流体控制阀和组件的制作方法

流体控制阀和组件的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于流体混合阀的同心阀芯，该同心阀芯包括：进口接头，该进口接头被构造成接收第一流体和第二流体；压力平衡单元；体积控制板，该体积控制板可旋转地联接到压力平衡单元并且定位在进口接头与压力平衡单元之间；温度控制板；以及混合板，该混合板定位在压力平衡单元与温度控制板之间。压力平衡单元和体积控制板能够相对于进口接头旋转并且温度控制板能够相对于混合板旋转。混合板具有不规则形状的开口，该不规则形状的开口被构造成使具有不同温度的流体混合，使得混合流体的温度作为温度控制手柄角旋转的函数线性地升高。
【专利说明】流体控制阀和组件

【技术领域】
[0001]本发明涉及用于流体控制装置的阀组件。具体而言，本发明涉及用于控制流体体积和流体温度的阀组件的同心阀芯。

【背景技术】
[0002]阀组件用于多种卫生管道器具(plumbing fixtures),以用于控制从器具分配的水的温度和体积。阀组件可以从分离的供给线路接收热水和冷水并且可控地使水混合以提供具有中间温度的输出。
[0003]顺序阀组件使用单个手柄，当旋转时，该手柄打开阀并且使体积流量增大至最大冷水流。手柄的连续旋转保持体积流量同时使温度升高。
[0004]其它的阀组件使用两个同心地安装的手柄或刻度盘，一个用于控制温度并且一个用于控制体积流量。这种阀组件被典型地称为“同心”阀。当前的同心阀遭受同心控制器通常独立的缺点。例如，转动外部同心体积控制刻度盘可能造成内部同心温度控制刻度盘旋转。这造成无法设定期望温度(例如，通过转动内部同心刻度盘)直到体积流量已被设定(例如，通过转动外部刻度盘)之后为止。因此，可能需要使用者在每次操作阀时按顺序设定温度和流量二者。


【发明内容】

[0005]本公开的一种实施方式是一种用于流体混合阀的同心阀芯。该同心阀芯可以包括:进口接头，该进口接头被构造成接收第一流体和第二流体；压力平衡单元；体积控制板，该体积控制板可旋转地联接到压力平衡单元并且定位在进口接头与压力平衡单元之间；温度控制板；以及混合板，该混合板定位在压力平衡单元与温度控制板之间。压力平衡单元和体积控制板能够相对于进口接头旋转并且温度控制板能够相对于混合板旋转。
[0006]在一些实施例中，压力平衡单元和体积控制板可旋转地联接，使得压力平衡单元的旋转造成体积控制板的旋转。压力平衡单元和体积控制板可以被构造成在全体积位置与零体积位置之间旋转，在全体积位置处，第一流体和第二流体被允许流过体积控制板并且流入压力平衡单元中，并且在零体积位置处，第一流体和第二流体被体积控制板阻止进入压力平衡单元。在一些实施例中，压力平衡单元联接到限定了轴线的中心轴。中心轴的旋转可以造成压力平衡单元相对于进口接头旋转。中心轴可以被构造成附接至使用者可操作的体积控制手柄。压力平衡单元能够通过使用者可操作的体积控制手柄旋转。
[0007]在一些实施例中，温度控制板被构造成在第一位置与第二位置之间旋转，在第一位置处，第一流体被允许通过混合板中的第一开口进入混合室并且第二流体被温度控制板阻止进入混合室，在第二位置处，第二流体被允许通过混合板中的第二开口进入混合室并且第一流体被温度控制板阻止进入混合室。在一些实施例中，温度控制板可以联接到围绕中心轴形成的连接套筒。连接套筒的旋转可以造成温度控制板相对于混合板旋转。连接套筒被构造成附接至使用者可操作的温度控制手柄。温度控制板能够通过使用者可操作的温度控制手柄旋转。
[0008]在一些实施例中，压力平衡单元的旋转不造成温度控制板旋转并且温度控制板的旋转不造成压力平衡单元旋转。在一些实施例中，混合板不旋转。
[0009]本发明的另一种实施方式是一种同心流体控制阀，该同心流体控制阀包括体积控制轴和温度控制套筒，该温度控制套筒围绕该体积控制轴形成。体积控制轴和温度控制套筒能够围绕共有轴线独立地旋转，使得体积控制轴的旋转不造成温度控制套筒旋转并且其中温度控制套筒的旋转不造成体积控制轴旋转。在一些实施例中，体积控制轴被构造成附接至使用者可操作的体积控制手柄并且温度控制套筒被构造成附接至使用者可操作的温度控制手柄。体积控制手柄的旋转可以造成体积控制轴的旋转并且温度控制手柄的旋转可以造成温度控制套筒的旋转。
[0010]在一些实施例中，同心阀还包括体积控制板，该体积控制板具有第一开口和第二开口。体积控制轴的旋转可以造成体积控制板在第一位置与第二位置之间旋转，在第一位置处，第一开口和第二流体与相应的第一流体供给线路和第二流体供给线路流体连接，并且在第二位置处，第一开口和第二开口不与相应的第一流体供给线路和第二流体供给线路流体连接。
[0011]在一些实施例中，同心阀还包括温度控制板。温度控制套筒的旋转可以造成温度控制板在第一位置与第二位置之间旋转，在第一位置处，第一流体被允许进入混合室并且第二流体被阻止进入混合室，在第二位置处，第二流体被允许进入混合室并且第一流入被阻止进入混合室。
[0012]在一些实施例中，同心阀还包括第一标记器，该第一标记器能够围绕共有轴线独立地旋转，以用于指示体积控制手柄或温度控制手柄的第一优选位置。该第一标记器可以在体积控制手柄旋转期间以及温度控制手柄旋转期间保持固定。在一些实施例中，同心阀还包括第二标记器，该第二标记器能够围绕共有轴线独立地旋转，以用于指示体积控制手柄或温度控制手柄的第二优选位置。该第二标记器可以在体积控制手柄旋转期间以及温度控制手柄旋转期间保持基本固定，并且其中第二标记器能够与第一标记器区分。
[0013]本公开的另一种实施方式是一种混合板，该混合板包括盘以及通过该盘的开口。该开口可以包括第一端部、第二端部、和在第一端部与第二端部之间延伸的侧面。在一些实施例中，开口的侧面不连续弯曲。开口可以具有不规则外形。在一些实施例中，开口可以既不成泪滴形也不成肾脏形。
[0014]在一些实施例中，混合板还包括多个段，其中所述段中的至少两个段具有不同的曲率半径。在一些实施例，所述段中的至少三个段具有不同的曲率半径。在一些实施例中，所述段中的至少一个段是相对于开口的凹形段并且其中所述段中的至少一个段是相对于开口的凸形段。在一些实施例中，端部包括多个段，并且所述端部段中的至少两个端部段具有不同的曲率半径。在一些实施例中，所述端部段中的至少一个端部段是相对于开口的凹形段，并且所述端部段中的至少一个端部段是相对于开口的凸形段。
[0015]本公开的另一种实施方式是混合板，该混合板包括盘。该盘可以包括通过该盘的第一开口以及通过该盘的第二开口。第一开口可以被构造成接收具有第一温度的第一流体并且第二开口可以被构造成接收具有第二温度的第二流体。第一流体和第二流体可以分别通过第一开口和第二开口并且结合以形成具有第三温度的第三流体。在一些实施例中，混合板被构造成通过控制被允许通过盘的第一流体的量相对于被允许通过盘的第二流体的量来控制第三温度。手柄在第一端部位置与第二端部位置之间的旋转可以控制被允许通过盘的第一流体的量相对于被允许通过盘的第二流体的量。
[0016]在一些实施例中，当手柄旋转至离开第一端部位置大约30度的第一中间位置时，第三温度可以大致等于第一温度。当手柄旋转至离开第一端部位置大约50度的第二中间位置时，第三温度可以大致处于第一温度与第二温度之间的一半处。手柄在第二中间位置与第二端部位置之间的连续旋转可以造成第三温度基本线性地升高，直到手柄到达第三温度大致等于第二温度的端部位置为止。
[0017]本公开的另一种实施方式是用于流体控制阀的阀芯。该阀芯可以被构造成接收具有第一温度的第一流体、接收具有第二温度的第二流体、结合第一流体和第二流体以形成具有中间温度的混合流体、以及控制中间温度。附接至阀芯的温度控制手柄在第一端部位置与第二端部位置之间的旋转可以用于控制中间温度。当手柄旋转至离开第一端部位置大约30度的第一中间位置时，中间温度可以大致等于第一温度。当手柄旋转至大致离开第一端部位置大约50度的第二中间位置时，中间温度可以大致处于第一温度与第二温度之间的一半处。手柄在第二中间位置与第二端部位置之间的连续旋转可以造成第三温度的基本线性地升高，直到手柄到达第三位置大致等于第二温度的端部位置为止。
[0018]本公开的另一种实施方式是一种流体控制阀。该流体控制阀包括混合板以及与该混合板互连的控制手柄。该混合板包括第一开口和第二开口，该第一开口被构造成接收具有第一温度的第一流体，并且第二开口被构造成接收具有第二温度的第二流体，其中第一流体和第二流体结合以形成具有第三温度的第三流体。控制手柄的旋转控制第三温度，并且第一开口和第二开口中的至少一个开口具有不规则外形。
[0019]在一些实施例中，阀被构造成随着控制手柄旋转大约15度来实现第三温度从第一温度升高至大致处于第一温度与第二温度之间的一半处的温度。在一些实施例中，阀被构造成实现第三温度作为控制手柄旋转的函数的基本线性的改变，并且第三温度从大致处于第一温度与第二温度之间的一半处的温度基本线性地升高至第二温度。在一些实施例中，第三温度作为控制手柄旋转的函数的基本线性的改变在控制手柄的整个旋转范围内发生，并且发生第三温度的基本线性升高的控制手柄的旋转范围为至少50度。在一些实施例中，发生第三温度的基本线性升高的控制手柄的旋转范围为至少75度。在一些实施例中，发生第三温度的基本线性升高的控制手柄的旋转范围为至少100度。

【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1是根据示例性实施例的同心流体控制阀芯的视图，该同心流体控制阀芯包括进口接头、体积控制板、压力平衡单元、混合板、和温度控制板。
[0021]图2A是根据示例性实施例的进口接头的前透视图。
[0022]图2B是根据示例性实施例的进口接头的后正视图。
[0023]图2C是示出了根据示例性实施例的由弧形段连接的多个端口密封件的视图。
[0024]图2D是示出了根据示例性实施例的围绕进口接头的进口端口和出口端口的端口密封件的视图。
[0025]图2E是根据示例性实施例的安装于壳体内的同心流体控制阀芯的半剖视图。
[0026]图2F是根据示例性实施例的安装于壳体内的同心流体控制阀芯的透视图。
[0027]图2G是根据示例性实施例的进口接头和抽吸器的半剖视图，该抽吸器安装于进口接头内以用于将流体引导至选定的出口端口。
[0028]图2H是根据示例性实施例的抽吸器的透视图。
[0029]图3A是根据示例性实施例的压力平衡单元的透视图。
[0030]图3B是根据示例性实施例的压力平衡单元的半剖视图。
[0031 ] 图4A是示出了根据示例性实施例的体积控制板的视图。
[0032]图4B是根据示例性实施例的定位在压力平衡单元与进口接头之间的体积控制板的视图。
[0033]图4C是根据示例性实施例的过渡元件的视图，该过渡元件被构造成联结压力平衡单元与体积控制板。
[0034]图4D是根据示例性实施例的定位在压力平衡单元与体积控制板之间的过渡元件的视图。
[0035]图5A是根据示例性实施例的混合板的视图，该混合板包括泪滴形流体开口。
[0036]图5B是根据示例性实施例的混合板的视图，该混合板包括不规则形状的流体开□。
[0037]图5C是根据示例性实施例的混合板的平面图，该混合板包括不规则形状的开口。
[0038]图是示出了根据示例性实施例的由于混合板中的流体开口的不规则形状造成的流体温度与温度控制手柄的角旋转之间有利的线性关系的曲线图。
[0039]图6A是根据示例性实施例的温度控制板的顶透视图。
[0040]图6B是根据示例性实施例的温度控制板的底透视图，其中示出了被构造成遮挡和露出混合板中的开口的表面。
[0041]图7是根据示例性实施例的同心阀芯的视图，其中示出了用于旋转体积控制板的体积控制轴和用于旋转温度控制板并且包绕中心轴的温度控制套筒。
[0042]图8是根据示例性实施例的用于操作同心流体控制阀芯的用户界面的视图，该界面包括体积控制手柄、温度控制手柄、和标记器。

【具体实施方式】
[0043]参照图1,根据示例性实施例示出了同心流体控制阀芯100。该同心阀芯100被示为包括进口接头110、压力平衡单元120、体积控制板130、温度控制板140、和混合板150。在操作中，来自分离的流体供给线路的两种流体(例如，热水和冷水)可以通过分离的进口端口进入进口接头110。进入接头110可以传输流体通过体积控制板130并且进入压力平衡单元120中。压力平衡单元120随后可以通过混合板150将流体输出至混合室中，流体在该混合室处结合。
[0044]有利的是，温度控制和体积控制可以基本或完全地独立。例如，温度控制板140可以通过外部温度控制手柄旋转，以可变地遮挡或露出混合板150中的槽，从而用于控制混合流体的温度。压力平衡单元120和体积控制板130可以通过外部体积控制手柄旋转，以控制进入压力平衡单元120中的流体的体积流量。可以独立地调节温度控制手柄和体积控制手柄的位置，由此允许使用者控制温度和体积流量中的每一项而不影响另一项。
[0045]此外，同心阀芯100可以通过相对于进口接头110旋转压力平衡单元120和体积控制板130来在流体进入压力平衡单元120之前执行体积控制，由此关闭进口接头110与压力平衡单元120之间的流体连接。关闭压力平衡单元120与进口接头110之间的流体连接可以保护压力平衡单元120的膜片和滑动元件不受损坏(例如，水锤效应)并且当流体连接关闭时可以防止的流体交叉(例如，在膜片失效的情况下)。
[0046]现在参照图2A和图2B，根据示例性实施例示出了进口接头110的前透视图和后正视图。接头110可以包括壳111、第一进口端口 112、第一连接端口 113、第二进口端口 114、第二连接端口 115、第一出口端口 116、第二出口端口 118、密封件凹槽119、和连接密封件
117。
[0047]在一些实施例中，壳111可以被构造成作为阀组件的部件被插入到阀体中。例如，壳111可以被构造成与阀体的壁对准。在一些实施例中，壳111可以具有前面82、后面84、和侧壁86。在一些实施例中，前面82和后面84可以平行。侧壁86可以连接前面82与后面84。在一些实施例中，如面82和后面84可以成基本圆形。如面82的半径可以超过后面84的半径。侧壁86可以以相交角与前面82和后面84相交。在一些实施例中，相交角可以处于30°至60°之间。在其它实施例中，相交角可以处于60°至90°度之间。在进一步的实施例中，相交角可以为大约45°或大约75°度。在一些实施例中，壳111可以成基本截头圆锥形。在一些实施例中，截头圆锥形壳111可以被构造成与阀体的截头圆锥形部对准。在其它实施例中，壳111可以成基本圆柱形或者具有任何其它的形状。
[0048]在一些实施例中，前面82可以开口。有利的是，开口面82可以允许混合流体在行进通过阀芯100的其它部件之后再次进入接头110。例如，在一些实施例中，同心阀芯100可以被容纳在壳体内。通过混合板150之后，流体可以进入由阀芯100与壳体之间的开口体积限定的混合室。壳体可以容纳混合流体并且通过面82引导混合流体回到壳111中。参照图2E更详细地描述了示例性壳体。
[0049]仍然参照图2A和图2B，接头110还可以包括第一进口端口 112和第二进口端口114。端口 112、114可以在壳111中限定开口，来自分离的流体供给线路的流体可以通过所述开口进入阀芯100。端口 112、114可以与阀体中的进口端口对准，接头110可以被插入到所述进口端口中。例如，端口 112可以与热水供给线路对准并且端口 114可以与冷水供给线路对准。端口 112、114可以与连接端口 113、115流体连接，以用于将流体传输至压力平衡单元120。换句话说，可以允许流体在端口 112与113之间并且在端口 114与115之间流动。在一些实施例中，端口 112、114可以成基本圆形。在其它实施例中，端口 112、114可以成矩形、椭圆形、或者具有任何其它的横截面形状。根据图示的示例性实施例，进口端口112,114的形状是与壳111的截头圆锥形壁相交的圆柱的形状。
[0050]接头110还可以包括第一连接端口 113和第二连接端口 115。端口 113、115可以在接头110中限定开口，单种流体可以通过所述开口离开接头110并且进入压缩平衡单元120。联接端口 113可以流体连接至进口端口 112并且连接端口 115可以流体连接至进口端口 114。在一些实施例中，端口 113、115可以成圆形，如图2A中所示。在其它实施例中，端口 113、115可以成“肾脏形”、椭圆形、弧形、泪滴形、或者具有任何其它的形状。
[0051]在一些实施例中，连接端口 113、115可以包括围绕每一个端口的周边密封件108。周边密封件108可以围绕端口 113、115以及体积控制板130中的开口形成流体屏障。周边密封件108可以允许体积控制板130相对于进口接头110旋转或移动同时保持流体屏障。在一些实施例中，周边密封件108可以成肾脏形。随着板130相对于进口接头110旋转，密封件108的形状可以与体积控制板130中的流体开口的旋转路径相对应。在一些实施例中，密封件108可以定位或成形为允许端口 113、115与密封件108之间的充足距离，使得体积控制板130中的开口在遇到密封件108之前与端口 113、115流体断开。在一些实施例中，流体断开可以是完全的，而在其它实施例中，流体断开可以是部分的。密封件108可以被构造成随着体积控制板旋转而与体积控制板130的实心面保持接触(例如，而不是在板中的开口之上滑动)。在一些实施例中，可以沿密封件108的整个周边保持接触。有利的是，保持密封件108与体积控制板130之间的接触可以防止体积控制板的边缘跨过密封件108并且对其造成磨损。这种对磨损和/或损坏的易感性的降低可以改进密封件108的耐久性。
[0052]仍然参照图2A和图2B，接头110还可以包括第一出口端口 116和第二出口端口
118。端口 116、118可以在壳111中限定开口，混合流体可以通过所述开口离开接头110。端口 116、118可以与阀体中的出口端口对准，阀芯100可以被插入到所述出口端口中。端口 116可以将流体引导至一种卫生管道器具(例如，浴缸龙头)并且端口 118可以将流体引导至另一种卫生管道器具(例如，淋浴头)。根据图示的示例性实施例，出口端口 116、118具有与壳111的截头圆锥形壁相交的圆形或椭圆形圆柱的形状。
[0053]在一些实施例中，接头110还可以包括连接密封件117。密封件117可以围绕前面82的周边形成。密封件117可以提供壳111与壳体之间的流体屏障，该壳111可以连接至该壳体。密封件117可以防止流体从壳体111 (例如，壳111与壳体之间)泄漏。在一些实施例中，密封件117可以成基本圆形。在其它实施例中，密封件117可以成椭圆形、矩形、或者任何其它的形状。在一些实施例中，密封件117可以成形为与前面或壳111的形状相匹配。密封件117可以是由橡胶或者任何其它合适的材料形成的ο形环。
[0054]继续参照图2A和图2B，接头110还可以包括密封件凹槽119。密封件凹槽119可以限定端口 112、114、116、118中的一些或全部端口。密封件凹槽119可以被构造成接收端口密封件(例如端口密封件87 )，所述端口密封件提供壳111与所限定的端口之间的流体屏障。在一些实施例中，端口密封件87可以是单个限定每一个端口的分离的0形环。在其它实施例中，密封件87可以被联结。
[0055]现在参照图2C，密封件87根据示例性实施例被示为具有联结构造。密封件87可以包括若干ο形环88。ο形环88可以由弧形段89联结。组合的弧形段89可以形成较大的圆圈，该较大的圆圈被构造成限定进口接头110 (例如,沿侧壁86的圆周延伸)。当被插入在壳111中时，ο形环88可以配合在端口 112、114、116、118的周围。在一些实施例中，ο形环88可以定位成沿较大的圆圈分开大约90°。端口密封件87可以由橡胶、或者任何其它合适的材料制成。
[0056]现在参照图2D，端口密封件87被示为围绕进口接头110。ο形环88可以围绕进口端口 112、114以及出口端口 116、118配合在密封件凹槽119内。在一些实施例中，壳111可以包括在端口 112、114、116、118之间延伸的凹槽85。凹槽85可以被构造成沿壳111的圆周容纳弧形段89。
[0057]现在参照图2Ε，根据示例性实施例示出了阀芯100的半剖视图。在一些实施例中，阀芯100还可以包括壳体160。壳体160可以容纳、支承、隔离、或者保护阀芯100的其它部件。一旦流体已通过所述部件，壳体160还可以容纳、导向、或者引导混合流体。例如，在通过混合板150之后，单种流体(例如，热水和冷水)可以在被限定为阀芯100与壳体160之间的开口体积中的混合室161中结合。壳体可以容纳混合流体并且围绕部件120-150导向混合流体并且通过壳111中的开口面导向混合流体回到接头110中。
[0058]现在参照图2F，在一些实施例中，壳体160可以包括一个或多个孔162。孔162可以用于将壳体160附接和固定至阀体。孔162可以具有螺纹或者不具有螺纹。在一些实施例中，孔162可以允许螺钉、螺栓、销、或者其它的紧固件通过壳体160。例如，当阀芯100被插入到阀体中时，孔162可以与阀体中的孔对准。螺钉或者其它的紧固硬件可以被插入穿过孔162并且与阀体中的孔相接合。在其它实施例中，孔162可以仅部分地延伸穿过壳体。孔162可以被构造成与具有螺纹的螺栓相接合，以用于将壳体160紧固、固定、或附接至阀体或者其它的硬件部件。
[0059]在一些实施例中，壳体160可以包括凸缘164。凸缘164可以有助于将阀芯100固定在操作位置(例如，处于阀体与壁之间)。例如，凸缘164可以被构造成与板、片、盘或者其它的平面元件相接合。平面元件可以与安装表面对准，由此将阀芯100固定在安装或操作位置。凸缘164可以与安装硬件的物体相接合或者可以与安装表面直接接合。在示例性实施例中，凸缘164从壳体160径向地延伸并且沿壳体160的圆周间隔开90°。在一些实施例中，凸缘164可以由螺纹(例如，沿壳体160的外部表面)、孔、钉、槽、插口、或者其它的连接元件、附接元件、紧固元件、或稳定元件来代替。
[0060]现在参照图2G，根据示例性实施例示出了进口接头110和抽吸器300的半剖视图。在一些实施例中，接头I1可以包括抽吸器连接部308。抽吸器连接部308可以是凹口、凹槽、卡扣配合、切口、插口、或者其它的连接特征。连接部308可以被构造成将抽吸器300保持在接头110内的操作位置处。在一些实施例中，抽吸器连接部308可以在出口端口 116、118之间定位在壳111内。抽吸器300可以用于将混合流体选择性地引导至出口端口 116或出口端口 118。有利的是，抽吸器连接部308可以允许抽吸器300被从接头110移除并且以不同取向被再次插入。例如，抽吸器连接部可以允许抽吸器从阀芯100被移除、旋转(例如，180°、90°等)并且被再次插入到阀芯100中。抽吸器300被示为包括钉310。该钉310可以被构造成与连接部308相接合以用于将抽吸器300固定在操作位置。
[0061]现在参照图2H，根据示例性实施例示出了抽吸器300的透视图。抽吸器300被示为包括表面302、流体通道304、和槽306。抽吸器300可以沿与通过接头110中的开口 312的表面302垂直的方向接收流体。抽吸器300可以首先朝向出口端口 116引导流体。在示例性实施例中，出口端口 116可以流体连接至浴缸龙头。因此，在一些实施例中，抽吸器300可以首先朝向浴缸龙头引导流体。然而，如果浴缸龙头关闭(例如，通过使用者选择淋浴)，那么这种关闭可以防止流体通过出口端口 116离开接头110。在该情况下，抽吸器300可以导向流体通过通道304并且通过出口端口 118离开接头110之外。
[0062]抽吸器300可以由例如改性聚苯醚、PVC或ABS的聚合物注射模制。在一些实施例中，玻璃纤维可以在注射模制之前被添加至聚合物。在其它实施例中，抽吸器300可以由其它材料(例如金属、陶瓷、或其它的聚合物)制成或者可以使用其它的铸造、模制、雕刻、或者组装过程形成。在示例性实施例中，抽吸器300被注射模制成单件。然而，在其它实施例中，抽吸器可以由若干分离的件组装。有利的是，抽吸器300可以与接头110分别制成并且随后被插入就位。
[0063]钉310或槽306可以被构造成与接头110的相应部件相接合，以用于将抽吸器300固定在接头110内的操作位置。在一些实施例中，钉310或槽306可以将抽吸器300可释放地联接到阀芯100。有利的是，抽吸器300以多种取向联接到阀芯100。例如，抽吸器300可以从阀芯100被移除、旋转180°、并且被以新的取向再次插入到阀芯100中。该能力允许相对于安装表面以不同取向(例如，旋转180° )安装阀芯100,同时相对于该表面以相同取向保持抽吸器300。
[0064]例如，在公共潮湿壁的相对侧上的背对背淋浴器的情况下，热水供给线路和冷水供给线路接近阀芯100的方向对于淋浴器中的一个淋浴器反向。与为淋浴器中的一个淋浴器铺设热水线路和冷水线路管道相反，阀芯100可以旋转180°，以允许阀的传统操作(例如，使得冷水通过第一进口端口进入并且热水通过第二进口端口进入)。然而，如果抽吸器300永久附接至阀芯，那么这种旋转将造成抽吸器300倒转，由此引起抽吸器300可能不正确起作用的可能性。相对于阀芯以多种取向安装抽吸器300的能力可以允许抽吸器300从阀芯被移除、旋转至另一种取向(例如，180° )、并且被再次插入到阀芯中。
[0065]现在参照图3A和图3B，同心阀芯100可以包括压力平衡单元120。压力平衡单元120可以响应于流体供给线路之间的压力差并且降低或限制具有较高流体压力的流体的流量。压力平衡单元120可以包括第一壳122、第二壳124、滑动元件126、从该滑动元件126的中心部延伸的膜片128、以及被插入在滑动元件126的端部之上的套筒129。第一壳122和第二壳124可以使用榫槽式对准系统对准并且联合(例如，连接、联结、附接、结合、焊接等)以形成粘结单元。滑动元件126可以定位在壳122、124内并且能够沿由滑动元件126的轴限定的纵向轴线移动。膜片128可以过模制在滑动元件126上并且沿膜片128的外周固定于壳122、124内侧。膜片128可以在壳122、124之间形成柔性和压敏屏障。
[0066]压力平衡单元120还可以包括进口端口 123、125。端口 123、125可以通过连接端口 113、115从进口接头110接收流体。在一些构造中，端口 123、125可以成肾脏形。有利的是，肾脏形的端口 123、125可以允许压力平衡单元120相对于连接端口 113、115旋转同时保持端口之间(例如，端口 113与123以及端口 115与125之间)的流体连接。
[0067]具体参照图3A，压力平衡单元120可以包括围绕端口 123、125的周边密封件121。在一些实施例中，密封件121可以在端口 123、125与体积控制板130之间形成流体屏障。在其它实施例中，密封件121可以在压力平衡单元120与中间过渡元件之间(例如，压力平衡单元120与体积控制板130之间)形成流体屏障，例如参照图4C更详细地描述的过渡元件190。在一些实施例中，密封件121在两个元件(例如，压力平衡单元120、体积控制板130、过渡元件190等)之间形成流体屏障，这两个元件不相对于彼此旋转(例如，两个元件都不旋转或者都以相同速率且沿相同方向旋转)。在其它实施例中，密封件121可以被构造成保持具有相对旋转的元件之间的流体屏障。
[0068]具体参照图3B，在一些实施例中，壳122、124可以包括连接机构129，以用于将压力平衡单元120紧固至体积控制板130或过渡元件190。在示例性实施例中，机构129是沿体积控制板130的一部分可以附接至其上的压力平衡单元120边缘的外围部(fringe)。在其它实施例中，联接机构129可以包括凹槽、槽、凹口、通道、卡扣、钉、挤出部、配件、紧固件、或者其它的连接特征。压力平衡单元120能够旋转地(例如，连接可以允许部件之间的旋转)、可释放地(例如，部件可以分离和再次连接)、或者永久地(例如，通过粘合化合物、焊接、或者其它的永久或半永久性连接方法)联接到体积控制板130或过渡元件190。
[0069]继续参照图3B，在操作中，第一流体(例如，热水)可以通过连接端口 113离开进口接头110并且通过进口端口 123进入压力平衡单元120。第二流体(例如，冷水)可以通过连接端口 115离开进口接头110并且通过进口端口 125进入压力平衡单元120。膜片128可以使压力平衡单元120内的第一压力室71与第二压力室73分离。膜片128可以形成防水屏障，由此防止流体通道之间的横流。由于膜片128的柔性，容纳于壳122、124内的流体之间的流体压力的差值可能造成膜片128膨胀、凸出或者以其它方式转向至具有较低压力的壳中。该转向可能造成滑动元件126在流体连接至具有较高的压力的压力室(例如，压力室71或73)的进口端口之上滑动，由此减小高压流体的体积流量。
[0070]在一些实施例中，压力平衡单元120可以包括恒温部件。该恒温部件可以提供除了压力平衡功能之外的温度调节。恒温部件可以是与上述压力平衡单元120的部件串联地插入的额外部件或者可以整体形成到上述部件中。例如，滑动元件126和/或膜片128可以基于第一流体或第二流体的温度朝向压力室71、73中的一个压力室偏压。随着流体温度改变，恒温部件可以改变滑动元件126和/或膜片128的偏压(例如，恒温偏置)，由此增大或减小通向压力室71、73的进口端口的开口横截面积。在一些实施例中，压力平衡单元120可以是组合压力平衡和温度平衡(例如，恒温)单元。在其它实施例中，压力平衡单元120可以由恒温部件代替。
[0071]现在参照图4A，同心阀芯100还可以包括体积控制板130。根据示例性实施例，体积控制板可以包括第一开口 133、第二开口 135、和联接机构139。在一些实施例中，体积控制板130可以是薄盘，该薄盘具有延伸穿过该盘的第一开口 133和第二开口 135。开口 133、135可以成基本圆形、椭圆形、泪滴形、肾脏形、或者任何其它的形状。在一些实施例中，开口 133、135可以在板130相对于进口接头110旋转时至少部分地保持在肾脏形的周边密封件108内。有利的是，保持在周边密封件108内可以允许无论体积控制板130的旋转位置如何，密封件108都保持与板130接触，由此降低对周边密封件108造成磨损或损坏的可能性。
[0072]在一些实施例中，体积控制板130可以包括联接机构139。在图4A中所示的实施例中，联接机构139是一系列孔，螺栓、螺钉、钉、或者其它紧固件可以被插入穿过所述一系列孔。在其它实施例中，联接机构139可以包括钉、槽、孔、凸缘、卡扣、或者任何其它的紧固部件、联结部件、或联接部件。机构139可以用于将体积控制板130附接、固定、或者以其它方式紧固至压力平衡单元120或过渡元件190。在其它实施例中，联接机构139可以将体积控制板130固定至接头110、壳体160、或者任何其它的部件。
[0073]现在参照图4B，体积控制板130可以定位在进口接头110与压力平衡单元120之间。体积控制板130能够在全体积位置与零体积位置之间相对于进口接头110旋转，在全体积位置处，来自连接端口 113、115的流体被允许流过板130，并且在零体积位置处，来自连接端口 113、115的流体被阻止(例如，由于端口 113、115与开口 133、135之间的失准)通过板130。在一些实施例中，开口 133、135可以在板130处于全体积位置时与联接端口 113、115对准并且在板130处于零体积位置时与连接端口 113、115失准(例如，使得不存在流体连接)。
[0074]在一些实施例中，体积控制板130可以在全体积位置与零体积位置之间旋转90°。在其它实施例中，可以通过较大或较小的旋转或者通过体积控制板130相对于进口接头110之间的侧向移动来实现全体积位置与零体积之间的过渡。在一些实施例中，板130可以与压力平衡单元120和/或过渡元件190 —起相对于接头110旋转。在其它实施例中，板130可以相对于压力平衡单元120、过渡元件190、和接头110的任何组合旋转。
[0075]现在参照图4C，根据示例性实施例示出了过渡元件190。在一些实施例中，过渡元件190可以起到体积控制板130与压力平衡单元120之间的中间件的作用。例如，参照图4D，过渡元件190被示为定位在体积控制板130与压力平衡单元120之间。
[0076]再次参照图4C，过渡元件190可以包括开口 193、195。开口 193、195可以被构造成与压力平衡单元120的端口 123、125以及体积控制板130中的开口 133、135对准。在一些实施例中，开口 193、195可以具有非均匀横截面积。换句话说，开口 193、195的形状可以随着开口 193、195延伸穿过过渡元件190而改变。在一些实施例中，开口 193、195的一侧可以成肾脏形。该肾脏形可以被构造成与压力平衡单元120中的肾脏形端口 123、125对准。开口 193、195的其它侧可以成圆形。该圆形可以被构造成与体积控制板130中的开口 133、135对准。
[0077]在一些实施例中，过渡元件190可以包括联接机构199。在图4C中所示的示例性实施例中，联接结构199是一系列孔，螺栓、螺钉、钉、或者其它的紧固件可以被插入穿过这一系列孔。所述孔可以被构造成与体积控制板130中的孔(例如，联接机构139)对准。在其它的实施例中，联接机构199可以包括钉、槽、孔、凸缘、卡扣、或者任何其它的紧固部件、联结部件、或联接部件。机构199可以用于将过渡元件190附接、固定、或者以其它方式紧固至体积控制板130、压力平衡单元120、或者任何其它的部件。
[0078]在一些实施例中，过渡元件190可以包括开口 197。开口 197可以是孔、间隙、槽、或者其它的装置，流体可以通过所述孔、间隙、槽、或者其它的装置通过过渡元件190或围绕过渡元件190通过。开口 197可以提供流体路径，混合流体在再次进入进口接头110之前行进通过该流体路径。在一些实施例中，开口 197定位在过渡元件190的边缘处,使得开口 197在过渡元件190的一侧中限定凹口。在其它实施例中，开口 197的全部侧都由过渡元件190包绕。开口 197可以成圆形、半圆形、或者具有任何其它的形状。
[0079]现在参照图5A和图5B，根据第一示例性实施例和第二示例性实施例示出了混合板150。混合板150可以与同心阀芯100、不同的同心阀芯、顺序流体控制阀芯、或者任何其它的流体控制或混合装置一起使用。混合板150不限于仅与流体控制/混合阀芯一起使用。混合板150可以用作独立部件或者与任何其它的部件或部件组结合使用。混合板150可以包括第一开口 153、第二开口 155、中心开口 157、和凸缘159。在一些实施例中，混合板150可以成基本圆形。
[0080]中心开口 157可以完全延伸穿过板150。在一些实施例中，中心开口 157可以允许轴或其它的元件延伸穿过板150以用于与阀芯100的另一个部件相互作用。例如，中心轴可以延伸穿过中心开口 157并且附接至压力平衡单元120。中心轴可以允许使用者旋转压力平衡单元120而不影响混合板150的线性位置或者角旋转。
[0081]在一些实施例中，混合板150可以包括凸缘159。凸缘159可以用于将板150固定至壳体160,以用于相对于壳体将板150保持在固定位置。在其它实施例中，凸缘159可以将板150附接、固定、或者以其它方式联接到压力平衡单元120、温度控制板140、或者阀芯100的任何其它的部件。在示例性实施例中，混合板150可以包括间隔开180°的两个凸缘159。在其它实施例中，可以使用较多或较少的凸缘159并且凸缘之间的间距可以小于或大于 180° 。
[0082]在一些实施例中，凸缘159可以从板150的周向边缘径向地延伸。在其它实施例中，凸缘159可以沿横向于板150的方向(例如，沿与平坦面垂直的方向)延伸或者从板150倾斜地延伸。在进一步的实施例中，凸缘159可以从中心开口 157径向向内地延伸。向内延伸的凸缘159可以用于将板150联接至延伸穿过板150的中心轴。
[0083]仍然参照图5A和图5B，混合板150还可以包括开口 153、155。在一些实施例中，开口 153可以与压力平衡单元120的第一出口对准并且开口 155可以与压力平衡单元120的第二出口对准。来自压力平衡单元120的第一出口和第二出口的流体可以通过混合板150并且结合以形成混合流体。在示例性实施例中，第一流体是热水，第二流体是冷水，并且混合流体是具有中间温度的混合流体。混合板150可以被构造成通过控制被允许通过盘的第一流体的量相对于被允许通过盘的第二流体的量来控制混合流体的混合比。如果两种流体具有不同温度，则混合板150可以被构造成控制混合流体的温度。
[0084]具体参照图5B，开口 153可以包括第一端部152、第二端部154、和侧面156。侧面156可以在端部152、154之间延伸。典型的混合板可以包括圆形、肾脏形、或者泪滴形开口。泪滴形开口大体包括连续弯曲的侧面，所述连续弯曲的侧面在一点处(例如，泪滴的尖端处)相交。在一些实施例中，侧面156可以不连续地弯曲。例如，侧面156可以具有多种曲率半径(围绕开口 153的任意侧上不同点为中心的曲率半径)、以一定角度相交的直边缘、与弯曲边缘结合的直边缘、或者任何其它的不规则外形。类似的，开口 155可以包括第一端部141、第二端部158、和侧面151。在一些实施例中，侧面151可以不连续地弯曲。侧面151、156可以具有复杂或不规则的外形。有利的是，开口 153、155的复杂或不规则的外形可以允许混合板150实现对流体混合比的精确控制。该精确控制可以允许使用者实现对混合流体的较好的温度控制。
[0085]现在参照图5C，根据示例性实施例示出了图5B的混合板150的平面图。图5C示出了开口 153、155的不规则外形的细节。例如，开口 153被示为具有第一端部152、第二端部154、第一侧156、和第二侧420。端部152被示为具有一种曲率半径的连续的弧。在一些实施例中，端部152可以成大致半圆形。第二侧420也被示为单个连续弧。然而，在其它实施例中，端部152和侧420可以断开成具有不同曲率半径的多个段。
[0086]端部154被示为包括多个弧形段412、416、和418。段412和418相对于开口 153被示为“凹形”弧形段(例如，具有与开口 153相交的曲率半径的段)，而段416相对于开口153被示为“凸形”弧形段(例如，具有不与开口 153相交的曲率半径的段)。段412、418可以具有相等的曲率半径或不同的曲率半径。段416的曲率半径可以等于、大于或小于与段412,418相对应的曲率半径中的任意一个。
[0087]侧面156被示为包括多个段402、404、406、408、和410。段402-410可以具有不同的曲率半径并且可以相对于开口 153成凹形或凸形。例如，段402、404、和410相对于开口153被示为凸形弧形段。段402可以具有第一曲率半径，段404可以具有第二曲率半径，并且段410可以具有第三曲率半径。在一些实施例中，第一曲率半径、第二曲率半径、和第三曲率半径具有离散值。在其它实施例中，第一曲率半径、第二曲率半径、和第三曲率半径中的两个或多个曲率半径相等或基本相等。侧面156可以是开口 153的内侧或者开口 153的外侧，其中内侧与混合板150的平均距离比外部与混合板150的平均距离小。
[0088]段408相对于开口 153被示为凹形弧形段。段408可以具有第四曲率半径。第四曲率半径可以等于、大于、或小于第一曲率半径、第二曲率半径、或第三曲率半径中的任何一个曲率半径。段406被示为基本线性段(例如，具有无穷(infinite)曲率半径)。在一些实施例中，段402-410中的两个或多个段可以组合成单个段或者可以提供额外的段(例如，除了图5C中所示的段之外)。段402-410中的任何段的取向、布置、或长度可以在备选实施例中发生变化。
[0089]仍然参照图5C，开口 155被示为具有第一端部141、第二端部158、第一侧151、和第二侧430。第一端部141、第二端部158、和第二侧430被示为均包括单个弧形段。端部141和端部158相对于开口 155被示为凹形，而侧面430相对于开口 155被示为凸形。段141,158,430可以具有离散的曲率半径或者段141、158、430中的两个或多个段可以具有基本相等的曲率半径。在一些实施例中，段141、158、430可以断开成具有不同的曲率半径的多个段。
[0090]侧面151 被示为包括多个段 432、434、436、438、440、442、444、和 446。段 432、434、438、442、446相对于开口 155被示为凹形，而段444相对于开口 155被示为凸形。段430、440被示为基本线性的段。在一些实施例中，段432-446均可以具有不同的曲率半径。例如，段432可以具有第一曲率半径，段434可以具有第二曲率半径，段436可以具有第三曲率半径，段438可以具有第四曲率半径，段440可以具有第五曲率半径，段442可以具有第六曲率半径，段444可以具有第七曲率半径，并且段446可以具有第八曲率半径。在一些实施例中，第一曲率半径至第八曲率半径中的任何曲率半径都可以相等或大致相等。在其它实施例中，全部八个曲率半径都可以具有不同的值。在一些实施例中，段432-466中的两个或多个段组合成单个段或者可以提供额外的段。段432-466中的任何段的取向、布置、或长度可以在备选实施例中发生变化。
[0091]开口 153可以接收具有第一温度的流体(例如，热流体)并且开口 155可以接收具有第二温度的第二流体(例如，冷水)。第一流体的温度可以大于第二流体的温度。在一些实施例中，热流体的温度可以为大约140° F或者大约60°C。冷流体的温度可以为大约50° F或者大约10°C。第一流体和第二流体可以分别通过第一开口 153和第二开口 155并且结合以形成第三流体(例如，第一流体和第二流体的混合物)，该第三流体具有处于第一温度与第二温度之间的第三温度。使用者能够通过控制被允许通过混合板150的开口 153、155的第一流体和第二流体的量来控制第三流体的温度。有利的是，开口 153、155的不规则外形可以允许混合板150实现对流体混合比的精确控制。该精确控制可以允许使用者实现对混合流体的较好的温度控制。例如，开口 153、155的不规则外形可以有利于混合流体温度与手柄的角旋转之间的线性关系。使用者可以旋转温度控制手柄以实现这种控制。
[0092]现在参照图5D，根据示例性实施例示出了曲线图500，该曲线图500示出了混合板150的温度控制性能。线510代表通过开口 155的冷流体的温度并且线550代表通过开口153的热流体的温度。曲线520代表传统的混合板设计的性能，而曲线530代表混合板150的性能。
[0093]曲线图500示出了作为控制手柄旋转度数的函数的混合流体的相对温度(例如，作为冷流体温度510与热流体温度550之间的差值的百分比)。例如，“0%”的温度百分比与冷流体温度510相对应并且“100%”的温度百分比与热流体温度550相对应。“50%”的温度百分比与处于冷流体温度与热流体温度之间的一半处的温度相对应。控制手柄可以是用于顺序型流体控制阀或离散温度控制手柄的单个手柄或者用于同心型流体控制阀的刻度盘。
[0094]曲线520、530 二者都被示为包括初始平坦区域540。在区域540中，控制手柄的旋转可能不会造成混合流体温度的任何升高。在一些实施例中，区域540可以代表体积控制区域(例如，对于顺序型流体控制阀而言)。例如，控制手柄从O度旋转角度旋转至大约30度旋转角度可以增大混合流体的体积流量而不使温度百分比增大。
[0095]仍然参照图5D，使用者可能期望线性温度响应(例如，混合流体温度与控制手柄的旋转角度之间的线性关系)。不利的是，传统的混合板可能造成“S形”温度响应曲线520。例如，曲线520被示为包括第一区域522、第二区域524、和第三区域526。在区域522中，温度控制手柄旋转大约30度(例如，从30度旋转角度至60度旋转角度)可能造成混合流体温度百分比从0% (例如冷却流体温度)增大至大约45% (例如，冷流体温度加冷流体温度与热流体温度之间的差值的大约45%)。
[0096]区域524是大体平坦区域，在该大体平坦区域中，温度控制手柄的连续旋转无法实现温度的显著改变。例如，在区域524中，温度控制手柄旋转大约70度(例如，从60度旋转角度至130度旋转角度)可能造成混合流体温度百分比仅增大10%(例如，从45%至55%)。
[0097]区域526是相对敏感的区域，在该相对敏感的区域中，温度控制手柄连续旋转20度(例如，从130度旋转角度至150度旋转角度)造成混合流体温度显著升高45% (例如，从55% 至 100%) ο
[0098]有利的是，混合板150被示为实现改进的温度响应曲线530。例如，曲线530被示为包括第一区域532和第二区域534。在区域532中，温度控制手柄旋转大约15度(例如从35度旋转角度至50度旋转角度)可能造成混合流体温度百分比首先增大大约50% (例如，从O至50%)。在区域534中，温度控制手柄旋转100度(例如，从50度旋转角度至150度旋转角度)可能造成混合流体温度百分比从大约50%基本线性地增大至100%。开口 153、155的不规则形状可能实现该期望的线性温度响应。
[0099]现在参照图6A和图6B，阀芯100还可以包括温度控制板140。温度控制板140可以包括第一盖143、第二盖145、中心开口 147、和连接销149。在一些实施例中，温度控制板140可以成基本圆形。温度控制板140可以定位成邻近混合板150。在一些实施例中，板140能够相对于混合板150旋转。温度控制板140相对于混合板150的旋转可能遮挡或露出开口 153、155，由此允许使用者控制混合流体的温度。温度控制板140能够在第一位置与第二位置之间旋转，在第一位置处，开口 153被完全露出且开口 155被完全遮挡，并且在第二位置处，开口 153被完全遮挡且开口 155被完全遮挡。
[0100]温度控制板140可以包括盖143、145。在一些实施例中，盖143、145可以部分或完全地与开口 153、155对准。盖143、145与开口 153、155的对准可以控制被允许通过开口153、155并且进入阀芯100内的混合室的第一流体和第二流体的量。例如，当温度控制板140处于第一位置时，盖143可以使开口 153完全露出，由此允许第一流体流过开口 153并且进入混合室。当温度控制板140处于第二位置时，盖145可以使开口 155完全露出，由此允许第二流体流过开口 155并且进入混合室。当温度控制板140处于中间位置(例如，位于第一位置与第二位置之间的位置)时，盖143可以部分阻挡开口 153并且/或者盖145可以部分阻挡开口 155，由此允许每种流体的受控量进入混合室。
[0101]在一些实施例中，温度控制板140可以包括中心开口 147。中心开口 147可以与开口 157对准并且可以完全延伸穿过温度控制板140。在一些实施例中，中心开口 147可以允许轴或者其它元件延伸穿过板140，以用于与阀芯100的另一个部件相互作用。例如，中心轴可以延伸穿过中心开口 147、157并且附接至压力平衡单元120。中心轴可以允许使用者旋转压力平衡单元120而不影响混合板150的位置(例如，线性位置或旋转位置)。
[0102]仍然参照图6A和图6B，在一些实施例中，温度控制板140可以包括连接销149。在一些实施例中，连接销149可以沿横向于板140的面的方向(例如，轴向地)从温度控制板140延伸。连接销149可以用于将温度控制板140附接、固定、或者以其它运动学的方式联接到使用者可操作的温度控制手柄。例如，连接销149可以被构造成配合到温度控制手柄的孔、槽、凹口、开口、或者其它的连接特征内。温度控制手柄的旋转可以造成连接销149围绕中心开口 147旋转，由此造成得温度控制板140旋转。
[0103]现在参照图7，根据示例性实施例示出了同心阀芯100的透视图。在一些实施例中，阀芯100可以包括轴170。轴170可以与阀芯100的中心轴线对准并且可以被称为中心轴。轴170可以附接至压力平衡单元120。轴170的旋转可以造成压力平衡单元120旋转。在一些实施例中，轴170的旋转可以造成体积控制板130相对于接头110旋转(例如，如果体积控制板130可旋转地联结到压力平衡单元120的话)。轴170的旋转可以通过打开或关闭端口 113、115来使流入压力平衡单元120中的第一流体和第二流体的体积流量增大或减小。因此，轴170可以被称为体积控制轴。在一些实施例中，轴170可以延伸穿过温度控制板140中的开口 147和混合板150中的开口 157。
[0104]仍然参照图7，阀芯100还可以包括套筒180。套筒180可以围绕阀芯100的中心轴线与轴170同心。在一些实施例中，套筒180可以附接至温度控制板140 (例如，通过连接销149)。套筒180的旋转可以造成温度控制板140相对于混合板150旋转，由此使被允许进入混合室的第一流体和第二流体的相对比例增大或减小。因此，套筒180的旋转可以提供用于控制混合流体的温度的方法。套筒180可以被称为温度控制套筒。有利的是，轴170和套筒180可以围绕中心轴线独立地旋转。换句话说，轴170的旋转可能不会造成套筒180的旋转并且套筒180的旋转可能不会造成轴170的旋转。独立的旋转可以允许使用者控制混合流体的温度和体积流量中的每一项而不影响另一项。
[0105]现在参照图8，根据示例性实施例示出了用于与同心阀芯100 —起使用的同心控制界面200。该界面200可以包括使用者可操作的体积控制手柄210、使用者可操作的温度控制手柄220、和标记器230。体积控制手柄210可以被构造成附接至体积控制轴170。体积控制手柄210的旋转可以造成体积控制轴170的旋转，由此增大或减小流体中的一种或多种流体的体积流量。在一些实施例中，体积控制手柄210可以包括开孔212，该开孔212被构造成配合在体积控制轴170的暴露端部之上。开孔212可以包括槽口、凹槽、槽、花键、凹口、挤出部、或者被构造成与体积控制轴170的相应特征相配合的其它特征。在其它实施例中，体积控制手柄210可以以其它方式附接至体积控制轴170。例如，体积控制手柄210可以包括联接钉，该联接钉可以被构造成配合在体积控制轴170的中空芯内，使得体积控制轴170的外周限定联接钉。
[0106]仍然参照图8，同心控制界面200还可以包括温度控制手柄220。温度控制手柄220可以被构造成附接至温度控制套筒180。温度控制手柄220的旋转可以造成温度控制套筒180的旋转，由此控制混合流体的温度。在一些实施例中，同心阀芯100可以被安装在壁或其它表面中。当被安装在表面中时，温度控制手柄220可以布置于该表面与体积控制手柄210之间。在一些实施例中，温度控制手柄220可以限定体积控制轴170。这种限定可以允许体积控制轴170在附接至体积控制手柄210之前延伸穿过温度控制手柄220(例如，沿离开表面的方向)。
[0107]有利的是，手柄210、220能够独立地旋转。例如，使用者可以将温度控制手柄220设定在与期望的混合流体温度相对应的期望位置处。使用者随后可以通过体积控制手柄210来增大或减小混合流体的体积流量而不改变温度控制手柄220的位置。同心阀芯100可以被称为具有“温度存储器”，原因是温度控制手柄220的位置可以“记住”在先的温度设定。有利的是，这种温度存储器可以允许使用者重复使用阀芯100 (例如，当淋浴、洗澡时等)而不必在每次使用时设定期望的流体温度。
[0108]在一些实施例中，界面200可以包括标记器230。该标记器230可以是与体积控制轴170和温度控制套筒180同心的可旋转部件。标记器230可以被使用者旋转，以指示、指定、标记、或者以其它方式标记体积控制手柄210或温度控制手柄220的角位置。例如，使用者可以决定实现优选流量的体积控制手柄210的具体位置。使用者可以使标记器230与处于优选位置的体积控制手柄210对准。当体积控制手柄旋转至“关”或“零流动”位置时，标记器230可以保持在优选位置处。当随后操作阀芯100时，使用者可以易于通过将体积控制手柄210旋转成与标记器230对准来选择优选流量。
[0109]在一些实施例中，标记器230可以用于记录优选温度设定。例如，使用者可以决定实现优选流体温度的温度控制手柄220的具体位置。使用者可以使标记器230与处于优选位置的温度控制手柄220对准，以指示、标记、或记录优选温度位置。由于不必在阀芯100的正常操作期间旋转温度控制手柄220，因此标记器230可以用于标记第二优选温度位置。该第二优选温度位置可以与用于第二使用者(例如，成人使用者、儿童使用者)的优选温度相对应或者指示用于混合流体的另一种用途(例如，洗澡、淋浴、清洁等)的期望温度。在一些实施例中，多个标记器230可以用于记录用于体积控制手柄210和温度控制手柄220的多个优选位置。不同的标记器230可以具有不同的颜色、形状、或者其它的区分特征。使用者可以使特定的标记器230与优选的温度设定、体积流量设定、或者二者相关联。
[0110]温度控制器手柄220包括结构222 (例如，手柄部、翅片等)，该结构222被构造成有利于由使用者抓握和旋转温度控制手柄220。如图所示，结构222具有使得结构222的径向和/或轴向尺寸比周向尺寸大得多的纵横比。这种纵横比有利于温度控制手柄220与标记器230对准。
[0111]根据图示的实施例，标记器230联接到孔罩(escutcheon)的内部232。在这种实施例中，标记器230的旋转造成该孔罩的内部232相对于该孔罩的外部旋转。根据各个实施例，孔罩的外部234可以相对于壁固定，并且内部232和外部234可以位于壁的第一侧或外侧上，而阀芯位于壁的第二侧或内侧上。根据另一个实施例，孔罩的中间部可以径向地定位在孔罩的内部232与外部234之间。该中间部可以独立于并且相对于外部234、内部232、温度控制手柄220和体积控制手柄210旋转。孔罩的中间部可以有利地用于提供第二标记器，以提供额外的体积或温度控制存储器设定。
[0112]内部232可以包括围绕其外径的环形凹槽，以用于将密封件(例如，ο形环、垫圈等)接收在其中。有利的是，这种密封件可以防止水通过内部232与外部234之间。这种密封件还可以提供对内部232旋转的阻力，由此增大内部232作为“存储器”特征的效力。根据另一个实施例，内部232的外径环形凹槽可以从外部234的内径接收向内延伸的环形凸缘，由此产生曲折或弯曲的路径以防止水通过其间。根据各个其它的实施例，密封件可以定位在外部234的内径上，以密封内部232，并且内部232可以具有向外延伸的凸缘以与外部234的内径中的环形凹槽相接合。可以在内部232的内径与温度控制手柄220的外径之间实施密封件和/或弯曲路径构造中的一种多种。
[0113]如各个示例性实施例中所示的系统以及方法的结构和布置仅仅是说明性的。尽管本公开中仅详细地描述了几个实施例，但是多种改型是可能的(例如，各个元件的尺寸、大小、结构、形状和比例的变型、参数的值、安装布置、材料用途、颜色、取向等)。例如，元件的位置可以反向或者以其它方式发生变化并且分立元件的特性或数量或者位置可以改变或发生变化。因此，所有的这种改型都旨在被包括在本公开的范围内。任何过程或方法步骤的次序或顺序都可以根据备选实施例发生变化或重新排序。可以在示例性实施例的设计、操作条件和布置方面进行其它的代替、改型、改变、和省略而不偏离本公开的范围。
【权利要求】
1.一种用于流体混合阀的同心阀芯，所述同心阀芯包括: 进口接头，所述进口接头被构造成接收第一流体和第二流体； 压力平衡单元； 体积控制板，所述体积控制板可旋转地联接到所述压力平衡单元并且定位在所述进口接头与所述压力平衡单元之间； 温度控制板；以及 混合板，所述混合板定位在所述压力平衡单元与所述温度控制板之间； 其中所述压力平衡单元和所述体积控制板能够相对于所述进口接头旋转并且其中所述温度控制板能够相对于所述混合板旋转。
2.根据权利要求1所述的同心阀芯，其中所述压力平衡单元和所述体积控制板可旋转地联接，使得所述压力平衡单元的旋转造成所述体积控制板的旋转。
3.根据权利要求1所述的同心阀芯，其中所述压力平衡单元和所述体积控制板被构造成在以下两个位置之间旋转: 全体积位置，在所述全体积位置处，第一流体和第二流体被允许流过所述体积控制板并且流入所述压力平衡单元中；以及 零体积位置，在所述零体积位置处，第一流体和第二流体被所述体积控制板阻止进入所述压力平衡单元。
4.根据权利要求1所述的同心阀芯，其中所述温度控制板被构造成在以下两个位置之间旋转: 第一位置，在所述第一位置处，第一流体被允许通过所述混合板中的第一开口进入混合室并且第二流体被所述温度控制板阻止进入所述混合室；以及 第二位置，在所述第二位置处，第二流体被允许通过所述混合板中的第二开口进入所述混合室并且第一流体被所述温度控制板阻止进入所述混合室。
5.根据权利要求1所述的同心阀芯，其中所述压力平衡单元能够通过使用者可操作的体积控制手柄旋转并且其中所述温度控制板能够通过使用者可操作的温度控制手柄旋转。
6.根据权利要求1所述的同心阀芯，其中在所述压力平衡单元旋转期间，所述温度控制板保持基本固定；并且 其中在所述温度控制板旋转期间，所述压力平衡单元保持基本固定。
7.根据权利要求1所述的同心阀芯，其中所述混合板保持基本固定。
8.根据权利要求1所述的同心阀芯，其中所述压力平衡单元联接到限定了轴线的中心轴，并且其中所述中心轴的旋转造成所述压力平衡单元相对于所述进口接头的旋转。
9.根据权利要求8所述的同心阀芯，其中所述中心轴被构造成附接至使用者可操作的体积控制手柄，并且其中所述体积控制手柄的旋转造成所述中心轴的旋转。
10.根据权利要求8所述的同心阀芯，其中所述温度控制板联接到围绕所述中心轴形成的连接套筒，并且其中所述连接套筒的旋转造成所述温度控制板相对于所述混合板的旋转。
11.根据权利要求10所述的同心阀芯，其中所述连接套筒被构造成附接至使用者可操作的温度控制手柄，并且其中所述温度控制手柄的旋转造成所述连接套筒的旋转。
12.—种同心流体控制阀，所述同心流体控制阀包括:体积控制轴；以及 温度控制套筒，所述温度控制套筒围绕所述体积控制轴定位； 其中所述体积控制轴和所述温度控制套筒能够围绕共有轴线独立地旋转； 其中在所述体积控制轴旋转期间，所述温度控制套筒保持基本固定；并且 其中在所述温度控制套筒旋转期间，所述体积控制轴保持基本固定。
13.根据权利要求12所述的同心流体控制阀，其中所述体积控制轴被构造成附接至使用者可操作的体积控制手柄并且所述温度控制套筒被构造成附接至使用者可操作的温度控制手柄； 其中所述体积控制手柄的旋转造成所述体积控制轴的旋转并且所述温度控制手柄的旋转造成所述温度控制套筒的旋转。
14.根据权利要求13所述的同心流体控制阀，所述同心流体控制阀还包括第一标记器，所述第一标记器能够围绕共有轴线独立地旋转，以用于指示所述体积控制手柄或所述温度控制手柄的第一优选位置； 其中所述第一标记器在所述体积控制手柄旋转期间以及所述温度控制手柄旋转期间保持基本固定。
15.根据权利要求14所述的同心流体控制阀，所述同心流体控制阀还包括第二标记器，所述第二标记器能够 围绕共有轴线独立地旋转，以用于指示所述体积控制手柄或所述温度控制手柄的第二优选位置； 其中所述第二标记器在所述体积控制手柄旋转期间以及所述温度控制手柄旋转期间保持基本固定，并且其中所述第二标记器能够与所述第一标记器区分。
16.根据权利要求12所述的同心流体控制阀，所述同心流体控制阀还包括体积控制板，所述体积控制板具有第一开口和第二开口，其中所述体积控制轴的旋转造成所述体积控制板在以下两个位置之间旋转: 第一位置，在所述第一位置处，所述第一开口和所述第二开口与相应的第一流体供给线路和第二流体供给线路流体连接；以及 第二位置，在所述第二位置处，所述第一开口和所述第二开口不与相应的所述第一流体供给线路和所述第二流体供给线路流体连接。
17.根据权利要求12所述的同心流体控制阀，所述同心流体控制阀还包括温度控制板，其中所述温度控制套筒的旋转造成所述温度控制板在以下两个位置之间旋转: 第一位置，在所述第一位置处，第一流体被允许进入混合室并且第二流体被阻止进入所述混合室；以及 第二位置，在所述第二位置处，第二流体被允许进入所述混合室并且第一流体被阻止进入所述混合室。
18.—种混合板，所述混合板包括: 盘；以及 开口，所述开口通过所述盘，其中所述开口包括第一端部、第二端部、和在所述第一端部与所述第二端部之间延伸的侧面，其中所述开口具有不规则外形。
19.一种混合板，所述混合板包括: 盘，所述盘包括:第一开口，所述第一开口通过所述盘，其中所述第一开口被构造成接收具有第一温度的第一流体并且其中所述第一开口具有复杂外形；以及 第二开口，所述第二开口通过所述盘，其中所述第二开口被构造成接收具有第二温度的第二流体； 其中第一流体和第二流体分别通过所述第一开口和所述第二开口并且结合以形成具有第三温度的第三流体； 其中所述混合板被构造成通过控制被允许通过所述盘的第一流体的量相对于被允许通过所述盘的第二流体的量来控制第三温度；并且 其中手柄在第一端部位置与第二端部位置之间的旋转控制被允许通过所述盘的第一流体的量相对于被允许通过所述盘的第二流体的量。
20.一种流体控制阀，所述流体控制阀包括: 混合板，所述混合板包括第一开口和第二开口，所述第一开口被构造成接收具有第一温度的第一流体，所述第二开口被构造成接收具有第二温度的第二流体，其中第一流体和第二流体结合以形成具有第三温度的第三流体；以及 控制手柄，所述控制手柄与所述混合板互连，其中所述控制手柄的旋转控制第三温 度； 其中所述第一开口和所述第二开口中的至少一个开口具有不规则外形。
【文档编号】F16K11/22GK104048076SQ201410088223
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2013年3月13日
【发明者】M·A·尼韦尔 申请人:科勒公司