CN2331812Y

CN2331812Y - 一种可调式热水自动恒温阀

Info

Publication number: CN2331812Y
Application number: CN 98234427
Authority: CN
Inventors: 余关祥; 陈胜光; 李伯奇
Original assignee: DONGMING SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd XINHUI
Current assignee: DONGMING SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd XINHUI
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 1999-08-04
Anticipated expiration: 2008-06-12

Abstract

一种可调式热水自动恒温阀,包括阀体、挡板、阀芯、形状记忆合金弹簧、设温旋钮、阀盖、偏压弹簧,其特征是阀体内由阀芯和挡板分割出单相水室、预混室和混水室,有一个或者一个以上的阀芯,主阀芯的两端分别套接形状记忆合金弹簧和偏压弹簧,阀芯主体的外径与阀体内径相配,阀芯主体的截面上至少开有一个或者一个以上的轴向通孔;混水室中的形状记忆合金弹簧除了一端与阀芯相接处,另一端则与设温旋钮相接。该阀可快速调控水温。

Description

一种可调式热水自动恒温阀

本实用新型涉及一种恒温阀，特别是涉及一种自动调节冷、热水混水温度的可调式热水自动恒温阀。

在现有技术中，热水器本身不具有自动恒温的功能，由于受水压波动或燃气质量等因素的影响，有时会出现忽冷忽热的现象，特别是在沐浴过程中，为了节约燃气和热水，时有关、开，这时水温很容易出现不稳定现象，甚至有被烫伤的可能，使用的舒适性和安全性欠佳。为了克服这一弊病，在中国专利ZL92234377.2中公开了一种《浴器形状记忆合金混水控温阀》，其结构如图1所示，该装置提供了一种能够按所设定的温度自动控制混水温度的自动控制阀，它包括阀体、阀芯、转阀芯、弹簧、调整套等部件，在阀体内设有冷水室和混水室，实际上混水室中还可分出预混室，由挡板将预混室与冷水室隔开，预混室设有热水入口和与冷水室相通的阀口，热水入口经转阀与热水箱相通，混水室设有混水出口，其出口位于阀体的端面；冷水室则设有冷水入口和出口，其出口经转阀与热水箱相通，当转阀芯转到相应的位置时，通过该出口为热水箱注入冷水。挡板上开有阀口，阀芯中部为园锥体状阀芯头，阀芯头两侧为柄状，位于混水室的柄上设有形状记忆合金元件，阀芯头部与阀口为活动连接，位于冷水室的柄上套有弹簧，弹簧外部设置调整套。它的不足之处是：①混水室的水温控制只是通过单独调节流入混水室的冷水量来实现，流入预混室的热水量无法调节，因此，调节速度较慢；②该阀上的转阀用于给热水箱供冷水及为恒温阀提供热水，因此只适用于电热水器或其它带有热水箱的装置，应用范围受局限；③由于流入混水室的热水量无法调节，混水温度的最低极限值不可能达到冷水温度，混水可设定的温度范围小；④当冷水供应发生意外中断时，容易因热水温度过高而造成烫伤。

本实用新型的目的是提供一种可调式热水自动恒温阀，它能够对热水供应装置的输出热水的温度迅速进行自动恒温控制，并可根据人们的需要调节恒温的温度。

本实用新型的目的是通过以下的技术措施来实现的：它包括阀体、挡板、阀芯、形状记忆合金弹簧、设温旋钮、阀盖和偏压弹簧等构件，在阀体上分别开有冷水入口、热水入口和混水出口，挡板上开有阀口，记忆合金弹簧位于混水室中与阀芯的一端套接，阀芯的另一端则与偏压弹簧相接，设温旋钮安装在位于阀体一端的阀盖上，其特征是阀体两端由阀盖封闭，阀体内由阀芯和挡板分割出单相水室、预混室和混水室，其中，预混室介于单相水室和混水室之间；有一个或者一个以上的阀芯，其中必有一个主阀芯具有圆锥状结构，用于与挡板上的阀口相配，该主阀芯的两端分别套接形状记忆合金弹簧和偏压弹簧，阀芯的截面上至少开有一个或者一个以上的通孔，以连通相隔的两室，阀芯主体的外径与阀体内径相配，可利用两弹簧力之平衡与否，使阀芯左右移动，同时改变入水口和阀口的大小；混水室中的形状记忆合金弹簧除了一端与阀芯相接外，另一端则与设温旋钮相接。

使用时，先通过设温旋钮设定好所需的温度。当流入混水室的混水温度与所设温度相符时，位于混水室中的形状记忆合金弹簧所产生的形状恢复力PSMA与恒温阀的系统阻力如偏压弹簧压力P偏及水压P水直接取得平衡，阀口和入水口的开度各为一定值，此时，从混水室输出的混水的水温恒定；当进入混水室的混水温度高于或低于设定温度值时，位于混水室中的形状记忆合金弹簧就会产生相应的组织变化，其形状恢复力发生相应变化，使记忆合金弹簧发生伸长或缩短，原有的系统力的平衡遭到破坏，导致阀芯产生位移，由阀芯柱面改变入水口大小，阀芯的园锥结构部分改变阀口大小，使进入预混室的冷、热水量同时发生变化，导致混水室的水温迅速回复到所设定的温度，从而达到自动恒温的效果。

手动逆时针(或顺时针)方向旋动设温旋钮，使阀芯的初始位置变化，记忆合金弹簧和偏压弹簧的初始负荷也发生变化，由此可设定恒温阀输出的混合水的温度。

当热水入口注入的热水水温过高而冷水入口停止供应冷水时，形状记忆合金弹簧就会在短时间内迅速伸长，产生很大的形状恢复力PSMA，使阀芯产生位移，迅速切断预混室的热水来源，以防烫伤。

本实用新型所述的单相水室可以是冷水室，也可以是热水室。

本实用新型与现有技术相比具有以下的优点：①在控制混水的水温时，由于对冷水流入量和热水流入量同时进行调节，因此与现有技术中仅通过单独调节冷水流入量相比，调节速度快，灵敏性高，可迅速使混水的温度控制在恒温状态；②适用范围宽，对于电热水器、燃气热水器等热水供应装置的输出热水都适用，此外，它还可适用于其它液体的恒温调节，根据需要设计相应的记忆合金弹簧，即可制作出恒温范围为0～90℃的系列产品；③由于采用同时调节冷、热水流量的方式对混水的温度进行控制，混水温度设定的最低极限值可达到冷水温度，而现有技术中流入预混室的热水流量无法调节，混水温度设定的最低极限值不可能达到冷水温度，因此本实用新型的混水可设定的温度范围较现有技术更宽；④当冷水供应发生意外中断时，本实用新型中的形状记忆合金弹簧会在短时间内伸长，使阀芯发生位移迅速关闭进入预混室的热水，因此能防止烫伤，安全可靠。

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是现有技术中的浴器形状记忆合金混水控温阀的剖面。

图2是根据本实用新型提出可调式热水自动恒温阀的第一个实施例的主视剖面图。

图3是根据本实用新型提出可调式热水自动恒温阀的第二个实施例的主视剖面图。

图2所示的可调式热水自动恒温阀是本实用新型的第一个实施例，它包括阀盖9、10、阀体1、挡板7、偏压弹簧5、阀芯、形状记忆合金弹簧2和设温旋钮6。在阀体1上的标记A处为冷水入口，标记B处为热水入口，标记C处为混水出口。阀体1的两端由阀盖9和阀盖10封闭。所述的阀芯包括冷水阀芯3a和热水阀芯3b，其中，冷水阀芯3a是具有园锥状结构的主阀芯，在它的园锥端部还有一连体长轴，它穿过热水阀芯的中心孔与位于阀盖10上的设温旋钮相接，形状记忆合金弹簧2套于其间的长轴上，热水阀芯3b沿圆周还分布有若干个通孔，以连通相邻两室，两阀芯的主体与阀体内腔相配合。在阀体1的内部被分隔为四个空腔：单相水室、预混室F、混水室G和水压调节室D，其中，所述的单相水室是冷水室E，它和预混室F由带阀口的挡板7相隔，预混室F的另一侧由热水阀芯3b之隔与混水室相邻，水压调节室D由主阀芯3a的主体相隔毗邻于冷水室E，当冷水水压发生波动时，利用冷水阀3a主体部分的两端面面积的不同所产生的压力差，在形状记忆合金弹簧还没有反应时，就使冷水阀左(或右)移动，提早调节预混室的冷、热水的进量，以提高恒温阀调温的灵敏性；偏压弹簧位于水压调节室D中，一端与主阀芯相接，另一端与阀盖9相接，与位于混水室中套在主阀芯另一端长轴上的形状记忆合金弹簧相对。热水通过热水入口B流入预混室F中，冷水则经冷水室E和挡板7上的阀口流入预混室F，预混后的水可通过热水阀芯3b截面上的通孔流入混水室G，再从该室上的出水口流出。当进入混水室G的混水温度高于或低于设定温度值时，记忆合金弹簧2马上发生组织相变，其形状恢复力PSMA增大或减小，记忆合金弹簧2发生伸长或缩短，破坏了系统力的平衡，促使热水阀芯3b和冷水阀芯3a发生左右移动，改变冷水入口A、热水入口B以及挡板7上阀口的大小，可同时控制流入预混室F的冷水量和热水量，以达到恒温目的。

本实施例中在阀体的一端所增设的水压调节室，能提早对水压的波动作出反应。当冷水水压P_水发生波动时，如P_水变大(或变小)之初，冷水阀芯3a右移(或左移)的驱动力P_水(P_水=P·A)增大(或减小)，但混水室G的水温尚未有明显变化，此时，P_偏+P_水＞P_SMA(或P_偏+P_水＜P_SMA)，故冷水阀芯3a会在记忆合金弹簧2作出反应之前就先向右(或向左)移动，使冷水入口A和挡板7上的阀口均变小(或变大)，热水阀芯3b也相应地向右(或向左)移动，使热水入口B的入口增大(或减小)，因此，流入预混室F的冷水减少(或增加)，而流入预混室F的热水增加(或减少)，使其混合后的水温趋向设定值，从而达到自动恒温。

当要求混水的水温比原先设定的温度高(或低)时，只需手动逆时针(或顺时针)方向旋动设温旋钮6，使冷水阀芯3a和热水阀芯3b的初始位置变化、记忆合金弹簧2和偏压弹簧5的初始负荷变化，就可实现使恒温阀输出的恒温水的温度上升(或下降)，本实施例可调节的恒温值上下限之间的范围可达8～12℃。

当热水入口处B注入的热水水温过高而冷水入口处A又没有冷水注入时，形状记忆合金弹簧2就会在短时间内迅速伸长，产生很大的形状恢复力P_SMA，推动热水阀芯3b向左移动，使热水入口处B迅速关闭，以免烫伤。该实施例的特点是设温旋钮的调节较为灵敏，工艺性较好。

图3所示的可调式热水自动恒温阀是本实用新型的第二个实施例，它包括阀盖9、10、阀体1、偏压弹簧5、阀芯3、形状记忆合金弹簧2、设温旋钮6和挡板7。在阀体1上的标记A处为冷水入口，标记B处为热水入口，标记C处为混水出口。在阀体1的内部被分隔为单相水室、预混室F和混水室G，其中，所述的单相水室是热水室H，热水室H和预混室F之间用一个中心带阀口的挡板7隔开，该挡板固定于阀体1内部；预混室F和混水室G之间由阀芯3隔开，阀芯3的一端具有园锥状结构，园锥部分与挡板7上的阀口相配合，在主体上分布有若干个轴向通孔，另外，阀芯主体还带有环形槽，该环形槽通过沿主体圆周均布的若干个小孔，使预混室F与混水室G相通，当阀芯3左右移动时，其柱面部分可改变冷水入口A的大小，以控制进入预混室F的冷水量，阀芯3的园锥部分同时可改变挡板7中心的阀口开度，以控制进入预混室F的热水量。偏压弹簧5位于预混室F内，它的一端与阀芯3相连，另一端与挡板7相连。记忆合金弹簧2位于混水室G中，它的-端与阀芯3相连，另一端与设温旋钮6相连，当混水室G的温度发生波动时，记忆合金弹簧2会发生伸缩，从而促使阀芯3产生位移，改变进入预混室F的冷、热水流量。

Claims

1．一种可调式热水自动恒温阀，包括阀体、挡板、阀芯、形状记忆合金弹簧、设温旋钮、阀盖、偏压弹簧、冷水入口、热水入口和混水出口，挡板上开有阀口，记忆合金弹簧位于混水室中与阀芯的一端套接，阀芯的另一端则与偏压弹簧相接，设温旋钮安装在位于阀体一端的阀盖上，其特征是阀体两端由阀盖封闭，阀体内由阀芯和挡板分割出单相水室、预混室和混水室，其中，预混室介于单相水室和混水室之间；有一个或者一个以上的阀芯，其中必有一个主阀芯具有圆锥状结构，用于与挡板上的阀口相配，该主阀芯的两端分别套接形状记忆合金弹簧和偏压弹簧，阀芯主体的外径与阀体内径相配，阀芯主体的截面上至少开有一个或者一个以上的轴向通孔；混水室中的形状记忆合金弹簧除了一端与阀芯相接外，另一端则与设温旋钮相接。

2．根据权利要求1所述的可调式热水自动恒温阀，其特征是：所述的单相水室是冷水室，所述的阀芯包括冷水阀芯和热水阀芯，其中冷水阀芯是具有园锥状结构的主阀芯，在主阀芯园锥的端部还连体有一长轴，热水阀芯则具有一中心孔及在沿圆周分布有若干个通孔，主阀芯上的长轴与热水阀芯的中心孔相配合，记忆合金弹簧与冷水阀芯的长轴部分套接。

3．根据权利要求1所述的可调式热水自动恒温阀，其特征是：所述的单相水室是热水室，所述的阀芯只有一个主阀芯，它的一端具有园锥状结构，在主体上分布有若干个轴向通孔，另外，阀芯主体还带有环形槽，该环形槽通过沿主体圆周均布的若干个小孔与预混室相通。