CN1987172B - 无结霜阀门组件 - Google Patents

Abstract

一种无结霜龙头，它有一包括排水通道的套筒接合组件，其包括一套筒组件以及一阀门组件。该阀门组件包括一个1/2圈的阀门，一个单向阀和一个压力释放机构。该阀门包括构形成带有一水通道的一个可旋转阀件和带有通孔的一静止阀件。可旋转阀件构形成在半圆形的部分中有一水通道。静止阀件构形成在其半圆形部分中具有通孔。通过在第一方向上使可旋转阀件转动180℃，使水通道与通孔对准，达到打开状态，通过在第二方向上使可旋转件转动180℃，使水通道与通孔不对准，达到关闭状态。将单向阀设置在1/2圈阀门的上游，阻止反向的水流由套筒接合件流到供应管线中。压力释放机构使得存留在阀门组件下游的水可以由阀门组件排出。

Description

无结霜阀门组件

相关申请的交叉参考

本申请是2005年2月2日提交的美国专利申请No.11/049218的部分继续申请，该部分继续申请进而是2003年7月31日提交的美国专利申请No.10/631372的部分继续申请。在这里将上述各申请的内容结合进来作为参考。

技术领域

本发明涉及一种在民用或者商用管道***中使用的阀门组件，更具体地说，涉及一种1/2圈的无结霜阀门组件。

背景技术

无结霜龙头已经存在很长时间了。这些龙头的特点是具有一个设置在位于建筑物的墙壁或者比较温暖的内部区域中的细长管道或者套筒的端部上的关闭阀门，所述墙壁是该建筑物的一部分。这种关闭阀门通过连接到一个外部手把上的一个细长杆来操纵。通过该关闭阀门在墙壁或者建筑物中的一个部位关闭水流、同时细长管道中残留的水由于重力通过该龙头的传统的排水出口向外流出实现该龙头的无结霜特点。以这样的方式，可以在冰点以下的气候中使用该阀门，而不要求季节性的排水装置。

然而，传统的无结霜龙头采用的阀门设计在龙头的使用寿命期间内由于水的杂质会退化。阀门的退化使得无结霜阀门出现不希望的回流和泄漏。进而，这些传统的阀门设计要求多圈旋转的操作，因此操作起来麻烦。

因此，希望提供一种无结霜龙头，它具有改进的阀门设计。更具体地说，希望提供一种简单的但是高级的阀门设计，它能够有更长的使用寿命，同时可以足够地防止出现回流。进而，希望提供一种阀门设计，使得可以很容易使用。

发明内容

一种1/2圈的无结霜阀门包括一个1/2圈的阀门芯筒组件(valvecartridge assembly)，一个单向阀，并且可选地包括一个压力释放机构。该1/2圈的阀门芯筒包括一个可旋转阀件和一个静止阀件。可旋转阀件为圆形的，并且将它的构形做成在半圆形的部分中有一个水通道。静止不动的件为圆盘形状的，将它的构形做成在半圆形部分中有一个或多个通孔。通过在第一方向上使可旋转阀件转动180℃，使水通道与一个或多个通孔对准，达到打开状态(或位置)，通过在第二方向上使可旋转的件转动180℃，使水通道与一个或多个通孔不对准，达到关闭状态(或位置)。1/2圈阀门的每个阀件可以由一种陶瓷材料制成。将单向阀设置在1/2圈阀门的上游，以阻止反向的水流由套筒接合件流到供应管线中。可选的压力释放机构使得存留在阀门组件下游的水可以由阀门组件排出。

本发明的目的是提供一种阀门芯筒组件，它包括具有入口和出口的壳体；设置在所述阀门壳体内的阀件，其可旋转地经过180°在关闭位置与打开位置之间定位，以选择性地使得能够由所述入口流体连通到所述出口，所述阀件包括第一阀元件和设置在下游且关于所述第一阀元件可旋转定位的第二阀元件，所述第一阀元件具有在其中形成的第一通道，其中当所述阀件处于所述打开位置时，所述第一通道与在所述第二阀元件中形成的轴向弧形凹入部对准，当所述阀件处于所述关闭位置时，所述第二阀元件阻断所述第一通道。

在其他方面，所述组件还包括设置在所述壳体内在所述入口与所述阀件之间的单向阀，以选择性地阻止由所述出口流体连通到所述入口。所述第一阀元件包括固定在所述阀门壳体内的第一盘，而所述第二阀元件包括在所述阀门壳体内可相对于所述第一盘可旋转定位的第二盘。通过在所述第一阀元件中的半圆形的孔形成所述第一通道。所述组件还包括与所述第二阀元件接合并有效的将所述第二阀元件相对于所述第一阀元件转动定位的转子和固定于所述转子上的连接器，所述连接器包括排水管道。

本发明的另一目的是提供一种无结霜龙头，它包括设置在细长管道的第一端的套筒接合件；设置在所述细长管道的第二端的阀门组件，所述阀门组件包括设置在壳体内的阀件，其可旋转地经过180°在关闭位置与打开位置之间定位，以选择性地使得能够由入口流体连通到出口，所述阀件包括第一阀元件和设置在下游且关于所述第一阀元件可旋转定位的第二阀元件，所述第一阀元件具有在其中形成的第一通道，当所述阀件处于所述打开位置时，所述第一通道与在所述第二阀元件中形成的第二通道对准，当所述阀件处于所述关闭位置时，所述第二阀元件阻断所述第一通道，且所述阀门组件还包括设置在所述壳体内在所述壳体的入口与所述阀件之间的单向阀，以选择性地阻止由所述入口流体连通到所述阀件；阀杆，其由所述第一端延伸到所述阀件，从而通过所述阀杆可旋转地将所述阀件定位；以及设置在所述阀杆上的滑动板，它包括带有可变形的侧壁的颈圈，当所述阀件定位在所述关闭位置与所述打开位置之间时，所述滑动板可滑动地在所述阀杆上定位。

在其他方面，所述第一阀元件包括固定在所述阀门壳体内的第一盘，而所述第二阀元件包括在所述阀门壳体内可相对于所述第一盘可旋转定位的第二盘。通过在所述第一阀元件中的半圆形的孔形成所述第一通道。通过在所述第二阀元件中轴向上形成的弧形凹入部形成所述第二通道。所述无结霜龙头还包括与所述第二阀元件接合并有效的将所述第二阀元件相对于所述第一阀元件转动定位的转子和设置在固定于所述转子的所述阀杆上的连接器，所述连接器包括排水管道。

本发明的再一个目的是提供一种阀门，它包括具有入口和出口的壳体；设置在所述壳体内在所述入口与所述出口之间的阀件，所述阀件包括第一阀元件和第二阀元件，所述第二阀元件设置在所述第一阀元件的下游且关于所述第一阀元件可旋转地定位，从而在所述第一阀元件中形成的第一通道可与所述第二阀元件中的轴向弧形凹入部对准；以及设置在所述入口与所述阀件之间的单向阀。

在其他方面，通过与所述第二阀元件接合的转子使得所述第二阀元件关于所述第一阀元件可旋转定位。所述阀门还包括滑动板，所述滑动板包括设置在所述转子上的形成可变形的侧壁的环形颈圈，所述滑动板可滑动地在所述转子上定位。所述第二阀元件可旋转地经过180°相对于所述第一阀元件定位。

本发明的又一个目的是提供一种包括上述阀门的无结霜龙头。

附图说明

从详细的描述和附图中将会更充分地理解本发明，在附图中：

图1是一个1/4圈无结霜龙头组件的侧视图；

图2是图1中所示的1/4圈无结霜龙头组件的部件分解视图；

图3A和3B是在无结霜龙头组件中使用的1/4圈阀门芯筒组件的正视图；

图4是在图3A和3B所示的无结霜龙头组件中使用的1/4圈阀门芯筒组件的部件分解透视图；

图5A和图5B是沿着图3B所示的线V-V取的剖面图，示出了1/4圈阀门芯筒组件的工作；

图6A和图6B是1/4圈阀门芯筒组件的穿过图3A的线VI-VI取的剖面图；

图7是1/4圈阀门组件的一部分的部件分解透视图，该组件包括阀门芯筒组件和阀杆组件；

图8是在图7中所示的1/4圈阀门组件的剖面图；

图9是用于1/4圈阀门组件的U形(填充)密封件的剖面图；

图10A和10B分别是与1/4圈阀门组件一起使用的连接器的剖面图和底视图；

图11是与1/4圈阀门组件一起使用的阀杆的顶视图；

图12是按照本发明的1/2圈阀门芯筒组件的部件分解透视图；

图13是在例如图16所示的1/2圈无结霜龙头组件中使用的单向阀的剖面图；

图14是按照本发明在图12中所示的颠倒以后示出的1/2圈可旋转阀件的等角投影图；

图15是按照本发明在图12中示出的1/2圈静止阀件的等角投影图；已经

图16是按照本发明的1/2圈阀门的剖面图。

具体实施方式

本发明涉及一种无结霜阀门。图1-11示出了一种1/4圈无结霜阀门。图12-16示出了一种1/2圈的阀门。

1/4圈的阀门

参见图1，无结霜龙头10包括连接到一个套筒组件14上的一个基座龙头组件(a sill-cock)或套筒接合(或龙头)组件(spigotassembly))12。进一步把套筒接合组件12连接到一个手把组件16上。套筒接合组件12是一个中空的单体结构，该组件最好由不锈钢，镀鉻的黄铜或者本领域技术人员知道的任何其它材料铸制而成，这些材料是耐用的，并且可以经受极端的气候条件。套筒接合组件12包括一个排水管道18，此管道有带螺纹的部分20，用来接纳一个软管或者人们可能想要装结到该无结霜龙头组件10上的任何其它装置。套筒接合组件12也包括一个凸缘件22。此凸缘件22用来将套筒接合组件12紧固到墙壁或者把无结霜龙头组件10装结到其上的其它隔板上。而且，套筒接合组件12包括由一个带螺纹的帽盖26覆盖的一个提升阀壳24。该提升阀壳体24包围着一个提升阀组件25和O形环27，它们的功能是用做一个真空阻断装置。

套筒组件14是一个中空管道，它具有一个上游部分28和一个下游部分30。下游部分30与套筒接合组件12处于流体连通状态，并且通过焊接，锡焊，钎焊，铜焊或者类似技术把此部分固定到套筒接合组件12上。上游部分28包括带螺纹的部分32，从而可以通过位于一个结构比如建筑物内的一个输入管道(未示出)将该无结霜龙头组件连接到水源8上。替代地，可以用其它传统的装置将上游部分28适于流体连通地连接到输入管道上。

套筒组件14的长度最好为4到14英寸。然而，应当理解，套筒组件可以是任何长度，只要位于套筒组件14的上游部分28内的阀门芯筒组件42(在图2中示出)被设置在住房的墙壁或隔板内就可以，使得阀门芯筒组件42可以经受比较温暖的温度，从而不会冻冰。

手把组件16可以是本领域内已经知道的任何类型的手把。它可以由金属，塑料或者任何其它材料制成，这些材料是耐用的并有适当的强度，以使得在无结霜龙头组件10的使用中可以有长的使用寿命。如在图2中最清楚地看到的那样，手把组件16连接到一个阀杆组件40上。使用一个紧固件36比如螺丝，铆钉或者类似件把铭牌37和手把17固定到压紧螺母34上。压紧螺母34把阀门芯筒组件42和阀杆组件40固定在套筒接合组件12和套筒14内部，且通过由橡胶，塑料或者其它适用的密封材料制成的一个(填充)密封件35防止水由手把组件16泄漏。压紧螺母34是一个圆柱形件，并且是中空的，从而可以容纳阀杆40的致动(或驱动)部分38。

将阀杆40设置在无结霜龙头组件10内，更具体地说，设置在套筒组件14和套筒接合组件12内。因为将手把组件16连接到阀杆40上，所以当将手把17旋转到“开”或“关”的位置时，阀杆40的致动部分38以及因此整个阀杆40也在套筒组件14内旋转，致动(或致动)阀门芯筒组件42。除了致动部分38以外，阀杆40进一步包括一个阀门连接部分44，用它将阀杆40连接到阀门芯筒组件42上。通过一个滑动板57，U形(填充)密封件59和一个紧固件46比如螺丝，铆钉或类似件把阀门芯筒组件42固定到阀杆40的阀门连接部分44上。将阀杆40和阀门组件42配装在套筒组件14内。

现在参见图3A，3B和4，将描述阀门芯筒组件42。如可以在图3A和3B中最清楚地看到的那样，阀门芯筒组件42包括一个壳体48，它包括一个阀门外壳50和一个阀座52。阀门外壳50是一个圆柱形的中空部件，它包括在径向上的出口54。最好，由黄铜或者在无结霜龙头组件10的使用寿命期间内将不会退化的任何其它材料构成阀门外壳50。更可取地，阀门外壳50由将不与阀门输送的水或流体中可能存在的任何成分进行化学反应的材料制成。出口54使得水或者阀门用于的任何其它流体可以流出阀门外壳48，并且向下游朝向套筒接合组件12流动。在壳体48中也包括一个转子56，把该转子配装在阀门外壳50内，并且可以转动地支承在阀门外壳50内。转子56基本上是阀杆40的一个延伸部，其伸展到芯筒48内。转子56最好由黄铜制成，并且它包括一个孔58，用来接纳一个紧固件46比如螺丝，铆钉或类似件，用来把阀门组件42固定到阀杆40的阀门连接部分44上。

使阀座52与阀门外壳50接合，并且阀座52是一个中空的圆柱形件。阀座52也最好由黄铜制成。如阀门外壳50那样，阀座52也最好由在无结霜龙头组件10的使用寿命期间内将不会退化的、或者将不与水或流体中的成分进行化学反应的任何其它材料制成。阀座52包括一个带螺纹的部分60(见图4)，用此带螺纹的部分将阀座52与阀门外壳50可松开地固定在一起。阀座52也最好包括一对O形环62。虽然在图3A和3b中示出了两个O形环62，但是应当理解，对于实现本发明来说不要求两个O形环62。可以设置一个O形环62，以进一步防止在无结霜龙头组件10中产生任何泄漏。

现在参见图4，现在将描述包含在阀门外壳和阀座50和52内的阀门芯筒组件42。除了阀门外壳50，阀座52和转子56以外，阀门芯筒组件42还包括一个阀件64和一个单向阀66。阀件64设置在上游，并且使它在阀门外壳50内与转子56接合。另一对O形环68在转子56与阀门外壳50之间提供密封。虽然示出的是两个O形环68，但是一个单个的O形环68足以在转子56与阀门外壳50之间提供有效的密封。

阀件64是一个1/4圈的阀件，它具有两个阀件70和80。一个可旋转的件70最好是一个由两个在其中形成有凹入部74的凸缘72所确定的蝶形盘。然而，本领域技术人员将会认识到，可旋转的件70的形状可以改变，比如使件的形状与静止盘80类似，或者为其它形状。可旋转的件或盘70进一步包括设置在邻近凸缘72处的入口76。可旋转的件70的凹入部74与转子56的一对叉形件78接合。阀件64的第二阀件80是一个静止盘80，它具有两个通孔82。该静止盘80包括一对杆件84，这些杆件由静止盘80的周边向外伸展，并且与位于壳件50的内表面上的凹陷(未示出)接合。杆件84与阀门外壳50接合，以防止在其中转动。当使阀杆40，转子56，以及因此可旋转的盘70相对于静止盘80旋转90℃时，静止盘80的通孔82与可旋转的盘70的入口76协调一致。通过在阀门外壳50的内表面上形成的止动件86(见图5A和5B)防止可旋转的盘70转动超过90℃。更具体地说，止动件86防止转子的叉形件78在阀门外壳50内转动大于90℃。

阀件64的盘70，80最好由陶瓷材料制成。使用陶瓷材料是有利的条件在于，陶瓷材料有相当大的惰性，并且是强度很大的材料。这样，盘70和80将不会由于通过该阀门组件42传输的水或流体中可能包含的成分而随时间退化。进而，陶瓷材料是耐划伤的，可以防止这些盘在无结霜龙头10的整个寿命期间被损坏。虽然在本发明中使用陶瓷材料是优选的，但是应当理解，本发明可以设想使用其它材料。例如，盘可以由高强度的聚合物，黄铜，不锈钢，或者任何其它适当的材料制成。

阀门芯筒组件42包括例如由聚合物材料或者塑料比如聚丙烯，聚苯乙烯或者聚乙烯制成的一个单向阀66，并且将该单向阀在阀门芯筒组件42的阀座52内设置在阀件64的上游(即在水源8与阀件64之间)。替代地，可以将单向阀66设置在一个单向阀座49内，将该单向阀座设置在阀门外壳50与阀座52之间(见图7)。在这个替代的实施例中，单向阀座49是另一个圆柱形件，它由与阀门外壳50和阀座52相同的材料(例如黄铜)制成。为了把单向阀座49连接到阀门外壳50和阀座52上，该单向阀座49最好包括一对带螺纹的部分53和55，这些带螺纹的部分与阀门外壳50和阀座52的带螺纹部分接合。否则，可以通过焊接，铜焊或者类似技术把单向阀座49连接到阀座52上。应当理解，当采用单向阀座49时，在阀座52中可能希望包括一个弹簧51。这个弹簧51在单向阀座49中支承着单向阀66，并且当在无结霜龙头10内出现反向压力时防止单向阀66移入阀座52中。

单向阀66包括一个圆柱形件88(见图6A)，并且通过一个垫片90将单向阀66与阀件64分开，该垫片最好由硅树脂或橡胶制成。单向阀66进一步包括一个弹簧92和一个柱塞94(在图6A和6B中示出)，通过水的流动致动弹簧和柱塞。一个O形环95围绕着柱塞94，以在柱塞94和无结霜龙头10处于关闭状态时防止出现泄漏。利用单向阀66来防止出现虹吸作用，并且释放反向压力。在防止出现虹吸作用方面，当在柱塞94两端存在一个负的压力差时，单向阀66防止水通过阀门芯筒组件42反向流动和重新进入位于建筑物内的进入管道的水供应装置中。因此，将单向阀66设置在阀件64的上游是有利的。

现在将描述按照本发明的无结霜龙头组件10的工作。为了打开无结霜龙头阀门组件10，在第一方向上旋转手把17(见图2)。因为阀件64是一个1/4圈阀门，所以手把17仅只转动90℃就可以将阀件64旋转到一个打开位置。手把17致动阀杆40和转子56，以使阀件64的可旋转的盘70转动1/4圈或者90℃。在图5A和5B中示出了阀件64的这个1/4圈的动作。当使可旋转的盘70转动90℃时，可旋转的盘70的入口76与静止盘80的通孔82对准，使得水可以流过。

当使可旋转的盘70的入口76与通孔82对准时，在柱塞94的两端存在一个正的压力差。这个正的压力差朝向圆柱形件88压缩该弹簧，并且将柱塞94致动到一个打开位置(见图6A)。当柱塞94处于打开位置时，使得来自水源8比如位于建筑物内的进入管道的高压水可以朝向单向阀66流动，并且通过单向阀66。对于在居民或商业应用中的使用，最好将单向阀设计成适应120psi或者更低的水压。然而，应当理解，可以修改本发明的阀门设计，从而可以适应更高的水压。更具体地说，可以加大芯筒48，阀件64以及单向阀66的部件，或者增加这些部件的强度，以适应更高的压力。

高压水流过打开的单向阀66，朝向1/4圈的阀件64。水流过彼此对准的通孔82和盘70的入口76，并且进入芯筒48的壳件50中。随后，水通过出口54流出芯筒48的壳件50，并且进入套筒组件14。随后，水围绕阀杆40流动，并且流过套筒件14向下游朝向套筒接合组件12流动，且由排水管道20流出。

为了关闭阀门组件42，并且将无结霜龙头10关掉，在第二方向即相反的方向上将手把17旋转一个1/4圈。手把17再一次致动阀杆40和转子56，以将可旋转的盘70转动90℃达到一个关闭位置。图6A示出了1/4圈的阀门10的一个关闭位置，而图6B示出了一个打开位置。参见图6B，可以看到，可旋转的盘70的入口76和静止盘80的通孔82变成不对准的状态，并且阻止水流过该1/4圈的阀门64。这样，在阀门组件42与水源8之间就将存在一个反向压力或者负的压力差(见图1)。这个负的压力差使得弹簧91可以减压，造成单向阀66的柱塞94“进入”一个关闭位置，并且阻止仍然在阀门芯筒48下游的水由于虹吸作用返回进入管道中。

在图7-11示出的本发明中，阀杆40的形式为一个中空管，它带有在它的阀门连接部分44形成的一个连接器41。该连接器41由与阀杆40相同的材料(例如黄铜)制成，并且形状为圆柱形。该连接器41的上游是包括一个U形(填充)密封件59的滑动板57。将滑动板57可滑动地支承在转子56上，用以进行轴向运动，为的是将通过连接器41形成的水通道密封起来，如下面将描述的那样。滑动板57最好由塑料或橡胶制成。如在图9中所示，U形密封件59是一个锥形或者冠状形的颈圈，它具有倾斜或者在下游方向上在对角线上向外伸展的一单一侧壁61。最好，该U形密封件59由橡胶制成，或者它是聚合物的。该U形密封件59的直径最好比套筒组件14的管道的直径小，从而在侧壁61的边缘63与管道的内径之间存在一个小的间隙。

当阀门芯筒组件42处于打开位置时(见图6B)，水由阀门外壳50的径向上的出口54流出，并且向下游朝向套筒接合件12流动。随着水向下游流动，水与U形密封件59接触(见图8)，并且使U形密封件59和滑动板57朝向连接器41位移。一旦滑动板57贴靠在连接器41上，水的动量使得U形密封件59的侧壁61在径向上向里面偏转(见图9)，使得水朝向阀杆40流动(见图8)。这使得水可以继续围绕着U形密封件59向下游朝向套筒接合件12流动。然而，由于U形密封件59的存在，围绕U形密封件59的水流稍微受到限制，并且因此变得比较平缓，从而减小了因无结霜龙头10处在它的打开位置所发出的噪音。在这方面，应当理解的是，不需要将U形密封件59设置在滑动板57上，而可以将它设置在阀门外壳50的径向上的出口54下游的任何位置。更具体地说，可以在阀门外壳50，转子56或者阀杆40的一部分上形成U形密封件59，它仍然可以实现使水流变得比较平缓的功能，以减小在无结霜龙头10工作期间所产生的噪音。

滑动板57和U形密封件59的使用也帮助释放阀门组件42下游的压力。更具体地说，在无结霜龙头10的使用期间，使用者通常把一个带有喷嘴的软管连接到套筒接合件12上，以控制通过软管的水流量。这样，当阀门组件42和喷嘴都处于关闭位置时，在阀门组件42的下游会产生一个压力(即，反向压力)，这个压力可以对阀门组件42和无结霜龙头10的部件施加应力。虽然将无结霜龙头10的部件设计成能够经受典型大小的这种反向压力，但是当出现软管被卷曲，被踩踏，被过度驱动等情况时，可能会发生问题。具体地说，这可能造成出现过大的反向压力，发展到可能损坏阀门组件42和无结霜龙头10的部件。

因此，滑动板57的功能是提供压力释放功能。具体地说，当反向压力足够大时，U形密封件59和滑动板57反过来向上游朝向转子56滑动。这种相对的滑动使滑动板57的携带的一个密封件75移动，以暴露出一个通过连接器41形成的通道65。本领域技术人员将会认识到，U形密封件59不会将阀杆组件40上的通道65密封起来，使得当

滑动板57向上游移动时位于滑动板57与阀门组件之间的水可以流动。

参见图10A和10B，可以看到，连接器41包括一个管道65，它与中空阀杆40处于流体连通状态。当使滑动板57向上游位移时，管道65被暴露出来，通过管道65并且通过中空阀杆40建立了一个由套筒组件14的下游位置30通过连接器41的排水通道。水或者可以通过位于手把17内的阀杆40的管道65流出，或者通过阀杆40继续向下游流动并通过手把17中的一个开孔流出，其中紧固件(或紧固装置)36将手把17连接到阀杆40上。在这方面，因为连接到手把17上的阀杆40的致动部分38具有一个非圆形的正方体(或者星形体73)(见图11)，所以水可以通过手把17流出。然而，由于阀杆40的致动部分38的非圆形的形状73，所以水可以通过凸起部69围绕紧固件36流动，并且流出手把17。因此，水通过手把17的泄漏可以释放在无结霜龙头10中可能出现的反向压力。

在滑动板57与阀门外壳50之间可以设置一个弹簧71。这样，在由作用在滑动板57和U形密封件59上的压力所产生的作用力比弹簧71的偏置作用力大的情况下，通过水的反向压力将使滑动板57仅可以向上游移动。在这方面，弹簧71的弹簧常数在0.025到0.075N/mm的范围内是优选的，最可取地，大约为0.05N/mm。然而，本领域技术人员将会认识到：弹簧常数可以随着滑动板57的几何形状改变。通过在滑动板57与转子56之间设置弹簧71，连接器41中的管道65将仅在可能损坏无结霜龙头10的极端反向压力的情况下才会暴露出来。

1/2圈的阀门

在图12-16中示出了一个1/2圈的无结霜阀门组件，用附图标记100整体地标记该组件。半圈的阀门组件100在实际上所有的方面与在图1-11中所示的1/4圈的无结霜阀门组件10类似，区别只在于在阀门芯筒组件中所采用的阀件的构形不同。图12示出了用于按照本发明的1/2圈阀门的阀门芯筒组件的部件分解透视图，该芯筒组件整体地用附图标记102表示。图16示出了完全组装起来的阀门芯筒组件102。阀门的各部件的平衡如上面联系着1/4圈的阀门组件详细地示出和讨论过的那样。如下面将更详细地讨论的那样，本发明的原理可以应用于实际上可以旋转直到180℃的任何阀门，唯一的差别是在阀门芯筒组件102中的静止阀件和可旋转阀件中的通孔和水通道的构形不同。

参见图12，阀门芯筒组件102包括一个静止阀件104和一个可旋转阀件106。在图14中更详细地示出了可旋转阀件106，而在图15中更详细地示出了静止阀件104。如在图12，14和15中所示，将可旋转阀件106设置在顶部，它可以相对于静止阀件104转动，或者使水可以流过阀件104和106，或者阻止水通过。

如在图12和15中所示，静止阀件104包括在静止阀件104的半圆形部分中形成的一个或多个通孔107。图14以颠倒后的图示出了可旋转阀件106。如图所示，将可旋转阀件106形成为一个大致圆形或者圆柱形部件，其带有一个弧形凹入部或斜面部分110，此斜面部分形成一个水通道。在可旋转阀件106的一个半圆形部分中类似地形成水通道110。这样，当在第一方向上将可旋转阀件106转动180℃时，水通道110将与一个或多个通孔108对准，从而形成用于阀门的一个打开位置，并且容许水可流过两个阀件104，106。相反，在相反的方向上转动可旋转阀件106将引起水通道110被静止阀件104的实心部分112关闭，从而阻止水流过阀件104，106。

应当理解，可以设想在四分之一圈阀门与半圈阀门之间的其它实施例。在这些其它实施例中，将静止阀件104的构形做成有比静止阀件104的半圆形部分小的通孔，并且在比阀件106的半圆形部分小的部分中类似地形成水通道。例如，对于1/3圈的阀门或者其它阀门，可以将静止阀件104的构形做成有一个通孔，它覆盖盘形的静止阀件104的三分之一或者120℃。类似地将可旋转阀件的构形做成使得在第一方向上它的水通道与静止阀件中的通孔对准，并且在一关闭方向上被阻断，其中在打开位置与关闭位置之间的差别例如为三分之一圈。实际上，通过改变静止阀件104和可旋转阀件106的构形可以实现无限数目的实施例。

参见图12，可旋转阀件106和静止阀件104形成阀门芯筒组件102的一部分。特别是，将可旋转阀件106设置在静止阀件104的顶部，并且将可旋转阀件106的构形做成可以转动。可旋转阀件106进一步包括一个狭缝114，用来接纳阀杆118的一个延长的舌形件116。如上面讨论过的那样，把阀杆118装接到手把(未示出)上。因此，当转动手把时，阀杆118和可旋转阀件106将会一起转动。

通过由一个上壳体120和一个下壳体122形成的壳体装放可旋转阀件106和静止阀件104，以及阀杆118。把上壳体120做成有一个通孔124，用来接纳阀杆118的一个延长轴126。上壳体120也包括一个径向上设置的水通道126，与上面示出并描述过的用于1/4圈阀门芯筒的通道类似。如在图16中所示，上壳体120的内部121形成有螺纹，使得可以将它固定到下壳体122的一个带螺纹的部分130上。使用一个橡胶垫片143将下壳体122相对于上壳体密封起来。多个O形环123，127和129将阀杆118相对于上壳体120密封。一个夹子141将阀杆118固定到上壳体120上。

下壳体122也形成用于单向阀130的一个阀座。如最清楚地在图16中所示出的那样，下壳体122也包括一个带螺纹的部分137，它适于固定到一芯筒座135的一个带螺纹的部分133上(见图12)。将单向阀组件131和一个弹簧136夹在下壳体122和芯筒座135内。使用一个O形环将下壳体组件122密封到芯筒座135上。

在图13中详细地示出了单向阀组件131。如图所示，单向阀组件131包括一个柱塞137和一个偏置弹簧139。用箭头150示出了来自水源的水流方向。在把阀门打开的条件下，来自水源的水压力推动柱塞137离开它的座，使得水可以流动，从而压缩弹簧139。当把阀门旋转到一个关闭位置时，柱塞137两端的压力相等，从而被压缩的偏置弹簧139把柱塞137偏置到一个如在图13中所示的关闭位置或座放的位置。这样，单向阀131防止水供应源受到来自外部来源的污染。

对本发明的描述本质上只是示例性的，因此，希望将不偏离本发明要点的变化包括在本发明的范围之内。这些变化不应视为偏离了本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种阀门芯筒组件，它包括：

具有入口和出口的壳体；

设置在所述阀门壳体内的阀件，其可旋转地经过180°在关闭位置与打开位置之间定位，以选择性地使得能够由所述入口流体连通到所述出口，所述阀件包括第一阀元件和设置在下游且关于所述第一阀元件可旋转定位的第二阀元件，所述第一阀元件具有在其中形成的第一通道，其中当所述阀件处于所述打开位置时，所述第一通道与在所述第二阀元件中形成的轴向弧形凹入部对准，当所述阀件处于所述关闭位置时，所述第二阀元件阻断所述第一通道。

2.一种无结霜龙头，它包括：

设置在细长管道的第一端的套筒接合件；

设置在所述细长管道的第二端的阀门组件，所述阀门组件包括设置在壳体内的阀件，其可旋转地经过180°在关闭位置与打开位置之间定位，以选择性地使得能够由入口流体连通到出口，所述阀件包括第一阀元件和设置在下游且关于所述第一阀元件可旋转定位的第二阀元件，所述第一阀元件具有在其中形成的第一通道，当所述阀件处于所述打开位置时，所述第一通道与在所述第二阀元件中形成的第二通道对准，当所述阀件处于所述关闭位置时，所述第二阀元件阻断所述第一通道，且所述阀门组件还包括设置在所述壳体内在所述壳体的入口与所述阀件之间的单向阀，以选择性地阻止由所述入口流体连通到所述阀件；

阀杆，其由所述第一端延伸到所述阀件，从而通过所述阀杆可旋转地将所述阀件定位；以及

设置在所述阀杆上的滑动板，它包括带有可变形的侧壁的颈圈，当所述阀件定位在所述关闭位置与所述打开位置之间时，所述滑动板可滑动地在所述阀杆上定位。

3.按照权利要求1所述的组件，其特征在于，其还包括设置在所述壳体内在所述入口与所述阀件之间的单向阀，以选择性地阻止由所述出口流体连通到所述入口。

4.按照权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一阀元件包括固定在所述阀门壳体内的第一盘，而所述第二阀元件包括在所述阀门壳体内可相对于所述第一盘可旋转定位的第二盘。

5.按照权利要求1所述的组件，其特征在于，通过在所述第一阀元件中的半圆形的孔形成所述第一通道。

6.按照权利要求1所述的组件，其特征在于，其还包括与所述第二阀元件接合并有效的将所述第二阀元件相对于所述第一阀元件转动定位的转子和固定于所述转子上的连接器，所述连接器包括排水管道。

7.按照权利要求2所述的无结霜龙头，其特征在于，所述第一阀元件包括固定在所述阀门壳体内的第一盘，而所述第二阀元件包括在所述阀门壳体内可相对于所述第一盘可旋转定位的第二盘。

8.按照权利要求2所述的无结霜龙头，其特征在于，通过在所述第一阀元件中的半圆形的孔形成所述第一通道。

9.按照权利要求2所述的无结霜龙头，其特征在于，通过在所述第二阀元件中轴向上形成的弧形凹入部形成所述第二通道。

10.按照权利要求2所述的无结霜龙头，其特征在于，其还包括与所述第二阀元件接合并有效的将所述第二阀元件相对于所述第一阀元件转动定位的转子和设置在固定于所述转子的所述阀杆上的连接器，所述连接器包括排水管道。

11.一种阀门，它包括：

具有入口和出口的壳体；

设置在所述壳体内在所述入口与所述出口之间的阀件，所述阀件包括第一阀元件和第二阀元件，所述第二阀元件设置在所述第一阀元件的下游且关于所述第一阀元件可旋转地定位，从而在所述第一阀元件中形成的第一通道可与所述第二阀元件中的轴向弧形凹入部对准；以及

设置在所述入口与所述阀件之间的单向阀。

12.按照权利要求11述的阀门，其特征在于，通过与所述第二阀元件接合的转子使得所述第二阀元件关于所述第一阀元件可旋转定位。

13.按照权利要求12所述的阀门，其特征在于，其还包括滑动板，所述滑动板包括设置在所述转子上的形成可变形的侧壁的环形颈圈，所述滑动板可滑动地在所述转子上定位。

14.按照权利要求11所述的阀门，其特征在于，所述第二阀元件可旋转地经过180°相对于所述第一阀元件定位。

15.一种包括按照权利要求11所述的阀门的无结霜龙头。

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