隔膜式压力泵内防止渗漏水的方法及其构造
技术领域
本发明涉及到逆渗透滤水器(reverse osmosis purification)专用之压力隔膜泵,特别是指一种能防止其泵体内部的水压无法渗漏进入马达,以彻底解决现有压力泵因水渗漏导致电气短路而损坏的缺失,属于压力泵领域。
背景技术
目前已知使用于逆渗透滤水器专用的隔膜式压力泵,已被揭露如美国专利第4396357、4610605、5476367、5571000、5615597、5626464、5649812、5706715、5791882、5816133、6048183、6089838、6299414、6604909、6840745及6892624号等均是,而其构造如图1至图3所示,系包括:一马达10;一位于该马达10出力轴(图上未示)端部之上盖座11,该上盖座11周缘置设有数个螺孔12;一枢设在该上盖座11中,且受到该马达10出力轴驱动并转换呈轴向往复运动的数个摆轮13;一罩设在该上盖座11上的隔膜片20;数个固设在该隔膜片20上的活塞推块30;一嵌套于隔膜片20顶面上的活塞阀体40,以及一泵头盖体50等元件;藉由上盖座11上的数个螺孔12和泵头盖体50相对应位置所预设之穿孔51,而共同由螺栓2加以螺固组合成一体(如图2所示)。
其中,在该隔膜片20的最外周缘顶面上环设有一圈密封槽凸条21,并自其顶面中央位置处再辐射出有数道与该密封槽凸条21相接连之凸肋22,而该各凸肋22与密封槽凸条21之间,则被间隔出数个活塞作动区23,又各活塞作动区23相对应于各摆轮13顶面的螺纹孔14位置上,再各穿设有一中央穿孔24,使各活塞推块30得藉由固定螺丝3先穿套入其内部的阶梯孔31,再穿过各活塞作动区23上的中央穿孔24后,而将该隔膜片20及各活塞推块30同时螺固于各摆轮13之螺纹孔14内(如图2所示);
另外,该活塞阀体40朝向泵头盖体50方向的中央位置凹设有一半球形凹槽的排水座41,于排水座41中央穿设有一定位孔42,以定位孔42为中心各间隔120度夹角位置上,各凹设有一道隔离凹槽43,再于各隔离凹槽43之间区域上穿设有数个排水口44,而对应于各区的排水口44的排水座41外围面上,再穿设有数个进水口45,且每一进水口45的中央各穿置有一倒立的喇叭活塞片46,藉由该喇叭活塞片46可阻遮住各进水口45;该止逆胶垫47系紧贴于活塞阀体40的排水座41顶面上,为一体成型的软质弹性中空半球状体,其底部中央凸伸有一定位柱48,顶面中央间隔120度夹角位置上各接设有一道肋板49,且相对于各该肋板49的外周缘面上,再向外各凸设有一片凸板481,利用定位柱48插入排水座41的定位孔42,以及同步使各凸板481嵌入隔离凹槽43内,即可使整个止逆胶垫47的外周缘半球面完全密贴阻遮住排水座41上各区域的排水口44(如图2所示),其中,该止逆胶垫47藉由排水座41上的各排水口44与隔膜片20的活塞推块30之间,系形成有一进水室100(如图3所示),且该各进水室100的另一端则与进水口45相连通。
该泵头盖体50的外缘面设有一进水孔52、一出水孔53(如图1及图3所示)及数个穿孔51,而其内缘面的底部则环设有一阶状槽54,使该隔膜片20及活塞阀体40互相叠合后的组合体外缘,能密贴在该阶状槽54上,又在其内缘面中央设有一圆环槽55,该圆环槽55的底部系压掣于该活塞阀体40之排水座41的外缘面上,使得该圆环槽55的内壁面与活塞阀体40的排水座41之间的空间,围绕形成一高压水室200(如图3所示)。
请参阅图4及图5所示,系上述习知隔膜式压力泵之作动方式,当自来水W由泵头盖体50的进水孔52进入后,会将活塞阀体40上的喇叭活塞片46推开,并经由活塞阀体40之进水口45而进入至进水室100内(如图4中箭头所示);当马达10的出力轴依序带动各摆轮13时,由于各活塞推块30在其摆轮13的往复轴向动作下,将同步使隔膜片20上的各活塞作动区23产生振动位移,因而挤压进水室100中的水,并使其水压增加至80psi~100psi之间,因此升压后的高压水Wp乃能将排水座41上的止逆胶垫47推开,并经由排水座41的各排口水44,依序不断地流至高压水室200中,然后再经由该泵头盖体50之出水孔53排出压力泵外(如图5中箭头所示),以提供逆渗透滤水器中RO膜管进行逆渗透过滤所需的水压力。
前述所有揭露的各种习知隔膜式压力泵,均存在有一严重的缺失,如图6至图9所示,当马达10启动进行增压的过程中,该各摆轮13系抵贴于隔膜片20,故当摆轮13每次往前摆动推挤,而连动该隔膜片20的活塞作动区23作动时,被夹固于活塞推块30与摆轮13之间的隔膜片20部位即会被拉伸一次(如图8中假想线所示),若马达10的转速为每分钟700转(700rpm)时,则该隔膜片20部位每分钟即会被拉伸700次,处在如此高频率的拉伸作动及使用一段时间后,该处活塞作动区23部位的隔膜片20即会因拉扯的关系,而逐渐与活塞推块30的底面之间形成无法完全密闭的结果(如图9所示),进而导致高压水Wp经由固定螺丝3与摆轮13的螺纹孔14之间,而渗漏进入马达10的出力轴内,最后造成马达10的电器线路短路,使整个隔膜式压力泵损坏无法使用,此一重大缺失至今在生产制造的业界仍无解决之道,消费者只能赌一赌运气,花相同的代价但却不一定得到相同的使用寿命,倘若遇到马达10因渗漏水短路而烧毁时,亦会有发生火灾的危险。
再者,除前述重大缺失外,另一个常发生的渗漏水位置则是在泵头盖体50与活塞阀体40之间,如图10所示,当隔膜片20的活塞作动区23不断地被摆轮13挤压推移时,使得活塞阀体40的外部周缘顶面亦不断地撞击泵头盖体50的阶状槽54壁面(如图10中的黑色箭头所示),或是拉离两者的接触,由于该活塞阀体40与泵头盖体50均是刚性体,两者之间并无任何缓冲结构设计,经如此反复地相互撞击与拉离一段时间后,便容易产生间隙,再加上水压力之作用下即会发生水从泵头盖体50的阶状槽54壁面与活塞阀体40外部周缘顶面之间渗漏出隔膜式压加泵的外部,同时也间接形成局部失压的现象,进而导致整体增压功效的降低。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种隔膜式压力泵内防止渗漏水的方法及其构造,是将隔膜式压力泵的隔膜片中,其各活塞作动区上对应于各摆轮的螺丝孔位置处,分别设具成中空圆柱,使该各中空圆柱分别穿套入各活塞推块的阶梯孔后,再藉由固定螺丝穿过该中空圆柱的中心孔,而对各摆轮的螺丝孔施以螺合固定过程中,行同步压迫该中空圆柱的上段部,并使其向四周逐渐外扩变形,最后在该固定螺丝头的底面与活塞推块的阶梯孔顶面之间,形成阻挡水压渗漏的阻绝结构,进而防止水压渗漏,流入马达部位造成电气短路导致压力泵损坏之缺失发生者。
本发明的另一目的在于提供一种隔膜式压力泵内防止渗漏水的方法及其构造,其于泵头盖体的阶状槽壁面与活塞阀体的外部周缘顶面之间,设有一弹性软质垫圈,以形成一缓冲作用区,除能吸收来自泵头盖体与活塞阀体之间的刚性撞击力及减少撞击噪音之外,更具密封之功效,以确保不失压及水渗漏出压力泵外的兼成效益。
本发明是通过以下技术方案来实现的,所述方法步骤为:(1)先在隔膜式压力泵内隔膜片各活塞作动区顶面的螺丝孔位置处,各设具成一中空圆柱;(2)再将位于隔膜片上活塞推块的阶梯孔套置于该中空圆柱的外缘面上;(3)藉由固定螺丝穿过该中空圆柱的中心孔后,并施力将该固定螺丝锁入隔膜式压力泵内摆轮的螺纹孔内;及(4)经由上述步骤中该固定螺丝螺合锁固的过程中,该固定螺丝的螺丝头会同步压迫接触至该中空圆柱的上段部,使该中空圆柱的上段部逐渐向其四周外扩变形,最后在固定螺丝完全螺入摆轮的螺纹孔且达到迫紧锁固的状态时,该中空圆柱的上段部即会完全填满在固定螺丝头部的底面与活塞推块的阶梯孔顶面之间,即形成可阻挡水压渗漏的阻绝构造。
其中,所述方法步骤(1)中的中空圆柱与隔膜片均是以具有相同弹性的塑胶材质一体射出成型,且其外径等于或略小于活塞推块中阶梯孔的内径;
本发明一种隔膜式压力泵内防止渗漏水的构造,系包含:
一马达;
一位于该马达出力轴端部之上盖座,该上盖座周缘置设有预定个螺孔;
一枢设在该上盖座中,且受到该马达出力轴驱动并转换呈轴向往复运动的预定个摆轮;
一罩设在该上盖座上之隔膜片,其最外周缘顶面上环设有一圈密封槽凸条,并自顶面中央位置处再辐射出有预定道与该密封槽凸条相接连的凸肋,而该各凸肋与密封槽凸条之间,则被间隔出预定个活塞作动区;
预定个固设在该隔膜片上之活塞推块;
一嵌套于隔膜片顶面上的活塞阀体,其朝向泵头盖体方向的中央位置凹设有一半球形凹槽的排水座,于排水座中央穿设有一定位孔,以定位孔为中心各间隔120度夹角位置上,各凹设有一道隔离凹槽,再于各隔离凹槽之间区域上穿设有预定个排水口,而对应于各区的排水口的排水座外围面上,再穿设有预定个进水口,且每一进水口的中央各穿置有一倒立的喇叭活塞片,另于排水座的顶面上套置紧贴有一止逆胶垫,其为一体成型的软质弹性中空半球状体,在底部中央凸伸有一定位柱,顶面中央间隔120度夹角位置上各接设有一道肋板,且相对于各该肋板的外周缘面上,再向外各凸设有一片凸板,该止逆胶垫藉由排水座上的各排水口与隔膜片的活塞推块之间,则形成有一进水室,且该各进水室的另一端则与进水口相连通;及一泵头盖体,其外缘面设有一进水孔、一出水孔及预定个穿孔,于内缘面的底部环设有一阶状槽,且在内缘面中央设有一圆环槽,该圆环槽的底部系压掣于该活塞阀体之排水座的外缘面上,使其内壁面与活塞阀体的排水座之间,围绕形成一高压水室;藉由上盖座上的预定个螺孔和泵头盖体相对应位置所预设之穿孔,而共同由螺栓加以螺固组合成一体;
其中,所述隔膜片各活塞作动区顶面相对应于各摆轮顶面的螺纹孔位置处,系各设具有一中空圆柱。
本发明的有益效果是:将隔膜片中活塞作动区上的中央穿孔变更为中空圆柱,并利用原有组装步骤来形成防漏构造,完全不会增加任何制程成本的额外支出,同时又能达成防漏的功效,确实为一具有产业利用性的创新发明。
附图说明
图1、是习知隔膜式压力泵之立体分解图;
图2、是图1中习知活塞阀体之剖面示意图;
图3、是习知隔膜式压力泵中泵头盖体内部剖面示意图;
图4、是习知隔膜式压力泵的作动示意图之一;
图5、是习知隔膜式压力泵的作动示意图之二;
图6、是习知隔膜式压力泵中活塞推块隔膜片与摆轮的分解示意图;
图7、是图6的组合剖面示意图;
图8、是图7中的局部剖面放大示意图;
图9、是图8的作动示意图;
图10、是图5中的局部剖面放大示意图;
图11、是本发明之立体示意图;
图12、是本发明的实施步骤示意图;
图13:是第12图中的局部剖面放大示意图;
图14、是第13图的作动示意图;
图15、是本发明的作动示意图之一;
图16、是本发明的作动示意图之二;
图17、是本发明中泵头盖体之立体示意图之二;
图18、是本发明另一实施例的作动示意图之一;
图19、是本发明另一实施例的作动示意图之二。
图中具体标号如下:
2-螺栓 3-固定螺丝
10-马达 11-上盖座
12-螺孔 13-摆轮
14-螺纹孔 20、60-隔膜片
21、61-密封槽凸条 22、62-凸肋
23、63-活塞作动区 24-中央穿孔
30-活塞推块 31-阶梯孔
40-活塞阀体 41-排水座
42-定位孔 43-凹槽
44-排水口 45-进水口
46-喇叭活塞片 47-止逆胶垫
48-定位柱 49-肋板
50-泵头盖体 51-穿孔
52-进水孔 53-出水孔
54-阶状槽 55-圆环槽
64-中空圆柱 70-弹性软质垫圈
100-进水室 200-高压水室
481-凸板 δ-间隙
W-原水 Wp-高压水
具体实施方式
如图11至图13所示,本发明一种隔膜式压力泵内防止渗漏水的方法及其构造,是先在隔膜片60各活塞作动区63顶面的螺丝孔位置处,各设具成一中空圆柱64,而该中空圆柱64与隔膜片60均是以具有相同弹性的塑胶材质一体射出成型(如图11及第图12中A视图所示),且其外径等于或略小于活塞推块30中阶梯孔31的内径,再将活塞推块30的阶梯孔31套置于该中空圆柱64的外缘(如图12中B视图所示)后,再藉由固定螺丝3穿过该中空圆柱64的中心孔(如图12中C视图所示),并施力将固定螺丝3锁入摆轮13的螺纹孔14内,藉由固定螺丝3螺合锁固的过程中,该固定螺丝3的螺丝头会同步压迫接触至该中空圆柱64的上段部,使得该中空圆柱64的上段部逐渐向其四周外扩变形,最后在固定螺丝3完全螺入摆轮13的螺纹孔14且达到迫紧锁固的状态时,该中空圆柱64的上段部即会完全填满在固定螺丝3头部的底面与活塞推块30的阶梯孔31顶面之间(如图12之D视图及图13所示),即形成可阻挡水压渗漏的阻绝构造。
又如图14至图16所示,当摆轮13作动推挤原水W时(如图16所示),其会顶推活塞作动区23处的隔膜片20行同步位移,而使得活塞推块30的底面与隔膜片20的顶面之间产生间隙δ(如图14所示),藉由变形后中空圆柱64上段部的环绕阻挡,可完全阻止水压由固定螺丝3与摆轮13螺纹孔14之间隙流出,而达成防止水压渗漏入马达10部位所导致电气短路发生压水泵损坏的结果。
再如图17至图19所示,本发明更于活塞阀体40的外部周缘面与泵头盖体50的阶状槽54壁面之间设有一弹性软质垫圈70,以形成一缓冲作用区,除能吸收来自泵头盖体50与活塞阀体40之间的刚性撞击力及减少撞击噪音之外,更具完全密封之功效,以确保不失压及水渗漏出压力泵外的兼成效益。