一种低扭矩的旋转调温装置以及龙头的制作方法

一种低扭矩的旋转调温装置以及龙头
【技术领域】
1.本发明属于阀芯的领域，尤其涉及一种低扭矩的旋转调温装置以及具有该调温装置的龙头。


背景技术：

2.在卫浴，家用的龙头出水器具上，常用到通过冷热水混合阀芯作为调温控温元件，而该元件一般通过转动阀芯，使其控制冷水和热水的流量混合后流出，从而达到调温控温的效果，但现有的冷热水混合阀芯，一般包括外套体、转动阀芯，转动阀芯内套在外套体内，而外套体的进水口一般设置在底部或顶部，而现有的转动阀芯，在与进水口相对的另一端一般为平面端，在转动阀芯安装至外套体内时，由于装配结构的限制，转动阀芯的平面端与外套体相对的内壁会受压相抵，增加了转动阀芯相对外套体转动时的摩擦力；
3.而且在使用时，从该进水口进入至阀芯内的水流会对阀芯在轴向方向上进行冲击，导致阀芯在轴向方向上的受压增大，从而进一步增加转动阀芯的平面端与外套体内壁的接触压力，导致转动阀芯相对外套体转动时的阻力增大，而目前大多通过人手拧动的使用方式，在大幅度拧动时，该阻力所产生的影响并不明显，而在微调水温时，就容易出现拧动的幅度过小，水温没变化，或由于需要克服该额外的阻力，导致拧动的幅度过大。由于该结构的缺陷，导致阀芯的调温实际效果差，使用起来不方便。
4.另外，在目前自动化、智能化的发展趋势下，通过电机等驱动件使得阀芯转动，是对混合阀芯一个电子智能化的改进，而由于上述结构的缺陷，会影响电机对阀芯转动的驱动力，电机带动传统阀芯转动，需要更大的扭力，导致电机驱动阀芯转动的角度难于精准控制，最终导致自动化控温效果下降。目前也有配备更大扭矩的电机，才能解决传统阀芯转动扭力大的问题，但满足这种要求的电机一般体积较大，不利于龙头的结构设计，而且相应的电源消耗也大。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中，冷热水混合阀芯因下端进水的方式水压所导致阀芯在轴向上受压增大，使得转动时阻力过大的问题，本发明提供了一种低扭矩的旋转调温装置。
6.本发明是通过以下技术方案实现的：
7.一种低扭矩的旋转调温装置，包括；
8.连接座：其上设有贯穿其上下两端面且为环形的安装腔，所述连接座周侧面上至少设有第一进水口和第二进水口，所述第一进水口和所述第二进水口均与所述安装腔连通，且所述第一进水口所在的第一平面和所述第二进水口所在的第二平面沿所述连接座轴线上下分布；
9.阀芯：与所述连接座同轴安装，且位于所述安装腔内可相对所述连接座绕自身轴线转动，所述阀芯上设有贯穿其上下两端面的混合水道，且所述阀芯周侧面上至少设有与混合水道连通的第一缺口和第二缺口，且所述阀芯安装于连接座上时，所述第一缺口位于
所述第一进水口所在的第一平面，所述第二缺口位于所述第二进水口所在的第二平面。
10.其中，在本方案中，定义所述第一缺口与所述第一进水口相对的面积比为第一开度k1，所述第二缺口和所述第二进水口相对的面积比为第二开度k2，转动所述阀芯至任意角度时，所述k1与k2的和为1。
11.如上所述的一种低扭矩的旋转调温装置，所述混合水道的轴心与所述阀芯的轴心同轴。
12.如上所述的一种低扭矩的旋转调温装置，所述阀芯为回转体，其外周面为研磨镜面，所述连接座的环形内周面也为研磨镜面。
13.如上所述的一种低扭矩的旋转调温装置，所述第一进水口与所述第二进水口的朝向相同，且所述第二进水口位于所述第一进水口下方，所述第一缺口与所述第二缺口沿所述阀芯轴心错位180
°
设置。
14.如上所述的一种低扭矩的旋转调温装置，所述第一进水口与所述第二进水口沿所述连接座的轴心错位180
°
设置，所述第一缺口与所述第二缺口的朝向相同。
15.如上所述的一种低扭矩的旋转调温装置，所述连接座还包括第三进水口和第四进水口，所述第三进水口位于所述第一进水口所在的第一平面内，且与所述第一进水口相隔180
°
设置，所述第四进水口位于所述第二进水口所在的第二平面内，且与所述第二进水口相隔180
°
设置；
16.所述阀芯还包括第三缺口和第四缺口，所述第三缺口位于所述第一缺口所在的平面，且与所述第一缺口相隔180
°
设置，所述第四缺口位于所述第二缺口所在的平面，且与所述第二缺口相隔180
°
设置.
17.如上所述的一种低扭矩的旋转调温装置，所述第一进水口、所述第二进水口、所述第一缺口、所述第二缺口均为半圆形弧形口。
18.如上所述的一种低扭矩的旋转调温装置，所述第一进水口、所述第二进水口、所述第三进水口、所述第四进水口、所述第一缺口、所述第二缺口、所述第三缺口、所述第四缺口均为1/4圆弧形口。
19.如上所述的一种低扭矩的旋转调温装置，所述连接座外周面上还设有第一密封圈安装位和第二密封圈安装位，所述第一密封圈安装位位于第一进水口与第二进水口之间，所述第二密封圈安装位位于第一进水口上侧。
20.本发明还提供了一种龙头，包括龙头本体，所述龙头本体内设有如上所述的一种低扭矩的旋转调温装置。
21.与现有技术相比，本发明有如下优点：
22.1、本发明提供了一种低扭矩的旋转调温装置，其改用侧面进水的方式，解决了产品在使用时，因下端进水的方式水压所导致阀芯在轴向上受压增大，使得转动时阻力过大的问题，而且本结构取消了阀芯具有与连接座相对的大平面结构，从结构上最大程度优化两相对运动部件之间的所产生的阻力，有效减少因水压作用在阀芯上导致阀芯转动阻力增大的问题。
23.2、本发明一种低扭矩的旋转调温装置，通过转动阀芯不同的角度，控制阀芯上的第一缺口与第一进水口不同的开度，以及第二缺口与第二进水口不同的开度，来实现冷热水进入到混合通道的比例，从而实现水温的调节和控制。
24.3、本发明一种低扭矩的旋转调温装置，通过结构的优化降低了阀芯与连接座之间的相对运动阻力，便于在自动化应用中，采用电机驱动阀芯转动时的精准度，有利于自动化控制，精准调温。
【附图说明】
25.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明一种低扭矩的旋转调温装置实施例一的结构示意图；
27.图2为图1的爆炸图；
28.图3为图1中连接座的结构示意图；
29.图4为图1中阀芯的结构示意图；
30.图5为本发明一种低扭矩的旋转调温装置实施例二的结构示意图；
31.图6为本发明一种龙头的结构示意图；
32.图7为图6的半剖视图。
【具体实施方式】
33.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
34.本发明是通过以下技术方案实现的：
35.如图1至图4所示，一种低扭矩的旋转调温装置，包括；连接座1：其上设有贯穿其上下两端面且为环形的安装腔101，所述连接座1周侧面上至少设有第一进水口11和第二进水口12，所述第一进水口11和所述第二进水口12均与所述安装腔101连通，且所述第一进水口11所在的第一平面和所述第二进水口12所在的第二平面沿所述连接座1轴线上下分布；阀芯2：与所述连接座1同轴安装，且位于所述安装腔101内可相对所述连接座1绕自身轴线转动，所述阀芯2上设有贯穿其上下两端面的混合水道201，且所述阀芯2周侧面上至少设有与混合水道201连通的第一缺口21和第二缺口22，且所述阀芯2安装于连接座1上时，所述第一缺口21位于所述第一进水口11所在的第一平面，所述第二缺口22位于所述第二进水口12所在的第二平面。本发明提供了一种低扭矩的旋转调温装置，其改用侧面进水的方式，解决了产品在使用时，因下端进水的方式水压所导致阀芯在轴向上受压增大，使得转动时阻力过大的问题，而且本结构取消的阀芯具有与连接座相对的大平面结构，从结构上最大程度优化两相对运动部件之间的所产生的阻力，有效减少因水压作用在阀芯上导致阀芯转动阻力增大的问题。
36.本方案中，通过转动阀芯不同的角度，控制阀芯上的第一缺口与第一进水口不同的开度，以及第二缺口与第二进水口不同的开度，来实现冷热水进入到混合通道的比例，从而实现水温的调节和控制。其中，定义所述第一缺口21与所述第一进水口11相对的面积比为第一开度k1，所述第二缺口22和所述第二进水口12相对的面积比为第二开度k2，转动所
述阀芯2至任意角度时，所述k1与k2的和为1。通过该方式的限定，有利于本结构在自动化控制时，通过开度的竖直来简单的估算进水量，比如通过第一进水口与热水连通，第二进水口与冷水连通，即在水压一定的条件下，控制第一进水口的开度为30％，此时第二进水口的开度即为70％，这样可以换成热水跟冷水的比例即为3：7，从而实现控温的效果。
37.而且，通过上述开度的限定，同时满足下列情况，当所述第一缺口21与第一进水口11完全相对时，所述第二缺口22与所述第二进水口12错开，所述第二进水口12与所述混合水道201之间处于封堵状态；同理，当所述第二缺口22与第二进水口12完全相对时，所述第一缺口21与所述第一进水口11错开，所述第一进水口11与所述混合水道201之间处于封堵状态。
38.本发明实施例中，所述混合水道201的轴心与所述阀芯2的轴心同轴。混合水道201的两端可以通过对接出水口作为出水端，从轴向出水。
39.另外，本发明实施例中，所述阀芯2为回转体，其外周面为研磨镜面，所述连接座1的环形内周面也为研磨镜面。通过阀芯2与连接座1相对的周面均研磨处理，有效降低了阀芯相对连接座转动时的阻力，而且通过镜面的配合，有利于使阀芯与连接座之间的间隙密封，防止冷热水从阀芯与连接座之间的间隙中流出。
40.本发明实施例中，所述第一进水口11与所述第二进水口12的朝向相同，且所述第二进水口12位于所述第一进水口11下方，所述第一缺口21与所述第二缺口22沿所述阀芯2轴心错位180
°
设置。通过结构的设计，可实现通过转动阀芯2后，其在径向开设的第一缺口与第二缺口与第一进水口和第二进水口相对的角度不同，即上述的开度，来改变冷热水进入混合通道的量，最终实现调温的效果。
41.另外，如图5所示，为本发明实施例二的结构示意图，也可以通过该设置方式达到上述效果，所述第一进水口11与所述第二进水口12沿所述连接座1的轴心错位180
°
设置，所述第一缺口21与所述第二缺口22的朝向相同。即本方案满足，如果阀芯的第一缺口与第二缺口为同向设置，则连接座上的第一进水口和第二进水口则为错位设置；如果阀芯的第一缺口与第二缺口错位设置，则连接座上的第一进水口与第二进水口则为同向设置。
42.本发明实施例中，如图1至图4所示，通过多个进水口以及多个缺口的设置，来提升进水量。具体地，所述连接座1还包括第三进水口13和第四进水口14，所述第三进水口13位于所述第一进水口11所在的第一平面内，且与所述第一进水口11相隔180
°
设置，所述第四进水口14位于所述第二进水口12所在的第二平面内，且与所述第二进水口12相隔180
°
设置；所述阀芯2还包括第三缺口23和第四缺口24，所述第三缺口23位于所述第一缺口21所在的平面，且与所述第一缺口21相隔180
°
设置，所述第四缺口24位于所述第二缺口22所在的平面，且与所述第二缺口22相隔180
°
设置。
43.在上述采用双进水口与双缺口的实施例中，为了满足所述k1与k2的和为1，所述第一进水口11、所述第二进水口12、所述第一缺口21、所述第二缺口22均为半圆形弧形口。
44.在上述采用四进水口与四缺口的实施例中，为了满足所述k1与k2的和为1，所述第一进水口11、所述第二进水口12、所述第三进水口13、所述第四进水口14、所述第一缺口21、所述第二缺口22、所述第三缺口23、所述第四缺口24均为1/4圆弧形口。
45.另外，为了提高连接座安装后的密封性能，所述连接座1外周面上还设有第一密封圈安装位102和第二密封圈安装位103，所述第一密封圈安装位102位于第一进水口11与第
二进水口12之间，所述第二密封圈安装位103位于第一进水口11上侧。
46.如图6、图7所示，本发明还提供了一种龙头，包括龙头本体9，所述龙头本体9内设有如上所述的一种低扭矩的旋转调温装置。由于包括了上述的冷热水混合调温装置，故也具有对应的有益效果。
47.更进一步地，本发明实施例中，所述龙头本体9内设有装配腔901，且所述龙头本体9上还设有与所述装配腔901连通的第一接口902、第二接口903以及出水口904，且所述低扭矩的旋转调温装置设置于装配腔901内，且与所述装配腔901配合，将装配腔901分隔成连通第一接口902与第一进水口11的第一进水通道904，连通第二接口903与第二进水口12的第二进水通道905，连通出水口904与混合水道201的出水通道907。
48.本发明实施例中，为了提升龙头的自动化，还包括电机驱动组件，其包括设于装配腔901内的驱动电机91，连接在驱动电机91与阀芯2之间的转动件92，所述电机驱动所述转动件转动，以带动所述阀芯相对所述连接座1转动。
49.另外，为了提升控温的精准度，本方案还包括了温度传感器93，所述温度传感器93设置于所述混合水道201内。且本方案中，龙头本体9上还设有温度显示屏以及对所述温度显示屏供电以及对所述电机供电的电池，其集成与龙头本体9上，使得结构更为紧凑，而且提升产品的智能化性能。
50.而且，本发明实施例中，为了保证龙头内部电器元件的正常使用，通过结构密封使得装配腔分隔开，比如本方案中，在连接座1外侧还设有外壳94，外壳94起到连接固定所述低扭矩的旋转调温装置的作用之余，还将第一进水通道904、第二进水通道905以及电机一侧密封分隔。
51.本发明提供了一种低扭矩的旋转调温装置，其改用侧面进水的方式，解决了产品在使用时，因下端进水的方式水压所导致阀芯在轴向上受压增大，使得转动时阻力过大的问题，而且本结构取消了阀芯具有与连接座相对的大平面结构，从结构上最大程度优化两相对运动部件之间的所产生的阻力，有效减少因水压作用在阀芯上导致阀芯转动阻力增大的问题。
52.如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本发明的具体实施只局限于这些说明。凡与本发明的方法、结构等近似、雷同，或是对于本发明构思前提下做出若干技术推演，或替换都应当视为本发明的保护范围。