專利名稱：衛(wèi)生設(shè)備混合閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種衛(wèi)生設(shè)備的(冷熱水)混合閥(水龍頭)，具有(a)一個(gè)位置固定的(第一)控制片，它有一個(gè)第一通孔和一個(gè)第二通孔，第一通孔與一冷水入口相通，且與第二通孔相對(duì)于一中間平面成對(duì)稱，第二通孔與一熱水入口相通;
(b)一個(gè)可動(dòng)的第二控制片，倚在固定的(第一)控制片上，第二控制片可相對(duì)于固定的第一控制片作直線移動(dòng)以改變流出水量，以及作轉(zhuǎn)動(dòng)以改變溫度。為此，第二控制片有一與一通孔相連的凹隙，且可被移轉(zhuǎn)成與該固定控制片的兩個(gè)通孔作不同程度的重疊，(c)該可動(dòng)控制片的凹隙在開啟方向之前的界線上形成一控制緣，該控制緣的形狀使得在該可動(dòng)控制片轉(zhuǎn)到其中間位置時(shí)，使該固定控制片的二個(gè)通孔以不同方式打開。
所謂的“單桿式冷熱水混合水龍頭”要算是最普遍的衛(wèi)生設(shè)備冷熱水混合水龍頭了，例如特別在梳洗臺(tái)所用的混合水龍頭。在這些水龍頭中，冷水與熱水路徑一般做成對(duì)稱的。這點(diǎn)特別是指，當(dāng)可動(dòng)控制片轉(zhuǎn)到中間位置處的情形下把閥打開時(shí)，冷熱水以相同量開放而流過?？蓜?dòng)控制片之中間轉(zhuǎn)動(dòng)位置乃是一般在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)被占住的位置。這點(diǎn)在單桿式冷熱水混合水龍頭的場合往往無法被使用者知悉，因?yàn)樗麜?huì)基于整齊的觀念試圖使操作桿與此水龍頭的出口對(duì)準(zhǔn)。此外，有許多種構(gòu)造，使衛(wèi)生設(shè)備混合閥只能在此中間轉(zhuǎn)動(dòng)位置關(guān)開，因此當(dāng)水龍頭關(guān)閉時(shí)，該可動(dòng)控制片自動(dòng)回到中間的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。如果現(xiàn)在把這種衛(wèi)生設(shè)備閥(它在可動(dòng)控制片轉(zhuǎn)到中間位置時(shí)是關(guān)閉的)打開，則即使該使用者實(shí)際上并不需要，也不想要冷熱水都流出來，以做擬定的目的(例如洗手)時(shí)，最先冷水和熱水都會(huì)流出來。然而人們一般為了方便，不會(huì)把桿板向冷的方向以修正流出的水的溫度。許多能量就這樣浪費(fèi)掉了。
德國專利DE-PS3310080提到一種上述種類的衛(wèi)生設(shè)備混合閥。此外，對(duì)于整個(gè)特定使用目的，冷熱水流的對(duì)稱式處理省略掉了。這種習(xí)知水龍頭是要用于配合熱水器應(yīng)用的，其中須盡量對(duì)溫水的最少流量作供應(yīng)，以避免頻繁的啟閉過程。因此，在這種閥中，該控制緣在可動(dòng)控制片的凹緣處的輪廓造型使我們能利用它使一種水(最好是熱水)的范圍變寬，因此使該種水(最好是熱水)流過，然后與冷水混合產(chǎn)生較冷的水。故這種習(xí)知閥的控制片的輪廓造型的起源完全是針對(duì)熱水爐的特別使用目的，因此造成很不想要有的性質(zhì)。
本發(fā)明的目的在將上述類型的衛(wèi)生設(shè)備混合閥設(shè)計(jì)成能防止熱水無謂地流出以及無謂的能量損失。
依本發(fā)明，這種目的達(dá)成之道，乃是(d)將控制緣在可動(dòng)控制片的凹隙上形成，其形成方式使得閥打開時(shí)，當(dāng)可動(dòng)控制片轉(zhuǎn)到中間位置時(shí)，首先只有固定控制片那個(gè)與冷水入口相通的通孔被打開，當(dāng)可動(dòng)控制片繼續(xù)做直線移動(dòng)時(shí)，連該固定控制片的那個(gè)與熱水入口相通的通孔也被打開。
因此，本發(fā)明為其目的而利用上述觀念，即該混合閥關(guān)閉時(shí)，可動(dòng)控制片一般被轉(zhuǎn)回其中間轉(zhuǎn)動(dòng)位置。利用該可動(dòng)控制片上這種控制緣的特殊輪廓設(shè)計(jì)，可使得使用者打開閥時(shí)，首先只流出冷水。因此在許多情形都能讓使用者滿意，而他們并不必特別了解這點(diǎn)。只有在某些情形中即使用者覺得冷水不合意或不舒適，他才會(huì)特地把可動(dòng)控制片朝向使流出之混合水溫度升高的那個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。用這種轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)作也可使本發(fā)明的水龍頭如所欲地將混合水的溫度升高。因此，就某方面而言，本發(fā)明利用了操作者的“方便習(xí)慣”在習(xí)知衛(wèi)生設(shè)備混合閥，這種方便習(xí)慣會(huì)造成熱水無謂地浪費(fèi)，而在本發(fā)明中只有真正想要熱水時(shí)，熱水才會(huì)流出。如此可大大節(jié)省能量，尤其是當(dāng)此衛(wèi)生設(shè)備閥用于公共場所的場合。
特別適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)中，該控制緣分成兩個(gè)區(qū)域，經(jīng)一階狀部互相連接。階狀部的延伸方向平行于可動(dòng)控制片在閥打開時(shí)轉(zhuǎn)到其中間位置時(shí)所移動(dòng)的方向。如此形成控制緣的一個(gè)先到區(qū)域及一個(gè)后到區(qū)域，其中先到區(qū)域與固定控制片的冷水通過開口相關(guān)，后到區(qū)域與固定控制片的熱水通過開口相關(guān)。
在許多情形中，上述類型的衛(wèi)生設(shè)備混合閥設(shè)計(jì)成使固定控制片的通過開口呈圓環(huán)的部分片段形狀。在此情形中，有一種本發(fā)明的特別實(shí)施例，將控制緣的二區(qū)域設(shè)計(jì)成圓弧形，它的半徑與固定之控制片的通過開口的內(nèi)界線(“內(nèi)”字是指沿徑向較內(nèi)側(cè)的那一邊)的半徑一致。這種措施確使流出的水量至少在可動(dòng)控制片轉(zhuǎn)到中間位置時(shí)，是與可動(dòng)控制片的直線位移成正比。
最好，可動(dòng)控制片的中間轉(zhuǎn)動(dòng)位置中的階段對(duì)準(zhǔn)固定控制片的中央平面。如此，本發(fā)明的閥的可動(dòng)控制片的作用就好像在其中一半部(此半部與固定控制片的冷水通過開口相關(guān))中已比在另一半部(此半部與固定控制片的熱水通過開口相關(guān))中開啟得更大一些的樣子。
如果該階段的高度與可動(dòng)控制片的通過開口的寬度相同，則在可動(dòng)控制片轉(zhuǎn)到中間位置的場合時(shí)將此衛(wèi)生設(shè)備混合閥打開時(shí)，在熱水流出前，首先冷水會(huì)流出直到最大水流，然后再進(jìn)一步打開時(shí)，才也會(huì)有熱水流出。
以下配合附圖詳述本發(fā)明的實(shí)施例;


圖1是一種衛(wèi)生設(shè)備混合閥的可動(dòng)控制片的上視圖;
圖2是與圖1之可動(dòng)控制片相關(guān)的衛(wèi)生設(shè)備混合閥的固定控制片的上視圖;
圖3顯示圖1、2的控制片在衛(wèi)生設(shè)備混合閥關(guān)閉狀態(tài)時(shí)重疊的情形;
圖4是與圖3類似的視圖，然而是在可動(dòng)控制片轉(zhuǎn)到中間位置時(shí)衛(wèi)生設(shè)備混合閥開始打開的情形;
圖5是與圖4類似的視圖，然而是在可動(dòng)控制片轉(zhuǎn)到中間位置時(shí)衛(wèi)生設(shè)備混合閥全開的情形;
附圖中只顯示該衛(wèi)生設(shè)備閥的主組件，即一個(gè)固定控制片1(圖2)和一個(gè)可動(dòng)控制片2(圖1)。一般這些主組件組裝在一個(gè)鑄形殼體中，該殼體所含的構(gòu)造元件使固定控制片1不能運(yùn)動(dòng)地(即不能轉(zhuǎn)動(dòng)及移動(dòng))固定住并將可動(dòng)控制片2保持住，其方式使可動(dòng)控制片2可在固定控制片1上做直線運(yùn)動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)。這種鑄形的構(gòu)造方式為習(xí)知的，故此片不詳述。
圖2中所示的固定控制片，基本上在圖示的方式中是習(xí)知的。它一般由陶瓷或類似的很硬的材料制成，在圖2中朝上的區(qū)域3拋光成高品質(zhì)的質(zhì)地。此區(qū)域3在混合閥中具閥座的功能。
固定控制片1有二個(gè)相對(duì)于一中間平面M-M成對(duì)稱的通孔4，5，且呈圓環(huán)片段部分的形狀。圓環(huán)片段的共同圓心位于一條轉(zhuǎn)軸上，圖2的可動(dòng)控制片2可繞此軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖示的實(shí)施例中，這條轉(zhuǎn)軸與固定控制片1的中點(diǎn)(圓心)相同。二通孔4，5設(shè)計(jì)成漏斗形，換句話說，它們由圖2的圖面后方的固定控制片1的前端面呈錐形向圖面中的拋光區(qū)域3變寬。
固定控制片1的通孔4(在圖2左邊)與衛(wèi)生設(shè)備混合閥的冷水接頭相通，圖2右邊的通孔5以相關(guān)的方式與熱水接頭相通。
此外，該固定控制片1包含一個(gè)第三通孔6，對(duì)稱于中央面M-M而形成，與該衛(wèi)生設(shè)備閥的出口連通。
如圖2所示，固定控制片的外周另有三個(gè)缺口7，8，9，它們用于使此控制片不能轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固定在鑄形殼體(圖未示)內(nèi)。
圖1是可動(dòng)控制片2的上視圖，它與圖2的固定控制片配合。該可動(dòng)控制片中形成一個(gè)單獨(dú)的較大面積的通孔10，其細(xì)節(jié)當(dāng)于后述。
此可動(dòng)控制片2也由陶瓷或類似硬度的材料制成。它在圖1之圖面后面的前端至少有一拋光區(qū)域，如圖5所示，在控制片1，2安裝好的狀態(tài)時(shí)，此區(qū)域倚在圖定控制片的拋光區(qū)域3上。
在安裝好的混合閥中，這個(gè)塑膠元件被放到可動(dòng)控制片2在圖1的圖面中的端面上，該元件可隨可動(dòng)控制片一齊移動(dòng)。該元件把通孔10蓋住并如此使該通孔變成一條轉(zhuǎn)向流道，此轉(zhuǎn)向流道以習(xí)知的方式依可動(dòng)控制片2相對(duì)于固定控制片1的相對(duì)位置而定，控制固定控制片1的通孔4，5，6之間的水流。
可動(dòng)控制片2周圍的三個(gè)缺口11，12，13用于與上述塑膠元件連接，該元件本身經(jīng)一條設(shè)有所需的自由度的定位軸桿與衛(wèi)生設(shè)備混合閥的操作桿連接。
在習(xí)知不能作特殊功能的閥(例如前述DE-C-3310080中所提到的)中，可動(dòng)控制片2的通孔10也設(shè)計(jì)成對(duì)此控制片的一中央面對(duì)稱。這點(diǎn)對(duì)于習(xí)知的轉(zhuǎn)向流道中在打開的方向中先到的控制緣而言尤其是如此。這么一來，就必須使冷熱水的控制同樣對(duì)稱地達(dá)成，因此，特別是當(dāng)可動(dòng)控制片轉(zhuǎn)到中間位置的場合，當(dāng)閥打開時(shí)，冷熱水要等量放出來。
就這點(diǎn)而言，本發(fā)明的衛(wèi)生設(shè)備混合閥，特別是可動(dòng)控制片的通孔10的控制緣(圖中用14表示)與習(xí)知的閥不同。特別是可從圖1看出，此控制緣分成兩個(gè)區(qū)域14a，14b，二區(qū)域被一階狀部15互相隔開。在此，階狀部15位于可動(dòng)控制片2的一個(gè)中間平面中，在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，此中間平面就是它的對(duì)稱面。
兩個(gè)區(qū)域14a、14b都做成圓弧狀，圓弧的半徑相當(dāng)于圖2固定控制片1的通孔4與5的內(nèi)方位界限線的半徑。位于控制緣14區(qū)域14a，14b之間的階狀部15的高度等于圖2固定控制片1的通孔4與5的寬度。
上述的控制緣14的形狀在可動(dòng)控制片2上對(duì)水流有什么影響，以下將配合圖3到圖5說明。
圖3中顯示該衛(wèi)生設(shè)備混合閥的關(guān)閉位置(正如一般人們所了解的或者受到構(gòu)造上的導(dǎo)引作用，必然關(guān)往此位置)。圖中，可動(dòng)的控制片2位于中間的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，在此位置時(shí)，可動(dòng)控制片2的通孔10中的階狀部15與固定控制片1的中央面M-M對(duì)準(zhǔn)?？蓜?dòng)控制片2的控制緣14的區(qū)域14a與14b位于固定控制片1的通孔4與5沿徑向的內(nèi)側(cè)，因此，與通過開口4或5重合。固定控制片1的通孔6(此通過開口與衛(wèi)生設(shè)備混合閥的出口連接)完全位于可動(dòng)控制片2的通過開口10內(nèi)部。
一般，人們會(huì)不知不覺地，或者被閥的構(gòu)造所導(dǎo)引，將此衛(wèi)生設(shè)備混合閥從圖3所示的關(guān)閉位置起打開，打開的方法，是把可動(dòng)控制片2呈直線沿一方向?qū)нM(jìn)，此方向平行于圖2的固定控制閥的中央M-M。如此一來，二控制片1，2的相對(duì)位置改變，如圖4所示，可動(dòng)控制片2的通孔10的控制緣的區(qū)域14a(在圖左邊)經(jīng)過固定控制片1的通過開口。如此在固定控制片1的通孔4與可動(dòng)控制片2的通孔10之間造成一個(gè)重疊區(qū)域(圖4中用交叉陰影線表示)，但是由于控制緣14的區(qū)域14a，14b之間有階狀部15，因此，固定控制片1仍保持完全關(guān)閉。這點(diǎn)使得衛(wèi)生設(shè)備混合閥在圖4所示的開啟狀態(tài)時(shí)，首先只有冷水從固定控制片1的通孔4經(jīng)過可動(dòng)控制片2的控制通孔10流過并由該處流向通孔6。當(dāng)可動(dòng)控制片2進(jìn)一步平行于固定控制片1的中央平面M-M移動(dòng)時(shí)，該控制緣14在圖右邊的區(qū)域14b才也移經(jīng)固定控制片1中的通孔5。如此，此時(shí)在此通孔5與可動(dòng)控制片2的通孔10之間形成一重疊區(qū)域，在圖5中右半邊用交叉陰影線標(biāo)示。因此，此時(shí)熱水也開始從固定控制片1的通孔5經(jīng)可動(dòng)控制片1的通孔10流到固定控制片1的通孔6，并由該處流到該衛(wèi)生設(shè)備混合閥的出口。在圖5中顯示的可動(dòng)控制片2的位置時(shí)，二個(gè)通孔4，5大致完全開放，因此所達(dá)成的狀態(tài)不再受控制緣14中的階狀部15影響，因此這時(shí)與習(xí)用之閥無異。
當(dāng)可動(dòng)控制片2從圖5所示的中間位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，冷熱水比例如何，與一般習(xí)用的閥相似，正如在習(xí)知的衛(wèi)生設(shè)備混合閥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的情形，當(dāng)可動(dòng)控制片2沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定控制片1的那個(gè)與熱水入口相通的通孔5開得更大，而與冷水入口相通的通孔4的有效開口則減小，因此經(jīng)由通孔6流出的混合水的熱水成分變高，而將可動(dòng)控制片2沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)，則效果相反。
另外，在圖4中所示的衛(wèi)生設(shè)備混合閥最初的開啟位置時(shí)，當(dāng)然，流出的水的溫度也可改變。如果把可動(dòng)控制片2仍向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)，則位于控制緣14的區(qū)域14a與14b之間的階狀部15此時(shí)開始經(jīng)固定控制片1的通孔移動(dòng)過去，因此這時(shí)在可動(dòng)控制片2的通孔與固定控制片1那個(gè)通熱水的通孔5之間就“從側(cè)邊重疊過來”。
對(duì)于使用者而言，上述之衛(wèi)生設(shè)備混合閥，尤其是它的可動(dòng)控制片，有一些特性并不易察覺到。它可在任何公共場所隨心所欲地改變流出水的溫度。然而在許多情況它用冷水就完全足夠達(dá)到其目的了，例如洗手，在圖4所示的位置會(huì)先流出冷水，因此他并不須多此一舉把可動(dòng)控制片轉(zhuǎn)動(dòng)，且不會(huì)流出熱水來。在習(xí)知閥的場合，這么做就會(huì)流出冷熱混合水，但這種溫水未必就比冷水讓使用者覺得比較舒服。因此，這種可動(dòng)控制片2的控制緣14分成兩個(gè)相異的區(qū)域14a、14b區(qū)域，故最先往往流出純粹的冷水讓使用者滿足。在這種情形的所有狀況中能節(jié)省能量。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)生設(shè)備混合閥，具有(a)一個(gè)固定的第一控制片，它有一個(gè)第一通孔及一個(gè)第二通孔，第一通孔與一冷水入口相通，第二通孔與第一通孔相對(duì)于一中央面成對(duì)稱，且與一熱水入口相通；(b)一個(gè)可動(dòng)的第二控制片，以可動(dòng)的方式依靠在該固定的控制片上，該可動(dòng)控制片可相對(duì)于該固定控制片作直線移動(dòng)，以改變流出水量，并可相對(duì)于該固定控制片轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變水溫，它具有一個(gè)與一通孔相通的凹隙，且可被移動(dòng)成與該固定控制片的兩個(gè)通孔成不同程度的重疊；(c)在開啟方向之前的可動(dòng)控制片凹隙的界際線上形成一個(gè)控制緣，其形狀為當(dāng)該可動(dòng)控制片轉(zhuǎn)到其中間位置時(shí)，通過將閥打開，使該固定控制片的兩個(gè)通孔以不同方式打開，其特征在于，(d)該可動(dòng)控制片(2)的凹隙(10)上的控制緣(14)的形狀設(shè)計(jì)方式，使得當(dāng)該可動(dòng)控制片(2)轉(zhuǎn)到其中間位置時(shí)，將閥打開時(shí)，首先只有固定控制片(1)的那個(gè)與冷水入口相通的通孔(4)被打開，而當(dāng)可動(dòng)控制片(2)繼續(xù)作直線移動(dòng)時(shí)，才會(huì)使固定控制片(1)的那個(gè)與熱水入口相通的通孔(5)也被打開。
2.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)生設(shè)備混合閥，其特征在于該控制緣(14)分成兩個(gè)區(qū)域(14a，14b，二區(qū)域經(jīng)一階狀部(15)互相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的衛(wèi)生設(shè)備混合閥，其中，該固定控制片的通孔設(shè)計(jì)成圓環(huán)片段的形狀，其特征在于該控制緣(14)的二個(gè)區(qū)域(14a，14b)做成圓弧狀，圓弧的半徑與固定控制片(1)通孔(4，5)的徑向內(nèi)側(cè)的界限線的半徑一致。
4.如權(quán)利要求2或3所述的衛(wèi)生設(shè)備混合閥，其特征在于當(dāng)可動(dòng)控制片(2)轉(zhuǎn)到中間位置時(shí)，階狀部(15)與固定控制片(1)的中央面M-M對(duì)準(zhǔn)。
5.如權(quán)利要求2-4中之一所述的衛(wèi)生設(shè)備混合閥，其特征在于該階狀部(15)的高度等于可動(dòng)控制片(1)的通孔(4，5)的寬度。
全文摘要
一種衛(wèi)生設(shè)備混合閥，包含一個(gè)固定的第一控制片(1)，且該控制片具有第一通孔(4)及第二通孔(5)，第一通孔與一冷水入口相通，并相對(duì)于中間平面與第二通孔對(duì)稱，第二通孔與一熱水入口相通。在第一控制片上方有一可動(dòng)的第二控制片(2)，該可動(dòng)控制片內(nèi)的凹隙(10)設(shè)有一種圓弧形的控制緣，該凹隙可被移轉(zhuǎn)成與該固定控制片的通孔(4，5)呈不同程度的重疊。通過該控制緣可控制水的流量和溫度。
文檔編號(hào)F16K11/06GK1093451SQ94102950
公開日1994年10月12日 申請(qǐng)日期1994年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月20日
發(fā)明者漢斯·奧伯多爾費(fèi)爾 申請(qǐng)人:漢莎金屬工廠公司