CN113661466A - 恒温阀芯 - Google Patents

Abstract

该阀芯(1)包括基部(10)、用于调节冷流体和热流体的混合物的温度的恒温调节系统(20、30)、以及用于调节混合物的流速的系统，该系统包括固定部(60)和可移动部(61)。固定部设置有用于冷流体和热流体的吸入通道(63F、63C)和返回通道(64F、64C)，并且被固定地装配在基部上，使得返回通道分别通向基部的入口(16、17)。可移动部以可移动的方式装配到固定部，使得沿着基部的轴线(X‑X)，可移动部的第一面轴向接合抵靠固定部的第二面，从而形成接合界面(62)。可移动部设置有非贯通连接通道，该非贯通连接通道分别用于冷流体和热流体，且根据可移动部的位置能够建立吸入通道与返回通道的连通。为了使阀芯在接合界面处较少经受泄漏的风险，该阀芯针对冷流体和热流体中的每一者包括隔室(70、71)，该隔室布置在可移动部的第二面上并通过可移动部与接合界面连通，以便被供应来自对应的吸入通道的流体，而与可移动部的位置无关。

Description

恒温阀芯

本发明涉及一种恒温阀芯(thermostatic cartridge)。

在流体控制领域，阀芯是一种用于控制冷流体和热流体的混合、尤其是卫生领域中冷水和热水的混合的装置。

当阀芯集成了恒温调节系统时，阀芯被归类为恒温的，允许使冷流体和热流体的混合物的温度在设定温度下进行调节。这种恒温调节系统包括恒温致动器(诸如恒温元件)，例如，该恒温致动器包括：第一部件，该第一部件通常相对于阀芯的中空基部固定；和第二部件，该第二部件在施加到致动器的温度的影响下、在例如包含在恒温元件的杯状物中的热力学材料膨胀的作用下，相对于第一部件沿阀芯的轴线可移动。恒温致动器的第二部件与抽拉件(drawer)一体地设置，该抽拉件可以在阀芯基部的腔室的内部沿轴线移动，从而在通向腔室的调节通道中反向改变冷流体和热流体的流动截面，以便以可变比例混合这两种流体以在位于抽拉件下游的腔室中获得混合物，也称为“混合流体”或“混杂流体”。在腔室中形成后，混合物沿着恒温致动器的热敏区域流动并流出基部。通过改变恒温致动器的第一部件相对于基部的位置，借助于特设的设定点机构，可以改变设定点温度，混合物的温度因此由抽拉件调节围绕该设定点温度。

此外，阀芯结合了流量控制系统，允许通过作用于被送到基部以供给腔室的冷流体和热流体的各自流来调节混合物的流速。为此，该流量控制系统包括两个部件，这两个部件沿阀芯的轴线接合在一起，形成接合界面，这两个部件即为：固定地装配到基部的固定部和相对于固定部以可移动方式装配的可移动部。固定部和可移动部通常由陶瓷制成，并且通常呈盘状。在任何情况下，供给阀芯的冷流体和热流体中的每个流过固定部，直到它到达可移动部，根据可移动部在固定部上的相对位置，阻止或允许相关流体通过再次穿过固定部而以受控比例流到基部。通过移动可移动部，可移动部因此改变了通过固定部送到基部的冷流体的流量和热流体的流量。在实践中，阀芯通常包括壳体，该壳体固定到基部且固定部和可移动部布置在壳体中，然后流量控制系统能够包括用于从壳体的外部控制可移动部的移动的调节构件。WO2019/057706和WO2017/137368公开了这种阀芯的实施例。

为了准确和有效地控制离开阀芯的混合物的温度和流速，必须控制冷流体向腔室的流动和热流体向腔室的流动，特别是在不经受泄漏的情况下，与可移动部相对于固定部的位置无关。然而，由于固定部和可移动部分离，在固定部与可移动部之间可能在接合界面处发生泄漏，这尤其发生在供给阀芯的冷流体和/或热流体具有高压时和/或当可移动部相对于固定部占据某些位置(特别是那些与阀芯的完全或几乎完全关闭相对应的位置)时。

WO2015/086749已经提出了一种布置，使得能够防止彼此邻接并位于固定到恒温阀芯的基部的第三盘上方的两个可移动盘彼此分离。为此，上可移动盘由两个连接通道直接穿过。根据上可移动盘相对于中间可移动盘的平移位置，第一连接通道允许通过中间可移动盘设置的冷水吸入通道和冷水返回通道彼此连通。冷水吸入通道保持与第一连接通道连通，而与两个可移动盘的相对定位无关。这样，来自中间可移动盘的冷水经由第一连接通道扩散到上可移动盘的上侧，而与两个盘的相对定位无关。类似地，根据上可移动盘相对于中间可移动盘的平移位置，第二连接通道允许通过中间可移动盘设置的热水吸入通道和热水返回通道彼此连通。热水吸入通道保持与第二连接通道连通，而与两个盘的相对定位无关。因此，来自中间可移动盘的热水经由第二连接通道扩散到上可移动盘的顶侧，与两个盘的相对定位无关。因此，WO2015/086749的教导是利用上可移动盘的连接通道，使得冷水和热水穿过该上可移动盘且到达上可移动盘的上表面，而与上可移动盘的定位无关：该教导必然基于连接通道在其整个厚度上穿过盘40的事实。

本发明的目的是提出一种改进的恒温阀芯，该恒温阀芯在其流量控制系统的固定部与可移动部之间的接合界面处较少经受泄漏风险的影响。

为此，本发明的主题是一种恒温阀芯，如权利要求1中所限定的。

本发明背后的思想之一是通过将冷流体和热流体从固定部送到可移动部，在可移动部的第二面上来产生反压力，而与可移动部相对于固定部的位置无关。为此，本发明在可移动部的第二面的高度处设置了用于冷流体的第一隔室和用于热流体的第二隔室的集成，第一隔室和第二隔室明显不同，以避免冷流体与热流体之间的任何混合。第一隔室通过可移动部从接合界面供应冷流体，并且注意到来自固定部的第一吸入通道的冷流体总是到达接合界面，而与可移动部的位置相对于固定部的位置无关。类似地，第二隔室通过可移动部从接合界面供应热流体，并且注意到来自固定部的第二吸入通道的热流体总是到达接合界面，而与可移动部的位置相对于固定部的位置无关。与可移动部相对于固定部的位置无关，冷流体因此涌入第一隔室，使第一隔室处于与接合界面处的冷流体的压力相同的压力，同时，热流体涌入第二隔室，使第二隔室处于与接合界面处的热流体的压力相同的压力。因此，与可移动部相对于固定部的位置无关，第一隔室和第二隔室中的压力抵消了由热流体和冷流体在接合界面处施加在可移动部上的压力。换句话说，可移动部的第一面和第二面上的压力得以平衡。这避免了由于可移动部的第一面与第二面之间的压力差而导致的可移动部与固定部的任何分离。接合界面处的泄漏风险因此显著降低，有利地不影响阀芯的总体结构，也不引起昂贵或复杂的布置，如下详述。

根据本发明的恒温阀芯的另外的有利特征在其他权利要求中详细说明。

本发明将从以下描述中得到更好的理解，这些描述仅作为实施例并参考附图进行，附图中：

[图1]图1是根据本发明的恒温阀芯的正视图；

[图2]图2是沿图1的线II-II的截面；

[图3]图3是图1的阀芯的仅一部分的正视图；

[图4]图4是根据图3的箭头IV的正视图；

[图5]图5是图1的阀芯的立体图，阀芯处于第一操作配置中；

[图6]图6是与图4类似的视图，示出了处于图5的操作配置中的阀芯；

[图7]图7是沿图6的线VII-VII的处于图5的操作配置中的阀芯的截面；

[图8]图8是沿线VII-VII的处于图5的操作配置中的阀芯的截面；

[图9]图9是图1的阀芯的立体图，阀芯处于不同于图5的配置的第二操作配置中；

[图10]图10是与图4类似的视图，示出了处于图9的操作配置中的阀芯；

[图11]图11是沿图10的线XI-XI的处于图9的操作配置中的阀芯的截面；

[图12]图12是沿图10的线XII-XII的处于图9的操作配置中的阀芯的截面；

[图13]图13是图1的阀芯的立体图，阀芯处于不同于图5和图9的配置的第三操作配置中；

[图14]图14是与图4类似的视图，示出了处于图13的配置中的阀芯；

[图15]图15是沿图14的线XV-XV的处于图13的操作配置中的阀芯的截面；

[图16]图16是沿图14的线XVI-XVI的处于图13的操作配置中的阀芯的截面。

恒温阀芯1在图1和图2中示出。阀芯1适于配备供应有热水和冷水的混合阀，在图中未示出。更一般地，阀芯1适于配备诸如卫生设施的设施，以输送通过在阀芯处混合热流体和冷流体而获得的流体。

该阀芯1限定几何轴线X-X，阀芯在几何轴线X-X上整体居中并且阀芯沿该几何轴线X-X布置。

为方便起见，考虑到术语“上部”、“顶部”等对应于面向图1和图2的顶部的轴向方向，而术语“下部”、“底部”等对应于相反的轴向方向，说明书的其余部分相对于X-X轴线取向。

如图1和图2中清楚可见，阀芯1包括具有基部10，该基部具有大致圆柱形外形、以X-X轴线为中心。在本文考虑的实施例实施方案中，基部10主要包括顶部11和底部12，顶部和底部以固定方式轴向彼此叠置，且顶部与底部在两者之间形成接合界面，在该接合界面处，顶部11与底部12之间的接触区域被密封以阻止流体流过这些接触区域。在WO 2017/005860、WO 2017/137368和PCT/EP2018/077345中给出了读者可以参考的与这些部件11和12及其组件相关的具体实施方案。在实践中，除了具有两个不同的叠置部件(诸如部件11和12)的实施方案之外的实施方案也可设想用于基部10，这方面不是对本发明的限制。因此，在未示出的变型中，基部10可以不同地制成一件，或者例如如WO 2014/135614中那样。

基部10设置有将基部的底侧连接至顶侧的冷水循环通路13。类似地，基部10设置有将基部的底面和顶面彼此连接的热水循环通路14。此外，基部10包含腔室15，X-X轴线穿过腔室15。在图中所示的实施例中，该腔室15以X-X轴线为中心。

在腔室15的任一侧上，基部10设置有冷水入口16和热水入口17，冷水入口和热水入口各自在它们的上端处通向基部10的上面上，而这些入口16和17在它们的下端处通向腔室15中，入口17的下端轴向定位成低于入口16的下端。因此，入口16和17将腔室15连接到基部10的外部，更具体地连接到该基部的上面。此外，基部10设有混合出口18，该混合出口在其上端处通向腔室15，而该出口18在其下端处通向基部10的下面。因此，入口18将腔室15连接到基部10的外部，更具体地连接到该基部的下面。在图中所示的实施例中，出口18基本上以X-X轴线为中心。

当阀芯1用于混合阀或类似设施中时，循环通路13和14分别从基部10的下面供应冷水和热水，如图1中的箭头F1和C1所指示。在通过基部10的上表面离开基部10之后，然后在如下详述的阀芯1的其余部分内部循环之后，该冷水和该热水返回基部10的上表面以分别供应入口16和17，如图2上的箭头F2和C2所示。该冷水和热水分别在入口16和17中向下流动，然后供给腔室15，在腔室中冷水和热水以混合水的形式混合，下文称为混合物，该混合物通过出口18离开腔室15，向下排放，如图2中箭头M所示。

阀芯1还包括抽拉件20。在阀芯1的装配状态下，该抽拉件20具有大致管状的形状、以轴线为中心，该轴线平行于X-X轴线或甚至与X-X轴线重合。

抽拉件20装配在基部10上，更准确地说是在腔室15的内部，以便在两个极限位置之间平行于轴线X-X为可移动的，这两个极限位置为：

-极限上位置，在该极限上位置中抽拉件20的上面抵靠相对于基部10固定的高位置，并且

-极限下位置，在该极限下位置中抽拉件20的下面抵靠相对于基部10固定的低位置。

将抽拉件的顶面和底面彼此分开的抽拉件20的总轴向尺寸小于上述顶面和底面彼此分开的轴向距离。因此，当抽拉件20处于其极限下位置时，通过将抽拉件压靠在下位置、抽拉件关闭腔室15内部的热水入口，同时最多打开冷水调节通道F3，该冷水调节通道轴向限定在抽拉件和上位置之间，且使冷水从入口16穿过至腔室15。反之，当抽拉件20处于其极限上位置时，通过将抽拉件轴向地支承在上位置、抽拉件20关闭腔室15内部的冷水入口，同时最大限度的打开热水调节通道C3，该热水调节通道轴向限定在抽拉件和下位置之间，且使热水从入口17穿过至腔室15。在使用中，调节通道F3由入口16供应冷水，而调节通道C3由入口17供应热水：基于抽拉件20在其极限上位置与极限下位置之间的轴向位置，冷水通道F3和热水通道C3的各自流动截面相反地变化，这相当于接收在腔室15的冷水量和热水量分别由抽拉件20基于抽拉件的轴向位置以反比例调节。

在实践中，为了确保在腔室15中引导抽拉件20的移动装配，该抽拉件的侧面以配合和密封的方式容纳在腔室15的互补表面内部，插入至少一个密封件以防止抽拉件上游的冷水和热水之间的混合。此外，为了使从入口16进入腔室15的冷水可以与从入口17进入腔室15的热水接合并混合，从而形成上述混合物从抽拉件的下游流到出口18，抽拉件20在内部限定了一个或多个流动通道，这些流动通道将其上面和下面彼此连接。本段中描述的布置的实施方案不是对本发明的限制。

为了使抽拉件20轴向移动从而控制抽拉件相对于基部10的轴向位置，阀芯1包括恒温元件30，恒温元件30包括主体31和活塞32。主体31包含热膨胀材料，该材料通过膨胀使活塞32平移。主体31和活塞32以相应的平移轴线为中心，该阀芯1的装配状态下，该平移轴线与X-X轴线平行或甚至与X-X轴线重合。而且，在阀芯的装配状态下，主体31通过任何合适的方式固定地附接到抽拉件20，使得主体31的至少一部分布置在腔室15中并且该主体的热膨胀材料31包含的混合物可以被沿着主体31在抽拉件20的下游流动的混合物的热量敏化。

恒温元件30还与压缩回位弹簧34相关联，该回位弹簧34作用于主体31上并因此作用于与该主体31一体的抽拉件20上，以与活塞32从主体31中展开相反的方式，这是由可热膨胀材料的膨胀引起的。回位弹簧34轴向插入在基部10与抽拉件20之间。在本文考虑的实施例实施方案中，回位弹簧34因此插入在基部10的下部12与恒温元件30的主体31之间。在热膨胀材料收缩时，弹簧34部分松开并使活塞32返回到主体31内。

在阀芯1的装配状态下，活塞32沿X-X轴线相对于基部10的位置限定了设定温度，该设定温度对应于腔室15内的抽拉件20的调节位置：抽拉件调节流过通道C3和F3的热水量和冷水量，通过主体31相对于活塞32的驱动，在该调节位置周围调节其有效位置，从而在上述设定点温度周围调节所得混合物的温度。

更一般地，应当理解，包括抽拉件20、恒温元件30和复位弹簧34的装配件构成恒温控制系统的可能实施方案，该恒温控制系统至少部分地布置在腔室15中、且适于通过反向改变通道C3和F3的各自的流动截面，将混合物的温度调节到设定温度。除了迄今为止详述的一个恒温控制系统的实施方案之外的该恒温控制系统的实施方案是可想到的。换言之，该恒温控制系统的实施方案不限制本发明。

阀芯1还包括壳体40。如图1和图2中清楚可见，壳体40具有大致管状形状、以几何轴线为中心，该几何轴线在阀芯1的装配状态下与X-X轴线基本重合。在本文考虑的实施方案中，壳体40包括顶部41，该顶部具有以轴线X-X为中心的管状形状；以及底部42，该底部也具有以轴线X-X为中心的管状形状，但底部的内径和外径为分别大于顶部41的内径和外径。顶部41和底部42通过壳体40的肩部43彼此相互连接。

与实施方式无关，在阀芯1的装配状态下，壳体40固定地附接到基部10。允许壳体40和基部10相对固定的相应布置不限制本发明：这些相应布置可以通过互补形状相互作用，例如，特别是通过互锁、夹持、调节等。在图中考虑的实施方案的示例中，基部10的突出部19通过卡扣配合与由壳体40的底部42界定的外壳44相互作用。该实施方案的具体特征在PCT/EP2018/077345中详述。与前述布置的实施方案无关，后者通过其设计适于以预定方式相对于基部10，特别是相对于轴线X-X，在该轴线的方向上和相对于该轴线横向以及围绕该轴线成角度地定位壳体40。

根据在图中考虑的实施方案中实施的一种有利的可选布置，阀芯1包括设定点机构50，用于从壳体40的外部控制上述设定点温度并由此调节混合物的温度。在图中所考虑的实施方案中，设定点机构50包括调节杆51，该调节杆在阀芯1的装配状态下以轴线X-X为中心，并且从壳体40的外部轴向延伸到壳体40的内部，经过通过顶部41的顶。该调节杆51相对于壳体40沿X-X轴线平移锁定，同时可围绕XX轴旋转移动。设定机构50还包括螺母52，该螺母在阀芯1的装配状态下以轴线X-X为中心，并且容纳在壳体40内部，特别是其顶部41内部。该螺母52相对于壳体40被锁定而不能绕轴线X-X旋转，同时可沿该轴线平移移动。设置在壳体40内部的调节杆51的螺纹部旋入螺母52的螺纹部，从而形成调节杆51与螺母52之间的螺母连接。因此，通过驱动调节杆51围绕轴线X-X旋转，通常通过对该调节杆的位于壳体40外部的部分施加力，螺母52被驱动在壳体40内部沿轴线X-X平移。例如，螺母52的这种轴向平移通过连杆53传递到恒温元件30的活塞32。一方面，该连杆53在活塞32的向上轴向延伸部中延伸，使得活塞32在回位弹簧34的向上推力下轴向地压靠该连杆53的下端，另一方面，在阀芯1的正常操作条件下，连杆53的上端刚性连接到螺母52。应当理解，在正常操作条件下，设定点机构50确定活塞32相对于壳体40和基部10的轴向高度，而与该活塞32相对于恒温元件的主体31的相对位置无关。螺母52和连杆53之间的连接可以有利地结合超程布置，允许适应活塞32的超行程而不损坏抽拉件20或恒温元件30。在WO 2017/137368和EP1241385中详细描述了与这些超程布置相关的具体特征，并且更一般地，详细描述了与迄今为止呈现的设定点机构50的互补或替代布置。

如图2中清楚可见，阀芯1还包括沿X-X轴线叠置的两个盘，即下盘60和上盘61。在阀芯1的装配状态下，这些盘中的每个以几何轴线为中心，该几何轴线平行于X-X轴线或甚至与X-X轴线重合。每个盘60、61具有沿X-X轴线的两个相对面，即盘60的下面60A和上面60B以及盘61的下面61A和上面61B。

在阀芯1的装配状态下，盘60和盘61布置在壳体40内部，特别是在该壳体的底部42内部，装配在基部10上。更准确地说，盘60固定地装配在基部10上，使得盘的下面60A轴向地布置成抵靠基部10的上面。盘61可移动地装配到盘60，盘61的下面61A轴向地接合抵靠盘60的上面60B，形成接合界面62。在接合界面62的高度处，盘60与盘61之间的接触区域被密封，防止流体向轴线的横向循环。实际上，这种密封可以有利地由盘60和盘61由陶瓷或类似材料制成的事实产生。如图2中清楚可见，接合界面62横向或甚至垂直于X-X轴线延伸。在该实施例中，盘61可相对于盘60至少围绕X-X轴线旋转，或者甚至仅围绕X-X轴线旋转。也就是说，盘61相对于盘60的其他运动学运动是可以想到的，这将在后面讨论。

图3和图4示出了基部10、抽拉件20、恒温元件30、以及盘60和盘61的装配，在这些图3和图4中没有示出壳体40或设定点机构50。因此，图4使得能够沿着X-X轴线的方向观察盘61的上面61B。

如图2所示，盘60设置有多个贯通通道，该多个贯通通道将盘60的下面60A和上面60B相互连接，即：

-吸入通道63F，在阀芯1的装配状态下，吸入通道在盘60的下面60A上具有开口，该开口连接到循环通路13，使得在使用中，供应到循环通路13的冷水从循环通路经由吸入通道63F流向盘60的上面60B；

-吸入通道63C，在阀芯1的装配状态下，吸入通道在盘60的下面60A上具有出口，该出口连接到循环通路14，使得在使用中，供给到循环通路14的热水从循环通路经由吸入通道63C流向盘60的上面60B；

-返回通道64F，在阀芯1的装配状态下，返回通道在盘60的下面60A上具有开口，该开口连接到入口16，使得在使用中，从盘60的上面经由返回通道64F流到盘的下面的冷水供给入口16；和

-返回通道64C，在阀芯1的装配状态下，返回通道在盘60的下面60A上具有开口，该开口连接到入口17，使得在使用中，从盘60的上面经由返回通道64C流到盘的下面的热水供给入口17。

同样如图2中清楚可见，盘61设置有若干通道，所有通道都在盘61的下面61A上敞开，即：

-连接通道65F，根据盘61相对于盘60的位置，该连接通道通过改变从吸入通道63F经由连接通道65F流到返回通道64F的冷流体的流速，使得吸入通道63F与返回通道64F连通，以及

-连接通道65C，根据盘61相对于盘60的位置，该连接通道通过改变从吸入通道63C经由连接通道65C流到返回通道64C的热流体的流量，使得吸入通道63C与返回通道64C连通。

为了充分理解盘61相对于盘60对热水流和冷水流的作用，我们将研究阀芯1的不同操作配置，即：

-完全关闭配置，该完全关闭配置由图5至图8示出，在该完全关闭配置中入口16中的冷水流和入口17中的热水流被中断，

-部分打开配置，该部分打开配置在图9至图12中示出，在该部分打开配置中冷水流过入口16，且热水流过入口17，但冷水流和热水流不是最大的，以及

-完全打开配置，该完全打开配置在图13至图16中示出，在该完全打开配置中以最大冷水流速和热水流速，冷水流过入口16，且热水流过入口17。

通过盘61相对于盘60的运动，阀芯1经由部分打开配置在完全关闭配置与完全打开配置之间通过，盘61因此经由图10中清楚可见的部分打开位置分别在图6中清楚可见的完全关闭位置与图14中清楚可见的完全打开位置之间通过。在这些图6、图10和图14中，已经示意性地添加了在接合界面62处的吸入通道63F和63C、返回通道64F和64C以及连接通道65F和65C的各自轮廓。具体地，盘60的上侧61A上的吸入通道63F和63C以及返回通道64F和64C的相应开口在其中显示为细虚线，而连接通道65F和65C的相应开口在盘61的下侧61A在其中显示为粗虚线。

从图6中可以看出，即，当盘61处于完全关闭位置时，连接通道65F在接合界面62处与吸入通道63F分离，在这种意义上，连接通道65F完全不覆盖吸入通道63F，使得防止存在于吸入通道63F中的冷水通过盘61到达返回通道64F，这相当于说从吸入通道63F经由连接通道65F循环到返回通道64F的冷流体的流速为零。类似地，连接通道65C在接合界面62处与吸入通道63C分开，使得从吸入通路63C经由连接通路65C流动到返回通道64C的热水的流速为零。

如图10中清楚可见，即，当盘61处于部分打开位置时，连接通道65F在接合界面62处与吸入通道63F和返回通道64F部分重叠，从而允许冷水从吸入通道63F经由连接通道65F流到返回通道64F。类似地，连接通道65C在接合界面62处与吸入通道63C和返回通道64C部分重叠，从而允许热水通过连接通道65C从吸入通道63C流到返回通道64C。

从图14中可以看出，即，当盘61处于完全打开位置时，连接通道65F在接合界面62处覆盖吸入通道63F和返回通道64F两者，具有比当盘61处于部分打开位置时更大的重叠，连接通道65F与入口63F和回流64F之间的重叠设置成使得接合界面62处的针对冷水的流动截面是最大的。类似地，连接通道65C在接合界面62处覆盖吸入通道63C和返回通道64C，形成最大的针对热水的流动区域。

因此，可以理解，通过在完全关闭位置和完全打开位置这两个极端位置之间改变盘61相对于盘60的位置，由于连接通道65F与吸入通道63F和返回通道64F之间或多或少的延伸重叠、以及连接通道65C与吸入通道63C和返回通道64C之间或多或少延伸重叠，到达入口16的冷水的流速和到达入口17的热水的流速是变化的。此外，应当注意的是，盘60和61的吸入通道、返回通道和连接通道的几何特征不限制本发明，只要根据盘61相对于盘60的位置、上述重叠确保冷水流和热水流的变化。特别地，吸入通道、返回通道和连接通道中的每个的轮廓可以不同于图6、图10和图14中示意性指示的轮廓，特别是与为盘61提供的相对于盘60的运动学相关的轮廓。类似地，对于热水和冷水，可以在盘60中设置数个吸入通道和/或数个返回通道和/或可以在盘61中设置数个连接通道。

现在返回到图4，清楚地示出了阀芯1具有特定的布置，特别是在盘61的上面61B的高度处，现在将更详细地描述。因此，如图4清楚可见，但也如图2所示，阀芯1包括两个不同的隔室70和71，分别用于冷水和热水。这些隔室70和71布置在盘61的上面61B上，占据该上面61B的各自不同区域，并且分别通过盘61供应冷水和热水，如下详述。

根据在图中考虑的实施例实施方案中实施的实际实施方案，隔室70和71通过布置在盘61的上面61B上的密封件72横向于X-X轴线彼此分开：该密封件72以密封的方式将隔室70和71彼此隔离，从而避免在盘61的上面61B的高度处混合热水和冷水。有利地，密封件72还在盘61的上面61B的高度处相对于阀芯1的其余部分密封隔室70和71，特别是通过防止朝向该上面61B的周边和朝向该上面61B的中心区域泄漏，需要注意的是，对于本文考虑的阀芯1，盘61的上面61B的该中心区域被设定点机构50(更准确地说是连杆53)的一部分穿过。在本文考虑的实施例实施方案中，密封件72制成为一体件，如图4中清楚可见。也就是说，对于密封件72可以想到其他实施方案，包括围绕隔室70和71中的每个分布的多个单独的密封件。

同样根据在阀芯1中实施的实际实施方案，隔室70和71沿轴线X-X定界：

-直接通过盘61的上面61B向下，以及

-通过与盘61的上面61B相对布置的壁73、沿X-X轴线轴向远离该面61B向上，盘61的上面61B与壁73的下面之间的轴向间距限定了隔室70和71的轴向尺寸。

在实践中，如本文中考虑的实施例中，发现密封件72轴向插入在盘61与壁73之间，有利地沿轴线X-X被压缩，以改进其提供的密封。此外，根据本文考虑的实施例实施方案中实施的有利布置，壁73通过布置运动学地链接到盘61，这些布置的实施方案形式不限制本发明并且将进一步稍微详述。因此，隔室70和71可以说是由盘61、密封件72和壁73组成的子装配件承载的。这样，当盘61相对盘60移动时，隔室70和71以及密封件72和壁73相应地移动，这避免了盘61、密封件72和壁73之间横向于轴线X-X的相对运动。

如前所述，隔室70和71分别通过盘61供应热水和冷水。更准确地说，隔室70与盘61的下面61A、即与接合界面62通过盘61连通，使得该隔室70被供应来自供应通道63F的冷水，而与盘61相对于盘60的位置无关。类似地，隔室71与盘61的下面61A、即与接合界面62通过盘61连通连通，使得该隔室71被供应来自供应通道64F的热水，而与盘61相对于盘60的位置无关。

为此，根据在图中考虑的实施例中实施的实用且有效的实施方案，盘61设置有：

-通路74F，该通路通过将盘61的下侧61A和上侧61B彼此连接而穿过盘61，并且至少在盘61处于完全关闭位置时，该通路在盘61的上侧61B的高度处通向隔室70，而在盘61的下侧61A的高度处(换言之，在接合界面62的高度处)该通路通向吸入通道63F，如图7中清楚可见，以及

-通路74C，该通路通过将盘61的下面61A和上面61B彼此连接而穿过盘61、并且至少在盘61处于完全关闭位置时，该通路在盘61的上面61B的高度处该通路通向隔室71，而在接合界面62的高度处该通路通向吸入通道63C，也如图7中清楚可见。

通路74C不同于通路74F，例如与通路74F径向相对(diametrically opposite)。

因此，当盘61处于完全关闭位置时，以及当盘61相对于盘60从完全关闭位置移动到完全打开位置时，特别是当盘61处于图9至图12中的部分打开位置时，存在于吸入通道63F中的冷水经由通路74F通过盘61到达隔室70，同时存在于吸入通道63C中的热水经由通路74C通过盘61到达隔室71。

此外，盘61还设置有：

-通路75F，该通路通过将盘61的下面61A和上面61B彼此连接而穿过盘61，该通路75F不同于通路74F，且至少在盘61处于完全打开位置时，在盘61的上面61B的高度处该通路通向隔室70，而在盘61的下面61A的高度处(换言之，在接合界面62的高度处)该通路通向返回通道64F，如图16中清楚可见，以及

-通路75C，该通路通过将盘61的下面61A和上面61B彼此连接而穿过盘61，该通路75C不同于通路74C，且至少在盘61处于完全打开位置时，在盘61的上面61B的高度处该通路通向隔室71，而在接合界面62的高度处该通路75C通向返回通道64C，也如图16中清楚可见。

通道75F和75C彼此不同，例如彼此径向相对。

因此，当盘61处于完全打开位置时，而且当盘61相对于盘60从完全打开位置移动到完全关闭位置时，从吸入通道63F经由连接通道65F已经到达返回通道64F的冷水经由通路75F到达隔室70。同样，从吸入通道63C经由连接通道65C到达返回通道64C的热水经由通路75C到达隔室71。

当然，各种通路74F、74C、75F和75C不同于连接通道65F和65C，特别是连接通道65F和65C不通向盘61的上面61B。

应注意的是，由于通路74F、74C、75F和75C根据盘61相对于盘60的位置而相对于吸入通道63F和63C以及返回通道64F和64C的相对布置，通路75F和75C在盘61处于完全关闭位置时被盘60关闭，如图8中清楚可见，而当盘61完全处于完全打开位置时，通路74F和74C被盘60关闭，如图15中清楚可见。换句话说：

-至少当盘61处于完全关闭位置时，通路75F在接合界面62处与返回通道64F分离并且通路75C在接合界面62处与返回通道64C分离，如图8中清楚可见，和

-至少当盘61处于完全打开位置时，通路74F在接合界面62处与吸入通道63F分离并且通路74C在接合界面62处与吸入通道63C分离，如图15中清楚可见。

此外，与盘61相对于盘60在完全关闭位置与完全打开位置之间的位置无关，通过通路74F和75F中的任一者或两者保证向隔室70供应冷水，通过通路74C和75C中的任一者或两者保证向隔室71供应热水。例如，在图9至图12所示的部分打开位置，仅通过通路74F确保向隔室70供应热水并且仅通过通路74C确保向隔室71供应热水，如在图11中清晰可见，而通路75F和75C被盘60封闭，如图12中清晰可见。更一般地，应当理解，与盘61在完全关闭位置与完全打开位置之间的位置无关，通路74F在接合界面62的高度处通向吸入通道63F、和/或通路75F在接合界面62的高度处通向返回通道64F。类似地，与盘61在完全关闭位置与完全打开位置之间的位置无关，通路74C在接合界面62处通向吸入通道63C、和/或通路75C在接合界面62处通向返回通道64C。

在任何情况下，与盘61相对于盘60的位置无关，包含在隔室70中的冷水在盘61的上面61B上施加与在接合界面62处存在的冷水在盘60的下面61A上施加的压力相同的压力。类似地，与盘61相对于盘60的位置无关，隔室71中存在的热水向盘61的上面61B施加与在接合界面62处存在的热水向盘61的下面61A施加的压力相同的压力。换言之，盘61在其上面61B与下面61A之间的压力得以平衡。由于在盘61的下侧61A与上侧61B之间不会出现压差，因此盘61由于接合界面62处存在的冷水和热水的影响而与盘60分离的风险是有限的。换言之，防止了接合界面62处的泄漏。

根据在图中考虑的实施例实施方案中实施的阀芯1的有利的可选布置，可以驱动盘61从壳体40的外部相对于盘60移动。为此，阀芯1包括调节构件80，该调节构件布置在壳体40的外部且可移动地装配在壳体40上。此外，阀芯还包括连接构件90，该连接构件通过壳体40将调节构件80连接到盘61，使得调节构件80控制盘61的运动。在该实施例中，调节构件80包括环，该环以轴线X-X为中心并且被装配成相对于壳体40绕轴线X-X旋转。至于连接构件90，如图2中清楚可见，该连接构件包括盘状主体91，该盘状主体布置在壳体40内部。该盘状主体91通过壳体40的肩部43关于轴线X-X旋转地连接到形成调节构件80的环。此外，盘状主体91覆盖盘61，通过特别的布置(诸如一个或多个从盘状主体91轴向向下延伸并且轴向接收在盘61的互补壳体中的凸耳)运动学地连接到盘61。这些调节构件80和连接构件90的具体设计特征不限于本发明，并且还取决于盘61必须相对于盘60跟随以便控制冷水流和热水流的运动动力学。

与连接构件90的实施方案无关，其有利地结合了上述壁73。在图中考虑的实施例中，该壁73因此被集成，或者甚至构成盘状主体91。

在任何情况下，应注意到盘60和61、控制构件80和连接构件90一起形成用于阀芯1的流量控制系统，这样允许有利地从壳体40的外部控制混合物的流速。

最后，迄今为止描述的阀芯1的各种布置和变型也是可想到的。例如，在恒温控制系统内，恒温元件30可以由温度相关的形状记忆元件(特别是形状记忆弹簧)代替；更一般地，这种形状记忆元件和恒温元件30仅是恒温致动器的可能实施方案，该恒温致动器执行使抽拉件20在腔室15内根据温度移动的功能，该恒温致动器的专用部件限定设定点温度，在该设定点温度抽拉件20通过抽拉件的轴向位置调节混合物的温度。

Claims (10)

1.一种恒温阀芯(1)，其包括：

-基部(10)，所述基部限定轴线(X-X)且包围用于混合冷流体和热流体的腔室(15)，所述腔室通过用于所述冷流体的第一入口(16)、通过用于所述热流体的第二入口(17)和通过用于所述冷流体和所述热流体的混合物的出口(18)而被连接到所述基部的外部，

-恒温调节系统(20、30、34)，所述恒温调节系统至少部分地布置在所述腔室(15)中且适于通过反向改变第一调节通道(F3)和第二调节通道(C3)的各自流动截面而将所述混合物的温度调节至设定温度，所述第一调节通道设置在所述第一入口(16)与所述腔室之间，所述第二调节通道设置在所述第二入口(17)与所述腔室之间，以及

-流量控制系统(60、61、80、90)，所述流量控制系统适于调节所述混合物的流速，

所述流量控制系统包括固定部(60)，

-所述固定部具有沿所述轴线(X-X)彼此相对的第一面(60A)和第二面(60B)，

-所述固定部设置有至少第一吸入通道(63F)和至少第一返回通道(64F)，所述至少第一吸入通道和所述至少第一返回通道通过将所述固定部的所述第一面和所述第二面彼此连接而穿过所述固定部，

-所述固定部还设置有至少一个第二吸入通道(63C)和至少一个第二返回通道(64C)，所述至少一个第二吸入通道和所述至少一个第二返回通道通过将所述固定部的所述第一面和所述第二面彼此连接而穿过所述固定部，以及

-通过将所述第一入口(16)与所述固定部的所述第一面上的所述第一返回通道(64F)的开口连接、以及通过将所述第二入口(17)与所述固定部的所述第一面上的所述第二返回通道(64C)的开口连接，所述固定部固定地装配在所述基部(10)上使得所述固定部的所述第一面轴向地转向所述基部，

所述流量控制系统包括可移动部(61)，

-所述可移动部具有沿所述轴线(X-X)彼此相对的第一面(61A)和第二面(61B)，

-所述可移动部以可移动的方式装配到所述固定部(60)，所述可移动部的所述第一面通过形成接合界面(62)而轴向邻接到所述固定部的所述第二面(60B)，

-所述可移动部设置有至少第一连接通道(65F)，所述第一连接通道不通向所述可移动部的所述第二面、但通向所述可移动部的所述第一面，且所述第一连接通道适于通过根据所述可移动部相对于所述固定部的位置、改变从所述第一吸入通道经由所述第一连接通道流到所述第一返回通道的所述冷流体的流速而使所述第一吸入通道(63F)与所述第一返回通道(64F)连通，以及

-所述可移动部还设置有至少一个第二连接通道(65C)，所述第二连接通道不通向所述可移动部的所述第二面、但通向所述可移动部的所述第一面，且所述第二连接通道适于通过根据所述可移动部相对于所述固定部的位置、改变从所述第二吸入通道经由所述第二连接通道流到所述第二返回通道的所述热流体的流速而使所述第二吸入通道(63C)与所述第二返回通道(64C)连通，

其特征在于，所述恒温阀芯(1)包括：

-第一隔室(70)，所述第一隔室设置在所述可移动部(61)的所述第二面(61B)上，且所述第一隔室通过所述可移动部与所述接合界面(62)连通，以便被供应来自所述第一吸入通道(63F)的冷流体，而与所述可移动部相对于所述固定部(60)的位置无关，以及

-第二隔室(71)，所述第二隔室在与所述第一隔室不同的情况下、设置在所述可移动部(61)的所述第二面(61B)上，且所述第二隔室通过所述可移动部与所述接合界面(62)连通，以便被供应来自所述第二吸入通道(63C)的热流体，而与所述可移动部相对于所述固定部(60)的位置无关。

2.根据权利要求1所述的恒温阀芯，其特征在于，所述可移动部(61)相对于所述固定部(60)在两个极限位置之间为可移动的，所述两个极限位置为：

-完全关闭位置，在所述完全关闭位置中，所述第一连接通道(65F)在所述接合界面(62)的高度处与所述第一吸入通道(63F)分开，使得从所述第一吸入通道经由所述第一连接通道(65F)流到所述第一返回通道(64F)的所述冷流体的流速为零，并且在所述完全关闭位置中，所述第二连接通道(65C)在所述接合界面(62)处与所述第二吸入通道(63C)分开，使得从第二吸入通道经由所述第二连接通道(65C)流到所述第二返回通道(64C)的所述热流体的流速为零，和

-完全打开位置，在所述完全打开位置中，所述第一连接通道(65F)在所述接合界面(62)处覆盖所述第一吸入通道(63F)和所述第一返回通道(64F)，形成用于所述冷流体的最大流动截面，且其中所述第二连接通道(65C)在所述接合界面(62)处覆盖所述第二吸入通道(63C)和所述第二返回通道(64C)，形成用于所述热流体的最大流动区域，

且所述可移动部(61)设置有：

-第一通路(74F)，所述第一通路与所述第一连接通道(65F)不同且穿过所述可移动部(61)以将所述可移动部的所述第一面与所述第二面彼此连接，至少当所述可移动部处于所述完全关闭位置时，在所述可移动部的所述第二面(61B)的高度处所述第一通路通向所述第一隔室(70)，且在所述接合界面(62)的高度处所述第一通路通向所述第一吸入通道(63F)，和

-第二通路(74C)，所述第二通路与所述第二连接通道(65C)不同且穿过所述可移动部以将所述可移动部的所述第一面与所述第二面彼此连接，至少当所述可移动部处于所述完全关闭位置时，在所述可移动部的所述第二面(61B)的高度处所述第二通路通向所述第二隔室(71)，且在所述接合界面(62)的高度处所述第二通路通向所述第二吸入通道(63C)。

3.根据权利要求2所述的恒温阀芯，其特征在于，所述可移动部(61)还设置有：

-第三通路(75F)，所述第三通路与所述第一连接通道(65F)不同且穿过所述可移动部以将所述可移动部的所述第一面与所述第二面彼此连接，至少当所述可移动部处于所述完全打开位置时，在所述可移动部的所述第二面(61B)的高度处所述第三通路通向所述第一隔室(70)，且在所述接合界面(62)的高度处所述第三通路通向所述第一返回通道(64F)，和

-第四通路(75C)，所述第四通路与所述第二连接通道(65C)不同且穿过所述可移动部以将所述可移动部的所述第一面与所述第二面彼此连接，至少当所述可移动部处于所述完全打开位置时，在所述可移动部的所述第二面(61B)的高度处所述第四通路通向所述第二隔室(71)，且在所述接合界面(62)的高度处所述第四通路通向所述第二返回通道(64C)。

4.根据权利要求3所述的恒温阀芯，其特征在于，与所述可移动部(61)在所述完全关闭位置与所述完全打开位置之间的位置无关，所述第一通路(74F)在所述接合界面(62)处通向所述第一吸入通道(63F)、和/或所述第三通路(75F)在所述接合界面(62)处通向所述第一返回通道(64F)，

且与所述可移动部(61)在所述完全关闭位置与所述完全打开位置之间的位置无关，所述第二通路(74C)在所述接合界面(62)处通向所述第二吸入通道(63C)、和/或所述第四通路(75C)在所述接合界面(62)处通向所述第二返回通道(64C)。

5.根据权利要求3或4中一项所述的恒温阀芯，其特征在于，至少当所述可移动部(61)处于所述完全关闭位置时，所述第三通路(75F)在所述接合界面(62)处与所述第一返回通道(64F)分开，且所述第四通路(75C)在所述接合界面(62)处与所述第二返回通道(64C)分开，

且至少当所述可移动部(61)处于所述完全打开位置时，所述第一通路(74F)在所述接合界面(62)处与所述第一吸入通道(63F)分开，且所述第二通路(74C)在所述接合界面(62)处与所述第二吸入通道(63C)分开。

6.根据前述权利要求中任一项所述的恒温阀芯，其特征在于，所述恒温阀芯(1)包括密封件(72)，所述密封件布置在所述可移动部(61)的第二侧(61B)上并且将所述第一隔室(70)和所述第二隔室(71)彼此隔离。

7.根据前述权利要求中任一项所述的恒温阀芯，其特征在于，所述恒温阀芯(1)包括壁(73)，所述壁沿所述轴线(X-X)与所述可移动部(61)的所述第二面(61B)相对设置，且所述第一隔室(70)和所述第二隔室(71)中的每一个由所述壁(73)和由所述可移动部(61)的所述第二面(61B)限定。

8.根据权利要求7所述的恒温阀芯，其特征在于，所述壁(73)运动学地接合到所述可移动部(61)。

9.根据权利要求8所述的恒温阀芯，其特征在于，所述恒温阀芯(1)包括壳体(40)，所述壳体固定至所述基部(10)，且所述固定部(60)、所述可移动部(61)和所述壁(73)布置在所述壳体的内部，并且流速调节系统还包括：

-调节构件(80)，所述调节构件布置在所述壳体(40)的外部且可移动地装配在所述壳体上，和

-连接构件(90)，所述连接构件通过所述壳体(40)将所述调节构件(80)连接到所述可移动部(61)，使得所述调节构件控制所述可移动部的运动，

以及所述壁(74)与所述连接构件(90)集成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的恒温阀芯，其特征在于，所述可移动部(61)相对于所述固定部(60)关于所述轴线(X-X)为旋转地可移动的，且所述固定部(60)和所述可移动部(61)是盘，每个盘具有与所述轴线(X-X)平行或重合的中心几何轴线。

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