CN216430574U - 一种活塞密封改进的恒温阀芯 - Google Patents

Abstract

一种活塞密封改进的恒温阀芯，包括其上开有热水进口、冷水进口和混水出口阀壳，其内部设有与热水进口、冷水进口和混水出口均连通的混水腔，其内表面具有位于混水腔同一侧的上限位面和下限位面；可上下移动地被约束于所述的上限位面和下限位面之间的活塞，活塞的上下移动能够调整所述热水进口、冷水进口的大小；与活塞连动设置的热敏元件，用于响应所述混水腔中的水温而沿竖向伸缩、以带动所述活塞上下移动；柔性材质的活塞套，包括覆盖于活塞的周面的环壁、自环壁的上缘向内弯折延伸并覆盖于活塞的上环表面的上壁、自环壁的下缘向内弯折延伸并覆盖于活塞的下环表面的下壁，活塞的端面与阀壳的两个限位面的之间的相抵配合为软密封。

Description

一种活塞密封改进的恒温阀芯

技术领域

本实用新型涉及恒温阀芯领域，尤其涉及一种活塞密封改进的恒温阀芯。

背景技术

作为水温调节的核心装置，恒温阀芯广泛应用于恒温热水器和恒温水龙头中。当热水或冷水的水压突然发生变化时，或者热水的温度突然发生变化的时候，恒温调节阀芯即可在很短的时间内自动平衡冷水和热水的水压，使混合水的温度能够自动保持在设定温度，以保持出水温度的稳定。

专利号为ZL201920724960.0(授权公告号为CN210178980U)的中国实用新型专利公开了一种恒温阀芯，包括其上设有热水进口、冷水进口和混水出口的阀壳，所述阀壳内部设有混水腔，所述热水进口、冷水进口和混水出口均与所述混水腔相通；位于阀壳内的感温移动阀芯，包括热敏元件以及与所述热敏元件连动设置的所述活塞，所述活塞能够在所述阀壳内移动，用以调整所述热水进口、冷水进口的大小，所述热敏元件的下部设有位于所述混水腔中的感温棒；阀壳内壁上设有用于限制活塞上移的上限位面、及用于限制活塞下移的下限位面。

上述恒温阀芯的工作原理为：热敏元件与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。在恒温阀芯的实际使用过程中，当热水器出现故障，或者热水用完后，恒温阀芯中只有冷水进入，热敏元件感温冷水后内部收缩推杆带动活塞移动至活塞的上端面与阀壳的上限位面相抵接，从而关闭冷水进口，防止人体被冷激；而当冷进水或自来水停水后，恒温阀芯中只有热水进入，热敏元件感温热水后内部膨胀推杆带动活塞移动至活塞的下端面与阀壳的下限位面相抵接，从而关闭热水进口，防止人体烫伤。由于活塞的端面与阀壳的两个限位面的之间的相抵配合属于硬密封，导致活塞的端面与阀壳的限位面之间密封不严，使活塞的端面与阀壳的限位面之间仍存在供水进入恒温阀芯内部的缝隙，造成恒温阀芯断水保护差或断水保护处于细漏水状态，难以满足特殊市场的严格标准要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种活塞密封改进的恒温阀芯，活塞的端面与阀壳的两个限位面的之间的相抵配合为软密封，从而能够提升活塞的端面与阀壳的限位面之间的密封性，使活塞能够完全关闭其中一个进水口，从而提高恒温阀芯的断水保护效果。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种活塞密封改进的恒温阀芯，包括

阀壳，其上开有热水进口、冷水进口和混水出口，其内部设有与所述热水进口、冷水进口和混水出口均连通的混水腔，其内表面具有位于所述混水腔同一侧的上限位面和下限位面；

活塞，可上下移动地被约束于所述的上限位面和下限位面之间，且所述活塞的上下移动能够调整所述热水进口、冷水进口的大小；

热敏元件，与所述活塞连动设置，所述热敏元件用于响应所述混水腔中的水温而沿竖向伸缩、以带动所述活塞上下移动；

其特征在于：还包括

柔性材质的活塞套，包括环壁、自所述环壁的上缘向内弯折延伸的上壁、以及自所述环壁的下缘向内弯折延伸的下壁，所述活塞套的环壁覆盖于所述活塞的周面，所述活塞套的上壁覆盖于所述活塞的上环表面，所述活塞套的下壁覆盖于所述活塞的下环表面。

为了便于有效隔绝冷水和热水从而避免冷水和热水发生串水，所述活塞套的环壁外表面成型有与所述阀壳的周壁内表面密封相抵的第一环形凸筋。

为了使活塞套和活塞的连接更加牢固从而避免活塞套发生变形而影响密封性能，所述活塞的周面上开有环槽，所述活塞套的环壁内表面还成型有嵌设于所述环槽中的第二环形凸筋。

为了便于热水进口和冷水进口与混水腔连通，同时，也为了使热敏元件感温更加准确，所述热水进口靠近所述活塞的下端设置、并与位于所述活塞下方的混水腔直接连通；所述活塞中开有上下贯通的连接通道，所述冷水进口靠近所述活塞的上端设置、并通过所述连接通道与所述的混水腔连通。

为了使感温棒更加靠近混水从而能够更加准确地感应出水温度，同时，也为了延长冷、热水在阀壳内的混合时间，所述阀壳内下部还设有其过水面积小于混水腔的过水面积的混水通道，该混水通道的上端与所述混水腔连通、下端具有所述混水出口；所述的热敏元件的下部为穿设于所述混水腔中的感温棒，该感温棒的一端螺纹连接于所述活塞中，另一端延伸至所述的混水通道中。

进一步设计，所述混水通道的内壁上间隔分布有多个凸筋。

为了使凸筋的加工更加方便，所述凸筋纵向设置，且所述凸筋朝同一方向倾斜或螺旋，从而在两凸筋之间形成水流导向流道。纵向是指整体上呈现的自上向下延伸的方向，可以是与恒温阀芯的轴线方向相同，也可以是相对该轴线具有一定的倾斜度。倾斜设置的凸筋能够引导流经过水通道中的混合水螺旋环绕感温棒，进一步促进冷水和热水的充分混合及混合水与感温棒的充分接触，并延长混合水通过混水通道的时间，使感温棒感应到的水温更加贴近从混水出口流出的水温，提高感温棒的感温精度。

为了便于热敏元件沿竖向伸缩、并带动活塞上下移动，所述阀壳内设有位于所述活塞上方的容置腔，该容置腔中容置有顶帽、及位于所述顶帽上方并使所述顶帽始终具有下移趋势的阀杆弹簧，所述热敏元件的上部为能根据所述感温棒感应的水温而沿竖向伸缩的阀杆，该阀杆的顶端与所述顶帽下部相抵配合、下端与所述感温棒连接；所述感温棒上套设有使所述感温棒始终具有上移趋势的活塞弹簧，该活塞弹簧被约束于所述感温棒上的凸起部与所述混水腔的底壁之间。

为了便于设定初始水温，所述阀壳顶部穿设有调温旋杆，该调温旋杆通过卡簧与所述阀壳限位连接；所述阀壳内设有螺纹连接于所述调温旋杆内部、且能上下移动的六角接头，所述容置腔成型于所述六角接头下部。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在活塞外部设置柔性材质的活塞套，并使活塞套的上壁覆盖于活塞的上环表面、下壁覆盖于活塞的下环表面、周壁覆盖于活塞的周面，使活塞上下移动而关闭其中一个进水口时，活塞套能够与上限位面或下限位面密封接触，避免活塞的上环表面与上限位面之间或活塞的下环表面与下限位面之间存在供水进入恒温阀芯内的缝隙，密封效果更好，从而能够在热水器出现故障时、热水用完时关闭冷水进口，在自来水停水时关闭热水进口，从而提高恒温阀芯的断水保护效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的立体结构图；

图2为图1的立体分解图；

图3为图1的纵向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1-3所示，为本实用新型的最佳实施例。

本实施例中的活塞密封改进的恒温阀芯，包括阀壳1，该阀壳1包括上阀壳11和螺纹连接上阀壳11外部的下阀壳12(见图1)。下阀壳12内部设有可上下移动的活塞3，该活塞3中设有连接通道30(见图2-3)。下阀壳12上沿周向分布有多个热水进口121和多个冷水进口122，冷水进口122靠近活塞3的上端设置，热水进口121靠近活塞3的下端设置(见图2-3)。热水进口121外罩设有第一过滤网81，冷水进口122外罩设有第二过滤网82(见图1)，第一过滤网81和第二过滤网82能够有效阻止进水中的污垢。下阀壳12下部还设有位于活塞3下方的混水腔123和混水通道124，热水进口121与混水腔123直接连接，冷水进口122则通过连接通道30与混水腔123连通；混水通道124 的上端与混水腔123连通，混水通道124的下端具有混水出口125(见图3)。本实施例中的活塞密封改进的恒温阀芯，通过活塞3的上下移动调节冷水进口122、热水进口121 的大小。

如图2所示，上阀壳11的下表面构成限制活塞3向上移动的上限位面111，下阀壳 2的内壁上形成位于混水腔23上方并限制活塞3向下移动的下限位面126。活塞3外部套设有柔性材质的活塞套2，该活塞套2包括环壁21、自环壁21的上缘向内弯折延伸的上壁22、以及自环壁22的下缘向内弯折延伸的下壁23，该活塞套2的环壁21覆盖于活塞3的周面，活塞套2的上壁22覆盖于活塞3的上环表面，活塞套2的下壁23覆盖于活塞3的下环表面；该活塞套2使活塞2上下移动而关闭其中一个进水口时，活塞套3能够与上限位面111或下限位126面密封接触，避免活塞3的上环表面与上限位面 111之间或活塞3的下环表面与下限位面126之间存在供水进入恒温阀芯内的缝隙，密封效果更好，从而能够在热水器出现故障时、热水用完时关闭冷水进口122，在自来水停水时关闭热水进口121，避免造成恒温阀芯控温失效。

为了便于有效隔绝冷水和热水从而避免冷水和热水发生串水，如图2-3所示，活塞套3的环壁21外表面成型有与下阀壳12的周壁内表面密封相抵的第一环形凸筋211。为了使活塞套2和活塞3的连接更加牢固从而避免活塞套3发生变形而影响密封性能，活塞3的周面上开有环槽31，活塞套2的环壁21内表面还成型有嵌设于环槽31中的第二环形凸筋212。

如图2-3所示，活塞3上连接有热敏元件4，该热敏元件4用于响应混水腔123中的水温而沿竖向伸缩、以带动活塞3上下移动。热敏元件4的下部为穿设于混水腔123 中的感温棒41，该感温棒41的上端螺纹连接于活塞3中，该感温棒41的下端延伸至混水通道124中，使感温棒41更加靠近混水从而能够更加准确地感应出水温度，同时，也能够延长冷、热水在阀壳内的混合时间。如图2-3所示，混水通道124周壁上间隔分布有多个凸筋127，各凸筋127纵向设置，且各凸筋127朝同一方向倾斜，从而在两凸筋127之间形成水流导向流道。当然，各凸筋127的倾斜角度可以稍有不同。首先，凸筋127能够扰动流入混水通道124中的混合水，使热水和冷水进一步充分混合，水温更加均匀；其次，凸筋127的设置缩小了混水通道124的通流横截面积，使混合水更加靠近位于活塞3中心的感温棒41，进一步提高感温棒的感温精度；最后，倾斜设置的凸筋127能够引导流经过混水通道124中的混合水螺旋环绕感温棒41，进一步促进冷水、热水的充分混合及混合水与感温棒41的充分接触，并延长混合水通过混水通道124的时间，使感温棒41感应到的水温更加贴近从混水出口25流出的水温，提高感温棒41的感温精度。

可以理解的是，在其他实施例中，凸筋127也可以朝同一方向螺旋设置。此处的凸筋127还可以是挡片或者是凸块等其他能够扰动混合水以促进混合水充分混合的结构。另外，在热水和冷水进行混合的混水腔123中也可以设置前述结构来扰动混合水，如在混水腔123的侧壁上周向间隔设置凸筋127。

如图3所示，上阀壳11内设有位于活塞2上方的容置腔720，该容置腔720中容置有顶帽9、及位于顶帽9上方并使顶帽9始终具有下移趋势的阀杆弹簧62。热敏元件4 的上部为能根据感温棒41感应的水温而沿竖向伸缩的阀杆42，该阀杆42的顶端与顶帽 9下部相抵配合、下端与感温棒41连接。感温棒41上套设有使感温棒41始终具有上移趋势的活塞弹簧61，该活塞弹簧61被约束于感温棒41上的凸起部410与混水腔123 的底壁之间。本实施例中的活塞密封改进的恒温阀芯，通过热敏元件4、顶帽9、活塞弹簧61、阀杆弹簧62的协同作用而带动活塞3上下移动。

为了便于设定初始水温，如图3所示，上阀壳11顶部穿设有调温旋杆71，该调温旋杆71上套设有用于限制调温旋杆71上下移动的卡簧10，且该调温旋杆71顶部为旋钮710。上阀壳11内设有螺纹连接于调温旋杆71内部、且能上下移动的六角接头72，容置腔720成型于六角接头72下部。旋转调温旋杆71上部的旋钮710来设定冷水进口 122、热水进口121的初始过水面积，从而设定初始水温。当活塞3的初始位置设定好以后，由于阀杆弹簧62和活塞弹簧61的弹性形变范围有限，经热敏元件4调节的混合水的水温变化会稳定在定某一范围内，避免了混水出口125流出的出水温度波动较大，恒温调节效果更好。

本实施例中的活塞密封改进的恒温阀芯的具体工作原理为：

设定温度时，旋转调温旋杆71上部的旋钮710，调节旋杆71发生转动，六角接头 72在螺纹的传动作用下轴向向下移动，设置在容置腔720中的阀杆弹簧62受到挤压后向下顶推顶帽9、导致阀杆42向下移动，从而设定活塞3的初始位置，即设定冷、热水进口的初始大小。

恒温调节时，由于阀杆42始终保持与顶帽9相抵的状态，当感温棒41感知混水出口25的温度偏高时，阀杆42膨胀而向上伸长，而阀杆弹簧62使顶帽9反向下推阀杆 42，使热敏元件4带动活塞3下移，从而活塞3可以封堵热水进口121的部分以使得热水进口121的通流口变小，热水流速变小；当感温棒41感知混水出口25的温度偏低时，阀杆42收缩而向下缩短，而使活塞弹簧61向上顶推感温棒41，使热敏元件4带动活塞3上移，从而活塞3可以封堵冷水进口122的部分以使得冷水进口122的通流口变小，冷水流速变小，而热水进口121的通流口则变大，实现恒温阀芯的恒温调节功能。

需要说明的是，本实施例的描述中，术语“前、后”、“左、右”、“上、下”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (9)

1.一种活塞密封改进的恒温阀芯，包括

阀壳(1)，其上开有热水进口(121)、冷水进口(122)和混水出口(125)，其内部设有与所述热水进口(121)、冷水进口(122)和混水出口(125)均连通的混水腔(123)，其内表面具有位于所述混水腔(123)同一侧的上限位面(111)和下限位面(126)；

活塞(3)，可上下移动地被约束于所述的上限位面(111)和下限位面(126)之间，且所述活塞(3)的上下移动能够调整所述热水进口(121)、冷水进口(122)的大小；

热敏元件(4)，与所述活塞(3)连动设置，所述热敏元件(4)用于响应所述混水腔(123)中的水温而沿竖向伸缩、以带动所述活塞(3)上下移动；

其特征在于：还包括

柔性材质的活塞套(2)，包括环壁(21)、自所述环壁(21)的上缘向内弯折延伸的上壁(22)、以及自所述环壁(21)的下缘向内弯折延伸的下壁(23)，所述活塞套(2)的环壁(21)覆盖于所述活塞(3)的周面，所述活塞套(2)的上壁(22)覆盖于所述活塞(3)的上环表面，所述活塞套(2)的下壁(23)覆盖于所述活塞(3)的下环表面。

2.根据权利要求1所述的活塞密封改进的恒温阀芯，其特征在于：所述活塞套(2)的环壁(21)外表面成型有与所述阀壳(1)的周壁内表面密封相抵的第一环形凸筋(211)。

3.根据权利要求2所述的活塞密封改进的恒温阀芯，其特征在于：所述活塞(3)的周面上开有环槽(31)，所述活塞套(2)的环壁(21)内表面还成型有嵌设于所述环槽(31)中的第二环形凸筋(212)。

4.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的活塞密封改进的恒温阀芯，其特征在于：所述热水进口(121)靠近所述活塞(3)的下端设置、并与位于所述活塞(3)下方的混水腔(123)直接连通；所述活塞(3)中开有上下贯通的连接通道(30)，所述冷水进口(122)靠近所述活塞(3)的上端设置、并通过所述连接通道(30)与所述的混水腔(123)连通。

5.根据权利要求4所述的活塞密封改进的恒温阀芯，其特征在于：所述阀壳(1)内下部还设有混水通道(124)，该混水通道(124)的上端与所述混水腔(123)连通、下端具有所述混水出口(125)，并且，所述混水通道(124)的过水面积小于所述混水腔(123)的过水面积；所述的热敏元件(4)的下部为穿设于所述混水腔(123)中的感温棒(41)，该感温棒(41)的一端螺纹连接于所述活塞(3)中，另一端延伸至所述的混水通道(124)中。

6.根据权利要求5所述的活塞密封改进的恒温阀芯，其特征在于：所述混水通道(124)的内壁上间隔分布有多个凸筋(127)。

7.根据权利要求6所述的活塞密封改进的恒温阀芯，其特征在于：所述凸筋(127)纵向设置，且所述凸筋(127)朝同一方向倾斜或螺旋，从而在两凸筋(127)之间形成水流导向流道。

8.根据权利要求5所述的活塞密封改进的恒温阀芯，其特征在于：所述阀壳(1)内设有位于所述活塞(3)上方的容置腔(720)，该容置腔(720)中容置有顶帽(9)、及位于所述顶帽(9)上方并使所述顶帽(9)始终具有下移趋势的阀杆弹簧(62)，所述热敏元件(4)的上部为能根据所述感温棒(41)感应的水温而沿竖向伸缩的阀杆(42)，该阀杆(42)的顶端与所述顶帽(9)下部相抵配合、下端与所述感温棒(41)连接；所述感温棒(41)上套设有使所述感温棒(41)始终具有上移趋势的活塞弹簧(61)，该活塞弹簧(61)被约束于所述感温棒(41)上的凸起部与所述混水腔(123)的底壁之间。

9.根据权利要求8所述的活塞密封改进的恒温阀芯，其特征在于：所述阀壳(1)顶部穿设有调温旋杆(71)，该调温旋杆(71)通过卡簧(10)与所述阀壳(1)限位连接；所述阀壳(1)内设有螺纹连接于所述调温旋杆(71)内部、且能上下移动的六角接头(72)，所述容置腔(720)成型于所述六角接头(72)下部。

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