KR19980702006A - 개량된 볼 밸브를 가지는 싱글핸들 혼합밸브 - Google Patents

개량된 볼 밸브를 가지는 싱글핸들 혼합밸브 Download PDF

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Abstract

혼합밸브(10)는 혼합된 물의 유동률 및 혼합온도를 제어하기 위하여 이동가능한 볼밸브(24)를 조정하기 위한 제어스템(42)을 가진다. 볼밸브(24)는 한쌍의 슬롯(60)과 볼밸브(24)의 슬롯(60)을 통하여 연장되는 핀(64)을 가진다. 스템(42)은 볼밸브내로 연장되는 브레이스(80)를 가지며 핀(64)에 대항하여 인접된다. 핀(64)은 볼이 카트리지(56)에 수직으로 부착되어 카트리지의 바닥개구단부(92)로부터 떨어져 나가는 것을 막도록 카트리지(56)내에 결합된다.

Description

개량된 볼 밸브를 가지는 싱글핸들 혼합밸브
온수 및 냉수의 흐름을 제어하며, 통상적으로 혼합밸브로 언급되는 싱글핸들 수도꼭지는 소비자들에게 광범위한 호평을 받아왔다. 수도꼭지는 통상적으로 핸들 또는 손잡이가 냉온수의 혼합을 조정하고 체적비율, 즉 흐름을 조정하기 위해서 2개의 다른 방향으로 이동가능하도록 구성된다.
상업적으로 가장 널리 호평받고 있는 혼합밸브의 2가지 기본 타입은 플레이트 밸브 및 볼 밸브이다. 볼 밸브는 내구성이 좋고 신뢰성 있는 소형구조를 제공한다. 플레이트 밸브는 카트리지 형태로 용이하게 팩키지화 될 수 있는 구동메카니즘을 제공한다.
공지된 플레이트 밸브 카트리지는 이동가능한 및 고정된 밸브 플레이트를 수용하고 있다. 카트리지는 수도꼭지를 용이하게 보수하기 위해서 쉽게 제거되어 또 다른 것으로 교체될 수 있다. 물공급을 차단시킨 후에, 단지 수도꼭지를 개방시켜 카트리지는 쉽게 교체된다. 이러한 타입의 보수는 숙련된 기술자를 부를 필요없이 성취될 수 있다.
플레이트 밸브는 오래동안 카트리지 형식으로 구체화 되어 온 반면에, 볼 밸브는 이전에 카트리지 구조로 만들어 지지 않았다. 볼밸브에 대한 상업적으로 성공적인 카트리지의 발전에는 몇가지 어려움이 있다. 첫째로, 전통적인 볼 밸브의 플로팅 특성은 어떤 카트리지라도 볼 밸브를 완벽하게 에워싸고 포획하는 것이 요구되는데 볼 밸브는 카트리지의 바닥으로 간단하게 떨어진다. 둘째로, 수도꼭지 본체내에서의 볼 밸브 구조의 소형화 특성은 카트리지를 포함하기 위하여 작은 공간만을 제공한다. 수도꼭지 하우징내에 볼을 수용시키고 포획하게 하는 전통적인 카트리지의 도입은 하우징이 카트리지를 포함시키기 위하여 요구되는 추가적인 높이를 구체화시키도록 보다 크게 만들어질 것이 요구된다.
나아가서, 전통적인 카트리지는 마모된 일레스토머릭 씰을 보수하지 못하게 한다. 카트리지는 일레스토머릭 통로씰을 종종 포함하는 고정된 밸브 통로 및 이동되는 밸브요소를 모두 수용한다. 수도꼭지내의 대부분의 마모 및 그에 따른 누출은 일레스토머릭 통로 씰상에서 이동되는 밸브요소의 반복적인 이동으로 야기된다. 씰이 카트리지 내에 있기 때문에, 아직 긴 유효 수명을 가진 많은 양호한 카트리지 구성요소들을 포함하는 전체 카트리지는 교체된다. 쓰레기 제거에 대한 요구는 보수 작업을 단순화하기 위한 요구에 의하여 상쇄된다. 나아가서, 많은 카트리지가 영구 조립되어 분해될 수 없게 되어 있다.
심지어는 분해될 수 있는 카트리지에 있어서도, 모든 구성요소 부품으로 분해될 수 있는 카트리지의 장점을 상실한다. 이동가능한 밸브 요소가 떨어져나가서 정확한 방향으로 종종 되돌아 갈 수 없다. 이러한 잘못된 설치는 본래 대칭적인 대칭 플레이트 밸브 및 볼 밸브에 쉽게 야기될 수 있다. 당해 분야의 숙련자는 부정확한 방향으로 카트리지내에 소정의 볼 밸브가 장착되는 것을 피하기 위해서 노력을 필요로 한다.
최근에, 볼 밸브는 상업적으로 받아들여지고 있는 플레이트 타입 혼합밸브와 동일한 방식으로 핸들이 작동되는 것이 발명되었다. 이들 볼 타입 혼합 밸브중 일부는 볼 밸브요소상에 장착되는 회전가능한 플레이트의 형상으로 또 다른 이동부분의 도입을 필요로 한다. 그러한 볼 밸브 중 하나는 1984년 5월 22일에 로취(Lorch)에게 허여된 미국특허 제 4,449,551호에 개시된다.
상업적으로 인기있는 플레이트 밸브의 소정의 핸들이동을 모방하는 또 다른 볼 구조체는 하우징내에 볼을 위치결정시키기 위하여 볼 밸브를 통하여 연장되는 횡단핀을 체결하는 1992년 12월 23일에 당사의 이름으로 허여된 PCT공보 제 WO92/22765호에 개시된다. 이러한 구조는 볼 밸브 수도꼭지의 작동시 플로팅 또는 스폰지감을 실제적으로 제거시킨다.
이들 2개의 상기 공보에서 개시된 수도꼭지에 의하여 제공되는 핸들의 이동은 실제로 동일하다. 볼 밸브 구조는 밸브몸체의 고정된 세로축 주위에서의 핸들의 궤도 이동과 밸브 몸체에 대하여 이동가능한 횡단축 주위에서의 요동, 즉 피봇선회 이동을 허용한다. 횡단축은 밸브 몸체의 세로축과 수직이며 고정된 세로축 주위에서 핸들이 회전함에 따라 하우징 주위에서 이동되도록 핸들에 대하여 고정된다. 이러한 타입의 핸들 이동의 하나의 구별되는 특성은 핸들이 잠금위치로 피봇선회될 때, 냉온수의 소정의 혼합비율이 핸들의 위치로서 기억될 수 있어서 수도꼭지가 다시 개방될 때, 냉온수의 동일한 혼합이 수도꼭지를 통하여 흘러나온다.
1994년 6월 23일에 발행된 당사의 최근 PCT공보 제 WO 94/13985호에는 대부분의 플레이트 밸브 수도꼭지의 이동, 즉 고정된 수직축 주위에서의 궤도 이동 및 이동가능한 수평축 주위에서의 요동이동을 또한 모방하는 볼밸브용의 개량된 카트리지가 개시된다. PCT공보 제 WO 94/13985호는 이러한 개량된 카트리지의 구조를 설명하기 위해서 참조된다.
한편, 또 다른 타입의 볼 구동 기구가 소정의 상황에서 바람직할 수 있다. 이러한 또 다른 타입의 볼 구동기구는 수도꼭지 몸체의 세로축을 가로지르는, 즉 많은 세면기 수도꼭지에서 수평으로 회전하는 고정된 축을 가진다. 하나의 볼 밸브 구동기구는 고정된 수평축에 사실상 수직으로 볼에 대하여 고정되는 이동가능한 축을 가진다. 회전되는 이동가능한 축은 볼의 이동과 함께 고정축 주위에서 수직면내에서 피봇선회되고 수평위치 주위에서 중심이 잡혀진다. 이러한 타입의 볼 구동기구의 예가 1962년 10월 2일에 아담스(Adams)외 다수에게 허여된 미국특허 제 3,056,418호에 개시된다. 또 다른 볼 구동기구는 아담스의 그것과는 반대의 위치에서 고정 및 이동가능한 축을 가지는 것으로 공지된다. 이러한 타입의 볼 구동기구의 예가 1952년 4월 8일에 페리(Perry)에게 허여된 미국특허 제 2,592,062호에개시된다.
그러나, 또 다른 타입의 볼 밸브 구동기구는 고정된 횡단축에 사실상 수직이고 제어스템과 사실상 일직선인 이동가능한 축을 가진다. 이러한 타입의 구동기구는 1968년 12월 24일에 마누지안(Manoogian)에게 허여된 미국특허 제 3,417,783호에 개시된다.
이들 특별히 언급된 또 다른 타입의 볼 밸브구조는 유지비용의 증가 또는 보다 종종 보수되는 특성을 가진다. 특히, 볼밸브요소는 밸브몸체의 입구통로 주위에 위치되는 일레스토머릭 입구통로 씰과 밸브 덮개 또는 캡 아래에 장착되는 밀봉 개스킷과의 사이에 장착된다. 일레스토머릭 통로 씰 및 개스킷은 밸브몸체와 캡 사이의 볼 밸브요소에 대하여 플로팅 특성을 가지게 한다. 수직 방향으로 볼 밸브를 확실하게 부착시키는 로케이터 기구 또는 완전한 잠금이 없다. 볼 밸브가 일레스토머릭 요소에 대항하여 병진방식으로 이동될 수 있기 때문에, 핸들작동시 작동자는 혼합밸브의 설계에서 의도되지 않은 방향을 포함하는 소정의 방향으로 적은 양만큼 핸들을 또한 이동시킬 수 있다. 이러한 의도되지 않은 이동은 수도꼭지의 적절한 작동에 대하여 작동자의 불확실성 및 수도꼭지의 작동에 대한 바람직하지 않은 스폰지감을 가지게 한다. 나아가서, 핸들의 스폰지감은 핸들이 불안정하고 적절하게 조립되지 않았다는 인상을 준다.
상업적으로 공지된 볼 밸브 구조내에서 상단 밀봉 개스킷은 3가지 기능을 제공한다. 첫째로, 그것은 볼 주위에서의 누수에 대항하여 밀봉된다. 둘째로, 그 외주는 누출을 막도록 하우징의 내부표면에 대항하여 밀봉된다. 세째로, 개스킷은 작용되는 수압에 대항하는 입구 밀봉 수단에 대항하여 아래쪽으로 볼을 탄력적으로 위치시킨다. 결과적으로 개스킷은 크고 비싼 구성요소가 된다. 원활한 작동을 얻기 위해서, 일레스토머릭 밀봉 개스킷은 볼 부재와 일레스토머릭 재료의 직접적인 접촉을 비교하여 볼때 마모를 감소시키기 위해서 볼 밸브에 접촉되는 테트라플루오로에틸렌의 얇은 층을 종종 가진다.
플로팅 감을 감소시키기 위해서, 조정링은 많은 볼 밸브 혼합 밸브내에 체결된다. 조정링은 밸브 캡 상에 조정가능하게 나사로 죄어진다. 조정링은 볼 밸브 요소에 대항하여 아래쪽으로 밀봉 개스킷을 압축시킨다. 볼 밸브 요소에 대항하는 밀봉 개스킷의 증가된 압축력은 바람직하지 않은 스폰지 이동을 감소시키지만 제거시키지는 않는다. 나아가서, 공지된 개스킷과 조정링의 결합은 비용과 혼합밸브의 복잡성을 증가시킨다. 밀봉 개스킷 상에 작용하는 증가된 압력은 개스킷을 마모시킨다. 마손이 진행됨에 따라, 조정링은 안정된 위치에 핸들을 유지시키기 위하여 또한 수도꼭지 핸들상에 작용되는 중력으로 핸들이 이동되지 않게 막기 위하여 작동되는 수도꼭지 핸들에 작동저항을 제공하고 밀봉되도록 개스킷 상의 압력을 회복시키기 위해서 되풀이하여 조정되어야만 한다.
나아가서, 이들 또 다른 타입의 볼 밸브 구동기구는 몇가지 이유로 카트리지 조립체내에 설치되지 않았다. 하나의 이유는 소정의 2개의 축 주위에서 볼을 피봇선회시키기 위한 능력을 유지시키는 한편 종래 크기의 카트리지내에서 볼을 적절하게 감싸는 기구를 개발해야만 한다는 것이다. 나아가서, 볼이 개스킷 상에 지나치게 해로운 힘을 작용시키지 않는다는 것을 보증하기 위하여 볼과 카트리지 사이에서 리테이닝 상단 밀봉 개스킷에 대항하는 압축력을 제한하는 볼 밸브에 대하여 어떠한 카트리지도 개발되지 않았다.
필요한 것은 볼 밸브를 수용하는 혼합밸브용 카트리지내에 수용되는 상이한 타입의 모든 볼 밸브 기구에 대하여 제공되는 볼 밸브구조이다. 또한 필요한 것은 하우징 외부로의 누출에 대항하여 밀봉되는 상단 밀봉개스킷을 제공하며 볼 밸브요소를 수용하지만 입구통로 주위에서 일레스토머릭 통로 씰로의 접근을 허용하는 볼 밸브용 카트리지이다.
본 발명은 수도꼭지 혼합밸브에 관한 것이며, 보다 상세하게는 혼합밸브 볼 밸브카트리지에 관한 것이다.
도 1은 잠금위치의 수도꼭지를 도시하는 본 발명의 일실시예에 따르는 수도꼭지 혼합밸브의 부분 단면 측부 정면도,
도 2는 도 1에 도시된 혼합밸브의 분해조립도,
도 3는 도 1의 선 3-3을 따라서 취해진 카트리지 부재의 부분 횡단면도,
도 4는 카트리지 조립체를 예시하는 도 3의 선 4-4를 따라서 취해진 횡단면도,
도 5는 도 2에 도시된 볼 밸브 및 핀의 부분 단면 사시도,
도 6는 혼합온도를 변화시키는 볼 밸브의 이동을 예시하는 도 3과 유사한 도면,
도 7은 핀, 스템 및 브레이스 부재의 또 다른 변경을 예시하는 도 3과 유사한 도면,
도 8은 브레이스 부재 및 스템의 변경을 예시하는 도 3과 유사한 도면,
도 9는 도 8에 도시된 볼 밸브 및 칼라를 예시하는 도 5와 유사한 도면,
도 10은 도 3에 도시된 것과는 다른 볼 작동을 제공하는 본 발명의 실시예를 예시하는 도 3과 유사한 도면,
도 11은 카트리지 조립체를 예시하는 도 10에 도시된 선 11-11을 따라서 취해진 부분 횡단면도,
도 12는 도 11에 도시된 볼 밸브 및 핀을 예시하는 도 5와 유사한 도면,
도 13는 안티사이펀 밸브를 체결하는 볼 밸브의 변경을 도시하는 도면, 그리고
도 14는 안티사이펀 밸브를 체결하는 변경실시예를 도시하는 도면,
본 발명의 하나의 특성에 따라서, 액체용 수도꼭지 혼합밸브는 하우징의 공동내에 피봇선회가능하게 장착되는 볼 밸브 요소를 가진다. 중공은 복수의 입구통로 및 적어도 하나의 출구통로와 연통된다. 볼 밸브는 적어도 부분적으로 구형인 표면 및 그 표면내에 복수의 입구개구를 가진다. 개구는 통로를 통하여 혼합 온도 및 유량에 있어서 유체흐름을 제어하기 위하여 통로와 협력된다. 밸브하우징은 제어개구를 가진다. 볼 밸브는 제어개구를 통과하는 제어스템을 가진다. 핸들은 스템에 작동가능하게 연결될 수 있다. 캡 부재는 제어개구 주위에서 밀봉좌대를 가진다. 밀봉 개스킷은 캡 부재내의 상부개구주위에서 밀봉좌대내에 수용되며 이동가능한 볼 밸브요소에 대하여 밀봉적으로 인접된다. 볼 밸브는 볼의 대권주위에서 대체로 함께 중심이 맞춰지는 제 1아치형 슬롯을 가진다. 축은 측면 미끄럼 이동에 대항하여 본체내에 결합되며 볼의 슬롯을 통하여 연장된다. 축은 볼 밸브의 상부에 대항하여 부착되는 브레이스에 대항하여 인접된다.
일 실시예에서, 볼 밸브는 카트리지 하우징에 피봇선회가능하게 장착된다. 혼합밸브는 카트리지 하우징을 수용할만한 크기의 중공을 가진다. 카트리지는 볼 밸브 요소가 입구통로의 하류쪽 단부에서 수용되는 일레스토머릭 입구통로 씰을 직접적으로 부착시키도록 상기 볼 밸브요소가 입구통로와 함께 돌출되는 저부개구를 가진다. 브레이스는 볼이 카트리지의 저부 개구를 통하여 하류로 바람직하지 않게 떨어지거나 덜컥거리는 것을 막기 위해서 축에 대항하여 지지된다.
본 발명의 또 다른 특성에 따라서, 수도꼭지 혼합밸브는 수도꼭지 본체의 중공내에 수용되는 카트리지 하우징에 이동가능하게 장착되는 밸브요소를 가진다. 이 본체는 중공과 유체연통되는 복수의 출구통로 및 입구통로를 가진다. 상기된 바와같이 볼 밸브 요소는 입구통로와 함께 카트리지내의 저부개구를 통하여 돌출된다. 볼의 슬롯을 통하여 연장되는 축은 측면 미끄럼 이동에 대항하여 카트리지 내에 결합된다. 브레이스는 볼 밸브의 상부에 대항하여 부착되고 연장되며 상기 카트리지의 저부개구에서 덜컥거리거나 떨어지지 않도록 볼에 대항하는 지지를 제공하기 위해서 축에 인접된다.
일 실시예에서, 밀봉개스킷은 상기 카트리지 하우징내에서 상기 상부개구 주위에서 밀봉좌대에 수용되며 이동가능한 볼밸브 요소에 대항하여 밀봉적으로 인접된다. 카트리지 하우징은 상기 상부 개구와 밀봉좌대 사이에 삽입되는 종속 플랜지를 가진다. 플랜지는 볼 밸브에 가깝게 근접하여 있으며, 밀봉의 최대 압축력을 제어하기 위해서 씰에 대항하여 볼 밸브의 상향이동에 멈춤한계부를 제공한다.
바람직하게, 브레이스 부재는 축에 대항하여 인접되는 2면각을 포함하는 단부를 가지며 축의 직경방향으로 마주하는 쪽에 인접되는 측면 플랜지를 가진다. 축은 상기 볼 밸브의 상기 내부의 중심으로 연장되며 브레이스는 축의 중심에 근접하여 축에 대항하여 인접된다. 일 실시예에서, 스템의 중간위치로부터 스템의 측면위치로 축에 수직인 축선을 따르는 볼 밸브의 요동이동시, 브레이스가 밀봉개스킷에 대항하여 볼을 더 가압시키기 위해서 축에 대하여 위쪽으로 볼을 가압시키며 볼 밸브와 카트리지 사이의 개스킷을 압축시키도록 축과 브레이스의 접촉은 볼의 중심으로부터 약간 떨어져 있다.
바람직하게 볼은 상기 제 1슬롯에 직경방향으로 마주하는 제 2아치형 슬롯을 가진다. 축은 제 1 및 제 2슬롯을 통하여 연장되며 카트리지 하우징 또는 수도꼭지 본체내에서 양쪽 말단부에 수용된다. 축은 바람직하게 축의 축선주위에서 볼의 상대회전을 제공하기 위해서 원형단면을 가진다.
일 실시예에서, 슬롯은 제어스템에 부착되는 레버핸들의 말단부에 근접해 있는 평면을 형성하는 볼밸브 상의 대권을 따라 윤곽이 나타나 있다. 볼 밸브가 2개의 방향으로 이동될 수 있도록 평면은 축에 수직인 수직축선을 가지는데, 그 2개의 방향 중 하나는 수직축선 주위에 있고 두번째 방향은 축의 축선주위에 있다.
또 다른 실시예에서, 볼 밸브가 2개의 방향으로 이동될 수 있도록 슬롯은 제어스템에 수직인 평면을 형성하는 대권상에 있는데, 그 2개의 방향중 하나는 스템의 중앙 수직축선 주위에 있고 두번째 방향은 축의 축선주위에 있다.
일 실시예에서, 브레이스 부재는 볼 밸브내로 지나가는 제어스템의 연장부분이다. 또 다른 실시예에서, 브레이스 부재는 제어스템에 대하여 회전가능한 분리부재이며 2면각 및 측면 플랜지를 제공하고 볼 밸브내에 축의 설치시 측면 플랜지 사이에서 축이 삽입되도록 적절하게 방향이 잡혀질때까지 회전된다.
안티 사이펀 밸브는 볼 밸브 내측에 수용될 수 있고 브레이스 주위에서 수용된다. 안티 사이펀 밸브는 볼 밸브의 상부내에서 개구를 통하여 주위대기와 연통된다.
본 발명의 일반적인 특성에 따라서, 혼합밸브는 볼 밸브가 슬롯을 가지는 상태에서 볼 밸브 카트리지를 가진다. 돌출부는 카트리지에 병진적으로 부착되며 볼의 슬롯을 통하여 연장된다. 볼은 볼의 슬롯을 통하여 연장되는 지점에서 돌출부의 축선 주위에서 회전가능하다. 지지부는 카트리지의 저부 개구를 통하여 아래로 떨어지지 않도록 볼에 대항하는 지지를 제공하기 위해서 볼 밸브의 상부에 대항하여 인접되는 볼 밸브의 중공 내부내로 돌출부로 부터 연장된다.
본 발명의 또 다른 특성에 따라서, 수도꼭지용 볼밸브는 상기 볼밸브의 대권 주위에서 제 1아치형 슬롯을 가지는 볼 밸브 표면을 포함한다. 브레이스는 상기 볼 밸브의 상부에 대항하여 부착되며 연장되어 볼의 슬롯을 통하여 연장될 수 있는 축에 인접된다. 볼은 축의 축선주위에서 회전가능하다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와같이, 혼합밸브(10)는 하우징 베이스 부재(14)및 덮개조립체(16)로 형성되는 종래의 밸브 하우징(12)을 가진다. 베이스부재(14)는 반구형 저부표면(21)으로 형성되는 중공(22)을 가진다. 냉온수용 2개의 입구통로(18,19)는 카트리지(26)내에 수용되는 볼 밸브요소(24)에 대항하여 관형 알레스토머릭 밀봉요소(25)를 편향시키는 2개의 편향스프링(23)을 위하여 좌대를 형성하는 저부표면(21)내에 반대로 구멍이 뚫린 하류쪽 단부를 가진다. 출구통로(20)는 저부표면(21)으로부터 연장되며 중공(22)으로부터의 혼합된 물의 통로를 위하여 측부 원통형 벽면(27)을 통한다.
종래의 관형 셸(17)은 저부 베이스 부재(14)주위에 밀봉적으로 및 미끄럼가능하게 장착되며 출구통로(20)와 유체연통되는 환형챔버(15)를 형성한다. 스파우트(29)는 셸에 부착되며 셸(17)내의 개구(13)를 통하여 환형챔버(15)와 유체연통된다. 덮개 조립체(16)는 베이스 부재(14)에 나사가공되는 나사홈 부재(31)를 포함한다. 외장 셸(11)은 부재(31)위에 위치된다.
볼 밸브요소(24)는 적절하게 성형되고 위치결정된 냉수입구 개구(32), 온수입구개구(34), 및 출구개구(36)와 함께 대체로 구형인 밸브표면(31)을 가진다. 표면(31)의 형상은 중공(22)의 저부표면(21)의 오목한 형상을 보완시킨다. 개구(32,34)는 각각의 입구통로(18,19)와 연결되며 출구개구(36)는 물의 혼합비 및 유동률, 즉 2개의 입구통로(18,19)로부터 출구통로(20)로 단위시간당 흐르는 전체물의 체적을 규제하기 위해서 출구통로(20)와 유체연결된다.
덮개 조립체(16)는 제어개구(40)를 가진다. 덮개(16)는 밸브하우징(12)의 수직축선(28)이 제어개구(40)를 통과하도록 위치결정된다. 카트리지(26)는 개구(40)아래에 일직선으로 정렬되는 상부 개구(58)를 가지는 하우징부재(56)를 포함한다.
제어스템(42)은 볼 밸브요소(24)에 고정적으로 연결된다. 제어스템(42)은 제어개구(40)를 통하여 연장된다. 제어스템(42)은 종래의 방식으로 수도꼭지 레버핸들(43)에 부착되도록 구성된다.
볼 밸브요소(24)는 카트리지 하우징부재(56)에 피봇선회 가능하게 장착된다. 하우징부재(56)는 수도꼭지 적용에 적합한 공지된 플라스틱 재료로 제조될 수 있다. 볼 밸브요소(24)는 볼 밸브(24)의 표면(29)주위에 한쌍의 직경방향으로 마주하는 원호형상의 슬롯(60)을 또한 가진다. 슬롯(60)은 볼 밸브 주위에서 대권 부분을 형성하는 중앙수직축선을 가진다. 대권은 레버핸들(43)의 말단부(63)를 향하여 배치되는 평면(73)내에 놓여진다. 평면(73)은 밸브의 혼합온도를 조정하는 이동가능한 회전축선(68)과 직교한다.
핀(64)으로 언급되는 원통형 축은 볼을 통하여 양쪽 슬롯(60)을 통하여 연장된다. 핀(64)은 카트리지 하우징 부재(56)내의 구멍(67)에 피봇회전 가능하게 결합된다. 핀(64)은 볼 밸브(24)의 중심(84)을 가로질러 제어스템(42)에 수직으로 놓여지도록 위치결정된다. 핀(64) 및 슬롯(60)은 축선(68)주위에서 제한된 회전을 제공하도록 미끄럼 가능하며 핀의 고정축선(75)주위에서 회전을 제공하도록 회전가능하게 끼워맞춰지는 크기이지만 슬롯의 폭으로 통상 언급되는 방향을 따라서 핀에대하여 볼 밸브의 상당한 회전을 방해한다.
슬롯(60)의 단부(74)는 반원형상이며 핀(64)에 대하여 멈춤 쇼울더를 형성한다. 슬롯(60)은 슬롯(60)내에서 핀(64)의 미끄럼 이동을 허용하기에 충분한 간극을 형성하기 위한 폭을 가진다. 바람직하게 슬롯(60)과 핀(64)사이에서 측면간격은 존재하지 않는다.
볼 밸브요소(24)는 카트리지 하우징(56)의 커다란 저부개구단부(92)를 통하여 돌출되는 밸브표면(31)의 저부(90)를 가진다. 돌출부(90)는 볼의 중요한 부분이다. 구형밸브표면(31)의 대략 절반미만은 도 1 및 도 3에 명백하게 도시된 바와같이 소정의 시간 언제라도 카트리지 저부개구(92)아래로 돌출된다. 개구(32,34,36)를 가지는 밸브표면(29)은 밀봉요소(25)를 편향시키는 스프링과 인접된다. 볼 요소(24)의 상부(99)는 원통형벽(103)을 의존하는 내부에 의하여 일부 형성되는 카트리지 하우징(56)의 내부챔버(101)내에 수용된다. 내부챔버(101)는 밸브하우징(12)의 중공(22)과 유체연통이다.
볼 밸브요소(24)는 제어스템(42)의 일체 연장인 내부브레이스(80)에 의하여카트리지 하우징에 대해서 정확한 수직위치에 유지된다. 브레이스(80)및 스템(42)은 용접에 의하여 볼 밸브상부(99)에 부착된다. 브레이스는 볼을 적절하게 위치시키기 위한 쇼울더(81)를 가진다. 브레이스(80)는 볼밸브(24)의 중심(84)을 향하여 연장되며 핀(64)에 대항하여 인접된다. 이런식으로 슬롯(60)을 가지는 볼은 적절한 수직위치로부터 떨어지지 않을 수 있다. 브레이스의 바닥은 에지(83)가 핀(64)의 축선(75)을 가로지르도록 위치되는 2면각 단부(82)를 가진다. 2개의 측부플랜지(86)는 핀에 또한 걸쳐지며 브레이스와 함게 핀의 정렬을 유지하도록 연장된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와같이, 환형 개스킷 씰(94)은 상부개구(58)주위에 위치되며 챔버(101)내에서 볼 요소(24)와 접한다. 개스킷 씰(94)은 내주(95)가 외주(96)보다 높게 위치되는 상태로 비스듬히 자리잡힌다. 아래쪽으로 의존되는 쇼울더 또는 칼라(97)는 내주에 수직으로 의존되며 제조허용오차 및 하기되는 바와같이 근소한 증가의 제어량을 허용하도록 볼 밸브상부(99)에 아주 근접된다. 환형개스킷 밀봉링(98)은 내주(100)가 외주(102)보다 높게 뒤틀린 상태의 사전부하하에서 위치되도록 씰(94)에 대항하는 카트리지 하우징(56)내에 장착된다. 개스킷 밀봉링(98)은 4개의 둥근 원주 립부, 즉 꼭지점(104,106,108,109)를 가진다. 각각의 꼭지점(104,106,108,109)은 개스킷의 중앙환형축선(105)주위에서 인접한 꼭기점으로 부터 약 90°만큼 원주상으로 이격된다. 꼭지점(104,108)은 약 180°만큼 대향하여 위치되며 꼭지점(106,109)은 유사하게 180°만큼 서로 이격된다. 개스킷 상의 저부내주위치에 위치되는 꼭기점 중 하나(104)는 볼 밸브요소(24)에 인접되며 누수에 대항하는 씰을 제공한다. 각각의 상부내부 및 외부직경위치 꼭지점(106,108)은 도 3에 명백하게 도시된 바와같이 내부직경 꼭지점(106)이 외부직경 꼭지점(108)보다 높게 위치되는 상태에서 경사진 좌대(94)에 인접된다. 개스킷 밀봉링(98)에 인접되는 볼 표면(29)의 상부(99)는 개스킷으로 적절한 밀봉을 제공하도록 적당한 원할함으로 적절하게 마모된다.
이러한 밀봉구조에서, 카트리지 하우징(56)에 의하여 형성되는 챔버(101)내의 수압은 개스킷(98)의 단면에서 꼭지점(108,109)사이에 위치해 있는 외주(102)상에 및 꼭지점(104,109)사이에 위치해 있는 저부밀봉표면(107)상에 작용된다. 압력이 비통상적인 방식으로 증가되더라도 꼭지점(104,109)사이에 위치해 있는 저부표면(107)상에 작용하는 압력은 쇼울더(97)주위에서 좌대(94)에 유효하게 연결되는 개스킷(98)이 우연하게 방출되는 것을 막는 경향이 있다. 개스킷(94)의 횡단면에서 꼭지점(108,109)사이에 위치되는 외주(102)상에 작용되는 압력은 개스킷을 변형시키는 경향이 있으며, 볼 밸브요소(24)에 대한 압력하에서 접촉되어 꼭지점(104)을 가압시킨다. 챔버(101)내 압력이 감소되거나 0일때 비록 무용한 고압을 유지시키지 않는다고 하더라도, 압력이 증가될 때 이것은 챔버내 압력의 증가와 꼭지점(104)의 압력과 함께 유효한 붙잡음을 유지한다.
상업적으로 유용한 일레스토머릭 재료로 만들어진 표준의 및 경제적인 개스킷은 작동될 때 볼밸브상에 작용되는 저항을 감소시키는 동안 사용될 수 있다. 개스킷은 또한 마멸을 감소시킨다. 개스킷(98)의 꼭지점(109)은 카트리지의 챔버(101)내에 작용하는 압력이 꼭지점(108, 109) 사이의 개스킷(98)의 외주상에 작용될 수 있도록 카트리지 하우징(56)의 측벽(103)으로부터 이격되어 있다. 간격은 좌대(94)의 기울기에 의해서 경사진 위치내에 배열된 개스킷(98)으로써 얻어진다.
다른 밀봉구조로는 간단한 O링 또는 립씰과 같은 것이 가능하다. 칼라(97)가 볼(24)과 카트리지 하우징(56) 사이의 씰상에 작용되는 압력의 양으로써 제어되는 상한선을 제공하기 때문에 씰은 나사가공 또는 죄어지는 부분에 의한 강한 압축력을 위하여 구조될 필요가 없다.
카트리지 하우징(56)의 외주(110)는 O링(112)을 수용하는 환형홈(111)을 가진다. O링(112)은 하우징(12)의 저부몸체부재(14)내의 중공(22)과 카트리지 외주(110)를 밀봉하기 위한 크기를 가진다.
고정된 핀축선(75)을 따라서 상기 설명된 어느 한쪽의 제어스템(42)의 요동은 이동가능한 축선(68) 주위에서 볼밸브부재의 회전위치의 피봇축선(75) 주위에서 독립적으로 볼밸브요소(24)를 피봇시킨다. 브레이스 에지(83)는 핀 주위에서 회전된다. 변경적으로 에지는 아래에 언급되는 바와 같이 핀이 주위에서 또한 회전되도록 구조되는 핀과 함께 회전될 수 있다. 나아가서, 레버핸들 말단부(63)가 축선(68) 주위에서 진동될 때 핀(64)의 말단부(66)는 축선(68) 주위에서 볼밸브요소(24)를 회전시키도록 슬롯(60)을 따라서 미끄러질 수 있다. 도 6에 예시된 바와 같이 이러한 작동에서, 브레이스는 볼의 중심(84) 주위에서 회전되는 2면각단부(82)를 가진다. 예시된 바와 같이 냉수위치 또는 온수위치(맞은편상의)를 향하여 중심혼합위치(가상선으로 도시됨)로부터의 회전은 개스킷밀봉(98)을 더 압축시키는 볼에 약간의 들어올림을 제공하며 씰에 증가된 압축력을 제공한다. 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 스템(42)상에 핸들(43)의 자중에 의하여 작용되는 토크가 세면기 수도꼭지상에서 증가될 때 약간 증가된 압축력은 볼밸브와 카트리지 하우징부재 사이에서 정적인 마찰을 증가시킨다. 증가된 마찰은 이러한 위치에서 중력으로 인한 핸들의 바람직하지 않은 떨어짐을 막기 위해서 핸들의 자중으로 인하여 증가된 토크를 상쇄시키기에 바람직하다.
축선(68) 주위에서의 볼밸브요소(24)의 회전은 핀(64)에 인접되는 슬롯(60)의 멈춤쇼울더(74)에 의하여 제한된다. 상이한 적용을 가지는 혼합밸브는 슬롯(60)의 길이, 즉 멈춤쇼울더(74)의 주변위치결정에 의하여 정해지는 상이한 회전각을 가진다. 도시된 바와 같이 볼밸브요소(24)의 회전은 혼합비를 조절하여서 배출되는 혼합된 물의 온도를 조절한다.
선택적으로 또는 멈춤쇼울더(74)에 더하여, 축선(68, 75) 주위에서의 볼의 회전은 카트리지 하우징부재(56)내의 상부개구(58)의 방사상에지(85)에 의하여 또한 제어된다.
카트리지는 적절하게 수용되는 개스킷(98, 112)과 함께 조립된다. 볼밸브요소(24)는 개스킷(98)에 대항하여 위치결정되어 개스킷(98)을 압축시키기 위해서 약간 가압된다. 핀(62)은 슬롯(60)을 통과하여서 플랜지(86) 사이에 위치결정된다. 볼(24)에 대한 개스킷(98)의 편향은 핀(62)이 수도꼭지 본체(12)내로 조립되기 전에 쉽게 떨어져 나가는 것을 막는 2면각단부(82)에 대하여 핀(64)의 마찰끼워맞춤을 제공한다. 조립된 카트리지(26)는 수도꼭지 혼합밸브(10)내로의 이후의 설치를 위한 보수교환을 위하여 분리되어 판매될 수 있는 셀프 컨테인드 조립체(self contained assembly)이다. 조립된 카트리지(26)는 수도꼭지 본체(14)의 중공(22)내에 위치된다. 슬롯(71)은 중공내에 러그(72)와 함께 카트리지(26)를 적절하게 위치시키며 레지(ledge)(130)는 베이스부재(14)내의 대응레지(132)상에 카트리지(26)를 적절하게 위치시킨다. 덮개(16)는 레지(132)에 대항하여 카트리지(26)를 아래쪽으로 가압시키도록 수직플랜지(70)상에 나사가공된다.
수직방향에서 핀(64)과 브레이스(80) 사이의 최소간극은 밸브하우징(12) 및 카트리지 하우징(56)에 대하여 볼밸브요소(24)의 바람직하지 않은 연직이동을 막는다. 볼은 브레이스(80), 핀(64) 및 칼라(97)를 경유하여 고정된다. 그 결과, 볼이 2개의 피봇선회가능한 방향을 따라서 피봇선회될 때 제어스템은 작동자에게 불안정하게 보이거나 스폰지감을 느끼게 하지 않는다.
도 7에 도시된 것은, 도 6에 설명된 바와 같이 온수 또는 냉수위치를 향하여 이동될 때 볼이 중간위치로부터 들어올려질 필요가 없는 상황이다. 이러한 상황에서, 핀과 브레이스는 이러한 들어올려짐을 제거하기 위하여 쉽게 수정될 수 있다. 본 실시예에서, 핀(64)은 핀의 직경과 정렬되며 따라서 볼의 중심(84)과 정렬되는 표면(162)을 제공하는 중앙노치(161)를 가진다. 2면각단부(82)가 볼의 중심(84)을 가로지르는 에지(83)를 가지도록 브레이스(80)는 연장된다. 이러한 구조에서, 2면각에지(83)는 볼(24)의 중심(84)에서 피봇선회되며 따라서 볼의 들어올림이 야기되지 않는다. 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예에서와 같이, 본 발명은 유동체적 또는 혼합온도를 조정하기 위해서 상기된 바와 동일한 볼이동을 제공한다. 설치의 용이함을 위하여, 핀이 하나의 개구(67)내로 삽입된 후에 그러나 핀의 단부가 마주하는 카트리지 개구(67)내에 설치되기 전에 2면각단부(82)가 노치에 들어가도록 노치(161)는 충분히 길다. 본 실시예에서, 체적조정시 스템(42)은 고정축선(75) 주위에서 카트리지 개구(67)내에서 핀(64)을 회전시킨다.
다른 구조의 브레이스가 수도꼭지의 기능에 영향을 미치지 않으면서도 가능하다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 브레이스는 스템(42)을 회전가능하게 수용하는 오목부(181)를 가지는 분리칼라부재(180)이다. 스템(42)은 상부(99)에서 볼에 종래의 방식으로 용접되며 오목부(181)내에 회전가능하게 끼워맞춰지는 연장부(189)를 가진다. 브레이스(180)는 핀(64)이 삽입될 때 정확한 회전위치에 스스로 정렬된다. 자동정렬을 진행시키기 위해서, 설치시 볼밸브(24)내로 삽입되기 때문에 플랜지(186)는 핀의 단순 포획을 진행시키도록 플레어될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 볼이 회전되기 때문에 부재(180)는 브레이스에 주어지는 제한된 양을 제공하기 위해서 플라스틱 또는 일레스토머릭 재료로부터 만들어질 수 있다.
본 발명은 혼합온도 또는 유동체적을 조정하기 위하여 또 다른 이동을 제공하는 상이한 타입의 볼밸브에도 또한 적합하다. 도 10 내지 도 12에 예시된 바와 같이, 볼밸브(124)는 슬롯(260)이 스템(242) 및 브레이스(280)를 가로지르도록 정렬된다는 사실을 제외하고는 상기 언급된 볼밸브와 동일한 구조를 가진다. 이러한 구조를 가지고, 혼합온도는 그 자신의 축선(268) 주위에서 스템(42)을 회전시킴에 의하여 조정된다. 체적은 수도꼭지의 세로방향으로 있는 핀의 축선(275) 주위에서 스템을 요동시킴에 의하여 조정된다. 이러한 타입의 볼이동은 크리스탈 노브와 같은 노브타입핸들(243)이 사용될 때 바람직하다. 본 실시예에서, 제어스템(242)은 종래기술에서 공지되고 요구된 바와 같이 개구(215)의 에지(285)에 인접되는 특수형상 다이아몬드 스템이 더 이상 요구되지 않는다. 대신에, 혼합멈춤은 슬롯(160)의 단부(274)에 의하여 제공된다. 이러한 방식에서, 혼합멈춤을 제공하는 볼밸브상에 원형이 아닌 스템의 정밀한 회전위치결정에 대한 요구는 제거된다.
본 실시예에서 브레이스(280)는 평평한 단부(182)를 가진다. 핀의 축선(275)을 따라서 요동되지 않지만 브레이스(280) 주위에서만 요동되기 때문에, 2면각이 필요하지 않게 된다. 나아가서, 브레이스(280)가 핀(64)에 대하여 그 자신의 축선주위에서 회전되기 때문에, 플랜지(86)는 제거된다.
카트리지 하우징(256)은 개구(215)의 형상만이 다르고 상기 설명된 것과 유사하다. 스템(42)이 세로평면내에서만 요동되기 때문에, 개구(258)는 스템(42)이 그 자신의 축선주위에서 회전되고 요동되도록 슬롯의 형상으로 될 수 있다. 입구(232, 234) 및 출구(236)는 또한 밸브하우징의 상보적인 통로와 함께 대략 성형되며 위치된다. 이들 통로는 상기 설명된 볼밸브(24)의 통로(32, 34, 36)와는 실질적으로 상이하다. 이들 통로의 형상 및 위치는 변경될 수 있지만 유사한 구동이동을 가지는 상기 볼타입밸브내에 있는 공지된 다양한 개구들중 어느 하나에 상응한다.
본 발명은 또한 볼밸브(324)가 붙박이식 안티사이펀장치(300)를 구비하기에 특히 적합하다. 2개의 실시예가 도 13 및 도 14에 도시되어 있다. 양쪽 모두의 실시예에서, 볼의 상부(99)는 개구(310)를 가진다. 관통된 좌대(311)는 복수의 개구(312)를 가진다. 좌대(311)는 스템(42) 주위에 끼워맞춤되며 볼밸브의 내부에 대항하여 밀봉적으로 인접되는 밀봉개스킷(316)을 수용하는 원주 근처에 칼라(313)를 가진다. 칼라좌대는 볼밸브(24)내의 유체압력에 대항하여 개구(312)를 통상 폐지시키는 일레스토머릭 플랩밸브판(318)을 가진다. 그렇지만, 우연한 부압이 네가티브 흐름을 야기시키는 경향이 있는 물공급시 발생된다면, 볼밸브(24) 내측의 압력은 대기압보다 작게 되며, 플랩밸브(318)는 통기개구(310)가 스파우트(29)를 통하여 소정의 사이펀 작용을 중단시키는 볼밸브내로 들어가도록 개방된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 좌대(310)는 플랜지(386)와 일체로 형성될 수 있고 스템(42)은 테이퍼된 팁, 즉 브레이스(380)의 2면각(382)을 가진다. 도 14에 도시된 바와 같이, 좌대(311)는 전체 브레이스(380)를 형성할 수 있으며 플랜지(386)와 2면각(82) 모두를 포함할 수 있다. 이러한 실시예는 도 8 및 도 9에 도시된 실시예에서 설명된 바와 같이 자동정렬 및 제한된 탄성특성을 또한 제공할 수 있다.
수도꼭지를 보수하기 위해서, 교체될 필요가 있는 이들 부분, 즉 통상적으로 일레스토머릭 씰(25)은 카트리지 수도꼭지 조립체의 조립 및 재조립의 용이함에서의 장점을 유지하는 동안에 교체된다.
스프링 가압 밀봉요소(25)에 대항하여 볼(24)을 아래로 가압하기 위하여 의도되는 커다란 탄성가압조절링에 대한 요구는 제거된다. 개스킷 밀봉링(98)은 볼밸브요소와 카트리지 하우징(56) 사이에서 누출을 막기 위해서만 기능한다. O링(112)은 카트리지 하우징(56)과 저부 베이스부재(14) 사이에서 누출을 막기 위해서만 기능한다. 볼밸브요소(24)의 수직위치는 핀(64)과 내부 브레이스(80)에 의하여 카트리지 하우징(56)내에 부착된다. 나아가서, 밀봉요소(49)에 대항하여 볼밸브(24)에 적절한 가압을 제공하도록 캡부재(31)내에 사전에 구체화되어 있는 조정링중 어느 하나라도 선택될 수 있다. 카트리지(26)가 이러한 링(도시되지 않음)을 사전에 포함하는 종래의 수도꼭지로 개장된다면 링부재는 구체화될 수 있다.
나아가서, 볼밸브요소(24)는 구체화된 볼밸브요소를 가지는 종래기술의 혼합밸브와 비교하여 밸브하우징(12)의 전체 높이의 증가를 요구하지 않으면서 쉽게 교체가능한 밸브 카트리지(26)로 구체화된다.
나아가서, 볼밸브가 적절하게 설계된 입구 및 출구를 가진다면 종래기술에서 인지되는 볼밸브와 사전에 끼워맞춤되어 있는 기준 베이스(14)내에서 개장될 수 있거나 사용될 수 있다.
나아가서, 본 발명은 볼구동기구에 대하여 필요되는 장방형 또는 다이아몬드형 스템을 제조하기 위한 필요를 제거시킨다.
이러한 방식으로, 수도꼭지용의 쉽게 설치되는 볼밸브 구동 혼합밸브는 볼구동이동을 차별화하기 위하여 적합할 수 있으며 카트리지 형식으로 나타낼 수 있다.
다른 변형과 수정은 청구항에 의하여 형성되는 바와 같은 본 발명의 정신과 범위로부터 벗어남없이도 가능하다.

Claims (51)

  1. 이동가능한 볼밸브요소는 중공을 형성하는 하우징본체내에 장착되며, 상기 본체는 상기 중공과 유체연통되는 복수의 입구통로 및 출구통로를 가지고, 상기 볼밸브요소는 상기 통로를 통하여 유동률 및 혼합온도에서 유체흐름을 제어하도록 상기 입구통로와 협력되며, 상기 볼밸브본체는 제어개구를 가지고, 볼밸브요소는 상기 제어개구를 통하여 연장되고 연결되는 제어스템을 가지는 수도꼭지 혼합밸브에 있어서,
    상기 혼합밸브는 카트리지가 하우징부재를 가지는 상태로 카트리지 형태내에 있으며;
    상기 카트리지 하우징부재는 상기 제어스템이 통과되도록 하기 위한 상부개구를 가지고;
    상기 카트리지는 상기 이동가능한 볼밸브요소가 상기 입구통로와 협력되도록 상기 하우징본체내의 상기 오목부내로 돌출되게 하는 저부개구를 가지며;
    상기 카트리지 하우징은 상기 상부개구 주위에서 밀봉좌대를 가지고;
    밀봉개스킷은 상기 이동가능한 볼밸브요소에 대항하여 밀봉적으로 인접되며 상기 카트리지 하우징내의 상기 상부개구 주위에서 상기 밀봉좌대내에 수용되며;
    상기 볼밸브는 상기 볼의 대권과 정렬되는 제1 아치형 슬롯을 가지고;
    축은 측면 미끄럼이동에 대항하여 상기 카트리지내에 결합되며 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되고, 상기 볼은 상기 축이 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되는 지점에서 상기 축의 축선주위에서 회전가능하며;
    상기 축은 상기 볼밸브의 내부내로 연장되고;
    브레이스는 상기 볼밸브의 상부에 대항하여 부착되며 연장되어 볼이 상기 카트리지의 저부 개구로부터의 떨어져나감을 막기 위한 지지부를 제공하도록 축에 인접되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 축의 직경방향으로 마주하는 쪽에 인접되는 측면 플랜지 및 축에 대항하여 인접되는 2면각을 포함하는 단부를 가지는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 축은 상기 볼밸브의 상기 내부의 중심으로 연장되며;
    상기 브레이스는 상기 스템의 중간위치로부터 상기 스템의 측면위치로 상기 축에 수직인 축선을 따라서 상기 볼밸브의 요동이동시, 상기 브레이스가 상기 볼밸브와 상기 카트리지 사이에서 상기 밀봉개스킷의 압축력을 증가시키기 위해서 상기 축에 대하여 상기 볼을 들어올리도록 상기 축의 중심주위에서 상기 축에 인접되지만 약간 이격되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 볼은 상기 제1 슬롯에 직경방향으로 마주하는 제2 아치형슬롯을 가지며;
    상기 축은 제1 및 제2 슬롯 양쪽 모두를 통하여 연장되어 상기 카트리지 하우징내에서 양쪽 말단부에 수용되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 축은 축의 축선 주위에서 카트리지 하우징에 대하여 볼의 상대적인 회전을 제공하기 위하여 원형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 제어스템에 부착되는 핸들의 말단부 근처에 있는 평면을 형성하는 대권상에 있으며 상기 볼밸브가 2개의 방향으로 이동되도록 상기 축에 수직인 수직축을 가지는데, 이 방향중 하나는 상기 수직축선 주위에 있으며 두 번째 방향은 상기 축의 축선 주위에 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 볼밸브가 2개의 방향으로 이동되도록 상기 제어스템에 수직인 평면을 형성하는 대권상에 있는데, 이 방향중 하나는 상기 스템의 중앙축선 주위에 있으며 두 번째 방향은 상기 축의 축선 주위에 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 축의 직경방향으로 마주하는 쪽에 인접되는 측면플랜지 및 축에 대항하여 인접되는 2면각을 포함하는 단부를 가지는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 상기 볼밸브내로 지나가는 상기 제어스템의 연장부인 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 상기 제어스템에 대하여 회전가능하며 2면각 및 측면 플랜지를 제공하고 상기 볼밸브내에 상기 축의 설치시 상기 측면 플랜지 사이에 상기 축이 삽입되도록 적절하게 방향이 맞춰질 때까지 회전되는 분리부재인 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  11. 제 8 항에 있어서, 좌대는 상기 브레이스 주위에 장착되며 상기 볼밸브 내측에 안티사이펀 밸브를 형성시키고 상기 볼밸브의 상부를 통하여 개구와 연통되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 상기 상부개구와 상기 밀봉좌대 사이에서 삽입되는 종속플랜지를 가지며, 상기 플랜지는 상기 볼밸브에 아주 근접하여 있고 씰의 압축력의 최대량을 제어하기 위해서 상기 씰에 대항하여 상기 볼밸브의 상향이동에서 멈춤한계를 제공하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 축의 직경방향으로 마주하는 쪽에 인접되는 측면 플랜지 및 축에 대항하여 인접되는 2면각을 포함하는 단부를 가지는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 축은 상기 볼밸브의 상기 내부의 중심으로 연장되며;
    상기 브레이스는 상기 스템의 중간위치로부터 상기 스템의 측면위치로 상기 축에 수직인 축선을 따라서 상기 볼밸브의 요동이동시, 상기 브레이스가 상기 볼밸브와 상기 카트리지 사이에서 상기 밀봉개스킷의 압축력을 증가시키기 위해서 상기 축에 대하여 상기 볼을 들어올리도록 상기 축의 중심주위에서 상기 축에 인접되지만 약간 이격되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 볼은 상기 제1 슬롯에 직경방향으로 마주하는 제2 아치형슬롯을 가지며;
    상기 축은 제1 및 제2 슬롯 양쪽 모두를 통하여 연장되어 상기 카트리지 하우징내에서 양쪽 말단부에 수용되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 축은 축의 축선 주위에서 카트리지 하우징에 대하여 볼의 상대적인 회전을 제공하기 위하여 원형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 제어스템에 부착되는 핸들의 말단부 근처에 있는 평면을 형성하는 대권상에 있으며 상기 볼밸브가 2개의 방향으로 이동되도록 상기 축에 수직인 수직축을 가지는데, 이 방향중 하나는 상기 수직축선 주위에 있으며 두 번째 방향은 상기 축의 축선 주위에 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 볼밸브가 2개의 방향으로 이동되도록 상기 제어스템에 수직인 평면을 형성하는 대권상에 있는데, 이 방향중 하나는 상기 스템의 중앙축선 주위에 있으며 두 번째 방향은 상기 축의 축선 주위에 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 축의 직경방향으로 마주하는 쪽에 인접되는 측면플랜지 및 축에 대항하여 인접되는 2면각을 포함하는 단부를 가지는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 상기 볼밸브내로 지나가는 상기 제어스템의 연장부인 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 상기 제어스템에 대하여 회전가능하며 2면각 및 측면 플랜지를 제공하고 상기 볼밸브내에 상기 축의 설치시 상기 측면 플랜지 사이에 상기 축이 삽입되도록 적절하게 방향이 맞춰질 때까지 회전되는 분리부재인 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  22. 제 19 항에 있어서, 좌대는 상기 브레이스 주위에 장착되며 상기 볼밸브 내측에 안티사이펀 밸브를 형성시키고 상기 볼밸브의 상부를 통하여 개구와 연통되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  23. 이동가능한 볼밸브요소는 중공을 형성하는 하우징본체내에 장착되며, 상기 본체는 상기 중공과 유체연통되는 복수의 입구통로 및 출구통로를 가지고, 상기 볼밸브요소는 상기 통로를 통하여 유동률 및 혼합온도에서 유체흐름을 제어하도록 상기 입구통로와 협력되며, 상기 볼밸브본체는 제어개구를 가지고, 볼밸브요소는 상기 제어개구를 통하여 연장되고 연결되는 제어스템을 가지는 수도꼭지 혼합밸브에 있어서,
    상기 혼합밸브는 카트리지가 하우징부재를 가지는 상태로 카트리지 형태내에 있으며;
    상기 카트리지 하우징부재는 상기 제어스템이 통과되도록 하기 위한 상부개구를 가지고;
    상기 카트리지는 상기 이동가능한 볼밸브요소가 상기 입구통로와 협력되도록 상기 하우징본체내의 상기 오목부내로 돌출되게 하는 저부개구를 가지며;
    밀봉개스킷은 상기 카트리지 하우징내에서 상기 상부개구를 통하는 유체흐름을 막기 위하여 상기 볼밸브와 상기 카트리지 하우징 사이에 수용되고;
    상기 볼밸브는 제1 아치형 슬롯을 가지며;
    돌출부는 상기 카트리지에 병진적으로 부착되며 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되고, 상기 볼은 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되는 지점에서 상기 돌출부의 축선주위에서 회전가능하며;
    지지부는 상기 카트리지의 저부개구를 통하여 떨어지지 않게 볼에 대항하는 지지부를 제공하도록 볼밸브의 상부에 대항하여 인접되는 상기 볼의 중공내부내로 상기 돌출부로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 상기 상부개구와 상기 밀봉개스킷 사이에서 삽입되는 종속플랜지를 가지며, 상기 플랜지는 상기 볼밸브에 아주 근접하여 있고 밀봉개스킷의 압축력의 최대량을 제어하기 위해서 상기 밀봉개스킷에 대항하여 상기 볼밸브의 상향이동에서 멈춤한계부를 제공하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  25. 볼밸브요소는 적어도 하나의 입구 및 출구를 가지고;
    상기 카트리지 하우징부재는 제어스템이 지나가기 위한 상부개구를 가지며;
    카트리지 하우징은 상기 이동가능한 볼밸브요소가 돌출되는 저부개구를 가지고, 상기 볼밸브요소는 적어도 하나의 입구가 상기 입구통로와 선택적으로 정렬되거나 비정렬되도록 상기 혼합밸브가 상기 카트리지 아래에 있는 상태에서 입구통로에 근접하여 수용될 수 있으며;
    밀봉개스킷은 상기 카트리지 하우징내에서 상기 상부개구를 통하는 유체흐름을 막기 위하여 상기 볼밸브와 상기 카트리지 하우징 사이에 수용되고;
    상기 볼밸브는 제1 아치형 슬롯을 가지며;
    돌출부는 상기 카트리지에 병진적으로 부착되며 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되고, 상기 볼은 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되는 지점에서 상기 돌출부의 축선주위에서 회전가능하며;
    지지부는 상기 카트리지의 저부개구를 통하여 떨어지지 않게 볼에 대항하는 지지부를 제공하도록 볼밸브의 상부에 대항하여 인접되는 상기 볼의 중공내부내로 상기 돌출부로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 혼합밸브용 볼밸브 카트리지.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 상기 상부개구와 상기 밀봉개스킷 사이에서 삽입되는 종속플랜지를 가지며, 상기 플랜지는 상기 볼밸브에 아주 근접하여 있고 밀봉개스킷의 압축력의 최대량을 제어하기 위해서 상기 밀봉개스킷에 대항하여 상기 볼밸브의 상향이동에서 멈춤한계부를 제공하는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 카트리지내에 결합되어 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되는 축이며, 상기 볼은 상기 축이 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되는 지점에서 상기 축의 축선 주위에서 회전가능하고;
    상기 축은 상기 볼밸브의 상기 내부의 중심으로 연장되며;
    상기 브레이스는 상기 스템의 중간위치로부터 상기 스템의 측면위치로 상기 축에 수직인 축선을 따라서 상기 볼밸브의 요동이동시, 상기 브레이스가 상기 볼밸브와 상기 카트리지 사이에서 상기 밀봉개스킷의 압축력을 증가시키기 위해서 상기 축에 대하여 상기 볼을 들어올리도록 상기 축의 중심주위에서 상기 축에 인접되지만 약간 이격되는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 축의 직경방향으로 마주하는 쪽에 인접되는 측면 플랜지 및 축에 대항하여 인접되는 2면각을 포함하는 단부를 가지는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 상기 볼밸브내로 지나가는 상기 제어스템의 연장부인 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 상기 제어스템에 대하여 회전가능하며 2면각 및 측면 플랜지를 제공하고 상기 볼밸브내에 상기 축의 설치시 상기 측면 플랜지 사이에 상기 축이 삽입되도록 적절하게 방향이 맞춰질 때까지 회전되는 분리부재인 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  31. 제 28 항에 있어서, 좌대는 상기 브레이스 주위에 장착되며 상기 볼밸브 내측에 안티사이펀 밸브를 형성시키고 상기 볼밸브의 상부를 통하여 개구와 연통되는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  32. 제 27 항에 있어서, 상기 볼은 상기 제1 슬롯에 직경방향으로 마주하는 제2 아치형슬롯을 가지며;
    상기 축은 제1 및 제2 슬롯 양쪽 모두를 통하여 연장되어 상기 카트리지 하우징내에서 양쪽 말단부에 수용되는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 축은 축의 축선 주위에서 카트리지 하우징에 대하여 볼의 상대적인 회전을 제공하기 위하여 원형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 제어스템에 대하여 기울어지는 평면을형성하는 대권상에 있으며 상기 볼밸브가 2개의 방향으로 이동되도록 상기 축에 수직인 수직축을 가지는데, 이 방향중 하나는 상기 수직축선 주위에 있으며 두 번째 방향은 상기 축의 축선주위에 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  35. 제 33 항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 볼밸브가 2개의 방향으로 이동되도록 상기 제어스템에 수직인 평면을 형성하는 대권상에 있는데, 이 방향중 하나는 상기 스템의 중앙축선 주위에 있으며 두 번째 방향은 상기 축의 축선 주위에 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  36. 제 33 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 축의 직경방향으로 마주하는 쪽에 인접되는 측면 플랜지 및 축에 대항하여 인접되는 2면각을 포함하는 단부를 가지는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 상기 볼밸브내로 지나가는 상기 제어스템의 연장부인 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  38. 제 25 항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 카트리지내에 결합되어 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되는 축이며, 상기 볼은 상기 축이 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되는 지점에서 상기 축의 축선 주위에서 회전가능하고;
    상기 축은 상기 볼밸브의 상기 내부의 중심으로 연장되며;
    상기 브레이스는 상기 스템의 중간위치로부터 상기 스템의 측면위치로 상기 축에 수직인 축선을 따라서 상기 볼밸브의 요동이동시, 상기 브레이스가 상기 볼밸브와 상기 카트리지 사이에서 상기 밀봉개스킷의 압축력을 증가시키기 위해서 상기 축에 대하여 상기 볼을 들어올리도록 상기 축의 중심주위에서 상기 축에 인접되지만 약간 이격되는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 볼은 상기 제1 슬롯에 직경방향으로 마주하는 제2 아치형슬롯을 가지며;
    상기 축은 제1 및 제2 슬롯 양쪽 모두를 통하여 연장되어 상기 카트리지 하우징내에서 양쪽 말단부에 수용되는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 축은 축의 축선 주위에서 카트리지 하우징에 대하여 볼의 상대적인 회전을 제공하기 위하여 원형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 제어스템에 대하여 기울어지는 평면을형성하는 대권상에 있으며 상기 볼밸브가 2개의 방향으로 이동되도록 상기 축에 수직인 수직축을 가지는데, 이 방향중 하나는 상기 수직축선 주위에 있으며 두 번째 방향은 상기 축의 축선주위에 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  42. 제 40 항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 볼밸브가 2개의 방향으로 이동되도록 상기 제어스템에 수직인 평면을 형성하는 대권상에 있는데, 이 방향중 하나는 상기 스템의 중앙축선 주위에 있으며 두 번째 방향은 상기 축의 축선 주위에 있는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  43. 제 40 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 축의 직경방향으로 마주하는 쪽에 인접되는 측면플랜지 및 축에 대항하여 인접되는 2면각을 포함하는 단부를 가지는 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 브레이스 부재는 상기 볼밸브내로 지나가는 상기 제어스템의 연장부인 것을 특징으로 하는 볼밸브 카트리지.
  45. 상기 볼밸브는 상기 볼의 대권주위에서 제1 아치형슬롯을 가지며;
    브레이스는 상기 볼밸브의 상부에 대항하여 부착되어 연장되고 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장될 수 있는 축에 대항하여 인접될 수 있으며, 상기 볼은 상기 축이 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되는 지점에서 상기 축의 축선주위에서 회전가능한 것을 특징으로 하는 수도꼭지용 볼밸브.
  46. 이동가능한 볼밸브요소는 중공을 형성하는 하우징본체내에 장착되며, 상기 본체는 상기 중공과 유체연통되는 복수의 입구통로 및 출구통로를 가지고, 상기 볼밸브요소는 상기 통로를 통하여 유동률 및 혼합온도에서 유체흐름을 제어하도록 상기 입구통로와 협력되며, 상기 밸브본체는 제어개구를 가지고, 상기 밸브요소는 캡부재내의 상기 제어개구를 통하여 연장되고 연결되는 제어스템을 가지는 수도꼭지 혼합밸브에 있어서,
    상기 캡부재는 상기 제어개구 주위에서 밀봉좌대를 가지며;
    밀봉개스킷은 상기 캡부재내의 상기 상부개구 주위에서 상기 밀봉좌대내에 수용되고 상기 이동가능한 볼밸브요소에 대항하여 밀봉적으로 인접될 수 있으며;
    상기 볼밸브는 상기 볼의 대권과 정렬되는 제1 아치형 슬롯을 가지고;
    축은 측면 미끄럼이동에 대항하여 상기 본체내에 결합되며 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되고, 상기 볼은 상기 축이 상기 볼의 상기 슬롯을 통하여 연장되는 지점에서 상기 축의 축선주위에서 회전가능하게 되며;
    상기 축은 상기 볼밸브의 내부로 연장되고;
    브레이스는 상기 볼밸브의 상부에 대항하여 부착되며 연장되어 축에 인접되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 축은 상기 볼밸브의 상기 내부의 중심으로 연장되며;
    상기 브레이스는 상기 스템의 중간위치로부터 상기 스템의 측면위치로 상기 축에 수직인 축선을 따라서 상기 볼밸브의 요동이동시, 상기 브레이스가 상기 볼밸브와 상기 카트리지 사이에서 상기 밀봉개스킷의 압축력을 증가시키기 위해서 상기 축에 대하여 상기 볼을 들어올리도록 상기 축의 중심주위에서 상기 축에 인접되지만 약간 이격되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  48. 제 46 항에 있어서, 상기 볼은 상기 제1 슬롯에 직경방향으로 마주하는 제2 아치형슬롯을 가지며;
    상기 축은 제1 및 제2 슬롯 양쪽 모두를 통하여 연장되어 상기 카트리지 하우징내에서 양쪽 말단부에 수용되는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  49. 제 48 항에 있어서, 상기 축은 축의 축선 주위에서 카트리지 하우징에 대하여 볼의 상대적인 회전을 제공하기 위하여 원형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  50. 제 49 항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 제어스템에 부착되는 핸들의 말단부 근처에 있는 평면을 형성하는 대권상에 있으며 상기 볼밸브가 2개의 방향으로 이동되도록 상기 축에 수직인 수직축을 가지는데, 이 방향중 하나는 상기 수직축선 주위에 있으며 두 번째 방향은 상기 축의 축선 주위에 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
  51. 제 49 항에 있어서, 상기 슬롯은 상기 볼밸브가 2개의 방향으로 이동되도록 상기 제어스템에 수직인 평면을 형성하는 대권상에 있는데, 이 방향중 하나는 상기 스템의 중앙축선 주위에 있으며 두 번째 방향은 상기 축의 축선 주위에 있는 것을 특징으로 하는 수도꼭지 혼합밸브.
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