CN111788421A - 杆阀 - Google Patents

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Abstract

一种杆阀包括：细长壳体，其具有被朝向所述壳体的第一端定位的第一入口、被朝向所述壳体的第二端定位的第二入口以及位于所述第一入口和所述第二入口之间的出口；所述壳体内的混合室，所述混合室被配置为分别从所述第一入口和所述第二入口接收第一输入流和第二输入流；以及流量控制器，其被配置为接收来自所述混合室的混合流并且将出口流以可控制的方式输出到所述出口；所述混合室和所述流量控制器被顺序设置在所述壳体的在所述第一端和所述出口之间的区域中，由此将所述混合流和所述出口流约束于所述壳体的在所述第一端和所述出口之间的所述区域中。

Description

杆阀
技术领域
本公开涉及杆阀以及包括杆阀的混合龙头和淋浴器组件。
背景技术
本领域中已知用于将两个输入水流混合成单个输出流的混合龙头。一般，热输入流与冷输入流被组合在一起，以便提供在热输入流的温度和冷输入流的温度之间的第三温度下的输出流。可提供单个输出流或多个输出流。在提供多个输出流的情况下，可根据使用者的需要将这些输出流一起或单独地启用。
混合龙头可包括杆阀。杆阀通常包括细长壳体，其中，朝向壳体的每个端部提供输入流。然后，输入流在混合室中被组合，之后形成出口流并且从杆阀朝向壳体中心离开。通常，流量控制件和温度控制件位于壳体的相对端部处并且能由使用者控制。
发明内容
期望提供一种具有改善的流动特性的杆阀。
根据第一方面，提供了一种杆阀，该杆阀包括：细长壳体，其具有被朝向所述壳体的第一端定位的第一入口、被朝向所述壳体的第二端定位的第二入口以及位于所述第一入口和所述第二入口之间的出口；所述壳体内的混合室，所述混合室被配置为分别从所述第一入口和所述第二入口接收第一输入流和第二输入流；以及流量控制器，其被配置为接收来自所述混合室的混合流并且将出口流以可控制的方式输出到所述出口；所述混合室和所述流量控制器被顺序设置在所述壳体的在所述第一端和所述出口之间的区域中，由此将所述混合流和所述出口流约束于所述壳体的在所述第一端和所述出口之间的所述区域中。
混合流和出口流不受其流动方向重大改变的限制。在例如混合室和流量控制器位于出口的任一侧(例如，在壳体的相对端部处)的已知布置中，需要混合流和出口流中的至少一个越过在混合室和流量控制器之间的180°弯曲。当引入了这些弯曲时，流中的压力会损失。然而，由于混合室和流量控制器被相对于出口和壳体定位，即，在壳体的在第一端和出口之间的区域中沿着壳体的纵向轴线顺序设置，导致本公开的杆阀不会遭受这种压力损失或者不会遭受大的压力损失。因此，可实现改善的流动。
由于水可直接从混合室流向出口，而没有方向上的任何重大改变——即，通过避免方向上的任何180°改变和/或任何大于90°的改变——因此可避免、减少或最小化压力损失。
混合室和流量控制器可沿着壳体的纵向轴线顺序地设置。
混合室可位于壳体的第一端处或与壳体的第一端相邻地定位，流量控制器与混合室相邻地定位。
进入流量控制器的混合流和离开流量控制器的出口流可平行于壳体的纵向轴线。通过将流动转向最小可能的量，任何压力损失可被最小化。
杆阀还可包括用于改混合流的温度的温度控制器。温度控制器可改变通向混合室的第一入口流和第二入口流的比率。温度控制器可以是恒温的。
杆阀还可包括用于控制所述温度控制器的温度控制致动器。温度控制致动器可包括温度控制旋钮、手柄、操纵杆或按钮。温度控制致动器可位于壳体的第一端处。杆阀还可包括用于控制流量控制器的流量控制致动器。流量控制致动器可包括流量控制旋钮、手柄、操纵杆或按钮。流量控制致动器可位于壳体的第二端处。
流量控制器可被安装能绕壳体的纵向轴线旋转。
流量控制器可包括：罩壳，其包括至少一个罩壳孔；以及可旋转元件，其包括至少一个流量孔，所述可旋转元件能由使用者致动以选择性将流量孔与罩壳孔对准，从而改变通过流量控制器的流量。
可旋转元件的旋转将导致罩壳孔与流量孔的重叠程度变化。因此，通过流量控制器的流量可变化。当流量孔与罩壳孔根本不对准时，流量可为零，而当它们被完全对准时，流量可为最大值。
流量控制器还可包括轴，该轴能旋转以引起可旋转元件的旋转。轴可被键入可旋转元件中，并且可在阀流量致动器的作用下特别是通过流量控制旋钮的旋转而旋转。
流量控制器还可包括固定元件，可旋转元件在旋转期间抵靠固定元件。因此，固定元件可包括与罩壳的孔对准的孔，固定元件相对于罩壳旋转固定。
流量控制器还可包括***置在固定元件和罩壳之间的密封元件。因此，密封元件可包括与罩壳和固定元件的孔对准的孔，密封元件相对于罩壳旋转固定。
流量控制器还可包括用于将可旋转元件和罩壳密封在一起的流量盖。罩壳可延伸，使得它与密封元件、固定元件和可旋转元件的周边重叠，流量盖然后提供罩壳的端部与可旋转元件的外面之间的密封。这可防止或限制通过罩壳以及在固定元件和可旋转元件周围的泄漏。
流量盖、可旋转元件、固定元件、密封元件和罩壳可在通过流量控制器流动的方向上顺序地布置。
杆阀还可包括附加出口，流量控制器可引导流通过该附加出口。可设置一个或更多个附加出口。在实施方式中，杆阀可包括多达10个出口。例如，杆阀可包括两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个或十个出口。在存在附加出口的地方，可找到通过流量控制器的罩壳、密封元件和固定元件的附加孔，以便可旋转元件可旋转以将流引导到任何出口。可旋转元件中的孔可被配置为使得所述孔可将流同时引导到多个出口。
可存在两个出口，罩壳、固定元件和密封元件包括两个孔，可旋转元件被旋转，以在将流传送通过孔中的一个到达一个出口、通过另一个孔达到另一出口、还是通过两个孔到达两个出口之间进行选择。可旋转元件也可被旋转，以防止流通过流量控制器。
根据第二方面，提供了一种淋浴器组件，该淋浴器组件包括与根据第一方面所述的杆阀的出口连接的淋浴头。
根据第三方面，提供了一种混合龙头，该混合龙头包括根据第一方面的杆阀。
技术人员将理解，除了相互排斥的地方，关于以上方面中的任一个描述的特征可被比照地应用于任何其他方面。此外，除了相互排斥的地方，本文中描述的任何特征可被应用于任何方面和/或与本文中描述的任何其他特征组合。
附图说明
现在，将参照附图来描述本公开的非限制实施方式，在附图中：
图1是按照本发明的杆阀的从第一角度看的剖视图；
图2是图1的杆阀的从第二角度看的剖视图；
图3是图1的杆阀的流量控制器的立体图；
图4是图3的流量控制器的分解立体图；
图5是图1的流量控制器内原位的流量控制器的放大视图；
图6描绘了处于各种位置的图3的流量控制器；
图7描绘了图3的流量控制器的零件之间的相互作用。
具体实施方式
首先参照图1和图2，示出了杆阀100的实施方式。图1示出了从第一角度看的杆阀100，通常是当被例如安装在浴室中时杆阀100的正视图。图2示出了从与第一角度偏移90度的第二角度看的杆阀100，通常是当被例如安装在浴室中时杆阀100的俯视图。图2描绘了杆阀内的水流，该水流包括冷水流A、热水流B和混合水流C。
杆阀100包括具有以下两个入口104a、104b的细长壳体102：用于将热水输送到杆阀100中的热入口104a和用于输送冷水的冷入口104b。冷入口104b被朝向壳体102的第一端106a设置，并且热入口104a被朝向壳体102的第二端106b设置，第一端106a和第二端106b沿着壳体102的纵向轴线彼此相对。
壳体102中还包括两个出口108a、108b。两个出口108a、108b各自使得水流能够离开壳体102。上出口108a允许水向上流出杆阀100，通常流向固定喷头，并且下出口108b允许水向下流出杆阀100，通常流向移动喷头，例如，手持淋浴器。出口108a、108b可将水排放到任何类型的附件，诸如龙头、淋浴头或其他排水装置。如在常规的杆阀100中需要的，出口108a、108b位于壳体102的中心。在实施方式中，上出口108a可连接到淋浴头，例如，固定淋浴头或诸如手持淋浴器这样的移动淋浴头，并且下出口108b可将水排放到被布置并可操作以将水分配到浴缸中的龙头。
温度控制器110和流量控制器112被顺序地设置在入口104a、104b和出口108a、108b之间，并且被配置为管理水在它们之间的流动。温度控制器110控制水从热入口104a和冷入口104b到混合室114的输入，以便改变冷热水的比率。因此，离开混合室114流向流量控制器112的混合流的温度可变化。混合室114中的水的温度可根据使用者的输入经由位于壳体102的第一端106a处的温度控制旋钮116形式的控制致动器而变化。在所描绘的实施方式中，混合室114被形成在温度控制器110内，但是在其他实施方式中，它可被单独形成。
在本实施例中，温度控制器110是恒温温度控制器，其自动对混合室114内的水的温度作出反应，以改变来自热入口104a和冷入口104b的输入。因此，温度控制旋钮116可被设置成使用者期望的温度，恒温温度控制器110自动地调节水输入，使得混合室114中的水的温度被保持在使用者期望的温度。恒温温度控制器的工作方式对于技术人员而言将是已知的，并且不是本公开的主题，因此，为了简洁起见，省略了进一步的详细描述。
在离开混合室114之后，混合流经过流量控制器112，流量控制器112用于控制水通过出口108a、108b的输出。通过改变水必须经过的孔的大小，水的流量可在孔闭合时的零流量与孔处于其最大大小时的最大流量之间变化。此外，在设置有两个出口108a、108b的本实施例中，水的输出可受到控制以经过或不经过上出口108a、下出口108b或同时出口108a、108b二者。
通过流量控制器112通向出口108a、108b的流量可根据使用者的输入经由位于壳体102的第二端106b处的流量控制旋钮118形式的流量控制器致动器而变化。
如图1和图2中可看到的，混合室114、温度控制器110和流量控制器112全部被设置在壳体102的第一端106a和出口108a、108b之间的区域中，其中混合室114与第一端106a相邻。如将显而易见的，尽管第一端106a已被描述为冷入口104b所处的那个端部，但第一端106a可替代地是热入口104a所处的端部，其中混合室114、温度控制器110、流量控制器12全都被设置成朝向除了本实施方式中示出的端部之外的壳体102的另一端。
通过将混合室114、温度控制器110和流量控制器112定位在壳体103的在第一端106a和出口108a、108b之间的区域内，水从混合室114到出口108a、108b的流动可被引导且不受流动方向的任何重大改变的妨碍。可看到，必须使流动方向改变90°，以便使混合流通过出口108a、108b离开。在常规设计的杆阀中，流动方向必须包括水流的完全逆转，即流动方向的180°改变，这导致大量的压力损失，之后出口处的流动方向改变90°。因此，通过将混合室114、温度控制器110和流量控制器112约束在壳体103的在第一端106a和出口108a、108b之间的端部区域内，避免了流动方向的180°改变并且流动可更自由，使压力损失可能比常规杆阀中低。
如图3和图4中所示，本实施例的流量控制器112包括罩壳120，罩壳120具有管状外壁122和在外壁122的远端处的端壁124。端壁124包括两个罩壳孔126，每个罩壳孔126与壳体102的相应流量钻孔128对准。因此，每个流量钻孔128将流量控制器112的罩壳孔126互连到壳体102的相应出口108a、108b。
固定元件130与罩壳120的端壁124相邻地定位，固定元件130通过被约束在固定元件130和端壁124之间的成型密封件132密封到端壁124。成型密封件132和固定元件130各自包括孔134，孔134与罩壳120的端壁124中的罩壳孔126相对应并对准。固定元件130包括与罩壳120的外壁122中的对应凹口138接合的小突起136，以防止固定元件130相对于罩壳120旋转。尽管被描述为突起和凹口，但可使用防止固定元件130旋转的其他方法，这些方法方法包括其他非永久性手段(诸如接合部分和物理夹具)和永久性手段(诸如粘合剂)。
与固定元件130相邻的是包括单个流量孔142的可旋转元件140。可旋转元件140连接到轴144，轴144的旋转造成旋转元件140在罩壳120内旋转。然后，轴144可通过附接段146连接到流量控制旋钮118，附接段146位于轴144的与连接到可旋转元件140的端部相对的端部，附接段146能与流量控制旋钮118中的对应紧固件(未示出)接合。在所描绘的实施方式中，紧固件是拧入附接段146的端部中的螺杆。轴144通过具有大体矩形轮廓的接合部分148连接到可旋转元件140内的互补形状的凹口150。轴144在不接合的情况下穿过罩壳120、成型密封件132和固定元件130，同时与可旋转元件140接合，以便允许使用者通过流量控制旋钮118的旋转来调节可旋转元件140。
本实施方式的固定元件130和可旋转元件140各自被形成为陶瓷材料的盘，所述盘装配在罩壳120的管道内，以便在可旋转元件旋转期间提供固定元件130与可旋转元件140之间的低摩擦的耐磨的相互作用。用于实现这些特性的其他合适材料可包括诸如自润滑聚合物这样的低摩擦聚合物，并且将是技术人员已知的。使用陶瓷盘的其他益处是不需要润滑剂，这确保了水流保持未受到污染。流量盖152与可旋转元件140相邻定位，并且提供可旋转元件140与罩壳120之间的密封，从而确保流入流量控制器112中的水必须穿过罩壳120，因此不能绕过流量控制器112。
可旋转元件140中的流量孔142具有大致120°宽度的开口。它可与两个也具有大致120°宽度的开口的罩壳孔126选择性对准。因为罩壳孔126与固定元件130和成型密封件132中的孔134对准时，所以流量孔142与罩壳孔126的对准使得水能够流过罩壳120，因此流过流量控制器112。每个孔可更大或更小，这取决于将水引导至出口108a、108b所需的孔的总数以及是否需要同时向多个出口108a、108b提供水流的要求。在本公开的上下文中，孔的这种可能性和所得的设计考虑对于技术人员将是显而易见的。
随着可旋转元件140旋转时，流量孔142将与罩壳孔126以不同的程度对准，并且通过罩壳孔126和流量钻孔128向出口108a、108b的流动将相应变化。图6示出了可旋转元件140的旋转如何影响流量孔142与罩壳孔126的对准。图6的最左侧图像和最右侧图像示出了流量孔142与通向上出口108a的罩壳孔126和通向下出口108b的罩壳孔126分别完全对准。中间位置示出了流量如何变化，使得与壳体孔126中的每一个的部分未对准造成孔的总面积减小，从而导致流出出口108a、108b的流量较低。通过使流量孔142完全未对准，可从两个罩壳孔126完全切断流量。
另外，将可以对准流量孔142，使得它同时与两个罩壳孔126部分对准。因此，可同时通过两个出口108a、108b提供流量。
图5示出了流量控制器112与壳体102的相互作用。围绕流量控制器112的罩壳120设置有安装元件154，安装元件154***置在罩壳120和壳体102之间。设置了在壳体102和罩壳120的端壁124之间提供密封的密封件156，而流量盖152提供罩壳120、可旋转元件140和安装元件154之间的密封。因此，水流必须经过流量控制器112，以便从混合室114流向出口108a、108b。图5的布置示出了可旋转元件140的流量孔142与通向上出口108a的罩壳孔126对准。安装元件154在图1中也是可见的，尽管为了清楚起见已从图2中省略了安装元件。
图7用端视图示出了流量控制器112内的零件的分层。从左到右地，流量控制器112的部件被一个接一个地去除，示出了它们相应的位置和对准。示出了可旋转元件140与上出口108a的罩壳孔126完全对准。
在不脱离本文中公开的构思的范围的情况下，对上述示例实施方式的各种修改对于技术人员而言将是显而易见的。

Claims (23)

1.一种杆阀，该杆阀包括：
细长壳体，其具有被朝向所述壳体的第一端定位的第一入口、被朝向所述壳体的第二端定位的第二入口以及位于所述第一入口和所述第二入口之间的出口；
所述壳体内的混合室，所述混合室被配置为分别从所述第一入口和所述第二入口接收第一输入流和第二输入流；以及
流量控制器，其被配置为接收来自所述混合室的混合流并且将出口流以可控制的方式输出到所述出口；
所述混合室和所述流量控制器被顺序设置在所述壳体的在所述第一端和所述出口之间的区域中，由此将所述混合流和所述出口流约束在所述壳体的在所述第一端和所述出口之间的所述区域中。
2.根据权利要求1所述的杆阀，其中，所述混合室位于所述壳体的所述第一端处或与所述壳体的所述第一端相邻地定位，所述流量控制器与所述混合室相邻地定位。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的杆阀，其中，进入所述流量控制器的所述混合流和离开所述流量控制器的所述出口流平行于所述壳体的纵向轴线。
4.根据前述权利要求中任一项所述的杆阀，所述杆阀还包括用于改变所述混合流的温度的温度控制器。
5.根据权利要求4所述的杆阀，其中，所述温度控制器改变到达所述混合室的所述第一入口流和所述第二入口流的比率。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的杆阀，其中，所述温度控制器是恒温的。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的杆阀，所述杆阀还包括用于控制所述温度控制器的温度控制致动器。
8.根据权利要求7所述的杆阀，其中，所述温度控制致动器包括温度控制旋钮、手柄、操纵杆或按钮。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的杆阀，其中，所述温度控制致动器位于所述壳体的所述第一端处。
10.根据前述权利要求中任一项所述的杆阀，所述杆阀还包括用于控制所述流量控制器的流量控制器致动器。
11.根据权利要求10所述的杆阀，其中，所述流量控制器致动器包括流量控制旋钮、手柄、操纵杆或按钮。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的杆阀，其中，所述流量控制器致动器位于所述壳体的所述第二端处。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的杆阀，其中，所述流量控制器被安装成能绕所述壳体的纵向轴线或者所述纵向轴线旋转。
14.根据前述权利要求中任一项所述的杆阀，其中，所述流量控制器包括：罩壳，其包括至少一个罩壳孔；以及可旋转元件，其包括至少一个流量孔，所述可旋转元件能由使用者致动以选择性将所述流量孔与所述罩壳孔对准，从而选择性允许流动通过所述流量控制器。
15.根据权利要求14所述的杆阀，其中，所述流量控制器还包括轴，所述轴能旋转以引起所述可旋转元件的旋转。
16.根据从属于权利要求10至14中任一项的权利要求15所述的杆阀，其中，所述轴在所述流量控制器致动器的作用下旋转。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的杆阀，其中，所述流量控制器还包括固定元件，所述可旋转元件在旋转期间抵靠所述固定元件。
18.根据权利要求17所述的杆阀，其中，所述流量控制器还包括***置在所述固定元件和所述罩壳之间的密封元件。
19.根据权利要求18所述的杆阀，其中，所述流量控制器还包括用于将所述可旋转元件和所述罩壳密封在一起的流量盖。
20.根据权利要求19所述的杆阀，其中，所述流量盖、所述可旋转元件、所述固定元件、所述密封元件和所述罩壳在通过所述流量控制器的流动方向上顺序地布置。
21.根据前述权利要求中任一项所述的杆阀，所述杆阀还包括一个或更多个附加出口，所述流量控制器能引导流通过所述附加出口。
22.一种淋浴器组件，该淋浴器组件包括与根据权利要求中任一项所述的杆阀的出口连接的淋浴头。
23.一种混合龙头，该混合龙头包括根据权利要求1至21中任一项所述的杆阀。
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