CN208107223U - 一种恒温阀芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种恒温阀芯，属于卫浴设备领域。本恒温阀芯在活塞与形状记忆合金弹簧之间设置混水座，混水座呈T型，内部为空腔，具有宽径的混水进水部和窄径的混水出水部，其中混水进水部与活塞相抵，形状记忆合金弹簧套在混水出水部外面；混水进水部上设有混水进水孔，混水出水部上设有混水出水孔；混水进水部与阀体内壁密封连接。通过设置混水座，使得热水与冷水分别进入阀体后，能先在混水座内混合，再从混水出水孔中流出，由形状记忆合金弹簧（SMA）感温，最后从混合水出水孔流出。本实用新型中，SMA所测的是混合水的温度，所感温度更贴近真实的出水温度，由此更为精确的促使活塞上下移动以调节冷、热水进水流量比，恒温阀芯的使用性能更佳。

Description

一种恒温阀芯

技术领域

本实用新型属于卫浴设备领域，涉及一种恒温阀芯。

背景技术

恒温阀芯作为控温部件，普遍应用在水龙头上。恒温阀芯是一种自动控制引入其内的热水与冷水的流量或变量的装置，以便维持用于混合水初始设置的恒定温度。

恒温阀芯主要由阀体、调节杆、随动套、热敏元件、活塞、复位弹簧等组成，热敏元件与复位弹簧配合使活塞沿轴线来回移动，以此改变热水与冷水的进水口径，从而改变冷、热水的进水比例。应用在恒温阀芯上的热敏元件可以是石蜡恒温组件或形状记忆合金弹簧（以下简称为SMA，其长度随温度变化而伸缩变形），而SMA因其良好性能，正逐渐推广起来。

如我国公开了一种记忆合金恒温水龙头，申请号CN201510017857.9，其中记忆合金恒温阀芯的感温元件是一个无源TiNi双程记忆合金智能弹簧，也就是如上所述的SMA。然而这种恒温阀芯，活塞两侧分别与SMA和复位弹簧相抵，冷水进入阀体后直接与SMA接触，热水穿过活塞内腔与阀体内的冷水混合，SMA并不能及时稳定的感应到混合水的温度，SMA感温不够真实，造成恒温阀芯实际控温效果有限，性能不稳定。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种可有效感应混合水、控温效果更好、性能更加稳定的恒温阀芯。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种恒温阀芯，包括阀体及自上而下安装在阀体内的调节杆、随动套、复位弹簧、活塞、形状记忆合金弹簧，阀体周壁上设有冷水进水口及热水进水口，阀体底部设有混合水出水口，在活塞与形状记忆合金弹簧之间设置混水座，混水座呈T型，内部为空腔，具有宽径的混水进水部和窄径的混水出水部，其中混水进水部与活塞相抵，形状记忆合金弹簧套在混水出水部外面；混水进水部上设有混水进水孔，混水出水部上设有混水出水孔；混水进水部与阀体内壁密封连接。

进一步的，混水进水部外壁上设有环壁的第一密封凹槽，其内安装有第一密封圈，第一密封凹槽设置在混水进水孔的下方。

进一步的，混水进水部的周壁上设置若干个混水进水孔。

进一步的，混水出水部底部封闭，在混水出水部的周壁上设有若干个混水出水孔。

进一步的，活塞呈环柱状，其外壁上设有环壁的第二密封凹槽，其内安装有第二密封圈；活塞内腔设有弹簧座，弹簧座上设置过水通孔。

进一步的，弹簧座中部下凹形成弹簧限位槽。

进一步的，在弹簧座下方的活塞内壁上设置混水座上限位台阶，混水座的上端面与混水座上限位台阶相抵接触。

进一步的，活塞外壁两端至第二密封凹槽缩径形成勾形的卸压沟槽。

进一步的，阀体包括主阀体和底座，二者通过螺纹连接，冷水进水口及热水进水口设置在主阀体的周壁上，混合水出水口设置在底座的底部；其中主阀体内腔壁上设有活塞上限位台阶，活塞上限位台阶位于热水进水口的上方，活塞上限位台阶与底座上端面之间的距离大于活塞的高度。

进一步的，底座的内壁上设置混水座下限位台阶。

本实用新型中，热水从热水进水口进入阀体后，沿活塞上端面与活塞上限位台阶之间的缝隙流入活塞上部的腔体内，并沿过水通孔向下流动至温水座的混水进水部的内腔；冷水从冷水进水口进入阀体后，沿活塞下端面与阀体底座上端面之间的缝隙流至温水座的混水进水部的外侧，由第一密封凹槽上方的混水进水孔进入温水座的混水进水部的内腔；冷水和热水在混水座内相遇混合向下进入混水出水部，最终从混水出水孔流出混水座，混合水最后从阀体的混合水出水口流出。混合水由混水座外的SMA感温，SMA热胀冷缩，与复位弹簧配合使活塞上下移动，以此改变活塞上端面-活塞上限位台阶和活塞下端面-阀体底座上端面之间的缝隙大小，从而调节冷、热水进水流量比，实现精准调温。

本实用新型提供的恒温阀芯，通过设置混水座，使得热水与冷水分别进入阀体后，能先在混水座内混合，再从混水出水孔中流出，由形状记忆合金弹簧（下面简称SMA）感温，最后从混合水出水孔流出。本实用新型中，SMA所测的是混合水的温度，所感温度更贴近真实的出水温度，由此更为精确的促使活塞上下移动以调节冷、热水进水流量比，恒温阀芯的使用性能更佳。

附图说明

图1是本实施例所提供恒温阀芯的分解结构示意图。

图2是本实施例所提供恒温阀芯的剖视图。

图3是图2中的局部放大部。

图4是本实施例中混水座的立体结构图。

图5是本实施例中混水座的剖视图。

图6是本实施例中活塞的立体结构图。

图7是本实施例中活塞的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。

如图1-7所示，一种恒温阀芯，包括阀体1，阀体1具体包括主阀体1-1和底座1-2，二者通过螺纹连接。

阀体1内自上而下安装有调节杆2、随动套3、复位弹簧4、活塞5、形状记忆合金弹簧6，其中调节杆2、随动套3、复位弹簧4和形状记忆合金弹簧（下面简称SMA）6均为现有技术常用的恒温阀芯配件，调节杆2、随动套3与阀体1的安装方式也为常用方式，在此不予赘述。

阀体1周壁上设有冷水进水口11及热水进水口12，阀体1底部设有混合水出水口13。具体地，冷水进水口11及热水进水口12设置在主阀体1-1的周壁上，混合水出水口13设置在底座1-2的底部。

在活塞5与SMA6之间设置混水座7，混水座7呈T型圆柱状，内部为空腔，上端开口，下端封闭。具有宽径的混水进水部71和窄径的混水出水部72，其中混水进水部71与活塞5相抵，形状记忆合金弹簧6套在混水出水部72外面，具体的SMA的顶端与混水座7的变径处，即混水进水部71的底面，相抵触。混水进水部71上设有混水进水孔73，混水出水部72上设有混水出水孔74。混水座7在阀体内可滑动，且与阀体内壁密封接触，具体地混水进水部71外壁上设有环壁的第一密封凹槽75，其内安装有第一密封圈81，第一密封凹槽75设置在混水进水孔73的下方。通过第一密封圈81的密封阻水，使得冷水只会从混水进水孔73进入混水座7内腔，而不会向下漏出，从而保证了冷水会先与热水混合再流出，提升恒温阀芯的调温精准性。

活塞5和混水座7也可以是一体式结构，当然了分体式结构将易于维修更换，也便于加工。

主阀体1-1内腔壁上设有活塞上限位台阶1-11，活塞上限位台阶1-11位于热水进水口12的上方，活塞上限位台阶1-11与底座1-2上端面之间的距离大于活塞5的高度。底座1-2的内壁上设置混水座下限位台阶1-21。设置各限位台阶，可避免活塞5与混水座7的过度移动，使其始终在可调范围内。

混水进水部71的周壁上设置若干个混水进水孔73。如此冷水从侧面进入混水座7，无论混水座7上端面是否与活塞5相抵，冷水均能进入混水座7内。

混水出水部72底部封闭，从而水流只从侧面出，保障SMA可有效感温，避免水流直接从混水出水部72底部流出。在混水出水部72的周壁上设有若干个混水出水孔74，如此，出水更均匀，SMA整体感温更准确。

本实施例中，活塞5呈环柱状，其外壁上设有环壁的第二密封凹槽51，其内安装有第二密封圈82；活塞5内腔设有弹簧座52，弹簧座52上设置过水通孔53。安装第二密封圈82可有效避免冷热水之间串水。

弹簧座52中部下凹形成弹簧限位槽54，弹簧座52整体呈倒“几”字型。如此，复位弹簧4上端与随动套3相抵，下端插入弹簧限位槽54内与活塞5相抵，对复位弹簧4限位安装，能避免其在活塞5上下移动的过程中左右晃动，提高恒温阀芯的调温稳定性和可靠性。当然，弹簧座52中部也可以设计成上凸的结构，复位弹簧4套在该上凸结构外，同样可以起到限位、提高稳定性的作用。

在弹簧座52下方的活塞5内壁上设置混水座上限位台阶56，混水座7的上端面与混水座上限位台阶56相抵接触。如此，便于混水座7的限位安装，提高混水座7的上下移动稳定性。

活塞5外壁两端至第二密封凹槽51缩径形成勾形的卸压沟槽55。本实施例中，如图3所示，活塞5上端面与活塞上限位台阶1-11之间的缝隙空间是为热水的实际进水通道，记作热水进水通道H，活塞5下端面与阀体底座1-2上端面之间的缝隙空间是为冷水的实际进水通道，记作冷水进水通道C。设置卸压沟槽55，由于其成勾形，相对处于低势，水流会先注满卸压沟槽55，再流入热水进水通道H、冷水进水通道C。水流不直接冲击热水进水通道H、冷水进水通道C，而是由卸压沟槽55先行抵卸掉大部分水压，这样的话进入热水进水通道H、冷水进水通道C的水流会缓和很多，复位弹簧4和SMA6可配合支撑热水进水通道H或冷水进水通道C处于应有的间隙状态，从而可有效的限流，恒温阀芯的调温更具可靠性，同时延长复位弹簧4和SMA6的使用寿命。经测试，即使冷水水压达到6bar，本恒温阀芯仍能正常工作，仍能调节至高温出水。

这是因为，现有技术中的活塞，其周壁基本上呈直筒形，如我国公开了一种记忆合金恒温水龙头，申请号CN201510017857.9，其中的活塞即为这种形状。使用这种形状的活塞，冷水、热水会分别直接从冷水进水通道（即该专利中的活塞右端右与右阀体上冷水进水口右边端之间的间隙）、热水进水通道（即该专利中的活塞左端面与左阀体右端面之间的间隙）进入活塞的下、上腔（也即专利中的活塞的右、左腔）内，冷、热水是直接冲击热水进水通道、冷水进水通道的；当冷、热水的水压比相差较大时，例如，冷水为水塔或水厂直接供自来水，而热水由热水器加热而成，热水器的安装高度有限，通常情况下冷水水压要明显高于热水水压，当冷水水压相对过高时，虽然活塞会下移（也即专利中活塞右移），使冷水进水通道的间隙空间减小，直至接近为0。然而其实际上还是存在空隙的，冷水会随着冷水进水通道的缝隙挤进活塞内，当冷水压力过高，高压水流会将冷水进水通道的间隙空间撑开，造成活塞的限流失效。冷、热水水压比较大时，会超出复位弹簧和SMA的伸缩极限，超出弹簧的调节范围，恒温阀芯不足以产生限流效果，也不能有效地调温至适用高温。

使用本实施例中的活塞5，可有效解决现有技术中存在的问题，提升恒温阀芯的实际使用性能。

本实施例中，如图3所示，空芯箭头表示冷水流向，实芯箭头表示热水流向，普通箭头表示混合水流向。热水从热水进水口12进入阀体后，沿热水进水通道H流入活塞5上部的腔体内，并沿过水通孔53向下流动至温水座7的混水进水部71的内腔；冷水从冷水进水口11进入阀体后，沿冷水进水通道C流至温水座7的混水进水部71的外侧，由第一密封凹槽75上方的混水进水孔73进入温水座7的混水进水部71的内腔；冷水和热水在混水座7内相遇混合向下进入混水出水部72，最终从混水出水孔74流出混水座7，混合水最后从阀体的混合水出水口13流出。

当SMA所感水温较高时，SMA6膨胀，温水座7上移，带动活塞5上移，冷水进水通道C的间隙空间变大，热水进量减少，冷水进量增多；当SMA所感水温较抵时，SMA6收缩，复位弹簧4膨胀，活塞5下移，热水进水通道H的间隙空间变大，热水进量增多，冷水进量减少。

混合水由混水座7外的SMA感温，SMA热胀冷缩，与复位弹簧4配合使活塞5上下移动，以此改变热水进水通道H和冷水进水通道C的缝隙大小，从而调节冷、热水进水流量比，实现精准调温。

本实用新型提供的恒温阀芯，通过设置混水座7，使得热水与冷水分别进入阀体1后，能先在混水座7内混合，再从混水出水孔74中流出，由形状记忆合金弹簧（下面简称SMA）感温，最后从混合水出水孔13流出。本实用新型中，SMA所测的是混合水的温度，所感温度更贴近真实的出水温度，由此更为精确的促使活塞上下移动以调节冷、热水进水流量比，恒温阀芯的使用性能更佳。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种恒温阀芯，包括阀体（1）及自上而下安装在阀体（1）内的调节杆（2）、随动套（3）、复位弹簧（4）、活塞（5）、形状记忆合金弹簧（6），阀体（1）周壁上设有冷水进水口（11）及热水进水口（12），阀体（1）底部设有混合水出水口（13），其特征在于，在活塞（5）与形状记忆合金弹簧（6）之间设置混水座（7），混水座（7）呈T型，内部为空腔，具有宽径的混水进水部（71）和窄径的混水出水部（72），其中混水进水部（71）与活塞（5）相抵，形状记忆合金弹簧（6）套在混水出水部（72）外面；混水进水部（71）上设有混水进水孔（73），混水出水部（72）上设有混水出水孔（74）；混水进水部（71）与阀体（1）内壁密封连接。

2.如权利要求1所述的恒温阀芯，其特征在于，混水进水部（71）外壁上设有环壁的第一密封凹槽（75），其内安装有第一密封圈（81），第一密封凹槽（75）设置在混水进水孔（73）的下方。

3.如权利要求2所述的恒温阀芯，其特征在于，混水进水部（71）的周壁上设置若干个混水进水孔（73）。

4.如权利要求1所述的恒温阀芯，其特征在于，混水出水部（72）底部封闭，在混水出水部（72）的周壁上设有若干个混水出水孔（74）。

5.如权利要求1所述的恒温阀芯，其特征在于，活塞（5）呈环柱状，其外壁上设有环壁的第二密封凹槽（51），其内安装有第二密封圈（82）；活塞（5）内腔设有弹簧座（52），弹簧座（52）上设置过水通孔（53）。

6.如权利要求5所述的恒温阀芯，其特征在于，弹簧座（52）中部下凹形成弹簧限位槽（54）。

7.如权利要求5所述的恒温阀芯，其特征在于，在弹簧座（52）下方的活塞（5）内壁上设置混水座上限位台阶（56），混水座（7）的上端面与混水座上限位台阶（56）相抵接触。

8.如权利要求5所述的恒温阀芯，其特征在于，活塞（5）外壁两端至第二密封凹槽（51）缩径形成勾形的卸压沟槽（55）。

9.如权利要求1-8任一所述的恒温阀芯，其特征在于，阀体（1）包括主阀体（1-1）和底座（1-2），二者通过螺纹连接，冷水进水口（11）及热水进水口（12）设置在主阀体（1-1）的周壁上，混合水出水口（13）设置在底座（1-2）的底部；其中主阀体（1-1）内腔壁上设有活塞上限位台阶（1-11），活塞上限位台阶（1-11）位于热水进水口（12）的上方，活塞上限位台阶（1-11）与底座（1-2）上端面之间的距离大于活塞（5）的高度。

10.如权利要求9所述的恒温阀芯，其特征在于，底座（1-2）的内壁上设置混水座下限位台阶（1-21）。