一种双联动增压阀芯及其应用的制作方法

本发明涉及太阳能热水器技术领域，具体涉及一种应用于太阳能热水器供水系统中的双联动增压阀芯及其应用。

背景技术：

在传统洗浴用水时，由于很多时间存在冷热水压力不平衡问题，比如，太阳能热水一般在屋顶，高度有限，热水压力较小，热水量也较小，一旦冷却水压力较大而出水口设置不合理时，会发生冷水直接把热顶回去的情况。

为了解决现有技术中射流装置热水压力供给不足，市场上有了射流增压阀芯，比如中国专利文献cn103775668b公开了一种射流阀芯，这种射流增压阀芯虽然解决了冷热水压差较大供水条件下的使用问题，但由于其采用小孔射流的方式，工作流体从中心小孔喷射而出，被抽吸流体在外部，两者的能量交换面是小孔外圆的圆柱面上。而环形射流的工作流体在外部，被抽吸流体由中心孔流出，由于在总出水量相同的情况下，环形射流的被抽吸流体中心孔比小孔射流工作流体的中心孔要大，所形成的能量传递圆柱面也较大，所以环形射流的效率会高于小孔射流。另外，其结构上的不合理，造成应用该阀芯的龙头操作极为不方便，该专利公开的结构需要用两个把手分别控制冷热水开关，常规使用是两个把手同时打开或关闭，再用中间把手调节水温，但这样还存在另一种可能，即一个把手调大流量的同时，另一个把手调小流量，这样等同于传统单把调温功能，这个调温功能又和中间把手的调温串混，造成使用者操作上的极为不便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双联动增压阀芯及其应用，用以解决现有阀芯在应用上存在冷热水开关和调温操作不方便等问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种双联动增压阀芯，所述阀芯包括底座、分腔构件和增压管，所述底座的第一空腔内安装有分腔构件，分腔构件可通过螺纹旋转安装在第一空腔内，也可以通过卡合卡槽的组合方式安装在第一空腔内，底座上设有阀芯混合水出口，底座设有阀芯混合水出口的一端连接有增压管；

所述分腔构件上设置有阀芯冷水入口和阀芯热水入口；分腔构件包括固定座和中空筒，中空筒横截面的形状可设计成方形或者圆形等，所述固定座的通孔内壁通过多个连接杆与中空筒的侧壁连接；所述固定座内壁与中空筒的外壁之间形成冷水流入通道；所述中空筒内壁上设置有环形挡板，环形挡板可以为一薄板，也可以设计成具有一定厚度的且内环口的直径从上而下逐渐减小的板，中空筒位于环形档板以下的内腔形成热水流入腔室；

所述热水流入腔室内安装有可沿中空筒轴线方向运动的流量调节件，流量调节件在热水流入腔室的轴向移动调节结构可以是相互传达配合的齿条和齿轮，也可以是螺纹旋转配合，流量调节件上设有流量调节件热水进口，流量调节件背离环形档板的一侧贯设有传动杆，流量调节件的下端设置有锥口半径从上至下逐渐缩小的锥形部，锥形部底端设有流量调节件热水出口，锥形部外壁与底座内壁之间形成冷水流出通道，冷水流出通道的出口形成冷水流量调节口；

所述流量调节件的上端面处于与环形档板内环口相对应的位置下方，且上端面的直径大于环形档板内环口的直径，上端面与环形档板之间形成热水流量调节口；

所述传动杆沿增压管轴线方向贯穿增压管内腔，并延伸至增压管外。

所述阀芯还包括阀芯外壳，阀芯外壳安装在底座背离增压管的一端，阀芯外壳上设有阀芯外壳冷水入口和阀芯外壳热水入口；阀芯外壳与固定座之间形成的第二空腔内设置有冷热水开关组件。

所述冷热水开关组件包括设置陶瓷定片、陶瓷动片和能控制陶瓷动片转动从而打开冷热水开关的旋转头，所述陶瓷定片的一端与固定座连接，另一端与陶瓷动片贴合，陶瓷动片背离陶瓷定片的一端连接有旋转头，旋转头可以插接在陶瓷动片上。

所述陶瓷动片两侧设有与阀芯外壳冷水入口相通的冷水导流口，中间设置有与阀芯外壳热水入口相通的第一热水通孔。

所述陶瓷定片中间设置有与第一热水通孔相对应的第二热水通孔，两侧设有与冷水导流口相通的弧形冷水导流孔；所述弧形冷水导流孔经过阀芯冷水入口与冷水流入通道导通；所述第二热水通孔经过阀芯热水入口与热水流入腔室导通；弧形冷水导流孔可以为方形或者弧形，第一热水通孔和第二热水通孔可以设计成圆形、方形、扇形等。

所述旋转头的端部连接有芯轴，所述芯轴穿过阀芯外壳的安装孔延伸至阀芯外壳外，芯轴与旋转头一体成型。

一种应用上面所述的双联动增压阀芯的双联动增压装置，所述装置包括壳体、阀芯、调温把手、开关把手，所述壳体一端安装有调温把手，另一端安装有开关把手，壳体内安装有阀芯，阀芯的一端通过传动杆与调温把手传动连接，阀芯的另一端通过芯轴安装在位于开关把手内部的热水接头上。

所述壳体上设置有装置热水入口、装置冷水入口和至少一个装置出水口。

一种双联动增压装置的使用方法，所述使用方法包括：

装置热水入口和装置冷水入口分别与热水源和冷水源接通，正向旋转开关把手，陶瓷动片在芯轴的带动下旋转，第一热水通孔与第二热水通孔接通，冷水导流口与弧形冷水导流孔导通，水阀打开；

热水经过装置热水入口、阀芯外壳热水入口、第一热水通孔、第二热水通孔、阀芯热水入口流入热水流入腔室，再经流量调节件热水进口从流量调节件热水出口流出；冷水经过装置冷水入口、阀芯外壳冷水入口、冷水导流口、弧形冷水导流孔、阀芯冷水入口进入冷水流入通道，再经冷水流量调节口流出；从流量调节件热水出口流出的热水与从冷水流量调节口流出的冷水汇聚在阀芯混合水出口形成混合水，混合水经增压管导出阀芯，再经装置出水口导出装置外；

调温把手正向旋转，流量调节件在传动杆的作用下沿中空筒轴线方向旋进，热水流量调节口变窄，进入热水流入腔室的热水流量减少，从流量调节件热水出口流出的热水流量减少，同时，冷水流量调节口变宽，从冷水流量调节口流出的冷水的流量增大，导出的水温调小；

调温把手反向旋转，流量调节件在传动杆的作用下沿中空筒轴线方向旋出，热水流量调节口变宽，进入热水流入腔室的热水流量增大，从流量调节件热水出口流出的热水流量增大，同时，冷水流量调节口变窄，从冷水流量调节口流出的冷水的流量变小，导出的水温调大；

反向旋转开关把手，陶瓷动片在芯轴的带动下旋转，第一热水通孔与第二热水通孔错开，冷水导流口与弧形冷水导流孔错开，水阀关闭。

本发明具有如下优点：

本发明为方便淋浴龙头结构安排，遵循传统的淋浴龙头的操作习惯，一端设置出水温度调节开关，另一端可设置冷热水开关。改变传统射流增压阀芯的小孔射流结构与冷热水布置，采用环形射流，冷水在外，热水在中间，且在出水端设置水温传动杆，好处是可以将阀芯横向放置，且射流水温调节与冷热水开关分别两边设置，互不冲突。将冷热水开关用一副双联动陶瓷密封片来实现，冷热水同开同关。将射流增压结构与双联动开关结构集成在一套阀芯上实现，结构简单可靠。

附图说明

图1为本发明实施例1阀芯的俯视图。

图2为本发明实施例1阀芯的立体结构分解图。

图3为为本发明流量调节件与传动杆的立体结构示意图。

图4为图1的a-a剖视图。

图5为本发明实施例2阀芯的俯视图。

图6为图5的a-a剖视图。

图7为图5的b-b剖视图。

图8本发明实施例2阀芯的立体结构分解图。

图9为本发明一种双联动增压装置的立体结构分解图。

图10为本发明一种双联动增压装置的一角度剖面图。

图11为本发明一种双联动增压装置的另一角度剖视图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

结合图1、图2、图3、图4所示，本实施例提供的一种双联动增压阀芯，适于安装在卫浴洁具龙头中，所述阀芯包括底座2、分腔构件6和增压管15，所述底座2的第一空腔3内通过螺纹旋转安装有分腔构件6，通过分腔构件的设计，实现冷水在外，热水在中间的分布，且冷热水流向一致，底座2上设有阀芯混合水出口222，底座2设有阀芯混合水出口222的一端连接有增压管15；增压管15包括增压管段和扩张管段，从阀芯混合水出口222在增压管段进行充分混合，冷水将高速喷射的能量传递给热水，根据文丘里管效应，对热水产生抽吸，扩张管段将混合水由势能转化成压能，为后端出水提供压力；

所述分腔构件6上设置有阀芯冷水入口701和阀芯热水入口801；分腔构件6包括固定座601和中空筒602，所述固定座601的通孔内壁通过多个连接杆与中空筒602的侧壁连接；所述固定座601内壁与中空筒602的外壁之间形成冷水流入通道7；所述中空筒602内壁上设置有环形挡板8，中空筒602位于环形档板8以下的内腔形成热水流入腔室9；

所述热水流入腔室9内安装有可沿中空筒602轴线方向运动的流量调节件10，通过流量调节件10沿中空筒602轴线方向在热水流入腔室9内的旋进旋出，来控制冷热水的流量大小，实现热水流量减少时冷水流量增大，热水流量增大时冷水流量减少，对冷热水流量同时进行调节，使用便捷；流量调节件10上设有流量调节件热水进口101，流量调节件10背离环形档板8的一侧贯设有传动杆11，流量调节件10的下端设置有锥口半径从上至下逐渐缩小的锥形部103，锥形部103底端设有流量调节件热水出口102，锥形部103外壁与底座2内壁之间形成冷水流出通道12，冷水流出通道12的出口形成冷水流量调节口21；当锥形部103的锥部抵触底座2内壁，导致冷水流出通道12的出水口被堵住，冷水流量调节口21关闭，实现只通热水的功能；

所述流量调节件10的上端面104处于与环形档板8内环口相对应的位置下方，且上端面104的直径大于环形档板8内环口的直径，上端面104与环形档板8之间形成热水流量调节口22；当上端面104的位置完全覆盖住环形档板8的内环口时，热水被阻止流入热水流入腔室9，热水流量调节口22关闭，实现只通冷水的功能；

所述传动杆11沿增压管15轴线方向贯穿增压管15内腔，并延伸至增压管15外，有利于将传动杆11安装在与之配合的传动件上。

实施例2

结合图2、图5、图6、图7、图8所示，本实施例提供的一种双联动增压阀芯，适于安装在阀门中，所述阀芯包括底座2、分腔构件6和增压管15，所述底座2的第一空腔3内通过螺纹旋转安装有分腔构件6，通过分腔构件的设计，实现冷水在外，热水在中间的分布，且冷热水流向一致，底座2上设有阀芯混合水出口222，底座2设有阀芯混合水出口222的一端连接有增压管15；增压管15包括增压管段和扩张管段，从阀芯混合水出口222在增压管段进行充分混合，冷水将高速喷射的能量传递给热水，根据文丘里管效应，对热水产生抽吸，扩张管段将混合水由势能转化成压能，为后端出水提供压力；

所述分腔构件6上设置有阀芯冷水入口701和阀芯热水入口801；分腔构件6包括固定座601和中空筒602，所述固定座601的通孔内壁通过多个连接杆与中空筒602的侧壁连接；所述固定座601内壁与中空筒602的外壁之间形成冷水流入通道7；所述中空筒602内壁上设置有环形挡板8，中空筒602位于环形档板8以下的内腔形成热水流入腔室9；

所述热水流入腔室9内安装有可沿中空筒602轴线方向运动的流量调节件10，流量调节件10的立体结构示意图如图3，通过流量调节件10沿中空筒602轴线方向在热水流入腔室9内的旋进旋出，来控制冷热水的流量大小，实现热水流量减少时冷水流量增大，热水流量增大时冷水流量减少，对冷热水流量同时进行调节，使用便捷；流量调节件10上设有流量调节件热水进口101，流量调节件10背离环形档板8的一侧贯设有传动杆11，流量调节件10的下端设置有锥口半径从上至下逐渐缩小的锥形部103，锥形部103底端设有流量调节件热水出口102，锥形部103外壁与底座2内壁之间形成冷水流出通道12，冷水流出通道12的出口形成冷水流量调节口21；当锥形部103的锥部抵触底座2内壁，导致冷水流出通道12的出水口被堵住，冷水流量调节口21关闭，实现只通热水的功能；

所述流量调节件10的上端面104处于与环形档板8内环口相对应的位置下方，且上端面104的直径大于环形档板8内环口的直径，上端面104与环形档板8之间形成热水流量调节口22；当上端面104的位置完全覆盖住环形档板8的内环口时，热水被阻止流入热水流入腔室9，热水流量调节口22关闭，实现只通冷水的功能；

所述传动杆11沿增压管15轴线方向贯穿增压管15内腔，并延伸至增压管15外，有利于将传动杆11安装在与之配合的传动件上。

所述阀芯还包括阀芯外壳1，阀芯外壳1安装在底座2背离增压管15的一端，阀芯外壳1上设有阀芯外壳冷水入口111和阀芯外壳热水入口112；阀芯外壳1与固定座601之间形成的第二空腔内设置有冷热水开关组件。

本实施例冷热水开关用一副双联动陶瓷密封片来实现，冷热水同开同关，所述冷热水开关组件包括设置陶瓷定片5、陶瓷动片4和能控制陶瓷动片4转动从而打开冷热水开关的旋转头13，所述陶瓷定片5的一端与固定座601连接，另一端与陶瓷动片4贴合，陶瓷动片4背离陶瓷定片5的一端连接有旋转头13。

所述陶瓷动片4两侧设有与阀芯外壳冷水入口111相通的冷水导流口401，中间设置有与阀芯外壳热水入口112相通的第一热水通孔402。

所述陶瓷定片5中间设置有与第一热水通孔402相对应的第二热水通孔502，两侧设有与冷水导流口401相通的弧形冷水导流孔501；所述弧形冷水导流孔501经过阀芯冷水入口701与冷水流入通道7导通；所述第二热水通孔502经过阀芯热水入口801与热水流入腔室9导通。

所述旋转头13的端部连接有芯轴14，所述芯轴14穿过阀芯外壳1的安装孔延伸至阀芯外壳1外，芯轴14与旋转头13一体成型。

实施例3

如图9-11所示的一种应用实施例2的阀芯的双联动增压装置包括壳体16、阀芯17、调温把手18、开关把手19，所述壳体16一端安装有调温把手18，另一端安装有开关把手19，壳体16内安装有阀芯17，阀芯17的一端通过传动杆11与调温把手18螺纹连接，通过调温把手18的旋转来带动传动杆11的旋转，从而实现与传动杆11相连的流量调节件10的旋进旋出，达到调节温度的目的；阀芯17的另一端通过芯轴14螺纹旋转安装在位于开关把手19内部的热水接头20上，通过开关把手19的旋转带动芯轴14和旋转头13的旋转，从而带动陶瓷动片4的旋转，进而实现水阀的关与开。

所述壳体16上设置有装置热水入口161、装置冷水入口162和至少一个装置出水口163，其中装置热水入口161与装置冷水入口162设置在壳体16的同一侧，设置有两个相对设置的装置出水口163。

如图9所示的一种双联动增压装置的使用方法包括：

装置热水入口161和装置冷水入口162分别与热水源和冷水源接通，正向旋转开关把手19，陶瓷动片4在芯轴14的带动下旋转，第一热水通孔402与第二热水通孔502接通，冷水导流口401与弧形冷水导流孔501导通，水阀打开；

热水经过装置热水入口161、阀芯外壳热水入口112、第一热水通孔402、第二热水通孔502、阀芯热水入口801流入热水流入腔室9，再经流量调节件热水进口101从流量调节件热水出口102流出；冷水经过装置冷水入口162、阀芯外壳冷水入口111、冷水导流口401、弧形冷水导流孔501、阀芯冷水入口701进入冷水流入通道12，再经冷水流量调节口21流出；从流量调节件热水出口102流出的热水与从冷水流量调节口21流出的冷水汇聚在阀芯混合水出口222形成混合水，混合水经增压管15导出阀芯17，再经装置出水口163导出装置外；

需要调小水温时，调温把手18正向旋转，流量调节件10在传动杆11的作用下沿中空筒602轴线方向旋进，热水流量调节口22变窄，进入热水流入腔室9的热水流量减少，从流量调节件热水出口102流出的热水流量减少，同时，冷水流量调节口21变宽，从冷水流量调节口21流出的冷水的流量增大，导出的水温调小；

需要调大水温时，调温把手18反向旋转，流量调节件10在传动杆11的作用下沿中空筒602轴线方向旋出，热水流量调节口22变宽，进入热水流入腔室9的热水流量增大，从流量调节件热水出口102流出的热水流量增大，同时，冷水流量调节口21变窄，从冷水流量调节口21流出的冷水的流量变小，导出的水温调大；

反向旋转开关把手19，陶瓷动片4在芯轴14的带动下旋转，第一热水通孔402与第二热水通孔502错开，冷水导流口401与弧形冷水导流孔501错开，水阀关闭。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。