CN104595526B - 一种记忆合金恒温水龙头 - Google Patents

Abstract

一种记忆合金恒温水龙头，包括壳体，壳体上设置热水进水口、冷水进水口和出水口，热水进水口壳体一端设置温度调节装置，热水进水口和冷水进水口之间的壳体内设置记忆合金恒温阀芯，出水口壳体另一端设置流量调节装置，温度调节装置与记忆合金恒温阀芯适配，记忆合金恒温阀芯与流量调节装置适配。本发明本记忆合金恒温水龙头是一种经济、节能、实用的产品，可为实现节约能源和提高舒适度提供高效的保证。该记忆合金恒温水龙头内部采用记忆合金恒温阀芯智能感温元件，该感温元件是一个无源TiNi双程记忆合金智能弹簧，技术有着良好的应用价值和应用前景，具有很好的经济和社会效益。

Description

一种记忆合金恒温水龙头

技术领域

本发明涉及恒温水龙头技术领域，具体涉及一种针对新型记忆合金材料的应用而开发的记记忆合金恒温水龙头。

技术背景

随着人们生活条件的不断提高和国民经济的发展，家庭、酒店、洗浴中心、高档会所等，都需要恒温控制的水龙头以提高沐浴的舒适度。目前市场上现有的太阳能热水器、电热水器、锅炉等的调温水龙头其结构有以下几种：机械式恒温水龙头、普通手动调温水龙头、数字恒温水龙头、石蜡恒温阀芯恒温水龙头和记忆合金恒温水龙头。大部分水龙头的主要缺点是控制水温不够稳定。例如，当水压不稳定就发生温度变化，使得出水温度不能达到设定温度；或者当热水水温不稳定时，也会出现水温度不能达到设定温度， 导致忽冷忽热的现象。使用者在使用热水器沐浴或锅炉沐浴时，水温不能保持稳定，这样就为使用者带来了不便。并且，当使用者使用太阳能热水器沐浴时，两支供水管路中的一支水路是太阳能的热水水路，另一支是自来水水路，当自来水断水时，太阳能的热水水路不能及时止断，仅放出热水，容易造成烫伤人的严重后果。几种水龙头控温存在的不同缺点：1） 机械式恒温龙头结构复杂，构件容易损坏。动作机构易被杂质卡住。机械式的恒温龙头水压波动小时，水温少量波动。水压波动大时，水温回复缓慢。2）普通手动调温龙头水压不稳定，水温随着水源温度波动而水温跟着变化，一旦水压过小，就无法调节温度，忽冷忽热，当冷水失供的时候，普通手动调温龙头会烫伤人。并且龙头污垢会卡住机构。3）数字恒温龙头由温度传感器控制温度，虽然较机械式恒温龙头和普通手动调温龙头操作简便，温度显示一目了然，控温效果较机械式和普通手动式要好些，但是数字恒温龙头对自来水的水质要求较高，不适合自来水中有细小固体硬块的用户，自来水中如含有粉状沉淀物或软质异物可能降低恒温阀芯的敏感度，也可能缩短恒温龙头的使用寿命。数字恒温龙头对冷热水的水压有一定要求，如热水和冷水的水压相差太大，需用螺丝刀调节支架的阀门。数字恒温龙头需要能源，需通过控制电路和控制软件来控制温度，一旦停电，无法使用。4）石蜡恒温阀芯恒温水龙头，石蜡感温组件的工作原理是将高纯度的特殊石蜡灌进一个细小的铜容器中，容器口盖一片橡胶传感片。由于水温的变化，容器中的石蜡体积也随之增缩，再通过容器口的传感片带动弹簧推动活塞来调节冷热水的混合比例。目前世界上极大部分的恒温阀芯都采用这种感温元件。在这种温感温元件中，感温石蜡的纯度要求非常高，零件的加工和组装都必须十分精确。因此也只有日本、德国等极少数厂家生产的石蜡恒温阀芯真正能够稳定控制水温。但是，石蜡恒温阀芯一直存在着反应速度慢、温度瞬间超越值过大等缺点。温度瞬间超越值是指恒温器在调节温度的时候，首先是瞬间越过目标温度，然后再回调到目标温度。石蜡恒温阀芯的瞬间超越值大概是5℃-10℃。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供一种工艺简单、灵敏度高、感温线性好、安全性高、性能稳定可靠、寿命长、节约能源、环保、安装简便的记忆合金恒温水龙头。

为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：

一种记忆合金恒温水龙头，包括壳体，所述壳体上设置热水进水口、冷水进水口和出水口，所述热水进水口壳体一端设置温度调节装置，所述热水进水口和冷水进水口之间的壳体内设置记忆合金恒温阀芯，所述出水口壳体另一端设置流量调节装置，所述温度调节装置与记忆合金恒温阀芯适配，所述记忆合金恒温阀芯与流量调节装置适配。

所述记忆合金恒温阀芯包括相互连通的右阀体和左阀体，所述右阀体一端设置阀盖，所述阀盖上设置阀芯出水口，所述右阀体内设置TiNi记忆合金双程弹簧，所述TiNi记忆合金双程弹簧一端与阀盖连接，所述TiNi记忆合金双程弹簧另一端与活塞连接，所述活塞设置在右阀体的另一端，所述活塞通过右弹簧座与复位弹簧连接，所述复位弹簧设置在左阀体内，所述复位弹簧的另一端连接左弹簧座，所述左弹簧座连接六角铜座，所述六角铜座与调节阀头连接，所述调节阀头通过挡圈与左阀体限位连接，所述调节阀头连接温度调节装置。

所述温度调节装置包括温度调节端盖，所述温度调节端盖内设有内表面有直齿的连接套Ⅰ，所述连接套Ⅰ内表面的直齿与调节阀头外表面的直齿面配合转动。

所述温度调节装置还包括温度调节固定环、温度调节标识环、温度调节按钮、调节按钮弹簧，所述温度调节标识环上有设定温度标识，所述温度调节标识环设置在壳体上的热水进水口端，所述温度调节固定环上设有一标识点，所述温度调节固定环设置在温度调节标识环和壳体上的热水进水口端之间，所述温度调节端盖上设置温度调节按钮，所述温度调节按钮下端连接调节按钮弹簧，调节按钮弹簧设置在在温度调节端盖的安装槽内，所述温度调节按钮的两侧有两个凸起，卡在温度调节端盖内侧设置的定位槽上，所述温度调节端盖中心设置一圆柱，所述调节按钮弹簧支撑在圆柱外表面上，所述连接套Ⅰ套装在温度调节端盖内的圆柱内孔里，所述温度调节按钮一端设有插条，所述温度调节标识环一端有一小于温度调节端盖内表面的圆柱面，该圆柱面上设有一槽，安装时温度调节按钮另一端的插条插入该圆柱面的槽内，该圆柱面又插入温度调节端盖内，温度调节按钮另一端插条的下面设有一定位装置，温度调节固定环的一端有一部分凸起的圆环面，与温度调节按钮另一端插条的下面的定位装置配合，用于设定温度的定位，所述温度调节端盖通过固定螺钉与调节阀头连接。

所述流量调节装置包括流量调节标识环、流量调节阀、连接套Ⅱ、固定螺钉、流量调节端盖，所述流量调节端盖上设置流量调节标识环，所述流量调节端盖中心设有内表面有直齿的连接套Ⅱ，所述连接套Ⅱ与的流量调节阀的外直齿面配合适配。

所述流量调节端盖外表面上设有三个指印式凹槽。

所述温度调节端盖外表面上设有三个指印式凹槽。

本发明本记忆合金恒温水龙头，是一种经济、节能、实用的产品，可为实现节约能源和提高舒适度提供高效的保证。该记忆合金恒温水龙头的技术有着良好的应用价值和应用前景，具有很好的经济和社会效益。采用内部设有记忆合金智能感温元件的本记忆合金恒温阀芯，它是利用记忆合金形变的特性制作的TiNi双程记忆合金智能弹簧，该感温元件是一个无源TiNi双程记忆合金智能弹簧，通过热处理工艺加工设定感温温度，通过弹簧随温度升降伸缩的变化而产生形变，由形变产生动力，控制活塞运动以调节冷热水进水口的开度，从而调节冷热水流量以控制冷热水比例来实现出水口混合水温度的恒定。当热水口进水时，TiNi双程记忆合金智能弹簧因水温升高而伸长，产生的动力克服复位弹簧的推力，推动活塞向热水口方向运动，使热水口开度逐渐减小，热水的进水量逐渐减少，同时，冷水进水口的开度逐渐增大，使冷水的进水量逐渐增大。当弹簧达到设定的最大伸长量时，热水进水口完全关闭，冷水进水口完全打开，冷水进水量最大。反之，当冷水口进水时，TiNi双程记忆合金智能弹簧因水温降低而缩短，恒温阀芯中的复位弹簧推动活塞向冷水口方向运动，使冷水进水口开度逐渐减小，冷水的进水量逐渐减少，同时，热水进水口逐渐增大，使热水的进水量逐渐增大。当弹簧达到设定的最大压缩量时，复位弹簧推动活塞将冷水进水口完全关闭，热水进水口完全打开，热水进水量最大。恒温阀芯中设有TiNi双程记忆合金智能弹簧和复位弹簧，两者相互的平衡作用，当热水或冷水的水压突然发生变化时，或者热水的温度突然发生变化的时候，恒温调节阀芯即可在很短的时间内自动平衡冷水和热水的水压，以保持出水温度的稳定，完全不需要进行人工调节。同时本记忆合金恒温水龙头恒温阀芯中的TiNi双程记忆合金智能弹簧，不仅反应速度极快，而且温度瞬间超越值被控制在2℃以下，这样就大大提高了淋浴的舒适性。记忆合金恒温阀芯在40℃附近的反应极其灵敏，可满足使用者进行无级微调的需要。在记忆合金恒温阀芯中，形状记忆合金弹簧本身既作为感温元件，同时又有推动活塞来调节冷热水混合的作用，而且混合后的水也可以穿过弹簧，这样就节省了宝贵的空间，使恒温阀芯变得更加精巧。记忆合金恒温水龙头具有加其性能和工艺性都优于使用其他感温材料的恒温水龙头，因而可为实现节约能源和提供舒适度提供高效的保证。 同时温度调节装置使低于38℃时，可自由旋转温度调节端盖和温度调节标识环，如果温度要调节到高于38℃时，需按下温度调节按钮，才能旋转温度调节端盖和温度调节标识环，达到调整温度的目的，这是一个保护按钮，可防止烫伤。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明记忆合金恒温阀芯结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明：

如图1、图2所示，一种记忆合金恒温水龙头，包括壳体8，在壳体8下部两侧分别设置热水进水口、冷水进水口，在在壳体8上部冷水进水口端设置出水口，热水进水口壳体8端安装温度调节装置，在热水进水口和冷水进水口之间的壳体内安装记忆合金恒温阀芯，在壳体8出水口端安装流量调节装置。其中记忆合金恒温阀芯包括相互连通的右阀体18和左阀体22，右阀体18一端设有阀盖16，阀盖16上设有阀芯出水口，右阀体18内设置TiNi记忆合金双程弹簧17，所述TiNi记忆合金双程弹簧17一端与阀盖16连接， TiNi记忆合金双程弹簧17另一端与与活塞19一端连接，活塞19安装在右阀体18的上，活塞19另一端与复位弹簧21的右弹簧座20连接，复位弹簧21安装在左阀体22内，复位弹簧21的另一端连接左弹簧座23，左弹簧座23连接调节阀头25，调节阀头25通过挡圈27与左阀体22限位固定，调节阀头25连接温度调节装置。温度调节装置包括温度调节端盖6，温度调节端盖6内设有表面有直齿的连接套Ⅰ7，连接套Ⅰ7与调节阀头25外表面的直齿面配合转动。温度调节端盖6的转动可调节复位弹簧21的变形量，产生的动力，通过记忆合金恒温阀芯1的活塞19传递给TiNi记忆合金双程弹簧17，改变了TiNi记忆合金双程弹簧17的变形量，相应的变形量所产生的动力不同，变形量小，产生的动力小，相应的选定温度低。反之，变形量大，产生的动力大，相应的选定温度高。温度调节装置还包括温度调节固定环2、温度调节标识环3、温度调节按钮4、调节按钮弹簧5、温度调节端盖6，温度调节标识环3上有设定温度标识，温度调节标识环3设置热水进水口端的壳体8上，温度调节固定环2上设有一标识点，所述温度调节固定环2设置在温度调节端盖6上。温度调节端盖6上有一安装槽，温度调节按钮4和下端的调节按钮弹簧5安装在温度调节端盖6的安装槽内，温度调节按钮4的两侧有两个凸起，卡在温度调节端盖6内侧设置的定位槽上，温度调节端盖6内中心有一圆柱，调节按钮弹簧5支撑在该圆柱面上。温度调节按钮4一端设有一个插条，插入温度调节端盖6内，温度调节标识环3一端有一小于温度调节端盖6内表面的圆柱面，该圆柱面上设有一槽，安装时温度调节按钮4另一端的插条插入该圆柱面的槽内，该圆柱面又插入温度调节端盖6内。温度调节按钮4另一端插条的下面设有一定位装置，温度调节固定环2的一端有一部分凸起的圆环面，与温度调节按钮4另一端插条的下面的定位装置配合，用于设定温度的定位。温度调节端盖6上设有一孔，通过一个固定螺钉11与记忆合金恒温阀芯的调节阀头25端固定连接；温度调节端盖6上设有三个指印式凹槽，便于旋转操作。如果设定温度在38℃以下时，旋转温度调节端盖6，带动温度调节标识环3转动，设定温度对准温度调节固定环2上的标识点即可。如果设定温度在38℃以上时，为防烫伤，必须压下温度调节按钮4，才能旋转温度调节端盖6，带动温度调节标识环3转动，设定温度对准温度调节固定环2上的标识点，完成温度设置。壳体8出水口端设置流量调节装置。其中流量调节装置包括流量调节标识环10、流量调节阀11、连接套Ⅱ12、固定螺钉13、流量调节端盖14，流量调节端盖14内侧有一定宽度的槽，流量调节标识环10一端小外圆表面有一定宽度的凸起，该凸起插入流量调节端盖14的槽内，使之固定为一体。流量调节标识环10大外圆表面上设有从短到长的蓝色条状标识，代表流量的大小。流量调节端盖14上设有三个指印式凹槽，便于旋转操作。流量调节端盖14中心有一内表面有直齿的连接套Ⅱ12，连接套Ⅱ12流量调节端盖14紧配合。流量调节端盖14上设有一孔，通过一个固定螺钉13与流量调节阀11连接。连接套Ⅱ12与的流量调节阀11的外直齿面配合转动，通过调节流量调节阀11端面与记忆合金恒温阀芯1的阀盖16的间隙，来调节记忆合金恒温水龙头流量的大小。

本记忆合金恒温水龙头中恒温阀芯的记忆合金感温元件——TiNi双程记忆合金弹簧，选用现有技术中具有温度记忆功能的智能材料，该感温元件加工工艺简单，性能稳定，灵敏度高，环保有效，易于安装，寿命长。

Claims (5)

1.一种记忆合金恒温水龙头，包括壳体，所述壳体上设置热水进水口、冷水进水口和出水口，其特征在于：所述热水进水口壳体（8）一端设置温度调节装置，所述热水进水口和冷水进水口之间的壳体内设置记忆合金恒温阀芯，所述出水口壳体（8）另一端设置流量调节装置，所述温度调节装置与记忆合金恒温阀芯适配，所述记忆合金恒温阀芯与流量调节装置适配；

所述温度调节装置包括温度调节端盖（6），所述温度调节端盖（6）内设有内表面有直齿的连接套Ⅰ（7），所述连接套Ⅰ（7）内表面的直齿与调节阀头（25）外表面的直齿面配合转动；

所述温度调节装置还包括温度调节固定环（2）、温度调节标识环（3）、温度调节按钮（4）、调节按钮弹簧（5），所述温度调节标识环（3）上有设定温度标识，所述温度调节标识环（3）设置在壳体（8）上的热水进水口端，所述温度调节固定环（2）上设有一标识点，所述温度调节固定环（2）设置在温度调节标识环（3）和壳体（8）上的热水进水口端之间，所述温度调节端盖（6）上设置温度调节按钮（4），所述温度调节按钮（4）下端连接调节按钮弹簧（5），所述调节按钮弹簧（5）设置在温度调节端盖（6）的安装槽内，所述温度调节按钮（4）的两侧有两个凸起，卡在温度调节端盖（6）内侧设置的定位槽上，所述温度调节端盖（6）中心设置一圆柱，所述调节按钮弹簧（5）支撑在圆柱外表面上，所述连接套Ⅰ（7）套装在温度调节端盖（6）内的圆柱内孔里，所述温度调节按钮（4）一端设有插条，所述温度调节标识环（3）一端有一小于温度调节端盖（6）内表面的圆柱面，该圆柱面上设有一槽，安装时温度调节按钮（4）另一端的插条插入该圆柱面的槽内，该圆柱面又插入温度调节端盖（6）内，温度调节按钮（4）另一端插条的下面设有一定位装置，温度调节固定环（2）的一端有一部分凸起的圆环面，与温度调节按钮（4）另一端插条的下面的定位装置配合，用于设定温度的定位，所述温度调节端盖（6）通过固定螺钉（13）与调节阀头（25）连接。

2.根据权利要求1所述的一种记忆合金恒温水龙头，其特征在于：所述记忆合金恒温阀芯包括相互连通的右阀体（18）和左阀体（22），所述右阀体（18）一端设置阀盖（16），所述阀盖（16）上设置阀芯出水口，所述右阀体（18）内设置TiNi记忆合金双程弹簧（17），所述TiNi记忆合金双程弹簧（17）一端与阀盖（16）连接，所述TiNi记忆合金双程弹簧（17）另一端与活塞（19）连接，所述活塞（19）设置在右阀体（18）的另一端，所述活塞（19）通过右弹簧座（20）与复位弹簧（21）连接，所述复位弹簧（21）设置在左阀体（22）内，所述复位弹簧（21）的另一端连接左弹簧座（23），所述左弹簧座（23）连接六角铜座（24），所述六角铜座（24）与调节阀头（25）连接，所述调节阀头（25）通过挡圈（27）与左阀体（22）限位连接，所述调节阀头（25）连接温度调节装置。

3.根据权利要求1或2所述的一种记忆合金恒温水龙头，其特征在于：所述流量调节装置包括流量调节标识环（10）、流量调节阀（11）、连接套Ⅱ（12）、固定螺钉（13）、流量调节端盖（14），所述流量调节端盖（14）上设置流量调节标识环（10），所述流量调节端盖（14）中心设有内表面有直齿的连接套Ⅱ（12），所述连接套Ⅱ（12）与的流量调节阀（11）的外直齿面配合适配。

4.根据权利要求3所述的一种记忆合金恒温水龙头，其特征在于：所述流量调节端盖（14）外表面上设有三个指印式凹槽。

5.根据权利要求3所述的一种记忆合金恒温水龙头，其特征在于：所述温度调节端盖（6）外表面上设有三个指印式凹槽。