CN106151594A - 单柄双联节水阀芯及其流体供应系统 - Google Patents

单柄双联节水阀芯及其流体供应系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单柄双联节水阀芯及其流体供应系统，阀装置具有第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端，操作机构的操作区域分为调节第一流体和第二流体混合程度的混合程度调节区域，以及在混合程度调节区域调节其流体出口端流量的流量调节区域，操作机构在第一、二流体区域的流量调节区域的最小止位的流量均大于零，且在混和区域的流量调节区域的最小止位的流量等于零。该阀门装置及其热流体供应系统，有利于节约阀门装置通过的流体，能有利于热流体供应装置的正常使用。

Description

单柄双联节水阀芯及其流体供应系统
技术领域
本发明属于阀门领域，尤其涉及水龙头所用阀芯技术领域，特别涉及一种单柄双联节水阀芯。
背景技术
阀门作为生产生活中最常用的控制设备之一，用于控制流体通过状态，比如控制通过的流体类型、控制通过的流体流量。普通人了解、接触最多的就是日常生活中所用的水龙头。水龙头按开启方式通常可分为螺旋式、扳手式、抬启式和感应式等。螺旋式手柄通过旋拧打开，而且打开时，要旋转很多圈，通过旋拧的圈数调节出水流量，旋拧圈数越多，流量越大；扳手式手柄通过水平旋转打开，用开启的角度大小来控制出水流量，开启角度越大，流量越大，最大角度通常是90°；抬启式手柄通过竖直上抬打开，同样，用开启的角度大小来控制出水流量，开启角度越大，流量越大，最大角度通常小于45°；感应式水龙头只要把手伸到水龙头下，通过感应自动出水，但通常出水流量是固定的，无法调节。
单柄双联阀芯是生活、生产中最常见的水龙头阀芯，尤其是陶瓷片单柄双联阀芯，已是目前厨房、卫生间中普遍使用的冷热水龙头阀芯。阀芯包括固定片和动片构成的密封片，操作机构为控制动片相对固定片密封滑动的控制柄，固定片上设有冷进水孔、热进水孔和出水孔，动片上设有通道，该通道用以在动片相对固定片密封滑动时连通热进水孔和出水孔，或者冷进水孔和出水孔，或者热进水孔、冷进水孔和出水孔。以抬启式的单柄双联阀芯为例，我国国内的通常操作标准为，控制柄左转至极限位置附近区域为出水孔仅出热水，此时出水孔仅与热进水孔通过通道连通；控制柄右转至极限位置附近区域为出水孔仅出冷水，此时出水孔仅与冷进水孔通过通道连通；而在两者之间则是冷热水混合的混水区域，此时出水孔同时与冷、热进水孔通过通道连通，控制柄越往左旋，冷、热进水比例中热水比例越大，水越热，直至变成纯粹热水；控制柄越往右旋，冷、热进水比例中冷水比例越大，水越冷，直至变成纯粹冷水。而在控制柄左右旋转中，通过上抬控制柄的上抬角度调节此刻的出水流量，角度越大流量越大。
陶瓷片单柄双联阀芯具有冷热水调节方便灵活、控制柄操作顺滑轻巧、陶瓷片(固定片、动片)密封好以及阀芯寿命长等优点。
然而，不管现有各种阀门的控制方式如何变化，特别是日常生活中所使用的各种水龙头，其只有两个固定流量调节位置，关闭水的关闭位置和出水流量最大的调节极限位置，只有在这两个位置，使用者可以轻松迅速地将操作机构调节到位，对应流量调节到固定大小(对于最常见的单柄双联阀芯而言，就是关闭位置，和手柄上抬至最高极限点的最大流量位置)。而使用者要获得关闭至最大流量之间的任一流量时，则需要缓慢仔细地调节操作机构才能实现(对于最常见的单柄双联阀芯而言，就需要反复上下调节手柄角度)。但实际生活中，使用者需要的流量又恰恰是关闭至最大流量之间的某一流量，在使用者花费较长时间将操作机构调节至所需流量时，在这段时间已然造成了不少水资源的浪费。
同时，在日常使用中，不同的用水点/使用场合，对于合适的出水流量是不同的：比如，洗手间洗手是某个流量A通常比较合适，即能满足清洗的需求，同时又不会造成水的过多浪费；而厨房洗蔬果则可能是流量B比较合适，生活阳台洗衣服又是流量C比较合适。而通常而言，流量A、B、C之间并不相同，使用者在各种不同用水点/使用场合下，无法迅速准确地将操作机构调节到位，实现所需的流量控制。
此外，对于通过阀门控制热流体流量，常见的为控制热水流量时，对应具有一个提供热流体(例如热水)的热流体供应装置，热流体供应装置的热流体出口与阀门装置的热流体入口端连通，日常生活中常见的热流体供应装置为各种热水器，比如燃气热水器、电热水器等。在热流体供应装置(例如热水器)到阀门之间具有一段管路，当热水使用完毕，关闭阀门以后，这段管路里以及热水器水箱里存留的热水无法得到利用，热量被浪费。同时，热水器水箱里存留的热水也会导致水箱水垢的迅速产生，降低热水器使用寿命和加热效率。此外，在使用热水过程中，暂停使用热水的情况下，关闭阀门以后，由于水箱仍吸收有很高热量，此时该高热量将仍然继续对水箱里存留的热水继续加热，此时水箱里的水会被加热到显著高出原始控制温度，此时打开阀门继续使用热水时，当这部分水箱里的存留热水从阀门放出时，使用者会明显发现这部分水温度显著过高，影响使用体验，严重时甚至造成烫伤。而且，对于常见的单柄双联阀芯而言，热水控制区域在左侧，而冷水控制区域在右侧，热水使用完毕后，使用者直接下压手柄到底即可关闭热水；但日常生活中，使用者往往在关闭热水以后忘了将手柄旋转至冷水控制区域，导致下一次上抬手柄开启阀门时会直接启动热水器，如果此时并不需要热水，就会造成热水的浪费。
同时，目前通过阀门控制流体，特别是控制热流体，对于为阀门提供流体的流体供应装置，特别是供应热流体的热流体供应装置，由于热流体(例如热水)温度只能在热流体供应装置(例如热水器)进行集中控制，各个不同用水点的温度都是一致的，无法通过各个用水点的阀门控制热流体供应装置(例如热水器)的流体供应温度。而日常生活中，在不同用水点/使用场合，对水温的要求是不同的。比如，洗手间洗手是某个温度A通常比较合适；而厨房洗碗则可能是温度D比较合适，浴室洗澡又是温度E比较合适。在现有技术下，使用者只能频繁地在热流体供应装置(例如热水器)反复调节热流体供应温度，或者在阀门上通过大致调节冷水、热水混合比来粗略控制出水温度。
我国淡水资源匮乏，随着水资源日益短缺，厨房、卫生间等用水点节约用水问题愈加突出，迫切需要节水效果更好、使用更方便、灵活的阀芯。
发明内容
本发明的目的之一在于：提供一种阀门装置，有利于节约阀门装置通过的流体；同时，该阀门装置能够为流体供应装置，特别是热流体供应装置提供反馈信息，有利于通过阀门实现对流体供应装置的控制，特别是对热流体供应装置的热流体供应温度的控制；且当与热流体供应装置配合使用时，能有利于该热流体供应装置的正常使用。
本发明的目的之二在于：提供一种热流体供应系统，有利于该热流体供应系统的热流体供应装置的正常使用。
本发明的目的之三在于：提供一种采用本专利阀门装置的流体供应系统。
本发明的目的之四在于：提供一种单柄双联节水阀芯，有利于节约用水，并利于热水器正常使用。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种阀门装置，包括在流体通过时控制流体通过状态的阀装置，以及通过在其操作区域内进行操作实现前述控制的操作机构，阀装置具有第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端，操作机构的操作区域分为调节第一流体和第二流体混合程度的混合程度调节区域，以及在混合程度调节区域调节其流体出口端流量的流量调节区域，混合程度调节区域分为流体出口端仅出第一流体的第一流体区域，和流体出口端仅出第二流体的第二流体区域，以及第一流体区域和第二流体区域之间的中间区域，该中间区域的流体出口端不出流体，或者为流体出口端出第一流体和第二流体混合流体的混和区域，操作机构在第一、二流体区域的流量调节区域的最小止位的流量均大于零，且在混和区域的流量调节区域的最小止位的流量等于零。
本发明方案中，所述第一流体、第二流体可以为相同种类的流体，也可以是不同种类的流体，比如分别为水和其他流体，或者都是水，等等；同时，可以为不同状态的同一种类流体，也可以是同状态的同一种类流体，比如分别为冷水和热水，或者都是冷水，或者都是热水。所述冷、热，仅仅是两者之间相对而言，并不具备绝对意义，即热水仅仅是相对冷水温度更高的水。冷水通常是指常温水，最常见的就是日常生活的自来水，同时，冷水也可以是将常温水进一步降温得到的温度更低的水。而热水，则通常指的是对常温水进一步加热提高温度的水。此外，第一流体、第二流体仅仅用于区别定义两路流体，并不是绝对定义，比如，对于冷水和热水而言，可以将冷水作为第一流体，而热水相对成为第二流体，反过来也可以将热水作为第一流体，而冷水自然相对成为第二流体。所述混合程度调节区域中，混合区域是可选的，即流体出口端可以只出第一流体或第二流体，而不能出混合流体；而混合程度中，当第一流体占比100％而第二流体占比0％时，即流体出口端仅出第一流体的第一流体区域；反过来，当第一流体占比0％而第二流体占比100％时，即流体出口端仅出第二流体的第二流体区域。所述流量调节区域是指操作机构调节流量的可操作物理区间，包括必有的最小调节位置(最小止位/最小停止位置)，调节区域，以及可有的最大调节位置(最大止位/最大停止位置)；同样地，所述控制柄置入位置是指控制柄调节流量的可操作物理位置；对于抬启式开启方式的水龙头而言(典型为单柄双联阀)，抬启式手柄通过竖直上抬打开，用抬起的角度大小来控制出水流量，角度为零时，水龙头关闭，此时手柄位置为下止位，为最小调节位置(最小止位/最小停止位置)；而抬起角度最大时(此时通常流量最大)，此时手柄位置为上止位，为最大调节位置(最大止位/最大停止位置)。同样地，扳手式手柄通过水平旋转打开，用开启的角度大小来控制出水流量，开启角度越大，流量越大，角度为0°的这个点(通常为关闭位置)为最小调节位置(最小止位/最小停止位置)，而角度最大的另一个点(通常为最大流量位置)为最大调节位置(最大止位/最大停止位置)。中间区域有两种状态，一种是该中间区域的流体出口端不出流体，另一种为流体出口端出第一流体和第二流体混合流体的状态，将其定义为混和区域。
本发明方案，相对现有的各种阀门，特别是相对现有的普通单柄双联阀芯，其流量调节区域除了具备现有技术共有的最小止位的流量等于零的关闭位置，和大调节值的位置之外，还具备两者之间的固定流量的两个极限位置的最小止位(两个固定位置的固定流量可相同，也可不同，优选不同)。其与现有的阀门的区别在于，现有阀门的操作机构在第一、二流体区域和混合区域的流量调节区域的最小止位的流量均等于零，即这三个位置均为关闭位置，而本专利则将其中第一、二流体区域的流量调节区域的最小止位改为流量大于零的特定流量的控制位置。当前述两个固定位置的固定流量不同时，比如将这两个最小止位的流量分别设计为适合洗手的流量A和适合洗蔬果的流量B，将操作机构简单迅速地置于对应位置即可得到适合洗手或洗蔬果的流量。以常见的单柄双联阀芯为例，现有单柄双联阀芯的手柄最左边的最下操作位置(通常为第一流体区域，如热水的关闭位置)和最右边的最下操作位置(通常为第二流体区域，如冷水的关闭位置)都是关闭位置，而本专利将手柄置于最左边的最下操作位置即可得到适合洗手的特定流量A，而将手柄置于最右边的最下操作位置即可得到适合洗蔬果的特定流量B，而在两者之间的区域的最下操作位置(通常为混合区域，如冷热水混合的混水的关闭位置)则和现有单柄双联阀芯一样为关闭状态；反过来也一样，本专利也可以将手柄置于最右边的最下操作位置即可得到适合洗果蔬的特定流量B，而将手柄置于最左边的最下操作位置则得到适合洗手的特定流量A，而中间的最下操作位置则和现有单柄双联阀芯一样为关闭状态。
基于前述设计，以日常用水为例，本发明可以根据不同用水点/使用场合，设计具有操作机构在第一流体区域的流量调节区域的不同最小止位对应流量，比如形成分别流量对应适合洗手间洗手的流量A、适合厨房洗蔬果的流量B、适合生活阳台洗衣服的流量C，等等的系列型号的阀门，分别应用于各自用水点/使用场合，实现使用的最人性化和便利化同时最大化节水。特别是，本专利的阀门同时具有两个特定流量，可以分别对应两种用水点/使用场合。
更进一步地，由于本发明的阀门除了具有关闭状态和最大流量状态，还具有两个特定流量的特定状态，那么这个特定流量的特定状态就可以成为该阀门的识别信号/控制信号，流体供应装置可以根据该特定流量信息识别该阀门，从而对应采取相应的控制操作。以热流体供应装置(例如热水器)进行水温控制为例，使用者在洗手间洗手时，首先将操作机构直接转到该特定状态，启动热水器，热水器能探测(感应)到与该洗手间的阀门的特定流量A相对应的特定信号(比如流量值或者动压/静压比或者动压/全压比或者静压/动压比等)，识别为洗手间的阀门在进行洗手操作，直接将出水温度调节至预制的适合洗手的温度A；而如果又需要在洗手间洗衣服，则该阀门的另一特定状态的特定流量对应洗衣服适合温度的反馈信号，热水器将温度再次调整到适合洗衣服的温度；而使用者在厨房洗碗时，同样首先将操作机构直接转到该特定状态，启动热水器，热水器能探测(感应)到与该厨房的阀门的特定流量D相对应的特定信号，识别为厨房的阀门在进行洗碗操作，直接将出水温度调节至预制的适合洗碗的温度D；厨房阀门同样可以具备两个特定流量的特定状态，分别反馈到热水器使其输出设定的适宜水温。同样的，浴室洗澡也是如此。同样地，阀门装置也可以仅其中一个进水孔连接热水，即仅利用阀芯其中一个特定流量的特定状态作为识别/控制信号。
同时，现有技术的热流体供应装置(例如燃气热水器)具有一个关闭其加热系统的最低流量，低于该最低流量时该热水器将关闭加热系统(熄火)，而本发明的操作机构可以在第一流体区域(热水区域)的流量调节区域的最小止位的流量大于零，当这个最小止位的流量小于热水器关闭的最低流量时，热水器中加热系统将关闭，而阀门至热水器之间管路以及热水器水箱里的存留热水仍然可以从阀门中排出，后续的冷水也会跟着进入水箱，冷却水箱，由此，既实现了热水的充分利用，又解决了水箱结垢和继续使用热水，部分热水温度显著偏高的问题。同时，本专利阀门具备第一、二流体区域的流量调节区域的最小止位的流量均大于零，因此，第一、二流体入口端可以分别接两个热流体供应装置，比如分别接燃气热水器和电热水器，在仅停气或仅断电时都可以使用；比如分别接快速即热式热水器和大容量容积式热水器，分别满足快速取得热水和大量使用热水不同需求，等等。
作为选择1，阀装置的第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端集成于某一单一装置，或者第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端分开布置于两个或三个单一装置内。该方案中，阀装置可以是第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端集成于某一单一装置的单体装置，也可以是各部分或全部分开的分体装置。单体装置的典型代表就是现有的各种日常生活用水龙头，比如单柄双联阀芯水龙头。单体装置通常包括阀芯、阀芯座和阀芯外壳以及装置外壳，阀芯座上设有与阀芯上第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端分别各自连通的进出口；而分体装置，典型代表就是远程控制阀门，通常而言，流体出口端和操作机构集成在一起，而操作机构对远程的第一流体入口端、第二流体入口端分别进行通、断和流量控制。阀门装置的操作机构，包括外部操作机构，以及连接外部操作机构和阀芯的内部操作机构，可以是控制柄、控制旋钮、控制环乃至控制按钮和触摸屏等。
作为选择2，阀装置包括固定片和动片构成的密封片，操作机构为控制动片相对固定片密封滑动的控制柄，固定片上设有分离的第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端，动片上设有通道，该通道用以在动片相对固定片密封滑动时连通第一流体入口端和流体出口端，或者第二流体入口端和流体出口端，或者第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端；控制柄在第一流体区域时，第一流体入口端和流体出口端通过动片上的通道连通，控制柄在第二流体区域时，第二流体入口端和流体出口端通过动片上的通道连通，控制柄在混和区域时，第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端通过动片上的通道连通；控制柄在流量调节区域调节时，动片上的通道与第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端的重叠区域面积发生变化；控制柄在在第一或二流体区域的流量调节区域的最小止位时，第一或二流体入口端和流体出口端通过动片上的通道连通，且在混和区域的流量调节区域的最小止位时，第一、二流体入口端均和流体出口端断开。该方案中，本专利阀装置优选为包括固定片和动片构成的密封片的典型阀门。
作为选择2的进一步选择3，第一流体入口端和第二流体入口端两者相对远离的一端分别具有一朝向流体出口端弯折的延伸部，控制柄在第一或二流体区域的流量调节区域的最小止位时，第一或二流体入口端的该延伸部和流体出口端通过动片上的通道连通，且随调节值变大动片上的通道与该延伸部的重叠区域面积增大，随控制柄从第一或二流体区域向对方流体区域调整而重叠区域面积减少。
作为选择2的进一步选择4，第一流体入口端和第二流体入口端两者相对远离的一端分别朝向流体出口端倾斜靠近，两者呈“八字形”分布，控制柄在第一或二流体区域的流量调节区域的最小止位时，第一或二流体入口端的相对靠近流体出口端的区域和流体出口端通过动片上的通道连通，且随调节值变大动片上的通道与该区域的重叠区域面积增大，随控制柄从第一或二流体区域向对方流体区域调整而重叠区域面积减少。
作为选择2的进一步选择5，第一流体入口端和第二流体入口端相对流体出口端距离一致，但控制柄在第一或二流体区域时动片上的通道与第一或二流体入口端间的距离，相比控制柄在混和区域时动片上的通道与第一或二流体入口端间的距离更近，控制柄在第一或二流体区域的流量调节区域的最小止位时，第一或二流体入口端和流体出口端通过动片上的通道连通，且随调节值变大动片上的通道与第一或二流体入口端的重叠区域面积增大，随控制柄从第一或二流体区域向对方流体区域调整而重叠区域面积减少。
作为选择5的进一步选择6，通过限位装置使得控制柄在第一或二流体区域时动片上的通道与第一或二流体入口端间的距离(距离小于零，部分重叠)，相比控制柄在混和区域时动片上的通道与第一或二流体入口端间的距离(距离大于零，相互分离)更近，阀装置包括外壳和外部手柄，外壳内设有阀芯及其阀芯外壳和控制柄，外部手柄与控制柄连接并对其进行操作，阀芯包括固定片和动片构成的密封片，该限位装置设置于动片和/或固定片上，或者限位装置设置于动片和/或阀芯外壳上，或者限位装置设置于控制柄和/或阀芯外壳上，或者限位装置设置于控制柄和/或外壳上，或者限位装置设置于与外部手柄和/或外壳上。
作为选择7，阀装置的第一和/或二流体入口端为热流体入口端，操作机构在第一和/或二流体区域的流量调节区域的最小止位的流量大于零小于3升/分，或者大于3小于5升/分，或者大于5升/分。该方案中，流量大于零小于3升/分时操作机构在第一、二流体区域的其一或两者的流量调节区域的最小止位的流量小于绝大部分热流体供应装置(例如热水器，特别是燃气热水器)的关闭加热系统的最低流量，如前所述，有利于热流体供应装置的正常使用。
作为选择8，阀装置为单柄双联阀芯，操作机构为控制柄，控制柄在流量调节区域的最小止位为下止位；控制柄在第一流体区域时为阀芯模式的单热模式，在第二流体区域时为阀芯模式的单冷模式，在混和区域时为阀芯模式的冷热混合模式；阀装置具有流体出口端流量大于零为阀芯状态的开启状态，流体出口端流量等于零为阀芯状态的关闭状态；当控制柄在单冷模式的下止位时，流体出口端流量大于零，此时阀芯处于单冷模式临界状态或节省状态，当控制柄在单热模式的下止位时，流体出口端流量大于零，此时阀芯处于单热模式临界状态或节省状态。该方案中，本发明具体应用于现有的单柄双联阀芯。该方案中，单热模式指的是流体出口端仅出热水，当第一流体为热水时，即为第一流体区域；同样的，单冷模式指的是流体出口端仅出冷水，当第二流体为冷水时，即为第二流体区域。该单热模式和单冷模式的概念适用于本专利全文，后文不再重复。
作为选择8的进一步选择9，控制柄在流量调节区域的最大止位为上止位，上止位和下止位之间为调节区域；当控制柄在冷热混合模式的下止位时，阀芯处于关闭状态，从单冷模式下止位至单冷模式上止位为单冷模式大流量调节区域，从单冷模式下止位至冷热混合模式下止位为单冷模式小流量调节区域；从单热模式下止位至单热模式上止位为单热模式大流量调节区域，从单热模式下止位至冷热混合模式下止位为单热模式小流量调节区域。
作为选择9的进一步选择10，控制柄置入单冷模式下止位时，在固定片上的第一流体入口端(冷进水孔)与流体出口端(出水孔)之间，通过动片上通道的连通作用，所述第一流体入口端(冷进水孔)与流体出口端(出水孔)相通，使(水)阀芯处于单冷模式临界状态；控制柄置入单热模式下止位时，在固定片上的第二流体入口端(热进水孔)与流体出口端(出水孔)之间，通过动片上通道的连通作用，所述第二流体入口端(热进水孔)与流体出口端(出水孔)相通，使(水)阀芯处于单热模式临界状态。反过来亦然，即第一流体入口端为热进水孔，第二流体入口端为冷进水孔。
一种热流体供应系统，包括前述的阀门装置，以及一或两个热流体供应装置，各热流体供应装置的热流体出口分别独占地与阀门装置的第一和/或二流体入口端连通，并由阀门装置的操作机构控制(直接或者间接控制)各热流体供应装置开启或关闭其热流体供应，热流体供应装置具有一个关闭其加热系统的最低流量，阀门装置的第一和/或二流体入口端的流量低于该最低流量时其连通的热流体供应装置将关闭其加热系统，阀门装置的操作机构在第一和/或二流体区域的流量调节区域的最小止位时，其第一和/或二流体入口端的流量大于零，但低于与其连通的热流体供应装置关闭其加热系统的最低流量。
上述方案中，所述热流体，仅仅是相对冷流体而言，并不具备绝对意义，即热流体仅仅是相对冷流体温度更高的流体。冷流体通常是指常温流体，以水为例，最常见的就是日常生活的自来水，同时，冷流体也可以是将常温水进一步降温得到的温度更低的水。而热水，则通常指的是对常温水进一步加热提高温度的水。热流体供应装置可以是具备流体加热功能的装置，比如各种热水器(燃气热水器、电热水器等)。同时，由于本专利的阀门第一、二流体区域的流量调节区域的最小止位的流量均大于零，因此，仅连接一个热流体供应装置时，与其一连接即可(即连接第一或二流体入口端)；如果连接两个热流体供应装置时，则可以分别连接(一个连接第一流体入口端，则另一个连接第二流体入口端)，分别对不同的热流体供应装置进行控制。
一种流体供应系统，包括至少一个前述的阀门装置，以及流体供应装置，流体供应装置的流体出口分别与各阀门装置的第一和/或第二流体入口端连通，并根据阀门装置的操作机构控制第一或第二流体入口端流量控制(直接或者间接控制)流体供应装置的流体供应情况。
作为选择11，该流体供应装置具有识别各阀门装置在其操作机构在第一和/或第二流体区域的流量调节区域的最小止位的流量信号的识别装置，以及根据识别装置的识别结果控制其内部操作的控制装置。
作为选择12，该流体供应装置为具有对其内流体加热的加热系统的热流体供应装置，热流体供应装置的热流体出口与各阀门装置的第一和/或第二流体入口端连通，并由阀门装置的操作机构控制第一或第二流体入口端流量控制(直接或者间接控制)热流体供应装置的热流体供应情况。
采用本专利的阀门装置与现有的流体供应装置组合成流体供应系统，由于本专利的阀门装置具有两个前述的特定流量信息，当这些特定流量信息被流体供应装置利用时，使得现有流体供应装置具有形成针对不同阀门装置输出不同流体的智能流体供应系统的潜力。比如，流体供应装置的识别装置识别该信号后，对应可以通过控制装置控制输出适合该阀门的流体，由此，不同的阀门装置可以得到最适合其使用的流体(且由于本专利的阀门装置具有两个前述的特定流量信息，由此每个本专利的阀门装置可以获得两种最适合其使用的流体)。比如，该流体供应装置为热流体供应装置(例如热水器)，那么可以根据不同的使用场合/需求，约定不同的特定流量信息对应不同的流体温度，由此，各个阀门装置可获得适合其使用场合/需求的流体温度。以热流体供应装置(例如热水器)进行水温控制为例，使用者在洗手间洗手时，将操作机构置入第一流体区域的流量调节区域的最小止位，热水器持续能探测(感应)到与该洗手间的阀门的持续的特定流量A相对应的特定信号(比如流量值或者动压/静压比或者动压/全压比或者动压/静压比等)，识别为洗手间的阀门在进行洗手操作，直接将出水温度调节至预制的适合洗手的温度A；而如果又需要在洗手间洗衣服，将操作机构置入第二流体区域的流量调节区域的最小止位，则该阀门的另一特定状态的特定流量对应洗衣服适合温度的反馈信号，热水器将温度再次调整到适合洗衣服的温度；而使用者在厨房洗碗时，同样将操作机构置入第一流体区域的流量调节区域的最小止位，热水器持续能探测(感应)到与该厨房的阀门的持续的特定流量D相对应的特定信号，识别为厨房的阀门在进行洗碗操作，直接将出水温度调节至预制的适合洗碗的温度D；厨房阀门同样可以具备两个特定流量的特定状态，分别反馈到热水器使其输出设定的适宜水温。同样的，浴室洗澡也是如此。
一种单柄双联节水阀芯，阀芯模式具有单冷模式、单热模式和冷热混合模式，控制柄置入位置有调节区域和下止位，阀芯状态具有开启状态和关闭状态，控制柄置入单冷模式下止位时节水阀芯处于单冷模式节省状态，控制柄置入单热模式下止位时节水阀芯处于单热模式节省状态。
作为选择1′，控制柄置入单冷模式下止位时，在固定片上的冷进水孔与出水孔之间，通过动片上通道的连通作用，所述冷进水孔与出水孔相通，使节水阀芯处于单冷模式节省状态；控制柄置入单热模式下止位时，在固定片上的热进水孔与出水孔之间，通过动片上通道的连通作用，所述热进水孔与出水孔相通，使节水阀芯处于单热模式节省状态。
更进一步地，一种单柄双联节水阀芯，阀芯模式具有单冷模式、单热模式和冷热混合模式，控制柄置入位置有上止位、调节区域和下止位，阀芯状态具有开启状态和关闭状态，控制柄置入单冷模式下止位时节水阀芯处于单冷模式临界状态，控制柄置入单热模式下止位时节水阀芯处于单热模式临界状态，控制柄置入冷热混合模式下止位时节水阀芯处于关闭状态，从单冷模式下止位至单冷模式上止位为节水阀芯单冷模式大流量调节区域，从单冷模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单冷模式小流量调节区域，从单热模式下止位至单热模式上止位为节水阀芯单热模式大流量调节区域，从单热模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单热模式小流量调节区域。
作为选择1〞，控制柄置入单冷模式下止位时，在固定片上的冷进水孔与出水孔之间，通过动片上通道的连通作用，所述冷进水孔与出水孔相通，使节水阀芯处于单冷模式临界状态；控制柄置入单热模式下止位时，在固定片上的热进水孔与出水孔之间，通过动片上通道的连通作用，所述热进水孔与出水孔相通，使节水阀芯处于单热模式临界状态。
如前所述，作为前述阀门装置的一种具体的单柄双联节水阀芯，其各概念如前所述，并再次重申：本专利中，所述控制柄置入位置是指控制柄调节流量的可操作物理位置，对于抬启式开启方式的水龙头而言(典型为单柄双联阀)，抬启式手柄通过竖直上抬打开，用抬起的角度大小来控制出水流量，角度为零时，水龙头关闭，此时手柄位置为下止位，为最小调节位置(下止位/最小停止位置)；而抬起角度最大时(此时通常流量最大)，此时手柄位置为上止位，为最大调节位置(上止位/最大停止位置)，上止位和下止位之间为调节区域。同样地，扳手式手柄通过水平旋转打开，用开启的角度大小来控制出水流量，开启角度越大，流量越大，角度为0°的这个点(通常为关闭位置)为最小调节位置(下止位/最小停止位置)，而角度最大的另一个点(通常为最大流量位置)为最大调节位置(上止位/最大停止位置)。单热模式指的是阀芯出水端(出水孔)仅出热水，同样的，单冷模式指的是阀芯出水端仅出冷水。阀芯出水端流量大于零为阀芯状态的开启状态，阀芯出水端流量等于零为阀芯状态的关闭状态；当控制柄在单冷模式的下止位时，阀芯出水端流量大于零，此时阀芯处于单冷模式临界状态或节省状态，或者，当控制柄在单热模式的下止位时，阀芯出水端流量大于零，此时阀芯处于单热模式临界状态或节省状态。冷热混合模式下阀芯出水端出冷水和热水的混水，对于单柄双联阀芯而言，固定片上的冷进水孔和热进水孔同时通过动片上的通道连通出水孔，其同样具有上止位和下止位，通常而言，上止位流量最大，下止位为关闭状态。
作为前述两种单柄双联节水阀芯的进一步选择A，热进水孔和冷进水孔两者相对远离的一端分别具有一朝向出水孔弯折的延伸部，控制柄在单热模式或单冷模式下止位时，热进水孔或冷进水孔的该延伸部和出水孔通过动片上的通道连通，且随下止位向上动片上的通道与该延伸部的重叠区域面积增大，随控制柄从单热模式或单冷模式向对方模式调整而重叠区域面积减少。
作为前述两种单柄双联节水阀芯的进一步选择B，热进水孔和冷进水孔两者相对远离的一端分别朝向出水孔倾斜靠近，两者呈“八字形”分布，控制柄在单热模式或单冷模式下止位时，热进水孔或冷进水孔的相对靠近出水孔的区域和出水孔通过动片上的通道连通，且随下止位向上动片上的通道与该区域的重叠区域面积增大，随控制柄从单热模式或单冷模式向对方模式调整而重叠区域面积减少。
作为前述两种单柄双联节水阀芯的进一步选择C，热进水孔和冷进水孔相对出水孔距离一致，但控制柄在单热模式或单冷模式时动片上的通道与热进水孔或冷进水孔间的距离，相比控制柄在混和区域时动片上的通道与热进水孔或冷进水孔间的距离更近，控制柄在单热模式或单冷模式下止位时，热进水孔或冷进水孔和出水孔通过动片上的通道连通，且随下止位向上动片上的通道与热进水孔或冷进水孔的重叠区域面积增大，随控制柄从单热模式或单冷模式向对方模式调整而重叠区域面积减少。
作为选择C的进一步选择D，通过限位装置使得控制柄在单热模式或单冷模式时动片上的通道与热进水孔或冷进水孔间的距离，相比控制柄在混和区域时动片上的通道与热进水孔或冷进水孔间的距离更近，阀装置包括外壳和外部手柄，外壳内设有阀芯及其阀芯外壳和控制柄，外部手柄与控制柄连接并对其进行操作，阀芯包括固定片和动片构成的密封片，该限位装置设置于动片和/或固定片上，或者限位装置设置于动片和/或阀芯外壳上，或者限位装置设置于控制柄和/或阀芯外壳上，或者限位装置设置于控制柄和/或外壳上，或者限位装置设置于与外部手柄和/或外壳上。
作为前述两种单柄双联节水阀芯的进一步选择E，节水阀芯处于单热模式节省状态或临界状态时，其热进水孔的流量大于零小于等于3升/分。
一种热流体供应系统，包括前述的单柄双联节水阀芯，以及具有对其内流体加热的加热系统的热流体供应装置，热流体供应装置的热流体出口与单柄双联节水阀芯的热进水孔连通，并由单柄双联节水阀芯的控制柄控制热流体供应装置开启或关闭其热流体供应，热流体供应装置具有一个关闭其加热系统的最低流量，单柄双联节水阀芯的热进水孔的流量低于该最低流量时其连通的热流体供应装置将关闭其加热系统，单柄双联节水阀芯的操作机构在单热模式下止位时，其热进水孔的流量大于零，但低于与其连通的热流体供应装置关闭其加热系统的最低流量。
一种流体供应系统，包括至少一个阀门装置，以及流体供应装置，流体供应装置的流体出口分别与各阀门装置的流体入口端连通，并根据阀门装置的操作机构控制流体入口端流量控制流体供应装置的流体供应情况，该阀门装置为前述的单柄双联节水阀芯，流体供应装置的流体出口分别与单柄双联节水阀芯的热进水孔和/或冷进水孔连通。
作为选择A′，该流体供应装置具有识别各单柄双联节水阀芯在其控制柄在单热模式和/或单冷模式下止位的流量信号的识别装置，以及根据识别装置的识别结果控制其内部操作的控制装置。
作为选择B′，该流体供应装置为具有对其内流体加热的加热系统的热流体供应装置，热流体供应装置的热流体出口与各单柄双联节水阀芯的热进水孔连通，并由单柄双联节水阀芯的控制柄控制热进水孔流量控制热流体供应装置的热流体供应情况。
就普通阀芯来讲，为方便操控，通常将控制柄置入下止位设置为阀芯关闭状态，下止位至上止位为阀芯流量调节区域。对于单柄双联普通阀芯，阀芯处于关闭状态时其控制柄置入位置有单冷模式下止位、单热模式下止位和冷热混合模式下止位。本发明所述单柄双联节水阀芯，将控制柄置入单冷模式下止位设置为阀芯单冷模式临界状态(或者叫节省状态/阀芯节省状态)，将控制柄置入单热模式下止位设置为阀芯单热模式临界状态(或者叫节省状态/阀芯节省状态)，将控制柄置入冷热混合模式下止位(或者冷热混合模式下止位的中部位置)设置为阀芯关闭状态，即前文所述，操作机构在混合区域的流量调节区域的最小止位的流量等于零。因此，本发明所述节水阀芯增加了易于操控的节省状态/临界状态。处于节省状态/临界状态的节水阀芯，其特定流量值可根据节水阀芯型号、使用方式以及节水要求等因素设定。所述易于操控是指：节水阀芯将控制柄置入下止位(使节水阀芯处于特定开启状态)的操作难度，明显低于普通阀芯将控制柄置入调节区域中某一特定位置(使普通阀芯处于特定开启状态)的操作难度。所述临界状态/节省状态是指：节水阀芯处于特定开启状态(相当于普通阀芯将控制柄置入流量调节区域中某一特定位置时阀芯所处的特定开启状态)，即前文所述，操作机构在第一或第二流体区域的流量调节区域的最小止位的流量大于零的特定流量状态。这样，本发明节水阀芯单冷模式下的调节区域分为大流量调节区域和小流量调节区域，即从单冷模式下止位至单冷模式上止位为节水阀芯单冷模式大流量(大于临界状态流量)调节区域，即前文所述，流量调节区域，从单冷模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单冷模式小流量(小于临界状态流量)调节区域，即前文所述，混合程度调节区域中的第一或第二流体区域。同样，本发明节水阀芯单热模式下的调节区域分为大流量调节区域和小流量调节区域，即从单热模式下止位至单热模式上止位为节水阀芯单热模式大流量(大于临界状态流量)调节区域，从单热模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单热模式小流量(小于临界状态流量)调节区域。与此同时，本发明节水阀芯在单冷模式下与单热模式下控制柄的调节行程得以扩展，即由普通阀芯一段式(下止位--上止位)调节行程扩展到节水阀芯二段式(下止位--上止位+下止位--下止位)调节行程。
针对目前常用的阀芯结构，例如，密封片(固定片、动片)结构，本发明节水阀芯是：将控制柄置入单冷模式下止位时，在固定片上的冷进水孔与出水孔之间，通过动片上通道的连通作用，所述冷进水孔与出水孔相通，使节水阀芯处于单冷模式临界状态；将控制柄置入单热模式下止位时，在固定片上的热进水孔与出水孔之间，通过动片上通道的连通作用，所述热进水孔与出水孔相通，使节水阀芯处于单热模式临界状态(或者叫节省状态/阀芯节省状态)。
采用上述结构制成的密封片单柄双联节水阀芯，例如陶瓷密封片单柄双联节水阀芯，其主要部件有控制柄、陶瓷固定片、陶瓷动片。其中，陶瓷固定片上设置有热进水孔、冷进水孔和出水孔，陶瓷动片上设置有通道。以下列举本发明节水阀芯的几种典型状态：当控制柄置入单冷模式调节区域，陶瓷动片上的通道将陶瓷固定片上的冷进水孔与出水孔连通，节水阀芯处于单冷模式开启状态，其流量可调；单冷模式调节区域分为单冷模式大流量调节区域、单冷模式临界状态和单冷模式小流量调节区域：(1)当控制柄置入单冷模式大流量调节区域，陶瓷动片上的通道将陶瓷固定片上的冷进水孔与出水孔连通，节水阀芯处于单冷模式大流量开启状态，其流量大于临界状态流量并可调；(2)当控制柄置入单冷模式下止位，陶瓷动片上的通道将陶瓷固定片上的冷进水孔与出水孔连通，节水阀芯处于单冷模式临界状态，其流量为临界状态流量的特定流量值；(3)当控制柄置入单冷模式小流量调节区域，陶瓷动片上的通道将陶瓷固定片上的冷进水孔与出水孔连通，节水阀芯处于单冷模式小流量开启状态，其流量小于临界状态流量并可调；当控制柄置入单热模式调节区域，陶瓷动片上的通道将陶瓷固定片上的热进水孔与出水孔连通，节水阀芯处于单热模式开启状态，其流量可调；单热模式调节区域分为单热模式大流量调节区域、单热模式临界状态和单热模式小流量调节区域：(4)当控制柄置入单热模式大流量调节区域，陶瓷动片上的通道将陶瓷固定片上的热进水孔与出水孔连通，节水阀芯处于单热模式大流量开启状态，其流量大于临界状态流量并可调；(5)当控制柄置入单热模式下止位，陶瓷动片上的通道将陶瓷固定片上的热进水孔与出水孔连通，节水阀芯处于单热模式临界状态，其流量为临界状态流量的特定流量值；(6)当控制柄置入单热模式小流量调节区域，陶瓷动片上的通道将陶瓷固定片上的热进水孔与出水孔连通，节水阀芯处于单热模式小流量开启状态，其流量小于临界状态流量并可调；当控制柄置入冷热混合模式调节区域，陶瓷动片上的通道将陶瓷固定片上的出水孔与冷进水孔、热进水孔同时连通，节水阀芯处于冷热混合模式开启状态，其流量可调；(7)当控制柄置入冷热混合模式下止位(或者冷热混合模式下止位的中部位置)，陶瓷固定片上的出水孔没有与冷进水孔、热进水孔连通，节水阀芯处于关闭状态。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案：如本发明，各非冲突选择(例如选择3、4、5以及A、B、C为冲突选择，相互之间不能组合，而只能与其他主方案或选择组合)选择之间或和主方案之间任意组合，等等，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本发明的有益效果主要体现在：
(1)设置阀芯临界状态，分隔大流量与小流量。通过设置临界状态并将节水阀芯流量调节区域分隔为大流量调节区域(大于临界状态流量)与小流量调节区域(小于临界状态流量)，方便用水者选择适宜的流量调节区域或者临界状态，利于节约用水。
(2)便捷的操作方法，节水阀芯将控制柄置入临界状态(节省状态)的操作，类似普通阀芯将控制柄置入关闭状态的操作，其操作方法简单、快捷。增加控制柄调节行程，利于调节流量。将普通阀芯控制柄的一段式调节行程扩展为节水阀芯的二段式调节行程，由于调节行程扩展使得控制柄流量调节更加准确、方便。
(3)兼顾普通阀芯操作方法，并保留普通阀芯优点。节水阀芯采用与普通阀芯类似的开启、关闭操作方法，并保留了普通阀芯的优点，例如，冷热水调节方便灵活、控制柄操作顺滑轻巧以及阀芯寿命长等优点。与本发明相比：有一种采用弹性元件设置分段档位的阀芯，当操控这种多档位阀芯时，需要压制档位弹力方能进行档位之间的转换，既失去了控制柄顺滑轻巧的操作手感，又缩短了阀芯使用寿命。
(4)利于热水器正常使用。对于采用燃气热水器为热源的冷热水系统，将节水阀芯单热模式临界状态的流量值设置为小于燃气热水器最低关闭流量值，不仅可以节约热水还特别利于燃气热水器正常使用。其操作方式为：(a)在使用热水过程中，若不需要大流量热水，可将控制柄置入小流量调节区域(或临界状态)。一方面，由于小流量调节区域小于临界状态流量，即小于燃气热水器最低关闭流量，燃气热水器熄火不消耗燃气；另一方面，由于节水阀芯处于小流量调节区域(或临界状态)，冷热水系统(热水管路中及燃气热水器内部储存)仍有小流量热水流出可满足短时间热水需求。(b)关闭热水时，提前将控制柄由大流量调节区域置入小流量调节区域(或临界状态)，把大流量热水切换为小流量热水，最后将控制柄由小流量调节区域(或临界状态)置入关闭状态。上述操作不仅可以节约热水、燃气，还可以有效防止燃气热水器内壁结垢(阀芯节省状态下热水器熄火，其内部热水继续流出供使用，同时冷水进入热水器并降低热水器温度)，利于保持热水器正常传热效率并延长使用寿命。
附图说明
图1是实施例3中节水阀芯的剖面示意图。
图2是实施例3中节水阀芯的剖面示意图。
图3是实施例3中节水阀芯的剖视示意图。
图4是实施例3中节水阀芯的剖视示意图。
图5是实施例3中节水阀芯的剖视示意图。
图6是实施例3中节水阀芯的剖视示意图。
图7是实施例3中节水阀芯的剖视示意图。
图8是实施例3中节水阀芯的剖视示意图。
图9是实施例3中节水阀芯的剖视示意图。
图10是实施例4中节水阀芯的剖面示意图。
图11是实施例4中节水阀芯的剖面示意图。
图12是实施例4中节水阀芯的剖视示意图。
图13是实施例4中节水阀芯的剖视示意图。
图14是实施例4中节水阀芯的剖视示意图。
图15是实施例5中节水阀芯的剖面示意图。
图16是实施例5中节水阀芯的剖面示意图。
图17是实施例5中节水阀芯的剖视示意图。
图18是实施例5中节水阀芯的剖视示意图。
图19是实施例5中节水阀芯的剖视示意图。
图20是实施例5中节水阀芯的剖视示意图。
图21是实施例5中节水阀芯的剖视示意图。
图22是实施例5中节水阀芯的剖视示意图。
图23是实施例5中节水阀芯的剖视示意图。
图24是实施例6的装置流程示意图。
图中1.固定片，1-1.冷进水孔，1-2.热进水孔，1-3.出水孔，2.动片，2-1.通道。
具体实施方式
下列非限制性实施例用于说明本发明。
实施例1：
一种阀门装置，包括在流体通过时控制流体通过状态的阀装置，以及通过在其操作区域内进行操作实现前述控制的操作机构，阀装置具有第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端，操作机构的操作区域分为调节第一流体和第二流体混合程度的混合程度调节区域，以及在混合程度调节区域调节其流体出口端流量的流量调节区域，混合程度调节区域分为流体出口端仅出第一流体的第一流体区域，和流体出口端仅出第二流体的第二流体区域，以及第一流体区域和第二流体区域之间的中间区域，该中间区域的流体出口端不出流体，或者为流体出口端出第一流体和第二流体混合流体的混和区域，操作机构在第一、二流体区域的流量调节区域的最小止位的流量均大于零，且在混和区域的流量调节区域的最小止位的流量等于零。阀装置的第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端集成于某一单一装置。
作为选择，阀装置包括固定片和动片构成的密封片，操作机构为控制动片相对固定片密封滑动的控制柄，固定片上设有分离的第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端，动片上设有通道，该通道用以在动片相对固定片密封滑动时连通第一流体入口端和流体出口端，或者第二流体入口端和流体出口端，或者第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端；控制柄在第一流体区域时，第一流体入口端和流体出口端通过动片上的通道连通，控制柄在第二流体区域时，第二流体入口端和流体出口端通过动片上的通道连通，控制柄在混和区域时，第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端通过动片上的通道连通；控制柄在流量调节区域调节时，动片上的通道与第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端的重叠区域面积发生变化；控制柄在在第一或二流体区域的流量调节区域的最小止位时，第一或二流体入口端和流体出口端通过动片上的通道连通，且在混和区域的流量调节区域的最小止位时，第一、二流体入口端均和流体出口端断开。
更进一步地，阀装置为单柄双联阀芯，操作机构为控制柄，控制柄在流量调节区域的最小止位为下止位；控制柄在第一流体区域时为阀芯模式的单热模式，在第二流体区域时为阀芯模式的单冷模式，在混和区域时为阀芯模式的冷热混合模式；阀装置具有流体出口端流量大于零为阀芯状态的开启状态，流体出口端流量等于零为阀芯状态的关闭状态；当控制柄在单冷模式的下止位时，流体出口端流量大于零，此时阀芯处于单冷模式临界状态或节省状态，当控制柄在单热模式的下止位时，流体出口端流量大于零，此时阀芯处于单热模式临界状态或节省状态。控制柄在流量调节区域的最大止位为上止位，上止位和下止位之间为调节区域；控制柄在冷热混合模式的下止位时，阀芯处于关闭状态，从单冷模式下止位至单冷模式上止位为单冷模式大流量调节区域，从单冷模式下止位至冷热混合模式下止位为单冷模式小流量调节区域；从单热模式下止位至单热模式上止位为单热模式大流量调节区域，从单热模式下止位至冷热混合模式下止位为单热模式小流量调节区域。
作为优选，一种单柄双联节水阀芯，阀芯模式具有单热模式、单冷模式和冷热混合模式，控制柄置入位置有上止位(即流量调节区域的最大止位)、调节区域(即流量调节区域的最大和最小止位之间)和下止位(即流量调节区域的最小止位)，阀芯状态具有开启状态(即流体出口端流量大于零)和关闭状态(即流体出口端流量等于零)，将控制柄置入单冷模式下止位时节水阀芯处于单冷模式临界状态(或者叫节省状态)，将控制柄置入单热模式下止位时节水阀芯处于单热模式临界状态(或者叫节省状态)，将控制柄置入冷热混合模式下止位时节水阀芯处于关闭状态，从单冷模式下止位至单冷模式上止位为节水阀芯单冷模式大流量调节区域，从单冷模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单冷模式小流量调节区域，从单热模式下止位至单热模式上止位为节水阀芯单热模式大流量调节区域，从单热模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单热模式小流量调节区域。
在本实施例中，所述临界状态是指节水阀芯处于某一特定开启状态(相当于普通阀芯将控制柄置入流量调节区域某一特定位置时阀芯所处的特定开启状态)。这样，本发明节水阀芯单冷模式下的调节区域分为大流量调节区域和小流量调节区域，即从单冷模式下止位至单冷模式上止位为节水阀芯单冷模式大流量(大于临界状态流量)调节区域，从单冷模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单冷模式小流量(小于临界状态流量)调节区域。同样，本发明节水阀芯单热模式下的调节区域分为大流量调节区域和小流量调节区域，即从单热模式下止位至单热模式上止位为节水阀芯单热模式大流量(大于临界状态流量)调节区域，从单热模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单冷模式小流量(小于临界状态流量)调节区域。与此同时，本发明节水阀芯在单冷模式下与单热模式下控制柄的调节行程得以扩展，即由普通阀芯一段式调节行程扩展到节水阀芯二段式调节行程。
在本实施例中，节水阀芯处于临界状态的流量值可根据节水阀芯型号、使用方式以及节水要求等因素设定。例如，对规格为DN15的厨房水龙头，单柄双联节水阀芯开启状态最大流量值为20升/分，临界状态流量值设置为5升/分，那么，本实施例节水阀芯大流量调节区域＞5升/分，小流量调节区域＜5升/分。
在本实施例中，单冷模式下止位与单热模式下止位均设置为临界状态，利于节约冷水与热水。用水时，首先根据用水量大小将控制柄置入小流量调节区域、大流量调节区域或者临界状态，然后依照实时用水情况微调控制柄(调节行程扩展后利于控制柄微调水量)，既满足用水需求又节约用水。
实施例2：
本实施例与实施例1类似，所不同的是，本实施例中单热模式(比如第一流体区域)临界状态特定流量值为3升/分，单冷模式(比如第二流体区域)临界状态特定流量值仍然为5升/分。
一种热流体供应系统，包括前述的阀门装置，以及一或两个热流体供应装置(例如各种热水器)，各热流体供应装置的热流体出口分别独占地与阀门装置的第一和/或二流体入口端(比如一个热水器连通其中一个进水孔，或者两个热水器各自连通一个进水孔，或一个热水器同时连通两个进水孔)连通，并由阀门装置的操作机构控制(直接或者间接控制)各热流体供应装置开启或关闭其热流体供应，热流体供应装置具有一个关闭其加热系统的最低流量，阀门装置的第一和/或二流体入口端的流量低于该最低流量时其连通的热流体供应装置将关闭其加热系统，阀门装置的操作机构在第一和/或二流体区域的流量调节区域的最小止位时，其第一和/或二流体入口端的流量大于零，但低于与其连通的热流体供应装置关闭其加热系统的最低流量。作为优选，阀装置的第一和/或二流体入口端为热流体入口端，操作机构在第一和/或二流体区域的流量调节区域的最小止位的流量大于零小于等于3升/分。
在本实施例中，单热模式临界状态流量值设置为3升/分，小于常见的家用燃气热水器最低关闭流量值，不仅可以节约热水还特别利于燃气热水器正常使用。其操作方式为：(a)在使用热水过程中，若不需要大流量热水，可将控制柄置入单热模式小流量调节区域或者临界状态。一方面，由于小流量调节区域或者临界状态的流量值小于燃气热水器最低关闭流量，燃气热水器熄火不消耗燃气；另一方面，由于节水阀芯处于单热模式小流量调节区域或者临界状态，冷热水系统(热水管路中及燃气热水器内部储存)仍有小流量热水流出可满足短时间热水需求。(b)关闭热水时，提前将控制柄由大流量热水置入小流量热水或者临界状态，最后将控制柄由小流量热水或者临界状态置入关闭状态。上述操作不仅可以节约热水、燃气，还可以有效防止燃气热水器内壁结垢(热水器熄火后内部热水继续流出供使用，同时冷水进入热水器并降低热水器内壁温度)，特别利于保持热水器正常传热效率并延长使用寿命。
实施例3：
如图1～图9所示，本实施例与实施例1基本相同，更具体地，本实施例为陶瓷片单柄双联节水阀芯，阀芯模式具有单热模式、单冷模式和冷热混合模式，控制柄置入位置有上止位、调节区域和下止位，阀芯状态具有开启状态和关闭状态，将控制柄置入单冷模式下止位时节水阀芯处于单冷模式临界状态，将控制柄置入单热模式下止位时节水阀芯处于单热模式临界状态，将控制柄置入冷热混合模式下止位时节水阀芯处于关闭状态，从单冷模式下止位至单冷模式上止位为节水阀芯单冷模式大流量调节区域，从单冷模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单冷模式小流量调节区域，从单热模式下止位至单热模式上止位为节水阀芯单热模式大流量调节区域，从单热模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单热模式小流量调节区域。
图1为固定片1剖面示意图，(图中)上部左方为冷进水孔1-1，上部右方为热进水孔1-2，下部为出水孔1-3。图2为动片2剖面示意图，(图中)中部为通道2-1。与陶瓷片单柄双联普通阀芯相比，本实施例中固定片1上的冷进水孔1-1与热进水孔1-2的形状有变化，其余结构相同。
由于本实施例固定片1上的冷进水孔1-1与热进水孔1-2的形状向(图中)下方延伸，当本实施例控制柄置入单冷模式下止位时，在固定片1上的冷进水孔1-1与出水孔1-3之间，通过动片2上通道2-1的连通作用，上述冷进水孔1-1与出水孔1-3相通，使本实施例处于单冷模式临界状态，参见图3；当本实施例控制柄置入单热模式下止位时，在固定片1上的热进水孔1-2与出水孔1-3之间，通过动片2上通道2-1的连通作用，上述热进水孔1-2与出水孔1-3相通，使本实施例处于单热模式临界状态，参见图4。
在本实施例中，将控制柄置入冷热混合模式下止位，在固定片1上的出水孔1-3没有与冷进水孔1-1、热进水孔1-2连通，节水阀芯处于关闭状态，参见图5。
在本实施例中，从单冷模式下止位至单冷模式上止位为节水阀芯单冷模式大流量调节区域，参见图6，从单冷模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单冷模式小流量调节区域，参见图7；从单热模式下止位至单热模式上止位为节水阀芯单热模式大流量调节区域，参见图8，从单热模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单热模式小流量调节区域，参见图9。图中箭头所示为流量调节时动片2运动方向。
实施例4：
如图10～图14所示，本实施例与实施例3类似，所不同的是：其一，固定片1上的冷进水孔1-1、热进水孔1-2和出水孔1-3有变化；其二，动片2上的通道2-1有变化。图10为固定片1剖面示意图，(图中)上部左方为冷进水孔1-1，上部右方为热进水孔1-2，下部为出水孔1-3。与陶瓷片单柄双联普通阀芯相比，冷进水孔1-1、热进水孔1-2的形状与普通阀芯相似，与普通阀芯不同的是冷进水孔1-1与热进水孔1-2在图中呈“八字形”分布；与陶瓷片单柄双联普通阀芯相比，出水孔1-3(图中)上部的形状缩小。图11为动片2剖面示意图，与陶瓷片单柄双联普通阀芯相比，通道2-1(图中)上部的形状缩小。
在本实施例中，由于固定片1上的冷进水孔1-1与热进水孔1-2的位置向(图中)下方倾斜，当本实施例控制柄置入单冷模式下止位时，在固定片1上的冷进水孔1-1与出水孔1-3之间，通过动片2上通道2-1的连通作用，上述冷进水孔1-1与出水孔1-3相通，使本实施例处于单冷模式临界状态，参见图12；当本实施例控制柄置入单热模式下止位时，在固定片1上的热进水孔1-2与出水孔1-3之间，通过动片2上通道2-1的连通作用，上述热进水孔1-2与出水孔1-3相通，使本实施例处于单热模式临界状态，参见图13。
在本实施例中，将控制柄置入冷热混合模式下止位的中部位置，在固定片1上的出水孔1-3没有与冷进水孔1-1、热进水孔1-2连通，节水阀芯处于关闭状态，参见图14。
实施例5：
如图15～图23所示，本实施例与实施例1基本相同，更具体地，本实施例为陶瓷片单柄双联节水阀芯，阀芯模式具有单热模式、单冷模式和冷热混合模式，控制柄置入位置有上止位、调节区域和下止位，阀芯状态具有开启状态和关闭状态，将控制柄置入单冷模式下止位时节水阀芯处于单冷模式临界状态，将控制柄置入单热模式下止位时节水阀芯处于单热模式临界状态，将控制柄置入冷热混合模式下止位的中部位置时节水阀芯处于关闭状态，从单冷模式下止位至单冷模式上止位为节水阀芯单冷模式大流量调节区域，从单冷模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单冷模式小流量调节区域，从单热模式下止位至单热模式上止位为节水阀芯单热模式大流量调节区域，从单热模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单热模式小流量调节区域。
图15为固定片1剖面示意图，(图中)上部左方为冷进水孔1-1，上部右方为热进水孔1-2，下部为出水孔1-3。图16为动片2剖面示意图，(图中)中部为通道2-1。与陶瓷片单柄双联普通阀芯相比，固定片1上的冷进水孔1-1、热进水孔1-2、出水孔1-3与普通阀芯相同，动片2上的通道2-1与普通阀芯相同；与陶瓷片单柄双联普通阀芯不同的是，本实施例中单冷模式下止位、单热模式下止位与普通阀芯不同，其中，单冷模式下止位向(图中)左上方偏移，如图17，单热模式下止位向右上方偏移，如图18；但是，本实施例中冷热混合模式下止位的中部位置没有发生偏移，与普通阀芯一致，如图19。
由于本实施例中，由于单冷模式下止位向(图中)左上方偏移，当控制柄置入单冷模式下止位时，在固定片1上的冷进水孔1-1与出水孔1-3之间，通过动片2上通道2-1的连通作用，上述冷进水孔1-1与出水孔1-3相通，使本实施例处于单冷模式临界状态，参见图17；同样，由于单热模式下止位向(图中)右上方偏移，当控制柄置入单热模式下止位时，在固定片1上的热进水孔1-2与出水孔1-3之间，通过动片2上通道2-1的连通作用，上述热进水孔1-2与出水孔1-3相通，使本实施例处于单热模式临界状态，参见图18。。
在本实施例中，将控制柄置入冷热混合模式下止位的中部位置，在固定片1上的出水孔1-3没有与冷进水孔1-1、热进水孔1-2连通，节水阀芯处于关闭状态，参见图19。
在本实施例中，从单冷模式下止位至单冷模式上止位为节水阀芯单冷模式大流量调节区域，参见图20，从单冷模式下止位至冷热混合模式下止位中部位置为节水阀芯单冷模式小流量调节区域，参见图21；从单热模式下止位至单热模式上止位为节水阀芯单热模式大流量调节区域，参见图22；从单热模式下止位至冷热混合模式下止位中部位置为节水阀芯单热模式小流量调节区域，参见图23。图中箭头所示为流量调节时动片2运动方向。
在本实施例中，使单冷模式下止位与单热模式下止位发生偏移的方式有：分别或者同时在动片上与固定片上设置限位装置；分别或者同时在动片上与阀芯外壳上设置限位装置；分别或者同时在控制柄上与阀芯外壳上设置限位装置；分别或者同时在控制柄上与水龙头外壳上设置限位装置；分别或者同时在水龙头手柄上与水龙头外壳上设置限位装置等方法。
实施例6：
参考图24所示，本实施例与实施例1、2基本相同，其区别在于：阀装置的第一流体入口端、第二流体入口端和流体出口端分开布置于两个或三个单一装置内。作为优选，如本实施例所示，流体出口端和操作机构集成在一起位于操作端，而操作机构对远程的第一流体入口端、第二流体入口端分别进行通、断和流量控制，通常而言，第一流体入口端、第二流体入口端分别为电控阀门，两者的流体汇集到流体出口端，操作端的操作机构为电控装置，通过控制线或无线(图中虚线)对第一流体入口端、第二流体入口端分别进行通、断和流量控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则在内，所做的任何修改，等同替代、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种单柄双联节水阀芯，阀芯模式具有单冷模式、单热模式和冷热混合模式，控制柄置入位置有调节区域和下止位，阀芯状态具有开启状态和关闭状态，其特征在于，控制柄置入单冷模式下止位时节水阀芯处于单冷模式节省状态或临界状态，控制柄置入单热模式下止位时节水阀芯处于单热模式节省状态或临界状态。
2.如权利要求1所述的单柄双联节水阀芯，其特征在于，控制柄置入位置还有上止位；控制柄置入冷热混合模式下止位时节水阀芯处于关闭状态，从单冷模式下止位至单冷模式上止位为节水阀芯单冷模式大流量调节区域，从单冷模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单冷模式小流量调节区域，从单热模式下止位至单热模式上止位为节水阀芯单热模式大流量调节区域，从单热模式下止位至冷热混合模式下止位为节水阀芯单热模式小流量调节区域。
3.如权利要求1或2所述的单柄双联节水阀芯，其特征在于，控制柄置入单冷模式下止位时，在固定片上的冷进水孔与出水孔之间，通过动片上通道的连通作用，所述冷进水孔与出水孔相通，使节水阀芯处于单冷模式临界状态；控制柄置入单热模式下止位时，在固定片上的热进水孔与出水孔之间，通过动片上通道的连通作用，所述热进水孔与出水孔相通，使节水阀芯处于单热模式临界状态。
4.如权利要求3所述的单柄双联节水阀芯，其特征在于，热进水孔和冷进水孔两者相对远离的一端分别具有一朝向出水孔弯折的延伸部，控制柄在单热模式或单冷模式下止位时，热进水孔或冷进水孔的该延伸部和出水孔通过动片上的通道连通，且随下止位向上动片上的通道与该延伸部的重叠区域面积增大，随控制柄从单热模式或单冷模式向对方模式调整而重叠区域面积减少。
5.如权利要求3所述的单柄双联节水阀芯，其特征在于，热进水孔和冷进水孔两者相对远离的一端分别朝向出水孔倾斜靠近，两者呈“八字形”分布，控制柄在单热模式或单冷模式下止位时，热进水孔或冷进水孔的相对靠近出水孔的区域和出水孔通过动片上的通道连通，且随下止位向上动片上的通道与该区域的重叠区域面积增大，随控制柄从单热模式或单冷模式向对方模式调整而重叠区域面积减少。
6.如权利要求3所述的单柄双联节水阀芯，其特征在于，热进水孔和冷进水孔相对出水孔距离一致，但控制柄在单热模式或单冷模式时动片上的通道与热进水孔或冷进水孔间的距离，相比控制柄在混和区域时动片上的通道与热进水孔或冷进水孔间的距离更近，控制柄在单热模式或单冷模式下止位时，热进水孔或冷进水孔和出水孔通过动片上的通道连通，且随下止位向上动片上的通道与热进水孔或冷进水孔的重叠区域面积增大，随控制柄从单热模式或单冷模式向对方模式调整而重叠区域面积减少。
7.如权利要求6所述的单柄双联节水阀芯，其特征在于，通过限位装置使得控制柄在单热模式或单冷模式时动片上的通道与热进水孔或冷进水孔间的距离，相比控制柄在混和区域时动片上的通道与热进水孔或冷进水孔间的距离更近，阀装置包括外壳和外部手柄，外壳内设有阀芯及其阀芯外壳和控制柄，外部手柄与控制柄连接并对其进行操作，阀芯包括固定片和动片构成的密封片，该限位装置设置于动片和/或固定片上，或者限位装置设置于动片和/或阀芯外壳上，或者限位装置设置于控制柄和/或阀芯外壳上，或者限位装置设置于控制柄和/或外壳上，或者限位装置设置于与外部手柄和/或外壳上。
8.如权利要求3所述的阀门装置，其特征在于：节水阀芯处于单热模式节省状态或临界状态时，其热进水孔的流量大于零小于等于3升/分。
9.一种热流体供应系统，包括权利要求1至8中任一权利要求的单柄双联节水阀芯，以及具有对其内流体加热的加热系统的热流体供应装置，热流体供应装置的热流体出口与单柄双联节水阀芯的热进水孔连通，并由单柄双联节水阀芯的控制柄控制热流体供应装置开启或关闭其热流体供应，热流体供应装置具有一个关闭其加热系统的最低流量，单柄双联节水阀芯的热进水孔的流量低于该最低流量时其连通的热流体供应装置将关闭其加热系统，其特征在于：单柄双联节水阀芯的操作机构在单热模式下止位时，其热进水孔的流量大于零，但低于与其连通的热流体供应装置关闭其加热系统的最低流量。
10.一种流体供应系统，包括至少一个阀门装置，以及流体供应装置，流体供应装置的流体出口分别与各阀门装置的流体入口端连通，并根据阀门装置的操作机构控制流体入口端流量控制流体供应装置的流体供应情况，其特征在于：该阀门装置为权利要求1至8中任一权利要求的单柄双联节水阀芯，流体供应装置的流体出口分别与单柄双联节水阀芯的热进水孔和/或冷进水孔连通。
11.如权利要求10所述的流体供应系统，其特征在于：该流体供应装置具有识别各单柄双联节水阀芯在其控制柄在单热模式和/或单冷模式下止位的流量信号的识别装置，以及根据识别装置的识别结果控制其内部操作的控制装置。
12.如权利要求10或11所述的流体供应系统，其特征在于：该流体供应装置为具有对其内流体加热的加热系统的热流体供应装置，热流体供应装置的热流体出口与单柄双联节水阀芯的热进水孔连通，并由单柄双联节水阀芯的控制柄控制热进水孔流量控制热流体供应装置的热流体供应情况。
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