专利名称：卫生水阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单截流阀或有一个或多个控制柄的混合阀型的卫生水阀，具体地涉及一种单柄混合阀，它有便于水流入的多条水道和至少一个出水口或喷嘴，还有一容纳控制元件的阀体，值得注意的是这些控制元件都装配在一起形成一个构件而置于芯座中，从而利于进水口的输水管可通过一靠近芯座的插入件而连接到该芯座上。
用于供给冷水、热水和混合水的卫生龙头通常是由锌铜合金制成的，也就是用通常所说的黄铜制成的，这些材料容易处理和加工，而且具有较高的稳定性和极好的耐腐蚀性。又由于铅的断屑性能能改善加工性能，所以它被用作为一种附加的合金成分。但是，科学研究已发现并证明能够以各种方式进入人体的重金属可能会引起严重的永久性疾病或轻度的病痛。
而且，试验证明，重金属成分，特别是铅，能够被流经由含铅合金制成的水管和龙头的新鲜水所吸收，且在该水被饮用时进入人体。由于这会带来危险，在有些国家正在试图禁止使用目前所采用的、由含铅的锌铜合金制成的卫生龙头。这意味着，只要存在着诸如铅的重金属能够被流过且与阀和龙头的含水段接触的水吸收的危险，由黄铜和其它含铅合金制成的卫生龙头在一些国家中就被认为是不受欢迎的。
除了普通的黄铜龙头，人们建议采用其含水段和功能部件由大部分通常认为对健康无害的材料构成的卫生混合龙头组件。这些改进的混合龙头组件，例如单孔混合龙头组件，都有一黄铜合金的插入件，用于冷、热水的输水铜管，如果需要的话，还有一铜的出水管都密封地插入其中。由塑料和陶瓷制成的、用于控制温度和流速的芯座通过螺钉和这一插入件保持在密封位置上，并可能有其它功能部件放入其间。在这些改进的卫生龙头中，已经明显地减少了水和由黄铜合金构成的结构部件之间的接触区域。这意味着限制了水对那些对健康无害的合金成分的吸收。这虽然最大限度地保证了水质，但是仍然存在一些与紧密地插入的用于冷热和混合水的输水管和出水管(所存在的)的连接部分接触的区域，在那里，有毒的合金成分还是有可能被水所吸收。尽管比较起来这些成分的数量很低，但用现代先进的分析仪器仍然能够把它们测试出来，这对制造商是有不利影响的。
本发明的目的在于避免水和由黄铜合金制成的部件间的接触并形成一全“无铅”的卫生混合龙头组件。
本发明的基本构思在于，为了避免与流过的水接触，水道的内侧具有由对健康无害的无铅材料制成的防水层。其优点在于防止了水和龙头中含铅合金段的接触。
根据本发明的第一个较佳方案，该防水层由一层涂覆在水道内侧的无毒的无铅材料构成，并且连接输水管的插入件由塑料制成，在此情况下也可以采用开式芯座，从而水可从芯座本身进入具有一适当的内衬层的水道中，由于所有和水接触的部件都是由无铅材料制成，所以水永远不会碰到龙头组件中的含铅段。
在本发明的一个有所变化的方案中，该与铅的隔离设计成一由对健康无害的无铅材料制成的分开的管状通水管，然后将其插入水道中，从而这个通水管就完全与由含铅的黄铜合金制成的构件和功能部件隔离。本发明的一个实施例中，通过插入件中的一附加的孔而将分开的通水管和输水管与芯座连接，这样来自芯座的混合水可直接进入分开的通水管并从这儿被输送到出水头而不会与含铅的龙头部件接触。
如上所述，用以连接输水管的插入件通常由含铅黄铜制成。为了防止水在这一部份与含铅黄铜接触，本发明的一个实施例采用一由对健康无害的材料制成的盘以连接输水管和分开的通水管。该盘位于芯座和含铅黄铜插入件之间，同时垫有配套的密封件且固定在位并加以密封，这使得输水管和分开的通水管都直接通过含铅黄铜插入件并且仅通过在其间设置的盘而进入芯座，在盘和插入件之间设置附加的密封件以防止水从芯座通过盘回流到插入件。根据本发明的一个实施例，该间置的盘由抗腐蚀钢制成，这样就能够吸收该功能组件被一起保持在位时所产生的力。
根据本发明的一个实施例，位于插入件的连接区域中、其中例如用钎焊方式设置着用于输送冷水和热水的输水管和分开的通水管的密封件最好插入插入件的凹槽中，并且一旦该芯座被用插入件紧固到位，就可紧密地抵在凹槽的壁上并以不允许液体渗过的方式围绕着所插入的管子。
一出水头位于分开的通水管的外侧端，并且，当一密封件被插入时，它就以非常紧贴的连接方式和龙头体连接。
该出水头通过一圆筒形密封件连接到分开的通水管上并通过龙头体中的一孔。该密封件有两个外环圈，并且出水头的定位段被容纳和牢固地固定在这些环圈间的位置上。
在这种连接方式的一变化方案中，该出水头的入口端有一定位段上的圆筒形延伸段，并有一朝内的、随式销钉，从而将它锁入龙头体内的一相应的孔中。出水头和分开的通水管的出口端之间的压力密封连接是由一圆筒形密封件来实现的，该密封件具有一径向地配合在出水头的一定位孔中的外环圈和一内环圈，该内环圈内部支撑在分开的通水管的前面部分上或在一插入的接头上，其外侧前表面支撑在出水头的定位孔的突起部分上。
在单孔混合龙头组件中，具有一在芯座和插入件之间的液体分配器，该液体分配器被封闭在一塑料壳中并和插入件一起设置进入龙头体的一底插座中，分开的通水管的入口端借助一圆筒形密封件用压力密封固定到塑料壳的出口孔中。另外有密封件被设置到插入件的相应凹槽中，这些密封件使芯座、液体分配器和插入件都处于压力密封位置，并且密封该输水管。由此而在由黄铜合金制成的插入件和接触水的功能部件之间形成一不透水的隔离。
该圆筒形密封件设置在液体分配器的塑料壳的出口孔中，并具有一位于前部区域上和/或在出口孔中的一凹槽中的外环圈，以及限制该外环圈插入塑料壳的深度的内环圈。
本发明的水阀的设计，特别是本发明对不同类型的单孔混合龙头组件的设计，既利用了黄铜合金的良好的性能，例如它们比较高的稳定性，良好的加工性能和制造性能来制造功能部件，同时还采用了比较简单的方式以保证水不会有与这些功能部件接触的可能性。因为所有输送水或与水接触的结构件和功能部件都由对健康无害的材料制成或者都设有一适当的衬层，结果形成一种卫生水龙头系统，其中无论怎样都不存在水吸收重金属合金成分的可能性。
本发明将通过对以下实施例的详细描述加以说明;附图中
图1示出了具有由含铅黄铜合金制成的的关闭的龙头体的单孔混合龙头组件;
图2示出了单孔混合龙头组件，其水道中具有一单独的或分开的通水管，出水头则置于该分开的通水管的出口端;
图3示出了出水头和该分开的通水管之间的连接的放大图;
图4表示一单孔混合龙头组件，它具有一位于混合芯座和插入件之间的液体分配器，以及一连接到液体分配器的塑料壳上的单独的或分开的通水管;
图5放大地示出了图4中所示的混合龙头组件中的分开的或单独的通水管上的出水头的结构;
图6放大地示出如图4所示的混合龙头组件中的液体分配器的结构和该分开的或单独的通水管与液体分配器的塑料壳的连接;
图7为一单孔混合龙头组件，它具有一可拆下的手持式喷嘴，且该手持式喷嘴用一柔性的出水管连接到混合龙头组件上。
在图1和图2所示的据本发明所设计的具有一出口阀及一操作杆46的单孔混合龙头组件1中设有用于冷、热水的、位于一洗涤盆或水槽3内的定位孔4中输水管11并以通常的方式-未画出(图2)和水槽洗涤盆3构成一个整体。
图1所示的该单孔混合龙头组件具有一由含铅黄铜合金制成的完整的龙头体2，一用压力密封地连接到芯座5上的插入件8设在其内并用螺钉55拧到龙头体2上。由对健康无害的材料制成的出水头51安装到龙头体2的出口上，并且出水头51和插入件8之间的水道52衬有对健康无害的、无铅材料制成的防水层53。该衬层53例如可用一种浸渍工艺制成。用于冷、热水的输水管11用压力密封地设在塑料插入件8上，同时用辅助的密封件7设在这些管子的连接处。当芯座5用插入件8牢固地固定并用密封件垫衬时，可实现一不透水的连接。
在此实施例中，水通过塑料插入件8进入到芯座5中再从其芯座5通过插入件8进入水道52中，通过水道流到出水头51中，由于连接龙头体2的出口内侧具有一适当材料的涂层53，水就不含和含铅合金成分接触。
图2示出了本发明的一个实施例，其中由对健康无害的材料制成的另一根分开的通水管10设置在芯座5和出水口9之间以防止水接触含铅黄铜合金成分。用于冷、热水的输水管和例如用铜制成的另一根分开的通水管先用压力密封的方法设置，然后用钎焊方式焊到插入件8中，在这里，该插入件8是用一种黄铜合金制成的。另外，用对健康无害的材料、最好为一种耐腐蚀的钢合金制成的一圆盘6设置在该插入件8和芯座5之间以将管10、11连接到芯座5上，从而该管10和11通过插入件8导通到圆盘6中并夹持在那里;设置在圆盘6和插入件8之间的辅助密封件7，此密封件7置于插入件8的凹槽16内;一旦插入件8借助于拉杆48而和陶瓷或塑料芯座5和放置在插入件8和芯座5之间的圆盘6紧固在一起，该密封件7就封闭管10和11而具有防水效果同时也防水地配合在凹槽16的两侧面上。这样就保证了流过的水不会与由黄铜合金制成的插入件8接触，因此防止了含有对健康有害的合金成分被水吸收并通过饮用而进入人体器官。
从图3中可更清楚地看出，一出水头9用一圆筒形密封件14安装到另一分开的通水管10的出口端。出水头9通过龙头体中的孔47导通。在此公开的方案中，龙头体2的这一部分可以做成一罩盖49，例如它可和龙头体2一样镀上铬并用一螺钉50连接到龙头体上。
密封件14具有两个外环圈12和13，并且出水头9的入口侧的固定器45可靠地定位且用压力密封在其间。该密封件14还有一入口斜角15，以便能够较方便地将它和出水头9安装到分开的通水管10上。按照本发明的主题，出水头9也用对健康无害的材料、最好是塑料制成。
图4示出的是具有一液体分配器20的单孔混合龙头组件，该液体分配器20从属于混合龙头组件的并在此以18标出的出水头将水向外传递到一另外的出口部分。作为一个附加特征，该出口部分例如可以是一装到混合龙头组件1上并通过另一根水管19连接到芯座5上的手持式喷头。该液体分配器20用压力密封的方式设置于配有出口孔23的一塑料壳17内。在这里，由耐腐蚀的钢制成的两个圆盘6是间设的，然后液体分配器置于也是由黄铜合金制成的插入件8和芯座5之间，和这些结构元件一起，它用一拉杆48以传统方式紧固在位。输水管11和用于混合水的通向另一出口部分的另一管子19也设置到插入件8中，并且根据本发明，密封件7插在与圆盘6连接的位置上。这些密封元件都和上述的结构元件紧固在一起，并且在含水段和插入件之间确保不透水的连接。
另一分开的通水管10的入口侧以压力密封的方式用一圆筒形密封元件22设置到塑料壳17中的出水孔23内，同时一出水头18以压力密封的方式用一圆筒形密封元件27安装到该分开的通水管10的出口端并以密配连接形式和龙头体2连接。为此目的，出水头18的入口侧(这从图5中可以清楚看出)具有有一随式销钉25的延伸段24。该随式销钉25滑入龙头体2的孔26中，因此而保证出水头18保持在位。该圆筒形密封件27的功能是将出水头18压力密封地连接到分开的通水管10上，该密封件27具有一径向地配合在出水头18中的定位孔35中的外环圈28，以及一其内段面靠在分开的通水管10的前表面上的内环圈29，该内环圈29或者靠在一插入的接头30上，并且其外表面34靠在出水头18内的固定器35的突起部分33上。密封件27的入口侧的斜角32可以便于将出水头安装到分开的通水管10上。用以将分开的通水管10的入口侧和塑料壳17中的出口孔23密封的密封件22的结构和出口端上的密封元件27的结构相同。密封件22的外环圈28压力密封地配合在前部区域37上或者出水孔23中的一凹槽38内，而内环圈29则限制出口管10插入塑料壳17的深度。插入件8和位于塑料壳17中的液体分配器20、以及和插入件8紧固的芯座5一起设置于龙头体2中的一插座44内;这可以从图6中看出。
图7中所示的单孔混合龙头组件1配有一可拆式手持喷头39，它插入一位于龙头体2上的固定器40内并用一柔性连接管41连接到另外的一根通水管10上。分开的通水管10和输水管11密封地位于由黄铜合金制成的插入件8中，而如前所述的附加密封件7设置在接触的位置上。在这种单孔混合龙头组件1，具有一阀结构的排气装置43设置在插入件8和芯座5之间。芯座5、排气装置43和插入件8都以传统方式固定在一起，这样就在这些元件间形成一压封连接并且附加的密封元件7确保了输水管11和分开的通水管10之间的连接位置不透水，从而防止流过的水与黄铜的插入件8相接触。
在利用本发明的具有许多优点的多种方案时，在说明书、权利要求书以附图中所揭示的本发明的主题的特征既可以单独使用或也可以以彼此结合的任意组合方式使用。
权利要求
1.一种单截流阀形式或者有一根或多根控制柄的混合阀形式的卫生水阀，特别是具有的便于水流过水道且至少有一个出水口或喷嘴的单柄混合阀，这种阀具有一容纳控制元件的龙头体，值得注意的是这些部件都装配在一起形成一个构件置于一芯座内，输入水的输水管用一靠近所述芯座的插入件安装到所述芯座上，其特征在于，水道(52)内侧设有由对健康无害的无铅材料制成的防水衬层(53，10，6)，目的是防止接触流过的水。
2.如权利要求1所述的水阀，其特征在于，所述衬层为一涂于水道(52)内侧的、由对健康无害的无铅材料构成的涂层(53)。
3.如权利要求2所述的水阀，其特征在于，连接所述输水管(11)的所述插入件(8)由塑料制成。
4.如权利要求1所述的水阀，其特征在于，所述隔离采取对健康无害的无铅材料制成的分开的管子或管状通水道(10)的形式，它插到水道内并完全与所述水阀中由含铅黄铜合金制成的结构件和功能元件隔离。
5.如权利要求4所述的水阀;其特征在于，所述分开的通水管(10)由一位于插入件(8)中的另一个孔连接到所述芯座(5)上。
6.如权利要求4或5所述的水阀，其特征在于，一由对健康无害的无铅材料制成的、用于连接所述输水管(11)和所述分开的通水管(10)的圆盘(6)位于所述芯座(5)和含铅黄铜插入件(8)之间，并垫有配套的密封件(7)且压封地固定在位。
7.如权利要求6所述的水阀，其特征在于，所述圆盘(6)由耐腐蚀的钢制成。
8.如权利要求6或7所述的水阀，其特征在于，所述密封件(7)置于所述插座或所述插入件内的凹槽(16)中，并当所述混合芯座(5)和所述插座或插入件(8)固定在位时，所述密封件防水地围绕所述插入的管(10和11)，并紧抵所述凹槽(16)的侧面上以防止任何液体渗漏。
9.如权利要求4～8任一项所述的水阀，其特征在于，出水头(9，18)安装在所述分开的通水管(10)的出口端，并当所述密封件(14，27)间设时，而和所述龙头体(2)形成一紧配合的连接。
10.如权利要求1～9任一项所述的水阀，其特征在于，配有一阀结构(42)的一排气元件(43)位于所述芯座(5)和所述插入件(8)之间，并和所述附加密封件(7)一起固定在所述插入件(8)中。
11.如权利要求1～10任一项所述的水阀，其特征在于，一液体分配器(20)压封地设置在所述塑料壳(7)中，并和间设的耐腐蚀钢圆盘(6)一起位于所述芯座(5)和所述插入件(8)之间且和插入件(8)一起固定在位，所述分开的通水管(10)压封地插入所述液体分配器(20)的所述塑料壳(17)中，并且所述塑料壳(17)、所述芯座(5)和所述插入件(8)都设置在所述龙头体(2)的一插座(44)中。
12.如权利要求11所述的水阀，其特征在于，所述分开的通水管(10)用一密封件(22)设置到所述塑料壳(17)的出口孔(23)中，所述内环圈(29)限制所述分开的通水管(10)的插入深度，而所述外环圈(28)紧抵在所述出水孔(23)的前面上(37)和/或一凹槽(38)中。
13.如权利要求1-12中任一项所述的水阀，其特征在于，所述出水头(18)的入口侧有一具有一向内的随式销钉(25)的圆筒形延伸段(24)，该销钉滑入所述龙头体(2)中的一相应孔的(26)中。
14.如权利要求9所述的水阀，其特征在于，一圆筒形密封件(27)位于所述分开的通水管(10)与所述出水头(18)连接的位置上，所述密封件有一入口内斜角(32)并且还配有一径向地配合在所述出水头(18)内的定位孔(35)中的外环圈(28)，以及一其内表面(21)靠在所述分开的通水管(10)或一插入的接头件(30)的前表面上的内环圈(29)，并且其前外表面(34)靠在所述出水头(18)的定位孔(35)中的一凸起部分上。
15.如权利要求9所述的水阀，其特征在于，所述通水管(10)和所述出水头(9)之间的密封件(14)有一入口斜角(15)和两个外环圈(12和13)，所述出水头(9)的位置以及在所述入口侧的固定器(45)压封地牢固固定在这些环圈之间。
16.如权利要求1-15所述的水阀，其特征在于，所述密封件(7，14，22，27)和所述出水头(9，18)都由对健康无害的无铅材料制成。
全文摘要
一种单截流阀或者有一根或多根控制柄的混合阀形式的卫生水阀，特别是具有一便于水流过的水道且至少有一个出水口或喷嘴的单柄混合阀。这种阀具有一容纳控制元件的龙头体，值得注意的是这些部件都装配成一个整体而置于芯座内，输水管用一靠近芯座的插入件连接到芯座上。在水道的内侧设有用对健康无害的无铅材料制成的衬层，从而可以防止流过的水与龙头内那些由含铅黄铜合金制成的部件的接触。
文档编号E03C1/042GK1099853SQ9410406
公开日1995年3月8日 申请日期1994年4月8日 优先权日1993年4月8日
发明者戴维·J·梅斯勒, 托马斯·G·哈特, W·考克, 海涅西·G·莫西, J·斯本海莫 申请人:美国标准股份有限公司