專利名稱：用于阻止受到不平衡入口壓力的混合閥中回流的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于分別調(diào)節(jié)來自第 一和第二流體源流動的流體的具 有第 一 和第二膜片操作的控制閥的混合閥，更特別地涉及當(dāng)?shù)?一 流體 源的流體壓力低于第二流體源的流體壓力時，阻止從第二源進(jìn)入第一 源、通過所述混合閥的回流。
背景技術(shù)：
用于自動洗衣機的注水系統(tǒng)典型地包括具有連接到熱水源和冷水 源上的雙入口 ，從而提供供洗衣機使用的處于希望溫度下的混合水流。
如1A所示，在這種混合閥10的一種常用形式中，第一和第二電 磁致動隔膜閥12、 14操作連接到混合閥歧管16上，所述歧管適于連 接到熱水源、冷水源上以在混合閥IO的出口 22處提供來自冷熱水源 的混合流。如圖1A和1B所示，這種混合閥10的歧管16典型地包括 主體24,其限定第一流體入口 18、第二流體入口 20、流體出口 22、 用于第一控制閥12的第一膜室26、用于第二控制閥14的第二膜室， 和L形出口管道30，該出口管道直接流體連通于出口 22與第一和第 二膜室26、 28之間。借助于該布置，通過第一和第二入口 18、 20流 入混合閥的流體流可以沿著出口管道30的整個長度發(fā)生混合。
具有直接設(shè)置成流體連通于第一和第二膜室26、 28與出口 22之 間的上述類型的歧管16已經(jīng)使用了多年，并且在附接到第一和第二入 口 18、20上的流體源的壓力基本相等的情況下提供了令人非常滿意的 性能。通常在第一和第二入口 18、 20接收來自同一基本來源，例如城 市供水總管、或水井系統(tǒng)的壓力箱的流體的情況下，第一和第二入口 18、 20處的壓力將保持大體相等，盡管流向第一入口 18的流體流例如可以在到達(dá)混合閥IO之前流過水加熱器。
圖1C和圖ID中的箭頭21顯示了當(dāng)?shù)谝缓偷诙肟?18、20處的 壓力大體相等時，水將流過如上所述類型的現(xiàn)有混合閥IO的方式。
但是，在第二入口 20連接為接收來自加壓壓力源，例如冷水管線 的流體流動，并且第一入口 18連接為接收來自非加壓壓力源或極低壓 力源，例如安裝在建筑物屋頂上的太陽能加熱器或熱水箱的情況下， 希望提供位于歧管16內(nèi)的裝置以阻止第二入口中的較高流體壓力過 度壓向(overpower)第一閥組件中的膜片，從而允許流體從第二入口 通過第一入口 18回流到第一壓力源，如圖ID中的箭頭23所示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了通過使用混合閥的歧管阻止混合閥內(nèi)的流體回流的 設(shè)備和方法，所述歧管包括位于歧管的出口管道的分開的中間部分內(nèi) 的隔壁。隔壁使來自高壓入口的流體流保持在出口管道的相當(dāng)長的長 度范圍內(nèi)與來自低壓入口的流體流分離，從而提供對回流改進(jìn)的阻力。 在本發(fā)明的一種形式中，用于混合閥的歧管包括一主體，其限定第一 流體入口、第二流體入口、流體出口、用于第一控制閥的第一膜室、 用于第二控制閥的第二膜室和出口管道。第一膜室包括入口和限定第 一膜室的出口的閥座。第一膜室的出口布置在第一膜室的閥座內(nèi)。第 一膜室的入口布置在閥座以外、第一膜室內(nèi)，并且與第一入口流體連 通的方式連接。
第二膜室包括入口和限定第二膜室的出口的閥座。第二膜室的出 口布置在第二膜室的閥座內(nèi)。第二膜室的入口布置在閥座以外、第二 膜室內(nèi)，并且與第二入口流體連通的方式連接。
出口管道具有連接到流體出口的出口 、鄰近出口的混合室和布置 在混合室與第一和第二膜室的出口之間的分開的中間部分。出口管道 的分開的中間部分具有位于其中的無孔隔壁，將出口管道的中間部分 分成第一和第二流體通道。第一流體通道流體連通于混合室和第一膜 室的出口之間。出口管道的中間部分的第二流體通道流體連通于混合室和第二膜室的出口之間。
出口管道可以進(jìn)一步包括布置在出口管道的分開的中間部分的第
二流體通道和第二膜室的出口之間的未分開的部分。出口管道的分開 的中間部分的隔壁可以形成從第一膜室的閥座伸出的壁的一部分。
膜室可以包括將第一膜室與出口管道的分開的中間部分的第二流 體通道分開的壁。第一膜室可以限定其外周，其中出口管道的分開的 中間部分延伸超過第一膜室的外周。在本發(fā)明的一些實施例中，出口 管道的分開的中間部分的第一和第二流體通道可以具有基本相等的橫 截面面積。在本發(fā)明的其它實施例中，出口管道的分開的中間部分的 第一和第二流體通道可以具有不相等的橫截面面積。出口管道的混合
室可以大小制成具有一橫截面面積，其大于出口管道的分開的中間部 分的第一和第二流體通道的組合橫截面面積。
本發(fā)明還可以采取具有操作附接到根據(jù)本發(fā)明的歧管上的第一和 第二膜片控制閥的混合閥的形式。本發(fā)明還可以采取用于阻止混合閥 中的回流的方法的形式，所述混合閥具有適于分別連接到第 一 和第二 流體壓力源的第一和第二隔膜閥，其中第一源的流體壓力低于第二源 的流體壓力，所述第一和第二源通過根據(jù)本發(fā)明的混合閥的歧管彼此 連通。
在考慮附圖閱讀下列詳細(xì)描述時，本發(fā)明的其它方面、目標(biāo)和優(yōu) 點將變得更加明顯。


圖1A是現(xiàn)有混合閥的透視圖。
圖1B是圖1A所示混合閥的歧管的透視圖。
圖1C是第一和第二流體流過圖1B所示歧管的方式的簡圖。
圖1D是圖1B所示歧管的流路的透視圖，顯示了在第一入口連接
到比連接到第二入口的流體源具有更低壓力的流體源上的情況下，從
歧管的第二入口向第一入口可以發(fā)生回流的方式。
圖2A是顯示了根據(jù)本發(fā)明的混合閥的示例性實施例的透視圖。圖2B是顯示了圖2A所示混合閥的歧管的透視圖。
圖2C是圖2B所示歧管的部分橫截面的透視圖，顯示了包括圖
2B所示歧管的隔壁在內(nèi)的內(nèi)部細(xì)節(jié)。
圖2D是通過圖2B所示歧管的流體流的簡圖。
圖2E是位于圖2B所示歧管內(nèi)的流體通道的透視圖。
圖2F是從歧管2B的示例性實施例的出口向內(nèi)觀察的視圖，顯示
了位于歧管的出口管道的分開的中間部分內(nèi)、由分開部分的隔壁形成
的第一和第二流體通道的橫截面。
盡管本發(fā)明將參照某些優(yōu)選實施例進(jìn)行描述，但是這不用于將本
發(fā)明限制到這些實施例。相反，本發(fā)明涵蓋落入如所附權(quán)利要求限定
的本發(fā)明精神和范圍之內(nèi)的全部可選方式、修改和等效物。
具體實施例方式
圖2A顯示了根據(jù)本發(fā)明的混合閥100的示例性實施例，所述混 合閥具有操作連接到歧管106上的第一和第二膜片控制閥102、 104。 圖2B顯示了混合閥100的歧管106，其中為了幫助理解歧管106的結(jié) 構(gòu)細(xì)節(jié)而將第一和第二膜片控制閥102、 104去掉。
如圖2B所示，歧管106包括限定第一流體入口 110、第二流體入 口 112、流體出口 114的主體108。歧管106的主體108還限定用于操 作附接到第一控制閥102上的第一膜室116，和用于操作附接到第二 控制閥104上的第二膜室118。歧管106的主體108還限定L形出口 管道120,其將在下文進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
如圖2B-2C所示，歧管106的第一膜室116包括如圖所示的下 邊界壁122，和從所述邊界壁122向上延伸的圓形閥座124。第一膜室 116的閥座124包括限定第一膜室116的出口 128的壁126,其中出口 128布置在第一膜室116的閥座124內(nèi)。第一膜室116進(jìn)一步限定第 一膜室116的入口 130,其布置在閥座124以外、第一膜室116內(nèi)并 且穿過第一膜室的邊界壁122以提供第一膜室116的進(jìn)口側(cè)和第一流 體入口 IIO之間的流體連接，如圖2C所示。如圖2B-2C所示，歧管106的第二膜室118包括如圖所示的下 邊界壁133，和從所述邊界壁133向上延伸的圓形閥座129。第二膜室 118的閥座129包括限定第二膜室118的出口 137的壁135，其中出口 137布置在第二膜室118的閥座129內(nèi)。第二膜室118進(jìn)一步限定第 二膜室118的入口 131，其布置在閥座129以外、第二膜室118內(nèi)并 且穿過第二膜室118的邊界壁133以提供第二膜室的進(jìn)口側(cè)和第二流 體入口 112之間的流體連接，如圖2C所示。
如圖2C所示并如圖2D-2E中示意性解釋的那樣，示例性實施 例的歧管106的出口管道120包括連接到歧管106的流體出口 114的 出口 。歧管106的出口管道120還包括鄰近流體出口 114的混合室140 及其分開的中間部分142，所述中間部分布置在混合室140和第一和 第二膜室116、 118的出口128、 137之間。
出口管道120的分開的中間部分142包括位于其中的無孔隔壁 143，從而將中間部分142分為第一和第二通道144、 146。第一流體 通道144流體連通于出口管道120的混合室140和第一膜室116的出 口 128之間。中間部分142的第二流體通道146流體連通于出口管道 120的混合室140和第二膜室118的出口 137之間。
在示例性實施例的歧管106中，出口管道120還包括設(shè)置于分開 的中間部分142的第二流體通道146和第二膜室118的出口 137之間 的未分開的部分148。
如圖2C和2D所示，第一膜室116限定其外周150，并且出口管 道120的分開的中間部分142朝向混合室140和出口 114延伸超過第 一膜室116的外周150。在歧管106的示例性實施例中，隔壁143與 從第一膜室116的閥座124伸出的壁126的一部分合并并形成其一部 分。
借助于根據(jù)本發(fā)明的歧管106的示例性實施例的配置，應(yīng)當(dāng)清楚 的是，從第一和第二膜室116、 118的出口 128、 137流出的流體必須 完全流過分開的中間部分142并在到達(dá)出口管道120的混合室140之 前流過位于第一膜室116的外周150下游一段距離處的隔壁143。本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過上面的描述，以及對圖2D和2E與顯示現(xiàn)有技術(shù) 的圖1C和1D進(jìn)行比較可以容易地認(rèn)識到，加入本發(fā)明的分開的中間 部分142使得在具有根據(jù)本發(fā)明的歧管的混合閥中更加難以發(fā)生從第 二入口 112向第一入口 110的回流。
如圖2F所示，在歧管106的示例性實施例中，隔壁143將出口 管道120的分開的中間部分以這樣的方式分開，使得分開部分140的 第一和第二流體通道具有基本相等的橫截面面積。在本發(fā)明的其他實
施例中，希望的是以這樣的方式形成分開的中間部分140,使得出口 管道120的分開部分140的第一和第二流體通道142、 144具有相等的 橫截面面積。在考慮從第一和第二入口 110、 112流出的流體的相應(yīng)的 希望流量之后，作出具有相等或不相等橫截面面積的選擇。 一般而言， 根據(jù)本發(fā)明的歧管的性能可以通過設(shè)置第二流動通道144的尺寸得到 增強，以便使具有足夠高速度的流體流入混合室140中以產(chǎn)生噴射效 果，這有助于夾帶和誘導(dǎo)流體從第一通道142流入混合室140中。
在實施本發(fā)明的過程中，通常優(yōu)選地是以這樣的方式形成出口管 道，使得混合室140的橫截面面積大于分開的中間部分142的第一和 第二通道144、 146的組合橫截面面積，以^更阻止由于流體流入混合室 140產(chǎn)生的任何背壓(backpressure),在本發(fā)明的一些實施例中，還 希望的是將出口接頭152附接到歧管106的出口 114上，如圖2A所 示。在使用這種出口接頭152的地方，混合室140在長度上通常被有 效地延長，并且可以進(jìn)一步改進(jìn)根據(jù)本發(fā)明的歧管106的性能。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，盡管在此已經(jīng)根據(jù)形式為水混合 閥的示例性實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明也可以在處理其 它類型液體或氣態(tài)流體的混合閥中使用。人們進(jìn)一步注意到，盡管本 發(fā)明的示例性實施例圖解說明了只用于混合兩種流體的歧管，但是本 發(fā)明還可以在需要混合兩種以上流體的實施例中有效實施。
包括出版物、專利申請和專利的在此引入的所有參考文獻(xiàn)以參考 方式引入，并且達(dá)到好像每個參考文獻(xiàn)單獨和具體地表示為以參考方 式引入和在此全文闡述的程度。在描述本發(fā)明的范圍內(nèi)(特別是在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi))使用 的術(shù)語"一"、"一個"、"該"和類似指示物應(yīng)理解為包括單數(shù)和復(fù)數(shù)情
況，除非在此另有陳述或通過上下文明確相反。術(shù)語"包含"、"具有"、 "包括"和"含有"應(yīng)理解為開放式術(shù)語(即，表示"包括，但不限于")， 除非另有說明。在此列舉的數(shù)值范圍只用于作為單獨參考落入所述范 圍內(nèi)的每個獨立值的簡寫方法，除非在此另有陳述，并且每個獨立值 整合到說明書中就好像在此對其單獨闡述一樣。在此描述的所有方法 可以任何適當(dāng)?shù)仨樞蜻M(jìn)行，除非在此另有陳述或通過上下文明確相反。 任意和所有實例的使用，或此處提供的示例性語言(例如，"諸如") 僅用于更好地闡述本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍，但權(quán)利要求除外。 說明書中沒有語言應(yīng)當(dāng)理解為指示為實施本發(fā)明所必需的未要求保護(hù) 的要素。
在此描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包括為發(fā)明人已知用于執(zhí)行本 發(fā)明的最佳方式。在閱讀前面描述的基礎(chǔ)上，這些優(yōu)選實施例的變形 對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說變得顯而易見。發(fā)明人希望技術(shù)人員 根據(jù)需要使用這種變形，并且發(fā)明人希望本發(fā)明以除了此處具體描述 以外的方式實施。因此，本發(fā)明包括為適用法律允許的所附權(quán)利要求 中引用主題的所有修改和等效物。而且，上述要素在其所有可能變形 中的任何組合包括在本發(fā)明中，除非另有陳述或者通過上下文明確相 反。
權(quán)利要求
1.一種用于混合閥的歧管，所述歧管包括一主體，所述主體限定第一流體入口、第二流體入口、流體出口、用于第一控制閥的第一膜室、用于第二控制閥的第二膜室、和出口管道；所述第一膜室包括限定第一膜室的入口和出口的閥座，第一膜室的出口布置在第一膜室的閥座內(nèi)，第一膜室的入口布置在第一膜室內(nèi)、閥座以外并且與第一流體入口流體連通；所述第二膜室包括限定第二膜室的入口和出口的閥座，第二膜室的出口布置在第二膜室的閥座內(nèi)，第二膜室的入口布置在第二膜室內(nèi)、閥座以外并且與第二流體入口流體連通；所述出口管道具有連接到流體出口的出口、鄰近出口的混合室，和布置在混合室與第一和第二膜室的出口之間的分開的中間部分；所述出口管道的分開的中間部分具有位于其中的無孔隔壁，從而將出口管道的進(jìn)口部分分為第一和第二流體通道，第一流體通道流體連通于出口管道的混合室和僅僅第二膜室的出口之間，第一流體通道流體連通于混合室和僅僅第二膜室的出口之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的歧管，其中所述出口管道進(jìn)一步包括布置 在第二流體通道和第二膜室的出口之間的未分開的部分。
3. 如權(quán)利要求1所述的歧管，其中所述出口管道的分開的中間部 分的隔壁形成從第二膜室的閥座伸出的壁的一部分。
4. 如權(quán)利要求1所述的歧管，其中所述第一膜室包括將第一膜室 與出口管道的分開的中間部分的第二流體通道分開的壁。
5. 如權(quán)利要求4所述的歧管，其中所述第一膜室限定其外周，并 且出口管道的分開的中間部分延伸超過第一膜室的外周。
6. 如權(quán)利要求5所述的歧管，其中出口管道的分開的中間部分的 第一和第二流體通道具有基本相等的橫截面面積。
7. 如權(quán)利要求5所述的歧管，其中出口管道的分開的中間部分的第一和第二流體通道具有不相等的橫截面面積。
8. 如權(quán)利要求7所述的歧管，其中所述第一流體入口適于連接到 一流體源上，所述流體源具有比連接到第二流體入口的第二流體源更 低的壓力。
9. 如權(quán)利要求1所述的歧管，其中混合室的橫截面面積大于出口 管道的分開的中間部分的第一和第二流體通道的組合橫截面面積。
10. —種混合閥，所述混合閥包括 操作地附接到歧管上的第一和第二膜片控制閥； 所述歧管包括主體，所述主體限定第一流體入口、第二流體入口、流體出口、用于操作地附接到第一控制閥上的第一膜室、用于操作地 附接到第二控制閥上的第二膜室、和出口管道；所述歧管的第一膜室包括入口和閥座，其中閥座限定第一膜室的 出口，并且第一膜室的出口布置在第一膜室的閥座內(nèi)，第一膜室的入 口布置在第一膜室內(nèi)、閥座以外并且與第一流體入口流體連通；所述歧管的第二膜室包括入口和限定第二膜室的出口的閥座，其 中第二膜室的出口布置在第二膜室的閥座內(nèi)，第二膜室的入口布置在 第二膜室內(nèi)、閥座以外并且與第二流體入口流體連通；所述歧管的出口管道具有連接到流體出口的出口 、鄰近出口的混 合室、和布置在混合室與第一和第二膜室的出口之間的分開的中間部分；出口管道的分開的中間部分具有位于其中的無孔隔壁，從而將出 口管道的進(jìn)口部分分為第一和第二流體通道，第一流體通道流體連通 于混合室和僅僅第 一膜室的出口之間，第二流體通道流體連通于混合 室和僅僅第二膜室的出口之間。
11. 如權(quán)利要求io所述的混合閥，其中所述歧管的出口管道進(jìn)一 步包括布置在第二流體通道和第二膜室的出口之間的未分開的部分。
12. 如權(quán)利要求10所述的混合閥，其中所述出口管道的分開的中 間部分的歧管的隔壁形成從第二膜室的閥座伸出的壁的一部分。
13. 如權(quán)利要求10所述的混合閥，其中所述歧管的第一膜室包括將第一膜室與出口管道的分開的中間部分的第二流體通道分開的壁。
14. 如權(quán)利要求13所述的混合閥，其中所述第一膜室限定其外周， 并且出口管道的分開的中間部分延伸超過第一膜室的外周。
15. 如權(quán)利要求14所述的混合閥，其中所述歧管的出口管道的分 開的部分的第一和第二流體通道具有基本相等的橫截面面積。
16. 如權(quán)利要求15所述的混合閥，其中所述歧管的出口管道的分 開的部分的第一和第二流體通道具有不相等的橫截面面積。
17. 如權(quán)利要求16所述的混合閥，其中所述歧管的第一流體入口 適于連接到 一流體源上，所述流體源具有比連接到歧管的第二流體入 口的第二流體源更低的壓力。
18. 如權(quán)利要求17所述的混合閥，其中所述混合室的橫截面面積 大于出口管道的分開的中間部分的第一和第二流體通道的組合橫截面 面積。
19. 一種用于阻止混合閥中的回流的方法，所述混合閥具有適于分 別連接到第 一和第二流體壓力源的第 一和第二隔膜閥，并且第 一流體 壓力源的流體壓力低于第二流體壓力源的流體壓力，所述方法包括利用混合閥的歧管將第一和第二流體壓力源彼此連接，所述歧管 具有主體，所述主體具有適于連接到第一流體壓力源的第一流體入口 、 適于連接到第二流體壓力源的第二流體入口、流體出口、用于操作地 附接到第一控制閥的第 一膜室、用于操作地附接到第二控制閥的第二 膜室、和出口管道；所述歧管的第一膜室包括入口和限定第一膜室的出口的閥座，第 一膜室的出口布置在第一膜室的閥座內(nèi)，第一膜室的入口布置在第一 膜室內(nèi)、閥座以外并且與第一流體入口流體連通；所述歧管的第二膜室包括入口和限定第二膜室的出口的閥座，第 二膜室的出口布置在第二膜室的閥座內(nèi)，第二膜室的入口布置在第二 膜室內(nèi)、閥座以外并且與第二流體入口流體連通；所述歧管的出口管道具有連接到流體出口的出口、鄰近出口的混 合室、和布置在混合室與第一和第二膜室的出口之間的分開的中間部所述出口管道的分開的中間部分具有位于其中的無孔隔壁，從而 將出口管道的進(jìn)口部分分為第一和第二流體通道，第一流體通道流體 連通于混合室和僅僅第一膜室的出口之間，第二流體通道流體連通于 混合室和僅僅第二膜室的出口之間。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述出口管道的分開的中間 部分的歧管的隔壁形成從第二膜室的閥座伸出的壁的一部分。
全文摘要
本發(fā)明提供了通過使用混合閥的歧管阻止混合閥內(nèi)的流體回流的設(shè)備和方法，所述歧管包括位于歧管的出口管道的分開的中間部分內(nèi)的隔壁。
文檔編號F16K11/24GK101558260SQ200680009783
公開日2009年10月14日 申請日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者J·C·克洛普, P·C·霍肯 申請人:羅伯特紹控制器公司