TWI314200B - Arrangement for a single-grip mixing valve battery being operated by turning only - Google Patents

Arrangement for a single-grip mixing valve battery being operated by turning only Download PDF

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TWI314200B TW93110703A TW93110703A TWI314200B TW I314200 B TWI314200 B TW I314200B TW 93110703 A TW93110703 A TW 93110703A TW 93110703 A TW93110703 A TW 93110703A TW I314200 B TWI314200 B TW I314200B
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Description

1314200 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種可應用在僅可供旋動操作之單柄 混合水龍頭上的配置,包含有一個固定的流入盤和一個轉 動的調節盤,互相疊置在一起。此配置可用來調節流通過 此系統的冷水和熱水的量及比例,且其形成有一個平面狀 的密封部。連接至供水網路上的冷水的流入通道係,以及 熱水的流入通道等是設置在固定的流入盤內,而在轉動的 調節盤內則設有冷水及熱水的流通通道。該等冷水及熱水 的流通通道係連通至一個混合空間,其係設置在調節盤內 ’或是設置在一個與調節盤呈作動聯結且固定在調節盤上 與流入盤相對之一側上的轉動元件內。在轉動元件上與調 節盤相對的一端上固定有一根操作臂。 在廣泛使用之內設有由陶瓷材料構成的平面密封部的 單柄式水龍上,其常會有的情形是,由於操作臂可做二種 型式的運動,因此在將其在某一方向上移動時,其亦會在 另一方向上移動,使其操作混亂不淸。爲消除此種調節作 業上的不穩定性,針對特定用途,其有所謂的安全單柄水 龍頭。他們在醫院及實驗室中因消毒殺菌之故而特別需要 之,其操作臂通常是由手掌或手臂來加以移動。 【先前技術〕 有多種的方案被硏發出來,以提供安全水龍頭,例如 專利文獻 DE-32.18.09]、EP-0.557.696、EP-0.653.581、 (2) 1314200 GB-2.0 7 3.3 73、WO-99/31.4]7 或 WO- 99/3 9.H9 中描述者 。但是這些全部的操作臂均只能沿著轉動方向來轉動,因 此水龍頭僅能依給定的系列來操作,故在轉動該臂時,冷 水會先開始流出,而在進一步轉動時,愈來愈多的熱水會 混入其內,直到到達僅會有熱水流出的最外側位置。此種 方案的優點在於水龍頭可以僅開啓冷水。 至於在他們的配置上,這些水龍頭勻是類似於一般的 單柄式水龍頭,亦即在水龍頭匣盒內,在下方設有一個固 定的流入盤,其上方則設有一個轉動的調節盤,其等共同 構成一個平面式的密封部。在流入盤內,連接至供水網路 的冷水流入通道,以及熱水流入通道等係設置在偏心的位 置上,而在其中心處則設有連通至排放出口管末端上而可 供混合水流出的出口通道,在調節盤上,在流入通道的區 域內,設有二個流通通道’而在與出口通道重疊的位置處 則設有回流通道。流入通道和流通通道共有的截面可決定 任何時間點的流通截面,亦即流通過此系統的冷水和熱水 的量。調節盤自上方聯結一個操作元件。在操作元件內, 其在調節盤的上方設有一個混合空間,其係固定與調節通 道和回流通道二者相通。此水龍頭的操作臂是直接或透過 一個承載元件而固定在操作元件的上半部。 一般水龍頭和安全水龍頭間的差異在於流入通道和調 節通道的型式。由於調節盤僅可做轉動運動,流入通道和 調節通道的配置應該要使他們的相對轉動能調節流通過此 系統之冷水和熱水的絕對及相對量。自前面引述的專利文 -6- (3) 1314200 獻中可以看到’在選取流入通道和調節通道之型式及配置 上’會有不同的考量,因此他們會呈現出相當多的變異。 醫院及實驗室通常會因需要易於操作之故而需要有較 長的操作臂。基於此一需求,其產生一種結構上的趨勢, 其係將出口柄與操作臂結合在一起。就此而言,在專利文 獻US-4.768.557中顯示出數個例子。 在一實施例中,在水龍頭的外殼內設有一個具水平軸 心線的轉動的滑動閥,其出口臂係固定至此滑動閥的一側 末端上。在此轉動的滑動閥內,在相對於其軸心線的鉛直 平面上’其設有二個傾斜的開孔,互相錯開,他們可在外 殼內所設的流入孔洞上方轉動。水量及溫度可藉由轉動該 滑動閥而調節之,而在極限位置處則會將其加以關閉,因 此自一關閉位置轉至另一關閉位置時,其將可進行全面的 調節作業。 此種型式亦具有一種設有平面狀盤體的實施例,其中 該具有水平軸心線的滑動閥係由亦具有水平軸心線的平面 狀盤體所取代。 在前面範例的改良式實施例中,有二個滑動閥互相套 設在一起’其一者用來調節水量,而另一者則調節溫度。 位在內部的滑動閥上設有一個與流出臂相對設置的旋轉鈕 〇 在另一種型式中,調節元件是一滑動閥,其可鉛直的 移位’並可繞其軸心線轉動。流出臂可透過齒輪-齒條傳 動裝置來升高或降低該滑動閥,此可提供水量的控制,同 (4) 1314200 時其在轉動方向上係與滑動閥呈承載式的聯結,故滑動閥 的轉動可提供溫度上的調節。 在該種轉動及軸向移動之方案的實施例中,流出臂會 將滑動閥分成二個部位,並以偏心的配置來將其做軸向移 動。這可提供溫度上的調節。流出臂的傾斜可轉動滑動閥 ,而此可提供水量上的調節。 在第三種型式中,調節元件係供單柄式水龍頭用的傳 統式平面盤體。流出臂是聯結至密封在水龍頭外殼內的半 球狀軸環上。調節盤上方的混合空間是設置在該軸環與調 節盤之間,而不是設在與調節盤相聯結的承載元件內。 另一種的基本作動原則則是顯示在文獻U S - 5.6 8 5 . 3 3 9 內。在此,在水龍頭外殼內設有一球閥,而其內則設有上 下顛倒的Y型管道。出口臂是聯結至該Y的軸上,而在 該外殼內與該軸相對處則設有供冷水及熱水流入的流入開 孔。在將球閥在流入開孔的平面上轉動時,其可進行溫度 調節,而自此位置向任何方向轉動時,該流入開孔即關閉 〇 在前述的方案中,除了可能的滑移外,另一項缺點是 在於其複雜形狀使其產製相當不利。 【發明內容】 本發明的目的在於開發一種同時兼具安全水龍頭及出 口臂式水龍頭的優點的單柄混合水龍頭。本發明係基於認 知到轉動元件可以設置在充分認證過而易於製造之具有陶 (5) 1314200 瓷盤的安全水龍頭內,而其中軸心的大小係可供設窻_道 軸向管道。透過該管道,位在調節盤上方的混合空間可與 排放出口相連通。 因此,本發明係一種僅可旋動操作之單柄混合水冑| _ 之配置,其包含有一個固定的流入盤和一個轉動的調節@ ’互相疊置在一起而形成一種平面狀密封部,可用來調節 流經其內的冷水和熱水的量及比例。連接至供水網路的冷 水流入通道,以及熱水流入通道等係設置在固定的流A g 內’而冷水及熱水流通通道則設置在調節盤內。該等冷水 和熱水的流通通道係連通至一個混合空間內,其係設置在 調節盤內,或是設置在一個與調節盤呈作動聯結且位在調 節盤上與流入盤相對之一側的轉動元件內。操作臂係位在 轉動元件上與調節盤相對的部位上。 此種配置的特點在於在轉動元件內設有亦貫過過操作 臂的軸向管道’其一側末端是連通至混合空間,而另一側 末端則是與設置在與轉動元件在操作臂上方相連接的排放 連接件的管道連通,該管道係與排放出口相通。 本發明可自圖式中所示之實施例中得到更進一步的瞭 解。 【實施方式】 如眾所已知的,現今的單柄混合水龍頭的功能元件均 已整合於一個水龍頭匣盒內。第1圖中顯示出此水龍頭匣 盒1。爲能瞭解本發明,其將詳細說明此匣盒。水龍頭匣 (6) 1314200 盒1是設置在混合水龍頭的外殼2內,其在圖式係僅顯示 出一部份。 水龍頭匣盒1包含有圓柱狀匣盒殼體3,具有腳部4 固定在其底部。腳部4具有三個流通開孔5 ' 6 ' 7,由一 個設置在腳部4底部的單件式成型密封件8加以包圍住, 如第2圖中所示。開孔5是連接至冷水供網路中冷水管9 ,開孔6則是連接至供水網路中的熱水管〗0上。開孔7 在本發明水龍頭匣盒1的此實施例中是沒有作用的,但是 腳部4是設計成使其亦可應用在其可連至混合水龍頭之排 放出口的他種結構的混合水龍頭內。在圖示的實施例中, 開孔7係由此混合水龍頭的外殼2的內側面加以封閉住。 流入盤1 1係設置在腳部4的上方,其係鎖固而無法 在匣盒殼體3內轉動。在流入盤11上設有連接於流入盤 二側表面上的冷水流入通道1 2及熱水流入通道]3,如第 3圖和第4圖所示,另亦設有排放通道】4。在腳部4和流 入盤1 1之間套設有管狀的密封件1 5。冷水流入通道1 2 係連接至設在腳部4內而連通冷水的開孔5,而流入通道 1 3則是連接至通向熱水的開孔6。該排放通道在此亦無作 用,是連接至開孔7上。 在流入盤1 1上設有調節盤〗6。流入盤〗1和調節盤 ]6的承受面均係拋光過的。此二拋光面可在流入盤U和 調節盤]6之間形成一種平面狀的密封部。 在調節盤1 6內,其設有形同外展之翼的流通開孔’ 如第5圖和第6圖中所示,其二側徑向部位構成冷水流遇 -10- (7) 1314200 通道1 7和熱水流通通道I 8,而其中心部位則構成一個混 合用空間1 9。 冷水流入通道1 2和熱水流入通道1 3的尺寸及配置’ 以及冷水流通通道〗7和熱水流通通道1 8等的詳細資料將 配合其操作加以說明於下文內。 轉動元件20自上方插置在調節盤16內,而與流入盤 相對設置。轉動元件2 0包含有二部份。具有較大直徑的 活動陶瓷片21係以承載方式聯結至調節盤1 6上。在活動 陶瓷片2 1和調節盤1 6之間設有一密封件22,即I 〇型環 ,向下封閉住調節盤1 6內的混合空間1 9,使之與四週隔 離開。活動陶瓷片2 1和匣盒殼體3之間的平滑轉動動作 係由鐵氟龍環2 3來提供。 活動陶瓷片21設有軸向孔洞24,可供水龍頭匣盒1 的操作軸25插置其內。在操作軸25和活動陶瓷片21之 間亦呈承載式的聯結關係,而其間設有一 〇型環密封件 26。操作軸25設有一個軸向的流通管道27。 操作軸25的上半部自匣盒殼體3突穿出去,並在鄰 接於殼體3處設有一個肋條部位,可供操作臂2 8固定至 其上。在此的上方’在操作軸2 5的上半部上固設—個排 放連接件’其具有一個貫穿其整個長度的管道3〇,其一 側末端連接至操作軸2 5的軸向管道2 7,而另一側末端則 連接至排放出口 3 I。因此,管道2 7係連接於混合空間]9 和管道3 0之間。 因此’管道3 0是連接至排放出口 3 1。當然在操作軸 -11 - (8) 1314200 25中位在匣盒殼體3之外的部位與排放連接件29之間亦 套設有一個0型環密封件32。 本發明的混合水龍頭的操作將根據第7圖至第]0圖 來加以示範說明。 第7圖至第1 〇圖顯示出流入盤1 !和調節盤1 6間的 承受面係互相靠置在一起的。但這僅係想像上的圖形,因 爲在實際上’絕無法看透互相疊置的元件。實際上圖中係 顯示出流入盤1 1和調節盤1 6上互相配合作動的調節邊緣 ’其等可決定實際上的流通截面。爲便於更淸楚瞭解,流 入盤1 1係以實線加以繪製,而調節盤1 6則是以虛線表示 ’有效的截面是以陰影加以標示。操作臂2 8是以其軸心 線來加以代表,而其末端則爲排放出口。 在第7圖所示的位置上,冷水流通通道1 7和熱水流 通通道1 8係位在冷水流入通道〗2和熱水流入通道! 3之 間’因此調節盤1 6會封閉住冷水流入通道1 2和熱水流入 通道1 3。所以,沒有冷水,也沒有熱水流入至混合空間 ]9內。此即爲水龍頭匣盒1的關閉位置,第]圖中所示 的水龍頭匣盒1亦是在此位置。 在開啓水龍頭匣盒1時,操作臂2 8必須沿著箭號3 3 所示的方向轉動。而操作臂23將透過操作軸25而轉動活 動陶瓷片2 1,以及與之呈承載聯結關係的調節盤1 6。 在調節盤1 6轉動時,冷水流通通道]7會先到達位在 其下方的冷水流入通道]2處,而調節盤]6則仍將熱水流 入通道】3加以封閉住。在此情形下,僅有冷水會流入混 -12- (9) 1314200 合空間1 9內。將操作臂2 8如第8圖中所示轉動3 0。後, 冷水流入通道]2的整個截面均將開放,這相當於有最大 量的冷水流經此系統。進入混合空間1 9內的冷水會流通 過操作軸25內的管道而進入至連接件29內的管道30內 ’並自該處經由排放出口 3〗而流入外界環境內。 進一步沿著箭號3 3的方向轉動操作臂2 8時,熱水流 通通道亦會轉動至熱水的流入通道1 3上,因此熱水將開 始流通過流入通道1 3,如第9圖中所示。以此方式,來 自熱水流入通道1 3的熱水將會和流入至混合空間I 9內的 冷水相混合。可以輕易地看到排放出來的水的溫度是由冷 水流入通道1 2和冷水流通通道1 7的流通截面,以及熱水 流入通道1 3和熱水流通通道1 8的流通截面來加以決定的 〇 在操作臂28沿著箭號33之方向轉動90°的點,冷水 流通通道1 7會轉動超過冷水流入通道1 2,因此調節盤I 6 會封閉住流入通道1 2。熱水流通通道1 8則完全位在熱水 流入通道1 3的上方,因此熱水流入通道1 3的整個截面則 完全開放。這即是流經此系統之熱水量達到最大的位置。 此iiL置係顯不在桌10圖內。在操作臂28的此一極限位置 處,其將僅有熱水可流入混合空間I 9內,並自該處經由 管道2 7和3 0,再經過排放出口 3〗,而流入至外界環境內 〇 在關閉此水龍頭匣盒1時,操作臂2 8必須沿著和箭 號3 3相反的方向轉動。 -13- (10) 1314200 可以看到,經由排放出口 3 1流出的水的溫度的改變 ,不論是自低至高,或是自高至低’均是連續的’我們無 法跳過其間的溫度値。理論上’水的溫度可以在極短暫的 時間內調整到其間的每一溫度値’且僅在此之後才可做所 需溫度的調整,亦在給定的系列上進行溫度調節。 從上述的說明中可以看到,其提供一種結構簡單的單 柄混合水龍頭,其操作簡單,且其在開啓和關閉水龍頭匣 盒和調節溫度上的滑動的可能性可因其結構而完全消除掉 ,因爲操作臂僅可以轉動。 圖示的實施例尙有一些値得一提的重點。 首先必須要提到的是,雖然在此單柄混合水龍頭中, 水龍頭匣盒的應用是非常有特色的,但本發明當然也可以 應用在各種元件是直接設置在水龍頭外殼內的結構上。 在前面細節的說明中’其曾提到有數種元件亦可應用 在他種設計的水龍頭匣盒內,因此他們會包含有不參與本 發明水龍頭匣盒之作動的元件。自操作的示範說明來看, 他們事實上是沒有作用的’且他們存在與否並不會造成困 擾。除此之外’所討論的這些元件亦可設計成使他們不含 有這些零件’亦即他們係特別爲本發明的水龍頭匣盒而製 做的。 在所示的實施例中’轉動元件係由二部份構成的,即 活動的插入件及金屬臂。其理由在於這二個部位可以根據 所需的用途而由二種不同材料來加以製做。 另有些配置係已知的’其中混合空間是位在調節盤上 -14- (11) 1314200 方’而使得轉動元件或活動插入件的底部要設有一凹槽, 亦即轉動元件或活動插入件要如同鐘的形狀般地繞過調節 盤的流通通道。本發明亦可應用在此種的設計上。 【圖式簡單說明】 第1圖是本發明之水龍頭匣盒沿著第2圖中線I-II所 取之軸向階段式剖面圖。 第2圖是水龍頭匣盒的底視圖。 第3圖及第4圖顯示出流入盤的底視圖及頂視圖。 第5圖及第6圖顯示出調節盤的底視圖及頂視圖。 桌7圖至弟10圖顯不出流入盤及調節盤的不同操作 位置。 元件符號表 1 水龍頭匣盒 2 外殼 3 匣盒殻體 4 腳部 5 開孔 6 開孔 7 開孔 8 成型密封件 9 冷水管 1 0 熱水管 -15- (121314200 1 1 流入盤 12 冷水流入通道 13 熱水流入通道 14 排放通道 15 密封件 16 調節盤 1 7 冷水流通通道 18 熱水流通通道 19 混合空間 20 轉動元件 2 1 活動陶瓷片 22 密封件 23 鐵氟龍環 24 孔洞 25 操作軸 26 〇型環密封件 27 管道 2 8 操作臂 29 排放連接件 30 管道 3 1 排放出口 32 0型環密封件
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Claims (1)

  1. (1) 1314200 拾、申請專利範圍 ]_ 一種僅可旋動操作之單柄混合水龍頭之配置,包 含有一個固定的流入盤(n)和—個轉動的調節盤(i 6) ’互相疊置在一起’且其等的承受面形成一種平面狀密封 部’用以調節流通過此系統的冷水和熱水的量及比例,連 接至冷水網路的冷水流入通道(丨2 ),以及熱水流入通道 (1 3 )等係設置在固定的流入盤(】])內,而冷水流通通 道(〗7 )和熱水流通通道(】8 )則設置在轉動的調節盤( 1 6 )內’該等冷水流通通道(! 7 )和熱水流通通道(〗8 ) 係連通至一個混合空間(1 9 )內,其係設置在調節盤(1 6 )內或是設置在一個與調節盤(1 6 )呈作動聯結且位在調 節盤(1 6 )上與流入盤(])相對之一側的轉動元件(2 〇 )內’操作臂(2 8 )係固定至轉動元件(2 0 )上與調節盤 (Ιό)相對的部位上’其特徵在於在轉動元件(2〇)內設 有軸向管道(27) ’其亦貫通操作臂(28),該管道(27 )的一側末端是連通至混合空間(I 9 )’而另一側末端則 是與設置在與轉動兀件(20)在操作臂(28)上方相連接 的排放連接件(29)的孔涧(3〇)連通,該孔洞(3〇)係 與排放出口( 3 1 )相通。 -17-
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