CN1479827A - 单向控制的罗马管水龙头 - Google Patents

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Abstract

一种单向控制的罗马管水龙头(10)，它包括手柄，与手柄配合的操作杆和与操作杆配合的筒芯阀(12)。该阀(12)可提供至少为7.8GPM的最大流速。该筒芯阀(12)带有阀座(32)和下阀片(18)。阀座(32)包括上表面(58)和下表面(68)，及在上和下表面之间延伸的水路。水路的出口端的横截面大于入口端的横截面。下阀片(18)包括入口，其尺寸与水路的出口端匹配。水路的横截面大致为弓形，并且由平行的侧壁(74，75)和非平行的端壁(76，77)限定。

Description

单向控制的罗马管水龙头
技术领域
本发明一般涉及一种罗马管水龙头，尤其涉及一种单向控制的罗马管水龙头。
背景技术
标准单向控制的水龙头筒芯具有一般约为2.5GPM的流速。另一方面，罗马管水龙头为了在合理的时间段中注满管体，其流速需要在12-18GMP范围内。
目前，由于生产商不能采用筒芯阀满足消费者所需要的流速，因而不能提供单向控制的罗马管水龙头。按比例增加普通筒芯阀并不是众多原因的解决方案。试图按比例增加与罗马管一同使用的普通筒芯阀遭受失败，其中一个原因是由于通过为低流速而设计的阀时，相对于增加的流速具有过大的噪音。
第二个原因为：相对于手柄的位移，阀片也有位移量。仅按比例增加普通筒芯阀的尺寸会移动筒芯操作杆的枢轴点，该枢轴点会增加阀片对应于手柄位移量的位移量。普通的筒芯阀采用在完全关闭和完全打开位置之间约25°的手柄位移量。但是，在按比例增加型的普通筒芯阀中的相同的25°的手柄位移量将对应于较大的阀片位移量，这需要实际上较大的筒芯。反过来，较大的筒芯又需要违背审美标准的较大的水龙头。另外，较大的水龙头制造成本也很高。
发明内容
本发明涉及一种采用普通尺寸筒芯的单向控制的罗马管水龙头，由此克服了上述缺陷。
本发明的单向控制的罗马管水龙头包括手柄，与手柄配合的操作杆，与操作杆配合的阀。该阀可提供至少为7.8GPM的最大水流速。
根据本发明的一个方面，单向控制的罗马管水龙头包括带有阀座和下阀片的筒芯阀(cartridge value)。该阀座具有上表面和下表面，及在上下表面延伸的水路。水路的出口端比入口端的横截面大。下阀片包括入口，其尺寸与水路的出口端配合。
在本发明的最佳实施例中，水路包括平行侧壁和非平行的端壁。水路的横截面一般为弓形。
下面参照附图和权利要求详细描述本发明的其它特征和优点。
附图说明
图1为用于本发明筒芯阀的单向控制罗马管水龙头的透视图；
图2为用于图1中水龙头中的组装的筒芯阀的透视图；
图3为图2中的筒芯阀的分解图；
图4为图2中的筒芯阀的阀座的透视图；
图5为阀座的底视平面图；
图6为阀座的顶视平面图；
图7为阀座的侧视图；
图8为与阀座结合使用的下垫圈；
图9为与阀座结合使用的上垫圈；
图10为图2中的筒芯阀的下阀片的透视图；
图11为下阀片的顶视平面图；
图12为下阀片的底视平面图；
图13为图2中筒芯阀的上阀片的底视透视图；
图14为上阀片的顶视平面图；
图15为上阀片的底视平面图；
图16为上阀片的侧视图。
具体实施方式
如图1所示，单向控制的罗马管水龙头10采用图2-3所示的筒芯阀12。该筒芯阀12包括腔室14，上阀片16，下阀片18，由枢轴销26连接到轴衬24上的操作杆22。轴衬24连接到阀门偶联器28上，该阀门偶联器使轴衬24与上阀片16配套结合，由此使操作杆22可相对于下阀片18移动上阀片16。阀座32连接在腔室14的底面，并与腔室14相配合以将轴衬24，阀门偶联器28，上阀片16和下阀片18保持在其各自的位置上。图9所示的上垫圈34在阀座32和下阀片18之间提供防水密封，而图8所示的下垫圈36在阀座32与供水管(未示出)之间提供防水密封。在最佳实施例中，上下阀片16，18由普通的陶瓷材料制成。
图4-7所示的阀座32为带有一对水流入口42，44和一个出口46的圆形板38。该板38包括沿径向向外延伸的翼缘48，从翼缘48向上延伸的一对调整凸耳52和一对锁定凸耳54。该锁定凸耳54包括与腔室14接合的突指56，以使阀座32保持在其位置。板38的上表面58包括环绕入口42，44和出口46延伸的垫圈槽62，以接收上垫圈34。定位凸耳64在入口42，44之间向上延伸，并接合上垫圈34中的槽66，以便于定位上垫圈34并使其保持在该位置中。上表面58还包括沿每个入口42，44的外侧边缘延伸的弓形隆起60，以使上垫圈34保持在垫圈槽62中。板38的下表面68包括接收下垫圈36的垫圈槽72。
入口42，44为弓形，并且包括大致平行的侧壁74，75和在开口的端部倾斜的端壁76，77。该端壁76，77从板38的下表面68沿圆周向外倾斜，从而入口42，44在上表面58处的横截面大于在下表面68处的横截面。这样，入口42，44在阀座32与下阀片18之间的接触面较大。在接触面处扩大的开口改善了由于水龙头手柄位移的筒芯，而且倾斜的壁76也可降低水流的噪音。
图10-12所示的下阀片18包括一对与在阀座32的上表面58处扩大的入口42，44对齐的弓形入口78，82，并且其尺寸与扩大的入口相匹配。出口84与阀座32的出口46对齐，并且其尺寸与该出口相匹配。下阀片18的上表面86包括沿以入口78，82为圆心约52°的弧延伸的弓形槽88，并且该槽从入口78，82的临近处延伸到出口84处。上表面86还包括多个弓形的润滑槽96。下阀片18的下表面94包括垫圈槽96，该垫圈槽与阀座32的上垫圈槽62匹配，并与之对应，以接收上垫圈34。
图13-16所示的上垫圈16包括密封地与下阀片18的上表面86配合的下表面98和槽102。槽102包括一对阶梯形侧壁104，竖直的端壁106和与入口78，82的弧线紧密匹配的曲线形端壁108。如图16所示，槽102随与曲线形端壁108临近的纵深部分而具有不均匀的深度。槽的倾斜度便于改变水流从入口78，82到出口84的流动方向，而且也可以降低噪音。
在关闭位置，定位上阀片16，以使槽102用临近、但不叠加于入口78，82的曲线形端壁108覆盖出口84。当水龙头手柄移动到打开位置时，槽102开始叠加到一个或两个入口78，82上，从入口78，82到出口84提供冷水水路和/或热水水路。在普通的单向控制阀中，热水和冷水的量是由手柄的横向位置控制的。
本发明的筒芯阀已由独立的实验室测试过，其结果如下：
    阀的操作(％最大量打开)     流体流速     流体百分率
    100％打开     12.8GPM     100％
    50％打开     7.1GPM     55.47％
    阀的混合位置     流体流速     流体百分率(％最大流动)
    -100％(完全冷)     8.0     62.5％
    -50％     11.0     85.9％
    0％(中间位置)     12.8     100％
    +50％     10.7     83.6％
    +100％(完全热)     7.8     60.9％
注意：
测试仅在50％和100％时进行，流体压力为60psi。
在混合热水和冷水的中间位置，阀的位置被认为旋转0％最大旋转角度。
负和正％最大旋转角度分别为将阀旋转至冷水和热水位置。
上述数据表明本发明提供了一种单向控制的罗马管水龙头，其流体速度高至12.8GPM，在普通的双向控制的罗马管水龙头的流体速度的范围之内。重要的是该流体速度是由外径约为1.67英寸的筒芯阀实现的。
在描述本发明的最佳实施例时，本领域所属普通技术人员应从上述讨论、附图和权利要求中认识到，在不脱离权利要求所限定的构思和范围的情况下，可做出改变，修正和变化形式。

Claims (20)

1、一种单向控制的罗马管水龙头，它包括：
一手柄；
一与手柄配合的操作杆；和
一与操作杆配合的筒芯阀，该阀可提供至少为7.8GPM的最大的水流速度。
2、根据权利要求1所述的水龙头，其中最大的水流速度通过单向出口。
3、根据权利要求1所述的水龙头，其中筒芯阀包括至少一个允许至少为10GPM的最大水流速度通过的水路。
4、根据权利要求1所述的水龙头，其中筒芯阀包括至少一个允许至少为12.5GPM的最大水流速度通过的水路。
5、根据权利要求1所述的水龙头，其中筒芯阀的外侧直径小于1.85英寸。
6、根据权利要求1所述的水龙头，其中筒芯阀的外侧直径小于1.75英寸。
7、根据权利要求1所述的水龙头，其中筒芯阀的外侧直径小于1.70英寸。
8、一种单向控制的罗马管水龙头，它包括：
一带有阀座和下阀片的筒芯阀，该阀座具有上表面，下表面和在上下表面之间延伸的水路，水路的出口端的横截面大于入口端的横截面，下阀片具有尺寸与水路的出口端匹配的入口。
9、根据权利要求8所述的水龙头，其中水路包括平行的侧壁和非平行的端壁。
10、根据权利要求9所述的水龙头，其中水路的横截面大致为弓形。
11、根据权利要求8所述的水龙头，其中还包括临近水路的隆起。
12、根据权利要求8所述的水龙头，其中水路包括两个水路，阀座进一步包括用于定位垫圈的装置。
13、根据权利要求12所述的水龙头，其中用于定位的装置包括定位凸耳和临近于两个水路的隆起。
14、一种单向控制的罗马管水龙头，它包括：
一带有阀座，上阀片和下阀片的筒芯阀，该阀座和下阀片结合以确定入口水路和出口水路，该上阀片包括槽，该槽与下阀片结合以确定连接在进口水路和出口水路的水路，该槽在入口水路处比出口水路处深。
15、根据权利要求14所述的水龙头，其中阀座确定进口水路部分，所确定的部分在阀座的上表面处大于在阀座的下表面处。
16、根据权利要求14所述的水龙头，其中入口水路和出口水路结合提供至少为7.8GPM的最大流速。
17、根据权利要求15所述的水龙头，其中入口水路和出口水路结合提供至少为10.0GPM的最大流速。
18、根据权利要求14所述的水龙头，其中筒芯阀的外侧直径小于1.85英寸。
19、根据权利要求14所述的水龙头，其中筒芯阀的外侧直径小于1.75英寸。
20、一种单向控制的罗马管水龙头，它包括：
一手柄；
一与手柄配合的操作杆；
一与操作杆配合的阀门，该阀门包括带有一对入口和单个出口的阀座，具有一对入口和单个出口的下阀片，以及上阀片，该阀座，下阀片和上阀片结合以提供通过单个出口的至少为7.8GPM的最大流速。
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