自动恒温混水阀

1、浅析自动恒温阀的原理与应用一、前言自动温控阀是一种控制流体温度的新型阀门，又称自力式温控阀或自动 恒温阀，简称恒温阀。它依靠感温传感器内感温材料的膨胀力来驱动阀门启闭， 从而调节进入阀门的冷、热流体流量达到控制流体出口温度的目的。它是一种 不需外接能源，而由热敏元件吸收流体的热量并转换为机械能，使执行机构按一 定的调节规律工作的自动温度控制器。二、自动温控阀工作原理、性能特点工作原理自动温控阀其基本结构由感温传感器自力式执行机构和阀体组成。感温 元件结构如图1所示，流体通过阀门时，位于阀体内部感温元件受热(或遇冷)一 热 量通过刚性纯铜密封容器外壁使杯内感温蜡受热熔化(或冷凝)体积膨胀(或 收

2、缩)一推动横隔膜、锥形橡胶体一推动活塞一带动调节启闭件，从而调节阀门 的开 度。实际结构中，一般还设计有：放大机构将活塞传递来的微小的轴向位移放大到环向，使得对阀门 的开度调节能力大大增加。复位弹簧机构使得感温蜡体积遇冷收缩时活塞回位。温度控制设定机构使得该阀门在使用中可根据实际情况对控制温度 进行设定和调整。自动恒温阀特点相对于电动、气动、电磁温度控制阀，自动恒温阀有如下的优点：无需电源或压缩空气等外部动力，结构简单，安全性高。温度控制精度高，工作稳定。过温保护装置灵敏可靠，保护范围大，能确保特殊情况下设 备安全运行。比例式控制，不会引起水锤危害。适用范围广，可用于多种介质的温控场合。体积小

3、，不怕冻，重量轻，安装方便。三、自动温控阀的应用广泛应用于采暖、热水供应、航天航空、电力、能源动力、冶金、船舶 等工业各种热交换设备的温度自动控制，如压缩机、汽轮机、内燃机、齿轮箱、 大型真空泵等需要恒温润滑的机械冷却系统中及印染、纺织、食品、皮革等行业 需恒温排放流体的场合。自动温度控制阀的工业应用有以下几个方面。在动力机械润滑冷却系统中的应用压缩机、汽轮机、内燃机等高速回转的动力机械其轴承部位需要良好的 润滑和冷却。且对于润滑油的温度要求十分严格，油温过高或过低都会影响机器 的正 常运行。实际工程中常用冷却器换热的方法来降温，但难于控制冷却后的 温度。在润滑油循环管路中安装自动温度控制阀，

4、将冷却后的润滑油与未经冷却 的润滑油分别通入自动温度控制阀，其出口油温将自动保证确定的最佳油温。 比如在螺杆式压缩机润滑油冷却回路的恒温系统中，当润滑油温度保持在 42C5C时才能保证 良好的活性和润滑性能。自动温渡控制阀与热器在冷却回 路中的安装如图5所示。这种配置很好地保换持了油温的稳定，既保证油温不会 过高而造成润滑油黏度下 降、润滑性能降低，也避免了油温过低引起润滑油黏 度过大，甚至水份在系统内析出。根据介绍，高精度自动温控阀可将油温控制到 42C5C。在汽轮机、内燃机、变速器齿轮箱中的应用也是如此。目前，我国300MW 以上发电机组主要采用引进设备或技术，其中汽轮机润滑油冷却系统中皆

5、采用自 动温控阀来控制润滑油油温。机车内燃机、船用柴油发动机、V8汽车发动机也 都采用冷却器前加三通自动温控阀的配置来控制润滑油的温度。航空器发动机增速器齿轮箱在高速运转时的情况也与动力机械的工况 相近，故也采用三通自动温控阀的形式来保持润滑油冷却回路的恒温。在液压系统冷却回路恒温系统中的应用液压系统要求对其油液温度进行控制，特别是对运行中温度控制准确度 要求较高的液压系统，如伺服系统、比例系统、液压元件试验台及连续运行的大 型液 压设备等，目前较多采用电测电控和机械组合匹配的冷却控制即电磁水阀 的方式，这种控制方式最大的缺点是控制形式属开关量控制，不能实现随系统发 热量的变化而调节冷却水量，

6、并且常因水中锈垢和混杂颗粒，造成电磁水阀阀 心动作失灵、电磁铁烧坏等故障和造成水源浪费。另一种是使用比例式冷却水控 制方式即电动调节阀的方式，与前一种方法相比，它具有能随系统发热量的变 化调节冷却水量和控制精度高的优点，但因其组成环节多，故障率高，且目前与 电动执行器组成最小的输 水阀通径都在50mm以上，而液压系统常用的都在50mm 以下，因此在使用中受到限制。在液压系统冷却回路应用自动温控阀则具有结构简单，动作可靠，性能 稳定，无须外部动力，精度高等特点，它与冷却器组成一个闭环冷却水调节系统， 是一种较为理想的液压系统冷却水调节方法。国外已经有大量新型液压系统选 用自动温控阀作为冷却水调节

7、元件，运行情况十分理想。在生产过程中流体温度控制中的应用自动温控阀大量地应用在各种生产工艺流程的流体温度控制中，如印 染、纺织、食品、皮革等行业需恒温排放流体的场合。例如在连续铸锭生产线结晶器冷却水温度控制中的应用：包头钢铁公司 立弯式连续铸锭生产线结晶器冷却水属于闭路软水循环系统，炽热钢液（温度大 于1600C）的初凝是在结晶器内完成的，形成3-8mm坯壳（中心仍是炽热钢液）， 在引锭杆作用下进入扇形段，进一步喷淋固化直至拉矫机，形成最终铸坯。如 果在结晶器内冷却不均匀或成形不好，就出现拉漏、沾钢的严重后果。该系统由 德国西马克公司进行基础设计，采用的就是DN500三通自动温控阀，通过旁路

8、回 水与板式换热器的回水混合，经热平衡达到浇铸工艺要求的温度40-45C。德国L&E公司为了提高效率，降低能耗和减少污染，在新型造纸机尤其 是能源消耗最大的是造纸机的干燥部分，其真空站冷凝器冷却水出口温度控制， 采用了三通自动温控阀，用来自动地改变冷却水的排出量而控制其排出温度，防 止热污染，并使冷却水得以充分利用。既减少了冷却水的消耗量，又能把一定温 度的水送入其他工序利用。结束语随着科技的发展，工业规模的扩大，工业生产呈现大容量，高参数， 高效低耗，低污染和高自动化的趋势，对温度控制的精度和安全可靠性要求愈来 愈高。自动温控阀以其优越的性能而有着广阔的发展空间。目前，国内已经有 一些企业和

9、高校正在从事这方面的研究和开发，这无疑有利于中国重大技术装备 国产化。自动恒温混水阀本自动恒温混水阀以热管波纹管或记忆合金弹簧为感温敏感元件，通过两个同轴旋钮调节 出水温度及流量，自动维持恒温，不需要使用电源即可克服淋浴头忽热忽冷的现象，以及 统一高位槽不能自由调选水温的弊病。除用于淋浴外亦可用于其它需要自动恒温混水的场 合以达到节能节水的目的。一种自动恒温混水阀，由内、外套筒、温度敏感元件、调温弹簧、调温旋钮、流量调节钮、 冷、热进水口、混水杯及混水出口所组成，其特征在于温度敏感元件由内充低沸点工质的 热管串接波纹管组成或由弹簧状的记忆合金件构成，内筒上的冷、热进水口，（上位孔与下 位孔）上

10、下错开，外筒上的冷、热进水口在同一水平线上，混水腔室内设有混水杯，混水杯 呈进口小出口大的阶梯孔形。本实用新型公开了一种恒温混水阀，它包括混水阀壳体、滑块、混水阀冷水入口、混水阀 热水入口，其特征在 于在滑块靠近混水阀冷水入口的一端设置第一软质密，滑块靠 近混水 阀热水入口的一端设置第二软质密；混水阀热水入口设置有上水止回球阀；混水阀冷水入 口设置有限流减压阀。本实用新型在滑块的上、下设置了软密封，提高了原恒温混水阀的密 封性能，提高了恒温混水阀的安全性能，可以为消费者提供一种安全，舒适的恒温混水阀。 使用本实用新型可以减少阀门的用量，并且简化了安装节省了管线，为用户降低了成本， 利于实施，具

11、有广泛的市场前景。一种恒温混水阀，它包括混水阀壳体(4)、滑块(5)、混水阀冷水入口(6)、混水阀热水入口(7)， 其特征在于在滑块(5)靠近混水阀冷水入口(6)的一端设置第一软质密(2)，滑块(5)靠近混水 阀热水入口(7)的一端设置第二软质密(3)。微电子智能恒温高压混水阀本实用新型公开了一种微电子智能恒温高压混水阀，包括阀体和压盖，阀体上设有热水进水 口、冷水进水口和混合出水口，阀体与压盖围成密闭的安装腔，阀体内开设混水孔、热水孔 和冷水孔；安装腔内安装定位旋转轴，定位旋转轴的一端与阀体连接，定位旋转轴的另一端 与压盖或定瓷片连接，定位旋转轴上安装定瓷片和动瓷片，定瓷片与阀体固连接，定瓷

12、片 上开设热水水孔、冷水水孔、混合水孔和定瓷片旋转轴孔，动瓷片的工作面上开设动瓷片旋 转轴孔和混水槽，定位旋转轴位于动瓷片旋转轴孔和定瓷片旋转轴孔内；阀体上开设电机 安装孔，电机安装孔内安装电机，电机的输出轴上安装齿轮，动瓷片上安装齿圈，齿圈与齿 轮啮合。微电子智能恒温高压混水阀，包括阀体（4）和压盖（5），阀体（4）上设有热水进水口（1）、 冷水进水口（2）和混合出水口（3），其特征在于：阀体（4）与压盖（5）围成密闭的安装 腔，阀体（4）内开设混水孔（9）、热水孔（36）和冷水孔（37），热水进水口（1）通过热 水孔（36）与安装腔相 通，冷水进水口（2）通过冷水孔（37）与安装腔相通，混

13、合出水口 （3）通过混水孔（9）与安装腔相通；安装腔内安装定位旋转轴（13），定位旋转轴（13） 的一端与阀体（4）连接，定位旋转轴（13）的另一端与压盖（5）或定瓷片（8）连接，定 位旋转轴（13）上安装定瓷片（8）和动瓷片（15），定瓷片（8）与阀体（4）固连接，定 瓷片（8）上开设热水水孔（16）、冷水水孔（17）、混合水孔（12）和定瓷片旋转轴孔Q1）， 动瓷片（15）的工作面上开设动瓷片旋转轴孔（26）和混水槽（19），定位旋转轴（13）位 于动瓷片旋转轴孔（26）和定瓷片旋转轴孔（21）内；阀体（4）上开设电机安装孔（38）， 电机安装孔（38）内安装电机（7），电机（7）的输出轴

14、上安装齿轮（6），动瓷片（15）上 安装齿圈（11），齿圈（11）与齿轮（6）啮合。电子自动及手动调节两用式多功能出水恒温混水阀本实用新型装置涉及一种电子自动及手动调节两用式多功能出水恒温混水阀，包括自动恒温 装置，因在自动恒温装置内的上部设置有自动恒温系统及手动调节恒温机构，下部设置有 自动断水系统，使用时，由控制器控制反馈信息，利用直流驱动电机带动阀体内部的阀芯旋 转一个角度，实现调节热水和冷水的流量比例，达到自动恒温的目的。该混水阀既具有自 动恒温功能，又具有手动调节恒温功能，达到使用方便的目的。当互感线圈检测到出水口的 漏电电流大于人体安全电流值时，控制器驱使直流电机带动阀芯旋转一个角

15、度，立即关断 出水口出水，达到漏电自动断水目的，使人与带电体完全隔离，因此可避免因漏电而引起危 害人身安全的隐患发生。一种电子自动及手动调节两用式多功能出水恒温混水阀，其包括自动恒温装置，其特征在于: 在自动恒温装置内分别设置有用于自动调节热水与冷水流量比的自动恒温系统、用于自动切 断出水功能的漏电自动断水系统以及手动调节恒温机构。4什溢瓯 苜溢函左视图右视图后视图主视图一种太阳能热水器的恒温调节器本实用新型公开了一种太阳能热水器的恒温调节器，包括主体，所述主体上设有热水进水口、 冷水进水口和混合水出水口，所述主体内设有混合水腔，所述主体内设有热水水道连通热水 进水口和混合水腔，所述主体内设有

16、混合水水道连通混合水腔和混合水出水口，所述混合水 腔内设置有恒温阀芯，所述主体内设有同时控制热水水道和混合水水道开断的陶瓷阀芯， 所述陶瓷阀芯包括陶瓷定片和90限位旋转的陶瓷动片，所述陶瓷定片和陶瓷动片紧贴设置 在一起，本设计利用陶瓷动、定片上孔位的错位进行开关操作，无需像一般恒温龙头一样 安装单向止回阀防止冷热水串流，降低了混水器使用中的动态水阻，确保了其实际应用的 可靠性。一种太阳能热水器的恒温调节器，包括主体（1），所述主体（1）上设有热水进水口（11）、 冷水进水口（12）和混合水出水口（13），所述主体（1）内设有混合水腔（14），所述主体（1）内设有热水水道连通热水进水口（11）和

17、混合水腔（14），所述主体（1）内设有混合 水水道连通混合水腔（13）和 混合水出水口（14），所述混合水腔（14）内设置有恒温阀芯（2），其特征在于：所述主体（1）内设有同时控制热水水道和混合水水道开断的陶瓷阀芯（3），所述陶瓷阀芯（3）包括陶瓷定片（31）和90限位旋转的陶瓷动片（32），所述陶瓷 定片（31）和陶瓷动片（32）紧贴设置在一起，所述热水水道依次经过陶瓷定片（31）上 的热水进水孔（310）和陶瓷动片（32）上的热水出水孔（320），所述混合水水道依次经过 陶瓷定片（31）上的混合水 进水孔（311）、陶瓷动片（32）上的混合水槽（321）、陶瓷定 片（31）上的混合水出水孔

18、（312）。热水自动恒温阀实用新型是热水自动恒温阀，由阀体、水封、支承板、蝶形双金属片、恒温轴、复位弹簧、 O型密封圈、复 位弹簧座、挡圈、螺纹孔、连接板、恒温阀芯、温度传感器探 头、混流腔、 出水管接头构成。具有利用双金属片的热变形自动控制热水恒温，大大缩短了冷、热水管 路，降低了热水供水系统成本，结构紧凑、体积小，能够预先调定水温，使用时也能随意调控水温，既能手动旋钮调定水温，也能装上电机控制装置调定水温等特点。适宜装于浴 池、热水箱的热水出口处与家用热水器上控制热水恒温使用。热水自动恒温阀，其特征在于由阀体、水封、支承板、蝶形双金属片、恒温轴、复位弹簧、 O型密封阀、复位弹簧座、挡圈、螺

19、纹孔、连接板、恒温阀芯、温度传感器探头、混流腔、 出水管接头构成。冷热水混水自动恒温阀一种冷热水混水自动恒温阀，该阀门主要由记忆 合金弹簧3对水温的反应产生弹力变化与平 衡弹簧4相互作用 带动活塞2产生轴向位移，实现冷热水出口大小的调节,最终实 现混水温 度的恒定，如想改变出水温度可由温度旋钮6设定。一种冷热水混水自动恒温阀，由外套1，活塞2,记忆合金弹簧3,平衡弹簧4,盖5,设 定温度旋钮6，螺套7，芯轴8，密封圈9、10，导向键11，出水龙头12组成，其特征是， 活塞2将阀腔分为A腔，B腔，记忆合金弹簧3和平衡弹簧4套在同一芯轴8上，记忆合 金弹簧3 一端压着芯轴8上的固定套，一端与活塞2

20、接触，平衡弹簧4 一端压着活塞2， 一端压着螺套7,螺套7通过螺纹与设定温度旋钮6相连接。自动恒温阀本实用新型是一种根据流体的温度对开度进行自动调节的恒温阀。阀内带有装着感温蜡等 感温物质的感温体。感温物质的热胀冷缩使弹性密封元件产生位移带动感温体作离开和接 近阀座的运动从而 调节了阀门的开度。并且开关阀门的温度也可通过调节螺钉进行调节。 本实用新型的特点是结构简单紧凑，感温快，成本低，可用作疏水阀，也可用于散热器， 加热器、冷却器的出口实现温度的自控。一种自动恒温阀，包括确定了进口，出口和进出口之间的阀座的阀体(1)，拧在阀体(1)上在 阀内形成空腔的阀盖(2)，阀体与阀盖之间的密封圈(7)

21、和感温体(3)，其特征在于感温体(3) 内装感温蜡用弹性密封件(32)密封，感温体密封件一侧装有推杆(5)，另一侧装有复位弹簧。 感温体的导向部位与导向面滑动配合。燃气热水器自动恒温阀一种燃气热水器自动恒温阀，它包括气阀体、联动阀、气门，主要技术特征是它还包括压力 比例调节阀、联动轴微调器、联动轴，压力比例调节阀、联动轴微调器、联动轴的轴心线 与联动阀的轴心线为同一直线，联动轴与气门联接，压力比例调节阀的进气口与气阀体联通， 压力比例调节阀的出气口与联动阀联通，所述的压力比例调节阀包括左压板、连接于左压 板上的阀体，连接于阀体腔体上并能在腔内移动的隔膜，连接于隔膜上并将阀体与左压板围 成的腔体

22、隔开成两个腔体的阀芯，两端分别连接于左压板内壁和阀芯左端外壁上的平衡弹 簧，两端分别连接于阀芯右端外壁和联动轴微调器上的推力弹簧，连接于阀体右端上的右压 盖。具有能有效地实现自动恒温等特点。一种燃气热水器自动恒温阀，它包括气阀体(1)、电磁阀(2)、调气气阀芯(4)、联动阀(7)、 气门(8)、联动小轴(9)、压差盘(10)、压差传压管(11)、水阀(12)、调水水阀芯(13)、微动开 关(14)，其特 征在于它还包括压力比例调节阀(3)、联动轴微调器(5)、联动轴(6)，压力比 例调节阀(3)、联动轴微调器(5)、联动轴(6)的轴心线与联动阀(7)的轴心线为同一直线，联 动轴(6)与气门(8

23、)联接，压力比例调节阀(3)的进气口 39与气阀体(1)联通，压力比例调节阀 (3)的出气口(30)与联动阀联通，通过手动调节联动轴微调器(5)，使压力比例调节阀(3) 中的阀芯(35)沿轴心线左、右微动，所述的压力比例调节阀(3)包括左压板(31)、阀体(32)、 平衡弹簧(34)、阀芯(35)、隔膜(36)、右压盖(37)、推力弹簧(38)、进气口(39)、出气口(30)， 阀体(32)连接于左压板(31)上，且阀体(32)的下端设有进气口(39)、出气口(30)，隔膜(36)连 接于阀体(32)腔体上并能在腔内移动，阀芯(35)连接于隔膜(36)上并将阀体(32)与左压板(31) 围成的

24、腔体隔开成两个腔体，且该两个腔体相通，平衡弹簧(34)两端分别连接于左压板(31) 内壁和阀芯(35)左端外壁上，推力弹簧(38)两端分别连接于阀芯(35)右端外壁和联动轴微调 器(5)上，右压盖(37)连接于阀体(32)右端上。HY-15型冷热水自动恒温混水阀是专为太阳能供热水系统，集中供热水系统研制的配套设 备。可广泛应用于宾馆，饭店，医院，学校，洗浴中心及家庭的恒温供水。用户可根据实际 需要自行调节好混水温度，所需温度可以迅速达到并且稳定下来，保证出水温度恒定从而 解决洗浴中手动调节浪费和忽冷忽热的问题，真正做到节能节水，安全舒适。（最多可带2 个淋浴头，可根据个人所需的温度任意调节）工

25、作原理：在设备阀体的混合出水口处，装有一个热敏元件，利用感温元件的特性推动阀体 阀芯移动，封堵或开启冷热水的进水口，在封堵冷水的同时开启热水，当温度调节旋钮设定 某一温度后，进入出水口的冷热水比例也随之自动变化，从而使出水温度始终保持恒定。调 温旋钮可在35C65C之间任意设定，恒温混水阀将自动维持设定的出水温度。一，主要技术参数工作压力：0.05-1mpa混水调温范围：35C-65C理想工作压力：最大出水量：1 E/h热水温度：50-80C热水最高温度：85C材质：全铜冷热进水口： DN15恒温出水口： DN15磷 G） 陶产品用途恒温混水阀是我公司专为热水系统研制的配套产品，广泛应用于电热

26、水器，太阳能热水器 及地热采暖水系统。并可配套应用于电热水器和太阳能热水器，用户可以根据需要自行调节 冷热水混水温度，所需温度可以迅速达到并且稳定下 来，保证出水温度恒定，且不受水温、 流量、水压变化的影响，解决洗浴中心水温忽冷忽热的问题，当冷水中断时，混水阀可以在 几秒钟之内自动关闭热水，起到安全保护作用。工作原理在恒温混水阀的混合出水口处，装有一个热敏元件，利用感温原件的特性推动阀体内阀芯 移动，封堵或者开启冷、热水的进水口。在封堵冷水的同时开启热水，当温度调节旋钮设定 某一温度后，不论冷、热水进水温度、压力如何变化，进入出水口的冷、热水比例也随之 变化，从而使出水温度始终保持恒定，调温旋

27、钮可在产品规定温度范围内任意设定，恒温混 水阀将自动维持出水温度。主要技术参数DN-15主要技术参数工作压力：0.03-1MPa理想工作压力：冷水温度：5-29C 热水温度：50-80C最高热水温度：95C 调温范围：35-45C温控精度：2C 出水口流量：1m3/h （压差0.1MPa）通径：DN 15 （螺纹连接）高低温流股混合自动恒温阀本发明是通过高低温流股混合以获得所需温度的自调节恒温装置。用以解决现在人工调节所 带来的调节质量差、费时费料费能源问题。它是用等压器的流体压力负反馈系统控制高低 温流股不断变化的流体压力使其在混合前压力相等，然后，再用轮形多辐条式双金属片组传 动关联阀动作

28、的温度负反馈系统使混合后流体温度恒定的。该装置比现有双阀门人工调节 省时省料节能，同时也可省近一半的现技术必需的流体输送管道与阀门。一种高低温流股混合自动恒温阀，它是用等压器的流体压差负反馈系统控制高低温流股使它 们在混合前的压力相等，再用以双金属组为核心的温度负反馈系统对高温流股的温度变化 用关联阀重新分配二流股混合时的流量比，从而使混合后温度恒定，其特征是：1.1等压器 两流股的压力变化所产生的压力差驱动膜片使其传动关联节流阀对该压力差产生负反馈作 用的机构。关联节流阀由关联阀杆1和两个平衡式阀芯结构组成。每个阀芯的 左右两面皆受输出压力的作用，且受力平衡，阀芯仅受摩擦力F，和关联阀杆1的作用力下， 其平衡时：F=f1+f2，其中f1为左阀芯的摩擦阻力(当阀体采用卧式时重力与支持力相等而 不对阀芯的动作产生影响)，F=A(P1-P2)。每个节流阀芯的底部由导压孔与输出流体相通。 各输出流股的流体压强，即静电压力，AAP由压差引起的膜片对关联阀杆1的驱动力F， 由AAP=f1+f2可 见关联节流阀的动作与各流股