恒温混水阀和热水器的制作方法

本实用新型涉及热水器技术领域，具体地，涉及一种恒温混水阀和一种热水器。

背景技术：

现有消费者越来越关注生活品质，而洗浴生活用水的舒适度，水温不稳、水温过烫都影响着消费者洗浴的体验。目前家用热水器都按照有混水阀，比如手动混水阀或机械式恒温阀，阀芯能够调整热水和冷水的供给量，使得热水和冷水混合后供消费者使用。

但是，目前热水器使用的手动混水阀或机械式恒温阀存在如下缺点：

手动混水阀，通过手柄手动控制冷热水开度，使其混合出水温度达到消费者需要的水温，但缺点是冷热水直接在出水口混合，而手动不易控制，容易造成过调水温过烫，同时随着热水器出水温度逐渐降低，需频繁手动调整出水温度；

机械式恒温阀，内有感温阀芯，通过温度变化，阀芯顶杆自动胀缩，行程位移量，此位移量带动阀芯位移，控制冷热水比例，混合出水温度达到消费者所需要温度，缺点是，冷热水直接在出水口混合，温度调整相应慢，设定温度与实际出温度误差大，压力和流量变化时，水温不稳定。

此外，在实际使用中，现有的混水阀还存在一定不足，比如，在实际使用中，冷热水的水压会发生变动，比如，如果冷水压力过大，可能会导致冷水进入到热水腔内，从而将热水倒逼流动，这会使得大量的冷水从恒温出水口流出而影响用户使用好感。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种恒温混水阀，该结构简单，能够避免冷水迫使热水从热水入口回流，从而提升了向消费者提供温度适宜的用水的性能。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种恒温混水阀，该恒温混水阀包括阀体和阀芯，所述阀体内形成有：恒温出水口；混水腔，所述混水腔具有热水阀口和冷水阀口，并且所述混水腔与所述恒温出水口连通；冷水腔，所述冷水腔与所述冷水阀口连通并具有冷水入口和冷水出口；热水腔，所述热水腔与所述热水阀口连通并具有热水入口；其中，所述阀芯能够活动地设置在所述阀体内，并且所述阀芯能够调整所述热水阀口的开口面积和/或所述冷水阀口的开口面积；并且，所述热水入口和所述混水腔之间的热水流通通道内设置有允许热水流入到所述混水腔内的单向止回装置。

通过上述技术方案，由于热水入口与混水腔之间的热水流通通道内设置有允许热水流入到混水腔内的单向止回装置，这样，该单向止回装置可以仅允许热水通过并流入混合腔，而可以避免冷水迫使热水从热水入口回流，从而提升了向消费者提供温度适宜的用水的性能。同时，通过阀芯活动调整热水阀口的开口面积和/或冷水阀口的开口面积，则相应地调整进入到混水腔内的冷水量和热水量，使得冷热水在混水腔内预先进行充分混合，然后再从恒温出水口流出，从而向消费者提供温度适宜的用水，比如满足消费者舒适的洗浴要求。

进一步地，所述单向止回装置设置在所述热水腔内。

更进一步地，一种形式中，所述单向止回装置包括具有流入口的前座体、具有流出口的后座体、弹簧和止回柱，其中，所述前座体和所述后座体固定连接并设置在所述热水腔内，所述止回柱能够滑动地设置在所述前座体和所述后座体之间，并且所述弹簧连接在所述止回柱和所述后座体之间；所述止回柱能够封堵或打开所述流入口。

更进一步地，所述流入口的内周面形成为朝向所述后座体扩大的锥形面，所述止回柱的外周面上设置有能够与所述锥形面接触的弹性密封环。

可选择地，另一种形式中，所述单向止回装置为弹性阀片，其中，所述弹性阀片固定连接在所述热水腔的内表面上封盖所述热水入口并能够在热水的作用下朝向所述热水腔内部翻动以打开所述热水入口。

另外，所述混水腔与所述恒温出水口之间具有弯曲延伸的混水通道。

进一步地，所述阀体内设置有混水套，所述混水套的内部形成所述混水腔；其中，所述混水套的外表面上形成有与所述恒温出水口相通的环形导水槽，所述环形导水槽的底壁上形成有将所述混水腔和所述环形导水槽连通的导水口，所述环形导水槽作为弯曲延伸的所述混水通道。

更进一步地，所述阀芯通过阀杆来形成，其中，所述阀杆的一端通过动力转换机构与固定在所述阀体上的电机动力传递连接并能够轴向移动，所述阀杆的另一端伸入到所述混水腔内，并且所述阀杆的另一端轴向间隔地设置有热水阀口封堵部和冷水阀口封堵部。

更进一步地，所述热水阀口封堵部和所述冷水阀口封堵部支撑在所述混水套的内表面上。

另外，所述动力转换机构包括与所述电机的输出轴同步转动连接的转换件，其中，所述阀杆的另一端和所述转换件中的一者上形成有内螺纹，另一者上形成有与所述内螺纹配合的外螺纹，并且所述阀杆和所述阀体之间设置有阀杆防转结构。

另外，所述恒温混水阀包括用于与控制单元连接的冷水传感器、热水传感器、混水传感器和流量检测单元，其中，所述冷水传感器设置在所述冷水腔的腔壁上以用于检测所述冷水腔中冷水的温度；所述热水传感器设置在所述热水腔的腔壁上以用于检测所述热水腔中热水的温度；所述混水传感器设置在所述恒温出水口处以用于检测混水的温度；所述流量检测单元设置在所述冷水出口处以用于检测冷水进水流量；所述电机包括有用于与控制单元连接的插接头。

此外，本实用新型提供一种热水器，该热水器包括具有冷水接口和热水接口的热水器本体和以上任意所述的恒温混水阀，其中，所述冷水出口与所述冷水接口连接；所述热水入口与所述热水接口连接。

这样，如上所述的，通过该恒温混水阀，该热水器能够满足消费者舒适的洗浴要求，提升了热水器的整体品质。

进一步地，所述热水器包括控制显示界面和控制单元，其中，在所述恒温混水阀包括冷水传感器、热水传感器、混水传感器和流量检测单元以及电机的情形下，所述冷水传感器、所述热水传感器、所述混水传感器、所述流量检测单元和所述电机与所述控制单元连接。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种恒温混水阀的立体图；

图2是图1的恒温混水阀的一个剖视结构示意图；

图3是图2的一处局部结构的放大示意图；

图4是图2的另一处局部结构的放大示意图。

附图标记说明

1-阀体，2-阀芯，3-混水腔，4-热水阀口，5-冷水阀口，6-恒温出水口，7-冷水腔，8-冷水入口，9-冷水出口，10-热水腔，11-热水入口，12-流入口，13-前座体，14-流出口，15-后座体，16-弹簧，17-止回柱，18-锥形面，19-弹性密封环，20-阀杆，21-电机，22-热水阀口封堵部，23-冷水阀口封堵部，24-混水套，25-环形导水槽，26-导水口，27-转换件，28-冷水传感器，29-热水传感器，30-混水传感器，31-流量检测单元，32-插接头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

参考图1和图2所示的结构，本实用新型提供的恒温混水阀包括阀体1和阀芯2，阀体1内形成有：

恒温出水口6；

混水腔3，混水腔3具有热水阀口4和冷水阀口5，并且混水腔3与恒温出水口6连通；

冷水腔7，冷水腔7与冷水阀口5连通并具有冷水入口8和冷水出口9；

热水腔10，热水腔10与热水阀口4连通并具有热水入口11；

其中，阀芯2能够活动地设置在阀体1内，并且阀芯2能够调整热水阀口4的开口面积和/或冷水阀口5的开口面积；并且，热水入口11和混水腔3之间的热水流通通道内设置有允许热水流入到混水腔3内的单向止回装置。

在该技术方案中，由于热水入口11与混水腔3之间的热水流通通道内设置有允许热水流入到混水腔3内的单向止回装置，这样，该单向止回装置可以仅允许热水通过并流入混合腔3，而可以避免冷水迫使热水从热水入口11回流，有效防止冷水串流，从而提升了向消费者提供温度适宜的用水的性能。同时，通过阀芯2活动调整热水阀口4的开口面积和/或冷水阀口5的开口面积，则相应地调整进入到混水腔3内的冷水量和热水量，使得冷热水在混水腔3内预先进行充分混合，然后再从恒温出水口6流出，从而向消费者提供温度适宜的用水，比如满足消费者舒适的洗浴要求。

在此需要理解的是，阀芯2能够通过多种形式来调整热水阀口4的开口面积和/或冷水阀口5的开口面积，比如一种形式中，阀芯2可以转动地设置在阀体1内，同时阀芯2上形成有分别与热水阀口4和冷水阀口5对应的通槽，这样，阀芯2在混水腔3内转动，就可以调整热水阀口4和冷水阀口5分别与各自对应的通槽的连通面积，从而调整进入到混水腔3的热水量和冷水量。

或者，另一种形式中，热水阀口4和冷水阀口5处分别设置有各自的阀芯2，这样，通过调整各自对应的阀芯2，也可以调整进入到混水腔3的热水量和冷水量。

或者，再一种形式中，可以采用如图2和图4所示的结构，阀芯2可以通过阀杆来实现并在阀体1内往复滑动来调整热水阀口4的开口面积和/或冷水阀口5的开口面积(具体将在下文详细说明)。

当然，该单向止回装置可以设置在任何适当的位置处，比如，其可以设置在热水入口11处，或者，如图2和图3所示的，单向止回装置设置在热水腔10内。这样，可以充分利用热水腔10的内部空间来便捷地安装该单向止回装置。

当然，该单向止回装置可以具有多种形式，比如，一种形式中，如图2和图3所示的，单向止回装置包括具有流入口12的前座体13、具有流出口14的后座体15、弹簧16和止回柱17，其中，前座体13和后座体15固定连接并设置在热水腔10内，止回柱17能够滑动地设置在前座体13和后座体15之间，并且弹簧16连接在止回柱17和后座体15之间；止回柱17能够封堵或打开流入口12。这样，在从热水入口11流入的热水的压力下，热水将止回柱17顶开以打开流入口12，从而允许热水通过热水阀口4进入到混水腔内，如果热水的压力不足以顶开止回柱17时，可以在热水入口11处设置一适当的加压装置以增加热水的压力。而当冷水压力过大时，止回柱17则可以封堵流入口12，避免冷水通过。

进一步地，如图3所示的，为了便于止回柱17封堵或打开流入口12，优选地，流入口12的内周面形成为朝向后座体15扩大的锥形面18，止回柱17的外周面上设置有能够与锥形面18接触的弹性密封环19。这样，止回柱17封堵流入口12时，弹性密封环19与锥形面18是一种逐渐的接触密封，这种逐渐的接触密封也便于弹性密封环19离开锥形面18而打开流入口12。

或者，该单向止回装置的另一种形式中，单向止回装置为弹性阀片，其中，弹性阀片固定连接在热水腔10的内表面上封盖热水入口11并能够在热水的作用下朝向热水腔10内部翻动以打开热水入口11。比如，弹性阀片可以为耐高温硅胶片。

此外，混水腔3可以直接通过其腔壁上的开口与恒温出水口6直接连通，这样，混水腔3内温度适宜的混合水可以快速直接从恒温出水口6流出。

或者，为了进一步提升冷热水混合的效果，以提供温度更适宜的出水，优选地，本实用新型提供的恒温混水阀中，混水腔3与恒温出水口6之间具有弯曲延伸的混水通道。这样，混水腔3内的冷热混合水将流过弯曲延伸的混水通道后再从恒温出水口6流出，而在弯曲延伸的混水通道内流动的过程中，冷热水将进一步混合，以提升冷热水混合效果。

另外，阀体1的内部可以直接形成混水腔3，或者，为了更进一步提升混水效果，优选地，如图2和图4所示的，阀体1内设置有混水套24，混水套24的内部形成混水腔3；其中，混水套24的外表面上形成有与恒温出水口6相通的环形导水槽25，环形导水槽25的底壁上形成有将混水腔3和环形导水槽25连通的导水口26，环形导水槽25作为弯曲延伸的混水通道。这样，冷热水在混水腔3内先混合后，将通过导水口26进入到环形导水槽25内，而在通过导水口26和顺着环形导水槽25的过程中，冷热水能够进一步混合，并从恒温出水口6最终流出。

当然，如上所述的，阀芯2能够通过多种形式来调整热水阀口4的开口面积和/或冷水阀口5的开口面积，比如，在图2和图4所示的结构形式中，阀芯2通过阀杆20来形成，其中，阀杆20的一端通过动力转换机构与固定在阀体1上的电机21动力传递连接并能够轴向移动(也就是，电机21正反转能够带动阀杆20轴向往复移动)，阀杆20的另一端伸入到混水腔3内，并且阀杆20的另一端轴向间隔地设置有热水阀口封堵部22和冷水阀口封堵部23。这样，阀杆20的轴向往复移动能够带动热水阀口封堵部22和冷水阀口封堵部23分别调节热水阀口4和冷水阀口5的开度，从而调整进入到混水腔3内的冷热水量。

另外，为了提升阀杆20往复移动的稳定性，避免阀杆20的另一端悬空，优选地，热水阀口封堵部22和冷水阀口封堵部23支撑在混水套24的内表面上。这样，就充分利用了混水套24的内表面来支持阀杆20，避免在混水套24内再设置额外的支撑结构，比如从混水套的内表面上径向向内伸出的支撑架，这也简化了混水套24的内部结构。

当然，动力转换机构可以具有多种形式，只要能够将电机的转动转换为轴向移动即可。比如，如图2所示的，动力转换机构包括与电机21的输出轴同步转动连接的转换件27，其中，阀杆20的另一端和转换件27中的一者上形成有内螺纹，另一者上形成有与内螺纹配合的外螺纹，并且阀杆20和阀体1之间设置有阀杆防转结构。这样，电机21转动，通过螺纹配合以及阀杆防转结构，就能够带动阀杆20轴向移动。

当然，转换件27可以为如图2中所示的具有外螺纹的螺杆，或者具有内螺纹的螺母。

另外，为了提升用户使用的便捷性，并提升冷热水量混合的精准性，优选地，如图1所示的，恒温混水阀包括用于与控制单元连接的冷水传感器28、热水传感器29、混水传感器30和流量检测单元31，其中，冷水传感器28设置在冷水腔7的腔壁上以用于检测冷水腔7中冷水的温度；热水传感器29设置在热水腔10的腔壁上以用于检测热水腔10中热水的温度；混水传感器30设置在恒温出水口6处以用于检测混水的温度；流量检测单元31设置在冷水出口9处以用于检测冷水进水流量；电机21包括有用于与控制单元连接的插接头32。

这样，在该恒温混水阀实际装配后，冷水传感器28、热水传感器29、混水传感器30、流量检测单元31和电机21与控制单元连接，实际使用中，用户可按自己的需要设定出水温度，即可由控制单元按特定控制逻辑及冷热水混合比例计算参数，通过电机带动阀芯比如阀杆轴向移动来控制进入到混合腔内的冷热水量，达到冷热水混合比例自动调节，出水温度即可控制在用户设定的水温，进行恒流恒温出水，并可有效控制水温波动及高温防烫，简单操作、精确控制、使用舒畅，比如更好的让用户进行洗浴体验；而电机带动阀杆轴向移动的控制则可以通过设定温度、实际出水温度、冷水温度、热水温度以及冷水流量的实时侦测，通过程序运算控制，以达到出水温度恒定精准的输出。

进一步地，电机可以设置有零位限位开关，以控制电机的角度初始位，使转动调节过程控制更为精确。控制变量参数由热水测试、冷水测温、恒温出水测温，实时反馈准确的温度值，可根据温度变化，逐步微调电机的旋转量，达到出水温度恒定控制。

另外，为了便于该恒温混水阀的连接，热水入口11连接有热水活接头，冷水出口9处连接有冷水活接头，以方便比如与热水器连接。而冷水入口8可以与用户的自来管路连接，恒温出水口6可以连接花洒或用户家中的水龙头或其他出水阀体。

最后，本实用新型提供一种热水器，该热水器包括具有冷水接口和热水接口的热水器本体和以上任意所述的恒温混水阀，其中，冷水出口9与冷水接口连接；热水入口11与热水接口连接。这样，如上所述的，通过该恒温混水阀，该热水器能够满足消费者舒适的洗浴要求，提升了热水器的整体品质。

进一步地，为了便于用户控制，热水器包括控制显示界面和控制单元，其中，在恒温混水阀包括冷水传感器28、热水传感器29、混水传感器30和流量检测单元31以及电机的情形下，冷水传感器28、热水传感器29、混水传感器30、流量检测单元31和电机21与控制单元连接。

这样，用户可按自己的需要操作控制显示界面来设定出水温度，即可由控制单元按特定控制逻辑及冷热水混合比例计算参数，通过电机带动阀芯比如阀杆轴向移动来控制进入到混合腔内的冷热水量，达到冷热水混合比例自动调节，电机21的旋转角度控制通过用户的设定温度、实际出水温度、冷水温度、热水温度、冷水进水流量的实时侦测，再通过程序运算控制，由电机旋转角度微量控制，带动阀芯动作比如阀杆轴向移动以与热水阀口和冷水阀口产生微量位移调整，从而改变冷热水的混合比例，以达到出水温度恒定精准的输出，使得出水温度即可控制在用户设定的水温，进行恒流恒温出水，并可有效控制水温波动及高温防烫，简单操作、精确控制、使用舒畅，比如更好的让用户进行洗浴体验。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。