专利名称：陶瓷片组、利用该陶瓷片组的陶瓷阀芯和热水器阀门的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及阀门控制领域，具体涉及一种用于热水器中的能够同时对冷热水进行调节的陶瓷片组、包括该陶瓷片组的陶瓷阀芯以及包括该陶瓷阀芯的热水器阀门。
背景技术：
太阳能热水器因其节能、环保等优点逐渐受到广大消费者的青睐。现有技术中的太阳能热水器根据消费者的使用需求不同可以采用不同的冷热水控制阀门，太阳能热水器中的冷热水控制阀门包括流量控制阀门、温度控制阀门以及冷热水开关。很多厂家为了优化热水器阀门结构常常将热水器的流量控制和温度控制结合为一体设计，即通过流量控制来达到对冷热水温度的控制。现有技术中很多采用电磁阀来进行冷热水的流量的控制，利用电磁阀来进行流量控制实现了阀门开启关闭时间可调，满足各种不同要求；实现了阀门开度可以调节，最大和最小开度可预置，提高自动控制精度。然而利用电磁阀来进行控制存在以下缺点1.结构复杂。普通的电磁阀控制需要电磁阀里有密闭的腔，在电磁阀的不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的管路，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪面，通过控制阀体的移动来挡住或漏出不同的出水口，而进水孔一般是常开的，液压水就会进入不同的排水管，然后通过水的压力来推动活塞，活塞又带动活塞杆，活塞杆带动机械装置动，这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动，从而对液体流量等参数进行控制。中国专利文献CN201041M4Y公开的一种太阳能热水器阀门即利用了电磁阀进行控制，该电磁阀包括了阀座，安装在阀座上的电磁线圈，以及动铁芯，安装在动铁芯上的弹簧等等构件组成，结构非常复杂。2.由于运用电磁阀来进行液体的流量控制时流体的温度必须小于选用电磁磁阀的标定温度，因此使用电磁阀时流体的温度需要一个特定的范围，一旦超过电磁阀的标定温度，就可能造成电磁阀的损坏，从而使得对液体的流量控制不精确设置实效。3. 一般的电磁阀不防水，如若进行防水设计，如果购置防水电磁阀需要较大成本， 如果不进行防水将降低电磁阀的使用寿命，从而间接使得流量控制阀实效。为了克服现有技术中使用电磁阀进行流量控制的种种缺陷，很多厂家在进行热水器阀门设计的时候，往往排除了电磁阀，而选择使用陶瓷阀芯。现有技术中的陶瓷阀芯包括了单控陶瓷阀芯和双控陶瓷阀芯，单控陶瓷阀芯一般只有一对过流孔，因此，只能单一的实现对冷水、热水或者混水的调整，在热水器阀体中采用单控陶瓷阀芯，往往根据对冷热水以及混水的调节需要而设置两个甚至多个单控陶瓷阀芯，从而将阀体结构复杂化。为了克服单控陶瓷阀芯调整的缺陷，厂家又大力开发双控陶瓷阀芯，双控陶瓷阀芯一般也称双联动陶瓷阀芯，该阀芯一般具有三个过流孔或者四个过流孔，所述过流孔连接不同的管路，从而实现对冷热水的双联动调整。以四孔双联动陶瓷阀芯为例，现有技术中的四孔双联动陶瓷阀芯包括由动片和定片组成的陶瓷片组，所述定片上分布有四个过水孔，所述过水孔沿其所述端面的周向均勻分布，沿周向依次分布为冷水进水孔、冷水出水
4孔、热水进水孔、热水出水孔，所述动片和定片上分别设置有一对扇形导流区域沉台，当所述冷水出水孔和所述热水出水孔分别且完全位于所述动片导流区域沉台的内部时，冷热水完全关闭；顺时针旋转动片，定片上的扇形导流区域沉台和动片上的扇形导流区域沉台有了重叠形成的过流区域，冷水出水孔和热水出水孔有一部分移出动片上的扇形导流区域沉台，冷热水分别开始出水；继续顺时针旋转动片，当所述冷水出水孔和所述热水出水孔完全移出所述动片上的扇形导流区域沉台时，冷水出水孔和热水出水孔完全被打开。该陶瓷阀芯实现了双联动控制，即实现了对冷热水的同时控制，但是由于该双联动陶瓷阀芯的动片导流区域沉台和定片导流区域沉台均为规则的扇形，定片上的扇形导流区域沉台和动片上的扇形导流区域沉台形成的过流区域的截面积随着动片旋转角度的变化不能实现线性增减，使得该双联动控制陶瓷阀芯不能实现水量的线性调节，调节时水流忽大忽小，极为不便。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的陶瓷片组结构设计不合理不能通过动片旋转实现对流量线性控制的缺陷，从而提供一种能够对液体流量进行线性控制的陶瓷片组。本实用新型要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中的陶瓷阀芯由于其陶瓷片组结构设计不合理不能通过动片旋转实现对流量线性控制的缺陷，从而提供一种能够对液体流量进行线性控制的陶瓷阀芯。本实用新型要解决的最后一个技术问题在于提供一种能够对液体流量进行线性控制的热水器阀门。为此，本实用新型提供一种能够实现对水流量光滑线性调整的陶瓷片组，一种应用到陶瓷阀芯中的陶瓷片组，包括陶瓷定片和与所述陶瓷定片相配合并能贴合所述陶瓷定片做相对转动的陶瓷动片，所述陶瓷定片的端面上成型有过水通孔，所述陶瓷动片相对于所述陶瓷定片转动时能线性控制水流量的增减。所述陶瓷定片与所述陶瓷动片相配合的端面上成型有定片导流区域沉台，所述过水通孔至少有一部分位于所述定片导流区域沉台围成的区域内；所述陶瓷动片与所述陶瓷定片相配合的端面上成型有动片导流区域沉台，所述动片导流区域沉台没有延伸到不与所述陶瓷定片相贴合的端面上，所述定片导流区域沉台和所述动片导流区域沉台在工作过程中部分重叠形成一个过流区域，所述过流区域的面积随着陶瓷动片的旋转呈线性变化。所述陶瓷定片为圆柱体，所述定片导流区域沉台为两个，两个所述定片导流区域沉台的横截面分别为由若干弧线首尾光滑过渡连接形成的定片封闭曲线，两个所述定片封闭曲线关于其所在圆面的圆心呈中心对称分布；所述过水通孔为沿着所述圆柱体的端面周向均勻分布的一组冷热水进水圆形通孔和一组冷热水出水圆形通孔，所述冷热水进水圆形通孔和所述冷热水出水圆形通孔分别关于其所在端面的圆心呈中心对称，所述冷热水出水圆形通孔分别位于所述定片导流区域沉台的所述定片封闭曲线围成的区域的内部，两条所述封闭曲线上分别有一条弧线与所述冷热水出水圆形通孔上的对应弧线重合；所述陶瓷动片为圆柱体，所述动片导流区域沉台为两个，两个所述动片导流区域沉台的横截面分别为动片封闭曲线，所述动片封闭曲线包括靠近其所在端面的边缘并与其所在端面同心的圆弧，所述同心的圆弧的一端光滑过渡连接线段，所述线段不与所述圆弧连接的一端向着所述动片导流区域沉台的内部延伸并与动片圆弧的一端光滑过渡连接， 所述动片圆弧在所述冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水出水通孔的外边缘的对应部分的圆弧重合，所述同心的圆弧的另一端光滑过渡连接一条向着所述动片导流区域沉台凹进的内凹圆弧，所述内凹圆弧在冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水进水通孔的外边缘的对应部分的圆弧同心且大于其对应的所述对应部分的圆弧， 所述内凹圆弧与其对应的所述对应部分的圆弧的距离为A，所述内凹圆弧通过一段不规则曲线与所述动片圆弧的另一端光滑过渡连接；所述定片导流区域沉台和所述动片导流区域沉台在冷热水完全关闭时重叠形成的所述过流区域的截面积接近零，所述定片导流区域沉台和所述动片导流区域沉台在冷热水完全打开时重叠形成的所述过流区域的截面积分别不小于所述冷热水出水圆形通孔的截面积，所述不规则曲线位于所述定片封闭曲线的外围。所述冷热水进水圆形通孔和所述冷热水出水圆形通孔的直径分别为5_15mm，所述距离A为0. 5-10_。所述冷热水进水圆形通孔与所述冷热水出水圆形通孔的直径都为7mm，所述距离 A都为2mm。所述陶瓷定片不与所述陶瓷动片相配合的端面上有三个均勻分布成三角形状的圆孔，所述三个均勻分布成三角形状的圆孔包括冷水送水通孔、去热水器端出水半通孔和去混水端出水半通孔；所述陶瓷定片导流区域沉台为三个，分别为冷水导流区域沉台和两个关于所述冷水导流区域沉台所在端面的轴线对称的腰形导流区域沉台，所述腰形导流区域沉台的截面由两两相对的四条弧线首尾光滑过渡连接组成，其中两条相对的弧线与其所在端面的圆心同心，所述两条腰形的导流区域沉台包括一个去混水端导流区域沉台和一个去热水器端导流区域沉台，所述去热水器端出水半通孔部分穿过所述去热水器端导流区域沉台，所述去混水端出水半通孔部分穿过所述去混水端导流区域沉台；所述陶瓷动片导流区域沉台为一个，所述动片导流区域沉台的截面为轴对称封闭曲线，所述轴对称封闭曲线包括与其所在端面同心的圆弧，所述同心的圆弧的半径不小于所述冷水送水通孔的半径，所述同心的圆弧光滑过渡连接一个扇形，所述扇形的弧线与其所在的端面同心。采用本实用新型提供的以上任一项陶瓷片组的陶瓷阀芯，所述陶瓷动片不与所述陶瓷定片相配合的端面上成型有定位机构，所述陶瓷动片通过所述定位机构与所述陶瓷阀芯的转轴的一端固定，所述转轴的另一端上成型有旋转把手。所述定位机构为圆环形定位凸台，所述圆环形定位凸台与其所在的圆面同心，所述定位凸台的外径上成型有沿所述定位凸台所在圆面的径向延伸的方形凸台；所述转轴上成型一个圆形底座，所述圆形底座上成型有与所述圆环形定位凸台相配合固定的圆环形定位凹槽以及与所述方形凸台相配合固定的方形凹槽。所述陶瓷阀芯的转轴通过固定装置与所述陶瓷定片组装在一起，所述旋转把手伸出所述固定装置的外端面。所述固定装置包括锁紧螺母，所述锁紧螺母套接在所述转轴上并与所述陶瓷定片配合固定。所述转轴沿着套接有所述锁紧螺母的一端依次套接圆形垫片和圆形固定衬套，所述圆形固定衬套的外圆周面上成型有一对突起，所述陶瓷定片的外圆周面上成型有一对与所述突起相配合固定的U形卡槽。包括本实用新型提供的任一项所述的陶瓷阀芯的热水器阀门。陶瓷阀芯通过设置在所述陶瓷定片上的定位装置与阀体组装。本实用新型提供的陶瓷片组具有以下优点1.本实用新型提供的陶瓷片组，包括陶瓷定片和与所述陶瓷定片相配合并能贴合所述陶瓷定片做相对转动的陶瓷动片，所述陶瓷定片的端面上成型有过水通孔，所述陶瓷动片相对于所述陶瓷定片转动时能线性控制水流量的增减。通过对水流量的线性调整从而实现了对水温和水量的光滑调整，避免了现有技术中的非线性调整产生的水量调整过程中的过水量忽大忽小以及温度调整过程中的水温忽冷忽热的缺陷。2.本实用新型提供的陶瓷片组，所述陶瓷定片与所述陶瓷动片相配合的端面上成型有定片导流区域沉台，过水通孔至少有一部分位于所述定片导流区域沉台围成的区域内；所述陶瓷动片与所述陶瓷定片相配合的端面上成型有动片导流区域沉台，所述动片导流区域沉台没有延伸到不与所述陶瓷定片相贴合的端面上，所述定片导流区域沉台和所述动片导流区域沉台在工作过程中部分重叠形成一个过流区域，所述过流区域的面积随着陶瓷动片的旋转线性变化。在所述陶瓷定片和所述陶瓷动片上分别设置导流区域沉台进行导流与单独设计过水孔仅仅通过调整过水孔过流面积来进行水量调整或者仅仅通过在所述陶瓷定片上设置导流区域沉台进行水量调整相比，通过位于所述陶瓷定片上的定片导流区域沉台和位于所述陶瓷动片上的动片导流区域沉台的相互作用来进行流量调整，可以扩大调整范围，同时，所述过流区域的截面积随着所述动片的旋转角度线性变化，实现了对水量变化的线性调整，避免了非线性调整中，水量忽大忽小，忽冷忽热的不稳定的缺陷。3.本实用新型的提供的一种陶瓷片组，所述陶瓷定片为圆柱体，所述定片导流区域沉台为两个，两个所述定片导流区域沉台的横截面分别为由若干弧线首尾光滑过渡连接形成的定片封闭曲线，两个所述定片封闭曲线关于其所在圆面的圆心呈中心对称分布；所述过水通孔为沿着所述圆柱体的一个端面周向均勻分布的一组冷热水进水圆形通孔和一组冷热水出水圆形通孔，所述冷热水进水圆形通孔和所述冷热水出水圆形通孔分别关于其所在端面的圆心呈中心对称，所述冷热水出水圆形通孔分别位于所述定片导流区域沉台的所述定片封闭曲线围城的区域的内部，两条所述封闭曲线上分别有一条弧线与所述冷热水出水圆形通孔上的对应弧线重合；所述陶瓷动片为圆柱体，所述动片导流区域沉台为两个，两个所述动片导流区域沉台的横截面分别为动片封闭曲线，所述动片封闭曲线包括靠近其所在端面的边缘并与所述端面同心的圆弧，所述同心的圆弧的一端光滑过渡连接线段，所述线段不与所述圆弧连接的一端向着所述动片导流区域沉台的内部延伸并与动片圆弧的一端光滑过渡连接，所述动片圆弧在所述冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水出水通孔的外边缘的对应部分的圆弧重合，所述同心的圆弧的另一端光滑过渡连接一条向着所述动片导流区域沉台凹进的内凹圆弧，所述内凹圆弧在冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水进水通孔的外边缘的对应部分的圆弧同心且大于其对应的所述对应部分的圆弧，所述内凹圆弧与其对应的所述对应部分的圆弧的距离为A，所述
7定片导流区域沉台和所述动片导流区域沉台在冷热水完全关闭时重叠形成的过流区域的截面积为零，所述定片导流区域沉台和所述动片导流区域沉台在冷热水完全打开时重叠形成的过流区域的截面积分别大于所述冷热水出水圆形通孔的截面积，所述不规则曲线位于所述定片封闭曲线的外围。实验证明，该结构设计，在所述陶瓷动片转动过程中，过流区域的面积线性增减，图27是实际运行过程中的线性变化状态图。4.本实用新型提供的另一种陶瓷片组，所述陶瓷定片不与所述陶瓷动片相配合的端面上有三个分布成三角形状的圆孔，所述三个分布成三角形状的圆孔包括冷水送水通孔、去热水器端出水半通孔和去混水端出水半通孔；所述陶瓷定片导流区域沉台为三个， 分别为冷水导流区域沉台和两个关于所述冷水导流区域沉台所在端面的轴线对称的腰形导流区域沉台，所述腰形导流区域沉台的截面由两两相对的四条弧线首尾光滑过渡连接组成，其中两条相对的弧线与其所在端面同心，所述两条腰形的导流区域沉台包括一个去混水端导流区域沉台和一个去热水器端导流区域沉台，所述去热水器端出水半通孔部分穿过去热水器端导流区域沉台，所述去混水端出水半通孔部分穿过所述去混水端导流区域沉台；所述陶瓷动片导流区域沉台为一个，所述动片导流区域沉台的截面为轴对称封闭曲线， 所述轴对称封闭曲线包括与其所在端面同心的圆弧，所述同心的圆弧的半径不小于所述冷水送水通孔的半径，所述同心的圆弧光滑过渡连接一个扇形，所述扇形的弧线与所述扇形所在端面同心。通过这一结构设计，在所述陶瓷动片转动过程中，过流区域的面积线性增减，图观是实际运行过程中的线性变化状态图。5.由于本实用新型的陶瓷片组具有以上优点，因此采用本实用新型的陶瓷片组的陶瓷阀芯以及采用本实用新型的陶瓷片组的热水器阀门，也具有以上优点。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1是本实用新型的陶瓷片组的第一实施例的陶瓷定片的立体图；图2是本实用新型的陶瓷片组的第一实施例的陶瓷定片与陶瓷动片相配合的端面的俯视图；图3是本实用新型的陶瓷片组的第一实施例的陶瓷定片不与陶瓷动片相配合的端面的俯视图；图4本实用新型的陶瓷片组的第一实施例的陶瓷动片的立体图；图5是本实用新型的陶瓷片组的第一实施例的陶瓷动片与陶瓷定片相配合的端面的俯视图；图6是本实用新型的陶瓷片组的第一实施例的陶瓷动片不与陶瓷定片相配合的端面的俯视图；图9是本实用新型的陶瓷片组的第一实施例在冷热水完全关闭时陶瓷定片和陶瓷动片相配合的过流区域的示意图；图10是本实用新型的陶瓷片组的第一实施例在冷热水各打开一半时陶瓷定片和陶瓷动片相配合的过流区域的示意图；图11是本实用新型的陶瓷片组的第一实施例在冷热水完全打开时陶瓷定片和陶瓷动片相配合的过流区域的示意图；图13是采用第一实施例的陶瓷组片的太阳能热水器阀门的示意图；图14是本实用新型的第二实施例的陶瓷定片的立体图；图15是本实用新型的第二实施例的陶瓷定片与陶瓷动片相配合的端面的俯视图；图16是本实用新型的第二实施例的陶瓷定片不与陶瓷动片相配合的端面的俯视图；图17本实用新型的第二实施例的陶瓷动片的立体图；图18是本实用新型的第二实施例的陶瓷动片与陶瓷定片相配合的端面的俯视图；图19是本实用新型的第二实施例的陶瓷动片不与陶瓷定片相配合的端面的俯视图；图22是本实用新型的陶瓷片组的第二实施例在出水口完全出冷水时陶瓷定片和陶瓷动片相配合的过流区域的示意图；图23是本实用新型的陶瓷片组的第二实施例在出水口冷热水对半混合出水时陶瓷定片和陶瓷动片相配合的过流区域的示意图；图M是本实用新型的陶瓷片组的第二实施例在出水口完全出热水时陶瓷定片和陶瓷动片相配合的过流区域的示意图；图沈是采用本实用新型的第二实施例的陶瓷组片的太阳能热水器阀门的示意图；图27是本实用新型的实施例1中的旋转角度与过流面积的变化关系图；图观是本实用新型的实施例2中的旋转角度与过流面积的变化关系图；图中附图标记表示为1-陶瓷定片；2-陶瓷动片；3-动片导流区域沉台；31-动片封闭曲线，311-同心的圆弧；312-线段；313-动片圆弧；314-内凹圆弧；315-不规则曲线；4-冷水送水通孔；5-冷水进水圆形通孔；6-热水进水圆形通孔；7-冷水出水圆形通孔；8-热水出水圆形通孔；9-定片导流区域沉台；91-冷水导流区域沉台；92-去混水端导流区域沉台；93-去热水器端导流区域沉台；94-去混水端出水半通孔；95-去热水器端出水半通孔；10-定片封闭曲线；100-冷水进水管路；101-去热水器端冷水送水管路；102-热水进水管路；103-出水口 ；104-冷水支管；200-开关阀；400-温度调节阀；111-定位凸台； 112-方形凸台；12-转轴；121-圆形底座；122-旋转把手；141-锁紧螺母；142-圆形垫片； 143-固定衬套；144-突起；145-U形卡槽；401-冷水进水口 ；402-冷水出水口 ；403-热水进水口 ；404-热水出水口。
具体实施方式
一种应用到陶瓷阀芯中的陶瓷片组，包括陶瓷定片1和与所述陶瓷定片1相配合并能贴合所述陶瓷定片1做相对转动的陶瓷动片2，所述陶瓷定片1的端面上成型有过水通孔，所述陶瓷动片2相对于所述陶瓷定片1转动时能线性控制水流量的增减。一种应用到陶瓷阀芯中的陶瓷片组，所述陶瓷定片1与所述陶瓷动片2相配合的端面上成型有定片导流区域沉台9，所述过水通孔至少有一部分位于所述定片导流区域沉台9围成的区域内；所述陶瓷动片2与所述陶瓷定片1相配合的端面上成型有动片导流区域沉台3，所述动片导流区域沉台3没有延伸到不与所述陶瓷定片1相贴合的端面上，所述定片导流区域沉台9和所述动片导流区域沉台3在工作过程中部分重叠形成一个过流区域，所述过流区域的截面积随着陶瓷动片2的旋转呈线性变化。本实用新型的陶瓷片组的第一实施例在本实施例中，所述陶瓷定片1 (见图1)为圆柱体，所述定片导流区域沉台9 (见图2)为两个，两个所述定片导流区域沉台9的横截面分别为由若干弧线首尾光滑过渡连接形成的定片封闭曲线10，两个所述定片封闭曲线10关于其所在圆面的圆心呈中心对称分布；所述过水通孔为关于其所在圆面的周向均勻分布的一组冷热水进水圆形通孔5、6和一组冷热水出水圆形通孔7、8，见图2和图3，所述冷热水进水圆形通孔5、6和所述冷热水出水圆形通孔7、8分别关于其所在圆面的圆心呈中心对称，所述冷热水出水圆形通孔7、8分别位于所述定片导流区域沉台9的所述定片封闭曲线10围成的区域的内部，两条所述定片封闭曲线10上分别有一条弧线与所述冷热水出水圆形通孔7、8上的对应弧线重合；所述陶瓷动片2 (见图4)为圆柱体，所述动片导流区域沉台3 (见图5)为两个，两个所述动片导流区域沉台3的横截面分别为动片封闭曲线31，所述动片封闭曲线31包括靠近其所在端面的边缘并与所述端面同心的圆弧311，所述同心的圆弧311的一端光滑过渡连接线段312，所述线段312不与所述圆弧311连接的一端向着所述动片导流区域沉台3 的内部延伸并与动片圆弧313的一端光滑过渡连接，所述动片圆弧313在所述冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水出水通孔7、8的外边缘的对应部分的圆弧重合， 所述同心的圆弧311的另一端光滑过渡连接一条向着所述动片导流区域沉台3凹进的内凹圆弧314，所述内凹圆弧314在冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水进水通孔5、6的外边缘的对应部分的圆弧同心且大于其对应的所述对应部分的圆弧，所述内凹圆弧314与其对应的所述对应部分的圆弧的距离为A，所述内凹圆弧314通过一段不规则曲线315与所述动片圆弧313的另一端光滑过渡连接；所述定片导流区域沉台9和所述动片导流区域沉台3在冷热水完全关闭时重叠形成的所述过流区域的截面积接近零，所述定片导流区域沉台9和所述动片导流区域沉台 3在冷热水完全打开时重叠形成的所述过流区域的截面积分别不小于所述冷热水出水圆形通孔7、8的截面积，所述不规则曲线315位于所述定片封闭曲线10的外围。优选地，所述冷热水进水圆形通孔5、6和所述冷热水出水圆形通孔7、8的直径为分别为5-15mm，所述距离A为0. 5_10mm。进一步优选地，所述冷热水进水圆形通孔5、6与所述冷热水出水圆形通孔7、8的直径都为7mm，所述距离A为2mm。图9-图11是应用本实施例的陶瓷片组在调整流量过程中的状态图，图9所示的是冷热水完全关闭时的陶瓷动片2与陶瓷定片1相配合的状态图，从该图中可以看出，所述冷热水进水圆形通孔5、6完全位于所述动片导流区域沉台3的外部，此时，冷热水都不能进水；同时，所述冷热水出水圆形通孔7、8完全位于所述动片导流区域沉台3形成的动片封闭曲线31的内部，所述动片导流区域沉台3和所述定片导流区域沉台9形成的过流区域的截面积接近零，所述冷热水出水圆形通孔7、8不能出水。顺时针旋转陶瓷动片2，所述定片导流区域沉台9和所述动片导流区域沉台3重叠形成的过流区域的截面积逐渐增大，所述冷热水进水圆形通孔5、6分别有一部分移入所述动片导流区域沉台3，所述过流区域的截面积逐渐增大，开始进水，与此同时，所述冷热水出水圆形通孔7、8分别有一部分移出所述动片导流区域沉台3，通过所述过流区域的导流，开始出水，图10所示的是冷热水各打开一半时的陶瓷定片1与陶瓷动片2相配合的状态图；继续顺时针旋转所述陶瓷动片2，所述冷热水出水圆形通孔7、8被所述动片导流区域沉台3遮挡的部分的截面积逐渐减小，冷热水出水量逐渐增大，当所述陶瓷动片2旋转到图11所述的状态时，所述冷热水出水圆形通孔7、8 完全不被所述动片导流区域沉台遮挡，冷热水出水圆形通孔完全打开。在这一过程中，所述定片导流区域沉台9和所述动片导流区域沉台3形成的过流区域的截面积随着陶瓷动片 2的旋转角度的变化线性增减，从而使得所述冷热水的进出水不会忽大忽小，实现了线性调整，图27根据实验数据绘制的图形显示了利用本实施例的陶瓷片组进行流量调整时实现了线性调整。本实用新型的陶瓷片组的第二实施例本实施例中，所述陶瓷定片1 (见图14)不与所述陶瓷动片2 (见图17)相配合的一端有三个分布成三角形状的圆孔(见图16)，所述三个分布成三角形状的圆孔包括冷水送水通孔4、去热水器端出水半通孔95和去混水端出水半通孔94 (见图15)；优选地，所述冷水送水通孔4、去热水器端出水半通孔95和去混水端出水半通孔94在其所在端面上均勻分布为三角形状；所述陶瓷定片导流区域沉台9 (见图15、图16)为三个，分别为冷水导流区域沉台 91和两个关于所述冷水导流区域沉台91所在端面的轴线对称的腰形导流区域沉台，所述腰形导流区域沉台的截面由两两相对的四条弧线首尾光滑过渡连接组成，其中相对的两条弧线与其所在端面的圆心同心，所述两条腰形的导流区域沉台包括一个去混水端导流区域沉台92和一个去热水器端导流区域沉台93，所述去热水器端出水半通孔95部分穿过去热水器端导流区域沉台93，所述去混水端出水半通孔94部分穿过所述去混水端导流区域沉台92 ；所述陶瓷动片导流区域沉台3 (见图18、图19)为一个，所述动片导流区域沉台3 的截面为轴对称封闭曲线，所述轴对称封闭曲线包括与其所在一端的圆面同心的圆弧，所述同心的圆弧的半径不小于所述冷水送水通孔4的半径，所述同心的圆弧光滑过渡连接一个扇形，所述扇形的弧线与其所在一端的圆面同心。图22-图M是应用本实施例的陶瓷片组在调整流量过程中的状态图，旋转所述陶瓷动片2，图22显示的是完全出冷水时所述陶瓷动片2与所述陶瓷定片1相配合状态的示意图，在此，所述去热水器端出水半通孔95与热水器相连，冷水经过所述去热水器端出水半通孔95进到热水器中进行加热，所述去混水端出水半通孔94与冷水支管连接，所述冷水支管中的冷水与来自于热水器中的热水在另一条管道中混合，最后从出水口流出。从图22中可以看出，在完全出冷水时，所述陶瓷定片1上的去混水端出水半通孔94完全置于所述动片导流区域沉台3的内部，来自于冷水送水通孔4的冷水经过冷水导流区域沉台91的导流又通过所述动片导流区域沉台3的导流进入所述去混水端导流区域沉台92，进而进入所述去混水端出水半通孔94，最后从出水口流出；与此同时，从图22中可以看出，去热水器端导流区域沉台93与所述动片导流区域沉台3完全无重叠，来自于冷水送水通孔4的冷水不能经过冷水导流区域沉台91的导流进入所述去热水器端出水半通孔95，从而使得没有冷水经过热水器加热，因此没有热水流出，因此，此时完全出冷水。顺时针旋转所述陶瓷动片2，所述去混水端导流区域沉台92与所述动片导流区域沉台3形成的过流区域的截面积逐渐减小，而所述去热水器端导流区域沉台93与所述动片导流区域沉台3形成的过流区域的截面积逐渐增大，此时，来自与所述冷水送水通孔4的冷水经过所述冷水导流区域沉台91的导流，一部分通过所述过流区域的导流进入所述去混水端出水半通孔94，该部分冷水不经过热水器加热，另一部分通过所述过流区域的导流进入所述去热水器端出水半通孔95，该部分冷水经过热水器加热，因此，此时冷热水分别打开，图23显示的是冷热水各打开一半时的所述陶瓷动片2与所述陶瓷定片1的配合示意图。继续顺时针旋转所述陶瓷动片2，在图M所述位置时，所述陶瓷定片1上的去热水器端出水半通孔95 完全置于所述动片导流区域沉台3的内部，来自于冷水送水通孔4的冷水经过冷水导流区域沉台91的导流，又通过所述动片导流区域沉台3的导流进入所述去热水器端导流区域沉台93，进而通过所述去热水器端出水半通孔95进入热水器进行加热，而此时，所述去混水端导流区域沉台92与所述动片导流区域沉台完全无重叠，来自于所述冷水送水通孔4的冷水不能经过导流进入所述去混水端出水半通孔94，因此，此时完全出热水。从以上的过程可以看出，通过旋转所述陶瓷动片2，可以调整流到去热水器端出水半通孔95和流到去混水端出水半通孔94的冷水的流量，进行调整冷热水的混合比例，从而实现调温的目的，在这一调整过程中，所述过流区域的截面积随着所述动片旋转角度的变化而线性增减，图观显示出利用本实施例的陶瓷片组进行流量调整时实现了线性调整。本实用新型的陶瓷阀芯的实施例在本实施例中，所述陶瓷动片2的不与所述陶瓷定片1相配合的一端成型有定位机构，所述陶瓷动片2通过所述定位机构与所述陶瓷阀芯的转轴12的一端固定，所述转轴 12的另一端上成型有旋转把手122。在此，所述定位机构为与其所在圆面同心的圆环形定位凸台111 (见图6)，所述定位凸台111的外径上成型有沿所述圆面的径向延伸的方形凸台112，在此，所述方形凸台112为四个，并均勻分布，如此设计，使得定位效果更加优良，所述方形凸台112的数量根据实际定位需要也可以设置为其他个数，当然根据实际需要，所述定位机构还可以采用除定位凸台112以外的定位结构，例如卡槽等等，所述转轴12上成型一个圆形底座121，所述圆形底座121上成型有与所述圆环形定位凸台111相配合固定的圆环形定位凹槽以及与所述方形凸台112相配合固定的方形凹槽。所述陶瓷阀芯的转轴12 通过固定装置与所述陶瓷定片1组装在一起，所述旋转把手122伸出所述固定装置的外端面，在此，所述固定装置包括锁紧螺母141，所述锁紧螺母141套接在所述转轴12上并与所述陶瓷定片1配合固定。为了防止在所述陶瓷动片2转动过程中碰触到所述锁紧螺母141， 从而使得所述锁紧螺母141松动，本实施例在所述转轴12沿着套接有所述锁紧螺母141的一端依次套接圆形垫片142和圆形固定衬套143，所述圆形固定衬套143的外圆周面上成型有一对突起144，所述陶瓷定片1的外圆周面上成型有一对与所述突起144相配合固定的U 形卡槽145。本实用新型的热水器阀门的第一实施例(见图13)所述热水器阀门包括阀体，所述阀体上分别成型有与冷热水进水口 401、403，所述冷水进水口 401与位于所述陶瓷定片1上的所述冷水进水圆形通孔5相连通，所述热水进水口 403与位于所述陶瓷定片1上的所述热水进水圆形通孔6相连通，所述阀体上还成型有冷热水出水口 402、404，所述冷水出水口 402与位于所述陶瓷定片1上的所述冷水出水圆形通孔7相连通，所述热水出水口 404与位于所述陶瓷定片1上的所述热水出水圆形通孔8连通，所述陶瓷阀芯的陶瓷定片1不与所述陶瓷动片2相贴合的一端上成型有与所述热水器阀门的阀体进行安装固定的定位装置，所述定位装置为定位销，见图13。本实用新型的热水器阀门的第二实施例(见图沈)本实施例中的热水器阀门的阀体包括一个开关阀200，所述开关阀200采用了本实用新型提供的第一实施例中显示的陶瓷片组和本实用新型提供的所述陶瓷阀芯，所述开关阀200上设置有混水出水通孔、冷水进水通孔、冷水送水通孔、混水入水通孔，所述混水出水通孔连接出水口 103，所述冷水进水通孔连接冷水进水管路100，所述混水入水通孔连接热水进水管路102，所述热水进水管路102通过热水进水口与热水器相连，所述冷水送水通孔通过一个温度调节阀400连接去热水器端冷水送水管路101，所述去热水器端冷水送水管路101通过端口与所述热水器相连；在此，所述温度调节阀400采用了本实用新型提供的第二实施例中显示的陶瓷片组和本实用新型的陶瓷阀芯，所述温度调节阀400上设置有冷水入水孔、去热水器端冷水送水孔、去混水端冷水出水孔，所述冷水入水孔连接靠近所述开关阀一端的去热水器端冷水送水管路101，所述去热水器端冷水送水孔连接靠近所述端口一端的所述去热水器端冷水送水管路101，所述去混水端冷水出水孔与一个冷水支管连接104，所述冷水支管104与靠近所述热水进水口一端的所述热水进水管路102径向连通。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
权利要求1.一种应用到陶瓷阀芯中的陶瓷片组，包括陶瓷定片(1)和与所述陶瓷定片(1)相配合并能贴合所述陶瓷定片(1)做相对转动的陶瓷动片(2)，所述陶瓷定片(1)的端面上成型有过水通孔，其特征在于所述陶瓷动片(2)相对于所述陶瓷定片(1)转动时能线性控制水流量的增减。
2.根据权利要求1所述的陶瓷片组，其特征在于所述陶瓷定片(1)与所述陶瓷动片(2)相配合的端面上成型有定片导流区域沉台(9)，所述过水通孔至少有一部分位于所述定片导流区域沉台(9)围成的区域内；所述陶瓷动片(2)与所述陶瓷定片(1)相配合的端面上成型有动片导流区域沉台(3)，所述动片导流区域沉台(3)没有延伸到不与所述陶瓷定片 (1)相贴合的端面上，所述定片导流区域沉台(9)和所述动片导流区域沉台(3)在工作过程中部分重叠时形成一个过流区域，所述过流区域的面积随着陶瓷动片(2)的旋转呈线性变化。
3.根据权利要求2所述的陶瓷片组，其特征在于所述陶瓷定片(1)为圆柱体，所述定片导流区域沉台(9)为两个，两个所述定片导流区域沉台(9)的横截面分别为由若干弧线首尾光滑过渡连接形成的定片封闭曲线(10)，两个所述定片封闭曲线(10)关于其所在圆面的圆心呈中心对称分布；所述过水通孔为沿着所述圆柱体的一个端面的周向均勻分布的一组冷热水进水圆形通孔(5、6)和一组冷热水出水圆形通孔(7、8 )，所述冷热水进水圆形通孔(5、6 )和所述冷热水出水圆形通孔(7、8 )分别关于其所在端面的圆心呈中心对称，所述冷热水出水圆形通孔(7、8)分别位于所述定片导流区域沉台(9)的所述定片封闭曲线(10)围成的区域的内部，两条所述封闭曲线(10)上分别有一条弧线与所述冷热水出水圆形通孔(7、8)上的对应弧线重合；所述陶瓷动片(2)为圆柱体，所述动片导流区域沉台(3)为两个，两个所述动片导流区域沉台(3)的横截面分别为动片封闭曲线(31)，所述动片封闭曲线(31)包括靠近其所在端面的边缘并与其所在端面同心的圆弧(311)，所述同心的圆弧(311)的一端光滑过渡连接线段(312)，所述线段(312)不与所述圆弧(311)连接的一端向着所述动片导流区域沉台(3)的内部延伸并与动片圆弧(313)的一端光滑过渡连接，所述动片圆弧(313)在所述冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水出水通孔(7、8)的外边缘的对应部分的圆弧重合，所述同心的圆弧(311)的另一端光滑过渡连接一条向着所述动片导流区域沉台(3)凹进的内凹圆弧(314)，所述内凹圆弧(314)在冷热水完全打开和冷热水完全关闭时都与所述冷热水进水通孔(5、6)的外边缘的对应部分的圆弧同心且大于其对应的所述对应部分的圆弧，所述内凹圆弧(314)与其对应的所述对应部分的圆弧的距离为A，所述内凹圆弧(314)通过一段不规则曲线(315)与所述动片圆弧(313)的另一端光滑过渡连接；所述定片导流区域沉台(9)和所述动片导流区域沉台C3)在冷热水完全关闭时重叠形成的所述过流区域的截面积接近零，所述定片导流区域沉台(9)和所述动片导流区域沉台 (3)在冷热水完全打开时重叠形成的所述过流区域的截面积分别不小于所述冷热水出水圆形通孔(7，8)的截面积，且所述不规则曲线(315)位于所述定片封闭曲线(10)的外围。
4.根据权利要求3所述的应用到陶瓷阀芯中的陶瓷片组，其特征在于所述冷热水进水圆形通孔(5、6)和所述冷热水出水圆形通孔(7、8)的直径分别为5-15mm，所述距离A为 0. 5-10mmo
5.根据权利要求4所述的应用到陶瓷阀芯中的陶瓷片组，其特征在于所述冷热水进水圆形通孔(5、6)与所述冷热水出水圆形通孔(7、8)的直径都为7mm，所述距离A都为2mm。
6.根据权利要求2所述的应用到陶瓷阀芯中的陶瓷片组，其特征在于所述陶瓷定片(1)不与所述陶瓷动片(2)相配合的端面上有三个均勻分布成三角形状的圆孔，所述三个均勻分布成三角形状的圆孔包括冷水送水通孔(4)、去热水器端出水半通孔(95)和去混水端出水半通孔(94)；所述陶瓷定片导流区域沉台(9)为三个，分别为冷水导流区域沉台(91)和两个关于所述冷水导流区域沉台(91)所在端面的轴线对称的腰形导流区域沉台，所述腰形导流区域沉台的截面由两两相对的四条弧线首尾光滑过渡连接组成，其中两条相对的弧线与其所在端面同心，所述两条腰形的导流区域沉台包括一个去混水端导流区域沉台(92)和一个去热水器端导流区域沉台(93)，所述去热水器端出水半通孔(95)部分穿过去热水器端导流区域沉台(93)，所述去混水端出水半通孔(94)部分穿过所述去混水端导流区域沉台(92)；所述陶瓷动片导流区域沉台(3)为一个，所述动片导流区域沉台(3)的截面为轴对称封闭曲线，所述轴对称封闭曲线包括与其所在圆面同心的圆弧，所述同心的圆弧的半径不小于所述冷水送水通孔(4)的半径，所述同心的圆弧光滑过渡连接一个扇形，所述扇形的弧线与其所在的圆面同心。
7.包括权利要求1-6中任一项所述的陶瓷片组的陶瓷阀芯，其特征在于所述陶瓷动片(2)不与所述陶瓷定片(1)相配合的端面上成型有定位机构，所述陶瓷动片(2)通过所述定位机构与所述陶瓷阀芯的转轴(12)的一端固定，所述转轴(12)的另一端上成型有旋转把手(122)。
8.根据权利要求7所述的陶瓷阀芯，其特征在于所述定位机构为圆环形定位凸台 (111)，所述圆环形定位凸台(111)与其所在的圆面同心，所述定位凸台(111)的外径上成型有沿所述定位凸台(111)所在圆面的径向延伸的方形凸台(112)；所述转轴(12)上成型一个圆形底座(121)，所述圆形底座(121)上成型有与所述圆环形定位凸台(111)相配合固定的圆环形定位凹槽以及与所述方形凸台(112)相配合固定的方形凹槽。
9.根据权利要求8所述的陶瓷阀芯，其特征在于所述陶瓷阀芯的转轴(12)通过固定装置与所述陶瓷定片(1)组装在一起，所述旋转把手(121)伸出所述固定装置的外端面。
10.根据权利要求9所述的陶瓷阀芯，其特征在于所述固定装置包括锁紧螺母(141)， 所述锁紧螺母(141)套接在所述转轴(12)上并与所述陶瓷定片(1)配合固定。
11.根据权利要求10所述的陶瓷阀芯，其特征在于所述转轴(12)沿着套接有所述锁紧螺母(141)的一端依次套接圆形垫片(142)和圆形固定衬套(143)，所述圆形固定衬套 (143)的外圆周面上成型有一对突起(144)，所述陶瓷定片(1)的外圆周面上成型有一对与所述突起(144)相配合固定的U形卡槽(145)。
12.包括权利要求7-11中任一项所述的陶瓷阀芯的热水器阀门。
13.根据权利要求12所述的热水器阀门，其特征在于陶瓷阀芯通过设置在所述陶瓷定片(1)上的定位装置与阀体组装。
专利摘要本实用新型涉及阀门控制领域，具体涉及一种用于热水器中的能够同时对冷热水进行调节的陶瓷片组、包括该陶瓷片组的陶瓷阀芯以及包括该陶瓷阀芯的热水器阀门。本实用新型提供一种能够实现对水流量光滑线性调整的陶瓷片组，一种应用到陶瓷阀芯中的陶瓷片组，包括陶瓷定片和与所述陶瓷定片相配合并能贴合所述陶瓷定片做相对转动的陶瓷动片，所述陶瓷定片一端的端面上成型有过水通孔，所述陶瓷动片相对于所述陶瓷定片转动时能线性控制水流量的增减。通过对水流量的线性调整从而实现了对水温和水量的光滑调整，避免了现有技术中的非线性调整产生的水量调整过程中的过水量忽大忽小以及温度调整过程中的水温忽冷忽热的缺陷。
文档编号F16K11/074GK202118303SQ20112021540
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者汤志强, 袁训平 申请人:广州海鸥卫浴用品股份有限公司