CN103161991A - 磁力式阀门 - Google Patents

Abstract

一种磁力式阀门，包括驱动件、第一磁铁、盖板、第一套筒、第二套筒及第二磁铁。盖板与驱动件对应卡合，而第一磁铁位于驱动件与盖板之间。第一套筒具有第一抵靠部及第一轴套部。第一抵靠部设置于第一轴套部的一端。第一轴套部具有第一出水孔。第二磁铁设置于第一抵靠部与盖板之间。第二套筒具有第二抵靠部、第二轴套部及狭缝，其中第二抵靠部与第一抵靠部互相套设，第二抵靠部设置于第二轴套部的一端，第二轴套部具有第二出水孔。狭缝设置于第二轴套部并位于第二出水孔旁，且狭缝沿着第二轴套部的轴向贯穿第二轴套部。

Description

磁力式阀门

技术领域

本发明涉及一种阀门，尤其涉及一种磁力式阀门。

背景技术

阀门是一种用以控制流量的元件。在一般常见的器具中，如果需要控制流道中流体的流量，都会在流道中装设一个阀门，以控制流体的流量。例如，点滴中也使用了简易的阀门来控制药剂的流速及流量，以因应患者个别的状况而施打药剂。或者，研究室中也会有一些关于流体的实验，通常也会使用到阀门去改变或控制流体的流量这个变因，以求得实验结果。又或者，在一个直立式的伺服器机架中，因为需要使用到流体作为散热的媒介，而因应流体在不同的高度会有不同的势能而影响流体的流量，所以在用以散热的流体回路中使用阀门来控制位在不同高度的流体具有相同的流量。

以应用在机械设备(例如流体实验设备或伺服器机架)中的阀门为例，一般都是将两个中空轴套互相套设在一起，其中一个轴套与马达相连接，而另一个轴套固定在流道上，而当马达的带动轴套转动时，与马达相连的轴套会相对固定在流道上的轴套转动，以藉由两个轴套的流通口的重合的面积改变，进而决定流体的流量。

需特别注意的是，为了防止流体会从两个轴套之间泄漏出去，通常会在两个轴套之间设置一个密封环(O-ring)。然而，密封环的设置，会让两个轴套的相对旋转增加困难度。如果要防止泄漏的密封效果好，便需要施以极大的力量才能使两个轴套相对旋转；或者，若是要两个轴套之间能够顺畅地相对旋转，则两个轴套与密封环之间的接触就不能太过紧密，如此便会影响到密封效果。

发明内容

本发明提供一种具有良好的密闭效果的磁力式阀门。

本发明提出一种磁力式阀门包括一驱动件、至少一第一磁铁、一盖板、一第一套筒、一第二套筒以及至少一第二磁铁。盖板与驱动件对应卡合，而第一磁铁位于驱动件与盖板之间。第一套筒具有一第一抵靠部以及第一轴套部，其中第一抵靠部设置于第一轴套部的一端，而第一轴套部具有一第一出水孔。第二磁铁设置于第一抵靠部与盖板之间。第二套筒具有一第二抵靠部、一第二轴套部以及一狭缝，第二抵靠部与第一抵靠部互相套设，且第二抵靠部设置于第二轴套部的一端，第二轴套部具有一第二出水孔，狭缝设置于第二轴套部并位于第二出水孔旁，且狭缝沿着第二轴套部的轴向贯穿第二轴套部。

在本发明的磁力式阀门的一实施例中，上述的第二套筒的热膨胀系数大于第一套筒的热膨胀系数。

在本发明的磁力式阀门的一实施例中，还包括一马达以及与马达相连的一传动件，其中传动件与驱动件啮合，且马达驱动传动件带动驱动件转动。

在本发明的磁力式阀门的一实施例中，上述的驱动件具有一第一卡合部，设置于驱动件朝向盖板的表面，而盖板朝向驱动件的表面具有一第一容置槽，且第一卡合部对应容置于第一容置槽中。第一卡合部具有至少一第一磁铁容置槽，而第一磁铁对应设置于第一磁铁容置槽中。

在本发明的磁力式阀门的一实施例中，上述的盖板还具有一第二卡合部，且第二卡合部凸向盖板。磁力式阀门还包括至少一套设于第二卡合部的密封环。

在本发明的磁力式阀门的一实施例中，上述的第一抵靠部的第二表面具有至少一第二磁铁容置槽，而第二磁铁对应设置于第二磁铁容置槽。

在本发明的磁力式阀门的一实施例中，上述的第二卡合部具有一凸柱，而第一抵靠部的一边缘具有一限位缺口，且凸柱位于限位缺口内，以限制第一套筒相对盖板的转动角度。此外，第二套筒还具有一定位缺口，与抵靠部的限位缺口相连通，而凸柱与定位缺口的形状相配合且尺寸相符，且凸柱嵌入于定位缺口以固定盖板与第二套筒的相对位置。

基于上述，本发明提供了一种结构与现有的阀门截然不同的磁力式阀门。此磁力式阀门是利用磁力的方式来控制两个出水孔的重合面积的大小，而狭缝在磁力式阀门的两个套筒相对转动时提供转动裕度，改善两个套筒相对转动时的转动顺畅度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的磁力式阀门的分解示意图。

图2为用以驱动驱动件的马达及传动件的示意图。

图3为图1的盖板的另一视角的示意图。

图4为驱动件的第一表面及第一抵靠部的第二表面的示意图。

图5为图1的磁力式阀门组装后，且第一出水孔与第二出水孔完全无重合的示意图。

图6为图5的磁力式阀门中，第一出水孔与第二出水孔部分重合的示意图。

附图标记：

100：磁力式阀门

110、110a：驱动件

112：第一表面

114：第一卡合部

114a：第一磁铁容置槽

116：马达

118：传动件

120：第一磁铁

130：盖板

132：第三表面

132a：第一容置槽

134：第二卡合部

134a：第五表面

134b：凸柱

136：第四表面

140：第一套筒

142：第一抵靠部

142a：第二表面

142b：限位缺口

142c：第二磁铁容置槽

144：第一轴套部

144a：第一出水孔

146：第三出水孔

150：第二套筒

152：第二抵靠部

154：第二轴套部

154a：第二出水孔

156：狭缝

158：定位缺口

159：开孔

160：第二磁铁

170：密封环

N1、N2：法线方向

A1、A2：轴向

具体实施方式

本发明的磁力式阀门可应用于任何需要控制流体的流量的装置中，而此处所述及的流体可以是液体或气体。

图1为本发明一实施例的磁力式阀门的分解示意图。请参考图1，本实施例的磁力式阀门100包括一驱动件110、至少一第一磁铁120、一盖板130、一第一套筒140、一第二套筒150以及至少一第二磁铁160。盖板130与驱动件110对应卡合，而第一磁铁120设置于驱动件110朝向盖板130的一第一表面112，并位于驱动件110及盖板130之间。第一套筒140具有一第一抵靠部142以及第一轴套部144，其中第一抵靠部142的一第一法线方向N1平行于第一轴套部144的一第一轴向A1，即第一抵靠部142设置于第一轴套部144的一端，而第一轴套部144具有一第一出水孔144a。第二磁铁160设置于第一抵靠部142朝向盖板130的一第二表面142a。第二套筒150套设于第一套筒140之外，此第二套筒150具有一第二抵靠部152、一第二轴套部154以及一狭缝156，第二抵靠部152与第一抵靠部142互相套设，且第二抵靠部152的一第二法线方向N2平行于第二轴套部154的一第二轴向A2，即第二抵靠部152设置于第二轴套部154的一端，第二轴套部154具有一第二出水孔154a，狭缝156设置于第二轴套部154并位于第二出水孔154a旁，且狭缝156沿着第二轴套部154的轴向贯穿第二轴套部154。狭缝156的设置可以让第二轴套部154具有可变形的余裕，进而增进第一轴套部144相对第二轴套部154转动的顺畅度。

详细而言，本实施例的磁力式阀门100应用在流体供应管路中，因此会有高温的流体流经此磁力式阀门100，而为了让第一轴套部144可以顺畅地相对第二轴套部154转动，所以使第二套筒150的热膨胀系数大于第一套筒140的热膨胀系数。

另外，本实施例的驱动件110为一齿轮，且其可以是与其他元件相连，以让使用者以手动或是电动的方式让驱动件110转动。此外，磁力式阀门100可还包括一马达116以及与马达116相连的一传动件118，其中此传动件118也可以是齿轮，如图2示，其中传动件118与驱动件110啮合，而马达116用以带动传动件118转动，进而驱动驱动件110转动。

图3为图1的盖板的另一视角的示意图。接着请同时参考图1及图3，驱动件110具有设置于驱动件110朝向盖板130的第一表面112的一第一卡合部114，而盖板130朝向驱动件110的一第三表面132具有一第一容置槽132a，且第一卡合部114对应容置于第一容置槽132a中，驱动件110因而组装至盖板130。第一卡合部114具有至少一第一磁铁容置槽114a，而第一磁铁120对应设置于第一磁铁容置槽114a中。于本实施例中，第一磁铁120的数量有两个，相对应地第一卡合部114也有两个。

盖板130还具有一第二卡合部134，且第二卡合部134凸出于盖板130朝向第一套筒140的一第四表面136，而第一套筒140的第一抵靠部142会与盖板130的第二卡合部134组装在一起。此外，第二卡合部134朝向第一抵靠部142的一第五表面134a具有一凸柱134b，而第一抵靠部142的一边缘具有一限位缺口142b，且凸柱134b位于限位缺口142b内，以限制第一套筒140相对盖板130的转动角度。又，第二套筒150还具有一定位缺口158，且当第一套筒140与第二套筒150套设在一起的时候，定位缺口158与第一抵靠部142的限位缺口142b相连通，其中定位缺口158与凸柱134b的形状互相配合且尺寸相符，所以第一套筒140与第二套筒150还与盖板130组装在一起时，位于盖板130的第一抵靠部142的第五表面134a的凸柱134b会嵌入并紧配于定位缺口158，以使盖板130与第二套筒150的位置相对固定，第二套筒150并无法相对盖板130转动。

图4为驱动件的第一表面及第一抵靠部的第二表面的示意图。请同时参考图1及图4，第一抵靠部142的第二表面142a具有至少一第二磁铁容置槽142c，而第二磁铁160对应设置于第二磁铁容置槽142c。于本实施例中，第二磁铁160的数量对应第一磁铁120的数量，也为两个；因此同样的，第二磁铁容置槽142c的数量也为两个。另外，磁力式阀门100还包括至少一套设于第二卡合部134之外的密封环170，密封环170设置可以将磁力式阀门100组装与装置的管路之间的组装缝隙密封，以防止流体会从管路与磁力式阀门100的组装缝隙泄露出去。

图5为图1的磁力式阀门组装后，且第一出水孔与第二出水孔完全无重合的示意图。如图5示，在使用者不需要有流体流过此磁力式阀门100(亦即流量为0)时，第一出水孔144a与第二出水孔154a完全无重合，因此流体并无法通过磁力式阀门100。

图6为图5的磁力式阀门中，第一出水孔与第二出水孔部分重合的示意图。请同时参考图1、图4及图6，使用者可使驱动件110转动，其中卡合在驱动件110的第一卡合部114的第一磁铁容置槽114a内的第一磁铁120与设置于第一套筒140的第一抵靠部142的第二磁铁容置槽142c(标示于图4)内的第二磁铁160之间藉由磁力而让驱动件110的转动带动第一套筒140相对第二套筒150转动，让第一出水孔144a与第二出水孔154a有重合的部分。而第一套筒140还具有一第三出水孔146，且第二套筒150还具有一开孔159，其中第一套筒140的第一轴套部144即是位在开孔159内，而当第一出水孔144a与第二出水孔154a有重合的部分时，流体是流经第一出水孔144a与第二出水孔154a的重合部分及第三出水孔146而于流体装置中流通。

值得一提的是，其中藉由凸柱134b及定位缺口158的互相卡制，第二套筒150并不会相对盖板130转动。另外，此处所指的磁力可为吸引力或是排斥力，依照需求选用。以本实施例而言，设置在第一磁铁容置槽114a内的第一磁铁120朝向盖板130的那一面为N极，而设置在第二磁铁容置槽142c内的第二磁铁160朝向盖板130的那一面为S极，所以是以吸引力达到让驱动件110带动第一套筒140转动的目的。

在其他未显示的实施例中，两种磁铁的数量也可以因应需求而改变，例如只设置一个第一磁铁且相对应地设置一个第二磁铁，同样也可以在不违反设置两种磁铁的发明精神下，达到利用磁力以控制第一轴套140相对第二套筒150转动的目的。

此外，使用者可以依照需求而调整第一出水孔144a与第二出水孔154a的重合面积，以调整流经磁力式阀门100的流体的流量。而位于第二卡合部134的第五表面134a的凸柱134b及设置于第一抵靠部142的边缘的限位缺口142b即是用以限制第一套筒140相对盖板130的转动角度，而使用者也可以藉由凸柱134b抵靠于限位缺口142b的左或右侧壁以得知第一出水孔144a与第二出水孔154a是完全重合或是完全不重合。

特别的是，本实施例的磁力式阀门100是应用在与热管相接的散热模组的流道中，所以当高温的流体流经磁力式阀门100时，热膨胀系数不同的第一套筒140与第二套筒150会有不同的变形量。虽然在第一套筒140及第二套筒150制作时便先选用热膨胀系数较大的材料制作第二套筒150，且选用热膨胀系数较小的材料制作第一套筒140，但是第一套筒140及第二套筒150的变形仍会影响第一套筒140相对第二套筒150转动的顺畅度。而狭缝156的设置让第二套筒150还有弹性变形的裕度，所以在第一套筒140相对第二套筒150转动时，即使变形后的第一套筒140及第二套筒150会有形状或尺寸上不相契合的状况，第二套筒150的第二轴套部154上因为有狭缝156的设置，所以第二轴套部154可因应第一轴套部144而有进一步的变形，因此第一套筒140能够顺畅地相对第二套筒150转动。

附带一提的是，狭缝156须设置在第二套筒150的第二轴套部154不会与第一出水孔144a重合处，以避免第一出水孔144a与狭缝156重合而引起流体泄漏的问题。换言之，当第一套筒140相对第二套筒150旋转时，第一出水孔144a相对第二套筒150的转动路径上，都不可以设置狭缝156。当然，也可以是使用其他的方式以防止因为第一出水孔144a与狭缝156重合而引起流体泄漏的问题，例如使流体的粘滞系数很大而狭缝156的缝隙很密但仍足以提供弹性裕度，也可以达到防止流体泄漏的效果。

综上所述，本发明提供了一种结构与现有的阀门截然不同的磁力式阀门，将此磁力式阀门的密封环设置在不会影响两个套筒互相转动的盖板上，所以两个套筒之间可以有良好的转动顺畅度。此外，在相对位于外侧的套筒的轴套部上设置狭缝，让设置有此狭缝的轴套部具有形变的裕度；因此，当高温流体流经此磁力式阀门而使两个套筒热膨胀而变形时，具有狭缝的轴套部可更进一步地因应相对位于内侧的套筒的形变量而提供弹性变形裕度，因此并不会影响两个套筒之间的转动顺畅度。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，当可作些许更动与润饰，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种磁力式阀门，包括：

一驱动件；

至少一第一磁铁；

一盖板，与该驱动件对应卡合，而该至少一第一磁铁位于该驱动件与该盖板之间；

一第一套筒，具有一第一抵靠部以及第一轴套部，其中该第一抵靠部设置于该第一轴套部的一端，而该第一轴套部具有一第一出水孔；

至少一第二磁铁，设置于该第一抵靠部与该盖板之间；以及

一第二套筒，具有一第二抵靠部、一第二轴套部以及一狭缝，该第二抵靠部与该第一抵靠部互相套设，且该第二抵靠部设置于该第二轴套部的一端，该第二轴套部具有一第二出水孔，该狭缝设置于该第二轴套部并位于该第二出水孔旁，且该狭缝沿着该第二轴套部的轴向贯穿该第二轴套部。

2.根据权利要求1所述的磁力式阀门，其中该第二套筒的热膨胀系数大于该第一套筒的热膨胀系数。

3.根据权利要求1所述的磁力式阀门，其中还包括一马达以及一传动件，该马达与该传动件相连，且该传动件与该驱动件啮合，该马达驱动该传动件以带动该驱动件转动。

4.根据权利要求1所述的磁力式阀门，其中该驱动件具有一第一卡合部，设置于该驱动件朝向该盖板的一表面，而该盖板朝向该驱动件的一表面具有一第一容置槽，且该第一卡合部对应容置于该第一容置槽中，而该第一卡合部具有至少一第一磁铁容置槽，且该至少一第一磁铁对应设置于该至少一第一磁铁容置槽中。

5.根据权利要求1所述的磁力式阀门，其中还包括至少一密封环，而该盖板还具有一第二卡合部，且该第二卡合部凸向该第一套筒，该密封环套设于该第二卡合部。

6.根据权利要求1所述的磁力式阀门，其中该第一抵靠部具有至少一第二磁铁容置槽，而该至少一第二磁铁对应设置于该至少一第二磁铁容置槽。

7.根据权利要求5所述的磁力式阀门，其中该第二卡合部具有一凸柱，而该第一抵靠部的一边缘具有一限位缺口，且该凸柱位于该限位缺口内，以限制该第一套筒相对该盖板的转动角度。

8.根据权利要求7所述的磁力式阀门，其中该第二套筒还具有一定位缺口，与该抵靠部的该限位缺口相连通，而该凸柱与该定位缺口的形状相配合且尺寸相符，且该凸柱嵌入于该定位缺口以固定该盖板与该第二套筒的相对位置。

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