衛生水閥的製作方法

2023-06-24 05:59:11

專利名稱：衛生水閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種單截流閥或有一個或多個控制柄的混合閥型的衛生水閥，具體地涉及一種單柄混合閥，它有便於水流入的多條水道和至少一個出水口或噴嘴，還有一容納控制元件的閥體，值得注意的是這些控制元件都裝配在一起形成一個構件而置於芯座中，從而利於進水口的輸水管可通過一靠近芯座的插入件而連接到該芯座上。
用於供給冷水、熱水和混合水的衛生龍頭通常是由鋅銅合金製成的，也就是用通常所說的黃銅製成的，這些材料容易處理和加工，而且具有較高的穩定性和極好的耐腐蝕性。又由於鉛的斷屑性能能改善加工性能，所以它被用作為一種附加的合金成分。但是，科學研究已發現並證明能夠以各種方式進入人體的重金屬可能會引起嚴重的永久性疾病或輕度的病痛。
而且，試驗證明，重金屬成分，特別是鉛，能夠被流經由含鉛合金製成的水管和龍頭的新鮮水所吸收，且在該水被飲用時進入人體。由於這會帶來危險，在有些國家正在試圖禁止使用目前所採用的、由含鉛的鋅銅合金製成的衛生龍頭。這意味著，只要存在著諸如鉛的重金屬能夠被流過且與閥和龍頭的含水段接觸的水吸收的危險，由黃銅和其它含鉛合金製成的衛生龍頭在一些國家中就被認為是不受歡迎的。
除了普通的黃銅龍頭，人們建議採用其含水段和功能部件由大部分通常認為對健康無害的材料構成的衛生混合龍頭組件。這些改進的混合龍頭組件，例如單孔混合龍頭組件，都有一黃銅合金的插入件，用於冷、熱水的輸水銅管，如果需要的話，還有一銅的出水管都密封地插入其中。由塑料和陶瓷製成的、用於控制溫度和流速的芯座通過螺釘和這一插入件保持在密封位置上，並可能有其它功能部件放入其間。在這些改進的衛生龍頭中，已經明顯地減少了水和由黃銅合金構成的結構部件之間的接觸區域。這意味著限制了水對那些對健康無害的合金成分的吸收。這雖然最大限度地保證了水質，但是仍然存在一些與緊密地插入的用於冷熱和混合水的輸水管和出水管(所存在的)的連接部分接觸的區域，在那裡，有毒的合金成分還是有可能被水所吸收。儘管比較起來這些成分的數量很低，但用現代先進的分析儀器仍然能夠把它們測試出來，這對製造商是有不利影響的。
本發明的目的在於避免水和由黃銅合金製成的部件間的接觸並形成一全「無鉛」的衛生混合龍頭組件。
本發明的基本構思在於，為了避免與流過的水接觸，水道的內側具有由對健康無害的無鉛材料製成的防水層。其優點在於防止了水和龍頭中含鉛合金段的接觸。
根據本發明的第一個較佳方案，該防水層由一層塗覆在水道內側的無毒的無鉛材料構成，並且連接輸水管的插入件由塑料製成，在此情況下也可以採用開式芯座，從而水可從芯座本身進入具有一適當的內襯層的水道中，由於所有和水接觸的部件都是由無鉛材料製成，所以水永遠不會碰到龍頭組件中的含鉛段。
在本發明的一個有所變化的方案中，該與鉛的隔離設計成一由對健康無害的無鉛材料製成的分開的管狀通水管，然後將其插入水道中，從而這個通水管就完全與由含鉛的黃銅合金製成的構件和功能部件隔離。本發明的一個實施例中，通過插入件中的一附加的孔而將分開的通水管和輸水管與芯座連接，這樣來自芯座的混合水可直接進入分開的通水管並從這兒被輸送到出水頭而不會與含鉛的龍頭部件接觸。
如上所述，用以連接輸水管的插入件通常由含鉛黃銅製成。為了防止水在這一部份與含鉛黃銅接觸，本發明的一個實施例採用一由對健康無害的材料製成的盤以連接輸水管和分開的通水管。該盤位於芯座和含鉛黃銅插入件之間，同時墊有配套的密封件且固定在位並加以密封，這使得輸水管和分開的通水管都直接通過含鉛黃銅插入件並且僅通過在其間設置的盤而進入芯座，在盤和插入件之間設置附加的密封件以防止水從芯座通過盤迴流到插入件。根據本發明的一個實施例，該間置的盤由抗腐蝕鋼製成，這樣就能夠吸收該功能組件被一起保持在位時所產生的力。
根據本發明的一個實施例，位於插入件的連接區域中、其中例如用釺焊方式設置著用於輸送冷水和熱水的輸水管和分開的通水管的密封件最好插入插入件的凹槽中，並且一旦該芯座被用插入件緊固到位，就可緊密地抵在凹槽的壁上並以不允許液體滲過的方式圍繞著所插入的管子。
一出水頭位於分開的通水管的外側端，並且，當一密封件被插入時，它就以非常緊貼的連接方式和龍頭體連接。
該出水頭通過一圓筒形密封件連接到分開的通水管上並通過龍頭體中的一孔。該密封件有兩個外環圈，並且出水頭的定位段被容納和牢固地固定在這些環圈間的位置上。
在這種連接方式的一變化方案中，該出水頭的入口端有一定位段上的圓筒形延伸段，並有一朝內的、隨式銷釘，從而將它鎖入龍頭體內的一相應的孔中。出水頭和分開的通水管的出口端之間的壓力密封連接是由一圓筒形密封件來實現的，該密封件具有一徑向地配合在出水頭的一定位孔中的外環圈和一內環圈，該內環圈內部支撐在分開的通水管的前面部分上或在一插入的接頭上，其外側前表面支撐在出水頭的定位孔的突起部分上。
在單孔混合龍頭組件中，具有一在芯座和插入件之間的液體分配器，該液體分配器被封閉在一塑料殼中並和插入件一起設置進入龍頭體的一底插座中，分開的通水管的入口端藉助一圓筒形密封件用壓力密封固定到塑料殼的出口孔中。另外有密封件被設置到插入件的相應凹槽中，這些密封件使芯座、液體分配器和插入件都處於壓力密封位置，並且密封該輸水管。由此而在由黃銅合金製成的插入件和接觸水的功能部件之間形成一不透水的隔離。
該圓筒形密封件設置在液體分配器的塑料殼的出口孔中，並具有一位於前部區域上和/或在出口孔中的一凹槽中的外環圈，以及限制該外環圈插入塑料殼的深度的內環圈。
本發明的水閥的設計，特別是本發明對不同類型的單孔混合龍頭組件的設計，既利用了黃銅合金的良好的性能，例如它們比較高的穩定性，良好的加工性能和製造性能來製造功能部件，同時還採用了比較簡單的方式以保證水不會有與這些功能部件接觸的可能性。因為所有輸送水或與水接觸的結構件和功能部件都由對健康無害的材料製成或者都設有一適當的襯層，結果形成一種衛生水龍頭系統，其中無論怎樣都不存在水吸收重金屬合金成分的可能性。
本發明將通過對以下實施例的詳細描述加以說明;附圖中

圖1示出了具有由含鉛黃銅合金製成的的關閉的龍頭體的單孔混合龍頭組件;
圖2示出了單孔混合龍頭組件，其水道中具有一單獨的或分開的通水管，出水頭則置於該分開的通水管的出口端;
圖3示出了出水頭和該分開的通水管之間的連接的放大圖;
圖4表示一單孔混合龍頭組件，它具有一位於混合芯座和插入件之間的液體分配器，以及一連接到液體分配器的塑料殼上的單獨的或分開的通水管;
圖5放大地示出了圖4中所示的混合龍頭組件中的分開的或單獨的通水管上的出水頭的結構;
圖6放大地示出如圖4所示的混合龍頭組件中的液體分配器的結構和該分開的或單獨的通水管與液體分配器的塑料殼的連接;
圖7為一單孔混合龍頭組件，它具有一可拆下的手持式噴嘴，且該手持式噴嘴用一柔性的出水管連接到混合龍頭組件上。
在圖1和圖2所示的據本發明所設計的具有一出口閥及一操作杆46的單孔混合龍頭組件1中設有用於冷、熱水的、位於一洗滌盆或水槽3內的定位孔4中輸水管11並以通常的方式-未畫出(圖2)和水槽洗滌盆3構成一個整體。
圖1所示的該單孔混合龍頭組件具有一由含鉛黃銅合金製成的完整的龍頭體2，一用壓力密封地連接到芯座5上的插入件8設在其內並用螺釘55擰到龍頭體2上。由對健康無害的材料製成的出水頭51安裝到龍頭體2的出口上，並且出水頭51和插入件8之間的水道52襯有對健康無害的、無鉛材料製成的防水層53。該襯層53例如可用一種浸漬工藝製成。用於冷、熱水的輸水管11用壓力密封地設在塑料插入件8上，同時用輔助的密封件7設在這些管子的連接處。當芯座5用插入件8牢固地固定並用密封件墊襯時，可實現一不透水的連接。
在此實施例中，水通過塑料插入件8進入到芯座5中再從其芯座5通過插入件8進入水道52中，通過水道流到出水頭51中，由於連接龍頭體2的出口內側具有一適當材料的塗層53，水就不含和含鉛合金成分接觸。
圖2示出了本發明的一個實施例，其中由對健康無害的材料製成的另一根分開的通水管10設置在芯座5和出水口9之間以防止水接觸含鉛黃銅合金成分。用於冷、熱水的輸水管和例如用銅製成的另一根分開的通水管先用壓力密封的方法設置，然後用釺焊方式焊到插入件8中，在這裡，該插入件8是用一種黃銅合金製成的。另外，用對健康無害的材料、最好為一種耐腐蝕的鋼合金製成的一圓盤6設置在該插入件8和芯座5之間以將管10、11連接到芯座5上，從而該管10和11通過插入件8導通到圓盤6中並夾持在那裡;設置在圓盤6和插入件8之間的輔助密封件7，此密封件7置於插入件8的凹槽16內;一旦插入件8藉助於拉杆48而和陶瓷或塑料芯座5和放置在插入件8和芯座5之間的圓盤6緊固在一起，該密封件7就封閉管10和11而具有防水效果同時也防水地配合在凹槽16的兩側面上。這樣就保證了流過的水不會與由黃銅合金製成的插入件8接觸，因此防止了含有對健康有害的合金成分被水吸收並通過飲用而進入人體器官。
從圖3中可更清楚地看出，一出水頭9用一圓筒形密封件14安裝到另一分開的通水管10的出口端。出水頭9通過龍頭體中的孔47導通。在此公開的方案中，龍頭體2的這一部分可以做成一罩蓋49，例如它可和龍頭體2一樣鍍上鉻並用一螺釘50連接到龍頭體上。
密封件14具有兩個外環圈12和13，並且出水頭9的入口側的固定器45可靠地定位且用壓力密封在其間。該密封件14還有一入口斜角15，以便能夠較方便地將它和出水頭9安裝到分開的通水管10上。按照本發明的主題，出水頭9也用對健康無害的材料、最好是塑料製成。
圖4示出的是具有一液體分配器20的單孔混合龍頭組件，該液體分配器20從屬於混合龍頭組件的並在此以18標出的出水頭將水向外傳遞到一另外的出口部分。作為一個附加特徵，該出口部分例如可以是一裝到混合龍頭組件1上並通過另一根水管19連接到芯座5上的手持式噴頭。該液體分配器20用壓力密封的方式設置於配有出口孔23的一塑料殼17內。在這裡，由耐腐蝕的鋼製成的兩個圓盤6是間設的，然後液體分配器置於也是由黃銅合金製成的插入件8和芯座5之間，和這些結構元件一起，它用一拉杆48以傳統方式緊固在位。輸水管11和用於混合水的通向另一出口部分的另一管子19也設置到插入件8中，並且根據本發明，密封件7插在與圓盤6連接的位置上。這些密封元件都和上述的結構元件緊固在一起，並且在含水段和插入件之間確保不透水的連接。
另一分開的通水管10的入口側以壓力密封的方式用一圓筒形密封元件22設置到塑料殼17中的出水孔23內，同時一出水頭18以壓力密封的方式用一圓筒形密封元件27安裝到該分開的通水管10的出口端並以密配連接形式和龍頭體2連接。為此目的，出水頭18的入口側(這從圖5中可以清楚看出)具有有一隨式銷釘25的延伸段24。該隨式銷釘25滑入龍頭體2的孔26中，因此而保證出水頭18保持在位。該圓筒形密封件27的功能是將出水頭18壓力密封地連接到分開的通水管10上，該密封件27具有一徑向地配合在出水頭18中的定位孔35中的外環圈28，以及一其內段面靠在分開的通水管10的前表面上的內環圈29，該內環圈29或者靠在一插入的接頭30上，並且其外表面34靠在出水頭18內的固定器35的突起部分33上。密封件27的入口側的斜角32可以便於將出水頭安裝到分開的通水管10上。用以將分開的通水管10的入口側和塑料殼17中的出口孔23密封的密封件22的結構和出口端上的密封元件27的結構相同。密封件22的外環圈28壓力密封地配合在前部區域37上或者出水孔23中的一凹槽38內，而內環圈29則限制出口管10插入塑料殼17的深度。插入件8和位於塑料殼17中的液體分配器20、以及和插入件8緊固的芯座5一起設置於龍頭體2中的一插座44內;這可以從圖6中看出。
圖7中所示的單孔混合龍頭組件1配有一可拆式手持噴頭39，它插入一位於龍頭體2上的固定器40內並用一柔性連接管41連接到另外的一根通水管10上。分開的通水管10和輸水管11密封地位於由黃銅合金製成的插入件8中，而如前所述的附加密封件7設置在接觸的位置上。在這種單孔混合龍頭組件1，具有一閥結構的排氣裝置43設置在插入件8和芯座5之間。芯座5、排氣裝置43和插入件8都以傳統方式固定在一起，這樣就在這些元件間形成一壓封連接並且附加的密封元件7確保了輸水管11和分開的通水管10之間的連接位置不透水，從而防止流過的水與黃銅的插入件8相接觸。
在利用本發明的具有許多優點的多種方案時，在說明書、權利要求書以附圖中所揭示的本發明的主題的特徵既可以單獨使用或也可以以彼此結合的任意組合方式使用。
權利要求
1.一種單截流閥形式或者有一根或多根控制柄的混合閥形式的衛生水閥，特別是具有的便於水流過水道且至少有一個出水口或噴嘴的單柄混合閥，這種閥具有一容納控制元件的龍頭體，值得注意的是這些部件都裝配在一起形成一個構件置於一芯座內，輸入水的輸水管用一靠近所述芯座的插入件安裝到所述芯座上，其特徵在於，水道(52)內側設有由對健康無害的無鉛材料製成的防水襯層(53，10，6)，目的是防止接觸流過的水。
2.如權利要求1所述的水閥，其特徵在於，所述襯層為一塗於水道(52)內側的、由對健康無害的無鉛材料構成的塗層(53)。
3.如權利要求2所述的水閥，其特徵在於，連接所述輸水管(11)的所述插入件(8)由塑料製成。
4.如權利要求1所述的水閥，其特徵在於，所述隔離採取對健康無害的無鉛材料製成的分開的管子或管狀通水道(10)的形式，它插到水道內並完全與所述水閥中由含鉛黃銅合金製成的結構件和功能元件隔離。
5.如權利要求4所述的水閥;其特徵在於，所述分開的通水管(10)由一位於插入件(8)中的另一個孔連接到所述芯座(5)上。
6.如權利要求4或5所述的水閥，其特徵在於，一由對健康無害的無鉛材料製成的、用於連接所述輸水管(11)和所述分開的通水管(10)的圓盤(6)位於所述芯座(5)和含鉛黃銅插入件(8)之間，並墊有配套的密封件(7)且壓封地固定在位。
7.如權利要求6所述的水閥，其特徵在於，所述圓盤(6)由耐腐蝕的鋼製成。
8.如權利要求6或7所述的水閥，其特徵在於，所述密封件(7)置於所述插座或所述插入件內的凹槽(16)中，並當所述混合芯座(5)和所述插座或插入件(8)固定在位時，所述密封件防水地圍繞所述插入的管(10和11)，並緊抵所述凹槽(16)的側面上以防止任何液體滲漏。
9.如權利要求4～8任一項所述的水閥，其特徵在於，出水頭(9，18)安裝在所述分開的通水管(10)的出口端，並當所述密封件(14，27)間設時，而和所述龍頭體(2)形成一緊配合的連接。
10.如權利要求1～9任一項所述的水閥，其特徵在於，配有一閥結構(42)的一排氣元件(43)位於所述芯座(5)和所述插入件(8)之間，並和所述附加密封件(7)一起固定在所述插入件(8)中。
11.如權利要求1～10任一項所述的水閥，其特徵在於，一液體分配器(20)壓封地設置在所述塑料殼(7)中，並和間設的耐腐蝕鋼圓盤(6)一起位於所述芯座(5)和所述插入件(8)之間且和插入件(8)一起固定在位，所述分開的通水管(10)壓封地插入所述液體分配器(20)的所述塑料殼(17)中，並且所述塑料殼(17)、所述芯座(5)和所述插入件(8)都設置在所述龍頭體(2)的一插座(44)中。
12.如權利要求11所述的水閥，其特徵在於，所述分開的通水管(10)用一密封件(22)設置到所述塑料殼(17)的出口孔(23)中，所述內環圈(29)限制所述分開的通水管(10)的插入深度，而所述外環圈(28)緊抵在所述出水孔(23)的前面上(37)和/或一凹槽(38)中。
13.如權利要求1-12中任一項所述的水閥，其特徵在於，所述出水頭(18)的入口側有一具有一向內的隨式銷釘(25)的圓筒形延伸段(24)，該銷釘滑入所述龍頭體(2)中的一相應孔的(26)中。
14.如權利要求9所述的水閥，其特徵在於，一圓筒形密封件(27)位於所述分開的通水管(10)與所述出水頭(18)連接的位置上，所述密封件有一入口內斜角(32)並且還配有一徑向地配合在所述出水頭(18)內的定位孔(35)中的外環圈(28)，以及一其內表面(21)靠在所述分開的通水管(10)或一插入的接頭件(30)的前表面上的內環圈(29)，並且其前外表面(34)靠在所述出水頭(18)的定位孔(35)中的一凸起部分上。
15.如權利要求9所述的水閥，其特徵在於，所述通水管(10)和所述出水頭(9)之間的密封件(14)有一入口斜角(15)和兩個外環圈(12和13)，所述出水頭(9)的位置以及在所述入口側的固定器(45)壓封地牢固固定在這些環圈之間。
16.如權利要求1-15所述的水閥，其特徵在於，所述密封件(7，14，22，27)和所述出水頭(9，18)都由對健康無害的無鉛材料製成。
全文摘要
一種單截流閥或者有一根或多根控制柄的混合閥形式的衛生水閥，特別是具有一便於水流過的水道且至少有一個出水口或噴嘴的單柄混合閥。這種閥具有一容納控制元件的龍頭體，值得注意的是這些部件都裝配成一個整體而置於芯座內，輸水管用一靠近芯座的插入件連接到芯座上。在水道的內側設有用對健康無害的無鉛材料製成的襯層，從而可以防止流過的水與龍頭內那些由含鉛黃銅合金製成的部件的接觸。
文檔編號E03C1/042GK1099853SQ9410406
公開日1995年3月8日 申請日期1994年4月8日 優先權日1993年4月8日
發明者戴維·J·梅斯勒, 託馬斯·G·哈特, W·考克, 海涅西·G·莫西, J·斯本海莫 申請人:美國標準股份有限公司