CN105546157B - 流体混合阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于混合第一流体和第二流体的流体混合阀,包括:外壳(10);用于平衡第一流体和第二流体之间的压力的平衡阀机构(30、50),包括第一流体入口(321、521)、第二流体入口(341、541)、与所述第一流体入口(321、521)流体连通的第一流体出口(323、523)和与所述第二流体入口(341、541)流体连通的第二流体出口(343、543);安置在所述平衡阀机构上的调节阀机构(20、40),包括内壳件(24、44)、固定至所述内壳件的流量调节座(26、46)和容置在所述内壳件(22、44)内的温度调节阀杆(22、42);和混合流体流出通道(12、14)。
Description
技术领域
本发明涉及阀门领域,尤其是涉及流体混合阀,特别是涉及用于淋浴系统的流体混合阀。
背景技术
在洗手间或浴室中用于将冷水和热水混合在一起并能够调节冷热水的混合比例(并进而水温)以及流量的流体混合阀是已知的,有时也称流体控制阀。通常,人们通过在流体混合阀的两个极限位置、即关闭位置和最大流量位置之间的旋转范围内转动流体混合阀的手柄而在两种极限状态之间操控流体混合阀。在关闭位置中,没有水流出流体混合阀;在热水最大位置中,水温最高且流量较大。
现有技术对流体混合阀进行了众多研究。
美国专利号4,901,750A涉及一种混合阀,具有可转动地安装在壳体内的模块化的筒状物。该筒状物具有底部容积控制阀板,它附接至装有压力平衡阀的下部段。下部段固定至可转动地装纳温度控制板的上部段。底部容积控制阀板和温度控制板均可绕共同的轴线转动。通过操作附接至把手的杆来控制底部容积控制阀板。通过操作旋钮来控制温度控制板。一个插入件允许旋钮即使在冷、热水供应颠倒时操作。带键槽的热水止挡环安置在把手并适配成限制旋钮的转动为选定的最大水温。外部密封确保当容积设定为部分流通的时候,所有水均流经筒。
美国专利申请公开号US2007/0119501 A1涉及一种用于平衡第一流体和第二流体之间的压力的阀。该阀包括阀体,阀体具有用于接收第一流体的第一流体入口、用于接收第二流体的第二流体入口、第一流体出口、第二流体出口、以及与第一流体入口、第二流体入口、第一流体出口和第二流体出口流体连通的内腔。该阀还包括由聚合物模制成的第一阀件,该第一阀件定位在该腔内,该第一阀件具有内表面,该内表面限定出与第一流体入口、第二流体入口、第一流体出口和第二流体出口流体连通的内通道。该阀还包括第二阀件,该第二阀件至少部分设置在该第一阀件的内通道中并可相对于该第一阀件滑动,该第二阀件具有外表面、与第一流体入口和第一流体出口流体连通的第一流道、以及与第二流体入口和第二流体出口流体连通的第二流道,该第二流道与该第一流道隔开。该第二阀件的外表面和第一阀件的内表面被机加工成具有大致相同的尺寸以提供在第二阀件和第一阀件之间的可动密封。此外,第一阀件包括多个孔,第二阀件包括多个孔,其中第一阀件和第二阀件的多个孔可选择性对准以控制至第一和第二流体出口的水流。
美国专利申请公开号US20110266355A1涉及一种用于龙头的水混合装置,包括具有横隔板的外壳,横隔板具有第一平面和第二平面,在第一平面和该外壳之间限定出第一腔,在该第二平面和该外壳之间限定出第二腔和第三腔,横隔板形成有第一通道和第二通道,这两通道均与将第一腔连通到第二腔,第三腔与第二腔隔离,第三腔与第一腔连通。该混合装置还包括平衡元件,该平衡元件包括第一管状单元、第二管状单元和压力平衡件,这些管状单元布置在第二腔中,第一管状单元具有与第一通道连通的通孔,第二管状单元具有与第二通道连通的通孔,每个管状单元具有与其通孔相连通的侧向孔,管状单元的侧向内孔面向彼此,在侧向孔之间限定出接纳空间,压力平衡件可动地布置在该接纳空间中。该混合装置还包括布置在第一腔中的混合元件,该混合元件适于调控通过第一和第二通道进入第一腔中的水并调控第一腔中要流至第三腔的水。该混合装置还包括连接至该混合元件的调节元件,该调节元件适于控制混合元件的运动以进一步调节第一通道流量与第二通道流量的混合比。
美国专利申请公开号US20120222763A涉及一种龙头阀,包括具有侧壁和分隔部的外壳,侧壁围绕分隔部布置,侧壁和分隔部限定第一室,分隔部形成有凹槽,分隔部将凹槽和第一室隔开,分隔部形成有第一开口和第二开口,第一开口和第二开口分别将第一室连通至凹槽,外壳形成有出口,该出口与第一室连通。该龙头阀还包括固定至外壳的底盖,该底盖形成有凹口,该凹口和凹槽一起形成第二室,底盖形成有第一流孔和第二流孔,第一流孔和第二流孔分别将第二室与外部空间相连通。该龙头阀还包括压力阀,其被容置在第二室内衣将第一流孔和第二流孔分开,第一流孔和第一开口限定出第一通道,用于水从外界流经第一通道且随后进入第一室,第二流孔和第二开口限定第二通道,用于水从外界流经第二通道且随后进入第一室,压力阀具有可由水压力移动的阀管,从而第一通道和第二通道的尺寸是可调节的。该龙头阀还包括容置在第一室中的混合阀,混合阀使得水从第一开口和第二开口流入第一室且随后流出到出口。该龙头阀还包括连接至混合阀的控制头,从而控制分别从第一开口和第二开口流入第一室的水量。
中国专利申请公开号CN104048076A涉及一种用于流体混合阀的同心阀芯,该同心阀芯包括:进口接头,该进口接头被构造成接收第一流体和第二流体;压力平衡单元;体积控制板,该体积控制板可旋转地联接到压力平衡单元并且定位在进口接头与压力平衡单元之间;温度控制板;以及混合板,该混合板定位在压力平衡单元与温度控制板之间。压力平衡单元和体积控制板能够相对于进口接头旋转并且温度控制板能够相对于混合板旋转。混合板具有不规则形状的开口,该不规则形状的开口被构造成使具有不同温度的流体混合,使得混合流体的温度作为温度控制手柄角旋转的函数线性地升高。
但是,仍希望提供一种能用简单的结构实现温度调节和流量调节相独立的流体控制阀。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种改进的流量调节阀。
根据本发明的一个方案,提供一种用于混合第一流体和第二流体的流体混合阀,包括:外壳;用于平衡第一流体和第二流体之间的压力的平衡阀机构,包括第一流体入口、第二流体入口、与所述第一流体入口流体连通的第一流体出口和与所述第二流体入口流体连通的第二流体出口;安置在所述平衡阀机构上的调节阀机构,包括内壳件、固定至所述内壳件的流量调节座和容置在所述内壳件内的温度调节阀杆;和混合流体流出通道;其中,所述流量调节座包括构造成与所述第一流体出口选择性地流体连通的第一孔和构造成与所述第二流体出口选择性地流体连通的第二孔;其中,所述温度调节阀杆包括限定出调节孔的调节阀板和与所述混合流体流出通道流体连通的混合腔。优选地,所述温度调节阀杆构造成可被操作以相对于所述内壳件和所述流量调节座转动以调节流经所述调节孔的第一流体和第二流体的比例。优选地,所述内壳件构造成可被操作以带动所述流量调节座和温度调节阀杆一起相对于平衡阀机构转动以调节从第一流体出口流经第一孔和从第二流体出口流经第二孔的流量。
根据本发明的该流体混合阀在具有简单的结构,易于组装,较少的部件、特别是运动部件,而且还保证了良好的密封效果的情况下,实现温度和流量的独立调节。
根据一个本发明的实施例,所述外壳在顶部具有壳孔。优选地,所述内壳件构造成从所述壳孔伸出。优选地,所述内壳件在顶部具有内壳孔,所述温度调节阀杆构造成从所述内壳孔伸出。优选地,所述内壳孔的伸出所述壳孔的部分包括第一安装部或操作部,所述温度调节阀杆的伸出所述内壳孔的部分包括第二安装部或操作部。
根据一个本发明的实施例,所述内壳件的内壳孔限定出具有第一止挡面和第二止挡面的止挡部以及限位槽,所述温度调节阀杆包括凸块,所述凸块构造成可在第一止挡面和第二止挡面之间在所述限位槽中移动。
根据一个本发明的实施例,所述外壳在内侧具有对置的第一止挡部和第二止挡部,所述内壳件在外侧具有对置的第一凸块和第二凸块,该第一和第二凸块构造成可分别在所述第一止挡部和第二止挡部之间移动。
根据一个本发明的实施例,所述温度调节阀杆还包括与所述调节阀板间隔设置的上阀板和侧开口,所述混合腔在所述调节阀板和上阀板之间限定出,且所述侧开口构造成将所述混合腔连通至所述混合流体流出通道。
根据一个本发明的实施例,所述调节阀板呈由陶瓷制成的独立部件,该调节阀板和所述上阀板之一具有多个凹口,该调节阀板和所述上阀板中的另一个沿纵向延伸出多个突出部,各突出部布置在相应的凹口中。
优选地,所述温度调节阀杆包括具有空心内腔的杆本体。
根据一个本发明的实施例,所述内壳件包括卡口,所述流量调节座包括卡接至所述卡口的卡接件或凸片。
根据一个本发明的实施例,所述流量调节座包括整体式的陶瓷流量调节座,且所述调节阀板构造成被直接支承在该流量调节座上。
根据一个本发明的实施例,在所述外壳和内壳件之间设有至少一个第一密封件。优选地,所述温度调节阀杆包括至少一个环槽和布置在环槽中且位于该温度调节阀杆和内壳件之间的至少一个第二密封件。优选地,所述第一密封件构造成当所述温度调节阀杆相对于内壳件转动时对所述内壳件施加摩擦力以阻止该内壳件转动。优选地,所述第二密封件构造成当所述内壳件相对于平衡阀机构转动时对所述温度调节阀杆施加摩擦力以使所述温度调节阀杆随所述内壳件转动。
根据一个本发明的实施例,所述调节阀板限定出单个的调节孔。优选地,所述单个的调节孔具有大致圆弧形状且限定出中间部、第一端和第二端。优选地,所述调节孔在中间部较宽且分别朝第一端和第二端缩窄。
根据一个本发明的实施例,所述平衡阀机构包括:第一平衡阀壳,限定出第一流体入口、第一流体出口、位于第一流体入口和第一流体出口之间的第一平衡内腔、与第一平衡内腔连通的第一侧开口;第二平衡阀壳,限定出第二流体入口、第二流体出口、位于第二流体入口和第二流体出口之间的第二平衡内腔、与第二平衡内腔连通且与该第一侧开口相对置的第二侧开口;设置在所述第一和第二侧开口中的阀芯子组件,包括具有外阀芯内孔和周向开口的外平衡阀芯和具有第一内阀芯内孔、第二内阀芯内孔、将所述第一和第二内阀芯内孔隔开的隔挡壁以及周向开口的内平衡阀芯;设置在第一流体入口中的第一单向阀件;以及设置在第二流体入口中的第二单向阀件。
根据一个本发明的实施例,所述平衡阀机构还包括用于紧固第一平衡阀壳和第二平衡阀壳的紧固件、设在第一平衡阀壳上的第一卡接凸部、设在第二平衡阀壳上的第二卡接凸部,其中所述外壳包括卡接至所述第一和第二卡接凸部的一对卡钩。
根据一个本发明的实施例,所述的流体混合阀还包括整体式的陶瓷垫片,具有第一通道、第二通道、围绕第一通道并伸入第一流体出口的第一凸缘和围绕第二通道并伸入第二流体出口的第二凸缘。
根据本发明的第二方面,提供一种用于混合第一流体和第二流体的流体混合阀,包括:外壳;用于平衡第一流体和第二流体之间的压力的平衡阀机构,包括第一流体入口、第二流体入口、与所述第一流体入口流体连通的第一流体出口和与所述第二流体入口流体连通的第二流体出口;安置在所述平衡阀机构上的调节阀机构,包括可转动地安装的温度调节阀杆;和混合流体流出通道。所述温度调节阀杆包括限定出单个的调节孔的调节阀板和与所述混合流体流出通道流体连通的混合腔。优选地,所述单个的调节孔具有大致圆弧形状且限定出中间部、第一端和第二端。优选地,所述调节孔在中间部较宽且分别朝第一端和第二端缩窄。这可以实现温度调节阀杆的温度调节区间大且温度精确。
根据一个本发明的实施例,所述调节孔在所述第一端和第二端附近在其侧壁上具有隆起。
根据一个本发明的实施例,所述调节阀机构还包括可转动地安装且容纳该温度调节阀杆的内壳件和固定至所述内壳件的流量调节座。
根据本发明的第三方案,提供一种用于混合第一流体和第二流体的流体混合阀,包括:外壳;用于平衡第一流体和第二流体之间的压力的平衡阀机构,包括第一流体入口、第二流体入口、与所述第一流体入口流体连通的第一流体出口和与所述第二流体入口流体连通的第二流体出口;位于所述平衡阀机构下游的第一阀面,包括第一孔和第二孔,所述第一阀面构造成可被操作以相对于所述平衡阀机构转动以调节从第一流体出口流经第一孔和从第二流体出口流经第二孔的流量;位于所述第一阀面下游的第二阀面,所述第二阀面限定出调节孔且构造成可被操作以相对于所述第一阀面转动以调节流经所述调节孔的第一流体和第二流体的比例;位于所述第二阀面下游的混合腔;与所述混合腔流体连通的混合流体排流通道;第一摩擦发生机构;和第二摩擦发生机构;其中,所述第一摩擦发生机构构造成当所述第二阀面相对于所述第一阀面转动时对所述第一阀面施加摩擦力以阻止第一阀面转动;其中,所述第二摩擦发生机构构造成当所述第一阀面相对于平衡阀机构转动时对所述第二阀面施加摩擦力以使所述第二阀面随所述第一阀面转动。
根据本发明的该流体混合阀在具有简单的结构,易于组装,较少的部件、特别是运动部件,而且还保证了良好的密封效果的情况下,实现温度和流量的独立调节。而且,只需要合理调控装置的摩擦力即可简单可靠地实现该独立调节。
根据一个本发明的实施例,所述的流体混合阀包括调节阀机构,该调节阀机构包括可转动地安装的内壳件、固定至所述内壳件的流量调节座和可转动地容置在该内壳件中的温度调节阀杆;其中所述流量调节座限定出所述第一阀面,所述温度调节阀杆限定出所述第二阀面。
根据一个本发明的实施例,所述第一摩擦发生机构包括设在所述外壳和内壳件之间的至少一个第一密封件;所述第二摩擦发生机构包括位于该温度调节阀杆和内壳件之间的至少一个第二密封件。
根据本发明的另一方案,提供一种具有流体混合阀的淋浴系统。
根据本发明的另一方案,提供一种组装流体混合阀的方法。
本发明的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的,另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。
附图说明
以下,结合附图来详细说明本发明的实施例,其中:
图1是根据本发明的一个实施例的流量控制阀的立体图;
图2是根据本发明的一个实施例的流量控制阀的子组件分解立体图;
图3是根据本发明的一个实施例的流量控制阀的零件分解立体图;
图4是根据本发明的一个实施例的流量控制阀的调节阀机构的分解立体图;
图5是根据本发明的一个实施例的流量控制阀的平衡阀机构的分解立体图;
图6A和图6B是根据本发明的一个实施例的流量控制阀的截面图,其中图6A和图6B的截面彼此大致垂直;
图7A是根据本发明的一个实施例的流量控制阀的平面图;
图7B是沿图7A中线A-A截取的截面图;
图8A是根据本发明的一个实施例的流量控制阀的平面图;
图8B是沿图8A中线B-B截取的截面图;
图9A是根据本发明的一个实施例的流量控制阀的平面图;
图9B是沿图8A中线C-C截取的截面图;
图10A是根据本发明的一个实施例的流量控制阀的平衡阀机构的平面图;
图10B是沿图10A中线D-D截取的截面图;
图11A是根据本发明的一个实施例的流量控制阀的调节阀机构的平面图;
图11B是沿图11A中线E-E截取的截面图;
图11C是如图11A所示的调节阀的立体图;
图12A-C示出了根据本发明的一个实施例的调节阀机构的平面图,其中该调节阀机构的调节阀杆相对于流量调节座处于一个位置;
图13A-B示出了如图12A-C所示的调节阀机构,其中该调节阀机构的调节阀杆处于不同于图12A-C所示的另一位置;
图14A是根据本发明的一个实施例的流量调节阀的调节阀机构的调节阀杆的底视图,示出了调节孔;
图14B是根据本发明的一个实施例的流量调节阀的调节阀机构的调节阀杆的立体图;
图15是根据本发明的另一个实施例的流量调节阀的剖视图;
图16是根据本发明的另一个实施例的流量调节阀的分解图;
图17是根据本发明的另一个实施例的流量调节阀的调节阀机构的分解图;
图18是根据本发明的另一个实施例的流量调节阀的调节阀机构的调节阀杆的立体图;
图19A和图19B示出了根据本发明的两个实施例的流量调节阀的截面图对照。
在本发明中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。尽管提供附图是为了呈现本发明的一些实施方式,但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制,并且某些特征可被放大、移除或剖切以更好示出和解释本发明的公开内容。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。
参考图1和图2,示出了根据本发明的用于混合第一流体和第二流体的流体混合阀1、有时也称流体控制阀的一个实施例。该流体混合阀例如是用于淋浴系统。但是,人们可以想到,该流体混合阀例如还可以用于任何其他合适的应用,例如其他龙头,这落入本发明的范围中。
该流体混合阀1可包括外壳10、也称作阀壳或罩盖,位于该外壳内的调节阀机构20和位于该外壳内的平衡阀机构30。该流体调节阀1还可包括位于该外壳10和调节阀机构以及平衡阀机构之间限定出的混合流体排流通道12、14(图7A-7B)。在所示的实施例中,所述第一流体例如包括冷水,第二流体例如包括热水,混合流体例如包括温水。为了便于描述,下文有时会用水指代流体,用冷水指代第一流体,用热水指代第二流体,用温水指代混合流体。但本领域技术人员应知,本实用新型的第一和第二流体和混合流体可以是任何合适的流体。
如图2所示,该外壳10为单件的整体式外壳。该外壳10可以整体呈筒状且包括用于容纳调节阀机构20和平衡阀机构30的内腔(未标示)和在顶部上的壳孔100。该外壳10可包括位于底部上的插接配合部106,例如用于与阀座(未示出)中的相应的插接孔相配合,以将该流体混合阀1的调节阀机构20和平衡阀机构30压紧安装至该阀座。该外壳10还可包括用于与平衡阀机构的卡接凸部相卡接的卡钩108。另外,该外壳10还可包括环槽110和设置在该环槽110内的密封件、如O型圈112,以将外壳10密封安装在例如阀座中。
例如参考图8B,在该实施例中,调节阀机构20例如以可绕流体混合阀1的纵向轴线转动的方式直接安置在平衡阀机构30上。
参考图2、图3、图4、图8A-8B、图9A-9B、图11A-11C、图12A-12C和图13A-13B,示出了根据本发明实施例的调节阀机构20。
该调节阀机构20可包括温度调节阀杆22、内壳件24(也可称作内阀壳)和流量调节座26(也可称作开关座)。该流量调节座26可紧固、例如卡接或借助于其他固定手段紧固至内壳件24,如下文所述。温度调节阀杆22可转动地容置在内壳件24的内腔中并直接安置在流量调节座26上。
参考图2、图3、图4、图8A-8B、图9A-9B、图11A-11C、图12A-12C、图13A-13B和图14A-14B,该温度调节阀杆22可包括杆本体220、在杆本体220底部上的第一阀板或称作调节阀板221、与该第一阀板221间隔设置的第二阀板或称作上阀板222、在该第一和第二阀板之间限定出的混合腔229以及用于将该混合腔229和混合流体排流通道12、14连通的侧开口223。但可以想到其他的开口用于连通至流体排流通道12、14。
特别是参考图14A-14B,该调节阀板221限定出单个的调节孔224。该单个的调节孔224具有大致圆弧形状且在所示的实施例中,该圆弧形状优选大于180°且小于360°、例如在210°-350°之间、例如在300°-350°之间。该单个的调节孔224限定出中间部2240、第一端2242和第二端2244,其中调节孔224在中间部2240较宽且分别朝第一端2242和第二端2244缩窄。优选地,所述调节孔在所述第一端和第二端附近在其侧壁上具有隆起2246、2248。提供这样的镜像对称的调节孔224是有利的,可以实现阀杆温度调节区间大且温度精确。此外,阀门安装是可颠倒的,提供了灵活性,而无需像现有的两个调节孔的构造那样严格按照选定的调节孔取向。在该实施例中,包括调节阀板221在内的温度调节阀杆22例如可由塑料一体形成。
该温度调节阀杆22还可包括位于顶部上的用于安装把手或旋钮的第一安装部226,例如为花键部。但人们可以想到,可以在温度调节阀杆22的顶部上设置其他安装部或直接供用户操作的操作部。
该温度调节阀杆22还可以包括从杆本体220侧面伸出的一体形成的凸块225。在所示的实施例中,该凸块225从第一安装部226的底部向下延伸。
该温度调节阀杆22还可包括位于凸块225底部上的至少一个环槽227、在所示的实施例中为两个。相应的密封件、例如O型圈228被容纳在所述环槽227中。
该内壳件24总体呈筒形且外径大致对应于且稍小于外壳10的内径,从而在外壳10的内表面和内壳件24的外表面之间存在有间隙。优选地,该内壳件24可由塑料一体形成。
该内壳件24具有内腔(未标示)和在该内壳件24顶部且与该内腔连通的内壳孔240。在该内壳孔240中限定出限位槽245和具有第一止挡面2441和第二止挡面2442的止挡部244。凸块225设置在该限位槽245中,且可在第一止挡面2441和第二止挡面2442之间移动,以限定温度调节阀杆22相对于内壳件24的转动范围。
该内壳件24还包括在伸出外壳10的壳孔100的部分中、在所示的实施例中为在顶部中的用于安装把手或旋钮的第二安装部246,例如为花键部。但人们可以想到,可以在内壳件24的顶部上设置其他安装部或直接供用户操作的操作部。
该内壳件24在内壳孔240和内腔的过渡部位可具有台肩。尤其是参考图9A-9B,该内壳件24还可包括例如位于台肩上的径向对置的第一挡块241和第二挡块242。在外壳10的内壁上的相应部位设有径向对置的第一止挡部102和第二止挡部104,并在该第一和第二止挡部102、104之间限定出两个限位槽。第一和第二挡块241、242分别位于这两个限位槽之一中,并在两个止挡部之间移动,以限定内壳件24(以及流量调节座26和温度调节阀杆22)相对于外壳10(以及平衡阀机构)的转动范围。
该内壳件24还可包括例如纵向上位于第二安装部246和挡块241、242之间的环槽。密封件、例如O型圈249可被容置在该环槽中。
该内壳件24还可包括与侧开口223连通的侧开口243,用于将混合腔229连通至混合流体排流通道12、14。但可以想到其他的开口用于连通至流体排流通道12、14。
该内壳件24还可包括位于侧开口下方的例如径向对置的一对卡口247和径向对置的一对配合缺口248。
该流量调节座26或者说开关座可包括限定出第一孔261和第二孔262的座体260。优选地,该座体260可由塑料一体形成。该流量调节座26还可包括装在第一孔261中的第一垫圈组件263和装在第二孔262中的第二垫圈组件264。第一垫圈组件263可包括第一垫圈2631和支承该第一垫圈2631的第一垫圈弹簧2632。该第二垫圈组件264可包括第二垫圈2641和支承该第二垫圈2641的第二垫圈弹簧2642。
该流量调节座26可包括例如径向对置的第一卡接件265、如卡钩,和第二卡接件266、如卡钩;以及径向对置的且临近于第一孔和第二孔的第一和第二配合部267、268。该第一和第二卡接件265构造成卡接至卡口247中。该第一和第二配合部267和268装配入配合缺口248中,从而内壳件24和流量调节座26的子组件呈现总体平滑的筒状外观,以例如提供有益的流体性能。
参考图2、图3、图5、图10A-10B所示,该平衡阀机构30可包括竖立的第一平衡阀壳32和第二平衡阀壳34。该第一平衡阀壳32可限定出可用作该流体混合阀的第一流体流入口的第一流体入口321、第一流体出口323、位于第一流体入口321和第一流体出口323之间的第一平衡内腔322、与第一平衡内腔322连通的第一侧开口(未标示)。该第二平衡阀壳34可限定出用作该流体混合阀的第一流体流入口的第二流体入口341、第二流体出口343、位于第二流体入口341和第二流体出口343之间的第二平衡内腔342、与第二平衡内腔342连通且与该第一侧开口相对置的第二侧开口344。
在该第一和第二平衡阀壳32、34上还设有例如带安装孔的安装部328、348。紧固机构39、例如螺钉和螺母可紧固至该安装部以将该第一和第二平衡阀壳32、34相固定在一起,且具有侧开口的一侧相对。
在该第一和第二平衡阀壳32、34上还可设置第一和第二卡接凸部328和348,用于将平衡阀机构30卡接固定至外壳10,外壳又卡接固定至阀座(未示出),从而最小化了该流体混合阀中的可动部件。
该平衡阀机构30还可包括设置在所述第一和第二侧开口344中的阀芯子组件,从而该阀芯子组件可横向于平衡阀壳32、34设置并且通过第一和第二侧开口344伸入第一和第二平衡内腔322、342中。该阀芯子组件可包括具有外阀芯内孔361和周向开口363的外平衡阀芯36和具有第一内阀芯内孔381、第二内阀芯内孔382、将所述第一和第二内阀芯内孔381、382隔开的隔挡壁384以及周向开口383的内平衡阀芯38。外平衡阀芯36在外周还具有多个环槽362,相应的密封件、如O型圈365可被容置在该环槽中。
供应的热水和冷水之间的任何压力差可作用在内平衡阀芯38的隔挡壁384上,从而借助于内平衡阀芯38在外平衡阀芯36内的滑动安装,内平衡阀芯38持续运动以平衡所述压差。
该平衡阀机构30还可包括设置在第一流体入口321中的第一单向阀件326和第一密封垫327。该平衡阀机构30还可包括设置在第二流体入口341中的第二单向阀件347。由于该平衡阀机构30固定至外壳10并进而固定至固定不动的阀座(未示出),因此围绕该第一和第二单向阀326和327的尺寸较小的密封垫327、347已经能很好地密封该流体混合阀的流入端,因此用简单的结构和较少的部件实现了流体混合阀的密封效果。
该平衡阀机构30还可包括设置在第一流体出口323的第三垫圈组件325和设置在第二流体出口343的第四垫圈组件345。第三垫圈组件325可包括第三垫圈3251和支承该第三垫圈3251的第三垫圈弹簧3252。该第四垫圈组件345可包括第四垫圈3451和支承该第四垫圈3451的第四垫圈弹簧3452。
下面尤其是参考图6A和6B、图12A-C和图13A-B描述根据本发明的流体混合阀1的操作方式和流体流动。当用户例如希望调节水温时,这例如是在打开水流(开关座)之前调节或者在淋浴中已打开水流(开关座)时,通过旋拧温度调节阀杆相对于内壳件并进而流量调节座(开关座)转动,从而改变流量调节座的第一孔和第二孔和温度调节阀杆的调节孔之间重叠面积比例,进而改变它们的过水面积,从而实质上改变了冷热水的混合比,实现温度的变化。例如,从图12B所示的第一流体、如冷水和第二流体、如热水的流通面积大致相等(如混合比约为1:1)的位置转动至如图13B所示的第一流体、如冷水的流通面积大于第二流体、如热水的流通面积(如混合比大于1:1)的位置。当用户例如在已打开水流后希望调节流量时,流量调节座相对于固定不动的平衡阀机构转动,且温度调节阀杆随该流量调节座转动,从而通过调节第一和第二孔与第一和第二流体出口的重叠面积(流通面积)而基本同步地改变第一流体和第二流体的流量,如同步变大或同步变小。参考图6A和6B,流入的第一流体、如冷水例如从第一流体入口流入,并流经第一平衡内腔、第一流体出口、第一孔和调节孔,并进入混合腔。流入的第二流体、如热水例如从第二流体入口流入,并流经第二平衡内腔、第二流体出口、第二孔和调节孔,并进入混合腔。该第一流体如冷水和第二流体如热水在该混合腔混合形成混合流体如温水,并经阀杆的侧开口和内壳件的侧开口流出,并通过在外壳的内壁和内壳件的外壁以及平衡阀机构的外壁(如设有安装部的平衡阀壳外壁)之间形成的纵向延伸的混合流体排流通道流出该流体混合阀,并例如通过阀座中的流道流入管路中,并例如喷淋至用户身上或头上。
在根据本发明的实施例中,所示流量调节座限定出了调节第一和第二流体的流量的第一阀面,而阀杆、具体而言是调节阀板限定出调节第一和第二流体的比例的下游的第二阀面。在所示的实施例中,因为直接或间接地施加至第一阀面的摩擦阻力,当第二阀面转动时,第二阀面对第一阀面施加的摩擦力不足以带动第一阀面随之转动。而因为(例如由第一阀面)直接或间接地施加至第二阀面的摩擦力,当第一阀面转动时,该摩擦力将带动第二阀面随第一阀面转动。从而,转动温度调节阀杆以调节温度时,流量调节座并不会转动,进而流量保持不变,而转动流量调节座时,温度调节阀杆相对于流量调节座的位置不改变,进而温度保持不变。施加摩擦阻力至第一阀面的第一摩擦发生机构例如包括设置在外壳和内壳件之间的密封件、如O型圈和/或与流量调节座接触的第一和第二垫圈,但可以想到补充或替代其他的摩擦发生机构,例如增设的密封件。施加摩擦力至第二阀面的第二摩擦发生机构例如包括设置在阀杆和内壳件之间的密封件、如O型圈,但可以想到补充或替代其他的摩擦发生机构,例如增设的密封件。尽管在所示的实施例中采用了摩擦力或者说摩擦力发生机构来实现阀杆和内阀壳组的上述转动配置,但也可以想到其他手段,例如借助于用于在完成温度调节后固定阀杆的可释放的固定机构。
参考图1-14描述根据本发明的该实施例的流体混合阀、尤其是调节阀机构的组装方法。根据本发明的调节阀机构例如可以通过将温度调节阀杆从底部插入内阀壳件中、将流量调节座卡接至内阀壳件组装而成。而后,组装好的调节阀机构和平衡阀机构可被装入外壳中,并通过平衡阀机构的卡接凸部与外壳的卡接部的卡接形成混合阀组装件。
根据本发明的该流体混合阀1具有简单的结构,易于组装,较少的部件、特别是运动部件,而且还保证了良好的密封效果。此外,还使得密封垫圈或垫片的使用最少化。
参考图15-图18示出了根据本发明的第二实施例的流体混合阀1’,其使用了多个陶瓷部件,以相比于第一实施例进一步减少垫圈的使用。如图19A和图19B的对照示出,第一和二实施例的流体混合阀1、1’具有类似的外壳10或阀壳,且具有类似的流量和/或温度调节手段以及组装方式,但是相比于第一实施例,第二实施例的流体混合阀具有单独的、陶瓷制的调节阀板421、陶瓷制的流量调节座46以及位于流量调节座和平衡阀机构之间的陶瓷垫片60。
参考图15-18,示出了根据本发明的第二实施例的调节阀机构40。
该调节阀机构40可包括温度调节阀杆42、内壳件44(也可称作内阀壳)和流量调节座46(也可称作开关座)。该流量调节座46可紧固、例如卡接或借助于其他固定手段紧固至内壳件44,如下文所述。温度调节阀杆42可转动地容置在内壳件44的内腔中并直接安置在流量调节座46上。
参考图15-18,该温度调节阀杆42可包括杆本体420、底部上的第一阀板或称作调节阀板421、与该第一阀板421间隔设置的第二阀板或称作上阀板422、在该第一和第二阀板之间限定出的混合腔以及用于将该混合腔和混合流体排流通道连通的侧开口423。但可以想到其他的开口用于连通至流体排流通道。
在所示的实施例中,参考图18所示,所述调节阀板421是由陶瓷制成的独立构件,而阀杆的余部、如阀本体420仍可以由常规材料,如塑料制成。。该调节阀板421可具有多个凹口4211、4212、4213,从所述上阀板423沿纵向相应延伸出多个突出部4231、4231、4233,各突出部布置在相应的凹口中,从而调节阀板可以随阀杆的余部一起转动。优选,还可在第一和第二阀板之间设有多个加强肋4224,在所示的实施例中,它们连接所述突出部以提供加强。
特别是参考图18,该调节阀板421限定出单个的调节孔424。该单个的调节孔424具有大致圆弧形状且在所示的实施例中,该圆弧形状优选大于180°且小于360°、例如在210°-350°之间、例如在300°-350°之间。该单个的调节孔424限定出中间部4240、第一端4242和第二端4244,其中调节孔424在中间部4240较宽且分别朝第一端4242和第二端4244缩窄。优选地所述调节孔在所述第一端和第二端附近在其侧壁上具有隆起。提供这样的镜像对称的调节孔424是有利的,可以实现阀杆温度调节区间大且温度精确。此外,阀门安装是可颠倒的,提供了灵活性,而无需像现有的两个调节孔的构造那样严格按照选定的调节孔取向。
该温度调节阀杆42还可包括位于顶部上的用于安装把手或旋钮的第一安装部426,例如为花键部。但人们可以想到,可以在温度调节阀杆42的顶部上设置其他安装部或直接供用户操作的操作部。
该温度调节阀杆42还可以包括从杆本体420侧面伸出的一体形成的凸块425。在所示的实施例中,该凸块425从第一安装部426的底部向下延伸。
该温度调节阀杆42还可包括位于凸块425底部上的至少一个环槽427、在所示的实施例中为两个。相应的密封件、例如O型圈428被容纳在所述环槽427中。在所示的实施例中,在温度调节阀杆的上阀板和内壳件之间也设有密封件,如O型圈429。
该内壳件44总体呈筒形且外径大致对应于且稍小于外壳10的内径,从而在外壳10的内表面和内壳件44的外表面之间存在有间隙。优选地,该内壳件44可由塑料一体形成在所示的实施例中,例如由于独立的调节阀板421的提供,杆本体420还可以具有空心的内腔4201,以减轻阀杆的重量。
该内壳件44具有内腔(未标示)和在该内壳件44顶部且与该内腔连通的内壳孔440。在该内壳孔440中限定出限位槽445和具有第一止挡面4441和第二止挡面4442的止挡部444。凸块425设置在该限位槽445中,且可在第一止挡面4441和第二止挡面4442之间移动,以限定温度调节阀杆42相对于内壳件44的转动范围。
该内壳件44还包括在伸出外壳10的壳孔100的部分中、在所示的实施例中为在顶部中的用于安装把手或旋钮的第二安装部446,例如为花键部。但人们可以想到,可以在内壳件44的顶部上设置其他安装部或直接供用户操作的操作部。
该内壳件44在内壳孔440和内腔的过渡部位可具有台肩。尤其是参考图9A-9B,该内壳件44还可包括例如位于台肩上的径向对置的第一挡块441和第二挡块442。在外壳10的内壁上的相应部位设有径向对置的第一止挡部102和第二止挡部104,并在该第一和第二止挡部102、104之间限定出两个限位槽。第一和第二挡块441、442分别位于这两个限位槽之一中,并在两个止挡部之间移动,以限定内壳件44(以及流量调节座46和温度调节阀杆42)相对于外壳10(以及平衡阀机构)的转动范围。
该内壳件44还可包括例如纵向上位于第二安装部446和挡块441、442之间的环槽。密封件、例如O型圈449可被容置在该环槽中。
该内壳件44还可包括与侧开口423连通的侧开口443,用于将混合腔连通至混合流体排流通道。但可以想到其他的开口用于连通至流体排流通道。
该内壳件44还可包括位于侧开口下方的例如径向对置的两对卡口447和径向对置的两对对配合缺口448。卡口447和配合缺口448交错设置。
该流量调节座46或者说开关座可包括第一孔461和第二孔462。优选地,该流量调节座46可由陶瓷一体形成。在所示的实施例中,该流量调节座46不设任何垫圈组件,但是可以有结合垫圈组件的实施例。
该流量调节座46可包括例如径向对置的两对凸片,即第一凸片463、第二凸片464、第三凸片465和第四凸片466;以及径向对置且两对配合部467。该凸片436-466构造成卡接至卡口447中。该配合部467装配入配合缺口448中,从而内壳件44和流量调节座46的子组件呈现总体平滑的筒状外观,以例如提供有益的流体性能。
参考图15-18所示,该平衡阀机构50可包括竖立的第一平衡阀壳52和第二平衡阀壳54。该第一平衡阀壳52可限定出可用作该流体混合阀的第一流体流入口的第一流体入口521、第一流体出口523、位于第一流体入口521和第一流体出口523之间的第一平衡内腔522、与第一平衡内腔522连通的第一侧开口(未标示)。该第二平衡阀壳54可限定出用作该流体混合阀的第一流体流入口的第二流体入口541、第二流体出口543、位于第二流体入口541和第二流体出口543之间的第二平衡内腔542、与第二平衡内腔542连通且与该第一侧开口相对置的第二侧开口544。
在该第一和第二平衡阀壳52、54上还设有例如带安装孔的安装部528、548。紧固机构59、例如螺钉和螺母可紧固至该安装部以将该第一和第二平衡阀壳52、54相固定在一起,且具有侧开口的一侧相对。
在该第一和第二平衡阀壳52、54上还可设置第一和第二卡接凸部528和548,用于将平衡阀机构50卡接固定至外壳10,外壳又卡接固定至阀座(未示出),从而最小化了该流体混合阀中的可动部件。
该平衡阀机构50还可包括设置在所述第一和第二侧开口544中的阀芯子组件,从而该阀芯子组件可横向于平衡阀壳52、54设置并且通过第一和第二侧开口544伸入第一和第二平衡内腔522、542中。该阀芯子组件可包括具有外阀芯内孔561和周向开口563的外平衡阀芯56和具有第一内阀芯内孔581、第二内阀芯内孔582、将所述第一和第二内阀芯内孔581、582隔开的隔挡壁584以及周向开口583的内平衡阀芯58。外平衡阀芯56在外周还具有多个环槽562,相应的密封件、如O型圈565可被容置在该环槽中。
供应的热水和冷水之间的任何压力差可作用在内平衡阀芯58的隔挡壁584上,从而借助于内平衡阀芯58在外平衡阀芯56内的滑动安装,内平衡阀芯58持续运动以平衡所述压差。
该平衡阀机构50还可包括设置在第一流体入口521中的第一单向阀件526和第一密封垫527。该平衡阀机构50还可包括设置在第二流体入口541中的第二单向阀件547。由于该平衡阀机构50固定至外壳10并进而固定至固定不动的阀座(未示出),因此围绕该第一和第二单向阀526和527的尺寸较小的密封垫527、547已经能很好地密封该流体混合阀的流入端,因此用简单的结构和较少的部件实现了流体混合阀的密封效果。
该平衡阀机构50还可包括设置在第一流体出口523的垫圈525和设置在第二流体出口543的垫圈545。
在该实施例中,还设有位于陶瓷的流量调节座46地面和平衡阀机构50之间的陶瓷垫片60。该陶瓷垫片60具有第一通道601、第二通道602、围绕第一通道601并伸入第一流体出口523的第一凸缘603和围绕第二通道602并伸入第二流体出口543的第二凸缘604。
尽管在本发明的具体实施方式中分别描述了两个实施例,但是本领域技术人员将明白它们的特征可以替代、补充、互换而得到新的实施例,这些实施例明确限定在本发明的范围中。例如,在一个实施例中,第一实施例所示的流量调节阀1包括以下之任一项或其组合:(a)增设陶瓷垫片、(b)以陶瓷调节阀板替代、(c)以陶瓷流量调节座替代、(d)替代或补充凸片和卡口的配合、(e)增设在杆本体中的空心内腔等。在另一个实施例中,第二实施例的流量调节阀1’也可以被改造以包含第一实施例的任一个或多个不同的特征。
为了公开的目的且除非有它特别说明,“一”意味着“一个或多个”。就在本说明书和权利要求书中所使用的术语“包括”或“包括的”来说,它将是非遍举的,这一定程度上类似于“包含”,因为那些术语在用作过渡连接词时是解释性的。此外,就所用的术语“或”来说(例如A或B),它将意味着“A或B或这两者”。当申请人打算表明“仅A或B但非这两者”时,将会使用“仅A或B但非这两者”。因此,术语“或”的使用是包含的而非排他的。参见Bryan.A.Garner的《现代法律用语词典》624页(2d.Ed.1995)。还有就说明书或权利要求书所用的术语“在···中”或“在···内”来说,它们还打算有另外的意思“在····上”或“在····上面”。此外,就说明书或权利要求书中所用的术语“连接”来说,它将不仅意味着“直接连接到”,还意味着“间接连接到”,诸如通过另一部件或多个部件连接。如本文所用的“约”将会为本领域技术人员所理解并且将可根据它所使用的场合在一定程度上变化。如果该术语的使用对于本领域技术人员来说是不清楚的,那么“约”将意味着对特定术语至多加或减10%。从约X至Y将意味着从约X至约Y,在这里X,Y是具体值。
此外,所有方向的用词(例如,上方的、下方的、向上的、向下的、左方的、右方的、向左的、向右的、顶部的、底部的、上面的、下面的、竖直的、横向的、顺时针的和逆时针的)仅用于识别的目的,以便帮助阅读者理解本发明,而不是限制,特别是对本发明的位置、方向或使用的限制。连接的用词(例如,附接、联接、连接及其类似词)将宽泛地被解释,可以包括部件的连接之间的中间零件与部件之间的相关运动。同样地,连接的用词不必然推断出两个部件直接连接并彼此相互固定。上面的描述或在附图中所显示的所有内容应仅仅解释为是说明性的而非限制性的。可以在细节或者结构上进行改变而不背离本发明的精神,本发明仅由所附的权利要求书所限定。
已参考上述实施例具体示出并描述了本发明的示例性系统及方法,其仅为实施本系统及方法的最佳模式的示例。本领域的技术人员可以理解的是可以在实施本系统及/或方法时对这里描述的系统及方法的实施例做各种改变而不脱离界定在所附权利要求中的本发明的精神及范围。所附权利要求意在界定本系统及方法的范围,故落入这些权利要求中及与其等同的系统及方法可被涵盖。对本系统及方法的以上描述应被理解为包括这里描述的全部的新的及非显而易见的元素的结合,而本申请或后续申请中可存在涉及任何新的及非显而易见的元素的结合的权利要求。此外,上述实施例是示例性的,对于在本申请或后续申请中可以要求保护的全部可能组合中,没有一个单一特征或元素是必不可少的。
附图标记列表
1、1’-流体混合阀; 242-第二凸块;
10-外壳; 243-侧开口;
100-壳孔; 244-止挡部;
102-第一止挡部; 2441-第一止挡面;
104-第二止挡部; 2442-第二止挡面;
106-插接配合部; 245-限位槽;
108-卡钩; 246-第二安装部、花键部;
110-环槽; 247-卡口;
112-O型圈; 248-配合缺口;
12-混合流体流出通道; 249-O型圈;
14-混合流体流出通道; 26-流量调节座;
20-调节阀机构; 260-座体;
22-温度调节阀杆; 261-第一孔;
220-杆本体; 262-第二孔;
221-第一阀板、调节阀板; 263-第一垫圈组件;
222-第二阀板、上阀板; 2631-第一垫片;
223-侧开口; 2632-第一垫片弹簧;
224-调节孔; 264-第二垫圈组件;
2240-中间部; 2641-第二垫片;
2242-第一端; 2642-第二垫片弹簧;
2244-第二端; 265-第一卡接件;
2246-隆起; 266-第二卡接件;
2248-隆起; 267-第一配合部;
225-凸块; 268-第二配合部;
226-第一安装部、花键部; 30-平衡阀机构;
227-环槽; 32-第一平衡阀壳;
228-O型圈; 321-第一流体入口;
229-混合腔; 322-第一平衡内腔
24-内壳件; 323-第一流体出口;
240-内壳孔; 325-第三垫圈组件;
241-第一凸块; 3251-第三垫片;
3252-第三垫片弹簧; 421-第一阀板、陶瓷调节阀板;
326-第一单向阀件; 4211-凹口;
327-第一密封垫; 4212-凹口;
328-第一卡接凸部; 4213-凹口;
329-安装部; 422-第二阀板、上阀板;
34-第二平衡阀壳; 4221-突出部;
341-第二流体入口; 4222-突出部;
342-第二平衡内腔 4223-突出部;
343-第二流体出口; 4224-加强肋;
344-第二侧开口; 423-侧开口;
345-第四垫圈组件; 424-调节孔;
3451-第四垫片; 4240-中间部;
3452-第四垫片弹簧; 4242-第一端;
346-第二单向阀件; 4244-第二端;
347-第二密封垫; 425-凸块;
348-第二卡接凸部; 426-第一安装部、花键部;
349-安装部; 427-环槽;
36-外平衡阀芯; 428-O型圈;
361-外阀芯内孔; 429-O型圈;
362-环槽; 44-内壳件;
363-周向开口; 440-内壳孔;
365-O型圈; 441-第一凸块;
38-内平衡阀芯; 442-第二凸块;
381-第一内阀芯内孔; 443-侧开口;
382-第二内阀芯内孔; 444-止挡部;
383-周向开口; 4441-第一止挡面;
384-隔挡壁; 4442-第二止挡面;
39-紧固机构; 445-限位槽;
40-调节阀机构; 446-第二安装部、花键部;
42-温度调节阀杆; 447-卡口;
420-杆本体; 448-配合缺口;
4201-内腔; 449-O型圈;
46-陶瓷流量调节座; 545-垫圈;
461-第一孔; 546-第二单向阀件;
462-第二孔; 547-第二密封垫;
463-第一凸片; 548-第二卡接凸部;
464-第二凸片; 549-安装部;
465-第三凸片; 56-外平衡阀芯;
466-第四凸片; 561-外阀芯内孔;
467-配合部; 562-环槽;
50-平衡阀机构; 563-周向开口;
52-第一平衡阀壳; 565-O型圈;
521-第一流体入口; 58-内平衡阀芯;
522-第一平衡内腔 581-第一内阀芯内孔;
523-第一流体出口; 582-第二内阀芯内孔;
525-垫圈; 583-周向开口;
526-第一单向阀件; 584-隔挡壁;
527-第一密封垫; 60-陶瓷垫片;
528-第一卡接凸部; 601-第一通道;
529-安装部; 602-第二通道;
54-第二平衡阀壳; 603-第一凸缘;
541-第二流体入口; 604-第二凸缘。
542-第二平衡内腔
543-第二流体出口;
544-第二侧开口;
Claims (19)
1.一种用于混合第一流体和第二流体的流体混合阀,包括:
外壳(10);
用于平衡第一流体和第二流体之间的压力的平衡阀机构(30、50),包括第一流体入口(321、521)、第二流体入口(341、541)、与所述第一流体入口(321、521)流体连通的第一流体出口(323、523)和与所述第二流体入口(341、541)流体连通的第二流体出口(343、543);
安置在所述平衡阀机构上的调节阀机构(20、40),包括内壳件(24、44)、固定至所述内壳件的流量调节座(26、46)和容置在所述内壳件(22、44)内的温度调节阀杆(22、42);和
混合流体流出通道(12、14);
其中,所述流量调节座(26、46)包括构造成与所述第一流体出口(323、523)选择性地流体连通的第一孔(261、461)和构造成与所述第二流体出口(343、543)选择性地流体连通的第二孔(262、462);
其中,所述温度调节阀杆(22、42)包括限定出调节孔(224、424)的调节阀板(221 、421)和与所述混合流体流出通道(12、14)流体连通的混合腔(229);
其中,所述温度调节阀杆构造成可被操作以相对于所述内壳件(24、44)和所述流量调节座(26、46)转动以调节流经所述调节孔(224、424)的第一流体和第二流体的比例;
其中,所述内壳件(24 、44)构造成可被操作以带动所述流量调节座和温度调节阀杆一起相对于平衡阀机构转动以调节从第一流体出口(323、523)流经第一孔(261、461)和从第二流体出口(343、543)流经第二孔(262、462)的流量。
2.根据权利要求1所述的流体混合阀,其中,所述外壳(10)在顶部具有壳孔(100),所述内壳件(24、44)构造成从所述壳孔(100)伸出,所述内壳件(24、44)在顶部具有内壳孔(240、440),所述温度调节阀杆(22、42)构造成从所述内壳孔(240、 440 )伸出,其中,所述内壳孔(240 、440 )的伸出所述壳孔(100)的部分包括第一安装部(226、426)或操作部,所述温度调节阀杆(22、42)的伸出所述内壳孔(240、440)的部分包括第二安装部(246、446)或操作部。
3.根据权利要求2所述的流体混合阀,其中,所述内壳件(24、44)的内壳孔(240、440)限定出具有第一止挡面(2441、4441)和第二止挡面(2442、4442)的止挡部(244、444)以及限位槽(245、445),所述温度调节阀杆(22、42)包括凸块(225),所述凸块构造成可在第一止挡面(2441、4441)和第二止挡面(2442、4442)之间在所述限位槽(245、445)中移动。
4.根据权利要求2所述的流体混合阀,其中,所述外壳(10)在内侧具有对置的第一止挡部(102)和第二止挡部(104),所述内壳件(24、 44 )在外侧具有对置的第一凸块(241、441)和第二凸块(242、442),该第一和第二凸块构造成可分别在所述第一止挡部和第二止挡部之间移动。
5.根据权利要求1所述的流体混合阀,其中,所述温度调节阀杆(22、42)还包括与所述调节阀板(221、421)间隔设置的上阀板(222、422)和侧开口(223、423),所述混合腔(229)在所述调节阀板(221、421)和上阀板(222、422)之间限定出,且所述侧开口(223、423)构造成将所述混合腔(229)连通至所述混合流体流出通道(12、14)。
6.根据权利要求5所述的流体混合阀,其中,所述调节阀板(421)呈由陶瓷制成的独立部件,该调节阀板(421)和所述上阀板(422 )之一具有多个凹口(4211、4212、4213),该调节阀板(421)和所述上阀板(422 )中的另一个沿纵向延伸出多个突出部(4221 、4222 、4223),各突出部布置在相应的凹口中。
7.根据权利要求6所述的流体混合阀,其中,所述温度调节阀杆(42)包括具有空心内腔(4201)的杆本体(420)。
8.根据权利要求1所述的流体混合阀,其中,所述内壳件(24、44)包括卡口(247、447),所述流量调节座(26、46)包括卡接至所述卡口的卡接件或凸片。
9.根据权利要求1所述的流体混合阀,其中,所述流量调节座(46)包括整体式的陶瓷流量调节座,且所述调节阀板(421 )构造成被直接支承在该流量调节座(46)上。
10.根据权利要求1所述的流体混合阀,其中,在所述外壳(10)和内壳件(24、44)之间设有至少一个第一密封件,所述温度调节阀杆(22、42)包括至少一个环槽和布置在环槽中且位于该温度调节阀杆(22、42)和内壳件(24、44)之间的至少一个第二密封件;其中所述第一密封件构造成当所述温度调节阀杆(22、42)相对于内壳件(24、44)转动时对所述内壳件(24、44)施加摩擦力以阻止该内壳件(24、44)转动,其中所述第二密封件构造成当所述内壳件(24、44)相对于平衡阀机构(30、50)转动时对所述温度调节阀杆(22、42)施加摩擦力以使所述温度调节阀杆(22、42)随所述内壳件(24、44)转动。
11.根据权利要求1所述的流体混合阀,其中,所述调节阀板(221 、421 )仅限定出单个的调节孔(224、424),其中所述单个的调节孔(224、424)具有大致圆弧形状且限定出中间部(2240、4240)、第一端(2242、4242)和第二端(2244、4244),所述调节孔(224、424)在中间部(2240、4240)较宽且分别朝第一端(2242、4242)和第二端(2244、4244)缩窄。
12.根据权利要求1所述的流体混合阀,其中,所述平衡阀机构(30、50)包括:
第一平衡阀壳,限定出第一流体入口、第一流体出口、位于第一流体入口和第一流体出口之间的第一平衡内腔、与第一平衡内腔连通的第一侧开口;
第二平衡阀壳,限定出第二流体入口、第二流体出口、位于第二流体入口和第二流体出口之间的第二平衡内腔、与第二平衡内腔连通且与该第一侧开口相对置的第二侧开口;
设置在所述第一和第二侧开口中的阀芯子组件,包括具有外阀芯内孔和周向开口的外平衡阀芯和具有第一内阀芯内孔、第二内阀芯内孔、将所述第一和第二内阀芯内孔隔开的隔挡壁以及周向开口的内平衡阀芯;
设置在第一流体入口中的第一单向阀件;以及
设置在第二流体入口中的第二单向阀件。
13.根据权利要求12所述的流体混合阀,其中,所述平衡阀机构(30、50)还包括用于紧固第一平衡阀壳和第二平衡阀壳的紧固件、设在第一平衡阀壳上的第一卡接凸部、设在第二平衡阀壳上的第二卡接凸部,其中所述外壳包括卡接至所述第一和第二卡接凸部的一对卡钩。
14.根据权利要求1所述的流体混合阀,还包括整体式的陶瓷垫片(60),具有第一通道(601)、第二通道(602)、围绕第一通道(601)并伸入第一流体出口(523)的第一凸缘(603)和围绕第二通道(602)并伸入第二流体出口(543)的第二凸缘(604)。
15.一种用于混合第一流体和第二流体的流体混合阀,包括:
外壳(10);
用于平衡第一流体和第二流体之间的压力的平衡阀机构(30、50),包括第一流体入口(321、521)、第二流体入口(341、541)、与所述第一流体入口(321、521)流体连通的第一流体出口(323、523)和与所述第二流体入口(341、541)流体连通的第二流体出口(343、543);
安置在所述平衡阀机构上的调节阀机构(20、40),包括可转动地安装的温度调节阀杆(22、42);和
混合流体流出通道(12、14);
其中,所述温度调节阀杆(22、42)包括限定出单个的调节孔(224、424)的调节阀板(221、421 )和与所述混合流体流出通道(12、14)流体连通的混合腔(229);
其中,所述单个的调节孔(224、424)具有大致圆弧形状且限定出中间部(2240、4240)、第一端(2242、4242)和第二端(2244、4244),所述调节孔(224、424)在中间部(2240、4240)较宽且分别朝第一端(2242、4242)和第二端(2244、4244)缩窄;
所述调节阀机构(20、40)还包括可转动地安装且容纳该温度调节阀杆(22、42)的内壳件(24、44)和固定至所述内壳件的流量调节座(26、46)。
16.根据权利要求15所述的流体混合阀,其中,所述调节孔在所述第一端和第二端附近在其侧壁上具有隆起。
17.一种用于混合第一流体和第二流体的流体混合阀,包括:
外壳;
用于平衡第一流体和第二流体之间的压力的平衡阀机构,包括第一流体入口、第二流体入口、与所述第一流体入口流体连通的第一流体出口和与所述第二流体入口流体连通的第二流体出口;
位于所述平衡阀机构下游的第一阀面,包括第一孔和第二孔,所述第一阀面构造成可被操作以相对于所述平衡阀机构转动以调节从第一流体出口流经第一孔和从第二流体出口流经第二孔的流量;
位于所述第一阀面下游的第二阀面,所述第二阀面限定出调节孔且构造成可被操作以相对于所述第一阀面转动以调节流经所述调节孔的第一流体和第二流体的比例;
位于所述第二阀面下游的混合腔;
与所述混合腔流体连通的混合流体排流通道;
第一摩擦发生机构;和
第二摩擦发生机构;
其中,所述第一摩擦发生机构构造成当所述第二阀面相对于所述第一阀面转动时对所述第一阀面施加摩擦力以阻止第一阀面转动;
其中,所述第二摩擦发生机构构造成当所述第一阀面相对于平衡阀机构转动时对所述第二阀面施加摩擦力以使所述第二阀面随所述第一阀面转动。
18.根据权利要求17所述的流体混合阀,包括调节阀机构,该调节阀机构包括可转动地安装的内壳件、固定至所述内壳件的流量调节座和可转动地容置在该内壳件中的温度调节阀杆;其中所述流量调节座限定出所述第一阀面,所述温度调节阀杆限定出所述第二阀面。
19.根据权利要求18所述的流体混合阀,其中,所述第一摩擦发生机构包括设在所述外壳和内壳件之间的至少一个第一密封件;所述第二摩擦发生机构包括位于该温度调节阀杆和内壳件之间的至少一个第二密封件。
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