CN110145615B - 一种恒温水阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种恒温水阀，阀体设有混合流道、出水流道和分别与冷水流道、热水流道连通的主流道，冷水流道的出水端口和热水流道的出水端口分别设置在主流道的前后两端，设有第一中空通道的阀芯设置在主流道内，设有混合出水口的混合流道与出水流道通过设有第二中空通道的封水塞连通，驱动组件的动力输出端与阀芯连接并驱动阀芯在主流道上前后移动并调整冷水流道的出水端口的出水面积与热水流道的出水端口的出水面积之比，当关闭恒温水阀时，驱动组件驱动阀芯向前移动并推动封水塞将混合出水口封堵；当开启恒温水阀时，驱动组件驱动阀芯向后移动并打开混合出水口。本发明能够通过单个驱动组件调节恒温水阀的出水水温和启闭恒温水阀，调温准确。

Description

一种恒温水阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，更具体地说，涉及一种恒温水阀。

背景技术

现有的调温阀主要为机械调温阀与电磁恒温阀，机械调温阀通过热敏元件(即温度记忆金属材料)感应水温，金属形状大小产生变化，调节冷、热出水口，得到恒定温度的混合水，但容易受环境影响，水质存在杂质或水垢，在短期内黏附在记忆金属表面，使得调节出的混合水温度不精确，甚至不工作；电磁恒温阀通过电磁阀调节冷、热水流量比例大小，从而得到混合水，但精度低，调温反应速度慢；而且机械调温阀和电磁恒温阀进行调温与关水需要分别采用单独的控制组件进行控制。

发明内容

本发明所要解决的问题在于，提供一种恒温水阀，能够通过单个驱动组件调节恒温水阀的出水水温和启闭恒温水阀，且调温准确。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种恒温水阀，其包括阀体、阀芯、封水塞和驱动组件，所述阀体设有主流道、冷水流道、热水流道、混合流道和出水流道，所述主流道分别与所述冷水流道和热水流道连通，所述冷水流道的出水端口设置在所述主流道的前端的侧壁上，所述热水流道的出水端口设置在所述主流道的后端的侧壁上，所述阀芯设置在所述主流道内并与所述主流道构成滑动副，所述阀芯内设有与所述主流道的前后两端连通的第一中空通道，所述阀体上设有将所述出水流道与所述混合流道连通的混合出水口，所述封水塞设置在所述混合流道内且与所述混合流道构成滑动副，所述封水塞内设有分别连通所述主流道与所述混合流道的第二中空通道，所述驱动组件的动力输出端与所述阀芯连接并驱动所述阀芯在所述主流道上前后移动，当关闭所述恒温水阀时，所述驱动组件驱动所述阀芯向前移动并推动所述封水塞将所述混合出水口封堵；当开启所述恒温水阀时，所述驱动组件驱动所述阀芯向后移动，同时所述封水塞在复位件的作用下复位并打开所述混合出水口；且所述阀芯在前后移动过程中能够调整所述冷水流道的出水端口的出水面积与所述热水流道的出水端口的出水面积之比。

作为本发明优选的方案，所述封水塞上设有径向延伸的限位板，所述混合流道上设有限位槽，所述复位件套设在所述封水塞上，所述复位件的一端与所述限位板相抵，所述复位件的另一端与所述限位槽相抵，所述复位件为复位弹簧。

作为本发明优选的方案，所述第二中空通道内设有涡旋扰流片。

作为本发明优选的方案，所述阀体设有动力腔室，所述动力腔室与所述主流道的前端通过隔水部隔开，所述驱动组件包括传动组件和驱动电机，所述传动组件设置在所述动力腔室内，所述驱动电机通过电机安装支架安装在所述阀体上，所述驱动电机的动力输出端与所述传动组件的动力输入端连接，所述传动组件的动力输出端穿过所述隔水部与所述阀芯连接。

作为本发明优选的方案，所述传动组件包括传动套、螺纹杆和传动杆，所述传动套与所述动力腔室滑动配合，所述动力腔室的内壁上设有导向槽，所述传动套的外壁上设有与所述导向槽配合的导向条，所述驱动电机的输出轴与所述螺纹杆的一端连接，所述螺纹杆的另一端且与所述传动套的一端螺纹连接，所述传动套的另一端与所述传动杆的一端连接，所述传动杆的另一端穿过所述隔水部与所述阀芯连接。

作为本发明优选的方案，所述传动杆通过绝缘塑料接头与所述传动套连接。

作为本发明优选的方案，所述冷水流道的出水端口与所述热水流道的出水端口均为矩形。

作为本发明优选的方案，所述冷水流道上设有第一水温传感器和第一止回阀，所述热水流道上设有第二水温传感器和第二止回阀，所述混合流道上设有第三水温传感器和水流传感器。

作为本发明优选的方案，所述阀芯的外壁面与所述主流道的内壁面之间设有第一密封圈；所述封水塞远离所述阀芯的一端的外壁面与所述混合流道的内壁面之间设有第二密封圈。

作为本发明优选的方案，所述混合出水口内设有若干支撑条。

实施本发明的一种恒温水阀，与现有技术相比较，具有如下有益效果：

当开启恒温水阀时，驱动组件驱动阀芯向后移动并使封水塞开始离开混合出水口，混合出水口未完全开启时热水流道的出水端口仍处于关闭状态，冷水流道的出水端口处于开启状态，阀芯继续向后移动时，热水流道的出水端口出水面积逐渐增大，同时冷水流道的出水端口出水面积逐渐缩小，能根据用户的需求，调整阀芯位置从而调整冷水流道的出水端口出水面积与热水流道的出水端口出水面积之比，进而达到所需的出水温度；当关闭恒温水阀时，驱动组件驱动阀芯向前移动并推动封水塞将混合出水口封堵，使主流道与混合流道隔断；此外，由于热水流道的出水端口与冷水流道的出水端口设置在主流道的前、后两端，能够保证恒温水阀每次开启通水时，冷水流道先进水，确保混合流道先出冷水，对使用者起到防烫保护；本发明能够实现单个驱动组件调节恒温水阀的出水水温和启闭恒温水阀，且调温准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是恒温水阀的结构示意图；

图2是封水塞与封水塞座的安装示意图；

图3是塞体的截面图；

图4是全冷出水的阀芯位置示意图；

图5是全热出水的阀芯位置示意图；

其中，1为阀体；2为隔水部；3为阀芯；4为封水塞；5为驱动组件；11为冷水流道；111为冷水流道的出水端口；112为第一缓冲腔；113为第一止回阀；11为热水流道；111为热水流道的出水端口；112为第二缓冲腔；113为第二止回阀；13为出水流道；14为主流道；15为动力腔室；16为混合流道；161为混合出水口；162为封水塞座；163为限位槽；164为支撑板；17为限位部；31为第一密封圈；41为复位弹簧；42为限位板；43为第二中空通道；44为涡旋扰流片；45为第二密封圈；51为传动套；52为螺纹杆；53为传动杆；54为驱动电机；55为导向槽；56为导向条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图5所示，本发明的优选实施例，一种恒温水阀，其包括阀体1、阀芯3、封水塞4和驱动组件5，所述阀体1设有主流道14、冷水流道11、热水流道12、混合流道16和出水流道13，所述主流道14分别与所述冷水流道11和热水流道12连通，所述冷水流道的出水端口111设置在所述主流道14的前端的侧壁上，所述热水流道的出水端口121设置在所述主流道14的后端的侧壁上，优选的，热水流道的出水端口121设置在靠近混合流道16的一端，冷水流道的出水端口111设置在远离混合流道16的一端，所述阀芯3设置在所述主流道14内并与所述主流道14构成滑动副，所述阀芯3设有与所述主流道14的前后两端连通的第一中空通道，所述阀体1上上设有将所述出水流道13与所述混合流道16连通的混合出水口161，所述封水塞4设置在所述混合流道16内且与所述混合流道16构成滑动副，其中，主流道14的内壁上设有导槽，阀芯3的外壁上设有与所述第一导槽配合的导条；所述封水塞4内设有分别连通所述主流道14与所述混合流道16的第二中空通道43，混合流道16与出水流道13所形成结构类似三通管的结构，其中混合出水口161设置在混合流道16的侧壁上且与出水流道13连通，所述驱动组件5的动力输出端与所述阀芯3连接并驱动所述阀芯3在所述主流道14上前后移动，当关闭所述恒温水阀时，所述驱动组件5驱动所述阀芯3向前移动并推动所述封水塞4将所述混合出水口161封堵；当开启所述恒温水阀时，所述驱动组件5驱动所述阀芯3向后移动，同时所述封水塞4在复位件的作用下复位并打开所述混合出水口161；且所述阀芯3在前后移动过程中能够调整所述冷水流道的出水端口111的出水面积和所述热水流道的出水端口121的出水面积。其中，所述混合流道16的末端设有封水塞座162，封水塞座162的设计，方便对冷热水调节阀进行拆卸，便于维修。

当开启恒温水阀时，驱动组件5驱动阀芯3向后移动并使封水塞4开始离开混合出水口161，混合出水口161未完全开启时热水流道的出水端口121仍处于关闭状态，冷水流道的出水端口111处于开启状态，阀芯3继续向后移动时，热水流道的出水端口121出水面积逐渐增大，同时冷水流道的出水端口111出水面积逐渐缩小，能根据用户的需求，调整阀芯3位置从而调整冷水流道的出水端口111出水面积与热水流道的出水端口121出水面积之比，进而达到所需的出水温度；当关闭恒温水阀时，驱动组件5驱动阀芯3向前移动并推动封水塞4将混合出水口161封堵，使主流道14与混合流道16隔断；本发明能够实现单个驱动组件5调节恒温水阀的出水水温和启闭恒温水阀，且调温准确。

还需要说明的是，由于热水流道的出水端口121与冷水流道的出水端口111分别设置在主流道14的前、后两端，能够保证恒温水阀每次开启但混合出水口161处于未完全开启时，热水流道的出水端口121仍处于关闭状态，冷水流道的出水端口111处于开启状态，使冷水流道11先进水，确保恒温水阀先出冷水，对使用者起到防烫保护。

示例性的，所述封水塞4上设有径向延伸的限位板42，所述混合流道16上设有限位槽，所述复位件套设在所述封水塞4上，所述复位件的一端与所述限位板42相抵，所述复位件的另一端与所述限位槽163相抵，所述复位件为复位弹簧41；优选的，所述混合流道的前端设有当所述复位弹簧复位时与所述限位板背离所述复位弹簧的一面相抵的限位部17；当关闭恒温水阀时，驱动组件5驱动阀芯3向前移动使阀芯3与封水塞4相抵并推动封水塞4将混合出水口161封堵，使主流道14与混合流道16处于隔断，此时复位弹簧41处于压缩状态；当开启恒温水阀时，驱动组件5驱动阀芯3向后移动使阀芯3与封水塞4相离且封水塞4在复位弹簧41的复位力的作用下，限位板42与限位块17相抵且封水塞4与混合出水口161相离，使得主流道14与混合流道16连通，封水塞4的结构能够提高恒温水阀的启闭的稳定性。

示例性的，所述第二中空通道43内设有涡旋扰流片44，从冷水流道11进入的冷水进入主流道14，然后流入阀芯3的第一中空通道，再流入主流道14与从热水流道12进入的热水汇合，汇合后的混合冷热水流入封水塞4内的第二中空通道43，未经混合的冷水和热水在第二中空通道43上的涡旋扰流片44的作用下涡旋流动使冷水与热水混合均匀，进而保证混合流道16出水温度恒定。

示例性的，所述阀体1设有动力腔室15，所述动力腔室15与所述主流道14的前端通过隔水部2隔开，所述驱动组件5包括传动组件和驱动电机54，所述传动组件设置在所述动力腔室15内，所述驱动电机54通过电机安装支架安装在所述阀体1上，所述驱动电机54的动力输出端与所述传动组件的动力输入端连接，所述传动组件的动力输出端穿过所述隔水部2与所述阀芯3连接，主流道14与动力腔室15通过隔水部2实现分隔，保证主流道14内的水不会进入动力腔室15内，避免漏电，提高使用安全系数。

示例性的，所述传动组件包括传动套51、螺纹杆52和传动杆53，所述驱动电机54的输出轴与所述螺纹杆52的一端连接，所述传动套51与所述动力腔室17滑动配合，所述动力腔室17的内壁上设有导向槽55，所述传动套的外壁上设有与所述导向槽55配合的导向条56，所述螺纹杆52的另一端且与所述传动套51的一端螺纹连接，其中，螺纹杆52上设有外螺纹，传动套51上设有内螺纹，所述传动套51的另一端与所述传动杆53的一端连接，所述传动杆53的另一端穿过所述隔水部2与所述阀芯3连接，驱动电机54优选为步进电机；保证阀芯3在主流道14内作直线运动，阀芯3在主流道14移动的稳定性高。

示例性的，所述传动杆53通过绝缘塑料接头与所述传动套51连接，通过将通电的元件与金属配件之间用绝缘塑料接头进行分隔,进一步防止产生静电与漏电，保证使用安全；此外，所述传动套51的外壁面与所述动力腔室15的内壁面之间设有隔水密封圈，进一步避免水渗入。

示例性的，所述冷水流道的出水端口111与所述热水流道的出水端口121均为为矩形，优选的冷水流道的出水端口111面积与热水流道的出水端口121面积相同，阀芯3在主流道14内往返运动使冷水流道的出水端口111的出水面积与热水流道的出水端口121的出水面积大小相反，且矩形形状能实现线性调温，保证调温精度高。

示例性的，所述冷水流道11的末端设有第一缓冲腔112，且第一缓冲腔112与冷水流道的出水端口111相互垂直，所述热水流道12的的末端设有第二缓冲腔122，且第二缓冲腔122与热水流道的出水端口121相互垂直，在高水压情况下进入流道内的冷水、热水流经缓冲腔后减压，使得进入主流道14的水水压降低，水流稳定，从而使得整个混水过程更平稳，也减小阀体1承受压力。

示例性的，所述冷水流道11上设有第一水温传感器和第一止回阀113，所述热水流道12上设有第二水温传感器和第二止回阀123，所述混合流道16上设有第三水温传感器和水流传感器，通过水温传感器能够能够实时检测冷水流道11、热水流道12和混合流道16内的水温，根据实时水温调整热水与冷水的出水比例，保证恒温水阀出水温度始终准确；止回阀的设置能防止进入主流道14内的水因高压倒流至冷水流道11和热水流道12内，以避免回流污染；水流传感器用于监控混合水水流情况和传输水流脉冲信号，以调整阀芯3的位置进行混水工作。

示例性的，所述阀芯3的外壁面与所述主流道14的内壁面之间设有第一密封圈31；第一密封圈31的设置，能够分隔未经混合的热水与冷水；所述封水塞4远离所述阀芯3的一端的外壁面与所述混合流道16的内壁面之间设有第二密封圈45，优选的所述第二密封圈45设有两条，第二密封圈45的设置，能够避免关水时出现漏水情况。

示例性的，所述混合出水口161上设有若干支撑条164，通过在混合出水口161上设置支撑条164使第二密封圈45多次重复运动不会磨损，对第二密封圈45起保护作用，使其寿命更长。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种恒温水阀，其特征在于，包括阀体、阀芯、封水塞和驱动组件，所述阀体设有主流道、冷水流道、热水流道、混合流道和出水流道，所述主流道分别与所述冷水流道和热水流道连通，所述冷水流道的出水端口设置在所述主流道的前端的侧壁上，所述热水流道的出水端口设置在所述主流道的后端的侧壁上，所述阀芯设置在所述主流道内并与所述主流道构成滑动副，所述阀芯内设有与所述主流道的前后两端连通的第一中空通道，所述阀体上设有将所述出水流道与所述混合流道连通的混合出水口，所述封水塞设置在所述混合流道内且与所述混合流道构成滑动副，所述封水塞内设有分别连通所述主流道与所述混合流道的第二中空通道，所述驱动组件的动力输出端与所述阀芯连接并驱动所述阀芯在所述主流道上前后移动，当关闭所述恒温水阀时，所述驱动组件驱动所述阀芯向前移动并推动所述封水塞将所述混合出水口封堵；当开启所述恒温水阀时，所述驱动组件驱动所述阀芯向后移动，同时所述封水塞在复位件的作用下复位并打开所述混合出水口；且所述阀芯在前后移动过程中能够调整所述冷水流道的出水端口的出水面积与所述热水流道的出水端口的出水面积之比。

2.如权利要求1所述的恒温水阀，其特征在于，所述封水塞上设有径向延伸的限位板，所述混合流道上设有限位槽，所述复位件套设在所述封水塞上，所述复位件的一端与所述限位板相抵，所述复位件的另一端与所述限位槽相抵，所述复位件为复位弹簧。

3.如权利要求1所述的恒温水阀，其特征在于，所述第二中空通道内设有涡旋扰流片。

4.如权利要求1所述的恒温水阀，其特征在于，所述阀体设有动力腔室，所述动力腔室与所述主流道的前端通过隔水部隔开，所述驱动组件包括传动组件和驱动电机，所述传动组件设置在所述动力腔室内，所述驱动电机通过电机安装支架安装在所述阀体上，所述驱动电机的动力输出端与所述传动组件的动力输入端连接，所述传动组件的动力输出端穿过所述隔水部与所述阀芯连接。

5.如权利要求4所述的恒温水阀，其特征在于，所述传动组件包括传动套、螺纹杆和传动杆，所述传动套与所述动力腔室滑动配合，所述动力腔室的内壁上设有导向槽，所述传动套的外壁上设有与所述导向槽配合的导向条，所述驱动电机的输出轴与所述螺纹杆的一端连接，所述螺纹杆的另一端且与所述传动套的一端螺纹连接，所述传动套的另一端与所述传动杆的一端连接，所述传动杆的另一端穿过所述隔水部与所述阀芯连接。

6.如权利要求5所述的恒温水阀，其特征在于，所述传动杆通过绝缘塑料接头与所述传动套连接。

7.如权利要求1所述的恒温水阀，其特征在于，所述冷水流道的出水端口与所述热水流道的出水端口均为矩形。

8.如权利要求1所述的恒温水阀，其特征在于，所述冷水流道上设有第一水温传感器和第一止回阀，所述热水流道上设有第二水温传感器和第二止回阀，所述混合流道上设有第三水温传感器和水流传感器。

9.如权利要求1所述的恒温水阀，其特征在于，所述阀芯的外壁面与所述主流道的内壁面之间设有第一密封圈；所述封水塞远离所述阀芯的一端的外壁面与所述混合流道的内壁面之间设有第二密封圈。

10.如权利要求1所述的恒温水阀，其特征在于，所述混合出水口内设有若干支撑条。

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