專利名稱：無結(jié)霜閥門組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在民用或者商用管道系統(tǒng)中使用的閥門組件，更具體地說，涉及一種1/2圈的無結(jié)霜閥門組件。
背景技術(shù)：
無結(jié)霜龍頭已經(jīng)存在很長時間了。這些龍頭的特點是具有一個設(shè)置在位于建筑物的墻壁或者比較溫暖的內(nèi)部區(qū)域中的細長管道或者套筒的端部上的關(guān)閉閥門，所述墻壁是該建筑物的一部分。這種關(guān)閉閥門通過連接到一個外部手把上的一個細長桿來操縱。通過該關(guān)閉閥門在墻壁或者建筑物中的一個部位關(guān)閉水流、同時細長管道中殘留的水由于重力通過該龍頭的傳統(tǒng)的排水出口向外流出實現(xiàn)該龍頭的無結(jié)霜特點。以這樣的方式，可以在冰點以下的氣候中使用該閥門，而不要求季節(jié)性的排水裝置。
然而，傳統(tǒng)的無結(jié)霜龍頭采用的閥門設(shè)計在龍頭的使用壽命期間內(nèi)由于水的雜質(zhì)會退化。閥門的退化使得無結(jié)霜閥門出現(xiàn)不希望的回流和泄漏。進而，這些傳統(tǒng)的閥門設(shè)計要求多圈旋轉(zhuǎn)的操作，因此操作起來麻煩。
因此，希望提供一種無結(jié)霜龍頭，它具有改進的閥門設(shè)計。更具體地說，希望提供一種簡單的但是高級的閥門設(shè)計，它能夠有更長的使用壽命，同時可以足夠地防止出現(xiàn)回流。進而，希望提供一種閥門設(shè)計，使得可以很容易使用。

發(fā)明內(nèi)容
一種1/2圈的無結(jié)霜閥門包括一個1/2圈的閥門芯筒組件(valvecartridge assembly)，一個單向閥，并且可選地包括一個壓力釋放機構(gòu)。該1/2圈的閥門芯筒包括一個可旋轉(zhuǎn)閥件和一個靜止閥件?？尚D(zhuǎn)閥件為圓形的，并且將它的構(gòu)形做成在半圓形的部分中有一個水通道。靜止不動的件為圓盤形狀的，將它的構(gòu)形做成在半圓形部分中有一個或多個通孔。通過在第一方向上使可旋轉(zhuǎn)閥件轉(zhuǎn)動180℃，使水通道與一個或多個通孔對準(zhǔn)，達到打開狀態(tài)(或位置)，通過在第二方向上使可旋轉(zhuǎn)的件轉(zhuǎn)動180℃，使水通道與一個或多個通孔不對準(zhǔn)，達到關(guān)閉狀態(tài)(或位置)。1/2圈閥門的每個閥件可以由一種陶瓷材料制成。將單向閥設(shè)置在1/2圈閥門的上游，以阻止反向的水流由套筒接合件流到供應(yīng)管線中?？蛇x的壓力釋放機構(gòu)使得存留在閥門組件下游的水可以由閥門組件排出。


從詳細的描述和附圖中將會更充分地理解本發(fā)明，在附圖中圖1是一個1/4圈無結(jié)霜龍頭組件的側(cè)視圖；圖2是圖1中所示的1/4圈無結(jié)霜龍頭組件的部件分解視圖；圖3A和3B是在無結(jié)霜龍頭組件中使用的1/4圈閥門芯筒組件的正視圖；圖4是在圖3A和3B所示的無結(jié)霜龍頭組件中使用的1/4圈閥門芯筒組件的部件分解透視圖；圖5A和圖5B是沿著圖3B所示的線V-V取的剖面圖，示出了1/4圈閥門芯筒組件的工作；圖6A和圖6B是1/4圈閥門芯筒組件的穿過圖3A的線V I-VI取的剖面圖；圖7是1/4圈閥門組件的一部分的部件分解透視圖，該組件包括閥門芯筒組件和閥桿組件；圖8是在圖7中所示的1/4圈閥門組件的剖面圖；圖9是用于1/4圈閥門組件的U形(填充)密封件的剖面圖；圖10A和10B分別是與1/4圈閥門組件一起使用的連接器的剖面圖和底視圖；圖11是與1/4圈閥門組件一起使用的閥桿的頂視圖；
圖12是按照本發(fā)明的1/2圈閥門芯筒組件的部件分解透視圖；圖13是在例如圖16所示的1/2圈無結(jié)霜龍頭組件中使用的單向閥的剖面圖；圖14是按照本發(fā)明在圖12中所示的顛倒以后示出的1/2圈可旋轉(zhuǎn)閥件的等角投影圖；圖15是按照本發(fā)明在圖12中示出的1/2圈靜止閥件的等角投影圖；已經(jīng)圖16是按照本發(fā)明的1/2圈閥門的剖面圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種無結(jié)霜閥門。圖1-11示出了一種1/4圈無結(jié)霜閥門。圖12-16示出了一種1/2圈的閥門。
1/4圈的閥門參見圖1，無結(jié)霜龍頭10包括連接到一個套筒組件14上的一個基座龍頭組件(asill-cock)或套筒接合(或龍頭)組件(spigotassembly))12。進一步把套筒接合組件12連接到一個手把組件16上。套筒接合組件12是一個中空的單體結(jié)構(gòu)，該組件最好由不銹鋼，鍍 的黃銅或者本領(lǐng)域技術(shù)人員知道的任何其它材料鑄制而成，這些材料是耐用的，并且可以經(jīng)受極端的氣候條件。套筒接合組件12包括一個排水管道18，此管道有帶螺紋的部分20，用來接納一個軟管或者人們可能想要裝結(jié)到該無結(jié)霜龍頭組件10上的任何其它裝置。套筒接合組件12也包括一個凸緣件22。此凸緣件22用來將套筒接合組件12緊固到墻壁或者把無結(jié)霜龍頭組件10裝結(jié)到其上的其它隔板上。而且，套筒接合組件12包括由一個帶螺紋的帽蓋26覆蓋的一個提升閥殼24。該提升閥殼體24包圍著一個提升閥組件25和O形環(huán)27，它們的功能是用做一個真空阻斷裝置。
套筒組件14是一個中空管道，它具有一個上游部分28和一個下游部分30。下游部分30與套筒接合組件12處于流體連通狀態(tài)，并且通過焊接，錫焊，釬焊，銅焊或者類似技術(shù)把此部分固定到套筒接合組件12上。上游部分28包括帶螺紋的部分32，從而可以通過位于一個結(jié)構(gòu)比如建筑物內(nèi)的一個輸入管道(未示出)將該無結(jié)霜龍頭組件連接到水源8上。替代地，可以用其它傳統(tǒng)的裝置將上游部分28適于流體連通地連接到輸入管道上。
套筒組件14的長度最好為4到14英寸。然而，應(yīng)當(dāng)理解，套筒組件可以是任何長度，只要位于套筒組件14的上游部分28內(nèi)的閥門芯筒組件42(在圖2中示出)被設(shè)置在住房的墻壁或隔板內(nèi)就可以，使得閥門芯筒組件42可以經(jīng)受比較溫暖的溫度，從而不會凍冰。
手把組件16可以是本領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)知道的任何類型的手把。它可以由金屬，塑料或者任何其它材料制成，這些材料是耐用的并有適當(dāng)?shù)膹姸?，以使得在無結(jié)霜龍頭組件10的使用中可以有長的使用壽命。如在圖2中最清楚地看到的那樣，手把組件16連接到一個閥桿組件40上。使用一個緊固件36比如螺絲，鉚釘或者類似件把銘牌37和手把17固定到壓緊螺母34上。壓緊螺母34把閥門芯筒組件42和閥桿組件40固定在套筒接合組件12和套筒14內(nèi)部，且通過由橡膠，塑料或者其它適用的密封材料制成的一個(填充)密封件35防止水由手把組件16泄漏。壓緊螺母34是一個圓柱形件，并且是中空的，從而可以容納閥桿40的致動(或驅(qū)動)部分38。
將閥桿40設(shè)置在無結(jié)霜龍頭組件10內(nèi)，更具體地說，設(shè)置在套筒組件14和套筒接合組件12內(nèi)。因為將手把組件16連接到閥桿40上，所以當(dāng)將手把17旋轉(zhuǎn)到“開”或“關(guān)”的位置時，閥桿40的致動部分38以及因此整個閥桿40也在套筒組件14內(nèi)旋轉(zhuǎn)，致動(或致動)閥門芯筒組件42。除了致動部分38以外，閥桿40進一步包括一個閥門連接部分44，用它將閥桿40連接到閥門芯筒組件42上。通過一個滑動板57，U形(填充)密封件59和一個緊固件46比如螺絲，鉚釘或類似件把閥門芯筒組件42固定到閥桿40的閥門連接部分44上。將閥桿40和閥門組件42配裝在套筒組件14內(nèi)。
現(xiàn)在參見圖3A，3B和4，將描述閥門芯筒組件42。如可以在圖3A和3B中最清楚地看到的那樣，閥門芯筒組件42包括一個殼體48，它包括一個閥門外殼50和一個閥座52。閥門外殼50是一個圓柱形的中空部件，它包括在徑向上的出口54。最好，由黃銅或者在無結(jié)霜龍頭組件10的使用壽命期間內(nèi)將不會退化的任何其它材料構(gòu)成閥門外殼50。更可取地，閥門外殼50由將不與閥門輸送的水或流體中可能存在的任何成分進行化學(xué)反應(yīng)的材料制成。出口54使得水或者閥門用于的任何其它流體可以流出閥門外殼48，并且向下游朝向套筒接合組件12流動。在殼體48中也包括一個轉(zhuǎn)子56，把該轉(zhuǎn)子配裝在閥門外殼50內(nèi)，并且可以轉(zhuǎn)動地支承在閥門外殼50內(nèi)。轉(zhuǎn)子56基本上是閥桿40的一個延伸部，其伸展到芯筒48內(nèi)。轉(zhuǎn)子56最好由黃銅制成，并且它包括一個孔58，用來接納一個緊固件46比如螺絲，鉚釘或類似件，用來把閥門組件42固定到閥桿40的閥門連接部分44上。
使閥座52與閥門外殼50接合，并且閥座52是一個中空的圓柱形件。閥座52也最好由黃銅制成。如閥門外殼50那樣，閥座52也最好由在無結(jié)霜龍頭組件10的使用壽命期間內(nèi)將不會退化的、或者將不與水或流體中的成分進行化學(xué)反應(yīng)的任何其它材料制成。閥座52包括一個帶螺紋的部分60(見圖4)，用此帶螺紋的部分將閥座52與閥門外殼50可松開地固定在一起。閥座52也最好包括一對O形環(huán)62。雖然在圖3A和3b中示出了兩個O形環(huán)62，但是應(yīng)當(dāng)理解，對于實現(xiàn)本發(fā)明來說不要求兩個O形環(huán)62?？梢栽O(shè)置一個O形環(huán)62，以進一步防止在無結(jié)霜龍頭組件10中產(chǎn)生任何泄漏。
現(xiàn)在參見圖4，現(xiàn)在將描述包含在閥門外殼和閥座50和52內(nèi)的閥門芯筒組件42。除了閥門外殼50，閥座52和轉(zhuǎn)子56以外，閥門芯筒組件42還包括一個閥件64和一個單向閥66。閥件64設(shè)置在上游，并且使它在閥門外殼50內(nèi)與轉(zhuǎn)子56接合。另一對O形環(huán)68在轉(zhuǎn)子56與閥門外殼50之間提供密封。雖然示出的是兩個O形環(huán)68，但是一個單個的O形環(huán)68足以在轉(zhuǎn)子56與閥門外殼50之間提供有效的密封。
閥件64是一個1/4圈的閥件，它具有兩個閥件70和80。一個可旋轉(zhuǎn)的件70最好是一個由兩個在其中形成有凹入部74的凸緣72所確定的蝶形盤。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到，可旋轉(zhuǎn)的件70的形狀可以改變，比如使件的形狀與靜止盤80類似，或者為其它形狀。可旋轉(zhuǎn)的件或盤70進一步包括設(shè)置在鄰近凸緣72處的入口76。可旋轉(zhuǎn)的件70的凹入部74與轉(zhuǎn)子56的一對叉形件78接合。閥件64的第二閥件80是一個靜止盤80，它具有兩個通孔82。該靜止盤80包括一對桿件84，這些桿件由靜止盤80的周邊向外伸展，并且與位于殼件50的內(nèi)表面上的凹陷(未示出)接合。桿件84與閥門外殼50接合，以防止在其中轉(zhuǎn)動。當(dāng)使閥桿40，轉(zhuǎn)子56，以及因此可旋轉(zhuǎn)的盤70相對于靜止盤80旋轉(zhuǎn)90℃時，靜止盤80的通孔82與可旋轉(zhuǎn)的盤70的入口76協(xié)調(diào)一致。通過在閥門外殼50的內(nèi)表面上形成的止動件86(見圖5A和5B)防止可旋轉(zhuǎn)的盤70轉(zhuǎn)動超過90℃。更具體地說，止動件86防止轉(zhuǎn)子的叉形件78在閥門外殼50內(nèi)轉(zhuǎn)動大于90℃。
閥件64的盤70，80最好由陶瓷材料制成。使用陶瓷材料是有利的條件在于，陶瓷材料有相當(dāng)大的惰性，并且是強度很大的材料。這樣，盤70和80將不會由于通過該閥門組件42傳輸?shù)乃蛄黧w中可能包含的成分而隨時間退化。進而，陶瓷材料是耐劃傷的，可以防止這些盤在無結(jié)霜龍頭10的整個壽命期間被損壞。雖然在本發(fā)明中使用陶瓷材料是優(yōu)選的，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以設(shè)想使用其它材料。例如，盤可以由高強度的聚合物，黃銅，不銹鋼，或者任何其它適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞?br> 閥門芯筒組件42包括例如由聚合物材料或者塑料比如聚丙烯，聚苯乙烯或者聚乙烯制成的一個單向閥66，并且將該單向閥在閥門芯筒組件42的閥座52內(nèi)設(shè)置在閥件64的上游(即在水源8與閥件64之間)。替代地，可以將單向閥66設(shè)置在一個單向閥座49內(nèi)，將該單向閥座設(shè)置在閥門外殼50與閥座52之間(見圖7)。在這個替代的實施例中，單向閥座49是另一個圓柱形件，它由與閥門外殼50和閥座52相同的材料(例如黃銅)制成。為了把單向閥座49連接到閥門外殼50和閥座52上，該單向閥座49最好包括一對帶螺紋的部分53和55，這些帶螺紋的部分與閥門外殼50和閥座52的帶螺紋部分接合。否則，可以通過焊接，銅焊或者類似技術(shù)把單向閥座49連接到閥座52上。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)采用單向閥座49時，在閥座52中可能希望包括一個彈簧51。這個彈簧51在單向閥座49中支承著單向閥66，并且當(dāng)在無結(jié)霜龍頭10內(nèi)出現(xiàn)反向壓力時防止單向閥66移入閥座52中。
單向閥66包括一個圓柱形件88(見圖6A)，并且通過一個墊片90將單向閥66與閥件64分開，該墊片最好由硅樹脂或橡膠制成。單向閥66進一步包括一個彈簧92和一個柱塞94(在圖6A和6B中示出)，通過水的流動致動彈簧和柱塞。一個O形環(huán)95圍繞著柱塞94，以在柱塞94和無結(jié)霜龍頭10處于關(guān)閉狀態(tài)時防止出現(xiàn)泄漏。利用單向閥66來防止出現(xiàn)虹吸作用，并且釋放反向壓力。在防止出現(xiàn)虹吸作用方面，當(dāng)在柱塞94兩端存在一個負(fù)的壓力差時，單向閥66防止水通過閥門芯筒組件42反向流動和重新進入位于建筑物內(nèi)的進入管道的水供應(yīng)裝置中。因此，將單向閥66設(shè)置在閥件64的上游是有利的。
現(xiàn)在將描述按照本發(fā)明的無結(jié)霜龍頭組件10的工作。為了打開無結(jié)霜龍頭閥門組件10，在第一方向上旋轉(zhuǎn)手把17(見圖2)。因為閥件64是一個1/4圈閥門，所以手把17僅只轉(zhuǎn)動90℃就可以將閥件64旋轉(zhuǎn)到一個打開位置。手把17致動閥桿40和轉(zhuǎn)子56，以使閥件64的可旋轉(zhuǎn)的盤70轉(zhuǎn)動1/4圈或者90℃。在圖5A和5B中示出了閥件64的這個1/4圈的動作。當(dāng)使可旋轉(zhuǎn)的盤70轉(zhuǎn)動90℃時，可旋轉(zhuǎn)的盤70的入口76與靜止盤80的通孔82對準(zhǔn)，使得水可以流過。
當(dāng)使可旋轉(zhuǎn)的盤70的入口76與通孔82對準(zhǔn)時，在柱塞94的兩端存在一個正的壓力差。這個正的壓力差朝向圓柱形件88壓縮該彈簧，并且將柱塞94致動到一個打開位置(見圖6A)。當(dāng)柱塞94處于打開位置時，使得來自水源8比如位于建筑物內(nèi)的進入管道的高壓水可以朝向單向閥66流動，并且通過單向閥66。對于在居民或商業(yè)應(yīng)用中的使用，最好將單向閥設(shè)計成適應(yīng)120psi或者更低的水壓。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以修改本發(fā)明的閥門設(shè)計，從而可以適應(yīng)更高的水壓。更具體地說，可以加大芯筒48，閥件64以及單向閥66的部件，或者增加這些部件的強度，以適應(yīng)更高的壓力。
高壓水流過打開的單向閥66，朝向1/4圈的閥件64。水流過彼此對準(zhǔn)的通孔82和盤70的入口76，并且進入芯筒48的殼件50中。隨后，水通過出口54流出芯筒48的殼件50，并且進入套筒組件14。隨后，水圍繞閥桿40流動，并且流過套筒件14向下游朝向套筒接合組件12流動，且由排水管道20流出。
為了關(guān)閉閥門組件42，并且將無結(jié)霜龍頭10關(guān)掉，在第二方向即相反的方向上將手把17旋轉(zhuǎn)一個1/4圈。手把17再一次致動閥桿40和轉(zhuǎn)子56，以將可旋轉(zhuǎn)的盤70轉(zhuǎn)動90℃達到一個關(guān)閉位置。圖6A示出了1/4圈的閥門10的一個關(guān)閉位置，而圖6B示出了一個打開位置。參見圖6B，可以看到，可旋轉(zhuǎn)的盤70的入口76和靜止盤80的通孔82變成不對準(zhǔn)的狀態(tài)，并且阻止水流過該1/4圈的閥門64。這樣，在閥門組件42與水源8之間就將存在一個反向壓力或者負(fù)的壓力差(見圖1)。這個負(fù)的壓力差使得彈簧91可以減壓，造成單向閥66的柱塞94“進入”一個關(guān)閉位置，并且阻止仍然在閥門芯筒48下游的水由于虹吸作用返回進入管道中。
在圖7-11示出的本發(fā)明中，閥桿40的形式為一個中空管，它帶有在它的閥門連接部分44形成的一個連接器41。該連接器41由與閥桿40相同的材料(例如黃銅)制成，并且形狀為圓柱形。該連接器41的上游是包括一個U形(填充)密封件59的滑動板57。將滑動板57可滑動地支承在轉(zhuǎn)子56上，用以進行軸向運動，為的是將通過連接器41形成的水通道密封起來，如下面將描述的那樣?；瑒影?7最好由塑料或橡膠制成。如在圖9中所示，U形密封件59是一個錐形或者冠狀形的頸圈，它具有傾斜或者在下游方向上在對角線上向外伸展的一單一側(cè)壁61。最好，該U形密封件59由橡膠制成，或者它是聚合物的。該U形密封件59的直徑最好比套筒組件14的管道的直徑小，從而在側(cè)壁61的邊緣63與管道的內(nèi)徑之間存在一個小的間隙。
當(dāng)閥門芯筒組件42處于打開位置時(見圖6B)，水由閥門外殼50的徑向上的出口54流出，并且向下游朝向套筒接合件12流動。隨著水向下游流動，水與U形密封件59接觸(見圖8)，并且使U形密封件59和滑動板57朝向連接器41位移。一旦滑動板57貼靠在連接器41上，水的動量使得U形密封件59的側(cè)壁61在徑向上向里面偏轉(zhuǎn)(見圖9)，使得水朝向閥桿40流動(見圖8)。這使得水可以繼續(xù)圍繞著U形密封件59向下游朝向套筒接合件12流動。然而，由于U形密封件59的存在，圍繞U形密封件59的水流稍微受到限制，并且因此變得比較平緩，從而減小了因無結(jié)霜龍頭10處在它的打開位置所發(fā)出的噪音。在這方面，應(yīng)當(dāng)理解的是，不需要將U形密封件59設(shè)置在滑動板57上，而可以將它設(shè)置在閥門外殼50的徑向上的出口54下游的任何位置。更具體地說，可以在閥門外殼50，轉(zhuǎn)子56或者閥桿40的一部分上形成U形密封件59，它仍然可以實現(xiàn)使水流變得比較平緩的功能，以減小在無結(jié)霜龍頭10工作期間所產(chǎn)生的噪音。
滑動板57和U形密封件59的使用也幫助釋放閥門組件42下游的壓力。更具體地說，在無結(jié)霜龍頭10的使用期間，使用者通常把一個帶有噴嘴的軟管連接到套筒接合件12上，以控制通過軟管的水流量。這樣，當(dāng)閥門組件42和噴嘴都處于關(guān)閉位置時，在閥門組件42的下游會產(chǎn)生一個壓力(即，反向壓力)，這個壓力可以對閥門組件42和無結(jié)霜龍頭10的部件施加應(yīng)力。雖然將無結(jié)霜龍頭10的部件設(shè)計成能夠經(jīng)受典型大小的這種反向壓力，但是當(dāng)出現(xiàn)軟管被卷曲，被踩踏，被過度驅(qū)動等情況時，可能會發(fā)生問題。具體地說，這可能造成出現(xiàn)過大的反向壓力，發(fā)展到可能損壞閥門組件42和無結(jié)霜龍頭10的部件。
因此，滑動板57的功能是提供壓力釋放功能。具體地說，當(dāng)反向壓力足夠大時，U形密封件59和滑動板57反過來向上游朝向轉(zhuǎn)子56滑動。這種相對的滑動使滑動板57的攜帶的一個密封件75移動，以暴露出一個通過連接器41形成的通道63。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到，U形密封件59不會將閥桿組件40上的通道65密封起來，使得當(dāng)滑動板57向上游移動時位于滑動板57與閥門組件之間的水可以流動。
參見圖10A和10B，可以看到，連接器41包括一個管道65，它與中空閥桿40處于流體連通狀態(tài)。當(dāng)使滑動板57向上游位移時，管道65被暴露出來，通過管道65并且通過中空閥桿40建立了一個由套筒組件14的下游位置30通過連接器41的排水通道。水或者可以通過位于手把17內(nèi)的閥桿40的管道65流出，或者通過閥桿40繼續(xù)向下游流動并通過手把17中的一個開孔流出，其中緊固件(或緊固裝置)36將手把17連接到閥桿40上。在這方面，因為連接到手把17上的閥桿40的致動部分38具有一個非圓形的正方體(或者星形體73)(見圖11)，所以水可以通過手把17流出。然而，由于閥桿40的致動部分38的非圓形的形狀73，所以水可以通過凸起部69圍繞緊固件36流動，并且流出手把17。因此，水通過手把17的泄漏可以釋放在無結(jié)霜龍頭10中可能出現(xiàn)的反向壓力。
在滑動板57與閥門外殼50之間可以設(shè)置一個彈簧71。這樣，在由作用在滑動板57和U形密封件59上的壓力所產(chǎn)生的作用力比彈簧71的偏置作用力大的情況下，通過水的反向壓力將使滑動板57僅可以向上游移動。在這方面，彈簧71的彈簧常數(shù)在0.025到0.075N/mm的范圍內(nèi)是優(yōu)選的，最可取地，大約為0.05N/mm。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到彈簧常數(shù)可以隨著滑動板57的幾何形狀改變。通過在滑動板57與轉(zhuǎn)子56之間設(shè)置彈簧71，連接器41中的管道65將僅在可能損壞無結(jié)霜龍頭10的極端反向壓力的情況下才會暴露出來。
1/2圈的閥門在圖12-16中示出了一個1/2圈的無結(jié)霜閥門組件，用附圖標(biāo)記100整體地標(biāo)記該組件。半圈的閥門組件100在實際上所有的方面與在圖1-11中所示的1/4圈的無結(jié)霜閥門組件10類似，區(qū)別只在于在閥門芯筒組件中所采用的閥件的構(gòu)形不同。圖12示出了用于按照本發(fā)明的1/2圈閥門的閥門芯筒組件的部件分解透視圖，該芯筒組件整體地用附圖標(biāo)記102表示。圖16示出了完全組裝起來的閥門芯筒組件102。閥門的各部件的平衡如上面聯(lián)系著1/4圈的閥門組件詳細地示出和討論過的那樣。如下面將更詳細地討論的那樣，本發(fā)明的原理可以應(yīng)用于實際上可以旋轉(zhuǎn)直到180℃的任何閥門，唯一的差別是在閥門芯筒組件102中的靜止閥件和可旋轉(zhuǎn)閥件中的通孔和水通道的構(gòu)形不同。
參見圖12，閥門芯筒組件102包括一個靜止閥件104和一個可旋轉(zhuǎn)閥件106。在圖14中更詳細地示出了可旋轉(zhuǎn)閥件106，而在圖15中更詳細地示出了靜止閥件104。如在圖12，14和15中所示，將可旋轉(zhuǎn)閥件106設(shè)置在頂部，它可以相對于靜止閥件104轉(zhuǎn)動，或者使水可以流過閥件104和106，或者阻止水通過。
如在圖12和15中所示，靜止閥件104包括在靜止閥件104的半圓形部分中形成的一個或多個通孔107。圖14以顛倒后的圖示出了可旋轉(zhuǎn)閥件106。如圖所示，將可旋轉(zhuǎn)閥件106形成為一個大致圓形或者圓柱形部件，其帶有一個斜面部分110，此斜面部分形成一個水通道。在可旋轉(zhuǎn)閥件106的一個半圓形部分中類似地形成水通道110。這樣，當(dāng)在第一方向上將可旋轉(zhuǎn)閥件106轉(zhuǎn)動180℃時，水通道110將與一個或多個通孔108對準(zhǔn)，從而形成用于閥門的一個打開位置，并且容許水可流過兩個閥件104，106。相反，在相反的方向上轉(zhuǎn)動可旋轉(zhuǎn)閥件106將引起水通道110被靜止閥件104的實心部分112關(guān)閉，從而阻止水流過閥件104，106。
應(yīng)當(dāng)理解，可以設(shè)想在四分之一圈閥門與半圈閥門之間的其它實施例。在這些其它實施例中，將靜止閥件104的構(gòu)形做成有比靜止閥件104的半圓形部分小的通孔，并且在比閥件106的半圓形部分小的部分中類似地形成水通道。例如，對于1/3圈的閥門或者其它閥門，可以將靜止閥件104的構(gòu)形做成有一個通孔，它覆蓋盤形的靜止閥件104的三分之一或者120℃。類似地將可旋轉(zhuǎn)閥件的構(gòu)形做成使得在第一方向上它的水通道與靜止閥件中的通孔對準(zhǔn)，并且在一關(guān)閉方向上被阻斷，其中在打開位置與關(guān)閉位置之間的差別例如為三分之一圈。實際上，通過改變靜止閥件104和可旋轉(zhuǎn)閥件106的構(gòu)形可以實現(xiàn)無限數(shù)目的實施例。
參見圖12，可旋轉(zhuǎn)閥件106和靜止閥件104形成閥門芯筒組件102的一部分。特別是，將可旋轉(zhuǎn)閥件106設(shè)置在靜止閥件104的頂部，并且將可旋轉(zhuǎn)閥件106的構(gòu)形做成可以轉(zhuǎn)動。可旋轉(zhuǎn)閥件106進一步包括一個狹縫114，用來接納閥桿118的一個延長的舌形件116。如上面討論過的那樣，把閥桿118裝接到手把(未示出)上。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)動手把時，閥桿118和可旋轉(zhuǎn)閥件106將會一起轉(zhuǎn)動。
通過由一個上殼體120和一個下殼體122形成的殼體裝放可旋轉(zhuǎn)閥件106和靜止閥件104，以及閥桿118。把上殼體120做成有一個通孔124，用來接納閥桿118的一個延長軸126。上殼體120也包括一個徑向上設(shè)置的水通道126，與上面示出并描述過的用于1/4圈閥門芯筒的通道類似。如在圖16中所示，上殼體120的內(nèi)部121形成有螺紋，使得可以將它固定到下殼體122的一個帶螺紋的部分130上。使用一個橡膠墊片143將下殼體122相對于上殼體密封起來。多個O形環(huán)123，127和129將閥桿118相對于上殼體120密封。一個夾子141將閥桿118固定到上殼體120上。
下殼體122也形成用于單向閥130的一個閥座。如最清楚地在圖16中所示出的那樣，下殼體122也包括一個帶螺紋的部分137，它適于固定到一芯筒座135的一個帶螺紋的部分133上(見圖12)。將單向閥組件131和一個彈簧136夾在下殼體122和芯筒座135內(nèi)。使用一個O形環(huán)將下殼體組件122密封到芯筒座135上。
在圖1 3中詳細地示出了單向閥組件131。如圖所示，單向閥組件131包括一個柱塞137和一個偏置彈簧139。用箭頭150示出了來自水源的水流方向。在把閥門打開的條件下，來自水源的水壓力推動柱塞137離開它的座，使得水可以流動，從而壓縮彈簧139。當(dāng)把閥門旋轉(zhuǎn)到一個關(guān)閉位置時，柱塞137兩端的壓力相等，從而被壓縮的偏置彈簧139把柱塞137偏置到一個如在圖13中所示的關(guān)閉位置或座放的位置。這樣，單向閥131防止水供應(yīng)源受到來自外部來源的污染。
對本發(fā)明的描述本質(zhì)上只是示例性的，因此，希望將不偏離本發(fā)明要點的變化包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。這些變化不應(yīng)視為偏離了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種閥門芯筒組件，它包括具有入口和出口的殼體；設(shè)置在所述閥門殼體內(nèi)的閥件，其可旋轉(zhuǎn)地經(jīng)過至少180℃在關(guān)閉位置與打開位置之間定位，以選擇性地使得能夠由所述入口流體連通到所述出口，所述閥件包括第一閥件和設(shè)置在下游且關(guān)于所述第一閥件可旋轉(zhuǎn)定位的第二閥件，所述第一閥件具有在其中形成的第一通道，其中當(dāng)所述閥件處于所述打開位置時，所述通道與在所述第二閥件中形成的第二通道對準(zhǔn)，當(dāng)所述閥件處于所述關(guān)閉位置時，所述第二閥件阻斷所述第一通道。
2.一種無結(jié)霜龍頭，它包括設(shè)置在細長管道的第一端的套筒接合件；設(shè)置在所述細長管道的第二端的閥門組件，所述閥門組件包括設(shè)置在殼體內(nèi)的閥件，其可旋轉(zhuǎn)地經(jīng)過至少180℃在關(guān)閉位置與打開位置之間定位，以選擇性地使得能夠由入口流體連通到出口，所述閥件包括第一閥件和設(shè)置在下游且關(guān)于所述第一閥件可旋轉(zhuǎn)定位的第二閥件，所述第一閥件具有在其中形成的第一通道，當(dāng)所述閥件處于所述打開位置時，所述通道與在所述第二閥件中形成的第二通道對準(zhǔn)，當(dāng)所述閥件處于所述關(guān)閉位置時，所述第二閥件阻斷所述第一通道，且所述閥門組件還包括設(shè)置在所述殼體內(nèi)在所述殼體的入口與所述閥件之間的單向閥，以選擇性地阻止由所述入口流體連通到所述閥件；閥桿，其由所述第一端延伸到所述閥件，從而通過所述閥桿可旋轉(zhuǎn)地將所述閥件定位；以及設(shè)置在所述閥桿上的滑動板，它包括帶有可變形的側(cè)壁的頸圈，當(dāng)所述閥件定位在所述關(guān)閉位置與所述打開位置之間時，所述滑動板可滑動地在所述閥桿上定位。
3.按照權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，其還包括設(shè)置在所述殼體內(nèi)在所述入口與所述閥件之間的單向閥，以選擇性地阻止由所述出口流體連通到所述入口。
4.按照權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述第一閥件包括固定在所述閥門殼體內(nèi)的第一盤，而所述第二閥件包括在所述閥門殼體內(nèi)可相對于所述第一盤可旋轉(zhuǎn)定位的第二盤。
5.按照權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，通過在所述第一閥件中的半圓形的孔形成所述第一通道。
6.按照權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，通過在所述第二閥件中軸向上形成的弧形凹入部形成所述第二通道。
7.按照權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，其還包括設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上的連接器，所述連接器包括排水管道。
8.按照權(quán)利要求2所述的無結(jié)霜龍頭，其特征在于，所述第一閥件包括固定在所述閥門殼體內(nèi)的第一盤，而所述第二閥件包括在所述閥門殼體內(nèi)可相對于所述第一盤可旋轉(zhuǎn)定位的第二盤。
9.按照權(quán)利要求2所述的無結(jié)霜龍頭，其特征在于，通過在所述第一閥件中的半圓形的孔形成所述第一通道。
10.按照權(quán)利要求2所述的無結(jié)霜龍頭，其特征在于，通過在所述第二閥件中軸向上形成的弧形凹入部形成所述第二通道。
11.按照權(quán)利要求2所述的無結(jié)霜龍頭，其特征在于，其還包括設(shè)置在所述閥桿上的連接器，所述連接器包括排水管道。
12.一種閥門，它包括具有入口和出口的殼體；設(shè)置在所述殼體內(nèi)在所述入口與所述出口之間的閥件，所述閥件包括第一閥件和第二閥件，所述第二閥件設(shè)置在所述第一閥件的下游且關(guān)于所述第一閥件可旋轉(zhuǎn)地定位，從而在所述第一閥件中形成的第一通道可與在所述第二閥件中軸向上形成的弧形凹入部對準(zhǔn)；以及設(shè)置在所述入口與所述閥件之間的單向閥。
13.按照權(quán)利要求12所述的閥門，其特征在于，通過與所述第二閥件接合的轉(zhuǎn)子使得所述第二閥件關(guān)于所述第一閥件可旋轉(zhuǎn)定位。
14.按照權(quán)利要求13所述的閥門，其特征在于，其還包括滑動板，所述滑動板包括設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上的形成可變形的側(cè)壁的環(huán)形頸圈，所述滑動板可滑動地在所述轉(zhuǎn)子上定位。
15.按照權(quán)利要求12所述的閥門，其特征在于，所述第二閥件可旋轉(zhuǎn)地經(jīng)過180℃相對于所述第一閥件定位。
16.一種包括按照權(quán)利要求12所述的閥門的無結(jié)霜龍頭。
全文摘要
一種無結(jié)霜龍頭，它有一包括排水通道的套筒接合組件，其包括一套筒組件以及一閥門組件。該閥門組件包括一個1/2圈的閥門，一個單向閥和一個壓力釋放機構(gòu)。該閥門包括構(gòu)形成帶有一水通道的一個可旋轉(zhuǎn)閥件和帶有通孔的一靜止閥件?？尚D(zhuǎn)閥件構(gòu)形成在半圓形的部分中有一水通道。靜止閥件構(gòu)形成在其半圓形部分中具有通孔。通過在第一方向上使可旋轉(zhuǎn)閥件轉(zhuǎn)動180°，使水通道與通孔對準(zhǔn)，達到打開狀態(tài)，通過在第二方向上使可旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動180°，使水通道與通孔不對準(zhǔn)，達到關(guān)閉狀態(tài)。將單向閥設(shè)置在1/2圈閥門的上游，阻止反向的水流由套筒接合件流到供應(yīng)管線中。壓力釋放機構(gòu)使得存留在閥門組件下游的水可以由閥門組件排出。
文檔編號F16K99/00GK1987172SQ200610168670
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者J·李, P·伯克曼 申請人:B和K工業(yè)公司