[发明专利]冷热水混合装置

说明书

本发明涉及一种将冷热水混合然后排出混合水的冷热水混合装置，特别是涉及一种在壳套结构上具有特色的冷热水混合装置。

在冷热水混合阀栓这样的冷热水混合装置中，为了使从热水源和冷水源分别供给的热水和冷水以适当的比例混合并将所需温度的混合水排出，在其内部形成让热水和冷水通过的热水通道和冷水通道以及使流入的冷热水混合的混合室和把混合水排出的混合水通道。

目前，这些流体通道是由整体成型地将隔壁设置在铸件的阀栓本体(壳体)内而形成的(例如，特公昭58-40060号公报)。铸件的本体壳体虽然具有能够比较自由地设计内部流体通道形状的优点，但存在作为整体的外形变大同时重量也增加的问题。

为此开发出了另一种冷热水混合装置，这种装置用中空金属管材代替铸件制本体壳体来构成本装置的壳体，把一中空内套插入该管材内，在管材与内套之间的空间形成流体通道(US专利No4,610,393)。

在用这种管材和被插入到该管材内的内套的冷热水混合装置中，在管材上开设了分别与供热水通道、供冷水通道及混合水排出通道联通的开孔，而在内套上也开设了分别与供热水通道、供冷水通道及混合水排出通道联通的通水孔。管材上的孔和内套上的通水孔配置成分别靠近与供热水通道、供冷水通道及混合水排出通道相对应的位置处，通过在各个开孔、通水孔之间的圆周上配置密封部件(O型圈)，在管材的轴向上间隔成热水通道、混合水通道及冷水通道。

在该冷热水混合装置中，在内套内组合配置了调整混合水排出量的开关阀及具有为对应设定温度自动地调整冷热水混合比的自动温度调节功能的混合阀。    

因此，通过联通供热水通道的开孔和通水孔流入内套的热水及通过联通供冷水通道的开孔和通水孔流入内套的冷水经混合阀以适当的混合比混合，通过操作开关阀，即可从混合水排出通道中流出。

使用管材和内套的冷热水混合装置与使用铸件制的本体壳体相比，其优点是可使外形尺寸小型化且可减轻重量。

然而，由于在内套的外周围安装有多个O型圈，从内套的一侧端到另一侧端被间隔形成热水通道、混合水通道及冷水通道，因此冷热水混合装置被分隔成高温部分、适温部分和低温部分的三个温度分布的状态。

这就破坏了冷热水混合装置整体的热平衡，造成因热膨胀不均引起的变形、高温部分的变劣和精度不高等问题。而且由于高温热水从阀栓本体的一端沿整个圆周范围流入，因此使用者那一侧的管表面就会变成高温，这是特别危险的，尤其是在浴室中使用的情况下。

现已有一种方案既利用以管材作本体壳体的优点，又解决了上述的冷热水混合装置整体的热平衡问题(US专利No.4,381,073)。

根据该方案，从供热水通道供给管内的热水并不流向管的圆周方向而是直接流入内套内，而供冷水通道供给的冷水流入内套一次后，再要流到管与内套之间的空间内，由于内套外周围的大部分由冷水覆盖，管表面就既不会出现局部过热的危险,又不会在冷热水混合装置整体上出现明显的热失衡。

上述美国专利4,381,073所记载的冷热水混合装置具有本体壳体利用管材的优点，而且解决了热平衡问题，但是又存在其内套的结构极为复杂，难以调整管材上的开孔和内套上的通水孔的孔芯偏移和结构部分的加工精度及组装精度要求极为严格的问题。

即，在美国专利4,381,073的图1所记载的冷热水混合装置中，由于其热水通道和冷水通道由安装在内套的外周围上的多个O型圈形成，而混合水通道由安装在内套内周围侧的二个O型圈形成，从供冷水源供给的冷水流入内套内一次之后，沿轴向流过O型圈的内侧，再向半径朝外方向流出进入到管与内套之间的空间内，冷水以这样复杂的流路流动。

因此，构成冷水通道的部件必然增多，同时这些部件的组装也变得极为复杂。为构成混合水通道，还必须在内套内部再配设一个中空壳体。而且因为热水，虽说是部分，在管的整个周围流入，所以还是没有解决烫伤这样的问题。

在上述美国专利4,381,073的图2记载的冷热水混合装置中，由于热水通道不是在管的整个周围内形成的，所以上述的烫伤问题得到了解决。但冷水通道与上述一样复杂，构成混合装置的部件数也多。因此，存在各构成部件的加工精度和组装精度要求严格以及冷热水混合装置的加工和组装困难的问题。

一方面，冷热水混合装置因有要适合于使用埸所的环境的质感和形状的要求，因此存在本体壳体有必要通过铸造成型或锻造成型而形成的情况。在这种情况下，必须对本体壳体的内部进行切削、研磨等的机械加工。