阅读说明：本技术 衡压四通混水阀 (Constant pressure four-way water mixing valve ) 是由 吴林平 潘宗祥 娄振祥 葛小杰 童彬霞 于 2020-07-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了衡压四通混水阀,包括阀体,阀体为管状结构件且外周设置有两个入水端、出水端,阀体内同轴设置有外阀芯、内阀芯与活塞,活塞位于内阀芯内并可在内阀芯内沿轴向移动,内阀芯位于外阀芯内,外阀芯表面设置有冷水孔与热水孔分别与两个入水端联通,内阀芯一上一下设置有两个可由流体通过的输入通道、以及两个在外表面与输入通道隔断的输出通道,驱动内阀芯旋转将调节曲面通道与冷水孔或热水孔之间导通或关闭,活塞中部设置挡板隔断,挡板上下均设置有一出入水口组,出入水口组包括与其中一个输入通道连通的入水口,入水口、输入通道、冷水孔或冷水孔三者共同构成流通截面。可改变冷、热进水流道截面来减少或增加流量来平衡温度。(The invention discloses a balanced pressure four-way water mixing valve, which comprises a valve body, wherein the valve body is a tubular structural member, the periphery of the valve body is provided with two water inlet ends and two water outlet ends, an outer valve core, an inner valve core and a piston are coaxially arranged in the valve body, the piston is positioned in the inner valve core and can move along the axial direction in the inner valve core, the inner valve core is positioned in the outer valve core, the surface of the outer valve core is provided with a cold water hole and a hot water hole which are respectively communicated with the two water inlet ends, two input channels through which fluid can pass are arranged on the upper part, and two output channels separated from the input channel on the outer surface, the inner valve core is driven to rotate to enable the curved surface channel to be communicated with or closed from the cold water hole or the hot water hole, the middle part of the piston is provided with a baffle separation, the upper part and the lower part of the baffle are respectively provided with a water inlet and outlet group, the water inlet and outlet group comprises a water inlet communicated with one of the input channels, and the water inlet, the input channels, the cold water hole or the cold water hole form a circulation section together. The cold and hot inlet flow channel cross-sections can be changed to reduce or increase the flow to balance the temperature.)

衡压四通混水阀

技术领域

本发明涉及一种阀体，尤其是涉及一种衡压四通混水阀。

背景技术

目前市场上地暖混水系统主要以二通阀和三通阀为主，这两种形式的混水系统存在以下问题：采用二通阀的混水系统难以使冷热水同步调节，水流量不恒定，水温不能稳定控制，热源回水端需加旁通件，回水温度过低时壁挂炉会产生冷凝现象；采用三通阀的混水系统虽然可以获得较稳定的混合水，但对一次系统缺乏保护，同时需在热源回水端加定量旁通阀以防止锅炉出现冷凝现象；另一个，目前市场上现有采用二通阀或三通阀的混水系统，二通阀或三通阀为截止式阀门，水流方向固定，当混水系统安装在分集水器的左侧和安装在右侧时不能通用，而地暖供水在上面和地暖供水装在下方时也不能通用，给生产制造和用户选择安装带来不便。

因此研发者研制四通流量调节混水阀，能够使冷、热水混合后达到预期的混水温度，同时也保证了热源回水温度，能够有效的避免了热源回水温度较低出现的冷凝现象。但现有的四通流量混水阀也存在着一些问题，比如：冷水管道与热水管道之间存在压力差，温度无法实现动态平衡。针对上述问题，我司工程师设计了一款《衡压四通混水阀》，以改善现有技术存在的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种衡压四通混水阀，通过手柄旋动改变流通截面从而调节冷、热进水比例可，可根据冷、热进水的压力压力差产生活塞的轴向位移，从而改变内阀芯冷、热进水流道截面来减少或增加流量来平衡温度。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：衡压四通混水阀，包括阀体，所述的阀体为管状结构件且外周设置有两个入水端、出水端，所述的阀体内同轴设置有外阀芯、内阀芯与活塞，所述的活塞位于内阀芯内并可在内阀芯内沿轴向移动，所述的内阀芯位于外阀芯内，所述的外阀芯表面设置有冷水孔与热水孔分别与两个入水端联通，所述的内阀芯一上一下设置有两个可由流体通过的输入通道、以及两个在外表面与输入通道隔断的输出通道，驱动内阀芯旋转将调节曲面通道与冷水孔或热水孔之间导通或关闭，所述的活塞中部设置挡板隔断，挡板上下均设置有一出入水口组，所述的出入水口组包括与其中一个输入通道连通的入水口、以及与其中一个输出通道连通的出水口，所述的入水口、输入通道、冷水孔或冷水孔三者共同构成流通截面。

本发明进一步的优选方案：所述的两个入水端位于同一水平面上，所述的冷水孔与热水孔在轴向存在高度差。

本发明进一步的优选方案：所述的外阀芯表面安装有两个腰形密封垫，所述的腰形密封垫边缘设置有一圈密封凸筋与阀体内壁密封性连接，所述的入水端位于密封凸筋内，所述的腰形密封垫上设置有与冷水孔或热水孔连通的通孔，由入水端进入的流体将封闭于密封凸筋范围内且仅能够通过通孔进入冷水孔或热水孔。

本发明进一步的优选方案：所述的外阀芯底部以及顶部沿周向开设有槽口，所述的槽口与输出通道联接，由两个槽口输出的流体在外阀芯外周面与阀体内壁面之间混合，混合后的流体通过出水端留出。

本发明进一步的优选方案：两个输入通道其中一个与冷水孔连接、而另一个与热水孔连接，所述的两个输出通道分别位于两个输入通道的上方与下方。

本发明进一步的优选方案：所述的内阀芯表面套设有多个密封圈，所述的密封圈将内阀芯外壁与外阀芯内壁密封性连接，所述的密封圈将相邻的两个输入通道隔断，密封圈将相邻的输入通道与输出通道隔断。

本发明进一步的优选方案：所述的输入通道包括两个呈横置腰形结构的输入口，两个输入口对应设置。

本发明进一步的优选方案：所述的内阀芯与手柄连接，手柄旋转可带动内阀芯绕轴旋转从而调节输入通道与冷水孔或热水孔导通或关闭。

本发明进一步的优选方案：所述的挡板隔断活塞的内部通道并将活塞分为上段与下段，所述的上段与下段结构对称设置，所述的上段顶面开口，下段底面开口，所述的上段设置有入水口与出水口，所述的出水口位于入水口上方。

本发明进一步的优选方案：所述的入水口包括沿周向均匀分布的多个圆孔，所述的出水口与入水口对应设置，所述的出水口包括沿周向均匀分布的多个圆孔，所述的上段与下段之间、出水口与入水口之间均设置有凸环，所述的凸环与内阀芯内壁面密封性连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于内阀芯位于外阀芯内，外阀芯表面设置有冷水孔与热水孔分别与两个入水端联通，内阀芯设置两个可由流体通过的输入通道、以及两个在外表面与输入通道隔断的输出通道。通过设置可发生周向相对运动的外阀芯、内阀芯来控制冷水、热水的输入流量，以及阀体的开启与关闭。活塞位于内阀芯内并可在内阀芯内沿轴向移动，活塞中部设置挡板隔断，挡板上下均设置有一出入水口组。本发明将热水通入活塞隔板上方，冷水通入活塞隔板下方，冷水、热水之间的压力差将带动活塞产生轴向位移，从而改变活塞与内阀芯构成的进水流道截面，减少或增加流量来平衡温度。本发明由入水口、输入通道、冷水孔或冷水孔三者共同构成流通截面。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域 技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的部分分解结构示意图；

图3为本发明的剖视图；

图4为阀体内部结构的剖视图；

图5为阀体内部结构的分解结构示意图一；

图6为阀体内部结构的分解结构示意图二。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图6所示：衡压四通混水阀，包括阀体1，阀体1为管状结构件且外周设置有两个入水端21、出水端22，阀体1内同轴设置有外阀芯23、内阀芯24与活塞37，活塞37位于内阀芯24内并可在内阀芯24内沿轴向移动，内阀芯24位于外阀芯23内，外阀芯23表面设置有冷水孔25与热水孔26分别与两个入水端21联通，内阀芯24一上一下设置有两个可由流体通过的输入通道27、以及两个在外表面与输入通道27隔断的输出通道28，驱动内阀芯24旋转将调节曲面通道与冷水孔25或热水孔26之间导通或关闭，活塞37中部设置挡板29隔断，挡板29上下均设置有一出入水口组，出入水口组包括与其中一个输入通道27连通的入水口30、以及与其中一个输出通道28连通的出水口31，入水口30、输入通道27、冷水孔25或冷水孔25三者共同构成流通截面。

两个入水端21位于同一水平面上，冷水孔25与热水孔26在轴向存在高度差。本发明将实现分别控制冷水的入水量、热水的入水量，再去混合成温水。而不是直接进行冷水热水的混合。因此在设计本发明的过程中，需要分别设计冷水的混水阀流道、以及热水阀流道。但为了便于本发明的安装，两个入水端21需要位于同一水平面上。当流体进入阀体1后，在阀体1内有不同的流通流道。

外阀芯23表面安装有两个腰形密封垫32，腰形密封垫32边缘设置有一圈密封凸筋33与阀体1内壁密封性连接，入水端21位于密封凸筋33内，腰形密封垫32上设置有与冷水孔25或热水孔26连通的通孔34，由入水端21进入的流体将封闭于密封凸筋33范围内且仅能够通过通孔34进入冷水孔25或热水孔26。本发明设计腰形密封垫32为了实现在同一高度进入阀体1的热水、冷水，能够分别进入高度不一的冷水孔25与热水孔26，才能够分别进入后续完全不同的流通流道。腰形密封垫32上的密封凸筋33设置将限制流体，从而确保由入水端21进入的流体只能够进入冷水孔25或者热水孔26，而不会流向其他地方。事实上，外阀芯23外壁面除去腰形密封垫32的其他位置将在后续进行冷水、热水的混合。

外阀芯23底部以及顶部沿周向开设有槽口35，槽口35与输出通道28联接，由两个槽口35输出的流体在外阀芯23外周面与阀体1内壁面之间混合，混合后的流体通过出水端22留出。本发明设计流体（即冷水、热水）在依次通过外阀芯23、内阀芯24、活塞37后，再经由活塞37、内阀芯24、外阀芯23流出至外阀芯23外进行混水。此处的槽口35设计即为流体由外阀芯23流出的口。

两个输入通道27其中一个与冷水孔25连接、而另一个与热水孔26连接，两个输出通道28分别位于两个输入通道27的上方与下方。本发明设置位于上部的为热水的流通流道，位于下部的为冷水的流通流道。因此在下文中的原理论述中也以此为例。但在实际应用过程中，并不限制于此可以任选。

内阀芯24表面套设有多个密封圈36，密封圈36将内阀芯24外壁与外阀芯23内壁密封性连接，密封圈36将相邻的两个输入通道27隔断，密封圈36将相邻的输入通道27与输出通道28隔断。也就是说，流体仅能够从输入通道27流入、从输出通道28流出，而且冷水的流通流道与热水的流通流道互不影响。

输入通道27包括两个呈横置腰形结构的输入口，两个输入口对应设置。输入通道27的具体结构并不限制，此处指出的横置腰形结构为优选。

内阀芯24与手柄3连接，手柄3旋转可带动内阀芯24绕轴旋转从而调节输入通道27与冷水孔25或热水孔26导通或关闭。随着手柄3的旋转带动内阀芯24旋转，当输入通道27与冷水孔25或热水孔26有所重合，则流通流道被打开。输入通道27与冷水孔25或热水孔26所重合的面积越大则水流量越大。因此这个水流量可以通过手柄3旋转进行控制。

挡板29隔断活塞37的内部通道并将活塞37分为上段与下段，上段与下段结构对称设置，上段顶面开口，下段底面开口，上段设置有入水口30与出水口31，出水口31位于入水口30上方。在冷水与热水进入活塞37后，冷水会对挡板29产生向上的压力，热水会对挡板29产生向下的压力，而冷水、热水之间的压力差将使得活塞37产生轴向位移，从而改变主轴芯与入水口30之间的流道截面，来减少或增加流量来平衡温度。

入水口30包括沿周向均匀分布的多个圆孔，出水口31与入水口30对应设置，出水口31包括沿周向均匀分布的多个圆孔，上段与下段之间、出水口31与入水口30之间均设置有凸环，凸环与内阀芯24内壁面密封性连接。活塞37通过外表面的凸环来实现与内阀芯24的密封性连接，也从而在外周隔断出水口31与入水口30。

本发明在工作时，若手柄3控制内阀芯24的输入通道27与外阀芯23的冷水孔25、热水孔26错开，则混水阀被关闭。若手柄3控制内阀芯24的输入通道27与外阀芯23的冷水孔25、热水孔26有所重合则混水阀开启。混水阀开启后，由两个入水端21分别通入冷水、热水，冷水在腰形密封垫32的作用下进入冷水孔25，热水在腰形密封垫32的作用下进入热水孔26。本发明以冷水孔25位于热水孔26之下来进行举例说明。

通过热水孔26后的热水通过位于上部的输入通道27进入内阀芯24，再进入活塞37上段的入水口30，由活塞37顶面开口处和上段的出水口31输入至内阀芯24上端的输出通道28。热水最后经由外阀芯23的上部槽口35流出至外阀芯23外周。

通过冷水孔25后的冷水通过位于下部的输入通道27进入内阀芯24，再进入活塞37下段的入水口30，由活塞37底面开口处和下段的出水口31输入至内阀芯24下端的输出通道28。冷水最后经由外阀芯23的下部槽口35流出至外阀芯23外周。

此时位于外阀芯23外周的冷水、热水将进行混合，最后通过阀体1的输出端流出。本发明涉及的输出端可以为一个，也可以为两个（图示中为两个输出端）。若为两个，本发明采用设置一个输出端与外阀芯23外周面联通，而另一个输出端事实上是盲孔结构与外阀芯23是隔断状态。一个输出端与另一个输出端之间通过另外设置在阀体1内的流道联通。这样设置使得单一口留出的冷热混合的水性质单一，温度可控性强。避免两个输出端输出的水温不一致。

内阀芯24通过阀轴2连接到手柄3，阀体1上方设置有限位内齿圈4与限位外齿圈5，阀轴2从限位内齿圈4内穿过且上端连接手柄3，限位外齿圈5固连且外周设置有第一限位块6，限位内齿圈4外设置有第二限位块7，第一限位块6与第二限位块7的相对位置可调，限位内齿圈4卡入限位外齿圈5内，手柄3设置有凸块7，凸块7安装于第一限位块6与第二限位块7之间并由第一限位块6、第二限位块7限制行程。

阀体1外固定连接有用于安装阀体1的安装架8，安装架8内设置有限位套9。混水阀通过安装架8进行安装。本发明设置限位套9用于安装限位外齿圈5，从而实现第一限位块6的位置安装。

限位套9的结构与限位外齿圈5的结构相适应，限位外齿圈5的下端位于限位套9内，第一限位块6的下端也位于限位套9内。

限位外齿圈5内壁布满轮齿，限位内齿圈4外壁对应布满轮齿，限位内齿圈4从上端***限位外齿圈5内，则限位内齿圈4与限位外齿圈5周向相对固定。在限位外齿圈5、限位内齿圈4设置轮齿，实现两者在非组装状态下，第一限位块6、第二限位块7之间的相对位置可调，而在限位内齿圈4***限位外齿圈5后，即两者在组装状态下，第二限位块7的位置也将被固定。本发明所设计的限位内齿圈4轮齿与限位外齿圈5轮齿是锁死的，不发生相对转动。

手柄3内通过驱动架10与手柄3连接，驱动架10上端与手柄3固连。

驱动架10包括圆盘件11、位于圆盘件11上方的手柄安装座12、以及位于圆盘下方的管件13，圆盘件11依托于手柄3内底面，圆盘件11架设在限位内齿圈4顶面，管件13伸入限位内齿圈4内且与阀轴2固连。本发明设置驱动架10，一方面连接手柄3结构，另一方面设置圆盘件11去发生相对于限位内齿圈4的旋转。圆盘件11架设于限位内齿圈4上，发生相对旋转的摩擦阻力并不大，是合理的结构设置。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。