專利名稱：具有提高的流量的閥芯的制作方法
具有提高的流量的閥芯
相關(guān)申請本發(fā)明的另 一個典型方面是提供一種閥芯，其用于單手柄 衛(wèi)生器具，其中閥芯的動態(tài)密封元件由閥芯的外殼約束，并且其中閥 芯的流量與體積的比值大于或等于6.65GPM/in3。
0017本發(fā)明的又一個典型方面是提供一種閥芯，其用于單手柄 衛(wèi)生器具，其中閥芯的流量與體積的比值大于或等于14.76GPM/in3。減小閥芯100的芯部體積，使得閥芯100的總的尺寸減小。如圖9B至9C中所示，閥芯IOO的芯部體積K是可以使用以下z^式計算的圓柱體積K- f丌-cT^力，//。在該公式中，flT是外殼102在保持螺母132與外殼102之間接觸的最高點下方的部分的外徑，力是從保持螺母132與外殼102之間接觸的最高點到外殼102的底部的高度(參見圖9B)。在一個示例性實施例中，保持螺母132與外殼102之間接觸的最高點是安裝凸耳130。如公式中所示，隨著d或力的值減小，K值將同樣地減小。
0063在示例性閥芯100中，流板112和/或歧管114是由金屬(例如，不銹鋼)形成的閥元件。因此，流板112和/或歧管114薄于由其它材料制成的閥元件。由于流板112和/或歧管114相對較薄，所以A的值減小。
[0064另外，在閥芯100中，多個部件集成到單元結(jié)構(gòu)中，從而進一步減小力的值。例如，流板112將可運動盤、承栽器和混合室組合成單個部件。承載器是在傳統(tǒng)盒中與致動機構(gòu)和可運動盤二者都連接的裝置，其中承載器致使可運動盤響應(yīng)于致動機構(gòu)的運動而運動。因為混合室也集成到流板112中，所以可以省略通常在傳統(tǒng)盒中會布置在可運動盤與混合室之間的密封件。
[0065另外，基部密封件116將下部外殼和下密封件組合成單個部件。下部外殼常用于在傳統(tǒng)盒中固定諸如盤的閥部件。下部外殼連接到上部外殼，以形成傳統(tǒng)盒的外殼。分離的密封件布置在傳統(tǒng)盒的下部外殼下方。然而，在閥芯100中，基部密封件116本身也起下部外殼的作用，其中基部密封件116密封閥芯100的外殼102的下部開口 120，以固定在下部外殼中的閥芯100的部件。基于閥芯100中的這些集成的部件，進一步減小了力的值。
0066因為閥芯100的這些結(jié)構(gòu)特征，所以減小了從外殼102的底部至安裝凸耳130的頂部的高度力，使得也減小了閥芯100的芯部體積K
[0067I除了具有有助于減小芯部體積K的結(jié)構(gòu)特征以外，閥芯100還具有增加通過閥芯100的水的最大流量的結(jié)構(gòu)特征。
[0068I例如，如上所述，基部密封件116的冷水進水孔口 182和熱水進水孔口 184具有傾斜壁188，以提高通過基部密封件116并流到閥芯100的水的流動。類似地，基部密封件116的出水孔口 186具有傾斜壁194,以提高通過基部密封件116并流出閥芯100的水的流動。通過提高流入和流出閥芯100的水的流動，傾斜壁188和194增加了閥芯100的最大流量。其它結(jié)構(gòu)特征也有助于增加閥芯100的流量。作為一個示例，流板112的混合室162的幾何結(jié)構(gòu)/形狀設(shè)計成消除流過閥芯100的水中的渦流并使水的局部速度最小化，從而得到提高的最大流量。
[0069因為這些產(chǎn)生了減小的芯部體積F和增加的最大流量Fi 的結(jié)構(gòu)特征，所以閥芯100實現(xiàn)'了提高的流量比體積關(guān)系，該關(guān)系由比值F/2/F表示。
[0(T70在閥芯100的示例性實施中，閥芯100具有1.18英寸(in)的外徑(d)和0.38英寸的芯部高度(A)。因而，閥芯100的芯部體積K為(71 *1.18 in*1.18 in *0.38 in ) /4=0.42 in3。此夕卜，在60磅每平方英寸(psig)的壓力規(guī)格下，實施的閥芯100的最大流量為6.20GPM。因此，閥芯100的流量與體積的比值為Fi /K=6.20 GPM/0.42in3=l4.76 GPM/ in3 ，該比值相對于傳統(tǒng)的單手柄閥芯的流量比芯部體積的比值提高了。在另一個示例性實施例中，閥芯IOO在60psig壓力下測量時具有大于或等于6.65 GPM/ in3的流量比體積的比值。
[0071根據(jù)一個示例性實施例的雙手柄閥芯220相對于其尺寸特征(例如，體積)具有提高的流量。示例性閥芯220具有提供增加的流量和/或有助于減小體積的結(jié)構(gòu)特征。
[0072如

圖11和18A至18E中所示，閥芯220包括溫度限制裝置222、外殼224、墊圈226、莖部228、密封盤230、固定盤232和基部密封件234。密封盤230和/或固定盤232可以由^_質(zhì)材料制成。例如，密封盤230和/或固定盤232可以由陶瓷或不銹鋼制成。外殼102例如可以由塑料或金屬制成。[00731如圖12中所示，溫度限制裝置222呈具有中央開口 236的一般環(huán)形形狀。中央開口 236的形狀與莖部228的形狀相對應(yīng)，以便使溫度限制裝置222套在莖部228上。因此，溫度限制裝置222與莖部228 —起旋轉(zhuǎn)。溫度限制裝置222包括形成在溫度限制裝置222的相對的側(cè)面上的兩個止動突起238。每個止動突起238都具有一對止動端部240。止動端部240與止動突出部242接合以限制莖部228相對于外殼224的旋轉(zhuǎn)范圍，其中所述止動突出部242形成在外殼224上(參見圖13A)。這樣，溫度限制裝置222起限制流過閥芯220的(冷或熱)水的流量并因而限制混合的水的最大溫度的功能。
0074如圖13A至13D中所示，在外殼224中形成有空腔244，用于接收閥芯220的其余部件。外殼224包括下部開口 246，部件可以通過所述下部開口 246插入到外殼224中。例如，墊圈226、莖部228、密封盤230、固定盤232和基部密封件234通過下部開口 246插入到外殼224中。外殼224也包括上部開口 248，莖部228延伸通過所述上部開口 248。
[0075外殼224具有上部分250和下部分252，所述上部分250包括上部開口 248，所述下部分252包4舌下部開口 246。上部分250的外徑大于下部分252的外徑。結(jié)果，在上部分250連結(jié)下部分252之處限定座肩部或凸耳254。座肩部254擱置在其中安裝有閥芯220的閥體256的頂表面上，以便僅4吏外殼224的下部分252放置在閥體256內(nèi)部(參見圖19A至19B)。
[00761外殼224的上部分250中靠近上部開口 248的空腔244的直徑大于外殼224的下部分252中靠近下部開口 246的空腔244的直徑。圍繞莖部228的溫度限制裝置222配合在外殼224的上部分250中的空腔244內(nèi)，并且擱置在第一內(nèi)凸耳258上，所述第一內(nèi)凸耳258在上部分250連結(jié)下部分252之處的上方形成。止動突出部242形成在第一內(nèi)凸耳258上并且限制溫度限制裝置222從而限制莖部228可以旋轉(zhuǎn)的范圍。
[0077在外殼224的下部分252的外表面上形成有用于接收外部密封件262 (例如，0型環(huán))的槽部260。外部密封件262在外殼224的外表面與閥芯256之間形成水密密封(參見圖19A至19B)。外殼224的下部分252中靠近下部開口 246的空腔244的直徑大于外殼224的下部分252中在座肩部254下方的空腔244的直徑。因此，在外殼224的下部分252中在槽部260下方形成有第二內(nèi)凸耳264。
[0078在座肩部254下方、在外殼224的下部分252的外表面上形成有一個或多個鍵266。所述一個或多個鍵266可以具有小葉片的形狀。所述一個或多個鍵266中的每一個都接合閥體256中的互補形狀的凹部(未示出)，以防止在閥芯220安裝之后外殼224相對于閥體256^走轉(zhuǎn)。
[00791外殼224中的下部開口 246限定進水通路268，所述進水通路268允許(冷或熱)水流到閥芯220中。外殼224的下部分252包括一個或多個形成在其中的出水通路270。如圖18A中所示，閥芯220包括兩個出水通路270，所述兩個出水通路270形成在外殼224的下部分252的相對的側(cè)面中。出水通路270具有圓形的邊緣，該圓形的邊緣增加了通過出水通路270的水的流量，這有助于增加閥芯220的流量。當(dāng)閥芯220安裝在閥體256中后，外殼224的出水通路270中的僅一個將與閥體256的相對應(yīng)的出水通路274對準(zhǔn)，以便使外殼224的出水通路270中的另一個被閥體256的壁276阻塞(參見圖19A至19B)。
[0080如圖14A至14B中所示，莖部228是用于閥芯220的致動機構(gòu)。莖部28包括平坦部分278和軸部分280。莖部228的軸部分280與莖部228的平坦部分278垂直并從該平坦部分278延伸。平坦部分278和軸部分280可以是分離的部件或可以一體地形成。平坦部分278的直徑基本與外殼224中的位于槽部260下方的空腔244的直徑相同，但大于外殼224中在槽部260上方的空腔244的直徑。因此，平坦部分278不能配合通過外殼224的空腔244中的第二內(nèi)凸耳264。墊圈226套在莖部228的軸部分280上，并且擱置在莖部228的平坦部分278的上表面282上。當(dāng)閥芯220組裝后，墊圏226配合在莖部228的平坦部分278與外殼224中的第二內(nèi)凸耳264之間(參見圖18D至18E)。這樣，墊圈226用作莖部228與外殼224之間的支承表面。
[0081莖部228的平坦部分278包括四個從平坦部分278的下表面286延伸的突起284。突起284用作聯(lián)接裝置，用于將莖部228連接到密封盤230，這將在下面說明。平坦部分278和突起284可以是分離的部件或可以一體地形成。
[0082莖部228的軸部分280包括槽部288，用于接收內(nèi)部密封件2卯(例如，O型環(huán))。內(nèi)部密封件290在外殼224的內(nèi)表面與莖部228之間形成水密密封(參見圖18D至18E和19A至19B)。莖部228的軸部分280還包括內(nèi)螺欲孔292。諸如手柄、旋鈕等的操作構(gòu)件294(參見19A至19B)可以經(jīng)由內(nèi)螺紋孔292連接到軸部分280，由此幫助用戶操縱莖部228。
[0083如圖15A至15C中所示，密封盤230是相對于外殼224可以運動的形成為板、盤等的岡構(gòu)件。密封盤230包括平坦部分296和一對凸部分298。密封盤230的凸部分298從密封盤230的平坦部分296的上表面304凸起。在密封盤230的平坦部分296中形成有相互面對的一對進水孔口 300。密封盤230中的進水孔口 300具有楔形形狀。因此，各進水孔口 300都具有三個壁302。各進水孔口 300的三個壁302中的至少一個壁從密封盤230的平坦部分296的上表面304至密封盤230的平坦部分296的下表面306成角度/成斜角或者以其他方式傾斜。成角度/成斜角的壁302增加通過密封盤230的進水孔口 300的水的流量，這有助于增加閥芯220的流量。
[0084密封盤230的平坦部分296的下表面306形成密封表面，所述密封表面可以覆蓋和打開固定盤232中的一對進水孔口 308，以控制通過固定盤232并流入閥芯220的(冷或熱)水的流動。因而，通過進水通路268流入閥芯220的水可以流過固定盤232中的進水孔口 308和密封盤230中的進水孔口 300，然后流出形成在外殼224中的一個或多個出水通路270。隨著水流出閥芯220，水通過閥體256的給水管路310傳送到衛(wèi)生器具312 (參見19A至19B)。[0085密封盤230的每個凸部分298配合在莖部228的平坦部分 278的一對凸起284之間。這樣，致動機構(gòu)(即，莖部228)和密封盤 230連接，使得用戶旋轉(zhuǎn)莖部228的軸部分280會致使密封盤230旋 轉(zhuǎn)。因此，密封盤230中的進水孔口 300可以在與固定盤232中的進 水孔口 308完全對準(zhǔn)、部分對準(zhǔn)以及不對準(zhǔn)的狀態(tài)之間旋轉(zhuǎn)，由此控 制通過閥芯220的水的流量。
[0086I當(dāng)莖部228和密封盤230以這種方式連接時，在外殼224 中的空腔224中、在莖部228的平坦部分278和密封盤230的平坦部 分296之間形成有三個通道314 (參見圖18E)。如上所述，當(dāng)閥芯 220安裝在閥體256中后，外殼224的出水通路270中的一個與閥體 256的相對應(yīng)的出水通路274對準(zhǔn)，以^/f吏外殼224的出水通路270 中的另一個被閥體256的壁276阻塞(參見19A至19B)。通道314 表示內(nèi)部交叉流動通路。應(yīng)當(dāng)理解， 一個或多個通道314足以形成內(nèi) 部交叉流動通路。因此，流過密封盤230的側(cè)面中的進水孔口 300 (靠 近外殼224的已阻塞的出水通路270 )的水可以流過通道314到達外 殼224的與閥體256的出水通路274對準(zhǔn)的出水通路270。內(nèi)部交叉 流動通路(即，通道314)有助于增加閥芯220的流量。
0087在另一個示例性實施例中，閥芯220除了內(nèi)部交叉流動通 路以外或者代替內(nèi)部交叉流動通路，還包括外部交叉流動通路。外部 交叉流動通路可以形成為在外殼224的下部分252的外表面上、在外 殼224的出水通路270之間的凹部(未示出)。外部交叉流動通路(即， 凹部)允許流過密封盤230的側(cè)面中的進水孔口 300 (靠近外殼224 的已阻塞的出水通路270)的水流過已阻塞的出水通路270、流過凹部 并繞過閥芯220 (即，在外殼224的外表面和閥體256之間)，在該 處水可以流過閥體256的出水通路274。外部交叉流動通路有助于增 加閥芯220的流量。
[0088如圖16A至16C中所示，固定盤232是相對于外殼224固 定的形成為板、盤等的閥構(gòu)件。固定盤232包括一個或多個突起316， 所述一個或多個突起316形成在固定盤232的周邊上。各突起316都配合在凹槽318內(nèi)，所述凹槽318形成在外殼224的內(nèi)表面中(參見 圖13C)，由此防止固定盤232在外殼224內(nèi)旋轉(zhuǎn)。固定盤232包括 上表面320，在所述上表面320中形成有相對的進水孔口 308。固定盤 232中的進水孔口 308允許通過外殼224中的進水通路268流入閥芯 220中的水到達密封盤230。固定盤232中的進水孔口 308具有楔形形 狀。因此，各進水孔口 308都具有三個壁322。各進水孔口 308的三 個壁302中的至少一個壁從固定盤232的上表面320至固定盤232的 下表面326成角度/成斜角或者以其他方式傾斜。成角度/成斜角的壁 322增加通過固定盤232中的進水孔口 308的水的流量，這有助于增 加閥芯220的流量。
[0089如圖17中所示，基部密封件234是由彈性材料(例如，橡 膠)形成的密封構(gòu)件?；棵芊饧?34通過下部開口 246插入到外殼 224的空腔244中，并鄰接固定盤232?；棵芊饧?34呈具有中央開 口 324的環(huán)形形狀，所述中央開口 324允許水流過基部密封件234， 并通過進水通路268流到外殼224中?；棵芊饧?34的外徑稍大于 外殼224的下部分252中空腔244的靠近下部開口 246的直徑。因此， 基部密封件234在插入外殼224中時被輕微地壓縮，以便使基部密封 件234保持穩(wěn)固地落座在外殼224中，并固定其中的閥芯220的部件。
[0090基部密封件234可以包括嵌入件328,所述嵌入件328通過 抵抗基部密封件234的徑向壓縮或變形并同時允許基部密封件234軸 向壓縮或變形而增強基部密封件234。嵌入件328可以具有環(huán)形形狀。 嵌入件328由比基部密封件234的材料更加堅硬的材料制成。嵌入件 328例如可以由金屬制成。或者，基部密封件234可以由增強基部密 封件234的強度的剛性材料(或多種材料的結(jié)合體)形成，以抵抗基 部密封件234的徑向壓縮或變形，但允許基部密封件234軸向壓縮或 變形。嵌入件328和/或剛性材料的使用允許基部密封件234變得更薄。 更薄的基部密封件234增加了流過基部密封件234和外殼224的進水 通路268的水的流量，這樣有助于增加閥芯220的流量。
0f)91I基部密封件234的 一個部分330通過下部開口 246延伸出外殼224 (參見圖18A至18B和圖18D至18E )。當(dāng)閥芯220安裝在 閥體256中后，基部密封件234的部分330被軸向地壓縮(參見19A 至19B)。具體地，隨著保持螺母332向下擰緊并接合外殼224的上 部分250,基部密封件234在閥體256的落座表面和閥芯220的固定 盤232之間,皮擠壓(參見19A至19B)。應(yīng)當(dāng)注意到，雖然固定盤232 的突起316防止固定盤232在外殼224內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，但是突起316允許 固定盤232在外殼224內(nèi)軸向地運動。這樣，基部密封件234的軸向 壓縮在密封盤230和固定盤232上施加加載力。因此，在閥芯220安 裝之后，密封盤230和固定盤232保持相互水密接合。
0092密封盤230相對于固定盤230的方向由通過上部開口 248 突出外殼224的莖部228控制。操作構(gòu)件294 (參見19A至19B)連 接到莖部228，以幫助用戶操縱莖部228。因此，在閥芯220安裝在閥 體256中以后，用戶可以操縱操作構(gòu)件294，所述操作構(gòu)件294旋轉(zhuǎn) 莖部228，以相對于固定盤232改變密封盤230的方向，由此控制通 過閥芯220流動并流出衛(wèi)生器具312的水的流量(參見19A至19B)。
[00931通過溫度限制裝置222的接觸外殼224的止動突出部242 的止動突起238來限制莖部228的旋轉(zhuǎn)范圍。具體地，當(dāng)止動突起238 的一對沿對角線布置的相對的止動端部240接觸外殼224的止動突出 部242時，閥芯220具有最小流量(即，流量是O)。相反，當(dāng)止動 突起238的另一對對角線布置的相對的止動端部240接觸外殼224的 止動突出部242時，閥芯220具有最大流量(即，在60psig下，流量 是13.4GPM)。
0094如上所述，閥芯220具有有助于增加流量和/或減小體積的 結(jié)構(gòu)特征，以便使閥芯220具有提高的流量比體積關(guān)系。例如，在基 本沒有增加閥芯220的體積的情況下增加了閥芯220的流量，和/或在 基本沒有減小閥芯220的流量的情況下減小了閥芯220的體積，由此 實現(xiàn)了提高的流量比體積關(guān)系。
[0095在一個示例性實施例中，閥芯220的體積可以被測量為閥 芯220的芯部體積。如圖18E中所示，閥芯220的芯部體積J^是可以用以下公式計算的圓柱體積Kc= f 7T*^*/ cJ//。在該公式中，d是 外殼224的其中布置有動態(tài)密封元件(例如，密封盤230和固定盤232 ) 的部分的外徑，并且A是從外殼224的底部到外部密封件262的中部 的高度(參見圖18E)。
[0096在另一個示例性實施例中，閥芯220的體積可以被測量為 閥芯220的落座體積。閥芯220的落座體積R是閥芯220的落座部分 的圓柱體積。閥芯220的落座部分是閥芯220落座在閥體256中的部 分(參見19A至19B)，即，是閥芯220在座肩部254下方的部分。 閥芯220的落座體積^可以用以下7>式進行計算K,-f "V^力J//。 在該公式中，d是外殼224的其中布置有動態(tài)密封元件(例如，密封 盤230和固定盤232)的部分的外徑，并且力,是從外殼224的底部到 座肩部254的頂部的高度(參見圖18E)。
[0097在閥芯220的一個示例性實施中，d的值是0.69英寸，Ac 的值是0.64英寸，并且力,的值是0.85英寸。因此，實施的閥芯220 的芯部體積Fc - ( 7T *0.69 in*0.69 in*0.64 in ) /4=0.24 in3,并且實施 的閥芯220的落座體積Ks =(丌*0.69 in*0.69 in*0.85 in ) /4=0.32 in3。
[00981實施的閥芯220相對于這些體積能夠?qū)崿F(xiàn)較高的流量。基 部密封件234通過使用嵌入件328和/或形成基部密封件234的一種材 料或多種材料而制得較薄，這樣增加了閥芯220的流量。密封盤230 和固定盤232的成角度/成斜角的壁302和322也分別增加了閥芯220 的流量。此外，外殼224的出水通路270的圓形邊緣272增加了閥芯 220的流量。內(nèi)部交叉流動通路(即，通道314)和/或外部交叉流動 通路也增加了閥芯220的流量?；谶@些結(jié)構(gòu)特征，實施的閥芯220 在60psig下的最大流量為13.4GPM。
0099因為這些實現(xiàn)了增加流量的結(jié)構(gòu)特征，所以實施的閥芯 220實現(xiàn)了提高的流量與芯部體積的比值(該比值由T^/Kc表示)和 提高的流量比落座體積的比值(該比值由i^/K,表示)。閥芯220的 流量與芯部體積的比值= 13.4 GPM/0.24 in3 = 55.83 GPM/ in3， 該比值相對于傳統(tǒng)的雙手柄閥芯的流量比芯部體積的比值提高了 。閥芯220的流量與落座體積的比值F/ /^=13.4 GPM/0.32 in3 = 41.88 GPM/ in3，該比值相對于傳統(tǒng)的雙手柄閥芯的流量比芯部體積的比值 提南了 。
[ooiooi以上通過示例的形式對特定實施例進行了說明。本領(lǐng)域的
技術(shù)人員從所給出的描述將不僅理解本發(fā)明的 一般概念和所伴隨的優(yōu) 點，而且也會發(fā)現(xiàn)所公開的結(jié)構(gòu)和方法的明顯的多種變化和修改。因 此，所附權(quán)利要求意在于覆蓋落入在此限定的本發(fā)明的一般概念的精 神和范圍內(nèi)的所有這種變化和修改以及等同結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種閥芯，用于控制流體的流量，并可操作地固定在閥體中，所述閥芯包括外殼；致動機構(gòu)；以及流體控制構(gòu)件，其中所述流體控制構(gòu)件布置在所述外殼中，其中所述致動機構(gòu)的一部分延伸通過所述外殼中的上部開口，其中所述致動機構(gòu)的運動使所述流體控制構(gòu)件運動，以改變所述流體的所述流量，其中所述外殼包括下部分和上部分，其中所述流體控制構(gòu)件布置在所述外殼的所述下部分中，其中所述上部開口形成在所述外殼的所述上部分中，其中所述下部分的直徑小于所述上部分的直徑，以便使落座凸耳形成在所述外殼的外表面上，在所述落座凸耳處所述上部分和下部分相接，所述落座凸耳是可操作的，以擱置在所述閥體上，其中所述閥芯的體積是從所述外殼的底部到所述落座凸耳的體積，以及其中在60磅每平方英寸的壓力規(guī)格下，所述閥芯的最大流量與所述閥芯的體積的比值大于或等于34.17GPM/in3。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥芯，其中在60磅每平方英寸的壓力 規(guī)格下，所述閥芯的所述最大流量與所述閥芯的所述體積的比值大于 或等于41.88GPM/in3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的閥芯，其中密封構(gòu)件布置在凹部中，所 述凹部形成在所述外殼的外表面上并位于所述落座凸耳與所述外殼的 所述底部之間，其中所述閥芯的所述體積是從所述外殼的底部到所迷密封構(gòu)件的 中部的體積，以及其中在60磅每平方英寸的壓力規(guī)格下，所述閥芯的所述最大流量 與所述閥芯的所述體積的比值大于或等于36.54GPM/in3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥芯，其中在60磅每平方英寸的壓力 規(guī)格下，所述閥芯的所述最大流量與所述閥芯的所述體積的比值大于 或等于55.83GPM/in3。
5. —種閥芯，其用于控制冷水和熱水的流量以及混合比，并通過 保持構(gòu)件可操作地固定在閥體中，所述閥芯包括外殼；致動才幾構(gòu)；以及 流體控制構(gòu)件，其中所述流體控制構(gòu)件布置在所述外殼中，其中所述致動機構(gòu)的一部分延伸通過所述外殼中的上部開口 ，其中所述致動機構(gòu)繞第一軸線的運動可操作地使所述流體控制構(gòu) 件運動，以改變所述冷水和所述熱水中的至少 一個的所述流量，其中所述致動機構(gòu)繞第二軸線的運動可操作地使所述流體控制構(gòu) 件運動，以改變所述冷水和所述熱水的所述混合比，其中用于接觸所述保持構(gòu)件的所述外殼上的最高點形成安裝凸 耳，以及其中在60磅每平方英寸的壓力規(guī)格下，所述閥芯的最大流量與所 述閥芯在所述安裝凸耳下方的體積的比值大于或等于6.65GPM/in3。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥芯，其中所述流體控制構(gòu)件的運動由 所述外殼約束。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥芯，其中在60磅每平方英寸的壓力 規(guī)格下，所述閥芯的所述最大流量與所述閥芯在所述安裝凸耳下方的 所述體積的比值大于或等于14.76GPM/in3。
8. —種閥芯，其用于控制流體的流量，并通過保持構(gòu)件可操作地 固定在閥體中，所述閥芯包括外殼；致動才幾構(gòu)；以及流體控制構(gòu)件，其中所述流體控制構(gòu)件布置在所述外殼中，其中所述致動機構(gòu)的 一部分延伸通過所述外殼中的上部開口 ， 其中所述致動機構(gòu)的運動使所述流體控制構(gòu)件運動，以改變所述 流體的所述流量，以及其中所述閥芯包括至少一個結(jié)構(gòu)特征，所述至少一個結(jié)構(gòu)特征有增加的最大流量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥芯，其中所述至少一個結(jié)構(gòu)特征是形 成在所述外殼中的出水通路，所述出水通路具有圓形的邊緣。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥芯，其中所述至少一個結(jié)構(gòu)特征包 括孔口，所述孔口作為進水口形成在所述流體控制構(gòu)件中，所述孔口 具有至少一個傾斜的側(cè)壁。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的閥芯，還包括固定的控制構(gòu)件， 其中所述至少一個結(jié)構(gòu)特征包括孔口，所述孔口作為進水口形成在所述固定的控制構(gòu)件中，所述孔口具有至少一個傾斜的側(cè)壁。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥芯，其中所述至少一個結(jié)構(gòu)特征包 括內(nèi)部交叉流動通路，所述內(nèi)部交叉流動通路允許水在所述外殼內(nèi)部 從所述閥芯的 一側(cè)流到所述閥芯的另 一側(cè)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥芯，其中所述至少一個結(jié)構(gòu)特征包 括外部交叉流動通路，所述外部交叉流動通路允許水繞所述外殼的外 表面流動。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的閥芯，其中所述外部交叉流動通路是 環(huán)形凹部，所述環(huán)形凹部形成在所述外殼的外部表面中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥芯，其中所迷至少一個結(jié)構(gòu)特征包 括密封構(gòu)件，所述密封構(gòu)件配合到所述外殼的下部開口中，所述密封 構(gòu)件具有嵌入件，所述嵌入件通過抵抗所述基部密封件的徑向壓縮并 同時允許軸向壓縮所述基部密封件而增強所述密封構(gòu)件的強度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥芯，其中所述至少一個結(jié)構(gòu)特征包括密封構(gòu)件，所述密封構(gòu)件配合到所述外殼的下部開口中，所述密封 構(gòu)件由剛性材料制成，所述剛性材料通過抵抗所述基部密封件的徑向 壓縮并同時允許軸向壓縮所述基部密封件而增強所述密封構(gòu)件的強 度。
17. —種閥芯，用于控制冷水和熱水的流量以及混合比，并通過 保持構(gòu)件可操作地固定在閥體中，所述閥芯包括外殼；致動4幾構(gòu)；以及 流體控制構(gòu)件，其中所述流體控制構(gòu)件布置在所述外殼中，其中所述致動機構(gòu)的一部分延伸通過所述外殼中的上部開口 ，其中所述致動機構(gòu)繞第一軸線的運動可操作地使所述流體控制構(gòu) 件運動，以改變所述冷水和所述熱水中的至少一個的所述流量，其中所述致動機構(gòu)繞第二軸線的運動可操作地使所述流體控制構(gòu) 件運動，以改變所述冷水和所述熱水的所述混合比，其中所述閥芯包括第一結(jié)構(gòu)特征，所述第一結(jié)構(gòu)特征有助于所述 閥芯增加最大流量，以及其中所述閥芯包括第二結(jié)構(gòu)特征，所述第二結(jié)構(gòu)特征有助于所述 閥芯減小尺寸。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的閥芯，其中有助于所述閥芯增加最大 流量的所述第一結(jié)構(gòu)特征包括以下特征中的至少一個孔口，其作為進水口形成在所述下密封件中，所述孔口具有至少一個傾斜的側(cè)壁；孔口，其作為出水口形成在所述下密封件中，所述孔口具有至少一個傾斜的側(cè)壁；以及混合室的形狀，該形狀減少了所述混合室中的水中的渦流并使所 述混合室中的水的局部速度最小化。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的閥芯，其中有助于所述閥芯減小尺寸 的所述第二結(jié)構(gòu)特征包括以下特征中的至少一個所述流體控制構(gòu)件由金屬制成； 所述流體控制構(gòu)件具有用于與所述致動機構(gòu)連接的凹部； 所述流體控制構(gòu)件具有混合室，所述混合室可操作地混合所述冷 水和熱 K;以及與所述外殼的下部開口連接以將所述流體控制構(gòu)件固定在所述外 殼中的下密封件。
全文摘要
本發(fā)明涉及單手柄閥芯和雙手柄閥芯，這些閥芯都具有增加的最大流量和/或減小的尺寸(例如，體積)。因此，這些閥芯實現(xiàn)了提高的流量比體積關(guān)系。
文檔編號F16K11/14GK101646890SQ200880003747
公開日2010年2月10日 申請日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者M·S·凱西克, S·A·弗拉科維亞克, T·C·洛舍爾德, W·R·塔克, Y·科布 申請人:莫恩股份有限公司