一种电动混水阀的制作方法

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种混合阀，尤其涉及一种电动混水阀。

背景技术：

混水阀是用于混合冷热水的一种阀门，阀门本身是不能混合的，只是接了冷、热水管而起到了混合的作用，被广泛应用于电热水器、太阳能热水器及地热采暖水系统等。目前，混水阀分为手动机械调节式和自力恒温式，虽然手动机械调节式较为普及，但随着人们生活水平的不断提高，对于便利性的要求也在不断提高，这也使得自力式恒温式的混水阀被越来越多地使用。

如中国专利曾公开的一种智能调温混水阀[申请号：201420584526.4]，它由具有空腔结构的混水阀壳体、用于连接水源的冷进水口和热进水口、出水口、控制装置组成，其中控制装置由步进电机、控制阀杆以及连接步进电机和控制阀杆的丝杆、丝杆螺母组成，控制阀杆的第一堵水部、第二堵水部分别设在第一储水腔室和第二储水腔室内，控制阀杆与第一储水腔室和第二储水腔室连接间隙处有与出水口相通的普通水流通道，连接杆和自由区的连接间隙处为混合水流通道。它通过机电一体化调节式，用户可以根据需要自行调节冷热水混水温度，以使所需温度快速达并保持出水温度恒定。

但是，上述智能调温混水阀也存在着一些不足之处：在该智能调温混水阀中，控制阀杆仅与步进电机形成连接，除此之外则并无其他支撑结构，这也就表示整个控制阀杆在阀体内部实际上是处于悬空状态的，并且在控制阀杆与丝杆通过螺钉连接后变成了类似悬臂梁的结构，而由于混水阀在使用过程中热进水口始终有水进入，因此连接用的螺钉除了需要承受控制阀杆的自身重力产生的作用外，还需要承受热水进水流对控制阀杆造成的冲击力，长久使用后就会导致螺钉出现松动，而使流道间隙的大小发生变化，从而对混水时的稳定性造成影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种电动混水阀，所要解决的技术问题是如何降低水流冲击力对调温杆造成的影响，提高调温稳定性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种电动混水阀，包括内部具有冷进水腔、热进水腔以及混水腔的阀体，所述阀体侧部在对应热进水腔处贯设有热进水口，混水腔与热进水腔连通且阀体在混水腔与冷进水腔之间设有连接孔，所述的阀体内设有能够做直线运动来调节混水水温的调温杆，其特征在于，所述的调温杆包括第一轴段与轴径大于第一轴段的第二轴段，热进水口贯设于阀体侧部靠近混水腔处,所述的第二轴段位于热进水腔远离混水腔的部分内，第二轴段与热进水腔之间为间隙配合且第二轴段能够沿着热进水腔的内壁前后滑动并关闭热进水口，所述第一轴段自热进水腔内穿过混水腔、连接孔并伸入冷进水腔内，且在第一轴段穿过连接孔处具有当调温杆移动时能够改变连接孔开度的锥形部。

与普通的电动混水阀相同，本电动混水阀也是冷水通过冷进水腔、热水通过热进水腔进入到混水腔内进行混合后再输出供用户使用的，并且在使用时为了能够实现水温的自动调节，也会在阀体的出水处设置用于检测出水水温的传感器，在阀体上设置用于接收传感器信号并根据传感器信号来控制调温杆动作的控制器。

由于热进水腔与第二轴段之间为间隙配合且第二轴段能够沿着热进水腔的内壁前后移动，而热进水口又是贯设在阀体侧部与热进水腔对应处并靠近混水腔处，因此通过控制调温杆前后移动就可以利用第二轴段的外侧壁来对热进水口的开度进行控制，以控制进入混合腔内的热水流量。若是需要减小热水流量，只需控制调温杆使第二轴段向靠近热进水口的方向移动，当第二轴段经过热进水口并继续向前移动时，第二轴段的外侧壁逐渐将热进水口封闭来减小热水流量；若是需要增大热水流量，只需控制调温杆使第二轴段向远离热进水口的方向移动即可，当第二轴段完全离开热进水口处后，热进水口处的开度达到最大。同时，由于第一轴段上穿过连接孔处具有能够调节连接孔开度的锥形部，当调温杆移动使第二轴段向热进水口移动来减小热进水口的开度时，相应地第一轴段的锥形部也会移动来使连接孔的开度增大，以增加冷水流量。

本电动混水阀通过将调温杆设置为第一轴段以及轴径大于第一轴段的第二轴段，第二轴段位于热进水腔内并与热进水腔形成间隙配合的方式，这样一来阀体在热进水腔的内壁实际上对调温杆起到了支撑作用，那么即使由热进水口流入的热水水流冲击在调温杆的第一轴段上，也不会对调温杆造成影响，很好地保证了调温杆的使用寿命，以提高整个电动混水阀的调温稳定性。

在上述的电动混水阀中，所述的第一轴段连接于第二轴段靠近冷进水腔一端的中心处，热进水口靠近混水腔处的阀体内壁上具有密封台阶,且第二轴段上在与第一轴段连接处具有能够抵靠在密封台阶上的台阶面。

当只需要冷水时，驱动电机控制调温杆移动至第二轴段上的台阶面与密封台阶相抵靠，由于密封台阶设置于热进水口靠近混水腔处的阀体内壁上，这也就表示此时第二轴段的侧壁将热进水口完全封闭，混水腔内无热进水进入，同时连通冷进水腔与混水腔的连接孔的开度达到最大。由于采用了孔轴配合的方式来使热进水腔的内壁对第二轴段进行支撑以使调温杆不受水流冲击力的影响，因此为了能够使热进水口的完全关闭，需要在阀体内设置密封台阶来实现。由于本电动混水阀通过将完全封闭热进水口的结构转移至第二轴段的台阶面与热进水口靠近混水腔处的阀体内壁上的密封台阶，从而保证了本电动混水阀在将第二轴段与热进水腔相配合来提高调温稳定性的同时又不会影响到电动混水阀的正常功能。

在上述的电动混水阀中，所述的第一轴段还包括杆部与外径大于杆部的头部，所述的锥形部将头部与杆部相连接，所述的锥形部的轴径由热进水腔向冷进水腔的方向逐渐增大，所述第一轴段的头部位于连接孔处，头部的侧部设有密封圈且密封圈的外缘与连接孔的孔壁相接触。

第一轴段的头部位于连接孔内且密封圈的外缘与连接孔的孔壁相接触时，连接孔相当于被封闭，冷水是无法进入到混水腔内的，该状态下混水腔内只进热水。当驱动电机控制调温杆移动来减小热进水口的开度时，第一轴段相应地也是向前移动的，由于第一轴段的锥形部的轴径由热进水腔向冷进水腔的方向逐渐增大，因此当调温杆移动至第一轴段的头部伸出连接孔外时，连接孔被打开，且随着调温杆沿该方向的不断前进，第一轴段的锥形部逐渐伸出到连接孔外使连接孔的开度越来越大。

在上述的电动混水阀中，所述的阀体呈长管状，阀体靠近热进水口的一端开口且阀体在该端连接有驱动电机，所述的驱动电机与调温杆相连并能带动调温杆做直线运动。

将阀体靠近热进水口的一端设置为开口并在阀体的该端连接驱动电机，使驱动电机与调温杆相连来实现调温杆在阀体内的直线运动以在需要时调节混水水温。

在上述的电动混水阀中，所述的驱动电机为直线型推杆电机，所述的驱动电机的外壳固定在阀体靠近热进水口的一端，驱动电机的推杆伸入阀体内并与调温杆的第二轴段相固定。

传统的驱动电机的输出时都是旋转运动，为了实现调温杆的直线运动就必须在驱动电机与调温杆之间增加一个将旋转运动变为直线运动的机构。而采用直线型推杆电机作为驱动电机使用的话，则可以通过推杆来直接带动调温杆做直线运动，使得结构更加简单，而且装配更加方便。另外，相比于增加一个将旋转运动变为直线运动的机构而言，本电动混水阀所采用的驱动电机与调温杆之间的连接点更少，并且调温杆又是由热进水腔与第二轴段的配合来形成支撑的，使得调温杆与驱动电机的连接处更不容易因水流冲击力而影响到连接的稳定性，而驱动电机与调温杆的连接稳定性得到保证后调温杆对于调温稳定性也就能够相应地得到提高。

在上述的电动混水阀中，所述的调温杆为一体式结构。

由于连接孔的开度是通过第一轴段的锥形部伸出连接孔来进行调节的，因此使得调温杆无需再做成分体式结构来安装到阀体内。同时，一体式结构使得调温杆上无多余的连接点，且相比于利用其它零件来连接第一轴段与第二轴段而言，一体式的结构能够使第一轴段与第二轴段之间的连接强度更高，这也在一定程度上增强了调温杆抵挡热进水口处水流冲击力的能力，保证了调温稳定性。

与现有技术相比，本电动混水阀将调温杆设置为第一轴段以及第二轴段来对进入混水腔内的冷热水比例进行调节，由于调温杆通过热进水腔处的阀体内壁与第二轴段之间形成间隙配合且第二轴段能够沿着热进水腔的内壁前后移动，这就意味着热进水腔的内壁对调温杆的第二轴段形成了支撑，从而避免了调温杆处于悬空状态，使得热进水口处的热水水流冲击在第一轴段上后也不会对调温杆造成影响，很好地延长了调温杆的使用寿命，提高了整个电动混水阀的调温稳定性。

附图说明

图1是本电动混水阀的剖视图。

图2是本电动混水阀中阀体的剖视图。

图3是图2中连接孔处的放大图。

图4是图2中密封台阶处的放大图。

图5是本电动混水阀中调温杆的示意图。

图中，1、阀体；1a、冷进水口；1b、热进水口；1c、出水口；1d、冷进水腔；1e、热进水腔；1f、混水腔；1g、冷进水端；1h、热进水端；1i、出水端；1j、连接孔；1k、环形挡肩；1m、密封台阶；2、调温杆；2a、第一轴段；2a1、头部；2a2、锥形部；2a3、杆部；2b、第二轴段；2b1、台阶面；3、驱动电机；4、堵头；5、密封圈。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、图2和图3所示，一种电动混水阀，包括呈长管状且两端开口的阀体1，阀体1内具有冷进水腔1d、混水腔1f以及热进水腔1e，热进水腔1e与混水腔1f直接连通，阀体1内具有连接孔1j，冷进水腔1d与混水腔1f通过连接孔1j相连通。阀体1的侧部与冷进水腔1d位置对应处贯穿设置有冷进水口1a、与热进水腔1e位置对应处贯穿设置有热进水口1b以及与混水腔1f位置对应处贯穿设置有出水口1c，出水口1c位于冷进水口1a与热进水口1b之间，且阀体1外侧在冷进水口1a处具有冷进水端1g、在热进水口1b处具有热进水端1h以及在出水口1c处具有出水端1i。在本实施例中，冷进水腔1d与混水腔1f之间的阀体1内壁上具有凸出的环形挡肩1k，环形挡肩1k的中心孔即为将冷进水腔1d与混水腔1f相连通的连接孔1j。

阀体1内设有做直线运动时能够调节混水腔1f内冷热水混合比例的调温杆2，阀体1靠近热进水腔1e的一端连接有能够带动调温杆2做直线运动的驱动电机3，阀体1靠近冷进水腔1d的一端连接有堵头4。驱动电机3为直线型推杆电机，驱动电机3的外壳固定在阀体1靠近热进水腔1e的一端且驱动电机3的外壳将阀体1的该端封闭，驱动电机3的推杆与调温杆2的一端相固定。由于传统的电机的输出都是做旋转运动的，为了实现调温杆2的直线运动就必须增加一个能够将旋转运动转换为直线运动的机构，而采用直线型推杆电机作为驱动电机3使用则可以通过推杆来直接带动调温杆2做直线运动，使得结构更加简单，而且装配更加方便。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，调温杆2包括第一轴段2a与第二轴段2b，第二轴段2b的轴径大于第一轴段2a的轴径，调温杆2为一体式结构。第二轴段2b位于热进水腔1e远离混水腔1f的部分内且热进水腔1e与第二轴段2b之间为间隙配合且第二轴段2b能够沿着热进水腔1e的内壁前后移动，热进水口1b贯设于阀体1侧部靠近混水腔1f处，这样一来，当第二轴段2b经过热进水口1b时第二轴段2b的外侧壁就会对热进水口1b进行遮挡从而对热进水口1b的开度进行控制。第二轴段2b的外侧设有密封圈5，驱动电机3的推杆与第二轴段2b相固定，密封圈5的外缘与热进水腔1e处的阀体1内壁相接触而形成密封，这样当热水进入到热进水腔1e内时只能向混水腔1f流动。第一轴段2a连接于第二轴段2b的中心处，且第二轴段2b上在与第一轴段2a的衔接处具有台阶面2b1，热进水口1b靠近混水腔1f处的阀体1内壁上具有密封台阶1m，当调温杆2移动至台阶面2b1抵靠在密封台阶1m上时热进水口1b被第二轴段2b的侧壁所封闭。

如图1和图5所示，第一轴段2a自热进水腔1e内穿过混水腔1f、连接孔1j并伸入冷进水腔1d内，第一轴段2a包括杆部2a3以及外径大于杆部2a3的头部2a1且第一轴段2a在杆部2a3与头部2a1之间通过锥形部2a2过渡，锥形部2a2的外径从热进水腔1e向冷进水腔1d的方向逐渐增大。第一轴段2a的头部2a1部分穿过连接孔1j且在头部2a1的侧部设置有密封圈5，当密封圈5的外缘与连接孔1j的内壁相接触时形成密封。

在使用时为了能够实现水温的自动调节，也会在阀体1的出水口1c处设置用于检测出水水温的传感器，并且在阀体1上设置用于接收传感器信号并根据传感器信号来控制驱动电机3带动调温杆2动作的控制器。本电动混水阀与背景技术中提到的混水阀的原理相同，也是冷水通过冷进水腔1d、热水通过热进水腔1e进入到混水腔1f内进行混合后再由出水口1c输出供用户使用，但具体的调温方式却略有不同。

本电动混水阀的调温方式是这样的：当检测到的出水时的混合水水温高于传感器的设定值时，控制器控制驱动电机3带动调温杆2向前移动，通过第二轴段2b向前移动来使第二轴段2b的外侧壁来缩小热进水口1b的开度以降低进入混水腔1f内的热水量，同时第一轴段2a的锥形部2a2向前移动使连接孔1j的开度变大以提高进入到混水腔1f内的冷水量，这样就使得混水腔1f内的冷水比例增大，热水比例减小，从而将混合水的水温调低至与传感器的设定值相符。而当检测到的出水时的混合水水温低于传感器的设定值时，控制器控制驱动电机3带动调温杆2向后移动，通过第二轴段2b向后移动来使第二轴段2b的外侧壁来增大热进水口1b的开度以提高进入混水腔1f内的热水量，同时第一轴段2a向后移动来使第一轴段2a的锥形部2a2向后移动使连接孔1j的开度变小以降低进入到混水腔1f内的冷水量，这样就使得混水腔1f内的冷水比例减小，热水比例增大，从而将混合水的水温升高至与传感器的设定值相符。

当需要完全出冷水时，通过驱动电机3控制调温杆2向前移动至第二轴段2b上的台阶面2b1与阀体1内的密封台阶1m相抵靠，此时第二轴段2b的外侧壁将热进水口1b完全封闭，使得混水腔1f内无热水进入，同时第一轴段2a的锥形部2a2向前移动至使连接孔1j的开度处于最大状态，混水腔1f内只有冷水存在。而当需要完全出热水时，通过驱动电机3控制调温杆2向后移动至第二轴段2b的外侧壁完全远离热进水口1b，使热进水口1b完全打开，同时第一轴段2a的头部2a1向后移动至连接孔1j内并将连接孔1j封闭，使混水腔1f内只有热水存在，而无冷水进入。

本电动混水阀将调温杆2设置为第一轴段2a以及第二轴段2b来对进入混水腔1f内的冷热水比例进行调节，由于调温杆2通过热进水腔1e处的阀体1内壁与第二轴段2b之间为间隙配合且第二轴段2b能够沿着热进水腔1e的内壁前后滑动，这就意味着热进水腔1e的内壁对第二轴段2b形成了支撑，从而避免了调温杆2处于悬空状态，使得热进水口1b处的热水水流冲击在第一轴段2a上后也不会对调温杆2造成影响，延长了调温杆2的使用寿命，提高了整个电动混水阀的调温稳定性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。