CN110274051B - 一种混水阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混水阀，其包括恒温阀（5），冷水单向阀（14），热水单向阀（15），其特征在于：冷水管（A）通过冷水单向阀（14）向恒温阀（5）的第一进水孔（303）侧单向通导，热水管（B）通过热水单向阀单向第二进水孔单向通导，冷水单向阀（14）与热水单向阀（15）处于不能单向开启状态时，恒温阀能够更换其阀芯组件，因此在恒温阀出现故障时，不需要将混水阀拆下来，可以在线维修混水阀的结构。

Description

一种混水阀

技术领域

本发明涉及阀门领域，更具体地说是指一种恒温冷热混水阀芯及使用该阀芯的阀门。

背景技术

现有的混水阀存在水温调节速度不迅速，效果不佳等缺点。当同一供水管道上的其用水单元发生打开或关闭动作时，本混水阀的冷水和/或热水压力变化较大，还有可能是供水的水温一侧或两侧均发生波动，导致现有混水阀出水端水温忽冷忽热，且温度变化较大。

本发明的第一个发明目的是提供一种混水阀，高效、可靠的控制出水端的水温。

本发明的第二个发明目的是提供不需要将混水阀拆下来，可以在线维修混水阀的结构。

本发明的第三个发明目的是在冷水中加入适应冷水的活性添加剂，在热水中加入热溶解的添加剂时，如何在水温波动，冷、热水流量发生变化时，保证两种添加剂的加入比例基本保持不变的方法和结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提出如下方案。

一种混水阀，其包括恒温阀，冷水单向阀，热水单向阀，其特征在于：冷水管通过冷水单向阀向恒温阀的第一进水孔侧单向通导，热水管通过热水单向阀单向第二进水孔单向通导，冷水单向阀与热水单向阀处于不能单向开启状态时，恒温阀能够更换其阀芯组件。

恒温阀具有阀芯组件，阀芯组件装在恒温阀的阀壳内，阀芯组件包括定套和底座形成的混水腔，混水腔设有可动套，可动套紧贴定套内壁设置并与阀杆固定连接，可动套与贯穿定套的调温杆之间设有第一复位弹簧，可动套与底座之间设有第二复位弹簧，阀杆能够根据温度的变化改变长度，温度变高时阀杆变长，温度降低时，阀杆变短，可动套在阀杆的长度变化带动下能够调整其与定套之间的位置，从而调整定套的第一进水孔和第二进水孔与混水腔之间的流量截面大小，可动套设有多个过水通孔，用于导通可动套两侧的混水腔的腔体。

调温杆通过垫片相对于定套限位，调温杆与定套内的连接座可调距的螺纹连接，连接座在调温杆的旋转作用下能够通过上挡块、第一复位弹簧、下挡块来调整阀杆的位置，可动套能够在第一复位弹簧和第二复位弹簧的共同作用下根据预定混水温度的要求被定位在平衡位置，在实际水温低于预定混水温度时，阀杆收缩，可动套向第一进水孔侧移动，并减少第一进水孔流量截面或关闭第一进水孔，同时增大第二进水孔的流量截面；在实际水温高于预定混水温度时，阀杆伸长，可动套向第二进水孔侧移动，并减少第二进水孔流量截面或关闭第二进水孔，同时增大第一进水孔的流量截面；当实际水温回复到预定混水温度时，阀杆回复原来长度，可动套回到平衡位置。

阀杆依次包括阀杆顶、固定座、感温元件、阀杆底，阀杆的固定座与可动套固定连接，阀杆底位于底座的恒温阀出水口中，恒温阀出水口的通孔内具有周向分布的支撑筋，支撑筋的顶端与阀杆底接触，相邻的支撑筋之间形成过水通道，还包括通断阀，用于控制恒温阀出水口与混水阀出水口的流路的通断。

单向阀包括壳体，壳体的腔体内设有单向阀芯，单向阀芯被单向阀弹簧偏置于单向阀阀座上，单向阀芯的导杆被导向架导向，顶盖能够以可调节位置的方式的在壳体螺纹连接，顶盖的下端顶在导杆的端部时，单向阀芯被紧固在单向阀阀座上不能被水开启，顶盖释放单向阀芯时，进水水路从进水口向导向架的开口槽侧单向通导，单向阀被用于冷水单向阀和热水单向阀。

还包括添加剂阀，添加剂阀包括冷水负压抽吸阀，弹性片室，热水负压抽吸阀，弹性片室具有由弹性片分隔开的冷缓冲腔和热缓冲腔，冷水负压抽吸阀的进水端在第八口处形成文丘里结构，第七口为负压口并通过第二口连接弹性片室的冷缓冲腔，冷缓冲腔通过第一口连接第一添加剂端，热水负压抽吸阀的进水端在第六口处形成文丘里结构，第五口为负压口并通过第四口连接弹性片室的热缓冲腔，热缓冲腔通过第三口连接第二添加剂端，冷水负压抽吸阀的出水口与冷水管相连，热水负压抽吸阀的出水口与热水管相连。

当冷缓冲腔和热缓冲腔压力不平衡时，弹性片凸向压力大的一侧，并减少该侧的流体通过量。

本发明还提供一种混水并供应添加剂的方法：

一种恒温混水的方法，其使前述的混水阀，其特征在于：

S1）冷水通过冷水负压抽吸阀向冷水管供水，热水通过热水负压抽吸阀向热水管供水，选择温度控制冗余侧，并将该侧的单向阀的顶盖通过螺纹设定其在壳体内的位置，即该侧单向阀芯的最大开度位置；

S2）调整阀杆位置，使得当混水腔内的水温为预定混水温度时，可动套在平衡位置；

S3）第一添加剂从第一添加剂端经过第一口、冷缓冲腔、第二口，第七口后供向冷水管；第二添加剂从第二添加剂端经过第三口、热缓冲腔、第四口，第五口后供向热水管；

S4）当冷水或热水水温变化时，恒温阀的阀芯组件调整冷水或热水进入流量，流量的变化引起添加剂阀的弹性片室两侧产生压差，冷缓冲腔和热缓冲腔中体积变小的一侧引用的添加剂变少，体积变大的一侧引入的添加剂变多；

S5）当检测到冷水或热水流量变小时，调整异常水温侧的水温；

S6）判断混水阀出水口流量是否回复到正常值，如果否，调整所述单向阀的顶盖位置，返回S2）。

有益效果：

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1）本发明使用了定套和可动套联用的恒温阀的阀芯组件，可动套配合感温材料的体积变化，随时调整与定套之间的配合关系，从而达到调整水温的目的，确保混水腔里的水温为预定的水温。

2)本发明在恒温阀两侧同时使用了单向阀，而且该单向阀可以在需要时双向截止，这样恒温阀的阀芯组件就可以很方便的拆除和更换。

3)本发明还提出了混水阀的一种应用，即在输送添加剂时，能够基本保证冷水里的添加剂和热水里添加剂的比例基本保持不变的方式，同时还提出了温度控制冗余的概念，即在设定混水温度前，先将冷水或热水的一侧设为标准流量，在单向阀的顶盖的位置定下来时，就确保了该侧水的最大开度，这是整个自动调整水温之前，人为的、机械的设定阈值，防止其他结构失效时，造成整个的混水系统发生失效并形成对人或用水负载的危险,也为整个混水系统提供一个流量计算及流量调整的基础值。同时，还提出了添加剂阀，这种阀同时兼顾了水的流量和添加剂的引入量，自动的限制大流量的水对添加剂的引入，同时增大流量小侧的添加剂的加入，因此可以自动的调整两侧添加剂的加入量，维持两侧添加剂的加入比例。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式的剖视示意图；

图2为图1的一种具体实施方式的恒温阀的剖视示意图；

图3为图1的一种具体实施方式的单向阀的剖视示意图；

图4为本发明的一种具体实施方式的立体示意图；

图5为本发明的一种具体实施方式的正视示意图；

图6为本发明的一种具体实施方式的侧视示意图；

图7为本发明的添加剂阀的剖视示意图。

附图标记说明：

1调温杆，101垫片，102密封圈；2上挡块；3定套，301颈部，302定位螺纹孔，303第一进水孔，304第二进水孔，305过滤网；4底座，401支撑筋；5恒温阀，6第一复位弹簧；7连接座，71支撑台；8可动套，81过水通孔；9下挡块，91定位凸起，92承接孔；10恒温阀出水口；11阀杆，111阀杆顶，112固定座，113感温元件，114阀杆底；12第二复位弹簧；13混水腔；14冷水单向阀，141冷水腔，142冷水单向阀阀座，143冷水单向阀弹簧，144冷水进水口，145冷水单向阀开口槽，146冷水进水管道；15热水单向阀，151热水进水口，152热水腔，153热水进水管道；16混合水通道；18单向阀，181壳体，182导杆，183单向阀弹簧，184单向阀芯，185进水口，186顶盖，187开口槽，188导向架；19安装板；20添加剂阀，201冷水负压抽吸阀，202热水负压抽吸阀，203 第一添加剂端，204第二添加剂端，205弹性片室，206弹性片，D1第一口，D2第二口，D3第三口，D4第四口，D5第五口，D6第六口，D7第七口，D8第八口；A冷水管，B热水管，C混水阀出水口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参见图1-7，一种混水阀，其包括恒温阀5，冷水单向阀14，热水单向阀15，其特征在于：冷水管A通过冷水单向阀14向恒温阀5的第一进水孔303侧单向通导，热水管B通过热水单向阀15单向第二进水孔304单向通导，冷水单向阀14与热水单向阀15处于不能单向开启状态时，恒温阀5能够更换其阀芯组件。本发明在恒温阀5两侧同时使用了单向阀，而且该单向阀可以在需要时双向截止，这样恒温阀5的阀芯组件就可以很方便的拆除和更换。

恒温阀5具有阀芯组件，阀芯组件装在恒温阀5的阀壳内，阀芯组件包括定套3和底座4形成的混水腔13，混水腔13设有可动套8，可动套8紧贴定套3内壁设置并与阀杆11固定连接，可动套8与贯穿定套3的调温杆1之间设有第一复位弹簧6，可动套8底座之间设有第二复位弹簧12，阀杆11能够根据温度的变化改变长度，温度变高时阀杆11变长，温度降低时，阀杆11变短，可动套8在阀杆11的长度变化带动下能够调整其与定套3之间的位置，从而调整定套3的第一进水孔303和第二进水孔304与混水腔13之间的流量截面大小，可动套8设有多个过水通孔81，用于导通可动套8两侧的混水腔13的腔体。感温变形是现有技术，在混水阀领域，石蜡、双金属材料等，都可以作为感温材料应用于阀芯中，这是成熟的现有技术，在此不再赘述。

调温杆1通过垫片101相对于定套3限位，调温杆1与定套3内的连接座7可调距的螺纹连接，连接座7在调温杆1的旋转作用下能够通过上挡块2、第一复位弹簧6、下挡块9来调整阀杆11的位置，可动套8能够在第一复位弹簧6和第二复位弹簧12的共同作用下根据预定混水温度的要求被定位在平衡位置，在实际水温低于预定混水温度时，阀杆11收缩，可动套8向第一进水孔303侧移动，并减少第一进水孔303流量截面或关闭第一进水孔303，同时增大第二进水孔304的流量截面；在实际水温高于预定混水温度时，阀杆11伸长，可动套8向第二进水孔304侧移动，并减少第二进水孔304流量截面或关闭第二进水孔304，同时增大第一进水孔303的流量截面；当实际水温回复到预定混水温度时，阀杆11回复原来长度，可动套8回到平衡位置。

阀杆11依次包括阀杆顶111、固定座112、感温元件113、阀杆底114，阀杆11的固定座112与可动套8固定连接，阀杆底114位于底座的恒温阀出水口10中，恒温阀出水口10的通孔内具有周向分布的支撑筋401，支撑筋401的顶端与阀杆底114接触，相邻的支撑筋401之间形成过水通道，还包括通断阀，用于控制恒温阀出水口10与混水阀出水口C的流路的通断。支撑筋401的作用是保证阀杆11整体的稳定，支撑筋401之间的间隔能保证水均匀的分布在出水口处。

单向阀包括壳体181，壳体181的腔体内设有单向阀芯184，单向阀芯184被单向阀弹簧183偏置于单向阀阀座上，单向阀芯184的导杆182被导向架188导向，顶盖186能够以可调节位置的方式的在壳体181螺纹连接，顶盖186的下端顶在导杆182的端部时，单向阀芯184被紧固在单向阀阀座上不能被水开启，顶盖186释放单向阀芯184时，进水水路从进水口185向导向架188的开口槽187侧单向通导，单向阀被用于冷水单向阀14和热水单向阀15。顶盖186是该单向阀最重要的一个结构，其可以处于最底端，使单向阀双向截止，也可以处于中间位置，限制单向阀的开启幅度。

还包括添加剂阀20，添加剂阀20包括冷水负压抽吸阀201，弹性片室205，热水负压抽吸阀202，弹性片室205具有由弹性片206分隔开的冷缓冲腔和热缓冲腔，冷水负压抽吸阀201的进水端在第八口D8处形成文丘里结构，第七口D7为负压口并通过第二口D2连接弹性片室205的冷缓冲腔，冷缓冲腔通过第一口D1连接第一添加剂端203，热水负压抽吸阀202的进水端在第六口D6处形成文丘里结构，第五口D5为负压口并通过第四口D4连接弹性片室205的热缓冲腔，热缓冲腔通过第三口D3连接第二添加剂端204，冷水负压抽吸阀201的出水口与冷水管A相连，热水负压抽吸阀202的出水口与热水管B相连当冷缓冲腔和热缓冲腔压力不平衡时，弹性片206凸向压力大的一侧，并减少该侧的流体通过量。这种添加剂阀20同时兼顾了水的流量和添加剂的引入量，自动的限制大流量的水对添加剂的引入，同时增大流量小侧的添加剂的加入，因此可以自动的调整两侧添加剂的加入量，维持两侧添加剂的加入比例。

本实施例中,还提供一种恒温混水的方法，其使用如前述的混水阀，其特征在于：

S1）冷水通过冷水负压抽吸阀201向冷水管A供水，热水通过热水负压抽吸阀202向热水管B供水，选择温度控制冗余侧，即限定某种水的流量不可以超过预定值，同时该流量也是整个混水系统的调整基础流量。设定的方法为，将该侧的单向阀的顶盖186通过螺纹设定其在壳体181内的位置，即该侧单向阀芯的最大开度位置；

S2）调整阀杆11位置，使得当混水腔13内的水温为预定混水温度时，可动套8在平衡位置；

S3）第一添加剂从第一添加剂端203经过第一口D1、冷缓冲腔、第二口D2，第七口D7后供向冷水管A；第二添加剂从第二添加剂端204经过第三口D3、热缓冲腔、第四口D4，第五口D5后供向热水管B；

S4）当冷水或热水水温变化时，恒温阀5的阀芯组件调整冷水或热水进入流量，流量的变化引起添加剂阀20的弹性片室205两侧产生压差，冷缓冲腔和热缓冲腔中体积变小的一侧引用的添加剂变少，体积变大的一侧引入的添加剂变多；

S5）当检测到冷水或热水流量变小时，调整异常水温侧的水温；

S6）判断混水阀出水口C流量是否回复到正常值，如果否，调整所述单向阀的顶盖186位置，返回S2）。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (2)

1.一种混水阀，其包括恒温阀（5），冷水单向阀（14），热水单向阀（15），其特征在于：冷水管（A）通过冷水单向阀（14）向恒温阀（5）的第一进水孔（303）侧单向通导，热水管（B）通过热水单向阀（15）单向第二进水孔（304）单向通导，冷水单向阀（14）与热水单向阀（15）处于不能单向开启状态时，恒温阀（5）能够更换其阀芯组件；

阀芯组件装在恒温阀（5）的阀壳内，阀芯组件包括定套（3）和底座（4）形成的混水腔（13），混水腔（13）设有可动套（8），可动套（8）设有多个过水通孔（81），用于导通可动套（8）两侧的混水腔（13）的腔体，可动套（8）紧贴定套（3）内壁设置并与阀杆（11）固定连接，可动套（8）与贯穿定套（3）的调温杆（1）之间设有第一复位弹簧（6），可动套（8）与底座（4）之间设有第二复位弹簧（12），阀杆（11）能够根据温度的变化改变长度，可动套（8）在阀杆（11）的长度变化带动下能够调整其与定套（3）之间的位置，从而调整定套（3）的第一进水孔（303）和第二进水孔（304）与混水腔（13）之间的流量截面大小；调温杆（1）通过垫片（101）相对于定套（3）限位，调温杆（1）与定套（3）内的连接座（7）可调距的螺纹连接，连接座（7）在调温杆（1）的旋转作用下能够通过上挡块（2）、第一复位弹簧（6）、下挡块（9）来调整阀杆的位置，可动套（8）能够在第一复位弹簧（6）和第二复位弹簧（12）的共同作用下根据预定混水温度的要求被定位在平衡位置，在实际水温低于预定混水温度时，阀杆（11）收缩，可动套（8）向第一进水孔（303）侧移动，并减少第一进水孔（303）流量截面或关闭第一进水孔，同时增大第二进水孔（304）的流量截面；在实际水温高于预定混水温度时，阀杆（11）伸长，可动套（8）向第二进水孔（304）侧移动，并减少第二进水孔（304）流量截面或关闭第二进水孔（304），同时增大第一进水孔（303）的流量截面；当实际水温回复到预定混水温度时，阀杆（11）回复原来长度，可动套（8）回到平衡位置；

阀杆（11）依次包括阀杆顶（111）、固定座（112）、感温元件（113）、阀杆底（114），阀杆（11）的固定座（112）与可动套（8）固定连接，阀杆底（114）位于底座的恒温阀出水口（10）中，恒温阀（5）出水口的通孔内具有周向分布的支撑筋（401），支撑筋（401）的顶端与阀杆底（114）接触，相邻的支撑筋（401）之间形成过水通道，还包括通断阀，用于控制恒温阀出水口（10）与混水阀出水口（C）的流路的通断；

单向阀包括壳体（181），壳体（181）的腔体内设有单向阀芯（184），单向阀芯（184）被单向阀弹簧（183）偏置于单向阀阀座上，单向阀芯（184）的导杆（182）被导向架（188）导向，顶盖（186）能够以可调节位置的方式的在壳体（181）螺纹连接，顶盖（186）的下端顶在导杆（182）的端部时，单向阀芯（184）被紧固在单向阀阀座上不能被水开启，顶盖（186）释放单向阀芯（184）时，进水水路从进水口（185）向导向架（188）的开口槽（187）侧单向通导，单向阀被用于冷水单向阀（14）和热水单向阀（15）；

所述混水阀还包括添加剂阀（20），添加剂阀（20）包括冷水负压抽吸阀（201），弹性片室（205），热水负压抽吸阀（202），弹性片室（205）具有由弹性片（206）分隔开的冷缓冲腔和热缓冲腔，冷水负压抽吸阀（201）的进水端在第八口（D8）处形成文丘里结构；第七口（D7）为负压口并通过第二口（D2）连接弹性片室（205）的冷缓冲腔，冷缓冲腔通过第一口（D1）连接第一添加剂端（203），热水负压抽吸阀（202）的进水端在第六口（D6）处形成文丘里结构；第五口（D5）为负压口并通过第四口（D4）连接弹性片室（205）的热缓冲腔，热缓冲腔通过第三口（D3）连接第二添加剂端（204），冷水负压抽吸阀（201）的出水口与冷水管（A）相连，热水负压抽吸阀（202）的出水口与热水管（B）相连；当冷缓冲腔和热缓冲腔压力不平衡时，弹性片（206）凸向压力大的一侧，并减少该侧的流体通过量。

2.一种恒温混水的方法，其使用如权利要求1所述的混水阀，其特征在于：

S1）冷水通过冷水负压抽吸阀（201）向冷水管（A）供水，热水通过热水负压抽吸阀（202）向热水管（B）供水，选择温度控制冗余侧，并将该侧的单向阀的顶盖（186）通过螺纹设定其在壳体（181）内的位置，即该侧单向阀芯（184）的最大开度位置；

S2）调整阀杆（11）位置，使得当混水腔（13）内的水温为预定混水温度时，可动套（8）在平衡位置；

S3）第一添加剂从第一添加剂端（203）经过第一口（D1）、冷缓冲腔、第二口（D2），第七口（D7）后供向冷水管（A）；第二添加剂从第二添加剂端（204）经过第三口（D3）、热缓冲腔、第四口（D4），第五口（D5）后供向热水管（B）；

S4）当冷水或热水水温变化时，恒温阀的阀芯组件调整冷水或热水进入流量，流量的变化引起添加剂阀（20）的弹性片室（205）两侧产生压差，冷缓冲腔和热缓冲腔中体积变小的一侧引用的添加剂变少，体积变大的一侧引入的添加剂变多；

S5）当检测到冷水或热水流量变小时，调整异常水温侧的水温；

S6）判断混水阀出水口（C）流量是否回复到正常值，如果否，调整所述单向阀的顶盖（186）位置，返回S2）。

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