CN109661632B - 混合单元和包括这种混合单元的混合龙头 - Google Patents

Abstract

该混合单元(2)包括用于在不同温度下的输入流的两个入口，用于形成输出流(M2)的这些输入流的混合装置(34)，用于输出流的主出口(52)，以及热敏致动器(70)，该热敏致动器(70)包括布置在主出口处的第一热敏部分(72)，和由第一部分平移致动的第二部分。根据本发明，混合单元(2)包括封闭元件(72，73)，该封闭元件由热敏致动器(70)致动，以便在主出口(52)的关闭位置和主出口的打开位置之间改变，取决于第一部分(72)和第二部分的相对位置，因此，封闭元件和第一部分不会在第一输入流的流量和第二个输入流的流量之间产生不平衡。

Description

混合单元和包括这种混合单元的混合龙头

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”龙头使得可以通过在安装在龙头主体中的阀芯内混合热水流和冷水流来发射混合水的流动流。可以使用控制杆来调节允许进入阀芯内的冷水和热水流的相应流量，以便允许通过围绕一个轴的旋转杆来调节混合流的温度，以及通过围绕第二轴旋转杆来调节混合流的流量。

在大多数情况下，阀芯包括一对开放式陶瓷盘，一个是静止的，另一个在杆的作用下移动，同时与静止盘在平面上，滑动和密封接触。基于移动盘在静止盘上的位置，形成通道以允许以更高或更低的流量吸入阀芯内的冷水流和热水流，从而使它们混合以形成混合流。

一些已知的阀芯可以设置有附加的单独的壳体，该壳体附接在阀芯上。例如，专利FR-B-2,876,433描述了一种用于混合水龙头的阀芯，其配备有可密封地连接到阀芯底部的附加恒温壳体。附加的恒温壳体设置有包括杯体的恒温元件，该杯体包含可热固化的蜡，该蜡可根据杯体所经受的温度来平移地致动活塞。因此，当混合流的温度超过预设阈值时，活塞致动挡板(shutter)以在热水进入阀芯之前关闭热水通道，以便自动限制混合流的温度。因此，混合流是温度调节的，以便不超过预设的阈值温度。

然而，即使当挡板打开时，这种已知类型的附加壳体也可能导致热水流量的减少，而冷水流量受到壳体存在的影响很小或根本不受影响。换句话说，这种已知的附加壳体可能使相对于彼此的输入流的流量不平衡。

因此，本发明旨在通过提出一种新的混合单元来提供现有技术的替代方案，该新的混合单元不会引起输入流的流量的不平衡。

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：

-第一入口，用于具有第一温度的流体的第一输入流，

-第二入口，用于具有高于第一温度的第二温度的流体的第二输入流，

-混合装置，用于将第一输入流与第二输入流混合，以形成具有出口温度的流体的输出流，

-用于输出流的主出口，和

-热敏致动器，包括：

ο第一部分，所述第一部分是热敏的并且至少部分地布置在主出口处，以及

ο第二部分，由第一部分沿闭合轴线平移致动。

根据本发明，混合单元包括挡板，挡板由热敏致动器致动，以便基于沿闭合轴线的热敏致动器的第一部分和第二部分的相对位置，在主出口的关闭位置(至少部分)和主出口的打开位置之间移动。

由于本发明，挡板和热敏的第一部分的至少一部分位于主出口处，因此不会在第一输入流的流量和第二输入流的流量之间产生不平衡。

根据本发明的其他可选和有利的特征，单独考虑或组合考虑：

-混合单元包括后止动件(a rear stop)，第二部分沿闭合轴线在后方方向上抵靠后止动件，并且挡板固定到第一部分，或者至少部分地由第一部分形成，第一部分可在关闭位置和打开位置之间移动。

-混合单元包括：

ο前止动件，当挡板到达关闭位置时，挡板在与后方方向相对的前方方向上紧靠前止动件，

ο超行程柱塞，该超行程柱塞可沿关闭轴线在正常位置和位于相对于正常位置的后方方向的超行程位置之间平移，超行程柱塞包括后止动件，和

ο超行程柱塞从超行程位置到正常位置的辅助弹性复位(return)元件。

-超行程柱塞包括轴向外肋，该轴向外肋引导超行程柱塞沿闭合轴线的平移，轴向外肋在它们之间布置循环空隙，用于沿着超行程柱塞的输出流。

-混合单元包括挡板的从关闭位置到打开位置的主弹性复位元件。

-混合装置包括混合室，在该混合室中出现第一入口，第二入口和主出口，并且混合单元包括闭合颈部，该闭合颈部流体地连接到主出口并且构造成在关闭位置由挡板关闭，第一部分布置在闭合颈部的通道部分中。

-混合单元包括出口腔室或出口壳体，其沿关闭轴线从闭合颈部延伸到混合单元的轴向出口，并且出口腔室或出口壳体包括至少一个径向出口，径向出口相对于闭合轴线径向布置，所述径向出口优选地从闭合颈部延伸。

-混合单元包括：

ο出口腔室，

ο第一入口管，其延伸第一入口，和

ο第二入口管，其延伸第二入口，出口腔室布置在第一入口管和第二入口管之间

-混合单元包括：

ο阀芯，其包括混合装置并且包括下侧，下侧由第一入口，第二入口和主出口穿过，以及

ο附加的壳体，其包括热敏致动器以及挡板，并且包括上侧，通过该上侧附加壳体附接抵靠在阀芯的下侧。

-热敏致动器是恒温元件，而第一部分包括含有可热固化主体的杯体，第二部分是沿着闭合轴线相对于第一部分滑动的活塞。

-热敏致动器至少部分地由形状记忆合金制成，以便沿闭合轴线可热固化，而热敏致动器的第二部分是热敏的并且与第一部分形成单件部件，以及通过热敏致动器的可逆变形获得的第二部分相对于第一部分的平移。

-混合单元具有限定混合单元的主轴的大致圆柱形形状，闭合轴线在基本垂直于轴，或平行于轴的平面中延伸。

本发明还涉及一种混合龙头，其包括根据前述的混合单元。

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，其中：

-图1是根据本发明的包括混合单元的混合龙头的纵向剖视图；

-图2和图3是图1的混合单元的纵向剖视图；

-图4是前述图的混合单元的底部的透视图；

-图5是前述图的混合单元的附加壳体的顶部的透视图；

-图6、7和8是沿着图1中所示的剖面线VI的前述图的附加壳体的横截面图，附加壳体以三种不同的构造示出，图1，图2和图3中的各个剖面线I-I、II-II和III-III如图6所示，

-图9是根据本发明第二实施例的混合单元的仰视透视图；

-图10至图12是沿着平面IX的图9的局部剖视图，以三个不同的构造示出了图9的混合单元一部分，以及

-图13是与图6类似的剖视图，用于本发明的第三实施例。

根据第一实施例，图1示出了混合龙头1，其包括在图2至4中单独示出的混合单元2。混合单元2插入到所述混合龙头1的主体4中。龙头1优选地设计成安装在水槽或淋浴类型的盆上，或更一般地安装在家用设施中(未示出)。主体4优选地具有与垂直轴X4同轴延伸地大致圆柱中空形状，当龙头1安装在桶上时，有利地，主体4是垂直的。为方便起见，该产品描述的其余部分相对于所示示例的轴X4定向，考虑到术语“上”和“顶”对应于相对于轴X4的轴向，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。或者，轴X4不是垂直的，例如是水平的。

在用户的指令下，混合龙头1设计成经由从龙头1的主体4径向突出的尖端3发出(emit)，具有能够由使用者调节温度和流量的混合水流M1。水龙头1在下部通过第一进水流F1轴向地供应，如图2所示，称为“冷水流”。来自第一水流F1的水具有第一温度Tf。另外，龙头1通过第二进入水流C1轴向地供应，如图1和图3中的虚线所示，称为“热水流”。来自第二水流C1的水具有大于第一温度Tf的第二温度Tc。

反过来，当混合单元2安装在轴X4中，混合单元2具有与上述轴X4同轴的主轴。在下文中，龙头1的轴和混合单元2的主轴与相同的参考X4相关联。

通常，混合单元2具有与其主轴X4同轴的大致圆柱形状。

在该示例中，混合单元2包括两个部分，即在龙头1上部延伸的阀芯5，以及在图5至8中单独示出的附加壳体6。所述附加壳体6附接在阀芯5的下侧32，位于混合单元2的下部。特别地，阀芯5具有大致圆柱形的形状，限定了混合单元2的主轴X4，阀芯5与该主轴同轴。阀芯5的下侧32优选地相对于轴X4垂直地延伸。

附加壳体6具有下侧20，特别是在图1和4中可见。壳体6还具有上侧22，特别是在图5中可见，与下侧20相对并且大致平行。当壳体6附接在阀芯5上时，侧面20和22大致垂直于轴X4，并且壳体6的上侧22压靠阀芯5的下侧32。换句话说，壳体6通过其上侧22可拆卸地附接在阀芯5的下侧32上。

如图2、4和5所示，壳体6设有通过管8的第一入口，基本上平行于轴X4并且将侧面20连接到侧面22。冷水流F1旨在通过管8循环，从入口管8的下部入口10，其在混合单元2下部的下侧20出现，到入口管8的中间出口12，特别在图5中可见，其在下部入口10的对面，壳体6的上侧22上出现。冷水流F1从而通过入口管8穿过壳体6，入口管8将冷水流F1引导至阀芯5中。下部入口10和中间出口12优选地以平行于轴X4的轴为中心。

如图3、4和5所示，壳体6通过管14设有第二入口，基本上平行于轴X4并且将侧面20连接到侧面22。热水流C1旨在从在混合单元2下部的下侧20出现的入口管14的下部入口16，通过管14循环，到在下部入口16的对面、壳体6的上侧22上出现的入口管14的中间出口18，特别在图5中可见。热水流C1从而通过入口管14穿过壳体6，入口管14将热水流C1引导到阀芯5中。下部入口16和中间出口18优选地以平行于轴X4的轴线为中心。下部入口10和16相邻，中间出口12和18相邻。

当混合单元2安装在龙头1的主体4中时，下部入口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。如图2至图4所示，壳体6的下侧20设有下部静态密封衬垫，其制成单件，并包括环形凸起24和26。这些凸起24和26分别围绕下部入口10和16，以提供它们与在龙头1的主体4的底部出现的供水装置的流体连接的密封。或者，可以提供单独的环形密封垫圈代替整个环形凸起24和26。

壳体6的入口管8和14流体地连接到阀芯5，以便通过阀芯5的下侧32向所述阀芯5供应水流F1和C1，如图2和3所示。

阀芯5包括基本上呈圆柱形的侧壁36，侧壁36限定轴X4并由下侧32升起，阀芯5还包括上部38，该上部38终止侧壁36，与下侧32相对。阀芯5和壳体6保持在龙头1的主体4中，一方面夹在螺母39之间，螺母39相对于主体4中的轴X4轴向拧紧，以便轴向抵靠上部38，另一方面，夹在主体4的底部之间，壳体6轴向抵靠主体4的底部。因此，阀芯5和壳体6在螺母39和主体4底部的压力下彼此轴向抵靠。

阀芯5还包括控制杆40，特别是在图1至3中可见。杆40构造成由龙头1的使用者致动，借助于铰接构件42，相对于侧壁36可移动地安装在上部38上。手动情况下，铰接构件42允许杆40围绕轴X4相对于壁36枢转，同时围绕轴X4形成相对于上部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，允许杆40绕轴X44枢转，轴X44在图1中可见，垂直于轴X4，相对于构件42。

阀芯5包含内部混合室46，特别是在图1、2和3中可见，特别地，其由内侧32，圆柱形侧壁36，上部38，铰接构件42和杆40界定。混合室46包括用于第一输入流F1和第二输入流C1的混合装置34，以在阀芯5内形成具有出口温度Tm，称为“混合流”的输出流M2。

图2中可见的第一入口48和图3中可见的第二入口50(两者都在腔室46内出现)穿过阀芯5的下侧32。当阀芯5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，同时入口50流体连接到中间出口18。入口48和50分别位于出口12和18的对面。换句话说，第一入口管8向下延伸第一入口48，和第二入口管14向下延伸第二入口50。因此，流F1和C1分别通过入口48和50流入混合室46内。

称为“主出口”的出口52也穿过下侧32，用于输出水流M2，一方面在混合室46中出现，另一方面在壳体6侧出现。入口48和50以及出口52围绕轴X4分布，如图4和5所示。

在所示的示例中，混合装置34包括一组包含在混合室46中的混合盘34A、34B和34C，如图1至3所示。混合盘34A、34B和34C彼此表面接触并在垂直于主轴X4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是静止的。在图中未概述，但本身已知，下盘34C包括两个入口管和一个出口管，它们穿过下盘34C并分别与入口48和入口50以及主出口52流体连接。中间盘34B是滑动的，与盘34C密封接触，并且包括在盘34C上向下打开的盲吸孔(未示出)。因此，盲吸孔与穿过盘34C的一个或多个管流体连接，其咬合程度随盘34B相对于盘34C的位置和方向的变化而变化。因此，根据盘34B和34C的相对位置，允许进入腔室46的输入流F1和C1的相应的流量是可调节的。输入流F1和C1通过下盘34C从下到上循环，然后到中间盘34B，在中间盘34B中混合形成输出流M2，向下通过下盘34C。输入流F1和C1的流量的比率和值使得可以调节输出流M2的温度Tm和流量。尽管盘34B是可移动的，但通过使用合适的陶瓷以一种已知的方式来形成所述的盘34B和34C，从而对盘34B和34C之间的流体连接进行密封。盘34A又在杆40的下翼片69和盘34B之间形成传动装置，使得用于设置杆40旋转的装置驱动盘34B相对于阀芯5的壁36相对运动。优选地，盘34A固定到盘34B上，但是由与盘34B材料不同的材料制成，并且适于吸收由杆40施加的运动。因此，在杆围绕轴X4旋转期间，盘34B围绕平行于轴X4的轴旋转，这使得可以调节输入流F1和C1的流量比以调节温度Tm。当杆40绕轴X44枢转时，盘34B沿垂直于轴X4的方向平移，这改变了输出流M2的流量值。

如果人们更喜欢如前所述具有陶瓷盘的混合室的实施，则应该理解，可以使用通常用于混合龙头的阀芯中的任何已知的混合装置。在任何情况下，混合水龙头和阀芯5可以被描述为“单一控制”，因为单个杆40使得可以通过调节输入流F1和C1的流量来控制输出流M2的流量和温度Tm，使其具有不同值的相应温度Tf和Tc。

阀芯5包括密封环43，在图1至4中可见，该密封环43设置有圆形外置的静态密封衬垫45，密封环43在阀芯5的下侧32上突出，与轴X4同轴。因此，密封环43在阀芯5的壁36的圆柱形状的延伸部分中形成部分地围绕壳体6的裙部。因此，衬垫45通过互补的圆柱形状与龙头1的主体4密封接触，使得阀芯5和龙头主体的底部界定密封的下腔室53，在所述下腔室53中包含壳体6，龙头1的尖端3流体连接到所述的下腔室。

在混合室46内形成的输出流M2，在输入流F1和C1的压力下，经由出口52排出到混合室46的外部，并且排出到阀芯5的外部，到壳体6的称为“恒温室”的腔室60，特别是在图1和6至8中可见。腔室60经由壳体6的中间入口62流体连接到阀芯5，该中间入口62出现在壳体6的上侧22的表面上并且流体连接到阀芯5的主出口52。

为了提供壳体6和阀芯5之间的流体连接的密封，壳体6的上侧22设置有上部静态密封衬垫，其形成为单件，在图2、3和5中可见并且包括环形凸起28、30和31。所述环形凸起28、30和31分别围绕中间出口12和中间出口18以及中间入口62，以便分别提供与入口48和50以及阀芯5的主出口52流体连接的密封。或者，可以提供单独的环形密封垫圈，而不是整体的环形凸起28、30和31。

腔室60具有大致圆柱形的形状或旋转形状，其限定垂直于轴X4的称为“闭合轴线”的轴X60。或者，轴X60在与轴X4正交的平面中延伸，而不与轴X4交叉。同样或者，轴X60不垂直于轴X4，而是简单地与轴X4交叉。在任何情况下，轴X60在入口管8和入口管14之间延伸。

中间入口62相对于轴X60，在腔室60中径向地出现，在腔室60的第一封闭端64和腔室60的第二开口端66之间。在该第二开口端66处，腔室60以称为“闭合端”，与轴X60同轴的颈部68结束。在该示例中，颈部68包括以轴X60为中心并且在与第一封闭端64相对的方向上开口的锥形斜面。因此，腔室60将输出流M2从主出口传导到端部66。

壳体6包含混合单元2的恒温元件70，其沿轴X60延伸。在本实例中，恒温元件由若干个单独部件的组件形成，其中一些部件不设置成通过加热膨胀，并且其中至少一个部件形成可热固化的主体。沿着该轴X60，恒温元件70包括布置在输出流M2的通道部分中的热敏部分72，所述通道部分在本示例中由颈部68界定。通常，热敏部分72布置在输出流M2的路径上，即主出口52，以便与输出流M2接触。热敏部分72特别包括在输出流M2的通道中布置在腔室60中的杯体74。杯体74具有围绕轴X60的旋转形状并且包含可热固化的材料，例如合适的蜡。杯体74与输出流M2接触，可热固化主体基于输出流M2的温度Tm膨胀和收缩。

热敏部分72可平行于轴X60平移。热敏部分72包括肩部73，肩部73能够与颈部68的斜面接触，一直围绕轴X60，使得热敏部分72能够闭合颈部68以中断所有或部分输出流M2。因此，热敏部分72由于其肩部73而构成一个挡板，该挡板沿着轴X60相对于闭合颈部68，在恒温室60的完全或部分关闭位置(因此也是如图7和8所示的主出口52的完全或部分关闭位置)和恒温室60的打开位置(因此也是如图6所示的主出口52的打开位置)之间平移移动。打开位置相对于关闭位置朝向后方方向D1，而关闭位置相对于打开位置朝向前方方向D2，前方方向D2与后方方向D1相反。颈部68因此构成主出口52的闭合颈部，闭合颈部68构造成由挡板关闭。

在关闭位置，挡板优选允许流量减小的输出流M2通过，当挡板处于打开位置时，输出流M2仅占输出流M2许可流量的一部分。为此，优选地在关闭位置设置挡板与颈部68非密封接触，如图7和8所示。可选地，流M2的泄漏凹口(未示出)是通过肩部73和/或颈部68轴向地设置，尽管将挡板放置在关闭位置，以允许流量减小的输出流M2通过。或者，通过颈部68可以提供挡板基本上阻止流M2在关闭位置的任何逸出，例如通过在颈部68或肩部73设置适当的密封垫圈。

在关闭位置，热敏部分72，即挡板，在前方方向D2上紧靠颈部68，如图7和8所示。颈部68因此形成混合单元2的前止动件。

在未示出的替代方案中，提供与热敏部分72分离的挡板。优选地，挡板是固定的，特别是轴向固定到热敏部分，热敏部分可相对于颈部68移动。在任何情况下，挡板由恒温元件致动，以在上述主出口52的关闭位置和打开位置之间移动。

混合单元2包括热敏部分72(即挡板)的从关闭位置到打开位置的主弹性复位弹簧88。该主弹簧88沿着轴X60压缩安装在杯体74和恒温室60的封闭端64之间，以便在热敏部分72上沿后方方向D1施加弹性回复力。任何可以实现挡板从关闭位置返回到打开位置的适当的主弹性复位元件作为弹簧的替代。

壳体6包括出口腔室78，出口腔室78沿着轴X60从颈部68延伸，以便延伸壳体6的恒温室60。出口腔室78具有围绕轴X60的大致旋转形状，例如圆柱形，并且相对于后者垂直地或至少倾斜地布置在入口管8和入口管14之间，使得壳体6特别紧凑。在本示例中，包括肩部73的热敏部分72的一部分在出口腔室78中延伸。

腔室78的末端具有轴向出口80，该轴向出口80与颈部68相对，并位于两个入口管8和14之间，位于壳体6的下侧20和上侧22之间，特别是如图4所示。轴向出口80相对于轴X4径向定向。腔室78还包括径向出口82，其相对于轴X60通过腔室78的壁径向布置。在本示例中，径向出口82由从颈部68延伸的两个单独的吸孔形成，仅位于腔78的壁的一部分上，腔室78位于颈部68以及入口管8和入口管14之间。径向出口82朝向混合单元2的底部，更具体地在壳体的下侧20上出现，特别是在图4中可见。通过颈部68的输出流M2因此分离成轴向输出流M3和径向输出流M4，特别是在图1和6至8中示出。

或者，径向出口82包括单个吸孔或大于两个的多个吸孔。或者，腔室78包括多个径向出口，例如沿轴X60延伸。这些轴向80和径向82出口组合的存在使得可以通过促进输出流M2、M3和M4从壳体6中逸出来限制混合单元2对输出流M1的流量的影响。

在任何情况下，将轴向输出流M3和径向输出流M4注入到龙头1的下腔室53中，在下腔室53中它们被组合在一起以形成离开尖端3的输出流M1。

如图7和8所示，恒温元件70包括第二部分，在该示例中，该第二部分由活塞76形成，在出口腔室78中延伸。例如活塞76是圆柱形的，具有圆形底座。活塞76与轴X60同轴并且沿第一轴X60相对于热敏部分72可平移地安装，在可热固化主体的作用下包含在杯体74中。更具体地，活塞76滑动安装在恒温元件70的引导件77中，引导件77与轴X60同轴并形成固定到热敏部分72的轴向护套。

混合单元2还包括超行程柱塞84，活塞76沿着轴X60轴向紧靠在该超行程柱塞84上。更具体地，超行程柱塞84包括形成后止动件的轴向表面85，活塞在后方方向D1上抵靠该后止动件。

超行程柱塞84可沿出口腔室78中的轴X60平移。在本示例中，超行程柱塞84包括轴向外肋86，例如四个肋86。肋86与出口腔室78的壁滑动接触用于引导超行程柱塞84沿轴X60的平移。轴向外肋86在它们之间布置循环空隙，用于沿着超行程柱塞84的轴向输出流M3，以便于所述流M3循环到轴向出口80。

超程柱塞84在图6和7所示的正常位置和图8所示的超行程位置之间平移。通过从正常位置到超行程位置，超行程柱塞84远离颈部68移动。换句话说，超行程位置相对于正常位置位于后方方向D1上。在本示例中，壳体6包括销90，销90相对于出口腔室78固定，并且在该示例中平行于轴X4延伸穿过轴向出口80。销90穿过椭圆形孔92，该孔92穿过超行程柱塞84，垂直于轴X60。因此，销90限制柱塞84在D2方向上的运动，其中椭圆形孔92的后端94能够紧靠销90，以及在方向D1上的运动，其中椭圆形孔92的前端96能够紧靠销90。在实际中，在正常位置，椭圆形孔92的后端94与销之间存在接触，而在超行程位置，椭圆形孔92的前端96和销90之间存在间隙(play)。因此，销90有利地有助于引导超行程柱塞84沿轴X60平移，同时阻止其相对于出口腔室78围绕所述轴X60旋转。

壳体6包括辅助弹簧98，辅助弹簧98沿轴X60在销90和轴向外肋86的后轴向表面之间轴向压缩。辅助弹簧98施加超行程柱塞84从超行程位置到正常位置的弹性回复力。条件是辅助弹簧98的弹性回复力大于主弹簧88的弹性回复力。为此，例如，辅助弹簧98的刚度常数等于主弹簧88的刚度常数值的约两倍的值。在本示例中，腔室78在其整个长度上形成弹簧的外壳，使得壳体6特别紧凑。

任何可以实现将超行程柱塞84的弹性回复力从超程位置施加到正常位置的适当的辅助元件作为辅助弹簧98的替代。

作为上述结构布置的结果，混合单元2具有以下操作。取决于输出流M2的温度Tm，恒温元件70沿着闭合轴改变热敏部分72和活塞76的相对位置。

混合单元2的挡板(shutter)可以采用图1和6中所示的称为“打开构造”或“打开位置”的第一构造。当温度Tm低于预定阈值，例如46℃(摄氏度)时，获得打开构造，恒温元件70具有沿轴X60测量的长度L1，其值是最小的。低于预定阈值，热敏部分72的可热固化主体被设计成允许活塞76在弹簧88和98的回复力下，进入引导件77，优选地完全进入引导件77。更具体地，主弹簧88通过活塞76或引导件77的端部使恒温元件70保持抵靠超行程柱塞84的轴向表面85。在这种构造中，肩部73处于闭合颈部68的打开位置，同时位于轴向远离后者。允许输出流M2的整个流量通过颈部68逸出。在这种打开构造中，因为辅助弹簧98的刚度大于主弹簧88的刚度，超行程柱塞84保持在正常位置。

混合单元2可采用称为“闭合构造”或“闭合位置”的第二构造，如图7和8所示。当温度Tm超过上述阈值时，采用该闭合构造，恒温元件70的长度L1达到大于图6的构造的值。特别地，可热固化的主体已经沿后方方向D1推动活塞76，以便增加长度L1的值。长度L1的值相对于主弹簧88增加，因此主弹簧88在压缩时变形。肩部73在前方方向D2上紧靠闭合颈部68，使得其形成的挡板处于关闭位置。换句话说，在图7的构造中，热敏部分72相对于图6的构造，相对于颈部68在前方方向D2上移动，直到其紧靠颈部68为止。在这种构造中，通过颈部68的输出流M2的流量受到挡板的限制或中断。结果，闭合构造构成安全构造，因为如果温度Tm超过预定阈值，则限制或中断输出流M1的流量以避免混合龙头1的用户的任何烧伤风险。由于该特定操作，因为离开尖端3的输出流M1非常弱或被中断，有利地警告用户调节混合装置34以产生具有过高温度Tm的输出流M2。此外，当温度过高时，输出流M1的流量降低，实现热水节省，即节能。

在该闭合构造中，当温度Tm接近预定阈值时，超行程柱塞84保持在正常位置，如图7所示，因为辅助弹簧98的刚度大于主弹簧88的刚度。结果，活塞76相对于图6的配置和图7的配置之间的闭合颈部68保持基本静止。

在该闭合构造中，当温度Tm进一步远离预定阈值，并且例如如图8所示超过50℃时，长度L1达到足以使超行程柱塞84通过活塞76在后方方向D1上移动到超程位置。特别地，当恒温元件70经由肩部73抵靠颈部68时，在该闭合构造中长度L1的值的任何增加都使得超行程柱塞84在方向D1上相对于辅助弹簧98移动。

根据图1至8的第一实施例的替代方案(未示出)，附加壳体6永久地紧固或与阀芯5成一体，使得混合单元2形成整体组件。更具体地，在该替代方案中，壳体的上侧22和阀芯的下侧32组合在一起以形成单件部件，这有利地防止实施具有凸起28、30和31的密封垫圈，同时便于将混合单元2安装在主体4内。

图9至图12示出了根据第二实施例的混合单元202，其具有与图1至图8中所示的第一实施例的混合单元2的特征类似的特征。类似于前述第一和第二实施例的特征由附图中的类似轮廓，和/或参考数字(相对于混合单元2，混合单元202的参考数字增加200)指定。

混合单元202构造为集成到类似于图1的龙头主体中。

图9至图12的混合单元202限定主轴X204，并且沿着所述轴X204包括阀芯205，以及附加壳体206，附加壳体206具有下侧220并且包括具有下部入口210的第一入口管208，其具有处于温度Tf的第一输入水流F1，以及具有下部入口216的第二入口管14，其具有处于温度Tc的第二输入水流C1。

如图10至12所示，附加壳体206与阀芯205成一体，使得混合单元2形成整体组件。更具体地，壳体206的上侧和阀芯205的下侧组合在一起以形成单件的公共部分222。部分222通过两个入口管208和214穿过，两个入口管208和214分别经由第一入口(图中未示出)和第二入口250出现在阀芯205的内部混合室246中，在图10到12中可见。

在图9至12的实施例中，使用阀芯205的混合装置234在混合室246中混合输入流F1和C1，类似于上述的，阀芯205优选地包括一组盘，图中未示出。混合装置234可使用阀芯205的控制杆240进行调节。流F1和C1的混合导致，在温度Tm处，在阀芯205的腔室246外部的经由布置在公共部分222中的主出口252排出出口水流。

壳体206包括闭合颈部268，闭合颈部268流体连接到出口252，同时形成在部分222的下表面上。颈部268和出口252在平行于轴X204的闭合轴线X260上对齐，并且优选地不与轴X204结合。

混合单元202包含恒温元件270，其与闭合轴线X260同轴地延伸。恒温元件270包括热敏部分272，热敏部分272布置在由颈部268垂直于轴X260界定的输出流M2的通道部分中。热敏部分272包括具有肩部273与轴X260同轴的杯体274。包括内套环271的封闭部分275通过内套环271安装在向下的轴向支撑中，抵靠肩部273。该内套环271围绕杯体274，使得封闭部分275径向连接到热敏感部分272。

热敏部分272和封闭部分275形成挡板并沿轴X260可移动地固定在图10所示的打开构造和图11所示的闭合构造之间。在闭合构造中，内套环271的外边缘在前方方向D2(与方向D1相反)向前紧靠颈部268。该外边缘形成以轴X260为中心的锥形斜面，颈部268切(stripped)去任何斜面。

封闭部分275还包括与内套环271轴向相对的外部套环279。混合单元202包括插入外部套环279和颈部268之间的主弹性复位弹簧288，以便弹性地施加轴向力，该轴向力趋于使挡板与颈部268分离，从而使挡板弹性地朝向打开构造返回。

恒温元件270还包括活塞276，活塞276与轴X260同轴并且经由引导件277相对于热敏部分272轴向可平移地安装，在可热固化主体的作用下包含在恒温元件270中。

混合单元202还包括超行程柱塞284，其抵靠后止动件285，其中活塞276沿着轴X260轴向邻接，在朝向图10的底部的后方方向D1上。超程柱塞284可沿轴X260在图10和11所示的正常位置和图12所示的超行程位置之间平移。

混合单元202还包括镫形物281，镫形物281附接在阀芯205上，以便沿轴X260轴向连接到阀芯205。手动情况下，镫形物281包括两个用于平行于轴X204附接到阀芯205的翼片，其中一个翼片283在图9中是部分可见的。附接翼片283在恒温元件270和颈部268的两侧延伸。附接翼片通过镫形物281的桥287彼此连接，桥287呈U形以绕过轴X260和超程柱塞284。桥287设置有内槽289，其在方向D2上形成柱塞284的肩部291的轴向支承表面。

单元202包括辅助弹簧298，辅助弹簧298沿轴X60轴向插入，位于柱塞284的套环286和镫形物281的桥287之间，以便将柱塞284弹性地推回颈部268。

取决于柱塞276相对于热敏部分272的位置，恒温元件270的长度是变化的，使得挡板在其打开构造(图10中可见)和其闭合构造(图11中可见)之间移动，在这些构造中，柱塞284在辅助弹簧298的作用下保持在正常位置。然而，在闭合构造中，如果恒温元件270的长度进一步增加，则柱塞284抵靠辅助弹簧298进入超行程位置，如图12所示。通过使挡板紧靠颈部268并增加恒温元件270的长度来获得柱塞284在方向D1上的这种运动。在超行程位置，柱塞284比在正常的位置中更远离颈部268。

入口管208和入口管214，公共部分222和阀芯205的密封环243界定出口壳体278，其以轴线X260为中心，挡板、弹簧288和弹簧298以及柱塞284容纳于其中。出口壳体278从闭合颈部268延伸并形成空腔，该空腔打开以在单元202的下部形成轴向出口280。在该第二实施例中，辅助弹簧298的一部分从出口壳体278出来，与图1至8的实施例的出口腔室78不同，出口壳体278不与所述弹簧298的整个周边结合。出口壳体278的特定形状有利于输出流M2的流动。径向出口282可选地相对于闭合轴线X260，在管208和管214之间径向布置。穿过颈部68的输出流M2分离成通过轴向出口280的轴向输出流M3，和通过径向出口282径向输出流M4。

或者，阀芯205和壳体206彼此组装，如图1至8的混合单元2的情况。

在上面定义的示例中，单元2或202的恒温元件70或270更一般地形成热敏致动器，其中第一部分由热敏部分72或272形成，和第二部分由活塞76或276形成。在这些示例中，第一部分和第二部分彼此形成单独的部件。

或者，不管混合单元的实施例如何，热敏致动器可以形成为单件，同时有利地由可热固化的料制成，例如形状记忆合金。在该替代情况下，热敏致动器的第一部分和第二部分是一体的，一部分相对于另一部分的运动是热敏材料变形的结果。

图13示出了对应于该替代情况的本发明的第三实施例。它涉及图1至8所示的第一实施例的混合单元2，其中恒温元件70由形状记忆合金制成的热敏致动器470代替，该热敏致动器470与附接的挡板475相关联。热敏致动器470与闭合轴X60同轴或平行呈螺旋弹簧的形式。热敏致动器470一方面包括布置在主出口52处，代替上面限定的热敏部分72的第一热敏部分472，以及另一方面，包括也是热敏感的第二部分476，其与第一部分472形成一个部件。第二部分476由第一部分472沿闭合轴X60平移，其基于输出流M2的温度Tm通过热敏致动器470变形而致动。挡板475具有与上面限定的杯体74类似的形状，并且由致动器470的第一部分472承载，以便能够在颈部68的打开构造和关闭构造之间移动。在图13中，挡板475处于打开位置。第二部分476轴向抵靠超行程柱塞84的轴向表面85。第二部分476有利地设置有导向杆499，该导向杆499从与轴X60同轴的表面85突出，热敏致动器470滑动在该导向杆上，以便径向保持或保留。

作为螺旋弹簧形式的替代，热敏致动器470的其他实施例也是可能的，例如在波纹管中，取决于应用。

图9至12的混合单元202还可包括由形状记忆合金制成的热敏致动器，所述致动器适于替代恒温元件270。

在上文中，使用水流。然而，不管实施例如何，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的第一输入流F1的入口，而入口50或250对应于具有第二温度Tc的流体的第二输入流C1的入口，所述第二温度Tc高于第一温度Tf。第一输入流F1和第二输入流C1的流体优选地是相同的液体，但是可以具有不同的性质。因此，从龙头1的尖端3逸出的水对应于流体的输出流M1，其通过混合混合龙头1内的第一输入流F1和第二输入流C1而形成。

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 (14)

1.用于混合龙头(1)的混合单元(2；202)，其特征在于，所述混合单元包括：

-第一入口(48)，用于具有第一温度(Tf)的流体的第一输入流(F1)，

-第二入口(50；250)，用于具有高于所述第一温度的第二温度(Tc)的流体的第二输入流(C1)，

-混合装置(34；234)，用于将所述第一输入流与所述第二输入流混合，以形成具有出口温度(Tm)的流体的输出流(M2)，

-用于所述输出流的主出口(52；252)，和

-热敏致动器(70；270；470)，包括：

o第一部分(72；272；472)，所述第一部分(72；272；472)是热敏的并且至少部分地布置在主出口处，以及

o第二部分(76；276；476)，由所述第一部分沿闭合轴线(X60；X260)平移致动，

其中，混合单元(2；202)包括挡板(72、73；272、275；475)，所述挡板(72、73；272、275；475)由所述热敏致动器(70；270；470)致动，以便基于沿所述闭合轴线(X60；X260)的所述热敏致动器的所述第一部分(72；272；472)和所述第二部分(76；276；476)的相对位置，在所述主出口(52；252)的至少部分的关闭位置和所述主出口的打开位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的混合单元(2；202)，其特征在于：

-所述混合单元包括后止动件(85；285)，所述第二部分(76；276；476)沿着所述闭合轴线(X60)在后方方向(D1)上抵靠所述后止动件，以及

-所述挡板(72、73；272、275；475)固定到所述第一部分(72；272；472)，或至少部分地由所述第一部分形成，所述第一部分可在所述关闭位置和所述打开位置之间移动。

3.根据权利要求2所述的混合单元(2；202)，其特征在于，所述混合单元包括：

-前止动件(68；268)，当所述挡板到达所述关闭位置时，挡板(72、73；272、275；475)在与后方方向(D1)相对的前方方向(D2)上紧靠所述前止动件(68；268)，

-超行程柱塞(84；284)，所述超行程柱塞(84；284)可沿所述关闭轴线(X60；X260)在正常位置和位于相对于正常位置的后方方向(D1)的超行程位置之间平移，所述超行程柱塞包括后止动件(85；285)，和

-所述超行程柱塞从超行程位置到正常位置的的辅助弹性复位元件(98；298)。

4.根据权利要求3所述的混合单元(2)，其特征在于，所述超行程柱塞(84)包括轴向外肋(86)，所述轴向外肋(86)引导所述超行程柱塞(84)沿所述闭合轴线(X60)的平移，所述外肋在它们之间布置循环间隙，用于沿着超行程柱塞的输出流(M3)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的混合单元(2；202)，其特征在于，所述混合单元包括所述挡板(72、73；272、275；475)的从所述关闭位置到所述打开位置的主弹性复位元件(88；288)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的混合单元(2；202)，其特征在于：

-所述混合装置(34；234)包括混合室(46；246)，在所述混合室(46；246)中出现所述第一入口(48)，所述第二入口(50；250)和所述主出口(52；252)，和

-所述混合单元包括闭合颈部(68；268)，所述闭合颈部流体地连接到所述主出口并且构造成在所述关闭位置由所述挡板(72、73；272、275)关闭，所述第一部分(72；272；472)布置在所述闭合颈部的通道部分中。

7.根据权利要求6所述的混合单元(2；202)，其特征在于：

-所述混合单元包括出口腔室(78)或出口壳体(278)，所述出口腔室(78)或所述出口壳体(278)沿所述闭合轴线(X60；X260)从所述闭合颈部(68；268)延伸到所述混合单元的轴向出口(80；280)，和

-所述出口腔室或出口壳体包括至少一个径向出口(82；282)，所述径向出口(82；282)相对于所述闭合轴线(X60；X260)径向布置。

8.根据权利要求7所述的混合单元(2；202)，其特征在于，所述径向出口从所述闭合颈部延伸。

9.根据权利要求7所述的混合单元(2)，其特征在于，所述混合单元包括：

-所述出口腔室(78)，

-第一入口管(8)，所述第一入口管(8)延伸所述第一入口(48)，和

-第二入口管(14)，所述第二入口管(14)延伸所述第二入口(50)，所述出口腔室布置在所述第一入口管和所述第二入口管之间。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的混合单元(2)，其特征在于，所述混合单元包括：

-阀芯(5)，所述阀芯(5)包括混合装置(34)并且包括下侧(32)，所述下侧(32)由所述第一入口(48)，所述第二入口(50)和所述主出口(52)穿过，和

-附加壳体(6)，所述附加壳体(6)包含所述热敏致动器(70)，以及所述挡板(72、73)，并且包括上侧(22)，所述附加壳体通过所述上侧(22)附接抵靠到所述阀芯的下侧。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的混合单元(2；202)，其特征在于，所述热敏致动器是恒温元件(70；270)，其中所述第一部分包括杯体(74)，所述杯体(74)包含可热固化的主体，并且所述第二部分(76；276)是沿着所述闭合轴线(X60；X260)相对于所述第一部分(72；272)滑动的活塞。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的混合单元(2)，其特征在于：

-所述热敏致动器(470)至少部分地由形状记忆合金制成，以便沿所述闭合轴线(X60)可热固化，

-所述热敏致动器的第二部分(476)是热敏的并且与所述第一部分(472)形成单件部件，和

-通过所述热敏致动器的可逆变形获得所述第二部分相对于所述第一部分的平移。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的混合单元(2)，其特征在于，所述混合单元具有限定所述混合单元的主轴(X4)的大致圆柱形形状，所述闭合轴线(X60)在基本垂直于所述轴(X4)，或平行于所述轴(X4)的平面中延伸。

14.一种混合龙头(1)，其特征在于，所述混合龙头(1)包括根据权利要求1至4中任一项所述的混合单元(2；202)。

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