CN110566692B - 一种下进热水的记忆合金恒温阀芯 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种下进热水的记忆合金恒温阀芯，包括阀芯上体和与其连接的阀芯下体，所述阀芯上体内腔设置有调节旋钮、调节块及记忆合金弹簧，所述调节块下部圆筒侧壁设置有横向矩形过水孔，所述阀芯下体内腔中设置有滑块及偏置弹簧套，所述滑块上部圆筒伸入到调节块下部圆筒内形成间隙配合，所述偏置弹簧套内腔设置有偏置弹簧，所述偏置弹簧套与所述滑块连接并受偏置弹簧的弹力作用，所述滑块中心设置有第一贯穿中心通孔，所述偏置弹簧套内部中心设置有第二贯穿中心通孔，所述阀芯下体底部侧壁设置有出水孔。本发明的特点是上进冷水下进热水，从而有效解决了记忆合金弹簧处于阀芯上部时冷热水混合不充分进而控温不稳定的现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种阀芯，具体来说，涉及一种下进热水的记忆合金恒温阀芯,适用于诸如淋浴设施的记忆合金恒温阀芯。
背景技术
卫浴行业现有记忆合金恒温阀芯在结构上记忆弹簧大多设置在出水口位置，这样就导致冷、热水进水口的位置为上热下冷，与传统石蜡阀芯不一致；当热水进水口在阀芯上部时，热量会传导到调节手柄上，人们稍不注意就会烫到。另外，市面上现有恒温龙头的水道设计；大多都是按照阀芯下进热水，上进冷水来设计，包括了人们的使用习惯也是如此，所以在生产销售及使用时会有少许阻力。
有鉴于此，申请人在结构上对水流方向进行设计，使得记忆弹簧始终处在混合水的环境中，并攻克了记忆合金恒温阀芯热水进水口难以设置在下部的困难，使得记忆合金弹簧处于阀芯上部，符合市场要求，冷热水混合充分进而实现控温。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种下进热水的记忆合金恒温阀芯，保证了恒温阀芯冷、热水进水口与传统石蜡阀芯一致，即上进冷水下进热水，并有效解决了记忆合金弹簧处于阀芯上部而导致的控温不稳定现象。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：一种下进热水的记忆合金恒温阀芯，包括阀芯上体和与其连接的阀芯下体；所述阀芯上体内腔设置有调节旋钮、调节块及记忆合金弹簧，所述调节块下部圆筒侧壁设置有横向矩形过水孔，所述阀芯下体的侧壁自上而下依次设置有冷水进口、热水进口及混合水出口，所述阀芯下体内腔中设置有滑块及偏置弹簧套，所述滑块上部设有圆筒，所述滑块上部圆筒伸入到调节块下部圆筒内形成间隙配合，所述滑块具有三个沿其高度方向延伸的贯穿异型孔，所述滑块中心设置有第一贯穿中心通孔，所述偏置弹簧套内腔设置有偏置弹簧，所述偏置弹簧套与所述滑块连接并受偏置弹簧的弹力作用，所述偏置弹簧套中心设置有第二贯穿中心通孔，所述阀芯下体底部侧壁设置有出水孔。
进一步地，所述调节旋钮通过卡簧限位在所述阀芯上体上。
进一步地，所述调节旋钮下部设有圆筒，所述调节旋钮下部圆筒与所述调节块下部圆筒通过螺纹连接。
进一步地，所述滑块形状为“凸”字型，三个贯穿异型孔沿滑块周向均匀分布作为热水过水孔。
进一步地，所述滑块上部圆筒与偏置弹簧套顶端通过螺纹连接。
进一步地，所述滑块上部圆筒外设有梅花垫片。
进一步地，所述记忆合金弹簧设置在调节块及梅花垫片之间，并通过梅花垫片对滑块、偏置弹簧套组成的整体施加弹性作用力。
进一步地，所述偏置弹簧处于所述偏置弹簧套内对偏置弹簧套、滑块组成的整体施加弹性作用力。
进一步地，所述调节旋钮的周向与所述阀芯上体之间设置有第一密封圈与第二密封圈。
进一步地，所述滑块与所述阀芯下体之间设置有第三密封圈。
进一步地，所述偏置弹簧套与所述阀芯下体之间设置有第四密封圈阻隔热水并将热水流向导向滑块上部。
进一步地，所述阀芯上体设有第五密封圈，所述阀芯下体设有第六密封圈与第七密封圈，所述混合水出口位于第七密封圈与阀芯下体内底面之间，所述第五密封圈与第六密封圈将冷水密封并与热水隔绝，所述第六密封圈与第七密封圈将热水密封并与冷水及混合水隔绝，所述第七密封圈将混合水与热水隔绝。
进一步地，所述滑块上部圆筒通过镶嵌方式伸入所述调节块下部圆筒中并形成间隙配合。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1．采用优化的结构设计，将记忆合金弹簧设置在阀芯上部，通过偏置弹簧套外设置的密封圈改变热水的水流方向，设置调节块下部和滑块上部两处隔绝圆筒，冷热水混合后经由圆筒中心流出，其关系为镶嵌间隙配合，避免冷水或者热水直接冲刷在记忆弹簧上，记忆弹簧始终处于混合水的环境中，解决了记忆合金弹簧设置在阀芯上部引起的冷热水混合不充分从而导致控温效果不理想的情况。
2．偏置弹簧设置于偏置弹簧套内部与滑块及滑块与梅花垫片的外侧的记忆合金弹簧，组成偏置结构，使得受力方向在同一轴线上，优化调温滑块在阀体中的受力结构，保证了滑块在控温过程中的稳定性。
3．避免恒温阀芯中的滑块在实际使用中受到限流后增大的水压的影响，冷热水充分混合后经由恒温阀芯中心流到阀芯底部后流出，记忆弹簧与偏置弹簧的力量损失很小，恒温阀芯控温效果更佳灵敏。
4．记忆弹簧和偏置弹簧的力是直接作用在滑块以及滑块的连接部件上，没有经过力量转换，力损失小，阀芯控温更加灵敏。
附图说明
图1a为本发明的记忆合金恒温阀芯的一个实施例的剖面示意图；
图1b为本发明的记忆合金恒温阀芯的一个实施例的分解结构示意图；
图2为图1a中调节块的示意图；
图3为图1a中滑块的示意图；
图4为与图3对应的俯视图；
图5为图1a中偏置弹簧套的示意图
图6为图1a中梅花垫片的示意图。
附图标记说明
1-调节旋钮；2-阀芯上体；3-调节块；4-记忆合金弹簧；5-滑块；6-冷水进口；7-热水进口；8-阀芯下体；9-偏置弹簧套；10-偏置弹簧；11-卡簧；12-第一密封圈；13-第二密封圈；14-第三密封圈；15-第四密封圈；16-第五密封圈；17-第六密封圈；18-第七密封圈；19-混合水出口；20-异型孔；21-矩形孔；22-梅花垫片；23-混合腔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
请参考图1a、图1b并且结合图2～图5所示，本发明的下进热水的记忆合金恒温阀芯，包括阀芯上体2和与其连接的阀芯下体8，阀芯上体2的内腔中设置有调节旋钮1、调节块3及记忆合金弹簧4，阀芯下体8的侧壁上自上而下依次设置有冷水进口6、热水进口7及混合水出口19，冷水进口6用于接入冷水，热水进口7用于接入热水，二者经过混合后，由混合水出口19输出恒温水。阀芯下体8的内腔中设置有梅花垫片22、滑块5、偏置弹簧套9及偏置弹簧10；滑块5中心设置有第一贯穿中心通孔，偏置弹簧套9中心设置有第二贯穿中心通孔，混合水出口19；第一贯穿中心通孔和第一贯穿中心通孔相连通，中间为混合水出口19；所述阀芯下体底部侧壁设置有出水孔和混合水出口19相连；以下分别介绍。
如图1a、图1b所示，阀芯上体2的内腔中设置有调节旋钮1、调节块3及记忆合金弹簧4，调节旋钮1通过卡簧11进行限位，并且通过第一密封圈12及第二密封圈13密封，防止混合水渗出。调节块3顶部通过多头螺纹与调节旋钮1底部连接。结合图2及图3所示，调节块3盘状下部设置有横向矩形孔21，此矩形孔21与滑块5及偏置弹簧套9中心孔形成出水通道。
请继续参见图1a、图1b，阀芯下体8的腔内设置有梅花垫片22、滑块5、偏置弹簧套9及偏置弹簧10。结合图3及图4所示，滑块5形状为“凸”字型周向均匀分布有规则的三个沿其高度方向延伸的贯穿异型孔20，底部开设凹槽并与贯穿中心孔连接，热水由热水进口7进入阀体，通过滑块5上的三个异型孔20流入混合腔23。记忆合金弹簧4对滑块5上部的梅花垫片22施加向下的作用力，梅花垫片22避免记忆弹簧堵住滑块5上的异性过水孔，滑块5与阀芯下体8之间设置有第三密封圈14，用于隔绝冷水和热水。结合图5所示，偏置弹簧套9呈“几”字形，其顶部设有螺纹，并与滑块5底部中心孔连接，下部盘状部分与阀芯下体8之间设有第四密封圈15，用于隔绝热水与混合水。偏置弹簧套9内部设置有偏置弹簧10，偏置弹簧10通过阀芯下体8底部的圆形台阶进行限位。
请继续参见图1a、图1b，并结合图2、图3及图5，记忆合金弹簧4、梅花垫片22、滑块5、偏置弹簧套9及偏置弹簧10在阀体内部形成偏置结构，此三者处于同一圆心偏置结构，保证了滑块5上下移动在同一轴线上，消除偏置结构的不良做功，提高了控温的稳定性。受调节旋钮1驱动，调节块3可上下轴向移动沿，调节块3上下移动时产生位移，调节记忆合金弹簧4的压缩量，滑块5受到记忆合金弹簧的弹性作用力上下轴向移动改变冷水进口6和热水进口7的通道大小，从而达到设定温度的目的。
本实施例中，调节块3底部中心孔与滑块5顶部圆柱为间隙配合，上下轴向移动时互不干涉。调节块3下部的横向矩形孔21与滑块中心通孔、偏置弹簧套9中心通孔形成出水通道。冷热水在混合腔23混合后，通过上述出水通道流出。
如图1a、图1b所示，热水通过热水进口7只能流经滑块5上的异型孔20进入混合腔23，冷水通过冷水进口6进入，冷、热水在混合腔23
内充分混合。与此同时，记忆合金弹簧4通过混合水温度的变化产生弹力变化，从而上下调节滑块5，滑块5上下移动可以改变冷水进口6和热水进口7的通道大小，实现出水温度恒定。
另外，阀芯上体2上设有第五密封圈16，阀芯下体8设有第六密封圈17与第七密封圈18，混合水出口19位于第七密封圈18与阀芯下体8内底面之间，第五密封圈16与第六密封圈17将冷水密封并与热水隔绝，第六密封圈17与第七密封圈18将热水密封并与冷水及混合水隔绝，第七密封圈18将混合水与热水隔绝。
本发明装配时，各阀体与控温组件安装顺序：
1．将滑块5通过螺纹与偏置弹簧套9安装成一个整体并在滑块上端圆通外套上梅花垫片22；
2．将偏置弹簧10、上述完成组装的滑块5及记忆合金弹簧4依次放入阀芯下体8内；
3．将阀芯上体2与调节旋钮1通过卡簧9固定，调节块3借助于调节旋钮1上的多头螺纹连接安装成一个整体。
4．将装配好的阀芯下体8与阀芯上体2通过螺纹配合，安装完毕。
本发明水流方向为：冷水通过冷水进口6进入阀芯上体2混合腔23内，热水通过热水进口7进入阀芯下体8内，热水经由滑块5的贯穿异型孔20与混合腔23内的冷水混合。混合水经由调节块3上的横向矩形孔21流入由滑块5及偏置弹簧套9中心孔形成的出水通道，最后经由混合水出口19流出。
本发明设定出水温度后，偏置结构力量平衡。由于出水温度设定在记忆合金弹簧4的特征范围内，所以，如果因为某种原因如供水压力及温度的突然变化引起水温发生波动，记忆合金弹簧4的弹性模量就会发生较大变化，引起记忆合金弹簧4的力量发生相应变化，从而打破原先的力量平衡，推动滑块5上下轴向移动改变进入冷水和热水的比例。因采取负反馈控制，恒温阀的出水温度很快自动恢复到原先需要控制的温度附近，并在此温度重新建立新的平衡以保持出水温度的恒定。
本发明使用记忆合金弹簧可以实现大温度范围内的近线性智能驱动，避免温度变化带来的不适情况，提高温控阀的安全性、舒适性、智能化及使用寿命。本发明阀芯易加工，批量化稳定性、一致性好。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (12)
1.一种下进热水的记忆合金恒温阀芯，包括阀芯上体和与其连接的阀芯下体；其特征在于，所述阀芯上体内腔设置有调节旋钮、调节块及记忆合金弹簧，所述调节块下部圆筒侧壁设置有横向矩形过水孔，所述阀芯下体的侧壁自上而下依次设置有冷水进口、热水进口及混合水出口，所述阀芯下体内腔中设置有滑块及偏置弹簧套，所述滑块上部设有圆筒，所述滑块上部圆筒通过镶嵌方式伸入到调节块下部圆筒内形成间隙配合，所述滑块具有三个沿其高度方向延伸的贯穿异型孔，所述滑块中心设置有第一贯穿中心通孔，所述偏置弹簧套内腔设置有偏置弹簧，所述偏置弹簧套与所述滑块连接并受偏置弹簧的弹力作用，所述偏置弹簧套中心设置有第二贯穿中心通孔，所述阀芯下体底部侧壁设置有出水孔。
2.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述调节旋钮通过卡簧限位在所述阀芯上体上。
3.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述调节旋钮下部设有圆筒，所述调节旋钮下部圆筒与所述调节块下部圆筒通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述滑块形状为“凸”字型，三个贯穿异型孔沿滑块周向均匀分布作为热水过水孔。
5.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述滑块上部圆筒与偏置弹簧套顶端通过螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述滑块上部圆筒外设有梅花垫片。
7.根据权利要求6所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述记忆合金弹簧设置在调节块及梅花垫片之间，并通过梅花垫片对滑块、偏置弹簧套组成的整体施加弹性作用力。
8.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述偏置弹簧处于所述偏置弹簧套内对偏置弹簧套、滑块组成的整体施加弹性作用力。
9.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述调节旋钮的周向与所述阀芯上体之间设置有第一密封圈与第二密封圈。
10.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述滑块与所述阀芯下体之间设置有第三密封圈。
11.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述偏置弹簧套与所述阀芯下体之间设置有第四密封圈阻隔热水并将热水流向导向滑块上部。
12.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述阀芯上体设有第五密封圈，所述阀芯下体设有第六密封圈与第七密封圈，所述混合水出口位于第七密封圈与阀芯下体内底面之间，所述第五密封圈与第六密封圈将冷水密封并与热水隔绝，所述第六密封圈与第七密封圈将热水密封并与冷水及混合水隔绝，所述第七密封圈将混合水与热水隔绝。
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