[发明专利]具有一球阀件和上部密封圈的冷热水混合阀

说明书

技术领域

本发明领域涉及用于水龙头的冷热水混合阀，包括一装在一夹筒中的可动阀件；特别涉及一装在一夹筒中的球阀件。

发明背景

通常称为冷热水混合阀、能调节冷热水水流的单手柄水龙头受到消费者的普遍欢迎。这些水龙头通常构造成一手柄或旋扭可在两个不同方向上移动，从而调节冷热水的混合而调节水量或流率。

市场上最常见的两种冷热水混合阀为板阀和球阀。球阀为耐用、装配方便、工作可靠的单件结构；板阀有一驱动机构使得手柄可在两个所需方向上运动，从而得到消费者的普遍欢迎。手柄的这一运动使得手柄既可围绕阀体的固定纵向轴线回转，又可围绕阀体的一可动水平轴线摆动即作枢轴转动。该水平轴线相对手柄固定且与阀体的纵向轴成垂直。这类手柄运动的一个显著特征是，当手柄转到关上位置时，可靠手柄的位置记住所需的冷热水混合比例，从而在重新打开水龙头时，可得到同样的冷热水混合水流。

新近，人们设计出了其手柄可以与市场上常见的板式冷热水混合阀相同方式操作的球阀，这些球型冷热水混合阀需要在球阀件上方另装一作为可动件的可转动板。而且，这些球阀与可调节地放置在一盖件开口周围的若干板装置组合在一起，手柄即从该盖件开口穿过而调节球阀从而限制总流率。这些限制装置也可用来限制热水对冷水的最大比例，从而限制出口处混合水的最高温度。

球阀结构存在若干缺点。特别是，球阀件装在位于阀体进口孔旁的高弹体进口密封件与一装在阀盖或阀帽下方的密封圈之间。高弹体进口密封件和密封圈的柔性使得球阀件在阀体与阀盖之间发生浮动。设有锁定或定位装置使球阀可靠地定位。由于球阀可克服高弹体部件平移，因此操作者在操纵手柄时可以不在冷热水混合阀设计范围内的任意方向上稍稍移动手柄。这一多余的移动使得操作水龙头时发生不应有的松动感，从而操作者吃不准水龙头的操作是否正确，而且，手柄的松动感使人觉得手柄不稳或没有装好。

顶部的密封圈的作用有三。首先，它防止水漏到球阀外，其次，它的外圆周面密封壳体内表面而防止漏水。第三，密封圈以其弹性把球阀向下压到进口密封件上。因此，该密封圈因其质量和形状而显得昂贵，为了顺利工作，高弹体密封圈表面有一特氟隆薄层与球阀接触，从而与高弹体材料与球阀件直接接触相比较减少了磨损。

为了减小松动感，许多球阀式冷热水混合阀装有一调节圈。该调节圈用螺纹可调节地旋到阀盖上，该调节圈下推密封圈而使之抵住球阀件，球阀件转而紧抵进口密封件。密封圈和球阀件的下移减小了不希望有的松动，但却无法消除松动，而且，在现在密封圈上加上调节圈增加了成本和冷热水混合阀的复杂性。由于作用在密封圈上的压力增大，该密封圈更容易磨损。随着磨损量增大，须不断调节该调节圈，以便恢复作用在密封圈上的压力而使球阀紧抵冷热水进口密封件并向手柄提供一操作阻力而使之克服水龙头手柄重力而处于稳定位置。

板阀常常装在夹筒中。该夹筒内装可动和固定板、夹筒很容易拆下而换上新夹筒，从而方便水龙头的修理。可动板由一带有一可作枢轴转动的小球部的控制杆驱动。该球部赤道周围装有高弹体密封件。该高弹体密封件的横截面呈方形，更确切地说为一四边下凹的方形，从而形成四个弧形顶角，即两个内径顶角，两个外径顶角。这两个内径顶角顶靠在球部赤道上；两个外部顶角抵靠壳体壁或夹筒壁。

球阀尚不适用于夹筒结构。首先，现有球阀的松动性要求夹筒能完全围住并夹住球阀，否则球阀会从夹筒底部掉下。其次，球阀结构的紧凑性只为加装夹筒留下很小空间。在水龙头壳体中加装内装并夹牢球阀的现有夹筒需要加高该壳体不能装入夹筒。

因此需要一可用于冷热水混合阀的球阀夹筒，它内装防止水漏到壳体外部的上部密封件以及一球阀件。还需有这样的球阀夹筒，它包括一可仿照已有板阀的手柄运动的球阀件，从而手柄可围绕阀体的纵向轴线摆动，同时保持只用一个可动件来操纵阀的优点，换言之，无需另装可动件。还需要这样的球阀组件，它无需使用调节圈即可平稳操作手柄。

发明的综述

按照本发明的一个方面，一冷热水混合阀包括一可围绕枢轴转动地装在一壳体的阀腔中的球阀。该阀腔与若干进水孔和至少一个出水孔相通。该球阀至少部分地为球面1，其表面上有若干进口。这些进口与阀腔的上述孔配合而调节流过这些孔的水流。阀壳上有一调节口。该球阀上有一穿过该调节口的调节杆。该调节杆一般装配成与该球阀的赤道正交。