CN103697183B - 陶瓷片组、具有该陶瓷片组的陶瓷阀芯和热水器阀门 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的陶瓷片组,陶瓷定片不与陶瓷动片相配合的一端有三个均匀分布成等边三角形状的圆孔,三个均匀分布成等边三角形状的圆孔包括冷水送水通孔、去热水器端出水半通孔和去混水端出水半通孔;陶瓷定片导流区域沉台为三个,分别为冷水导流区域沉台和两个关于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,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,去热水器端出水半通孔部分穿过去热水器端导流区域沉台,去混水端出水半通孔部分穿过所述去混水端导流区域沉台。通过这一结构设计,在所述陶瓷动片转动过程中,过流区域的面积线性增减。
Description
技术领域
本发明涉及阀门控制领域,具体涉及一种用于热水器中的能够同时对冷热水进行调节的陶瓷片组、包括该陶瓷片组的陶瓷阀芯以及包括该陶瓷阀芯的热水器阀门。
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。现有技术中的太阳能热水器根据消费者的使用需求不同可以采用不同的冷热水控制阀门,太阳能热水器中的冷热水控制阀门包括流量控制阀门、温度控制阀门以及冷热水开关。很多厂家为了优化热水器阀门结构常常将热水器的流量控制和温度控制结合为一体设计,即通过流量控制来达到对冷热水温度的控制。现有技术中很多采用电磁阀来进行冷热水的流量的控制,利用电磁阀来进行流量控制实现了阀门开启关闭时间可调,满足各种不同要求; 实现了阀门开度可以调节,最大和最小开度可预置,提高自动控制精度。然而利用电磁阀来进行控制存在以下缺点:
1.结构复杂。普通的电磁阀控制需要电磁阀里有密闭的腔,在电磁阀的不同位置开有通孔,每个孔都通向不同的管路,腔中间是阀,两面是两块电磁铁,哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪面,通过控制阀体的移动来挡住或漏出不同的出水口,而进水孔一般是常开的,液压水就会进入不同的排水管,然后通过水的压力来推动活塞,活塞又带动活塞杆,活塞杆带动机械装置动,这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动,从而对液体流量等参数进行控制。中国专利文献CN201041244Y公开的一种太阳能热水器阀门即利用了电磁阀进行控制,该电磁阀包括了阀座,安装在阀座上的电磁线圈,以及动铁芯,安装在动铁芯上的弹簧等等构件组成,结构非常复杂。
2.由于运用电磁阀来进行液体的流量控制时流体的温度必须小于选用电磁磁阀的标定温度,因此使用电磁阀时流体的温度需要一个特定的范围,一旦超过电磁阀的标定温度,就可能造成电磁阀的损坏,从而使得对液体的流量控制不精确设置实效。
3.一般的电磁阀不防水,如若进行防水设计,如果购置防水电磁阀需要较大成本,如果不进行防水将降低电磁阀的使用寿命,从而间接使得流量控制阀实效。
为了克服现有技术中使用电磁阀进行流量控制的种种缺陷,很多厂家在进行热水器阀门设计的时候,往往排除了电磁阀,而选择使用陶瓷阀芯。现有技术中的陶瓷阀芯包括了单控陶瓷阀芯和双控陶瓷阀芯,单控陶瓷阀芯一般只有一对过流孔,因此,只能单一的实现对冷水、热水或者混水的调整,在热水器阀体中采用单控陶瓷阀芯,往往根据对冷热水以及混水的调节需要而设置两个甚至多个单控陶瓷阀芯,从而将阀体结构复杂化。
为了克服单控陶瓷阀芯调整的缺陷,厂家又大力开发双控陶瓷阀芯,双控陶瓷阀芯一般也称双联动陶瓷阀芯,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,所述动片上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外部时,冷热水完全关闭,随着动片旋转角度的增大,冷水出水孔和热水出水孔与所述动片导流区域沉台有了重叠区域,冷热水开始出水,当所述冷水出水孔和所述热水出水孔分别完全位于所述动片导流区域沉台的内部时,冷热水完全打开。由于该双联动陶瓷阀芯只设置了动片导流区域沉台,并且沉台设置为规则的扇形,使得冷热水出水孔与扇形导流区域沉台的重叠面积不能随着动片的旋转达到线性增减的效果,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。
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陶瓷片组结构设计不合理不能通过动片旋转实现对流量线性控制的缺陷,从而提供一种能够对液体流量进行线性控制的陶瓷片组。
本发明要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中的陶瓷阀芯由于其陶瓷片组结构设计不合理不能通过动片旋转实现对流量线性控制的缺陷,从而提供一种能够对液体流量进行线性控制的陶瓷阀芯。
本发明要解决的最后一个技术问题在于提供一种能够对液体流量进行线性控制的热水器阀门。
为此,本发明提供一种能够实现对水流量光滑线性调整的陶瓷片组,一种应用到陶瓷阀芯中的陶瓷片组,包括陶瓷定片和与所述陶瓷定片相配合并能贴合所述陶瓷定片做相对转动的陶瓷动片,所述陶瓷定片一端的端面上成型有过水通孔,所述陶瓷动片相对于所述陶瓷定片转动时能线性控制水流量的增减。
所述陶瓷定片与所述陶瓷动片相配合的端面上成型有定片导流区域沉台,过水通孔至少有一部分位于所述定片导流区域沉台围城的区域内;所述陶瓷动片与所述陶瓷定片相配合的端面上成型有动片导流区域沉台,所述定片导流区域沉台和所述动片导流区域沉台在工作过程中部分重叠形成一个过流区域,所述过流区域的面积随着陶瓷动片的旋转线性变化。
所述陶瓷定片不与所述陶瓷动片相配合的一端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通孔、去热水器端出水半通孔和去混水端出水半通孔;
所述陶瓷定片导流区域沉台为三个,分别为冷水导流区域沉台和两个关于所述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度连接组成,其中两条相对的弧线与其所在端面的圆心同心,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部分穿过去热水器端导流区域沉台,所述去混水端出水半通孔部分穿过所述去混水端导流区域沉台;
所述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,所述同心圆弧光滑过度连接一个扇形,所述扇形的弧线与其所在端面同心。
所述陶瓷动片的不与所述陶瓷定片相配合的一端成型有定位机构,所述陶瓷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;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。
所述陶瓷阀芯的转轴通过固定装置与所述陶瓷定片组装在一起,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陶瓷定片配合固定。
所述转轴沿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,所述陶瓷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。
包括上述任一项所述的陶瓷片组的太阳能热水器阀门。
陶瓷阀芯通过设置在所述陶瓷定片上的定位装置与阀体组装。
本发明提供的陶瓷片组具有以下优点:
1.本发明提供的陶瓷片组,包括陶瓷定片和与所述陶瓷定片相配合并能贴合所述陶瓷定片做相对转动的陶瓷动片,所述陶瓷定片一端的端面上成型有过水通孔,所述陶瓷动片相对于所述陶瓷定片转动时能线性控制水流量的增减。通过对水流量的线性调整从而实现了对水温和水量的光滑调整,避免了现有技术中的非线性调整产生的水量调整过程中的过水量忽大忽小以及温度调整过程中的水温忽冷忽热的缺陷。
2.本发明提供的陶瓷片组,所述陶瓷定片与所述陶瓷动片相配合的端面上成型有定片导流区域沉台,过水通孔至少有一部分位于所述定片导流区域沉台围城的区域内;所述陶瓷动片与所述陶瓷定片相配合的端面上成型有动片导流区域沉台,所述定片导流区域沉台和所述动片导流区域沉台在工作过程中部分重叠形成一个过流区域,所述过流区域的面积随着陶瓷动片的旋转线性变化。通过在所述陶笛定片和所述陶瓷动片上分别设置导流区域沉台进行导流,只要两者的导流区域沉台有重叠区域,即存在所述过流区域就有水量通过,与单独设计过水孔仅仅通过调整过水孔过流面积来进行水量调整或者仅仅通过在所述陶瓷定片上设置导流区域沉台进行水量调整相比,本发明提供的陶瓷片组,更通过位于所述陶瓷定片上的定片导流区域沉台和位于所述陶瓷动片上的动片导流区域沉台的相互作用来进行流量调整,更容易实现线性调整,并且调整范围更大。
本发明提供的另一种陶瓷片组,所述陶瓷定片不与所述陶瓷动片相配合的一端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通孔、去热水器端出水半通孔和去混水端出水半通孔;所述陶瓷定片导流区域沉台为三个,分别为冷水导流区域沉台和两个关于所述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度连接组成,其中两条相对的弧线与其所在端面的圆心同心,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部分穿过去热水器端导流区域沉台,所述去混水端出水半通孔部分穿过所述去混水端导流区域沉台;所述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,所述同心圆弧光滑过度连接一个扇形,所述扇形的弧线与其所在端面同心。通过这一结构设计,在所述陶瓷动片转动过程中,过流区域的面积线性增减。
4.由于本发明的陶瓷片组具有以上优点,因此采用本发明的陶瓷片组的陶瓷阀芯以及采用本发明的陶瓷片组的热水器阀门,也具有以上优点。
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是本发明的实施例1的陶瓷定片的立体图;
图2是本发明的实施例1的陶瓷定片与陶瓷动片相配合的端面的俯视图;
图3是本发明的实施例1的陶瓷定片不与陶瓷动片相配合的端面的俯视图;
图4是本发明的实施例1的陶瓷动片的立体图;
图5 是本发明的实施例1的陶瓷动片与陶瓷定片相配合的端面的俯视图;
图6是本发明的实施例1的陶瓷动片不与陶瓷定片相配合的端面的俯视图;
图7是本发明的实施例1的陶瓷片组在出水口完全出冷水时陶瓷定片和陶瓷动片相配合的过流区域的示意图;
图8是本发明的实施例1的陶瓷片组在出水口冷热水对半混合出水时陶瓷定片和陶瓷动片相配合的过流区域的示意图;
图9是本发明的实施例1的陶瓷片组在出水口完全出热水时陶瓷定片和陶瓷动片相配合的过流区域的示意图;
图10是采用本发明的实施例2的陶瓷组片的太阳能热水器阀门的示意图;
图中附图标记表示为:1-陶瓷定片;2-陶瓷动片;3-动片导流区域沉台; 4-冷水送水通孔;5-冷水进水圆形通孔;6-热水进水圆形通孔;7-冷水出水圆形通孔;8-热水出水圆形通孔;9-定片导流区域沉台;91-冷水导流区域沉台;92-去混水端导流区域沉台;93-去热水器端导流区域沉台;94-去热水器端出水半通孔;95-去混水端出水半通孔;11-定位机构;111-定位凸台;112-方形凸台;12-转轴;121-圆形底座; 141-锁紧螺母;142-圆形垫片;143-固定衬套;144-突起;145-U形卡槽。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种应用到陶瓷阀芯中的陶瓷片组,包括陶瓷定片1和与所述陶瓷定片1相配合并能贴合所述陶瓷定1做相对转动的陶瓷动片2,所述陶瓷定片1一端的端面上成型有过水通孔,所述陶瓷动片2相对于所述陶瓷定片1转动时能线性控制水流量的增减。
在本实施例中,所述陶瓷定片1与所述陶瓷动片2相配合的端面上成型有定片导流区域沉台9,所述过水通孔至少有一部分位于所述定片导流区域沉台9围成的区域内;所述陶瓷动片2与所述陶瓷定片1相配合的端面上成型有动片导流区域沉台3,所述定片导流区域沉台9和所述动片导流区域沉台3在工作过程中部分重叠形成一个过流区域,所述过流区域的面积随着陶瓷动片2的旋转线性变化。
本实施例中,所述陶瓷定片1(见图1)不与所述陶瓷动片2(见图4)相配合的一端有三个均匀分布成三角形状的圆孔(见图3),所述三个均匀分布成三角形状的圆孔包括冷水送水通孔4、去热水器端出水半通孔94和去混水端出水半通孔95;所述陶瓷定片导流区域沉台9(见图2、图3)为三个,分别为冷水导流区域沉台91和两个关于所述冷水导流区域沉台91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度连接组成,其中两条相对的弧线与其所在端面的圆心同心,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92和一个去热水器端导流区域沉台93,所述去热水器端出水半通孔94部分穿过去热水器端导流区域沉台93,所述去混水端出水半通孔95部分穿过所述去混水端导流区域沉台92;
所述陶瓷动片导流区域沉台3(见图5、图6)为一个,所述动片导流区域沉台3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4的半径,所述同心圆弧光滑过度连接一个扇形,所述扇形的弧线与其所在端面同心。
图7-图9是应用本实施例的陶瓷片组在调整流量过程中的状态图。
在本实施例中,所述陶瓷动片2的不与所述陶瓷定片1相配合的一端成型有定位机构11(见图6),所述陶瓷动片2通过所述定位机构11与所述陶瓷阀芯的转轴12的一端固定,所述转轴12的另一端上成型有旋转把手122。在此,所述定位机构11为与其所在圆面同心的圆环形定位凸台111,所述定位凸台111的外径上成型有四个沿所述圆面的径向延伸的方形凸台112;所述转轴12上成型一个圆形底座121,所述圆形底座121上成型有与所述圆环形定位凸台111相配合固定的圆环形定位凹槽以及与所述方形凸台112相配合固定的方形凹槽。所述陶瓷阀芯的转轴12通过固定装置与所述陶瓷定片1组装在一起,所述旋转把手122伸出所述固定装置的外端面,在此,所述固定装置包括锁紧螺母141,所述锁紧螺母141套接在所述转轴12上并与所述陶瓷定片1配合固定。为了防止在所述陶瓷动片2转动过程中碰触到所述锁紧螺母141,从而使得所述锁紧螺母141松动,本实施例在所述转轴12沿着套接有所述锁紧螺母141的一端依次套接圆形垫片142和圆形固定衬套143,所述圆形固定衬套143的外圆周面上成型有一对突起144,所述陶瓷定片1的外圆周面上成型有一对与所述突起144相配合固定的U形卡槽145。
实施例2
本实施例提供一种热水器阀门,如图10所示,所述阀门的阀体包括一个开关阀,所述开关阀,所述开关阀采用了本发明提供的第一实施例中显示的陶瓷片组和本发明提供的所述陶瓷阀芯,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热水进水口与热水器相连,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端口与所述热水器相连;在此,所述温度调节阀采用了本发明提供的第二实施例中显示的陶瓷片组和本发明的陶瓷阀芯,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端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进水口一端的所述热水进水管路径向连通。
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 (8)
1.一种应用到陶瓷阀芯中的陶瓷片组,包括陶瓷定片(1)和与所述陶瓷定片(1)相配合并能贴合所述陶瓷定片(1)做相对转动的陶瓷动片(2),所述陶瓷定片(1)的端面上成型有过水通孔,其特征在于:所述陶瓷动片(2)相对于所述陶瓷定片(1)转动时能线性控制水流量的增减;所述陶瓷定片(1)与所述陶瓷动片(2)相配合的端面上成型有定片导流区域沉台(9),所述过水通孔至少有一部分位于所述定片导流区域沉台(9)围成的区域内;所述陶瓷动片(2)与所述陶瓷定片(1)相配合的端面上成型有动片导流区域沉台(3),所述动片导流区域沉台(3)没有延伸到不与所述陶瓷定片(1)相贴合的端面上,所述定片导流区域沉台(9)和所述动片导流区域沉台(3)在工作过程中部分重叠时形成一个过流区域,所述过流区域的面积随着陶瓷动片(2)的旋转呈线性变化;所述陶瓷定片(1)不与所述陶瓷动片(2)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通孔(4)、去热水器端出水半通孔(95)和去混水端出水半通孔(94);所述陶瓷定片导流区域沉台(9)为三个,分别为冷水导流区域沉台(91)和两个关于所述冷水导流区域沉台(91)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(92)和一个去热水器端导流区域沉台(93),所述去热水器端出水半通孔(95)部分穿过去热水器端导流区域沉台(93),所述去混水端出水半通孔(94)部分穿过所述去混水端导流区域沉台(92);所述陶瓷动片导流区域沉台(3)为一个,所述动片导流区域沉台(3)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圆面同心的圆弧,所述同心的圆弧的半径不小于所述冷水送水通孔(4)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的圆面同心。
2.包括权利要求1所述的陶瓷片组的陶瓷阀芯,其特征在于:所述陶瓷动片(2)不与所述陶瓷定片(1)相配合的端面上成型有定位机构,所述陶瓷动片(2)通过所述定位机构与所述陶瓷阀芯的转轴(12)的一端固定,所述转轴(12)的另一端上成型有旋转把手(122)。
3.根据权利要求2所述的陶瓷阀芯,其特征在于:所述定位机构为圆环形定位凸台(111),所述圆环形定位凸台(111)与其所在的圆面同心,所述定位凸台(111)的外径上成型有沿所述定位凸台(111)所在圆面的径向延伸的方形凸台(112);所述转轴(12)上成型一个圆形底座(121),所述圆形底座(121)上成型有与所述圆环形定位凸台(111)相配合固定的圆环形定位凹槽以及与所述方形凸台(112)相配合固定的方形凹槽。
4.根据权利要求3所述的陶瓷阀芯,其特征在于:所述陶瓷阀芯的转轴(12)通过固定装置与所述陶瓷定片(1)组装在一起,所述旋转把手(122)伸出所述固定装置的外端面。
5.根据权利要求4所述的陶瓷阀芯,其特征在于:所述固定装置包括锁紧螺母(141),所述锁紧螺母(141)套接在所述转轴(12)上并与所述陶瓷定片(1)配合固定。
6.根据权利要求5所述的陶瓷阀芯,其特征在于:所述转轴(12)沿着套接有所述锁紧螺母(141)的一端依次套接圆形垫片(142)和圆形固定衬套(143),所述圆形固定衬套(143)的外圆周面上成型有一对突起(144),所述陶瓷定片(1)的外圆周面上成型有一对与所述突起(144)相配合固定的U形卡槽(145)。
7.包括权利要求2-6中任一项所述的陶瓷阀芯的热水器阀门。
8.根据权利要求7所述的热水器阀门,其特征在于:陶瓷阀芯通过设置在所述陶瓷定片(1)上的定位装置与阀体组装。
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