FI70993C

FI70993C - TERMOSTATKRAN

Info

Publication number: FI70993C
Application number: FI850005A
Authority: FI
Inventors: Ari-Esa Johannes Maeaettaenen; Olli Einari Rapala
Original assignee: Oras Oy
Priority date: 1985-01-02
Filing date: 1985-01-02
Publication date: 1986-10-27
Also published as: NO855365L; FI70993B; NO157470C; NO157470B; EP0187378B2; DK161475C; EP0187378B1; EP0187378A2; ATE65121T1; FI850005A0; DK161475B; DK609185A; DK609185D0; EP0187378A3; FI850005A; DE3583433D1

Abstract

A thermostatic valve used for mixing hot and cold water. The valve comprises inlet openings (2, 3) for hot and cold water, of the conventional type, a control element (5), arranged movably inside the valve body, which is preferably designed in the form of a piston and allows the flow of hot and cold water in the adjusted ratio, and a mixing chamber (7) out of which leads an outlet opening (4). The object of the invention is to avoid functional problems with the movable control element which result primarily from the deposition of lime contained in the water in the confined movement cavities which produce a seal. For this purpose, the control element (5) is sealed to the valve body (1) by an elastic membrane (14), which is attached to both the control element and to the valve body, but whose elasticity permits the required control element movements.

Description

7099370993

TermostaattihanaThermostat

Esillä oleva keksintö kohdistuu kuuman ja kylmän veden sekoittamiseksi toimivaan termostaattitihanaan, jossa on kuuman ja kylmän veden tuloaukot, hanan rungon pitkittäisen ontelon sisään männän tapaisesti liikkuvasti sovitettu säätöelin, joka on kylmän ja lämpimän veden tuloaukkojen välisestä kohdasta tiivistetty ympäröivään runkoon nähden sekä päästää läpi säädetyt määrät kuumaa ja kylmää vettä säätöelimen jälkeen järjestettyyn sekoitustilaan ja sekoitustilasta pois johtavaan veden purkausaukkoon, jolloin säätöelimeen vaikuttaa aksiaa-lisesti sekoitetun veden lämpötilalle altis termostaattielin ja säätöelin on muotoiltu aksiaalisesti siirtyessään säätämään kylmän ja lämpimän veden kuristusaukkoja.The present invention relates to a thermostatic faucet for mixing hot and cold water with hot and cold water inlets, a piston-like movably arranged inside the longitudinal cavity of the faucet body, sealed at a point between the hot and cold water inlets to the surrounding body. and cold water in the mixing space arranged downstream of the control member and in the water discharge opening leading out of the mixing space, the control member being axially affected by the temperature-sensitive thermostatic member and the control member being shaped axially as it moves to control the cold and hot water orifices.

Tällaisia termostaattihanoja on tunnettu ja valmistettu jo kauan. Yleisin tyyppi on sellainen, jossa on sylinterimäinen runko sekä rungon sisällä männän tapaisesti liikkuva säätöelin. Säätöelin on sovitettu rungossa olevaan sylinterimäiseen tilaan siten, että se liukuu hyvin pienin välyksin runkoon nähden. Rungon ja säätöelimen välisen sovitteen tulee olla tiivis, joten välykset ovat hyvin pieniä, taikka sitten on tiivistys hoidettu erillisellä tiivisteellä. Vakavana haittapuolena tällaisessa termostaattihanassa on se, että vesijohtovedessä oleva kalkki saostuessaan näihin välyksiin huonontaa ja lopulta jopa estää hanan toiminnan. Jo pienetkin epä-puhtauskerrostumat haittaavat nopeasti hanan toimintaa.Such thermostatic taps have been known and manufactured for a long time. The most common type is one with a cylindrical body and an adjusting member moving like a piston inside the body. The adjusting member is arranged in a cylindrical space in the body so that it slides with very small clearances relative to the body. The adapter between the body and the adjusting member must be tight, so the clearances are very small, or then the sealing is treated with a separate seal. A serious disadvantage of such a thermostatic tap is that the lime in the tap water, when precipitated in these clearances, degrades and eventually even prevents the tap from operating. Even small deposits of impurity quickly interfere with the operation of the faucet.

Julkiseksi tulleesta FI-patenttihakemuksesta 3033/73 on pres-sostaattihanasta tunnettua käyttää tiivistävää joustavaa ku-mikalvoa, joka toimii tiivisteenä liikkuvan säätöelimen sekä sitä ympäröivän siirrettävän hoikin välissä. Tässä tunnetussa hanassa on kaksi erikseen liikkuvaa säätöelintä sekä kummankin kohdalla mainitunlainen kalvo sekä painekompensointi, 2 70993 jolloin kalvo erottaa menopuolen kammion ja kalibroidulla purkausaukolla varustetun tasauskammion toisistaan.It is known from the published FI patent application 3033/73 to use a sealing flexible rubber film as a seal between the movable control member and the surrounding movable sleeve. In this known faucet two separately movable members, as well as control of both the film and the kind of said pressure compensation, wherein the membrane 2 70 993 separates the expenditure side of the chamber and the equalizing chamber provided with a calibrated discharge opening of each other.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on nyt aikaansaada ter-mostaattihana, jossa joustavaa kalvoa käyttämällä saavutetaan erityisen yksinkertainen, taloudellisesti edullinen rakenne, jolla samalla vältetään edellä mainittu kalkin saostumisesta aiheutuva haitta.It is now an object of the present invention to provide a thermostatic tap in which the use of a flexible membrane achieves a particularly simple, economically advantageous structure, while at the same time avoiding the above-mentioned disadvantage of lime precipitation.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tällä tunnetulla tavalla muutoin toimiva termostaattihana, jossa liikkuvan säätöelimen ja rungon välinen tiivistys on aikaansaatu siten, että kalkin saostumisesta ei ole mainittavaa haittaa.The object of the present invention is to provide a thermostatic tap which otherwise operates in this known manner, in which the sealing between the movable control member and the body is provided in such a way that there is no appreciable disadvantage of limescale deposition.

Tämän päämäärän saavuttamiseksi on keksinnölle tunnusomaista se, että säätöelin on tiivistetty ympäröivään runkoon nähden säätöelimeen sekä runkoon kiinnitetyllä joustavalla rengasmaisella membraanilla, joka sallii tarvittavat säätöelimen liikkeet ja samalla erottaa sisääntulevan kylmän ja kuuman veden toisistaan. Näin ollen keksinnön mukaisessa hanassa ei ole hankaavia pintoja, eivätkä myöskään epäpuhtaudet pääse huonontamaan hanan toimintaa.To achieve this object, the invention is characterized in that the control member is sealed relative to the surrounding body by a control member and a flexible annular membrane attached to the body, which allows the necessary movements of the control member while separating the incoming cold and hot water. Thus, the faucet according to the invention has no abrasive surfaces, nor can impurities impair the function of the faucet.

Mitoittamalla membraani sekä säätöelin sopivasti, siten kuin ilmenee esimerkiksi vaatimuksista 2 ja 3, voidaan lisäksi järjestää niin, että mahdolliset veden paineiskut aiheuttavat kuristusta korkeamman paineen puolella. Siten keksinnön mukainen konstruktio voi osittain toimia myöskin pressostaatti-na.By dimensioning the membrane and the control element appropriately, as is apparent, for example, from claims 2 and 3, it is further possible to arrange so that any water pressure shocks cause a throttle on the higher pressure side. Thus, the construction according to the invention can also partly act as a pressostat.

Keksintöä ja sen muita piirteitä ja etuja selostetaan seuraa-vassa lähemmin esimerkin muodossa ja viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää keksinnön mukaista termostaattihanaa halkileikattuna.The invention and its other features and advantages will be described in more detail below in the form of an example and with reference to the accompanying drawing, which shows a cross-section of a thermostatic tap according to the invention.

3 709933 70993

Piirustuksessa on numerolla 1 yleisesti merkitty hanan lieriömäistä runkoa. Numeroilla 2 ja 3 on merkitty vierekkäin rungon sisään suunnatut kuuman ja kylmän veden tuloputket. Sekoitetun veden purkausaukko 4 sijaitsee keskellä hanan alaosassa. Numerolla 5 on merkitty rungon sisällä männän tapaisesta aksiaalisesti liikkuva säätöelin.In the drawing, the number 1 generally denotes the cylindrical body of the faucet. Numbers 2 and 3 denote the hot and cold water inlet pipes directed into the body side by side. The mixed water discharge opening 4 is located in the middle at the bottom of the faucet. Numeral 5 denotes an axially movable adjusting member within the body of the piston.

Säätöelin on pääasiallisesti lankarullan muotoinen ja sen päissä on viistoon ulospäin suunnatut laipat 5a ja 5b, jotka yhdessä rungon kanssa muodostavat renkaan muotoiset kuristus-aukot 6a ja 6b kuumalle vastaavasti kylmälle vedelle. Sää-töelimen 5 vasemmanpuoleiseen päähän vaikuttaa kierrejousi 12 ja sen oikeanpuoleiseen päähän termostaattielin 8, joka tunnetulla tavalla lämpötilan noustessa laajenee ja lämpötilan laskiessa supistuu aksiaalisuunnassa. Termostaattielimen 8 asemaan voidaan lisäksi vaikuttaa kierrettävällä nupilla 9, jonka akseli runkoon tarttuvien kierteiden 10 vaikutuksesta siirtää termostaattielintä 8 nuppia kierrettäessä. Termostaattielimen 8 suojaamiseksi vaurioilta on sen pidäkkeeseen lisäksi asennettu jousta 12 olennaisesti jäykempi jousi 11. Pi-dike on lisäksi tiivistetty runkoon 1 nähden O-renkaalla 15.The adjusting member is substantially in the form of a wire spool and has at its ends obliquely outwardly directed flanges 5a and 5b, which together with the body form annular choke openings 6a and 6b for hot and cold water, respectively. The left end of the control member 5 is acted upon by a coil spring 12 and its right end by a thermostatic member 8 which, in a known manner, expands as the temperature rises and contracts in the axial direction as the temperature decreases. The position of the thermostat member 8 can also be influenced by a rotatable knob 9, the axis of which, due to the threads 10 engaging the body, moves the thermostat member 8 when the knob is rotated. In order to protect the thermostatic member 8 from damage, a spring 11 which is substantially stiffer than the spring 12 is additionally mounted on its detent. The pi-dike is further sealed with respect to the body 1 by an O-ring 15.

Kuten on alan asiantuntijoille hyvin tunnettua, toimii hana seuraavasti:As is well known to those skilled in the art, the faucet operates as follows:

Kuuma vesi saapuu tuloaukosta 2 sekä virtaa rengasmaisen ku-ristusaukon 6a läpi sekoitustilaan 7. Vastaavasti kylmä vesi saapuu tuloaukosta 3 sekä virtaa kuristusaukon 6b kautta hanan päässä olevaan tilaan 8, sekä siitä edelleen säätöelimen 5 läpi sekoitustilaan 7. Laippa 13 aikaansaa sen, että tulo-vedet eivät pääse suoraan osumaan termostaattielimeen 8. Mikäli esimerkiksi sekoitustilassa 7 oleva vesi kuumenee liikaa, laajenee termostaattielin 8 kuristaen kuuman veden aukkoa 6a, ja mikäli taas sekoitettu vesi kylmenee liikaa, pienenee ku-ristusaukko 6b termostaattielimen 8 supistuessa ja jousen 12 painaessa säätöelintä oikealle. Valittuun lämpötilaan vaikutetaan kuten tunnettua kierrettävällä nupilla 9 ja sekoitettu vesi purkautuu aukosta 4.Hot water enters the mixing space 7 from the inlet 2 and flows through the annular orifice 6a to the mixing space 7. Correspondingly, cold water enters the mixing space 8 from the inlet 3 and flows through the orifice 6b into the mixing space 7 and further through the control element 5 to the mixing space 7. The flange 13 the water cannot directly hit the thermostat member 8. If, for example, the water in the mixing space 7 overheats, the thermostat member 8 expands by throttling the hot water opening 6a, and if the mixed water cools too much, the orifice 6b decreases The selected temperature is acted upon as is known with the rotary knob 9 and the mixed water is discharged from the opening 4.

7099370993

Olennaista on esillä olevassa keksinnössä säätöelimen 6 tiivistys runkoon nähden. Tämä on aikaansaatu joustavalla, esimerkiksi kumia olevalla membraanilla 14, joka on esitetyssä esimerkissä litteän renkaan muotoinen. Se voi olla kiinnitettynä paksunnoksella, vulkanoimalla tai muulla sopivalla tavalla säätöelimeen 5 sekä ympäröivään runkoon. Tämän membraa-nin ansiosta ei ole tarvetta järjestää pieniä, tiiviitä mutta liikkumisen sallivia välyksiä säätöelimen ja rungon välille.The sealing of the control member 6 relative to the body is essential in the present invention. This is achieved by a flexible membrane 14, for example of rubber, which in the example shown is in the form of a flat ring. It may be attached by thickening, vulcanization or other suitable means to the adjusting member 5 and to the surrounding frame. Thanks to this membrane, there is no need to provide small, tight but allowable clearances between the adjusting member and the body.

Piirustuksen esittämässä suoritusmuodossa on renkaanmuotoinen membraani 14 sijoitettu reunoiltaan säätöelimeen ja vastaavasti runkoon tehtyihin V-muotoisiin syvennyksiin. Membraanin 14 ulottuvuus säteen suunnassa on suurempi kuin laippojen 5a ja 5b säteittäinen ulottuvuus laskettuna säätöelimen sylinte-rimäisestä keskiosasta kuristusaukkoihin 6a ja 6b asti. Tämän ansiosta mahdolliset paineiskut, jotka esiintyvät kuuman tai kylmän veden puolella, aiheuttavat säätöelimen liikkumisen siten,että vastaava kuristusaukko 6a tai 6b pienenee. Täten säätöelin toimii myöskin samalla osittain pressostaattina.In the embodiment shown in the drawing, the annular membrane 14 is arranged at its edges in the adjusting member and in the V-shaped recesses made in the body, respectively. The radial dimension of the membrane 14 is greater than the radial dimension of the flanges 5a and 5b calculated from the cylindrical central part of the adjusting member to the throttling openings 6a and 6b. As a result, any pressure shocks that occur on the hot or cold water side cause the control element to move so that the corresponding throttle opening 6a or 6b is reduced. Thus, the control member also acts in part as a pressure switch.

On selvää, että hanan samoin kuin säätöelimen muotoa ja rakennetta voidaan vaihdella monella tavalla poikkeamatta keksinnön ajatuksesta, nimittäin säätöelimeen ja runkoon kiinnitetystä joustavasta membraanista.It is clear that the shape and structure of the faucet as well as the control member can be varied in many ways without departing from the idea of the invention, namely from the flexible membrane attached to the control member and the body.

Claims

1. A thermostatic valve serving for mixing hot and cold water, which has inlet openings (2, 3) for hot and cold water, one inside the body of the tap (1) in an elongated continuous piston-like movable control means (5), which in a the space between the intake openings for hot and cold water is sealed against the surrounding body (1) and permits controlled amounts of hot and cold water to a mixing space (7) arranged after the regulating means and to a water outlet opening (4) arranged from the mixing room, the guide means (5) is axially actuated by a thermostat member (8) exposed to the temperature of the mixed water and the control means (5) is designed to regulate, in its axial displacement, openings (6b, 6a) for the cold and hot water, characterized in that the regulating member (5) is sealed to the surrounding body (1) by means of a resilient annular membrane (14) attached to the regulating member as well as the body. gives the required movements of the regulator (5) and at the same time separates the incoming cold and hot water from each other.

2. A thermostatic valve according to claim 1, in which the throttle openings of the regulator are formed between flanges (5a, 5b) at the ends of the regulator (5) and the body (1), characterized in that the radial extent of the diaphragm (14) is greater than that of the flanges. (5a, 5b) radially extending from the cylindrical central portion of the regulator to the throttle apertures (6a, 6b).

The thermostatic valve according to claim 2, wherein the regulating means (5) is approximately in the form of a wooden roller and