仅靠旋转操作的单把手混合阀件的结构

摘要

本发明涉及仅靠旋转操作的单把手混合阀件结构，它包括固定的进口盘(11)和旋转的调节盘(16)，它们安装在一起并形成平面密封。与冷水管网连接的冷水进口通道(12)和热水进口通道(13)形成在固定的进口盘(11)中，而冷却流通通道(17)及热水流通通道(18)形成在转动的调节盘(16)中，冷水流通通道(17)及热水流通通道(18)连接混合室(19)，混合室(19)既可形成在调节盘(16)中也可形成在旋转元件(20)中，旋转元件(20)与调节盘(16)作操作连接且位于调节盘(16)的与进口盘(11)相对的一侧。操作杆(28)固定在旋转元件(20)上与调节盘(16)相对的一端。其特征为，在旋转元件(20)中有轴向孔道(27)，此孔道也穿过操作杆(28)，其一端连接混合室(19)而另一端连接形成排水附件(29)中的孔道(30)，放水附件(29)与在操作杆(28)上方的旋转元件(30)连接。孔道(30)与排水口(31)连接。

说明书

技术领域

本发明涉及可应用于旋转操作的单把手混合阀件的结构，该结构包括固定的进口圆盘和转动的调节圆盘，二盘互相靠拢。本结构可用于调节流经系统的冷水和热水的流量及比例，并形成平面密封。冷水的进口通道连接水网，热水的进口通道形成在固定的进口圆盘内，而在旋转的调节盘中会见到冷水和热水的流通通道。冷水和热水的流通通道连接混合室，混合室或在调节盘内，或在转动元件内，转动元件与调节盘一起运转且安装在调节盘的与进口盘相对一侧。转动元件的与调节盘相反端装有操作杆。

流行的单把手阀件具有用陶瓷材料制造的平面密封件，但由于操作杆有二种运动，当其向一个方向运动时经常还会向另一方向运动，因此其操作有不确定性，为了消除其调节的不确定性，所谓可靠的单握手阀件，简称水龙头便为了特定用途应运而生，它在医院、实验室里特别需要，在那里为了无菌，操作杆的运动常常靠人的躯体或前臂操作。

发明背景

为了提供可靠的龙头，已开发了各种办法，如在专利DE-32.18.091，EP-0.557.696，EP-0.563.581，GB-2.073.373，WO-99/31.417或WO-99/39.119所示。但它们的操作杆都只能向旋转方向转动，这样，水龙头只能以给定次序操作，因此在旋转操作杆时，冷水先开始流动，再旋转则有越来越多的热水与其混合，直到在外界位置时只流热水，这方案的优点是只要接通冷水，水龙头即能打开。

至于其结构，这些水龙头类似于标准单握手水龙头，即在水龙头座内有一固定的进口盘在下面，其上可以有一旋转的调节盘，它们共同形成平面密封。在进口盘的偏心位置上有与水网连通的冷水进口通道和热水进口通道，而在其中心有与出水管端连通的混合水出口通道，但在调节盘中，在进口通道区内有二个流通通道，在与出口通道重叠的位置上有回流通道。进口通道与流通通道的共同截面在任何时候都确定流通面积，即流经系统的冷水和热水的流量。调节盘上面连接操作元件。在此操作元件中，有混合室形成在调节盘上方，且与调节通道及回流通道形成永久连接。阀件的操作杆直接或通过载体元件固定到操作元件的上部。

标准水龙头与可靠水龙头的差别在于进口通道及调节通道的形状，因为调节盘只作旋转运动，所以进口通道和调节通道的结构应当这样，即它们的相互转动应同时调节流经系统的冷水和热水的流量及比例。从上面引用的专利可见，在选择进口通道和调节通道的形状和结构时可采纳不同观点。因而它们是多种多样的。

医院及实验室通常照例需要很长的操作杆，以便较易操作。根据这个要求，结构的变化趋势是出口管与操作杆合二为一，它有几个实例示于US-4.768.557。

在一实施例中，有水平轴线的回转滑阀位于水龙头壳体内，该滑阀的一端固定出口杆，该回转滑阀中，与其轴线垂直的平面内有二个椭圆形孔，它们互相偏置且在壳体进口孔上方转移，转动此滑阀可调节水量与水温，在极限位置时它们是关闭的，因此从一个关闭位置转移到另一关闭位置，整个调节过程得以完成。

这种形成的实施例有平面形圆盘，这是有水平轴线的滑阀被同样有水平轴线的平面圆盘取代。

在前面实施例的一种改进实施中，二个滑阀均不超出对方的范围，其中一个调节流量，另一调节温度。里边的滑阀具有与流出杆相对的旋钮。

在另一形式的实施例中，调节元件是滑阀，它能垂直运动并能饶其轴线转动。放水杆通过齿条传动使滑阀升降。这样提供流量调节，与此同时，它可沿转动方向与滑阀发生携带连接，滑阀的转动使温度调节有保障。

在一发生转动和轴向运动方案的实施例中，放水杆将滑阀分成二部分，并通过偏心结构使其轴向移动，由此提供温度调节，放水杆发生偏斜使滑阀回转。由此提供流量调节。

在第三方案中，调节元件是单把手龙头特有的传统平面圆盘，放水杆连接半球形的套环，此套环密封在阀件壳体内，调节盘上方的混合室形成在套环与调节盘之间，非形成在与调节盘相连的携带元件内。

US-5.685.339中示出另一基本操作原理，其中，在水龙头壳体上装有一球阀，其中有一倒Y形孔道。放水杆与Y形所在部件的轴连接且轴方向相反，冷水和热水的进口孔形成在壳体内，当球阀在进口孔的平面内转动时，产生温度调节，从该位置转到头时进口孔关闭。

以上方案中，除了可能发生移动外，还有一个缺点便是其生产率低，同时结构复杂。

发明内容

本发明的目的是开发一种单把手混合龙头，既可靠又有放水杆龙头的优点，本发明基于这样的认识，即转动元件可开发为充分考验的生产方便，有陶瓷盘的可靠龙头，其中轴的尺寸考虑到轴向孔道的形成。调节盘上方的混合室经此孔道后可连接到放水口。

因此，本发明是单靠转动操作的单握手混合龙头结构，它包括固定的进口盘及转动的调节盘，它们互相配合，共同形成平面密封，且起调节流过的冷热水量和冷热水比例的作用。与水网连接的冷水进口通道及热水进口通道位于固定的进口盘内，而冷热水流通通道形成在调节盘内，冷热水流通通道与混合室相连，混合室既可形成调节盘内，也可形成在旋转元件内。旋转元件位于调节盘的与进口盘相反一侧且与调节盘联合工作，操作杆位于旋转元件上与调节盘相对的部分上。

本结构的关键在于，穿过操作杆的轴向孔道也位于旋转元件内，其一端连接混合室，另一端连接形成在放水附件中的孔道，该放水附件与操作杆上方的旋转元件连接，孔道则与排水口相连。

本发明可根据附图所示的的实施例得到最好理解。

附图简要说明

图1示出根据本发明所述水龙头座沿图2的1-11线剖开的轴向阶式剖面；

图2是该水龙头座的底视图；

图3和4示出进口盘的底视图和顶视图；

图5和6示出调节盘的底视图和顶视图；

图7-10示出不同操作位置下的进口盘和调节盘。

元件说明

1.龙头座

2.壳体

3.座壳

4.底座

5.孔口

6.孔口

7.孔口

8.成型密封件

9.冷水管网

10.热水管网

11.进口盘

12.冷水进口盘

13.热水进口盘

14.出口通道

15.密封件

16.调节盘

17.冷水流通通道

18.热水流通通道

19.混合室

20.旋转元件

21.可运动陶瓷盘

22.密封件

23.聚四氟乙烯环

24.孔道

25.金属杆

26.密封件

27.孔道

28.操作杆

29.排水附件

30.孔道

31.密封件

32.箭头

优选实施例的说明

正如所知，当今单握手混合龙头的功能元件结合到龙头座内，图1示出这样的水龙头座1，为了理解本发明，对水龙头座进行详细说明，水龙头座1装入混合龙头的壳体2中，图上只示出一部分。

水龙头座1包括一圆柱形的座外壳3，其底部装入底座4。底座4有三个流通孔口5.6.7，它们被位于底座4的底部的整体异形密封件8环绕，如图2所示。孔口与连接水网的冷水管9，孔口6连接水网的热水管10。孔口7在根据本发明所述水龙头座1的本实施例中不起作用，但有底座4。因而也能用于其它结构的混合龙头，这时可连接混合龙头的放水口。在所示实施例中，孔口7被混合龙头的壳体2的内表面堵住。

进口盘11位于底座4的上方，它被锁定以防在座壳体3中转动。连接进口盘二个端面的冷水进口通道12和热水进口通道13，形成在进口盘11中，如图3及图4所示，进口盘中还有一个排水通道14，在底座4和进口盘11之间安放管状密封件15，冷水进口通道12连接底座4中的孔口5，因而可引入冷水，而热水进口通道13连接孔口6，可引入热水，在此排水通道不起作用，它与孔口7连接。

调节盘16搁在进口盘11上，进口盘11和调节盘16的支撑面一起研磨。二个抛光表面形成进口盘11和调节盘16之间的平面密封。

在调节盘16中，形成了展翼般的流通孔口，如图5及6所示，其二个径向部分形成冷水流通通道17和热水流通通道18，其中心部分形成混合室19。

冷水进口通道12和热水进口通道13的尺寸与结构，冷水流通通道17和热水流通通道18的尺寸与结构将在下面结合其操作详细说明。

旋转元件20由上而下安放到调节盘16上与进口盘相反一侧。旋转元件20包括二部分，直径较大的可动陶瓷盘与调节盘16保持支撑连接。密封件22，即O形密封环，安装在可动陶瓷盘21与调节盘16之间，使调节盘16的混合室19与周围环境隔开，聚四氟乙烯环23确保在可动陶瓷盘21与座壳体3之间转动平稳。

可动陶瓷盘21有一轴向孔24，其中装入水龙头1的工作转轴25，在工作转轴25与可动陶瓷盘21之间存在支承关系，它们之间也有O形密封环26，工作转轴25包括一条轴向的流通孔道27。

工作转轴25的上部从座壳体3中伸出且在壳体3的附近有带肋部分。其上固定操作杆28，在其上方，即工作转轴25的上面部分固定排水附件，沿附件全长有一条孔道30，其一端连接工作转轴25中的轴向孔道27，另一端形成排水口31。因此，孔道27连接混合室19和孔道30。

这样，孔道30便连接排水口31，当然，在工作转轴25位于座壳体3以外部分与排水附件29也有O形密封环32。

根据本发明所述混合龙头的操作可根据图7-10加以说明。

图7-10示出叠置的进口盘11和调节盘16的支承面，由于实际上永远不能看到互相叠置的元件，所以这只是理论图。事实上，进口盘11和调节盘16共同的控制边界确定实际流通截面，为了更好地理解进口盘11用实线表示。调节盘16用虚线表示，实际截面用剖面线表示。操作杆28用其轴线及排水口端象征地表示。

在图7所示的位置，冷水流通通道17及热水流通通道18位于冷水进口通道12和热水进口通道13中间，因此，调节盘16封闭冷水进口通道12和热水进口通道13，这样，冷水和热水都不能流入混合室19，这就是水龙头套筒1的关闭位置，图1的水龙头座1也在这个位置。

为了开启水龙头座1，操作杆28应按箭头33所示方向转动，这时，操作杆28通过工作转轴25转动可动陶瓷盘21，同时，调节盘16与其保持支承关系。

调节盘16旋转时，冷水流通通道17首先抵达在下面的冷水进口通道12，而调节盘16保持热水进口通道13关闭，这时，只有冷水流入混合室19。操作杆28转到30°，如图8所示，冷水进口通道12整个截面开放，相当于最大冷水流量过系统。进入混合室19的冷水流经工作转轴25中的孔道，进入附件29中的孔道30，由此通过排水口31进入周围环境。

沿箭头33方向转动操作杆28，热水流通通道也转到热水进口通道13的上方，于是热水也开始流过进口通道13，如图9所示，这样来自热水进口通道13的热水混合到流入混合室19的冷水中，容易看出，排水温度由冷水进口通道12和冷水流通通道17的流通面积，以及热水进口通道13和热水流通通道18的流通面积决定。

操作杆28沿箭头33方向转到90°时，冷水流通通道17转到冷水进口通道12的上方，于是调节盘16关闭进口通道12。热水流通通道18正好在热水进口通道13的上方，因此热水进口通道13的整个截面敞开。这就是流过系统的热水流量为最大的位置。此位置示于图10。在操作杆28的这一极限位置上，只有热水流入混合室19，并由此通过孔道27，30并通过排水口31进入环境。

为了关闭水龙头套筒1，应沿箭头33的反方向转动操作杆28。

可以看出，流出排水口31的水温由低到高，或由高到低，其变化是连续的，我们不能跳过中间温度，理论上，水温应能调到每一中间温度，只花很短时间，此后即能调到要求的温度，即可以给定几档调温。

从本说明可以看出，设计的一种结构简单的单握手混合龙头，它操作简单，通过水龙头座的开闭能完全消除移动的可能，且只要转动操作杆便能调节温度。

对于所示的实施例作某些陈述：

首先应注意，虽然在单握手混合龙头中应用水龙头座是其特征，但本发明也当然用于元件直接装入水龙头壳体的结构中。

细节说明中提到，有一些元件可在其他结构的水龙头座中应用，它们并不参与本发明的水龙头座的操作。由此操作说明可见，它们事实上不起作用，但它们的存在不会带来任何问题，尽管如此，也可以开发不含这些部分的元件，也就是说，他们是专为本发明的水龙头座设计的。

在所示的实施例中，旋转元件由二部分构成，即运动的插入件及金属杆。其理由是，这二个零件可按其使用要求用二种不同材料制作。

有某些已知的结构，其混合室位于调节盘上方，因此在旋转部件，即运动的插入件的底部有槽，这就是说旋转元件或运动的插入件呈钟形弯向调节盘的流通通道，本发明也可用于这种设计。