本發(fā)明涉及閥芯領域，具體是涉及一種單邊控溫控水的閥桿式恒溫閥芯。

背景技術：

安全洗浴是享受生活的一個重要環(huán)節(jié)，恒溫龍頭以其對水溫穩(wěn)定性的出色控制，在歐美等發(fā)達國家應用較為普遍。恒溫龍頭借助恒溫閥芯實現(xiàn)水溫控制。該閥芯安裝在恒溫龍頭的混水出口處，通過熱敏元件(感溫元件)感受水溫，實現(xiàn)元件尺寸變化，從而控制閥芯內部零件移動，封堵或者開啟冷、熱水的進水口，調節(jié)入水口的冷熱水比例，使出水溫度始終保持恒定。根據(jù)熱敏元件(感溫元件)的各類，目前市場上的恒溫閥芯主要分類兩類：石蠟感溫包(wax)恒溫閥芯和形狀記憶合金(sma)恒溫閥芯。后者的控溫精度、穩(wěn)定性、使用壽命均優(yōu)于前者。

在五金衛(wèi)浴產品領域，恒溫閥芯主要應用在淋浴本體上，由于現(xiàn)有恒溫閥芯結構上的缺陷，導致淋浴本體在設計、制造及使用過程中存在如下問題。

1.流量閥芯和恒溫閥芯分別設置在閥體的兩端，控水與控溫操作不方便，如下述所例舉的專利申請；現(xiàn)有常見的恒溫淋浴龍頭，如中國專利申請?zhí)枮?01520144651.8，申請日為2015年3月13日，授權公告日為2015年9月2日公開的一種恒溫水龍頭，該恒溫水龍頭的具體詳細結構請參見該專利申請的公開的專利文獻，這里不在詳細描述。

2.龍頭本體體積大，水道復雜且狹窄，內部隔水板多，重量大，導致鑄造缺陷較多，鑄造合格率低，成本高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種閥桿式恒溫閥芯，該閥芯殼單邊操作控制出水和溫度，操控簡便，結構優(yōu)化便于生產，且使用安全。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是：閥桿式恒溫閥芯，包括閥芯殼、滑動塊、形狀記憶合金彈簧、復位彈簧、調節(jié)部件和開關出水結構；所述閥芯殼為中通結構，其軸向一端為連接端，另一端為出水端，所述閥芯殼的連接端向出水端方向的側壁上依次間隔開設有熱水入水口和冷水入水口；所述滑動塊設置在閥芯殼內，其外側壁與閥芯殼的熱入水孔和冷入水孔之間的內側壁密封連接，所述滑動塊滑動時可改變熱入水孔和冷入水孔的大小，所述閥芯殼內形成有分別供與滑動塊軸向兩端密封連接的密封面；所述形狀記憶合金彈簧設置在閥芯殼內滑動塊與開關出水結構之間，所述閥芯殼內壁上形成有臺階環(huán)，所形狀記憶合金彈簧的兩端分別頂在臺階環(huán)和滑動塊上；所述調節(jié)部件設置在閥芯殼內，其軸向一端為調節(jié)端，所述調節(jié)端穿出連接端，所述調節(jié)部件的外側壁與閥芯殼內側壁之間密封連接，所述調節(jié)部件與閥芯殼之間設有用于改變調節(jié)部件在閥芯殼內的軸向位置的調整結構；所述復位彈簧設置在閥芯殼內滑動塊與調節(jié)部件之間。

所述閥芯還包括有中通結構的接頭，所述接頭的一端嵌入連接端內并與連接端密封連接，所述調節(jié)部件嵌設在接頭內并與接頭密封連接，所述接頭嵌入連接端內的端面形成所述密封面。

所述接頭與閥芯殼通過螺紋結構連接。

所述調節(jié)部件包括調節(jié)旋轉件和調節(jié)滑動件，所述調節(jié)旋轉件包括穿出接頭的所述調節(jié)端和在接頭內的活動部，所述調節(jié)旋轉件相對接頭可繞軸轉動,所述活動部內形成活動腔，所述調節(jié)滑動件的一端嵌設在活動腔內并與之通過螺紋結構連接，其另一端與接頭內側壁之間設有防止調節(jié)滑動件相對轉動的限定結構，從而構成所述調整結構，所述復位彈簧頂在調節(jié)滑動件上。

所述限定結構為調節(jié)滑動件的另一端與接頭內側壁為相應的多邊形結構。

所述閥芯設有定溫調節(jié)組件，所述定溫調節(jié)組件包括固定設置在調節(jié)端上的控溫手輪和固定套設在閥芯外的溫度刻度環(huán)，所述控溫手輪上設有指示位置，指向溫度刻度環(huán)上設有的溫度刻度標尺。

所述定溫調節(jié)組件還包括高溫調節(jié)結構，所述高溫調節(jié)結構包括按鈕、定位銷、彈簧和定位圈，所述定位圈固定套設在閥芯外，所述定位圈朝向控溫手輪的端面上凸設有弧形段，所述弧形段的一端徑向向內延伸形成卡塊，所述控溫手輪徑向設有安裝孔，所述安裝孔朝向定位圈方向的側壁開設有導向通槽，所述彈簧和按鈕嵌入安裝孔內，彈簧頂住按鈕，所述定位銷一端連接在按鈕上，另一端穿出導向通槽并與弧形段在同一水平面上，所述卡塊可卡住定位銷。

所述開關出水結構包括閥芯桿、動陶瓷片和定陶瓷片，所述動陶瓷片和定陶瓷片設置在出水端內，所述閥芯桿穿過形狀記憶合金彈簧、滑動塊上開設的通孔、復位彈簧和調節(jié)部件上開設的通孔，所述閥芯桿的一端為帶動端連接動陶瓷片，另一端為操作端穿出在調節(jié)部件外，所述閥芯殼在動陶瓷片與形狀記憶合金彈簧之間的側壁上開設有混水出水口，所述動陶瓷片與定陶瓷片之間設有可對應的出水結構，所述閥芯殼對應出水結構的側壁上開設有混水入水口。

通過采用上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：上述的滑動塊通過形狀記憶合金彈簧感溫改變長度來推動產生位移以及通過調節(jié)部件壓縮復位彈簧來推動滑動塊產生位移，從而改變熱水入水口和冷水入水口的大小實現(xiàn)混水調溫，上述結構的閥芯將控溫和控水雙重功能合為一體，可單邊操作控制調溫和控制開關水，操作簡便，控溫準確穩(wěn)定，整體結構簡化，便于生產裝配，整體結構尺寸縮小，使用安全，使用上述結構的閥芯的龍頭本體結構優(yōu)化，相比現(xiàn)有技術可減少隔水板，有利于生產鑄造，提高鑄件的成品率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明涉及的閥桿式恒溫閥芯應用在龍頭上的剖視結構示意圖；

圖2是本發(fā)明涉及的閥桿式恒溫閥芯剖視結構示意圖；

圖3是本發(fā)明涉及的閥桿式恒溫閥芯的分解結構示意圖；

圖4是本發(fā)明涉及的閥桿式恒溫閥芯中定溫調節(jié)組件的結構示意圖；

圖5是本發(fā)明涉及的閥桿式恒溫閥芯應用在龍頭上的結構示意圖。

圖中：

龍頭本體-1；閥芯腔-11；閥芯安裝孔-111；熱水腔-12；熱水進水連接孔-121；

冷水腔-13；冷水進水連接孔-131；出水腔-14；開關出水結構腔-15；

閥芯-2；閥芯殼-21；連接端-211；出水端-212；熱水入口-213；冷水入口-214；

密封面-215；臺階環(huán)-216；混水出水口-217；混水入水口-218；

滑動塊-22；通孔-221；形狀記憶合金彈簧-23；復位彈簧-24；

調節(jié)部件-25；調節(jié)端-251；調節(jié)旋轉件-252；調節(jié)滑動件-253；活動部-254；

活動腔-255；限定結構-256；通孔-257；

開關出水結構-26；閥芯桿-261；帶動端-2611；操作端-2612；

動陶瓷片-262；定陶瓷片-263；接頭-27；

定溫調節(jié)組件-28；控溫手輪-281；安裝孔-2811；導向通槽-2812；

溫度刻度環(huán)-282；高溫調節(jié)結構-283；按鈕-284；定位銷-285；彈簧-286；

定位圈-287；弧形段-2871；卡塊-2872；

止逆閥-3；過濾網-4；水量手輪-5。

具體實施方式

為了進一步解釋本發(fā)明的技術方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進行詳細闡述。

本發(fā)明公開的一種單邊控溫控水的恒溫淋浴龍頭，如圖1和圖5所示，包括龍頭本體1和設置在龍頭本體1內混水調溫的閥芯2，本發(fā)明中閥芯2只有一個且可實現(xiàn)控水和控溫兩種功能。

本發(fā)明的閥芯2，如圖1、圖2和圖3所示包括閥芯殼21、滑動塊22、形狀記憶合金彈簧23、復位彈簧24、調節(jié)部件25、開關出水結構26、接頭27和定溫調節(jié)組件28，所述開關出水結構26包括閥芯桿261、動陶瓷片262和定陶瓷片263。

所述閥芯殼21為中通結構，其軸向一端為連接端211，另一端為出水端212，所述閥芯殼21的連接端211向出水端212方向的側壁上依次間隔開設有熱水入口213和冷水入口214。

所述滑動塊22設置在閥芯殼21內，其外側壁與閥芯殼21的熱水入口213和冷水入口214之間的內側壁密封連接，所述滑動塊22滑動時可改變熱水入口213和冷水入口214的大小，所述閥芯殼21內形成有分別供與滑動塊22軸向兩端密封連接的密封面215，滑動塊22滑動時其兩端面分別與密封面215貼合時為密封關閉冷水入口214或密封關閉熱水入口213的狀態(tài)。

所述形狀記憶合金彈簧23設置在閥芯殼21內滑動塊22與開關出水結構26之間，所述閥芯殼21內壁上形成有臺階環(huán)216，所形狀記憶合金彈簧23的兩端分別頂在臺階環(huán)216和滑動塊22上；所述形狀記憶合金彈簧可采用ni-ti基形狀記憶合金，其簧絲直徑為2mm。

所述調節(jié)部件25設置在閥芯殼21內，其軸向一端為調節(jié)端251，所述調節(jié)端251穿出連接端211并在龍頭本體1外，所述調節(jié)部件25的外側壁與閥芯殼21內側壁之間密封連接，所述調節(jié)部件25與閥芯殼1之間設有用于改變調節(jié)部件25在閥芯殼21內的軸向位置的調整結構；本實施例中所述調節(jié)部件25包括調節(jié)旋轉件252和調節(jié)滑動件253，所述調節(jié)旋轉件252包括穿出接頭的所述調節(jié)端251和在接頭27內的活動部254，所述調節(jié)旋轉件252相對接頭27可繞軸轉動,所述活動部254內形成活動腔255，所述調節(jié)滑動件253的一端嵌設在活動腔255內并之間通過螺紋結構連接，其另一端與接頭27內側壁之間設有防止調節(jié)滑動件253相對轉動的限定結構256，從而構成所述調整結構。所述限定結構256為調節(jié)滑動件253的另一端與接頭27內側壁為相應的多邊形結構。

所述復位彈簧24設置在閥芯殼21內滑動塊22與調節(jié)部件25之間，具體是頂在調節(jié)滑動件253和滑動塊22上；經過試驗，所述復位彈簧24可采用奧氏體不銹鋼，其簧絲直徑為1mm，所述復位彈簧24與形狀記憶合金彈簧23的彈性模量之比控制在(1.2－1.6)：1，在淋浴龍頭使用過程中調溫、定溫、恒溫的效果佳。

所述接頭27為中通結構，所述接頭27的一端嵌入連接端211內并與連接端211密封連接，所述調節(jié)部件25嵌設在接頭27內并密封穿過接頭27，所述接頭27嵌入連接端211內的端面形成所述密封面215，本實施例中所述接頭27通過連接端211內的外側壁上設有的外螺紋與閥芯殼21內側壁上對應設有的內螺紋螺合鎖固連接。

所述定溫調節(jié)組件28，如圖4所示包括固定設置在調節(jié)端251上的控溫手輪281、固定套設在閥芯2外的溫度刻度環(huán)282(如圖中所示的是套設在接頭27上)和高溫調節(jié)結構283，所述控溫手輪283上設有指示位置指向溫度刻度環(huán)282上設有的溫度刻度標尺；所述高溫調節(jié)結構283包括按鈕284、定位銷285、彈簧286和定位圈287，所述定位圈287固定套設在閥芯2外(圖中所示的是套設在接頭27上，上述的溫度刻度環(huán)282套設在定位圈287外，兩者均為固定設置可為一體結構)，所述定位圈287朝向控溫手輪281的端面上凸設有弧形段2871，所述弧形段2871的一端徑向向內延伸形成卡塊2872，所述控溫手輪281徑向設有安裝孔2811，所述安裝孔2811朝向定位圈187方向的側壁開設有導向通槽2812，所述彈簧286和按鈕284嵌入安裝孔2811內，彈簧286頂住按鈕284，所述定位銷285一端連接在按鈕284上，另一端穿出導向通槽2812并與弧形段2871在同一水平面上，所述卡塊2812可卡住定位銷285。

所述動陶瓷片262和定陶瓷片263設置在出水端212內，所述閥芯桿261穿過形狀記憶合金彈簧23、滑動塊22上開設的通孔221、復位彈簧24和調節(jié)部件25上開設的通孔257(圖中所示的是開設在調節(jié)滑動件253和調節(jié)旋轉件252上)，從圖中可看出，閥芯殼21內的部件同軸套在閥芯桿261上，因此閥芯桿261還起到有定向定位的作用，該結構可減少用材和加工工序，所述閥芯桿261的一端為帶動端2611連接動陶瓷片262，另一端為操作端2612穿出調節(jié)部件25外(如圖中所示是穿出調節(jié)滑動件253和調節(jié)旋轉件252外)，所述操作端2612用于控制出水和水量，為便于操作，操作端2612可設有方便轉動的部件，如圖中所示設有水量手輪5，流量手輪5的表面上設有供手指陷入可防滑的凹槽，也可采用閥柄或其他，可根據(jù)龍頭本體外觀結構來配置，這里不具體限定，本實施例中所述水量手輪5的直徑小于控溫手輪283的直徑，可避免操作干涉；所述閥芯殼21在動陶瓷片261與形狀記憶合金彈簧23之間的側壁上開設有混水出水口217，所述動陶瓷片262與定陶瓷片263之間設有可對應的出水結構(該出水結構可采用現(xiàn)有的閥芯中動陶瓷片和定陶瓷片常用的出水結構，這里不再描述具體結構，圖中未示出)，所述閥芯殼21對應出水結構的側壁上開設有混水入水口218。

上述閥芯2結構可采用玻纖改性的無鹵族原子析出的高分子材料注塑成型或用環(huán)保型銅合金鑄造機加工成型。

所述龍頭本體1，如圖1所示，其內形成有閥芯腔11和分別連通閥芯腔11的熱水腔12、冷水腔13和出水腔14，所述龍頭本體1上開設有通向熱水腔12的熱水進水連接孔121、通向冷水腔13的冷水進水連接孔131、通向出水腔14的出水孔(圖中未示出)和通向閥芯腔11的閥芯安裝孔111，所述閥芯2將各腔室密封分隔開，如圖中所示，所述閥芯2的熱水入水口213對應熱水腔12，冷水入水口214對應冷水腔13，出水端212對應出水腔14；所述閥芯2還將閥芯腔11密封分隔出開關出水結構腔15，所述混水出水口217和混水入水口218對應在開關出水結構腔15內，所述出水端212連接通向出水腔14，該結構的龍頭本體1配置上述結構的閥芯2，龍頭本體1的內部各腔室之間的隔腔壁規(guī)整光滑，水道短，寬敞通暢，有利于鑄造成型。

所述熱水進水連接孔121和冷水進水連接孔131上分別設有倒螺并倒螺內設有止逆閥3，防止因冷熱水壓力值不一致時發(fā)生串水。

所述止逆閥3的入水端設有過濾網4。

所述熱水進水連接孔121靠龍頭本體1的端部設置，所述閥芯腔11與熱水進水連接孔121同端設置,所述熱水腔12和冷水腔13之間的腔隔壁以最靠近熱水進水連接孔121和熱進水口213及不影響其它部件的結構來設置，從圖1中可清楚看出，該結構設置熱水腔12空間占用整個龍頭本體1為很小的一部分，冷水腔13的空間大，這樣可減少使用時熱水腔12的導熱范圍，有防止龍頭本體1大面積燙手的防護作用。

上述恒溫淋浴龍頭的使用過程是這樣的：首先，轉動控溫手輪281，使其上的指示位置指向溫度刻度環(huán)282的溫度刻度標尺上所需的溫度位置，轉動控溫手輪281時帶動調節(jié)旋轉件252轉動，由于調節(jié)滑動件253與接頭27之間有限定結構256限定其轉動且調節(jié)滑動件253與調節(jié)旋轉件252之間螺紋螺合，因此調節(jié)旋轉件252轉動時調節(jié)滑動件253可實現(xiàn)軸向滑動壓縮復位彈簧24，使復位彈簧24的長度達到所設定的水溫所需的長度,同時調節(jié)滑動件253向復位彈簧24施壓；接著，轉動水量手輪5帶動閥芯桿261轉動帶動動陶瓷片261轉動，使動陶瓷片262與定陶瓷片263之間的出水結構為不同出水量的開通狀態(tài)，熱水腔12內的水從熱水入水口213進入閥芯殼21內，冷水腔13內的水從冷水入水口214進入閥芯殼21內，冷水和熱水混合出水，如果混合水溫達到使形狀記憶合金彈簧23感溫伸長的溫度，此時形狀記憶合金彈簧23感受混合水溫度產生相變伸長，彈性張力推動滑動塊22使冷水入水口214變大，熱水入水口213變??；反之，形狀記憶合金彈簧23沒有伸長，在復位彈簧24的彈性張力下，滑動塊22被推動使冷水入水口214變小，熱水入水口213變大，通過形狀記憶合金彈簧23和復位彈簧24的在混合水溫度下產生的相互作用力來平衡兩個彈簧的長度，即確定冷水入口214和熱水入口213的大小，確定冷熱水流量混合配比，向開關出水結構腔15流入所設定溫度的混合水以及保持水溫的恒定。

滑動塊22滑動行程的兩端分別為關閉熱水入口213和冷水入口214。

本發(fā)明的閥芯2設置有高溫調節(jié)結構，通過該結構將可能造成燙傷的水溫劃分為高溫，在需要高溫出水時，需要進一步調整該結構，從而實現(xiàn)安全調溫的功能，用于防止無意高溫出水造成燙傷。該功能的實現(xiàn)過程為：通過卡塊2872來擋住定位銷285，即卡塊2872是安全限定塊，有彈簧286的彈性張力限制，定位銷285不會被隨意避開轉過卡塊2872，在需要調節(jié)較高溫度時，按下按鈕284帶動定位銷285滑動到導向通槽2812的另一端，避開卡塊2872的限定位置，然后轉動控溫手輪281即可轉動到高溫范圍(最高溫度為完全熱水溫度)。由于設置了弧形段2871，弧形段2871具有厚度，在定位銷285避開卡塊2872進入弧形段2871后，卡在弧形段2871的內側面，調節(jié)高溫出水時，按鈕284需一直處于下壓狀態(tài)，在使用時人們可通過確認此按壓操作和溫度刻度指向辯清當前定溫溫度。

本發(fā)明的結構同樣可應用于廚房龍頭、面盆龍頭等。

上述實施例和圖式并非限定本發(fā)明的產品形態(tài)和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。