專利名稱：冷/熱水混水龍頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種冷/熱水混水龍頭，尤其涉及一種具有溫度感測(cè)、壓力感測(cè)、和壓力轉(zhuǎn)換功能的閥機(jī)構(gòu)的節(jié)水的冷/熱水混水龍頭。
背景技術(shù)：
在用于冷/熱水混水龍頭中，當(dāng)初始開啟熱水時(shí)，由于熱水管道中殘留的水的溫度較低，或由于熱水管道過長(zhǎng)引起的散熱從而導(dǎo)致熱水在流到該冷/熱水混水龍頭時(shí)熱水溫度低于所希望的溫度，因此這些水通常被排放掉。這樣，造成了水的浪費(fèi)和加熱該熱水的能量的浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容
借助本發(fā)明的冷/熱水混水龍頭及其可實(shí)現(xiàn)溫度感測(cè)、壓力感測(cè)裝置、和壓力轉(zhuǎn)換的閥機(jī)構(gòu)，可解決以上所述的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。在開始接通熱水時(shí)，沒有達(dá)到預(yù)定溫度的熱水被輸送到冷水供應(yīng)管中或輸送到回水管中，如果設(shè)置有回水管的話。隨著熱水的溫度的逐漸升高，本發(fā)明的冷/熱水混合閥機(jī)構(gòu)被促動(dòng)，以便切換到正常的供水模式，即，供應(yīng)單獨(dú)的熱水或熱/冷水混合后所獲得的水，從而可向使用者提供達(dá)到或高于預(yù)定溫度的水。
由于沒有將沒有達(dá)到所需溫度的熱水白白地排掉，而是將所述水輸送到冷水供應(yīng)管和/或回水管中以便后續(xù)使用，因此節(jié)約了這部分水。盡管這部分節(jié)約的水量較少，但是考慮到如果依據(jù)本發(fā)明的冷/熱水混水龍頭被廣泛地應(yīng)用并且在日常使用時(shí)可能頻繁地進(jìn)行接通和關(guān)斷，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，通過應(yīng)用本發(fā)明的水龍頭而獲得到的節(jié)約水量將是非常可觀的，當(dāng)然所獲得的收益也相當(dāng)明顯。
圖1是本發(fā)明的水龍頭的橫截面圖；圖2是沿圖1的II-II截取的水龍頭的截面圖；圖3是沿圖1的III-III截取的水龍頭的截面圖；圖4是沿圖1的IV-IV截取的水龍頭的截面圖；圖5示出了用于本發(fā)明的水龍頭的閥片；圖6是本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)的截面圖；圖7-9示出了本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)的套管結(jié)構(gòu)及其開口；圖10示出了活塞的漸縮部分，其面對(duì)壓力輸出開口；圖11是本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)100的水平截面圖，其狀態(tài)為熱敏元件未促動(dòng)并且熱水壓力大于冷水壓力；圖12是本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)100的垂直截面圖，其狀態(tài)為熱敏元件未促動(dòng)并且熱水壓力大于冷水壓力；圖13是本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)100的水平截面圖，其狀態(tài)為熱敏元件已促動(dòng)并且熱水壓力大于冷水壓力；圖14是本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)100的垂直截面圖，其狀態(tài)為熱敏元件已促動(dòng)并且熱水壓力大于冷水壓力；圖15是本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)100的水平截面圖，其狀態(tài)為熱敏元件未促動(dòng)并且冷水壓力大于或等于熱水壓力；圖16是本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)100的垂直截面圖，其狀態(tài)為熱敏元件未促動(dòng)并且冷水壓力大于或等于熱水壓力；圖17是本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)100的水平截面圖，其狀態(tài)為熱敏元件已促動(dòng)并且冷水壓力大于或等于熱水壓力；和圖18是本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)100的垂直截面圖，其狀態(tài)為熱敏元件已促動(dòng)并且冷水壓力大于或等于熱水壓力。
具體實(shí)施例方式
以下參照?qǐng)D1-4來描述本發(fā)明的冷/熱水混水龍頭的基本結(jié)構(gòu)。
如圖1和2所示，該水龍頭包括柱形殼體1、手柄2、和水龍頭出水口。該水龍頭在相對(duì)于圖2的圖面的左側(cè)和右側(cè)分別設(shè)置有與熱水供應(yīng)管連接的熱水入口3和與冷水供應(yīng)管連接的冷水入口4。應(yīng)當(dāng)理解，熱水入口3和冷水入口4可以依據(jù)需要設(shè)置在其它位置。同樣，水龍頭的殼體和手柄的形狀也可依據(jù)用戶的要求加工。在一優(yōu)選實(shí)施例中，依據(jù)本發(fā)明的水龍頭還可設(shè)置有回水出口14以便與回水管連接，如果公用供水系統(tǒng)鋪設(shè)有回水管的話。
在圖3所示的截面中，示出了由附圖標(biāo)記100總體表示的本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)。當(dāng)水龍頭的手柄被促動(dòng)以便接通來自熱水源的熱水時(shí)，熱水經(jīng)熱水供應(yīng)管流向熱水入口3，并且隨后流過導(dǎo)管52和閥片41、42的閥片熱水入口6。應(yīng)當(dāng)注意，如果流經(jīng)所述閥片41、42之后的熱水溫度低于所需的預(yù)定溫度，(這可能是由于流經(jīng)熱水供應(yīng)管的熱水的熱量散失到周圍環(huán)境中而造成的)，這部分低于所需溫度的熱水(即溫水)不是直接從水龍頭出水口排出，而是借助本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)100排到增壓腔20(參見圖4)中，隨后被輸送到冷水腔5(參見圖4)內(nèi)以便進(jìn)入冷水供應(yīng)管，這將在以下詳細(xì)描述。
現(xiàn)參照?qǐng)D3和15，當(dāng)所述溫水向下流經(jīng)導(dǎo)管50以便流向閥機(jī)構(gòu)100時(shí)，該閥機(jī)構(gòu)100處于初始狀態(tài)，即，由于溫水的溫度低于預(yù)定的溫度，因此沒有促動(dòng)熱敏元件10。另一方面，如果熱敏元件10感測(cè)到周圍溫度升高到預(yù)定溫度，該熱敏元件10將縱向膨脹。以下參照?qǐng)D6來詳細(xì)描述本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)100。
閥機(jī)構(gòu)100具有可彼此相對(duì)地滑動(dòng)或一體地滑動(dòng)的內(nèi)套管8和外套管9，如圖6所示。另外，閥機(jī)構(gòu)100在一端處具有熱敏元件10并且在另一端處具有端板17。熱敏元件10在內(nèi)套管8內(nèi)居中地延伸以與內(nèi)套管8成一體的隔板45連接，該隔板45將內(nèi)套管8中的空間分為兩個(gè)彼此不透水的隔室70、80。容納熱敏元件10的隔室與熱水導(dǎo)管50連通，因此以下稱為“熱水隔室80”。該熱水隔室80經(jīng)由導(dǎo)管50、閥片41、42、和導(dǎo)管52與熱水入口3連通，因此熱水隔室80內(nèi)的壓力大致等于熱水供應(yīng)管內(nèi)的壓力。隔板45與端板17之間的隔室與冷水腔5連通，因此以下稱為“冷水隔室70”。在該冷水隔室70中，在隔板45與端板17之間設(shè)置有彈簧16，如圖6所示。在端板17上具有一開口，來自冷水供應(yīng)管的冷水進(jìn)入冷水腔5并且經(jīng)該開口進(jìn)入冷水隔室，這使得冷水隔室內(nèi)的壓力大致等于冷水腔5的壓力，也就是大致等于冷水供應(yīng)管中的壓力。在一優(yōu)選實(shí)施例中，在該冷水隔室內(nèi)設(shè)置有響應(yīng)于熱敏元件10的動(dòng)作而同步聯(lián)動(dòng)的桿18，該桿18從端板17上的該開口突伸出來。
該彈簧16的彈性模量設(shè)定成較大，使得該熱水隔室中的壓力以及該冷水隔室中的壓力均不能壓縮或拉伸該彈簧。因此，該外套管9和該內(nèi)套管8可被認(rèn)為成一整體的結(jié)構(gòu)，并且在不施加外界驅(qū)動(dòng)力的情況下，該外套管9和該內(nèi)套管8可響應(yīng)于該熱水壓力和該冷水壓力的壓力差從而一體地在缸結(jié)構(gòu)內(nèi)滑動(dòng)。
參照?qǐng)D6-9以及圖11-18，內(nèi)套管8和外套管9所形成的套管結(jié)構(gòu)具有多個(gè)開口，其包括但不限于，與冷水腔5連通的冷水開口11、與增壓腔20連通的溫水開口12、與冷/熱水混合裝置連通的熱水開口13、與供水系統(tǒng)回水管連通的回水開口14、和向活塞21提供壓力的壓力輸出開口15。
盡管該套管結(jié)構(gòu)可沿縱向一體地滑動(dòng)，但是所述的一體滑動(dòng)還受到殼體1的限制。在由殼體1形成的管道內(nèi)，該套管結(jié)構(gòu)被一彈簧31朝向熱敏元件10偏壓，如圖11-18所示。而且，在該管道中可形成有位于端部處的臺(tái)階部，從而構(gòu)造成類似缸的結(jié)構(gòu)。如上所述，該套管結(jié)構(gòu)在其兩側(cè)分別承受熱水壓力和冷水壓力。另外，由于該彈簧31的彈性模量較小，因此當(dāng)熱水壓力大于冷水壓力時(shí)，所產(chǎn)生的壓力差克服彈簧31將該套管結(jié)構(gòu)偏壓到端板17的一側(cè)上，如圖11-14所示。另一方面，當(dāng)冷水壓力大于熱水壓力時(shí)，所產(chǎn)生的壓力差將該套管結(jié)構(gòu)偏壓到熱敏元件10的一側(cè)上，如圖15-18所示。當(dāng)水龍頭關(guān)斷或冷水壓力等于熱水壓力時(shí)，該套管結(jié)構(gòu)被彈簧31偏壓到熱敏元件10的一側(cè)上。其中，圖11、13、15、17示出了套管的水平截面；圖12、14、16、18示出了套管的垂直截面。
當(dāng)促動(dòng)水龍頭的手柄以使熱水接通時(shí)，流向閥機(jī)構(gòu)100的熱水經(jīng)熱敏元件10與內(nèi)套管8之間的間隙進(jìn)入熱水隔室。如上所述，如果熱水壓力大于冷水壓力，則該套管結(jié)構(gòu)偏壓向端板17的一側(cè)，并壓縮彈簧31以抵靠在缸結(jié)構(gòu)上。此刻，如果熱水溫度低于預(yù)定溫度，這樣不會(huì)導(dǎo)致熱敏元件10促動(dòng)。如圖11和12所示，冷水開口11、溫水開口12、和回水開口14是打開的，而熱水開口13和壓力輸出開口15被關(guān)閉。在較大的熱水壓力作用下，如圖中箭頭所示，溫度低于預(yù)定溫度的熱水即溫水經(jīng)冷水開口11和冷水腔5被壓入到冷水供應(yīng)管中，而不經(jīng)由熱水開口13從水龍頭出水口流出；如果供水系統(tǒng)設(shè)置有回水管的話，可經(jīng)回水開口14流向回水管。經(jīng)過一段時(shí)間之后，如果熱水溫度高于或達(dá)到預(yù)定溫度，熱敏元件10被促動(dòng)從而縱向膨脹，這對(duì)于隔板45施加一較大的驅(qū)動(dòng)力，足以使得內(nèi)套管8相對(duì)于外套管9朝向端板17一側(cè)滑動(dòng)。如圖13和14所示，冷水開口11、溫水開口12、回水開口14和壓力輸出開口15被關(guān)閉，而熱水開口13被打開。這樣，熱水經(jīng)熱水開口13流向冷-熱水混合機(jī)構(gòu)以便從水龍頭出水口流出。
另一方面，如果冷水壓力大于或等于熱水壓力，則該套管結(jié)構(gòu)被偏壓向熱敏元件10的一側(cè)上，并且內(nèi)套管8抵靠缸結(jié)構(gòu)的臺(tái)階部。此刻，如果熱水溫度低于預(yù)定溫度，這樣不會(huì)導(dǎo)致熱敏元件10促動(dòng)。如圖15和16所示，溫水開口12、回水開口14和壓力輸出開口15是打開的，而冷水開口11、熱水開口13被關(guān)閉。如圖中箭頭所示，溫水經(jīng)溫水開口12進(jìn)入增壓腔20；如果供水系統(tǒng)設(shè)置有回水管的話，溫水可經(jīng)回水開口14流向回水管。同樣，經(jīng)過一段時(shí)間之后，如果熱水溫度高于或達(dá)到預(yù)定溫度，熱敏元件10被促動(dòng)從而縱向膨脹，這對(duì)于隔板45施加一較大的驅(qū)動(dòng)力，足以使得內(nèi)套管8相對(duì)于外套管9朝向端板17一側(cè)滑動(dòng)。如圖17和18所示，冷水開口11、溫水開口12、回水開口14和壓力輸出開口15被關(guān)閉，而熱水開口13被打開。這樣，熱水經(jīng)熱水開口13流向冷-熱水混合機(jī)構(gòu)以便從水龍頭出水口流出。
可以看出，本發(fā)明的閥機(jī)構(gòu)100的兩側(cè)分別承受熱水壓力和冷水壓力，并且對(duì)應(yīng)于熱水壓力和冷水壓力的不同情況來切換相應(yīng)開口的開啟和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)于熱水壓力和冷水壓力的感測(cè)。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)所述溫水的溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，在不需要使用者施加主動(dòng)控制的情況下，無論溫水的壓力如何，溫水均不會(huì)流出水龍頭出水口而白白排放掉，這將在以下詳細(xì)描述。
如圖10所示，在冷水隔室70內(nèi)的冷水經(jīng)由輸出開口15流向用于對(duì)增壓腔進(jìn)行增壓的活塞21?；钊?1容納在殼體1構(gòu)造成的缸結(jié)構(gòu)內(nèi)，如圖6所示。該活塞的一端與大氣環(huán)境連通，該活塞的另一端抵靠一用于使該活塞復(fù)位的彈簧22。在一優(yōu)選實(shí)施例中，活塞21與一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)例如減速齒輪系聯(lián)接，以便借助(例如安裝在外部的)馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)該活塞21進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如圖6所示，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括由彼此嚙合的大齒輪28和小齒輪29和與大齒輪28連接的凸輪軸27，從而構(gòu)造成減速齒輪系。這樣，可在冷水壓力較低的情況下，由馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)該活塞21對(duì)增壓腔20加壓。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，還可設(shè)置其它類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如與活塞連接的斜盤。
如圖6和10所示，活塞21面對(duì)壓力輸出口15的部分構(gòu)形成漸縮，以便形成一截面漸縮的部分。由于活塞21形成有該漸縮部分，在垂直活塞縱向方向的方向上，形成有一橫截部分。在初始位置時(shí)，該漸縮部分面對(duì)壓力輸出開口15。當(dāng)來自冷水腔5(即冷水隔室)的冷水的壓力經(jīng)由壓力輸出開口15施加到活塞21的該漸縮部分上時(shí)，冷水壓力沿活塞的縱向方向向該橫截部分施加一力，以使得活塞21克服彈簧22的彈性力而朝向增壓腔20移動(dòng)。借助于活塞21的上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了將垂直于活塞的壓力轉(zhuǎn)換成沿活塞縱向的壓力的功能。盡管該移動(dòng)量較小，但是這足以使得增壓腔20內(nèi)的所述溫水的壓力升高?？勺鳛樘鎿Q方式的，如上所述，活塞21也可由馬達(dá)借助該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)朝向增壓腔20移動(dòng)。
再次參照?qǐng)D4，增壓腔20與冷水腔5之間設(shè)置有一單向閥23，該單向閥23只允許溫水從增壓腔20流入冷水腔5，而不允許從冷水腔5流入增壓腔20。另外，溫水出口12與增壓腔20之間設(shè)置有一單向閥19，該單向閥19只允許溫水從溫水出口12流入增壓腔20，而不允許水從增壓腔20回流到溫水出口12。
單向閥23和單向閥19可采用相同或不同的結(jié)構(gòu)，它們優(yōu)選為是相似的。圖4示出了用于單向閥23和單向閥19的結(jié)構(gòu)，這種單向閥是一種常用的公知單向閥，其包括閥板和彈簧等。但本發(fā)明不限于此，并且可具有另外任何的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
當(dāng)活塞21朝向增壓腔20移動(dòng)以便使得增壓腔20內(nèi)的壓力升高時(shí)，一定量的溫水經(jīng)單向閥23被壓到冷水腔5內(nèi)，該單向閥也稱為排水單向閥。單向閥的閥板面積大于活塞的截面面積，因此，活塞施加的力足以克服單向閥彈簧和冷水腔壓力，以便使單向閥23的閥板開啟。另外，由于冷水腔5與冷水供應(yīng)管是連通的，因此可將溫水壓入冷水供應(yīng)管內(nèi)。借助如上構(gòu)造的本發(fā)明的水龍頭及其閥機(jī)構(gòu)100可迫使這部分的溫水回流到冷水供應(yīng)管中，而不是由水龍頭出水口排放掉。
當(dāng)活塞21朝向增壓腔20移動(dòng)一距離之后，即當(dāng)該漸縮部分移動(dòng)經(jīng)過面對(duì)壓力輸出開口15之后，來自壓力輸出開口15的冷水壓力垂直活塞21，即，在活塞縱向上沒有施加任何分力。這樣，活塞21在彈簧22的作用下回復(fù)到初始位置。此刻，由于活塞21不對(duì)增壓腔20進(jìn)行加壓并且活塞21復(fù)位，這使得在增壓腔20內(nèi)形成負(fù)壓。同時(shí)，排水單向閥23關(guān)閉，以防止冷水腔5內(nèi)的水回流到增壓腔20內(nèi)。當(dāng)增壓腔20內(nèi)形成負(fù)壓時(shí)，使得單向閥19打開，該單向閥19也稱為吸水單向閥，由此使得來自溫水開口12的溫水吸入到增壓腔20內(nèi)以補(bǔ)充水且平衡負(fù)壓，從而完成一循環(huán)過程。
當(dāng)活塞21回復(fù)到原始位置并且對(duì)增壓腔20補(bǔ)水且壓力平衡之后，活塞21又被來自壓力輸出開口15的冷水壓力壓向增壓腔20，以便重復(fù)以上的循環(huán)，以便將溫水壓入到冷水供應(yīng)管中，直到熱敏元件10感測(cè)到來自熱水供應(yīng)管的水溫度達(dá)到預(yù)定溫度。本發(fā)明的水龍頭還可在冷水腔5與冷水供應(yīng)管之間設(shè)置一過濾器，該過濾器可過濾來自冷水供應(yīng)管的水，也可過濾從冷水腔5被壓入到冷水供應(yīng)管的溫水。
隨著沒有達(dá)到預(yù)定溫度的熱水(即溫水)被排到冷水供應(yīng)管或回水管，來自熱水供應(yīng)管的熱水溫度逐漸升高到預(yù)定溫度或更高。此刻，熱敏元件10在感測(cè)到熱水溫度升高到預(yù)定溫度時(shí)被促動(dòng)，以便縱向膨脹并施加一推動(dòng)內(nèi)套管8的力。該力使得內(nèi)套管8相對(duì)于外套管9滑動(dòng)，如圖6、13、14、17、18所示，這樣使得溫水開口12、回水開口14、和冷水開口11、以及壓力輸出開口15被關(guān)閉，同時(shí)使得和熱水開口13打開，即沒有被外套管9阻擋。熱水經(jīng)由混合水口24流出水龍頭出水口，以便提供正常的冷/熱水供應(yīng)功能。
在一實(shí)施例中，與熱敏元件10聯(lián)動(dòng)的桿18可以與一(未示出的)控制單元連接，以便當(dāng)熱水溫度達(dá)到或高于該預(yù)定溫度向控制單元提供一信號(hào)，以表明熱水溫度達(dá)到或高于該預(yù)定溫度并且從水龍頭出水口流出?？刂茊卧砂ǜ嬷褂谜咴撉闆r發(fā)生的裝置，例如蜂鳴器。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可構(gòu)想到其它適當(dāng)?shù)挠|發(fā)裝置來實(shí)現(xiàn)桿18的功能，其包括但不限于傳動(dòng)桿、接近開關(guān)、磁性傳感器、和電子傳感器。
本發(fā)明的水龍頭還可設(shè)置一與水龍頭手柄聯(lián)接的觸發(fā)裝置30，以便當(dāng)接通熱水時(shí)向控制單元發(fā)出一信號(hào)以啟動(dòng)所述的驅(qū)動(dòng)活塞21的馬達(dá)，由此對(duì)增壓腔20內(nèi)的溫水加壓，以迫使其回到冷水供應(yīng)管中。該觸發(fā)裝置30包括但不限于傳動(dòng)桿、接近開關(guān)、磁性傳感器、和電子傳感器。
而且，觸發(fā)裝置30可設(shè)定成與桿/觸發(fā)裝置18相關(guān)聯(lián)，以便當(dāng)熱敏元件10觸發(fā)之后，向控制單元發(fā)送一信號(hào)以使該驅(qū)動(dòng)活塞21的馬達(dá)停機(jī)。
盡管以上描述了本發(fā)明的當(dāng)前被認(rèn)為是優(yōu)選的實(shí)施例，但是本發(fā)明不限于此。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在參照附圖閱讀說明書之后應(yīng)當(dāng)構(gòu)想到，例如，熱敏元件10可以任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)械式、電阻式、電子式的感測(cè)溫度的裝置。而且，內(nèi)套管8和外套管9的相對(duì)滑動(dòng)和/或整體滑動(dòng)也可由其它的驅(qū)動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)。
因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由后附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行各種變型。
權(quán)利要求
1.一種冷/熱水混合水龍頭，其包括控制冷/熱水接通和關(guān)斷的手柄；用于將冷水引入到該水龍頭中的冷水入口(3)；用于將熱水引入到該水龍頭中的熱水入口(4)；用于使冷水與熱水混合的裝置；用于使得所混合的水流向水龍頭出水口的裝置；用于感測(cè)熱水溫度的熱敏元件(10)；基于所述熱敏元件(10)感測(cè)到溫度從而進(jìn)行切換操作的閥機(jī)構(gòu)(100)；當(dāng)促動(dòng)所述手柄以便接通所述熱水時(shí)，如果所述引入的熱水的溫度低于一預(yù)定溫度，該閥機(jī)構(gòu)(100)切換到便于使得所述低于該預(yù)定溫度的熱水經(jīng)由所述冷水入口(3)進(jìn)入冷水供應(yīng)管，而不從所述水龍頭出水口流出，以及當(dāng)促動(dòng)所述手柄以便接通所述熱水時(shí)，如果所述引入的熱水的溫度達(dá)到或高于所述預(yù)定溫度，該閥機(jī)構(gòu)(100)切換到便于使得所述達(dá)到或高于該預(yù)定溫度的熱水流向所述用于使冷水與熱水混合的裝置并隨后從所述水龍頭出水口流出。
2.如權(quán)利要求1所述的冷/熱水混合水龍頭，其特征在于，還包括一用于增壓的裝置(21)，并且該閥機(jī)構(gòu)(100)還包括一感測(cè)所述低于該預(yù)定溫度的熱水的壓力的裝置(8，9，16)，以便當(dāng)所述熱水壓力小于所述冷水壓力時(shí)，該用于增壓的裝置(21)對(duì)所述低于該預(yù)定溫度的熱水進(jìn)行加壓，使得所述低于該預(yù)定溫度的熱水經(jīng)由所述閥機(jī)構(gòu)(100)被壓入到所述冷水入口(3)中。
3.一種冷/熱水混合水龍頭，其包括控制冷/熱水接通和關(guān)斷的手柄；形成在該水龍頭的殼體(1)上以便將冷水引入到該水龍頭中的冷水入口(3)；形成在該水龍頭的殼體(1)上以便將熱水引入到該水龍頭中的熱水入口(4)；在操作上可切換的閥機(jī)構(gòu)(100)，該閥機(jī)構(gòu)(100)包括由該殼體(1)構(gòu)造成的缸結(jié)構(gòu)，該缸結(jié)構(gòu)在兩側(cè)均具有一用于抵靠的端部；在該缸結(jié)構(gòu)內(nèi)可縱向滑動(dòng)的外套管(9)；容納在該外套管(9)內(nèi)且可相對(duì)于該外套管(9)滑動(dòng)的內(nèi)套管(8)；用于將該內(nèi)套管(8)分隔成熱水隔室(80)和冷水隔室(70)的隔板(45)，該熱水隔室與該熱水入口(4)流體連通；設(shè)置在該外套管(9)的一端部處的端板(17)，該端板(17)上設(shè)置有一孔，該冷水隔室借助該孔與該冷水入口(3)流體連通；設(shè)置在該隔板(45)與該端板(17)之間且容納在該冷水隔室內(nèi)的彈簧(16)；以及縱向延伸到該熱水隔室中且抵靠該隔板(45)以便感測(cè)熱水溫度的熱敏元件(10)，該彈簧(16)的彈性模量如此確定，即，使得來自該熱水入口(4)的熱水壓力即該熱水隔室中的壓力以及來自該冷水入口(3)的冷水即該冷水隔室中的壓力均不能壓縮該彈簧，從而使得在不施加驅(qū)動(dòng)力的情況下，該外套管(9)和該內(nèi)套管(8)可響應(yīng)于該熱水壓力和該冷水壓力的壓力差從而一體地在缸結(jié)構(gòu)內(nèi)滑動(dòng)，當(dāng)該熱水隔室中的熱水溫度低于預(yù)定溫度時(shí)，該熱敏元件(10)不被促動(dòng)，而當(dāng)該熱水隔室中的熱水溫度達(dá)到或高于所述預(yù)定溫度時(shí)，該熱敏元件(10)被促動(dòng)以便縱向膨脹，并對(duì)該隔板(45)施加一較大的驅(qū)動(dòng)力，該力足以壓縮該彈簧(16)，從而使得該內(nèi)套管(8)相對(duì)于該外套管(9)朝向該端板(17)滑動(dòng)，由該外套管(9)和該內(nèi)套管(8)構(gòu)造成的套管結(jié)構(gòu)具有與該冷水入口(3)連通的冷水開口(11)和與水龍頭出水口連通的熱水開口(13)，該冷水開口(11)和該熱水開口(13)按以下方式定位，即，當(dāng)接通熱水時(shí)，在流入該熱水隔室的熱水溫度低于該預(yù)定溫度的情況下，如果該熱水隔室內(nèi)的熱水壓力大于該冷水隔室內(nèi)的冷水壓力，則所產(chǎn)生的壓力差使得該外套管(9)和該內(nèi)套管(8)朝向該端板(17)一體地滑動(dòng)以便抵靠在缸結(jié)構(gòu)端部上，從而打開該冷水開口(11)且關(guān)閉該熱水開口(13)，這樣使得溫度低于該預(yù)定溫度的所述熱水在較高的熱水壓力作用下經(jīng)由所述冷水入口(3)進(jìn)入冷水供應(yīng)管，而不從所述水龍頭出水口流出，如果流入該熱水隔室的熱水溫度達(dá)到或高于該預(yù)定溫度，該熱敏元件(10)被促動(dòng)，以使得該內(nèi)套管(8)相對(duì)于該外套管(9)朝向該端板(17)滑動(dòng)，從而打開該熱水開口(13)并關(guān)閉該冷水開口(11)，這樣使得溫度達(dá)到或高于該預(yù)定溫度的所述熱水從水龍頭出水口流出。
4.如權(quán)利要求3所述的冷/熱水混合水龍頭，其特征在于，還包括由殼體(1)構(gòu)造成的增壓腔(20)，該套管結(jié)構(gòu)還包括與該增壓腔(20)連通的溫水開口(12)，當(dāng)冷水壓力大于或等于熱水壓力時(shí)，所產(chǎn)生的壓力差使得該外套管(9)和該內(nèi)套管(8)朝向該熱敏元件(10)一體地滑動(dòng)以便抵靠在缸結(jié)構(gòu)端部上，由此使得冷水開口(11)關(guān)閉并且該溫水開口(12)打開，在這種情況下，如果所述低于該預(yù)定溫度的熱水進(jìn)入該熱水隔室，則該熱敏元件(10)不會(huì)被促動(dòng)時(shí)，這樣使得所述低于該預(yù)定溫度的熱水經(jīng)由該溫水開口(12)進(jìn)入該增壓腔(20)，如果流入該熱水隔室的熱水溫度達(dá)到或高于該預(yù)定溫度，該熱敏元件(10)被促動(dòng)，以使得該內(nèi)套管(8)相對(duì)于該外套管(9)朝向該端板(17)滑動(dòng)，從而打開該熱水開口(13)，這樣使得溫度達(dá)到或高于該預(yù)定溫度的所述熱水從水龍頭出水口流出。
5.如權(quán)利要求4所述的冷/熱水混合水龍頭，其特征在于，還包括用于對(duì)增壓腔(20)增壓的活塞(21)，該活塞(21)具有一截面漸縮的部分，該套管結(jié)構(gòu)還包括壓力輸出開口(15)，在所述低于該預(yù)定溫度的熱水進(jìn)入該熱水隔室的情況下，在初始狀態(tài)時(shí)該活塞(21)的一端抵靠彈簧(22)進(jìn)行定位，以便使得該漸縮部分面對(duì)該壓力輸出開口(15)，這樣來自冷水隔室的冷水壓力經(jīng)由該壓力輸出開口(15)作用在活塞的該漸縮部分上，該冷水壓力還對(duì)該活塞(21)的垂直于該漸縮部分的截面部分施加一縱向力，以便使該活塞(21)克服彈簧(22)而朝向增壓腔(20)移動(dòng)，從而對(duì)增壓腔(20)加壓，該增壓腔(20)還設(shè)置有吸水單向閥(19)和排水單向閥(23)，該排水單向閥(23)僅允許水從增壓腔(20)流入與冷水入口(4)連通的冷水腔(5)，該吸水單向閥(19)僅允許水從該溫水出口(12)流入增壓腔(20)，當(dāng)增壓腔(20)被活塞(21)加壓時(shí)，在該增壓腔(20)內(nèi)的所述低于該預(yù)定溫度的熱水中的一部分經(jīng)由排水單向閥(23)被壓入到冷水腔(5)并經(jīng)由冷水入口(4)進(jìn)入冷水供應(yīng)管，在其后，該增壓腔(20)內(nèi)的壓力下降，來自該溫水出口(12)的相應(yīng)量的溫水被吸入到增壓腔(20)，大致同時(shí)，由于活塞(21)朝向增壓腔(20)移動(dòng)一距離，以使得該漸縮部分經(jīng)過該壓力輸出開口(15)，此刻沒有縱向力施加在活塞(21)上，由此該彈簧(22)使得該活塞(21)回到初始狀態(tài)，以完成循環(huán)。
6.如權(quán)利要求5所述的冷/熱水混合水龍頭，其特征在于，還包括驅(qū)動(dòng)該活塞(21)的馬達(dá)以及在其間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(27、28、29)。
7.如權(quán)利要求6所述的冷/熱水混合水龍頭，其特征在于，還包括一與水龍頭手柄相關(guān)聯(lián)的觸發(fā)裝置(30)，以便當(dāng)接通熱水時(shí)，該觸發(fā)裝置(30)啟動(dòng)該馬達(dá)。
8.如上述權(quán)利要求3-7中任一項(xiàng)所述的冷/熱水混合水龍頭，其特征在于，該套管結(jié)構(gòu)還包括與回水管連接的回水開口(14)，當(dāng)熱敏元件(10)不被促動(dòng)時(shí)，該回水開口(14)是打開的，以便所述低于該預(yù)定溫度的熱水可流入回水管，當(dāng)熱敏元件(10)被促動(dòng)時(shí)，該回水開口(14)關(guān)閉。
9.如上述權(quán)利要求3-7中任一項(xiàng)所述的冷/熱水混合水龍頭，其特征在于，一桿(18)安裝在端板(16)并在冷水隔室內(nèi)縱向延伸，當(dāng)熱敏元件(10)被促動(dòng)且縱向膨脹時(shí)推動(dòng)該桿(18)，并且該桿(18)與一告知裝置相關(guān)聯(lián)，以便告知使用者所述達(dá)到或高于該預(yù)定溫度的熱水從水龍頭出水口流出。
10.如上述權(quán)利要求3-7中任一項(xiàng)所述的冷/熱水混合水龍頭，其特征在于，還包括與熱敏元件(10)聯(lián)動(dòng)以便向使用者告知熱水溫度達(dá)到或高于該預(yù)定溫度的觸發(fā)裝置(18)，其包括但不限于，傳動(dòng)桿、接近開關(guān)、磁性傳感器、和電子傳感器。
11.如權(quán)利要求9所述的冷/熱水混合水龍頭，其特征在于，觸發(fā)裝置(30)可設(shè)定成與桿(18)相關(guān)聯(lián)，以便當(dāng)熱敏元件(10)促動(dòng)之后使該馬達(dá)停機(jī)。
全文摘要
一種具有節(jié)水功能的冷/熱水混合水龍頭，其包括一可實(shí)現(xiàn)溫度感測(cè)、壓力感測(cè)裝置、和壓力轉(zhuǎn)換的閥機(jī)構(gòu)，在開始接通熱水時(shí)，沒有達(dá)到預(yù)定溫度的熱水被輸送到冷水供應(yīng)管中或輸送到回水管中，如果設(shè)置有回水管的話。隨著熱水的溫度的逐漸升高，本發(fā)明的冷/熱水混合閥機(jī)構(gòu)被促動(dòng)，以便切換到正常的供水模式，即，供應(yīng)單獨(dú)的熱水或熱/冷水混合后所獲得的水，從而可向使用者提供達(dá)到或高于預(yù)定溫度的水。
文檔編號(hào)F16K31/64GK101063494SQ20061015205
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2006年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月16日
發(fā)明者王存 申請(qǐng)人:王存