一种结构优化的恒温阀芯的制作方法

本实用新型属于卫浴设备领域，具体涉及一种结构优化的恒温阀芯。

背景技术：

恒温阀芯是自动调节冷热水的混合比例，使混合水的温度能够自动保持在设定温度的装置。通常包括阀体、调温组件、热敏元件及冷、热水进水控制组件，热敏元件一般为石蜡恒温组件或形状记忆合金弹簧（简称SMA，其长度随温度变化有较大幅度的伸缩）。SMA恒温阀芯反应速度极快，温度瞬间超越值可被控制在2℃以下，在40℃附近的反应极其灵敏，可满足使用者进行无级微调的需要，该类恒温阀芯有着更好的市场前景。

如我国专利公开了一种使用形状记忆合金弹簧的防逆流恒温阀芯（申请号为201010620357.1），其中实施例二、三中提供了两种恒温阀芯。该专利中，顶管的结构比较复杂，其周壁径向也设有多个与冷、热水进口分别对应的通水孔，不易加工，成本也较大。为简化结构，顶管可以由盘状部位有多个通水孔的带盘顶杆所代替。而带盘顶杆的结构由图所知包括一杆部和一盘部，杆部一端直接与调温螺杆相抵接，接触面积小，点支撑的效果不佳，容易随调温螺杆的伸缩调节而左右晃动，稳定性不好，而若是在调温螺杆的端部开孔容置带盘顶杆的杆部，为配合杆部，孔的精准度要求较高，这将增大调温螺杆的加工难度，间接提高了加工成本。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种含有顶杆座的恒温阀芯，该顶杆座结构简单，安装方便，使用过程稳定，用以替代上述的顶管和带盘顶杆，从而优化恒温阀芯的整体结构。

本实用新型提供了如下技术方案。

一种结构优化的恒温阀芯，包括设置有阀体冷水进水口、阀体热水进水口和阀体混合水出水口的阀体，阀体内腔装有调温组件、SMA、偏置弹簧以及冷热水进水控制组件， SMA置于冷热水进水控制组件内，SMA与调温组件之间设置有顶杆座，顶杆座两端分别与SMA、调温组件相抵。

进一步的，顶杆座呈工字型，顶部与底部均呈圆盘状，分别是顶盘、底盘，顶盘与底盘是为连接杆，其中顶盘与调温组件的调温座抵接，底盘与SMA抵接，底盘上设置通水孔。

进一步的，底盘的底部还设有限位盘，限位盘的半径小于底盘的半径，限位盘可抵装入SMA的弹簧圈内，SMA的弹簧圈抵靠在底盘和限位盘的台阶缺口处。

进一步的，通水孔是通过底盘和限位盘的直通孔。

进一步的，调温座的底面上设有容置顶盘的容置槽。

进一步的，底盘位于阀体冷水进水口和阀体热水进水口之间。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型中所提供的顶杆座，无论冷热水进水控制组件的具体结构为何，均可替代上述背景技术中所提专利的顶管和带盘顶杆，使用范围广泛。本实用新型中，顶盘与调温座属于面接触，抵接面积更大，哪怕调温座上不设容置槽也能使顶杆座稳定的抵接在阀体内，本实施例中调温座上设置了容置顶盘的容置槽，如此更加提高了顶杆座安装、使用过程中的稳定性。本实用新型中的顶杆座同时解决了上述专利中顶管结构复杂、带盘顶杆使用不稳定的缺点，本顶杆座结构简单，安装方便，使用过程稳定。

通过设置限位盘，如此顶杆座能更稳定的置于调温座和SMA之间，当调温组件的调节把手旋转时，顶杆座也不易晃动，能稳定传导使SMA压缩或膨胀，以设置所需要的出水温度。

底盘的安装高度在阀体冷水进水口和阀体热水进水口之间。由此，顶杆座只进一路水，可缩短其杆部长度。且冷水先由多个通水孔分流卸压，再与热水在冷热水进水控制组件混合，如此能更好的减小冷水流对热水进水的阻力，避免恒温阀芯在使用过程中因冷水压力大于热水压力而导致逆流串水。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供恒温阀芯的爆炸图。

图2是本实用新型实施例所提供恒温阀芯的剖视图。

图3是图2中的局部放大图。

图4是本实用新型实施例所提供顶杆座的立体图。

图5是本实用新型实施例所提供顶杆座的另一角度立体图。

图6是本实用新型实施例所提供冷热水进水控制组件剖视图。

图7是本实用新型实施例所提供第一滑筒的立体图。

图8是本实用新型实施例所提供第二滑筒的立体图。

图中，1、阀体；11、上阀体；111、阀体中段；12、阀底；121、阀底台阶；13、阀体冷水进水口；14、阀体热水进水口；15、阀体混合水出水口；16、冷水进水阀门；17、热水进水阀门；18、冷水进口限位面；19、冷水进口限位面；2、调温组件；21、调温把手；22、 调温座；3、SMA；4、冷热水进水控制组件；41、第一滑筒；411、滑筒内螺纹；412、第一滑筒密封凹槽；42、第二滑筒；421、滑筒上部；422、滑筒中部；423、滑筒下部；424、滑筒热水进水口；425、滑筒出水口；426、滑筒外螺纹；427、第二滑筒限位凸部；428、第二滑筒密封凹槽；43、冷水流道；44、热水流道；5、偏置弹簧；6、顶杆座；61、顶盘；62、连接杆；63、底盘；64、通水孔；65、限位盘；71、密封圈一；72、密封圈二；73、密封圈三；74、密封圈四；75、密封圈五。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1-8所示，本实施例中提供了一种恒温阀芯，包括阀体1以及设置在阀体内腔的可操作配合的调温组件2、SMA3、偏置弹簧5和冷热水进水控制组件4。

本实施例中，阀体1包括上阀体11和阀底12，上阀体11上间隔设置阀体冷水进水口13、阀体热水进水口14，两进水口中间的阀体部分为阀体中段111，阀底12的底部设置阀体混合水出水口15，阀体热水进水口14设置在阀体冷水进水口13和阀体混合水出水口15之间。在阀体冷水进水口13、阀体热水进水口14的中间及两侧分别套装有防止漏水串水的密封圈二、一、五72、71、75，对应阀体1上设置用于容置密封圈的阀体密封凹槽。

调温组件2包括调温把手21、调温座22及卡簧、小密封圈等配件，调温把手21伸出上阀体11端头，调温把手21与调温座22螺纹配合。

SMA3全名为形状记忆合金弹簧，其长度随温度变化有较大幅度的伸缩。

如图2、4、5所示，SMA3置于冷热水进水控制组件4内，SMA3与调温组件2之间设置有顶杆座6，顶杆座6两端分别与SMA3、调温组件2相抵。顶杆座6呈工字型，顶部与底部均呈圆盘状，分别是顶盘61、底盘63，顶盘61与底盘63是为连接杆62，其中顶盘61与调温座22抵接，底盘63与SMA3抵接，底盘63上设置通水孔64。顶盘61和底盘63之间的空位用于进水。底盘63的安装高度在阀体冷水进水口13和阀体热水进水口14之间。由此，顶杆座6只进一路水，可缩短其杆部长度。且冷水先由多个通水孔64分流卸压，再与热水在冷热水进水控制组件4内混合，如此能更好的减小冷水流对热水进水的阻力，避免恒温阀芯在使用过程中因冷水压力大于热水压力而导致逆流串水。

本实施例中，顶盘61与调温座22属于面接触，抵接面积更大，哪怕调温座22上不设容置槽也能使顶杆座6稳定的抵接在阀体1内，本实施例中调温座22上设置了容置顶盘61的容置槽，但此槽加工精度无需过高，如图2所示，如此更加提高了顶杆座6安装、使用稳定性。本实施例中的顶杆座6同时解决了上述专利中顶管结构复杂、带盘顶杆使用不稳定的缺点，具有结构简单、使用稳定的优点。

底盘63的底部还设有限位盘65，限位盘65的半径小于底盘63的半径，限位盘65可抵装入SMA3的弹簧圈内。SMA3的弹簧圈抵靠在底盘63和限位盘65的台阶缺口处。通水孔64为通过底盘63和限位盘65的直通孔。如此顶杆座6能更稳定的置于调温座22和SMA3之间，当调节把手21旋转时，顶杆座6也不易晃动，能稳定传导使SMA3压缩或膨胀，从而带动冷热水进水控制组件4向下或向上移动，SMA3恢复为自然状态，但对应偏置弹簧5处于相对压缩或膨胀状态，以设置所需要的出水温度。

本实施例中的恒温阀芯还解决了一个技术问题。如我国专利公开了一种使用形状记忆合金弹簧的防逆流恒温阀芯（申请号为201010620357.1），该专利的恒温阀芯中，详见实施例二、三，偏置弹簧（或指常述的复位弹簧）一端与调节滑套抵接，另一端则与阀体抵接，与调节滑套相抵的一端，置于热水进水口与滑筒之间的热水流入通道内，偏置弹簧实际抵堵住了部分热水进水口，如此，将影响热水进入恒温阀芯的进水流量，增大进水阻力，影响恒温阀芯的实际使用性能。其次，滑筒的后部与阀体之间设有隔水防串流的密封圈，偏置弹簧置于该密封圈与调节滑套之间，此为热水流通区域，故而偏置弹簧完全浸泡于水中，而偏置弹簧一般为钢制，长期于水中浸泡容易生锈，缩短了其使用寿命，同时生出的锈斑将导致调节滑套移动卡涩，严重影响恒温阀芯的使用性能及使用寿命。

本实施例中，冷热水进水控制组件4包括第一滑筒41、第二滑筒42，第一滑筒41位于阀体内腔，其两个端面分别与阀体冷水进水口13和阀体热水进水口14对应，两个端面分别与阀体内壁相间隔形成冷水进水阀门16和热水进水阀门17，第一滑筒41和第二滑筒42固定连接，冷热水进水控制组件4作为一个整体在阀体1内轴向滑动；第二滑筒42周壁上还设有对应于阀体热水进水口14的滑筒热水进水口424，第二滑筒42底部还设有滑筒出水口425，SMA3置于第二滑筒42内且其下端与第二滑筒42底面抵接，SMA上端通过顶杆座6与调温组件2的调温座22相抵接，顶杆座6的底盘63上设有多个通水孔64；偏置弹簧5上端与第二滑筒42相抵，下端与阀体1相抵，第二滑筒42上还安装有密封圈四74，并置于偏置弹簧5与滑筒热水进水口424之间，SMA3与偏置弹簧5配合控制冷热水进水控制组件4自动作轴向移动。

阀体1的内腔设有冷水进口限位面18和热水进口限位面19，分别对应设置在阀体冷水进水口13和阀体热水进水口14的外侧，具体的冷水进口限位面18位于阀体冷水进水口13上方，阀底12的上端面是为热水进口限位面19。第一滑筒41的两个端面与冷水进口限位面18和热水进口限位面19的间隙分别为冷水进水阀门16和热水进水阀门17。

第一滑筒41的筒高较阀体冷水进水口13和阀体热水进水口14的间距要大，冷、热水实际拐流进入冷水进水阀门16和热水进水阀门17，如此可减小水压，避免一方水压过大，超过恒温阀芯的使用范围，导致调温失效或发生逆流串水的情况。

具体地，如图6-8所示，第一滑筒41呈柱环状，其外壁设有第一滑筒密封凹槽412并安装有密封圈三73；第一滑筒41的内腔轴截面呈中间缩径两边扩径状，其中部缩径段上设有滑筒内螺纹411。第一滑筒41在阀体内腔密封状态下滑动，密封圈三73具体与阀体中段111产生密封接触。

第二滑筒42自上而下包括滑筒上部421、滑筒中部422、滑筒下部423，其中滑筒上部41穿进第一滑筒41与之螺接组装，滑筒上部41的外壁上对应滑筒内螺纹411设有滑筒外螺纹427；滑筒中部422的周壁上设有若干个滑筒热水进水口424，滑筒中部422的外径小于第一滑筒41两边扩径段的内径，滑筒中部422外壁与第一滑筒41内壁之间的间隙是为热水流道44，第一滑筒41上端口至滑筒上部421的上端口部分是为冷水流道43，冷、热水分别从冷水流道43、热水流道44进入第二滑筒42内进行混合；滑筒下部423的底端设有滑筒出水口425。

本实施例中，第一滑筒41中间缩径两边扩径，方便与第二滑筒42的螺接安装（当然了，也不分限于螺接的安装形式，也可以是卡接或直接做成一体，但本实施例中的安装形式，滑筒结构便于加工，也方便拆装），同时第一滑筒41与第二滑筒42的管壁相错，形成流水空间，即热水流道44，使热水能从阀体热水进水口14进入热水进水阀门17并沿热水流道44进入第二滑筒42的滑筒热水进水口424。冷水相对来说，直接从阀体冷水进水口13进入热水进水阀门17，沿第一滑筒41的上端开口进入第二滑筒42内（实际即为冷水流道43）。

滑筒中部422和滑筒下部423之间设有外凸的第二滑筒限位凸部427，偏置弹簧5抵接容置在第二滑筒限位凸部427与阀体之间，第二滑筒限位凸部427的外壁上还设有第二滑筒密封凹槽428并安装有密封圈四74。第二滑筒42同样在阀体内腔密封状态下滑动，本实施例中密封圈四74与阀底12的内壁产生密封接触。第二滑筒限位凸部427既为偏置弹簧5提供了抵接面，同时用于设置第二滑筒密封凹槽428，避免第二滑筒42筒壁较薄不利于加工。

阀底12的内腔下部还设有缩径的阀底台阶121，偏置弹簧5抵接容置在第二滑筒限位凸部427与阀底台阶121之间。优选滑筒下部423向下突出于阀底台阶121。当然了阀底台阶121或滑筒下部423上可增设密封圈，可完全使偏置弹簧5与水隔绝。如此使偏置弹簧5尽可能少的浸泡于水中，延长其使用寿命。

本实施例中，冷热水进水控制组件4作为一个整体在阀体1内轴向滑动，且偏置弹簧5上端与第二滑筒42相抵，从而偏置弹簧5不与热水进水口14直接接触，也就不会堵住热水进水口14，从而保证了热水进水的流畅。其次，偏置弹簧5容置在第二滑筒限位凸部427与阀底台阶121之间，与热水进水相隔开，滑筒下部423优选向下突出于阀底台阶121，如此水流直接从滑筒出水口425至阀体混合水出水口15流出，阀底12内的积水量很少，避免了偏置弹簧5直接接触水流并长时间浸泡在大量水中，本实用新型的偏置弹簧5安装设计将大大延长其使用寿命，保障了冷热水进水控制组件4的滑动顺畅，从而不影响恒温阀芯的使用性能与使用寿命。

本实施例所提供的恒温阀芯在组装过程中，调温组件2先与上阀体1实现组装，冷热水进水控制组件4的第一滑筒41和第二滑筒42螺纹连接组成一体，将SMA3放入第二滑筒42内，顶杆座6再置于SMA3上方，限位盘65抵装入SMA3的弹簧圈内，接着将内含SMA3、顶杆座6的冷热水进水控制组件4以第一滑筒41朝上的方向塞装入上阀体1内，顶杆座6的顶盘61与调温座22抵接；然后在第二滑筒42的滑筒下部423外壁上套装上偏置弹簧5，最后将阀底12与上阀体11螺接固定，偏置弹簧5的下端面与阀底台阶121相抵，完成恒温阀芯的组装。

本实施例所提供的恒温阀芯在使用过程中，结合图2、图3所示，冷水从阀体冷水进水口13进入冷水进水阀门16，依次通过冷水流道43、顶杆座6的通水孔64进入第二滑筒42的滑筒中部422内，与SMA3接触；热水从阀体热水进水口14进入热水进水阀门17，依次通过热水水流道43、滑筒热水进水口424进入第二滑筒42的滑筒中部422内，与SMA3接触；冷、热水在第二滑筒42内混合，SMA3感应温度变化，混合水再依次从滑筒出水口425、阀体混合水出水口15流出，得以后续使用。

当SMA3感知混合水温度较高时，SMA3上端被顶杆座6所顶保持不动，其膨胀使冷热水进水控制组件4整体下移，从而带动热水进水阀门17开度变小，冷水进水阀门16开度变大，从而增大冷、热水进水比例，以使混合水温度下降，恒温阀芯得以恒温出水。

当SMA3感知混合水温度较低时，SMA3上端被顶杆座6所顶保持不动，其将会收缩，之间缩紧的偏置弹簧5膨胀使冷热水进水控制组件4整体上移，从而带动热水进水阀门17开度变大，冷水进水阀门16开度变小，从而减小冷、热水进水比例，以使混合水温度上升，恒温阀芯得以恒温出水。

SMA3与偏置弹簧5配合控制冷热水进水控制组件4自动作轴向移动，调节冷、热水进水比例，达到恒温出水的目的。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。