CN205190839U - 阀芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了阀芯，属于阀门技术领域。本阀芯解决了目前阀芯温控不精确的问题。本阀芯包括呈筒状的壳体，壳体侧部设有冷水入口和热水入口，壳体内部设有混水器，混水器包括调节部和位于调节部下方的延伸部，调节部和延伸部均呈筒状，调节部位于冷水入口和热水入口之间，混水器与壳体上下滑动配合，壳体内部从上到下依次设有依次相抵靠的调节机构、上弹簧、顶杆和记忆合金弹簧，混水器延伸部的侧部开设有进水口，混水器延伸部的底部为混水出口，混水器延伸部外侧套设有下弹簧。本阀芯通过设置上弹簧、下弹簧和记忆合金弹簧，使得记忆合金弹簧收到缓冲保护，从而使得阀芯实现精确温控。

Description

阀芯

技术领域

本实用新型属于阀门技术领域，涉及一种混水阀芯。

背景技术

形状记忆合金（ShapeMemoryAlloy简称SMA）利用热弹性马氏体相变，将热能直接转换为机械能的新型材料。其主要性能表现为在特定温度范围内能产生与温度呈函数关系的位移和力。利用这种性能，制造成双程形状记忆合金弹簧。将双程形状记忆合金弹簧做为感温原件，同时做为驱动原件来推动活塞产生位移来调节冷热水进水比例，来达到恒温的目地。也就是记忆合金恒温阀，简称SMA恒温阀芯。

SMA恒温阀芯不仅反应速度极快，而具温度瞬间超越值可以被控制2℃以下，这样就大大提高了淋浴的舒适性。

在现有水龙头中，存在大致下属两种结构：

第一种，采用左冷右热进水结构，或将SMA恒温阀芯安装在水龙头的左侧。

依据我们普通使用左热右冷的进水惯例和恒温龙头主体的水路结构特性。SMA恒温阀芯位龙头右侧，左边为水路开启或切换阀芯。热水进水口位于SMA恒温阀活塞左侧，冷水进水口位于SMA恒温阀活塞右侧。当冷水失控（停水）时。恒温阀活塞向右侧位移，大量热水继续流出。不具备防烫功能。容易造成人员伤害。

因此生产厂家采用左冷右热进水结构。也就是把冷水进水口设活塞左侧，热水位于活塞右侧。当冷水失控（停水）时。恒温活塞向右侧位移切断热水实现防烫功能。或把恒温阀芯安装在恒温龙头主体的左边，在不改变左热右冷的进水管道情况也可实现这一效果。

这些变更让一些以前使用左边为水路开启或切换阀，右边温度调节的恒温龙头用户必须更换水头头主体或改变进水管路。也造成市场上产品的混乱和使用者安装的困惑和不便。同时，形状记忆合金弹簧在低温时所产生的力较小。当冷水压力较大时，会使热水流不出。起不到精确调温的作用。只有在冷热水压力对等或热水压力大于冷水时才能正常使用。这是和实际使用情况不相符的。通常情况下，用户家里的冷水压力都是大于热水压力的。

第二种，采用普通使用左热右冷的结构。这种结构的恒温阀以调节热水进水量来恒温。对冷水进行了限压的流道设计。貌似解决第一种SMA恒温阀芯存在的缺陷。但因冷水进水量不能精确控制，仍会有大量冷水自由进入。这样就需要热水水温维持在一个相对高温的坏境下（至少55℃）。比如说，供水温度在48℃时，因不能精确控制冷水进水量，仍会有大量冷水进入，使用者要使用38℃的水是很难的。也起不到精确调温的作用。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种能实现精确调温的阀芯。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种阀芯，包括呈筒状的壳体，所述壳体侧部设有冷水入口和热水入口，所述的冷水入口位于热水入口上方，所述壳体的底部设有出口，所述壳体内部设有混水器，所述混水器包括调节部和固定在调节部下方的延伸部，所述调节部和延伸部均呈筒状，所述调节部位于冷水入口和热水入口之间，所述的混水器与壳体上下滑动配合，其特征在于，所述的壳体内部从上到下依次设有依次相抵靠的上弹簧、顶杆和记忆合金弹簧，所述壳体内部还设有用于调节上弹簧上下位置的调节机构，调节机构的下端与上弹簧相抵靠，所述顶杆和记忆合金弹簧均位于混水器内部，所述混水器延伸部的侧部开设有进水口，所述混水器底部具有混水出口，所述混水器延伸部外侧套设有下弹簧，所述的下弹簧的上端抵靠在混水器调节部底部，下弹簧的下端抵靠在壳体的底部，所述上弹簧、下弹簧和记忆合金弹簧均竖直设置。

在使用过程中，用户首先通过操作调节机构来调节上弹簧的上下位置，上弹簧通过顶杆和记忆合金弹簧的作用，在上弹簧、记忆合金弹簧和下弹簧之间的相互作用力下对混水器的的位置起到预设作用。

当冷水流量较大、热水流量较小时，混合水流经混水器延伸部内的记忆合金弹簧时的温度低于预设温度，记忆合金弹簧收缩，并且记忆合金弹簧对混水器向下的力减小，在下弹簧的作用下，混水器向上移动，从而增大热水入口的开口大小、减小冷水入口的开口大小，调节冷热水的混合比例，从而提高混合水的温度，达到预设温度。降低混合水温度的原理则与之相同。

在本阀芯中，上弹簧对记忆合金弹簧起到了很好的缓冲保护作用，更好的保护了记忆合金弹簧的性能，从而使得阀芯能够精确调温。

在上述的阀芯中，所述的顶杆包括上弹簧座、下弹簧座和位于上弹簧座和下弹簧座之间的杆体，所述上弹簧座的顶部与上弹簧相抵靠，所述下弹簧座的底部与记忆合金弹簧相抵靠，所述调节机构内部具有容置腔，所述的上弹簧位于容置腔内，所述的容置腔内还设有用于限位上弹簧座的限位结构，所述的上弹簧座位于限位结构上方。在调节机构内设置容置腔，使得上弹簧的位置较为稳定。另外，在容置腔内设置限位结构，使得当混合水温度即使较低而导致记忆合金弹簧收缩，上弹簧仍能稳定的位于容置腔内，从而使得本阀芯的结构较为稳定。

在上述的阀芯中，所述混水器调节部内侧固定有压帽，所述压帽中部设有导向套，所述的顶杆穿设在导向套内，所述压帽上还开设有过水孔。设置压帽和压帽中的导向套，使得顶杆在上下滑动的过程中结构较为稳定。

在上述的阀芯中，所述混水器延伸部向下伸出壳体底部的出口。

在上述的阀芯中，所述的调节机构包括阀杆和调节块，所述阀杆轴向固定在壳体上，所述阀杆上端伸出壳体顶部，所述的阀杆底部与调节块之间螺纹连接，所述调节块和壳体之间具有用于限制调节块转动的结构，所述上弹簧的顶部与调节块相抵靠。阀杆轴向固定在壳体上的意思是，阀杆能够相对于壳体转动，但其上下位置时固定的。当转动阀杆时，由于阀杆和调节块螺纹连接，并且调节块和壳体之间具有用于限制调节块转动的结构，调节块上下移动，从而调节了上弹簧对顶杆的弹力。

在上述的阀芯中，所述的调节块内部具有容置腔，所述的上弹簧位于容置腔内，所述的容置腔内还设有用于限位上弹簧座的限位结构，所述的上弹簧座位于限位结构上方。

在上述的阀芯中，所述的限位结构为卡簧，所述的卡簧卡在容置腔的内侧壁上。作为卡簧的等同方案，限位结构为位于容置腔的内侧壁上的凸肩。

本阀芯通过设置上弹簧、下弹簧和记忆合金弹簧，使得记忆合金弹簧收到缓冲保护，从而使得阀芯实现精确温控。在使用本阀芯的龙头结构中，也无需改变较为普遍的左热右冷的水路结构，适用性较好。

附图说明

图1是本阀芯的剖视图；

图2是混水器和壳体的爆炸结构示意图；

图中，1、壳体；2、冷水入口；3、热水入口；4、出口；5、混水器；5a、调节部；5b、延伸部；5c、混水出口；5d、进水口；6、上弹簧；7、顶杆；7a、上弹簧座；7b、下弹簧座；7c、杆体；8、记忆合金弹簧；9、下弹簧；10、容置腔；11、压帽；11a、过水孔；12、导向套；13、阀杆；14、调节块；15、卡簧。

具体实施方式

如图1和图2所示，本阀芯包括呈筒状的壳体1，壳体1侧部设有冷水入口2和热水入口3，其中，冷水入口2位于热水入口3上方。壳体1的底部设有出口4。

壳体1内部设有混水器5，混水器5包括调节部5a和位于调节部5a下方的延伸部5b，调节部5a和延伸部5b均呈筒状，调节部5a位于冷水入口2和热水入口3之间，混水器5与壳体1上下滑动配合。

壳体1内部从上到下还依次设有依次相抵靠的上弹簧6、顶杆7和记忆合金弹簧8，壳体1内部还设有用于调节上弹簧6上下位置的调节机构，调节机构的下端与上弹簧6相抵靠。

在本方案中，调节机构包括阀杆13和调节块14，阀杆13轴向固定在壳体1上，阀杆13上端伸出壳体1顶部，阀杆13底部与调节块14之间螺纹连接，调节块14和壳体1之间具有用于限制调节块14转动的结构，上弹簧6的顶部与调节块14相抵靠。阀杆13轴向固定在壳体1上的意思是，阀杆13能够相对于壳体1转动，但其上下位置时固定的。当转动阀杆13时，由于阀杆13和调节块14螺纹连接，并且调节块14和壳体1之间具有用于限制调节块14转动的结构，调节块14上下移动，从而调节了上弹簧6对顶杆7的弹力。

具体的，限制调节块14转动的结构如下，调节块14的外侧设有六角凸体，壳体1内侧壁上与之相对应位置的形状也为六角形。因此，壳体1的内侧壁对调节块14其限位作用，限制调节块14转动，而调节块14只能相对于壳体1上下移动。

作为调节机构的另一种方案，调节机构为阀杆13，阀杆13设置在壳体1内部，且阀杆13与壳体1之间螺纹连接，阀杆13下端与上弹簧6的上端相抵靠。

另外，顶杆7包括上弹簧6下弹簧座7b和位于上弹簧座7a和下弹簧座7b之间的杆体7c。其中，上弹簧座7a套设在杆体7c上端，杆体7c的下端螺纹连接在下弹簧座7b上。上弹簧座7a的顶部与上弹簧6相抵靠，下弹簧座7b的底部与记忆合金弹簧8相抵靠。调节块14内部具有容置腔10，上弹簧6位于容置腔10内，容置腔10内还设有用于限位上弹簧座7a的限位结构，上弹簧座7a位于限位结构上方。

在调节机构内设置容置腔10，使得上弹簧6的位置较为稳定。另外，在容置腔10内设置限位结构，使得当混合水温度即使较低而导致记忆合金弹簧8收缩，上弹簧6仍能稳定的位于容置腔10内，从而使得本阀芯的结构较为稳定。

具体的，限位结构为卡簧15，卡簧15卡在容置腔10的内侧壁上。作为卡簧15的等同方案，限位结构为位于容置腔10的内侧壁上的凸肩。

顶杆7和记忆合金弹簧8均位于混水器5内部，混水器5延伸部5b的侧部开设有进水口5d，混水器5底部为混水出口5c4，混水器5延伸部5b外侧套设有下弹簧9，下弹簧9的上端抵靠在混水器5调节部5a底部，下弹簧9的下端抵靠在壳体1的底部，上弹簧6、下弹簧9和记忆合金弹簧8均竖直设置。并且，上弹簧6负荷大于下弹簧9与记忆合金弹簧8的负荷之和，也就是说，上弹簧6能够产生的向下的最大力大于下弹簧9与记忆合金弹簧8所能产生的向上的最大力之和。

混水器5延伸部5b向下伸出壳体1底部的出口4。作为另一种等同方案，下弹簧的上端抵靠在混水器延伸部上，这是因为混水器的调节部和延伸部相固定，因此，下弹簧作用在延伸部上与下弹簧作用在调节部上的效果相当。

混水器5调节部5a内侧固定有压帽11，压帽11中部设有导向套12，顶杆7上的杆体7c穿设在导向套12内。另外，为了过水方便，压帽11上还开设有过水孔11a。设置压帽11和压帽11中的导向套12，使得顶杆7在上下滑动的过程中结构较为稳定。

在使用过程中，用户首先通过操作调节机构来调节上弹簧6的上下位置，上弹簧6通过顶杆7和记忆合金弹簧8的作用，在上弹簧6、记忆合金弹簧8和下弹簧9之间的相互作用力下对混水器5的的位置起到预设作用。

当冷水流量较大、热水流量较小时，混合水流经混水器5延伸部5b内的记忆合金弹簧8时的温度低于预设温度，记忆合金弹簧8收缩，并且记忆合金弹簧8对混水器5向下的力减小，在下弹簧9的作用下，混水器5向上移动，从而增大热水入口3的开口大小、减小冷水入口2的开口大小，调节冷热水的混合比例，从而提高混合水的温度，达到预设温度。降低混合水温度的原理则与之相同。

在本阀芯中，上弹簧6对记忆合金弹簧8起到了很好的缓冲保护作用，更好的保护了记忆合金弹簧8的性能，从而使得阀芯能够精确调温。

Claims (7)

1.一种阀芯，包括呈筒状的壳体(1)，所述壳体(1)侧部设有冷水入口(2)和热水入口(3)，所述的冷水入口(2)位于热水入口(3)上方，所述壳体(1)的底部设有出口(4)，所述壳体(1)内部设有混水器(5)，所述混水器(5)包括调节部(5a)和固定在调节部(5a)下方的延伸部(5b)，所述调节部(5a)和延伸部(5b)均呈筒状，所述调节部(5a)位于冷水入口(2)和热水入口(3)之间，所述的混水器(5)与壳体(1)上下滑动配合，其特征在于，所述的壳体(1)内部从上到下依次设有依次相抵靠的调节机构、上弹簧(6)、顶杆(7)和记忆合金弹簧(8)，所述顶杆(7)和记忆合金弹簧(8)均位于混水器(5)内部，所述混水器(5)延伸部(5b)的侧部开设有进水口(5d)，所述混水器(5)延伸部(5b)的底部具有混水出口(5c)，所述混水器(5)延伸部(5b)外侧套设有下弹簧(9)，所述的下弹簧(9)的上端抵靠在混水器(5)调节部(5a)底部，下弹簧(9)的下端抵靠在壳体(1)的底部，所述上弹簧(6)、下弹簧(9)和记忆合金弹簧(8)均竖直设置。

2.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述的顶杆(7)包括上弹簧座(7a)、下弹簧座(7b)和位于上弹簧座(7a)与下弹簧座(7b)之间的杆体(7c)，所述上弹簧座(7a)的顶部与上弹簧(6)相抵靠，所述下弹簧座(7b)的底部与记忆合金弹簧(8)相抵靠，所述调节机构内部具有容置腔(10)，所述的上弹簧(6)位于容置腔(10)内，所述的容置腔(10)内还设有用于限位上弹簧座(7a)的限位结构，所述的上弹簧座(7a)位于限位结构上方。

3.根据权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于，所述混水器(5)调节部(5a)内侧固定有压帽(11)，所述压帽(11)中部设有导向套(12)，所述的顶杆(7)穿设在导向套(12)内。

4.根据权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于，所述混水器(5)延伸部(5b)向下伸出壳体(1)底部的出口(4)。

5.根据权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于，所述的调节机构包括阀杆(13)和调节块(14)，所述阀杆(13)轴向固定在壳体(1)上，所述阀杆(13)上端伸出壳体(1)顶部，所述的阀杆(13)底部与调节块(14)之间螺纹连接，所述调节块(14)和壳体(1)之间具有用于限制调节块(14)转动的结构，所述上弹簧(6)的顶部与调节块(14)相抵靠。

6.根据权利要求5所述的阀芯，其特征在于，所述的调节块(14)内部具有容置腔(10)，所述的上弹簧(6)位于容置腔(10)内，所述的容置腔(10)内还设有用于限位上弹簧座(7a)的限位结构，所述的上弹簧座(7a)位于限位结构上方。

7.根据权利要求6所述的阀芯，其特征在于，所述的限位结构为卡簧(15)，所述的卡簧(15)卡在容置腔(10)的内侧壁上。