KR970001302B1

KR970001302B1 - 온도 자동 압력 균형 밸브조립체

Info

Publication number: KR970001302B1
Application number: KR1019900701054A
Authority: KR
Inventors: 알 니클라스 제임스
Original assignee: 마스코 코오퍼레이션 오브 인디아나; 말콤 엘. 스더랜드
Priority date: 1988-09-20
Filing date: 1988-10-05
Publication date: 1997-02-05
Also published as: GB2259750A; GB9010761D0; CH688631A5; GB2232460B; IT8822537A0; DK124090D0; CA1331753C; WO1990003604A1; GB9223761D0; GB2259751A; KR900702442A; FR2636705A1; GB9223763D0; DK124090A; DE3891391C2; AU640343B2; GB2259752A; US4905732A; JPH03501642A; GB2232460A

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

온도 자동 압력 균형 밸브조립체

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명에 따른 밸브조립체의 단면도.

제2도는 작동핸들과 커넥팅 방패판이 제거된, 제1도에 도시한 밸브조립체의 사시도.

제3도는 밸브조립체 혼합 챔버 부분의 분해 사시도.

제4도는 조정제어부분의 분해 저면사시도.

제5도는 밸브하우징 상부의 단면사시도.

제6도는 비례밸브와 체적밸브가 설치된 하우징 하부의 분해도.

제7도는 혼합 챔버로부터 하부몸체의 환형 방출 챔버까지 통로를 체적밸브, 하부몸체 그리고 하우징의 부분 단면 하부사시도.

제8도는 제1도의 8-8선에 따른 단면도.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 배경]

[기술 분야]

본 발명은 온도 자동제어 꼭지(faucet)에 관한 것이며, 더욱 상세히는 일체로된 압력 균형과 체적 제어 특징을 갖춘 온도 자동조절 꼭지에 관한 것이다.

[개시된 정보]

단일 핸들 꼭지는 오늘날의 배관 시장에서 흔하게 되었다. 하지만, 꼭지에 대한 많은 개선과 더불어 그것의 적당한 가격을 유지하는 것이 중요하다. 가끔, 꼭지는 압력 균형 밸브가 없는 경우가 있다. 압력 균형 밸브의 결핍은 온수 공급 또는 냉수 공급압력이 강하된다면 수온의 신속한 변화를 야기한다. 압력강하는 다른 꼭지, 접시닦는 기계 또는 세탁기 등이 켜지거나 화장실 세척을 하면 발생한다. 온수 또는 냉수 공급압력이 변할 때, 사람이 샤워중이라며 상당히 불쾌한 감정이 일어난다.

더욱이, 많은 밸브는 온도 자동제어 없이 설계되었다.

온도 자동제어는 온수 공급의 온도가 일정하게 감소하거나 또는 달리 변동할 때 밸브의 재조정을 요하지 않는다는 점에서 이점이 있다.

온수 탱크에서 온수가 고갈되고 온수 공급이 냉각된다면, 최초에 원했던 온도로 유지하도록 밸브를 고온쪽으로 계속 조절해야만 한다.

혼합밸브는 온도자동 및 압력 균형 밸브로 구성되어 있다.

이들 혼합밸브들중 많은 것은 조립체내에 위치한 체적제어를 갖추고 있지 않으며, 혼합밸브로부터 상류 또는 하류에 분리된 체적제어가 필요하다. 압력 균형과 체적제어를 갖춘 종전의 온도 자동 혼합밸브는 복잡하고 구식이 되었다.

시대가 요구하는 것은 전체 체적측정(volumetric) 출력과 온수 및 냉수 공급압력 균형을 제어하는, 그리고 온수 및 냉수 공급라인에서 온도의 점진적인 변동에도 불구하고 온도 변동을 줄이는 온도 자동제어를 갖춘 용이하게 조립된 밸브조립체이다.

[발명의 요약]

본 발명의 실시태양에 따르면, 유체용 혼합밸브는 혼합 챔버를 규정하는 동공을 갖춘 하우징을을 포함하고 있다. 혼합 챔버는 출구와 제1 및 제2입구를 갖추고 있다.

제1입구는 통상 온수용이며, 제2입구는 통상 냉수용 이다.

레버는 제1입구용 밸브를 형성하는 제1부분과 제2입구용 밸브를 형성하는 제2부분을 갖춘 동공내에 설치되어 있다.

레버는 상기 동공내의 받침점(支点)에 대하여 피봇식으로 설치되어 있다. 열응답 소자는 혼합 챔버내에 설치되어 있으며 레버에 작동적으로 연결되어 있다. 열응답 소자는 레버를 다른 위치로 선회하도록 혼합 챔버내의 온도에 응답한다. 레버가 다른 위치로 선회되면 혼합 챔버내의 소정의 온도로부터 변동을 줄이도록 제1 및 제2입구에서 혼합 챔버내로의 흐름율이 변화한다.

바람직하게, 조절기구는 열응답 소자에 연결되어 응답소자는 조절가능한 소정의 온도에 대응하며 제 1 및 제2입구를 통해서 혼합 챔버쪽으로 흐름을 변화하도록 레버를 선회시킨다. 하나의 실시예에서 조절기구는 열응답 소자의 끝을 착좌시키는 회전가능 캠을 포함하고 있다. 열응답 소자의 대향 끝이 레버에 접합한다.

캠의 운동은 소자를 입구쪽으로 또는 입구로부터 멀리 운동하게 하며 레버를 선회시켜 레버의 제1부분은 제1입구를 개폐하며 제2부분은 제2입구를 각각 개폐한다.

하나의 실시예에서, 받침점은 제1과 제2입구 사이에서 축선방향으로 위치해 있다. 열응답 소자와 스프링은 받침점의 대향 측면에 설치되어 있다. 스프링은 제2입구 위에 위치해 있으며 제2입구를 폐쇄하도록 레버를 가압한다. 열응답 소자는 제1입구 위에 위치해 있다.

배플(baffle)은 제1 및 제2입구로부터 혼합 챔버 내로 유입되는 유체흐름을 열응답 소자로부터 멀어지는 방향으로 전환시키기 위해서 혼합 챔버내에 설치되어 있다. 배플은 혼합 챔버를 2개의 부분으로 분할하고 레버를 둘러싸기 위한 커버부분을 포함하고 있으며, 2개의 부분중 하나는 레버를 내포하며, 다른 하나는 열응답 소자를 내포한다. 배플은 열응답 소자의 베이스를 미끄럼가능하게 수용하는 구멍을 포함하고 있다. 베이스는 레버에 대하여 착좌하고 있다.

배플은 레버에 대하여 착좌한 스프링을 수용하는 포오트를 역시 갖추고 있다. 포오트는 실제로 모든 유체의 흐름을 수용한다.

바람직하게 스프링은 제1 및 제2입구로부터의 유체의 혼합기로서 작용하는 스프링의 코일을 갖춘 포오트를 통해서 지나는 코일스프링이다.

포오트는 관형 연장부내에 위치한 코일스프링의 복수의 코일을 갖춘, 그리고, 혼합 챔버의 실제 길이를 따라서 연장된 관형 연장부를 갖추고 있다.

관형 연장부는 연장부로부터 열응답 소자로 혼합 유체흐름을 전환시키기 위해서 열응답 소자와 면한 슬롯을 역시 갖추고 있다.

본 발명의 다른 면은 제1 및 제2공급 포오트로부터 혼합 챔버로 유도되는 제1 및 제2입구까지의 전체체적흐름을 제어하는 체적밸브 부분을 갖춘 온도 자동혼합밸브에 관한 것이다. 체적밸브 부분은 제1 및 제2공급 포오트를 하우징의 제1 및 제2입구와 정렬시키는 개방위치와, 제1 및 제2공급 포오트를 혼합 챔버로 유도되는 각각의 입구로부터 비정렬시키는 폐쇄 위치와의 사이에서 제1 및 제 2공급 포오트에 대하여 미끄러지도록 수동으로 작동가능한 체적 제어밸브를 갖춘고 있다. 바람직하게 비례밸브는 혼합 챔버내에 설치된 온도 자동제어밸브와 체적제어밸브와의 사이에 배치되어 있다. 비례밸브는 제1 및 제2입구를 통해서 상대 흐름율을 제어하도록 압력에 응답한다. 바람직하게 체적밸브 부분은 혼합 챔버를 규정하는 하우징에 견고하게 체결되어 있다. 하우징과 체적밸브 부분은 하우징에 견고히 체결된 핸들의 작용에 의해서 제1 및 제2공급 포오트에 대하여 회전가능하게 미끄러진다.

비례밸브와 온도자동 제어밸브는 하우징내에 설치되어 함께 회전한다.

본 발명의 다른면에 따라서, 혼합 챔버는 바람직하게 비례밸브를 감싸며 체적밸브를 설치하는 밸브부분을 둘러싸는 환형 방출 챔버와 유체 연통하는 출구를 갖추고 있다.

이러한 방식으로, 혼합밸브를 통해서 수온과 관계없이 전체 체적흐름을 제어할 수 있는 간단하고 경제적인 밸브가 이루어진다. 그리고, 밸브는 냉온수 공급라인에서 압력강하로 인한 수온의 불규칙한 변동을 방지하는 비례 균형 기구를 갖추고 있다. 또한, 밸브는 혼합 챔버내에서 혼합 유체의 온도를 기초로 제1 및 제2입구로부터 혼합 챔버까지 유체의 흐름을 제어하는 온도 자동조절 기구를 갖추고 있다.

더욱이, 배플은 유체가 혼합 챔버내에 열응답 소자와 접촉하기 전에 제1 및 제2입구로부터 유체의 적절한 혼합을 위해서 제공되어 있다.

이러한 배플은 열응답 소자에 대하여 접촉하기 전에 유체가 부적절히 혼합된다면 발생할 수 있는 불필요한 변동을 줄인다.

부가하여, 체적 제어밸브는 비례밸브로부터 상류에 위치하여 체적 제어밸브가 물을 차단할때 비례밸브는 작동하지 않는다.

이것은 체적 제어밸브가 오프되고 비례밸브가 기능할 필요가 없을 때 비례밸브가 냉온수 공급압력에 응답하여 불필요하게 전후로 왕복하는 것을 방지한다.

모든 조립체는 2개의 공급라인과 출구라인에 용이하게 부착될 수 있는 단일 모듀율(modular)의 하우징 조립체내에 설치되어 있다.

출구 물(水)의 완전한 제어는 경제적이고 견고한 단일 밸브 조립체에 의해서 달성된다. 체적 제어밸브는 유지가 용이하고 필요한 시일의 교체가 용이하며, 압축 와셔 또는 플런지를 사용하지 않는 전단(shear)타입이다.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

제1도 및 제2도를 참조하면, 열응답 혼합밸브(10)는 외부하부 밸브 몸체부분(12)과 상부 몸체부분(30)을 갖춘 밸브 몸체(11)를 갖추고 이다.

하부 몸체부분(12)은 2개의 공급라인(14,16)과 출구라인(18)을 갖추고 있다.

공급라인과 출구라인은 냉수입구(21), 온수입구(23) 그리고 2개의 출구(25)를 갖춘 스탠다드 어댑터(19)와 연결될 수 있다. 각각의 공급라인(14,16)은 스프링과 시일 조립체(26)를 수용하도록 하류 끝에서 적절한 크기의 보어(22,24)를 갖추고 있다.

하부 외부 밸브몸체 부분(12)은 슬롯(35)과 키이(33)에 의해서 제위치에 잠겨 있는 상부 몸체부분(30)을 망원경식으로 수용한다.

시일링(32)은 그루우브(37)에 있어서 그들사이에 누수를 방지한다. 로킹 보닛(34; bonnet)은 상부부분을 잠그도록 하부부분(12)에서 외경나사(36)와 나사맞물림한다. 로킹 보닛(34)은 몸체부분(12)에 대하여 방패(39; escutcheon)를 역시 위치시킨다.

제1도를 참조하면, 배브 하우징(40)은 밸브 몸체(11)내에 회전가능하게 설치되어 있다. 제3도 및 제6도에 상세히 도시한 바와 같이, 밸브 하우징(40)은 주변 어깨(43)을 갖춘 하부부분(42)과 상향연장된 키이(45)를 포함하고 있다.

밸브 하우징(40)은 제5도에서 명확하게 도시한 바와 같이 하부 키이(45)에 잠겨 있는 슬롯(47)을 갖추 상부부분(44)을 포함하고 있다.

하부부분(42)은 하부 끝(46)에서 견고하게 체결된 체적밸브 플레이트(48)를 갖추고 있다. 플레이트(48)는 회전가능한 2개의 입구(50,52)를 갖추고 있어서 양 입구(50,52)는 공급라인(14,16)의 보어(22)와 각각 비정렬, 부분 정렬 또는 완전 정렬되어 있다. 플레이트(48)는 시일 조립체(26)와 접합한다.

적절한 시일링(56)은 누수를 방지하도록 각각의 입구(50,52)와 밸브 하우징 하부부분(42)과의 사이에 비치되어 있다.

제1도 및 제6도에 도시한 바와 같이, 밸브 하우징 하부부분(42)은 스푸울타입 비례밸브(66)의 각각 제1부분(62)과 제2부분(64)에 이르는 통로(58,60)를 갖추고 있다.

스푸울타입 비례밸브(66)는 통로(60)의 연속통로(72), 입구통로(58)의 연속통로(70), 입구통로(60) 및 입구통로(58)를 분리하도록 외부주변에 대하여 5개의 시일링 링(69)으로된 외부 스푸울(68)을 갖추고 있다. 외부스푸울(68)은 각각의 통로(58,60,70,72)와 정렬된 축선으로 간격이 떨어진 구멍(74,76,78,80)을 역시 갖추고 있다.

피스톤은 2개의 환형 그루우브(84,86)을 갖추고 있다.

그루우브(84,86)는 피스톤의 축선 위치에 따라 통로(58에서 70, 60에서 72)와 선택적으로 연통한다. 피스톤(82)은 피스톤(82)의 각 단부에 전체 단면적에 대하여 압력을 발휘하도록 각각의 통로(58,60)로부터 유체를 허용하도록 그루우브(84,86)를 내부(89)와 연통시키는 구멍(88)을 역시 갖추고 있다.

제1도, 제3도 및 제6도에 도시한 바와 같이, 통로(70,72)는 하부 하우징 부분(42)의 편평한 상부 표면(94)에서 입구 끝(90,92)를 갖추고 있다.

제조가 용이하도록 하부부분(42)은 2개의 반부(96,98; 半部)로 이루어져 있는데, 각각은 비례밸브(66)를 수용하는 크기의 동공(100)을 갖추고 있다.

각각의 반부는 2개의 반부를 함께 체결하도록 나사 체결구(104)와 너트(105)를 수용하는 플런지(102)를 역시 갖추고 있다. 각각의 반부(96,98)는 2개의 상부가지(prong; 106)를 갖추고 있는데, 각각은 오목부(108)을 갖추고 있어서 반부가 함께 체결될때 오목부(108)는 밸브 레버(114)의 받침전 핀(112)을 피봇식으로 수용하는 구멍(110)을 형성한다.

하우징(40)의 상부부분(44)은 온도 자동 밸브조립체(101)를 감싸는 혼합 챔버(115)를 규정한다. 제1도,제3도 및 제8도에 도시한 바와 같이 밸브 레버(114)는 서로에 대하여 경사진 2개의 하부밸브 표면(116, 118)을 갖추고 있어서 레버가 핀(112)에 대하여 선회될 때 각각의 밸브표면(116,118)은 각각 입구 끝(90 또는 92)을 폐쇄할 수 있다. 레버(114)는 시이트(120)를 형성하는 상부표면을 갖추고 있다.

시이트(120)는 밸브 하우징(40)의 상부부분(44)과 일체로된 포스트(127)의 하부 끝에서 시이트(126)와 체결된 상부 끝을 갖춘 코일스프링(124)의 하부 끝은 착좌시킨다. 스프링(124)은 레버(114)와 시이트(126)와의 사이에 가압되어 밸브표면(116)과 입구 끝(90)을 폐쇄하도록 레버(114)를 가압한다.

온도 자동 밸브조립체(101)는 제1도 및 제3도에 도시한 바와 같이 스프링(124)으로부터 피봇지점의 대향측에서 혼합 챔버(115)내에 레버(114)의 시이트(120)에 대하여 작동적으로 착좌한 열응답 소자(130)를 포함하고 있다.

열응답 소자(130)는 종래 구조의 왁스 카트리지(131)를 포함하고 있다.

하나의 적절한 카트리지는 칼덤(Caltherm)의 모델 번호 18110H이다.

왁스 카트리지는 미끄럼 베이스(134)에 착촤한 돌출핀(136)을 갖추고 있다.

왁스 카트리지(131)의 상부는 스프링 과부하 조립체(140)에 대하여 착좌해 있다.

스피링 과부하 조립체(140)는 케이지(149; cage)내에서 시이트(146,148)사이에 배치된 2개의 축선방향으로 설치된 코일스프링(142,144)을 포함하고 있다.

코일스프링(42,144)은 코일스프링(124)보다 조합 압축율이 상당히 크다.

상부 시이트(148)는 하우징 상부부분(44)에서 구멍(152)과 케이지(149)에서 구멍(151)을 통해서 지나는 그리고 상향으로 연장된 연장 포스트(150)를 갖추고 있다.

제1도, 제3도 및 제8도를 참조하면, 배플부재(162)는 레버(114)상에 혼합 챔버(115)내에 위치해 있다.

배플부재(162)는 베이스(134)를 미끄럼식으로 수용하는 제1구멍(166)을 갖추고 있다.

배플부재(162)는 냉수 입구 끝(90)상에 정렬된 포오트(168)를 역시 갖추고 있다.

베플(162)은 입구 끝(90,92)으로부터 포오트(168)까지 유체가 레버(114)에 대하여 흐름을 허용하도록 레버의 폭보다 큰 치수의 폭을 갖추고 있다. 관형 연장부(170)는 왁스 카트리지(131)의 상부 끝쪽으로 상향으로 연장된 포오트(168)을 둘러싸고 있다.

코일스프링(124)의 복수의 코일(125)은 관형 연장부(170)내에 위치해 있다.

연장부의 상부 끝은 물이 슬롯으로부터 왁스 카트리지(131)쪽으로 흐르는 것을 허용하도록 왁스 카트리지(131)와 면한 슬롯(172)을 갖추고 있다.

하우징(40)의 상부부분(44)은 하부 끝에서 원형인 한편, 베플(162)과 하부부분(42)은 편평한 측면(171,173)을 갖추고 있어서 제7도 및 제8도에 도시한 바와 같이 출구(174)는 제공되어 유체가 혼합 챔버(115)로부터 밸브 몸체(12)내에 하부 하우징 부분(42)을 둘러싸는 환형 방출 챔버(175)로 흐름을 허용하고 그리고 출구라인(18)쪽으로 유인된다.

체적 조정제어는 제1도,제4도 및 제5도에 예시되어 있다.

상부 하우징 부분(44)의 상부 원통형 플랜지(178)는 핸들(181)에 스플라인식으로 또는 잠김식으로 되어 있는 환형 핸들스탬(180)의 키이(192)의 슬롯(190)을 통해서 잠겨있다. 핸들(181)의 회전은 밸브 하우징을 통해서 공급라인(14,16)으로부터 출구라인(18)까지 흐르는 물의 체적을 제어하도록 밸브 플레이트(48)를 차례로 회전시키는 하우징(40)을 회전시킨다. 하우징 부분(44)의 환형 플랜지(178)로부터 연장된 러그(194)는 하우징(40)의 회전을 제한하도록 몸체부분(30)에서 2개의 수직 스플라인(196)사이에 배치되어 있다.

온도조정 제어(179)는 제1도, 제4도 및 제5도에 역시 예시되어 있다.

포스트(150)의 외부 끝(154)의 회전가능 캠부재(158)에서 아아치형 슬롯(156)내에 연장되어 있다. 슬롯(156)은 경사표면(160)을 갖추고 있어서 부재(158)가 회전하면서 포스트(152)와 그리고 열응답 조립체(130)를 입구 끝(92)쪽으로 하향으로 축선방향으로 변위시키며, 또는 열응답 조립체(130)를 입구 끝(92)으로부터 멀리 상향으로 축선방향으로 움직이게 하는 한편 코일스프링(124)은 레버(114)와 열응답 부재(130)와의 사이에서 접촉을 유지하도록 레버(114)를 선회시킨다.

캠부재(158)는 작동가능하게 회전시키기 위해 제어스템(182)에 부착되어 있다. 스템(182)은 캠부재(158)에서 보상 리세스(188)와 끼워지는 헥스 렌딩(186; hex landing)을 포함하고 있다.

스템(182)은 핸들 스템(180)에서 구멍(184)을 통해서 상향으로 연장되어 있으며 중앙 제어노브(183)에 스플라인슥으로 되어 있다.

제어노브(183)는 회전할 때 아래에서 설명하는 바와 같이 혼합 챔버내에 유체의 온도를 차례로 제어하는 왁스 카트리지(131)의 위치를 제어한다. 아아치형 그루우브(156)의 2개의 끝에서 2개의 어깨(198)는 스템(182)의 회전을 한정한다.

선택적인 열지시기는 캠부재(158)와 스템(182)에 각각 구멍(200,202)을 통해서 연장될 수 있다.

더욱이, 적절한 시일(204,206,208)은 밸브 하우징(40)으로부터의 누수를 방지한다.

[밸브의 작용]

밸브 하우징은 오프 위치에 있을수 있으므로 밸브 플레이트(48)는 공급라인(14,16)과 첨부된 보어(22,24)와 비정렬된 입구(50,52)를 갖추어서 스프링 시일 조립체(26)는 밸브 플레이트(48)에 대하여 접합한다.

이러한 위치에서, 물은 시일 조립체(26)를 지나 흐르지 않는다.

핸들 스템(180)은 하우징(40)과 체적 밸브 플레이트(48)를 회전시키도록 회전할 수 있어서 입구(50)와 냉수 공급라인(14), 입구(52)와 온수 공급라인(16)과의 사이에 유체연통을 허용한다. 입구(50,52)는 얼마나 많은 유량이 출구라인(18)에 바람직하느냐에 따라 선택적으로 부분 정렬 또는 완전 정렬 가능하다. 입구(50,52)는 동일한 크기를 갖추고 있으며 동시에 부분 정렬과 동일한 양을 제공하도록 위치해 있다.

한번 밸브가 개방되면, 냉온수는 각각 통로(58,60)을 통해 스푸울(68)내에 적절한 구멍(74,78)까지 흐른다.

2개의 공급라인내에 수압은 2개의 공그라인(14,16)에서의 압력이 균일하지 않다면 연속통로(70,72)를 지나는 냉온수의 흐름율을 균일하게 하도록 피스톤(82)상에 작용한다.

연속통로(70,72)를 통해서 지나는 물은 레버(114) 주위의 혼합 챔버(115)내로 흐른다. 유체흐름은 포오트(168)를 통해서 관형 연장부(170)내로 향하는데 여기에서 냉온수는 코일(125)의 존재에 의해서 만들어진 교란의 도움으로 함께 혼합된다.

혼합된 물은 슬롯(172)을 통해서 왁스소자(131)쪽으로 흐른다. 왁스소자(131)는 핀(136)을 대응위치로 적절히 연장하도록 혼합된 물의 순환 온도에 응답한다.

혼합 챔버(115)에서 물은 상부(44)의 하부 끝에서 출구(174)를 통해서, 환형 방출 챔버(175)를 통해서, 출구라인(18)을 통해서, 욕조 수도꼭지, 샤워지 헤드등으로 흘러나온다.

챔버(115)쪽으로 흐르는 혼합된 물이 왁스 카트리지(131)보다 뜨겁다면, 왁스 카트리지는 가열되고 핀(136)을 연장위치로 민다. 한편 챔버(115)내로 유입되는 혼합된 물이 왁스 카트리지(131)보다 차가우면, 왁스 카트리지는 냉각되고 핀(136)을 후퇴시킨다.

온도 조정제어(179)는 열응답 소자(130)를 입구 끝(92)으로부터 멀리 그리고 입구 끝을 향하여 축선방향으로 상하향 운동시키는 제어스템(182)의 회전에 의해서 조정된다. 예를들면 더욱 뜨거운 물을 원한다면, 제어스템(182)은 한방향으로 회전되어 포스트(15)는 슬롯 (156)의 더욱 깊은 부분내로 연장된다.

코일스프링(124)은 레버(114)를 가압하고 열응답소자를 상향으로 변경시킨다.

레버(114)의 밸브 표면(116)은 입구 끝(90)을 더욱 제한하여 밸브표면(118)은 입구(92)로부터 멀리 움직여서 냉수축을 구속하고 온수가 혼합 챔버(115)내로 더욱 많이 흐르도록 허용한다. 레버(114)는 왁스 카트리지(131)와 슬롯(156)의 경사표면(160)과의 사이의 간격이 메워질 때까지 선회한다.

한편, 더욱 차가운 물을 원한다면, 제어스템(182)은 회전하여 캠부재(158)가 회전하고 그루우브(156)의 경사표면(160)이 왁스소자(131)를 입구 끝(92)쪽으로 밀려 레버(114)를 선회시켜, 밸브표면(118)은 입구 끝쪽으로 움직이며 입구 끝(92)으로부터 혼합 챔버(115)내로의 흐름을 억제한다.

스프링 조립체(140)가 코일스프링(124)보다 상당히 큰 압축율을 갖추고 있으므로, 이는 압축되지 않고 단지 코일스프링(124)을 압축하도록 가압한다.

혼합챔버(115)내의 온도 자동 밸브 조립체(101)는 냉온수 공급라인 내의 물의 온도를 보상한다. 예를들면, 온수라인이 처음에 미지근한 물이고 온도는 더욱 덥히도록 설정되어 있다면, 왁스소자(131)의 더욱 높은 위치와 핀(136)의 반-후퇴위치로의 전환의 조합은 코일스프링(124)이 냉수 입구 끝(90)을 닫도록 연장되어 레버(114)를 선회시켜 온수 공급라인(16)으로부터의 물만을 허용하여 혼합챔버(115)로 유입되고 출구라인(18)을 통해서 나오게 된다. 온수 공급라인에서 온도가 설정온다 보다 과도해지면서 왁스소자(131)는 가열되고 포스트(136)를 연장하여 레버(114)는 선회되기 시작하여 이것에 의해 밸브표면(118)은 냉수가 혼합 챔버(115)로 유입되어 온수와 혼합하도록 입구 끝(90)으로부터 상승하고 개방된다.

한편, 공급라인(16)내의 온수가 냉각된다면(예를 들면, 물탱크에서 온수가 고갈되는 경우)왁스 카트리지(131)는 더욱 냉각된 혼합물에 응답하여 수축하며 코일스프링(124)이 연장되어 레버(114)를 선회시켜 입구(90)를 수축 또는 폐쇄시켜 냉수의 흐름을 줄이며 온수가 혼합 챔버(115)내로 흐르도록 입구 끝(92)을 개방하여 낮아진 온수온도를 보상한다.

스프링 과부하 조립체(140)는 통상 이완된 상태이다.

하지만 온수가 혼합 챔버(115)를 통해서 흐른다면, 카트리지(131)는 핀(136)이 연장되게 하여 카트리지(131)가 캠부재(158)에서 그루우브(156)의 경사표면(160)과 레버(114)와의 사이에 완전히 연장되어 있으며, 제어스템(182)이 냉각위치로 신속히 회전하면, 조립체(140)는 압축된다.

캠부재(158)는 포스트(150)를 레버(114)쪽으로 구동하며, 레버(114)는 밸브표면(118)이 입구 끝(92)을 완전히 폐쇄할 때까지 선회한다. 하지만, 왁스 카트리지(131)는 냉수와의 직접 접촉으로 즉각 수축될 수 없으므로 여전히 이완된 상태이다.

오버헤드 스프링 조립체(140)는 카트리지(131)의 여분의 길이를 보상하도록 압축된다.

왁스 카트리지(131)가 혼합 챔버(115)내에서 냉수에 응답하여 수축하면서, 스프링 과부하 조립체(140)는 통상의 이완상태로 되돌아간다.

냉온수 라인에서 압력이 급강하하면, 비례밸브(66)는 이러한 압축강하에 즉각 응답하여 공급라인(14,16)내의 압력이 급진적으로 변할지라도 입구 끝(90,92)을 통해서 동일한 상대흐름을 유지한다. 비례밸브(66)는 냉온수 공급라인내에서 냉온수를 화장실, 접시 닦는 기계, 세탁기 또는 다른 꼭지를 다양화함으로서 야기될 수 있는 압력 변화로 인한 급격한 온도변화를 방지한다.

본 발명은 단일 조립체로 압력 균형밸브를 갖춘 확실하고 소형의 온도자동 제어 체적 밸브조립체를 제공하는데 있다. 혼합밸브는 밸브조립체의 끝에 편리하게 위치된 2개의 축선방향으로 설치된 핸들에 의해서 제어된다.

온도 자동 밸브조립체는 용이하게 구성된다. 피봇식 레버는 밸브 스프링과 열응답 왁스소자에 의해서 받침점의 각각의 면에서 제어된다.

피봇식 레버는 냉온 유체의 흐름을 제어하도록 2개의 밸브표면을 갖추고 있다. 온도조정은 원하는 위치로 회전가능한 아아치형 캠의 사용에 의해서 용이하게 조작된다.

비례밸브는 냉온수 공급의 압력 균형을 제공하기 위해서 밸브 하우징내에 싸여 있다. 비례밸브는 밸브조립체를 통해서 전체 체적흐름을 제어하도록 밸브몸체내에 회전가능한 체적 밸브 하우징내에 설치되어 있다.

하우징은 2개의 물입구와 동일한 밸브몸체면에 있는 출구를 통하여 비례밸브를 둘러싸는 환형 방출챔버를 통해 지나며 되돌아가는 혼합 유체와 조밀하게 구조화된다.

더욱이, 하우징은 체적밸브, 비례밸브 그리고 온도 자동 제어밸브를 내포하고 있다. 혼합밸브의 모듀율 특성은 유지가 용이하게 제공되어 있다.

혼합밸브는 하우징을 제거하고 새로운 밸브 부품을 내포한 새로운 하우징으로 대처함으로써 새로운 밸부 부품을 얻을 수 있다.

본 발명의 변형과 수정은 첨부된 청구의 범위에 의해 규정된 사상과 범주를 벗어나지 않고 가능함이 이해되어야 할 것이다.

Claims

온수 및 냉수와 같은 유체용 혼합밸브에 있어서, 혼합 챔버를 규정하는 동공을 갖춘 하우징; 출구 및 가열되지 않은 유체를 위한 제1입구와 가열된 유체를 위한 제2입구를 가지는 상기 혼합 챔버; 상기 제1입구를 위한 밸브를 형성하는 제1부분과 상기 제2입구를 위한 밸브를 형성하는 제2부분을 갖춘 레버; 상기 레버가 피봇식으로 설치된 받침점; 상기 혼합 챔버내에 설치되며, 상기 레버에 작동가능하게 연결되어 상기 혼합 챔버내의 온도에 응답하여 상기 레버를 상기 제1 및 제2입구로부터의 흐름율을 결정하는 위치로 선회시키기 위한 열응답 부재; 상기 열응답 부재는, 상기 레버의 받침점에서 이격된 위치에서 상기 레버와 대향하는 상기 혼합 챔버내의 제1시이트 사이에 설치된 열응답 소자; 주위 온도의 변화에 대응하여 길이가 변하는 상기 열응답 소자를 가지며, 상기 받침점에서 이격된 상기 레버와 상기 혼합 챔버내의 제2시이트 사이에 설치되어 상기 소자의 길이가 짧아질 때 레버의 피봇 움직임을 위해 상기 레버를 기울이게 하는 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
제1항에 있어서, 상기 받침점은 상기 제1 및 제2입구 사이에서 축방향으로 설치되며, 상기 열응답 소자와 상기 스프링은 상기 받침점의 대향 측면상에 설치되는 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제 2항에 있어서, 상기 혼합 챔버내로 향하는 유체의 흐름을 특정방향으로 전환시키도록 상기 혼합 챔버내에 설치되며, 유체가 완전히 혼합될 때까지 유체를 상기 열응답 소자로부터 멀리 유지시키는 베플부재를 더 가지는 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제2항에 있어서, 상기 배플부재는 상기 레버, 상기 제1 및 제2입구를 감싸고 있으며, 상기 레버에 대하여 착좌한 상기 열응답 소자의 연장부를 미끄럼식으로 수용하기 위한 구멍을 갖추고 있고; 상기 레버에 대하여 착좌한 상기 스프링을 수용하기 위한 포오트는 거기를 통해 흐르는 모든 유체를 갖는 것을 특징으로 하는 유체용 혼합밸브.
제4항에 있어서, 상기 스프링은 상기 제1 및 제2입구로부터의 상기 유체를 혼합시켜 제공하기 위하여 상기 유체흐름의 난류를 발생시키는 코일을 갖춘 상기 포오트를 통해 지나는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 유체용 혼합밸브.
제4항에 있어서, 상기 포오트는 상기 혼합 챔버의 실제 길이를 따라서 연장된 관형 연장부를 갖추고 있으며, 상기 스프링은 상기 제1 및 제2입구로부터의 상기 유체를 혼합시켜 제공하기 위하여 상기 유체흐름의 난류를 발생시키는 상기 관형 연장부내의 축선방향으로 위치한 복수의 코일을 갖춘 상기 포오트를 통해서 지나는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 유체용 혼합밸브.
제6항에 있어서, 상기 관형 연장부는 유체의 흐름을 열응답 소자로 전환시키기 위해서 상기 열응답 소자와 면한 슬롯을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 유체용 혼합밸브.
제1항에 있어서, 상기 하우징내에서 상기 혼합밸브의 상류측에 설치되며, 상기 열응답 부재에 의하여 상기 제1 및 제2입구를 통하여 흐르는 유체의 흐름비율을 유지하기 위해 각각의 제1 및 제2입구내의 압력에 응답할 수 있도록 한 압력 균형 및 비례부재를 더 가지는 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
혼합밸브에 있어서, 제1 및 제2공급 포오트를 갖춘 몸체부재; 제1 및 제2입구를 가진 체적밸브 부분을 갖춘 하우징 부재; 상기 각각의 제1및 제2입구와 제1및 제2공급 포오트가 정렬된 개방 위치와 상기 제1및 제2입구와 상기 제1 및 제2공급 포오트가 밀봉적으로 비정렬된 폐쇄위치와의 사이에 상기 몸체내에서 상기 제1 및 제2공급 포오트에 대하여 미끄럼식으로 설치된 상기 체적밸브 부분; 상기 입구로의 흐름을 제어하도록 중간 위치로 움직임 가능한 상기 밸브부분; 상기 제1 및 제2입구로부터 출구와 유체연통하는 혼합 챔버까지 연장된 제1 및 제2통로를 갖춘 상기 하우징 부재; 상기 제1 및 제2입구로부터 상기통로를 통해서 상기 혼합 챔버까지 유체의 흐름을 비례시키기 위한 비례밸브부재를 갖춘 상기 하우징; 상기 혼합 챔버내의 유체 온도에 대응하여 상기 제1 및 제2통로로부터 상기 혼합 챔버내로의 상대적 흐름을 제어하기 위해서 상기 혼합 챔버내에 설치된 온도 자동 제어부재를 갖춘 상기 하우징; 상기 하우징은 전체체적흐름을 제어하기 위해 상기 제1 및 제2포오트에 대향하여 상기 몸체에 상대적으로 미끄럼식으로 회전가능하며, 상기 하우징에 견고히 체결될 밸브부분; 상기 하우징내 체결되며, 그와 함께 회전하기 위한 상기 비례밸브 및 온도 자동 제어부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제9항에 있어서, 상기 혼합 챔버에서 유체의 온도를 변화시키도록 상기 온도 자동조절부재를 조정하기 위하여 상기 하우징과 공동축선상으로 설치된 회전가능 핸들로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제9항에 있어서, 상기 제1입구용 밸브를 형성하는 제1부분과 상기 제2입구용 밸브를 형성하는 제2부분을 갖추고 있으며 받침점에 대하여 피봇식으로 설치된 레버; 상기 제1 및 제2입구로부터 흐름율을 결정하는 위치로 상기 레버를 선회시키기 위해서 상기 혼합 챔버내의 온도에 응답하여, 상기 레버에 작동하는 상기 혼합 챔버내에 설치된 열응답 부재로 구성되어 있는 특징으로 하는 혼합밸브.
제11항에 있어서, 상기 열응답 부재는, 상기 레버와 대향하는 상기 혼합 챔버내의 제1시이트와 상기 레버의 받침점으로부터 간격이 떨어진 위치에서 상기 레버와의 사이에 배치된 열응답 소자; 주위온도의 변화에 대응하여 길이가 변하는 상기 소자; 상기 소자가 짧아질 때 레버의 피봇움직임을 위해 상기 레버를 기울이도록 상기 혼합 챔버의 제2시이트와 상기 받침점으로부터 간격이 떨어진 위치에서 상기 레버와의 사이에 설치된 스프링을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제12항에 있어서, 상기 받침점은 상기 제1 및 제2입구사이에서 축방향으로 설치되며, 상기 열응답 소자와 상기 스프링은 상기 받침점의 대향 측면상에 설치된 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제13항에 있어서, 상기 혼합 챔버내로 향하는 유체의 흐름을 특정방향으로 전환시키도록 상기 혼합 챔버내에 설치되며, 유체가 완전히 혼합될 때까지 유체를 상기 열응답 소자로부터 멀리 유지시키는 배플부재를 더 가지는 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제13항에 있어서, 상기 배플부재는 상기 레버와 상기 제1 및 제2입구의 상기 하류의 끝을 감싸고 있으며, 상기 레버에 대하여 착좌한 상기 열응답 소자의 연장부를 미끄럼식으로 수용하기 위한 구멍을 갖추고 있고, 상기 레버에 대하여 착좌한 상기 스프링을 수용하기 위한 포오트는 거기를 통해 흐르는 모든 유체를 갖는 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제15항에 있어서, 상기 스프링은 상기 제1 및 제1입구로부터의 상기 유체를 혼합시켜 제공하기 위하여 상기 유체흐름의 난류를 발생시키는 코일을 갖춘 상기 포오트를 통해 지나는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제15항에 있어서, 상기 포오트는 상기 혼합 챔버의 실제길이를 따라서 연장된 관형 연장부를 갖추고 있으며, 상기 스프링은 상기 제1 및 제2입구로부터의 상기 유체를 혼합시켜 제공하기 위하여 상기 유체흐름의 난류를 발생시키는 상기 관형 연장부내의 축선방향으로 위치한 복수의 코일을 갖춘 상기 포오트를 통해서 지나는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제17항에 있어서, 상기 관형 연장부는 흐름을 전환하기 위해서 상기 열응답 소자와 면한 슬롯을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제18항에 있어서, 조절가능한 소정의 온도에 대응하여 상기 열응답 소자가 상기 레버를 선회시키도록 상기 열응답 소자를 조정하기 위한 조정부재; 상기 소자를 상기 입구로부터 또는 입구쪽으로 축선방향으로 움직이도록 상기 혼합 챔버내에 시이트를 조정할 수 있도록 위치시킨 회전가능 캠을 포함하는 상기 조정부재; 상기 하우징과 공동축선 방향으로 설치된 스템에 의해서 작동적으로 회전가능한 상기 캠으로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
혼합밸브에 있어서, 제1 및 제2공급 포오트를 갖춘 몸체; 밸브부재와 일체로 되어 있으며 상기 몸체내에 고정된 하부부분을 갖춘 하우징; 입구를 통해서 그리고 상기 하우징을 통해서 전체 체적흐름을 제어하도록 상기 제1 및 제2공급 포오트에 대하여 움직이며 제1 및 제2입구를 갖춘 상기 밸브부재; 상기제1 및 제2입구의 하류 끝과 연통하는 유체에서 혼합 챔버를 규정하는 상부부분을 갖춘 상기 하우징; 상기 혼합 챔버내의 온도에 응답하여 상기 제1 및 제2입구로부터 상기 혼합 챔버내로의 상대흐름을 제어하기 위하여 상기 혼합 챔버내에 설치된 온도 자동 제어밸브부재; 상기 몸체에서 상기 몸체내의 방출 출구 및 상기 혼합 챔버와 유체연통하며, 상기 하우징의 하부부분을 둘러싸는 챔버를 가지는 환형 방출 챔버로 구성된 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제20항에 있어서, 비례밸브부재는 제1 및 제2공급 포오트내의 압력에 응답하여 상기 제1 및 제2입구를 통하는 유체의 흐름을 비례시키기 위해서 상기 하우징의 상기 하부부분에 설치된 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
혼합밸브에 있어서, 제1및 제2공급라인과 출구라인을 갖춘 몸체; 상기 제1 및 제2공급라인과 연통하는 제1 및 제2입구와 상기 출구라인과 연통하는 적어도 하나의 출구를 갖추고 있으며 상기 공급라인 및 출구라인과 자동적으로 연통하는 어댑터; 상기 제1 및 제2공급라인으로부터 상기 출구라인까지 상대흐름을 제어하기 위해서 상기 몸체에 설치된 온도자동 제어밸브; 상기 몸체의 상기 출구라인과 연통하는 방출출구와 상기 몸체의 제1 및 제2공급라인에 대하여 체적제어밸브를 형성할 수 있도록 제1 및 제2입구를 갖추고 있으며, 상기 몸체내에서 회전동작할 수 있도록 상기 몸체내에 설치된 하우징; 상기 제1 및 제2입구로부터 상기 방출 출구까지 상대흐름을 제어하기 위해서 온도자동 제어밸브를 설치한 상기 하우징으로 구성된 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제 22항에 있어서, 상기 하우징은 유체의 전체흐름을 제어하기 위해서 완전 개방위치와 폐쇄위치 사이에서 상기 몸체내에 회전가능한 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제22항에 있어서, 상기 제1 및 제2입구로부터 상기 방출 출구까지 상대흐름을 제어하기 위해서 상기 하우징에 설치된 압력 균형 비례밸브로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 혼합밸브.
제24항에 있어서, 상기 하우징 주위로 환형 방출 챔버와 연통하는 상기 방출 출구; 상기 출구라인과 연통하는 상기 환형 방출 챔버로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 혼합밸브.