专利名称：卫生设备混合阀的制作方法
技术领域：
本发明关于一种卫生设备的(冷热水)混合阀(水龙头)，具有(a)一个位置固定的(第一)控制片，它有一个第一通孔和一个第二通孔，第一通孔与一冷水入口相通，且与第二通孔相对于一中间平面成对称，第二通孔与一热水入口相通;
(b)一个可动的第二控制片，倚在固定的(第一)控制片上，第二控制片可相对于固定的第一控制片作直线移动以改变流出水量，以及作转动以改变温度。为此，第二控制片有一与一通孔相连的凹隙，且可被移转成与该固定控制片的两个通孔作不同程度的重叠，(c)该可动控制片的凹隙在开启方向之前的界线上形成一控制缘，该控制缘的形状使得在该可动控制片转到其中间位置时，使该固定控制片的二个通孔以不同方式打开。
所谓的“单杆式冷热水混合水龙头”要算是最普遍的卫生设备冷热水混合水龙头了，例如特别在梳洗台所用的混合水龙头。在这些水龙头中，冷水与热水路径一般做成对称的。这点特别是指，当可动控制片转到中间位置处的情形下把阀打开时，冷热水以相同量开放而流过。可动控制片之中间转动位置乃是一般在关闭状态时被占住的位置。这点在单杆式冷热水混合水龙头的场合往往无法被使用者知悉，因为他会基于整齐的观念试图使操作杆与此水龙头的出口对准。此外，有许多种构造，使卫生设备混合阀只能在此中间转动位置关开，因此当水龙头关闭时，该可动控制片自动回到中间的转动位置。如果现在把这种卫生设备阀(它在可动控制片转到中间位置时是关闭的)打开，则即使该使用者实际上并不需要，也不想要冷热水都流出来，以做拟定的目的(例如洗手)时，最先冷水和热水都会流出来。然而人们一般为了方便，不会把杆板向冷的方向以修正流出的水的温度。许多能量就这样浪费掉了。
德国专利DE-PS3310080提到一种上述种类的卫生设备混合阀。此外，对于整个特定使用目的，冷热水流的对称式处理省略掉了。这种习知水龙头是要用于配合热水器应用的，其中须尽量对温水的最少流量作供应，以避免频繁的启闭过程。因此，在这种阀中，该控制缘在可动控制片的凹缘处的轮廓造型使我们能利用它使一种水(最好是热水)的范围变宽，因此使该种水(最好是热水)流过，然后与冷水混合产生较冷的水。故这种习知阀的控制片的轮廓造型的起源完全是针对热水炉的特别使用目的，因此造成很不想要有的性质。
本发明的目的在将上述类型的卫生设备混合阀设计成能防止热水无谓地流出以及无谓的能量损失。
依本发明，这种目的达成之道，乃是(d)将控制缘在可动控制片的凹隙上形成，其形成方式使得阀打开时，当可动控制片转到中间位置时，首先只有固定控制片那个与冷水入口相通的通孔被打开，当可动控制片继续做直线移动时，连该固定控制片的那个与热水入口相通的通孔也被打开。
因此，本发明为其目的而利用上述观念，即该混合阀关闭时，可动控制片一般被转回其中间转动位置。利用该可动控制片上这种控制缘的特殊轮廓设计，可使得使用者打开阀时，首先只流出冷水。因此在许多情形都能让使用者满意，而他们并不必特别了解这点。只有在某些情形中即使用者觉得冷水不合意或不舒适，他才会特地把可动控制片朝向使流出之混合水温度升高的那个方向转动。用这种转动的动作也可使本发明的水龙头如所欲地将混合水的温度升高。因此，就某方面而言，本发明利用了操作者的“方便习惯”在习知卫生设备混合阀，这种方便习惯会造成热水无谓地浪费，而在本发明中只有真正想要热水时，热水才会流出。如此可大大节省能量，尤其是当此卫生设备阀用于公共场所的场合。
特别适当的设计中，该控制缘分成两个区域，经一阶状部互相连接。阶状部的延伸方向平行于可动控制片在阀打开时转到其中间位置时所移动的方向。如此形成控制缘的一个先到区域及一个后到区域，其中先到区域与固定控制片的冷水通过开口相关，后到区域与固定控制片的热水通过开口相关。
在许多情形中，上述类型的卫生设备混合阀设计成使固定控制片的通过开口呈圆环的部分片段形状。在此情形中，有一种本发明的特别实施例，将控制缘的二区域设计成圆弧形，它的半径与固定之控制片的通过开口的内界线(“内”字是指沿径向较内侧的那一边)的半径一致。这种措施确使流出的水量至少在可动控制片转到中间位置时，是与可动控制片的直线位移成正比。
最好，可动控制片的中间转动位置中的阶段对准固定控制片的中央平面。如此，本发明的阀的可动控制片的作用就好像在其中一半部(此半部与固定控制片的冷水通过开口相关)中已比在另一半部(此半部与固定控制片的热水通过开口相关)中开启得更大一些的样子。
如果该阶段的高度与可动控制片的通过开口的宽度相同，则在可动控制片转到中间位置的场合时将此卫生设备混合阀打开时，在热水流出前，首先冷水会流出直到最大水流，然后再进一步打开时，才也会有热水流出。
以下配合附图详述本发明的实施例;
图1是一种卫生设备混合阀的可动控制片的上视图;
图2是与图1之可动控制片相关的卫生设备混合阀的固定控制片的上视图;
图3显示图1、2的控制片在卫生设备混合阀关闭状态时重叠的情形;
图4是与图3类似的视图，然而是在可动控制片转到中间位置时卫生设备混合阀开始打开的情形;
图5是与图4类似的视图，然而是在可动控制片转到中间位置时卫生设备混合阀全开的情形;
附图中只显示该卫生设备阀的主组件，即一个固定控制片1(图2)和一个可动控制片2(图1)。一般这些主组件组装在一个铸形壳体中，该壳体所含的构造元件使固定控制片1不能运动地(即不能转动及移动)固定住并将可动控制片2保持住，其方式使可动控制片2可在固定控制片1上做直线运动及转动。这种铸形的构造方式为习知的，故此片不详述。
图2中所示的固定控制片，基本上在图示的方式中是习知的。它一般由陶瓷或类似的很硬的材料制成，在图2中朝上的区域3抛光成高品质的质地。此区域3在混合阀中具阀座的功能。
固定控制片1有二个相对于一中间平面M-M成对称的通孔4，5，且呈圆环片段部分的形状。圆环片段的共同圆心位于一条转轴上，图2的可动控制片2可绕此轴转动。在图示的实施例中，这条转轴与固定控制片1的中点(圆心)相同。二通孔4，5设计成漏斗形，换句话说，它们由图2的图面后方的固定控制片1的前端面呈锥形向图面中的抛光区域3变宽。
固定控制片1的通孔4(在图2左边)与卫生设备混合阀的冷水接头相通，图2右边的通孔5以相关的方式与热水接头相通。
此外，该固定控制片1包含一个第三通孔6，对称于中央面M-M而形成，与该卫生设备阀的出口连通。
如图2所示，固定控制片的外周另有三个缺口7，8，9，它们用于使此控制片不能转动的方式固定在铸形壳体(图未示)内。
图1是可动控制片2的上视图，它与图2的固定控制片配合。该可动控制片中形成一个单独的较大面积的通孔10，其细节当于后述。
此可动控制片2也由陶瓷或类似硬度的材料制成。它在图1之图面后面的前端至少有一抛光区域，如图5所示，在控制片1，2安装好的状态时，此区域倚在图定控制片的抛光区域3上。
在安装好的混合阀中，这个塑胶元件被放到可动控制片2在图1的图面中的端面上，该元件可随可动控制片一齐移动。该元件把通孔10盖住并如此使该通孔变成一条转向流道，此转向流道以习知的方式依可动控制片2相对于固定控制片1的相对位置而定，控制固定控制片1的通孔4，5，6之间的水流。
可动控制片2周围的三个缺口11，12，13用于与上述塑胶元件连接，该元件本身经一条设有所需的自由度的定位轴杆与卫生设备混合阀的操作杆连接。
在习知不能作特殊功能的阀(例如前述DE-C-3310080中所提到的)中，可动控制片2的通孔10也设计成对此控制片的一中央面对称。这点对于习知的转向流道中在打开的方向中先到的控制缘而言尤其是如此。这么一来，就必须使冷热水的控制同样对称地达成，因此，特别是当可动控制片转到中间位置的场合，当阀打开时，冷热水要等量放出来。
就这点而言，本发明的卫生设备混合阀，特别是可动控制片的通孔10的控制缘(图中用14表示)与习知的阀不同。特别是可从图1看出，此控制缘分成两个区域14a，14b，二区域被一阶状部15互相隔开。在此，阶状部15位于可动控制片2的一个中间平面中，在传统设计中，此中间平面就是它的对称面。
两个区域14a、14b都做成圆弧状，圆弧的半径相当于图2固定控制片1的通孔4与5的内方位界限线的半径。位于控制缘14区域14a，14b之间的阶状部15的高度等于图2固定控制片1的通孔4与5的宽度。
上述的控制缘14的形状在可动控制片2上对水流有什么影响，以下将配合图3到图5说明。
图3中显示该卫生设备混合阀的关闭位置(正如一般人们所了解的或者受到构造上的导引作用，必然关往此位置)。图中，可动的控制片2位于中间的转动位置，在此位置时，可动控制片2的通孔10中的阶状部15与固定控制片1的中央面M-M对准。可动控制片2的控制缘14的区域14a与14b位于固定控制片1的通孔4与5沿径向的内侧，因此，与通过开口4或5重合。固定控制片1的通孔6(此通过开口与卫生设备混合阀的出口连接)完全位于可动控制片2的通过开口10内部。
一般，人们会不知不觉地，或者被阀的构造所导引，将此卫生设备混合阀从图3所示的关闭位置起打开，打开的方法，是把可动控制片2呈直线沿一方向导进，此方向平行于图2的固定控制阀的中央M-M。如此一来，二控制片1，2的相对位置改变，如图4所示，可动控制片2的通孔10的控制缘的区域14a(在图左边)经过固定控制片1的通过开口。如此在固定控制片1的通孔4与可动控制片2的通孔10之间造成一个重叠区域(图4中用交叉阴影线表示)，但是由于控制缘14的区域14a，14b之间有阶状部15，因此，固定控制片1仍保持完全关闭。这点使得卫生设备混合阀在图4所示的开启状态时，首先只有冷水从固定控制片1的通孔4经过可动控制片2的控制通孔10流过并由该处流向通孔6。当可动控制片2进一步平行于固定控制片1的中央平面M-M移动时，该控制缘14在图右边的区域14b才也移经固定控制片1中的通孔5。如此，此时在此通孔5与可动控制片2的通孔10之间形成一重叠区域，在图5中右半边用交叉阴影线标示。因此，此时热水也开始从固定控制片1的通孔5经可动控制片1的通孔10流到固定控制片1的通孔6，并由该处流到该卫生设备混合阀的出口。在图5中显示的可动控制片2的位置时，二个通孔4，5大致完全开放，因此所达成的状态不再受控制缘14中的阶状部15影响，因此这时与习用之阀无异。
当可动控制片2从图5所示的中间位置转动时，冷热水比例如何，与一般习用的阀相似，正如在习知的卫生设备混合阀转动时的情形，当可动控制片2沿顺时针方向转动时，固定控制片1的那个与热水入口相通的通孔5开得更大，而与冷水入口相通的通孔4的有效开口则减小，因此经由通孔6流出的混合水的热水成分变高，而将可动控制片2沿逆时针方向转，则效果相反。
另外，在图4中所示的卫生设备混合阀最初的开启位置时，当然，流出的水的温度也可改变。如果把可动控制片2仍向顺时针方向转，则位于控制缘14的区域14a与14b之间的阶状部15此时开始经固定控制片1的通孔移动过去，因此这时在可动控制片2的通孔与固定控制片1那个通热水的通孔5之间就“从侧边重叠过来”。
对于使用者而言，上述之卫生设备混合阀，尤其是它的可动控制片，有一些特性并不易察觉到。它可在任何公共场所随心所欲地改变流出水的温度。然而在许多情况它用冷水就完全足够达到其目的了，例如洗手，在图4所示的位置会先流出冷水，因此他并不须多此一举把可动控制片转动，且不会流出热水来。在习知阀的场合，这么做就会流出冷热混合水，但这种温水未必就比冷水让使用者觉得比较舒服。因此，这种可动控制片2的控制缘14分成两个相异的区域14a、14b区域，故最先往往流出纯粹的冷水让使用者满足。在这种情形的所有状况中能节省能量。
权利要求
1.一种卫生设备混合阀，具有(a)一个固定的第一控制片，它有一个第一通孔及一个第二通孔，第一通孔与一冷水入口相通，第二通孔与第一通孔相对于一中央面成对称，且与一热水入口相通；(b)一个可动的第二控制片，以可动的方式依靠在该固定的控制片上，该可动控制片可相对于该固定控制片作直线移动，以改变流出水量，并可相对于该固定控制片转动，以改变水温，它具有一个与一通孔相通的凹隙，且可被移动成与该固定控制片的两个通孔成不同程度的重叠；(c)在开启方向之前的可动控制片凹隙的界际线上形成一个控制缘，其形状为当该可动控制片转到其中间位置时，通过将阀打开，使该固定控制片的两个通孔以不同方式打开，其特征在于，(d)该可动控制片(2)的凹隙(10)上的控制缘(14)的形状设计方式，使得当该可动控制片(2)转到其中间位置时，将阀打开时，首先只有固定控制片(1)的那个与冷水入口相通的通孔(4)被打开，而当可动控制片(2)继续作直线移动时，才会使固定控制片(1)的那个与热水入口相通的通孔(5)也被打开。
2.如权利要求1所述的卫生设备混合阀，其特征在于该控制缘(14)分成两个区域(14a，14b，二区域经一阶状部(15)互相连接。
3.如权利要求2所述的卫生设备混合阀，其中，该固定控制片的通孔设计成圆环片段的形状，其特征在于该控制缘(14)的二个区域(14a，14b)做成圆弧状，圆弧的半径与固定控制片(1)通孔(4，5)的径向内侧的界限线的半径一致。
4.如权利要求2或3所述的卫生设备混合阀，其特征在于当可动控制片(2)转到中间位置时，阶状部(15)与固定控制片(1)的中央面M-M对准。
5.如权利要求2-4中之一所述的卫生设备混合阀，其特征在于该阶状部(15)的高度等于可动控制片(1)的通孔(4，5)的宽度。
全文摘要
一种卫生设备混合阀，包含一个固定的第一控制片(1)，且该控制片具有第一通孔(4)及第二通孔(5)，第一通孔与一冷水入口相通，并相对于中间平面与第二通孔对称，第二通孔与一热水入口相通。在第一控制片上方有一可动的第二控制片(2)，该可动控制片内的凹隙(10)设有一种圆弧形的控制缘，该凹隙可被移转成与该固定控制片的通孔(4，5)呈不同程度的重叠。通过该控制缘可控制水的流量和温度。
文档编号F16K11/06GK1093451SQ94102950
公开日1994年10月12日 申请日期1994年3月18日 优先权日1993年3月20日
发明者汉斯·奥伯多尔费尔 申请人:汉莎金属工厂公司