CN1224864A - 具有两个或三个手柄的压力平衡器组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压力平衡器组件(10),它具有设置在组件一侧的压力平衡器(20)和温度控制器(24),以及设置在组件另一侧的水量控制器(14)。压力平衡器(20)接收热水和冷水,并以基本上恒定的、预选的压力将其排出至温度控制器(24)。温度控制器(24)可以调节,使最高温保持在低于115F°至120°的防止烫伤的温度。水量控制器按照调节后的水温以预定的水量排出。

Description

具有两个或三个手柄的 压力平衡器组件

本发明涉及具有两个和/或三个手柄的压力平衡器组件，特别涉及具有防烫伤保护功能和两个控制阀的两个和/或三个手柄的压力平衡器；这两个控制阀一个用于控制温度，一个用于控制水量，该压力平衡器设置在热水和冷水控制阀的常规位置处。这种具有两个和/或三个手柄的压力平衡器组件适用于多工位设备，但也适合于单工位设备。

具有防烫伤功能的浴缸和淋浴器用的阀门控制器，通常被使用在单手柄装置中，但这种装置缺少具有两个和/或三个手柄的水龙头装置的那种常规外型和质感。其它先有技术似乎并没有获得什么重大改进，因为如果将压力平衡器配置在管线中，并位于控制阀的上游侧，则可能仅仅将热水阀打开，因而产生过高的热水水温的危险，如果采用机械连接件来控制具有两个和/或三个手柄的水龙头装置，则这种连接件又过于复杂、昂贵，并且可能出现机械损伤事故。而且在多工位设备中为了更紧凑，还需要将单独的检测/止动阀不靠近整个系统而设置在靠近单独的工位上。

本发明的一个目的就是提供一种构造简单、生产成本低且运行精度高的、具有两个和/或三个手柄的压力平衡器组件。

本发明的另一个目的就是要提供一种如同常规的双手柄热水和冷水控制阀的外型和质感的、具有两个和/或三个手柄的压力平衡器组件，而且两个控制阀中的一个用于控制温度，另一个用于控制水量。

本发明的又一个目的就是提供一种可以完全阻断水流的、具有两个和/或三个手柄的压力平衡器组件，在本发明的不同实施例中，这种阻断是由温度控制阀或是水量控制阀实现的，或是由两者实现的。

本发明的再一个目的就是提供一种使用多工位检测/止动阀的、具有两个和/或三个手柄的压力平衡器组件，并且可能闭合工位中的任何一个，而不用闭合整个系统。

本发明还有一个目的是提供一种具有两个和/或三个手柄的压力平衡器组件，它在温度阀处具有防烫伤功能，并用另一个控制阀控制水量，而且这种温度和容量控制阀具有比常规的热水和冷水控制阀更好的外型和质感。

参考下面对本发明的详细说明、附属的权利要求和附图，本领域的技术人员可以清楚的获知本发明的其它目的、特点和优点。

图1表示一种具有两个和/或三个手柄的压力平衡器组件的透视图，它在温度控制器一侧设置有热水供给管路，在水量控制器一侧设置有冷水供给管路；

图2表示一种具有两个和/或三个手柄的压力平衡器组件的透视图，它在压力和平衡器温度控制阀相同侧设置有热水和冷水供给管路；

图3表示与图2相对应的侧剖面图；

图4表示与图2相对应的顶视图；

图5表示与图2相对应的、由图2的左侧观察压力平衡器和温度控制器的侧剖面图，在图中还示出了检测/止动阀；

图6表示具有如图1和图2所示的阀杆和温度控制器的节流板的基底部件分解图；

图7表示图5所示的检测/止动阀的一种变形实施形式。

图1示出了具有两个和/或三个手柄的压力平衡器组件10的一个实施例，它具有通过输入部分16进入水量控制器14的冷水供给管路12，所供给的冷水沿着虚线箭头所示的方向由管线18分流进入至压力平衡器20，压力平衡器20还从输入部分23接收由热水供给管路22提供的热水。在对温度控制器24选定了压力和相对应的温度，进而控制来自压力平衡器20提供的水流温度的情况下，由压力平衡器20排出水流。正如下面将详细说明的那样，由热水供给管路和冷水供给管路提供的水流，将在温度控制器24处混合，将具有预定温度的水流沿着虚线箭头所示的方向排出至管线26中。管线26与水量控制器14相连接，以输送具有预定水温的混合水流。可以调节水量控制器14，以设定沿着虚线箭头所示方向排出至管线28的水流流量，并将这一水流输送至水流分流器30，最后排出到浴缸(未示出)或淋浴器(未示出)。

为了便于理解，如图1所示的、包括水量控制器14、压力平衡器20、温度控制器24和水流分流器30等的、具有两个和/或三个手柄的压力平衡器组件10中的主要部件，与图2至图6所示的、构成本发明的第二实施例中的相应部件相同或相类似，并且已经用与图1中相同的参考标号示出。

图2示出了本发明的第二实施例，其中与图1所示的部件相类似的部件已经用相同的参考标号示出。因此，由热水供给管路32提供的热水将沿着虚线箭头所示的方向，由输入部分34进入至压力平衡器20，由冷水供给管路36提供的冷水将沿着虚线箭头所示的方向，由输入部分38进入至压力平衡器20。由压力平衡器20排出的水流将进入至温度控制器24，温度控制器24可以将水流温度适当的保持在115F°至120F°之间的最高防烫伤温度以下。混合后的水流由温度控制器24沿着虚线箭头所示的方向排出至管线26中，再供给至水量控制器14。可以调节水量控制器14，以便选择沿着虚线箭头所示的方向排出至管线28的、进而供给至水流分流器30的水流量。可以通过水流分流器30有选择的将具有预定温度和水量的水流排出至浴缸(未示出)或淋浴器(未示出)。

如图2所示的压力平衡器组件10及其各个部件，更详细的示出在图3至图6中。图3和图5所示的压力平衡器20是一种使用膜片的压力平衡器，如同在1994年11月14日授权的美国专利US,5,501,244所公开的那种压力平衡器，但是也可以是温度响应型或筒管型的其它类型的压力平衡器。压力平衡器组件10具有可以保持由使用者选定的温度水平的防烫伤功能，且可以适当的混合热水和冷水，并可自动地调节热水和冷水供给管路内任何压力的变化。当热水或冷水供给管路失灵时，压力平衡器20将阻断流过的水流。如图3所示，热水沿着虚线箭头所示的方向进入输入部分34，并流到热水侧39，冷水沿着虚线箭头所示的方向进入输入部分38(参见图4)，并流到膜片40的冷水侧41。压力平衡器20和温度控制器24配置在单一型壳体42内，壳体42具有一个与其上端部相连接的阀帽43。阀帽43包含一个温度控制器24，并将温度控制器24连接至壳体42。膜片40是提动体组件44的一个组成部分，而且提动体组件44具有设置在形成于热水侧39的壁48处的热水提动体46，以及设置在形成于冷水侧41的壁52处的冷水提动体50。热水侧39的水将进入至腔室54，如图6所示，还将通过与其相连通的密封的供给口56进入至温度控制器24。位于冷水侧41的水将进入至腔室58，如图6所示，还将通过与其相连通的密封的供给口60进入至温度控制器24。如图3所示，提动体组件44位于中部位置，在此热水侧39的压力与冷水侧41的压力彼此平衡。然而需要指出的是，如果热水供给管路32或冷水供给管路36失效，提动体组件44将阻断水流。另一种方法，通过利用膜片40产生的热水提动体46或冷水提动体50相对于如图3所示的、位于壁46和52处的中央位置的偏移的方式，还可以用压力平衡器20进行自动调节，以改变在热水供给管路32中和在冷水供给管路36中的压力。这时的提动体将象一个单元那样进一步偏移至所述壁46和52中，或由所述壁46和52中离开，这样便可以通过提动体组件44调节开口(未示出)，以便有选择的增大或减小这一开口，使在膜片40的热水侧39的压力与在冷水侧41的压力连续的保持平衡，进而使或多或少的热水或冷水可以分别由压力平衡器20的腔室54和58进入至温度控制器24。

正如图3和图6所示，温度控制器24具有一个形成阀杆63的控制元件62，以及一个具有一对液滴型孔65和66的圆盘形基底64。三个间隔相等的、径向延伸的耳形部件67、68和69形成在基底64的周边，其中每一个均具有一个与圆周正交方向延伸的内部凹槽70。不锈钢节流板71呈圆盘形，其大小与基底64相类似。在板71处还形成有一对分别与孔65和66相对准的液滴型孔72和73。三个分离的突起74以朝向基底64的方向弯曲的方式形成在板71的周边。在组装中，突起74将穿过凹槽70延伸，以将板71固定在基底64上。各突起74呈锥形，并在板71附近形成为颈形，所以一旦嵌入至凹槽70内就可以实现栓锁定位。而且当突起74已嵌入至凹槽70之后，突起74的自由端可以分别沿离开耳形部件67、68和69的方向弯曲，以将板71靠向基底64栓锁住。温度控制器24还具有一个位于可调节的温度限制止动组件76中的圆盘75，该组件定位在由上壳体78形成的沟槽77内，并固定安装在阀帽43中。板71的下侧面与密封口56和60的上侧面以可转动连接的方式密封。由热水供给口56提供水流的热水流动通路，分别包括有位于基底64和板71处的液滴型孔65和72，以及混合腔室79。相类似的，由冷水供给口60提供水流的冷水流动通路，分别包括有位于基底64和板71处的液滴型孔66和73，以及混合腔室79。

温度控制器24的使用者可以通过转动手柄(未示出)来调节在混合腔室79中的热水和冷水的混合比率。手柄的转动将使阀杆63产生相应的转动，从而使节流板71相对于密封口56和60转动，以便移动各液滴型孔72和73，进而调节流入至混合腔室79的热水和冷水的水流量，以调节其水温使其获得使用者满意的水温，这一水温处于所供给的冷水水温至不会产生烫伤的上限温度之间的温度范围内。不会产生烫伤的水温通常可高达120F°。当转动阀杆63，使供给口56和60超过板71上的固定部分80时，将可以完全阻断流过温度控制器24的水流，并使压力平衡器组件10处于切断状态。

由混合腔室79给出的、具有选定水温的混合水流，将通过通路(未示出)由温度控制器24排出，沿着图2、3和4中的虚线箭头所示的方向进入至管线26，并输送到水量控制器14，再通过具有阀座90的开口88流出。可以通过固定连接在水量控制器14上的阀杆92处的阀门闭合元件91，控制和/或闭合所使用的水流，而且可以通过转动，使闭合元件91相对于阀座90升高或降低，从而可以如图3所示那样调节所流过的水流，或者完全阻断水流。阀杆92安装在壳体94处，壳体94与配置有阀门元件91的铸件96相连接。铸件96具有管线26和形成在其中的阀座90。混合的水流穿过开口88和阀座90后，将进入管线28输送到水流分流器30，再由水流分流器30排出至浴缸(未示出)或淋浴器(未示出)。

这种具有两个和/或三个手柄的压力平衡器组件10可以使用在多工位装置中，但也可以使用在单一工位装置中。为此，还可以在热水管线34和冷水管线38(参见图4)中成对的设置顶部加载的检测/止动阀100(参见图5)，或底部加载的检测/止动阀102(参见图8)。正如图5所示，检测/止动阀100具有一个固定在阀杆106处的阀门闭合元件104，该阀杆106安装在其中形成有管线34和38的铸件108。铸件108还包括一个形成在内侧部件111的阀座110，该内侧部件111具有一个形成在阀座110附近的开口112。可以通过使阀门闭合元件104与阀座110相啮合的方式闭合该开口112，以阻断通过管线34和/或38流入至压力平衡器20的水流。

如果需要，还可以将检测/止动阀配置在更靠近压力平衡器20和温度控制器24的位置，并可以使用如图7所示的底部加载检测/止动阀102。铸件114形成底侧具有螺纹的开口115，检测/止动阀102可通过该开口115实施加载。顶侧开口116具有一个贯穿其中的阀杆118。在开口116下形成有一个安装螺纹环122的扩大的螺纹部分120，螺纹环122在其长度的大约中点的位置处固定在阀杆118上，从而可以通过阀杆118在螺纹部分120内的转动，使阀门闭合元件124相对于阀座126的底侧升高或降低，阀座126需有一个开口128，所供给的热水和冷水可以通过这一开口128由管线34和/或38进入至压力平衡器20。阀座126和开口128形成在中间部件129处，从而可以将管线34和/或38与压力平衡器20分离开。阀门闭合元件124包括一个座落在向外延伸的凸缘132上的环形垫圈130，该向外延伸的凸缘132形成在柱形元件134的下端部，而且柱形元件134具有一个延伸穿过阀杆118的扩大型底部的、向内延伸的凸缘136。柱形元件134穿过开口128延伸。底部元件138用螺纹安装在开口115中，以便密封这一开口。弹簧140由底部元件138向上延伸，与阀杆118的扩大的底部相接合，并沿阀座126的方向推动阀门闭合元件124。O形环142安装在阀杆118的扩大的底部的沟槽144中，以便密封阀门闭合元件124。另一个O形环146设置在阀杆118上，在顶部开口116的正下方，以便密封阀杆118出口处的开口116，并防止开口116处产生泄漏。

一般说来，本发明并不仅限于如上所述的各个实施例。本发明还包括由各权利要求限定的、在本发明的主题范围内的各种变形和改型。

Claims (10)

1．一种压力平衡器组件，包括：

a．一个设置在组件一侧的压力平衡器和温度控制器，以及一个设置在组件另一侧的水量控制器；

b．压力平衡器接收所供给的、压力变化的热水和冷水，并且在基本上恒定的、预先选定的压力下将热水和冷水排出；

c．连接的温度控制器接收压力平衡器提供的水流，并适当的将水流温度保持在最高的防烫伤水温之下，这一最高的防烫伤水温在115F°至120F°之间。

d．温度控制器将处于选定水温下的混合后的热水和冷水排出；

e．连接的水量控制器接收温度控制器提供的混合后的水流，并在最小水流和最大水流之间调节水流量。

2．一种如权利要求1所述的组件，其中：

a．压力平衡器组件具有两个控制器，其中的温度控制器和水量控制器相互连接，并且配置在彼此相对分开的位置；

b．压力平衡器在其上游侧与温度控制器相互连接；

c．温度控制器配置在水量控制器的上游侧。

3．一种如权利要求2所述的组件，其中，水流分流器接收来自水量控制器的水流，并有选择性的将其直接排出至浴缸管口或淋浴器喷头。

4．一种如权利要求1所述的组件，其中，水量控制器可以调节，并可以完全阻断流过水量控制器的水流。

5．一种如权利要求1所述的组件，其中：

a．水量控制器具有一个使水流降低到零的最小位置；

b．温度控制器可以调节至完全阻断流过其中的水流。

6．一种如权利要求2所述的组件，其中：

a．一个连接温度控制器和水量控制器的第一管线，用于接收由温度控制器排出的热水和冷水的混合水流，并将混合后的水流输送至水量控制器；

b．一个与第一管线平行配置的第二管线，用于接收由水量控制器排出的水流。

7．一种如权利要求2所述的组件，其中，温度控制器与水量控制器沿一个水平管线配置在彼此相对分开的位置。

8．一种如权利要求2所述的组件，其中：

a．一个连接到压力平衡器的热水供给管线；

b．一个连接到压力平衡器的冷水供给管线；

c．一对安装在供给管线上的检测/止动阀，其中的一个安装在热水供给管线上，另一个安装在冷水供给管线上；

d．检则/止动阀可以被打开或闭合，以打开或闭合至压力平衡器的供给管线。

9．一种如权利要求8所述的组件，其中：

a．检测/止动阀具有一个由其底部外侧螺纹安装在供给管线上的底部元件；

b．检测/止动阀由供给管线的顶部外侧连接到底部元件，以便将检测/止动阀设置在压力平衡器的中部附近。

10．一种如权利要求8所述的组件，其中，检测/止动阀从顶部外侧螺纹连接入水流管线，以打开或闭合流过的水流。

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