CN116538323A - 具有可经受压力差的阀闭合体的流体切换阀 - Google Patents

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CN116538323A CN202310045180.4A CN202310045180A CN116538323A CN 116538323 A CN116538323 A CN 116538323A CN 202310045180 A CN202310045180 A CN 202310045180A CN 116538323 A CN116538323 A CN 116538323A
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Abstract

本发明涉及一种流体切换阀，其包括阀壳体、入口区域、离开阀壳体的第一出口和第二出口、第一流体连接件、第二流体连接件、反压室、第一阀单元、第二阀单元和用于将阀闭合体在其闭合位置与其打开位置之间切换的用户可操作的切换体。阀单元各自具有阀闭合体，其可在闭合位置与打开位置之间移动来用于相应流体连接件并且布置成可一方面经由入口区域且另一方面经由反压室经受流体压力。反压室通过第一可阻断出口联结管道流体连接到第一出口且通过第二可阻断出口联结管道流体连接到第二出口。切换体在第一操作位置中释放第一阀闭合体且将第二阀闭合体保持在其闭合位置中，并且在第二操作位置中将第一阀闭合体保持在其闭合位置中且释放第二阀闭合体。

Description

具有可经受压力差的阀闭合体的流体切换阀
技术领域
本发明涉及一种流体切换阀，该阀包括阀壳体、具有进入阀壳体的入口的入口区域、离开阀壳体的第一出口和第二出口、从入口区域到第一出口的第一流体连接件、从入口区域到第二出口的第二流体连接件、反压室(counterpressurechamber)、包括第一阀闭合体的第一阀单元、包括第二阀闭合体的第二阀单元，以及用于将阀闭合体在其闭合位置与其打开位置之间切换的用户可操作的切换体。反压室通过入口联结管道流体连接到入口区域。第一阀闭合体可在闭合位置与打开位置之间移动来用于第一流体连接件，并且布置成以便一方面经由入口区域并且另一方面经由反压室而可经受流体压力。第二阀闭合体可在闭合位置与打开位置之间移动来用于第二流体连接件，并且布置成以便一方面经由入口区域并且另一方面经由反压室而可经受流体压力。换句话说，阀闭合体可经受压力差，因为它们经受一方面在入口区域中的流体与另一方面在反压室中的流体之间的压力差。切换体可使用切换运动在不同的操作位置之间切换。
背景技术
这种类型的流体切换阀用于将馈给中的流体可控地提供到第一出口或第二出口，流体然后在所述第一出口或第二出口处流出。流体在当前情况下大体上可认定为液体或气体或蒸气。例如，在卫生技术中，此类流体切换阀用作卫生流体切换阀，以用于将馈给的流体(在此情况下通常是水)可选地经由第一出口馈给到第一使用点，例如馈给到浴缸出口，或经由第二出口馈给到第二使用点，例如浴缸手持式淋浴头。另外，针对多种类型的喷头射流类型设计的淋浴头或厨房花洒中的此类卫生流体切换阀用于将喷射流体(其通常又是水)选择性地馈给到用于第一类型喷射射流的流体路线或馈给到用于第二类型喷射射流的流体路线。如果另外需要阻断功能，则对应的阻断阀装置可与流体切换阀相关联，例如在入口上游或在第一出口和/或第二出口下游或一体化到流体切换阀的阀壳体中。
在常规的卫生流体切换阀中，切换力通常极大取决于作用在阀的相关切换构件上，特别是作用在阀闭合体上的流体压力，引起待由用户施加的切换力或阀切换的感觉取决于当前流体压力而显著变化。在开头提到的类型的通用流体切换阀中，这可通过阀闭合体上的压力差的效应来缓解。另外，具有取决于流体压力的切换行为的常规卫生流体切换阀通常需要相对长的轴向行程长度用于阀闭合体或用于作用在它们上的用户致动的切换体，行程长度通常大于3mm。
开头提到的类型的流体切换阀在公开案WO2021/037421A1中公开为用于卫生配件的淋浴头中的内置部分。其中公开的流体切换阀包括多个隔膜阀，每个隔膜阀具有隔膜和反压室，反压室并联连接到入口区域。隔膜阀通过反压室中的流体压力或动态压力保持在其闭合位置，并且使用用户可致动的可旋转销控制器进行控制，该控制器具有轴向凹槽形式的控制通道，反压室可通过该控制通道连接到相应的出口，在此过程中绕过隔膜。取决于销的旋转位置，可经由控制通道实现反压室中的一个的流体压力的释放和因此相关联的隔膜阀的打开，同时其余的隔膜阀保持闭合。
在公开案EP3147029A2中公开了具有多个出口和带相关联的反压室的阀闭合体的另一种常规流体切换阀，其中使用可由用户致动的电磁体来控制馈给到反压室的流体。
发明内容
本发明的根本技术问题是提供一种流体切换阀，其特别是在功能、设计和/或操作可靠性方面提供优于上述现有技术的优势。
本发明通过提供具有权利要求1的特征的流体切换阀解决了这个问题。在从属权利要求中指示了本发明的有利的进一步发展方案。
在该流体切换阀中，反压室经由第一出口联结管道流体连接到第一出口，并且经由第二出口联结管道流体连接到第二出口，并且用户可致动的切换体在第一操作位置中释放第一阀闭合体并且将第二阀闭合体保持在其闭合位置，而在第二操作位置中切换体将第一阀闭合体保持在其闭合位置中并且释放第二阀闭合体。
这种特殊的阀设计使得该流体切换阀有可能在功能、设计和/或操作可靠性方面提供优于常规流体切换阀的优势。例如，该阀可仅使用一个反压室来实施并且因此可具有对应地紧凑的设计(如果有必要的话)。另外，其可容易地以这样的方式实施，使得由用户施加的致动力可保持相当低，致动力也不取决于任何有效的流体压力，或在任何情况下几乎都是这样。当切换体受致动时，相应的出口联结管道可快速地降低反压室中有效的流体压力。在根据本发明的阀中，切换体本身将阀闭合体保持在其闭合位置中，使得不需要通过流体压力或至少不是仅仅通过流体压力将阀闭合体保持在其闭合位置中，取决于设计，流体压力在这方面是潜在的帮助。这有助于阀的相当高程度的操作可靠性。
当然，取决于要求和具体情况，根据本发明的流体切换阀可刚好有两个或两个以上的离开阀壳体的出口，并且因此刚好有两个或两个以上的流体连接件和阀单元，并且是特别适合作为卫生技术中的卫生流体切换阀，但在需要具有此类流体路线特性的流体切换阀的其它领域中也是有用的。
在本发明的另一个发展方案中，切换体的切换运动包含轴向运动和围绕其轴向运动轴线的旋转运动。这代表了切换体的期望切换运动的有利实施方式。在具有功能和设计优势的实施例中，轴向运动和旋转运动至少有时叠加，例如作为组合的轴向升高和旋转运动和/或组合的轴向下降和旋转运动，并且在备选实施例中轴向运动并且旋转运动在时间上一个接一个地发生。在其它备选实施例中，切换体的切换运动例如是纯旋转运动。
在本发明的另一个发展方案中，切换体可使用前向切换布置(forwardswitchingarrangement)进一步从不同操作位置中的一个切换到下一个。循环前向切换意味着切换体在重新致动时始终沿相同方向继续移动，一个接一个地循环呈现其不同的操作位置。这对于在其不同操作位置之间切换切换体是在功能和设计方面是有利的实施方式。在备选实施例中，切换体在不同操作位置之间的切换运动可以另一种方式发生，例如直接从当前操作位置到任何期望的下一个操作位置和/或可选择地在两个相反方向上，例如顺时针和逆时针。
在本发明的另一个发展方案中，切换体在第一操作位置中阻断第二出口联结管道和/或在第二操作位置中阻断第一出口联结管道。这对于切换体是在功能和设计方面的有利用途，不仅用于将相应的阀闭合体保持在其闭合位置中，而且用于阻断第一出口联结管道或第二出口联结管道。在备选实施例中，代替切换体阻断第一出口联结管道和/或第二出口联结管道，单独的阻断元件这样做。
在本发明的另一个发展方案中，不同的操作位置对应于切换体的不同旋转角度位置。对于许多应用，这是不同操作位置的有益实施方式。在备选实施例中，不同的操作位置例如对应于切换体的不同轴向位置。
在本发明的另一个发展方案中，反压室设计为单个部分。在此情况下，第一阀单元和第二阀单元可经由一件式公共反压室经受流体压力。这是在反压室和阀单元的期望功能方面的有利设计实施方式。在备选实施例中，反压室由多个部分制成，使得其包括分别与阀单元中的每一个单独相关联的多个单独的室。
在本发明的一个实施例中，切换体包括可移动地位于一件式反压室内的切换部件，该切换部件作用在第一阀闭合体和第二阀闭合体上。这对于切换体是在功能和设计方面有利的实施方式。在备选实施例中，切换体包括可移动地位于反压室外侧的切换部件，或包括反压室内侧的多个切换部件，切换部件中的每一个与阀闭合体中的一个相关联。
在本发明的另一个实施例中，一件式反压室中的切换部件包含可轴向和旋转地移动的切换盘，其在不同的操作位置中呈现不同的旋转位置，并且该切换盘沿轴向作用在阀闭合体上。这对于切换部件是在功能和设计方面有利的实施方式。在此过程中，可轴向和旋转地移动的切换盘可设计成扇形或多边形的形式或适合于阀闭合体的布置的另一种形式。在备选实施例中，切换部件可设计为可纯轴向移动的切换部件或设计为可倾斜移动的切换部件。
在本发明的另一个发展方案中，第一出口联结管道设在第一阀闭合体中，和/或第二出口联结管道设在第二阀闭合体中。这对于出口联结管道和对于阀闭合体是在功能和设计方面有利的实施方式。在备选实施例中，相应的出口联结管道设在阀闭合体外侧，例如紧挨阀闭合体。
在本发明的另一个发展方案中，第一阀闭合体和/或第二阀闭合体在容纳部中可轴向移动地受引导或由保持膜可轴向移动地保持。这对于阀闭合体的布置是在功能和设计方面有利的实施方式。在此过程中，在有利的实施例中，相应的阀闭合体的轴向移动平行于切换体的轴向移动，而在备选实施例中不与其平行。在备选的实施例中，阀闭合体可旋转移动地布置或刚性地连接到切换体或切换部件。
在本发明的另一个发展方案中，第一阀闭合体和/或第二阀闭合体在其打开位置中由止动件沿轴向界定。以此方式，相应的止动件因此以限定的方式限制相应的阀闭合体的轴向打开运动。这对于阀闭合体也是在功能和设计方面的有利措施。在备选实施例中，第一阀闭合体和/或第二阀闭合体的打开位置不由止动件限定，而是由保持相应的阀闭合体的保持器(如保持膜)的端部位置限制。
在本发明的另一个发展方案中，第一阀闭合体和/或第二阀闭合体在其闭合位置的方向上经受弹簧力和/或重力。在此上下文中经受弹簧力意指例如来自压缩弹簧或拉伸弹簧或来自一些其它弹性元件的弹簧力在其闭合位置的方向上直接或间接地(例如经由切换体)作用在相应的阀闭合体上。在此上下文中经受重力意指相应阀闭合体的重力作用在其闭合位置的方向上。这对于阀闭合体或阀闭合单元是在功能和设计方面有利的实施方式。在备选实施例中，没有为阀闭合体在其闭合位置方向上提供弹性恢复力，这对于某些应用可能是有利的，在这些应用中在闭合方向上的此恢复力在功能上或在低实施成本方面都没有用处。
在本发明的另一个发展方案中，入口区域包括一件式入口室，阀闭合体可通过该入口室经受流体压力。在该实施例中，在入口室侧上的操作期间，基本上均匀的流体压力作用在不同的阀闭合体上。这对于阀闭合体或阀闭合单元并且对于入口区域是在功能和设计方面有利的实施方式。在备选实施例中，入口区域可例如包括用于每个阀闭合体的单个相关联的入口室。
在本发明的另一个发展方案中，第一阀闭合体和/或第二阀闭合体以入口侧上的压力接触表面面向入口区域，并且以反压侧的压力接触表面面向反压室，反压侧上的压力接触表面小于入口侧上的压力接触表面。在该实施例中，假定入口区域中和反压室中的流体压力相同，入口区域中的流体压力在相应阀闭合体上产生的力大于反压室中的流体压力产生的力。这对于阀闭合体或阀闭合单元是在功能和设计方面有利的实施方式，其中流体压力可在操作期间在反压室的方向上预紧相应的阀闭合体。在备选实施例中，与入口侧上的压力接触表面相比，相应的阀闭合体在反压侧上具有更大的压力接触表面，这对于对应的应用可能是益处。
附图说明
附图中指示了本发明的有利实施例。下面更详细地阐释本发明的这些和其它实施例。在附图中：
图1是从具有入口和三个出口的流体切换阀的上方看的顶部视图，
图2是沿图1的线II-II的截面视图，其中该阀处于操作状态并且第一出口打开，
图3是沿图1的线III-III的截面视图，
图4是针对流体切换阀的变型的图2的截面视图，其中没有切换压缩弹簧并且第一出口闭合，
图5是针对流体切换阀的变型的图2的截面视图，其中阀闭合体由膜保持并且第一出口闭合，以及
图6是图5沿线VI-VI的截面视图。
具体实施方式
如图中通过几个示例性实施例的方式所示，根据本发明的流体切换阀包括阀壳体1、具有进入阀壳体1的入口3的入口区域2、离开阀壳体1的第一出口4、离开阀壳体1的第二出口5、反压室7、第一阀单元8、第二阀单元9和用户可操作的切换体11。
在对应的实施例中，如在所示的示例性实施例中，流体切换阀具有离开阀壳体1的附加的第三出口6和对应地第三阀单元10。在所示的情况下，所有三个阀单元8,9和10都具有相同的设计。在此过程中，如示例性实施例中所示，三个出口4,5和6可沿同一方向离开阀壳体1，例如如图所示沿与入口3的方向相反的方向，或备选地沿另一个方向离开阀壳体1，或它们可备选地沿两个或三个不同的方向离开(例如在阀壳体1处彼此偏移90°)。
第一流体连接件12从入口区域2通向第一出口4。第二流体连接件13从入口区域2通向第二出口5。在所示的示例性实施例中，第三流体连接件14从入口区域2通向第三出口6。
入口区域2经由入口联结管道15流体连接到反压室7。入口联结管道15在所示实例中永久打开，使得反压室7保持有效，即，在操作期间不间断地与入口区域2流体连接。
第一阀单元8包括阀闭合体16，该阀闭合体16可在闭合位置S与打开位置O之间移动来用于第一流体连接件12并且布置成以便一方面经由入口区域2并且另一方面经由反压室7而可经受流体压力。第二阀单元9包括第二阀闭合体17，该第二阀闭合体17可在闭合位置S与打开位置O之间移动来用于第二流体连接件13并且布置成以便一方面经由入口区域2并且另一方面经由反压室7而可经受流体压力。类似地，第三阀单元10包括第三阀闭合体18，其可在闭合位置与打开位置之间移动来用于第三流体连接件14并且布置成以便一方面经由入口区域2并且另一方面经由反压室7而可经受流体压力。
阀闭合体16,17,18优选地具有相同的设计，例如作为例如实例中所示的用作阀活塞的柱形或管状构件。在此过程中，阀闭合体16,17,18优选地由刚性的、非弹性的塑料或金属材料形成。
用户可操作的切换体11的目的在于在阀闭合体16,17,18的闭合位置S与其打开位置O之间切换阀闭合体16,17,18中的每一个，切换体11可经由切换运动在不同的操作位置之间切换。在所示的示例性实施例中，切换体11可在三个不同的操作位置之间切换，其中取决于操作位置，总是三个阀闭合体16,17,18中仅一个处于其打开位置O中而另外两个处于其闭合位置S中。
反压室7经由第一出口联结管道19流体连接到第一出口4，经由第二出口联结管道20流体连接到第二出口5，并且经由图中未示出的第三出口联结管道流体连接到第三出口6。
在第一操作位置中，切换体11如图2至6中可见那样释放第一阀闭合体16，并且如图3和6中可见那样将第二阀闭合体17保持在其闭合位置S。在所示的实施例中，在其第一操作位置中，切换体11还如图6中可见那样将第三阀闭合体18保持在其闭合位置S中。因此，在第一操作位置中，只有第一阀闭合体16处于其打开位置O中并且因此只有第一流体连接件12打开。
在第二操作位置中，切换体11释放第二阀闭合体17，并且将第一阀闭合体16保持在其闭合位置S中。在所示实例中，在第二操作位置中，切换体11还将第三阀闭合体18保持在其闭合位置S中。
在所示的示例性实施例中，在其第三操作位置中，切换体11释放第三阀闭合体18，并且将第一阀闭合体16和第二阀闭合体17保持在其闭合位置S中。
在所示实例中，阀闭合体16,17,18设计成柱形/管状。在备选实施例中，阀闭合体具有另一种形式，例如盘形状。
在有利的实施例中，切换体11的切换运动包括如在所示的实例中的轴向运动和旋转运动。如在所示的实施方式中，例如，轴向运动平行于切换体11的纵向轴线LZ在两个相反的方向上分别作为对应的升高和下降运动来进行。切换体11的旋转运动围绕旋转轴线进行，在所示的实施方式中该旋转轴线指定为切换体11的纵向轴线LZ。备选地，旋转轴线平行于切换体11的纵向轴线LZ偏移或定向成不平行于该纵向轴线。在所示实施例中，第一操作位置、第二操作位置和第三操作位置对应于切换体11的相应特定旋转位置，其中切换体11的不同旋转位置各自偏移120°。
在一个有利的实施例设计中，如实例中所示，切换体11可使用前向切换布置22进一步从不同操作位置中的一个切换到下一个。借助前向切换布置22，在所示的示例性实施例中，切换体11的旋转运动作为仅在一个方向上的周期性前向切换发生，例如沿逆时针方向或沿顺时针方向。
出于此目的，在所示的示例性实施例中，切换体11包括压力销32，该压力销沿切换体11的纵向轴线LZ(备选地与其平行或不平行)从反压室7延伸穿过入口区域2并且从阀壳体1出来，销沿其延伸方向(即沿其纵向轴线)可轴向移动地，并且还围绕其纵向轴线可旋转移动地保持在阀壳体1中。像套筒一样围绕压力销32的销穿透密封件34将入口区域2相对外侧和销的穿透区域中的阀壳体1密封，并且允许压力销32的轴向升高和下降运动，并且从而允许切换体11的轴向升高和下降运动发生。压力销32在外侧与压力致动单元33端接(end)，该压力致动单元33与前向切换布置22协作。前向切换布置22可为适合此目的的任何常规设计，在这方面无需进一步阐释，例如其可为如本领域中技术人员已知的那样用于卫生流体切换阀的此类切换目的的基于圆珠笔切换原理的类型的前向切换布置。例如，前向切换布置22的切换机构可以常规方式实施，因为当用户通过轴向按压压力致动单元来致动压力致动单元33时，切换体11首先从阀闭合体16,17,18升离，并且然后由于滑轨或倾斜表面的相互作用而在朝向下一个可能位置的方向上移动，在所示的实施例中所述运动对应于120°的旋转运动，以便然后在旋转运动期间或之后轴向下降回到阀闭合体16,17,18上。
备选地，使用具有相同切换功能的另一类型的常规切换装置，例如具有旋转移动控制元件的类型，而不是上面阐释的具有压力销32和压力致动单元33的轴向移动控制元件。
在有利的实施方式中，切换体11在第一操作位置中阻断第二出口联结管道20。在所示的实例中，切换体11还在该操作位置中阻断第三出口联结管道。第一出口联结管道19保持打开。
在有利的实施方式中，切换体11在第二操作位置中阻断第一出口联结管道19，并且在所示实例中还阻断第三出口联结管道。第二出口联结管道19保持打开。
在所示的示例性实施例中，如已经指示的，切换体11可切换到第三操作位置。在该位置中，切换体阻断第一出口联结管道19和第二出口联结管道20，而第三出口联结管道保持打开。
在有利的实施例中，如在所示的实例中那样，不同的操作位置对应于切换体11的不同的旋转角度位置。在此过程中，如在所示的实例中，如图6中可见，阀闭合体16,17,18可围绕旋转轴线(即切换体11的纵向轴线LZ)沿圆均匀分布地布置，也就是说在周向方向上相对于彼此均匀间隔开。这是有利的设计先决条件，以确保切换体11如所指示的那样可取决于旋转角度位置作用在阀闭合体中的至少一个上，并且可释放其余的一个或多个阀闭合体。另外，这种布置有利于例如用于所示的柱形阀壳体1的紧凑设计。在此过程中，对于阀闭合体16,17,18优选的是设置在阀壳体1中的相同轴向高度上。
在有利的实施例中，如在所示的示例性实施例中那样，反压室7设计为单个部分，即，其形成单个一体室空间。在备选实施例中，反压室7可由多个单独的室构成，每个室具有其自己的室空间。
在有利的实施例设计中，如在所示的实例中，切换体11包括可移动地设置在一件式反压室7中的切换部件23。在所示的示例性实施例中，切换部件23取决于操作位置作用在三个阀闭合体16,17,18中的两个不同的阀闭合体上，并且释放其余的阀闭合体，并且固定地连接到压力销32。由于其一件式设计，因此反压室7有足够的空间来容纳和移动切换部件23，而不需要严格限制其尺寸，这是不希望的。
在有利的实施方式中，如所示实例中那样，切换体11包含切换盘24，该切换盘24在一件式反压室7中可轴向和旋转地移动，切换盘在切换体11的不同操作位置中呈现不同的旋转位置并且还作用在阀闭合体16,17,18上。在所示实例中，如图6中可见，切换盘24具有扇形(该扇形具有大约240°的角度范围)的形状，并且刚性连接到垂直于切换盘24的盘平面延伸的压力销32。
在有利的实施例中，如在所示的实例中，第一出口联结管道19设在第一阀闭合体16中，并且第二出口联结管道20设在第二阀闭合体17中。另外，在所示实例中，第三出口联结管道设在第三阀闭合体18中。所示实例的特殊之处在于，相应的出口联结管道19,20分别在活塞形阀闭合体16,17,18中制作为中心纵向孔。这使得有可能以不复杂的方式不仅允许切换体11作用在相应的阀闭合体16,17,18上，使得其可保持在其闭合位置S中，而且还阻断或密封其相应闭合体的出口联结管道19和20。
在有利的实施例设计中，第一阀闭合体16和/或第二阀闭合体17在相应的容纳部25中可轴向移动地受引导。在图1至4中所示的实例中，两个阀闭合体16,17并且还有第三阀闭合体18在相关联的容纳部25中可轴向移动地受引导。例如，如图所示，这可通过向阀壳体1提供壳体部件36来实现，壳体部件36将入口区域2和反压室7彼此分开，相应的容纳部25形成在所述壳体部件中。如图2中可见，入口联结管道15也作为通孔设在该壳体部件36中，入口区域2通过该通孔流体连接到反压室7。容纳部25各自具有与接收在那里的阀闭合体16,17,18匹配的形状，换句话说，在所示的示例性实施例中，对于活塞形的阀闭合体16,17,18，容纳部25是柱形的并且设计为盲孔。
在备选的有利实施方式中，第一阀闭合体和/或第二阀闭合体16,17由保持膜26可轴向移动地保持。在图5和6所示的实例中，两个阀闭合体16和17并且还有第三阀闭合体18由相应的保持膜26可轴向移动地保持。优选地，相应的阀闭合体16,17,18可与其保持膜26一起制造为双构件组件，其中刚性非弹性的阀闭合体16,17,18与柔性保持膜26一体地制造或相连到其。
在所提及的其中阀闭合体16,17,18可轴向移动地设置的实施方式中，如实例中所示，其轴向移动可平行于切换体11的轴向移动。在备选实施例中，阀闭合体16,17,18不平行于切换体11而轴向移动。
在有利的实施例中，阀闭合体16,17,18中的至少一个在其打开位置O中由相关联的止动件27轴向界定，其中止动件限制优选地使得可实现相对小的轴向切换行程长度用于切换体11。在图2至4中所示实例的设计中，该限制可允许阀闭合体16,17,18从其闭合位置S到其打开位置O的轴向行进保持适当地短于切换体11的轴向切换长度、即行程长度。例如，有可能将阀闭合体16,17,18的轴向行进限制为仅约1.8mm至2.2mm，并且将切换体11的轴向切换或行程长度限制为仅约2mm至4mm。
在有利的实施例中，如在所示的实例中，第一阀闭合体16和/或第二阀闭合体17经受在其闭合位置S的方向上作用的弹簧力。特别是在图1至3所示的实例中，第一阀闭合体和第二阀闭合体并且还有第三阀闭合体18经受在其闭合位置S的方向作用的弹簧力。在如图所示的该实施例中，为了施加弹簧力的目的，流体切换阀包括阀壳体1内侧的切换弹簧28，例如，如图所示为设置在反压室7中的螺旋压缩弹簧的形式，备选地为拉伸弹簧或其它常规弹性元件的形式。因此，切换体11在其当前操作位置中作用在其上的每个阀闭合体弹性地预紧到闭合体的闭合位置S中，而不管有效的流体压力或压力差如何或该阀壳体1的空间位置定向如何。在所示的实例中，当阀壳体1处于对应的位置定向时，阀闭合体16,17,18的重力在其闭合位置S的方向上作用在阀闭合体16,17,18上作为上述弹簧力的备选或补充，正如图2至图5中所见的其水平定向结合方向向上的竖直方向的情况，换句话说，阀闭合体16,17,18在此情况下经受在其闭合位置S的方向上的重力。
在有利的实施例设计中，如在所示的实例中那样，入口区域2包括一件式入口室29，即，入口室29形成单个一体入口室空间。阀闭合体16,17,18通常可经由该一件式入口室29经受流体压力。在所示的示例性实施例中，入口室29相对于阀闭合体16,17,18位于与反压室7相对。
在有利的实施方式中，第一阀闭合体16和/或第二阀闭合体17以入口侧上的压力接触表面30面向入口区域2，并且以反压侧上的压力接触表面31面向反压室7。尤其是在所示实例中，第一阀闭合体16和/或第二阀闭合体17和并且还有第三阀闭合体18中的每一个以入口侧上的相应压力接触表面30面向入口区域2，并且以反压侧上的压力接触表面31面向反压室7。在此过程中，反压侧上的压力接触表面31和入口侧上的压力接触表面30设计成环形，反压侧上的压力接触表面31小于入口侧上的压力接触表面30。这样的结果是，当一方面的入口区域2中的流体压力与另一方面的反压室7中的流体压力相等时，由入口区域2中的流体压力产生并且作用在相应的阀闭合体16,17,18上的压力高于由反压室7中的流体压力产生并且作用在相应的阀闭合体16,17,18上的在相反方向上作用的压力。以此方式，当阀壳体1中的压力恒定时，阀闭合体16,17,18在操作期间在其打开位置O的方向上受推动，换句话说，流体压力将阀闭合体16,17,18预压紧到其打开位置O。
切换阀的功能在下面更详细地阐释，其中三个阀单元8,9,10由于其相同的设计而相同地操作，使得例如提供关于第一阀单元8的细节作为功能的示例就足够了。为了此功能的阐释，在图2中，阀示为处于有效操作情形，其中所示的相关联的流体流由流动箭头表示。
如图4和5中所示，对于第一阀单元8的第一阀闭合体16，相应的阀闭合体16,17,18在相关联的阀座35上处于其闭合位置S中，阀闭合体16,17,18由此相对于相关联的出口4,5,6密封或阻断其相关联的流体连接件12,13,14，并且因此密封或阻断入口区域2。在相应的阀单元8,9,10的打开位置O中，相关联的阀闭合体16,17,18离开其阀座35一定距离，即从其阀座35升离。如图所示，阀座35可由相应管接头(pipestub)的端部形成，相应活塞形阀闭合体16,17,18的端面可以密封方式座靠该管接头的端部，出于此目的，阀闭合体16,17,18在所示实例中具有较宽的T形顶部区域。如在所示的阀实施例中那样，阀座35可例如位于阀壳体1中的公共横向平面中。
在所示实例中，由于从入口区域2作用在闭合体上的流体压力减去沿相反方向从反压室7作用在闭合体上的较低流体压力，并且减去沿闭合方向S作用在闭合体上的重力所得的压力差，因此相应的阀闭合体16,17,18在操作期间从其阀座35升离。这随后打开从入口区域2到相关联的出口的流体连接件12,13,14，并且流体可对应地从入口区域2直接流动到该出口，如在图2中针对第一出口4可看到并且由流动箭头Fh表示。另外，在所示实例中，如在图2中对于第一阀单元8所示出，还存在从入口区域2通过入口联结管道15、反压室7和相关联的出口联结管道19,20,21的间接流体连接。然而，大体上，由于有效的流体压力关系，因此如图2中用流动箭头Fz指示的通过这种间接流体连接产生的任何附加流体流动大体上充其量是相当低的。
在没有对普遍性的任何限制情况下，根据图2的操作情形视为流体切换阀的第一操作位置，并且那里和图3至6中所示的切换体11的位置视为其第一操作位置。在该第一操作位置中，切换体11释放第一阀闭合体16，使得后者呈现其打开位置O，引起第一流体连接件12打开并且流体从入口3(即入口区域2)既直接地又通过入口联结管道15、反压室7和第一出口联结管道19间接地流动到第一出口4。同时，切换体11(具体地切换盘24)将第二阀闭合体17和第三阀闭合体18分别保持在闭合位置S中。在此过程中，切换体11或切换盘24也密封相应的第二出口联结管道20和第三出口联结管道21。这意味着第二流体连接件13和第三流体连接件14，以及通过入口联结管道15、反压室7和第二出口联结管道20或第三出口联结管道21的两个相关联的间接流体连接件受阻断。没有流体从入口区域2或从反压室7通到对应的第二出口5和第三出口6。
当用户致动切换体11的压力致动单元33并且由此在图2至5中沿轴向向上移动压力销32时，切换体11或切换盘24沿轴向上升，并且两个阀闭合体17,18由于其在流体压力下的预紧力(换句话说，由于来自一方面的入口区域2和入口室29与来自另一方面的反压室7的流体的流体压力差)在直到被其向下推的时刻之前都跟随沿打开位置O的方向的该轴向上升移动。这也引起两个阻断的流体连接件13,14在切换的时刻期间也打开。这可有助于反压室7中的流体压力释放，并且因此有助于保持需要由用户施加的用于阀切换的致动力相对较低。流体可通过位于其打开位置O中并且未受到向下推的阀闭合体16的出口联结管道19流出反压室7，这使反压室7中的流体压力保持较低，由此还可更容易地轴向升高切换体11，并且主要还有阀闭合体17,18，它们在直到那时之前都被向下推。如果切换体11在其初始位置中以轴向密封的方式座靠壳体部件36，则反压室7中的流体压力首先作用于对抗切换体11的升高移动。然而，一旦切换体11略微上升，该压力效应立即消退，因为流体压力也可从另一侧沿升高方向作用在切换体11上。
当直到那时之前都被向下推的阀闭合体17,18已经到达例如由止动件27和/或保持膜26限定的其轴向末端位置时，换句话说，当它们已经到达其完全打开位置O时，切换体11的进一步轴向升高导致直到那时之前仍然被压住的两个阀闭合体17,18的出口联结管道20,21也打开，这允许流体更容易和更快地流出反压室7。
一旦切换体11已经上升到其轴向末端位置并且用户再次释放压力销32和压力致动单元33，切换体11就在切换弹簧28的支承下以及还通过切换体11的重力(取决于阀的位置定向)下降返回。切换体11首先下降，直到其到达阀闭合体16,17,18的轴向末端位置。
前向切换布置22的所提到的旋转机构(例如滑动机构)随着其进行轴向升高移动和/或在其轴向末端位置中和/或在其初始下降移动期间确保切换体11旋转(例如顺时针)期望的120°，直到该切换体到达阀闭合体16,17,18的高度，此时其现在座靠第一阀闭合体16和第三阀闭合体18，并且随着其进一步下降，其带着这两个阀闭合体16,18连同其一起并且将它们移动到其闭合位置S并且将它们保持在那里。第二阀闭合体17不再由切换体11加载并且保持在打开位置O中。切换体11现在位于其第二操作位置中，在该位置中切换体因此引起第一流体连接件12和第三流体连接14由相应的阀单元8,10阻断，而第二流体连接件13由第二阀单元9保持打开。因此，流体然后从入口3(即从入口区域2)通过第二流体连接件13和第二出口联结管道20流到出口5并且从该出口流出。
阀的下一个切换和所有进一步的切换与刚刚阐释的切换类似地进行，其中由于循环前向切换布置22，切换体每次总是沿相同方向旋转120°。这引起切换体在下一次切换到其第三操作位置之后将第三阀闭合体18释放到其打开位置O，并且保持第一阀闭合体16和第二阀闭合体17向下推到其闭合位置S。在随后的切换时，切换体11然后在所示实例中再次到达其第一操作位置中，换句话说，阀再次位于呈现为其初始位置的位置。
如所示的示例性实施例和上文进一步提及的示例性实施例清楚地表明，本发明提供了一种流体切换阀，其与常规的流体切换阀相比，特别是在功能、设计和/或操作可靠性方面提供了优势。具体而言，根据本发明的流体切换阀使得用户有可能执行舒适的切换，仅需要施加较小的切换力并且阀构件的切换长度较短。由于其设计和作用模式，因此阀更不易发生故障，并且可根据需要设计得非常紧凑。
当然，流体切换阀不仅适合于卫生应用，如卫生淋浴或厨房花洒，而且适合于非卫生淋浴应用，如在化学工艺技术中和在石油加工行业中用于对应地控制馈给和分配流体或气态流体。

Claims (9)

1.一种流体切换阀，优选卫生切换阀，包括：
-阀壳体(1)，
-具有进入所述阀壳体的入口(3)的入口区域(2)，
-离开所述阀壳体的第一出口(4)和第二出口(5)，
-从所述入口区域(2)到所述第一出口(4)的第一流体连接件(12)和从所述入口区域(2)到所述第二出口(5)的第二流体连接件(13)，
-通过入口联结管道(15)流体连接到所述入口区域(2)的反压室(7)，
-第一阀单元(8)，其包括第一阀闭合体(16)，所述第一阀闭合体(16)能够在闭合位置(S)与打开位置(O)之间移动来用于所述第一流体连接件(12)并且布置成以便一方面经由所述入口区域(2)并且另一方面经由所述反压室(7)而可经受流体压力，
-第二阀单元(9)，其包括第二阀闭合体(17)，所述第二阀闭合体(17)能够在闭合位置(S)与打开位置(O)之间移动来用于所述第二流体连接件(13)并且布置成以便一方面经由所述入口区域(2)并且另一方面经由所述反压室(7)而可经受流体压力，以及
-用于将所述阀闭合体(16,17)在其闭合位置(S)与其打开位置(O)之间切换的用户可操作的切换体(11)，所述切换体(11)能够通过切换移动在不同的操作位置之间切换，
其特征在于
-所述反压室(7)通过第一可阻断出口联结管道(19)流体连接到所述第一出口(4)，并且通过第二可阻断出口联结管道(20)流体连接到所述第二出口(5)，
-所述切换体(11)在第一操作位置中释放所述第一阀闭合体(16)且将所述第二阀闭合体(17)保持在其闭合位置(S)中，并且在第二操作位置中将所述第一阀闭合体保持在其闭合位置中且释放所述第二阀闭合体。
2.根据权利要求1所述的流体切换阀，其特征还在于
-所述切换体(11)的切换移动包括轴向运动和旋转运动，和/或
-所述切换体(11)能够通过前向切换布置(22)从不同的操作位置中的任一个循环切换到下一个，和/或
-所述切换体(11)在所述第一操作位置中阻断第二出口联结管道(20)和/或在所述第二操作位置中阻断第一出口联结管道(19)，和/或
-所述不同的操作位置对应于所述切换体(11)的不同旋转角度位置。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的流体切换阀，其特征还在于，所述反压室(7)形成为单件。
4.根据权利要求3所述的流体切换阀，其特征还在于，所述切换体(11)包括切换部件(23)，所述切换部件可移动地定位在所述反压室(7)中并且作用在所述第一阀闭合体(16)上和所述第二阀闭合体(17)上。
5.根据权利要求4所述的流体切换阀，其特征还在于，所述切换部件(23)包括切换盘(24)，所述切换盘(24)能够在所述反压室(7)中轴向和旋转地移动，并且在所述不同的操作位置中呈现不同的旋转位置，并且沿轴向作用在所述阀闭合体(16,17)上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的流体切换阀，其特征还在于，所述第一出口联结管道(19)设在所述第一阀闭合体(16)中，和/或所述第二出口联结管道(20)设在所述第二阀闭合体(17)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的流体切换阀，其特征还在于，
-所述第一阀闭合体(16)和/或所述第二阀闭合体(17)在容纳部(25)中可轴向移动地受引导或由保持膜(26)可轴向移动地保持，和/或
-所述第一阀闭合体(16)和/或所述第二阀闭合体(17)在其打开位置(O)中由止动件(27)沿轴向界定，和/或
-所述第一阀闭合体(16)和/或所述第二阀闭合体(17)在其闭合位置的方向上经受弹簧力和/或重力。
8.根据前述权利要求中任一项所述的流体切换阀，其特征还在于，所述入口区域(2)包括一件式入口室(29)，所述阀闭合体(16,17)能够通过所述一件式入口室流体加压。
9.根据前述权利要求中任一项所述的流体切换阀，其特征还在于，所述第一阀闭合体(16)和/或第二阀闭合体(17)以入口侧上的压力接触表面(30)面向所述入口区域(2)，并且以反压侧上的压力接触表面(31)面向所述反压室(7)，反压侧上的压力接触表面(31)小于所述入口侧上的压力接触表面(30)。
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