水龙头的水路组件以及制造水路组件的方法与流程

本专利申请要求于2017年9月15日提交的第62/559,396号美国临时专利申请的优先权，该临时专利申请的披露内容通过援引而明确地并入本文。

本发明总体上涉及卫生器具，并且更具体地涉及一种水龙头的水路组件。

背景技术：

用于水龙头内的水路组件是本领域已知的。例如，thomas等人的美国专利号8,365,770披露了一种包括模制水路组件的水龙头，该模制水路组件具有包覆模制在阀接口构件内的多个管。veros等人的美国专利号8,944,093披露了一种流体输送装置，该流体输送装置包括水路组件、阀组件、以及使水路组件流体联接到阀组件上的水路适配器。美国专利号8,365,770和8,944,093通过援引而明确地并入本文。

技术实现要素：

根据本披露的说明性实施例，水龙头的水路组件包括水路适配器，该水路适配器包括具有阀接口构件的本体和多个向下延伸地连接管，每个连接管具有多个固定构件。多个柔性管状构件由聚合物形成并且具有相反的第一端和第二端。套环围绕每个柔性管状构件的该第一端包覆模制，其中，该水路适配器的这些连接管接纳在这些柔性管状构件的这些第一端内。

根据本披露的另一个说明性实施例，水龙头的水路组件包括水路适配器，该水路适配器包括具有阀接口构件的本体和多个连接管，该多个连接管包括热水连接管、冷水连接管、以及出水连接管。该水路组件进一步包括多个管状组件，每个管状组件包括：由聚合物形成并且具有相反的第一端和第二端的柔性管状构件、以及由该柔性管状构件的该第一端支撑的套环。该多个柔性管状构件包括热水进水管状构件、冷水进水管状构件、以及出水管状构件。该热水连接管接纳在热水进水管状构件的该第一端内，该热水连接管使该热水进水管状构件的该第一端的内径扩大至少20％。该冷水连接管接纳在冷水进水管状构件的该第一端内，该冷水连接管使该冷水进水管状构件的该第一端的内径扩大至少20％。该出水连接管接纳在出水管状构件的该第一端内，该出水连接管使该出水管状构件的该第一端的内径扩大至少20％。

在考虑了以下对如目前所理解的用于执行本发明的最佳模式进行举例说明的说明性实施例的详细描述之后，本发明的多个额外特征和优点对本领域的技术人员来说将变得清楚。

附图说明

附图的详细描述特别引用附图，在附图中：

图1是本披露的水龙头的图解视图，该水龙头包括说明性水路组件；

图2是图1的说明性水路组件的分解透视图；

图3是图2的说明性水路组件的前视平面图；

图4是沿图3的线4-4截取的说明性水路组件的部分截面视图；

图5是沿图3的线5-5截取的说明性水路组件的部分截面视图；

图6是图2的水路组件的连接管的详细截面视图；

图7是图2的水路组件的说明性管状组件的分解透视图；

图8是图7的说明性管状组件的侧视图；

图9是沿图8的线9-9截取的说明性管状组件的截面视图；

图10是图7的管状组件的说明性套环的透视图；

图11是图10的说明性套环的侧视图；并且

图12是沿图11的线12-12截取的说明性套环的截面视图。

具体实施方式

出于促进对本披露原理的理解的目的，现在将参照附图中展示的实施例，这些将在本文中进行描述。本文所描述的本发明的实施例并非旨在穷举或将本发明限制于所披露的精确形式。相反，为描述而选定的实施例被选定成使本领域技术人员能够实施本发明。尽管结合了水来描述本披露，但应理解的是可以使用其他类型的流体。

首先参考图1至图5，水龙头12的说明性水路组件10包括适配器14，该适配器具有支撑阀接口板18的本体16。适配器14说明性地由诸如玻璃纤维增强聚砜等聚合物模制而成以形成一体式本体16。混合阀20说明性地联接到阀接口板18上。用户操作的手柄21说明性地联接到混合阀20的可移动的阀元件22上(图1)。更具体地说，阀元件22的移动控制了混合阀20内的从热水进水口23a和冷水进水口23b至混合出水口23c的水流。美国专利号7,753,074中提出了说明性混合阀20的其他细节，该专利的披露内容通过援引而明确地并入本文。

多个连接管24从适配器14的本体16向下延伸并且与阀接口板18中的开口26流体连通。更具体地说，热水连接管24a、冷水连接管24b、以及出水连接管24c分别与热水开口26a、冷水开口26b、以及出水开口26c流体联接。热水开口26a、冷水开口26b、以及出水开口26c与混合阀20中相应的热水口23a、冷水口23b、以及出水口23c流体连通。

适配器14的本体16被配置成接纳在水龙头12的套筒28内，并且说明性地包括用于接合套筒28的内表面的支撑导轨30。连接管24是说明性管接头，管接头包括多个环形固定构件，诸如径向向外延伸的肋或倒钩32(图6)。

说明性水路组件10进一步包括多个柔性管状组件34，这些柔性管状组件包括相反的第一端36和第二端38，这些管状组件联接到适配器14上。柔性管状组件34说明性地包括热水进水管状组件34a、冷水进水管状组件34b、以及出水管状组件34c，这些管状组件分别流体联接到适配器14的连接管24a、24b、24c上。来自热水源(未示出)的热水从热水管状组件34a供应至混合阀20的热水进水口23a，而来自冷水源(未示出)的冷水从冷水管状组件34b供应至混合阀20的冷水进水口23b。说明性地，混合阀20通过手柄21的操作使阀元件22移动来以已知的方式控制从热水进水管状组件34a和冷水进水管状组件34b供应至混合出水口23c和出水管状组件34c的水的流速和混合(温度)。

参考图7至图9，每个管状组件34包括管状构件或管40，该管状构件或管在相反的第一端42与第二端44之间延伸、并且说明性地由诸如聚乙烯等聚合物形成。管状构件40说明性地包括热水进水管状构件40a、冷水进水管状构件40b、以及出水管状构件40c。圆柱形增强套环或护套46联接到管状构件40的第一端42，并且快速连接配件48联接到管状构件40的第二端44上。更具体地说，套环46和配件48说明性地由诸如聚乙烯等聚合物形成、包覆模制到管状构件40上。每个相应套环46a、46b、46c说明性地同心地接纳相应管状构件40a、40b、40c中的一个的第一端42，而每个相应配件48a、48b、48c说明性地同心地接纳相应管状构件40a、40b、40c中的一个的第二端44。

管状构件40a和40b上的配件48a和48b说明性地被配置成使热水进水管状组件34a和冷水进水管状组件34b的第二端38与诸如热水止流件和冷水止流件(未示出)等常规流体联轴器流体联接。螺母50a、50b可以同心地接纳管状构件40a、40b并与配件48a、48b相配合。管状构件40c上的配件48c说明性地被配置成使出水管状组件34c的第二端38流体联接到诸如喷头(未示出)等出水口上。o形环52可以联接到配件48c上，以提供流体密封。包覆模制之后，每个组件34(例如，管状构件40、套环46、以及配件48)可以交联以形成完整的pex管状组件34。

管状构件40的第一端42和相关联的管状组件34的套环46说明性地压配合到连接管24的倒钩32上，以实现不需要附加密封部件(诸如o形环、垫片、和/或皱褶的辅助套环或套圈)的密封连接。在说明性实施例中，连接管24和管状构件40(以及相关联的套环46)具有不同的材料属性，其中，连接管24具有比管状组件34的第一端36更大的环箍强度。因此，连接管24维持其形状不变，而扩大管状构件40的第一端42。

说明性地，每个管状组件34的第一端36被压在相应连接管24上，其中管状构件40的第一端42的直径扩大至少20％。在一个说明性实施例中，管状构件40的第一端42的直径扩大至少40％。进一步说明性地，管状构件40的第一端42的直径扩大至少50％。管状构件40的直径扩大取决于套环46提供的阻力，进而取决于套环46的材料和壁厚(t)(图12)。

在一个说明性实施例中，管状构件40是3/8英寸管，使得管状构件40的内径(id)约为0.235英寸(图9)。套环46的外径(odc)说明性地为0.430英寸(图11)，而套环46的壁厚(t)说明性地为0.048英寸(图12)。如图6的说明性实施例中所示，每个连接管24的基圆直径(bd)为0.310英寸(+/-0.003英寸)，第一倒钩32a外径(od1)为0.335英寸(+/-0.003英寸)，并且第二倒钩32b外径(od2)为0.370英寸(+/-0.003英寸)。连接管24的说明性内径(cd)说明性地为0.220英寸。

在说明性实施例中，由于第一倒钩32a，管状构件40的直径扩大42％(0.335-0.235/0.235)，而由于第二倒钩32b，管状构件40的直径扩大57％(0.370-0.235/0.235)。说明性地，尺寸id、od1和od2通过在将连接管24插入管状构件40之前交联而是固定的。套环46增强了管状构件40的第一端42，从而允许从连接管24发生更大的径向或直径扩大。

交联将“记忆”赋予聚合物管的原始尺寸，并且当聚合物管变形时，聚合物管在施加转化力被交联时将倾向于回到原始尺寸。使用此形状记忆特征有助于管状构件40的第一端42与连接管24的相关联的倒钩32之间的密封接合。

制造水路组件10的说明性方法包括：提供聚合物管状构件40，在管状构件40的第一端42上包覆模制聚合物套环46，在管状构件40的第二端44上包覆模制聚合物配件48以限定管状组件34，然后交联管状组件34。每个这样的管状组件34具有其第一端36，该第一端压配合到适配器14的一个连接管24上。应认识到，管状组件34和相关联的连接管24的数量和安排可以改变。然后将成品水路组件10插入水龙头12的套筒28内。然后混合阀20与阀接口板18流体联接并且通过诸如安装螺母(未示出)等联接件固定在套筒28内。

如在本申请中所使用的，术语“包覆模制”意指在第一聚合物上注射模制第二聚合物的工艺，其中，第一聚合物和第二聚合物可以是或者可以不是相同的。在一个说明性实施例中，包覆模制的聚合物的组成可以是使得其能够与聚合物管至少部分地熔融融合。这可以受几种方法影响。最简单的过程之一是确保聚合物管中的至少一种成分和包覆模制的聚合物中的至少一种成分相同。替代性地，可以确保聚合物管的聚合物组成的至少一部分和包覆模制的聚合物的聚合物组成的至少一部分足够类似或兼容，以便允许熔融融合或混合或合金化以至少发生在聚合物管的外部与包覆模制的聚合物的内部区域之间的分界面区域处。

在说明性实施例中，管状构件40和套环46由交联的高密度聚乙烯制成。已知pex在聚合物结构中包含交联键，从而将热塑性塑料变成热固性塑料。交联可以在零件的模制过程中或之后完成。pex有三种分类，被称为pex-a、pex-b、以及pex-c。pex-a是通过过氧化物/恩格尔(engel)方法制成的。在pex-a方法中，混合有聚合物的过氧化物在晶体熔化温度以上执行交联。聚合物在挤压过程中通常在高温高压下保持较长时间段。pex-b通过硅烷方法(还被称为“湿固化”方法)形成。在pex-b方法中，混合有聚合物的硅烷在模制过程中并且在二次后挤压过程中诱导交联，从而在交联剂之间产生交联。这个过程是通过热量和湿气加速的。交联键是通过两种接枝的乙烯基三甲氧基硅烷单元之间的硅醇缩合来形成的。pex-c是通过施加电子束来产生的，该电子束使用高能电子来使碳氢键分开并且促进交联。

交联将形状记忆属性赋予聚合物。形状记忆材料具有从变形状态(例如暂时形状)返回至其原始交联形状(例如持久形状)的能力，通常由诸如温度变化等外部刺激或触发引起。替代性地，或者除温度之外，形状记忆效果可以由电场、磁场、光、或ph变化、或甚至时间推移触发。

yunk等人的美国专利号8,220,126和8,844,111中提出了流体承载部件的包覆模制和交联的其他细节，该专利的披露内容通过援引而明确地并入本文。

虽然已经参考某些优选实施例详细地说明了本发明，但在如权利要求中说明和限定的本发明的精神和范围内，存在变型和修改。