專利名稱：具有用于動態(tài)地調(diào)節(jié)水流的裝置的恒溫混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種恒溫混合器，它包括一個對該混合器供水的、用于動態(tài)地調(diào)節(jié)冷水流的裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)所要求的流量大大小于最大流量時，適合于實現(xiàn)較大流量的恒溫混合器不再能合乎規(guī)定地工作，當(dāng)適合于供給具有多個淋浴裝置的設(shè)備的恒溫混合器被使用來供給一個唯一的淋浴裝置時，就出現(xiàn)這種情況。在該情況下，該恒溫混合器失去其穩(wěn)定性并且陷入波動，因此從該混合器導(dǎo)出的水流始終遭受冷水與熱水混合比的改變并且因此遭受溫度波動，這對于使用者來說是不舒服的并且可能是危險的。該缺點可通過以下方式消除，即，當(dāng)應(yīng)需要混合后的水的小流量時，對輸送給恒溫混合器的冷水流反作用一個阻力，并且當(dāng)應(yīng)需要混合后的水的大流量時，該阻力被抑制或降低。該過程自動地由一個用于動態(tài)調(diào)節(jié)流的裝置來實施，在該裝置中考慮當(dāng)接收到的流量降低時，減小用于冷水的通道橫截面，并且當(dāng)要求較大的流量時，再產(chǎn)生較大的通道橫截面。
然而，公知的用于動態(tài)調(diào)節(jié)流的裝置具有其缺點。首先，考慮到其結(jié)構(gòu)及其尺寸必然需要一些元件，這些元件相對于輸送到混合器的冷水的輸入部串聯(lián)地連接到設(shè)備中并且不可安裝在該混合器本身中。因此，為了使該裝置正確地工作，彈簧的負(fù)荷必須根據(jù)冷水的輸入壓力來調(diào)節(jié)。這就導(dǎo)致一方面為了正確的功能，該裝置必須在其安裝上適配于在設(shè)備中存在的壓力條件并且另一方面當(dāng)在冷水的輸入壓力中出現(xiàn)不利的變化時，該裝置的功能不再正常。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要任務(wù)在于，提供一種恒溫混合器，它具有一個用于動態(tài)調(diào)節(jié)冷的輸入水的裝置，其結(jié)構(gòu)必須如此簡單，以致可將其安裝在該恒溫混合器中，并且其功能很大程度上與輸入壓力無關(guān)，因此所述裝置在安裝時無需調(diào)節(jié)并且在輸入壓力出現(xiàn)不利的變化時也絕不會不正常地工作。
本發(fā)明的另一任務(wù)在于，提出這樣一種恒溫混合器，它包括一個用于動態(tài)調(diào)節(jié)流的裝置，它與類似的恒溫混合器相比具有簡單的結(jié)構(gòu)及成本低廉，普通恒溫混合器本身不包括用于動態(tài)調(diào)節(jié)流的裝置及裝備有一個單獨的、用于動態(tài)調(diào)節(jié)流的裝置，并且該恒溫混合器保證了大的可靠性及長的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明，這些任務(wù)通過一種恒溫混合器來解決，它在一個設(shè)有一個用于冷水的輸入通道、一個用于熱水的輸入通道及一個用于混合后的水的輸出通道的本體中包括一個滑移件，該滑移件被設(shè)置用于在本體中軸向平移并且用于在相反的方向上縮窄地作用在用于熱水及用于冷水的輸入通道上，由此使其混合比例改變；一個熱膨脹元件，該熱膨脹元件與該滑移件連接以便操作該滑移件并且在用于混合后的水的輸出通道中延伸；一個作用在該熱元件及該裝置本體上的彈簧；用于調(diào)節(jié)該熱元件的靜止位置的機(jī)構(gòu)及一個桿，該桿將該熱元件及用于調(diào)節(jié)該熱元件的位置的機(jī)構(gòu)連接起來，其特征在于在滑移件的內(nèi)部在冷水輸入通道的區(qū)域中構(gòu)造有一個環(huán)形的輸入腔；該混合器還具有一個空心圓柱體，后者設(shè)置在該滑移件的內(nèi)部并且被設(shè)置用于在一個第一位置與一個第二位置之間軸向平移，在該第一位置中該滑移件本身使環(huán)形腔與滑移件及活塞內(nèi)部的空間之間的通道縮窄，在該第二位置中該活塞不使所述通道縮窄；該混合器具有一個第二彈簧，該彈簧在滑移件與活塞之間作用在這樣的方向上，使得它向著第一位置加載該活塞；該活塞設(shè)有一些受限制的徑向通道，這些通道貫穿該活塞并且當(dāng)該活塞位于其第一位置中時位于環(huán)形的輸入腔的區(qū)域中；該活塞具有一個橫向壁，該橫向壁將活塞內(nèi)部的空間劃分為一個中間腔及一個輸出腔并且在該橫向壁中設(shè)有一個用于該流的軸向的受限制的通道，該通道由所述用于連接該熱元件及用于調(diào)節(jié)該熱元件的位置的機(jī)構(gòu)的桿貫穿。
以此方式，當(dāng)該活塞位于其第一位置(靜止位置)中時，該活塞僅在冷水方面使該混合器的入口縮窄，并且允許該流以受限制的流量流動，盡管該流量大大小于對于該恒溫混合器所設(shè)計的流量，但是由于冷水的入口的縮窄的存在，該流量不會引起恒溫混合器的功能的故障。
在中間腔中產(chǎn)生的壓力由壓力降來確定，該流在從輸入腔通過受限制的軸向通道向中間腔流過時遭受該壓力降，并且該輸出腔中存在的壓力由于由流體在穿過設(shè)置在活塞橫向區(qū)段中的軸向受限制的通道時遭受的壓力降而小于前述的壓力。在活塞上在軸向方向上及在相反方向如復(fù)位彈簧施加的作用基本上以在中間腔中存在的壓力與在輸出腔中存在的壓力之間的差為基礎(chǔ)；該壓力差作用在活塞的橫向區(qū)段上并且傾向于克服復(fù)位彈簧的力。只要將導(dǎo)出一個小于最大流量的流，該流在恒溫混合器中可引起不穩(wěn)定，那么就可通過在設(shè)置在活塞的外殼中的受限制的軸向通道的橫截面方面、在設(shè)置在活塞的橫向區(qū)段中的受限制的通道的橫截面方面、在復(fù)位彈簧的力方面的適當(dāng)?shù)某叽绱_定來實現(xiàn)活塞不從其第一位置移動到第二位置中。
然而，當(dāng)由輸出腔要求一個大于上面定義的流時，在輸入腔中存在的壓力由于壓力降——該較大的流在穿過設(shè)置在該活塞的橫向壁中的軸向的受限制的通道時遭受該壓力降——而減小，并且作用在該活塞上的壓力差增大并且克服了復(fù)位彈簧的力；然后使該活塞移動到其第二位置中，由此該活塞釋放了從輸入腔到中間腔及然后到輸出通道的流體通道。
因為控制或調(diào)節(jié)活塞移動的壓力不是在該裝置的腔中存在的絕對壓力，而是中間腔與輸出腔之間的壓力差，該壓力差與該流及反作用于該流的阻力相關(guān)，但與絕對壓力無關(guān)，所以該裝置的功能在很大程度上與輸入壓力無關(guān)，并且該裝置在其安裝過程時無需任何適配并且即使在輸入壓力強(qiáng)烈變化時也沒有顯示出功能的不穩(wěn)定。
鑒于上述用于動態(tài)調(diào)節(jié)流的裝置的強(qiáng)烈簡化及其尺寸的降低，該裝置可無問題地安裝在該恒溫混合器中并且根據(jù)本發(fā)明允許制造這樣的恒溫混合器，該混合器本身包括所述用于動態(tài)調(diào)節(jié)流的裝置，該裝置在現(xiàn)有技術(shù)中必須構(gòu)成一個單獨的附加部件。


本發(fā)明主題的這些及其他特征、目的及優(yōu)點可參照附圖更好地由下面對幾個實施形式的說明中得到，它們是不受限制的實施例，圖中示出圖1以軸向剖視圖示出本發(fā)明的恒溫混合器，它包括一個用于動態(tài)調(diào)節(jié)流的裝置，圖2僅示出圖1的混合器的一部分，在靜止?fàn)顟B(tài)中或在以降低的流運(yùn)行的狀態(tài)中，圖3示出圖2的混合器的相同部分，但是在以增大的流運(yùn)行的狀態(tài)中，
圖4及5類似于圖2及3示出本發(fā)明裝置的另一實施形式。
具體實施例方式
在圖1中以軸向剖視圖示出一個恒溫混合器，根據(jù)本發(fā)明，該恒溫混合器具有一個用于動態(tài)地調(diào)節(jié)進(jìn)入的冷水流的裝置，該裝置具有用于穩(wěn)定該恒溫混合器的功能性的功能。該混合器具有一個本體1，該本體在上部按照一個插塞的方式由一個安裝在本體1中的渦形裝置(Kartusche)的本體2的上部封閉。該本體1構(gòu)成一個用于冷水的輸入接頭3、一個用于熱水的輸入接頭4及一個用于混合后的水的輸出接頭5。該用于冷水的輸入接頭3及用于熱水的輸入接頭4在各自的、位于本體1中的環(huán)形輸入通道6或7中延伸，并且這些環(huán)形通道相應(yīng)于各自的輸入通道8或9，后者構(gòu)造在渦形裝置2的本體中。一個滑移件10可軸向移動地裝配在渦形裝置2的內(nèi)部，該滑移件被設(shè)置用于使這些輸入通道8及9在相反的方向上縮窄，以便在相反的方向上修正進(jìn)入到滑移件10中的冷水及熱水的流量，并且由此修正輸入到輸出接頭5中的混合后的水的混合比例及溫度。該滑移件10具有一個由一些通道貫穿的橫向壁11，在該橫向壁上固定了一個熱膨脹元件12，后者向著用于混合后的水的輸出接頭5延伸并且根據(jù)混合后的水的溫度膨脹并且由此使滑移件10移動。一個彈簧13作用在該結(jié)構(gòu)上，而一個設(shè)置在彈簧13的相反側(cè)并且對于使用者可觸及到以便進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)-及保險裝置26通過一個桿24確定了該滑移件10的靜止位置。在必須具有水密封的地方以公知方式設(shè)置了一些合適的密封裝置，在此對這些密封裝置不再進(jìn)一步描述。迄今所述的部件是一個恒溫混合器的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中，該結(jié)構(gòu)及其功能對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的。
根據(jù)本發(fā)明，該滑移件10在用于冷水的輸入通道8的區(qū)域中構(gòu)成一個環(huán)形的輸入腔19，并且一個空心圓柱體14軸向可移動地裝配在該滑移件10的內(nèi)部，該圓柱體具有一個圓柱形的外殼15，后者由一些受限制的(begrenzt)通道16貫穿。該圓柱體14可在一個第一位置(在附圖中向上偏移)與一個第二位置(在附圖中向下偏移)之間移動，在該第一位置中外殼15使滑移件10及空心圓柱體14的內(nèi)空間中的環(huán)形輸入腔19的通道縮窄，在該第二位置中外殼15不使所述通道縮窄。
此外，該空心圓柱體14具有一個橫向壁17，一個軸向的受限制的通道18向著該橫向壁敞開，該通道由一個桿24貫穿，后者將熱元件12與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)26連接起來。在圓柱體14的橫向壁17與滑移件10的橫向壁11之間設(shè)有一個復(fù)位彈簧20，后者向著第一位置加載圓柱體14，該第一位置為靜止位置。
外殼15及圓柱體14的橫向壁17構(gòu)成了一個中間腔21的邊界，而在圓柱體14的橫向壁17與滑移件10的橫向壁11之間限定了一個輸出腔22。
可以理解，在靜止位置中，這些受限制的(beschrnkt)徑向的通道16允許該流從輸入腔19向位于活塞內(nèi)部的中間腔21的有限流動，并且然后將該流通過軸向的通道18及輸出腔22輸送到輸出接頭5，由此橫穿整個裝置。當(dāng)存在這種受限制的流動時，輸入腔19中的壓力為冷水的輸入壓力，中間腔21中的壓力由于壓力降——該流由于穿過這些受限制的通道16而遭受該壓力降——而小于輸入壓力，并且輸出腔22中的壓力由于壓力降——該流由于穿過該軸向的受限制的通道18而遭受該壓力降——而大大降低。由于在中間腔21中具有的壓力與在輸出腔22中具有的較小壓力之間的差，該活塞被傾向于離開該輸入腔19地加載，而該復(fù)位彈簧抵抗該過程地起作用。
與此相反，活塞14實際上不受輸入腔19中存在的輸入壓力的影響，因為該壓力在徑向方向上作用在該活塞14的外殼15上。另一方面，由該流遭受的壓力降僅僅與該流的強(qiáng)度及抵抗該流的阻力相關(guān)，而與該壓力的絕對值無關(guān)?；钊?4的狀態(tài)不太受輸入壓力的值及其改變的影響。
這些受限制的徑向通道16、該受限制的軸向的通道18及復(fù)位彈簧20必須相對彼此這樣地成比例，使得當(dāng)最大的流被導(dǎo)出，該流在一個恒溫混合器中可引起不穩(wěn)定時，彈簧20的作用基本上相應(yīng)于這樣的力，該力傾向于將活塞14從第一位置移動到第二位置。只要所要求的流保持在所述最大值以下，該活塞14又保持其在圖2中所示的第一位置。
相反，當(dāng)由輸出接頭5要求一個大于上面定義的最大值的流量時，則輸出腔22中的壓力降低，并且作用在活塞14上的壓力差超過復(fù)位彈簧22的力。現(xiàn)在，活塞14移動到其在圖3中所示的第二打開位置。外殼15不再使輸入腔18與中間腔21之間的通道變窄，并且從輸入腔18到輸出腔22的流體通道基本上是自由的。
如果在那以后重新降低或完全關(guān)斷所要求的流，則復(fù)位彈簧22的作用又超過作用在活塞14上的壓力差，并且該活塞重新運(yùn)動到其根據(jù)圖2的第一關(guān)閉位置中。
在上述實施形式中，這些受限制的徑向通道16由設(shè)置在活塞14的外殼15的端部的邊緣上的小凹槽構(gòu)成。在此情況下有利的是，該外殼15是薄的，以便將輸入壓力的一個降低的并且通?？珊雎缘姆至拷档阶钚?，該輸入壓力在軸向方向上在作用在這些受限制的徑向通道16的情況下作用在該活塞上。
圖4及5示出本發(fā)明裝置的其他的實施形式。在這些圖中，相同或相應(yīng)于第一實施形式的部件的部件用相同的參考標(biāo)號表示。
根據(jù)圖4及5的第二實施形式與上述實施形式的區(qū)別僅在于輸入腔18與中間腔21之間的這些受限制的通道是由一個或多個設(shè)置在外殼區(qū)段15中的小孔20構(gòu)成，而不是由設(shè)置在活塞14的外殼區(qū)段15的端部的邊緣中的小凹槽16構(gòu)成。在此情況下，也缺少了輸入壓力的可忽略的分量——該分量在前述實施形式中沿軸向作用在活塞上，并且活塞14的外殼區(qū)段15不必薄地構(gòu)成。
圖4及5還示出，在活塞14與滑移件10之間可設(shè)置一個小的中間空間25。該中間空間本身構(gòu)成一個受限制的通道并且可與這些受限制的通道16或23的作用共同作用或者必要時完全承擔(dān)后述通道的功能。
如前所述，本發(fā)明實現(xiàn)了一種恒溫混合器，該混合器本身包括一個用于動態(tài)調(diào)節(jié)冷水的輸入流的裝置，該裝置實際上對于輸入壓力的變化不敏感并且使該恒溫混合器的功能穩(wěn)定。因此，不再需要根據(jù)設(shè)備中存在的輸入壓力來調(diào)節(jié)復(fù)位彈簧的負(fù)荷，并且不管出于任何原因而使輸入壓力大幅改變時，該裝置的功能也絕不會出故障。
可以理解，本發(fā)明不被限制在所述的及作為例子示出的實施形式上。不同的改型也被描述并且其他改型也屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員能力范圍之內(nèi)。這些及其他的改型以及通過技術(shù)等效原理的代替構(gòu)型也構(gòu)成對所說明及所示的實施形式的補(bǔ)充，而不脫離本發(fā)明及本專利申請的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種恒溫混合器，它在一個設(shè)有一個用于冷水的輸入通道、一個用于熱水的輸入通道及一個用于混合后的水的輸出通道的本體中包括一個滑移件，該滑移件被設(shè)置用于在該本體中軸向平移并且用于在相反的方向上縮窄地作用在用于熱水及用于冷水的輸入通道上，由此使其混合比例改變；一個熱膨脹元件，該熱膨脹元件與該滑移件連接以便操作該滑移件并且在用于混合后的水的輸出通道中延伸；一個作用在該熱元件及該裝置本體上的彈簧；用于調(diào)節(jié)該熱元件的靜止位置的機(jī)構(gòu)及一個桿，該桿將該熱元件及用于調(diào)節(jié)該熱元件的位置的機(jī)構(gòu)連接起來，其特征在于在滑移件的內(nèi)部在冷水輸入通道的區(qū)域中構(gòu)造有一個環(huán)形的輸入腔；該混合器還具有一個空心圓柱體，后者設(shè)置在該滑移件的內(nèi)部并且被設(shè)置用于在一個第一位置與一個第二位置之間軸向平移，在該第一位置中該滑移件本身使環(huán)形腔與滑移件及活塞內(nèi)部的空間之間的通道縮窄，在該第二位置中該活塞不使所述通道縮窄；該混合器具有一個第二彈簧，該彈簧在滑移件與活塞之間作用在這樣的方向上，使得它向著第一位置加載該活塞；該活塞設(shè)有一些受限制的徑向通道，這些通道貫穿該活塞并且當(dāng)該活塞位于其第一位置中時位于環(huán)形的輸入腔的區(qū)域中；該活塞具有一個橫向壁，該橫向壁將活塞內(nèi)部的空間劃分為一個中間腔及一個輸出腔并且在該橫向壁中設(shè)有一個用于該流的軸向的受限制的通道，該通道由所述用于連接該熱元件及調(diào)節(jié)該熱元件的位置的機(jī)構(gòu)的桿貫穿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的恒溫混合器，其特征在于這些受限制的徑向的通道、該設(shè)置在活塞的橫向壁中的軸向通道及該復(fù)位彈簧相對彼此這樣地成比例，使得該復(fù)位彈簧的作用基本上相應(yīng)于這樣的力，當(dāng)最大的、可引起恒溫混合器的不穩(wěn)定的流被導(dǎo)出時，該力傾向于使活塞從第一位置移動到第二位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的恒溫混合器，其特征在于該活塞具有一個外殼區(qū)段，這些受限制的通道設(shè)置在該外殼區(qū)段中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的恒溫混合器，其特征在于這些受限制的通道由一些設(shè)置在該外殼的端部的邊緣中的小凹槽構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的恒溫混合器，其特征在于該外殼區(qū)段是薄的。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的恒溫混合器，其特征在于這些受限制的通道由一些設(shè)置在該外殼中的孔構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的恒溫混合器，其特征在于附加于這些受限制的通道或取而代之地在滑移件與活塞之間設(shè)置一個小的中間空間。
8.恒溫混合器，包括一個用于動態(tài)調(diào)節(jié)冷水輸入流的裝置，其特征在于它具有由前面的說明書及附圖中得出的特征、結(jié)構(gòu)及功能，或由其技術(shù)上的等效替代在其整體上、以其不同的組合或單獨地代替。
全文摘要
一種恒溫混合器，它包括一個用于動態(tài)調(diào)節(jié)冷水流的裝置，它在一個本體中包括一個滑移件，該滑移件被設(shè)置用于在該本體中平移并且用于在相反的方向上縮窄地作用在用于熱水及用于冷水的輸入通道上，由此使其混合比例改變；一個熱膨脹元件，該熱膨脹元件與該滑移件連接以便操作該滑移件并且在用于混合后的水的輸出通道中延伸；一個作用在該熱元件上的彈簧及用于調(diào)節(jié)該熱元件的靜止位置的機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，在滑移件的內(nèi)部在冷水輸入通道的區(qū)域中構(gòu)造有一個環(huán)形的輸入腔；該混合器還具有一個空心圓柱體，后者設(shè)置在該滑移件的內(nèi)部并且被設(shè)置用于在一個第一位置與一個第二位置之間軸向平移，在該第一位置中該滑移件本身使環(huán)形腔與滑移件及活塞內(nèi)部的空間之間的通道縮窄，在該第二位置中該活塞不使所述通道縮窄；該混合器具有一個第二彈簧，該彈簧在滑移件與活塞之間作用在這樣的方向上，使得它向著第一位置加載該活塞；該活塞設(shè)有一些受限制的徑向通道，這些通道貫穿該活塞并且當(dāng)該活塞位于其第一位置中時位于環(huán)形的輸入腔的區(qū)域中；該活塞具有一個橫向壁，該橫向壁將活塞內(nèi)部的空間劃分為一個中間腔及一個輸出腔并且在該橫向壁中設(shè)有一個用于該流的軸向的受限制的通道。該裝置基本上不受輸入壓力改變的影響。
文檔編號G05D23/01GK101084392SQ200580038357
公開日2007年12月5日 申請日期2005年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月9日
發(fā)明者阿爾方斯·克納普 申請人:印第安納馬斯科公司