CN101644254A - 隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良 - Google Patents
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Abstract
本发明一种隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良，它将活塞阀体的排水座顶面，以其定位孔中心为最低点而设具成一向内的凹弧面，同时将该各个入水座与各活塞片相贴合的接触面，也以其定位孔中心为最低点，也设具成向内的凹弧面；当止逆胶垫的定位柱嵌固于排水座的定位孔内后，该止逆胶垫的底面与排水座顶面的凹弧面两者之间会形成有一空隙，且各活塞片的定位柱分别嵌固于入水座的定位孔内后，该各活塞片的底面与其所相配置入水孔的凹弧面两者之间也会形成有一空隙；由前述各该空隙的作用，可使止逆胶垫与活塞片在受到活塞推块的作动下，会产生更强的吸附力，进而对整体增压效率有更为大幅提升。
Description
(一)技术领域：
本发明一种隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良，它与逆渗透滤水器(reverse osmosis purification)专用的隔膜增压泵中活塞阀体的增压出水效能有关，特别是指一种能防止隔膜增压泵发生失压或降低增压效率等的活塞阀体结构改良。
(二)背景技术：
如图1至图6所示，是习知逆渗透滤水器专用的隔膜式增压泵1，其包括：一马达10，一位于该马达10输出轴(图上未示)端部之上盖座体11，该上盖座体11周缘置设有数个螺孔12；一活设在该上盖座体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；一罩设在该上盖座体11上的隔膜片20；一嵌设在该隔膜片20上的活塞阀体30；一紧贴于活塞阀体30上的止逆胶垫40及一上盖50等组件；由上盖座体11的数个螺孔12和上盖50相对应位置预设的穿孔51，共同由螺栓2加以组合而成(如图6所示)。
其中，该隔膜片20的周缘环设有一密封槽21，且相对于各摆轮13位置则分别凸设有数个凸起部22，在各凸起部22上则叠置有一活塞推块23，且该各活塞推块23及凸起部22上均分别设有同一中心轴线的穿孔231及221，再由螺丝24分别穿过各该穿孔231、221后，可将隔膜片20及各活塞推块23同时螺固于该摆轮13上(如图6所示)，使该隔膜片20及各活塞推块23可与该摆轮13同步产生轴向往复运动位移作用(如图6中的假想线所示)。
又如图2、图4至图6所示，该活塞阀体30朝向上盖50方向的中央位置凹设有一半球形凹槽的排水座31，于排水座31中央穿设有一定位孔32，以定位孔32为中心各间隔120度夹角位置上，各凹设有一道隔离凹槽33，再于各隔离凹槽33之间区域上穿设有数个排水口34，而对应于各区的排水口34的排水座31外围面上，再穿设有数个进水口35，且每一进水口35的中央各穿置有一倒立的喇叭活塞片36，由该喇叭活塞片36可阻遮住各进水口35；该止逆胶垫40紧贴于活塞阀体30的排水座31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41，顶面中央间隔120度夹角位置上各接设有一道肋板42，且相对于各该肋板42的外周缘面上，再向外各凸设有一片凸板43，利用定位柱41插入排水座31的定位孔32，以及同步使各凸板43嵌入隔离凹槽33内，即可使整个止逆胶垫40的外周缘半球面完全密贴阻遮住排水座31上各区域的排水口34(如图4所示)，其中，该止逆胶垫40由排水座31上的各排水口34与隔膜片20的活塞推块23之间，形成有一低压水室3(如图6所示)，且该各低压水室3的另一端则与进水口35相连通；该上盖50的外缘面设有一进水孔52、一出水孔53(如图2和图6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30互相叠合后的组合体外缘，能密贴在该阶状槽54上，又该上盖50的内缘面中央设有一圆环槽55，该圆环槽55的底部压掣于该活塞阀体30的排水座31的外缘面上，使得该圆环槽55的内壁面与活塞阀体30的排水座31之间的空间，围绕形成一高压水室4(如图6所示)。
请参阅图7所示，当自来水W先由上盖50的进水孔52进入后(如图7中箭头所示)，再由活塞阀体30的进水口35而进入至低压水室3内，由于活塞推块23在摆轮13的往复轴向动作下，会同时挤压低压水室3中的自来水W，使其水压增加至80psi～100psi之间，因此升压后的自来水W乃能经由排水座31的排口水34，而流至高压水室4内，然后再经由该上盖50的出水孔53排出隔膜增压泵1外，并流入逆渗透滤水器的过滤膜管(图上未示)内，以达成进行逆渗透过滤的作用；然而，当隔膜增压泵1使用一段后，因其活塞阀体30的止逆胶垫40设计成半球状，并同时覆盖在各排水口34上来产生互相交替的启闭阀门作动，故每一排水口34在轮流依序行增压排水推开其各自所相应部份的止逆胶垫40之间时，将会连带影响到其相邻排水口34位置所对应的止逆胶垫40的闭合效果，尤其当各个止逆胶垫40被作动使用一段时间后，更将进一步逐渐地因材料老化而产生的变形量δ加大(如图3所示)，最后导致无法完全闭合各排水口34的情事发生，进而使得整体的增压输出水量减少及输出的压力降低，并降低了整个隔膜增压泵1的增压排水输出效率，这也就是习知逆渗透滤水器的隔膜增压泵在使用一段时间(约3个月至半年)后，会出现失压及增压输出排水量减少的最主要原因。
为改进前述缺失，本案申请人经研发后获得具体解决方法，而分别在2005年10月26日与2006年10月24日提出美国发明专利第11/258027号及韩国发明专利第10-2006-0103513号的申请，其结构如图8至图12所示，主要是将隔膜增压泵1中活塞阀体60朝向上盖50方向的中央排水座61设具平面状，于排水座61顶面中央凸设有一定位块62，且该定位块62的中央穿设有一定位孔63，再以该定位块62为中心各间隔120度夹角的区域，各穿设有数个排水口64，而对应于各区域排水口64的排水座61外围面上，又穿设有数个进水口65，而该每一进水口65的中央各有一倒立的喇叭活塞片36，由该喇叭活塞片36可阻摭住各进水口65；另将止逆胶垫70也设具成可完全覆盖住排水座61的平面型多瓣叶片状，于各叶片之间再开设有一道开叉的间隙口71，使得每一瓣叶片恰好分别可对应贴合阻遮住排水座61上的每一进水口65，又于止逆胶垫70的中央穿设有一定位口72，并在该定位口72的底面向下凸设有一圈定位环73；当组合时，先将止逆胶垫70的定位环73朝向排水座61，使其定位口72套置于活塞阀体60排水座61中央的定位块62后，再利用一T型定位柱80插入该定位块62上的定位孔63，即可完成止逆胶垫70与活塞阀体60两者的固定结合(如图9和图10所示)。
再如图11和图12所示，当隔膜增压泵1中的各摆轮13作动轮流顶推隔膜片20后，自来水W先由上盖50的进水孔52进入后(如图12中箭头所示)，再由活塞阀体60的进水口65而进入至低压水室3内，由于活塞推块23在摆轮13的往复轴向动作下，会同时挤压低压水室3中的自来水W，使其水压增加至80psi～100psi之间，因此升压后的自来水W乃能推开排水口64上的止逆胶垫70叶片，再经由排口水64而流至高压水室4中，最后再经由该上盖50出水孔53排出压力泵外，因此，来自各区进水口65的水流将会以轮回交替的方式，不断地进入排水座61上的各区排水口，使得止逆胶垫70上的各叶片也随着产生上掀开启与下压贴闭的交替作动，而确实达成开启或闭合各区排水口64的功效，故能改进漏水失压的缺失，以及延长止逆胶垫70的使用寿命。
上述活塞阀体60及止逆胶垫70的结构改良，经实际开模测试后，虽然有达成减少失压及增加排水量的效果，但发明人并不以此为满足，总觉得在相同的马力输出条件下，其仍尚未达到百分之百全面性的完全不失压，并认为可以有再提升其整体增压效率的进步空间。
(三)发明内容：
本发明的主要目的是在提供一种隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良，它于活塞阀体的排水座顶面，以其定位孔中心为最低点而设具成一向内的凹弧面，同时将该各个入水座与各活塞片相贴合的接触面，也以其定位孔中心为最低点，也设具成向内的凹弧面；当止逆胶垫的定位柱嵌固于排水座的定位孔内后，该止逆胶垫的底面与排水座顶面的凹弧面两者之间会形成有一空隙，且各活塞片的定位柱分别嵌固于入水座的定位孔内后，该各活塞片的底面与其所相配置入水孔的凹弧面两者之间也会形成有一空隙；由前述各该空隙的作用，可使止逆胶垫与活塞片在受到活塞推块的作动下，会产生更强的吸附力，进而对整体增压效率可更为大幅提升。
本发明的另一目的是在提供一种隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良，该活塞阀体中的止逆胶垫及各活塞片均为中央厚但边缘薄的结构设计，故其受力强度会比习知中央至边缘均是同一厚度的平面型结构具有更佳的耐用性，得以在每一次的交互启闭作动下，其止逆胶垫上的每一叶片及各个活塞片更能确实达成紧密抵贴闭合于排水孔与入水孔，因此，本发明能将习知隔膜式增压泵中活塞阀体的失压问题完全消除。
本发明的又一目的是在提供一种隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良，因活塞阀体中该止逆胶垫是一体成型的单一组件，故在组装的过程中将较习知隔膜式增压泵更为快速省时，进而得以大幅减少生产工时成本的支出，并更具有经济量产效益的商业竞争力。
本发明一种隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良，其技术方案具体如下：
一种隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良，其特征在于：该活塞阀体的中央排水座顶面，以其定位孔的中心为最低点设具成一向内的凹弧面，并将位于中央排水座外围上各个入水座，与其各自所相对应贴合活塞片的接触表面，以其定位孔的中心为最低点而设具成向内的凹弧面，另将塞置于活塞阀体中央排水座内的止逆胶垫与定位柱两构件，采用同一种软质弹性材料以一体成型方式制成单一组件，再将止逆胶垫及各活塞片的底面均设具成平面状，使得该止逆胶垫塞置嵌固于该活塞阀体的中央排水座顶面后，会在止逆胶垫的底面与中央排水座的顶面之间形成有一空隙，且各活塞片塞置嵌固于该活塞阀体上所相对应的各入水座表面后，会在各活塞片的底面与其所相对应的各入水座表面之间形成有一空隙。
其中，该止逆胶垫的顶面设具成凸圆弧面，该顶面的中央位置与底面之间的厚度会较其外周缘顶面与底面之间的厚度为大。
其中，该各个活塞片的顶面设具成凸圆弧面，且其底面设具成平面，该顶面的中央位置与底面之间的厚度会较其外周缘顶面与底面之间的厚度为大。
其中，该止逆胶垫的底面设具成向内的凹弧面，且该各活塞片的底面设具成向内的凹弧面。
本发明优点及功效在于：可使止逆胶垫与活塞片在受到活塞推块的作动下，会产生更强的吸附力，进而对整体增压效率可更为大幅提升。在组装的过程中将较习知隔膜式增压泵更为快速省时，进而得以大幅减少生产工时成本的支出，并更具有经济量产效益的商业竞争力。本发明能将习知隔膜式增压泵中活塞阀体的失压问题完全消除。
(四)附图说明：
图1：为习知隔膜式增压泵的立体分解图。
图2：为习知活塞阀体及止逆胶垫的立体图。
图3：为习知止逆胶垫的变形立体示意图。
图4：为习知活塞阀体及止逆胶垫的平面分解剖面图。
图5：为习知活塞阀体及止逆胶垫的平面组合剖面图。
图6：为习知活塞阀体与上盖组合的部份剖面图。
图7：为图6的作动示意图。
图8：为另一习知活塞阀体及止逆胶垫的立体分解图。
图9：为另一习知活塞阀体及止逆胶垫的平面分解剖面图。
图10：为另一习知活塞阀体及止逆胶垫的平面组合剖面图。
图11：为另一习知活塞阀体及止逆胶垫与上盖组合的部份剖面图。
图12：为图11的作动示意图。
图13：为本发明与习知隔膜式增压泵的立体分解示意图。
图14：为本发明的立体分解图。
图14-a：为图14中14a-14a线的剖面图。
图14-b：为图14中14b-14b线的剖面图。
图15：为本发明的平面剖面分解图。
图16：为本发明的平面剖面组合图。
图17：为本发明与习知上盖组合的部份剖面图。
图18：为图17的作动示意图。
图19：为本发明另一实施例的平面剖面分解图。
图20：为本发明另一实施例的平面剖面组合图。
图中标号说明如下：
1-隔膜式增压泵 2-螺栓
3-低压水室 4-高压水室
10-马达 11-上盖座体
12-螺孔 13-摆轮
20-隔膜片 21-密封槽
22-凸起部 23-活塞推块
24-螺丝 30、60、100-活塞阀体
31、61、101-排水座
32、63、102、105-定位孔
33-隔离凹槽 34、64-排水口
35、65-进水口 36-喇叭活塞片
40、70、200-止逆胶垫 41、201、301-定位柱
42-肋板 43-凸板
50-上盖 51、221、231-穿孔
52-进水孔 53-出水孔
54-阶状槽 55-圆环槽
62-定位块 71-间隙口
72-定位口 73-定位环
80-T型定位柱 103-排水孔
104-入水座 106-入水孔
107、108、204、304-凹弧面
202、302-顶面 203、303-底面
300-活塞片 G1、G2、G3、G4-空隙
t1、t2、t3、t4-厚度 δ-变形量
W-自来水
(五)具体实施方式：
请参阅图13至图16所示，本发明隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良，它将活塞阀体100的中央排水座101顶面，以其定位孔102的中心为最低点设具成一向内的凹弧面107(如图14和第图15所示)，并将与各个入水座104相对应贴合的活塞片300的表面接触，也以其定位孔105的中心为最低点而设具成向内的凹弧面108(如图15所示)，另将塞置于活塞阀体100中央排水座101内的止逆胶垫200与定位柱201两构件，采用同一种软质弹性材料以一体成型方式制成单一组件(如图14-a所示)；其中，该止逆胶垫200的顶面202为设具成凸圆弧面，而底面203设具成平面，使该顶面202的中央位置与底面203之间的厚度t1，会较其外周缘顶面202与底面203之间的厚度t2为大(如图15所示)，又该各个活塞片300的顶面302也设具成凸圆弧面，且其底面303则设具成平面，使得该顶面302的中央位置与底面303之间的厚度t3，也会较其外周缘顶面302与底面303之间的厚度t4为大(如图14-b及图15所示)。
续如图16至图18所示，当止逆胶垫200的定位柱201嵌固于排水座101的定位孔102内后，该止逆胶垫200的底面203与排水座101顶面的凹弧面107两者之间会形成有一空隙G1(如图16所示)，且将该各个活塞片300的定位柱301分别嵌固于各入水座104的定位孔105内后，该活塞片300的底面303与入水孔106的凹弧面108两者之间也会形成有一空隙G2(如图16所示)；由该空隙G1与空隙G2的作用，可使止逆胶垫200与活塞片300在受到活塞推块23的作动下，会产生更强的吸附力，进而对隔膜式增压泵1中低压水室3内的第一次增压作动与高压水室4内的第二次增压作动后的整体增压效率会有更为大幅的提升功效，故可达成提升增压效率的目的，同时由于止逆胶垫200及各活塞片300均是中央厚但边缘薄的结构设计，故其受力强度会比习知中央至边缘均是同一厚度的平面型结构具有更佳的耐用性，而得以在每一次的交互启闭作动下，该止逆胶垫200上的每一叶片及各个活塞片300更能确实达成紧密抵贴闭合于排水孔103与入水孔106上的效果(如图17和图18所示)，因此，本发明能将习知隔膜式增压泵1中活塞阀体30的失压问题完全消除；再者，因本发明中该止逆胶垫200是一体成型的单一组件，故在组装的过程中将较习知隔膜式增压泵1更为快速省时，进而得以大幅减少生产工时成本的支出，对属于大量生产的隔膜式增压泵产品而言，更具有经济量产效益的商业竞争力。
再如图19至图20所示，为本发明的另一实施例，其中，该止逆胶垫200的底面更设具成向内的凹弧面204，且该活塞片300的底面也更设具成向内之凹弧面304(如图19所示)，使得该止逆胶垫200的凹弧面204与排水座101顶面的凹弧面107两者之间所形成的空隙G3更大，且该活塞片300的凹弧面304与入水孔106的凹弧面108两者之间所形成的空隙G4更大(如图20所示)，进而可使止逆胶垫200与活塞片300在受到活塞推块23的作动下，产生的吸附力更为强大，并对整体增压效率会有更大幅的提升。
Claims (4)
1.一种隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良，其特征在于：该活塞阀体的中央排水座顶面，以其定位孔的中心为最低点设具成一向内的凹弧面，并将位于中央排水座外围上各个入水座，与其各自所相对应贴合活塞片的表面接触，以其定位孔的中心为最低点而设具成向内的凹弧面，另将塞置于活塞阀体中央排水座内的止逆胶垫与定位柱两构件，采用同一种软质弹性材料以一体成型方式制成单一组件，再将止逆胶垫及各活塞片的底面均设具成平面状，使得该止逆胶垫塞置嵌固于该活塞阀体的中央排水座顶面后，会在止逆胶垫的底面与中央排水座的顶面之间形成有一空隙，且各活塞片塞置嵌固于该活塞阀体上所相对应的各入水座表面后，会在各活塞片的底面与其所相对应的各入水座表面之间形成有一空隙。
2.根据权利要求1所述的隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良，其特征在于：该止逆胶垫的顶面设具成凸圆弧面，该顶面的中央位置与底面之间的厚度会较其外周缘顶面与底面之间的厚度为大。
3.根据权利要求1所述的隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良，其特征在于：该各个活塞片的顶面设具成凸圆弧面，且其底面设具成平面，该顶面的中央位置与底面之间的厚度会较其外周缘顶面与底面之间的厚度为大。
4.根据权利要求1或2或3所述的隔膜式增压泵的活塞阀体结构改良，其特征在于：该止逆胶垫的底面设具成向内的凹弧面，且该各活塞片的底面设具成向内的凹弧面。
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