[发明专利]具有节水功能的混合阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种基本由与收集系统相联的混合阀组成的水混合系统，该收集系统实现了室内系统的节水。本发明优选被用在城市建筑工业，以及更准确地说，被用在家用水系统上。

发明背景

家用常规混合阀促进两股水流(一股热水流和另一股冷水流)的混合，以便允许阀出口处的混合水处于符合使用者要求的温度，该温度范围在到达混合阀的冷水流温度和热水流温度之间。然而，家用常规混合阀具有助长可饮用水流失的缺点，即：当使用者在混合阀出口处需要热的或部分热的水时，在阀入口处却没有热水存在，而出口水是冷的或部分冷的，因而不能满足使用者的需要，并且可饮用水常常被直接排入污水系统。

在阀入口处不存在热水背后的原因与热水源(通常是锅炉或热水器)和混合阀之间的管道体积相关，因此在阀出口处对热水或部分热的水的需求与热水到达混合阀入口处之间需要经过一段时间。

当热水需求发生在此前没有热水需求发生的期间之后，因而相应地在热水分配管中一开始充满冷水的情况下，阀入口处缺少热水就会被察觉到，这与本文提出的系统相关。在指定的等待时间期间，流出阀的冷的或部分冷的可饮用水不满足使用者对温度的要求，因而通常被直接排入污水系统。

因此，考虑到装置的节水，有必要提出一种替代使用常规混合阀的系统的可选系统，允许对在给定时间内通过热水入口进入混合阀的冷的或部分冷的可饮用水进行利用，不然这些可饮用水通常被直接排入污水系统。这种可替代系统应该可应用于一般的家用系统，并且它们与传统的混合阀系统相比，在操作上以及与之相关的安装方面应该没有什么显著的区别。

时至今日，已经提出了一些实现家用系统节水的系统，与本发明最相关的文献在下面按照年代顺序进行叙述：

US4750472公开了一种基于热水闭合回路的系统，其(通过泵)强制热水循环通过热水分配系统，以便保证在接收热水的装置的入口处(或入口处附近)存在热水。这是一种试图部分地解决与本发明所要解决的问题相同的问题的系统，但是这两种系统截然不同。US4750472中提出的系统使用了由电动马达驱动的泵来强制水返回至收集池，而本发明中的这个问题则通过纯机械系统的方式来解决，无需使用任何类型的泵，从而提供了不需要任何额外电力系统和相关电源的优点。

US4922943公开了一种用于离开家用或工业用混合阀的水的回流和收集系统，利用出口水流不被使用的那段短时间(例如：在家用系统中，“冲洗和打肥皂”的时间)，从而不用为出口水不被使用的那段短时间之后的一次新的使用而调节流量和出口温度。每个热水装置包括带有两个稳定位置的额外的阀，通过该额外的阀确定装置是否应该正常操作还是应该处于回流模式和节约热水。该系统的主要目的是在调节流动和温度达到使用要求的时间段内节约水，它与本文提出的系统有明显的不同。利用US4922943提出的系统，以通常的洗浴操作为例，只有在洗浴的开始时，流动和温度被调节成使用者的要求，而在不需要水的洗浴步骤，流出阀的水被迫流动到收集系统，阀的正常功能(为了洗浴操作的水出口)或水收集功能均由额外的阀设置，该额外的阀与热水使用装置相联。以此方式，与将流动和温度调节到使用者要求的时间段相关的水损失只发生一次，即在洗浴开始的时候，而不是在每个需要水的洗浴阶段的开始。

借助于US4922943中提出的系统，要求对使用热水的装置进行改变，以便使它们每个都包括带有两个稳定位置的额外的阀，并且还需要高收集容量，因为不但需要收集与将系统调节到使用者要求的初始调节相应的水，而且需要收集与水流入阀但还没有被使用者使用期间相应的水(在此期间，所述额外的阀被转动以便引导水离开阀进入收集系统)。本文提出的系统在使用热水的设备上不需要任何额外的装置，不需要使用者操作以选择何时水必须以正常使用模式流动或流到收集系统(根据混合阀中热水入口温度，操作模式是自动的)，并且所需的收集容量只对应容纳在热水供给管中的水体积，所述热水供给管布置在热水源和混合阀之间。