CN108463661B - 可调节的流量调节器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于混水器的可调节的流量调节器，其在使用时，布置在混水器的混合器出口与混合器盒之间的流体路径中，该可调节的流量调节器包括调节器本体，具有流体入口，与混合器盒流体连通，以从其接收混合水，以及与混合器出口流体连通的流体出口。该调节器本体还包括在调节器本体内可移动的控制元件，其中该控制元件是可移动的，以可调节地限制流体路径，并且从而限制混合水流出出口的流动。

Description

可调节的流量调节器
发明领域
本发明涉及用于在混水器(水混合器)中使用的流量调节器(流动调节器)。混水器的常见应用可以是那些具有杆来控制流量(流速)的应用，诸如盆式混合龙头、厨房混合龙头或浴缸/淋浴混合器。
发明背景
流量调节器被设计成插入水管线中，以控制水通过水管线的流量，并且特别地将流量限制为预定的流量(流速)。
美国专利公开no.2014/0332097和国际专利公开no.WO 2010/075943公开大体为圆形的内嵌(或同轴、串联)的流动调节元件，包括弹性地可变形材料并且具有适于调节水通过其的流动的环形通道或阀。在流入的水的压力下，导致弹性通道或阀变形从打开位置到部分关闭位置，从而限制水的流动。这种内嵌的流动调节元件具有各种缺陷，包括不易进行维修或更换。额外地，这种内嵌的流量调节器限于将水的流动限制为不可调节的预定流量。
本发明针对于克服或者至少改善已知的内嵌的流量调节器的一个或多个缺陷。
在说明书中参考任何现有技术并不是承认或示意该现有技术形成在任何管辖区域内的公知常识的一部分，或者该现有技术可以合理地被本领域的技术人员理解、认为是相关的和/或与其他现有技术结合在一起。
发明内容
在第一方面，本发明提供了一种用于混水器的可调节的流量调节器，当使用时，该流量调节器被布置在混水器的混合器出口与混合器盒之间的流体路径中，该可调节的流量调节器包括：
调节器本体，具有与混合器盒流体连通的流体入口以接收来自其中的混合水，以及与混合器出口流体连通的流体出口；以及
控制元件，在调节器本体内可移动；
其中，该控制元件是可移动的以可调节地限制流体路径，且从而限制混合水流出该出口的流动。
控制元件优选地可调节地限制混合水的流动，通过对调节器本体内的混合水提供限制表面，该限制表面减少了流体路径的截面面积。
控制元件优选地在调节器本体内可移动，从其中限制表面不减少流体路径的截面面积的完全打开位置到其中限制表面提供对流体路径的截面面积的最大减少的完全关闭位置，所述最大减少对应于实现混合水流出混合器出口的流动的最小流量。
控制元件优选地具有控制表面，被配置为接收力，以从而在调节器本体内移动控制元件。在一实施方式中，控制元件可以在调节器本体内被移动通过来自扭矩产生工具诸如螺丝刀的扭力。控制表面可以包括开口，尺寸设置为得以接纳该工具。在一实施方式中，该开口可以是与一字螺丝刀互补的缝。
控制元件优选地被螺纹式地接纳在调节器本体的开口内。在一实施方式中，本体可以是大体是圆柱形的细长本体，具有适于螺纹式地接纳控制元件的中心通道。在该实施方式中，控制元件可以是具有外部螺纹的细长销，其由在细长调节器本体的中央通道中的内部螺纹螺纹式地接纳。
控制元件的长度优选地大于调节器本体的长度，使得控制元件的控制表面从调节器本体外部是可触及的(或可获得的、可接近的)。有利地是，这允许控制元件是容易地可调节的在本体内，例如，通过向控制表面施加扭力以将在调节器本体内的控制元件从完全打开位置移动到完全关闭位置。
流动调节元件优选地布置在调节器本体的流体入口内。该流动调节元件优选为典型的内嵌的流动调节元件，诸如在美国专利公开no.2014/0332097中所描述的
Figure BDA0001730410850000031
流动容积调节器。流动调节元件优选地被配置为将混合水进入可调节的流量调节器的流体入口的流动限制到预定流量。在多种实施方式中，预定流量可以是3到8L/min，但是优选为4L/min。流动调节元件优选地维持恒定的流量，而不考虑来自分别的输入的热水和冷水的供应压力。
有利地是，在使用时，可调节的流量调节器是可调节的以控制混合水流出混合器出口的着落位置，例如在盆中。在一实施方式中，这通过将混合水的流量限制在实现混合水流出混合器出口的流动的最小流量和预定流量(由流动调节元件提供)之间的值来实现。例如，在一种实施方式中，流动调节元件可以提供4L/min的预定流量。在该实施方式中，可调节的流量调节器可以配置为在最小流量与4L/min之间调节流量。当控制元件位于完全打开位置时，流量实现4L/min。最小流量可以在例如0.2L/min至2L/min之间。
在可替代的实施方式中，通过调节混合水流出混合器盒和进入调节器本体的流体入口的流量，可以控制混合水流出混合器出口的着落位置。优选地，混合水流出混合器盒的流量在14至18L/min之间。着落位置可以通过依照所需改变该流量来控制。在该实施方式中，调节器本体可以包括或者可以不包括如上文所述的流量调节器元件。
在第二方面，本发明提供一种混水器，包括：
混合器本体；以及
可调节的流量调节器，安装在混合器本体内，该可调节的流量调节器是可操作的以可调节地限制混合水流出混合器本体的流动，该可调节的流量调节器包括从混合器本体外部可触及的控制元件。
混水器还可以包括：混合器盒，可操作的以将来自分别的热水和冷水输入的水混合至单个混合器出口，以改变流出混合器出口的热水和冷水的比例；以及可操作地耦接到混合器盒的杆手柄，该杆手柄被安装用于从中心位置向左和右转动以控制水的温度，并且围绕横向的轴转动来控制来自分别的热水和冷水的输入的流量。在该实施方式中，可调节的流量调节器优选地布置于混合器盒和混合器出口之间的流体路径中，便于可调节地限制混合水流出混合器出口的流动。
可调节的流量调节器还优选地包括调节器本体，该调节器本体具有与混合器盒流体连通的流体入口以从其中接收混合水，以及与混合器出口流体连通的流体出口。在该实施方式中，控制元件优选地在调节器本体中是可移动的以可调节地限制流体路径，且从而限制混合水流出流体出口的流动。
可调节的流量调节器的控制元件优选地可调节地限制混合水的流动通过对调节器本体内的混合水提供限制表面，其中限制表面减少了流体路径的截面面积。
控制元件优选地在调节器本体内是可移动的，从其中限制表面不将流体路径的截面面积减少的完全打开位置到其中限制表面提供对流体路径的截面面积的最大减少的完全关闭位置，所述最大减少对应于实现混合水流出混合器出口的流动的最小流量。
控制元件优选地具有控制表面，被配置为接收力，从而在调节器本体内移动控制元件。在一实施方式中，控制元件可以在调节器本体内被移动通过来自扭矩产生工具诸如螺丝刀的扭力。控制表面可以包括开口，其尺寸被设置为得以接纳该工具。在一实施方式中，该开口可以是与一字螺丝刀互补的缝。
控制元件优选地螺纹式地接纳在调节器本体的开口内。在一实施方式中，调节器本体可以是大体是圆柱形的细长本体，具有适于螺纹式地接纳控制元件的中心通道。在该实施方式中，控制元件可以是具有外部螺纹的细长销，其由在细长调节器本体的中央通道中的内部螺纹螺纹式地接纳。
控制元件的长度优选地大于调节器本体的长度，使得控制元件的控制表面从调节器本体是可触及的。优选地，可调节的流量调节器被容纳在混合器本体内，使得控制表面在混合器本体外部是可触及的。有利地是，这允许控制元件在本体内是容易地可调节的，例如，通过向控制表面施加扭力以将在本体内的控制元件从完全打开位置移动到完全关闭位置。还有利地是，通过设置在混合器本体外部可触及的控制表面，可调节的流量调节器可以容易地由人调节，即使在混水器位于原位的情况下，例如在浴室盥洗台中。
流动调节元件优选地布置在调节器本体的流体入口内。该流动调节元件优选为典型的内嵌流动调节元件，诸如如上所述的
Figure BDA0001730410850000051
流动容积调节器。流动调节元件优选地被配置为将混合水进入可调节的流量调节器的流体入口的流动限制在预定流量。在多种实施方式中，预定流量可以是3到8L/min，但是优选为4L/min。流动调节元件优选地维持恒定的流量，而不考虑来自分别的输入的热水和冷水的供应压力。
有利地是，在使用时，可调节的流量调节器是可调节的来控制混合水流出混水器的着落位置，例如在盆中。在一实施方式中，这通过将混合水的流量限制在实现混合水流出混合器出口的流动的最小流量和预定流量(如通过流动调节元件设置)之间的值来实现。例如，在一种实施方式中，流动调节元件可以提供4L/min的预定流量。在该实施方式中，可调节的流量调节器可以配置为调整在最小流量与4L/min之间的流量。当控制元件位于完全打开位置时，流量实现4L/min。最小流量可以例如在0.2L/min至2L/min之间。
在可替代的实施方式中，通过调节混合水流出混和器盒和进入调节器本体的流体入口的流量，可以控制混合水流出混合器出口的着落位置。优选地，混合水流出混合器盒的流量在14至18L/min之间。可以依照所需通过改变该流量来控制着落位置。在该实施方式中，调节器本体可以包括或者可以不包括如上文所述的流量调节器元件。
如本文所用，除上下文另有要求外，术语“包括(comprise)”和该术语的变体，诸如“包括(comprising)”、“包括(comprises)”和“包括(comprised)”，并非旨在排除其他的添加物、部件、整数或步骤。
本发明另外的方面和以上段落中所描述的方面的另外的实施方式将从下面的描述中变得明显，通过实例和参照附图的方式给出。
附图说明
图1是盆式混合器的前侧等距视图(或前视立体图)，其中杆手柄处于中央关闭位置；
图2和图3是在图1中所描绘的盆式混合器的相应的平面图和侧视立面图；
图4是根据本发明实施方式的安装在图1至3的盆式混合器内的可调节的流量调节器的竖直轴向截面；
图5a、5b和5c示出了一些侧视图序列，示出了可调节的流量调节器的控制元件是可移动的以可调节地限制混合水流出盆式混合器的流动的方式；以及
图6是结合可调节的流量调节器的盆式混合器的后侧等距视图。
实施方式的详细描述
本发明的可调节的流量调节器关于其在盆式混合器中的使用进行描述。然而，本领域技术人员将会理解，目前的可调节的流量调节器可以用于其他混水器设计中，例如，其他盆或厨房混合器或浴缸/淋浴混合器。
如在图1至3中可见的在其常规原位定向的盆式混合器10，包括混合器本体20，配置为限定中空直立柱22，以及在柱的顶部的侧向突出臂24。混合器本体20的上部边缘由包括围绕横向地浅凹的凹部或通道26的半圆形的端部和平行侧的缘25所限定。凹部26的内端部通入柱22的中空内部。与臂24相对的缘25的端部紧贴地接纳杆手柄30的一个端部，该杆手柄包括相对薄的片31。
从上方看，片31呈现平行侧和半圆形的端部，并且紧贴地匹配在缘25内，但是比缘短，在臂24的外部端部处。如在图3的侧视图中所示，当杆手柄30在其中心最低位置时，片31具有在柱22顶部的水平部分31a，其基本上与缘25齐平。片31还具有向上地转动的抓握部分31b，该抓握部分以在20°和25°之间(例如22°)的角度向水平倾斜，便于在其底面和凹部26之间留下合适的空间，在其中放置手指来操纵手柄。
在操作中，杆手柄30竖直地转动(即围绕横向的水平轴)，以控制从分别的热水和冷水输入到混合器出口和在凹部26外部部分上的水的流量。杆手柄30也从中心位置(图2)向左或向右转动，以通过改变来自热水和冷水输入的热/冷水的混合来控制水的温度。
在常规方式中，混合器的内部水控制元件是安装在柱22内的混合器盒40，其中向上地突出的混合器控制元件42枢接到盒体上，在水平轴43处(图4)。通过将混合器控制元件42从竖直对准的关闭位置(图4)枢转到向前倾斜的完全打开位置(未示出)，可调节来自分别的热水和冷水输入45的水的流量。通过混合器控制元件42围绕混合器盒40和柱22的竖直轴转动，来改变进入混合器盒40的热水和冷水的比例，以改变从分别的热水和冷水输入45输送的热水和冷水的比例。混合器出口15通到凹部26，使得混合水沿着凹部以及在其前唇29上流动。以该方式，凹部26和前唇29形成单一的混合器出口或喷口。
本发明的可调节的流量调节器关于其在盆式混合器10中的使用现在将进行描述。所示的盆式混合器10是在国际专利公开no.WO 2015/061846中所公开的类型，其全部内容通过引用结合于本文中。如前所述，本可调节的流量调节器在其他混水器中具有应用，所示的盆式混合器的结构仅仅只是示例性的。
如图4所示，本发明的可调节的流量调节器50的一部分布置在盆式混合器10的混合器出口15和混合器盒40之间的流体路径F中。可调节的流量调节器50通过螺纹接合而容纳或保持在柱22中。多个密封件51定位在调节器本体52周围。
可调节的流量调节器50包括大体是圆柱形的细长的调节器本体52，在其与混合器盒40邻近的上部端部处，具有由竖直开口54限定的流体入口，与混合器盒40的出口流体连通，以从其接收混合水。细长本体52还包括由大体上水平的开口56限定的流体出口，大体邻近但被布置为低于流体入口54。流体出口56可以是任何适合的开口(例如，缝)，但在所示的实施方式中，出口56包括成对的相对的大体矩形的开口。在使用中，流出混合器盒40的混合水沿着流体路径F行进，进入细长本体52的流体入口54，并且在那之后经由流体出口56流出细长本体。流体出口56与混合器出口15流体连通，使得引起流出可调节的流量调节器50的水流出混合器出口15并且沿着凹部26行进到唇29。
流动调节元件58布置在细长本体52的流体入口54内。流动调节元件58是典型的内嵌流动调节元件，诸如
Figure BDA0001730410850000081
流动容积调节器，配置为将进入可调节的流量调节器50的混合水的流动限制在预定流量，诸如4L/min。具有适当的流量的流动调节元件被盆式混合器制造商预先选择。混合水流出混合器出口15的流动然后可以是可调节地由根据本发明的流量调节器的机械结构(机制)限制，如下所概述。
可调节的流量调节器的细长本体52还限定中央纵向通道49，在其上部端部具有内部螺纹53，该内部螺纹螺纹式地保持大体为圆柱形销60形式的可转动的控制元件。圆柱形销60沿着其长度的一部分包括通过内部螺纹53接纳的外部螺纹。该布置使得圆柱形销60在本体52的中央通道49内是可转动的，并且因此沿着纵向方向相对于其是可移动的。圆柱形控制销60被配置为使得其上部端部60a提供对限定于本体52的流体出口56与流体入口54之间的流体路径F中的空间或空腔55内的混合水的限制表面62(图5a)。限制表面62作用为通过冲击进入空腔55来减少流体路径F的截面面积，并且因此减少或限制混合水流出流体出口56(并且最终是混合器出口15)的流动。
控制元件或销60是可移动的在本体52内从完全打开位置(图5a)到完全封闭位置(图5c)。在完全打开位置，销60不冲击到空腔55，并且不减少流体路径F的截面面积。在完全关闭位置，限制表面62基本上冲击进入空腔55，以提供对流体路径F的截面面积的最大减少(但不完全的关闭流体路径)。最大减少量对应于实现流出混合器出口的混合水的流动的最小流量。如上所述，通过可调节地减少(或增加)流体路径F的截面面积，流出流体出口56的混合水的流动相应地减少(或增加)。实际上，通过可调节地限制从混合器出口15流出的混合水的流动，混合水的着落位置，例如在下面的盆中，是能够被控制的。如图5c所示，当可调节的流量调节器50完全关闭时，混合水的着落位置比在图5a中所示的完全打开位置更接近混合器本体20。本发明的可调节的流量调节器50能够将流出混合器出口的混合水的流量调节为实现流出混合器出口的混合水的流动(即一些有限的非零流量，例如0.5L/min)的最小流量和由预先选择的流动调节元件58提供的预定流量(例如，4L/min)之间的值。
方便地，控制销60的下部端部60b限定配置为接收扭力的控制表面64。控制表面64包括中心竖直缝66形式的开口，该开口的尺寸被设置为与标准一字螺丝刀(平刃螺丝刀)67互补(图6)。螺丝刀67被转动以将控制销60(竖直地在调节器本体52内)在完全地打开和完全关闭位置(以及在其间的多个位置)之间切换。
如图所示，控制销60的长度大于细长调节器本体52和混合器柱22的长度，使得控制表面64从调节器本体52的外部并且重要地混合器本体20外部是可触及的。有利地是，这允许控制销60，以及因此可调节的流量调节器50，在混水器10位于原位时，例如在浴室盥洗台中，可以容易地由人调节。为了可调节地限制流出混水器10的混合水的流动，且从而控制混合水的着落位置，人可以通过在控制表面64的竖直缝66中被接纳的螺丝刀67简单地转动控制销60，如图6所示。可以从浴室盥洗台内获得对控制销60的触及。
控制销60具有阶梯式的直径，使得在上部端部60a处的直径大于下部端部60b的和中心部分60c的直径。下部阶梯61b被定位为与调节器本体52的下部端部紧靠。上部阶梯61a被定位为与通道49内部的相应的阶梯57紧靠。这些停止点允许设置控制销60的最高位置，使得可以维持流体路径F的最小截面面积。
本发明的可调节的流量调节器可以由本领域技术人员所已知的任何适合的材料制造，但优选地包括黄铜。
本发明提供了一种可调节的流量调节器，其可以被容易地触及和调节，以适应由非技术人员安装后或在安装期间的环境。
将理解的是，在本说明书中公开和限定的本发明延伸到从文本或图中提及的两个或多于两个的单项特征的所有可选组合。所有这些不同的组合构成了本发明的多个可选方面。

Claims (12)

1.一种用于混水器的可调节的流量调节器，当使用时，所述可调节的流量调节器被布置在混水器的混合器出口与混合器盒之间的流体路径中，所述可调节的流量调节器包括：
调节器本体，具有流体入口，与所述混合器盒流体连通，以从其接收混合水，以及与所述混合器出口流体连通的流体出口；以及
控制元件，在所述调节器本体内可移动；
其中，所述控制元件是细长销，其螺纹式地接纳在所述调节器本体内并至少部分地在所述调节器本体内旋转地移动，以可调节地限制所述调节器本体内的所述流体路径；以及
其中，所述细长销被配置成对所述调节器本体内的混合水提供限制表面，所述限制表面减少所述调节器本体内的所述流体路径的截面面积以从而可调节地限制混合水流出所述流体出口的流动。
2.根据权利要求1所述的可调节的流量调节器，其中，所述控制元件是可移动的，从完全打开位置至完全关闭位置，在所述完全打开位置，所述限制表面不减少所述流体路径的所述截面面积，在所述完全关闭位置，所述限制表面提供对所述流体路径的所述截面面积的最大的减少。
3.根据权利要求1或2所述的可调节的流量调节器，其中，所述控制元件具有控制表面，被配置为接收力，从而在所述调节器本体内移动所述控制元件。
4.根据权利要求3所述的可调节的流量调节器，其中，所述控制元件的长度大于所述调节器本体的长度，使得所述控制表面从所述调节器本体外部是可触及的。
5.根据权利要求3所述的可调节的流量调节器，其中，所述控制表面包括开口，尺寸被设置为接收产生所述力的工具。
6.根据权利要求1或2所述的可调节的流量调节器，其中，所述控制元件螺纹式地接纳在所述调节器本体内的通道内。
7.根据权利要求1或2所述的可调节的流量调节器，其中，所述流体入口包括流动调节元件，所述流量调节器元件被配置为将混合水进入所述流体入口的流动限制到预定流量。
8.根据权利要求1或2所述的可调节的流量调节器，其中，在使用时，所述可调节的流量调节器是可调节的，以控制混合水流出所述混合器出口的着落位置。
9.一种混水器，包括：
混合器本体；以及
根据权利要求1至8中任一项所述的可调节的流量调节器，其中，所述可调节的流量调节器安装在所述混合器本体内且是可操作的，以可调节地限制混合水流出所述混合器本体的流动，以及其中所述控制元件从所述混合器本体外部是可触及的。
10.根据权利要求9所述混水器，还包括：
混合器盒，可操作的以将来自分别的热水和冷水输入的水混合至单个混合器出口，以便改变流出所述混合器出口的热水和冷水的比例；以及
杆手柄，可操作地耦接至所述混合器盒，所述杆手柄被安装，用于从中央位置向左和向右转动以控制水的温度，并且围绕横向的轴转动以控制来自所述分别的热水和冷水输入的流量；
其中，所述可调节的流量调节器布置在所述混合器盒和所述混合器出口之间的流体路径中，便于可调节地限制混合水流出所述混合器出口的所述流动。
11.根据权利要求10所述的混水器，其中，所述控制表面从所述混合器本体外部是可触及的。
12.根据权利要求10或11所述的混水器，其中，在使用时，所述可调节的流量调节器是可调节的，以控制混合水流出所述混合器本体的着落位置。
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