CN109154840A - 混合单元和包括这种混合单元的混合龙头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混合单元和包括这种混合单元的混合龙头。用于混合龙头的所述混合单元包括：第一进入流体流的第一入口；第二进入流体流(C1)的第二入口(50)，该第二进入流体流具有比第一进入流的温度高的温度(Tc)；用于混合进入流的装置，以形成具有出口温度(Tm)的输出流(M1)；用于输出流的出口(52)；关断件(72)，该关断件能够在第二入口的打开位置和第二入口的密封位置之间移动；以及用于致动关断件的致动元件(106)，该致动元件至少部分地布置在出口处，以便根据出口温度在用于将关断件切换到打开位置的第一形状与用于将关断件切换到密封位置的第二形状之间变形。根据本发明，致动元件由形状记忆合金制成。

Description

混合单元和包括这种混合单元的混合龙头

技术领域

本发明涉及一种混合单元和包括这种混合单元的混合龙头。

本发明涉及家用阀门和配件领域。特别地，所谓的“混合器”龙头使得可以通过在安装在龙头主体中的套筒内混合热水流和冷水流来放出混合的水的流动流。可以使用控制杆来调节允许进入套筒的冷水流和热水流的相应流速，以便通过围绕轴线旋转杆来调节混合流的温度，并通过围绕第二轴线旋转杆来调节混合流的流速。

背景技术

在大多数情况下，套筒包括一对开口工作式陶瓷盘，一个盘是静止的，另一个盘是在杆的作用下移动，同时与静止盘平面地、滑动地和密封地接触。基于移动盘在固定盘上的位置，形成通道以允许以更高或更低的流速使冷水流和热水流进入套筒内，从而使它们混合以形成混合流。

一些已知的套筒可以设置有附加的单独壳体，该壳体附接在套筒上。例如，专利FR-B-2 876 433描述了一种用于混合龙头的套筒，其配备有可密封地联接到套筒基部的附加的恒温模块。附加的恒温模块设置有恒温元件，该恒温元件包括杯体，该杯体包含可热膨胀的蜡，该蜡可根据杯体所经受的温度来平移地致动柱塞。因此，当混合流的温度超过预设阈值时，通过柱塞致动关断件以在热水进入套筒之前关闭热水通道，以便自动限制混合流的温度。

该恒温元件是可靠的并且在已知的附加模块内表现良好，但是可能需要一些技术诀窍来制造和实施。

因此，本发明旨在通过提出一种新的可靠且高性能的混合单元来提供现有技术的替代方案，该混合单元更容易制造。

发明内容

本发明涉及一种用于混合龙头的混合单元，该混合单元包括：

-用于具有第一温度的流体的第一进入流的第一入口，

-用于具有第二温度的流体的第二进入流的第二入口，第二温度高于第一温度，

-混合装置，其用于将第一进入流与第二进入流混合，以形成具有出口温度的流体的输出流，

-用于输出流的出口，

-关断件，关断件能够沿着关闭轴线在第二入口的打开位置和第二入口的关闭位置之间平移，

-关断件的致动元件，致动元件至少部分地布置在出口处，以便基于出口温度在以下形状之间变形：

o第一形状，用于将关断件移动到打开位置，以及

o第二形状，用于将关断件移动到关闭位置。

根据本发明，致动元件由形状记忆合金制成。

由于本发明，致动元件特别易于制造并且组装在混合单元内，同时可靠且耐用。

根据本发明的单独考虑或组合考虑的其他可选和有利的特征：

-混合单元包括套管，套管将出口连接到第二入口同时沿着关闭轴线延伸，关断件包括在套管中延伸的柱塞，致动元件通过柱塞致动关断件；

-柱塞封闭套管，并且混合单元包括滑动密封垫圈，滑动密封垫圈用于对柱塞对套管的封闭进行密封；

-致动元件包括与关闭轴线基本同轴的螺旋部分，螺旋部分具有沿着关闭轴线测量的轴向长度，当致动元件在其第一形状和第二形状之间变形时，轴向长度的值变化；

-致动元件包括至少一个弯曲条带，弯曲条带具有两个端部，两个端部被平行于关闭轴线测量的距离隔开，当致动元件在其第一形状和第二形状之间变形时距离的值变化；

-致动元件封闭套管，并且混合单元包括静态密封垫圈，静态密封垫圈用于对致动元件对套管的封闭进行密封；

-致动元件包括：

-围绕套管的周边部分，并且致动元件通过周边部分固定在套管上，以及

-当致动元件在其第一形状和第二形状之间变形时，相对于周边部分沿着关闭轴线移动的中心部分，关断件沿着关闭轴线平移地连接到中心部分；

-当关断件从打开位置移动到关闭位置时，关断件的平移被定向成远离出口；

-当关断件从打开位置移动到关闭位置时，关断件的平移被定向成朝向出口。

本发明还涉及一种包括如上所述的混合单元的混合龙头。

附图说明

通过阅读以下描述将更好地理解本发明，所述描述仅作为非限制性示例给出并且参考附图进行，在附图中：

-图1是根据本发明第一实施例的混合单元的透视底视图；

-图2是属于图1的混合单元的附加壳体的另一角度的透视图；

-图3是图1的混合单元的底视图，其沿图1示出的箭头III定向；

-图4是沿图3示出的线IV-IV的纵向剖视图；

-图5至图7是根据图4的方框V的更大比例的详细视图，示出了三种不同构造的混合单元；

-图8是沿图3的线VIII-VIII的纵向剖视图；

-图9和图10是属于根据本发明第二实施例的混合单元的附加壳体的类似于图5至图7的视图，附加壳体根据两种不同的构造示出；

-图11至图13是属于根据本发明第三实施例的混合单元的附加壳体的类似于图9和图10的视图，附加壳体根据两种不同的构造示出；

-图14是用于图11至图13的混合单元的致动元件的替代方案的纵向剖视图；以及

-图15至图17是属于根据本发明第四实施例的混合单元的附加模块的剖视图。

具体实施方式

图1示出了混合单元2，其被设计成插入未示出的混合龙头1的主体中，该混合龙头优选地设计成安装在水槽或淋浴器的盆体上，或者更通常地安装在家用设施中。主体优选地具有大致圆柱形和中空的形状，当龙头安装在盆上时，该主体与竖向轴线同轴地延伸。包括单元2的混合龙头设计成在用户的指令下通过从龙头主体突出的径向末端部放出具有可调节的温度和流速的混合水流。龙头在底部部分通过第一进入水流F1和第二进入水流C1被轴向地供应，第一进入水流被称为“冷水流”，来自第一水流的水具有第一温度Tf，第二进入水流被称为“热水流”，来自第二水流C1的水具有高于第一温度Tf的第二温度Tc。

混合单元2又具有主轴线X2，当混合单元安装在龙头内时，该主轴线与龙头的轴线同轴。为方便起见，本说明书的其余部分相对于主轴线X2定向，认为术语“上”和“顶”对应于相对于轴线X2的轴向方向，朝向图1中的上部，而术语“下”和“底”对应于相反意义上的轴向方向。

在该示例中，混合单元2包括两个部分，即在上部延伸的套筒4以及在混合单元2的下部中附接在套筒4的下侧32上的附加壳体6。套筒4具有大致圆柱形的形状，其限定了混合单元2的主轴线X2，套筒4与该主轴线同轴。套筒4的下侧32优选地相对于轴线X2垂直地延伸。

附加壳体6具有下侧20，特别是在图1和图3中可见。壳体6还具有在图2中可见的上侧22，其与下侧20相反并且大致平行于下侧。当壳体6被附接在套筒4上时，侧面20和22大致正交于轴线X2，并且壳体6的上侧22压靠在套筒4的下侧32上。壳体6设置有基本上平行于轴线X2的贯通管8，其将侧面20连接到侧面22。冷水流F1旨在从贯通管8的下入口10到贯通管8的中间出口12(在图2中可见)流通穿过管8，下入口出现在混合单元2的下部中的下侧20上，中间出口与下入口10相反地出现在壳体6的上侧22(在图2中可见)上。因此，冷水流F1借助于贯通管8穿过壳体6，贯通管将流F1引导至套筒4。

第二进入热水流C1又通过附加壳体6的挡板管14进入混合单元2。挡板管14从下侧20到上侧22穿过附加壳体6。在当前情况下，挡板管14具有用于流C1的下进入入口16，其出现在下侧20(在图1中可见)上。挡板管14还在中间出口18处出现在壳体6的上部，如图2所示，流C1通过该中间出口被引入套筒4中。下入口10和16相邻，中间出口12和18相邻。

如图4至图7所示，虽然壳体6的贯通管8基本上是圆柱形的和直的，但是挡板管14包括：

-从下入口16延伸的上游部分78，

-沿垂直于轴线X2的轴线X70延伸上游部分78的中间部分80，

-将中间部分80延伸到中间出口18的下游部分82。

在未示出的替代方案中，轴线X70不垂直于轴线X2，而是相对于该轴线倾斜一锐角或钝角。

当混合单元2安装在龙头中时，下入口10和16流体连接到用于向卫生设施供水的装置，该装置例如出现在龙头主体的底部。套筒4的下侧20设置有两个环形的下静态密封垫圈24和26，它们分别围绕下入口10和16，以提供其与上述供水装置的流体连接的密封。通常，与“滑动”相反的“静态”意味着所讨论的密封垫圈被设置成安装在两个相对于彼此不可移动的部件之间。

壳体6的管8和14流体连接到套筒4，以便通过套筒4的下侧32向所述套筒4供应流F1和C1，如图4和8所示。上侧22设置有上静态密封垫圈，其制成单件，如图2所示，并包括两个环形瓣叶28和30。两个环形瓣叶分别围绕中间出口12和18，以便提供与套筒4的流体连接的密封。

替代性地，可以提供两个单独的环形密封垫圈，而不是整体的环形瓣叶28和30。

套筒4包括基本上圆柱形的侧壁36，其限定轴线X2并从下侧32上升。套筒4还包括上部38，其与下侧32相对地终止侧壁36。

套筒4还包括控制杆40，特别是在图4中可见。杆40构造成由龙头1的使用者致动，同时通过铰接构件42相对于侧壁36可移动地安装在上部38上。在当前情况下，铰接构件42允许杆40绕轴线X2相对于壁36枢转，同时形成围绕轴线X2相对于上部38的枢转部分。杆40又通过枢轴连杆44枢转地安装在铰接构件42上，从而允许杆40绕垂直于轴线X2的轴线X44相对于构件42枢转。

套筒4包含特别是在图4中可见的内部混合腔室46，其特别地由内侧32、圆柱形侧壁36、上部38、铰接构件42和杆40界定。混合腔室46包含用于第一进入流F1和第二进入流C1的混合装置34，以在套筒4内形成具有出口温度Tm的称为“混合流”的输出流M1。

套筒4的下侧32由图8中可见的第一入口48和图4至图7中可见的第二入口50穿过，第一入口和第二入口都出现在腔室46内。当套筒4的下侧32与壳体6的上侧22密封接触时，入口48流体连接到中间出口12，入口50流体连接到中间出口18。入口48和50分别放置在出口12和18对面。因此，允许流F1和C1分别通过入口48和50进入混合腔室46内。

下侧32也由用于输出流M1的出口52穿过，该出口一方面出现在混合腔室46中，另一方面出现在壳体6一侧。入口48和50以及出口52围绕轴线X2分布。

在所示的示例中，混合装置34包括一组混合盘34A、34B和34C，它们包含在混合腔室46中，如图4至图8所示。混合盘34A、34B和34C彼此表面接触并且在垂直于主轴线X2的平面中延伸。该组混合盘包括上盘34A、中间盘34B和下盘34C，上盘34A和中间盘34B可相对于盘34C移动，盘34C相对于下侧32静止。下盘34C包括穿过它并使用静态密封垫圈58流体连接到第一入口48的第一入口管54，如图8所示。下盘34C还包括穿过它并使用静态密封垫圈60流体连接到第二入口50的第二入口管56，如图4至图7所示。下盘34C最后包括穿过它并使用静态密封垫圈62流体连接到出口52的出口管64，如图4至图8所示。中间盘34B与盘34C以滑动并密封的方式接触，并包括向下面向盘34C的盲吸孔66。因此，盲吸孔66根据盘34B相对于盘34C的位置和定向以可变程度的闭塞流体连接到管54、56和64中的一个或多个。更具体地说，由于管54、56和64的形状以及吸孔66本身的形状，盘34B特别地以可变的程度封闭管54和56中的至少一个，该程度取决于盘34B相对于管54、56和64的位置。盲吸孔66基于其位置构造成使管54和56与管64连通。因此，取决于盘34B和34C的相对位置，允许进入腔室46的进入流F1和C1的相应流速被调节。

如图4和图8所示，进入流F1和C1从底部到顶部流通穿过下盘34C，然后在中间盘34B中流通，流F1和C1通过中间盘34B混合以形成混合流M1。混合流向下定向，穿过下盘34C。进入流F1和C1的流速的比率和值使得可以调节输出流M1的温度Tm和流速。尽管盘34B具有移动性，但盘34B和34C之间的流体连接的密封可以通过使用适当的陶瓷来形成它们(以其本身已知的方式)而被提供。盘34A又形成杆40的下突部68和盘34B之间的传动装置，使得用于设置杆40旋转的装置驱动盘34B相对于套筒4的壁36的相应运动。优选地，盘34A固定到盘34B，但是由与盘34B的材料不同的材料制成，并且适于吸收由杆40施加的运动。盘34B因此在杆围绕轴线X2旋转期间围绕平行于轴线X2的轴线旋转，这使得可以调节进入流F1和C1的流速的比率以调节温度Tm。当杆40绕轴线X44枢转时，盘34B沿垂直于轴线X2的方向平移，这改变了输出流M1的流速的值。如果推荐如前所述的将混合腔室实施为具有陶瓷盘，则应该理解，可以代替使用通常在用于混合龙头的套筒中使用的任何已知的混合装置。在任何情况下，混合龙头和套筒4因此可以被描述为是“单一控制”的，因为单个杆40使得可以通过调节进入流F1和C1(具有相应的不同值的温度Tf和Tc)的流速来控制输出流M1的流速和温度Tm。

套筒4包括密封环43，在图1中可见，密封环设置有圆形和外部的静态密封垫圈45，在图1中可见，密封环43与轴线X2同轴地在套筒4的下侧32上突出。因此，密封环43在壁36的圆柱形的延伸部中形成部分地围绕壳体6的裙部。垫圈45因此与具有互补的圆柱形形状龙头的主体密封接触，使得套筒4和龙头的主体的底部限定出密封的下腔室，壳体6容纳在该下腔室中，龙头的末端部流体连接到所述下腔室。通过在混合腔室46内混合形成的输出流M1在进入流F1和C1的压力下经由出口52排出到混合腔室外部，并且排出到套筒4外部，到达龙头的下腔室，从而通过末端部被引导到龙头外部。

如图4至图7所示，壳体6包括基本上为具有圆形底部的圆柱形的套管70，套管在下侧20和上侧22之间沿轴线X70延伸挡板管14的中间部分80，直到出现在龙头的下腔室中(当单元2安装在龙头内时)。换句话说，套管70将第二入口50连接到出口52。套管70沿轴线X70延伸，以便相对于管14突出，使得套管70的自由端部轴向地位于出口52以外，但不超过密封环43。

壳体6包括关断件72，关断件72可沿着轴线X70(称为关闭轴线)相对于管14和70在图5所示的第二入口50的打开位置、图6所示的第二入口50的关闭位置、和图7所示的超程位置之间平移。

关断件72包括关闭头84，其具有与轴线X70同轴的圆柱形外径向表面85，其形状与挡板管14的关闭颈部86互补。

颈部86与轴线X70同轴并且在管14的中间部分80中突出。在图1至图8的该实施例中，颈部86形成滑动密封垫圈，其固定在管14中。与“静态”相反的“滑动”意味着所讨论的密封垫圈能够与至少一个移动构件滑动和/或摩擦接触，同时通过与移动构件接触提供流体密封。在当前情况下，颈部86能够通过抵靠移动头84滑动而提供密封。

为了固定颈部，单元2包括止挡件90。在当前情况下，沿着轴线X70与套管70相反，中间部分80在通孔91处出现在壳体6的外部，通孔由于静态密封垫圈92而被止挡件90可密封地堵塞。颈部86在保持环98和所述止挡件90之间沿轴线X70轴向固定在管14中。沿着轴线X70平移连接到挡板管14的止挡板94沿着轴线X70将止挡件90保持在挡板管14内。

替代性地，止挡件90通过焊接或胶粘附接到挡板管14(例如使用介于止挡件90和通孔91之间的环形焊缝或胶缝)，从而取代密封垫圈92并因而由止挡件90提供通孔91的封闭的密封。

在如图5所示的打开位置，关闭头84远离颈部86，以便在头部84和颈部86之间设置用于流C1通过的间隙空间，使得入口50被称为是“打开”的。关闭头84在表面85的第一轴向端部处形成外肩部87，肩部87构造成与止挡部88发生接触，止挡部由将套管70连接到挡板管14的中间部件80的轴向表面形成。

通过沿轴线X70远离出口52平移，关断件72到达关闭位置，如图6所示。在该位置，关闭头84在表面85的与肩部87相反的第二轴向端部处与颈部86密封接触。因此，挡板管14的中间部分80被头部84的该第二轴向端部关闭，流C1的通道至少部分地被中断，使得入口50被称为是“关闭”的。

因此，当关断件72从打开位置移动到关闭位置时，关断件72的平移远离出口52定向。

通过进一步远离出口52移动，关断件72到达超程位置，其中关闭头84被颈部86密封地围绕，并穿过颈部。在当前情况下，颈部86在表面85的两个轴向端部之间密封地夹紧该表面。在该超程位置，入口50也被关闭。因此，打开位置和超程位置对应于关断件72的极限位置，而关闭位置构成中间位置。

关断件72安装成通过柱塞74在打开位置、关闭位置和超程位置之间滑动，柱塞74由在管70中沿轴线X70滑动安装的杆形成。柱塞74从关闭头84的肩部87延伸并且优选地具有比肩部小的直径。因此，柱塞74至少部分地在套管70中延伸。有利地，柱塞74具有尽可能小的相对于轴线X70的横截面，以便限制流C1和M1的压力在关断件72的位置上的影响。

关断件72包括滑动密封垫圈76，在该示例中由绕轴线X70围绕柱塞74的两个O形环形成。垫圈76介于套管70和柱塞74之间，使得柱塞74可密封地关闭套管70并且基本上防止来自流C1的流体向出口52(即向龙头的下腔室)泄漏。滑动垫圈76固定到关断件72上并且在关断件72在不同位置之间平移期间抵靠管70滑动。

如图5至图7所示，关断件72包括盲中空形状96，其通常为圆柱形，与轴线X70同轴并且在关闭头84的第二端部处出现在挡板管14中。止挡件90也包括中空形状100，其通常是圆柱形的，与轴线X70同轴，面对中空形状96出现。侧孔102设置在止挡件90中，以在关断件72处于打开位置时允许流C1从上游部分78通到中空形状100，然后穿过颈部86到达下游部分82。

壳体6包括弹性构件，用于使关断件72从其超程位置以及其关闭位置复位到其打开位置。在该实施例中，复位构件由压缩弹簧104形成，压缩弹簧与轴线X70同轴，并且在中空形状96和100内延伸。弹簧104因此置于止挡件90和关断件72之间并通过弹性施加沿轴线X70对立的力，该力倾向于将关断件72与止挡件90分开。

壳体6还包括致动元件106，特别是在图5至图7中可见，其布置在出口52的下游，即，在输出流M1的通道中布置在龙头的下腔室中。在图1至图8的该实施例中，致动元件106由基本上与关闭轴线X70同轴的弹簧类型的螺旋部分形成。致动元件106围绕滑动帽108滑动，滑动帽又在套管70的突出部分上滑动，以便沿轴线X70滑动。帽108设置有轴向壁109，轴向壁抵接在柱塞74的自由端部上，柱塞从套管70突出。因此，帽108可以将柱塞74压向挡板管14。因此，致动元件106通过柱塞74致动关断件72。帽108设置有外环缘110，致动元件106的第一端部轴向抵靠在外环缘上。致动元件106的另一端部轴向抵靠镫形件112，镫形件经由图1和图2中可见的壳体6的支撑结构114固定成相对于挡板管14沿轴线X70平移。支撑结构114形成分别固定到管8和14的两个臂，镫形件112的每一侧被保持在所述臂中的一个上。

形成致动元件106的螺旋部分由钛-镍合金类型的形状记忆合金制成。换句话说，致动元件106由优选地具有取决于温度的两个结晶相的金属合金制成，在当前情况下两个结晶相是：第一低温相，其中元件106具有足够的弹性以在弹簧104的作用下变形；以及高温相，其中元件106足够刚性以抵抗弹簧104重新获得其初始形状。由于这种材料，元件106具有沿着关闭轴线X70测量的轴向长度L，其值在弹簧104和致动元件106所经受的温度(在当前情况下，离开出口52的流M1的温度Tm)的共同作用下变化。因此，基于温度Tm，致动元件在以下形状之间变形：

-如图5所示的第一形状，其中长度L处于最小值，并且当温度Tm的值低于临界阈值时获得，

-如图6所示的第二形状，其中长度L是中间值，并且当温度Tm的值达到临界阈值时获得，以及

-如图7所示的第三形状，其中长度L达到最大值，并且当温度Tm的值超过临界阈值时获得。

临界阈值的值主要取决于所使用的形状记忆合金。临界阈值例如选择在约50℃(摄氏度)。临界阈值的值可能因滞后效应而变化。与弹簧104的因素互补的因素，比如附加力的施加，比如由流C1和M1的压力引起的摩擦力或力施加在致动元件106上，可以引起致动元件的形状并因此引起长度L的值变化。

在任何情况下，致动元件106构造成根据温度Tm克服弹簧104的回复力在镫形件112和帽108上施加对立力，以便将关断件72从其打开位置推动到其关闭位置和超程位置。因此，当温度Tm达到临界阈值时，致动元件106根据其第二形状变形，这对应于将关断件72置于关闭位置。如果温度Tm高于临界阈值的置，则致动元件106根据其第三形状变形，从而将关断件72驱动到超程位置。相反，如果温度Tm降低到临界阈值以下，则致动元件106根据其第一形状变形，允许关断件72在弹簧104的弹性复位作用下进入打开位置。

当温度Tm达到预定阈值时，通过关闭第二入口50完全或至少部分地中断流C2，如图7和8所示。

图9和图10中所示的第二实施例的混合单元具有与上述第一实施例并且在图1至图8中示出的混合单元2类似的特征。第二实施例的与上述第一实施例类似的特征在附图中由类似的轮廓表示，和/或附图标记增加了200。

图9和图10的第二实施例的混合单元包括套筒，该套筒优选地与针对第一实施例描述的套筒4相同，从而套筒未在图9和图10中示出，而是简单地由对应于轴线X2的主轴线X202表示。因此，以下描述主要集中在第一实施例和下面将描述的第二实施例之间的差异。

第二实施例的混合单元包括附加壳体206。未示出的套筒通过壳体206的上侧222流体连接到壳体。

附加壳体206包括在图9和图10中不可见但与以上描述类似的贯通管，以及在图9和10中可见的挡板管214。挡板管214包括与垂直于套筒的轴线X2的关闭轴线X270同轴的中间部分280。与第一实施例不同，挡板管214没有止挡件并且形成为一体。

壳体206还包括与轴线X270同轴的套管270。与第一实施例不同，套管270通过组装制成。在当前情况下，壳体6包括基管270A，基管延伸中间部分280而没有沿轴线X270的截面减小，并且出现在套筒的出口处。基管270A与挡板管214成一体。与轴线X270同轴的攻出螺纹沿着所述基管270A布置，以允许将附接管270B拧入其中。附接管270B包括第一部分271A，通过第一部分附接管被拧入基管270A中。静态密封垫圈271C提供所述螺纹连接的密封。附接管270B还包括具有减小的内截面的第二部分271B，第二部分与中间部分280相反地在输出流M1的通道中延伸并且出现在中间部分的端部处。

壳体206包括关断件272，关断件可沿着关闭轴线X270在未示出的套筒的第二入口的打开位置(图9中所示)和关闭位置(图10中所示)之间平移。在该第二实施例中，与第一实施例不同，当关断件272从打开位置移动到关闭位置时，关断件272的平移朝向出口定向。因此，来自流C1的压力对关断件272的位置的影响不太显著。

更具体地，关断件272包括关闭头284，其为与轴线X270同轴的中空圆柱体的形式。关闭头284具有朝向套管270的第一端部287，其能够在关闭位置与附接管270B形成密封的轴向抵接，并且在打开位置与所述附接管270B分离。关断件272不具有超程位置，与第一实施例不同，头部284在关闭位置轴向抵靠附接管270B。头部284和管270B提供“抵接”密封，即，与滑动密封或静态密封不同，在对其中至少一个构件可移动的两个构件之间进行密封时，可移动构件不相对于第二构件滑动，而是通过简单地抵靠第二构件进行密封。

在本示例中，附接管270B和头部284的接触端部没有附接的垫圈。然而，可以可选地提供抵接密封垫圈。

关闭头284还具有与第一端部287相反的第二开口端部，通过该第二开口端部，流C1可以被引入头部284内，以便流通到第一端部287。如果关断件272处于打开位置，流C1在第一端部287和附接管270B之间通过，直到到达下游部分282。在头部284处于关闭位置的情况下，靠近头部284的第二端部附接在该头部上的滑动密封垫圈285B在下游部分282的上游提供中间部分280的关闭。

此外，关断件272包括柱塞274，通过该柱塞，关断件沿轴线X270滑动安装在部分271B中。柱塞274至少部分地在套管270中延伸。在该示例中通过单个密封件，优选地O形环形成的滑动密封垫圈276通过柱塞274提供部分271B的密封关闭。垫圈276固定成相对于套管270平移，同时通过垫圈275轴向保持在部分271的凹槽中。头部284包括突出部289，通过该突出部头部附接到柱塞274，同时在打开位置允许流C1在端部287和附接管270B之间通过。复位弹簧304置于垫圈275和头部284之间，以便通过弹性将关断件272从其关闭位置复位到其打开位置。

图9和图10的混合单元还包括由形状记忆合金制成的螺旋致动元件306，其形状类似于图1至图8的第一实施例。该致动元件306与轴线X270同轴地围绕管270滑动，以便至少部分地布置在套筒的出口处。特别地，致动元件306安装在固定到柱塞274的突出端部的止挡垫圈307和基管270A的外肩部313之间，以便在致动元件逆着复位弹簧304从第一形状改变到第二形状时将垫圈307和因此的关断件272与肩部313分离。因此，致动元件306通过柱塞274致动关断件272。

图11至图13所示的第三实施例的混合单元具有与上述第一实施例并且在图1至图8中示出的混合单元2类似的特征。第三实施例的与上述第一实施例类似的特在附图中由类似的轮廓表示，和/或附图标记增加了400。

图11至图13的第三实施例的混合单元包括套筒，该套筒优选地与针对第一实施例描述的套筒4相同，从而套筒未在图11和图13中示出，而是简单地由对应于轴线X2的主轴线X402表示。因此，以下描述主要集中在第一实施例和下面将描述的第三实施例之间的差异。

图11至图13的第三实施例的混合单元包括具有下侧420和上侧422的附加壳体406。未示出的套筒经由侧面422流体连接到壳体406。附加壳体406包括贯通管408，其具有出现在下侧420的表面上的下入口(图中未示出)以及出现在侧面422的表面上的中间出口412。附加壳体406还包括挡板管414，其具有出现在下侧420上的下入口416和出现在上侧422上的中间出口418。

挡板管414包括上游部分478、中间部分480和下游部分482。在该第三实施例中，与第一实施例不同，壳体406不包括止挡件90或通孔91。相反，中间部分480由底壁491封闭，底壁与挡板管414的其余部分成一体。

壳体406还包括套管470，其与关闭轴线X470同轴地延伸，轴线X470又与挡板管414的中间部分480同轴。套管470出现在套筒的未示出的出口处。

附加壳体406还包括由形状记忆合金制成的致动元件506。致动元件506呈可在图11所示的第一形状、图12所示的第二形状和图13所示的第三形状之间变形的盘或锥体的形状。由于其盘形或锥体的形状，致动元件506形成帽并封闭套管470，同时附接在套管470的开口端部上。

更具体地，致动元件506包括围绕套管470的开口端部的周边部分515，并且致动元件506通过该周边部分固定在所述套管470上。实际上，周边部分515沿轴线X470轴向抵靠静态密封垫圈517，该静态密封垫圈例如由围绕套管470相对于轴线X470同轴布置的单个O形环形成。

镫形件519沿着轴线X470轴向保持周边部分515抵靠垫圈517，这使得可以通过致动元件506提供套管470的关断件的密封。镫形件519形成环形或U形分部，其轴向固定到支撑结构514，该支撑结构类似于上面针对第一实施例描述的支撑结构114。

致动元件506还包括中心部分521，该中心部分在周边部分515内以轴线X470为中心并且通过致动元件506的可变形表面523连接接到周边部分。可变形表面523实际上形成连续的手风琴状表面，如图11至图13所示，或波纹管表面，如替代性地图14中所示。当元件506在其第一形状、第二形状和第三形状之间变形时，中心部分521在可变形表面523的作用下沿着关闭轴线X470相对于周边部分515移动，如图11、图12和图13所示。在图11至图13的情况下，可变形表面523从图11中可见的圆锥形状变化为在图13中可见的盘形形状，以便当致动元件506从其第一形状变化为其第二形状及其第三形状时，使中心部分521更靠近中间部分480。

附加壳体406还包括关断件472，关断件包括与轴线X470同轴的外部部分525和内部部分527，内部部分527通常是圆柱形的并且嵌套在外部部分525内。外部部分525包括圆柱形壁474，其部分地围绕外部部分525并且关断件472通过该圆柱形壁沿轴线X470滑动安装在套管470中。外部部分525及其圆柱形壁474因此形成属于关断件472的柱塞，该柱塞在套管470中延伸。例如由单个O形环形成的滑动密封垫圈531被设置在圆柱形壁474和套管470之间，使得关断件472与套管470紧密滑动接触。外部部分525还包括肩部533，肩部从圆柱形壁474的第一端部延伸。肋534从肩部突出，以便轴向抵靠致动元件506的周边部分515，并且因此限定了图11中所示的关断件472的打开位置。

外部部分525还包括将肩部533连接到致动元件506的中心部分521的传动部分535。致动元件506因此能够借助于传动部分535沿着轴线X470平移关断件472，关断件472沿着关闭轴线X470平移地连接到中心部分521。在实践中，传动部件535的直径小于圆柱形壁474的直径，并且包括内部通道537，内部通道通过布置在内部部分527的底壁中的通孔539流体连接到挡板管414的中间部分480。传动部件535包括径向通孔543，该径向通孔出现在由肩部533和致动元件506界定的腔室542中。因此，挡板管414的中间部分480流体连接到腔室542。然而，孔539和543具有足够小的直径以允许平衡流C1的流体与容纳在腔室542中的流体之间的压力，从而允许关断件472的自由平移，同时足以限制来自致动元件506附近的流C1的流体的引入。因此限制了温度Tc对致动元件506的变形的影响。

附加壳体406包括颈部486，该颈部由斜面形成，不具有密封垫圈，布置在中间部分480中。具有相应形状的滑动密封垫圈545设置在关断件472上，密封垫圈545由单个滑动密封件形成，其沿着轴线X470轴向附接在圆柱形壁474的与肩部533相反的端部与内部部分527的外肩部547之间。因此，在致动元件506的作用下，关断件472在图11所示的打开位置朝向图12所示的关闭位置变化，在打开位置中密封垫圈545远离颈部486移动，以允许流C1通过，在关闭位置中关断件472通过使密封垫圈545与颈部486密封接触而关闭中间部分480。仍然在致动元件506的作用下，关断件472可以转换到超程位置，其中密封垫圈545已经越过颈部486，并且在颈部486和底壁491之间与挡板管414的中间部分480接触。

附加壳体406还包括沿轴线X470轴向安装的复位弹簧504，该复位弹簧支承在底壁491和底壁541之间，以便施加关断件472的从其超程位置或关闭位置朝向其打开位置的弹性回复力。在该第三实施例中，应当理解，当关断件472从打开位置移动到关闭位置时，关断件472的平移定向成远离套筒的出口(图11至图13中未示出)。

图15至图17所示的第四实施例的混合单元602具有与上述第一实施例并且在图1至图8中示出的混合单元2类似的特征。第四实施例的与上述第一实施例类似的特征在附图中由类似的轮廓表示，和/或附图标记增加了600。

图15至图17的混合单元602包括套筒604，套筒604优选地与针对第一实施例描述的套筒4相同。图15至图17的截面图在垂直于主轴线X602的平面中完成，该主轴线对应于第一实施例的主轴线X2，截面包括混合单元602的关闭轴线X670。轴线X670在当前情况下对应于第一实施例的关闭轴线X70。

在图15至图17中可见套筒604的下侧632，套筒604特别包括在图15至17中不可见的第一入口48和第二入口。

混合单元602还包括附加壳体606，其由图15至图17的截面穿过。附加壳体606附接在套筒604上，同时通过壳体606的上侧(在图15至17中不可见)抵靠侧面623流体连接到套筒。

附加壳体606包括贯通管608和挡板管，在图15至图17中仅可看到挡板管的中间部分680。中间部分680与轴线X670同轴地延伸并且在一个端部处通过底壁691结束，该底壁类似于上面针对第三实施例描述的底壁491。中间部分680在与底壁691相反的端部处通过套管670延伸。套管670与中间部分680相反地出现在套筒604的出口652上。

附加壳体606包括关断件672，其具有与关断件472的相似性，因为它包括内部部分727和外部部分725，在它们之间轴向地保持滑动密封垫圈745，该滑动密封垫圈的形状对应于中间部分680的颈部686的形状。关断件672在图15所示的打开位置、图16所示的关闭位置和图17所示的超程位置之间变化。在该实施例中，当关断件672从打开位置移动到关闭位置时，关断件672的平移被定向成远离出口52。与关断件472的情况一样，关断件672还包括固定到外部部分725的圆柱形壁674的滑动密封垫圈676。外部部分725及其圆柱形壁674因此形成关断件672的柱塞，该柱塞在套管670中延伸。与关断件472的情况不同，关断件672的外部部分725形成封闭帽，由于密封垫圈676，该封闭帽可密封地封闭套管670。特别地，外部部分725是不通的并且不具有通孔。在打开位置，关断件672轴向抵靠止挡件749，该止挡件由轴向附接到套管670的开口端部的环形成。更具体地说，是圆柱形壁674的肩部733抵靠附接止挡件749。

附加壳体606还包括关断件672的从其超程位置或关闭位置到其打开位置的复位弹簧704，弹簧704以与上述第三实施例的弹簧504相同的方式安装。

混合单元602还包括由形状记忆合金制成的致动元件706。该致动元件706包括两个弯曲条带751，它们相对于平行于轴线X602并且穿过轴线X670的对称平面相对于彼此对称布置。两个弯曲条带751布置成形成环形致动元件706。

每个弯曲条带751具有位于轴线X670上或附近的第一端部753。端部753以沿着轴线X670平移的方式固定在套筒604的附接凹口755中。弯曲条带751具有公共的第二端部757，该第二端部沿着轴线X670面对端部753。弯曲条带751一起形成一体的致动元件706，同时通过它们的公共的端部757连接。公共端部757沿轴线X670轴向抵靠关断件672的外部部分725。特别地，端部757安装在外部部分725的两个突出翅片759之间，在图15至17中仅可见其中一个翅片，所述翅片759中的每一个在平行于图15至图17的截面的平面中延伸。致动元件706因此沿着轴线X602平移连接到关断件672。外部部分725还包括凹口761，端部757插入该凹口中，以相对于关断件672相对于轴线X670径向保持。

端部753和757分开平行于关闭轴线X670定向的距离D。致动元件706由形状记忆合金制成，该形状记忆合金在图15中示出的第一形状和图16中示出的第二形状之间变形，在第一形状中距离D呈现第一值，在第二形状中距离D达到大于第一值的第二值。在实践中，每个弯曲条带751的曲率具有随着流经致动元件706的输出流M1的温度Tm而增加的半径。因此，当致动元件706在其第一形状和第二形状之间变形时，距离D的值变化。结果，关断件672逆着弹簧704的弹性回复力从打开位置变化到关闭位置。致动元件706还被构造成根据图17中所示的第三形状变形，其中距离D具有大于第二值的第三值，使得关断件672进入超程位置。

替代性地，致动元件706由单个弯曲条带751或多于两个的多个弯曲条带形成。

替代性地，可以为由形状记忆合金制成的致动元件提供除上述形状之外的形状。

在上文中，使用了水流。然而，可以使用其他流体代替水，优选液体流体流。通常，入口48对应于具有第一温度Tf的流体的第一进入流F1的进入口，而入口50对应于具有高于第一温度Tf的第二温度Tc的流体的第二进入流C1的进入口。第一进入流F1和第二进入流C1的流体优选地是相同的并且是液体，但是可以具有不同的性质。因此，从龙头末端部逸出的水对应于流体的输出流M1，其通过在混合龙头内混合第一和第二进入流F1和C1而形成。

上述各种附加壳体可以受到与套筒4分开的保护。

只要技术上可行，可以在其他实施例和替代方案中使用上述每个实施例和替代方案的特征。

Claims (10)

1.用于混合龙头的混合单元(2；602)，所述混合单元包括：

-用于具有第一温度(Tf)的流体的第一进入流(F1)的第一入口(48)，

-用于具有第二温度(Tc)的流体的第二进入流(C1)的第二入口(50)，所述第二温度高于所述第一温度，

-装置(34)，其用于将所述第一进入流与所述第二进入流混合，以形成具有出口温度(Tm)的流体的输出流(M1)，

-用于所述输出流的出口(52)，

-关断件(72；272；472；672)，所述关断件能够沿着关闭轴线(X70；X270；X470；X670)在所述第二入口的打开位置和所述第二入口的关闭位置之间平移，

-所述关断件的致动元件(106；306；506；706)，所述致动元件至少部分地布置在所述出口处，使得所述致动元件基于所述出口温度在以下形状之间变形：

o第一形状，用于将所述关断件移动到所述打开位置，以及

o第二形状，用于将所述关断件移动到所述关闭位置，

所述混合单元(2；602)的特征在于，所述致动元件(106；306；506；706)由形状记忆合金制成。

2.根据权利要求1所述的混合单元(2；602)，其特征在于，所述混合单元包括套管(70；270；470；670)，所述套管将所述出口(52)连接到所述第二入口(50)同时沿着所述关闭轴线(X70；X270；X470；X670)延伸，所述关断件(72；272；472；672)包括在所述套管中延伸的柱塞(74；274；474；674)，所述致动元件(106；306；506；706)通过所述柱塞致动所述关断件。

3.根据权利要求2所述的混合单元(2；602)，其特征在于，所述柱塞(74；274；674)封闭所述套管(70；270；670)，并且所述混合单元包括滑动密封垫圈(76；276；676)，所述滑动密封垫圈用于对所述柱塞对所述套管的封闭进行密封。

4.根据权利要求3所述的混合单元(2)，其特征在于，所述致动元件(106；306)包括与所述关闭轴线(X70；X270)基本同轴的螺旋部分，所述螺旋部分具有沿着所述关闭轴线测量的轴向长度(L)，当所述致动元件在其第一形状和第二形状之间变形时，所述轴向长度的值变化。

5.根据权利要求3所述的混合单元(602)，其特征在于，所述致动元件(706)包括至少一个弯曲条带(751)，所述弯曲条带具有两个端部(753，757)，所述两个端部被平行于所述关闭轴线(X70；X270；X470；X670)测量的距离(D)隔开，当所述致动元件在其第一形状和第二形状之间变形时所述距离的值变化。

6.根据权利要求2所述的混合单元，其特征在于，所述致动元件(506)封闭所述套管(470)，并且所述混合单元包括静态密封垫圈(517)，所述静态密封垫圈用于对所述致动元件对所述套管的封闭进行密封。

7.根据权利要求6所述的混合单元，其特征在于，所述致动元件(506)包括：

-围绕所述套管(470)的周边部分(515)，并且所述致动元件通过所述周边部分固定在所述套管上，以及

-当所述致动元件在其第一形状和第二形状之间变形时，相对于所述周边部分沿着所述关闭轴线(X70；X270；X470；X670)移动的中心部分(521)，所述关断件(472)沿着所述关闭轴线平移地连接到所述中心部分。

8.根据前述权利要求中任一项所述的混合单元(2；602)，其特征在于，当所述关断件从所述打开位置移动到所述关闭位置时，所述关断件(72；472；672)的平移被定向成远离所述出口(52)。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的混合单元，其特征在于，当所述关断件从所述打开位置移动到所述关闭位置时，所述关断件(272)的平移被定向成朝向所述出口(52)。

10.混合龙头，包括根据前述权利要求中任一项所述的混合单元(2；602)。