CN100371048C - 恒温阀用直插式滤网 - Google Patents

Abstract

一种用于混合热水和冷水的恒温阀包括一个阀体，所述阀体限定第一流体入口、第二流体入口、混合室、在第一流体入口和混合室之间的第一流体通道、以及在第二流体入口和混合室之间的第二流体通道。恒温阀包括第一和第二流体控制组合件以及组装到阀体中的第一和第二滤网组合件。第一滤网组合件位于第一流体控制组合件的下游，第二滤网组合件位于第二流体控制组合件的下游。每个滤网组合件从阀体上可移除并包括具有过滤部分的过滤体，过滤部分具有下部开口末端和顶部部分。滤网组合件包括关闭盖以保持累积的微粒物质。保持夹被用于在阀体中保持滤网组合件。

Description

恒温阀用直插式滤网

技术领域

本发明总体上涉及滤网及液体控制阀部件的类似插入物和机械装置，以在典型如水的液体流通过液体控制阀时从中分离出特殊物质。具体而言，本发明涉及诸如恒温控制混合阀之类的恒温阀用直插式滤网的设计，以典型地用来和单独的热水管和冷水管相连。

背景技术

单柄混合阀在水管装置领域广为人知。这些阀提供从单独热和冷水流中的混合水流。但是，这些阀可能会由于将水提供给其它阀的管之一中水温的突然不利变化或者水压的变化而带来不便。在一些情况下，所导致的出口混合水温的变化会给阀的用户带来不舒服。这种不舒服尤其在用户处于单个隔间中使用的阀是洗浴混合阀时表现出来。冷水管中水压的突然下降，诸如经常发生在冲盥洗室时，将会导致淋浴水温的突然增加，这就要使用户迅速离开水流。

已经开发出几种旋塞和混合阀以试图减小或者消除这个问题。美国专利No.4,699,172(1987年10月13日授予麦克唐纳)提供了一种自调整阀组合件用于组合增压热水和冷水以产生具有预选恒水温的混合水输出。阀组合件包括具有阀腔的容器、引导至阀腔的热水入口、引导至阀腔的冷水入口以及引导离开阀腔的混合水出口通道。阀部件在阀腔中平移柄将腔分为两个辅助室。通过阀部件的通道允许流体从每个入口以在阀部件移动时而变化的速率流动到出口通道。阀部件中的通道允许混合水的一部分流到辅助室中。一个辅助通道位于每个辅助室和出口通道之间。温度响应部件设置在出口通道中。为了响应混合室中水温的变化，温度响应部件关闭其中的一个辅助通道，导致阀部件移动直到出口通道中的水温达到预选的温度。美国专利No.5,904,291(1999年5月18日授予克纳普)也披露了一种恒温旋塞混合阀，其中合并一种单柄混合阀用恒温调节器，传感器安装在混合水室中用于传感出口水温。在此情况下，传感器连接到安装在冷供水管中的阀以在热水管中的水下降到设定温度以下时限制冷水的可用性。

尽管本发明以作为水供给系统部件的恒温阀的环境中加以说明，本发明的特定目标涉及直插式滤网以用于自入口的每个水管下游和自混合室的上游中。尽管滤网用于水阀和旋塞广为人知，典型的位置在混合水流的离开位置，诸如厨房水龙头在出水流暴露在空气中的位置。这样的滤网另外的可能位置位于阀的内部，诸如在美国专利No.6,321,777(2001年11月27日授予吴)中所披露的那样。在专利’777中，圆柱水过滤滤网部件(7)位于插头体(32)和水密封垫圈(52)之间的旋塞体中。在恒温阀的环境中，滤网的一个位置可以是围绕盒的位置。在本发明的环境中，在现有技术中，术语“盒”通常指的是可以作为单个单元处理的多层部件结构。这种特殊的滤网布置已经被尝试，结果也发现了很多的技术和性能事实。首先，为了努力将特殊物质从水流中有效分离，滤网中的开孔变得堵塞，结果几乎立即地水流速度下降。显然，滤网开孔的尺寸和滤网在必须移除和清洗前所使用的时间或者长度之间必须有一个平衡。但是，不管清洗周期或者间隔，如果滤网的部分由于微粒而立即阻塞，这就可以看作是任何设计中的显著缺陷。因此，对于以前的滤网设计和阀中的布置在水流(通过)没有可以观察到的增加时由于微粒物质而阻塞滤网的很大一部分时就必须进行改良。本发明通过暴露的滤网的特定构形和协作阀体的构形，尤其是公开的滤网被安装的凹穴的形状而得以改良。

滤网围绕盒的放置另外一个需要关注的是盒的移除和替换。由于滤网和盒的外部之间的紧密配合和有限的间隙，当其埋入筛中，微粒物质的聚积使得盒的安装非常困难。为了改良此早期设计，尤其是对这个问题的改良，本发明的网位于自水入口的下游，流控制机械装置位于阀体中的单独部分，除了接纳滤网的阀体凹穴外不需要和任何其它结构部分协作或者界面接触。

涉及滤网围绕盒的一个问题是当滤网被移除以进行清洗时，盒必须被移除。当盒拿出容器体，协作控制柄相对热止动器(hot limit stop)或者设定可能丢失其标度。这可以看作是安全问题，在尽可能的情况下应该避免这个问题。

涉及滤网围绕盒的安置的另外一个问题是这样的可能性，即一旦收集的碎片(即，分离的微粒)脱落滤网并进入阀体的内部以被滤网再次全部收集或者有可能通过下游，这样根本不会被收集。

本发明的滤网总体设计提供许多和位于盒周围的现有滤网结构不同的许多特征。本发明的益处和改良既包括滤网的结构特征也包括在阀结构周围中的安置、以及周围的阀结构的协作设计，在优选实施例中就是恒温阀的阀体。

发明内容

根据本发明中一个实施例中用于将热水流和冷水流混合以从可控制旋塞传输的恒温阀包括限定第一流体入口、第二流体入口、混合腔的阀体，在第一流体入口和混合室之间延展的第一流体通道、在第二流体入口和混合室之间延展的第二流体通道。恒温阀进一步包括组装到阀体中并和第一流体通道相交的第一流体控制组合件、组装到阀体中并和第二流体通道相交的第二流体控制组合件、位于第一流体控制组合件的第一流体通道下游的第一滤网组合件、位于第二流体控制组合件的第二流体通道下游的第二滤网组合件。

本发明的一个目标是提高改良的恒温阀用直插式滤网。

本发明的相关目标和优点将从下述说明中变得很明显。

根据本发明的一方面，提供了一种可移除滤网组合件，所述组合件用作水传输阀的一部分以从通过所述阀中的水流过滤出微粒物质，所述滤网组合件可被插入阀体中并包括：过滤体，所述过滤体包括具有下部开口末端和顶部的过滤部分；关闭盖，所述关闭盖安置横过所述下部开口末端以关闭所述下部开口末端。

根据本发明的另外一方面，提供了一种恒温阀，其用于混合热水流和冷水流以从可控制旋塞进行传输，所述恒温阀包括：阀体，所述阀体限定第一流体入口、第二流体入口、混合室、在所述第一流体入口和所述混合室之间延伸的第一流体通道、在所述第二流体入口和所述混合室之间延伸的第二流体通道；第一流体控制组合件，所述第一流体控制组合件组装到所述阀体中并和所述第一流体通道相交；第二流体控制组合件，所述第二流体控制组合件组装到所述阀体中并和所述第二流体通道相交；第一可移除滤网组合件，所述第一可移除滤网组合件位于所述第一流体控制组合件的所述第一流体通道下游；第二可移除滤网组合件，所述第二可移除滤网组合件位于所述第二流体控制组合件的所述第二流体通道下游。

附图说明

图1为根据本发明特定实施例中恒温阀(部分组装)的全剖前部正视图。

图2是图1中恒温阀的全剖顶部平面图。

图3是图1中恒温阀沿图1中线3-3所视的放大后部正视图。

图4是图1中恒温阀沿图1中线4-4所视的放大后部正视图。

图5是根据本发明中典型实施例中滤网的放大透视图并提供一个部件用于组装到图1中恒温阀中。

图6是图5的滤网和其关闭盖的放大、分解透视图。

具体实施方式

处于为了理解本发明原理的目的，将参照在附图显示的实施例并使用特定语言来进行说明。当然需要理解的是这不是处于限制本发明的范围，在对说明的装置进行这样的修改和进一步改动，以及如此处所说明的本发明的原理的进一步应用会被本发明所涉及领域的普通技术人员所想到。

参照图1和图2，此处部分说明了液体传输系统用恒温阀20，优选地为人工控制的水阀。由于本发明的焦点在于直插式滤网组合件21及其特定的结构，其中典型地将组合入或者到阀体22上以完成恒温阀20的组装的部件从图1和2的说明中省略。由于现在所知的基于其结构和使用以及此处所显示和说明的恒温阀，所以完全并彻底地披露了本发明地细节，这样普通技术人员可以制造和使用本发明。

如图所示，图1是恒温阀20的整个截面图，其部分组装。包括了图2、3、4中所用的不同几何截面或者视平面。但是，图2、3、4中的真实图纸说明是全视图，即图1中截去的部分被加回到图2、3、4中的完整结构图中。

阀体22相对相交的中心管23和23a限定一个对称的设计，一个流体控制组合件24位于一侧而虚拟的同一流体控制组合件位于对侧，尽管没有显示出来。但是，第二流体控制组合件用结构作为阀体22的部分进行说明，需要清楚的是恒温阀20的设计对称性将布置在结构上、位置上以及完全等同的方式在中心管23和23a的对侧的流体控制组合件。其中一个所说明的流体控制组合件24的细节提供在完全截面视图上，经过不同的切割面，并分别由图1、2、4所表示。每个流体控制组合件24的构造和安排以从对应的入口25(或者25a)中控制水流。一个流体控制组合件24被用于将冷水传输到混合室26，另外的流体控制组合件(没有显示)用于将热水传输到混合室中。

阀体22是整体式铸件，其构造和安置有两个滤网室30、30a，每个和对应的一个流体控制组合件24的下游相串联。为了和恒温管20以及阀体22热侧与冷侧相对中心管23、23a的设计对称性，滤网室30、30a的构形和位置在阀体22中几乎相同。每个滤网室30、30a限定椭圆形孔31，带有三个顺序(轴向)段，包括上部削边段32、中间段33和下部段34。椭圆孔31是自阀体22的上部表面35往下延展到下壁部分36的盲孔。

每个流体入口25、25a一般是圆柱形孔，围绕轴向中心线40同心。每个流体入口25、25a轴向延展到对应的通常为圆柱流控制段41(和41a)，反过来轴向延展到对应的一般为圆柱形的流体通道42(和42a)。每个流体通道42和42a和混合室26分别通过对应通道43、43a而流体相连。应该理解，流控制段41、流体通道42和通道43的组合产生自流体入口25引导到混合室26的共同通道。相似地，流控制段41a和流体通道42a以及通道43a组合产生自流体入口25a引导至混合室26的共同通道。也应该理解流控制组合体24之一被组装到阀体22中，这样其和第一流体通道相交，而第一流体通道是刚提及的三部分的组合。滤网组合件也位于此第一流体通道中自第一流体控制组合件24往下游的一个位置。一个几乎相同和对称的结构存在于中心线23、23a的相对侧。

入口25和流体控制段41和流体通道42彼此同心并围绕中心线40同心。每个流体段的直径尺寸自入口25至段41和42逐渐减小。以相似的和对称的方式，入口25a、流体控制段41a和流体通道42a彼此同心并围绕中心线40同心。每个流体段的直径尺寸自入口25a至段41a和通道42a逐渐减小。

通过插入到椭圆形(盲)孔31而组装到每个滤网30(或者30a)的是对应的直插式滤网组合件21，其被构造和安置以容纳水流并过滤水流以分离出微粒物质。直插式滤网组合件21的位置介于入口25(或者25a)和混合室26之间的自流体控制组合件24下游的一个位置上。和将要说明的那样，每个滤网组合件21包括整体滤网体21a、O形环64、关闭盖57(参看图3、6)和保持夹46。保持夹46在滤网体21a上可移除并能在滤网体21a被插入对应的滤网室30(或者30a)后可以被加上。相应地，此处对每个滤网组合件21参考是为了包括带有或者不带有保持夹46的滤网体21a。不仅如此，关闭盖57可想象地由一个整体底壁所代替。相应地，此处对滤网组合件的每个参考是为了包括或者是关闭盖57或者是一个整体底壁。此底壁可以是实心的、打孔或者筛状的，只要开孔足够的小以捕捉到尺寸不会通过下游至混合室26的任何微粒物质。关闭盖57包括依附夹57a，其被构造并被安置以组装到孔45a中。

为了代替保持夹46，所设想的是滤网组合件21将通过使用攻丝紧固件直接附着到阀体22。优选的紧固件位置是通过顶部50至补翼67。优选地，补翼67内部攻丝或者包括攻丝插入件翼接纳对应的攻丝紧固件。

每个直插式滤网组合件21被构造和安置以紧固在其椭圆孔31中，并将对应的滤网室30(或者30a)的壁密封，这样主要过滤部分45完全延展横过流体通道42(或者42a)。通过这种方式，自每个入口25、25a流进来的水流通过对应的滤网组合件21在到达混合室26之间对微粒物质进行过滤。滤网组合件21通过可转动保持夹46保持在椭圆孔31的位置中，此可转动保持夹46横过滤网组合件21的顶部延展并固定到阀体22的协同操作部分。

参照图3，将一个滤网组合件21安装到其椭圆孔31中的组装通过垂直于本页平面的流体通道42的水流方向进行说明。图4有助于说明滤网组合件21相对对应的上游流体控制组合件24的位置和每个流体控制组合件24的构造。由于图3和图4说明图室截面图，对图5、6的附加参考有利于加速对滤网体21a的设计和结构的彻底理解。

连续参照图5、6，滤网体21a除了主过滤部分45外还包括分开的密封槽凸缘47、48、交互配合补翼(interfit tab)49、顶部50、转动柱51、凸起肋52和凸起补翼53。搭锁(或者咬接)闭合盖47(参看图3)被组装到滤网体21a的过滤部分45的下部开口末端58以帮助产生滤网组合体21。可选地，下部开口末端能够由构造作为滤网部分45一部分的整体底壁所整体关闭。过滤部分45包括并限定一个在前表面60中的大流体开孔59，其朝向进入水流的上游方向。滤网部分45的对侧61包括并限定有均匀分开的过滤孔62样式，其设计用于过滤掉通过流体开孔59的进入水流中的微粒物质。

过滤部分45、凸缘47、48、顶部50的椭圆形状和椭圆孔31的椭圆形状(在侧面部分)一致。每个段45、47、48和50的周边尺寸一般和椭圆孔31的三个椭圆段34、33、32相符合。自此至后将要说明，在下部椭圆段34和过滤部分45的侧面61之间设计有间隙空间73以即使在微粒物质开始在滤网组合件21中累积时也允许和加速完全流通速率。

参照图3，说明了滤网组合件21被固定和安装到阀体22的滤网室30中。包括在此组合件说明图中的是可枢转保持夹46和关闭盖57，其与O形环64组合完整构成滤网组合件21。间隔开的凸缘47、48限定密封槽63用于容纳密封O形环64，其尺寸被调整以被容纳在槽63中并压至椭圆孔31的中间段33的内壁表面。

参照图1-6可以理解，椭圆顶部50放置在阀体22的上表面35，并围绕椭圆孔31。在此位置的阀体22的外形和轮廓具有唇缘部分或者补翼67用于接纳保持夹46。此可转动保持夹46通常是一种带有中心间隙孔用于容纳带有咬在其上的组合件的枢转柱51的矩形部件。枢转柱51是一个分开设计，其在放大头69之下具有一个底切部分68。使用这种结构和组合件，保持夹46能够在释放的方向和锁定或者固定的方向之间相对滤网组合件21的状态而枢转。在释放状态，保持夹46的下部唇缘70枢转与补翼67脱离配合。在此方向，滤网组合件21能够被拔出椭圆孔31。当唇缘70固定在补翼67之下，滤网组合件21保持在椭圆孔31中。

凸起肋52邻接制动器来阻止保持夹46过快转动。两个凸起肋52可以用作从椭圆孔31中抓住并拖出滤网组合件21。凸起补翼53只要保持夹46组装或者拆开时提供触觉。咬接(或者搭锁)关闭盖57在用于圈闭并保持任何被孔62过滤出的微粒物质，绝大多数过滤出的微粒物质只是掉落到关闭盖57的内壁上并累积在过滤部分45的内部。为了清洗滤网组合件21并清除或者移除任何累积的微粒物质，保持夹被枢转以从阀体补翼67脱钩。接着，凸起肋52被抓住，整个滤网组合件包括关闭盖57被拖出阀体。一旦滤网组合件21被移除，微粒物质能够被清除，滤网组合件21然后被重新安装到阀体中。滤网组合件21相对于椭圆孔31的整体形状将允许滤网组合件21被安装时流体开孔57朝向上游，这是合理的方向，或者朝向下游，而这是不能接受的。为了保证滤网组合件能够被合理安装在阀体22的上表面35提供了一个小凹处，其被构造和安置用于接受互配合补翼49。直到互配合补翼49被合理安置在凹处中，滤网组合件不能够被完整、合理地安装到阀体中。通过这种方式，就保证了滤网组合件21相对阀体的合适方向。

本发明的进一步特征与介于过滤部分45的相对边61和帮助形成椭圆孔31的阀体的相邻壁74(参考图1和图2)之间的下游间隙空间73有关。通过提供此间隙空间73，进入的水流能够将其路径在过滤部分45中重新路由到开始累积的微粒物质之上或者周围，以流入通道42的下游部分并从那里流入通道43。通道42的横截面流体面积开始不会由于此原因在滤网组合件21内由于微粒物质的累积而减小。只有在过滤孔62的表面区域的大约30％被塞住或者被微粒物质所覆盖时，通过通道43(或者43a)而被传输到混合室26的水流速度才会有明显的减小。

考虑整体的应用，水温、周期使用、以及需要周期地对滤网组合件21进行移除和清洗，过滤体21a和关闭盖57的合适材料包括诸如乙缩醛、尼龙或者PBT。保持夹46的合适材料包括不锈钢或者黄铜。O形环64的优选材料是腈或者EPDM。

尽管对照附图和前述说明对本发明进行了详细的阐述，本质上是处于说明而不是限制，应该知道只是显示和说明了优选实施例，在本发明精神范围内的所有的变化和修改需要进行保护。

Claims (21)

1.一种可移除滤网组合件，所述组合件用作水传输阀的一部分以从通过所述阀中的水流过滤出微粒物质，所述滤网组合件可被插入阀体中并包括：

过滤体，所述过滤体包括具有下部开口末端和顶部的过滤部分；

关闭盖，所述关闭盖安置横过所述下部开口末端以关闭所述下部开口末端。

2.根据权利要求1中的可移除滤网组合件，其特征在于所述过滤部分进一步包括上游流体开口和下游多个过滤孔。

3.根据权利要求2中的可移除滤网组合件，其特征在于所述过滤体进一步包括枢转柱，所述滤网组合件进一步包括组装到所述枢转柱上的保持夹。

4.根据权利要求3中的可移除滤网组合件，其特征在于所述过滤体进一步包括O形环槽，所述滤网组合件进一步包括组装到所述O形环槽的O形环。

5.根据权利要求1中的可移除滤网组合件，其特征在于所述过滤体进一步包括枢转柱，所述滤网组合件进一步包括组装到所述枢转柱上的保持夹。

6.根据权利要求1中的可移除滤网组合件，其特征在于所述过滤体进一步包括O形环槽，所述滤网组合件进一步包括组装到所述O形环槽的O形环。

7.一种恒温阀，其用于混合热水流和冷水流以从可控制旋塞进行传输，所述恒温阀包括：

阀体，所述阀体限定第一流体入口、第二流体入口、混合室、在所述第一流体入口和所述混合室之间延伸的第一流体通道、在所述第二流体入口和所述混合室之间延伸的第二流体通道；

第一流体控制组合件，所述第一流体控制组合件组装到所述阀体中并和所述第一流体通道相交；

第二流体控制组合件，所述第二流体控制组合件组装到所述阀体中并和所述第二流体通道相交；

根据权利要求1的第一可移除滤网组合件，所述第一可移除滤网组合件位于所述第一流体控制组合件的所述第一流体通道下游；

根据权利要求1的第二可移除滤网组合件，所述第二可移除滤网组合件位于所述第二流体控制组合件的所述第二流体通道下游。

8.根据权利要求7中的恒温阀，其特征在于所述阀体限定第一过滤室，所述第一可移除滤网组合件被可移除地组装到所述第一过滤室中。

9.根据权利要求8中的恒温阀，其特征在于所述阀体限定第二过滤室，所述第二可移除滤网组合件被可移除地组装到所述第二过滤室中。

10.根据权利要求9中的恒温阀，其特征在于所述第一过滤室部分由上游壁所限定并自那里和下游壁分开，所述第一可移除滤网组合件在被组装到所述第一过滤室中时从所述下游壁分隔开。

11.根据权利要求10中的恒温阀，其特征在于所述第二过滤室部分由上游壁所限定并自那里和下游壁分开，所述第二可移除滤网组合件在被组装到所述第二过滤室中时从所述下游壁分隔开。

12.根据权利要求11中的恒温阀，其特征在于所述第一可移除滤网组合件包括第一保持夹，所述保持夹被构造和安装以和所述阀体配合来将所述第一可移除滤网组合件固定到所述第一过滤室中。

13.根据权利要求12中的恒温阀，其特征在于所述第二可移除滤网组合件包括第二保持夹，所述保持夹被构造和安装以和所述阀体配合来将所述第二可移除滤网组合件固定到所述第二过滤室中。

14.根据权利要求8中的恒温阀，其特征在于所述第一过滤室部分由上游壁所限定并自下游壁分离，所述第一可移除滤网组合件在被组装到所述第一过滤室中时从所述下游壁分隔开。

15.根据权利要求14中的恒温阀，其特征在于所述第一可移除滤网组合件包括第一保持夹，所述保持夹被构造和安装以和所述阀体的一部分配合来将所述第一可移除滤网组合件固定到所述第一过滤室中。

16.根据权利要求7中的恒温阀，其特征在于所述第一可移除滤网组合件包括第一保持夹，所述保持夹被构造和安装以和所述阀体的一部分配合来将所述第一可移除滤网组合件固定到所述阀体中。

17.根据权利要求7中的恒温阀，其特征在于每个滤网组合件包括限定有下部开口末端和组装到所述过滤体上以关闭所述下部开口末端的关闭盖的过滤体。

18.根据权利要求17中的恒温阀，其特征在于每个过滤体包括上游流体开孔和所述流体开孔下游的许多过滤孔。

19.根据权利要求18中的恒温阀，其特征在于每个过滤体进一步包括保持夹，所述保持夹被构造和安置用于和所述阀体的一部分相配合以将对应的滤网组合件组装到所述阀体中。

20.根据权利要求19中的恒温阀，其特征在于所述阀体限定对应的滤网组合件室用于容纳每个滤网组合件，每个滤网组合件室限定用于组装和移除对应的滤网组合件的上部开口。

21.根据权利要求7中的恒温阀，其特征在于所述阀体限定对应的滤网组合件室用于容纳每个滤网组合件，每个滤网组合件室限定用于组装和移除对应的滤网组合件的上部开口。

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