的外径上成型有沿所述圆面的径向延伸的方形凸台902，在此，所述方形凸台902为四个，并均匀分布，如此设计，使得定位效果更加优良，所述方形凸台902的数量根据实际定位需要也可以设置为其他个数，当然根据实际需要，所述定位机构还可以采用除定位凸台以外的定位结构，例如卡槽等等，所述转轴91上成型一个圆形底座910，所述圆形底座910上成型有与所述圆环形定位凸台相配合固定的圆环形定位凹槽以及与所述方形凸台902相配合固定的方形凹槽93，所述陶瓷阀芯的转轴91通过固定装置与所述陶瓷定片41组装在一起，在此，所述固定装置包括锁紧螺母101，所述旋转把手92伸出所述锁紧螺母101的外端面。通过旋转把手92来转动所述陶瓷动片42时，所述锁紧螺母101与所述陶瓷动片42的外边缘有接触，从而所述陶瓷动片42容易使得锁紧螺母101松动，因此，所述转轴91向着套接有所述锁紧螺母101的一端依次套接圆形垫片102和圆形固定衬套103，所述圆形固定衬套103的外圆周面上成型有一对突起104，所述陶瓷定片41的外圆周面上成型有一对与所述突起104相配合固定的U形卡槽105，见图2，这样的结构设计，可以避免所述陶瓷动片72旋转时使得所述锁紧螺母松动，从而保证了良好的定位效果。

      本实施例的热水器阀门的工作过程如下：

所述热水器阀门在工作时，冷水从所述冷水进水管路1经过设置在所述开关阀4上的冷水进水通孔，流经设置在所述开关阀4上的冷水送水通孔进入所述去热水器端冷水送水管路2，在流到所述温度调节阀7处时，流经设置在所述温度调节阀7上的所述冷水入水孔进入所述温度调节阀7，在此，所述冷水的一部分通过设置在所述温度调节阀7上的去热水器端冷水送水孔流向位于所述热水器上的所述冷水入口，流向所述冷水入口的所述冷水进入热水器进行加热，所述冷水的另一部分通过设置在所述温度调节阀7上的去混水端冷水出水孔流入所述热水进水管路3，在所述热水进水管路3中，这一部分冷水与来自于热水器经过位于所述热水器上的所述热水出口进入所述热水进水管路3的热水进行混合，形成混合水，所述混合水流向所述开关阀4，经由设置在所述开关阀4上的混水入水通孔流入所述混水出水通孔，最后从所述出水口5处流出阀体外。在整个热水器的工作过程中，通过调整所述开关阀4的陶瓷动片42和调整所述温度调节阀7的所述温度调节陶瓷动片72实现对各个管道与相应过水孔的连通或断开，并实现对液体流量和温度的控制，其中所述温度调节阀的调整过程见调整状态图19-21，图23是温度调节阀的动片旋转角度与过流面积的变化关系图，从图23中可以看出，所述温度调节阀实现了对流量的线性调整；所述开关阀4的调整过程见调整状态图10-12，图22是本实施例中的开关阀4的所述陶瓷动片的旋转角度与液体流量变化关系图，从图22中可以明显的看出，所述开关阀4实现了对流量的线性调整。

本实施例中的开关阀流量调整过程：

图10所示的是冷热水完全关闭时的陶瓷动片42与陶瓷定片41相配合的状态图，从该图中可以看出，所述冷热水进水圆形通孔412、413完全位于所述动片导流区域沉台421的外部，此时，冷热水都不能进水；同时，所述冷热水出水圆形通孔414、415完全位于所述动片导流区域沉台421形成的动片封闭曲线4211的内部，所述动片导流区域沉台421和所述定片导流区域沉台411形成的过流区域的截面积接近零，所述冷热水出水圆形通孔414、415不能出水。顺时针旋转陶瓷动片42，所述定片导流区域沉台411和所述动片导流区域沉台421重叠形成的过流区域的截面积逐渐增大，所述冷热水进水圆形通孔412、413分别有一部分移出所述动片导流区域沉台421，所述过流区域的截面积逐渐增大，开始进水，与此同时，所述冷热水出水圆形通孔414、415 分别有一部分移出所述动片导流区域沉台421，通过所述过流区域的导流，开始出水，图11所示的是冷热水各打开一半时的陶瓷定片41与陶瓷动片42相配合的状态图；继续顺时针旋转所述陶瓷动片42，所述冷热水出水圆形通孔414、415被所述动片导流区域沉台421遮挡的部分的截面积逐渐减小，冷热水出水量逐渐增大，当所述陶瓷动片42旋转到图12所述的状态时，所述冷热水出水圆形通孔414、415完全不被所述动片导流区域沉台421遮挡，冷热水出水圆形通孔414、415完全打开。在这一过程中，所述定片导流区域沉台411和所述动片导流区域沉台421形成的过流区域的截面积随着陶瓷动片42的旋转角度的变化线性增减，从而使得所述冷热水的进出水不会忽大忽小，实现了线性调整，图22根据实验数据绘制的图形显示了本实施例中的开关阀在进行流量调整时实现了线性调整。

本实施例中的温度调节阀的流量调整过程：

图19显示的是完全出冷水时所述温度调节陶瓷动片72与所述温度调节陶瓷定片71相配合状态的示意图，从图19中可以看出，在完全出冷水时，所述温度调节陶瓷定片71上的去混水端出水半通孔713完全置于所述动片导流区域沉台702的内部，来自于冷水送水孔711的冷水经过冷水导流区域沉台714的导流又通过所述动片导流区域沉台702的导流进入所述去混水端导流区域沉台715，从而进入所述去混水端出水半通孔713，最后从出水口5流出；与此同时，从图19中可以看出，去热水器端导流区域沉台716与所述动片导流区域沉台702完全无重叠，来自于冷水送水孔711的冷水不能经过冷水导流区域沉台714的导流进入所述去热水器端出水半通孔712，从而使得没有冷水经过热水器加热，因此没有热水流出，因此，此时完全出冷水。顺时针旋转所述温度调节陶瓷动片72，所述去混水端导流区域沉台715与所述动片导流区域沉台702形成的过流区域 的截面积逐渐减小，而所述去热水器端导流区域沉台716与所述动片导流区域沉台702形成的过流区域的截面积逐渐增大，此时，来自与所述冷水送水孔711的冷水经过所述冷水导流区域沉台714的导流，一部分通过所述过流区域的导流进入所述去混水端出水半通孔713，该部分冷水不经过热水器加热，另一部分通过所述过流区域的导流进入所述去热水器端出水半通孔712，该部分冷水经过热水器加热，因此，此时冷热水分别打开，图20显示的是冷热水各打开一半时的所述温度调节陶瓷动片72与所述温度调节陶瓷定片71的配合示意图。继续顺时针旋转所述温度调节陶瓷动片72，在图21所示位置时，所述温度调节陶瓷定片71上的去热水器端出水半通孔712完全置于所述动片导流区域沉台702的内部，来自于冷水送水孔711的冷水经过冷水导流区域沉台714的导流，又通过所述动片导流区域沉台702的导流进入所述去热水器端导流区域沉台716，进而通过所述去热水器端出水半通孔712进入热水器进行加热，而此时，所述去混水端导流区域沉台715与所述动片导流区域沉台702完全无重叠，来自于所述冷水送水孔711的冷水不能经过导流进入所述去混水端出水半通孔713，因此，此时完全出热水。从以上的过程可以看出，通过旋转所述温度调节陶瓷动片72，可以调整流到所述去热水器端出水半通孔712和流到所述去混水端出水半通孔713的冷水的流量，进行调整冷热水的混合比例，从而实现调温的目的，在这一调整过程中，所述过流区域的截面积随着所述温度调节动片旋转角度的变化而线性增减，图23显示出利用本实施例的陶瓷片组进行流量调整时实现了线性调整。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种热水器阀门，其特征在于：所述热水器阀门的阀体包括一个开关阀（4），所述开关阀（4）上设置有混水出水通孔、冷水进水通孔、冷水送水通孔、混水入水通孔，所述混水出水通孔连接出水口（5），所述冷水进水通孔连接冷水进水管路（1），所述混水入水通孔连接热水进水管路（3），所述热水进水管路（3）通过设置在热水器上的热水出口与热水器相连，所述冷水送水通孔通过一个温度调节阀（7）连接去热水器端冷水送水管路（2），所述去热水器端冷水送水管路（2）通过设置在所述热水器上的冷水入口与所述热水器相连；所述温度调节阀（7）上设置有冷水入水孔、去热水器端冷水送水孔、去混水端冷水出水孔，所述冷水入水孔连接靠近所述开关阀（4）一端的去热水器端冷水送水管路（2），所述去热水器端冷水送水孔连接靠近所述冷水入口一端的所述去热水器端冷水送水管路（2），所述去混水端冷水出水孔与一个冷水支管（6）连接，所述冷水支管（6）与靠近所述热水出口一端的所述热水进水管路（3）径向连通。

2.根据权利要求1所述热水器阀门，其特征在于：所述开关阀（4）和所述温度调节阀（7）均为陶瓷阀芯，所述陶瓷阀芯包括动片和定片，所述动片和所述定片的一个端面相贴合并能相对于所述定片旋转，所述定片和所述动片在相互贴合的端面上分别成型有定片导流区域和动片导流区域，所述定片导流区域和所述动片导流区域在工作时重叠形成过流区域，所述过流区域的面积随着动片的旋转呈线性变化。

3.根据权利要求2所述的热水器阀门，其特征在于：所述温度调节阀（7）的定片为温度调节陶瓷定片（71），所述温度调节陶瓷定片（71）为圆柱体，所述温度调节阀（7）的动片为温度调节陶瓷动片（72），所述温度调节陶瓷动片（72）为圆柱体，所述温度调节陶瓷定片（71）不与所述温度调节陶瓷动片（72）相贴合的端面有三个均匀分布成三角形状的圆孔，所述三个均匀分布成三角形状的圆孔包括冷水送水孔（711）、去热水器端出水半通孔（712）和去混水端出水半通孔（713），所述冷水送水孔（711）为通孔并与所述冷水入水孔连接，所述去热水器端出水半通孔（712）与所述去热水器端冷水送水孔连接，所述去混水端出水半通孔（713）与所述去混水端冷水出水孔连接；

所述温度调节陶瓷定片（71）的所述定片导流区域为温度调节定片导流区域沉台（701），所述温度调节定片导流区域沉台（701）为三个，分别为温度调节冷水导流区域沉台（714）和两个关于所述温度调节冷水导流区域沉台（714）所在端面的轴线对称的腰形导流区域沉台，所述腰形导流区域沉台的截面由两两相对的四条弧线首尾光滑过渡连接组成，其中两条相对的弧线与其所在端面同心，所述两条腰形的导流区域沉台包括一个去混水端导流区域沉台（715）和一个去热水器端导流区域沉台（716），所述去热水器端出水半通孔（712）位于所述去热水器端导流区域沉台（716）的内部，所述去混水端出水半通孔（713）位于所述去混水端导流区域沉台（715）的内部；

所述温度调节陶瓷动片（72）的所述动片导流区域为温度调节动片导流区域沉台（702），所述温度调节动片导流区域沉台（702）为一个，所述动片导流区域沉台（702）的截面为轴对称封闭曲线，所述轴对称封闭曲线包括与其所在端面同心的圆弧（723），所述同心的圆弧（723）的半径不小于所述冷水送水孔（711）的半径，所述同心的圆弧（723）光滑过渡连接一个扇形（724），所述扇形的弧线与其所在端面同心。

4.根据权利要求2或3所述的热水器阀门，其特征在于：所述开关阀（4）的所述定片为陶瓷定片（41），所述陶瓷定片（41）为圆柱体，所述陶瓷定片（41）的所述定片导流区域为定片导流区域沉台（411），所述定片导流区域沉台（411）为两个，两个所述定片导流区域沉台（411）的横截面分别为由若干弧线首尾光滑过渡连接形成的定片封闭曲线（4111），两个所述定片封闭曲线（4111）关于其所在端面的圆心呈中心对称分布；所述陶瓷定片（41）还包括与所述定片导流区域沉台（411）位于相同端面的关于所述端面的圆心分别呈中心对称分布的一组冷热水进水圆形通孔（412、413）和一组冷热水出水圆形通孔（414、415），所述冷热水出水圆形通孔（414、415）分别位于所述定片导流区域沉台（411）的所述定片封闭曲线（4111）围成的区域的内部,两条所述定片封闭曲线(4111)上分别有一条弧线与所述冷热水出水圆形通孔(414、415)上的对应弧线重合，所述冷水进水圆形通孔（412）与所述冷水进水通孔相连，所述冷水出水圆形通孔（414）与所述冷水送水通孔连接，所述热水进水圆形通孔（413）与所述混水入水通孔连接，所述热水出水圆形通孔（415）与所述混水出水通孔连接； 

所述开关阀（4）的所述动片为陶瓷动片（42），所述陶瓷动片（42）为圆柱体，所述陶瓷动片（42）的所述动片导流区域为动片导流区域沉台（421），所述动片导流区域沉台（421）为两个，两个所述动片导流区域沉台（421）关于其所在端面的圆心成中心对称分布，所述动片导流区域沉台（421）的横截面为动片封闭曲线（4211），所述动片封闭曲线（4211）包括靠近所述端面的边缘并与所述端面同心的圆弧（42111），所述同心的圆弧（42111）的一端光滑过渡连接线段（42112），所述线段（42112）不与所述圆弧（42111）连接的一端向着所述动片导流区域沉台（421）的内部延伸并与动片圆弧(42113)的一端光滑过渡连接,所述动片圆弧(42113)在所述冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水出水圆形通孔(414、415)的外边缘的对应部分的圆弧重合，所述同心的圆弧(42111)的另一端光滑过渡连接一条向着所述动片导流区域沉台(421)凹进的内凹圆弧（42114），所述内凹圆弧（42114）在冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水进水圆形通孔（412、413）的外边缘的对应部分的圆弧同心且大于其对应的所述对应部分的圆弧，所述内凹圆弧（42114）与其对应的所述对应部分的圆弧的距离为A,所述内凹圆弧(42114)通过一段不规则曲线(42115)与所述动片圆弧(42113)的另一端光滑过渡连接;

所述定片导流区域沉台(411)和所述动片导流区域沉台(421)在冷热水完全打开时的重叠部分的截面积分别大于所述冷热水出水圆形通孔(414、415)的截面积，所述不规则曲线（42115）在冷热水完全打开时位于所述定片封闭曲线（4111）的外围。

5.根据权利要求4所述的热水器阀门，其特征在于：所述冷热水进水圆形通孔（412、413）和所述冷热水出水圆形通孔（414、415）的直径分别为5-15mm，所述距离A为0.5-10mm。

6.根据权利要求5所述的热水器阀门，其特征在于：所述冷热水进水圆形通孔（412、413）与所述冷热水出水圆形通孔（414、415）的直径都为7mm，所述距离A都为2mm。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的热水器阀门，其特征在于：所述温度调节阀（7）和所述开关阀（4）分别通过设置在各自所述定片上的定位装置与所述热水器阀门的所述阀体相固定。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的热水器阀门，其特征在于：所述开关阀（4）的所述动片和所述温度调节阀（7）的所述动片中至少有一个在不与各自的所述定片相贴合的端面上成型有定位机构，所述动片通过所述定位机构与所述陶瓷阀芯的转轴（91）的一端固定，所述转轴（91）的另一端上成型有旋转把手（92）。

9.根据权利要求8所述的热水器阀门，其特征在于:所述定位机构为与其所在端面同心的圆环形的定位凸台，所述定位凸台的外径上成型有沿所述端面径向延伸的方形凸台（902），所述转轴（91）上成型一个圆形底座（910），所述圆形底座（910）上成型有与所述圆环形定位凸台相配合固定的圆环形定位凹槽以及与所述方形凸台（902）相配合固定的方形凹槽（93）。

10.根据权利要求8或9所述的热水器阀门，其特征在于：所述转轴（91）通过固定装置与所述定片组装在一起，所述旋转把手（92）伸出所述固定装置的外端面。

11.根据权利要求10所述的热水器阀门，其特征在于：所述固定装置包括锁紧螺母（101），所述锁紧螺母（101）套接在所述转轴（91）上并与所述定片配合固定。

12.根据权利要求11所述的热水器阀门，其特征在于：所述转轴（91）向着套接有所述锁紧螺母（101）的一端依次套接圆形垫片（102）和圆形固定衬套（103），所述圆形固定衬套（103）的外圆周面上成型有一对突起（104），所述定片（71）的外圆周面上成型有一对与所述突起（104）相配合固定的U形卡槽（105）。

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