TW215121B - A mixing valve with a collared ball valve - Google Patents

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215121 A6 B6 經濟部中央標準居貝工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 本發明俗相關使用在液體具有球閥元件的水龍頭混合 閥，更明確具有在閥本體的固定縱向軸上可旋轉移動的一 個球閥機構，和基於球閥的位置提供一個所希望流型的口 〇 單柄水龍頭，一般稱為混'合閥，為一般消費大眾所接 , 受使用於控制熱和冷水的流量。一値手柄或旋鈕在不同方 向移動控制冷和熱水調整，和調整流量體積是一般水龍頭 的一般結構。 在商業上一般所接受單柄混合閥的二個基本型式是板 閥和球閥。球閥以可靠性和耐久性各容易組裝的一件式閥 結構著名。手柄剛性的固定在球閥元件上没有中間移動件 ,因此提供可靠和耐久的結構。在另一方面，板閥水龍頭 提供一値驅動機構，允許fe在二個預定方向移動，這廣為 人們所接受。這廣為所接受柄移動允許在閥體的固定軸上 ，手柄的軌道移動，和一個搖動，亦即相對於閥殼體的軸 移動的旋轉移動，換言之，手柄在固定軸軌道上移動。移 動軸垂直閥殼體的固定軸。 這類型手柄移動的特性，利用手柄的位置關閉水龍頭 及冷和熱水的混合，因此水龍頭打開可選擇冷和熱水混合 的流經水龍頭。這種移動使得板閥水龍頭獲得商業上成功 ，甚至於在手柄和板閥元件間需要有更複雜的連桿組。 最近，所設計球閥允許手柄操作方式相同於上述板型 混合閥。在美國專利案號4,449, 551掲露此糸統 。在PCT申請案PCT/0591/07816掲露另 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐〉 _ 3 _ (請先閲tfSi面之注$項再f本頁) —裝. 訂· -線- 經濟部中央標準局WC工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 一個条統。這条統組合合乎人體工程，手柄移動和球閥水 龍頭設計有高可靠度優點。 除水龍頭的可靠性外，混合閥亦擁有其它商業上接受 的特性。有足夠大的最大流量和低噪音。水龍頭需合乎人 體工學原理。有幾値可判別品質識別是否合乎人體工學特 性。首先，基於手柄的連缠移動，獲得可預測流量和溫度 〇手柄的植動，流量和有·塞然改變。最好在 調整溫度時，流量仍大農輕皇。另一方面，當在謂擊流量 時，不要有不可預測溫度的變化。應存在有手柄移動的冷 水端的死區域，在此從„全冷水位置到手柄的有限角度移動 時均無熱、水躁_合。 一個舒適區域，是在一個混合位置，其手柄移動的區 域大於冷水或熱水區的移動，因此可産生一個預先決定溫 度改變。當溫度在某一個範圍内時，舒適區允許更精確調 整水龍頭。手柄移動相對於流出的水溫度分佈圖是S曲線 。但，舒適區不能太平坦，否則有不足夠溫度變化，然後 使用者將有過補琪的超過手柄移動，因此離開舒適區，並 且流水溫度有突然的變化。在預先決定溫度下，手柄移動 調整流童時，希望溫度無變化。 選擇適當大小的球閥元件、界定調整球閥元件的體積 和溫度的手柄驅動移動，和規定手柄的二個已界定驅動移 動角度和旋轉移動的範圍，因此寒成上述所期望品質。球 閥元件的入口和閥殼體的入口的正確位置和結構亦提供上 述所期望品質。 (請先閲讀背面之注意事項再堉寫本頁) 裝. 訂· 線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐〉 -4 - A6 B6 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) 球大小的選擇，受限於降低水龍頭本體的大小和提供 流經閥元件適當流量。商業上手柄所規定驅動移動，像利 用垂直軸的角度移動使溫度改變，和水平軸搖動調整流量 。角度溫度的移動範圍依人體工學最大是180度，最好 在9 0度。因此，具有没有突然溫度和流量變化的所期望 —..._ ..............— * —— -------------— — —·.+ 水龍頭品質，並且在所期望舒適區的可預測流量和溫度變 - - ' ·. - —'—. — — - —--------— - -------------------- "·· * — . ^ 化^偽利用球閥入口和殼體入口的大小、位置和結^^_當 ....... — ... — -—..... 一 選擇^的。 \ 商業上所期望驅動的水龍頭混合閥的球閥，像容易g 裝和提供長蒹命的密封元件。 ----------一 — ..... · 亦卽所期望水龍頭的單柄混合閥的球眉，係成型八口 所流經水是可預期流動率和溫度。 根據本發明的水龍頭混合閥，具有一個球閥安裝在殼 體的閥接收空腔。本體具有多値口和空腔相連通。球閥在 外面具有多値1卩，至少部份具有開口的球閥表面和開口 ，控制流經口的流釐速率和溫度。閥體具有一個控制開口 ....... -. .............. .....·" . ，閥體的縱軸經控制開口。球閥具有第出，這突出以 控制桿的形式連接或延伸經控制閥口。操作手柄附在控制 桿上。球閥具有第二突出，它的軸垂直於該捍的縱軸。第 二突出具有一個橫向外表端，連接到一個圓領軸承。領軸 承具有一個較低表面相鄰於在球閥殼體的環狀支撐表面。 最好這環狀支撑表面是安裝在閥空腔的一個分開環座 元件，至少具有一個凸緣界定冷水和熱水極限，在超過這 冷水或熱水極限時，提供在混合閥體的縱軸上球閥的可旋 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 一 5 一 (請先閲讀背面之注意事項再堉窝本頁) Μ i裝· 訂- .線_ 215121 Α6 Β6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（4 ) 少 i. 轉移動的阻擋。領軸承至少具有一個徑向向外凸輪，該凸 輪至少一邊接合在球閥的冷和熱水極限的凸緣。環座元件 具有向下延伸凸緣配合在本髏的凹部，因此，琛元件可旋 轉配合本體的縱軸。 \ 最好定位平軸承元件，因此平軸承元件的較低表面鄰 近於i軸承〗的較上表面，和平軸承元件的較上表面鄰近球 閥的密封元件較低周圍。當領軸承和球軸承在殼體的縱向 軸轉動時，平軸承是相對靜止結構的。 第二突出剛性附在領軸承上，並且旋轉的連接球閥。 第二突出利用梢的末梢端通過球閥所形成的。銷的末梢的 相反端從球閥表面向外延伸，每個附在領軸承元件。 最好在球閥上有多個開口，這開口相對應於閥體的口 ，因此球閥提供經混合閥冷和熱水的混合。當調整球閥從 接近於關位置到一個全開位置時，球閥使溫度移到一値預 先決定舒適溫度。 最好球閥有二個開口，允許從冷水口進入冷水，和二 個開口允許從熱水口進入熱水。經球閥的一個開口具有凹 邊緣段調節流量。最好凹邊線的一個開口允許冷水的進入 ，凹邊緣的另個開口允#熱水的4入。" ^7\凹邊緣的開口具有一個週邊型狀，利用具不同徑向中 心的至少5個徑向弧度界定這型狀。至少4個徑向中心位 在該開口的週邊内，和一個徑向中心位於凹邊緣部份的邊 上開口的週邊。最好其餘開口具有凸週期4這週邊利用至 ;..Γ , ' ί, ·ν , 少5個具有個別徑向中心的徑向弧度南界定，和在一個共 (請先面之注項再f本頁) _裝_ 訂. •線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公货） -6 - ί νϊ

6 B 經濟部中央標準局s工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 切線上的一點，連接每個開口的至少2個徑向弧度。最好 在其切線的一點上，毎個徑向弧度連接到另一個徑向弧度 ;或者在直線邊緣段的一點，具有切線重合於這直線邊緣 Ο 在實施例中，開口包含一個全冷水開口結構，當熱水 口關閉時，允許只有冷水進入。一個混合冷水開口的結構 ,允許冷水灌入同時從該熱水口進入熱水。一個全熱水開 口結構，當冷水口關掉時，允許只有熱水進入。和一個混 合熱水開口結構，允許熱水進入同時從冷水口進入冷水。 全冷水開口具有一値凹邊線，和混合熱水開口具有凹邊緣 。此外，當該球閥在一個關閉混合位置時，混合冷水開口 具有一値直線邊緣部份相對於該冷水口的邊緣。當球閥在 關閉混合位置時，混合熱水開口具有直線邊緣部份相對於 熱水口的邊緣。 圖1僳根據本發明實施例混合閥的側視圖。 圖2係圖1混合閥的爆炸透視圖。 圖3襍沿圖1的線3—3混合閥較低殼元件的剖視圖 0 圖4僳混合閥較低殼元件的平視圔。 圖5俗移開蓋和封閉元件的混合閥的平視圖，說明在 金冷水位置的球閥。 圖6係相似於圖5,説明球閥旋轉到全冷水位置。 圖7像球閥搖到金開位置的側視圖。 圖8傺球閥搖到關位置的側視圖。 (請先閱讀背面之注意事項再埃寫本頁) •裝. 訂· -線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） A6 B6 經濟部中央標準居R工消費合作社印製 五、發明説明（6 ) 圖9僳移開領的球閥的球部份的底視圖。 圖10係經球閬的冷水混合開口的放大圖。 圖1 1像經球閥的金冷水開口的放大圖。 圖12係經球閥熱水混合開口的放大圖。 圖13係經球閥全熱水開口的放大圖。 圖14傜經殼體的冷水口的透視圔，其中球閥在金關 閉冷水的位置。 圖15僳相似於圖14,其中球閥在全關閉混合位置 〇 圖16像相似於圖14,其中球閥在全關閉熱水位置 0 圖17僳相似於圔14,其中球閥在全開冷水位置。 圖18係相似於圖14,其中球閥在全開混合位置。 圔19像相似於圖14,其中球閥在全開熱水位置。 圖20像經殼體的熱水口的透視圖，其中球閥在全關 閉冷水位置。 圖21像相似於圖20,其中球閥在全關閉混合位置 \ 〇 圖2 2僳相似於圖2 0，其中球閥在全關閉熱水位置 Ο 圖23像相似於圖20,其中球閥在全開冷水位置。 圖24像相似於圖20,其中球閥在全開混合位置。 圖25僳相似於圖20,其中球閥在全開熱水位置。 圖2 6像模板元件的平視圖。 (請先閲面之注意事項再5}^本頁) 裝. 訂· .線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公梦） A6 B6 經濟部中央標準局0K工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) 圖2 7傜說明在各種不同溫度下的流量速度分佈。 圖2 8係説明在各種不同流童速度下的溫度分佈圖。 現在參考圖1 ,水龍頭1 2的混合閥1 0包括閥髏 14和在上面所安置的球閥1 6。球1 6在閥體14的空 腔1 7 ,這界定在較低基座元件1 8和較高本體元體，亦 即在蓋元件20之間。基座元件18具有二個入口22和 24,經此入口和空腔17相連通。每個口22具有傳統 彈簧偏壓彈性墊片23安裝在下游端，有直徑大約6. 5 麵的孔貫穿。口23和23的下游端在從空腔17的底部 大約40°。再者，如圖4所示，當測量從垂直軸76的 縱平面，口大約15°的方位。 如圖3所示更清楚，基座元件18亦具有二個排出口 26和28。二値供應管3 ◦和32連接到入口 22和 24。從空腔17的二個排出口 26和28相連通一個横 向出口導管34。管狀殼3 6密封和可滑動安裝在本體 14,並且形成環狀室3 8和横向導管34有液體相連通 。出水口40附在殼上，經在殼36的孔口41和環狀元 件3 8液體相連通。 如圖1和2所示，球閥16具有球表面部份42,和 一般向上延伸的控制桿44。桿44垂直表面42,因此 它的軸相交於球部份42的中心1 2 2。球部份具有大約 25ram的直徑。領46配合球部份42的赤道1 20。赤 道1 20位在垂直桿44的軸45平面。領64在二個座 標4 8和5 0之間。彈性材料的密封墊片5 2配合在座標 (請先閲讀背面之注意事項再¾寫本頁) i裝. 訂· .線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉甲4規格（210 -9 - A6 B6 五、發明説明（8 ) 5 ◦的頂部。利用模板導件54定位密封塾片。利用具有 螺紋環狀5 6蓋元件2 0的内週邊留住模板導件54。利 用鍵5 5配合在殼元件18的頂邊緣的槽5 7，使模板導 件旋轉的附上。在導件54和環狀56之間的彈簧負載波 形板58，向下偏壓導件54和密封墊片52接觭球閥 1 6的球部份42。篕元件2 0用螺紋鎖緊在底基座元件 1 8。為美化在蓋元件2 0上面放置美化殼6 0。 座標50、密封墊片52、模板導件54、彈簧環 58、蓋20、環狀56和殼60均有孔口 6 2、6 4、 66、 68、 70、 72和74,因此允許球閥16的控 制桿4 4延伸到水龍頭本il 1 4的外面。水龍頭的縱軸經 孔口 6 2 - 7 4 〇 桿44附在手柄78,手柄具有操作桿80和隠蔽蓋 部份82。利用手柄78的手動操作，從入口 2和2 4引 入流體經在球閥16的入口 90、92、94、9 6、和 排出口 98，流出到水龍頭出水口 40 % 經濟部中央標準局與工消费合作社印製 在圖5、 6、 7、 8和9和更清楚，球表面部份42 具有經球閥球部份42的中心的鎖元件84。銷84縱軸 垂直於縱軸7 6。細8 4有二個圓柱末梢端8 8,這端延 伸在球部份4 2的赤道。端8 8在領4 6的圓周相對端的 二個孔87内。端88經在球部份42的相對孔89,因 此能在縱軸8 6可旋轉移動。 這可旋轉移動允許以來回移動桿44,因此相對於領 以銷84的軸86為中心的旋轉球部份。如圖7和8所示 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 一10 一 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 ^^_ 五、發明説明（9 ) 。圖8代表球閥在關閉位置，桿44從垂直軸7 6向前傾 斜大約2 5°圔7代表球閥在全開位置，桿4 4從垂直軸 7 6向後傾斜大約1 〇 °。 球閥在垂直軸7 6旋轉，從圖5所示的冷水位置到圖 6所示的熱水位置。在軸7 6的旋轉最好受限於例如 180°或90°。限制旋轉的一値方式，偽在領46提 供徑向延伸凸輸1〇〇,凸輸1〇〇鄰接觸直立凸緣 104的邊緣102,其中凸綠104從座標48向上延 伸。如圖2所示，環48有二値相隔180°的凸緣 1 04。利用向下延伸榫1 06使環48安置在空腔1 7 内，榫106壓力空腔17内的接孔108中。 當球閥在垂直軸7 6旋轉時，領4 6在周圍的移動。 彈性墊片52是靜止的，欲防止領46在彈性墊片52較 低邊緣的摩損，在領46和密封52間放置平滑金屬座標 50。當球在軸76旋轉，領46在環52滑動。 除了座標48外，亦如圖2和26所示利用在導引模 板54的孔口66週邊徑向延伸邊緣110,111, 1 1 2,和1 1 3限制球在軸76的旋轉。當捍44接近 邊緣1 1 0〜1 1 3時，防止進一步移動超過個別邊緣。 邊緣110和111界定冷水極限，邊線112和113 界定熱水極限。邊緣11〇〜113允許球在垂直軸76 旋轉大約90°。孔口 66亦具有周圍邊緣1 14和 1 15,控制銷84的軸86從關閉位置到全開位置的搖 動，如圖7和8所示。 (猜先面之注意事項再f本頁) -丨裝· 訂. i線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -11 - A6 B6 經濟部中央標準局员X消费合作社印製 五、發明説明（ίο ) 領46,環48和導引模板54,決定控制桿44和 手柄7 8的預定動作，並且在全關閉、全冷水和熱水位置 間桿44和手柄7 8的動作範圍。控制桿44在導引模板 54孔口66内任何位置，控制從入口22和24到排出 口36和38的水的流量。 利用在空腔17入口22和24的大小、位置和結構 ，並且在球閥入口 90、92、94、96、和98的適 當選擇，決定在各種不同流量下，從關閉到全開及從熱水 到冷水的流動分佈圖。開口 90、92、94、96、和 98沿著圓圈1 18,這圓圈和桿45形成大約80°的 角度。圓圈118的平面平行銷84的軸86。 開口的位置可以用角度定義。參考平面平分排出口 98。開口 90和92從平分排出口 98參考平面，形成 順時針大約50°和106°的角度，如圖9所示。開口 94和96逆時針平分排出口 98,形成大約66°和 1 0 7 °的角度。 垂直位置參考一個平面定義，這平面包含球部份的赤 道1 20和球部份42的中心1 22。排出口 98對參考 平面形成大約38°的角度。開口 92和9 ◦形成60° 角度。開口 94大約39°。開口 96大約40°。以後 將進一步説明所有平面所參考的個別開口的所指定中心。 當排出口 9 8具有圓形開口，這開口譲球閥16從内 部排出水。每個入口90、 92、 94和96具有不相對 稱和更複雜型狀。現在參考贺1 冷水混合入口 9 2具 (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 裝· 訂· •線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 一 12 - A6 B6 烴濟部中央標準局ιβ：工消費合作社印繫 五、發明説明（π ) 有週邊緣1 25,分成幾個輪廓26 - 1 34。週邊 緣125形成一値凸型狀。段126以徑向中心135為 中心的1.42酬徑弧度。段127以徑向中心136為 中心的3. 30mm徑向弧度。段126和127間的連接 點是共切線的點。段1 27連接到直線邊緣段1 28。段 1 27和1 28間連接點1 38是弧度段1 27的切線重 合直線邊緣段128的地方。弧度段129是以徑向中心 139為中心的1. 02ram弧度，在點140連接弧度段 1 29到直線段1 28。弧度段1 29連接到以徑向中心 141為中心的弧度段130,在它們共同切線點142 接合。相似的，弧度段130連接到以徑向中心143為 中心的弧度段1 3 1 ,在它們共同切線點144接合。弧 度段131連接到直線邊緣段132,其中它的切線在點 145重合直線邊緣段。相似的，在點146直線邊緣段 1 32連接到以徑向中心149為中心的弧度段1 1 3。 在點147和148,弧度段1 13和126連接到直線 段 1 3 4 0 定位徑向中心，使用包含控制捍44的軸45的垂直 平面150當成第一座標，包含開口92的中心154的 垂直軸152當成第二座標。所有座標以公厘為單位。徑 向中心135、 136、 139、 141、 143和 149 位於（0.99，0.91), (- 0.86， 1 · 2 7) , (1.24,-1.47), (6.81， 一〇.51)， （0.71,-0.41)， （0.94 (請先閲tfSe面之注$项再S本頁) i裝- 訂· .線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） —13 — A6 B6 五、發明説明（12 ) ,1 . 0 7 ) 0 如圖1 1所示全冷水流動開口具有週邊線1 5 5 。這週邊緣包含(1 5 6 — 1 6 2)段所組成。段156以徑 向中心163為中心的0. 7 1mm徑向弧度。弧度156 在共同切線點165,連接到以徑向中心164為中心的 1 66為中心的2. 46ran徑向弧度1 58。弧度1 58 在共同切線點169,連接到以徑向中心168為中心的 2. 87讎徑向弧度1 59。在共同切線點1 7 1 ,弧度 159連接到以徑向中心170的3. 51咖徑向弧度 1 60。在共同切線點1 73,弧度1 60連接到以徑向 (請先閲面之注意事項再堪寫本頁) i裝· 經濟部中央標準局員工消費合作社印5取 中 心 1 7 2 的 2 • 7 9咖 徑向弧 度 1 6 1 〇 段 1 5 6 — 1 6 1 是 凸段 1 當 成從開 口的外部 的 參 考 〇 段 1 6 2 是以 徑 向 中 心 1 7 4 為 中 心的 2 . 7 7 凹 弧 度 〇 在共同切線點 1 7 5 和 1 7 6 9 段 16 2連接到段 1 6 1 和 1 5 6 0 徑向 中 心 1 6 3 ,1 6 4, 1 6 6 9 1 6 8 9 1 7 0 ί 1 7 2 和 1 7 4 的 座標 是（— 0 • 8 6 9 2 • 7 4 ), ( — 2 • 9 0 f — 3 .6 6 ), ( 0 • 1 3 9 0 • 3 3 ) ( — 0 » 0 8 » — 0 . 0 8) $ ( 0 • 3 6 » 〇 • 5 3 ) » ( 0 争 0 8 f 0 .7 X ), ( 一 4 • 3 4 1 2 • 6 7 ) 9 其 中 以 垂 直 中 心平面 18 0 當 成第 一 座 標 t 和經 中心 1 7 8 的 垂 直 軸 1 8 2當 成第二 座 ϋκ m 0 座 標 以米 厘 為 單位 〇 開 口 9 4 具有 一 個凸 1週邊1 8 5 » 徑 向弧度段 1 8 6 1 8 7 % 1 8 9 、 19 0、 1 9 1 和 1 9 2 所組成的， 訂· i線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -14 - A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（13 ) 並且從中心194具有2. 92咖半徑，中心195具有 180咖，中心196具有1·17咖，中心197具有 1.55咖和中心198具有4. 52咖。在共同切線點 200連接弧度1 86和1 87。在共同切線點20 1， 202和203連接弧度1 89— 1 92。在切線重合邊 緣段193的點204和205，弧度186和192連 接到直線邊緣段1 9 3。在切線重合直線邊緣段1 8 8的 點206和207，弧度187和189連接到直線邊緣 段 1 8 8 〇 徑向中心194、 195、 196、 197、 198 和 199 的座標是（—〇. 28, — 0. 25)，( -0.36，— 1.40)， (-1. 52, 1. 63) ，（一1.22，1.37)， （-0.66， —1. 55),和（一 〇. 10,0. 17),其中以垂 直中心平面210當成第二座標，經中心214的垂直軸 平面212當成第二座標。座標單位是米厘。 圖1 2入口 96具有週邊2 1 5。週邊2 1 5具有凸 段216〜220,其中從中心223半徑1. 37咖， 從中心226半徑2. 84 ran,和從中心227的半徑 0. 94咖。凹段221具有從中心228半徑2. 34 咖]。在共同切線點230〜235連接段2 1 6〜22 1 。在重合線邊線222切線點236和237，段2 16 和2 2 1連接到直線段。 徑向中心223, 224, 225， 226, 227 (請先閲面之注意事項再f本頁) i裝· 訂· -線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉甲4规格（210 X 297公發） -15 - A6 B6 經濟部中央標準曷貝工消费合作社印製 五、發明説明（14 ) 和228的座標是（1.40， 0.76)，( -3. 5 3, 5 . 28) , ( - 〇 . 97，- 0 . 74) ，（0· 28, 0. 28) , (-1. 45，〇· 74) ，和（一 0. 89, 3. 73)，其中以垂直中心平面 24◦當成第一座檫，經中心244的垂直軸平面242 當成第二座標。座標單位是米厘。 參考圖14 一 19，在空腔17從冷水入口 22的透 視，說明球閥在各種不同位置。當在關閉位置，球閥.1 6 在垂直軸76轉動，因此球在如圖14的冷水關閉位置， 和在如圖16所示關閉熱水位置。桿44在銷84上搖動 ，從圖14的位置到圖17的冷水打開位置，從圖15的 位置到圖18的全混合位置，和從圖16的位置到圖19 的熱水打開位置。 同樣的，圖20到25傺從在空腔17熱水入口24 的透視圖，說明在各種不同位置的球閥。當在關閉位置時 ，球閥16在垂直軸76轉動。因此，球在如圖2◦的冷 水關閉位置。和在圖2 1的混合關閉位置，和在圖22的 熱水關閉位置。桿44在銷84上搖動，從圖20位置到 圖23的冷水打開位置，從圖21的位置到圖24混合打 開位置，和從圖2 2位置到圖2 5的熱水打開位置。 回到圖14和17，金冷水開口 9 ◦的週邊155具 有凹段162,這段162當成從關閉到冷水打開位置在 榫22上的前緣邊。如圖14所示，當在冷水關閉位置， 球閥1 6具有凹邊緣62和口 22的入口邊緣25 ◦相對 (請先面之注意事項再f本頁) •裝. 訂. .線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公货） -16 - 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經濟部中央標準局R工消费合作社印製 五、發明説明（15 ) 和相間隔。當在冷水打開位置，只有開口 9 0對準任何的 入口22和24,如圖17和23所示。 參考圖15, 21, 18和24,當球閥在全混合位 置，只有冷水混合開口92和熱水混合開口96對準冷水 和熱水口 22和24。如圖23和24所示，當在冷水打 開位置，球閥16具有凹邊緣221和熱水入口24的入 口邊緣252相對和相間隔。當從圖23冷水打開位置， 旋轉到圖24的混合打開位置。球閥16具有開口96的 凹邊緣221,其中開口當成在熱水入口24的前緣邊緣 2 5 2上的前線。當在熱水打開位置時，只有開口 94對 準任何的入口22和24,如圖19和25所示。 幻上述使用在«釣Ί&合閥結構，當手把7 ¾在銷| " .....」 1^13^金熱水位置的0°,亦卽如圖2 6所示桿44 鄰近導引54的邊緣1 1 2和1 1 3。到全冷水位置的 90° ,亦卽桿44鄰近導引54的邊緣1 10或1 1 1 。6線1 6 0代表ώθ提昇直到桿44鄰近邊緣1 1 5 時全流量的分佈圖。曲線代表在^容量，亦即打開 流量米，的分佈圖。曲線264代表在i容量，亦即打開 流量公。曲線2 6么代表在念容量，亦即打開流量^4。 再者，使用上述結構的水龍頭具有可預測的溫度變化 。現在參考圖28,分佈曲線270、 272、 274和 3/g. V-, Vd 276代表在全流量，打開米流量，打開#流量和打開^ 流量下，從熱水入口24和水入口22的排出口所排出水 的混合百分比。毎値入口22和24的百分比可轉換成排 (請先閲讀背面之注意事項再項寫本頁) .丨裝· 訂. —線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 17 於淡 Λ6 B6 五、發明説明（16 ) 出水的溫度。如圖所示，所計算排出水的溫度時，熱水的 溫度基於65° ，冷水溫度15°。在55旋轉位置，流 量速率的變化完全和溫度變化無關。55°旋轉位置代表 大約37t：的舒適溫度。在0°到55°間的旋轉位置時 ，因此稍微降低溫度逹到371C舒適溫度。同樣的，在 5 5°和9 0°間旋轉位置時，水的溫度較冷。使手把從 部份流董位置移到金流量，因此稍微增加溫度達到3 7t： 舒適溫度。 使用較大或較小球亦可完全相同優點，口和開口相似 的比例放大和縮小。 不脱離本發明精神和範圍亦可有其它不同的修改，本 發明以請求專利範圍所界定。 (請先閲讀背面之注意事項再f本頁) 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 本紙張尺度適用中0國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -Jg -

Claims (1)

131 131 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 A7 B7 C7 D7 六、申請專利範園 1. 一種在殼體的閥接收空腔安裝可旋轉球閥的水龍 頭混合閥，該殻體具有多値口使液體流通到該空腔，該球 閥在外面至少部份球閥表面具有多個開口，該開口和該口 控制流經該口的流量速率和溫度混合，該閥餹具有一個控 制開口，該閥體的縱軸經該控制開口，該球閥具有第一突 出，以控制桿的形式連接和延伸經該控制開口，其改進特 徽在於： 該球閥具有延伸的第二突出，和它的軸實質的垂直該 捍的縱軸； 該第二突出具有側外面端連接到圓領軸承，該圓領軸 承延伸於該球閥；和 該領軸承具有較低表面，在該球閥附近於殼體鄰近環 狀支撑表面滑動。 2. 如申請專利範圍第1項之閥，進一步特徴在於： 該環狀支撑表面是安裝在該閥空腔的分開環座元件， 和至少一個凸緣定義在該殼髏的縱軸附近，該球閥的可旋 轉移動的冷水極限和熱水極限。 3. 如申請專利範圍第1項之閥，進一步特擻在於： 該領軸承至少具有一値徑向向外凸輪，該凸輪至少具 有一個邊緣接觸至少一個凸緣，因此界定該球閥的該冷水 和熱水極限。 4. 如申請專利範圍第1項之閥，進一步特徵在於： 該環座元件具有一個向下延伸凸緣配合在該殼體的凹 部，因此，該環元件配合在該殼髏的該縱軸附近的該殼體 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） —19 — 81.9,10,000 (請先閲讀背面之注意事項再蜞ί 4頁) .裝_ 訂 A7 B7 C7 D7 六、申請專利範圍 〇 5. 如申請專利範園第1項之閥，進一步特徽在於： 定位一個平軸承元件，因此，該平軸承元件的較低表 面鄰近該領軸承的較上表面，和較上表面鄰近該球閥附近 一個密封元件較低週邊；當該領軸承和該球軸承在該殼體 的縱軸旋轉時，該平軸承元件結構是相對的靜止的。 6. 如申請專利範圍第1項之閥，進一步特徴在於； 該第二突出剛性附在該領軸承，可旋轉連接到該球閥 0 7. 如申請專利範圍第1項之閥，進一步特徽在於： 利用銷的一値末梢端形成該第二突出，該銷經該球閥 ;該銷相對於末梢端的端從該球閥表面向外延伸，和每個 附到該領軸承元件。 8. 如申請專利範圍第1項之閥，進一步特徴在於： 利用經該球閥的銷的末梢端形成該第二突出，該銷的 相對末梢端從該球閥表面向外延伸，每個連接到該領軸承 元件。 9. 如申請專利範圍第1項之閥，進一步特徴在於： 該球閥的該多個開口定位在該球閥，其相對於在該殼 體的該口，因此，當該球閥位置時在提供經該混合閥熱和 冷水混合；當球閥調整從接近關閉位置到一値金流量位置 時，該球閥提供使溫度移向一値預先決定舒適溫度。 10. 如申請專利範圍第1項之閥，進一步持徽在於 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -9〇 - 81.9.10,000 (請先閲讀背面之注意事項再蜞ί .个頁) 經濟部中央榇準局ec工消費合作社印製 經濟部中央標準局K工消费合作社印製 六、申請專利範園 該球閥至少具有一個開口，允許從一個口使冷水進入 ;和至少一値開口允許熱水從另一個口進入；和 經該球閥的一個該開口具有凹邊緣段，調節經該開口 的流量。 1 1 .如申請專利範圍第1 〇項之閥，進一步特徴在 於：' 該球閥至少具有二個開口，允許冷水從該口進入；和 允許熱水從另一摘口進入；和 允許冷水進入的該開口，具有凹邊緣段調節所流經的 流量；和 允許熱水進入的該開口，具有凹邊緣段調節所流經的 流量。 12. 如申請專利範圍第1 1項之閥，進一步特徽在 於： 具該凹邊緣的該開口具有一値週邊型狀，這型狀利用 至少具有不同徑向中心的5個徑向弧度界定；和 至少4個該徑向中心位於該開口的週邊内，和一個徑 向中心位在凹邊緣段的邊上該開口的週邊的外面。 13. 如申請專利範圍第1 1項之閥，進一步特徴在 於： 具該凹邊緣的該開口具有一個週邊型狀，這型狀利用 至少不同徑向中心的5個徑向弧度界定； 至少4個該徑向中心位於該開口的週邊内，和一個徑 向中心位在凹邊緣段的邊上該開口的週邊的外面； (請先閲讀背面之注意事項再填C,本頁) .裝· 訂 •線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公犛） 一 21 一 81.9.10,000 A7 B7 C7 D7 經濟部中央標準局工消费合作杜印製 六、申請專利範園 其餘開口具有凸週邊，利用具有不同徑向中心的至少 5値徑向弧度界定此週邊；和 在一個共切線上的點，相連接每個開口的至少2個徑 向弧度。 14. 如申請專利範圍第13項之閥，進一步特徴在 於： 在一値共切線上的點，每個該徑向弧度連接到另一個 徑向弧度；在直線上點其切線重合於該直線。 15. 如申請專利範圍第14項之閥，進一步特徽在 於： 該開口包含一値全冷水開口的結構，當該熱水口關閉 時，只允許冷水進入；一個混合冷水開口的結構，允許冷 水進入同時熱水從該熱水口進入；一個熱水口的結構，當 該熱水口關閉時，只允許熱水進入；和一個混合熱水開口 的結構，允許熱水進入同時從該冷水口進入冷入； 該全冷水開口具有該凹邊緣·，和 該混合熱水開口具有該凹邊緣。 16. 如申請專利範圍第1 1項之閥，進一步特徴在 於： 該開口包含一個全冷水開口結構，當該熱水口關閉時 ，只允許冷水進入；一個混合冷水開口結構，允許冷水進 入同時從該熱水口進入熱水；一個全熱水開口結構，當該 冷水口關閉時，只允許熱水進入；和一個混合熱水開口結 構，允許熱水進入同時允許從該冷水口進入冷水； (請先閲讀背面之注意事項再填1··本 頁) -丨裝· 訂. -r線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -22 - 81.9.10,000 A7 B7 C7 D7 六、申請專利範園 該全冷水開口具有該凹邊緣相對該冷水口的接近邊線 ,當該球閥位於全關閉冷水位置時；和 當該球閥位於金打開冷水位置時，該混合熱水開口具 有該凹邊綠相對該熱水口的接近邊緣。 17. 如申請專利範圍第16項之閥，進一步特徴在 於： 當該球閥在混合關閉位置時，一個混合冷水開口具有 直徑邊緣段相對於該冷水口的一個邊緣；和 當該球閥在該混合關閉位置時，一個混合熱水開口具 有直線邊緣段相對該熱水口的一個邊緣。 18. 如申請專利範圍第17項之閥，進一步特徴在 於： 具該凹邊緣的該開口具有一個週邊型狀，利用個別徑 向中心的至少5個徑向弧度界定此週邊； 至少4個該徑向中心位於該開口的週邊内，和一個徑 向中心位在凹邊緣段的邊上該開口的週邊的外面； 其餘開口具有凸週邊，利用個別徑向中心的至少5個 徑向弧度界定此週邊； 在共切線的一個點上，連接每個開口的至少2個徑向 弧度； 在共切線的一點，每個該徑向弧度連接到另一個徑向 弧度；和在直線的一點上具有一個切線重合於該直線。 19. 如申請專利範圍第1項之閥，進一步特擞在於 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填* 頁· 訂 線 經濟部中央標準居R工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -23 - 81.9.10,000 A7 B7 C7 D7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印樂 六、申請專利範圍 該球閥的該多數個開口定位在該球閥上，相對於在該 殼體的該口，因此，該球閥位置提供經該混合閥時冷和熱 水的混合；當調整球閥從接近於關閉位置到全流量位置時 ，該球閥使溫度移向一個預先決定舒適溫度。 2 0. —種使用於水龍頭混合閥的球閥，該球閥其特 徽在於： 一個實質球型閥表面； 在該閥表面上有多個開口，液體可在裡面流通； 從該閥表面延伸一個第一突出，當安裝在閥體時驅動 該球閥；和. 安裝該球閥附近的圓領軸承，在該垂直第一突出的軸 的可旋轉移動。 2 1.如申請專利範圍第20項之閥，進一步特擻在 於·· 該球閥具有第二突出，這突出從該球閥表面向外的延 伸，和位置垂直該第一突出，和在垂直角度從該球閥表面 延伸，和 該第二突出連接到該領軸承，可轉動連接該領軸承到 該球閥。 22.如申請專利範圍第2 1項之閥，進一步特徴在 於： 利用經該球閥的銷形成該第二突出，和該銷通經該球 閥的中心，和垂直該第一突出；和該銷具有二個相對末梢端，位於球閥表面的外部，和 (請先閲讀背面之注意事項再填ί. 4頁) 丨裝· 訂. .線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -24 ~ 81.9.10,000 公!51以 C7 D7 六、申請專利範園 在毎個相對末梢端連接到該領軸承。 23. 如申請專利範圍第21項之閥，進一步特徽在 於： 該銷的該末梢端剛性附在該領軸承，和安裝到該球閥 表面，因此相對的可旋轉移動。 24. 如申請專利範圍第23項之閥，進一步特徴在 於： 該領軸承至少具有一個徑向向外延伸的凸輪段。 2 5.如申請專利範圍第2 0項之閥，進一步特徽在 於： 該領軸承至少具有一個徑向向外延伸的凸輪段。 2 6 .如申請專利範圍第2 0項之閥，進一步特徽在 於： 該球閥具有至少一個開口，允許從一個口使冷水進入 •，和至少一個開口允許熱水從另一個該口進入；和 經該球閥的一個該開口具有凹邊緣段，以調節經該開 口的流量。 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 2*7.如申請專利範圍第26項之閥，進一步特徽在 於： 該球閥至少具有二個開口，允許冷水從混合閥塍的第 一口進入；和至少二個開口，允許熱水從該混合閥體的第 二口進入；和 允許冷水進入的該開口，具有凹邊緣段以調節所流經 的流量；和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐) -〇5 - 8L9.10,000 A7 B7 C7 D7 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 六、申請專利範園 允許熱水進入的該開口，具有凹邊緣段以諝節所流經 的流量。 28. 如申請專利範圍第27項之閥，進一步特徽在 於： 具有個別凹邊緣的該開口具有一個週邊型狀，利用具 有不同徑向中心的至少5個徑向弧度界定週邊型狀；和 V 至少4値該徑向中心在該開口的週邊内，和一個徑向 中心位在週邊緣段的邊上該開口週邊的外面。 29. 如申請專利範圍第27項之閥，進一步特徴在 於： 具有該個別凹邊緣的該開口具有一値週邊型狀，利用 不同徑向中心的至少5個徑向弧度界定週邊型狀； 至少4個該徑向中心位在該開口的週邊内，和一個徑 向中心位在週邊緣段的邊上該開口的週邊的外面； 其餘開口具有凸週邊，利用具有不同徑向中心的至少 5個徑向弧度界定週邊；和 在共切線上的一個點上，相連接每個開口的至少2個 徑向弧度。 30. 如申請專利範圍第29項之閥，進一步特徴在 於： 在共切線上的一個點上，每個該徑向弧度連接到另一 値弧度；和在直線上的一點具有切線重合於該直線。 3 1.如申請專利範圍第3 0項之閥，進一步特激在 於： (請先閲讀背面之注意事項再塡{ 4頁) -裝- 訂. •線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -26 ~ 81.9.10,000 A7 B7 C7 D7 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 六、申請專利範团 該開口包括一個全冷水開口結構，當該球閥在混合賊 體因此該第二口關閉時，只允許冷水進入；一個混合冷水 開口結構，允許冷水從該第一口冷水進入同時從該第二口 熱水進入；一個全熱水開口結構，當該球閥在該混合閥體 因此該第一口關閉時，允許只有熱水進入；和一個混合熱 水開口結構，允許熱水從該第二口進入同時從該第二口冷 水進入； 該全冷水開口具有該凹邊線；和 該混合熱水開口具有該凹邊緣。 32. 如申請專利範圍第27項之閥，進一步特徴在 於： 該開口包括一個全冷水開口結構，當該球閥位在混合 閥本體因此該第二口關閉時，只允許冷水進入；一個混合 冷水開口結構，允許冷水從該第一口進入同時從該第二口 進入熱水；一値全熱水開口結構，當該球閥位在該混合閥 體因此第一口關閉時，只允許熱水進入；和一個混合熱水 開口結構，允許熱水從該第二口進入同時從該第一口進入 冷水； 當該球閥位在全冷水關閉位置時，該全冷水開口具有 該凹邊線相對於該第一口的接近邊緣；和 當該球閥位在全冷水打開位置時，該混合熱水開口具 有該凹邊緣相對於該第一口。 33. 如申請專利範圍第32項之閥，進一步特激在 於： 請先閲讀背面之注意事項再璜C <4頁) -—裝‘ 訂· .線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -£7 ~ 81.9.10,000 A7 B7 C7 D7 經濟部中央標準局Λ工消費合作社印製 六、申請專利範困 當該球閥在混合開閉位置時，混合冷水開口具有直線 邊緣段相對於第一口的邊緣；和 當該球閥在該混合關閉位置時，混合熱水開口具有直 線邊緣段相對於該第二口的邊緣。 34.如申請專利範圍第3 3項之閥，進一步特徽在 於： 具有該凹邊緣的該開口具有週邊型狀，利用不同徑向 中心的至少5個徑向弧度界定這型狀； 至少4値該徑向中心在該開口的週邊内，和一値徑向 中心位在凹邊緣段的邊上該開口週邊的外面； 其餘開口具有凸週邊，利用具有徑向中心的至少5個 徑向弧度界定週邊；和 在共切線上的點，連接每個開口的至少二個徑向弧度 9 在共切線上的一點，每個該徑向弧度連接到另一個徑 向弧度，和在直線上的一點，具有切線重合該直線。 3 5.如申請專利範圍第1項之閥，進一步特徽在於 ♦ * 形成和定位該球閥的多個開口相對於在該殼體的該口 ，因此該球閥的位置提供經該混合閥冷和熱水的混合；當 球閥從一個關閉位置調整到一個全流量位置，該球閥使溫 度移向一個預先定義舒適溫度。 36. —種可安裝在水龍頭殼體的閥接收空腔的球閥 ，該殼體具有多個口使液體流通到該空腔，該球閥具多個 (請先閲讀背面之注意事項再填ί, 4頁) 裝. 訂· .線- 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 一 28 _ 81.9.10,000 A7 B7 C7 D7 經濟部中央標準局ΙΚ工消費合作社印製 六、申請專利範園 開口在至少部份球閥表面的外面，該開口和該口一起控制 經該口的流量速率和溫度混合，該球閥具有一個控制桿連 接和可延伸經在該水龍頭本體的一個控制開口；所改良特 徽在於： 經該球閥的該開口具有凹邊緣段，以調節經該開口的 流量； 該球閥至少具有二個開口，允許從混合閥體的第一口 冷水的進入，和至少二個開口，允許從在該混合閥體的第 二口熱水的進入；和 具凹邊緣的該開口具有一個週邊型狀，利用具不同徑 向中心的至少5個徑向弧度定義型狀；和 至少4個該徑向中心位在該開口的週邊内，和一個徑 向中心位在凹邊緣段的邊上該開口的週邊外面。 37. 如申請專利範圍第36項之閥，進一步特徴在 於： 具該凹邊緣的該開口具有週邊型狀，利用具不同徑向 中心的至少5個徑向弧度界定型狀； 至少4個該徑向中心位在該開口的週邊内，和一個徑 向中心位在凹邊緣段的邊上該開口的週邊的外面； 其餘開口具有凸邊緣，利用不同徑向中心的至少5個 徑向弧度所界定邊緣；和 在共切線上一點，連接每値開口的至少2値徑向弧度 Ο 38. 如申請專利範圍第36項之閥，進一步特徴在 (請先閲讀背面之注意事項再塡ί.V頁) •丨裝· 訂· -線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -29 _ 81.9.10,000 經濟部中央標準局KC工消費合作杜印製 六、申請專利範团 於： 在共切線的一點上，每個徑向弧度連接到另一個徑向 弧度；在直線的一點具有切線重合於該直線。 39:如申請專利範圍第38項之閥，進一步特徴在 於： 允許冷水進入的該開口具有凹邊緣段，以調節流經的 流量；和 允許熱水進入的該開口具有凹邊緣段，以調節流經的 流量。 40. 如申請專利範圍第39項之閥，進一步特徴在 於： 該開口包括一個全冷水開口結構，當該球閥在混合閥 體因此該第二口關閉時，只允許冷水進入；一個混合冷水 開口結構，允許冷水從該第一 口進入，同時從該第二口熱 水進入；一値全熱水開口結構，當該球閥在該混合閥髏因 此該第一口關閉時，只允許熱水進入；和一個混合熱水開 口結構，允!許從該第二口進入熱水，同時從第一 口冷水進 入； 該全冷水開口具有該凹邊緣；和 該混合熱水開口具有該凹邊綠。 41. 如申請專利範圍第36項之閥，進一步特徴在 於： 該開口包含一個全冷水開口結構，當該球閥位在混合 閥體因此該第二口關閉時，只允許冷水進入；一値混合冷 <請先M讀背面之注意事項再V頁) 丨裝. 訂· •丨線_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -30 ~ 81.9.10,000 r 六、申請專利範園 水開口結構，允許冷水從該第一口進入，同時從該第一口 熱水進入；一個全熱水開口結構，當該球閥位在該混合閥 體因此該第一口藺閉時，只允許熱水進入；和一個混合熱 水開口結構，允許熱水從該第二口進入，同時從該第一口 進入冷水； 當該球閥位在一個全關閉冷水位置時，該金冷水開口 具有該凹邊緣相對該第一口的接近邊綠；和 當該球閥位在一個全打開冷水位置時，該混合熱水開 口具該凹邊緣相對於該第二口的接近邊線。 42. 如申請專利範圍第41項之閥，進一步特徴在 於： 當該球閥在混合關閉位置時，混合冷水開口具有一値 直線邊緣段相對於第一口的邊緣； 當該球閥在混合關閉位置時，混合冷水開口具有一値 直線邊緣段相對於該第二口的邊緣。 43. 如申請專利範圍第42項之閥，進一步特徽在 於： 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 具凹邊緣的該開口具有一個週邊型狀，利用具不同徑 向中心的至少5個徑向弧度界定型狀； 至少4個該徑向中心位在該開口的週邊内，和一個徑 向中心位在凹邊緣段的邊上該開口的週邊的外面； 其餘開口具有凸週邊，利用具不同徑向中心的至少5 個徑向弧度界定週邊；和 在切線上的一點，連接每個開口的至少2個徑向弧度 本紙張尺度適用中困國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐〉 -31 ~ 81.9.10,000 A7 B7 C7 D7 六、申請專利範園 9 在共切線的一點，每個該徑向弧度連接到另一個徑向 弧度；和在直線的一點具有一個切線重合該直線。 44.如申請專利範圍第43項之閥，進一步特徽在 於： 成型和定位該球閥的該多個開口，在該球閥上相對於 該閥體的該口上，因此，該球閥的位置提供熱和冷水經該 混合閥的混合；當球閥從接近關閉位置調整到一個金流量 位置，該球閥使溫度移向一個預先定義舒適溫度。 (請先W讀背面之注意事項再Αί 个頁) r 經濟部中央標準局®:工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -32 - 81.9.10,000