专利名称：阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阀，更具体地，，涉及一种混合阀，特别是恒温混合阀。
背景技术：
通常采用恒温混合阀来提供用于淋浴、洗澡、洗手等的温度受控的水源。已知的 恒温混合阀允许用户能够手动选择输送的水温，并且可操作地保持用户选定的水温基本不 变。这导致持续地供给选定温度的水，不仅对用户更方便而且在许多应用中也更安全的。恒温混合阀一般对用户选择水温和流量采用独立的控制器。提供独立控制器对于 设计者在美感上是有限制的，并且因为同时调节流量和温度需要两只手，所以对于用户在 功能上是不足的。此外，两个控制器哪个用来改变温度和哪个用来改变流量，这对于用户未 必总是明显的。本发明基于前述的考虑事项进行，并且试图减轻认识到的用于调节水温和流量的 独立控制器的问题和缺点。
发明内容
因而，本发明的希望的目的在于提供一种具有用于水温和流量的单个控制器的恒 温混合阀，其中该控制器构造成允许相互独立地或者同时地调节水温和流量。根据本发明的一方面，提供一种具有用于用户选择水温和流量的可手动操作的致 动器的恒温混合阀，其中该致动器构造成允许相互独立地或同时地调节水温和流量。通过本发明，用户能通过一个控制器并且因此通过一只手来独立地或者同时地控 制恒温混合阀的水温和流量。此外用户不太可能混淆所述混合阀的操作装置。最后所述混 合阀的设计者拥有新的功能美学发展。优选地，所述致动器可绕第一轴线手动地旋转以改变水温和流量中的一个，并且 可绕第二轴线枢转以改变水温和流量中的另一个。例如，可以通过使所述致动器旋转来调 节水温并且通过使该致动器枢转来调节流量，反之亦然。优选地，所述第一轴线和所述第二轴线彼此相互垂直。例如，第一轴线即旋转轴线 可以布置在所述混合阀的中央纵轴线上，并且第二轴线即枢转轴线横向于该纵轴线布置。优选地，所述混合阀包括比例阀装置，该比例阀装置用于通过所述致动器的旋转 根据用户选择的出口水温来控制热水和冷水的混合。优选地，所述比例阀装置包括梭阀，并且所述致动器通过温度耦合装置可操作地 连接到梭阀，用于响应于所述致动器的旋转运动设置用户选定的出口水温。优选地，所述温度耦合装置构造成使所述致动器旋转以根据该致动器的旋转方向 调节热阀座和冷阀座之间的阀构件的位置。优选地，所述温度耦合装置经由恒温器作用在所述阀构件上，该恒温器布置成监 控出口水温并且调节所述阀构件的位置以保持选定的出口水温基本上恒定。优选地，所述混合阀包括流量调节器装置，以通过倾斜所述致动器来根据用户的选择控制水流量。优选地，所述致动器通过流量耦合装置可操作地连接到所述流量调节器装置，用 于响应所述致动器的枢转运动设置用户选定的流量。优选地，所述流量耦合装置构造成使所述致动器枢转以根据该致动器的枢转方向 调节流量控制构件的位置。优选地，所述热阀座和所述冷阀座中的一个是固定的，并且所述流量控制构件包 括另一个阀座，该另一个阀座可相对于固定的阀座移动以响应所述致动器的枢转运动控制流量。优选地，所述阀构件包括梭子，该梭子可在所述热阀座和所述冷阀座之间轴向移 动以控制出口水温，并且可移动的阀座可朝向和远离固定阀座轴向移动，以改变所述梭子 和所述阀座之间的流径的面积，从而改变流量。优选地，所述可移动阀座可操作地将所述梭子夹在所述阀座之间，从而停止流动。优选地，所述致动器包括可旋转构件，该可旋转构件用于将所述致动器的旋转运 动传输到温度驱动构件；和可枢转构件，该可枢转构件用于将所述致动器的倾斜运动传输 到流量驱动构件。优选地，所述可枢转构件安装在所述可旋转构件上并且与所述流量驱动构件可操 作地连接，从而允许所述可枢转构件相对于所述可旋转构件旋转和枢转，从而可通过独立 地使所述致动器分别地旋转或倾斜，或者通过同时地使所述致动器一同地旋转和倾斜，来 调节出口水温和流量。根据发明的第二方面，提供一种用于混合阀的致动器组件，该致动器组件构造成 用于安装在所述混合阀上，该混合阀用于用户选择水温和流量，其中所述致动器组件包括 控制手柄，该控制手柄可绕第一轴线旋转以调节水温和流量中的一个，并且可绕垂直于所 述第一轴线的第二轴线枢转以调节水温和流量中的另一个，所述布置使得可以相互独立地 或者同时地调节水温和流量。优选地，所述控制手柄可操作地连接到可绕所述第一轴旋转的第一构件，并且可 操作地连接到安装在该第一构件上并且可绕所述第二轴线枢转的第二构件。所述致动器组件可以用于恒温混合阀。根据发明的第三方面，提供一种混合阀，该混合阀包括阀构件，该阀构件可在热阀 座和冷阀座之间移动以控制出口水温，该热阀座和冷阀座可朝向和远离彼此相对地移动以 控制水流量；和致动器组件，该致动器组件包括控制手柄，该控制手柄可绕第一轴线旋转以 控制出口水温和流量中的一个，并且可绕横向于该第一轴线的第二轴线枢转以控制出口水 温和流量中的另一个。优选地，所述混合阀是恒温混合阀。优选地，所述热阀座和所述冷阀座可远离彼此相对地移动以增大水流，并且可朝 向彼此相对地移动以减小水流。优选地，所述热阀座和所述冷阀座可朝向彼此相对地移动，直到所述阀构件被夹 在所述阀座之间以切断水流。优选地，所述热阀座和所述冷阀座中的一个是固定的，并且所述热阀座和所述冷 阀座中的另一个可朝向和远离所述固定的阀座移动。
优选地，所述控制手柄可绕所述第一轴线旋转以控制出口水温，并且可绕所述第 二轴线枢转以控制出口水流量。
现在将参照附图、仅通过实施例更详细地描述本发明，其中图1是根据发明的第一实施方式的恒温混合阀的可手动操作的致动器的分解图；图2是示出阀处于“开流(flow on) ”位置的图1的混合阀的阀筒单元(cartridge unit)的一部分的剖视图；图3是示出阀处于“关流(flow off) ”位置的类似于图2的阀筒单元的剖视图；图4是处于“关流”位置的致动器的侧视图；图5是处于“全开流”位置的致动器的侧视图；图6是去除了一些部件的致动器的侧视图，并且示出了限制处于“关流”位置的杆 的倾斜的旋转控制基座；图7是去除了一些部件的致动器的侧视图，并且示出了限制处于“全开流”位置的 控制杆的倾斜的旋转控制基座；图8是致动器的侧视图，其中一些部件被去除和切开以示出处于“全冷”位置的温 度驱动组件；图9是致动器的侧视图，其中一些部件被去除和切开以示出处于“全设置热(full set hot) ”位置的温度驱动组件；图10是致动器的侧视图，其中一些部件被去除以示出处于“全冷”位置的旋转控 制基座；图11是致动器的侧视图，其中一些部件被去除以示出处于“全冷”位置和“全设置 热”位置之间的中间位置的旋转控制基座；图12是致动器的侧视图，其中一些部件被去除以示出处于“全设置热”位置的旋 转控制基座；图13是致动器的侧视图，其中一些部件被去除以示出处于“全开流”位置的控制 杆和处于“全冷”位置的温度控制组件；图14是致动器的侧视图，其中一些部件被去除以示出处于“全开流”位置的控制 杆和处于“全冷”位置和“全设置热”位置之间的中间位置的温度控制组件；图15是致动器的侧视图，其中一些部件被去除以示出处于“全开流”位置的控制 杆和处于“全设置热”位置的温度控制组件；图16是根据发明的第二实施方式的恒温混合阀的可手动操作的致动器的分解 图；图17是处于“关流”位置的致动器和阀组件的立体图；图18是类似于图17的立体图，其中致动器和阀组件处于“开流”位置；图19是图16的致动器和混合阀的剖视图，其中致动器和阀组件处于“全设置热” 位置；图20是类似于图19的剖视图，其中致动器和阀组件处于“全设置热”和“全冷”位 置之间的中间位置；以及
图21是类似于图20的剖视图，其中致动器和阀组件处于“全冷”位置。
具体实施例方式首先参看附图的图1至15，图1示出根据发明的第一实施方式的恒温混合阀，该恒 温混合阀具有收纳可拆卸的恒温阀筒单元2的阀体1，该可拆卸的恒温阀筒单元2可与阀体 1内的入口 3、4配合操作。入口 3、4可与热水和冷水的引入供给相连接，并且阀筒单元2可通过安装在其上 的手柄组件5手动操作，以将具有根据用户选择的希望的温度和流量的水输送到阀体1中 的出口 6，用于供给到沐浴器具，例如淋浴装置、浴缸或者洗手盆。如图2和3最佳示出的，恒温阀筒单元2收纳用于控制输送到出口 6的水的温度 和流量的阀组件7。在本实施方式中，阀组件7包括具有梭子8的梭阀，该梭子8可在热阀座9和冷阀 座10之间轴向移动，以调节进入混合室11的热水和冷水的相对比例，用于控制输送到出口 6的水的温度。热阀座9是固定的，并且冷阀座10包括流量控制构件，该流量控制构件可朝向和 远离热阀座9轴向移动，以开关水流并且调节水流量。在一种变型(未示出)中，冷阀座10 是固定的，并且热阀座9可朝向和远离冷阀座10轴向移动，以开关水流并且调节水流量。梭子8安装在温度敏感型恒温器12上，该温度敏感型恒温器12布置成监控混合 室11中的水的温度。恒温器12包含诸如蜡的热敏材料，该热敏材料响应混合室11中的水 温变化而均勻地膨胀/收缩。蜡体积的变化导致从恒温器12的一端延伸出的致动器杆13的轴向长度的变化。 致动器杆13的自由端在复位弹簧(未示出)的偏压下接合连接构件14，该复位弹簧作用在 恒温器12的另一端上。梭子8被弹簧15偏压从而与恒温器12 —起移动，并且连接构件14可轴向移动以 响应用户选择的希望的出口水的温度而定位恒温器12，并且因而定位梭子8。对于选定的 出口水的温度，连接构件14的位置是固定的。因此，如果出口水温例如由于热水和/或冷水供给的压力和/或温度的变化而偏 离选定的温度，则由此引起的致动器杆13的轴向长度的变化导致恒温器12沿轴向移动，以 重新定位梭子8，从而调节进入混合室11的热水和冷水的相对比例，以保持选定的水温基 本不变。当梭子8接合处于全冷位置和/或在温度过载情况下的热阀座9时或者当水流被 切断时，弹簧15允许在恒温器12和梭子8之间的相对运动。应当理解发明不限于上述阀 组件并且可以采用其他阀组件。冷阀座10具有安装在一端的环形密封圈16，该环形密封圈16提供用于和梭子8 接合的密封面。冷阀座10的另一端具有外螺纹17，该外螺纹17可与可旋转套筒构件19的 配套的内螺纹18啮合。通过和冷阀座壳体20接合来防止冷阀座10旋转，从而将套筒构件19的旋转转 变成冷阀座10根据该套筒构件19的旋转方向而朝向和远离热阀座9的轴向运动。套筒构件19具有从阀筒单元2突出的心轴21，借助于该心轴21，套筒构件19可以由手柄组件5旋转，以开关水流并且调节流量。图2示出处于与最大流量相对应的“开流”位置的阀，并且图3示出处于“关流”位 置的阀。从图2所示的位置开始，使套筒构件19旋转以朝向热阀座9移动冷阀座10，减小 了热阀座9和冷阀座10之间的流动面积，从而减小出口流量直到梭子8被夹在热阀座9和 冷阀座10之间，以如图3所示切断水流。套筒构件19的心轴21具有通向阀筒单元2的内部的阶梯状通孔22。连接构件 14的上端可滑动地接纳在孔22中，借助于孔22，连接构件14可以通过手柄组件5轴向移 动以调节选定的水温。手柄组件5包括固定基座23，该固定基座23通过分别在恒温阀筒单元2的顶面 和固定基座23上的一系列城堡形部24a、24b定位在该恒温阀筒单元2上。城堡形部24a、 24b相配合以防止固定基座23相对于恒温阀筒单元2旋转。固定基座23拥有两个垂直定向的定位钉25，该定位钉25被接纳在环形流量卡圈 27的外表面中的配套槽26中，以当允许流量卡圈27相对于固定基座23上下移动时，防止 该流量卡圈27相对于该固定基座23旋转。流量卡圈27围绕圆柱形流量驱动蜗杆28。流量卡圈27的内表面上的突起(未示 出)与流量驱动蜗杆28上的螺纹29相互作用，导致当卡圈27上下移动时，流量驱动蜗杆 28旋转。流量驱动蜗杆28具有内部轴向花键(未示出)，该内部轴向花键与心轴21上的外 部轴向花键21a相配合，以将流量驱动蜗杆28的旋转传输到心轴21，以使套筒构件19旋 转，从而如前所述调节输送到混合器的出口 6的水的流量。温度驱动导向件30位于固定基座23之上并且具有两个突起31，该两个突起与定 位钉25相配合以防止温度驱动导向件30相对于固定基座23旋转。温度驱动导向件30支撑温度驱动螺母32并且具有两个直立凸缘33，该两个直立 凸缘33接纳在温度驱动螺母32中的配套槽34中，以当允许温度驱动螺母32能够相对于 温度驱动导向件30被上下驱动时，防止该温度驱动螺母32相对于该温度驱动导向件30旋 转。温度驱动螺母32具有圆形横截面，该圆形横截面在其外表面上具有螺纹35 ；和 从下面伸出的圆柱形钉36。温度驱动螺母32的螺纹35与温度控制基座39的圆顶部分38 中的内螺纹37(见图8和9)相配合。控制基座39可相对于固定基座23旋转，导致当控制基座39旋转时温度驱动螺母 上下移动。钉36布置成穿过圆柱形流量驱动蜗杆28并且进入心轴21的通孔22，以将驱动 螺母32的轴向运动传输到连接构件14，从而如前所述调节出口水温。通过由旋紧到阀体1上的内螺纹(未示出)上的头部螺母(headnut)41而固定的 夹子40，防止控制基座39沿轴向移动。夹子40用来将固定基座23、流量驱动蜗杆28、流 量卡圈27、温度驱动导向件30、温度驱动螺母32以及控制基座39固定靠在恒温阀筒单元 2上。流量控制杆42通过销43固定至控制基座39，以绕销43的轴线枢转运动，并且该 流量控制杆42具有两个内部联结销44(见图14)，该两个内部联结销44定位在槽26之间的流量卡圈27的外表面中的互补的周向延伸的凹部45中。罩圆顶46安装在整个组件顶部上，并且控制手柄47位于该罩圆顶46的顶部上。 控制手柄47的位置相对于旋转控制基座39和控制杆42固定在组件上，从而使控制手柄47 旋转导致控制基座39旋转，并且使控制手柄47倾斜导致控制杆42倾斜。在本实施方式中，控制手柄47的旋转轴线和混合阀的纵轴线X同轴，并且控制手 柄47的枢轴垂直于该纵轴线X。这可以不是必须的并且可以采用轴的其他布置。操作中，控制手柄47可以沿箭头A方向倾斜或者沿箭头B方向旋转或者两者的结合。如果控制手柄47旋转，则控制基座39相应地旋转。这导致圆顶部分38中的内螺 纹37和温度驱动螺母32上的螺纹35啮合，以根据旋转方向而升起或者降低圆柱形钉36。恒温阀筒单元2内的恒温器12和连接构件14通过该恒温阀筒单元2中的复位弹 簧(未示出)朝向钉36偏压。因此，根据用户对出口水的温的选择将钉36的轴向运动传 输到恒温器12。阀梭8安装在恒温器12上并且随恒温器12移动，以响应用户对出口水温的选择 调节进入混合室11的热水和冷水的相对比例。如果出口水温偏离选定的温度，则恒温器12做出响应以调节梭子8的位置，从而 保持选定的出口水温基本不变。如果手柄47倾斜，则控制杆42相应地绕销43倾斜。这导致位于控制杆42之内 的联结销44根据倾斜方向而升起或降低定位钉25上的流量卡圈27。流量卡圈27的内表面上的突起(未示出)和流量驱动蜗杆28上的螺纹29相互 作用，使得当卡圈27上下移动时流量驱动蜗杆28旋转。将流量驱动蜗杆28的旋转传输到心轴21以使套筒构件19旋转，从而使冷阀座10 移动，调节由出口 6输送的水的流量。可以同时进行手柄47的旋转和倾斜，使得用户可以利用单只手在单个动作中调 节水输送温度和流量。图4至7中更详细地示出了流量控制功能。在图4中的手柄47的位置中水流是 停止的，并且控制杆42处于图6所示的位置，其中流量卡圈47被下降。手柄47可以从图4所示的位置倾斜到图5所示的位置，导致控制杆42从图6所 示的位置倾斜到图7所示的位置。当控制杆42朝向图7所示的位置倾斜时，通过使控制杆42上的联结销44接合到 流量卡圈27的凹部45中来升起流量卡圈27，导致流量驱动蜗杆28旋转。将流量驱动蜗杆28的旋转传输到心轴21以使套筒构件19旋转并且移动冷阀座 10远离热阀座9，从而在图7所示的控制杆12的位置增大水流达到最大值。应当理解，手柄47可以从图4所示的位置倾斜到图5所示的位置以及任何中间位 置，以提供任何希望的水的流量。通过使控制杆42和控制基座39抵接，防止控制杆42移动超出图6和7所示的端
部位置。流量驱动蜗杆28上的螺纹29被啮合，从而使手柄47移到端部位置(如所述由控 制基座限制)，与无流量和最大流量对应，保证适合用户的全范围的流量控制。
应当指出，虽然图4至7所示的布置被设计成使得，当手柄47处于非倾斜位置(图 4)时没有水流并且当手柄47处于最大倾斜位置(图5)时有最大水流，但是对发明的简单 修改可以颠倒这种控制机构。图8至12中更详细地示出温度控制功能。位于控制基座39的圆顶部38内侧上 的螺纹37和温度驱动螺母32上的螺纹35啮合。控制基座39可随手柄47旋转，并且通过 温度驱动导向件30可防止温度驱动螺母32旋转。因此，当手柄47旋转时，温度驱动螺母32使凸缘33上下滑动，从而根据旋转方向 使圆柱形钉36在图8和9所示的端部位置之间升起或下降，以根据用户选择的出口水温来 调节恒温器12和梭子8的位置。图8示出了圆柱形钉36的位置，其中调节梭子8被调节成仅提供冷水流(全冷)； 并且图9示出圆柱形钉36的位置，其中调节梭子8被调节成提供热水流到最大预设温度 (全设置热)。如可以理解的，可以使手柄47旋转以调节梭阀组件，从而提供从全冷到全设置热 的任何希望的出口水温。通过使控制基座39和定位钉25在旋转的极限位置接合从而限制控制基座39的 旋转，来防止将圆柱形钉36的轴向位置调节超出图8和9所示的端部位置。图10示出与全冷对应的控制基座39的端部位置，并且图12示出与全设置热对应 的控制基座39的端部位置。图11示出与全冷和全设置热之间的出口水温对应的控制基座 39的中间位置。位于圆顶部38内侧上的螺纹37和温度驱动螺母32的螺纹35构造成使得，如果 给定控制基座39的允许的旋转运动，则可以获得需要的全范围的温度，保证适于用户的全 范围的温度控制。图13至15中更详细地示出温度控制功能和流量控制功能之间的关系。如从已经 提供的描述中可以清楚的，如果手柄47旋转，则控制基座39将旋转以调节出口水温，并且 当控制杆42枢转地安装在控制基座39上时，控制杆42也将随控制基座39旋转。然而因为控制杆42上的销44在流量卡圈27中的周向凹部45中自由地移动，并 且因此不调节流量卡圈27的轴向位置，所以控制杆42的这种旋转不会改变流量。因此，可 以独立于流量控制功能执行温度控制功能。如果手柄47倾斜，则控制杆42倾斜，并且销44在凹部45内的接合导致流量卡圈 27根据倾斜方向而向上或向下移动，从而使流量驱动蜗杆28和心轴21旋转，以移动冷阀座 10从而改变输送的水流量。然而因为控制基座39不旋转，所以控制杆42的这种倾斜不会改变出口水温。因 此，可以独立于温度控制功能执行流量控制功能。如果手柄47同时倾斜和旋转，则可以执行流量控制功能和温度控制功能，以通过 单个控制器、用一只手同时调节出口水流量和温度。如可以理解的，手柄组件5可以装配至新的和/或现有的恒温阀，该新的和/或现 有恒温阀允许如所述的通过单个控制器来控制水温和流量。现在参看附图的图16至21，图16示出根据发明的第二实施方式的恒温混合阀。在本实施方式中，与其中阀组件并入阀筒单元的前述实施方式形成对比，阀组件107直接安装在阀体101中。阀组件107再次包括梭阀，用于控制输送到出口 106的水的温
度和流量。梭阀具有梭子108，该梭子108可在热阀座109和冷阀座110之间轴向移动，以调 节从入口 103、104进入混合室111的热水和冷水的相对比例，从而控制输送到出口 106的 水的温度。热阀座109是固定的，并且将冷阀座110安装在阀体101中以朝向和远离热阀座 109轴向滑动，从而开关水流并且调节水流量。在一种变型(未示出)中，冷阀座可以是固 定的，并且热阀座可朝向和远离冷阀座移动以控制流量。图17示出“关流”位置，其中冷阀座110朝向热阀座109移动直到梭子108被夹在 热阀座109、冷阀座110之间，以防止水流通过阀。图18示出“开流”位置，其中冷阀座110 远离热阀座109移动以允许水流通过阀。冷阀座110朝向和远离热阀座109的运动范围可根据手柄组件105的操作而变 化，以如稍后更详细地描述的开关水流并且调节流量。如前述实施方式中，梭子108安装在布置成监控混合室11中的水的温度的温度敏 感型恒温器112上。恒温器112包含诸如蜡的热敏材料，该热敏材料响应混合室111中水 温的变化均勻地膨胀/收缩。蜡体积的变化导致从恒温器112的一端延伸出的致动器杆113的轴向长度的变 化。致动器杆113的自由端在复位弹簧150的偏压下接合连接构件114，该复位弹簧150作 用在恒温器112的另一端上。梭子108由弹簧115偏压从而随恒温器112移动，并且连接构件114可轴向移动 以响应用户选择的希望的出口水温而定位恒温器112并且从而定位梭子108。对于选定的 出口水温，连接构件114的位置是固定的。因此，如果出口水温例如由于热和/或冷供给的压力和/或温度的变化而偏离选 定的温度，则由此引起的致动器杆113的轴向长度的变化导致恒温器112沿轴向移动以重 新定位梭子108，从而调节进入混合室111的热水和冷水的相对比例，以保持选定的水温基 本不变。图19和21分别示出处于“全设置热”位置和“全冷”位置的连接构件114，并且图 20示出处于“全设置热”和“全冷”位置的中间位置的连接构件114。连接构件114的运动 范围可根据手柄组件105的操作而变化，以如稍后更详细地描述的调节出口水温。复位弹簧150偏压恒温器112以跟随连接构件114的运动，并且当梭子108接合 处于全冷位置和/或在温度过载情况下的热阀座109时和/或当水流被切断时，梭子弹簧 115允许在恒温器112和梭子108之间相对运动。应当理解，本发明不限于上述阀组件并且 可以采用其他阀组件和恒温器。手柄组件105包括控制手柄147，该控制手柄147通过一对钉152安装在控制基座 139上，以绕垂直于混合阀的纵轴线X的钉152的轴线枢转运动。流量控制杆142也通过钉152安装在控制基座139上并且响应于控制手柄147的 枢转运动绕枢轴枢转。控制基座139由头部螺母154安装并且保持在阀体101上，以响应于控制手柄147 的角度调整绕与混合阀的纵轴线X同轴的轴线旋转运动。
控制杆142具有一对凸轮155，该一对凸轮155可与位于控制基座139下面的凸轮 环157上的销156配合操作，其中销156延伸穿过控制基座139中的孔158以和凸轮155 上的轮廓面155a接合。轮廓面155a构造成响应于控制手柄147的枢转运动而控制凸轮环157沿平行于 纵轴线X的轴向上下地移动。密封盖159装在冷阀座110上并且具有中央开口，冷阀座110上的凸耳160通过该 中央开口凸出。密封盖159通过周边上的一对突出部161定位成抵抗绕纵轴线X的旋转， 该一对突出部161接合阀体101中相应的凹部(未示出)。控制基座139可通过轴承162相对于密封盖159旋转。冷阀座帽163安座在凸耳 160上，并且通过接合盖159中的孔165的一对轴向延伸的销164防止该冷阀座帽163绕纵 轴线X旋转。凸轮环157位于冷阀座帽163的顶部上并且可以绕纵轴线X相对于冷阀座帽163 随控制基座139旋转。弹簧166在冷阀座110和阀体101之间作用。以朝向凸轮环157偏压冷阀座110 和冷阀座帽163。因此，冷阀座帽163和冷阀座110可以对凸轮环157的轴向运动作出响应，其中该 凸轮环157的轴向运动响应于控制手柄157的枢转运动而进行的，而控制手柄147绕纵轴 线X的倾斜运动对冷阀座帽163的轴向位置没有影响，并且因而对冷阀座110的轴向位置 没有影响。控制基座139具有中央开口，该中央开口具有可与温度驱动螺母132的外螺纹135 啮合的内螺纹164。冷阀座帽163具有一对轴向延伸的柱167，该一对轴向延伸的柱167可 滑动地接合驱动螺母132的周缘中的一对槽168，以当允许驱动螺母132能够在柱167上上 下运动时，防止该驱动螺母132绕纵轴线X旋转运动。因此，将控制基座139绕纵轴线X的旋转运动转变成驱动螺母132的轴向运动。冷 阀座110具有中央通孔，连接构件114从该中央通孔凸出以接合位于驱动螺母132下面的 钉 136。在操作中，控制手柄147可以沿箭头A的方向倾斜或者沿箭头B的方向旋转或者 两者的结合。在图17所示的关流位置中，梭子108被夹在热阀座109和冷阀座110之间。在该 位置中，控制杆142上的凸轮155和凸轮环157上的销156相配合，以防止凸轮环157上升， 进而防止冷阀座帽159和冷阀座110在冷阀座弹簧166的偏压下上升。如果控制手柄147从图17所示的位置朝向图18所示的位置枢转，则控制杆142 随手柄147枢转，并且与凸轮环157上的销156相配合的凸轮155的轮廓改变，以允许凸轮 环157上升，进而允许冷阀座帽159和冷阀座110在冷阀座弹簧166的偏压下上升。因此，冷阀座110远离热阀座109移动以允许水能够流过阀，并且当冷阀座110进 一步远离热阀座109移动时，控制手柄147朝向图18所示的位置的继续的枢转运动导致流 量的逐渐增大。相反地，如果控制手柄147从图18所示的位置朝向图17所示的位置枢转，则控制 杆142随手柄147枢转，并且与凸轮环157上的销156相配合的凸轮155的轮廓改变，以降低凸轮环157，进而抵抗冷阀座弹簧166的偏压降低冷阀座帽159和冷阀座110。因此，冷阀座110朝向热阀座109移动，逐渐减小了流量直到梭子108被再次夹在 热阀座109和冷阀座110之间以切断水流。在本操作期间，恒温器112响应流过混合室111的水的温度以定位梭子108，从而 达到并且保持通过控制手柄147的角度位置选定的水温。因此，如果控制手柄147枢转而不旋转，则水流量将根据运动方向而改变，但水温 将保持不变。可以通过使控制手柄147绕轴线X旋转来改变水出口温度。在一个旋转方向上，降低温度驱动螺母132。将由此引起的钉136沿轴向的运动传 输到连接构件114，以抵抗复位弹簧150的偏压移动恒温器112，从而调节梭子108的位置 来减小出口水温。在另一个旋转方向上，升起温度驱动螺母132。由此引起的钉136沿轴向运动，之 后恒温器112和连接构件114在复位弹簧150的偏压下沿轴向运动，从而调节梭子108的 位置来增大出口水温。在该操作期间，如果控制手柄147旋转而不枢转，则出口水温将根据控制手柄147 的旋转方向而变化，但是流动面积和流量将保持不变。因而，如同第一实施方式一样，第二实施方式允许仅通过控制手柄147的枢转运 动或者旋转运动相互独立地调节流量和水温。可替代地，通过同时结合控制手柄147的枢转运动和旋转运动可以同时地调节流 量和水温。在本实施方式中，控制手柄147的旋转轴线与混合阀的纵轴线X同轴，并且控制手 柄147的枢轴垂直于该纵轴线X。这可以不是必须的并且可以采用轴线的其它布置。也应当指出，虽然图16至21所示的布置设计成使得控制手柄147可旋转以控制 水温并且可枢转以控制流量，但是可以采用替代性布置，其中这是颠倒的，使得旋转运动控 制流量并且枢转运动控制水温。可替代地或可选择地，虽然关流情况与图17所示的控制手柄147的非倾斜位置对 应并且完全开流情况与图18所示的控制手柄147的最大倾斜位置对应，但是应当理解这种 布置可以颠倒，使得非倾斜位置与最大流量对应并且完全倾斜位置与无流量对应。应当理解，上述发明有若干益处。第一，出水的恒温控制提高供水的规律性并且在许多应用中将提高用户安全。第二，用户可以独立地或同时地控制恒温调节的水的输送流量和温度。这向恒温 控制系统的用户提供了新的控制水平。第三，通过利用一只手的单个控制器获得上述提及的控制水平。这种控制水平的 一个益处在于它留下另一只手自由地执行其他任务。第四，该控制适合于通过混合阀中的多种流量和温度控制机构来使用以适合各种 各样的管道系统。第五，给予设计者对恒温混合阀的美学设计的增大的自由度。对于本领域技术人员上述发明的其它益处和优点将更清楚，并且应当理解，发明 不限于上述实施方式并且在没有脱离本文描述的各种观念的情况下可以进行各种修改和改进。因而，虽然已经参照恒温混合阀描述了发明，但是可以采用致动器来控制非恒温 混合阀中的出口水温和流量。而且，虽然已经参照恒温混合阀描述了发明，在该恒温混合阀中通过相对的阀座 的相对运动控制水流，但是应当理解可以在恒温和非恒温混合阀中采用控制出口水流的其 他装置。此外，应当理解，在一系列用于淋浴、洗澡、洗手等的沐浴装置中可以提供具有用 于水温和流量的单个控制器的恒温混合阀。例如，用于浴室和浴盆的水龙头和浴室/淋浴 混合器可以受益于如本文所述的水温和流量的单个控制器。最后，应当理解本文描述的任何一种特征都可以单独地或者与任何其他的特征组 合地使用，并且本发明扩至和包括呈用于输送水的装置的任何形式的本文描述的一个或更 多个特征的所有组合和变型。
权利要求
一种恒温混合阀，该恒温混合阀具有用于用户选择水温和流量的可手动操作的致动器(47；147)，其中，所述致动器(47；147)构造成允许相互独立地或者同时地调节水温和流量。
2.根据权利要求1所述的恒温混合阀，其中，所述致动器(47； 147)可围绕第一轴线手 动地旋转，以改变水温和流量中的一个，并且所述致动器(47 ； 147)可围绕第二轴线枢转， 以改变水温和流量中的另一个。
3.根据权利要求2所述的恒温混合阀，其中，所述第一轴线即旋转轴线布置在所述混 合阀的中央纵轴线上，所述第二轴线即枢转轴线横向于所述纵轴线。
4.根据权利要求2或3所述的恒温混合阀，其中，所述致动器(47;147)能够旋转以调 节水温，并且能够枢转以调节流量。
5.根据前述权利要求中任一项所述的恒温混合阀，其中，所述混合阀包括比例阀装置 (7 ；107)，所述比例阀装置用于根据用户对出口水温的选择来控制热水和冷水的混合。
6.根据权利要求5所述的恒温混合阀，其中，所述比例阀装置包括梭阀，所述梭阀具有 可在热阀座和冷阀座(9，10 ；109,110)之间移动以设置用户选择的出口水温的阀构件(8 ； 108)。
7.根据权利要求6所述的恒温混合阀，其中，所述致动器(47； 147)通过温度耦合装置 可操作地连接到所述阀构件(8 ；108)，用于将所述致动器(47 ； 147)的旋转运动转变成所述 阀构件(8;108)的轴向运动，以设置所述用户选择的出口水温。
8.根据权利要求7所述的恒温混合阀，其中，所述温度耦合装置经由恒温器(12;112) 作用在所述阀构件(8 ； 108)上，所述恒温器(12 ；112)布置成监控出口水温并且调节所述 阀构件(8 ；108)的轴向位置，以保持所述选择的出口水温基本上恒定。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的恒温混合阀，其中，所述热阀座和冷阀座(9， 10 ；109，110)可相对移动，以根据用户的选择来控制水流量。
10.根据权利要求9所述的恒温混合阀，其中，所述热阀座和冷阀座(9，10；109,110) 可相对移动，以将所述阀构件(8 ；108)夹在所述热阀座和所述冷阀座之间，从而切断水流。
11.根据权利要求9或10所述的恒温混合阀，其中，所述热阀座和冷阀座中的一个(9; 109)是固定的阀座(9 ；109)，并且所述热阀座和冷阀座中的另一个(10 ；110)是可朝向和 远离所述固定的阀座(9;109)移动的可移动的阀座(10 ;110)，以设置用户选择的流量。
12.根据权利要求11所述的恒温混合阀，其中，所述致动器(47； 147)通过流量耦合装 置可操作地连接到所述可移动的阀座(10;110)，用于将所述致动器(47;147)的枢转运动 转变成所述可移动的阀座(10;110)的轴向运动，以设置用户选择的出口水流量。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的恒温混合阀，其中，所述致动器包括控制手柄 (47 ；147)，所述控制手柄(47 ； 147)可枢转地安装在可旋转的控制基座(39 ； 139)上，使得 所述控制手柄(47 ； 147)和所述控制基座(39 ； 139)可以旋转以控制出口水温，并且所述控 制手柄(47 ； 147)可以在所述控制基座(39 ； 139)上枢转以控制流量。
14.根据权利要求13所述的恒温混合阀，其中，所述控制基座(39； 139)可围绕第一轴 线旋转以设置用户选择的出口水温，并且所述控制手柄(47;147)可围绕横向于所述第一 轴线的第二轴线枢转以设置用户选择的出口流量。
15.根据权利要求13或14所述的恒温混合阀，其中，所述控制基座(39;139)的旋转转变成所述热阀座和冷阀座(9，10 ；109,110)之间的阀构件(8 ； 108)的轴向运动以控制出 口水温，并且所述控制手柄(47 ；147)的枢转运动转变成所述热阀座和冷阀座(9，10 ；109, 110)的相对轴向运动以控制出口水流量。
全文摘要
提供一种混合阀，该混合阀具有可在热阀座(109)和冷阀座(110)之间移动的梭子(108)，用于控制出口水的温度，所述冷阀座(110)可朝向和远离所述热阀座(109)移动以控制流量。控制手柄(147)可绕所述混合阀的纵轴旋转以调节梭子的位置而设置出口水温，并且该控制手柄(147)可绕横向于所述纵轴的轴枢转以调节所述冷阀座(109)的位置而设置流量。所述控制手柄(147)可以旋转和枢转以相互独立地或同时地控制温度和流量。
文档编号G05D23/13GK101999104SQ200880120843
公开日2011年3月30日 申请日期2008年11月13日 优先权日2007年11月13日
发明者奈杰尔·保罗·桑姆, 奥斯丁·克里斯多佛·巴姆浦斯蒂德 申请人:柯勒米拉有限公司