[发明专利]冷热水混合装置

说明书

技术领域

本发明涉及将冷、热水混合，再排出混合水的冷热水混合装置，特别是在装置内流体通路构成的方法上具有特征的冷热水混合装置。

技术背景

在冷热水混合龙头这样的冷热水混合装置中，为使从热水源和冷水源供给的热水和冷水以适当的比例混合，排出所需温度的混合水，在冷热水混合装置内要形成热水和冷水通过的热水通路和冷水通路，同时，还要形成将流入的冷水和热水进行混合的混合室以及排出混合水的混合水通路。

这些流体通路的形成，在过去、是在铸造的水龙头主体(筒体)内设计间壁成一体形成。(例如，请参阅JPB-58(1983)-40060)。铸造的筒体具有内部流体通路能形成比较自由的形状的优点，但是，存在整体外形和重量都较大的问题。

因此，开发了一种冷热水混合装置(美国专利No.4，610，393)，为取代铸造的筒体，将该筒体以中空的金属管材制成，在此管材内插装中空的内侧套筒，在管材与内侧套筒之间的空隙内形成流体通路。

在管材内插装内侧套筒的冷热水混合装置中，在管材上设分别连通热水通路、冷水通路及混合水排出通路的开孔，并且，在内侧套筒上也设分别连通热水通路，冷水通路及混合水排出通路的通水孔。将管材上的开孔和内侧套筒上的通水孔分别对应热水通路、冷水通路及混合水排出通路设置，使其彼此接近。在各开孔与通水孔之间，在圆周上配置密封元件(O型圈)，由此，在管材的轴线方向上分隔形成热水通路，混合水通路及冷水通路。

在该冷热水混合装置中，在内侧套筒里面设置了调节混合水排出量的开关阀以及根据设定温度自动调节冷、热水混合比的具有自动温度调节功能的混合阀。

因此，通过连通热水通路的开孔、通水孔流入内侧套筒内的热水和通过连通冷水通路的开孔、通水孔流入内侧套筒内的冷水，经混合阀以适当的比例混合，再操作开关阀，使混合水从混合水排出通路流出。

采用这种管材的内侧套筒的冷热水混合装置与采用铸造筒体的相比，具有外形尺寸较小，同时，重量也较轻的优点。

但是，因为多个O型圈装在内侧套筒的外周面上，从内侧套筒的一端到另一端分隔形成热水通路，混合水通路以及冷水通路，所以将冷热水混合装置分段形成了高温部分、中温部分及低温部分三个温度分布区。

这样将破坏冷热水混合装置整体的热平衡，产生因热膨胀的不同而发生的变形、高温部分的损坏、精度不高等问题。并且，高温的热水在水龙头主体的一端，绕整个圆周流过。因此，靠使用者一侧的管材表面部分地形成高温，这在使用时，特别在浴室内使用时是很危险的。

因此，在利用用管材作主体的优点的同时提出解决上述冷热水混合装置整体热平衡的问题的方法(美国专利No.4,381,073)。

根据该方法，从热水管路供到管材内的热水，不再绕管材的圆周方向流动，而是直接流到内侧套管内，同时，从冷水管路供给的冷水一旦流入内侧套管后，再从管材与内侧套管间的间隙流出，使内侧套管的外周面的大部分被冷水覆盖，避免了管材外表面过热带来的危险以及在整个冷热水混合装置上产生明显的热不平衡现象。

上述美国专利No.4,381,073记述的冷热水混合装置，是利用用管材做主体套筒的优点而解决了热平衡问题。但是，其内侧套管的构造极为复杂，同时，调整管材上开孔与内侧套筒的通水孔间的偏心也较困难，并对部件的加工精度及组装精度要求很高。

也即是，美国专利No.4,381,073的图1所示的冷热水混合装置中，因为热水通路及冷水通路是通过在内侧套筒的外周面上设置多个O型圈而形成的，而混合水通路是通过在内侧套筒的内侧周面上设置两个O型圈而形成的，所以，从冷水源供入的冷水一旦流到内侧套筒后，要通过从O型圈的内侧沿轴向移动、再沿径向流到管材与内侧套筒间的间隙内这样复杂的流路。

为此，冷水流路的构成部件较多，同时，这些零件的装配构造也极为复杂。并且，为构成混合水通路，在内侧套筒的内部必须再配置一个中空的套筒。另外，虽说只有部分热水但却流过管材的全周，所以，仍然没有解决有烫伤的危险这个问题。

在上述美国专利No.4,381,073的图2所示的冷热水混合装置中，因热水通路不是在管材的整个周面上形成的，所以解决了上述烫伤危险这个问题。但是，冷水通路仍然同上述情况一样复杂，构成混合装置的零件数量较多。