專利名稱：組合式水龍頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合式水龍頭，更具體地說涉及一種用來混合熱水和冷水的組合式水龍頭，它通過采用一種彈簧系數(shù)隨溫度變化的材料制成的彈簧來推壓可移動(dòng)閥件達(dá)到的。
在日本實(shí)用新型公開號(hào)61-44062中所建議的組合式水龍頭的例子為一種自動(dòng)溫度控制的組合式水龍頭，其中采用了一形狀隨溫度變化的形狀記憶合金，用來推壓一可移動(dòng)閥件，以改變熱水-冷水的比例，從而均勻地控制冷熱水的混合溫度。當(dāng)該形狀記憶合金在一特定溫度環(huán)境下呈現(xiàn)一預(yù)定形狀后，可在另一溫度下作物理變化地改變到另一形狀。但是，每當(dāng)該合金處于上述特定溫度時(shí)會(huì)恢復(fù)至原先的形狀。該形狀記憶合金的熱容量小于常規(guī)的溫度敏感元件(例如，熱塑性材料)，對溫度變化也較為敏感。
在上述已知的組合式水龍頭中，所述可移動(dòng)閥件的一端由一形狀記憶合金帶卷推壓，另一端由一螺簧推壓。該形狀記憶合金帶卷直接暴露于冷熱水的混合水中。在一特定溫度下有一固定帶卷長度的形狀記憶合金帶卷根據(jù)混合水的溫度變化而起下述的功能。
當(dāng)混合水在一設(shè)定溫度下處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，所述的可移動(dòng)閥件不作運(yùn)動(dòng)，而是停留在形狀記憶合金帶卷與螺簧相平衡的位置上。當(dāng)外界條件變化而使混合水的溫度從上述穩(wěn)定態(tài)改變到所述的特定溫度時(shí)，該記憶合金會(huì)產(chǎn)生形狀恢復(fù)力而恢復(fù)至上述特定溫度下的固定長度。該形狀恢復(fù)力破壞了形狀記憶合金與螺簧的平衡力，從而驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)閥件朝向螺簧或形狀記憶合金。當(dāng)形狀記憶合金帶卷的長度根據(jù)預(yù)設(shè)溫度在一定溫度范圍內(nèi)作連續(xù)設(shè)定時(shí)，在該溫度范圍內(nèi)的混合水溫度變化時(shí)，形狀記憶合金帶卷就會(huì)產(chǎn)生形狀恢復(fù)力而改變帶卷的長度。對應(yīng)于混合水的溫度變化，可移動(dòng)閥件因而也作位移，以便改變冷熱水比例，從而使混合水溫度保持在設(shè)定的值。
這種形狀記憶合金一般較為昂貴，因此采用的材料量最好少一些。但由少量材料組成的溫度敏感彈簧的彈簧系數(shù)要小于普通的彈簧，不具備足夠的驅(qū)動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)閥件。這種具有較小的彈簧系數(shù)的溫度敏感彈簧對可移動(dòng)閥件的支承力較弱，即使一個(gè)輕微的扭力也會(huì)使所述的可移勸閥件偏斜，從而破壞密封效果，因此不能很精確地控制混合水的溫度。
由這種記憶合金制成的彈簧對冷熱水的混合水溫度的響應(yīng)較為敏感，當(dāng)該形狀記憶合金彈簧暴露于未經(jīng)充分混合的冷熱水中時(shí)，其各部分所受到的荷載大小不一，從而影響對混合水溫度的穩(wěn)定控制。
本發(fā)明的目的是提供一種新型的組合式水龍頭，通過采用具有較小彈簧系數(shù)的形狀記憶合金制成的溫度敏感彈簧來穩(wěn)定地提供具有設(shè)定溫度值的混合水。
本發(fā)明所涉及的是一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值混合水流過該組合式水龍頭，包括；一個(gè)殼件，具有用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；
一個(gè)可移動(dòng)閥件，具有一個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)外表面，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的在第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)隔離件，具有第一和第二端部，位于上述可移動(dòng)閥件與溫度敏感彈簧之間，使溫度敏感彈簧的第一端部和一定的部位相距預(yù)定的間距，在該部位上高溫水與低溫水相混合。
根據(jù)這種最佳實(shí)施例，所述隔離件在其第一端部具有一個(gè)與可移動(dòng)閥件相接觸的閥門壓件，在其另一端部具有用于支持溫度敏感彈簧的第一端部的彈簧承受件。在隔離件的第一端部形成的閥門壓件由在隔離件的第二端部所形成的彈簧承受件上突出，并具有沿著可移動(dòng)閥件的內(nèi)表面在一個(gè)圓周方向上以預(yù)定的間距分布的多個(gè)腿部。上述多個(gè)腿部中的一些最好面對在殼件上所形成的冷水口。每一個(gè)腿部都形成一個(gè)翼片，用于沿著可移動(dòng)閥件的內(nèi)表面在一個(gè)圓周方向上引導(dǎo)低溫水水流通過冷水口。該閥門壓件最好包括六個(gè)到八個(gè)在圓周方向上以相同間距分布的翼片，或包括在圓周方向上以不同間距分布的翼片。在后一情況下，所述間距隨著與冷水口之間的距離而成比例地增大。
本發(fā)明的另一方案提供了一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，具有一個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)外表面，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的在第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)安裝在一定位置上面向冷水口的分叉件，用于改變來自冷水口的低溫水的流動(dòng)方向。
在一較佳的使用場合，該分叉件包括一個(gè)或若干個(gè)翼片，用于沿著可移動(dòng)閥件的內(nèi)表面在一個(gè)圓周方向上引導(dǎo)低溫水水流充通過冷水口。
本發(fā)明的再一種方案提供了一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；
一個(gè)可移動(dòng)閥件，具有一個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)外表面，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)安裝在一定位置上面向熱水口的分叉件，用于改變來自熱水口的高溫水的流動(dòng)方向。
根據(jù)這一最佳實(shí)施例，偏置彈簧由一個(gè)偏置彈簧承受件來支持，而該承受件與所述分叉件形成了一個(gè)整體。該分叉件可以包括一個(gè)或多個(gè)翼片，用于沿著可移動(dòng)閥件的內(nèi)表面在一個(gè)圓周方向上引導(dǎo)高溫水流過熱水口。
根據(jù)本發(fā)明的一種組合式水龍頭，它包括一個(gè)圓柱形混合腔室，用于連接提供高溫水的熱水口和提供低溫水的冷水口；一個(gè)可移動(dòng)閥件，用于控制來自熱水口的高溫水和/或來自冷水口的低溫水的流量，以便調(diào)節(jié)高溫水和低溫水混合比例；一個(gè)具有第一和第二端部的溫度敏感彈簧，與在混合的腔室中相混合高溫水和低溫水所形成的混合水相接觸，該溫度敏感彈簧具有隨所述混合水的溫度而變化的彈簧系數(shù)；驅(qū)動(dòng)件，用于根據(jù)溫度敏感彈簧的壓力來操縱所述可移動(dòng)閥件；一個(gè)分叉件，用于在所述圓柱形混合腔室的一個(gè)圓周方向上引導(dǎo)來自冷水口的低溫水水流和來自熱水口的高溫水水流，以及在溫度敏感彈簧的上游端混合的水水流。
在一種最佳實(shí)例中，溫度敏感彈簧在其第二端部被固定，用其第一端部來對可移動(dòng)閥件施加一個(gè)壓力而起驅(qū)動(dòng)裝置的功能。該組合式水龍頭可以進(jìn)一步包括一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的的第二方向上對可移動(dòng)閥件施加壓力，以及一個(gè)預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)施加給偏置彈簧的預(yù)負(fù)載。在另一種最佳實(shí)例中，組合式水龍頭進(jìn)一步包括一個(gè)殼件，它的壁形成了混合腔室和容納可移動(dòng)閥件、溫度敏感彈簧、以及偏置彈簧的閥門腔室。該殼件以可以拆下的方式連接到一個(gè)其上形成了熱水口或冷水口的部件上。
根據(jù)該最佳實(shí)施例，該組合式水龍頭進(jìn)一步包括一個(gè)隔離件，用于使溫度敏感彈簧和可移動(dòng)閥件之間保持預(yù)定的間距，并在隔離件上形成了所述分叉件。該隔離件具有一個(gè)引導(dǎo)件，它在多個(gè)點(diǎn)上以滑動(dòng)的方式與面向混合腔室的殼件壁相接觸。
本發(fā)明的再一種方案提供了一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的在第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；一個(gè)圓柱形流道件，置于溫度敏感彈簧之中，用于和所述殼件的內(nèi)壁一起形成一個(gè)容納溫度敏感彈簧的彈簧流道腔室；一個(gè)彈簧腔室導(dǎo)管道，用于將來自熱水口的高溫水和來自冷水口的低溫水的混合水引導(dǎo)到所述彈簧流道腔室之中。
根據(jù)一種使溫度敏感彈簧與混合水相接觸的最佳結(jié)構(gòu)，該組合式水龍頭進(jìn)一步包括一個(gè)置于可移動(dòng)閥件和溫度敏感彈簧之間的隔離件，用于使溫度敏感彈簧的第一端部與高溫水和低溫水相混合的位置相距預(yù)定的距離。所述圓柱形流道件和彈簧腔室管道在該隔離件上形成。在另一種最佳實(shí)施例中，所述具有一個(gè)節(jié)流孔的彈簧腔室管道在隔離件的一端形成，并具有一個(gè)引導(dǎo)件，該引導(dǎo)件由混合水的上游端到下游端逐漸擴(kuò)大。
根據(jù)另一種最佳實(shí)施例，組合式水龍頭進(jìn)一步包括一個(gè)具有用于承受溫度敏感彈簧的第二端部的彈簧承受元件的溫度敏感彈簧承受件，其中圓柱形流道件做在溫度敏感彈簧承受件上。可以在彈簧流道腔室中設(shè)置一個(gè)用于攪拌混合水的流動(dòng)緩沖件。該流動(dòng)緩沖件包括在圓柱形流道件上形成的螺旋形凸起，或包括在殼件的內(nèi)壁上形成的螺旋形凸起。
本發(fā)明的再一方案提供了一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)在上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)溫度敏感彈簧承受件，具有其形狀與溫度敏感彈簧的第二端形狀相對應(yīng)的彈簧承受凹部。
所述溫度敏感彈簧承受件可以包括一個(gè)可分叉件，具有一個(gè)用于容納溫度敏感彈簧的螺旋槽，或者包括一個(gè)樹脂件，用于插入溫度敏感彈簧的第二端部并使之模制在一起。在另一種最佳實(shí)施例中，溫度敏感彈簧和隔離件形成一個(gè)整體，該隔離件位于可移動(dòng)閥件和溫度敏感彈簧之間，用于使溫度敏感彈簧的第一端部與高溫水和低溫水相混合的位置之間相距預(yù)定的間距。
本發(fā)明也涉及一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)溫度敏感彈簧承受件，包括一個(gè)在其中心形成了中心支持元件的平板和一個(gè)用于支持溫度敏感彈簧的第二端部的彈簧承受件，所述溫度敏感彈簧承受件通過所述中心支持元件被支持在所述殼件上，以便使溫度敏感彈簧可以相對于殼件轉(zhuǎn)動(dòng)。
在一種最佳結(jié)構(gòu)中，所述溫度敏感彈簧承受件的中心支持元件包括一個(gè)凸起和一個(gè)用于支持該凸起的凹部。
根據(jù)該最佳實(shí)施例，溫度敏感彈簧承受件的中心支持元件主要由硬樹脂材料制成，而溫度敏感彈簧承受件的彈簧承受元件則主要由彈性材料制成。
本發(fā)明的再一方案提供了一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，具有第一端和第二端，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)偏置彈簧承受件，包括一個(gè)在其中心形成有中心支持元件的平板和一個(gè)用于支持偏置彈簧的第一端部的彈簧承受件，所述偏置彈簧承受件通過所述中心支持元件被支持在所述殼件上，以便使偏置彈簧承受件可以相對于殼件轉(zhuǎn)動(dòng)。
在一種最佳實(shí)施例中，偏置彈簧承受件的中心支持元件包括一個(gè)凸起和一個(gè)用于支持該凸起的凹部。根據(jù)該最佳實(shí)施例，偏置彈簧承受件的中心支持元件主要由硬樹脂材料制成，而偏置彈簧承受件的彈簧承受元件則主要由彈性材料制成。
本發(fā)明也涉及一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；
一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)溫度敏感彈簧承受件，具有一個(gè)用于支持溫度敏感彈簧的第二端部的彈簧承受元件，以及一個(gè)對可移動(dòng)閥件的中央部位在滑動(dòng)方向上施加壓力的從所述彈簧承受元件突出的閥門壓件。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方案，提供一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，具有第一和第二端部，該偏置彈簧在與上述第一方向相反的第二方向上對可移動(dòng)閥件施加壓力。
一個(gè)偏置彈簧承受件，具有用于支持偏置彈簧的第一端部的彈簧承受元件，以及一個(gè)對可移動(dòng)閥件的中央部位在滑動(dòng)方向上施加壓力的從所述彈簧承受件突出的閥門壓件。
本發(fā)明也涉及一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；一個(gè)在可移動(dòng)閥件上沿一滑動(dòng)方向穿過該可移動(dòng)閥件的引導(dǎo)孔；以及一個(gè)固定在所述殼件上的引導(dǎo)件，并以可滑動(dòng)的方式安裝在所述引導(dǎo)孔中，用于支持可移動(dòng)閥件。
本發(fā)明也涉及一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；一個(gè)伸向熱水口或冷水口的一個(gè)開口的引導(dǎo)凸起，用于和可移動(dòng)閥件的圓周相接觸，以便在滑動(dòng)方向上引導(dǎo)該可移動(dòng)閥件。
在一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，所述引導(dǎo)凸起的形成是用于在一個(gè)分型線內(nèi)側(cè)來引導(dǎo)可移動(dòng)閥件，該分型線是在一個(gè)落座的位置上沿著可移動(dòng)閥件的圓周形成的。
本發(fā)明還涉及一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；
一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；一個(gè)溫度敏感彈簧承受件，包括一個(gè)用于支持溫度敏感彈簧的第二端部的彈簧承受元件，以及一個(gè)插入到所述殼件的滑動(dòng)腔室之中的圓柱形元件；用于將溫度敏感彈簧承受件固定到殼件上的固定件。
根據(jù)本發(fā)明的一種方案，所述固定件包括一個(gè)在殼件上形成的凹部，以及一個(gè)溫度敏感彈簧承受件上形成的用于和所述凹部相嚙合的嚙合棘爪。根據(jù)本發(fā)明的另一種方案，所述固定件包括一個(gè)在殼件上形成的狹縫，在溫度敏感彈簧承受件的對應(yīng)于該狹縫的位置上形成的槽，以及與上述狹縫和槽相嚙合的止動(dòng)環(huán)，用于防止溫度敏感彈簧承受件由所述滑動(dòng)腔室中滑落下來。
根據(jù)一種最佳實(shí)施例，所述溫度敏感彈簧承受件與冷水閥座件固定在一起，后者安裝在殼件的滑動(dòng)腔室中，用于構(gòu)成冷水口，并具有在可移動(dòng)閥件座落的位置上具有一個(gè)冷水閥座。
本發(fā)明還涉及一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括
一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；在所述殼件的一個(gè)開口部形成的一個(gè)第一螺紋部分；一個(gè)彈簧承受件，具有與所述第一螺紋部分相嚙合的第二螺紋部分，通過第二螺紋部分和第一螺紋部分的嚙合，所述彈簧承受件被固定到上述殼件的開口一端上，并承受溫度敏感彈簧的第二端部；以及一個(gè)安裝在彈簧承受件和溫度敏感彈簧之間的滑動(dòng)件，該滑動(dòng)件進(jìn)一步包括一個(gè)具有低摩擦系數(shù)的滑動(dòng)表面，并與所述彈簧承受件和溫度敏感彈簧相接觸。
本發(fā)明還涉及一種組合式水龍頭，它包括一個(gè)圓柱形混合腔室，與提供高溫水的熱水口以及提供低溫水的冷水口相連接；一個(gè)可移動(dòng)閥件，用于控制來自熱水口的熱水和/或來自冷水口的冷水的流量，以便調(diào)節(jié)高溫水和低溫水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，與在混合腔室中混合后的高溫水和低溫水的混合水相接觸，該溫度敏感彈簧具有隨混合水的溫度而變化的彈簧系數(shù)；用于在第一方向上與溫度敏感彈簧的壓力成比例地驅(qū)動(dòng)所述可移動(dòng)閥件的驅(qū)動(dòng)裝置；一個(gè)位于所述溫度敏感彈簧內(nèi)側(cè)的圓柱形流道件，用于和殼件的內(nèi)表面一起形成一個(gè)其內(nèi)裝有溫度敏感彈簧的彈簧流道腔室；一個(gè)彈簧腔室管道管，用于將來自熱水口的高溫水和來自冷水口的低溫水的混合水引導(dǎo)到所述彈簧流道腔室之中。
根據(jù)這些優(yōu)選實(shí)施例，組合式水龍頭進(jìn)一步包括一個(gè)偏置彈簧，用于在與所述第一方向相反的第二方向上對可移動(dòng)閥件施加壓力，以及一個(gè)預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)施加到偏置彈簧上的預(yù)負(fù)載。根據(jù)本發(fā)明的再一種方案，該組合式水龍頭進(jìn)一步包括一殼件，其壁形成了混合腔室和用于容納可移動(dòng)閥件、溫度敏感彈簧、以及偏置彈簧的閥門腔室。該殼件以可以拆下的方式與具有冷水口或熱水口的部件相連接。所述圓柱形流道件和彈簧腔室管道以整體方式在殼件壁上形成。
本發(fā)明還涉及一種組合式水龍頭，通過一個(gè)溫度敏感螺旋彈簧的膨脹和收縮來移動(dòng)一個(gè)可移動(dòng)閥件，用于使高溫水和低溫水相混合，并使流過組合式水龍頭的混合水具有設(shè)定的溫度，所述溫度敏感彈簧主要由鎳一鈦合金制成，并在下述的條件下具有與溫度成正比的彈簧系數(shù)Ms≤70℃，Mf≥10℃，Ms－Mf≥15℃其中Ms和Mf分別表示冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變起始溫度和轉(zhuǎn)變終止溫度。
該溫度敏感彈簧的連接應(yīng)變用如下的公式來表示r＝(d ST/πnD)100％(1)其中d、ST、n、和D分別表示溫度敏感彈簧的線徑、可移動(dòng)閥件的行程、溫度敏感彈簧的圈數(shù)、和溫度敏感彈簧的中徑。
所述連接應(yīng)變r(jià)在0.6—1.4％的范圍之內(nèi)，較好在0.6—1.2％的范圍之內(nèi)，最好在0.6—0.8％的范圍之內(nèi)。所述可移動(dòng)閥件可以能夠滑動(dòng)地被支持在溫度敏感彈簧和偏置彈簧之間，以便將連接應(yīng)力傳遞給溫度敏感彈簧。
下面將對本發(fā)明的組合式水龍頭的功能和效果進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
在本發(fā)明的組合式水龍頭中，一個(gè)可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在一個(gè)殼件的滑動(dòng)腔室之中，用于改變來自熱水口的高溫水和來自冷水口的低溫水的混合比例。一個(gè)溫度敏感彈簧對可移動(dòng)閥件的一端施加壓力，而一個(gè)偏置彈簧對可移動(dòng)閥件的另一端施加壓力。溫度敏感彈簧隨著混合水的溫度來改變其彈簧系數(shù)，以便使可移動(dòng)閥件移動(dòng)到溫度敏感彈簧的彈簧力與偏置彈簧的彈簧力相平衡的位置，從而將混合水的溫度控制到設(shè)定溫度值。
一種典型的方式是在可移動(dòng)閥件和溫度敏感彈簧之間安裝一個(gè)隔離件。該隔離件使溫度敏感彈簧與高溫水和低溫水混合的位置相距一個(gè)預(yù)定的間距。這一結(jié)構(gòu)使溫度敏感彈簧能夠與經(jīng)過充分混合的高溫水和低溫水的混合水相接觸，從而確?？梢苿?dòng)閥件的穩(wěn)定滑動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的上述這些優(yōu)選實(shí)施例，在所述隔離件的一端具有一個(gè)用于對可移動(dòng)閥件施加壓力的閥門壓件，在其另一端具有一個(gè)用于支持溫度敏感彈簧的彈簧承受件。該閥門壓件可以包括沿著可移動(dòng)閥件的內(nèi)表面在一個(gè)圓周方向上以預(yù)定間距相隔的多個(gè)腿部。該腿部沿著其內(nèi)表面對可移動(dòng)閥件施加相等的力。一些腿部面對在殼件上形成的冷水口，以便分隔來自冷水口的低溫水水流，并加速低溫水和高溫水的混合。
每一個(gè)腿部可以形成為一個(gè)翼片，用于在圓周方向上引導(dǎo)來自冷水口的低溫水水流。該翼片使來自熱水口的高溫水被低溫水環(huán)繞，并隨后與低溫水相混合，這樣高溫水可與低溫水充分混合。該閥門壓件最好包括六個(gè)到八個(gè)在圓周方向上以等距分布的翼片。
在另一種最佳實(shí)施例中，該閥門壓件包括六個(gè)到八個(gè)在圓周方向上以不同間距分布的翼片。在這種情況下，該間距與距離冷水口的距離成正比。冷水水流在接近冷水口的高流速區(qū)域中流過較窄的間距，而在遠(yuǎn)離冷水口的低速區(qū)域中流過較寬的間距。這一結(jié)構(gòu)使基本上相同流量的低溫水流過每一個(gè)翼片之間的流道，從而加速低溫水和高溫水的均勻混合。
根據(jù)另一種結(jié)構(gòu)，可以在殼件上，而不是在隔離件上，形成或安裝一個(gè)分叉件，例如多個(gè)腿部或翼片。在這一結(jié)構(gòu)中，該分叉件也面對冷水口布置，以便分隔來自冷水口的低溫水水流。
所述分叉件(諸如腿部和翼片)可在殼件或偏置彈簧上形成，面對熱水口，可分隔來自熱水口的高溫水流，從而加速高溫水與低溫水的均勻混合。
所述溫度敏感彈簧根據(jù)流過可移動(dòng)閥件的熱水和冷水的混合水的溫度來改變其彈簧系數(shù)。驅(qū)動(dòng)裝置將彈簧系數(shù)的變化轉(zhuǎn)變成為用于驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)閥件的驅(qū)動(dòng)力，以便移動(dòng)可移動(dòng)閥件，從而穩(wěn)定地控制混合水的溫度。溫度敏感彈簧對混合水的溫度敏感，并具有快速的響應(yīng)，以便精確地控制混合水的溫度。然而，當(dāng)溫度敏感彈簧暴露于未經(jīng)充分混合的水中時(shí)，該快速響應(yīng)會(huì)導(dǎo)致一種循環(huán)現(xiàn)象，它周期地改變混合水的溫度和流量。根據(jù)這些優(yōu)選實(shí)施例，至少在溫度敏感彈簧的上游端設(shè)置一個(gè)分叉件，用于在沿著混合腔室的內(nèi)表面的一個(gè)圓周方向上分隔熱水水流、冷水水流、或混合水水流，從而防止水流的溫度不均勻。溫度敏感彈簧可以被安裝在離開混合水主流道的位置上，從而防止由于混合水壓力變化而產(chǎn)生的外部干擾的影響。溫度敏感彈簧可以不直接起對可移動(dòng)閥件提供驅(qū)動(dòng)力的作用，而是作為一個(gè)溫度傳感器。該驅(qū)動(dòng)裝置接受溫度敏感彈簧的膨脹或收縮，并直接對可移動(dòng)閥件施加一個(gè)驅(qū)動(dòng)力。在這樣的情況下，可以采用具有較小線徑的細(xì)小和較便宜的溫度敏感彈簧。
在另一種結(jié)構(gòu)中，溫度敏感彈簧的一端被固定，而通過其另一端在第一方向上對可移動(dòng)閥件施加壓力，因而同時(shí)用作溫度傳感器和驅(qū)動(dòng)裝置。這簡化了組合式水龍頭的結(jié)構(gòu)，并縮小了其尺寸。在這樣的結(jié)構(gòu)中，給可移動(dòng)閥件的驅(qū)動(dòng)力必須精確地和混合水的溫度成正比。所述分叉件因而起到了充分?jǐn)嚢韪邷厮?、低溫水、或未?jīng)過充分混合的混合水的作用。
偏置彈簧在與上述第一方向相反的第二方向上對可移動(dòng)閥件施加壓力。可移動(dòng)閥件因而移動(dòng)到一個(gè)溫度敏感彈簧的彈簧力與偏置彈簧的彈簧力相平衡的位置上?？梢苿?dòng)閥件的移動(dòng)減小了可移動(dòng)閥件和溫度敏感彈簧之間的距離。在這一結(jié)構(gòu)中，該分叉件有效地起到了使溫度敏感彈簧與經(jīng)過充分混合后的混合水相接觸的作用。這樣溫度敏感彈簧可以產(chǎn)生一個(gè)方向上的彈力，而不是兩個(gè)方向上的彈力。
通過一個(gè)預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)偏置彈簧的預(yù)負(fù)載，就能夠改變混合水的設(shè)定溫度。預(yù)負(fù)載的增大改善了溫度敏感彈簧的耐用性，并增強(qiáng)了可移動(dòng)閥件的密封性能。適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)溫度敏感彈簧的應(yīng)變可以使溫度敏感彈簧獲得優(yōu)良的溫度控制性能。分叉件有效地消除了混合水的溫度波動(dòng)，防止了溫度敏感彈簧的局部或瞬間溫度變化，從而防止了溫度敏感彈簧的溫度控制性能受到破壞。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)例，組合式水龍頭包括一個(gè)殼件，其壁形成了一個(gè)混合腔室和一個(gè)用于容納可移動(dòng)閥件、溫度敏感彈簧、和偏置彈簧的閥門腔室。該殼件以可拆下的方式安裝在一個(gè)其上形成了冷水口或熱水口的部件上。這一結(jié)構(gòu)簡化了組裝、維護(hù)、和對每一個(gè)部分的檢驗(yàn)，例如一個(gè)分叉件或者一個(gè)包括溫度敏感彈簧的溫度控制件。分叉件可以和所述殼件的壁形成一個(gè)整體，這將省略對分叉件進(jìn)行組裝的勞力。
與所述分叉件一體形成的隔離件被置于溫度敏感彈簧和可移動(dòng)閥件之間，用于使溫度敏感彈簧與高溫水和低溫水相混合的位置相距一個(gè)預(yù)定的距離。這樣，將使溫度敏感彈簧能夠和經(jīng)過充分混合、具有均勻溫度的的混合水相接觸。分叉件和隔離件的組合使用減少了所需的部件數(shù)目。
該隔離件可以具有一個(gè)引導(dǎo)件，它在多個(gè)點(diǎn)上以可滑動(dòng)的方式與面向混合腔室的殼件內(nèi)壁相接觸。該引導(dǎo)件明確地決定了隔離件的滑動(dòng)方向，并能夠在不使可移動(dòng)閥件產(chǎn)生傾斜的情況下平滑地移動(dòng)可移動(dòng)閥件。
根據(jù)這些優(yōu)選實(shí)施例，在溫度敏感彈簧中安裝了一個(gè)圓柱形流道件，用于和殼件的內(nèi)壁一起形成一個(gè)彈簧流道腔室。熱水和冷水的混合水的一股流體通過一個(gè)彈簧腔室管道進(jìn)入彈簧流道腔室，并隨后與溫度敏感彈簧相接觸。因此，溫度敏感彈簧在由彈簧腔室進(jìn)行了節(jié)流并經(jīng)過充分混合的混合水中收縮和膨脹。該圓柱形流道件和彈簧腔室管道可以和位于可移動(dòng)閥件與溫度敏感彈簧一端之間的隔離件形成一個(gè)整體，或者和位于溫度敏感彈簧另一端的溫度敏感彈簧承受件形成一個(gè)整體。
可以在彈簧腔室管道中形成一個(gè)節(jié)流件，用于增強(qiáng)彈簧流道腔室或彈簧腔室管道的功能?？梢栽趶椈闪鞯狼皇疑闲纬梢粋€(gè)流動(dòng)緩沖件或一個(gè)螺旋形凸起，用于攪拌混合水。在隔離件的一端可以形成一個(gè)加大的引導(dǎo)件，用于使混合水平滑地流入彈簧流道腔室。
溫度敏感彈簧或偏置彈簧的偏移負(fù)載會(huì)使可移動(dòng)閥件產(chǎn)生傾斜，破壞可移動(dòng)閥件的密封效果，改變熱水和冷水的混合比例，因而造成偏離設(shè)定溫度。根據(jù)本發(fā)明的一種方案，采用了一種特殊的結(jié)構(gòu)來防止可移動(dòng)閥件產(chǎn)生這樣的傾斜。
用于支持溫度敏感彈簧的一端的承受件包括一個(gè)其形狀對應(yīng)于溫度敏感彈簧的上述端部形狀的彈簧承受凹部。該彈簧承受凹部能夠以豎直向上的方式來支持其端部未經(jīng)加工或打磨平的溫度敏感彈簧。該溫度敏感彈簧不會(huì)對可移動(dòng)閥件施加一個(gè)偏移的壓力，因而不會(huì)使可移動(dòng)閥件傾斜，從而保持為準(zhǔn)確地進(jìn)行溫度控制所需的良好密封效果。該溫度敏感彈簧承受件的彈簧承受凹部也可以是一個(gè)螺旋槽、一個(gè)螺旋階梯、或者可分開件的組合。溫度敏感彈簧承受件可以包括一個(gè)樹脂件，用于將溫度敏感彈簧的一端插入其中并與之模制在一起。即使溫度敏感彈簧的一端被打磨平，在彈簧的第一圈和被磨平的端部之間也有一個(gè)小的間隙。在彈簧承受件上最好形成一個(gè)凹部，以便承受溫度敏感彈簧的經(jīng)過打磨的端部，防止由于上述間隙而使負(fù)載發(fā)生偏移。用于支持溫度敏感彈簧的一端的溫度敏感彈簧承受件可以和殼件或隔離件形成一個(gè)整體，或者是安裝在其上。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，用于支持溫度敏感彈簧的一端的彈簧承受件具有平板的形狀，其中心部位形成了一個(gè)中心支持件。該彈簧承受件由位于殼件上的中心支持件來支持，以便能夠相對于殼件轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)溫度敏感彈簧的不同部分上產(chǎn)生偏移的負(fù)載時(shí)，該中心支持件起到了使溫度敏感彈簧的負(fù)載均勻化的作用，從而防止了可移動(dòng)閥件產(chǎn)生傾斜。在一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，溫度敏感彈簧承受件的中心支持件包括一個(gè)凸起和一個(gè)用于支持該凸起的凹部。溫度敏感彈簧承受件的彈簧承受部分可以是由彈性材料制成，這使其承受了較大負(fù)載的部分產(chǎn)生大于其他部分的彎曲，從而使負(fù)載均勻化。
用于支持偏置彈簧的偏置彈簧承受件也可以采用類似的結(jié)構(gòu)，以便使偏置彈簧的負(fù)載均勻化。
根據(jù)用于支持溫度敏感彈簧的彈簧承受件的另一種較佳結(jié)構(gòu)，一個(gè)閥門壓件由彈簧承受部分的中心部位凸起，用于在滑動(dòng)的方向上對可移動(dòng)閥件的中心部位施加壓力。該可移動(dòng)閥件僅僅在其中心部位受到壓力，而不會(huì)受到任何偏心力。對用于支持偏置彈簧的偏置彈簧承受件也可以采用類似的結(jié)構(gòu)，以便將一個(gè)壓力施加到偏置彈簧的中心部位上。
用于防止可移動(dòng)閥件傾斜的一種較佳結(jié)構(gòu)包括用于引導(dǎo)可移動(dòng)閥件滑動(dòng)的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。該引導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括例如在滑動(dòng)方向上穿過可移動(dòng)閥件的可移動(dòng)閥件引導(dǎo)孔，以及裝在殼件上，并以可滑動(dòng)方式與上述引導(dǎo)孔相配合的引導(dǎo)件，用于支持可移動(dòng)閥件。
可以在熱水口或冷水口的一個(gè)開口部位上形成一個(gè)引導(dǎo)凸起，用于和可移動(dòng)閥件的圓周接觸，防止可移動(dòng)閥件在滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生傾斜。在一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，形成該引導(dǎo)凸起，以便在一個(gè)分型線內(nèi)側(cè)引導(dǎo)可移動(dòng)閥件，而上述分型線是在可移動(dòng)閥件座落的座面上形成的。該引導(dǎo)凸起有效地防止了可移動(dòng)閥件與分型線相碰撞。
在將溫度敏感彈簧裝到組合式水龍頭之中的過程中施加到溫度敏感彈簧上的扭力會(huì)產(chǎn)生一個(gè)殘余應(yīng)力，使可移動(dòng)閥件產(chǎn)生傾斜。采用一種特定的結(jié)構(gòu)來防止可移動(dòng)閥件產(chǎn)生這樣的傾斜。溫度敏感彈簧承受件包括一個(gè)用于支持溫度敏感彈簧的一端的彈簧承受部分以及一個(gè)插入到殼件的滑動(dòng)腔室之中定位并通過固定裝置固定到殼件上的圓柱形件。該溫度敏感彈簧承受件簡單地插入到滑動(dòng)腔室之中，并不會(huì)將扭力施加給溫度敏感彈簧。根據(jù)一種最佳實(shí)施例，該固定裝置包括一個(gè)在殼件上形成的凹部，以及一個(gè)在溫度敏感彈簧承受件上形成的嚙合棘爪，用于和上述凹部相嚙合。根據(jù)另一種最佳實(shí)施例，該固定裝置包括一個(gè)在殼件上形成的縫隙，一個(gè)在溫度敏感彈簧承受件上形成的槽，以及一個(gè)與上述縫隙和槽相嚙合的止動(dòng)環(huán)，用于防止溫度敏感彈簧承受件從滑動(dòng)腔室中脫落。因?yàn)闇囟让舾袕椈沙惺芗膱A柱形件被插入到可移動(dòng)閥件作滑動(dòng)的滑動(dòng)腔室之中，該彈簧承受件可以與可移動(dòng)閥件座落的冷水閥座形成一個(gè)整體。
該溫度敏感彈簧承受件可以被旋入到殼件的一個(gè)開口上，而不對溫度敏感彈簧施加扭力。一個(gè)其摩擦系數(shù)小于溫度敏感彈簧和溫度敏感彈簧承受件的摩擦系數(shù)的滑動(dòng)件安裝在彈簧承受件和溫度敏感彈簧之間。該滑動(dòng)件在將彈簧承受件組裝到殼件內(nèi)的過程中相對于溫度敏感彈簧滑動(dòng)，從而防止了將扭力施加給溫度敏感彈簧。
該溫度敏感彈簧根據(jù)流過可移動(dòng)閥件的熱水和冷水的混合水的溫度來改變其彈簧系數(shù)。驅(qū)動(dòng)裝置將彈簧系數(shù)的變化轉(zhuǎn)變成為一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，從而穩(wěn)定地控制混合水的溫度。溫度敏感彈簧對混合水的溫度敏感，并具有快速的響應(yīng)，以便準(zhǔn)確地控制混合水的溫度。然而，當(dāng)溫度敏感彈簧與其溫度并不準(zhǔn)確地與流過可移動(dòng)閥件的熱水和冷水比例成正比的混合水相接觸時(shí)，該快速的響應(yīng)導(dǎo)致了一種循環(huán)現(xiàn)象，它周期性地改變混合水的溫度和流量。圓柱形流道件和彈簧腔室管道使流過可移動(dòng)閥件的全部高溫水和低溫水流向溫度敏感彈簧。換句話說，該流道件和彈簧腔室管道防止了高溫水或低溫水單獨(dú)有更多的機(jī)會(huì)與溫度敏感彈簧相接觸，從而實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的溫度控制。
偏置彈簧在與所述第一方向相反的第二方向上對可移動(dòng)閥件施加壓力。因此，可移動(dòng)閥件移動(dòng)到一個(gè)溫度敏感彈簧的彈簧力與偏置彈簧的彈簧力相平衡的位置上?？梢苿?dòng)閥件的上述移動(dòng)減小了可移動(dòng)閥件和溫度敏感彈簧之間的距離。在這一結(jié)構(gòu)中，所述彈簧腔室管道有效地起到了使溫度敏感彈簧與經(jīng)過充分混合的混合水相接觸的作用。溫度敏感彈簧只會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向的力，而不是產(chǎn)生兩個(gè)方向的力。
根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)例，組合式水龍頭包括一個(gè)殼件，其壁形成了一個(gè)混合腔室和一個(gè)容納可移動(dòng)閥件、溫度敏感彈簧、和偏置彈簧的閥門腔室。該殼件以可以拆下的方式安裝在一個(gè)具有用于提供低溫水的冷水口或提供高溫水的熱水口的部件上。這一結(jié)構(gòu)簡化了每一部件，例如流道件、彈簧腔室管道、或包括溫度敏感彈簧的溫度控制件的組裝、維護(hù)和檢驗(yàn)。該流道件和彈簧腔室管道可以和殼件的壁形成一個(gè)整體，這減少了所需的部件數(shù)目，節(jié)約了組裝流道件和彈簧腔室管道所需的勞力。
溫度敏感彈簧由其彈簧系數(shù)隨溫度的變化而變化的材料制成，用于將熱水和冷水的混合水的溫度調(diào)節(jié)到一個(gè)設(shè)定值。上述材料的一個(gè)理想的例子是由鎳和鈦所組成的形狀記憶合金，其彈簧系數(shù)在10℃—70℃的可調(diào)范圍中的一個(gè)至少為15度的特定溫度范圍之內(nèi)與溫度成正比。
溫度敏感彈簧具有0.6—1.4％的連接應(yīng)變r(jià)。不小于0.6％的連接應(yīng)變r(jià)增加了負(fù)載，穩(wěn)定可移動(dòng)閥件的滑動(dòng)，使之不受水壓波動(dòng)的影響；不大于1.4％的連接應(yīng)變r(jià)減小了彈簧的遲滯并改善了耐用性。為了進(jìn)一步改善耐用性，連接應(yīng)變r(jià)的上限應(yīng)小于1.2％，最好小于0.8％。這一范圍內(nèi)的連接應(yīng)變是采用偏置彈簧通過可移動(dòng)閥件對溫度敏感彈簧施加壓力來獲得的。
通過如下結(jié)合附圖對本發(fā)明的最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述和其它目的，特征及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加明顯。
以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
附

圖1是本發(fā)明的組合式水龍頭的剖視圖；附圖2是曲線圖，顯示了本發(fā)明的組合式水龍頭中所采用的溫度敏感彈簧的加工溫度與轉(zhuǎn)換溫度之間的關(guān)系；附圖3是如附圖1中所示組合式水龍頭的主要部件的剖視圖；附圖4是顯示溫度敏感彈簧的負(fù)載—應(yīng)變特性的曲線圖；附圖5是曲線圖，顯示了溫度敏感彈簧的溫度與彈簧系數(shù)之間的關(guān)系；附圖6是曲線圖，顯示了根據(jù)溫度敏感彈簧的耐久性試驗(yàn)所獲得的其負(fù)載的降低與假想年數(shù)之間的關(guān)系；附圖7顯示了組合式水龍頭中所采用的可移動(dòng)閥件的特征；附圖8顯示了組合式水龍頭中所采用的冷水閥座的結(jié)構(gòu)；附圖9顯示了組合式水龍頭中所采用的冷水閥座的另一種結(jié)構(gòu)；附圖10顯示了組合式水龍頭中所采用的可移動(dòng)閥件的特征；附圖11顯示了部分剖視的隔離件；附圖12是曲線圖，顯示了流過本發(fā)明的組合式水龍頭的混合水的溫度與低溫水或高溫水的供水壓力之間的關(guān)系；附圖13顯示了一種簡化的彈簧承受件；附圖14顯示了彈簧承受件的另一種實(shí)例；附圖15顯示了彈簧承受件的再一種實(shí)例；附圖16顯示了彈簧承受件的又再一種實(shí)例；附圖17顯示了彈簧承受件的復(fù)又再一種實(shí)例；附圖18是顯示溫度敏感彈簧的時(shí)間系常數(shù)的曲線圖；附圖19是經(jīng)過部分分解的透視圖，顯示了主殼與冷水閥座件的典型結(jié)構(gòu)；附圖20是經(jīng)過部分分解的透視圖，顯示了主殼與冷水閥座件的另一種結(jié)構(gòu)；附圖21是具有預(yù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的組合式水龍頭的剖視圖；附圖22是采用另一種預(yù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的組合式水龍頭的剖視圖；附圖23是曲線圖，顯示了流過組合式水龍頭的混合水的實(shí)際溫度與用于改變混合的水預(yù)定的溫度的頂蓋的旋轉(zhuǎn)角度之間的關(guān)系；
附圖24是采用另一種可移動(dòng)閥件的組合式水龍頭的剖視圖；附圖25是采用另一種隔離件的組合式水龍頭的主要部件的剖視圖；附圖26是附圖25所示隔離件的透視圖；附圖27顯示了附圖25所示隔離件上所形成的翼片；附圖28是附圖25所示偏置彈簧承受件的透視圖；附圖29顯示了安裝在組合式水龍頭中的溫度傳感器的軸向位置；附圖30顯示了安裝在組合式水龍頭中的溫度傳感器的圓周位置；附圖31是曲線圖，顯示了不具有隔離件的組合式水龍頭的混合腔室中的溫度分布；附圖32曲線圖，顯示了帶有隔離件的組合式水龍頭的混合腔室中的溫度分布；附圖33是采用另一種隔離件的組合式水龍頭的主要部件的剖視圖；附圖34為附圖33中所示隔離件的透視圖；附圖35是采用另一種隔離件的組合式水龍頭的主要部件的剖視圖；附圖36是另一種隔離件的透視圖；附圖37是本發(fā)明另一種實(shí)施例的具有彈簧承受件的組合式水龍頭的剖視圖；附圖38是附圖37中的溫度敏感彈簧承受件的透視圖；附圖39是另一種溫度敏感彈簧承受件的透視圖；附圖40是本發(fā)明另一種實(shí)施例的組合式水龍頭的剖視圖；附圖41是本發(fā)明另一種實(shí)施例的可移動(dòng)閥件的剖視圖；附圖42是剖視圖，顯示了附圖40所示的偏置彈簧承受件的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)；附圖43是本發(fā)明再一種實(shí)施例的采用混合閥門的組合式水龍頭的剖視圖；附圖44是顯示附圖43中混合閥門的主要部件的剖視圖；附圖45是顯示混合閥門主要部件的典型結(jié)構(gòu)的分解透視圖；附圖46是混合閥門的可移動(dòng)閥件的剖視圖；附圖47是主殼的平面視圖；附圖48顯示了在附圖43所示混合閥門中的熱水流動(dòng)；附圖49是透視圖，顯示了可移動(dòng)閥件和熱水座件的接合結(jié)構(gòu)。
如附圖1的剖視圖所示，本發(fā)明的組合式水龍頭10包括一個(gè)外殼20，一個(gè)裝在外殼20中的內(nèi)殼30，安裝在外殼20一端的頂帽40，以及一個(gè)裝配在內(nèi)殼30之內(nèi)的主殼50。
主殼50包括多個(gè)用于容納閥門機(jī)構(gòu)的腔室(下面將進(jìn)行說明)，亦即一個(gè)混合腔室80、一個(gè)水流腔室90、以及一個(gè)滑動(dòng)腔室96。
用一個(gè)O型環(huán)予以密封的冷水閥座件70安裝在混合腔室之中，它具有帶冷水口106的冷水閥座108。該冷水口106與外殼20和內(nèi)殼30之間所形成的冷水通道102相連通。主殼50進(jìn)一步包括一個(gè)與水加熱器(未示)相連接的熱水通道114和一個(gè)熱水閥座118，該熱水閥座具有一個(gè)與熱水通道114連通的熱水口116。
一個(gè)能夠和冷水閥座108及熱水閥座118相接合或相脫離的可移動(dòng)閥件160以滑動(dòng)的方式安裝在水流腔室90之中。該可移動(dòng)閥件160受到一個(gè)安裝在混合腔室80中的溫度敏感彈簧130和一個(gè)偏置彈簧150所施加的彈簧力，并位于上述兩個(gè)力的平衡位置上。
參見顯示了組合式水龍頭10的主要部件的剖視圖的附圖3，溫度敏感彈簧130位于由冷水閥座件組件70所支持的溫度敏感彈簧承受件180和一個(gè)隔離件190之間。溫度敏感彈簧130由金屬材料制成，其彈簧系數(shù)隨溫度而變化；偏置彈簧150由彈簧系數(shù)不隨溫度變化的常用材料制成。
參見附圖1和3，為了調(diào)節(jié)流過組合式水龍頭的混合水的設(shè)定溫度，采用一個(gè)預(yù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200來調(diào)節(jié)偏置彈簧150的預(yù)載程度。旋轉(zhuǎn)頂帽40，偏置彈簧承受件210通過一個(gè)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)250前后移動(dòng)(亦即朝附圖1的右方和左方移動(dòng))，以便增加和減小偏置彈簧150的預(yù)負(fù)載。根據(jù)預(yù)負(fù)載的增加或減小，可移動(dòng)閥件160移動(dòng)到偏置彈簧的彈簧力和溫度敏感彈簧的彈簧力相平衡的位置，從而改變混合水的設(shè)定溫度。
流過組合式水龍頭的混合水的溫度是通過如下的操作來控制的當(dāng)具有設(shè)定溫度的混合水流過組合式水龍頭10，而若干條件，例如由熱水器送來的熱水溫度以及自來水的溫度和流量保持在恒定狀態(tài)時(shí)，可移動(dòng)閥件160保持在一對平衡力，亦即由混合腔室80中的混合水確定的溫度敏感彈簧130的彈簧力和偏置彈簧150的彈簧力，所確定的平衡位置上。當(dāng)某些外部因數(shù)導(dǎo)致熱水器供給的熱水溫度、自來水溫度、自來水流量或其他實(shí)質(zhì)性條件發(fā)生波動(dòng)時(shí)，混合腔室80中的混合水的溫度就經(jīng)常會(huì)偏離設(shè)定溫度。溫度敏感彈簧130根據(jù)溫度來改變其彈簧系數(shù)，從而改變溫度敏感彈簧的彈簧力。
當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，溫度敏感彈簧130的彈簧力增大，使可移動(dòng)閥件160朝前(亦即附圖1的右方)移動(dòng)，從而增大偏置彈簧150的預(yù)負(fù)載?？梢苿?dòng)閥件160的朝右移動(dòng)降低了熱水的比例，從而降低了混合水的溫度。
相反，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，溫度敏感彈簧130的彈簧力減小，使可移動(dòng)閥件160朝回移動(dòng)(亦即朝附圖1的左方移動(dòng))，從而減小偏置彈簧150的預(yù)負(fù)載。可移動(dòng)閥件160的朝左移動(dòng)增大了熱水的比例，從而提高了混合水的溫度。以這種方式，通過溫度敏感彈簧130將混合水的實(shí)際溫度調(diào)節(jié)到接近設(shè)定溫度。
在具有這種結(jié)構(gòu)的組合式水龍頭10中，通過朝預(yù)定的方向旋轉(zhuǎn)頂帽40來改變設(shè)定溫度，而頂帽40構(gòu)成了預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的一部分。當(dāng)朝預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)頂帽40時(shí)，偏置彈簧的承受件210朝后移動(dòng)(亦即朝附圖1中的左方移動(dòng))，通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)250來壓縮偏置彈簧150，增大偏置彈簧150對可移動(dòng)閥件160的預(yù)負(fù)載。相反，當(dāng)頂帽朝與該預(yù)定方向相反的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏置彈簧朝前移動(dòng)(亦即朝附圖1中的右方移動(dòng))，通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)250使偏置彈簧150伸長，從而減小偏置彈簧150對可移動(dòng)閥件160的預(yù)負(fù)載。
增大偏置彈簧150的預(yù)負(fù)載使可移動(dòng)閥件160位于這樣位置，即，使得熱水閥座118的流道變寬，而冷水閥座108的流道變窄，由此而造成的熱水流量的增大和冷水流量的減小改變了熱水和冷水之間的混合比例，提高了流過組合式水龍頭的混合水的溫度。反之，減小偏置彈簧150的預(yù)負(fù)載使可移動(dòng)閥件160位于這樣位置，即，使得熱水閥座118的流道變窄，而冷水閥座108的流道變寬，由此而造成的熱水流量的減小和冷水流量的增大改變了熱水和冷水之間的比例，降低了流過組合式水龍頭的混合水的溫度。
在本發(fā)明第一種實(shí)施例的組合式水龍頭10中，偏置彈簧150的預(yù)負(fù)載直接傳遞給可移動(dòng)閥件160，用以驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)閥件160，溫度敏感彈簧130由于溫度變化而產(chǎn)生的位移也直接傳遞紿可移動(dòng)閥件160，用于驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)閥件160。即使溫度敏感彈簧130的材料中只包含相對少量的溫度敏感材料并具有小的彈簧系數(shù)，也能夠使可移動(dòng)閥件160產(chǎn)生平滑的移動(dòng)，因?yàn)榭梢苿?dòng)閥件160的滑動(dòng)摩擦損失較小。
下面將對組合式水龍頭10的每一個(gè)部件的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)的說明。
溫度敏感彈簧130采用的金屬材料可以是由鎳和鈦(Ni—Ti)組成的形狀記憶合金(SMA)。SMA的彈性模量隨著溫度的變化而變化，這使得由SMA材料制成的溫度敏感彈簧130的彈簧系數(shù)隨溫度而變化。在組合式水龍頭10中使用的溫度敏感彈簧130具有這樣的特性，即彈簧的負(fù)載和應(yīng)變與混合水的實(shí)際溫度和設(shè)定溫度之間的差值成正比，而所述設(shè)定溫度是在一個(gè)可行的溫度范圍，例如10—70℃，之內(nèi)來預(yù)先選取的。根據(jù)溫度敏感彈簧130的上述特性來控制熱水和冷水的流量。
Ni—Ti合金顯示了基相和馬氏體相之間的熱彈性馬氏體轉(zhuǎn)變，它們是由冷卻條件下的轉(zhuǎn)變起始溫度(下稱Ms)和轉(zhuǎn)變終止溫度(下稱Mf)以及在加熱條件下的反向轉(zhuǎn)變起始溫度(下稱As)和反向轉(zhuǎn)變終止溫度(下稱Af)來確定的。
Ni—Ti合金具有記憶功能，即當(dāng)這樣的合金在不高于Ms的所需溫度下受到變形應(yīng)變，并隨后在不低于Af的一個(gè)特定溫度下加熱時(shí)，該合金會(huì)產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)變，使之恢復(fù)到原來的形狀。Ni—Ti合金在一個(gè)不高于Mf的低溫范圍之內(nèi)具有軟馬氏體相，通過在一個(gè)不低于Af的高溫范圍之內(nèi)的反向轉(zhuǎn)變，變成具有足夠高的機(jī)械強(qiáng)度的強(qiáng)馬氏體相。
在組合式水龍頭10中，由具有上述特性的Ni—Ti合金制成的溫度敏感彈簧130在10—70℃的預(yù)設(shè)溫度范圍之內(nèi)工作。這樣就需要Ni—Ti合金不會(huì)在一個(gè)窄的Ms－Mf范圍之內(nèi)產(chǎn)生突然轉(zhuǎn)變，而是在至少15度的一個(gè)特定溫度范圍之內(nèi)具有線性的負(fù)載—溫度特性。
Ni—Ti合金和用它制成的溫度敏感彈簧130是按照如下的步驟來制造的Ni—Ti合金中的Ni的重量含量為55.0—56.0％如果Ni的重量含量小于55.0％，就會(huì)使Ms大于70℃，而Ni的重量含量大于56.0％會(huì)使Mf小于10℃。當(dāng)流過組合式水龍頭10的混合水的溫度控制在10—70℃的所需溫度范圍之內(nèi)時(shí)，降低或增大Ni的重量含量對于組合式水龍頭10中所用的溫度敏感彈簧130來說都是不適合的。
主要由Ni和Ti構(gòu)成的Ni—Ti合金最好還包含鈷、鐵、釩、鉻、錳、和鋁中的一種或多種，用于取代Ni和/或Ti的一部分。這些金屬材料的作用在于提高或降低上述Ms、Mf、As、Af。當(dāng)上述替代金屬材料的含量太少時(shí)，Ni的重量含量大約為55.0％時(shí)，Ms就會(huì)超過70℃。當(dāng)上述替代金屬材料的含量太大時(shí)，Ni的重量含量為大約56.0％時(shí)，Ms就會(huì)低于10℃。上述替代金屬材料的最佳重量含量在0.05—2.0％的范圍之內(nèi)。
制備以Ni、Ti作為主要成分并包含某些其他用來替代Ni和Ti一部分的金屬材料(例如鈷)的Ni—Ti合金，并將它鍛壓成坯塊。通過冷拉工藝將所獲得的鍛壓塊拉伸成為具有適當(dāng)直徑的線材，然后將上述線材通過冷加工制成螺旋彈簧。在冷加工過程中的橫截面積減小比不小于30％。橫截面積減小比小于30％會(huì)影響作為最終產(chǎn)品的溫度敏感彈簧130的性能，并使Ms－Mf的差值小于15度。
隨后，對螺旋彈簧進(jìn)行處理，使之具有形狀記憶功能。根據(jù)一種具體的工藝步驟，在400—480℃的設(shè)定處理溫度范圍之內(nèi)對螺旋彈簧進(jìn)行加熱，使之記憶其原始的形狀。該溫度范圍是根據(jù)溫度敏感彈簧130的設(shè)定工作溫度范圍來確定的。當(dāng)溫度敏感彈簧130由包含上述組份的Ni—Ti合金制成時(shí)，處理的溫度低于400℃會(huì)使Ms高于70℃，而處理溫度高于480℃時(shí)，會(huì)使Mf低于10℃。
對于其橫截面積減小比不小于20％的冷加工來說，最好在450—480℃的溫度范圍之內(nèi)對螺旋彈簧進(jìn)行處理，以使之具有形狀記憶功能，然后在大約400度的溫度下進(jìn)行時(shí)效處理。
在一種最佳實(shí)施例中，溫度敏感彈簧130是按照如下的步驟來制造的在真空高頻感應(yīng)爐中熔化Ni和Ti的重量含量分別為55.2％和44.8％的合金材料A，以及Ni和Ti的重量含量分別為55.8％和44.2％合金材料B，然后在一個(gè)真空電弧爐中對之進(jìn)行再熔化。
通過熱鍛和熱軋將第一合金材料A和第二合金材料B拉伸成為其直徑為5.0mm的線材。然后在室溫下將上述線材進(jìn)一步拉伸成直徑為3.3mm的線材，并在750℃的溫度下退火，再在室溫下將它拉伸成直徑為2.5mm的線材。在冷拉伸過程中的橫截面積減小比為42.6％。
將上述線材制成螺旋彈簧，其直徑為12.5mm，有效圈數(shù)為4圈，自由長度為22.0mm。在一組不同的溫度下進(jìn)行一定的形狀記憶處理之后，對螺旋彈簧的Ms和Mf進(jìn)行測量。測量的結(jié)果如附圖2所示。
在附圖2所示的曲線中，空心圓圈和實(shí)心圓圈分別代表由第一合金材料A制成的螺旋彈簧的Ms和Mf，而空心菱形和實(shí)心菱形則分別代表由第二合金材料B制成的溫度敏感彈簧的Ms和Mf。
附圖2清楚地表明，構(gòu)成溫度敏感彈簧130的合金材料的Ms、Mf、以及Ms－Mf的差值隨著合金材料的組份和形狀記憶處理過程中的溫度而有所不同。
Ms和Mf都隨著Ni含量的增加和處理溫度的提高而下降。因此，如果僅僅用一種合金材料來制造溫度敏感彈簧130，就不可能將整個(gè)工作溫度范圍控制在10—70℃的范圍之內(nèi)。溫度敏感彈簧130的組份和處理溫度是根據(jù)所需的混合水設(shè)定溫度來確定的。
例如，當(dāng)流過組合式水龍頭10的混合水的所需溫度設(shè)定為45℃時(shí)，附圖2給出的數(shù)據(jù)表明，溫度敏感彈簧130最好由第一合金材料A來制造并在460℃的溫度下進(jìn)行形狀記憶處理。當(dāng)所需的設(shè)定溫度在20—40℃的范圍之內(nèi)時(shí)，溫度敏感彈簧130應(yīng)該由第二合金材料B來制造。
下面將詳細(xì)地介紹可移動(dòng)閥件160的結(jié)構(gòu)。
參見附圖3，可移動(dòng)閥件160包括一個(gè)圓柱形件162，在上述圓柱形件162的兩端所形成的一個(gè)冷水閥座件164和一個(gè)熱水閥座件166，在圓柱形件162的內(nèi)表面上形成的并具有一個(gè)流道件172的止動(dòng)環(huán)168。止動(dòng)環(huán)168的一端支持偏置彈簧150，其另一端支持用于承受溫度敏感彈簧130的隔離件190。
可移動(dòng)閥件160在溫度敏感彈簧130和偏置彈簧150的合力作用下移動(dòng)。如附圖3所示，當(dāng)冷水閥座件164與冷水閥座108相接觸時(shí)，只有由水加熱器所輸送的熱水可以流過組合式水龍頭10。相反，當(dāng)熱水閥座件166與熱水閥座118相接觸時(shí)，只有冷的自來水能夠流過組合式水龍頭10。當(dāng)冷水閥座件164不與冷水閥座108相接觸，熱水閥座件166也不與熱水閥座118相接觸時(shí)，冷水和熱水分別流過冷水口106和熱水口116，并在混合腔室80中相混合。
用于驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)閥件160的溫度敏感彈簧130在偏置彈簧150所產(chǎn)生的預(yù)負(fù)載的作用下膨脹或收縮，從而使可移動(dòng)閥件160在預(yù)定的行程ST上滑動(dòng)。附圖4是顯示溫度敏感彈簧130的負(fù)載—應(yīng)變特性的曲線圖，其中的實(shí)線、點(diǎn)劃線和虛線分別顯示了溫度敏感彈簧130在各種溫度下的應(yīng)變特性、該實(shí)施例所采用的偏置彈簧的負(fù)載特性、以及已知偏置彈簧的負(fù)載特性。附圖4清楚地表明，在已知的結(jié)構(gòu)中，通過具有較小彈簧系數(shù)的偏置彈簧在一個(gè)較小的應(yīng)變范圍之內(nèi)驅(qū)動(dòng)溫度敏感彈簧130，以實(shí)現(xiàn)較大的行程STA。在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，采用具有較大彈簧系數(shù)的偏置彈簧150使溫度敏感彈簧130在正常的應(yīng)變條件下在一個(gè)較小的行程ST中膨脹和收縮。下面的公式(1)表示了溫度敏感彈簧130的應(yīng)變r(jià)。該應(yīng)變的最佳范圍是0.6—1.4％，以便實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)閥件160的穩(wěn)定移動(dòng)，并防止由溫度敏感彈簧130的遲滯所導(dǎo)致的性能下降。
r＝(d×ST/nD)×100(％)(1)其中d、ST、n和D分別表示溫度敏感彈簧130的線徑、一個(gè)行程或撓折量、彈簧圈數(shù)、和溫度敏感彈簧130的中徑。
當(dāng)溫度敏感彈簧130的應(yīng)變r(jià)小于0.6％，因而僅僅產(chǎn)生小的負(fù)載時(shí)，即使很小的水壓波動(dòng)也會(huì)使可移動(dòng)閥件160移動(dòng)，這樣就會(huì)影響溫度控制的穩(wěn)定性。因此，溫度敏感彈簧130的應(yīng)變r(jià)不得小于0.6％，最好是不小于0.7％。
如果溫度敏感彈簧130的應(yīng)變r(jià)大于1.4％，就會(huì)產(chǎn)生其遲滯性。附圖5所示的曲線顯示了溫度敏感彈簧130的溫度與負(fù)載之間的關(guān)系。參見附圖5，增大應(yīng)變r(jià)會(huì)增大遲滯回線的面積，降低溫度敏感彈簧130的溫度控制能力。換句話說，當(dāng)應(yīng)變r(jià)足夠大時(shí)，遲滯特性經(jīng)過一段時(shí)間由圖中實(shí)線所示的初始狀態(tài)變化成虛線所示的另一狀態(tài)。
按照如下所述的步驟來測量溫度敏感彈簧130的耐用性。
當(dāng)溫度敏感彈簧130在最大的應(yīng)變r(jià)max下冷卻時(shí)，就會(huì)使溫度敏感彈簧130受到很大的損壞。更具體地說，當(dāng)組合式水龍頭10中所使用的溫度敏感彈簧130在高的設(shè)定溫度下突然冷卻時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致最大的應(yīng)變r(jià)max。在冬天，猛然打開組合式水龍頭10就會(huì)使具有較高設(shè)定溫度的混合水一下子冷卻，從而冷卻暴露于混合水中的溫度敏感彈簧130。
耐用性測試是在上述設(shè)想下來進(jìn)行的。在壓縮溫度敏感彈簧，使之具有最大的應(yīng)變r(jià)max的條件下，讓10℃的冷水和80℃的熱水交替地每次流過30秒，然后測量溫度敏感彈簧130的負(fù)載降低量。用于進(jìn)行上述測量的溫度敏感彈簧130的線徑為2.2mm和2.5mm，彈簧圈數(shù)為3、4.5、6和8。測量的結(jié)果如附圖6所示。
附圖6的曲線顯示了溫度敏感彈簧130的負(fù)載隨加熱—冷卻循環(huán)次數(shù)而降低的情況。橫座標(biāo)表示的每一假想年包括一萬次加熱—冷卻循環(huán)，縱座標(biāo)表示的溫度敏感彈簧130的負(fù)載降低量顯示了與組合式水龍頭10中的設(shè)定溫度值之間的偏差。當(dāng)與設(shè)定溫度值之間的偏差為1℃時(shí)，人們一般不會(huì)有什么感覺，而當(dāng)偏差大于2℃時(shí)，才會(huì)有輕微的感覺。因此，有必要控制混合水的溫度偏差，使之不大于2℃。
為了獲得5年的耐用性，并使溫度的偏差不大于2℃，應(yīng)變r(jià)應(yīng)不大于1.4％；為了獲得10年的耐用性，并使溫度的偏差不大于2℃，應(yīng)變r(jià)應(yīng)不大于1.2％；為了獲得10年的耐用性，并使溫度的偏差不大于1℃，應(yīng)變r(jià)應(yīng)不大于0.8％。
參見公式(1)，通過適當(dāng)?shù)卮_定行程ST、溫度敏感彈簧130的線徑d、彈簧圈數(shù)n、以及溫度敏感彈簧130的中徑D，可以將溫度敏感彈簧130的應(yīng)變r(jià)設(shè)定在0.6—1.2％的最佳范圍之內(nèi)。
行程ST是根據(jù)可移動(dòng)閥件160的直徑來確定的，以保證混合水的足夠流量。行程ST的最佳范圍為0.2—1.5mm。
公式(1)清楚地表明，當(dāng)行程ST增加時(shí)，若使溫度敏感彈簧130的彈簧圈數(shù)n較大，或中徑D較大，也可降低應(yīng)變r(jià)。在這樣的條件下，溫度敏感彈簧130具有較小的彈簧系數(shù)，從而導(dǎo)致不穩(wěn)定的溫度控制。另一方面，增大溫度敏感彈簧130的線徑d會(huì)增大應(yīng)力r，但是需要使用更多的形狀記憶合金，增加了制造的成本。通過考慮這些因素來確定溫度敏感彈簧130的參數(shù)。
溫度敏感彈簧130的中徑最好基本上等于可移動(dòng)閥件160的直徑。使它們直徑的大至相等能夠防止在將溫度敏感彈簧130的負(fù)載傳遞給可移動(dòng)閥件160的過程中將一個(gè)偏力施加給可移動(dòng)閥件160，從而防止了由于可移動(dòng)閥件160的傾斜而造成的冷水或熱水的泄漏，保證了將溫度控制到設(shè)定值。
偏置彈簧150的彈簧系數(shù)最好在0.5kgf/mm—1.5kgf/mm的范圍之內(nèi)，以便將適當(dāng)?shù)念A(yù)負(fù)載施加給溫度敏感彈簧130，并使溫度敏感彈簧130的應(yīng)變在0.6—1.2％的最佳范圍之內(nèi)。
參見附圖7，冷水口106和熱水口116的開口面積S1與可移動(dòng)閥件160的流道件172的第一流道面積S2和溫度敏感彈簧130的第二流道流道面積S3的關(guān)系為S1≤S2≤S3(2)為了清楚地進(jìn)行說明，假定冷水口106和熱水口116都是環(huán)形的。在這一假定下，上述開口面積S1可以表示為S1＝V1πST(3)其中V1為冷水閥座108和熱水閥座118的內(nèi)徑，ST為行程。
流道件172的第一流道面積S2為S2＝(D2)2π/4(4)其中D2為流道件172的流道直徑。
溫度敏感彈簧130的第二流道面積S3為S3＝(D3)2π/4(5)其中D3為溫度敏感彈簧130的內(nèi)徑。
隨著可移動(dòng)閥件160的移動(dòng)，來自冷水口106的冷水和來自熱水口116的熱水在混合腔室80中彼此混合，并流過可移動(dòng)閥件160的流道件172，然后流過安裝在混合腔室80中的溫度敏感彈簧130。當(dāng)開口面積S1大于可移動(dòng)閥件160的流道件172的第一流道面積S2和溫度敏感彈簧130的第二流道面積S3時(shí)，混合水的壓力損失被傳遞紿溫度敏感彈簧130。這樣的壓力損失使溫度敏感彈簧130產(chǎn)生移動(dòng)。這樣，如公式(2)所示，流道件172的第一流道面積S2和溫度敏感彈簧130的第二流道面積S3都最好大于開口面積S1。
如附圖8所示的溫度敏感彈簧130的外徑D4與可移動(dòng)閥件160的內(nèi)徑V1之間的關(guān)系為V1＞D4(6)冷水閥座108和熱水閥座118(見附圖7)應(yīng)具有高的表面精度，以便在可移動(dòng)閥件160與冷水閥座108或熱水閥座118相接觸時(shí)能夠提供足夠好的密封性能，只讓熱水或冷水流出。為了使隔離件與溫度敏感彈簧130一起滑動(dòng)，冷水閥座件70的內(nèi)壁表面71也需要有這樣的高表面精度。如附圖8所示的量規(guī)G是典型的用于測量表面精度的儀器。如附圖9所示，當(dāng)溫度敏感彈簧150具有較大的外徑D4A時(shí)，一個(gè)開口件K阻止了上述量規(guī)的插入。因此，溫度敏感彈簧130的外徑最好小于可移動(dòng)閥件160的內(nèi)徑V1，以便能夠用量規(guī)來測量冷水閥座件70的內(nèi)壁表面71。
可移動(dòng)閥件160的如附圖10所示的寬度W是以如下的方式來測量的。
參見附圖10，可移動(dòng)閥件160的冷水座件164或熱水座件166寬度W和可移動(dòng)閥件160的行程ST(＝ST1＋ST2)最好滿足如下的關(guān)系，即1/3ST≤W≤3ST。行程ST最好根據(jù)溫度敏感彈簧130的材料組份、溫度敏感彈簧130的應(yīng)變以及其他條件來確定。
當(dāng)寬度W小于1/3ST時(shí)，冷水座件164和冷水閥座108之間的間距以及熱水座件166與熱水閥座118之間的間距起到了在小行程ST下對突然壓力下降的節(jié)流作用。這導(dǎo)致了在可移動(dòng)閥件160的一個(gè)內(nèi)部部位161附近的液體壓力的突然下降。這樣的壓力突然下降導(dǎo)致了氣穴現(xiàn)象，亦即在可移動(dòng)閥件160的內(nèi)部部位161附近產(chǎn)生氣泡，并進(jìn)一步在可移動(dòng)閥件160的內(nèi)部產(chǎn)生令人不愉快的噪音或腐蝕。為了防止這樣的氣穴現(xiàn)象，寬度不應(yīng)小于1/3ST。
另一方面，當(dāng)寬度W大于3ST時(shí)，可移動(dòng)閥件160的較大壓力承受面積增大了施加給溫度敏感彈簧130的力。因?yàn)闇囟让舾袕椈?30與普通的彈簧相比具有較小的彈簧系數(shù)，較大的壓力承受面積阻止了溫度敏感彈簧130保持預(yù)定的行程ST。寬度W不應(yīng)大于3ST，以便使由較少量的形狀記憶金屬材料制成的溫度敏感彈簧130保持預(yù)定的行程ST。
具有較大的壓力承受面積的可移動(dòng)閥件160很容易受到水壓波動(dòng)的影響，從而導(dǎo)致不穩(wěn)定的移動(dòng)。當(dāng)水通過加熱器和組合式水龍頭10送到若干個(gè)龍頭時(shí)，這種壓力波動(dòng)是很大的?？梢栽诮M合式水龍頭10的上游端安裝一個(gè)穩(wěn)壓閥來調(diào)整施加給組合式水龍頭的壓力。然而，一個(gè)不采用任何穩(wěn)壓閥的更為有效的方法是將寬度W設(shè)定在上述的最佳范圍內(nèi)，以便在一定的外部壓力波動(dòng)下也能夠穩(wěn)定地工作。
可移動(dòng)閥件160由橡膠、人造橡膠或樹脂制造。這樣的材料為可移動(dòng)閥件160提供了良好的密封性能。當(dāng)可移動(dòng)閥件160與冷水閥座108或熱水閥座118相接觸時(shí)，可移動(dòng)閥件160的冷水座件164或熱水座件166產(chǎn)生輕微的變形，從而實(shí)現(xiàn)有效的密封。在一種最佳實(shí)例中，冷水閥座件70也采用橡膠、人造橡膠或樹脂來制造，以便進(jìn)一步增強(qiáng)密封性能。
可移動(dòng)閥件160與溫度敏感彈簧130之間的隔離件190具有如下的結(jié)構(gòu)和功能。
參見附圖3和11，隔離件190具有用于承受溫度敏感彈簧130的右端134的彈簧承受部192和多個(gè)從上述彈簧承受部192突出的并相互平行的腿部194。來自冷水口106的冷水流過上述多個(gè)腿部194之間的流道196，而彈簧承受部192的中央形成了一個(gè)流道198。
隔離件190的作用是使可移動(dòng)閥件160與溫度敏感彈簧130之間保持一定的距離，其理由如下如上所述，熱水和冷水的混合比例是通過可移動(dòng)閥件160的移動(dòng)來調(diào)節(jié)的。來自冷水口106的冷水通過隔離件190的腿部之間的流道196與來自熱水口116的熱水相混合，并通過隔離件190的流道198流向溫度敏感彈簧130。隔離件190保證了在熱水和冷水混合之前的一段間距，從而使溫度敏感彈簧130能夠和充分混合的混合水相接觸。
隔離件190的多個(gè)腿部194在改變冷水在圓周方向上的流動(dòng)的同時(shí)，降低了由冷水口106流出的冷水的流速。這使得冷水均勻地通過腿部之間的流道196流向混合腔室80。由熱水口118流出的熱水被流過流道196的冷水均勻地圍繞，然后在混合腔室中與冷水充分地混合。借助使熱水與冷水相混合之前保持一定的間距的隔離件190，溫度敏感彈簧130就能夠與經(jīng)過充分混合的混合水相接觸，以便改變其負(fù)載。這樣，溫度敏感彈簧130就不會(huì)對可移動(dòng)閥件160施加使之產(chǎn)生傾斜的滑動(dòng)力，而是均勻地膨脹和收縮。
通過下面的試驗(yàn)來評價(jià)隔離件190的作用。用于該試驗(yàn)的隔離件的長度為9.5mm，混合水的流量和設(shè)定溫度分別為10升和40℃，冷水和熱水的溫度分別為15℃和60℃。
熱水的供水壓力首先由0.5kgf變化到7.5kgf，而冷水的供水壓力保持為2.0kgf的恒定值。然后將冷水的供水壓力由0.5kgf變化到7.5kgf，而熱水的供水壓力保持為0.5kgF的恒定值。在供水壓力變化的情況下來測量流過組合式水龍頭的混合水的溫度。對水溫和設(shè)定溫度之間的差值進(jìn)行評價(jià)。
附圖12的曲線顯示了試驗(yàn)的結(jié)果，以混合水的溫度作為縱座標(biāo)，以冷水或熱水的供水壓力作為橫座標(biāo)。
實(shí)線EC和虛線EH表示了對具有隔離件190的組合式水龍頭結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的試驗(yàn)的結(jié)果，其中EH是熱水的供水壓力變化，而冷水的供水壓力保持恒定；EC是冷水的供水壓力變化，而熱水的供水壓力保持恒定。另一方面，一點(diǎn)點(diǎn)劃線PC和兩點(diǎn)點(diǎn)劃線PH表示了對不具有隔離件的對比結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果，其中PH是熱水的供水壓力變化，而冷水的供水壓力保持恒定；PC是冷水的供水壓力變化，而熱水的供水壓力保持恒定。
與一點(diǎn)點(diǎn)劃線PC和兩點(diǎn)點(diǎn)劃線PH所表示的不具有隔離件的對比結(jié)構(gòu)相比較，實(shí)線EC和虛線EP所表示的具有隔離件190的結(jié)構(gòu)與設(shè)定溫度之間的溫度偏差值隨熱水或冷水的供水壓力的變化較小，因而具有更穩(wěn)定的溫度控制特性。
溫度敏感彈簧130和可移動(dòng)閥件160之間的間距是根據(jù)組合式水龍頭10的尺寸大小來確定的，以便如上所述確保充分的混合，防止由于相應(yīng)延遲所造成的波動(dòng)。在一種最佳實(shí)例中，該間距最好為5—10mm。
盡管在這一實(shí)施例中，隔離件190和可移動(dòng)閥件160是彼此分離的，但為了減少所需的部件，也可以將隔離件190和可移動(dòng)閥件160制成一個(gè)整體。
下面將結(jié)合附圖3對用于承受溫度敏感彈簧130的左端132的溫度敏感彈簧承受件180進(jìn)行說明。溫度敏感彈簧承受件180與冷水閥座件70的用于確定溫度敏感彈簧130的位置的凸緣74相接觸。如附圖13所清楚地顯示的那樣，彈簧承受件180的底部182具有螺旋狀的階梯186，其形狀對應(yīng)于溫度敏感彈簧130的左端132的形狀。
螺旋形階梯186將溫度敏感彈簧130的未經(jīng)加工的左端132定位，并相對于底部182朝上支持溫度敏感彈簧130。由底部186垂直向上支持的溫度敏感彈簧130在軸向方向上對可移動(dòng)閥件160施加一個(gè)彈簧力，使可移動(dòng)閥件160在不產(chǎn)生傾斜的情況下滑動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)使得可移動(dòng)閥件160能夠施加一個(gè)良好的密封力，防止熱水或冷水的泄漏。
盡管普通的彈簧的一端經(jīng)過加工而做成平狀，然而溫度敏感彈簧130具有未經(jīng)加工的左端，它不會(huì)因?yàn)榇蚰ゼ庸ざ艿綗嶙冃位驌p傷。溫度敏感彈簧130不會(huì)因?yàn)榇蚰ザ斐蓳p傷和變形，及不需要進(jìn)一步為了獲得所需的形狀記憶特性而進(jìn)行任何熱處理，從而令人滿意地降低了制造的成本。
在這一實(shí)施例中，如附圖13所示，溫度敏感彈簧130的左端132由彈簧承受件180的螺旋階梯186來支持。然而，其結(jié)構(gòu)并不限于該實(shí)施例，也可以采用其他的結(jié)構(gòu)，只要這樣的結(jié)構(gòu)在不需要對溫度敏感彈簧130的左端進(jìn)行加工處理的情況下就可以豎直地支持溫度敏感彈簧130。附圖14—16顯示了其他可能采用的結(jié)構(gòu)的實(shí)例。
參見附圖14，溫度敏感彈簧承受件180B具有螺旋形的槽186B，其形狀對應(yīng)于溫度敏感彈簧130的左端132的形狀。將溫度敏感彈簧130的左端132插入到上述螺旋槽中，從而豎直地支持溫度敏感彈簧130。
在附圖15中，溫度敏感彈簧承受件180C具有樹脂件181C，它通過注塑方法形成，用于固定插入其中的溫度敏感彈簧130的左端132。這種將溫度敏感彈簧130和其承受件180C形成一體的結(jié)構(gòu)有效地防止了由于其左端132未經(jīng)加工處理的溫度敏感彈簧130的安裝而造成的負(fù)載分散。
在附圖16所示的實(shí)例中，溫度敏感彈簧承受件180D包括帶有多個(gè)銷子188的第一分離件181A和將具有多個(gè)銷孔189的第二分離件181B，上述銷子188可以插入到銷孔189之中。將上述第一分離件181A和第二分離件181B組裝在一起，就形成了一個(gè)用于支持溫度敏感彈簧130的螺旋槽186D。在這一結(jié)構(gòu)中，溫度敏感彈簧130插入到上述螺旋槽186D中，并保持豎直狀態(tài)。
在附圖13—16的任何一種結(jié)構(gòu)中，溫度敏感彈簧130由對應(yīng)于其左端形狀的螺旋形階梯或類似部件來支持。然而，溫度敏感彈簧130的左端132也可以被打磨平。在這樣的情況下，如附圖17所示，溫度敏感彈簧承受件180A具有一個(gè)凹部186E，其形狀對應(yīng)于溫度敏感彈簧130的左端132的形狀。即使左端132被打磨平了，在溫度敏感彈簧130的左端132與彈簧的第一螺旋圈132a之間仍然具有一個(gè)小的間隙。凹部186E有效地補(bǔ)償了施加到溫度敏感彈簧130的上述間隙的力和施加到彈簧的其他部分的力之間的差，從而防止了可移動(dòng)閥件160的傾斜。
參見附圖3，由溫度敏感彈簧承受件180突出的內(nèi)圓柱形部分184裝入到溫度敏感彈簧130之中，用于延遲溫度敏感彈簧130和水流腔室90中流出的混合水相接觸的時(shí)間。一旦與混合水相接觸，溫度敏感彈簧130就會(huì)很快產(chǎn)生位移。然而，如果響應(yīng)的速度太快，就會(huì)產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，即周期性地改變流過組合式水龍頭的混合水的溫度和流量。這樣的振蕩是由于和可移動(dòng)閥件160的形狀和水流相關(guān)的共振所造成的，它可以通過改變溫度敏感彈簧130的時(shí)間常數(shù)是來予以調(diào)節(jié)。如附圖18所示，時(shí)間常數(shù)τ表示了與溫度敏感彈簧130的位移相對應(yīng)的上升特性。內(nèi)圓柱形部分184可以調(diào)整溫度敏感彈簧130與混合水相接觸的時(shí)間常數(shù)τ，從而有效地消除了上述振蕩現(xiàn)象，同時(shí)又沒有影響溫度敏感彈簧130的特性。
當(dāng)彈簧承受件180用具有優(yōu)于金屬的絕熱特性的樹脂來制造時(shí)，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整內(nèi)圓柱形部分184的高度能夠獲得較寬的時(shí)間常數(shù)范圍。
下面將對與主殼50相配合的冷水閥座件70作詳細(xì)的說明。
如附圖19所示，在冷水閥座件70的的外表面上形成了多個(gè)嚙合棘爪72，它們在圓周的方向上彼此相隔90度。在主殼50上形成多個(gè)與上述棘爪72相配合的嚙合槽56。
具有上述結(jié)構(gòu)的冷水閥座件70以如下的方式與主殼50相連接。首先，如附圖3所示，彈簧承受件180裝入到冷水閥座件70的凸緣74之中；然后將溫度敏感彈簧130安裝在彈簧承受件180的底部182上，并將隔離件190的彈簧承受件192定位并裝在溫度敏感彈簧130的右端134上。
被組裝成為一個(gè)單元的冷水閥座件70隨后被插入到主殼50的混合腔室80之中，因而使其外表面上的多個(gè)嚙合棘爪72與主殼50上的多個(gè)嚙合槽56相嚙合。
通過嚙合棘爪72與嚙合槽56的相互嚙合，將冷水閥座件70定位并固定在主殼50的混合腔室80之中。由于冷水閥座件70并不是以旋轉(zhuǎn)的方式與主殼50相連接，因而不會(huì)對溫度敏感彈簧130產(chǎn)生扭力。由于溫度敏感彈簧130不在扭力下膨脹和收縮，因此具有較小的應(yīng)變。這一點(diǎn)有效地減小了如附圖5所示的遲滯特性，從而能夠準(zhǔn)確地控制流過組合式水龍頭的混合水的溫度，并改善溫度敏感彈簧130的耐用性。
在這一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，冷水閥座件70上的嚙合棘爪72與主殼50上所形成的嚙合槽56以上述的方式相嚙合。然而，也可以采用其他的結(jié)構(gòu)，只要冷水閥座件70不以相對于主殼50旋轉(zhuǎn)的方式插入和安裝在主殼50之中。附圖20顯示了另一種可能的結(jié)構(gòu)。
在附圖20所示的例子中，主殼50具有一條狹縫58，而冷水閥座件70具有一條槽(圖中未示)。狹縫58和槽的位置使得冷水閥座件70插入到主殼50的混合腔室80之中時(shí)能夠彼此相對。在冷水閥座件70插入到主殼50的混合腔室80中之后，將一個(gè)制動(dòng)環(huán)76插入到上述狹縫58和槽之中，從而使冷水閥座件70相對主殼50定位和固定。
下面將對預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行說明。
參見附圖21，預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200包括用于支持偏置彈簧150的右端154的偏置彈簧承受件210，以及用于使偏置彈簧承受件210在軸向方向上移動(dòng)的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)250。
上述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)250包括一個(gè)基件252和一個(gè)旋轉(zhuǎn)件260，該基件252通過一個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)或一個(gè)棘輪機(jī)構(gòu)固定在頂帽40的一個(gè)連接凹部42上；該旋轉(zhuǎn)件260的一端通過螺栓256與基件252相連接，而其另一端具有公螺紋部分262。偏置彈簧承受件210包括一個(gè)基件212；一個(gè)與上述基件212形成一個(gè)整體的支持件214，其上具有與上述旋轉(zhuǎn)件260上的公螺紋262相嚙合的母螺紋部分217；一個(gè)用于支持偏置彈簧150的彈簧承受部216；以及一個(gè)在支持件214的外表面和主殼50之間形成的齒條(花鍵)218。
在具有上述結(jié)構(gòu)的預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200中，根據(jù)頂帽40外表面上的可調(diào)溫度范圍刻度，通過朝預(yù)定的方向旋轉(zhuǎn)頂帽40，調(diào)節(jié)混合水的設(shè)定溫度值。當(dāng)以手動(dòng)方式來旋轉(zhuǎn)頂帽時(shí)，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)250的螺栓256以及基件252和旋轉(zhuǎn)件260與頂帽一起轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)件260的公螺紋部分262以上述方式與彈簧承受件210的母螺紋部分217相嚙合，從而將一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞給彈簧承受件210。由于齒條218限制了彈簧承受件210的轉(zhuǎn)動(dòng)，因而使彈簧承受件210在軸向方向上移動(dòng)。根據(jù)彈簧承受件210在軸向方向上的移動(dòng)，彈簧承受件210的彈簧承受部分216使偏置彈簧150產(chǎn)生移動(dòng)。偏置彈簧150的移動(dòng)帶動(dòng)可移動(dòng)閥件160，使溫度敏感彈簧130移動(dòng)到與偏置彈簧150相平衡的位置上，從而改變流過組合式水龍頭10的混合水的設(shè)定溫度值。
在采用預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200的結(jié)構(gòu)中，偏置彈簧受到與彈簧承受件210的受壓方向相同的力，而不受到任何扭轉(zhuǎn)力。更具體地說，不會(huì)通過偏置彈簧150對可移動(dòng)閥件160施加扭力。因此，可移動(dòng)閥件160不會(huì)傾斜，即使在溫度敏感彈簧130和偏置彈簧150施加很弱的支持力的情況下也能夠穩(wěn)定地滑動(dòng)。
預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200也可以具有如附圖22所示的結(jié)構(gòu)。
如附圖22所示的預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200A具有偏置彈簧單元150’，與附圖21所示的預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200所不同的是還具有一個(gè)第一彈簧承受件220和一個(gè)第二彈簧承受件230。
用于對可移動(dòng)閥件160施加預(yù)負(fù)載的偏置彈簧單元150’包括第一和第二偏置彈簧150A和150B，其中偏置彈簧150B的長度小于偏置彈簧150A，它們的安裝位置彼此同心，并相互平行。
傘狀的第一彈簧承受件220包括一個(gè)基部222、一個(gè)與上述基部222形成一體的頂部226，以及位于基部222的腳部上用于承受偏置彈簧單元150’的第一彈簧承受部分224。第一彈簧承受件220的基部222具有熱水流道229，而頂部226具有第一孔228。
第二彈簧承受件230包括具有錐形表面的支持部分232，一個(gè)與上述支持部分成為一體的周向支持部分234，以及在錐形支特分232和周向支持部分234之間所形成的用于承受偏置彈簧單元150’的第二彈簧承受部分236。在周向支持部分234的內(nèi)部具有母螺紋部分247，并在其外部形成了用于使周向支持部分234能夠在軸向方向上滑動(dòng)的齒條(花鍵)248。上述錐形支持部分232具有第二孔238。
通過穿過第一孔228和第二孔238的連接銷子242將第一彈簧承受件220和第二彈簧承受件230連接在一起。當(dāng)?shù)谝粡椈沙惺芗?20與連接銷子242一端所形成的凸起相接合時(shí)，第一彈簧承受件220和第二彈簧承受件230一起運(yùn)動(dòng)，用于釋放偏置彈簧單元150’的彈簧力。否則，第一彈簧承受件220和第二彈簧承受件230會(huì)彼此獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。
具有如上所述結(jié)構(gòu)的預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200A是以如下的方式來工作的。
當(dāng)頂帽40朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)到低于預(yù)先設(shè)定的溫度范圍時(shí)，第二彈簧承受件230通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)250朝右移動(dòng)(參見附圖22)，以便使連接銷子242的凸起部分與第一彈簧承受件220接合。與接合銷子242相接合的第一彈簧承受件220與第二彈簧承受件230一起移動(dòng)。第一彈簧承受件220的上述朝右移動(dòng)(參見附圖22)的作用是減小偏置彈簧單元150’的彈簧系數(shù)。減小偏置彈簧單元150’的彈簧系數(shù)會(huì)增大溫度敏感彈簧130的膨脹比，并使可移動(dòng)閥件160很快地向附圖22的右方移動(dòng)。這樣，可移動(dòng)閥件160就更為接近熱水閥座118的熱水口116，，同時(shí)將冷水閥座108的冷水口108全部打開，讓冷水流入。
以這種方式，預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)200A使可移動(dòng)閥件160與熱水閥座118相接觸，使冷水流過組合式水龍頭。由于偏置彈簧單元150’的彈簧系數(shù)已大為降低，以便使可移動(dòng)閥件160能夠快速地移動(dòng)，在可移動(dòng)閥件160閉合熱水閥座118的熱水口116而使冷水流出之前，使用者不必將頂帽旋轉(zhuǎn)一個(gè)較大的角度。
當(dāng)頂帽在另一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，高于預(yù)先設(shè)定的溫度范圍時(shí)，第二彈簧承受件230朝左移動(dòng)(參見附圖22)，使得第一偏置彈簧150和第二偏置彈簧150B都能夠提供預(yù)負(fù)載。由于偏置彈簧單元150’所產(chǎn)生的預(yù)負(fù)載迅速地增大，可移動(dòng)閥件160快速地閉合冷水閥座108的冷水口106，同時(shí)迅速地打開熱水閥座118的熱水口116，使熱水流過組合式水龍頭。
附圖23顯示了頂帽旋轉(zhuǎn)角θ和流過組合式水龍頭的混合水溫度T之間的關(guān)系。在第二段旋轉(zhuǎn)角度θ2的范圍內(nèi)，溫度T隨著旋轉(zhuǎn)角度θ的增大而逐漸增大。因此，在這一旋轉(zhuǎn)角度θ2的范圍之內(nèi)，可以對混合水的溫度T進(jìn)行精確的控制。另一方面，在第一段旋轉(zhuǎn)角度θ1的范圍內(nèi)，冷水在較小的旋轉(zhuǎn)角度變化θ下迅速增大，流過組合式水龍頭。在第三段旋轉(zhuǎn)角度θ3的范圍內(nèi)，熱水在較小的旋轉(zhuǎn)角度變化θ下迅速地增大，流過組合式水龍頭。
附圖24是本發(fā)明第二種實(shí)施例的組合式水龍頭10B的剖視圖。它和第一種實(shí)施例的組合式水龍頭10之間的區(qū)別在于包括可移動(dòng)閥件160B、熱水閥座和冷水閥座、以及熱水口和冷水口的結(jié)構(gòu)和位置。
在這一實(shí)施例中，可移動(dòng)閥件160B包括一個(gè)冷水座件164B，一個(gè)熱水座件166B，以及一個(gè)將上述冷水座件164B和熱水座件166B彼此連接在一起的連接件165。冷水座件164B座靠在具有冷水口106B的冷水閥座108B上，而熱水座件166B座靠在具有熱水口116B的熱水閥座118B上?？梢苿?dòng)閥件160B在與第一種實(shí)施例相同的溫度敏感彈簧130和偏置彈簧150之間的合力的作用下移動(dòng)。然而，在第二種實(shí)施例中，熱水口116B的位置靠近溫度敏感彈簧130，而冷水口106B的位置靠近偏置彈簧150。這一結(jié)構(gòu)最好對應(yīng)不同于第一種實(shí)施例的管道安排。
附圖25是具有隔離件190B的另一種組合式水龍頭10B’的剖視圖，附圖26則是上述隔離件190B的透視圖。
隔離件190B包括一個(gè)用于承受溫度敏感彈簧130的右端134的承受件192B，以及多個(gè)(例如六個(gè))由上述彈簧承受件192B突出，并與之相平行的翼片194B。來自冷水口106的冷水流過由上述多個(gè)翼片194B之間所形成的流道196B，而彈簧承受件192B的中心形成了流道198B。如附圖27所示，上述多個(gè)翼片194B相對于彈簧承受件192的一個(gè)圓周線形成了傾斜角θ。為了便于實(shí)現(xiàn)如下所述的功能，角度θ的優(yōu)選值應(yīng)為40—60度，最好為45—55度。
翼片194B增強(qiáng)了如附圖11所示隔離件190眾的腿部194的功能，因?yàn)樗鼈兏淖兞藖碜岳渌?06的冷水在圓周方向上的流動(dòng)。
翼片194B提高了來自冷水口106的冷水在圓周方向上的流速，加速了冷水和熱水在混合腔室80中的混合。因此，溫度敏感彈簧130能夠與經(jīng)過均勻混合后的混合水相接觸，有效地防止產(chǎn)生局部負(fù)載。
如附圖28所示，如同在隔離件190B上所形成的翼片194B，用于承受偏置彈簧150的偏置彈簧承受件210B也可以具有多個(gè)翼片210Ba。這些翼片210Ba提高了來自熱水口116的熱水在圓周方向上的流速，加速了熱水和來自冷水口106的冷水的混合。
通過如下所述的試驗(yàn)來評價(jià)在隔離件190B上所形成的翼片194B的水混合效果。
如附圖29和30所示，在混合腔室80的圓周方向上以彼此相隔90度的方式安置了溫度傳感器S1、S2、S3、和S4。用這四個(gè)傳感器S1—S4在六個(gè)不同的點(diǎn)P1—P6(如附圖29的叉形符號(hào)所示)上測量水溫。上述六個(gè)點(diǎn)P1—P6在水流的方向上彼此相隔預(yù)定的距離(例如5毫米)。
附圖31顯示了在不具有隔離件的對比結(jié)構(gòu)中，在上述六個(gè)點(diǎn)P1—P6上的溫度測量結(jié)果；而附圖32則顯示了在采用帶翼片194B的隔離件190B的結(jié)構(gòu)中，在上述六個(gè)點(diǎn)P1—P6上的溫度測量結(jié)果。附圖31和32清楚地表明，翼片194B確實(shí)提高了來自冷水口106的冷水在圓周方向上的流動(dòng)速度，并加速了冷水和熱水的混合。在附圖32的曲線中，在P3—P6這四點(diǎn)上所測量到的溫度與設(shè)定溫度值非常接近。
附圖33是具有隔離件190C的另一種組合式水龍頭10C的剖視圖，附圖34是隔離件190C的透視圖。
在這一實(shí)施例中，隔離件190C包括用于支持溫度敏感彈簧130的彈簧承受件192C，多個(gè)由上述彈簧承受件192C突出并被可移動(dòng)閥件160的止動(dòng)環(huán)168定位的翼片194C，與彈簧承受件192C形成一個(gè)整體的隔離盤195C，以及一個(gè)由隔離盤195C突出的隔離套筒198C。
上述隔離套筒198C安置在溫度敏感彈簧130之中，與冷水閥座件70的內(nèi)壁表面71一起形成了彈簧腔室的流道80a。在隔離盤195C的圓周方向上形成了多個(gè)(例如4個(gè))彼此相隔一定間距的流孔195Ca，以便使彈簧腔室流道80a與混合腔室80相連通。
在這一結(jié)構(gòu)中，通過水流腔室90的熱水與流過隔離件190C的翼片之間的流道196C的冷水相混合?；旌纤缓罅鬟^隔離盤195C的隔離件流孔195Ca和彈簧腔室流道80a，由出口70a流出。溫度敏感彈簧130根據(jù)流過彈簧腔室流道80a的混合水的溫度產(chǎn)生膨脹或收縮。
通過隔離件流孔195Ca的節(jié)流作用，熱水與流過翼片之間流道196C的冷水充分混合。由于充分混合后的水流過彈簧腔室的流道80a，溫度敏感彈簧130就能夠穩(wěn)定地膨脹和收縮。
附圖35顯示了帶隔離件190D的另一種結(jié)構(gòu)。
隔離件190D具有一個(gè)錐形的引導(dǎo)件197D，它由附圖34所示的隔離件190C的隔離盤195C突出。上述錐形引導(dǎo)件197D朝著下游方向逐漸擴(kuò)大，以便使水能夠平緩地流入彈簧腔室流道80a。
通過隔離件190D的多個(gè)翼片194D進(jìn)行充分混合，并沿著錐形引導(dǎo)件197D流動(dòng)的的混合水水流由多個(gè)隔離件流孔195D予以節(jié)流，然后流過彈簧腔室流道80a。錐形引導(dǎo)件197D防止了在隔離件流孔195DA中的流動(dòng)受到干擾，并加速了混合水的平滑流動(dòng)，因此使隔離件190D和可移動(dòng)閥件160不產(chǎn)生振動(dòng)，并改善了可移動(dòng)閥件160的穩(wěn)定滑動(dòng)。
如附圖36所示，可以在附圖34所示的隔離件190C的隔離套筒198C或附圖35所示的隔離件190D的隔離套筒198D上設(shè)置螺旋形隔離凸起198a。上述螺旋形隔離凸起198a進(jìn)一步攪動(dòng)流入彈簧腔室流道80a的混合水，因而使溫度敏感彈簧130能夠穩(wěn)定地膨脹和收縮。在另一種結(jié)構(gòu)中，可以采用例如通道緩沖凸起來取代上述螺旋形隔離凸起198a，以便對水進(jìn)行攪動(dòng)。本實(shí)施例中在隔離件上形成的螺旋形隔離凸起或通道緩沖凸起也可以在冷水閥座件70的內(nèi)表面上形成。
可移動(dòng)閥件160的兩端由溫度敏感彈簧130和偏置彈簧150所支承，當(dāng)該溫度敏感彈簧130和偏置彈簧150的荷載不均勻時(shí)較易造成可移動(dòng)閥件160偏斜。有很多機(jī)構(gòu)可用來防止可移動(dòng)閥件160偏斜及提高密封效果。
參見附圖37，溫度敏感彈簧130的左端132被固定在由冷水閥座件70F支持的溫度敏感彈簧承受件180F上。上述彈簧承受件180F是一個(gè)盤形件，它具有四個(gè)如附圖38所示的位于一個(gè)圓周之上并彼此相間90度的通道孔180Fa。彈簧承受件180F進(jìn)一步在其圓周上設(shè)有一個(gè)承受臺(tái)階180Fb，用于支持溫度敏感彈簧130的左端132，以及一個(gè)在上述承受臺(tái)階180Fb的中心部位突出的支持凸起180Fc。
冷水閥座件70F包括一個(gè)覆蓋件70Fa，以及四個(gè)與上述彈簧承受件180F的通道孔180Fa相對應(yīng)的流孔70Fd。在上述覆蓋件70Fa的中心形成了支持凹部70Fb，用于支持彈簧承受件180F的支持凸起180Fc。
溫度敏感彈簧130由彈簧承受件180F的彈簧承受臺(tái)階180Fb來定位。整個(gè)彈簧承受件180F由支持凸起180Fc在其一點(diǎn)上予以支持，而支持凸起180Fc則裝入覆蓋件70Fa的支持凹部70Fb定位并裝入其中。當(dāng)產(chǎn)生使溫度敏感彈簧130發(fā)生位移的負(fù)載時(shí)，彈簧承受件180F通過其支持凸起180Fc產(chǎn)生傾斜，使負(fù)載均勻地施加到溫度敏感彈簧130之上。對溫度敏感彈簧130進(jìn)行調(diào)整，以便通過彈簧承受件180F的作用產(chǎn)生一個(gè)均勻的負(fù)載，不會(huì)施加使可移動(dòng)閥件160產(chǎn)生諸如傾斜的力。
偏置彈簧150具有在一點(diǎn)上支持可移動(dòng)閥件160的結(jié)構(gòu)。偏置彈簧150的右端154由墊件220F通過一個(gè)偏置彈簧承受件210F來予以支持。偏置彈簧承受件210F被制成一個(gè)盤形件，在其一個(gè)圓周區(qū)域上具有一個(gè)彈簧承受臺(tái)階210Fa，在其中心部位上具有一個(gè)支持凸起210Fb。支持凸起210F，上墊件220F上所形成的支持凹部220Fa定位并由它來支持。偏置彈簧承受件210F支持偏置彈簧150，使偏置彈簧150能夠圍繞支持凸起210Fb作樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)墊件220F的運(yùn)動(dòng)改變了可能施加到偏置彈簧150上的力時(shí)，偏置彈簧承受件210F的作用是通過支持凸起對偏置彈簧150施加一個(gè)均勻的負(fù)載，從而防止對可移動(dòng)閥件160施加一個(gè)傾斜的滑動(dòng)力。
附圖39是用于支持溫度敏感彈簧130的左端132的溫度敏感彈簧樹脂承受件180L的透視圖，它包括一個(gè)由硬樹脂制成的彈簧承受件樹脂覆蓋件180La，以及一個(gè)由諸如泡沫橡膠之類的彈性材料制成的彈簧承受彈性件180Lb。上述彈簧承受樹脂覆蓋件180La可靠地支持整個(gè)溫度敏感彈簧樹脂承受件180L，而彈簧承受彈性件180Lb則吸收溫度敏感彈簧130的傾斜負(fù)載。這一結(jié)構(gòu)有效地防止了由于傾斜負(fù)載而將一個(gè)傾斜力施加到可移動(dòng)閥件160上。
附圖40顯示了另一種能夠避免將傾斜的滑動(dòng)力施加到可移動(dòng)閥件160G之上的特定結(jié)構(gòu)，其中溫度敏感彈簧130和偏置彈簧150的壓力被集中在可移動(dòng)閥件160G的中心部位上c參見附圖40，可移動(dòng)閥件160G的一個(gè)接合支持件160Ga具有一個(gè)中心基件160Gb，以及三個(gè)圍繞上述中心基件160Gb的連接流孔160Gc。一個(gè)用于支持偏置彈簧150的左端152的偏置彈簧承受件210G包括一個(gè)錐形件210Ga，一個(gè)在錐形件210Ga的一端形成的端部支持凸起210Gb，一個(gè)圓柱形件210Gc，以及一個(gè)在圓柱形件210Gc上形成的彈簧承受環(huán)形凹部210Gd。
墊件220G的運(yùn)動(dòng)通過偏置彈簧150傳遞給偏置彈簧承受件210G。偏置彈簧承受件210G的端部支持凸起210Gb因而壓到可移動(dòng)閥件160G的中心基件160Gb上，因此可移動(dòng)閥件160G不會(huì)受到偏力，而是僅僅受到來自中心基件160Gb的滑動(dòng)力。
隔離件190G也具有對可移動(dòng)閥件160G的中央部位施加壓力的結(jié)構(gòu)。隔離件190G包括一個(gè)用于支持溫度敏感彈簧130的彈簧承受件190Gf，多個(gè)翼片194G，一個(gè)具有多個(gè)通道孔190Gc的隔離盤件190Gd，以及一個(gè)在彈簧承受件190Gf的外側(cè)形成的引導(dǎo)圓柱形件190Ge。在隔離盤件190Gd的中心突出形成了一個(gè)閥門加壓件190Gg，它與可移動(dòng)閥件160G的中心基件160Gb相接觸。引導(dǎo)圓柱形件190Ge可以相對于冷水閥座件70G的內(nèi)壁表面71Ga滑動(dòng)。
隔離件190G以如下的方式工作。隔離件190G根據(jù)溫度敏感彈簧130的膨脹或收縮而產(chǎn)生滑動(dòng)。在隔離件190G的滑動(dòng)過程中，隔離件190G的引導(dǎo)圓柱形件190Ge由冷水閥座件70G的內(nèi)壁表面71Ga引導(dǎo)。隔離件190G的滑動(dòng)使隔離件190G的閥門加壓件190Gg壓在可移動(dòng)閥件160G的中心基件160Gb上，因而使可移動(dòng)閥件160G滑動(dòng)。
以這種方式，可移動(dòng)閥件160G在其中心受到了由隔離件190G所傳遞的滑動(dòng)力。由于隔離件190G的引導(dǎo)圓柱形件190Ge是由冷水閥座件70G的內(nèi)壁表面71Ga來引導(dǎo)，隔離件190G能夠在不產(chǎn)生傾斜的情況下滑動(dòng)，不會(huì)將任何傾斜力施加給可移動(dòng)閥件160G。
可移動(dòng)閥件160G進(jìn)一步具有兩個(gè)O型環(huán)160Gd，用于增強(qiáng)可移動(dòng)閥件160G的密封作用。
附圖41顯示了另一種包括一個(gè)引導(dǎo)件的可移動(dòng)閥件160H結(jié)構(gòu)。可移動(dòng)閥件160H具有一個(gè)位于其中心位置的通道孔160Hb，以及一個(gè)由墊件220H突出的滑動(dòng)引導(dǎo)件220Ha，它可以滑動(dòng)的方式插入到通道孔160Hb之中。上述滑動(dòng)引導(dǎo)件220Ha在一個(gè)滑動(dòng)的方向上有效地引導(dǎo)可移動(dòng)閥件160H，因而使可移動(dòng)閥件160H能夠穩(wěn)定和平滑的運(yùn)動(dòng)。
附圖42顯示了具有偏置彈簧承受件210J的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，它代替附圖40所示的偏置彈簧210G偏置彈簧承受件210J具有一個(gè)從錐形件210Ja沿著偏置彈簧150的方向突出的引導(dǎo)柱體210Je，它以能夠滑動(dòng)的方式插入到由墊件220J的一端突出的引導(dǎo)套筒件220Ja的引導(dǎo)孔220Jb之中。隨著墊件220J的移動(dòng)，偏置彈簧150的壓力傳遞給偏置彈簧承受件210J，在引導(dǎo)柱體件210Je被引導(dǎo)套筒件220Ja引導(dǎo)的同時(shí)，該力隨后施加在可移動(dòng)閥件(見附圖40)的中心部位上。
附圖43是顯示體現(xiàn)本發(fā)明的組合式水龍頭300的剖視圖。組合式水龍頭300包括安裝在外殼310之中的一個(gè)混合閥門400和一個(gè)切換閥門800。分別由冷水通道和熱水通道所提供的冷水和熱水由混合閥門400加以混合，并由切換閥門輸送到多個(gè)供水龍頭。
根據(jù)附圖44所示的剖視圖和附圖45所示的分解透視圖對混合閥門400進(jìn)行詳細(xì)的說明。參見附圖43和44，混合閥門400包括一個(gè)安裝在外殼310之中的絕熱件410，安裝在外殼之中的一個(gè)冷水導(dǎo)管420和一個(gè)熱水導(dǎo)管430，一個(gè)裝在外殼310的一端的溫度控制刻度盤440，一個(gè)主殼450，以及一個(gè)以螺旋方式與主殼450相連接的冷水閥座件480。
主殼450和冷水閥座件480具有多個(gè)用于安裝閥門機(jī)構(gòu)(下面將要說明)的腔室，亦即混合腔室510，水流腔室520，和滑動(dòng)腔室530。主殼450進(jìn)一步具有與冷水管道420相連接的冷水口462，以及與熱水管道430相連接的熱水口472。冷水口462和熱水口472與水流腔室520相連接，可移動(dòng)閥件560在上述水流腔室520中滑動(dòng)?？梢苿?dòng)閥件560受到安裝在混合腔室510中的溫度敏感彈簧540以及偏置彈簧550的彈簧力，并在上述兩個(gè)力的平衡作用下定位。
溫度敏感彈簧540通過一個(gè)滑動(dòng)墊圈580安裝在隔離件590和冷水閥座件480之間。溫度敏感彈簧540由具有隨溫度而變化的彈簧系數(shù)的材料制成，而偏置彈簧由其彈簧系數(shù)基本上不隨溫度變化的常規(guī)材料制成。
參見附圖44，預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)600調(diào)節(jié)偏置彈簧550的預(yù)負(fù)載，以便改變流過混合閥門400的混合水的設(shè)定溫度。溫度控制刻度盤440的旋轉(zhuǎn)通過一個(gè)心軸610來移動(dòng)墊件610，以便增加或減小偏置彈簧550的預(yù)負(fù)載。根據(jù)預(yù)負(fù)載的增大或減小，可移動(dòng)閥件560移動(dòng)到偏置彈簧550的彈簧力與溫度敏感彈簧540的彈簧力相平衡的位置，從而改變混合水的設(shè)定溫度。
流過混合閥門400的混合水的溫度是采用如下所述的方法用混合閥門來控制的。
當(dāng)具有設(shè)定溫度值的混合水流過混合閥門400，而一些條件，例如由加熱器送來的熱水溫度以及自來水的溫度和流量，保持恒定時(shí)，可移動(dòng)閥件560保持在混合腔室510中的混合水所導(dǎo)致的溫度敏感彈簧540彈簧力和偏置彈簧550的彈簧力的平衡作用所確定的位置上。當(dāng)由于某些外部條件使來自加熱器的熱水溫度、自來水的溫度和流量、以及其他實(shí)質(zhì)性條件產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，混合腔室510中的混合水的溫度就會(huì)偏離設(shè)定溫度值。溫度敏感彈簧540的彈簧系數(shù)隨溫度而變化，從而使溫度敏感彈簧540的彈簧力產(chǎn)生變化。
當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，溫度敏感彈簧540的彈簧力增大，使可移動(dòng)閥件560朝右移動(dòng)(見附圖43)，伴隨著偏置彈簧550的預(yù)負(fù)載的增大。溫度敏感彈簧540的朝右移動(dòng)減小了混合水中的熱水與冷水的比例。
當(dāng)混合水的實(shí)際溫度低于設(shè)定溫度值時(shí)，溫度敏感彈簧540的彈簧力減小，使可移動(dòng)閥件560朝左移動(dòng)(見附圖43)，并伴隨著偏置彈簧550的預(yù)負(fù)載的減小。溫度敏感彈簧540的朝左移動(dòng)增大了混合水中的熱水與冷水的比例。以這種方式，通過溫度敏感彈簧540，就可以將混合水的實(shí)際溫度調(diào)節(jié)到接近設(shè)定溫度值。
在具有上述結(jié)構(gòu)的混合閥門400中，通過朝預(yù)定的方向來旋轉(zhuǎn)溫度控制刻度盤440來改變設(shè)定溫度，該刻度盤構(gòu)成了預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)600的一部分。當(dāng)在預(yù)定的方向上旋轉(zhuǎn)溫度控制刻度盤440時(shí)，墊件610通過心軸630朝左運(yùn)動(dòng)(見附圖43)，以壓縮的方式使偏置彈簧550產(chǎn)生位移，從而增大偏置彈簧550對可移動(dòng)閥件560的預(yù)負(fù)載。相反，當(dāng)溫度控制刻度盤440在與上述預(yù)定方向相反的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，墊件610通過心軸630朝右運(yùn)動(dòng)(見附圖43)，以拉伸的方式使偏置彈簧550產(chǎn)生位移，從而減小偏置彈簧550對可移動(dòng)閥件560的預(yù)負(fù)載。
增大偏置彈簧550的預(yù)負(fù)載將可移動(dòng)閥件560調(diào)節(jié)到這樣的位置，即擴(kuò)大熱水口472的流道，減小冷水口462的流道。由此所獲得的熱水流量的增大和冷水流量的減小改變了熱水和冷水的比例，提高了流過混合閥門400的混合水的溫度。另一方面，減小偏置彈簧550的預(yù)負(fù)載將可移動(dòng)閥件560調(diào)節(jié)到這樣的位置，即減小熱水口472的流道，擴(kuò)大冷水口462的流道。由此所獲得的熱水流量的減小和冷水流量的增大改變了熱水和冷水的比例，降低了流過混合閥門400的混合水的溫度。
在這一實(shí)施例的混合閥門400中，偏置彈簧550的預(yù)負(fù)載直接傳遞到可移動(dòng)閥件560，以便移動(dòng)可移動(dòng)閥件560，而基于溫度變化而產(chǎn)生的溫度敏感彈簧540的位移也直接傳遞到可移動(dòng)閥件560，以便移動(dòng)可移動(dòng)閥件560。即使溫度敏感彈簧540中包含較少量的溫度敏感材料，也能夠?qū)崿F(xiàn)可移動(dòng)閥件560的平滑移動(dòng)，因?yàn)橐苿?dòng)可移動(dòng)閥件560的摩擦損失較小。
切換閥門800的作用是使流過混合閥門400的混合水流向多個(gè)外部龍頭中的一個(gè)，例如兩個(gè)外部龍頭中的任意一個(gè)。參見附圖43，切換閥門800包括一個(gè)支持件810，一個(gè)具有與外部龍頭相連接的第一流動(dòng)口822和第二流動(dòng)口824的套筒820，以及一個(gè)安裝在上述套筒820之中的切換閥門件830，它們都裝在外殼310之中。一個(gè)切換閥件840以可以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝在支持件810的一端，并通過一個(gè)固定在切換閥門件830上的連接件844固定在切換閥門件830上。切換閥門件830具有一個(gè)與混合腔室510相連通的底孔832，以及用于使上述底孔分別與套筒820的第一和第二流動(dòng)口822和824相連接的第一和第二流孔834和836。
切換閥門800以如下的方式工作。當(dāng)切換件840朝第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，用于使第一流孔834與第一流動(dòng)口822相連接時(shí)，來自混合閥門400的混合腔室510的混合水通過底孔832、第一流孔834、第一流動(dòng)口822流到第一流道850。當(dāng)切換件840朝第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)，用于使第二流孔836與第二流動(dòng)口824相連接時(shí)，來自混合閥門400的混合腔室510的混合水通過底孔832、第二流孔836、第二流動(dòng)口824流到第二流道855。
以下對混合閥門400的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)的說明。參見附圖46，可移動(dòng)閥件560包括一個(gè)圓柱件562，在上述圓柱件562的兩端所形成的一個(gè)冷水座件564和一個(gè)熱水座件566，一個(gè)在圓柱件562的內(nèi)表面上形成、并具有流道件572的的制動(dòng)環(huán)568，以及一個(gè)由熱水座件566朝內(nèi)彎曲的弧形引導(dǎo)表面574。所述的制動(dòng)環(huán)568的一側(cè)支承偏彈簧550，另一側(cè)支持支承溫度敏感彈簧540的隔離件590。
上述可移動(dòng)閥件560在溫度敏感彈簧540和偏置彈簧550的合力作用下移向平衡位置。當(dāng)冷水座件564座靠在冷水閥座486時(shí)，僅有來自加熱器的熱水流過混合閥門400。當(dāng)熱水座件566座靠在熱水閥座478時(shí)，僅有冷水流過混合閥門400。當(dāng)冷水座件564和熱水座件566與冷水座件486和熱水座件478都不接觸時(shí)，冷水和熱水就根據(jù)冷水口462和熱水口472的流道寬度同時(shí)提供，并在水流腔室520中相互混合。
用于驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)閥件560的溫度敏感彈簧540在偏置彈簧的預(yù)負(fù)載所產(chǎn)生的應(yīng)力的作用下膨脹和收縮，以便使可移動(dòng)閥件560以預(yù)定的行程滑動(dòng)。
參見附圖46，可移動(dòng)閥件560的弧形引導(dǎo)表面574由熱水導(dǎo)管430朝內(nèi)彎曲，在水流腔室520朝制動(dòng)環(huán)568傾斜。來自熱水導(dǎo)管430的熱水經(jīng)過熱水口472流入水流腔室520。如果引導(dǎo)表面574是一個(gè)平面，流道面積的突然增大會(huì)導(dǎo)致熱水紊流，它流過偏置彈簧550的彈簧圈時(shí)就會(huì)造成不希望產(chǎn)生的噪音。相反，弧形引導(dǎo)表面即使在流道面積增大的情況下也可以使流體保持層流狀態(tài)，因而在熱水流過偏置彈簧550的彈簧圈時(shí)不會(huì)造成噪音。
參見附圖47和48，主殼450的冷水口462和熱水口472分別具有一對冷水連接件464和一對熱水連接件474。熱水導(dǎo)管430的流孔位于該對熱水連接件474的位置上。流過熱水導(dǎo)管430的熱水沖擊到熱水連接件474上，并改變它在圓周方向上的流動(dòng)，以便基本上均勻地由熱水口472的整個(gè)區(qū)域上流入水流腔室520。這樣由熱水口472的整個(gè)區(qū)域上流出的熱水充分和均勻地和通過冷水導(dǎo)管420和冷水口462的冷水相混合。如附圖44所示，一個(gè)其安裝位置靠近溫度控制刻度盤440的O型環(huán)453使來自熱水導(dǎo)管430熱水通過與上述O型環(huán)453相鄰的間隙431流入熱水口472，然后流入水流腔室520。這也有助于熱水和冷水的均勻混合。
以下將結(jié)合附圖49的透視圖對熱水閥座487和相關(guān)元件的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行詳細(xì)的說明。該熱水閥座478包括一個(gè)環(huán)形閥座表面478a，它和可移動(dòng)閥件560的熱水座件566相接觸。在注塑成形過程中模具分型所形成的分界線PL確定了閥座表面478a的圓周。沿著閥座表面478a的圓周以90度的間距形成了四個(gè)引導(dǎo)凸起476?？紤]到對可移動(dòng)閥件560的引導(dǎo)性能和流入熱水口472的熱水的阻力，每一個(gè)凸起476的高度略微大于可移動(dòng)閥件560的行程ST。
閥座表面478a需要有高的表面精度。閥座表面478a上即使有很小的不平度也會(huì)破壞它和可移動(dòng)閥件560的熱水閥座件560的熱水座件566之間的密封效果，從而使混合水的實(shí)際溫度偏離設(shè)定溫度值。因此，需要將閥座表面拋光成為一個(gè)鏡面。然而適合用于模制熱水連接件474的可分離模具會(huì)在閥座表面468a上形成一個(gè)如附圖49中的虛線所示的分界線PLa。在這一實(shí)施例中，閥座表面478a是通過一個(gè)圓柱形芯件(圖中未示)的端部表面來形成的。盡管分界線PL是沿著圓柱形芯件的圓周自然形成的，引導(dǎo)凸起476有效地防止了可移動(dòng)閥件560的熱水座件566與上述分型線PL相接觸。
以下將結(jié)合附圖44對安裝在外殼310之中的絕熱件410和采用該絕熱件的冷卻機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。絕熱件410形成了一個(gè)圓柱形的樹脂件。在絕熱件410和外殼310之間形成了與冷水導(dǎo)管420相連通的冷卻流道424，它基本上通過絕熱件410環(huán)繞熱水導(dǎo)管430。上述絕熱件410和冷卻流道424具有如下的功能。在本實(shí)施例的混合閥門400的結(jié)構(gòu)中，熱水導(dǎo)管430被安裝在溫度控制刻度盤440的附近。流過熱水導(dǎo)管430的熱水中的熱量可能被傳遞而提高溫度控制刻度盤440的溫度。當(dāng)來自冷水導(dǎo)管420的冷水流到冷卻流道424而有效地冷卻絕熱件410時(shí)，絕熱件410能阻止熱水導(dǎo)管430的熱量傳遞，因而防止了使溫度控制刻度盤440的溫度升高。
參見附圖44和45，在可移動(dòng)閥件560和溫度敏感彈簧540之間設(shè)置了隔離件590。該隔離件包括一個(gè)用于支持溫度敏感彈簧540的一端544的彈簧承受件592，以及多個(gè)從上述彈簧承受件592突出且平行的腿部594。來自冷水口462的冷水流過在上述多個(gè)腿部594之間所形成的流道596，而彈簧承受件592的中部形成了一個(gè)流道598。
隔離件590的作用是基于下述的理由，使可移動(dòng)閥件560與溫度敏感彈簧540之間相距一定的距離。如上所述，熱水和冷水的混合比例是通過可移動(dòng)閥件560的移動(dòng)來調(diào)節(jié)的。來自冷水口462并流過隔離件560上述腿部之間流道596的冷水與來自熱水口472的熱水相混合，并通過隔離件的流道598流向溫度敏感彈簧540。隔離件590保證了在混合水到達(dá)溫度敏感彈簧540并與之相接觸之前能夠在水流腔室520中充分地混合。這種使溫度敏感彈簧540能夠與充分混合后的混合水相接觸的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對混合水的穩(wěn)定和精確的溫度控制。
來自冷水口462的冷水并不直接沖到溫度敏感彈簧540，而是流過隔離件590的腿部之間的流道596。這一結(jié)構(gòu)有效地防止了由于液體壓力而使溫度敏感彈簧540產(chǎn)生不希望的振動(dòng)，并保證了溫度敏感彈簧540的穩(wěn)定工作。
根據(jù)混合腔室400的大小來確定由隔離件590所形成的溫度敏感彈簧540與可移動(dòng)閥件560之間的間距，以便保證如上所述的充分混合，防止由于響應(yīng)延遲所造成的振蕩。在一種最佳實(shí)例中，該距離可以是5—10mm。
盡管在這一實(shí)施例中隔離件590和可移動(dòng)閥件560是彼此分離的，但是為了減少部件的數(shù)目，也可以使隔離件590和可移動(dòng)閥件560形成一個(gè)整體。
下面將對以螺旋方式安裝在主殼450上的冷水閥座件480和滑動(dòng)墊圈580進(jìn)行詳細(xì)的說明。
參見附圖44和45，冷水閥座件480包括一個(gè)閥座件482，它具有一個(gè)凹部481，用于形成與主殼450相配合的混合腔室510；一個(gè)在閥座件482的一端所形成的冷水閥座486；一個(gè)在閥座件482上形成的公螺紋部分484，它旋接在主殼450的母螺紋455上；以及一個(gè)在凹部481的底部上形成的彈簧承受件488，用于通過滑動(dòng)墊圈580來支持溫度敏感彈簧540。溫度敏感彈簧540由直徑為2mm的高剛度線材制成螺形彈簧，對其另一端546進(jìn)行打磨，并進(jìn)行熱處理，使之具有溫度記憶性能?；瑒?dòng)墊圈580由耐熱材料制成，例如聚醛樹脂或氟樹脂，并對其進(jìn)行加工，使之具有鏡面表面?；瑒?dòng)墊圈580也可以采用其他材料來制造，例如金屬或陶瓷，其條件是該材料具有足夠的耐熱性能并能夠經(jīng)過加工使之具有鏡面表面。
在具有上述結(jié)構(gòu)的冷水閥座件480上裝上滑動(dòng)墊圈580和溫度敏感彈簧540，然后安裝在主殼450之中。在將可移動(dòng)閥件560安裝在主殼450之中的條件下，滑動(dòng)墊圈580位于冷水閥座件480的彈簧承受件488上。將溫度敏感彈簧540插入到凹部481之中，其中溫度敏感彈簧540的一端544由隔離件590來支持。當(dāng)隔離件590的多個(gè)腿部的端部與可移動(dòng)閥件560的制動(dòng)環(huán)568相接觸時(shí)，冷水閥座件480的公螺紋部分484與主殼450的母螺紋部分455相連接，從而將冷水閥座件480安裝在主殼450上。
由冷水閥座件480的螺紋配合而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力和壓力通過滑動(dòng)墊圈580施加到溫度敏感彈簧540上。然而，由于滑動(dòng)墊圈580具有鏡面表面，溫度敏感彈簧540具有高強(qiáng)度，因此僅僅對溫度敏感彈簧540施加壓力而不會(huì)對它施加扭力。溫度敏感彈簧540不會(huì)由于扭力負(fù)載而在混合腔室中膨脹或收縮，從而不會(huì)使可移動(dòng)閥件560產(chǎn)生傾斜，破壞密封效果。溫度敏感彈簧540的較小應(yīng)變有效地降低了其遲滯，使之能夠以高的精度來調(diào)節(jié)混合水的溫度，并改善溫度敏感彈簧540的耐用性。
參見附圖44和45，預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)系統(tǒng)600包括用于支持偏置彈簧550的一端554的襯件610，以及用來使襯件610在軸向移動(dòng)的芯軸630 。
所述襯件610包括一個(gè)具有一底孔611的圓柱形主體612，一個(gè)用于承受偏置彈簧550的一端的圓柱形主體612的一端所形成的彈簧承受件615，在圓柱形主體612的外壁面上形成的第一引導(dǎo)件614和第二引導(dǎo)件616，以及在圓柱形主體612的內(nèi)壁面上形成的第一母螺紋部分622和第二母螺紋部分624。
第一和第二引導(dǎo)件614和616沿著圓柱形主體612的圓周彼此相隔180度，其位置對應(yīng)于第一和第二母螺紋部分的端部，并分別包括在圓柱形主體612的軸線上延伸的第一和第二引導(dǎo)槽614a和616b。第一和第二引導(dǎo)槽614a和616b可以滑動(dòng)的方式相對于在主殼450的內(nèi)壁上形成的導(dǎo)軌458和459上運(yùn)動(dòng)。
芯軸630包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)體632和一個(gè)凸起634，它們由樹脂材料形成一個(gè)整體。凸起634穿過主殼450上的一個(gè)穿孔457，并通過一個(gè)在凸起634的外表面上形成的鍵槽和一個(gè)固定件442固定在溫度控制刻度盤440上。旋轉(zhuǎn)體632具有分別相應(yīng)于第一母螺紋部分622和第二母螺紋部分624的第一公螺紋部分636和第二公螺紋部分638。如附圖45所示，在第一和第二公螺紋部分636和638上形成了凸起639，它與第一和第二母螺紋部分622和624的根部相接觸，以便產(chǎn)生滑動(dòng)阻力。
在具有上述結(jié)構(gòu)的預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)600中，根據(jù)溫度控制刻度盤440的外表面上的可用溫度范圍的指示，通過在一個(gè)預(yù)定的方向上旋轉(zhuǎn)溫度控制刻度盤440，對混合水的溫度進(jìn)行控制。當(dāng)以手動(dòng)方式來旋轉(zhuǎn)溫度控制刻度盤440時(shí)，芯軸630與溫度控制刻度盤440一起旋轉(zhuǎn)。在芯軸630的外表面上形成的第一和第二公螺紋部分636和638與襯件610上的第一和第二母螺紋部分622和624相連接，因而將一個(gè)旋轉(zhuǎn)力傳遞給襯件610。由于第一和第二引導(dǎo)件614和616以及導(dǎo)軌458和459阻止襯件610的旋轉(zhuǎn)，襯件610就在軸向方向上移動(dòng)。襯件610的軸向移動(dòng)隨后使偏置彈簧550移動(dòng)。偏置彈簧550的移動(dòng)帶動(dòng)可移動(dòng)閥件560，使溫度敏感彈簧540移動(dòng)到這樣的位置，即溫度敏感彈簧540和偏置彈簧550相平衡，從而改變流過混合閥門400的混合水的設(shè)定溫度。
在預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)600的結(jié)構(gòu)中，偏置彈簧550承受與襯件610的受壓方向相同的預(yù)負(fù)載，不承受任何扭力，亦即沒有扭力通過偏置彈簧550傳遞給可移動(dòng)閥件560。因此，可移動(dòng)閥件560即使在溫度敏感彈簧540和偏置彈簧550的微弱支持力的條件下也不會(huì)傾斜而只會(huì)穩(wěn)定地滑動(dòng)。
預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)600是以如下的方式來安裝的。首先將芯軸630安裝到襯件610中。在將襯件610的第一和第二著引導(dǎo)件614和616安裝到主殼450的導(dǎo)軌458和459上，凸起634安裝在穿孔457之中之后，將襯件610和芯軸630插入到主殼450中。然后將溫度控制刻度盤440安裝到主殼450上。芯軸630的的第一和第二公螺紋636和638，連同襯件610的母螺紋622和624一起，形成了用于實(shí)現(xiàn)平滑螺紋連接的雙螺紋結(jié)構(gòu)。第一和第二引導(dǎo)件614和616的位置對應(yīng)于第一和第二母螺紋622和624的端部，以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配。在將第一和第二引導(dǎo)件614和616安裝到導(dǎo)軌458和459上時(shí)，將襯件610插入到主殼450之中。與采用諸如鍵槽的機(jī)構(gòu)相比較；這種方式能夠精確地定位。
襯件610和芯軸630通過雙螺紋彼此連接在一起，它具有一個(gè)較大的螺距，以確保平滑的螺紋連接，但通過偏置彈簧550的彈簧力也可能很容易地使芯軸630松動(dòng)。然而，在這一實(shí)施例中，在第一和第二公螺紋636和638的螺紋上所形成的凸起639起到了對第一和第二母螺紋622和624的根部的防滑作用，因此芯軸630不會(huì)被偏置彈簧550的彈簧力松動(dòng)。這樣的凸起639能夠很容易地形成，因?yàn)樾据S一般是用樹脂材料制成的。
在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)的情況下還可以對本發(fā)明作出許多改進(jìn)。很明顯，上述實(shí)施例僅僅是說明性的，而不是限制性的。本發(fā)明的保護(hù)范圍由下面的權(quán)利要求來確定。
權(quán)利要求
1.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，具有一個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)外表面，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)隔離件，具有第一和第二端部，位于上述可移動(dòng)閥件和溫度敏感彈簧之間，使溫度敏感彈簧的第一端部和一特定的部位相距預(yù)定的間距，在該部位上高溫水與低溫水相混合。
2.如權(quán)利要求1所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述隔離件在其第一端部上具有一個(gè)與可移動(dòng)閥件相接觸的閥門壓件，在其第二端部具有一個(gè)支持溫度敏感簧的第一端部的彈簧承受件。
3.如權(quán)利要求2所述的組合式水龍頭，其特征在于，隔離件的第一端部上形成的所述閥門壓件從隔離件第二端部上所形成的彈簧承受件上突出；所述閥門壓件具有多個(gè)沿可移動(dòng)閥件的內(nèi)表面的一個(gè)圓周方向上形成的彼此相隔預(yù)定間距的腿部。
4.如權(quán)利要求3所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述腿部中的某些腿部面向所述殼體上所形成的冷水口布置。
5.如權(quán)利要求4所述的組合式水龍頭，其特征在于，每一個(gè)所述腿部都形成為一個(gè)翼片，用于使來自所述冷水口的低溫水沿著可移動(dòng)閥件的內(nèi)表面在所述的圓周方向上流動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述閥門壓件具有六個(gè)到八個(gè)在所述圓周方向上以相等的間距分布的翼片。
7.如權(quán)利要求5所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述閥門壓件具有六個(gè)到八個(gè)在所述圓周方向上以不等的間距分布的翼片，該間距與到冷水口的距離成正比。
8.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，具有一個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)外表面，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)安裝在一定位置上面向冷水口的分叉件，用于改變來自冷水口的低溫水的流動(dòng)方向。
9.如權(quán)利要求8所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述冷水口位于熱水口的下游。
10.如權(quán)利要求9所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述分叉件由一個(gè)或多個(gè)翼片組成，用于使流過所述冷水口的低溫水沿著可移動(dòng)閥件的內(nèi)表面在一個(gè)圓周方向流動(dòng)。
11.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，具有一個(gè)內(nèi)表面和一個(gè)外表面，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)安裝在一定位置并面向熱水口的分叉件，用于改變來自熱水口的高溫水的流動(dòng)方向。
12.如權(quán)利要求11所述的組合式水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)用于支持所述偏置彈簧的彈簧承受件，所述分叉件與偏置彈簧承受件形成了一個(gè)整體。
13.如權(quán)利要求12所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述分叉件包括一個(gè)或多個(gè)翼片，用于使流過所述熱水口的高溫水沿著可移動(dòng)閥件的內(nèi)表面在一個(gè)圓周方向流動(dòng)。
14.一種組合式水龍頭，包括一個(gè)圓柱形混合腔室，用于連接提供高溫水的熱水口和提供低溫水的冷水口；一個(gè)可移動(dòng)閥件，用于控制來自熱水口的高溫水和/或來自冷水口的低溫水的流量，以便調(diào)節(jié)高溫水和低溫水混合比例；一個(gè)具有第一和第二端部溫度敏感彈簧，與在混合腔室中相混合的高溫水和低溫水所形成的混合水相接觸，該溫度敏感彈簧具有隨所述混合水的溫度而變化的彈簧系數(shù)；驅(qū)動(dòng)裝置，用于根據(jù)溫度敏感彈簧的壓力來操縱所述可移動(dòng)閥件；一個(gè)分叉件，用于在所述圓柱形混合腔室的一個(gè)圓周方向上引導(dǎo)來自熱水口的高溫水水流，來自冷水口的低溫水水流，以及在溫度敏感彈簧的上游端混合的混合水水流。
15.如權(quán)利要求14所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述溫度敏感彈簧的第二端固定，并通過其第一端在第一方向上對可移動(dòng)閥件施加壓力，以起所述驅(qū)動(dòng)裝置的作用。
16.如權(quán)利要求15所述的組合式水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)用于在一個(gè)與所述第一方向相反的第二方向上對可移動(dòng)閥件施加壓力的偏置彈簧。
17.如權(quán)利要求16所述的組合式水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括用于調(diào)節(jié)施加到所述偏置彈簧上的預(yù)負(fù)載的預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求15、16、或17任一項(xiàng)所述的組合式水龍頭，其特征在于，該組合式水龍頭進(jìn)一步包括一個(gè)殼件，它的壁形成了所述混合腔室和一個(gè)用于安裝所述可移動(dòng)閥件、溫度敏感彈簧以及偏置彈簧的閥腔；所述殼件以可以拆下的方式與具有所述冷水口和熱水口的部件相連接。
19.如權(quán)利要求18所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述分叉件與殼件的所述壁形成一個(gè)整體。
20.如權(quán)利要求18所述的組合式水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括用于將所述溫度敏感彈簧與可移動(dòng)閥件隔開一定距離的隔離件，所述分叉件成形于所述的隔離件上。
21.如權(quán)利要求20所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述隔離件包括一個(gè)引導(dǎo)件，該引導(dǎo)件能夠在多個(gè)點(diǎn)上以滑動(dòng)的方式與面對混合腔室的所述殼件的壁相接觸。
22.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在設(shè)于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；一個(gè)圓柱形流道件，置于溫度敏感彈簧之中，用于和所述殼件的內(nèi)壁一起形成一個(gè)容納溫度敏感彈簧的彈簧流道腔室；一個(gè)彈簧腔室管道，用于將來自熱水口的高溫水和來自冷水口的低溫水的混合水引導(dǎo)到所述彈簧流道腔室之中。
23.如權(quán)利要求22所述的組合式水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括位于所述溫度敏感彈簧和可移動(dòng)閥件之間的隔離件，用于使溫度敏感彈簧的第一端和高溫水與低溫水的混合位置相距一定的距離；所述圓柱形流道件和彈簧腔室管道在所述隔離件上形成。
24.如權(quán)利要求23所述的組合式水龍頭，其特征在于，彈簧腔室管道由一個(gè)節(jié)流件構(gòu)成。
25.如權(quán)利要求24所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述彈簧腔室管道在隔離件的一端形成，并具有一個(gè)引導(dǎo)件，該引導(dǎo)件由混合水的上游端到下游端逐漸擴(kuò)大。
26.如權(quán)利要求22所述的組合式水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)溫度敏感彈簧承受件，它具有一個(gè)用于承受溫度敏感彈簧的第二端的彈簧承受元件；所述圓柱形流道件在所述溫度敏感彈簧承受件上形成。
27.如權(quán)利要求22所述的組合式水龍頭，其特征在于，在所述彈簧流道腔室中安裝了一個(gè)用于攪動(dòng)混合水的流動(dòng)緩沖件。
28.如權(quán)利要求27組合式水龍頭，其特征在于，所述的流動(dòng)緩沖件是一個(gè)在所述圓柱形流道件上形成的螺旋形凸起。
29.如權(quán)利要求27所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述的流動(dòng)緩沖件是一個(gè)在所述殼件的內(nèi)壁面上形成的螺旋形凸起。
30.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在上述滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；一個(gè)溫度敏感彈簧承受件，具有其形狀對應(yīng)于溫度敏感彈簧的第二端形狀的彈簧承受凹部。
31.如權(quán)利要求30所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述溫度敏感彈簧承受件包括一個(gè)可分開件，它具有用于容納溫度敏感彈簧的螺旋槽。
32.如權(quán)利要求30所述的組合式水龍頭，其特征在于，溫度敏感彈簧的第二端被磨成平面。
33.如權(quán)利要求30所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述溫度敏感彈簧承受件包括一個(gè)樹脂件，將溫度敏感彈簧的第二端部插入其中并與之模制成為一體。
34.如權(quán)利要求30所述的組合式水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括安裝在溫度敏感彈簧和可移動(dòng)閥件之間的隔離件，用于使溫度敏感彈簧的第一端部與高溫水和低溫水相混合的位置相距一定的間距，所述溫度敏感彈簧承受件在隔離件上形成。
35.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在形成于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)溫度敏感彈簧承受件，包括一個(gè)在其中心形成了中心支持件的平板和一個(gè)用于支持溫度敏感彈簧的第二端部的彈簧承元件，所述溫度敏感彈簧承受件通過所述中心支持件被支持在殼件上，以便使溫度敏感彈簧承受件可以相對于殼件樞轉(zhuǎn)。
36.如權(quán)利要求35所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述溫度敏感彈簧承受件的中心支持件包括一個(gè)凸起和一個(gè)用于支持所述凸起的凹部。
37.如權(quán)利要求35所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述溫度敏感彈簧承受件的中心支持件主要由硬樹脂制成，所述溫度敏感彈簧承受件的彈簧承受元件主要由彈性材料制成。
38.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在形成于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，具有第一端部和第二端部，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)偏置彈簧承受件，包括一個(gè)在其中心形成了中心支持件的平板和一個(gè)用于支持偏置彈簧的第一端部的彈簧承受元件，所述偏置彈簧承受件通過所述中心支持件被支持在殼件上，以便使偏置彈簧承受件可以相對于殼件樞轉(zhuǎn)。
39.如權(quán)利要求38所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述偏置彈簧承受件的中心支持件包括一個(gè)凸起和一個(gè)用于支持所述凸起的凹部。
40.如權(quán)利要求38所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述偏置彈簧承受件的中心支持件主要由硬樹脂制成，偏置彈簧承受件的彈簧承受元件主要由彈性材料制成。
41.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在形成于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；以及一個(gè)溫度敏感彈簧承受件，具有一個(gè)用于支持溫度敏感彈簧的第二端部的彈簧承受元件，以及對可移動(dòng)閥件的中央部位在滑動(dòng)方向上施加壓力的一個(gè)從所述彈簧承受元件突出的閥門壓件。
42.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在形成于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值對，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，具有第一和第二端部，該偏置彈簧在與上述第一方向相反的第二方向上對可移動(dòng)閥件施加壓力，一個(gè)偏置彈簧承受件，具有用于支持偏置彈簧的第一端部的彈簧承受元件，以及一個(gè)對可移動(dòng)閥件的中央部位在滑動(dòng)方向上施加壓力的從所述彈簧承受元件突出的閥門壓件。
43.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在形成于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；一個(gè)在可移動(dòng)閥件上沿其滑動(dòng)方向穿過該可移動(dòng)閥件的引導(dǎo)孔；以及一個(gè)固定在所述殼件上的引導(dǎo)元件，并以可滑動(dòng)的方式安裝在所述引導(dǎo)孔中，用于支持可移動(dòng)閥件。
44.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在形成于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；一個(gè)伸向熱水口或冷水口的一個(gè)開口的引導(dǎo)凸起，用于和可移動(dòng)閥件的圓周相接觸，以便在滑動(dòng)方向上引導(dǎo)該可移動(dòng)閥件。
45.如權(quán)利要求44所述的組合式水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)供可移動(dòng)閥件座落的座面，當(dāng)可移動(dòng)閥件與該座面接觸時(shí)，該座面定位于沿可移動(dòng)閥件圓周的分型線上，所述的引導(dǎo)凸起做成使可移動(dòng)閥件置放在所述分型線內(nèi)側(cè)。
46.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水，并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括；一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在形成于上述殼體內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；一個(gè)溫度敏感彈簧承受件，包括一個(gè)用于支持溫度敏感彈簧的第二端部的彈簧承受元件，以及一個(gè)插入到所述殼件的滑動(dòng)腔室之中的圓柱形件；用于將溫度敏感彈簧承受件固定到殼件上的固定裝置。
47.如權(quán)利要求46所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述固定裝置包括一個(gè)在殼件上形成的凹部，以及一個(gè)在溫度敏感彈簧承受件上形成的用于和所述凹部相嚙合的嚙合棘爪。
48.如權(quán)利要求46所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述固定裝置包括一個(gè)在殼件上形成的狹縫，一個(gè)在溫度敏感彈簧承受件的對應(yīng)于所述狹縫部位的位置上形成的槽，以及一個(gè)與所述狹縫和槽相接合的止動(dòng)環(huán)，用于防止溫度敏感彈簧承受件由滑動(dòng)腔室中脫落出來。
49.如權(quán)利要求46所述的組合式水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)安裝在所述殼件的滑動(dòng)腔室之中的冷水閥座件，用于構(gòu)成冷水口，并具有在可移動(dòng)閥件座落位置上的冷水閥座；溫度敏感彈簧承受件在所述冷水閥座件上形成。
50.一種組合式水龍頭，用于混合高溫水和低溫水并使具有預(yù)定溫度值的混合水流過該組合式水龍頭，包括一個(gè)殼件，具有一個(gè)用于提供高溫水的熱水口，一個(gè)用于提供低溫水的冷水口，以及一個(gè)與上述熱水口和冷水口相連接的滑動(dòng)腔室；一個(gè)可移動(dòng)閥件，該可移動(dòng)閥件以能夠滑動(dòng)的方式安裝在形成于上述殼件內(nèi)的滑動(dòng)腔室之中，用于調(diào)節(jié)流過上述熱水口的熱水和流過上述冷水口的冷水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，具有第一端部和第二端部，主要由能夠在一定的溫度范圍之內(nèi)隨著溫度的變化而改變其彈簧系數(shù)的材料制成，當(dāng)混合水的實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度值時(shí)，該溫度敏感彈簧在第一方向上壓迫可移動(dòng)閥件，以便降低高溫水和低溫水的比例；一個(gè)偏置彈簧，用于在與上述第一方向相反的第二方向上壓迫所述的可移動(dòng)閥件；在所述殼件的一個(gè)開口部形成的一個(gè)第一螺紋部分；一個(gè)彈簧承受件，具有與所述殼件的第一螺紋部分相嚙合的第二螺紋部分，通過第二螺紋部分與第一螺紋部分的嚙合，所述彈簧承受件安裝在所述殼件的上述開口一端上，并承受溫度敏感彈簧的第二端部；一個(gè)安裝在彈簧承受件和溫度敏感彈簧之間的滑動(dòng)件，該滑動(dòng)件進(jìn)一步包括一個(gè)具有低摩擦系數(shù)的滑動(dòng)表面，并與所述彈簧承受件和溫度敏感彈簧相接觸。
51.一種組合式水龍頭，包括一個(gè)圓柱形混合腔室，與提供高溫水的熱水口以及提供低溫水的冷水口相連接；一個(gè)可移動(dòng)閥件，用于控制來自熱水口的熱水和/或來自冷水口的冷水的流量，以便調(diào)節(jié)高溫水和低溫水的混合比例；一個(gè)溫度敏感彈簧，與在混合腔室中混合后的高溫水和低溫水的混合水相接觸，該溫度敏感彈簧具有隨混合水的溫度而變化的彈簧系數(shù)；用于在第一方向上并與溫度敏感彈簧的壓力成比例地驅(qū)動(dòng)所述可移動(dòng)閥件的驅(qū)動(dòng)裝置；一個(gè)位于所述溫度敏感彈簧之中的圓柱形流道件，用于和殼件的內(nèi)壁面一起形成一個(gè)其內(nèi)裝有溫度敏感彈簧的彈簧流道腔室；一個(gè)彈簧腔室管道，用于將來自熱水口的高溫水和來自冷水口的低溫水的混合水引導(dǎo)到所述彈簧腔室之中。
52.如權(quán)利要求51所述的組合式水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)用于在與所述第一方向相反的第二方向上對可移動(dòng)閥件施加壓力的偏置彈簧。
53.如權(quán)利要求52所述的組合式水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)用于調(diào)節(jié)施加到所述偏置彈簧上的預(yù)負(fù)載的預(yù)負(fù)載調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
54.如權(quán)利要求51、52、或53任一項(xiàng)所述的組合式水龍頭，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)殼件，它具有一壁用于形成混合腔室和容納可移動(dòng)閥件、溫度敏感彈簧、和偏置彈簧的閥門腔室；所述殼件以可以拆下的方式安裝在具有冷水口或熱水口的部件上。
55.如權(quán)利要求54所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述圓柱形流道件和彈簧腔室管道以整體的方式在殼件的壁上形成。
56.一種組合式水龍頭，通過一個(gè)溫度敏感螺旋彈簧的膨脹和收縮來移動(dòng)一個(gè)可移動(dòng)閥件，用于使高溫水和低溫水相混合，并使流過組合式水龍頭的混合水具有設(shè)定的溫度，其中所述溫度敏感彈簧主要由鎳—鈦合金制成，并在下述的條件下具有與溫度成正比的彈簧系數(shù)Ms≤70℃，Mf≥10℃，Ms－Mf≥15℃其中Ms和Mf分別表示冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變起始溫度和轉(zhuǎn)變終止溫度，該溫度敏感彈簧具有0.6—1.4％的連接應(yīng)變，它有如下的公式來表示r＝(d ST/πnD)100％(1)其中d、ST、n、和D分別表示溫度敏感彈簧的線徑、可移動(dòng)閥件的行程、溫度敏感彈簧的圈數(shù)、和溫度敏感彈簧的中徑。
57.如權(quán)利要求56所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述連接應(yīng)變r(jià)在0.6—1.2％的范圍之內(nèi)。
58.如權(quán)利要求56所述的組合式水龍頭，其特征在于，所述連接應(yīng)變r(jià)在0.6—0.8％的范圍之內(nèi)。
59.如權(quán)利要求56所述的的組合式水龍頭，其特征在于，所述可移動(dòng)閥件以可移動(dòng)的方式安裝在溫度敏感彈簧和偏置彈簧之間。
全文摘要
在本發(fā)明的組合式水龍頭中，一個(gè)可移動(dòng)閥件相對于主殼運(yùn)動(dòng)，改變來自冷水口的冷水和熱水口的熱水的混合比例?？梢苿?dòng)閥件由溫度敏感彈簧在第一方向上施加一個(gè)壓力，而由偏置彈簧在與第一方向相反的第二方向上施加另一個(gè)壓力。溫度敏感彈簧與混合水相接觸，并根據(jù)混合水的溫度來改變彈簧系數(shù)?？梢苿?dòng)閥件在力作用下移動(dòng)到溫度敏感彈簧的彈力與偏置彈簧的彈力相平衡的位置，以改變熱水和冷水的比例，從而將混合水調(diào)節(jié)到預(yù)定的溫度值。
文檔編號(hào)F16K31/64GK1120141SQ9410620
公開日1996年4月10日 申請日期1994年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月30日
發(fā)明者榎正壽, 德永修, 伊藤節(jié)雄, 伊藤正昭, 竹內(nèi)博文 申請人:東陶機(jī)器株式會(huì)社