CN1109211C - 水压机储压筒用定量吸气阀 - Google Patents

Abstract

一种水压机储压筒用定量吸气阀。为提供一种可对储压筒定量补充气体、确保储压筒蓄压性能、可防止水压机空蚀的水压机储压筒用定量吸气阀，提出本发明，它包括本体、进气控制阀及第一单向阀；本体一端为可插入进水管路中的插入端；其另一端为外露于进水管路外侧的进气端，其中央具有一个从进气端连通到插入端的空室；进气控制阀设置于本体空室内并位于进气端；第一单向阀设置于本体的插入端，其为自空室朝向进水管路开通的单向阀。

Description

水压机储压筒用定量吸气阀

技术领域

本发明属于阀，特别是一种水压机储压筒用定量吸气阀。

背景技术

现今大楼公寓等建筑物，为使每一水龙头出水的水压保持稳定，避免出现水压忽高忽低的状态，必须使进水管路保持稳定的压力。这种大楼公寓的供水系统中通常采用压差式水压机，或采用变频式水压机。

当采用压差式水压机时，通常在进水管路上设置储压筒，以用于水压机启动时储存水压，并且于水压机停止运转后补充进水管路的水压，藉以减缓进管路水压下降的速度，减少水压机启动停止的频率，从而达到节省能源、延长水压机使用寿命的目的。

习用压差式水压机所使用的储压筒大致上可分为膜片式及无膜片式储压筒。

膜片式储压筒系于储压筒内设置一个膜片，膜片上方为可充填加压气体的密闭空间。当水流进入该储压筒内时，便推顶该膜片产生弹性变形，使密闭空间内的加压气体受到膜片的压缩而储存弹性变形能，即藉由压缩气体的弹性变形储存水压。

然而，这种膜片式储压筒由于膜片的弹性变形的幅度相当有限，而且储压筒内部的压缩气体本身已具有压力，其可被压缩的幅度亦相当有限，故其蓄压能力也相当有限，不仅无法有效地达到减少水压机启动停止频率，而且浪费能源。而膜片式储压筒由于其内部储存的压缩空气会逐渐流失，因此必须定期加以补充，亦造成了保养维护上的困扰。

无膜片式储压筒内不设置膜片，而于储压筒内储存空气，当水流进入储压筒内后直接压缩储压筒内空气，并且藉由储压筒内部空气的弹性以及水本身的弹性储存水压。无膜片式储压筒由于其内部储存的是一般空气，因此具有较大的可被压缩幅度，而且水直接压缩空气，不会受到膜片的限制，所以使得无膜片式储压筒的蓄压能力远胜于膜片式储压筒。

然而，由于无膜片式储压筒内部的空气系直接与水流接触，因此，每次当水流从储压筒被排出后，都会有少量空气随水流一起排出储压筒，久而久之，储压筒内的空气量便会减少，以致降低储压筒的储压能力。故当水压机采用无膜片式储压筒时，必须由维修人员定期在水压机停机后将储压筒内的水放光，以使空气可以重新进入储压筒内。而每次放水时，会使得水流流遍水压机周围地面，造成保养维护工作的困扰。

综合各种因素，无膜片式储压筒虽然其蓄压性能较好，可使水压机运转较为平顺，且使得进水管压力更为稳定，但由于其会有气体流失的困扰，且又无法自行补充气体，因此常会有储压能力消失的状况发生，此外其使用维护工作亦较为不便。

而解决无膜片式储压筒气体流失，以防止蓄压性能消失的最直接办法就是在水压机进水管路上设置一定量吸气阀。当水压机启动时，可将外界的空气吸入到管路中，使空气随着水流流动进入储压筒内，然而再藉由气体的浮力自然上升到储压筒上方的空间中，以补充储压筒流失的气体。

但是如此一来，如果让空气无限制地被吸入到水压机的进水管路中，将会使过多的气体进入到水泵中，导致水泵轮叶产生空蚀现象，并使水泵轮叶打不到水。因此该方法依然无法有交解决无膜片式储压筒的气体流失问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可对无膜片式储压筒定量补充气体、确保储压筒蓄压性能、可防止水压机空蚀的水压机储压筒用定量吸气阀。

本发明包括本体、进气控制阀及第一单向阀；本体一端为可插入进水管路中的插入端；其另一端为外露于进水管路外侧的进气端，其中央具有一个从进气端连通到插入端的空室；进气控制阀设置于本体空室内并位于进气端；第一单向阀设置于本体的插入端，其为自空室朝向进水管路开通的单向阀。

其中：

进气控制阀包括阀体及限制元件；阀体设置于空室内并位于进气端，阀体上设有自其外侧贯穿到其靠近空室一例的通气孔；限制元件系设置于阀体上通气孔外侧面，且与阀体接触，并于两者接触面之间留有细微缝隙。

进气控制阀限制元件上方设置有推动限制元件与阀体表面保持接触的弹性元件。

进气控制阀包括可调整弹性元件弹性系数以改变进气控制阀限制元件与阀体表面接触压力的调整元件。

调整元件为调整螺钉；进气控制阀阀体内侧设有内螺纹；为调整元件的调整螺钉设有外螺纹，并螺装在阀体内侧的内螺纹上，调整元件的底端抵压在弹性元件顶端。

第一单向阀包括阀体及密封件；阀体上设有自空室侧连通到进水管路的通气孔；密封件设置于阀体靠近进水管路一侧。

本体空室内设有第二单向阀；第二单向阀位于进气控制阀与第一单向阀之间，第二单向阀为自本体进气端朝向空室开通的单向阀。

第二单向阀包括阀体及密封件；阀体上设有自靠近进气控制阀侧连通到靠近第一单向阀侧的通气孔；密封件设置于阀体相对第一单向阀一侧，且可受到该空室内部靠近该第一单向阀一侧压力推动而封闭该通气孔。

第一单向阀与第二单向阀之间设有弹性元件，弹性元件的一端抵压于一个设置于第一单向阀顶端的定位点，弹性元件的另一端抵压于第二单向阀密封件下方。

本体的空室入口处设有用以控制本体空室入口开闭的电磁阀。

由于本发明包括本体、进气控制阀及第一单向阀；本体一端为可插入进水管路中的插入端；其另一端为外露于进水管路外侧的进气端，其中央具有一个从进气端连通到插入端的空室；进气控制阀设置于本体空室内并位于进气端；第一单向阀设置于本体的插入端，其为自空室朝向进水管路开通的单向阀。当水压机启动时，由于水压机的吸力会使进水管路内部的压力下降而产生吸力，因此可使本体空室内部的空气被吸入到进水管路内部而溶入水流中，然后当水流流动到设置于水压机出口管路上的储压筒后，水流中所含有的气泡则藉由浮力上升，进入储压筒上方的压力室内，以补充储压筒流失的气体。同时，藉由前述进气控制阀的限制作用及空室呈负压时产生的平衡弹性负压，而令阀体及限制元件缓慢接近吸住密合，便可防止过多气体进入进水管路中，以防止水压机产生空蚀。即当水压机运转时，使少量气体进入储压筒中，以防止储压筒因气体流失而失去蓄压作用。不仅可对无膜片式储压筒定量补充气体、确保储压筒蓄压性能，而且可防止水压机空蚀，从而达到本发明的目的。

附图说明

图1、为本发明实结构示意剖视图。

图2、为本发明动作示意图。

图3、为本发明在无膜片式储压筒上示意图。

图4、为本发明结构示意剖视图(设有第二单向阀)。

图5、为本发明结构示意剖视图(进气控制阀设有调整螺钉)。

图6、为本发明结构示意剖视图(设有电磁阀)。

具体实施方式

本发明1可装置于水压机50的进水管路51上，亦可装置于水压机50入水端。

如图1所示，本发明1包括本体10、进气控制阀20及第一单向阀30。本体10系呈管状体，其一端为可插入进水管路51中的插入端13。其另一端为外露于进水管路51外侧的进气端12，其中央具有一个从进气端12连通到插入端13的空室11。

进气控制阀20设置于本体10空室11内并位于进气端12，藉以供少量气体进入内部。第一单向阀30系设置于本体10空室11内并位于插入端13，藉以限制本体10空室11内部气体仅能单向进入进水管路51中，而使进水管路51中的水无法反向流入本体10空室11内。

插入端14系为以螺纹螺装于本体10下端的管体，当其从本体10下端装入后，其顶端抵压于第一单向阀30的底面，以将第一单向阀30固定于本体10空室11内。

如图3所示，当水压机50启动时，由于水压机50的吸力会使进水管路51内部的压力下降而产生吸力，因此可使本体10空室11内部的空气被吸入到进水管路51内部而溶入水流中，然后当水流流动到设置于水压机50出口管路52上的储压筒60后，水流中所含有的气泡则藉由浮力上升，进入储压筒60上方的压力室61内，以补充储压筒60流失的气体。同时，藉由前述进气控制阀20的限制作用及本体10的空室11呈负压时产生的平衡弹性负压，而令进气控制阀20阀体21及限制元件23缓慢接近吸住密合，便可防止过多气体进入进水管路51中，以防止水压机50产生空蚀。

如图1所示，本体10的插入端13系为一可插入进水管路51的管体，其外侧面设有藉以锁固于进水管路51孔中的外螺纹，且与进水管路51之间设有密封环511，用以使该插入端13与进水管路51之间保持气密。插入端13的底端设有斜角14。如图2、图3所示，该斜角14的方向系与进水管路51内部水流的方向相反，因此使水流流动通过该插入端13底端时，可产生局部真空吸力，以增加该进水管路51将气体吸入的吸引力。

前述的进气控制阀20系设置于本体10空室11位于进气端12一侧，进气控制阀20包括阀体21及限制元件23。阀体21容纳于进气端12内部，阀体21上设有自其外侧贯穿到其靠近空室11一侧的通气孔22，以供外界空气穿过阀体21上通气孔22进入本体10空室11内。限制元件23系设置于阀体21上通气孔22外侧面，且与阀体21接触。当空室11内空气被吸入进水管路51中，使空室11内产生真空状态形成负压时，限制元件23自然地封闭通气孔22而使气体进入空室11的流速减缓，因此使空气进入进水管路51的速度自动降低。

阀体21及限制元件23最好以硬质塑胶材料制成，因两硬质胶体被空室11负压吸住后，会呈现不完全密合而留下细小缝隙，以使限制元件23与阀体21表面相互接触后，两者接触面不会完全密合，而会留下缝隙，以供少量空气流通进入通气孔22中。

另外限制元件23上方设置有弹簧24，藉由弹簧24推动限制元件23与阀体21表面保持接触，同时于该弹簧24上方另外设置盖体24，盖体24上设有供气体流通的通孔251，藉由盖体25将弹簧24以及限制元件23定位于阀体21上。

进气控制阀20的作用系为可使进水管路51的水流所吸入的空气流量受到限制，而不会有过多的气体进入到进水管路51中，亦即不会有过多的气体进入到水压机50中，以避免水压机50产生空蚀的状态。

另外，前述的设置于本体10的插入端13的第一单向阀30包括阀体31及密封件33，阀体31上设有自空室11侧连通到进水管路51的通气孔32，以使空室11内部的气体可经通气孔32进入到进水管路51中。密封件33设置于阀体31靠近进水管路51一侧，且可于该进水管路51内流体压力大于空室11内部气体压力时受该压力差推动而与通气孔32密合。如图2所示，当进水管路51内流体压力小于该空室11内部流体压力时，密封件33与通气孔32分离，而使空室11内部空气可进入进水管路51中。

因此，如图2所示，当水压机50启动时，水压机50的吸力使进水管路51的压力下降，本体10空室11内部的压力大于进水管路51内部的压力，因此使第一单向阀30的密封件33与通气孔32分离，使空室11内部的的气体被吸入到进水管路中51。反之，如果水压机50停止运转而使进水管路51内部的压力大于空室11内部的气体压力时，藉由进水管路51内部的水压推动密封件33与通气孔32密合在一起，从而使进水管路51内的水流无法反向进入到空室11内，藉以达到单向使空室11内的空气进入进水管路51中，而防止进水管路51内部的水流进入空室11中，以使空室11保持充满气体的状态。

另外在某些场合，水压机50的进水水源的水位可能高于水泵的位置，因此会使得进水管路51在水压机50启动时仍然保持正压力状态，所以此时必须在本发明前方设置控制阀53，以改变进水管路51的流量，使进水管路51的流量与水压机50的出水量相互配合，从而使进水管路51在水压机50启动时仍能形成负压，且不会影响水压机50的出水量。

如图3所示，本发明1系装置于接近水压机50进水管路51靠近水压机50吸入口位置或者直接安装在其吸入口上，以藉由水压机50的吸力将空气吸入到进水管路51中，然后再使空气随着水流进入到储压筒60中。另外该储压筒60内部设置有一个导引板62。该导引板62的高度约略与储压筒60的进水口等高，且向上倾斜一个角度，以使得水流进入储压筒60后产生向上倾斜的流动，以使水流中所含有的气泡更容易向上浮起，以顺利地进入到储压筒60上方的压力室61中。

另外，储压筒60靠近底端位置设置一个泄气阀63，该泄气阀63既可将储压筒60内部气体单向排至外侧，又可阻止水流自该泄气阀63排出。藉由泄气阀63的作用，当储压筒60内气体过多而使其内水位低于泄气阀63高度时，可将储压筒60内过多的气体排出，以使储压筒60内水位上升，以避免储压筒60内部储存过量气体，防止过多气体进入到进水管路51中，杜绝空气进入到用户热水器或热水管路被加热膨胀而导致气爆的现象发生。

如图4所示，本发明1亦可于本体10空室11中设置第二单向阀40。第二单向阀40位于第一单向阀30与进气控制阀20之间，藉由第二单向阀40限制本体10空室11内部气体仅能单向从本体10进气端12流通到插入端13，以防止进水管路51的水流从进气控制阀20喷出到外界。

第二单向阀40包括阀体41及密封件43，阀体41上设有自靠近进气控制阀20侧连通到靠近第一单向阀30侧的通气孔42。密封件43设置于阀体41相对第一单向阀30一侧，且可受到该空室11内部靠近该第一单向阀30一侧压力推动而封闭该通气孔42。因此可控制气体仅能够单向从本体10近进气端12空室11流通到的本体10近插入端13空室11，且阻挡空室11内部的气体从靠近第一单向阀30的一侧流动到靠近进气控制阀20一侧。

另外，本发明1亦可于第一单向阀30与第二单向阀40之间另外增设一组弹性元件44，该弹性元件44的一端抵压于一个设置于第一单向阀30顶端的定位点36，弹性元件44的另一端则抵压于第二单向阀40密封件43下方，用以将该密封件43向上顶起，以使密封件43保持常与通气孔42密合状态。

本发明1增设的第二单向阀40，可使当少量的水流从第一单向阀30流入空室11时，也能阻止空室11内部的水分从本体10的进气端12漏出，从而达到更佳的防止漏水的效果。

如图5所示，本发明1亦可于进气控制阀20a上方另外设置可抵于限制元件23a上方的弹簧24a，从而使限制元件23a保持常与阀体21a接触的状态。另外阀体21a内侧设有内螺纹26a，以供设有外螺纹的调整螺钉25a螺装在其上，调整螺钉25a的底端抵压在弹簧24a顶端。当转动调整螺钉25a以改变其在阀体21a上螺装高度时，便可使弹簧24a因受到不同程度的压缩而改变其弹性系数，以便于使用者调整限制元件23a与阀体21a的接触压力。

如图6所示，本发明1亦可于本体10的空室11入口处设置一个电磁阀70，用以控制本体10空室11入口开闭。当电磁阀70开启、水压机50使进水管路51产生负压时，可使空气被吸入到进水管路51中。而当电磁阀70关闭时，则能阻止气体进入空室11，因此而使气体补充动作停止。藉由电磁阀70的作用，可于储压筒60的压力室61充满气体后，停止补充气体的动作。而当储压筒60内气体流失到一定程度后，再将电磁阀70开启，开始进行气体补充的动作。

本发明藉由以上元件组合，可使水压机50运转的同时，使少量气体进入储压筒60中，以防止储压筒60因气体流失而失去蓄压作用。同时本发明又可藉由进气控制阀20的作用，防止过多的气体进入到进水管路51中，因此可避免水压机50因吸入过多气体而产生空蚀现象。

Claims (10)

1、一种水压机储压筒用定量吸气阀，它包括本体；其特征在于它还包括进气控制阀及第一单向阀；本体一端为可插入进水管路中的插入端；其另一端为外露于进水管路外侧的进气端，其中央具有一个从进气端连通到插入端的空室；进气控制阀设置于本体空室内并位于进气端；第一单向阀设置于本体的插入端，其为自空室朝向进水管路开通的单向阀。

2、根据权利要求1所述的水压机储压筒用定量吸气阀，其特征在于所述的进气控制阀包括阀体及限制元件；阀体设置于空室内并位于进气端，阀体上设有自其外侧贯穿到其靠近空室一侧的通气孔；限制元件系设置于阀体上通气孔外侧面，且与阀体接触，并于两者接触面之间留有细微缝隙。

3、根据权利要求2所述的水压机储压筒用定量吸气阀，其特征在于所述的进气控制阀限制元件上方设置有推动限制元件与阀体表面保持接触的弹性元件。

4、根据权利要求3所述的水压机储压筒用定量吸气阀，其特征在于所述的进气控制阀包括可调整弹性元件弹性系数以改变进气控制阀限制元件与阀体表面接触压力的调整元件。

5、根据权利要求4所述的水压机储压筒用定量吸气阀，其特征在于所述的调整元件为调整螺钉；进气控制阀阀体内侧设有内螺纹；为调整元件的调整螺钉设有外螺纹，并螺装在阀体内侧的内螺纹上，调整元件的底端抵压在弹性元件顶端。

6、根据权利要求1或2所述的水压机储压筒用定量吸气阀，其特征在于所述的第一单向阀包括阀体及密封件；阀体上设有自空室侧连通到进水管路的通气孔；密封件设置于阀体靠近进水管路一侧。

7、根据权利要求1或2所述的水压机储压筒用定量吸气阀，其特征在于在所述的本体空室内设有第二单向阀；第二单向阀位于进气控制阀与第一单向阀之间，第二单向阀为自本体进气端朝向空室开通的单向阀。

8、根据权利要求7所述的水压机储压筒用定量吸气阀，其特征在于所述的第二单向阀包括阀体及密封件；阀体上设有自靠近进气控制阀侧连通到靠近第一单向阀侧的通气孔；密封件设置于阀体相对第一单向阀一侧，且可受到该空室内部靠近该第一单向阀一侧压力推动而封闭该通气孔。

9、根据权利要求7所述的水压机储压筒用定量吸气阀，其特征在于在所述第一单向阀与第二单向阀之间设有弹性元件，弹性元件的一端抵压于一个设置于第一单向阀顶端的定位点，弹性元件的另一端抵压于第二单向阀密封件下方。

10、根据权利要求1或2所述的水压机储压筒用定量吸气阀，其特征在于在所述本体的空室入口处设有用以控制本体空室入口开闭的电磁阀。

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