混合閥的制作方法

混合閥的制作方法
【專利摘要】一種混合閥包括冷水入口、熱水入口和出水口、用于控制熱水和冷水流量的第一流量控制閥和第二流量控制閥。所述第一流量控制閥和第二流量控制閥的每一個包括閥門入口、與所述出水口連通的第一閥門出口和第二閥門出口和控制穿過所述第一閥門出口和第二閥門出口的水流量的閥門構件總成。每個閥門構件總成包括被構造來與第一閥座接合的第一閥門構件和被構造來與第二單獨閥座接合的第二閥門構件。所述第一閥門構件被構造來由透過所述閥門入口進入的水推動閉合且所述第二閥門構件被構造來由透過所述閥門入口進入的水推動打開使得水實質上不施加凈力在所述閥門構件上。
【專利說明】混合閥
[0001]相關專利申請案的交叉參考
[0002]本申請案要求2012年6月22日提交的英國專利申請案第1211101.9號和2012年6月22日提交的英國專利申請案第1211098.7號的權益和優先權，其完整公開內容(包括說明書、附圖、權利要求和摘要)以引用的方式并入本文中。
【技術領域】
[0003]本申請案涉及閥門，尤其是管道附件、配件和采用這些管道附件和配件的用于沖洗、淋浴、沐浴和類似功能的供水系統和裝置的閥門。本發明具體但非唯一地適用于混合閥，尤其是恒溫混合閥且更具體地涉及電子控制的恒溫混合閥。本發明還涉及流量控制閥及這種流量控制閥在管道附件和配件及其零件(包括例如混合閥)中的應用。
【背景技術】
[0004]混合閥從至少兩個源接收流體流量并且提供包括源的混合或摻合的輸出。通常，混合閥用于控制管道附件和配件中的水流量。在這些附件和配件中，混合閥通常從冷水供應接收第一輸入并且從熱水供應接收第二輸入。混合閥包括作用以控制熱供應和冷供應的混合比例的控制裝置。因此，混合閥根據其控制裝置的設定混合熱供應和冷供應以實現所要出水溫度。
[0005]可手動操作的恒溫混合閥通常包括可手動調整以按正確比例摻合熱供應和冷供應以設定所要出水溫度的閥門構件和響應于出水溫度以調整閥門構件的位置以使所選出水溫度維持恒定的恒溫器。已知可手動操作的恒溫混合閥還可提供出水流速的控制。
[0006]這種可手動操作的恒溫混合閥的實例示于圖12和圖13中。混合閥101被設計成安裝在淋浴房內的壁或隔板102上并且在腰體105任一側上具有肘部構件103、104。肘部103、104連接至透過壁102進入房體的熱水和冷水的進水供應106、107。
[0007]主體105容納包括閥門構件的閥門機構，所述閥門構件可在熱水閥座與冷水閥座之間軸向移動以控制被允許進入混合腔室的熱水和冷水的相對比例。閥門構件被手動調整以通過主體105正面上的可旋轉溫度控制旋鈕110設定所要出口水溫度。
[0008]混合腔室與主體中的出口 108連通。當閥門101安裝在壁102上以連接至輸送水至手持淋浴頭的撓性軟管109時，出口 108示作配置在主體105的下側上。在其它配置中，當閥門101安裝在壁102上以連接至輸送水至固定頂式淋浴頭的剛性立管時，出口可配置在主體105的頂部上。
[0009]閥門機構包括響應于混合腔室中的水溫以調整閥門構件的位置以使所選水溫維持恒定的恒溫器。閥門還包括與溫度控制旋鈕110同心安裝以控制及調節水流量從關閉至完全打開的可旋轉流量控制旋鈕111。
[0010]這些已知閥門101相對較大(入口中心通常間隔開150mm (6英寸))且通常由金屬制成且因此相對較重且制造昂貴。
[0011]電子控制的恒溫混合閥通常利用控制閥門構件的移動以按正確比例摻合熱供應和冷供應以設定所要出水溫度的電機和響應于出水溫度以提供信號至控制電路以操作電機來調整閥門構件的位置以使所選出水溫度維持恒定的溫度傳感器。
[0012]這些可電子操作的恒溫混合閥的實例示于圖14中且并入混合閥的混合單元示于圖15中。混合閥201具有主體202，所述主體202具有入口 203、204以連接至熱水和冷水供應和出口 205。主體202容納包括閥芯206的閥門機構，所述閥芯206具有配有形成一系列槽狀閥口 207的聯鎖城形體的兩個零件206a、206b。
[0013]入口 203、204向圍繞芯206的入口腔室開放且閥芯206可在閥口 207與連接至對應于全冷的冷水供應的入口腔室連通的第一末端位置和閥口 207與對應于全熱的熱水供給的入口腔室連通的第二末端位置之間軸向移動。在兩個末端位置之間，閥口 207與兩個入口腔室連通且在末端位置之間調整芯206的軸向位置調整流至出口 205的熱水和冷水的相對比例和因此調整出水溫度。
[0014]芯206可在藉由包括驅動桿209的驅動機構耦接至芯206的步進電機208的控制下軸向調整。步進電機208由被配置來從用于選擇所要出水溫度的用戶界面(未示出)及從安裝在出口 205中以調整芯206的位置以實現和維持所要出口水溫度的溫度傳感器(未示出)接收信號的電子控制器210 (圖15)控制。
[0015]這些已知的電子混合閥201相對較大且僅控制出口水溫度而非流速。因此，單獨的可電子操作的流量控制閥211配有相關控制裝置以開始/暫停水流量及控制流速。流量控制閥211具有連接至混合閥201的出口 205的入口 212。在閥門的閉合位置中，閥門構件213接合閥座214以防止水從入口 212流至出口 215。
[0016]當螺線管217通電時，閥門構件213被推離閥座214以打開流量控制閥211且閥門構件213的打開移動由步進電機216經由驅動桿218控制以控制輸送至出口 215的水的流速。步進電機216由從用于選擇出口水的所要流速的用戶界面及從安裝在出口中以調整閥門構件213的位置以實現和維持所要出口水流速的流速傳感器接收信號的電子控制器210控制。
[0017]混合閥201和單獨的流量控制閥211通常組合為外殼220內的單個單元219用于連接至步進電機的電源。單元219的大尺寸使得其不適于安裝在淋浴房中。因此，其通常以具有出口 215來供應連接管道系統以輸送出口水至淋浴房內的頂式淋浴頭、手持淋浴頭或其它噴灑裝置及具有從位于淋浴房中的用戶界面至混合閥和流量控制閥的電子控制裝置的有線或無線連接而遠程安裝于淋浴房，例如在淋浴房上方的天花板中。
[0018]歸因于形成水路并且與水接觸的混合閥和流量控制閥的許多零件的尺寸和復雜性，這些零件由塑料材料制成以便于制造以及減小單元的重量。但是塑料材料的使用導致因供水中有害微生物存在引起的健康風險，尤其是細菌且具體地軍團菌。細菌易于在由塑料材料制成的與水接觸的水路表面上形成生物膜且形成生物膜的細菌的生長在存在于水路中的溫水中被促進，尤其是緊接在使用之后當殘留在閥門中的水仍是溫的同時及在其冷卻之前。已知電子控制的混合閥中的水路的大表面積因此提出有效控制細菌以減小用戶被淋浴時存在于淋浴區中且可易于被吸入的細微水滴中的細菌感染的風險的具體問題。
[0019]已知定期用熱水沖洗水路達預定時間周期，通常在至少65°C下達至少10分鐘以滅殺存在于水路表面上的細菌。但是，如果所使用的水不夠熱或未提供達足夠的時間周期，那么細菌可能存活并且繼續生長。此外，用熱水沖洗無法移除存在于未被熱水沖洗的水路的截留區域中的水路表面上的細菌。這可能是影響在由塑料材料制成的復雜水路中高效移除細菌的另一個問題。
[0020]因此存在對管道附件、配件和采用這些管道附件和配件的用于沖洗、淋浴、沐浴和類似功能的供水系統和裝置的改進閥門的需要。
實用新型內容
[0021]示例性實施方案涉及一種用于控制具有不同溫度的兩種供水的混合的混合閥，混合閥包括:冷水入口，其被構造來接收冷水供應；熱水入口，其被構造來接收熱水供應；出水口，其被構造來從混合閥輸出冷水或熱水或其混合物；第一流量控制閥，其用于控制從冷水入口至出水口的冷水流量；和第二流量控制閥，其用于控制從熱水入口至出水口的熱水流量。第一流量控制閥和第二流量控制閥的每一個包括閥門入口、與出水口連通的第一閥門出口和第二閥門出口和控制穿過第一閥門出口和第二閥門出口的水流量的閥門構件總成，其中第一流量控制閥的閥門入口與冷水入口連通，第二流量控制閥的閥門入口與熱水入口連通。每個閥門構件總成包括:第一閥門構件，其被構造來在流量控制閥的閉合位置中接合與第一閥門出口相關的第一閥座；和第二閥門構件，其被構造來在流量控制閥的閉合位置中接合與第二閥門出口相關的第二單獨閥座。第一閥門構件被構造來由透過閥門入口進入的水推動閉合且第二閥門構件被構造來由透過閥門入口進入的水推動打開使得在使用時流動穿過第一流量控制閥的水實質上不施加凈力在第一流量控制閥的閥門構件總成上且流動穿過第二流量控制閥的水實質上不施加凈力在第二流量控制閥的閥門構件總成上。
[0022]另一個示例性實施方案涉及一種用于控制兩種流體供應的混合的混合閥，混合閥包括:第一入口，其被構造來接收第一流體供應；第二入口，其被構造來接收第二流體供應；混合腔室，其與第一入口和第二入口流體連通以形成包括第一流體和第二流體的混合流體；出口，其與混合腔室流體連通以將混合流體引導出混合閥；第一流量控制閥，其與第一入口相關；和第二流量控制閥，其與第二入口相關。第一流量控制閥和第二流量控制閥的每一個包括與相關進水口連通的閥門入口、與出水口連通的第一閥門出口和第二閥門出口以及控制穿過第一閥門出口和第二閥門出口的水流量的閥門構件總成。每個閥門構件總成包括:第一閥門構件，其被調適來在流量控制閥的閉合位置中接合與第一閥門出口相關的第一閥座；和第二閥門構件，其被調適來在流量控制閥的閉合位置中接合與第二閥門出口相關的第二單獨閥座。第一閥門構件被構造來由透過閥門入口進入的水推動閉合且第二閥門構件被構造來由透過閥門入口進入的水推動打開使得在使用時流動穿過第一流量控制閥的流體實質上不施加凈力在第一流量控制閥的閥門構件總成上且流動穿過第二流量控制閥的流體實質上不施加凈力在第二流量控制閥的閥門構件總成上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]接下來現僅舉例來說參考附圖詳細描述本申請案中公開的不同示例性實施方案，其中:
[0024]圖1示出混合閥的實施方案的視圖；
[0025]圖2示出圖1所示的混合閥的橫截面圖；[0026]圖3示出圖2所示的流量控制閥的更詳細視圖；
[0027]圖4示出圖1至圖3所示的流量控制閥的半開位置；
[0028]圖5示出混合閥的另一個實施方案的透視圖；
[0029]圖6示出圖5的混合閥的橫截面圖；
[0030]圖7示出混合閥的另一個實施方案的透視圖；
[0031]圖8a示出包括并入本文公開的混合閥的實施方案的淋浴噴頭的管道配件；
[0032]圖8b示出圖8a所示的淋浴噴頭的剖視圖，示出其中的混合閥；
[0033]圖9a示出包括并入本文公開的混合閥的實施方案的水龍頭的管道配件；
[0034]圖9b示出圖9a所示的水龍頭的剖視圖，示出其中的混合閥；
[0035]圖10示出包括并入本文公開的混合閥的實施方案的淋浴噴頭的另一個管道配件；
[0036]圖1la示出包括并入本文公開的混合閥的實施方案的桿混合總成的管道配件的另一個實施方案；
[0037]圖1lb示出控制面板移除的桿混合總成的俯視圖；
[0038]圖1lc示出圖1lb所示的桿混合總成的流量控制閥之一的詳圖；
[0039]圖12示出現有技術混合閥的正視圖；
[0040]圖13示出圖12的現有技術混合閥的底部平面圖；
[0041]圖14示出現有技術電子混合閥的側視圖；及
[0042]圖15示出含有圖14所示的現有技術電子混合閥的單元的側視圖。
【具體實施方式】
[0043]根據示例性實施方案，混合閥包括:第一流體入口，其被調適來接收第一流體；第二流體入口，其被調適來接收第二流體；流體出口，其被調適來輸出第一流體或第二流體或其混合物；和第一流量控制閥，其用于控制來自第一流體入口的流體流量；和第二流體控制閥，其用于控制來自第二流體入口的流體流量，第一流量控制閥和第二流量控制閥的每一個包括閥門構件總成以控制穿過各自流量控制閥的流體流量，第一流量控制閥和第二流量控制閥的每一個的閥門構件總成和流體入口被調適及配置使得在使用時流動穿過第一流量控制閥的流體實質上不施加凈力在第一流量控制閥的閥門構件總成上且流動穿過第二流量控制閥的流體實質上不施加凈力在第二流量控制閥的閥門構件總成上。
[0044]根據另一個示例性實施方案，提供一種用于控制具有不同溫度的兩種供水的混合的混合閥，其包括:冷水入口，其被調適來接收冷水供應；熱水入口，其被調適來接收熱水供應；出水口，其被調適來輸出冷水或熱水或其混合物；和第一流量控制閥，其用于控制從冷水入口至出水口的冷水流量；和第二流量控制閥，其用于控制從熱水入口至出水口的熱水流量，第一流量控制閥和第二流量控制閥的每一個包括與相關進水口連通的閥門入口、與出水口連通的第一和第二單獨閥門出口和控制穿過閥門出口的水流量的閥門構件總成，其中每個閥門構件總成包括:第一閥門構件，其被調適來在流量控制閥的閉合位置中接合與第一閥門出口相關的第一閥座；和第二閥門構件，其被調適來在流量控制閥的閉合位置中接合與第二閥門出口相關的第二單獨閥座，其中第一閥門構件被配置來由透過閥門入口進入的水推動閉合且第二閥門構件被配置來由透過閥門入口進入的水推動打開使得在使用時流動穿過第一流量控制閥的水實質上不施加凈力在第一流量控制閥的閥門構件總成上且流動穿過第二流量控制閥的水實質上不施加凈力在第二流量控制閥的閥門構件總成上。
[0045]通過術語“實質上無凈力”意指閥門構件總成相對于流體流量實質上“力平衡”。換句話說，在控制閥門時致動閥門構件總成所需的力實質上獨立于流體流量。因此，致動力可相對于歸因于流體流量而存在力的顯著不平衡的閥門而減小。
[0046]減小操作閥門構件總成的致動力可使致動器能夠制作得比另外用潛在的成本和能源節省可行的情況更小。因此，混合閥本身可制作得比在現有混合閥中另外可行的情況更小(因為需要較小功率來操作閥門構件總成)。
[0047]通過減小混合閥的尺寸，混合閥內的水路尺寸及因此存在于混合閥中的水的體積和與水接觸供生物膜形成及細菌生長的可用表面積可減小。此外，水可聚集并且促進細菌生長的水路中截留區域的發生可減少。此外，通過減小混合閥的尺寸，可由金屬而非塑料制造混合閥，尤其是形成水路的零件。金屬的使用具有控制細菌生長的進一步好處。因此，與金屬相比，生物膜更易于形成在塑料上且細菌通過與特定金屬，尤其是含銅(諸如黃銅)的金屬合金接觸而被滅殺。
[0048]應了解減小流體流量對閥門構件總成的影響是通過減小操作閥門構件總成所需的致動力而減小混合閥尺寸的重要因素。雖然因此可能需要完全消除流體流量對閥門構件總成的影響，但是出于實踐原因，其并非總是能夠實現。
[0049]因此，雖然目標可能是在設計混合閥時減少歸因于流體流量的作用在閥門構件總成上的力的任何不平衡，但是即使歸因于流體流量的作用在閥門構件總成上的力的一些不平衡存在，減小的致動力及因此減小的致動器尺寸(功率)和減小的混合閥尺寸的好處和優點仍可在很大程度上實現。
[0050]在一些情況下，甚至可能需要具有歸因于流體流量的作用在閥門構件總成上的力的小的不平衡。例如，力的小的平衡可用于使閥門構件總成保持閉合而無需依賴致動器。以此方式，可能無需在混合閥閉合時提供功率至致動器，因而節約能源成本。
[0051]因此，術語“實質上無凈力”旨在不僅包括不存在歸因于流體流量的作用在閥門構件總成上的力的不平衡，即“完全力平衡”的情況而且包括通過設計或非通過設計而存在一些力的不平衡，前提是這種不平衡不會導致致動器尺寸(功率)的顯著增大的情況。
[0052]在完全力平衡時操作流量控制閥所需的實際力可能取決于各種因素，包括但不限于:(a)閥門和/或閥門構件總成的尺寸、(b)閥門構件與閥座之間提供的密封件的數量、材料和配置；和((3)提供在芯與外殼之間的密封件的數量、材料和配置。
[0053]因此，對于給定閥門，在一些實施方案中，在完全力平衡時高達致動力的±10%的不平衡水平可能存在而在其它實施方案中在完全力平衡時高達致動力的±5%的不平衡水平可能存在及在其它實施方案中在完全力平衡時高達±2%的致動力的不平衡水平可能存在。
[0054]根據示例性實施方案，每個流量控制閥包括用于接收來自第一流體入口或第二流體入口之一的流體的閥門入口，閥門構件總成包括:第一閥門構件，其被調適來在流量控制閥的閉合位置中與第一閥座接合；和第二閥門構件，其被調適來在流量控制閥的閉合位置中與第二單獨閥座接合，第一閥門構件被配置來由透過閥門入口進入的流體推動閉合且第二閥門構件被配置來由透過閥門入口進入的流體推動打開。
[0055]這是有利的，因為在使用時，由流體施加在閥門構件的每一個上的力可平衡(如本文所述)使得使閥門構件從其各自閥座移動的致動力可減小。
[0056]根據示例性實施方案，每個閥門入口位于第一流量控制閥和第二流量控制閥的每一個的第一閥門構件與第二閥門構件之間。例如，根據一個特定不例性實施方案，閥門入口被構造成向由其中形成第一閥門出口和第二閥門出口的腔室壁界定的入口腔室開放。第一閥座可與第一閥門出口相關且第二閥座可與第二閥門出口相關。
[0057]根據示例性實施方案，混合閥包括混合腔室，所述混合腔室包括流體出口，混合腔室被配置來接收來自流量控制閥的第一流體出口和第二流體出口的流體。這是有利的，因為已發現即使當閥門被微型化(即，尺寸減小)時，高流速仍可實現。
[0058]根據示例性實施方案，第一閥門出口和第二閥門出口可為類似尺寸。在一些實施方案中，第一閥門出口和第二閥門出口可為相同尺寸。這是有利的，因為其被發現協助平衡閥門總成(如本文所述)。此外，使用兩個出口，可實現與使用單個、較大出口相當的流速，從而允許閥門微型化(即，尺寸減小)。
[0059]根據示例性實施方案，第一閥門構件和第二閥門構件通過芯連接。具體地，閥門構件可固定安裝至芯。根據示例性實施方案，芯可耦接至控制閥門構件相對于其各自閥座的位置的致動器。根據示例性實施方案，致動器包括電力電機。致動器可包括步進電機。
[0060]可能的是電機可能非常低功率，因為雙閥門構件設計確保閥門構件總成實質上抵著流體施加的力平衡(如本文所述)。因此，只需要小的致動力。步進電機可連接至芯使得步進電機的旋轉運動導致芯的線性運動。可采用用于控制芯的線性運動的任何適當致動器，包括但不限于線性致動器。
[0061]根據不例性實施方案,第一閥座和第二閥座可位于閥門出口內。例如，閥座可包括在閉合位置中可滑動地接收閥門構件的閥門出口的圓筒形孔部分。這是有利的，因為攜載閥門構件的芯可通過透過閥門出口之一從入口腔室的一端將芯和閥門構件插入以接合入口腔室的相對末端上的另一閥門出口而從閥門的一端裝配。
[0062]根據一個不同示例性實施方案，第一閥座和第二閥座可位于閥門出口的一端上。例如，閥座可包括閥門出口的端面，閥門構件在閉合位置中抵著所述端面座落。
[0063]根據示例性實施方案，第一閥門構件在流量控制閥的打開位置中可容納在閥門入口腔室中且第二閥門構件在流量控制閥的打開位置中可容納在混合腔室中。以此方式，第一閥門構件移離其閥座以抵著流體流量方向打開閥門出口且第二閥門構件移離其閥座以在流體流量方向上打開閥門出口。
[0064]因此，流體流量協助第二閥門構件的打開移動且對抗第一閥門構件的打開移動。當將閥門構件朝向其閥座移動以閉合閥門出口時，流體流量對每個閥門構件的影響反向。當閥門出口和閥門構件匹配，即類似尺寸時，作用在閥門構件上的流體力可平衡(如本文所述)，使得在打開和閉合閥門時，致動器操作閥門構件總成無需克服歸因于流體流量的顯著力不平衡。這是有利的，因為致動力實質上獨立于流體流量且致動器可小于另外需要的情況。
[0065]根據示例性實施方案，混合閥包括容納流量控制閥的閥殼。外殼可包括孔隙，其形成第一流體入口、第二流體入口和流體出口。[0066]根據示例性實施方案，外殼可由金屬或合金制成，尤其是含銅(諸如黃銅)以滅殺存在于流體中的有害微生物的合金。電力加熱裝置可提供用于對混合閥熱消毒。混合閥可在熱消毒循環期間停用以防止流體排放。熱消毒循環可包括加熱循環以將外殼加熱至足以對外殼內的水路消毒的溫度和任選地冷卻循環以允許外殼和閥門中所容納的流體在加熱循環之后冷卻。
[0067]根據示例性實施方案，第一流量控制閥和第二流量控制閥連接至熱水和冷水供應且響應于出口水溫度和/或流速而控制。在一個示例性配置中，傳感裝置可被配置來測量出口水的溫度和/或流速且流量控制閥被控制來實現和維持用戶選擇的出口水溫度和/或流速。在另一個示例性配置中，傳感裝置可被配置來測量熱水和冷水供應的溫度和/或出口水的流速且流量控制閥被控制來實現和維持用戶選擇的出口水溫度和/或流速。
[0068]根據另一個示例性實施方案，混合閥包括用于接收第一流體的第一入口、用于接收第二流體的第二入口和具有用于輸出第一流體或第二流體或其混合物的流體出口的混合腔室，混合閥包括:第一流量控制閥，其用于控制至混合腔室中的第一流體流量；和第二流量控制閥，其獨立于第一流量控制閥用于控制至混合腔室中的第二流體流量，其中至少第一流量控制閥或第二流量控制閥包括至混合腔室中的至少兩個單獨出口。
[0069]這是有利的，因為單獨的出口確保即使當混合閥被微型化時，仍可維持穿過所述混合閥的大流速。第一入口通常接收來自冷水供應的冷水且第二入口通常接收來自熱水供給的熱水。
[0070]根據示例性實施方案，至少第一流量控制閥或第二流量控制閥包括閥門構件總成以控制平衡的(如本文所述)穿過控制閥的流量使得流動穿過控制閥的流體實質上不施加凈力在閥門構件總成上。這是有利的，因為當控制混合閥時致動閥門構件總成所需的力是小的。因此，用于移動閥門構件總成和混合閥本身的致動器可微型化(即，尺寸減小)。
[0071]根據示例性實施方案，第一流量控制閥和第二流量控制閥兩者各包括至混合腔室中的至少兩個單獨出口。根據示例性實施方案，每個流量控制閥由具有一個閥門入口和形成在閥門入口腔室的實質相對末端上的兩個單獨出口的長形閥門入口腔室界定。因此，每個流量控制閥控制相關閥門入口腔室與混合腔室之間的流量。
[0072]根據示例性實施方案，每個流量控制閥包括閥門構件總成，所述閥門構件總成包括:第一閥門構件，其被調適來接合與兩個出口的第一個相關的第一閥座；和第二閥門構件，其被調適來在流量控制閥的閉合位置中接合與兩個出口的第二個相關的第二單獨閥座。
[0073]第一閥門構件可被配置來由透過閥門入口進入閥門入口腔室的流體推動閉合且第二閥門構件可被配置來由透過閥門入口進入閥門入口腔室的流體推動打開。因此，第一流量控制閥和第二流量控制閥可歸因于雙閥門構件設計而平衡(如本文所述)。兩個出口和兩個閥門構件確保可在確保閥門構件流體流量力平衡(如本文所述)的同時實現大流速以協助微型化。
[0074]根據示例性實施方案，第一閥門構件和第二閥門構件通過芯連接。閥門構件可固定安裝至芯。根據示例性實施方案，芯連接至控制閥門構件相對于其各自閥座的位置的致動器。致動器可能是電力電機，例如步進電機。致動電機可能非常低功率，因為雙閥門構件設計確保閥門抵著流體施加的力而平衡(如本文所述)。因此，只需要小的致動力。因此，相對于現有技術設計，步進電機和因此混合閥本身可能非常小。
[0075]根據示例性實施方案，第一閥門出口和第二閥門出口可為類似尺寸。根據示例性實施方案，第一閥門出口和第二閥門出口可為相同尺寸。根據示例性實施方案，第一閥門出口和第二閥門出口可軸向對齊。
[0076]在一些實施方案中，閥座可位于閥門出口內。例如，閥座可包括在閉合位置中可滑動地接收閥門構件的閥門出口的圓筒形孔部分。這是有利的，因為攜載閥門構件的芯可通過透過閥門出口之一從入口腔室的一端將芯和閥門構件插入以接合入口腔室的相對末端上的另一閥門出口而從閥門的一端裝配。
[0077]在其它實施方案中，閥座可位于閥門出口的一端上。例如，閥座可包括閥門出口的端面，閥門構件在閉合位置中抵著所述端面座落。
[0078]根據示例性實施方案，第一閥門構件在流量控制閥的打開位置中可容納在閥門入口腔室中且第二閥門構件在流量控制閥的打開位置中可容納在混合腔室中。以此方式，第一閥門構件移離其閥座以抵著流體流量方向打開閥門出口且第二閥門構件移離其閥座以在流體流量方向上打開閥門出口。
[0079]因此，流體流量協助第二閥門構件的打開移動且對抗第一閥門構件的打開移動。當將閥門構件朝向其閥座移動以閉合閥門出口時，流體流量對每個閥門構件的影響反向。當閥門出口和閥門構件匹配，即類似尺寸時，作用在閥門構件上的流體力可平衡(如本文所述)，使得在打開和閉合閥門時，致動器操作閥門構件總成無需克服歸因于流體流量的顯著力不平衡。
[0080]根據示例性實施方案，混合閥包括容納第一流量控制閥和第二流量控制閥的外殼且包括形成第一流體入口、第二流體入口和流體出口的孔隙。
[0081]根據示例性實施方案，外殼可由金屬或合金制成，尤其是含銅(諸如黃銅)以滅殺存在于流體中的有害微生物的合金。電力加熱裝置可提供用于對混合閥熱消毒。混合閥可在熱消毒循環期間停用以防止流體排放。熱消毒循環可包括加熱循環以將外殼加熱至足以對外殼內的水路消毒的溫度和任選地冷卻循環以允許外殼和閥門中所容納的流體在加熱循環之后冷卻。
[0082]根據示例性實施方案，第一流量控制閥和第二流量控制閥連接至熱水和冷水供應并且響應于出口水溫度和/或流速而控制。在一個示例性配置中，傳感裝置可被配置來測量出口水的溫度和/或流速且流量控制閥被控制來實現和維持用戶選擇的出口水溫度和/或流速。在另一個示例性配置中，傳感裝置可被配置來測量熱水和冷水供應的溫度和/或出口水的流速且流量控制閥被控制來實現和維持用戶選擇的出口水溫度和/或流速。
[0083]根據另一個示例性實施方案，管道配件可被構造來接收混合閥，諸如本申請中所述的混合閥。
[0084]根據示例性實施方案，管道配件包括流體輸送裝置。根據示例性實施方案，流體輸送裝置是淋浴噴頭。根據另一個示例性實施方案，流體輸送裝置是水龍頭，諸如浴缸龍頭、水槽龍頭和面盆龍頭。由于混合閥可容易地微型化(即，尺寸減小)，所以其可放置在管道配件內，其先前無法放置在所述管道配件內或如此放置可能使配件太大和/或太重和/或笨重而無法使用。
[0085]因此，淋浴系統可簡單包括通過兩個管道接收熱水和冷水供應兩者的淋浴噴頭，其中混合閥容納在淋浴噴頭內并且輸送水至淋浴噴頭的出口。混合閥可經由控制裝置(諸如可并入淋浴噴頭中或單獨提供并且經由有線或無線鏈接連接至淋浴噴頭的用戶界面)而控制。界面可提供控制信號至電子控制器，所述電子控制器根據用戶選擇的溫度和/或流速和/或出口(例如，在淋浴系統具有多個出口的情況下)的輸入控制流量控制閥的致動器。電子控制器可從適當定位的傳感器接收出口水和/或入口水的實際溫度和/或流速的輸入并且響應于此而控制流量控制閥的致動器以實現和維持用戶選擇的設定。電子控制器可包括微控制器。微控制器可能可編程并且可包括存儲器。
[0086]同樣地，流體輸送系統可包括透過兩個管道接收熱水和冷水供應兩者的水龍頭，其中混合閥容納在水龍頭內并且輸送水至水龍頭的出口，所述水龍頭在使用時可在浴缸、水槽或面盆上方伸出。混合閥可經由控制裝置(諸如可并入水龍頭中或單獨提供并且經由有線或無線鏈接連接至水龍頭的用戶界面)而控制。界面可提供控制信號至電子控制器，所述電子控制器根據用戶選擇的溫度和/或流速輸入和/或出口(例如，在水龍頭具有多個出口的情況下)控制流量控制閥的致動器。電子控制器可從適當定位的傳感器接收出口水和/或入口水的實際溫度和/或流速的輸入并且響應于此控制流量控制閥的致動器以實現和維持用戶選擇的設定。電子控制器可包括微控制器。微控制器可能可編程并且可包括存儲器。
[0087]根據另一個示例性實施方案，淋浴噴頭被構造來接收第一流體管道和第二流體管道，其中淋浴噴頭包括被調適來從第一流體管道接收第一流體和從第二流體管道接收第二流體并且輸出第一流體或第二流體或第一流體和第二流體的摻合物至淋浴噴頭出口的混合閥。根據示例性實施方案，混合閥可為如本申請中所述的混合閥。
[0088]根據示例性實施方案，淋浴噴頭包括主干部分或主體部分以接收第一管道和第二管道和至少一個出口以排放自混合閥接收的流體。主干部分可包括其中具有用于固定淋浴噴頭的管的主體或其中具有用于可移動淋浴噴頭的管的把手。管可攜載第一流體管道和第二流體管道。混合閥可為如本申請中所述的混合閥。
[0089]根據示例性實施方案，淋浴噴頭可配有具有單個出口的噴頭，所述出口配有具有用于排水的孔陣列的噴板。孔陣列可被配置來以多個噴射方式的任意所選一種排水。
[0090]根據另一個示例性實施方案，淋浴噴頭配有具有多個出口的噴頭且噴頭可調整以選擇出口的任一個或出口的組合以排水。
[0091]根據另一個示例性實施方案，流體輸送裝置被構造來接收第一流體管道和第二流體管道，其中流體輸送裝置包括被調適來從第一流體管道接收第一流體和從第二流體管道接收第二流體并且輸出第一流體或第二流體或第一流體和第二流體的摻合物至流體輸送裝置的出口的混合閥。混合閥可為如本申請中所述的混合閥。
[0092]根據示例性實施方案，流體輸送裝置包括主體部分以接收第一管道和第二管道和出口以排放自混合閥接收的流體。流體輸送裝置可包括水龍頭。水龍頭可包括選自包括浴缸龍頭、水槽龍頭和面盆龍頭的組的龍頭。
[0093]根據示例性實施方案，主體部分包括底座部分和配有用于排水的出口的主干部分(有時被稱作“噴水管”)。混合閥可位于主干部分中。這是有利的，因為現有混合龍頭要求混合閥位于水龍頭的底座中而非噴水管中或甚至完全獨立于水龍頭。如本文所述的混合閥可微型化(即，尺寸減小)使得其可位于主干部分中，鄰近水龍頭的出口或位于水龍頭的出口內。水龍頭無需在其底座上具有控制裝置，因為水龍頭可簡單包括主干部分。
[0094]根據示例性實施方案，主干部分可能可移動。例如，其可被配置成圍繞其底座樞轉。例如，廚房龍頭通常具有可移動主干部分。如本申請案中所述的混合閥可提供或安裝在可移動主干部分中且非如現有技術龍頭設計提供或安裝在固定閥座中。
[0095]根據示例性實施方案，本申請案中公開的流量控制閥可單獨作為流量控制閥使用。
[0096]根據另一個示例性實施方案，流量控制閥包括被調適來接收流體的閥門入口、被調適來輸出流體的閥門出口，流量控制閥包括閥門構件總成以控制穿過流量控制閥的流體流量，其中閥門構件總成和閥門入口被調適及配置使得在使用時流動穿過流量控制閥的流體實質上不施加凈力在閥門構件總成上。
[0097]根據示例性實施方案，閥門構件總成包括:第一閥門構件，其被調適來在流量控制閥的閉合位置中與第一閥座接合；和第二閥門構件，其被調適來在流量控制閥的閉合位置中與第二單獨閥座接合，其中第一閥門構件被配置來由透過閥門入口進入的流體推動閉合且第二閥門構件被配置來由透過閥門入口進入的流體推動打開。
[0098]這是有利的，因為由流體施加在閥門構件的每一個上的力可平衡(如本文所述)使得閥門需要小的力以使閥門構件從其各自閥座移動。
[0099]根據示例性實施方案，閥門入口位于第一閥門構件與第二閥門構件之間。閥門入口可向由其中形成第一閥門出口和第二閥門出口的腔室壁界定的入口腔室開放。第一閥座可與第一閥門出口相關且第二閥座可與第二閥座相關。
[0100]根據示例性實施方案，閥門包括出口腔室，所述出口腔室包括流體出口，出口腔室被配置來接收來自入口腔室的第一閥門出口和第二閥門出口的流體。第一閥門出口和第二閥門出口可為類似尺寸。第一閥門出口和第二閥門出口可(例如)在入口腔室的相對末端上軸向對齊。
[0101]根據示例性實施方案，第一閥門構件和第二閥門構件通過芯連接。具體地，閥門構件可固定安裝至芯。根據示例性實施方案，芯連接至控制閥門構件相對于其各自閥座的位置的致動器。
[0102]根據示例性實施方案，致動器包括電力電機。致動器可包括步進電機。電機可能非常低功率，因為雙閥門構件設計確保閥門抵著流體施加的力平衡(如本文所述)。因此，只需要小的致動力。步進電機可連接至芯使得步進電機的旋轉運動導致芯的線性移動。可采用用于控制芯的線性運動的任何適當致動器，包括但不限于線性致動器。
[0103]根據示例性實施方案，閥座可位于閥門出口內。閥座可包括在閉合位置中可滑動地接收閥門構件的閥門出口的圓筒形孔部分。
[0104]根據示例性實施方案，閥座位于閥門出口的一端上。閥座可包括閥門出口的端面，閥門構件在閉合位置中抵著所述端面座落。
[0105]根據示例性實施方案，第一閥門構件在流量控制閥的打開位置中容納在閥門入口腔室中且第二閥門構件在流量控制閥的打開位置中容納在出口腔室中。以此方式，第一閥門構件移離其閥座以抵著流體流量方向打開閥門出口且第二閥門構件移離其閥座以在流體流量方向上打開閥門出口。
[0106]因此，流體流量協助第二閥門構件的打開移動且對抗第一閥門構件的打開移動。當使閥門構件朝向其閥座移動以閉合閥門出口時，流體流量對每個閥門構件的影響反向。當閥門出口和閥門構件匹配，即類似尺寸時，作用在閥門構件上的流體力可平衡(如本文所述)，使得在打開和閉合閥門時，致動器操作閥門構件總成無需克服歸因于流體流量的顯著力不平衡。
[0107]根據示例性實施方案，流量控制閥包括容納閥門構件總成的閥殼。外殼可具有形成流體入口和流體出口的孔隙。
[0108]根據示例性實施方案，外殼可由金屬或合金制成，尤其是含銅(諸如黃銅)以滅殺存在于流體中的有害微生物的合金。電力加熱裝置可提供用于對流量控制閥熱消毒。流量控制閥可在熱消毒循環期間停用以防止流體排放。熱消毒循環可包括加熱循環以將外殼加熱至足以對外殼內的水路消毒的溫度和任選地冷卻循環以允許外殼和閥門中所容納的流體在加熱循環之后冷卻。
[0109]根據另一個示例性實施方案，流量控制閥包括用于接收流體的入口和具有用于輸出流體的出口的出口腔室，流量控制閥控制至出口腔室中的流體流量，其中流量控制閥包括至出口腔室中的至少兩個單獨閥門出口。
[0110]這是有利的，因為單獨的出口孔隙確保即使在閥門被微型化(S卩，尺寸減小)時，仍可維持穿過所述閥門的大流速。
[0111]根據示例性實施方案，流量控制閥包括長形入口腔室，其具有入口和形成在入口腔室的實質相對末端上的兩個單獨閥門出口。
[0112]根據示例性實施方案，流量控制閥包括閥門構件總成以控制平衡的(如本文所述)穿過控制閥的流量使得流動穿過控制閥的流體實質上不施加凈力在閥門構件總成上。這是有利的，因為當控制閥門時致動閥門構件總成所需的力是小的。因此，用于移動閥門構件總成和閥門本身的致動器可微型化(即，尺寸減小)。
[0113]根據示例性實施方案，閥門構件總成包括:第一閥門構件，其被調適來在流量控制閥的閉合位置中接合與至少兩個閥門出口的第一個相關的第一閥座；和第二閥門構件，其被調適來在流量控制閥的閉合位置中接合與至少兩個閥門出口的第二個相關的第二單獨閥座。
[0114]根據示例性實施方案，第一閥門構件被配置來由透過入口進入入口腔室的流體推動閉合且第二閥門構件被配置來由透過入口進入入口腔室的流體推動打開。因此，流量控制閥可歸因于雙閥門構件設計而平衡(如本文所述)。兩個出口和兩個閥門構件確保大的流速可實現。
[0115]根據示例性實施方案，閥門入口位于第一閥門構件與第二閥門構件之間。閥門入口可向由其中形成第一閥門出口和第二閥門出口的腔室壁界定的入口腔室開放。
[0116]根據示例性實施方案，第一閥門構件和第二閥門構件通過芯連接。閥門構件可固定安裝至芯。
[0117]根據示例性實施方案，芯耦接至控制閥門構件相對于其各自閥座的位置的致動器。致動電機可包括電力電機且可非常低功率，因為雙閥門構件設計確保閥門抵著流體施加的力平衡。因此，只需要小的致動力。因此，可使用步進電機且因此相對于現有技術設計流量控制閥本身可能非常小。
[0118]根據示例性實施方案，第一閥門出口和第二閥門出口為類似尺寸。第一閥門出口和第二閥門出口可軸向對齊。
[0119]根據示例性實施方案，閥座可位于閥門出口內。例如，閥座可包括在閉合位置中可滑動地接收閥門構件的閥門出口的圓筒形孔部分。
[0120]根據示例性實施方案，閥座位于閥門出口的一端上。例如，閥座可包括閥門出口的端面，閥門構件在閉合位置中抵著所述端面座落。
[0121]根據示例性實施方案，第一閥門構件在流量控制閥的打開位置中容納在入口腔室中且第二閥門構件在流量控制閥的打開位置中容納在出口腔室中。
[0122]根據示例性實施方案，流量控制閥包括外殼，所述外殼包括形成流體入口和流體出口的孔隙。
[0123]根據示例性實施方案，外殼可由金屬或合金制成，尤其是含銅(諸如黃銅)以滅殺存在于流體中的有害微生物的合金。電力加熱裝置可提供用于對流量控制閥熱消毒。流量控制閥可在熱消毒循環期間停用以防止流體排放。熱消毒循環可包括加熱循環以將外殼加熱至足以對外殼內的水路消毒的溫度和任選地冷卻循環以允許外殼和閥門中所容納的流體在加熱循環之后冷卻。
[0124]根據示例性實施方案，提供一種控制來自具有第一流量控制閥和第二流量控制閥的混合閥的出口水的流速和/或溫度的方法。所述方法包括:將第一流量控制閥連接至第一供水、將第二流量控制閥連接至第二供水，其中第一供水和第二供水具有不同溫度；構造第一流量控制閥和第二流量控制閥使得致動流量控制閥的操作力實質上獨立于水流量；及單獨或組合控制第一流量控制閥和第二流量控制閥并且輸出具有所要流速和/或溫度的第一供水或第二供水或第一供水和第二供水的摻合物的流量。
[0125]根據另一個示例性實施方案，提供一種控制來自混合閥的出口水的流速和/或溫度的方法，所述方法包括:提供具有冷水入口、熱水入口、出水口、用于控制來自冷水入口的冷水流量的第一流量控制閥和用于控制來自熱水入口的熱水流量的第二流量控制閥的混合閥；為每個流量控制閥提供與相關進水口連通的閥門入口、與出水口連通的兩個閥門出口和控制穿過各自流量控制閥的水流量的閥門構件總成；將冷水入口連接至冷水供應；將熱水入口連接至熱水供給，其中冷水和熱水供應具有不同溫度；為每個閥門構件總成提供被調適來在相關流量控制閥的閉合位置中與第一閥座接合的第一閥門構件和被調適來在相關流量控制閥的閉合位置中與第二單獨閥座接合的第二閥門構件使得第一閥門構件被配置來由透過閥門入口進入的水推動閉合且第二閥門構件被配置來由透過閥門入口進入的水推動打開使得在使用時流動穿過第一流量控制閥的水實質上不施加凈力在第一流量控制閥的閥門構件總成上且流動穿過第二流量控制閥的水實質上不施加凈力在第二流量控制閥的閥門構件總成上使得致動第一流量控制閥和第二流量控制閥的操作力實質上獨立于水流量；及單獨或組合控制第一流量控制閥和第二流量控制閥并且輸出具有所要流速和/或溫度的冷水或熱水或冷水和熱水的摻合物的流量。
[0126]根據示例性實施方案，第一流量控制閥和第二流量控制閥各包括閥門構件總成，其被構造使得在使用時流動穿過閥門的流體實質上不施加凈力在閥門構件總成上。
[0127]根據示例性實施方案，第一流量控制閥和第二流量控制閥各包括閥門入口腔室，其從相關供水接收水且具有至混合腔室中的第一出口開口和第二出口開口。
[0128]根據示例性實施方案，第一出口和第二出口配置在入口腔室的相對末端上且軸向對齊并且提供與連接至耦接至致動器的共同芯的第一閥門構件和第二閥門構件協作以相對于第一閥座和第二閥座調整第一閥門構件和第二閥門構件以控制從入口腔室至出口腔室的水流量。
[0129]根據示例性實施方案，在使用時，流動穿過每個流量控制閥的流體施加力在每個閥門構件上，其中第一閥門構件上的力實質上等于施加在第二閥門構件上的力且與其方向相反。
[0130]根據示例性實施方案，出口水供應至輸水裝置的出口。輸水裝置可為淋浴噴頭或水龍頭。水龍頭可選自浴缸龍頭、水槽龍頭和面盆龍頭。
[0131]根據示例性實施方案，提供一種控制來自流量控制閥的出口水的流速的方法。方法包括:將流量控制閥連接至供水；構造流量控制閥使得致動流量控制閥的操作力實質上獨立于水流量；及控制流量控制閥以輸出具有所要流速的水流量。
[0132]根據示例性實施方案，流量控制閥各包括閥門構件總成，其被構造使得在使用時流動穿過閥門的流體實質上不施加凈力在閥門構件總成上。
[0133]根據示例性實施方案，流量控制閥包括從供水接收水且具有至出口腔室中的第一出口開口和第二出口開口的閥門入口腔室。
[0134]根據示例性實施方案，其中第一出口和第二出口配置在入口腔室的相對末端上且軸向對齊并且提供與連接至耦接至致動器的共同芯的第一閥門構件和第二閥門構件協作以相對于第一閥座和第二閥座調整第一閥門構件和第二閥門構件以控制從入口腔室至出口腔室的水流量。
[0135]根據示例性實施方案，在使用時，流動穿過流量控制閥的流體施加力在每個閥門構件上，其中第一閥門構件上的力實質上等于施加在第二閥門構件上的力且與其方向相反。
[0136]根據示例性實施方案，出口水供應至輸水裝置的出口。輸水裝置可為淋浴噴頭或水龍頭。水龍頭可選自浴缸龍頭、水槽龍頭和面盆龍頭。
[0137]將從下文對其示例性實施方案及混合閥和流量控制閥至管道附件和配件及采用這些管道附件和配件的供水系統和裝置的應用的描述了解本文所述的混合閥和流量控制閥的其它特征、好處和優點。這種描述提供用于展示混合閥和流量控制閥可構造及使用的不同方式的目的且并非旨在限制本公開的范圍。
[0138]現參考附圖，圖1至圖4示出用于控制具有不同溫度的兩種供水(稱作熱水供應和冷水供應)的混合及輸出具有所要使用溫度的水進行使用的混合閥的實施方案。閥門還可控制輸出水的流速。混合閥可并入用于沖洗、淋浴、沐浴和類似功能的管道附件或配件及采用這些管道附件和配件的供水系統和裝置中。例如，混合閥可并入面盆、水槽、淋浴間或類似物的水龍頭中。混合閥可并入具有用于沖洗、淋浴、沐浴或類似功能的一個或多個出口的供水系統或裝置中。每個出口可包括并入混合閥的水龍頭。或者，混合閥可被并入供應超過一個出口的配件中。例如，多個淋浴噴頭可從一個混合閥供應水。本領域技術人員從本文提供的本發明的描述中了解混合閥的其它應用和使用且本發明涵蓋且包括本公開的精神和范圍內的所有修改和變化。
[0139]圖1示出圍封在閥殼2內的混合閥I。外殼2中的孔隙3形成用于接收第一流體(在本實施方案中是冷水)的第一流體入口 4。類似地，如圖2所示，外殼2包括形成用于接收第二流體(在本實施方案中是熱水)的第二流體入口 6的另一個孔隙5和形成用于輸出第一流體或第二流體或其混合物的流體出口 8的另一個孔隙7。
[0140]圖2、圖3和圖4示出混合閥I的橫截面。混合閥I包括位于混合腔室11內的第一流量控制閥9和第二流量控制閥10。第一流量控制閥9控制從第一流體入口 4至混合腔室11的流體流量。第二流量控制閥10控制從第二流體入口 6至混合腔室11的流體流量。混合腔室11提供第一流體和第二流體可混合的體積并且將混合流體引導至流體出口 8。
[0141]第一流量控制閥9和第二流量控制閥10類似并且平行并列配置及配置在混合腔室11的相對側上。接下來描述第一流量控制閥9的構造和操作的描述且使用相同參考數字但用額外撇號識別第二流量控制閥10的類似部件使得可從第一流量控制閥9的描述中明白及了解第二流量控制閥10的構造和操作。
[0142]第一流量控制閥9包括閥門構件總成12、閥門入口腔室13及第一閥門出口 14a和第二閥門出口 14b。入口腔室13實質上是圓筒形的。第一流體入口 4透過入口腔室13的側壁向入口腔室13 (第二入口 6透過入口腔室13’的側壁向第二流量控制閥10的閥門入口腔室13’ )開放。
[0143]第一閥門出口 14a配置在入口腔室13的一端上且第二閥門出口 14b配置在入口腔室13的相對末端上。閥門出口 14a和14b的每一個包括具有相對于末端截面16、17減小直徑的圓筒形中心截面15的通孔。孔在中心截面15與末端截面16、17之間漸縮。閥門出口 14a和14b軸向對齊且在本實施方案中，出口 14a和14b的中心截面15同軸且具有相同直徑。閥門構件總成12控制透過第一流量控制閥9從入口腔室13至混合腔室11的水流量。
[0144]閥門構件總成12包括被調適來與第一閥門出口 14a協作的第一閥門構件18a和被調適來與第二閥門出口 14b協作以控制從入口腔室13至混合腔室11的水流量的第二閥門構件18b。第一閥門構件18a和第二閥門構件18b固定安裝在芯19使得其保持分開預定距離。預定距離對應于第一閥門出口 14a與第二閥門出口 14b之間的距離。
[0145]第一流量控制閥9在圖2中示作完全打開位置(最大流量)且在圖3中示作閉合位置(無流量)(第二流量控制閥10在圖2中示作閉合位置且在圖3中示作完全打開位置)。流量控制閥9、10兩者在圖4中示作半開位置。
[0146]在閉合位置中，第一閥門構件18a和第二閥門構件18b容納在第一閥門出口 14a和第二閥門出口 14b的中心截面15中并且攜載彈性密封件20a、20b，所述彈性密封件20a、20b接合由第一閥門出口 14a和第二閥門出口 14b的中心截面15提供的閥座以密封閥門出口 14a、14b，防止從入口腔室13至混合腔室11的水流量。彈性密封件可為由每個閥門構件18a、18b攜載的O形環或可為二次成型至閥門構件的外向表面上的彈性部分。
[0147]在完全打開位置中，第一閥門構件18a位于相關閥門出口 14a上游的入口腔室13內且第二閥門構件18b位于混合腔室水路中相關閥座18b下游的入口腔室13外。第一閥門出口 14a和第二閥門出口 14b被構造使得其為水流量提供實質相同面積。
[0148]第一流體入口 4向第一閥門出口 14a與第二閥門出口 14b之間的入口腔室13開放。當將第一流量控制閥從閉合位置打開時，水施加的力作用以阻止第一閥門構件18a的打開移動并且協助第二閥門構件18b的打開移動。當將第一流量控制閥從打開位置閉合時，水施加的力作用以阻止第二閥門構件18b的閉合移動并且協助第一閥門構件18a的閉合移動。
[0149]通過構造閥門出口 14a、14b以為水流量提供實質相同面積及配置閥門構件18a、18b使得水在相反方向上且以實質相同力作用在閥門構件18a、18b，第一流量控制閥9的閥門構件總成12實質上平衡(如上文所述)。因此，在打開及閉合第一流量控制閥9時，歸因于水壓力所施加的力，閥門構件總成12上實質上無凈力。
[0150]芯19的第一末端容納在形成在外殼2中的盲導孔21內。芯19的第二相對末端延伸穿過外殼2中的開口并且連接至致動器22。致動器22連接至外殼2。致動器22被調適來控制芯19的線性位置及因此控制第一閥門構件18a和第二閥門構件18b相對于閥門出口 14a、14b的位置。
[0151]致動器22包括被配置來在軸向上線性移動芯19的步進電機。用于控制芯的線性運動的任何適當致動器可用于取代步進電機，包括但不限于線性致動器。致動器22通過耦接至延伸穿過外殼2中的開口的芯19的第二末端的芯連接部23連接至芯19。彈性密封件24在開口內接合芯19的第二末端以防止水從混合腔室11泄漏。密封件24可以是位于外殼2中的槽中的O形環。
[0152]混合閥I可包括提供控制信號至第一流量控制閥9和第二流量控制閥10的致動器22、22’的控制器(未示出)。控制器還可包括溫度傳感器和/或流速傳感器以測量離開流體出口 8或混合閥中或其外部的任意其它相關點上的水的溫度和/或流速。來自傳感器的信號可用于控制每個流量控制閥9、10的致動器22、22’以控制離開出口 8的水的溫度和/或流速。例如，信號可用于維持所要溫度和/或流速或提供反饋至控制器使得離開出口 8的水對應于所要設定，而不管第一流體入口 4和/或第二流體入口 6上的水壓和溫度變化。控制器可包括界面以接收由用戶輸入的設定。可在控制器、傳感器與界面之間提供有線或無線通信。
[0153]現討論操作每個流量控制閥9、10的致動器22、22’以控制離開出口 8的水的溫度和/或流速的不同方法。這些只是可行的操作方法的實例并且并非旨在詳述混合閥I可用于提供具有所要溫度和/或流速的出口水的源的所有可行方式。
[0154]控制以輸出冷水或熱水
[0155]在混合閥I處于閉合位置的情況下，第一致動器22和第二致動器22’定位其各自芯19和19’使得第一流量控制閥9和第二流量控制閥10的閥門構件18a、18b和18a’、18b’抵著其各自閥座15和15’密封以防止至出口 8的水流量。
[0156]當用戶只需要冷水時，第一流量控制閥9的致動器22被操作以打開第一流量控制閥9且輸送至出口 8的冷水的流速通過調整閥門構件18a、18b相對于出口 14a、14b的位置而控制。第二流量控制閥保持閉合。
[0157]當用戶只需要熱水時，第二流量控制閥10的致動器22’被操作以打開第二流量控制閥10且輸送至出口 8的熱水的流速通過調整閥門構件18a’、18b’相對于出口 14a’、14b’的位置而控制。第一流量控制閥9保持閉合。
[0158]控制以輸出摻合的冷水和熱水
[0159]在混合閥I處于閉合位置的情況下，第一致動器22和第二致動器22’定位其各自芯19和19’使得第一流量控制閥9和第二流量控制閥10的閥門構件18a、18b和18a’、18b’抵著其各自閥座15和15’密封以防止至出口 8的水流量。[0160]當用戶需要具有全冷與全熱之間的溫度的水時，流量控制閥9、10兩者的致動器22,22'被操作以一起打開流量控制閥9、10兩者以輸送熱水和冷水的混合物至出口 8。作為實例，混合水的溫度和/或流速可調整如下:
[0161]獨立調整流暈控制閥以調整溫度和流速
[0162]在兩個流量控制閥9、10打開的情況下，致動器22被操作以移動第一流量控制閥9的閥門構件總成12以進一步打開第一流量控制閥9且致動器22’保持固定。冷水流量增大且熱水流量保持相同，導致出口水的流速增大及溫度降低。
[0163]在兩個流量控制閥9、10打開的情況下，致動器22被操作以使第一流量控制閥9的閥門構件總成12朝向閉合位置移動且第二致動器22’保持固定。冷水流量減小且熱水流量保持相同，導致出口水的流速減小及溫度升高。
[0164]在兩個流量控制閥9、10打開的情況下，致動器22保持固定且致動器22’被操作以移動第二流量控制閥10的閥門構件總成12’以進一步打開流量控制閥10。冷水流量保持相同且熱水流量增大，導致出口水的流速增大及溫度升高。
[0165]在兩個流量控制閥9、10打開的情況下，致動器22保持固定且致動器22’被操作以使第二流量控制閥10的閥門構件總成12’朝向閉合位置移動。冷水流量保持相同且熱水流量減小，導致出口水的流速減小及溫度降低。
[0166]一起調整流暈控制閥以改變流速及維持溫度
[0167]在兩個流量控制閥9、10打開的情況下，可在通過一起操作第一致動器22和第二致動器22’以在相同方向上移動兩個流量控制閥9、10的閥門構件總成12、12’達相同量的同時使出口水的溫度保持實質恒定使得輸送至混合腔室11的冷水對熱水比率保持實質恒定，因此在出口水流速變化的情況下維持出口水的恒定溫度。
[0168]因此，在兩個流量控制閥9、10打開的情況下，如果兩個閥門構件總成12、12’被移動以進一步打開流量控制閥9、10，那么流速將增大且如果兩個閥門構件總成12、12’被朝向閉合位置移動，那么流速將減小而不改變出口水的溫度。
[0169]一起調整流暈控制閥以改變溫度及維持流速
[0170]在兩個流量控制閥9、10打開的情況下，可在通過一起操作第一致動器22和第二致動器22’以在相反方向上移動兩個流量控制閥9、10的閥門構件總成12、12’達相同量的同時使流速保持實質恒定使得輸送至混合腔室11的冷水對熱水比率改變但水的總體積保持相同，因此在出口水溫度變化的情況下維持恒定流速。
[0171]因此，在兩個流量控制閥9、10打開的情況下，如果第一流量控制閥9的閥門構件總成12被移動以進一步打開第一流量控制閥9而同時第二流量控制閥10的閥門構件總成12’被朝向閉合位置移動，那么流速將保持相同但出口水的溫度將降低。
[0172]類似地，在兩個流量控制閥9、10打開的情況下，如果第二流量控制閥10的閥門構件總成12’被移動以進一步打開第二流量控制閥10而同時第一流量控制閥9的閥門構件總成12被朝向閉合位置移動，那么流速將保持相同但出口水的溫度將升高。
[0173]如從圖1至圖4所示的混合閥I的示例性實施方案的描述所知，控制冷水和熱水至混合腔室的流量的流量控制閥的閥門構件總成12、12’的構造使得閥門構件總成12、12’相對于流體流量實質上“力平衡”。換句話說，流體流量實質上不施加凈力在閥門構件總成
12、12’上且在控制混合閥I時移動閥門構件總成12、12’以操作流量控制閥9、10的致動力實質上獨立于流體流量。
[0174]因此，致動力可相對于歸因于流體流量而存在力的顯著不平衡的閥門而減小。因此，移動閥門構件總成12、12’的致動力只需克服諸如閥門構件18a、18b、18a’、18b’上的閥座15與密封件20a、20b、20a’、20b’之間及芯19、19’與孔21、21，之間及閥連接部23、23’與密封件24、24’之間的摩擦力的因素。
[0175]僅舉例來說，在英國，在許多供水系統和裝置中，水壓在I至10巴的范圍中且通常為大致3巴。如果單個閥門構件用于控制穿過開口的流量，那么除諸如摩擦力的任意其它因素外存在需由致動力克服的歸因于流體流量的跨閥門構件的力不平衡。對于具有9_直徑的開口，這種力不平衡在10巴的水壓下為大約60牛頓且在3巴的水壓下為大約18牛頓。
[0176]通過用各具有6mm直徑的兩個開口取代具有9mm直徑的單個開口，可實現與由較大直徑的單個開口提供的流速類似的流速且通過平衡流體流量對閥門構件的影響，可減小移動閥門構件所需的步進電機的尺寸(功率)，因為步進電機不再需要克服使用單個閥門構件時存在的力不平衡。
[0177]因此，通過采用力平衡的閥門總成，不僅流量控制開口的尺寸可減小，而且驅動閥門總成的步進電機的尺寸也可減小。這接著也使混合閥I的總尺寸能減小。
[0178]再次舉例來說，使用具有6mm直徑的流量控制開口，可實現混合閥尺寸的減小，由此外殼2可具有65mmx30mmxl5mm的尺寸。通過比較,如圖12和圖13所示的現有技術混合閥通常具有大致180mmX130mmX85mm的尺寸而只控制溫度并且需要單獨的流速控制的如圖14和圖15所示的現有技術電子混合閥通常具有大致230mmx210mmx55mm的尺寸。
[0179]通過減小混合閥I的尺寸，混合閥I內的水路尺寸及因此存在于混合閥I中的水的體積和與水接觸供生物膜形成及細菌生長的可用表面積可減小。此外，通過減小混合閥的尺寸，可由金屬而非塑料制造混合閥，尤其是形成水路的外殼2和水路內的流量控制閥9、10的零件。具體地，在混合閥內與水接觸的零件可由黃銅制成。黃銅含銅，其滅殺水中的現有細菌，從而減小并且可能消除水路和流量控制閥9、10表面上生物膜的形成。
[0180]減小閥門內水路尺寸的另一個好處在于水會聚集并且允許細菌生長和/或在閥門內的表面上形成生物膜的截留區域的發生可能減少。此外，水路可被構造來促進穿過閥門的湍流和高流速。這不僅為混合熱流量和冷流量以準確感測出口水的溫度所需而且協助防止在閥門內水路暴露表面上形成生物膜且甚至可協助移除形成的任意生物膜，例如如當閥門未使用時可能發生的，即，當不存在穿過閥門的水流量時，且由于閥門的先前使用而存在于殘留在閥門中的水中的細菌可能生長并且附著至暴露表面。
[0181]為了進一步減小來自存在于水中的細菌的健康風險，可能需要定期執行消毒例行程序以滅殺及移除(或減小至可接受水平)閥門內的任意細菌和生物膜。這種消毒例行程序可能涉及完全打開連接至熱水供應的流量控制閥10及使高溫的水通過閥門I達足夠時間以滅殺及移除閥門內的任意細菌和生物膜。通常，這可能涉及使具有至少65°c溫度的水通過閥門達至少10分鐘，但是這絕非限制并且可采用具有不同水溫和/或持續時間的不同例行程序。
[0182]其它消毒例行程序可連同或取代用熱水熱消毒使用。例如，圖5和圖6示出修改圖1至圖4的混合閥I以包括電加熱器25且相同參考數字用于指示相應零件。[0183]進水口 4、6提供在外殼的主體2的一個面26上且電加熱器25位于相對面28上的外殼2的主體內的孔27中且被熱傳導封裝化合物29圍繞用于將熱從加熱器25轉移至外殼2的金屬主體。將電加熱用于消毒例行程序是適當的，因為閥門I已經具有用于操作致動器的電源。
[0184]加熱器25可用于熱消毒循環以將接觸水的外殼2和外殼2內的流量控制閥9、10(圖6中僅示出一個)的金屬零件加熱至足以滅殺存在于水中的任何細菌和/或形成在閥門內的水路的暴露表面上的任何生物膜的高溫。通過減小閥門I的尺寸，將被加熱的金屬零件的熱質量可顯著減小且低功率電加熱器(大約10瓦)可足以將外殼2和流量控制閥9、10的金屬零件加熱至70°C至80°C的高溫達5分鐘，其對于這個目的是足夠的。
[0185]本方法與用熱水熱消毒相比的優點在于外殼和流量控制閥9、10的金屬零件全部被加熱而用熱水熱消毒在未接觸熱水供應的那些區域中可能無效。溫度傳感器(未示出)諸如熱敏電阻可被提供來在消毒循環期間監測溫度及控制至電加熱器25的功率輸入以控制消毒溫度及防止可能損壞非由金屬制成的任何零件(諸如密封件)的外殼2和流量控制閥9、10的過度加熱。
[0186]外殼2較佳被絕緣使得暴露外表面不被加熱至高溫。以此方式，用戶碰觸已被加熱至用于消毒例行程序的高溫的閥門的任意零件的風險可降低并且可能消除。這種絕緣還通過減小至環境的熱損耗而改進人消毒循環的效率并且可允許使用較低功率的加熱元件。
[0187]閥門I可在消毒循環期間停用以在外殼2和流量控制閥9、10的金屬零件在消毒期間被加熱的同時和/或在其在消毒循環之后被冷卻的同時，防止水從出口排放。因此，混合閥I的操作可在消毒循環期間被組織及在消毒循環完成之后的一個時間間隔內被阻止以允許閥門I及閥門中的任意水冷卻并且防止非常熱的水在閥門下次使用時排放。以此方式，用戶被非常熱的水燙傷的風險可減小并且可能消除。
[0188]控制器可響應于消毒循環的起始以防止閥門的操作直至其安全。因此，用于控制電加熱器的溫度傳感器(或單獨的傳感器)可提供至控制器的溫度反饋使得閥門不可操作直至外殼2和流量控制閥的金屬零件已冷卻至安全溫度。此外，監測出口水溫度的傳感器(或單獨的傳感器)可提供至控制器的溫度反饋使得閥門不可操作直至閥門中的水已冷卻至安全溫度。可采用任意適當形式的電加熱。
[0189]現參考圖7，混合閥I示作具有控制器55用于控制閥門I的操作。混合閥I類似于先前實施方案且相同參考數字用于指示類似零件。控制器55提供控制信號以控制第一流量控制閥和第二流量控制閥(不可見)的致動器22、22’的致動以調整閥門構件總成(不可見)的位置以控制如上所述輸送至出口 8的出口水的流速和溫度。
[0190]控制器55可能是具有控制電路的電子控制器，所述控制電路可包括安裝在控制面板56 (諸如印刷電路板)上的微處理器或類似電子控制器。控制器55可包括界面(不可見)以允許用戶選擇出口水的所需流速和/或溫度。界面可能是包括用于選擇流速和/或溫度的一個或多個可旋轉旋鈕或線性滑動器或按鈕的實體界面。或者，界面可能是使用觸屏技術或類似技術的虛擬界面。界面可包括用于提供流速和/或溫度的視覺指示的顯示器。顯示器可能是數值的數字顯示器和/或視覺顯示器(諸如燈陣列)。控制器55從界面接收用戶的設定并且將控制信號發送至致動器22、22’以如結合先前實施方案所述操作流量控制閥以實現選擇的出口水溫度和流速。[0191]控制器55可能是可編程的并且可包括用于存儲可能經由界面設定及由用戶經由界面選擇的出口水的溫度和/或流速的不同設定的存儲器。控制器55可允許選擇消毒循環并且可收集及存儲消毒循環的細節。例如，在需要定期消毒的管道附件和配件和供水系統和裝置中，存儲器可記錄何時執行消毒循環和出口水的溫度和消毒循環的持續時間，其可用于檢查消毒例行程序已執行并且已成功。
[0192]界面可被并入管道附件或配件中。或者或此外，界面可被并入經由有線或無線連接與控制器55通信的遙控中。例如，在混合閥I被并入使用時用戶無法觸及的管道附件或配件中的情況下，控制器55可經由有線或無線鏈接從遠程安裝于混合閥I的界面接收控制信號。在一種形式的無線鏈接中，界面可包括無線發射器且控制器可包括無線接收器以接收控制信號，例如射頻信號，其代表用戶經由界面的選擇輸入
[0193]通過減小混合閥I的尺寸，混合閥I可被構造來為一系列不同應用供應水，包括洗手、淋浴和沐浴。因此，用于供應洗手水的混合閥通常可能需要具有對應于I巴壓力下5升/分鐘至10升/分鐘的流速的0.5至1.0的流量系數(C值)而供應淋浴水的混合閥通常可能需要具有對應于I巴壓力下10升/分鐘至30升/分鐘的流速的1.0至3.0的流量系數且用于供應浴缸填充水的混合閥通常可能需要具有對應于I巴壓力下30升/分鐘至50升/分鐘的3.0至5.0的流量系數。
[0194]已發現當兩個流量控制閥9、10處于半開位置(圖4)時，使用具有6mm直徑的流量控制開口可實現對應于I巴下25升/分鐘的流速的大致2.5的流量系數(C值)。以此方式，混合閥I可滿足洗手、淋浴和浴缸填充水的流量要求。
[0195]當兩個流量控制閥9、10打開至半開位置(圖4)時提供用于淋浴的流速且通過減小一個供應的流量及增大另一個供應的流量達相同量而在不改變流量的情況下控制溫度或通過減小或增大兩個供應的流量達相同量而在不改變溫度的情況下控制流量。用于洗手的流速可通過使兩個流量控制閥9、10打開小于半開位置(圖4)及如針對淋浴一樣控制溫度和/或流速而實現。用于浴缸填充的更高流速可通過完全打開兩個流量控制閥9、10及根據需要通過減小熱水或冷水的流量而控制溫度而實現。
[0196]這些流速和尺寸作為非限制實例提供且應了解在對于混合閥的預期應用合適的情況下可采用不同流速和尺寸。
[0197]可取決于應用采用不同控制例行程序操作混合閥I。現描述淋浴和浴缸填充的例行程序。這些只是可行例行程序的實例并且并非旨在詳述可在操作混合閥I時使用的所有可行例行程序。
[0198]淋浴例行稈序
[0199]第一流量控制閥9和第二流量控制閥10的閥門構件總成12、12’兩者通過其各自致動器22、22’被同時及等量地移動至圖4所示的半開位置(50%致動器行程)以提供公稱流速。
[0200]為了在不改變出口水溫度的情況下改變流速，兩個閥門構件總成12、12’在相同方向上同時從半開位置(圖4)朝向閉合位置移動以減小流速或朝向打開位置移動以增大流速同時維持熱水與冷水的比率以使出口水的溫度保持恒定。
[0201]在不改變出口水的溫度的情況下進一步改變以增大或減小來自任意經調整位置的流量可以類似方式進行。[0202]為了在不改變來自公稱流量(致動器行程位置的50%)起點的流速的情況下改變出口水溫度，閥門總成12、12’在相反方向上同時移動以增大一個流量而同時減小另一個流量達相同量。通過以此方式操作第一流量控制閥9和第二流量控制閥10，熱水與冷水的比率改變但總流量保持相同使得出口水的溫度可在不顯著影響流速的情況下調整。
[0203]溫度和流速兩者可在使用時通過閥門構件總成的移動的組合調整以改變流速和溫度和/或維持選擇流速或溫度。
[0204]浴缸充水的例行程序
[0205]第一流量控制閥9和第二流量控制閥10的閥門構件總成12、12’兩者被移動至完全打開位置(100%致動器行程)以實現最大流速。
[0206]溫度隨后在出口水的溫度需通過將第二流量控制閥10的閥門構件總成12’朝向閉合位置移動而減小的情況下通過減小熱水的流量或在出口水的溫度需通過將第一流量控制閥9的閥門構件總成12朝向閉合位置移動而增大的情況下通過減小冷水的流量而控制。
[0207]雖然這種調整改變出口水的流速以及溫度，但是這種改變在用戶通常不像通常在沐浴時的情況下(流量和溫度的變化易于被檢測且需要更大控制具體地以減小被非常熱的水燙傷的風險)那樣直接暴露于來自出口的水流量的浴缸充水的背景下是可接受的。
[0208]通過減小混合閥I的尺寸，可能能夠在先前無法使用現有混合閥的情況中采用混合閥I。具體地，如本文所述的小尺寸的混合閥I開拓將混合閥并入歸因于其尺寸和對一系列管道附件和配件的設計和安裝的其它限制而無法并入現有混合閥的這些管道附件和配件中的可能性。
[0209]混合閥I還可用于取代現有管道附件和配件中采用的混合閥。在此，小尺寸的混合閥I可允許這些現有管道附件和配件的尺寸減小和/或形狀變更。
[0210]因此，混合閥I增大設計者在設計管道附件和配件和并入這些管道附件和配件(其并入混合閥I)的供水系統和裝置時的自由度。現描述并入混合閥I的管道附件和配件的不同實例。這些只是混合閥I的可行應用的實例并且并非旨在詳述混合閥I可被并入管道附件或配件的所有可行應用。
[0211]參考圖8a和圖Sb，示出管道附件50的實施方案，其包括流體輸送裝置，諸如并入混合閥I的淋浴噴頭。混合閥I類似于先前實施方案且相同參考數字用于指示相應零件。
[0212]淋浴噴頭50包括可移動手持淋浴頭并且包括可插入淋浴房(未示出)的淋浴噴頭座中的主干51。淋浴噴頭50或可是被配置成固定至壁并且從壁上伸出的固定淋浴噴頭。
[0213]淋浴噴頭50包括噴頭53，其提供多個出口用于在使用時排水以提供多種不同噴射方式。在一個配置中，噴頭53在相對側中及任選地在一個或多個側邊緣上具有出口。噴頭53可在實質圓形噴頭支座58內圍繞直徑相對樞軸59旋轉以選擇出口進行使用。
[0214]根據其它示例性實施方案，可使用其它類型的噴頭，包括被構造來僅提供單個噴射方式的噴頭和不同于圖8a和圖Sb所示的噴頭53操作以提供多個噴射方式的噴頭。
[0215]淋浴噴頭主干51接收混合閥I連同控制器55。主干51包括兩個管道——冷水供應管道54和熱水供應管道(不可見)。冷水管道54連接至第一流體入口 4且熱水管道連接至混合閥I的第二流體入口(未示出)。混合閥I的流體出口 8通過出口管道56連接至噴頭53。出口管道56延伸穿過噴頭支座58并且透過樞軸59進入噴頭53。[0216]控制器55提供控制信號至混合閥I用于根據經由界面(不可見)的用戶選擇控制輸送至噴頭53的出口水的流速和溫度。界面可配置在主干51上以允許用戶選擇其想要的出口水的流速和溫度。界面可能是包括用于選擇流速和/或溫度的一個或多個可旋轉旋鈕或線性滑動器或按鈕的實體界面。或者，界面可能是使用觸屏技術或類似技術的虛擬界面。界面可包括用于提供流速和/或溫度的視覺指示的顯示器。顯示器可能是數值的數字顯示器和/或視覺顯示器(諸如燈陣列)。
[0217]在其它實施方案中，界面可被并入經由有線或無線鏈接與控制器55通信的遙控中。因此，如果淋浴噴頭50是固定型，那么控制器55可從遠程安裝于淋浴噴頭50的界面接收控制信號。
[0218]現參考圖9a和圖％，示出管道配件的實施方案，其包括流體輸送裝置，諸如并入混合閥I的水龍頭60。混合閥I類似于先前實施方案且相同參考數字用于指示相應零件。
[0219]水龍頭60可能是龍頭的形式并且可包括底座61，所述水龍頭60通過所述底座61固定至支撐表面，諸如水槽或臺面(諸如廚房或浴室臺面)。水龍頭60包括提供提供水出口進行使用的多孔板63。水龍頭60接收混合閥I連同控制器55。水龍頭60具有主干部分(有時被稱作“噴水管”)和兩個管道——冷水供應管道64和熱水供應管道65。冷水管道64連接至第一流體入口 4且熱水供應連接至混合閥I的第二流體入口(不可見)。混合閥I的流體出口 8通過出口管道66連接至板63。
[0220]控制器(未示出)提供控制信號至混合閥I用于根據經由底座61上的界面67的用戶選擇控制輸送至板63的出口水的流速和溫度以允許用戶選擇其想要的流速和溫度。界面67包括用于輸入設定的觸敏面板67a和示出水溫的顯示器69b。應了解界面67可為用于接收用于控制混合閥I的用戶輸入的任意適當形式。還應了解可采用類似類型的用戶界面作為本文所述的其它管道附件和配件的部分或鄰近它們(例如，在淋浴噴頭或其主干上或鄰近它、在浴盆噴水管上或鄰近它等)。
[0221]傳統水龍頭需要固定至支撐表面的閥座且噴水管隨后從閥座延伸至需分配水的通道。本實施方案是有利的，因為混合閥歸因于其微型化(即，尺寸減小)的能力可被并入噴水管而無需閥座。此外，外殼2的矩形形狀為設計者提供采用水龍頭的主干部分(噴水管)的不同構造的機會。
[0222]現參考圖10，示出管道配件的實施方案，其包括流體輸送裝置，諸如并入混合閥I的固定淋浴噴頭70。混合閥I類似于先前實施方案且相同參考數字用于指示相應零件。
[0223]固定淋浴噴頭70包括底座71，所述固定淋浴噴頭70通過所述底座71固定至淋浴房(未示出)內的壁或類似支撐表面。淋浴噴頭70包括在使用時提供水出口的多孔板72。淋浴噴頭70接收混合閥I連同控制器55。淋浴噴頭70具有兩個管道——冷水供應管道73和熱水供應管道74。冷水供應管道73連接至第一流體入口(不可見)且熱水供應管道74連接至混合閥I的第二流體入口(不可見)。
[0224]混合閥I類似于圖8a和圖Sb所示的實施方案，除控制器55不同地安裝在淋浴噴頭70內使得供應管道73和74在混合閥I與控制器55之間通過外。混合閥I的流體出口8通過出口管道76連接至板72。
[0225]控制器55提供控制信號至混合閥I用于根據經由遠程界面(未示出)的用戶選擇控制輸送至板72的出口水的流速和溫度，允許用戶選擇其想要的流速和溫度。應了解界面可為任意適當形式，諸如本文所公開的用于接收用于控制混合閥I的用戶輸入的界面且控制器55可被配置來通過有線或無線鏈接接收來自界面的控制信號用于控制致動器22、22，。
[0226]現參考圖11a、圖1lb和圖11c，示出管道配件的實施方案，其包括并入本文所述的混合閥I的實施方案的桿混合型淋浴閥門40。
[0227]淋浴閥門40包括冷水入口 41、熱水入口 42和摻合出水口 43。出口連接至可撓淋浴軟管44，其延伸至淋浴噴頭(未示出)或類似物。淋浴閥門40包括控制混合閥I的控制面板45。控制面板45包括用于切換淋浴頭打開及關閉，設定出口水的流速和溫度的控制裝置45a以及顯示出口水的溫度的溫度顯示器45b。控制裝置45a可包括界面，諸如本文所公開的界面。
[0228]在本實施方案中，混合腔室11包括由在管道一端上具有第一流量控制閥9且在管道另一相對末端上具有第二流量控制閥10的管道形成的長形結構。閥門出口 43形成在第一流量控制閥9與第二流量控制閥10之間的管道中。
[0229]流量控制閥9、10類似于上文參考圖1至圖4的實施方案所述的流量控制閥且相同參考數字用于指示相應零件。第一流量控制閥9示于圖1lc中且第一流量控制閥9的下文描述也適用于第二流量控制閥10。
[0230]在本實施方案中，流量控制閥9具有閥門構件總成12，閥門構件18a、18b安裝在連接至致動器22的芯19上。閥門構件18a、18b攜載面向縱向和徑向方向的彈性密封件20a、20b。閥門構件18a、18b被配置來接合在圖1lc所示的閉合位置中提供閥座的閥門出口 14a、14b的末端截面而非如圖1至圖4的實施方案中在閉合位置中容納在閥門出口 14a、14b的中心截面中。
[0231]閥門構件18a安置在入口腔室13內并且接合閥門出口 14a的末端截面16且閥門構件18b被配置在混合腔室11中并且接合閥門出口 14b的末端截面17。閥門入口腔室13從入口 4接收水且閥門構件18a、18b可在致動器22的控制下移動以打開流量控制閥并且以類似于圖1至圖4的實施方案的方式控制從閥門腔室13至混合腔室11的水流量。混合腔室11根據如參考圖1至圖4所述的混合閥I的操作例行程序接收來自一個或兩個流量控制閥9、10的水且水經由出口 43離開混合腔室11進行使用。
[0232]上述實施方案涉及混合閥。但是，流量控制閥9、10可單獨使用以控制流體流量。作為實例，圖1lc所示的控制閥9在需控制供水的流速的任何應用中可獨立于流量控制閥10采用。
[0233]在這種應用中，圖1lb所示的淋浴閥門40的混合腔室11由出口腔室取代，所述出口腔室將流量從流量控制閥9的出口 14a、14b引導至預期應用的出口(未示出)。流量控制閥9操作以類似于先前實施方案的方式控制流速。類似地，其它實施方案的流量控制閥
9、10可單獨采用以控制流速。
[0234]這樣一種流量控制閥的一個應用可在供水在其穿過加熱槽時被加熱以按需提供熱水源的類型的即時熱水器中。在這種即時熱水器(有時被稱作連續流量熱水器)中，針對至加熱槽的給定功率輸入，出口水的溫度由穿過加熱槽的水的流速判定且流速控制可用于實現和維持選擇的出口水溫度。這種熱水器的一個應用是在電淋浴頭中供應水至一個或多個淋浴頭出口，諸如手持淋浴頭或固定手持淋浴頭。本領域技術人員了解流量控制閥的其它應用。
[0235]應了解雖然本文所述的混合閥和流量控制閥的實施方案示作被并入管道配件中，但是其具有更廣泛的應用。例如，歸因于閥門被微型化(即，尺寸減小)同時維持針對其尺寸的高流速的能力，其可有利用于過程控制閥、氣動和液壓系統、醫療設備中或用于汽車組件或需要流體流速控制和/或具有不同特性的兩種流體的混合的其它組件中。因此，混合流體可能不限于具有不同溫度的流體。
[0236]如本文中所使用，術語“大約”、“約”、“大致”、“實質上”和類似術語旨在具有與本公開標的所涉及的本領域一般技術人員的普遍及接受的使用一致的廣泛含義。閱讀本公開的本領域技術人員應了解這些術語旨在允許所描述和要求的特定特征的描述而不將這些特征的范疇限制為所提供的精確數字范圍。因此，這些術語應理解為指示所述和所要求標的的非實質或非重大修改或變更被視作在如隨附權利要求所引述的本發明的范疇內。
[0237]應注意如本文中用于描述不同實施方案的術語“示例性”旨在指示這些實施方案是可行實施方案的可行實例、表示和/或說明(且這種術語并非旨在暗示這些實施方案一定是卓越或最佳實例。)
[0238]如本文中所使用的術語“耦接”、“連接”和類似術語意指兩個構件彼此直接或間接接合。這種接合可能是固定(例如，永久的)或可移動的(例如，可移除或可釋放)。這種接合可以兩個構件或兩個構件與任意額外中間構件彼此一體形成為單個單體或以兩個構件或兩個構件與任意額外中間構件彼此附接而實現。
[0239]本文中涉及元件位置(例如，“頂部”、“底部”、“上方”、“下方”等)僅用于描述附圖中不同元件的定向。應注意不同元件的定向可能根據其它示例性實施方案而不同且這些變化旨在被本公開涵蓋。
[0240]重要的是注意如不同示例性實施方案中所示的混合閥和相關總成的構造和配置只是說明性的。雖然本公開中只詳細描述一些實施方案，但是閱讀本公開的本領域技術人員將易于了解許多修改是可行的(例如，不同元件的尺寸、尺寸、結構、形狀和比例、參數值、安裝配置、材料使用、色彩、定向等的變化)，而不實質脫離本文所述標的的新穎教示和優點。例如，示作一體形成的元件可由多個零件或元件構成，元件的位置可顛倒或另外變化且不連續元件或位置的性質或數量可變更或變化。任意過程或方法步驟的順序或次序可根據替代實施方案變化或再排序。
[0241]任意實施方案的特征可單獨或與相同或不同實施方案的任何其它特征組合采用且本公開涵蓋并且包括本文描述或未描述的所有這些配置。
[0242]可對不同示例性實施方案的設計、操作條件和配置進行其它替代、修改、改變和省略而不脫離本文所述的本發明的范疇。
【權利要求】
1.一種用于控制具有不同溫度的兩種供水的混合物的混合閥，所述混合閥包括: 冷水入口，其被構造來接收冷水供應； 熱水入口，其被構造來接收熱水供應； 出水口，其被構造來從所述混合閥輸出冷水或熱水或其混合物； 第一流量控制閥，其用于控制從所述冷水入口至所述出水口的冷水流量； 第二流量控制閥，其用于控制從所述熱水入口至所述出水口的熱水流量； 其中所述第一流量控制閥和所述第二流量控制閥的每一個包括閥門入口、與所述出水口連通的第一閥門出口和第二閥門出口和控制穿過所述第一閥門出口和所述第二閥門出口的水流量的閥門構件總成，其中所述第一流量控制閥的閥門入口與所述冷水入口連通，所述第二流量控制閥的閥門入口與所述熱水入口連通； 其中每個閥門構件總成包括:第一閥門構件，其被構造來在所述流量控制閥的閉合位置中接合與所述第一閥門出口相關的第一閥座；和第二閥門構件，其被構造來在所述流量控制閥的所述閉合位置中接合與所述第二閥門出口相關的第二單獨閥座； 其中所述第一閥門構件被構造來由透過所述閥門入口進入的水推動閉合且所述第二閥門構件被構造來由透過所述閥門入口進入的水推動打開，使得在使用時，流動穿過所述第一流量控制閥的水實質上不施加凈力在所述第一流量控制閥的所述閥門構件總成上，且流動穿過所述第二流量控制閥的水實質上不施加凈力在所述第二流量控制閥的所述閥門構件總成上。
2.根據權利要求1所述的混合閥，其中每個流量控制閥的所述閥門入口位于所述閥門構件總成的所述第一閥門構件與所述第二閥門構件之間。
3.根據權利要求1所述的混合閥，其中每個流量控制閥包括入口腔室且每個流量控制閥的所述閥門入口向所述入口腔室開放。
4.根據權利要求1所述的混合閥，其中每個流量控制閥的所述第一閥門出口和所述第二閥門出口被配置在所述入口腔室的相對端。
5.根據權利要求1所述的混合閥，其中所述混合閥包括與所述出水口流體連通的混合腔室，且其中所述混合腔室被配置來接收來自每個流量控制閥的所述第一閥門出口和所述第二閥門出口的水。
6.根據權利要求1所述的混合閥，其中所述第一閥門出口和所述第二閥門出口具有類似尺寸。
7.根據權利要求1所述的混合閥，其中所述第一閥門出口和所述第二閥門出口軸向對齊。
8.根據權利要求1所述的混合閥，其中每個閥門構件總成的所述第一閥門構件和所述第二閥門構件連接到芯，所述芯耦接至控制所述閥門構件相對于其各自閥座的位置的致動器。
9.根據權利要求8所述的混合閥，其中所述致動器包括電力電機。
10.根據權利要求9所述的混合閥，其中所述電機包括步進電機。
11.根據權利要求1所述的混合閥，其中所述第一閥座和所述第二閥座位于所述第一閥門出口和所述第二閥門出口內。
12.根據權利要求1所述的混合閥，其中所述第一閥座和所述第二閥座包括在閉合位置中可滑動地容納所述第一閥門構件和所述第二閥門構件的所述閥門出口的圓筒形孔部分。
13.根據權利要求1所述的混合閥，其中所述第一閥座和所述第二閥座位于所述第一閥門出口和所述第二閥門出口的一端上。
14.根據權利要求1所述的混合閥，其中所述第一閥座和所述第二閥座包括所述閥門出口的端面，所述第一閥門構件和所述第二閥門構件在所述閉合位置中抵著所述端面座落。
15.根據權利要求1所述的混合閥，其中每個流量控制閥包括入口腔室且每個流量控制閥的所述閥門入口向所述入口腔室開放，且其中每個流量控制閥的所述閥門構件總成的所述第一閥門構件在所述流量控制閥的打開位置中容納在所述相關入口腔室中且所述第二閥門構件在所述流量控制閥的所述打開位置中容納在混合腔室中。
16.根據權利要求1至15中任一項所述的混合閥，其中所述混合閥包括外殼，其容納所述第一流量控制閥和所述第二流量控制閥且包括孔隙，所述孔隙形成所述冷水入口、所述熱水入口和所述出水口。
17.根據權利要求16所述的混合閥，其中所述外殼由金屬或合金制成且包括用于對所述混合閥熱消毒的電力加熱裝置。
18.根據權利要求17所述的混合閥，其中所述混合閥具有相關控制器，其被構造來在其中所述電力加熱裝置 啟動的熱消毒循環期間停用所述混合閥以防止水排放。
19.根據權利要求18所述的混合閥，其中所述電力加熱裝置被構造來將所述外殼加熱至足以對所述外殼內的水路消毒的溫度。
20.根據權利要求1至15中任一項所述的混合閥，其還包括控制器，其被構造來響應于水溫或流速的至少一個來控制所述第一流量控制閥和所述第二流量控制閥。
21.根據權利要求1至15中任一項所述的混合閥，其還包括被構造來監測從所述出水口輸出的水的溫度或流速的至少一個的傳感裝置，和被構造來控制所述流量控制閥來實現和維持用戶選擇的出水溫度或流速的至少一個的控制器。
22.根據權利要求1至15中任一項所述的混合閥，其還包括被構造來監測從所述出水口輸出的水的熱水或冷水溫度或流速的至少一個的傳感裝置，和被構造來控制所述流量控制閥來實現和維持用戶選擇的出水溫度或流速的至少一個的控制器。
【文檔編號】F16K31/04GK203585433SQ201320360553
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年6月21日 優先權日:2012年6月22日
【發明者】K·T·皮爾 申請人:柯勒米拉有限公司