本申請是申請日為2014年3月12日、申請號為201410090507.0、發明名稱為“恒溫閥”的專利申請的分案申請。
本申請總體上涉及流體控制閥的領域。本申請更具體地涉及恒溫控制閥的領域。
背景技術:
用于管道器具的流體控制閥(例如,淋浴器控制閥)常常包括控制機構以防止水的溫度的突然變化。在典型例子中,沖洗馬桶可以減小冷水的供應,由此導致附近淋浴器的溫度的突然增加。這樣的控制機構的一種型式是壓力平衡單元,所述壓力平衡單元使用膜片或滑梭來平衡熱水和冷水的平行但分離流動之間的壓力。這樣的控制機構的另一型式是恒溫閥,所述恒溫閥使用恒溫器來控制熱水和冷水的流動。
典型恒溫閥具有冷水入口、熱水入口和混合水出口。混合水流經恒溫器,所述恒溫器的膨脹和收縮導致附連到恒溫器的滑梭相對于熱水和冷水入口移動,由此控制流動通過閥的熱水和冷水的比例,并且由此調節流出混合水的溫度。
在典型恒溫閥中,滑梭需要在熱水側和冷水側之間密封,同時能夠相對于熱水和冷水入口自由地移動。這產生低摩擦和良好密封之間的利益沖突。此外,當水圍繞并且通過滑梭流動時,各種壓力梯度圍繞滑梭建立,由此使滑梭易于受到共振頻率影響,這可能導致會煩擾用戶的哨聲或其它噪聲。壓力梯度還可能導致密封從滑梭移開。因此,滑梭往往較大,又導致較大閥筒,這又導致較大閥體,所有這些增加閥的成本。因此,需要一種改進的恒溫閥筒。
技術實現要素:
一個實施例涉及一種恒溫閥,所述恒溫閥包括第一座、與所述第一座軸向地間隔開的第二座以及滑梭。所述滑梭位于所述第一座和所述第二座之間,具有第一側和與所述第一側軸向相對的第二側,并且在第一位置和第二位置之間可移動,在所述第一位置所述滑梭的所述第一側抵靠所述第一座密封,在所述第二位置所述滑梭的所述第二側抵靠所述第二座密封。所述第一座、所述第二座和所述滑梭中的至少一個包括用于在所述第一座和所述第二座中的至少一個與所述滑梭之間密封的包覆模制部分。所述第一座、所述第二座和所述滑梭可以位于筒中。根據示例性實施例,所述包覆模制部分形成于所述滑梭上。所述恒溫閥可以包括主體,所述主體具有限定軸向延伸腔的側壁。所述滑梭可以包括轂和第二部分,所述第二部分包覆模制在所述轂上,從所述轂徑向地延伸,并且在所述滑梭和所述主體的所述側壁之間密封。所述包覆模制部分可以形成多個軸向延伸肋。所述多個肋可以形成大致正弦形狀。所述多個肋可以周向間隔開,所述包覆模制部分的大致平坦區域在所述肋之間。當所述滑梭處于所述第一位置時,所述多個肋可以被壓縮以形成大致平坦密封表面。所述多個肋可以是彈性的使得當所述肋處于所述第一位置時,所述肋提供朝著所述第二位置推動所述滑梭的力。所述多個肋可以包括布置在所述第一座和所述滑梭的所述第一側中的一個上的多個第一肋,并且多個第二肋可以布置在所述第二座和所述滑梭的所述第二側中的一個上。所述滑梭可以包括在所述第一位置和所述第二位置之間的第三位置,并且當所述滑梭處于所述第三位置時第一間隙可以形成于所述滑梭的所述第一側和所述第一座之間,所述多個肋跨越所述第一間隙,并且第二間隙可以形成于所述滑梭的所述第二側和所述第二座之間,所述多個肋跨越所述第二間隙。所述多個第一肋中的肋的數量可以大于所述多個第二肋中的肋的數量。所述恒溫閥可以包括彈簧,所述彈簧配置成朝著所述第一位置偏壓所述滑梭。
另一實施例涉及一種用于具有恒溫器的恒溫閥的滑梭。所述滑梭包括轂,所述轂具有第一側和與所述第一側軸向相對的第二側并且限定軸向地延伸通過所述轂的多個通道。所述滑梭還包括包覆模制在所述轂上的密封部分。所述轂可以由第一材料形成,并且所述密封部分可以由不同于所述第一材料的第二材料形成。所述密封部分可以包括徑向地向外并且周向圍繞所述轂延伸的分離密封件。所述密封部分可以包括布置在所述轂的所述第一側上的端部分和至少部分地在所述轂的所述第一側和所述第二側之間延伸的側壁部分,其中所述端部分和所述側壁部分可以由光圓邊緣聯結。所述密封部分可以包括從所述轂的所述第一側和所述第二側中的至少一個軸向地延伸的多個肋。所述多個肋可以包括布置在所述轂的所述第一側上的多個第一肋,并且其中多個第二肋可以布置在所述滑梭的所述第二側上,并且所述多個第一肋中的肋的數量可以大于所述多個第二肋中的肋的數量。
另一實施例涉及一種用于制造恒溫閥的方法。所述方法包括以下步驟:提供轂,所述轂具有第一側和與所述第一側軸向相對的第二側,以及將密封部分包覆模制到所述轂上以形成滑梭。所述包覆模制步驟可以包括圍繞所述滑梭的外周形成分離密封件。所述方法可以包括將恒溫器聯接到所述滑梭;并且其中所述包覆模制步驟可以包括在所述滑梭的第一側上形成多個第一可壓縮彈性肋。
另一實施例涉及一種恒溫閥筒,所述恒溫閥筒包括具有側壁的主體,所述側壁從第一端部延伸到第二端部,所述側壁限定軸向延伸腔。所述恒溫閥筒還包括鄰近所述第一端部位于所述腔中的第一座,鄰近所述第二端部位于所述腔中的第二座,以及滑梭。所述滑梭在所述腔中位于所述第一座和所述第二座之間,具有第一側和與所述第一側軸向相對的第二側,并且在第一位置和第二位置之間可移動,在所述第一位置所述滑梭的所述第一側抵靠所述第一座密封,在所述第二位置所述滑梭的所述第二側抵靠所述第二座密封。所述第一座、所述第二座和所述滑梭中的至少一個包括用于在所述第一座和所述第二座中的至少一個與所述滑梭之間密封的包覆模制部分。根據示例性實施例,所述包覆模制部分形成于所述滑梭上。
前述內容是總結并且因此必然包含細節的簡化、一般化和省略。因此,本領域的技術人員將領會總結僅僅是示例性的并且不旨在以任何方式限制。僅僅由權利要求限定的本文中所述的裝置和/或方法的其它方面、創新特征和優點將在本文中所述并且結合附圖進行的詳細描述中變得明顯。
附圖說明
圖1是根據示例性實施例顯示的恒溫閥筒的仰視透視圖。
圖2是根據示例性實施例顯示的圖1的筒的前視正視圖。
圖3是根據示例性實施例顯示的圖1的通過線a-a的前視正視截面。
圖4是根據示例性實施例顯示的圖3的前視正視圖的放大部分。
圖5是根據示例性實施例顯示的可以與圖1的筒一起使用的恒溫閥筒的滑梭的俯視透視圖。
圖6是根據示例性實施例顯示的圖5的滑梭的仰視透視圖。
圖7是根據示例性實施例顯示的圖5的滑梭的仰視平面圖。
圖8是根據示例性實施例顯示的圖5的滑梭的俯視平面圖。
圖9是根據示例性實施例顯示的圖5的滑梭的前視正視圖。
圖10是根據示例性實施例顯示的通過圖7-8的線b-b的前視正視截面。
圖11是根據示例性實施例顯示的圖9的部分c的放大前視正視圖。
圖12是根據另一示例性實施例顯示的恒溫閥筒的俯視透視截面圖。
圖13是根據另一示例性實施例顯示的恒溫閥筒的部件的俯視透視截面圖。
圖14是根據另一示例性實施例顯示的恒溫閥筒的前視正視截面圖。
圖15示出根據示例性實施例顯示的用于制造閥筒的方法的流程圖。
圖16是根據示例性實施例顯示的圖1的筒的俯視透視截面圖。
圖17是根據另一示例性實施例的顯示肋的圖案的滑梭的一部分的俯視透視截面圖。
圖18是根據另一示例性實施例的顯示肋的圖案的滑梭的一部分的俯視透視截面圖。
具體實施方式
參考圖1-圖3,顯示根據示例性實施例的恒溫閥筒10及其部件。筒10包括具有側壁14的主體12,所述側壁從第一端或頂端16延伸到第二端或底端18。側壁14大致限定腔20。根據所示的示例性實施例,主體12、側壁14和腔20沿著軸線l縱向地或軸向地延伸。
筒主體12限定顯示為冷入口端口22的第一入口端口(例如,開口、孔口、孔等),所述第一入口端口穿過側壁14從筒10的外部延伸到腔20。筒主體12還限定顯示為熱入口端口24的第二入口端口(例如,開口、孔口、孔等),所述第二入口端口穿過側壁14從筒10的外部延伸到腔20。熱入口端口24與冷入口端口22軸向地間隔開,并且冷入口端口22和熱入口端口24的部分顯示為至少部分地圍繞筒10周向延伸。筒10還包括出口28,所述出口可以例如由筒主體12或聯接到筒主體12的端塞50限定。
筒10包括根據示例性實施例顯示的恒溫器30,所述恒溫器具有限定儲存器34的外殼32并且具有從外殼32軸向地延伸的管36(例如,柄、缸等)。活塞38(例如,銷、柱塞等)至少部分地位于管36中并且遠離儲存器34從管36軸向地延伸。溫度響應材料(例如,蠟;未顯示)位于儲存器34中并且可操作地聯接到活塞38以響應蠟的熱膨脹和熱收縮和復位彈簧44的延伸,導致活塞38從管36至少部分地延伸(例如,前進、推出等)和縮回(例如,后退、拉回等)到管36中。
進一步參考圖5-圖11,筒10包括根據示例性實施例顯示的滑梭100,所述滑梭具有顯示為冷側102的第一側和顯示為熱側104的第二側,所述熱側與冷側102軸向地相對。滑梭100包括轂110,所述轂具有顯示為冷側112的第一側和顯示為熱側114的第二側,所述熱側與冷側112軸向地相對。轂110包括外側壁116和中心軸環118,所述中心軸環至少部分地限定沿著軸線l’延伸的腔孔120。簡單地參考圖3中所示的示例性實施例,軸線l和l’可以同軸。通道122(例如,通路等)中的至少一個(例如,一個、兩個、多個等)軸向地穿過轂110從冷側112延伸到熱側114。在操作中,通道允許水從滑梭100的冷側102流動到熱側104。在轂110的冷側112上,側壁116和軸環118至少部分地限定顯示為冷室124的室(例如,腔、凹坑、凹陷等)。
滑梭100還顯示為包括包覆模制(例如,共模制、夾物模制等)在轂110上的包覆模制部分130。包覆模制部分130包括顯示為冷端部分132的第一端部分(例如,頂端、端部分等),和顯示為熱端部分134的第二端部分(例如,底端、端部分等)。包覆模制部分130還顯示為包括至少部分地在轂110的冷側112和熱側114之間延伸的側壁部分136。根據所示的示例性實施例,側壁部分136和冷端部分132由光圓邊緣138(例如,斜面、錐部、弧形邊、圓等)聯結。根據所示的示例性實施例,側壁部分136和熱端部分134由光圓邊緣139聯結。根據所示的示例性實施例,光圓邊緣138、139是倒角邊緣。冷端部分132、熱端部分134、光圓邊緣138、139或它們的任何組合可以是或形成一個或多個密封表面。包覆模制部分130還顯示為包括至少一個(例如,一個、兩個、多個等)肋150,所述肋顯示為從冷端部分132和熱端部分134軸向地延伸。包覆模制部分130還顯示為包括從側壁部分136和轂110徑向向外延伸的分離密封件160。如圖所示,分離密封件160圍繞轂110周向延伸。根據所示的示例性實施例,轂110由第一材料形成,并且包覆模制部分130由不同于第一材料的第二材料形成。在將包覆模制部分130包覆模制到轂110上之前打底劑或粘合劑可以施加到轂110(例如,活化表面)。根據其它實施例,轂110和部分130可以獨立地形成并且例如使用粘合劑聯接在一起。
根據各示例性實施例,包覆模制部分130可以包括或不包括光圓邊緣138、139、肋150、分離密封件160或它們的任何組合。根據各示例性實施例,光圓邊緣138、139、肋150、分離密封件160或它們的任何組合可以是單個包覆模制部分的部件或者可以是多個包覆模制部分的部件。根據所示的示例性實施例,冷端部分132、熱端部分134、側壁部分136、光圓邊緣138、139、肋150和分離密封件160全部由單個模制部分130形成,由此相比于可以具有轂以及多個密封件和o形圈的典型滑梭減小滑梭100的成本和復雜性。下面將更詳細地描述滑梭100及其部件的特征和優點。
返回圖1-圖3,滑梭100聯接到恒溫器30以至少部分地形成恒溫器-滑梭組件40(即,成為恒溫器-滑梭組件的部件中的至少一些)。根據所示的實施例,滑梭100聯接到恒溫器30的管36。根據一個實施例,管36包括外螺紋,所述外螺紋螺紋地連接到圍繞滑梭100的轂110中的腔孔120的螺紋。根據另一實施例,轂110壓配合到管36上。根據優選實施例,滑梭100固定到恒溫器30使得響應儲存器34中的蠟的熱膨脹和收縮,滑梭100與管36一起移動。恒溫器-滑梭組件40定位在筒10中使得滑梭100在冷入口端口22和熱入口端口24之間密封。例如,筒10可以包括至少部分地限定腔20的內表面26,并且滑梭100的分離密封件160抵靠內表面26的整個外周密封以防止熱水或冷水圍繞滑梭100的外部流動。
恒溫器-滑梭組件40還顯示為包括流動引導件42和顯示為復位彈簧44的彈性元件。流動引導件42顯示為聯接到并且支撐與管36軸向相對的恒溫器外殼32。流動引導件42可以包括多個翅片46,所述翅片構造成當流體通過出口28流動到筒10之外時幫助流體的層流化(即,減小流體的紊流)。流動引導件42由復位彈簧44支撐,所述復位彈簧又由聯接到筒主體12的端塞50支撐,由此將恒溫器-滑梭組件40保持在腔20中。復位彈簧44可以是任何合適類型的彈簧,例如卷簧或螺旋彈簧、錐盤彈簧(蝶形墊圈)、懸臂彈簧等。根據所示的示例性實施例,復位彈簧44是波形彈簧。波形彈簧大體上允許減小操作高度并且提供力的更均勻分布,這可以增加對準和減小滑梭100徑向或側向加載或結合到筒主體12的內表面26的趨勢。
端塞50包括主體52,所述主體鄰近底端18聯接到筒主體12。根據各實施例,可以使用任何合適的聯接方法(例如,卡口、粘合劑、壓配合、焊接等)。如圖所示,主體52螺紋地聯接到筒主體12。端塞50還顯示為包括鄰近熱入口端口24的熱座54,并且滑梭100的熱側104可以抵靠所述熱座密封。根據所示的實施例,熱座54可以形成為主體52的一部分,例如較硬表面,滑梭100的較軟包覆模制部分130抵靠所述較硬表面密封。根據另一實施例,熱座54可以是機械地聯結到(例如,壓入、陷入)主體52的軸向端部的較軟環形密封件。根據另一實施例,熱座54可以是包覆模制在主體52上的較軟密封表面。根據各種其它實施例,熱座54可以聯接到筒10中的中間元件而不聯接到端塞50。例如參見圖12-圖14,這些附圖的部件和/或特征中的一些或全部可以與參考筒10所示和所述的部件和/或特征中的一些或全部一起使用。
筒10還包括根據示例性實施例顯示的具有主體62的流動控制器60。如圖所示,流動控制器主體62在頂端16和冷入口端口22之間可滑動地聯接到筒主體12。流動控制器60還顯示為包括鄰近冷入口端口22的冷座64,并且滑梭100的冷側102可以抵靠所述冷座密封。根據所示的實施例,冷座64可以形成為主體62的一部分,例如較硬表面,滑梭100的較軟包覆模制部分130抵靠所述較硬表面密封。根據另一實施例,冷座64可以是機械地聯結到主體62的較軟環形密封件。根據另一實施例,冷座64可以是包覆模制到主體62上的較軟密封表面。
筒10還包括根據示例性實施例顯示的溫度隨動件70。溫度隨動件70顯示為軸向地延伸穿過流動控制器60并且包括抵接恒溫器30的活塞38的遠端39的過載組件72(例如,最大溫度螺桿、過載彈簧、過載彈簧保持器等)。溫度致動器(例如,旋鈕、手柄、適配器等)可操作地聯接到溫度隨動件70,與抵接活塞38的端部軸向相對。流動致動器66(例如,旋鈕、手柄、適配器等)可操作地聯接到流動控制器60。根據各實施例,筒10可以不包括流動控制器60和/或流動致動器66。例如,如果管道器具具有獨立溫度控制和體積控制閥,則冷座64可以固定到筒主體12。例如,如果閥是序貫閥,則溫度致動器74可以構造成控制溫度隨動件70和流動控制器60兩者。
進一步參考圖4和圖16,現在描述操作的示例性實施例。冷水進入冷入口端口22,流動通過滑梭100和冷座64之間的間隙80,并且流動到滑梭100的轂110的冷室124中。熱水進入熱入口端口24并且流動通過滑梭100和熱座54之間的間隙82。冷水流動通過轂110中的通路122以與鄰近恒溫器外殼32的混合室84中的熱水混合。混合水然后圍繞恒溫器外殼32流動并且通過筒10的出口28。溫度致動器74的操作導致溫度隨動件70推壓恒溫器30的活塞38。因此,恒溫器-滑梭組件40可以軸向地移動以選擇滑梭100與冷座64之間的間隙80和滑梭100與熱座54之間的間隙82的期望相對比例,由此選擇熱水和冷水流動的期望比例,由此選擇離開筒10的混合水的期望溫度。
當混合水溫度冷卻(例如,減少熱水供應、冷卻熱水供應等)時,恒溫器儲存器34中的蠟收縮,導致活塞38縮回。響應活塞38的遠端39和溫度隨動件70之間的該力減小,復位彈簧44導致恒溫器-滑梭組件40朝著溫度隨動件70移動。因此,滑梭100和冷座64之間的間隙80減小,并且滑梭100和熱座54之間的間隙82增加,由此增加與筒10中的冷水混合的熱水的比例。如果例如混合水溫度改為升高(例如,冷水供應減少等),則恒溫器儲存器34中的蠟膨脹,導致活塞38從恒溫器30延伸。響應活塞38和溫度隨動件70之間的力增加,恒溫器-滑梭組件40移動遠離溫度隨動件70,壓縮復位彈簧44。因此,滑梭100和冷座64之間的間隙82增加,并且滑梭100和熱座54之間的間隙80減小,由此增加與筒中的熱水混合的冷水的比例。系統平衡保持期望的混合水溫度,只要有足夠的熱水和冷水供應以熱力學地獲得該溫度。
在具有可移動流動控制器60的實施例中,流動控制器60可以軸向地移動(例如,響應流動致動器66的操作、響應溫度致動器74的操作等)使得冷座64朝著熱座54移動。因此,冷座64和熱座54之間的距離減小。恒溫器30補償間隙80、82尺寸的這些變化,使得冷座64朝著熱座54的運動導致滑梭100與冷座64之間的間隙80和滑梭100與熱座54之間的間隙的減小,由此導致通過筒10的流動體積的總體減小。流動控制器60朝著熱座54的進一步運動導致冷座64推動滑梭100抵靠熱座54,由此閉合熱間隙82和冷間隙80,這導致流動的停止(例如,閥的閉合、閥的關閉等)。相比之下,移動流動控制器60遠離熱座54增加熱間隙82和冷間隙80兩者,由此增加通過筒10的流動體積。
參考圖4-圖10,顯示根據示例性實施例的滑梭100及其部件。滑梭包括轂110和包覆模制部分130。包覆模制部分130顯示為包括從滑梭100的冷側102和熱側104軸向地延伸的多個肋150。具體地參考圖5和圖11,肋150顯示為周向間隔開,大致平坦區域152在肋150之間。肋150均具有峰154和在峰154與平坦區域152之間的過渡區域156。過渡區域156和峰154可以具有任何合適的線性、彎曲或曲線形狀。過渡區域156顯示為關于峰154對稱,但是在其它實施例中可以不對稱。根據其它實施例,峰到峰幾何形狀可以連續彎曲。
進一步參考圖17,多個肋650形成沿著端部分632周向延伸的波形或大致正弦形狀。肋650顯示為包括在最高點或峰654和最低點或低谷652之間延伸的過渡區域656。如圖所示,包覆模制部分630的表面在最高點和最低點之間振蕩。
進一步參考圖18,包覆模制部分730的肋750組成更復雜的形狀或圖案。端部分732顯示為包括在峰754和平坦區域752之間延伸的過渡區域756。如圖所示,過渡區域756限定軸向地在大致由平坦區域752限定的平面之下的谷758(例如,凹陷、凹坑、低谷、表面下結構等)。谷758可以補償或重新獲得丟失或由肋150、750阻塞的通過間隙80、82的流動區域,由此允許通過間隙80、82的更大水流動。例如在熱側和冷側中的僅僅一個上具有谷可能是有利的,如下面將論述,在滑梭的熱側和滑梭的冷側上有不同數量的肋。當肋750例如抵靠熱座或冷座被壓縮時谷758可以提供體積以便肋750伸入其中。過渡區域756的幾何形狀可以構造成使得當肋750向下壓縮時,谷758向上提升。正是作用于肋750的向下力將鄰近肋750的材料側向地或周向地移位到谷758之下的空間,由此導致谷758提升。導致谷758提升產生作用于相對密封表面(例如,熱座、冷座等)的軸向力并且因此可以產生其間的更好密封。
肋150、650、750優選地由彈性材料形成使得當滑梭壓靠在冷座64或熱座54(例如,第一位置、全冷位置、第二位置、全熱位置等)上時,肋150、650、750可以被壓縮以形成大致平坦密封表面。根據示例性實施例,肋150、650、750可以被壓縮以與平坦區域152、652、752形成共面密封表面。根據具有肋650的波形圖案的實施例,峰654和過渡區域656可以被壓縮以與低谷652形成大致平面密封表面。根據具有谷758的實施例,無論肋750伸入谷758中還是導致谷758提升,峰754和過渡區域756可以被壓縮以與平坦區域752形成大致平面密封表面。
返回圖4-圖10中所示的實施例,過渡區域156相對于肋150離端部分132的平坦區域152的高度具有較大曲率半徑。如圖所示,過渡區域156的曲率半徑為肋150的高度的大約四到六倍。根據其它實施例,過渡區域156的曲率半徑可以在肋150的高度的大約一到十倍之間。根據其它實施例,過渡區域156的曲率半徑可以在肋150的高度的大約三到五倍之間。根據其它實施例,過渡區域156的曲率半徑可以在肋150的高度的大約五到七倍之間。根據其它實施例,過渡區域156的曲率半徑可以取決于形成包覆模制部分130的材料的硬度或計示硬度。具有較大曲率半徑允許峰154和過渡區域156的材料被壓縮到與平坦區域152共面的平滑密封表面中。較小曲率半徑可以導致壓縮材料“堆疊”,即,不壓縮到平滑密封表面中,由此形成間斷和泄漏路徑。
申請人發現在典型的恒溫閥中,例如當滑梭100接近、但未抵靠冷座64(或熱座54)密封時,穿過縮窄間隙80(或間隙82)的水的流動可以具有由伯努利(bernoulli)原理產生的低壓力。因此,低壓力朝著冷座64牽引滑梭100,這減小流動足以減小低壓力區域,由此允許滑梭從冷座64拉離,但是允許流動增加并且允許低壓力區域再成形。該循環效應可以在滑梭或閥的其它部件中生成共振,又生成可能煩擾用戶的噪聲(例如,哨聲、嗡嗡聲、蜂鳴聲等)。
出于這種考慮,包覆模制部分130優選地由具有彈性并且耐壓縮變形的材料(例如,橡膠、彈性體、聚合物等)形成。因此,當肋150壓縮抵靠冷座64或熱座54時,肋150提供力朝著另一座推動滑梭100遠離鄰近座54、64。這是有利的,原因是肋150的彈性(例如,彈性能力、彈簧剛度、回彈性等)阻尼滑梭100的共振或振動,由此抑制前述噪聲。此外,肋150的彈性克服(例如,減小、補償等)由伯努利原理效應導致的力的影響,由此允許滑梭響應壓力和/或溫度變化更自由地移動。此外,肋150的彈性克服(例如,減小、補償等)分離密封件160和側壁14之間的摩擦,由此允許滑梭響應壓力和/或溫度變化更自由地移動(例如,恒溫器-滑梭組件40提供更精細的控制)。
簡單地參考圖16中所示的實施例,當滑梭處于第三位置(例如,在第一位置和第二位置之間、在全冷位置和全熱位置之間的位置,在中立位置等)時,滑梭100的冷側102上的肋150跨越間隙80,并且滑梭100的熱側104上的肋150跨越間隙82。因此,滑梭100在冷側102和熱側104上彈跳。由于滑梭100彈跳并且不自由浮動,因此抑制滑梭100共振(例如,減少),由此減小或消除前述噪聲。根據示例性實施例,滑梭100的總高度(例如,從滑梭100的冷側102上的峰154到滑梭100的熱側104上的峰154的軸向距離)大于冷座64和熱座54之間的距離。進一步參考圖9-圖11,肋150顯示為軸向地延伸超出轂110。如圖所示,峰154從轂110突出。根據其它實施例,峰154可以在轂110的緣邊126之下。
在包覆模制過程期間,滑梭100可以由滑梭100的緣邊126保持(例如,夾緊、抓緊等),由此提供密封以防止包覆模制材料進入冷室124。因此,在成品中,緣邊126可以變形或壓碾成不同于圖中所示的形狀。例如,緣邊126可以壓碾到與包覆模制部分130的平坦區域152大致齊平的軸向高度。根據另一實施例,包覆模制部分130可以在轂110的緣邊126上并且沿著側壁116延伸。
滑梭100的側之一上的肋150的數量大于滑梭100的另一側上的肋150的數量。例如,根據所示的示例性實施例,冷側102上的肋150的數量大于熱側104上的肋150的數量。更大數量的肋150大體上提供更大的彈簧力,并且因此優選地位于與復位彈簧44相對的滑梭100的側。此外,對于作用于滑梭100的指定力,更大數量的肋150相當于每個肋150的負荷更小。因此,在冷側102上具有更大數量的肋150分配來自復位彈簧44的負荷,由此減小肋150中的壓縮變形。根據其它實施例,滑梭100的每一側上的肋150的數量是相同的,但是與復位彈簧44相對的側上的肋150形成為具有一種形狀或由一種材料形成,所述形狀或材料具有更大的彈性(例如,彈簧常數、彈簧系數等)。通過平衡復位彈簧44的力,系統可以更響應水壓力和/或溫度的變化并且更少受到伯努利原理低壓力區域影響。
參考圖4,當水流動通過冷和熱入口端口22、24并且進入間隙80、82時,水流過光圓邊緣138、139。在側壁部分136和冷端部分132的聯結不是光圓(例如,側壁部分136和冷端部分132以大致直角聯結)的實施例中,過量材料可以響應前述波動低壓力區域振動或共振。該振動可以由當水流在非光圓邊緣上破壞時產生的渦流、旋渦和拖曳加劇。過量材料的振動可以導致或造成用戶可以可聽的噪聲。具有光圓邊緣138、139消除可以振動的過量材料(例如,類似于簧片)并且當水從入口端口流動到間隙中時減小渦流、旋渦和拖曳,由此減小振動源和共振,并且又減小非期望的噪聲。當水從入口端口流動到間隙中時具有光圓邊緣138、139減小渦流、旋渦和拖曳,由此使閥更響應壓力和/或溫度變化。
包覆模制部分130還顯示為包括從側壁部分136和轂110徑向向外延伸的分離密封件160。如圖所示,分離密封件160圍繞轂110周向延伸。在用于恒溫閥的常規滑梭中,轂包括環形凹槽,所述環形凹槽具有就座在其中的o形圈以便抵靠筒側壁14密封(例如,參見圖12)。為了補償具有四個公差(例如,轂外徑、o形圈內徑、o形圈厚度和筒側壁內徑)的三個部件(例如,轂、o形圈和筒側壁)之間的公差疊加,o形圈直徑常常相對于筒側壁的內徑大于必要,導致o形圈和側壁14之間的更可靠和較高摩擦。將分離密封件160包覆模制到轂110上(例如,由包覆模制部分130形成分離密封件160)允許分離密封件的外徑形成單個較緊公差,由此減小摩擦負荷,并且提供滑梭100和側壁14的內表面26之間的更一致和可預測的摩擦負荷。減小的摩擦力允許恒溫閥更響應水流動中的壓力和/或溫度變化。分離密封件的輪廓可以具有任何合適的形狀(例如,三角形、矩形、方形、四邊形密封件等)。根據所示的實施例,分離密封件160具有圓頂形或圓段形。如圖所示分離密封件軸向地對稱,但是在其它實施例中可以不對稱。根據各實施例,可以具有或不具有相同輪廓形狀的多個分離密封件可以沿著側壁部分136軸向地間隔開。
低壓力區域中的壓力也可以足夠低以移出壓入或陷入滑梭、熱座或冷座中的凹槽中的密封件。通過將密封表面包覆模制到滑梭、熱座和/或冷座上,密封表面不太可能從轂110移出,因此妨礙閥的性能。根據所示的示例性實施例,包覆模制部分130延伸到轂110的兩側112、114,這提供移出的更大阻力。根據所示的示例性實施例,包覆模制部分130包括與側壁14摩擦接合的分離密封件160,由此提供移出的更大阻力。
參考圖12,顯示根據示例性實施例的恒溫閥筒200及其部件。筒200包括恒溫器230和包覆模制在端塞250上的橡膠熱座254。筒200還包括滑梭210,所述滑梭具有構造成抵靠熱座254密封的底端204。滑梭210還包括鄰近頂端202被俘獲的密封環232。根據另一實施例,作為密封環232處于頂端202的替代或附加,密封環232可以鄰近底端204被俘獲。密封環232構造成抵靠形成為溫度隨動件270的一部分的較硬冷座264密封。在另一實施例中,熱元件和冷元件的取向可以反向使得筒包括包覆模制冷座、具有較硬頂端和鄰近底端俘獲的密封件的滑梭以及較硬熱座。
參考圖13,顯示根據示例性實施例的恒溫閥筒300的部件的一部分。筒300包括恒溫器330和包覆模制在熱座主體352上的橡膠熱座354。如圖所示,熱座主體352是聯接到端塞350的獨立部件。筒300還包括包覆模制到冷座主體360(例如,溫度隨動件、流動控制器等)上的冷座364。由于熱座354和冷座364由較軟材料包覆模制,因此滑梭310可以是單個主體,其具有構造成抵靠冷座364密封的較硬頂端302和抵靠熱座354密封的較硬底端304。根據另一實施例,端塞350可以是構造成移動熱座主體352的致動器。根據其它實施例,相對于閥筒300提到的熱和冷可以被反向,如果端塞350是致動器則這可以被促進。
參考圖14,顯示根據示例性實施例的恒溫筒400及其部件。筒400包括恒溫器430、較硬熱座454和較硬冷座464。筒400包括滑梭410。構造成抵靠冷座464密封的頂部密封表面432和構造成抵靠熱座454密封的底部密封表面434包覆模制到滑梭410上。如圖所示,滑梭410限定接收環形密封件460(例如,o形圈等)的環形凹槽459,所述環形密封件構造成抵靠筒400的側壁密封。
參考圖15,顯示根據示例性實施例的用于制造閥筒的方法500的流程圖。方法500顯示為包括以下步驟:提供具有第一側和與第一側軸向相對的第二側的轂(步驟502)以及將密封部分包覆模制到轂上以形成滑梭(步驟504)。方法500顯示為還包括將恒溫器聯接到滑梭的步驟(步驟514)。根據一個示例性實施例,包覆模制步驟(504)可以包括在滑梭的第一側上形成多個第一可壓縮彈性肋(步驟506)。根據一個示例性實施例,包覆模制步驟(504)可以包括在滑梭的第二側上形成多個第二可壓縮彈性肋(步驟508)。根據一個示例性實施例,包覆模制步驟(504)可以包括圍繞滑梭的外周形成分離密封件(步驟510)。根據一個示例性實施例,包覆模制步驟(504)可以包括在密封表面中形成光圓邊緣(步驟512)。
如示例性實施例中所示的恒溫閥的元件及其部件的構造和布置僅僅是示例性的。盡管僅僅詳細地描述本公開的幾個實施例,但是閱覽本公開的本領域的技術人員將容易領會許多修改是可能的(例如,尺寸、尺度、結構、各元件的形狀和比例、參數值、安裝布置、材料的使用、顏色、取向等的變化)而不實質上脫離所述主題的新穎教導和優點。例如,顯示為成一體形成的元件可以由多個部分或元件構造。元件和組件可以由提供足夠的強度或耐用性的多種多樣材料中的任何一種構造,具有多種多樣的顏色、紋理和組合中的任何一種。另外,在本描述中,詞語“示例性”用于表示例子、實例或示例。在本文中描述為“示例性”的任何實施例或設計不必理解為優于或勝過其它實施例或設計。相反地,詞語“示例性”的使用旨在以具體方式呈現概念。因此,所有這樣的修改旨在包括在本公開的范圍內。可以在優選的和其它示例性的實施例的設計、操作條件和布置上進行其它替代、修改、變化和省略而不脫離附帶權利要求的范圍。
為了本公開的目的,當各種元件在附圖中定向時在該描述中引用“前”、“后”、“后部”、“向上”、“向下”、“內”、“外”、“右”和“左”僅僅用于識別各種元件。這些術語不意味著限制它們描述的元件,原因是各種元件可以在各種應用中不同地定向。此外,術語“聯接”表示兩個元件直接地或間接地彼此聯結。這樣的聯結可以實質上是靜止的或實質上是可移動的和/或這樣的聯結可以允許兩個元件之間的流體、電力、電信號或其它類型的信號的流動或通信。這樣的聯結可以用兩個元件或兩個元件和彼此成一體地形成為單一整體的任何附加中間元件或兩個元件和彼此附連的任何附加中間元件實現。這樣的聯結可以實質上是永久的或者替代地可以實質上是可去除的或可釋放的。
任何過程或方法步驟的順序或序列可以根據替代實施例變化或重排序。任何裝置加功能從句旨在涵蓋在本文中描述為執行所述功能的結構,不僅是結構等效物,而且是等效結構。可以在優選的和其它示例性的實施例的設計、操作配置和布置上進行其它替代、修改、變化和省略而不脫離附帶權利要求的范圍。