CN209925684U - 一种带流量控制的单把手恒温阀芯及出水龙头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带流量控制的单把手恒温阀芯及出水龙头，其中阀芯包括水路转换单元、流量控制单元、恒温控制单元、手柄操作单元，流量控制单元与恒温控制单元的功能实现均要通过手柄操作单元完成，手柄操作单元的摇杆既可以绕销钉中心轴转动也可以绕阀壳中心轴转动进而实现恒温与流量控制的功能。本实用新型公开的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，具有安装方式与操作方式简单，可与现用厨房或脸盆龙头互换等优点。

Description

一种带流量控制的单把手恒温阀芯及出水龙头

技术领域

本实用新型公开一种带流量控制的单把手恒温阀芯及出水龙头，按国际专利分类表(IPC)划分属于阀芯及龙头制造技术领域，尤其是涉及一种带流量开关和调节功能的单把手恒温混合阀芯及龙头结构。

背景技术

目前，带流量控制和温度调节的普通单把手混合阀芯被广泛使用于厨房或脸盘龙头中。但是，此类阀芯在使用中仍然存在一些缺陷。如当外界进水条件改变时，其出水温度会随之改变。特别是在一些极端情况下，如冷供水或热供水突然失效时，阀芯出来的全热或全冷水将对人造成一定的危害。为了避免以上情况发生，恒温阀芯被设计开发出来并开始大量使用于淋浴龙头中。然而，市场上绝大部分的恒温龙头具有两个或以上的操作手柄，且其阀芯需要提供特定的进水与出水通道，这样就限制了其在厨房或脸盆等其他龙头方面的应用。

CN103075539A公开一种单柄双控恒温阀芯，包括阀体、拨杆组件、温度控制组件及流量控制组件；阀体内部形成有收容空间，侧壁上不同高度开设有热水进水口、冷水进水口及混合出水口；拨杆组件、流量控制组件及温度控制组件装配在阀体内部的收容空间内，该阀芯是侧面进水、侧面出水，且出水口位于进水口上面，结构部件多，组装复杂。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种带流量控制的单把手恒温阀芯，实现流量控制、恒温、安装与操作简单的要求。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种带流量控制的单把手恒温阀芯，包括水路转换单元、流量控制单元、恒温控制单元、手柄操作单元，其中：

水路转换单元，其包括阀座，阀座具有混水腔，阀座底部设有恒温出水口与混水腔连通，出水口两侧分别设有冷进水口和热进水口并向阀座另一端延伸；

流量控制单元，其设置在阀座上面并与阀座的水路对应配合，流量控制单元包括定瓷片、动瓷片，定瓷片相对于阀座固定，定瓷片至少具有一个冷进水和热进水通道，及至少一个冷出水和热出水通道，动瓷片至少具有一个在径向可联通定瓷片冷进水和冷出水的冷水槽，及至少具有一个在径向可联通定瓷片热进水和热出水的热水槽；

手柄操作单元，其包括阀壳和摇杆组件，摇杆组件能驱动动瓷片相对定瓷片运动，阀壳套设在摇杆组件及流量控制单元外并与阀座连接；

恒温控制单元，其设置在阀座的混水腔内，恒温控制单元包括一温度感应棒及可沿轴向作平移运动的滑栓，二者固定连接，温度感应棒向混水腔外延伸并与手柄操作单元连接；

所述的手柄操作单元与流量控制单元及恒温控制单元作用以实现调节出水口的流量及温度。

进一步，阀芯关闭时，动瓷片的冷水槽与定瓷片的冷出水通道联通，动瓷片热水槽与定瓷片的热出水通道联通，且冷热水槽均与定瓷片的进水通道隔绝；阀芯打开时，动瓷片的冷水槽应联通定瓷片的冷进水通道和冷出水通道，且动瓷片的热水槽应联通定瓷片的热进水通道和热出水通道。

进一步，定瓷片的热进水通道与热出水通道的外半径相同，且热出水通道的内半径小于热进水通道的内半径；定瓷片的冷进水通道与冷出水通道的内半径相同，且冷出水通道的外半径大于冷进水通道的外半径；动瓷片的冷水槽圆弧半径大于热水槽圆弧半径。

进一步，阀座包括底座和和相连接的转接座，底座和和转接座配合设有混水腔及冷、热过水通道，转接座上端面过水通道与定瓷片下端面过水通道相对应，转接座与底座结合可实现外界水路与流量控制单元水路的转换。

进一步，转接座上部具有一个带螺纹的轴套结构，轴套结构中间设有一空腔，转接座与滑栓和底座共同构成恒温控制单元的过水通道。

进一步，恒温控制单元还包括至少一工作弹簧和至少一保护弹簧，以及升降杆，升降杆一端与摇杆组件连接，升降杆另一端与阀座连接，工作弹簧设置在滑栓下面，保护弹簧设置在温度感应棒上面。

进一步，升降杆内轴向贯通的空腔，一可自由滑动的滑块放置在升降杆内腔底面，且滑块上端面用于压紧保护弹簧，滑块下端面与温度感应棒接触；工作弹簧上端面与温度感应棒压紧，其下端面支撑在底座上；升降杆与转接座具有螺纹配合关系。

进一步，恒温控制单元的滑栓具有周向布设的一系列旋涡结构的孔，且滑栓的上端面与转接座形成冷进水通道，滑栓的下端面与底座形成热进水通道。

进一步，摇杆组件包括摇杆、摇杆座和销钉，摇杆通过销钉与摇杆座连接，并能绕销钉进行转动，摇杆通过拨盘与动瓷片作用，动瓷片相对于拨盘固定，摇杆可带动拨盘和动瓷片转动或移动，摇杆座置于阀壳内部，摇杆带动摇杆座可绕阀壳进行转动，摇杆座与升降杆具有花键配合关系；

摇杆绕销钉中心轴转动时，摇杆带动拨盘移动，从而使流量控制单元实现流量调节的作用；摇杆绕阀壳中心轴转动时，与摇杆连接的摇杆座通过花键带动升降杆同步转动和上下升降，从而使恒温控制单元实现调温作用。

进一步，阀壳与摇杆座在配合处设有限位结构，实现最低出水温度与最高温度的限定；摇杆与摇杆座在配合处设有限位结构，实现阀芯开启和关闭的限定。

进一步，摇杆座具有一凸形台，对应配合拨盘的凹形槽，二者可相对做平移运动。

本实用新型还提供一种出水龙头，该龙头包括上述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯。

本实用新型公开的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，不仅可实现恒温与流量控制的功能，并且具有安装方式与操作方式简单，可与现用厨房或脸盆龙头互换等优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例整体外观图；

图2为本实用新型实施例图1的X-X向剖视图；

图3为本实用新型实施例动瓷片的结构立体图；

图4为本实用新型实施例定瓷片的结构立体图；

图5为本实用新型阀芯在中间位置关闭时，动瓷片与静瓷片的相对位置示意图；

图6为本实用新型阀芯在中间位置开启时，动瓷片与静瓷片的相对位置示意图；

图7为本实用新型实施例恒温控制单元的分解图；

图8为本实用新型阀芯在中间位置开启时，恒温控制单元的水路示意图；

图9为本实用新型实施例滑栓的结构图；

图10为本实用新型实施例底座和转接座的水路转换示意图；

图11为本实用新型摇杆、摇杆座及拨盘配合示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例：请参阅图1至图11，一种带流量控制的单把手恒温阀芯，包括水路转换单元、流量控制单元、恒温控制单元、手柄操作单元，其中水路转换单元包括阀座，阀座可以一整体或分体组装，阀座具有混水腔，阀座底部设有恒温出水口与混水腔连通，出水口两侧分别设有冷进水口和热进水口并向阀座另一端延伸；流量控制单元设置在阀座上面并与阀座的水路对应配合，流量控制单元包括定瓷片10、动瓷片9，定瓷片10相对于阀座固定，定瓷片10至少具有一个冷进水和热进水通道，及至少一个冷出水和热出水通道，动瓷片9至少具有一个在径向可联通定瓷片冷进水和冷出水的冷水槽，及至少具有一个在径向可联通定瓷片热进水和热出水的热水槽；手柄操作单元包括阀壳2和摇杆组件，摇杆组件能驱动动瓷片9相对定瓷片10运动，阀壳2套设在摇杆组件及流量控制单元外并与阀座连接；恒温控制单元设置在阀座的混水腔内，恒温控制单元包括一温度感应棒18及可沿轴向作平移运动的滑栓11，二者固定连接，温度感应棒18向混水腔外延伸并与手柄操作单元连接；手柄操作单元与流量控制单元及恒温控制单元作用以实现调节出水口的流量及温度。本实施例中阀座包括底座5和转接座3，底座与转接座之间设有密封环21。

如图1所示，为本实用新型的整体外观图。从外形上可以看到，其与普通单把混合阀芯一致，主要包括：摇杆1、阀壳2、转接座3、密封圈4以及底座5等零件。由于普通单把混合阀芯的安装方式及使用方式对于业内人士而言是众所周知的，这里不再介绍其安装方式及使用方式。

图2是本实用新型实施例的全剖视图，从图中可以清晰的观察阀芯各个零件的位置及零件之间的装配关系，将阀芯结构分为四个部分进行说明，即：水路转换单元、流量控制单元、恒温控制单元以及手柄操作单元。手柄操作单元包括：摇杆1、摇杆座6、销钉15和阀壳2，使用时摇杆与一手柄或把手连接。流量控制单元与恒温控制单元的功能实现均要通过手柄操作单元完成，下面分别进行说明。在图2所示的装配关系下，摇杆1既可以绕销钉15中心轴转动也可以绕阀壳2中心轴转动。当摇杆1绕销钉15中心轴转动时，摇杆末端的两个分叉杆带动拨盘8移动，从而使流量控制单元实现流量调节的作用(拨盘8的移动与流量调节关系将在下图及其说明中详细讨论)；当摇杆1绕阀壳2中心轴转动时，与摇杆1连接的摇杆座6通过花键带动升降杆14转动，从而使恒温控制单元实现调温作用(升降杆14的运动与温度调节关系将在下图及其说明中详细讨论)。值得注意的是，当摇杆1绕阀壳2中心轴转动时，必将带动拨盘8绕阀壳2中心轴转动，这将会对阀芯流量产生影响。因此，流量控制单元中的两个瓷片进水与出水通道在径向上应有合理的结构尺寸，尽量保证两个瓷片在相对转动时，出水量始终保持一致(如本实用新型所提出的瓷片过水通道条件)。

图3和图4分别是动瓷片9和定瓷片10的结构立体图。如图所示，动瓷片9分别具有一个冷水槽25和热水槽26，中间开孔用于避让其他零件；定瓷片10具有两个冷进水通道27和两个冷出水通道28，以及两个热进水通道29和热出水通道30，且同样中间开孔用于避让其他零件。阀芯出水的前提条件是：动瓷片9的冷水槽25必须联通定瓷片10的冷进水通道27和冷出水通道28，且动瓷片9的热水槽26必须联通定瓷片10的热进水通道29和热出水通道30。前述说明中已经指出，两个瓷片的过水通道需要满足一些条件，以下将通过分析阀芯关闭和全开启的情况进行详细说明。

图5为阀芯在中间关闭状态下，动瓷片9与定瓷片10的相对位置示意图。如图所示，定瓷片10的两个冷进水通道27和两个热进水通道29与动瓷片9的过水槽隔绝，所以均处于阀前密封状态；定瓷片10的一个冷出水通道28和动瓷片9的冷水槽25联通，且一个热出水通道30与动瓷片9的热水槽26联通。采用这样的密封方式，既可以保证阀前密封，防止冷热水串流，又能使得阀芯处于小角度开启时，其出水面积足够大防止限流。

图6为阀芯在中间开启状态下，动瓷片9与定瓷片10的相对位置示意图。如图所示，定瓷片10的两个冷进水通道27与动瓷片9的冷水槽25联通，且定瓷片10的一个冷出水通道28与动瓷片9的冷水槽25联通；定瓷片10的两个热进水通道29和动瓷片9的热水槽26联通，且一个热出水通道30与动瓷片9的热水槽26联通。根据以上分析，此时瓷片构成的过水通道处于联通状态，阀芯的冷水和热水将进入恒温控制单元。

综合图5和图6可知，阀芯关闭至开启只要改变动瓷片9的相对位置，而本实用新型中，正是通过转动摇杆1以带动拨盘8移动，从而实现动瓷片9的平移运动。

图7是本实用新型的恒温控制单元的分解图，图8为恒温控制单元的水路示意图。恒温控制单元具有两个作用：温度稳定和温度调节。以下将分别进行说明其功能原理。

如图7所示，恒温控制单元包括温度感应棒18、工作弹簧22、滑栓11、保护弹簧16、升降杆14，温度感应棒18与滑栓11固定连接，升降杆14一端与摇杆组件连接，升降杆14另一端与阀座连接，保护弹簧和工作弹簧作用于滑栓的上下端以使滑栓上下移位。工作弹簧22设置在滑栓下面，保护弹簧设置在温度感应棒上面。升降杆14内轴向贯通的空腔，顶部设有螺母头13，一可自由滑动的滑块17或封头，滑块呈光滑放置在升降杆内腔底面，且滑块17上端面用于压紧保护弹簧16，滑块17下端面与温度感应棒18接触，温度感应棒上端伸入到升降杆的空腔；工作弹簧22上端面与温度感应棒18压紧，其下端面支撑在底座上；升降杆14与阀座的转接座3具有螺纹配合关系。温度感应棒设有感应密封圈24，滑栓上设有滑栓密封圈20，如图9所示，恒温控制单元的滑栓11具有周向布设的一系列旋涡结构的孔110，图9中示出了8个旋涡孔，绕滑栓中心螺纹孔周向分布，滑栓11的上端面与转接座3形成冷进水通道，滑栓11的下端面与底座5形成热进水通道，如图8所示。

如图8所示，在阀芯开启状态下，从流量控制单元流出的冷水和热水通过转接座3的过水通道分别进入恒温控制单元的冷进水口和热进水口。所述的恒温控制单元的滑栓11上端面与转接座3形成冷进水通道，滑栓11下端面与底座5形成热进水通道，冷进水经滑栓11的通孔后与热进水混合，最后由底座5出水口流出。当外界进水条件发生变化使得出水口混合温度降低时，温度棒18感应温度降低而缩短，在工作弹簧22的推力作用下，滑栓11向上运动，引起冷进水间隙减小和热进水间隙增大，从而使得混合出水口温度升高；当外界进水条件发生变化使得出水口混合温度升高时，温度棒18感应温度升高而伸长，在工作弹簧22的推力作用下，滑栓11向下运动，引起冷进水间隙增大和热进水间隙减小，从而使得混合出水口温度降低。因此，无论外界进水条件致使出水温度发生何种变化，恒温阀芯均能通过自身的调节作用使得出水口温度达到稳定。

现根据图1、图7及图8来说明温度调节方法。通过图1的分析可知，当摇杆1绕阀壳2中心轴转动时，与摇杆1连接的摇杆座6通过花键带动升降杆14同步转动和上下升降。同时，升降杆14与固定的转接座3具有螺纹配合关系，因此当摇杆1绕阀壳2中心轴转动时，升降杆14将相对于摇杆座6作平行于轴心(轴线)的上下运动。当摇杆1顺时针转动时，升降杆14向上运动，在工作弹簧22的推力作用下，滑栓11向上运动，引起冷进水间隙减小和热进水间隙增大，从而使得混合出水口温度升高；当摇杆1逆时针转动时，升降杆14向下运动，在保护弹簧16的推力作用下，滑栓11向下运动，引起冷进水间隙增大和热进水间隙减小，从而使得混合出水口温度降低。前述分析中指出，恒温阀芯具有自调节的温度稳定性能，因此，要实现温度调节功能，升降杆14的运动行程应大于温差范围内温度棒18的长度变化值。

图9为滑栓11的结构立体图，为了使得冷热水混水时更均匀，设计了旋涡状的八个过水通道或孔。

图10为底座5和转接座3的水路转换示意图。外接水路一般为规则形状的冷水单通道和热水单通道，为了使得外接水路与以上瓷片水路通道匹配，本实用新型进一步设计了水路转换单元，由底座5和转接座3组成，即外接水路从底座5下端口进入，经底座5和转接座3进行水路转换，进入流量控制单元。如图所示，转接座3将底座5的冷进水通道31切换为两个冷进水通道27，且将底座的热进水通道32切换为两个热进水通道29，从而与定瓷片10的进水通道相对应。此外，定瓷片10的每个出水通道分别对应转接座3的出水通道，结合图8可知，转接座3的出水口位置设置在侧面以作为恒温控制单元的进水口。

如图11，阀壳2与摇杆座6在配合处设有限位结构，实现最低出水温度与最高温度的限定，此限位结构为摇杆座周侧凸起61及摇杆座上配合的凸起；摇杆与摇杆座在配合处设有限位结构，实现阀芯开启和关闭的限定。摇杆座具有一凸形台62，对应配合拨盘的凹形槽81，二者可相对做平移运动。

如图2中，定瓷片10与阀座或转接座之间设有密封垫圈19，底座冷进水处和热进水处各设有一个异形滤网12，且阀芯与进水管路配合的入口设有异形密封环23。

本实用新型还提供一种出水龙头，该龙头包括上述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，可以作为厨房或脸盘龙头等使用。

本实用新型具有以下特点：

本实用新型公开的一种带流量控制的恒温阀芯，是通过控制唯一的手柄操作单元来实现流量控制及温度调节的功能。其操作方式与普通单把手龙头类似：改变手柄前后转动的角度，可以调节阀芯的出水流量，而改变手柄左右旋转的角度，可以调节阀芯的出水温度。相比较于普通的单把手阀芯，本实用新型公开的一种带流量控制的恒温阀芯还具有出水温度稳定，调温准确可靠，用水安全性高等优点。此外，由于本实用新型采用的巧妙结构，可将外界水路直接转换成阀芯的过水通道，因此使得龙头的结构简单，无需设计特定的水路用于匹配阀芯，可实现与市场上普通龙头的匹配使用。

在具体实施过程当中，可以根据不同场合的需要设置不同数量的过水通道及不同的水路转换单元。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (12)

1.一种带流量控制的单把手恒温阀芯，包括水路转换单元、流量控制单元、恒温控制单元、手柄操作单元，其特征在于：

水路转换单元，其包括阀座，阀座具有混水腔，阀座底部设有恒温出水口与混水腔连通，出水口两侧分别设有冷进水口和热进水口并向阀座另一端延伸；

流量控制单元，其设置在阀座上面并与阀座的水路对应配合，流量控制单元包括定瓷片、动瓷片，定瓷片相对于阀座固定，定瓷片至少具有一个冷进水和热进水通道，及至少一个冷出水和热出水通道，动瓷片至少具有一个在径向可联通定瓷片冷进水和冷出水的冷水槽，及至少具有一个在径向可联通定瓷片热进水和热出水的热水槽；

手柄操作单元，其包括阀壳和摇杆组件，摇杆组件能驱动动瓷片相对定瓷片运动，阀壳套设在摇杆组件及流量控制单元外并与阀座连接；

恒温控制单元，其设置在阀座的混水腔内，恒温控制单元包括一温度感应棒及可沿轴向作平移运动的滑栓，二者固定连接，温度感应棒向混水腔外延伸并与手柄操作单元连接；

所述的手柄操作单元与流量控制单元及恒温控制单元作用以实现调节出水口的流量及温度。

2.根据权利要求1所述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，其特征在于：阀芯关闭时，动瓷片的冷水槽与定瓷片的冷出水通道联通，动瓷片热水槽与定瓷片的热出水通道联通，且冷热水槽均与定瓷片的进水通道隔绝；阀芯打开时，动瓷片的冷水槽应联通定瓷片的冷进水通道和冷出水通道，且动瓷片的热水槽应联通定瓷片的热进水通道和热出水通道。

3.根据权利要求1所述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，其特征在于：定瓷片的热进水通道与热出水通道的外半径相同，且热出水通道的内半径小于热进水通道的内半径；定瓷片的冷进水通道与冷出水通道的内半径相同，且冷出水通道的外半径大于冷进水通道的外半径；动瓷片的冷水槽圆弧半径大于热水槽圆弧半径。

4.根据权利要求1所述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，其特征在于：阀座包括底座和和相连接的转接座，底座和和转接座配合设有混水腔及冷、热过水通道，转接座上端面过水通道与定瓷片下端面过水通道相对应，转接座与底座结合可实现外界水路与流量控制单元水路的转换。

5.根据权利要求4所述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，其特征在于：转接座上部具有一个带螺纹的轴套结构，轴套结构中间设有一空腔，转接座与滑栓和底座共同构成恒温控制单元的过水通道。

6.根据权利要求1所述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，其特征在于：恒温控制单元还包括至少一工作弹簧和至少一保护弹簧，以及升降杆，升降杆一端与摇杆组件连接，升降杆另一端与阀座连接，保护弹簧和工作弹簧作用于滑栓的上下端以使滑栓上下移位。

7.根据权利要求6所述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，其特征在于：升降杆内轴向贯通的空腔，一可自由滑动的滑块放置在升降杆内腔底面，且滑块上端面用于压紧保护弹簧，滑块下端面与温度感应棒接触；工作弹簧上端面与温度感应棒压紧，其下端面支撑在底座上；升降杆与转接座具有螺纹配合关系。

8.根据权利要求1所述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，其特征在于：恒温控制单元的滑栓具有周向布设的一系列旋涡结构的孔，且滑栓的上端面与转接座形成冷进水通道，滑栓的下端面与底座形成热进水通道。

9.根据权利要求1所述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，其特征在于：摇杆组件包括摇杆、摇杆座和销钉，摇杆通过销钉与摇杆座连接，并能绕销钉进行转动，摇杆通过拨盘与动瓷片作用，动瓷片相对于拨盘固定，摇杆可带动拨盘和动瓷片转动或移动，摇杆座置于阀壳内部，摇杆带动摇杆座可绕阀壳进行转动，摇杆座与升降杆具有花键配合关系；

摇杆绕销钉中心轴转动时，摇杆带动拨盘移动，从而使流量控制单元实现流量调节的作用；摇杆绕阀壳中心轴转动时，与摇杆连接的摇杆座通过花键带动升降杆同步转动和上下升降，从而使恒温控制单元实现调温作用。

10.根据权利要求9所述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，其特征在于：阀壳与摇杆座在配合处设有限位结构，实现最低出水温度与最高温度的限定；摇杆与摇杆座在配合处设有限位结构，实现阀芯开启和关闭的限定。

11.根据权利要求9所述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯，其特征在于：摇杆座具有一凸形台，对应配合拨盘的凹形槽，二者可相对做平移运动。

12.一种出水龙头，其特征在于：该龙头包括权利要求1－11所述的一种带流量控制的单把手恒温阀芯。

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