[实用新型]恒温元件

说明书

技术领域

本实用新型属于温度控制技术领域，更具体地说，是涉及一种恒温元件。 

背景技术

恒温元件可随着外界环境，例如水等流体的温度高低变化而产生伸长或者缩短的位移变化，因此被广泛地应用于淋浴设备的恒温控制装置或恒温控制阀，从而将出水温度稳定地控制在使用者设定的温度值，达到确保淋浴品质和防止使用者烫伤的功效。 

如已公开的中国发明专利CN101084477A，其技术背景已经揭示了一种恒温元件，如图1、2所示，包括一金属罩1、一外套2、一可热胀冷缩的填充材料3、一隔板4、一活塞5、一风箱6、一垫片7及一垫片8。所述金属罩1更包括一管状部分11、一用以封闭此管状部分11的底端12、一自管状部分11另一端向外延伸的轴环13。所述外套2具有一中心通道21，且包括有一可被包覆定位于轴环13内的底座22。所述填充材料3一般采用石蜡，可被填充于金属罩1的管状部分11内，并随着温度变化产生热胀冷缩作用。所述隔板4被安装于外套2的底座22与管状部分11间，可将底座22与填充材料3相互隔离。所述活塞5安装于外套2的中心通道21内，且一端与隔板4相对，可适当地受隔板4中心区域连动作用，另一端则根据填充材料3的温度与体积变化，或多或少地从外套2突出。所述风箱6可随着活塞5运动而移动，但不会产生弹性形变。所述隔板4中心区域可透过垫片7与垫片8连动活塞5，使活塞5沿着恒温元件的轴线X-X作轴向移动。所述垫片7由可变形的弹性体制成，并与隔板4接触。所述垫片8位于活塞5与垫7之间，可由聚合物如铁弗龙(PTFE)制成，可防止垫片7在活塞5周围弯曲。 

上述恒温元件多以石蜡作为填充材料3，可使活塞5充分运动，但石蜡的导热系数非常低(约0.25W/m.k)，所以当金属罩1浸泡于流体，例如水中，仍无法快速地反应温度变化，反而有反应迟滞现象，为改善上述问题，在石蜡中填加具有良好导热性的材料粉末，如铜粉末(约400W/m.k)，以形成石蜡与铜粉末的混合物，也是一种被采用的做法，但石蜡与金属粉末所形成的异质混合物，因物性差异大，其均匀性将大幅度影响恒温元件的行为表现，所以通常需要经过充分混炼方可使用，一旦混炼不够均匀，将使个别或每个批次的恒温元件在性能上产生差异。另外，石蜡的密度仅约0.8g/cm3，相对于金属粉末(如铜8.94g/cm3)存在极大之密度差异，在使用过程的升降循环里，容易逐渐出现如铜粉沉降相分离的情况，这将使得金属罩内的填充材料在轴的上下处的导热及热胀冷缩行为产生差异，造成恒温元件的性能表现逐步衰减，缩短使用寿命。据此，即使在上述恒温元件的石蜡中填加金属粉末，仍不足以获得一般淋浴设备的恒温控制装置所需的稳定且可快速反应的元件。 

为了解决上述问题，上述发明专利揭示了一种恒温元件，如图3、图4所示，用以改良上述金属罩1结构，具体而言，即将金属罩1内供容纳填充材料3的单一内腔，改为至少两个内腔14，如图4揭示的四个内腔14，同时使各内腔14周围壁墙彼此相连，并连接至金属罩1外表面，如此，外部流体或水的温度变化，便可透过金属罩1外表面及相连的壁墙，而与储存在各内腔14中的填充材料3中进行热传导。以相同体积的填充材料3与等长的金属罩1为例，上述发明专利的恒温元件，可以增加填充材料3与内腔14内表面的接触面积的总和，沿横截面的金属罩1各内腔14内表面与填充材料3的如同石蜡之类的任何颗粒之间最大距离可相对缩减，因此可以提高热传导效率，进而缩短元件的反应时间。 

然而，本案发明人发现，上述发明专利虽可缩短元件的反应时间，但仍未臻完美，尚存在明显改善空间，特别是金属罩1各内腔14虽设计有彼此相连的周围壁墙，可作为热量传递的介质，但这些相连的周围壁墙并无法直接与外界 流体或水相接触，这些周围壁墙与外部流体相隔一段距离，导致外界流体透过这些相连周围壁墙与各内腔14中的填充材料3进行热传导时，其热传导效率仍有明显改善空间，特别是安装应用于一般淋浴设备的恒温控制装置时。 

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种恒温元件，用于提高热传导效能，使元件可以更快速地进行反应。 

本实用新型另一目的在于提供一种恒温元件，用于提高热传导效能，使填充材料得以完全采用如石蜡之类的热膨胀材料，以降低材料成本，并确保个别或每批次的恒温元件性能一致，同时延长使用寿命。 

为达上述目的，本实用新型提供了一种恒温元件，包括： 

一金属罩，浸泡在一流体内，其包括一位于顶端的包覆部位； 

一外套，包括一中心通道，以及一位于底端的底座；所述底座被包覆定位于所述金属罩的包覆部位内；