CN210716240U - 一种采用下进热水的记忆合金恒温阀芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种采用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，所述阀芯下体内腔中设置有滑块、记忆合金弹簧套上半部分及与其螺纹连接的记忆合金弹簧套下半部分，所述记忆合金弹簧套内腔设置有顶杆和记忆合金弹簧，所述记忆合金弹簧套下半部分外壁与阀芯下体之间设置有偏置弹簧，所述阀芯下体底部设置有圆形台阶。本实用新型特点是上进冷水下进热水，记忆合金弹簧不与冷水或者热水直接接触，始终处于混合水的温场中，解决了恒温阀芯工作时冷热水混合不充分进而控温不稳定的现象。

Description

一种采用下进热水的记忆合金恒温阀芯

技术领域

本实用新型涉及一种阀芯，具体来说，涉及一种采用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

现有恒温阀芯大多使用石蜡温包作为热敏元件。其缺点为：

一、石蜡驱动需要的密封件属易损件，且占用空间较大，损坏后会失去控温效果，存在较大的安全隐患；

二、石蜡驱动的温度区间较窄，且驱动时属于突然释放，容易造成温度跳跃式变化，影响沐浴的舒适性。

此外，卫浴行业现有记忆合金恒温阀芯在结构上冷、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，外形设计，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。因此有必要对现有的记忆合金恒温阀芯进行改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用下进热水的记忆合金恒温阀芯，不仅可以简化阀体结构设计，减小体积，通过调节记忆合金弹簧压缩量、改变阀芯内部冷、热水流向及优化混合水通道，较好地解决了冷热水混合不充分，冷热水压力波动及限流条件下控温效果达不到国内外标准的情况。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：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和调节块，所述调节旋钮和调节块通过螺纹连接，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顶杆、滑块和记忆合金弹簧套，所述记忆合金弹簧套内腔设置有记忆合金弹簧，所述记忆合金弹簧套包括上半部分和下半部分，所述记忆合金弹簧套下半部分外壁与阀芯下体之间设置有偏置弹簧，所述阀芯下体底部设置有圆形台阶。

进一步地，所述滑块的顶部和底部均开设凹槽，所述凹槽上均匀分布有三个贯穿异型孔。

进一步地，所述滑块与所述记忆合金弹簧套上半部分螺纹连接。

进一步地，所述记忆合金弹簧套下半部分与所述记忆合金弹簧套上半部分通过螺纹连接，所述记忆合金弹簧套下半部分底部侧壁处设置有矩形孔。

进一步地，所述顶杆底部盘状上均匀设有三个扇形孔，所述顶杆长杆部分顶端顶在所述调节块上开设的定位孔内。

进一步地，所述顶杆长杆部分穿过记忆合金弹簧套上半部分上端的螺纹内孔并预留使混合水通过的空隙。

进一步地，所述偏置弹簧底部处于所述阀芯下体的圆形台阶内进行限位。

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，所述记忆合金弹簧套上半部分与所述阀芯下体之间设置有第四密封圈将热水导向到滑块的异型孔内并流向滑块上方与冷水相遇。

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，所述记忆合金弹簧套下半部分底部外壁与所述阀芯下体底部中心通孔为间隙配合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.优化结构设计，顶杆穿过滑块对记忆合金弹簧的压缩量实现调节作用，将记忆合金弹簧置于记忆合金弹簧套内，避免了热水直接冲刷在记忆合金弹簧上，通过设置在记忆合金弹簧套上半部分上的密封圈，将热水导向滑块上方，使热水与冷水混合，混合水通过记忆合金弹簧套上半部分中心孔与顶杆长杆中间预留的空隙，流入记忆合金弹簧套上下两部分组成的内腔后再流出，记忆合金弹簧始终处于混合水的稳定温场，充分发挥恒温阀芯的控温效果。

2.通过顶杆与记忆合金弹簧套上下两部分配合，记忆合金弹簧使滑块和记忆合金弹簧套整体受向下的推力。偏置弹簧设置于记忆合金弹簧外部，使滑块和记忆合金弹簧套整体受向上的力，记忆合金弹簧和偏置弹簧设在在同一侧，节省恒温阀芯上半部分空间，可以做到结构精简，缩小体积，降低成本。

3.实现恒温阀芯下进热水，外观上与现有的石蜡温包恒温阀芯完全一致，可以对市面上现有的石蜡温包恒温阀芯进行替换，市场推广会容易很多。

附图说明

图1a为本实用新型的记忆合金恒温阀芯的一个实施例的剖面示意图；

图1b为本实用新型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中顶杆的示意图；

图6为与图5对应的俯视图；

图7为图1a中记忆合金弹簧套上半部分的示意图；

图8为图1a中记忆合金弹簧套的示意图；

图9为图8对应的侧视图。

附图标记说明

1-调节旋钮；2-阀芯上体；3-调节块；4-顶杆；5-冷水进口；6-滑块；7-热水进口；8-记忆合金弹簧套上半部分；9-记忆合金弹簧；10-阀芯下体；11-记忆合金弹簧套下半部分；12-偏置弹簧；13-第一密封圈；14-第二密封圈；15-第三密封圈；16-第四密封圈；17-第五密封圈；18-第六密封圈；19-第七密封圈；20-混合水出口；21-混合腔；22-异型孔；23-扇形孔；24-矩形孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

请参考图1a、图1b并且结合图2～图9所示，本实用新型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10，所述阀芯上体2内腔设置有调节旋钮1及与其螺纹连接的调节块3，所述阀芯下体10的侧壁自上而下依次设置有冷水进口5、热水进口7及混合水出口20，所述阀芯下体10内腔中设置有顶杆4、滑块6、记忆合金弹簧套上半部分8及与其螺纹连接的记忆合金弹簧套下半部分11，所述记忆合金弹簧套上下两部分组装的内腔设置有记忆合金弹簧9，所述记忆合金弹簧套下半部分11外壁与阀芯下体10之间设置有偏置弹簧12，所述阀芯下体10底部设置有圆形台阶，以下分别介绍。

本发明提供的记忆合金恒温阀芯，将记忆合金弹簧套设计为上下两部分，并在记忆合金弹簧套上半部分外壁设有密封圈，将热水流向导向滑块上方与冷水充分混合后流入记忆合金弹簧套上下两部分组成的内腔，记忆合金弹簧通过顶杆产生反向推力最终推动滑块向下移动，偏置弹簧在记忆合金弹簧套下半部分外壁，通过记忆合金弹簧套上半部分底端推动滑块向上移动。

恒温阀芯在实现下进热水时要求不影响记忆合金弹簧的工作环境，本发明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，使记忆合金弹簧始终处在混合水的环境中，充分发挥记忆合金弹簧的性能。

请继续参见图1a和1b，阀芯上体2内腔设置有调节旋钮1及与其螺纹连接的调节块3，调节旋钮1通过第一密封圈13及第二密封圈14密封。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所示，调节块底部设有安装孔。

如图1a和1b所示，阀芯下体的内腔设置有滑块6、顶杆4、记忆合金弹簧套上半部分8、记忆合金弹簧套下半部分11。结合图3及图4所示，滑块6的顶部及底部均开设有凹槽，凹槽周向上均匀分布有三个贯穿异型孔22，热水由热水进口7进入阀体，通过滑块6上的三个异型孔22流入混合腔21。滑块6与阀芯下体10之间设置有第三密封圈15，用于隔绝冷水和热水。结合图7所示，记忆合金弹簧套上半部分8呈“几”字形，其顶部设有螺纹，与滑块6中心螺纹孔连接，记忆合金弹簧套上半部分8侧壁与阀芯下体10之间设有第四密封圈16，用于将热水流向导向滑块6上方并隔绝热水与混合水。记忆合金弹簧套下半部分11侧壁设有螺纹并与记忆合金弹簧套上半部分8连接将记忆合金弹簧9包裹其中，记忆合金弹簧套上半部分8上的第四密封圈16使热水流向滑块6上方与冷水相遇混合，避免了热水直接冲刷，保证记忆合金弹簧9始终处于混合水的稳定温度场内，提高了控温的稳定性。

继续如图1a和1b所示，记忆合金弹簧套上半部分8腔内设有顶杆4，顶杆4的末端通过记忆合金弹簧套上半部分8及滑块6中心孔并穿入至调节块3底部的安装孔内。结合图5及图6所示，顶杆4底部周向均匀分布三个扇形孔23，热水与冷水在混合腔21混合后，通过顶杆4长杆部分与记忆合金弹簧套上半部分8中心孔预留的空隙，并通过顶杆4底部的三个扇形孔23流入到记忆合金弹簧套上下两部分组成的腔内。记忆合金弹簧套上下部分组成的内腔设有记忆合金弹簧9，结合图8及图9所示，记忆合金弹簧套下半部分11的底部侧部设有两个矩形孔24，用于混合水流出。记忆合金弹簧套下半部分11与阀芯下体10底部中心孔为间隙配合，上下轴向移动时互不干涉。

本实例中，偏置弹簧12位于记忆合金弹簧套下半部分11与阀芯下体10之间对记忆合金弹簧套上半部分8施加弹性作用力，偏置弹簧12通过阀芯下体10底部的圆形台阶进行限位。

如图1a和1b所示，顶杆4、滑块6、记忆合金弹簧套上半部分8、记忆合金弹簧套下半部分11、记忆合金弹簧9级偏置弹簧12在阀体内部形成偏置结构，受调节旋钮1驱动，调节块3可沿上下轴向移动，调节块3上下移动时产生位移，通过顶杆4调节记忆合金弹簧9的压缩量，滑块6连接记忆合金弹簧套上半部分8及记忆合金弹簧套下半部分11顶杆4与记忆合金弹簧9配合产生的弹力上下轴向移动改变冷水进口5和热水进口7的通道大小，从而达到设定温度的目的。

如图1所示，热水通过热水进口7只能流经滑块6上的异型孔22进入阀芯上体混合腔21，冷水通过冷水进口5进入混合腔21，冷、热水在混合腔21内充分混合后通过顶杆4长杆与记忆合金弹簧套上半部分8中心孔预留的空隙流入到记忆合金弹簧上下两部分组成的腔内，与此同时，记忆合金弹簧9通过混合水温度的变化产生弹力变化，从而上下调节滑块6，滑块6上下移动可以改变冷水进口5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17，阀芯下体10设有第六密封圈18与第七密封圈19，混合水出口20位于第七密封圈19与阀芯下体10内底面之间，第五密封圈17与第六密封圈18将冷水密封并与热水隔绝，第六密封圈18与第七密封圈19将热水密封并与冷水及混合水隔绝，第七密封圈19将混合水与热水隔绝。

本实用新型装配时，各阀体与控温组件安装顺序：

1.将滑块6通过螺纹与记忆合金弹簧套上半部分8安装成一个整体，将顶杆4、记忆合金弹簧9依次放入记忆合金弹簧套上半部分8内腔，并将记忆合金弹簧套下半部分11通过螺纹与记忆合金弹簧套上半部分8连接；

2.将偏置弹簧12、上述完成组装的滑块6放入下阀体10内；

3.将阀芯上体2与调节旋钮1通过卡簧固定，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。

本实用新型水流方向为：冷水通过冷水进口5进入阀芯上体2混合腔21内，热水通过热水进口7进入阀芯下体10内，热水经由滑块5的贯穿异型孔22与混合腔21内的冷水混合。混合水通过顶杆4长杆部分与记忆合金弹簧套上半部分8中心孔预留的空隙流入记忆合金弹簧上下两部分组成的腔内，再通过记忆合金弹簧套底部侧壁的矩形孔24流出，最后经由混合水出口20流出。

本实用新型设定出水温度后，偏置结构力量平衡。由于出水温度设定在记忆合金弹簧9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7的弹性模量就会发生较大变化，引起记忆合金弹簧9的力量发生相应变化，从而打破原先的力量平衡，推动滑块6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。

本实用新型使用记忆合金弹簧不仅可以简化阀体结构设计，最大限度的减小阀门体积，节省原料，还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。本实用新型阀芯易加工，批量化稳定性、一致性好，而且可以与目前市面上大量存在的石蜡恒温阀芯进行互换。本实用新型通过调节记忆合金弹簧压缩量、改变阀芯内部冷、热水流向及优化混合水通道很好地解决了冷热水不能充分混合及记忆合金弹簧处于稳定温场的问题，从而实现控温、回温稳定的目的，有效解决了由于冷热水压力变化及限制出水流量而导致阀芯控温性能以及各项性能不稳定的现象。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型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实用新型的保护范围内。

Claims (12)

1.一种采用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和调节块，所述调节旋钮和调节块通过螺纹连接，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顶杆、滑块和记忆合金弹簧套，所述记忆合金弹簧套内腔设置有记忆合金弹簧，所述记忆合金弹簧套包括上半部分和下半部分，所述记忆合金弹簧套下半部分外壁与阀芯下体之间设置有偏置弹簧，所述阀芯下体底部设置有圆形台阶。

2.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述滑块的顶部和底部均开设凹槽，所述凹槽上均匀分布有三个贯穿异型孔。

3.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述滑块与所述记忆合金弹簧套上半部分螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述记忆合金弹簧套下半部分与所述记忆合金弹簧套上半部分通过螺纹连接，所述记忆合金弹簧套下半部分底部侧壁处设置有矩形孔。

5.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述顶杆底部盘状上均匀设有三个扇形孔，所述顶杆长杆部分顶端顶在所述调节块上开设的定位孔内。

6.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述顶杆长杆部分穿过记忆合金弹簧套上半部分上端的螺纹内孔并预留使混合水通过的空隙。

7.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述偏置弹簧底部处于所述阀芯下体的圆形台阶内进行限位。

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。

9.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述滑块与所述阀芯下体之间设置有第三密封圈。

10.根据权利要求1所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述记忆合金弹簧套上半部分与所述阀芯下体之间设置有第四密封圈将热水导向到滑块的异型孔内并流向滑块上方与冷水相遇。

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。

12.根据权利要求1～10任一项权利要求所述的记忆合金恒温阀芯，其特征在于，所述记忆合金弹簧套下半部分底部外壁与所述阀芯下体底部中心通孔为间隙配合。

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