TW201802384A - 節能型真空精密調壓閥 - Google Patents

Abstract

一種節能型真空精密調壓閥，其本體係為主閥座、中閥座、調壓器由下至上所構成，該主閥座具有能供壓力流體流通的輸入端與輸出端、以及由溢流管構成的主閥門口，並於該溢流管頂端設有主膜片，而該中閥座則具有由調壓直桿所構成的直桿閥門口、以及調壓副通道，並於調壓直桿頂端設有平衡膜片，且該本體內具有調壓通道、調壓副通道、衡壓通道，能供壓力流體配合直桿閥門口與主閥門口，使本體內部形成真空平衡狀態，使本體於無吸入外部大氣壓的空氣流量下，藉該調壓器與衡壓通道，仍能繼續精密調整該壓力流體、更兼具節省真空源能源之成效。

Description

節能型真空精密調壓閥

本創作係關於一種節能型真空精密調壓閥，該本體內部設有調壓通道、調壓副通道、以及衡壓通道，透過壓力流體流通於前述各通道內，使平衡膜片與主膜片受壓產生位移，讓本體免持續吸入大氣，又能持續調整內部真空壓力，使其達到節省真空源能源及精密調整之目標。

以往，自動化設備領域所廣泛使用的真空精密調壓閥，不論是在國內、外市場銷售產品，就技術應用類型而言，都必須藉持續吸入大氣才能維持調壓閥的真空壓力精準度；

該類真空精密調壓閥，於使用過程中勢必會讓壓力流體持續吸入外部的空氣流量，雖能達成預定之目標，但過程所耗費的資源，將會提高整體製造的成本，於長期使用狀態下的累積金額將非常可觀。為提升自動化加工流程的精細及效率，亦有業者透過以氣壓迴路減少吸入空氣流量來換取高精度輸出壓，並非容易的真空精密調壓閥設計，在結構設計及生產製作上存有複雜化的傾向，是故仍有許多可改善之處。

本創作者於先前創作結構中，透過改良內部通路使壓力流體，得以產生對等壓力，使其能以回饋方式讓能源損耗得以大幅減少，雖具有一定成效，但對於大氣需持續流入本體內部之改善並不卓越，且於運 作上仍有不甚流暢的情況，其憑藉前述結構於實際應用與研究後知悉，故有必須改善之缺點。

本創作之節能型真空精密調壓閥，其主要技術性目的，在於利用本體內部的數個通道，讓壓力流體能通配合主閥門口、以及直桿閥門口，用以穩定本體內部壓力，並無需利用大氣吸入流量即能保持平衡，且能透過該調壓器進行精密調整該壓力流體，讓使用效率上更為理想。

結構上係由主閥座、中閥座、以及調壓器依序由下至上構成一本體，該主閥座具有能供壓力流體流通的輸入端與輸出端、以及由溢流管所構成的主閥門口，並於該溢流管頂端設有主膜片，而該中閥座則具有由調壓直桿所構成的直桿閥門口、以及調壓副通道，並於該調壓直桿設有平衡膜片，而該主閥座至直桿閥門口設有一調壓通道，該調壓通道至該主膜片則設有一調壓副通道，另有一衡壓通道於該調壓器至該主膜片、以及該輸出端。

藉前述結構，利用該壓力流體由輸入端經該調壓通道流通，配合調壓器調整主彈簧推移該平衡膜片，使其能繼續流通至該調壓副通道，藉以推移主膜片成平衡狀態，進一步利用該衡壓通道輸出至該輸出端，能讓本體於無吸入大氣壓的流量下，仍能精密調整該壓力流體之目的。

[本創作]

1‧‧‧本體

33‧‧‧直桿閥門口

2‧‧‧主閥座

21‧‧‧輸入端

22‧‧‧輸出端

23‧‧‧溢流管

231‧‧‧迫緊

24‧‧‧主閥門口

25‧‧‧主膜片

251‧‧‧中空孔

26‧‧‧節流孔

3‧‧‧中閥座

31‧‧‧調壓直桿

311‧‧‧溢流孔

32‧‧‧活塞

34‧‧‧平衡膜片

4‧‧‧調壓器

41‧‧‧主彈簧

42‧‧‧旋鈕

43‧‧‧止漏密封件

5‧‧‧調壓通道

51‧‧‧調壓副通道

52‧‧‧衡壓通道

53‧‧‧大氣通道

P‧‧‧壓力流體

P1‧‧‧真空源

P2‧‧‧真空吸入端

Pt‧‧‧平衡壓力

第1圖係本創作於準備狀態的結構示意圖。

第1A圖係為本創作第1圖中的A之局部放大示意圖。

第1B圖係為本創作第1圖中的B之局部放大示意圖。

第2圖係本創作於使用狀態的結構示意圖。

第2A圖係本創作第2圖中的A之局部放大示意圖。

第2B圖係本創作第2圖中的B之局部放大示意圖。

第3圖係本創作於洩壓狀態的結構示意圖。

第3A圖係本創作第3圖中的A之局部放大示意圖。

第3B圖係本創作第3圖中的B之局部放大示意圖。

第4圖係本創作內部氣壓迴路的示意圖。

本創作係為一種節能型真空精密調壓閥，通常根據本創作最佳之可行實施例，配合圖式第1~4圖詳細說明後，俾增加對本創作之瞭解，其結構上具有一本體(1)，該本體(1)係由一主閥座(2)、一中閥座(3)、以及一調壓器(4)，依序由下至上所構成，該主閥座(2)具有能供一壓力流體(P)流通的一輸入端(21)與一輸出端(22)、以及由一溢流管(23)所構成的一主閥門口(24)，並且在該溢流管(23)頂端另設有一主膜片(25)，而該中閥座(3)則具有由一調壓直桿(31)所構成的直桿閥門口(33)、以及一調壓副通道(51)，且該調壓直桿(31)頂端另設有一平衡膜片(34)；而該調壓器(4)具有一主彈簧(41)、一旋鈕(42)、以及一止漏密封件(43)，該主彈簧(41)設於該調壓器(4)內，能受設於該調壓器(4)外的旋鈕(42)操控調整，讓該主彈簧(41)能頂抵該 平衡膜片(34)，並於該主彈簧(41)頂端設置該止漏密封件(43)用以防止本體(1)內部的壓力流體(P)由此溢出。

該本體(1)內更設有數個通道，分別係為：調壓通道(5)、調壓副通道(51)、衡壓通道(52)、以及大氣通道(53)。其中調壓通道(5)係由該主閥座(2)連接至該中閥座(3)至直桿閥門口(33)，且設有一節流孔(26)；該調壓副通道(51)則係由該調壓通道(5)連接至該主膜片(25)所設位置；該衡壓通道(52)則係由該調壓器(4)連接至該主膜片(25)、以及該輸出端(22)；以及一大氣通道(53)由該調壓直桿(31)上方連接至該中閥座(3)的側緣。

透過該壓力流體(P)由輸入端(21)經該調壓通道(5)，配合該調壓器(4)調整主彈簧(41)推移該平衡膜片(34)，使該壓力流體(P)能繼續流通至該調壓副通道(51)，藉以讓該主膜片(25)推移成氣壓的平衡狀態，進一步利用該衡壓通道(52)輸出至該輸出端(22)，讓該本體(1)於無吸入大氣壓下，仍能精密調整該壓力流體(P)之目的。

再請參閱如第1~1B圖，前述有關壓力流體(P)係具有多種壓力，其中有一真空源(P1)係由該輸入端(21)、該調壓通道(5)、以及該調壓副通道(51)內吸取形成；一真空吸入端(P2)於該輸出端(22)、該衡壓通道(52)、以及該溢流管(23)內形成；一平衡壓力(Pt)於該本體(1)內的真空源(P1)與該真空吸入端(P2)相互平衡所形成。

當真空源(P1)於輸入端(21)配合該調壓通道(5)吸取，於準備狀態時，該真空源(P1)只止於該直桿閥門口(33)處，故該真空吸入端(P2)等於該平衡壓力(Pt)等於0，且該真空源(P1)小於0；

此時，平衡膜片(34)未受調壓器(4)上的旋鈕(42)調整主彈簧 (41)，該平衡膜片(34)下方所設活塞(32)尚未與該調壓直桿(31)頂抵，該活塞(32)中的溢流孔(311)則與該大氣通道(53)相通連；而該溢流管(23)的主閥門口(24)係呈關閉狀態。

再請參閱如第2~2B、以及第4圖，係為本創作於工作狀態，此時的真空吸入端(P2)小於0，且該真空源(P1)小於該平衡壓力(Pt)小於該真空吸入端(P2)；透過該調壓器(4)轉動旋鈕(42)讓主彈簧(41)向下施壓，讓該平衡膜片(34)推動該活塞(32)，並關閉該溢流孔(311)，以及推動該調壓直桿(31)向下開啟該直桿閥門口(33)，此時的真空源(P1)則能由節流孔(26)與調壓通道(5)進入該調壓副通道(51)，並於該主膜片(25)下方形成一平衡壓力(Pt)；而該真空吸入端(P2)形成的真空壓力能藉由衡壓通道(52)至該主膜片(25)上方，推移主膜片(25)；節流孔(26)的作用可減小真空源(P1)的吸入流量，使平衡壓力(Pt)的變動不致於太劇烈，主膜片(25)也可平穩的達成壓力平衡，當形成平衡的工作狀態時，該直桿閥門口(33)會向上關閉，而下方主閥門(24)為開啟狀態，藉此真空源(P1)進入主閥體(2)內，形成輸出壓力，再流通至該真空吸入端(P2)。

再請參閱如第3~3B圖，係為本創作於洩壓狀態，此時的真空源(P1)等於0，而正常洩壓狀態下，該調壓器(4)內的主彈簧(41)會讓直桿閥門口(33)開啟，並關閉該溢流孔(311)，而該真空源(P1)的空氣經直桿閥門口(33)與調壓副通道(51)進入至該主膜片(25)下方破壞平衡壓力(Pt)，並推開主膜片(25)，透過該主膜片(25)中央所設的中空孔(251)與衡壓通道(52)進入至該真空吸入端(P2)破壞輸出壓力，而主閥門口(24)呈關閉狀態；

再者，若本體(1)內部平衡壓力(Pt)與真空吸入端(P2)壓差不 夠大時，該內部主膜片(25)容易產生卡緊無法順利洩壓，故於該溢流管(23)底端設有一迫緊(231)，能供空氣單向推開迫緊(231)，藉由該溢流管(23)的外徑表面，使空氣能順利流入溢流管(23)的中央直孔，再讓該真空源(P1)的空氣藉由衡壓通道(52)進入至該真空吸入端(P2)破壞輸出壓力。

然而上述於平衡膜片(34)所受真空吸入端(P2)的面積乘以該真空吸入端(P2)的所得值與該平衡壓力(Pt)的面積乘以該平衡壓力(Pt)的所得值之比大於等於5以上時，節流孔(26)直徑大小可在0.5以下，能夠有效提高該真空吸入端(P2)壓力的穩定狀態。

綜上所述，本創作節能型真空精密調壓閥，透過於不同運作狀態，能清楚瞭解該本體(1)內部的各通道，配合主閥門口(24)與直桿閥門口(33)，能於無需持續吸入大氣壓流量的情況下，維持本體(1)內的真空平衡，且仍能可以透過該調壓器(4)進行精密調整壓力之目的，讓其節省真空源能源的效益具有實際利用性。

最後，必須再次說明的是，本創作於前述實施例中所揭露的構成元件及其形狀僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，舉凡其他易於思及的結構變化，或與其它等效元件的替代變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

1‧‧‧本體

2‧‧‧主閥座

21‧‧‧輸入端

22‧‧‧輸出端

23‧‧‧溢流管

231‧‧‧迫緊

24‧‧‧主閥門口

25‧‧‧主膜片

251‧‧‧中空孔

26‧‧‧節流孔

3‧‧‧中閥座

31‧‧‧調壓直桿

311‧‧‧溢流孔

32‧‧‧活塞

33‧‧‧直桿閥門口

34‧‧‧平衡膜片

4‧‧‧調壓器

41‧‧‧主彈簧

42‧‧‧旋鈕

43‧‧‧止漏密封件

5‧‧‧調壓通道

51‧‧‧調壓副通道

52‧‧‧衡壓通道

53‧‧‧大氣通道

P‧‧‧壓力流體

P1‧‧‧真空源

P2‧‧‧真空吸入端

Pt‧‧‧平衡壓力

Claims (7)

1. 一種節能型真空精密調壓閥，其包含：一本體，係由一主閥座、一中閥座、以及一調壓器，依序由下至上所構成，該主閥座具有能供一壓力流體流通的一輸入端與一輸出端、以及由一溢流管所構成的一主閥門口，且該溢流管頂端另設有一主膜片，而該中閥座則具有由一調壓直桿所構成的直桿閥門口、以及一調壓副通道，且該調壓直桿頂端另設有一平衡膜片；一調壓通道，係由該主閥座連接至該中閥座於直桿閥門口，且設有一節流孔；一調壓副通道，係由該調壓通道連接至該主膜片所設位置；一衡壓通道，係由該調壓器連接至該主膜片、以及該輸出端；其特徵在於：該壓力流體由該輸入端經該調壓通道流通，配合調壓器調整內部所設的一主彈簧推移該平衡膜片，使該壓力流體能繼續流通至該調壓副通道，藉以讓主膜片推移成平衡狀態，進一步利用該衡壓通道輸出至該輸出端，讓該本體於無吸入大氣壓的流量下，仍能精密調整該壓力流體之目的。
2. 如申請專利範圍第1項之節能型真空精密調壓閥，其中，該中閥座更包含有：一大氣通道，連接至該調壓直桿上方，主要能供該本體外部之空氣進入，藉以配合該主膜片的壓力流體變動，讓該壓力流體與該空氣進入形成平衡，兩者只有壓差的調整至零為止。
3. 如申請專利範圍第2項之節能型真空精密調壓閥，其中，該主膜片，更包含有：一中空孔，設於該主膜片之中央，能將該主膜片的壓力流體，通過該中空孔流通，加速形成平衡狀態。
4. 如申請專利範圍第1項之節能型真空精密調壓閥，其中，該溢流管，更 包含有：一迫緊，設於該溢流管的底端，且該迫緊能供單向推開，藉由該溢流管的外徑表面，使空氣能順利流入溢流管的中央直孔，加以破壞該本體內部真空。
5. 如申請專利範圍第1項之節能型真空精密調壓閥，其中，該流體壓力，更包含有：一真空源，於該輸入端、該調壓通道、以及該調壓副通道內吸取形成；一真空吸入端，於該輸出端、該衡壓通道、以及該溢流管內形成；一平衡壓力，於該本體內的該真空源與該真空吸入端相互平衡所形成。
6. 如申請專利範圍第5項之節能型真空精密調壓閥，其中，該平衡膜片所受真空吸入端的面積乘以該真空吸入端的所得值與該平衡壓力的面積乘以該平衡壓力的所得值之比大於等於5以上時，該節流孔的直徑大小可在0.5以下，能提高該真空吸入端壓力的穩定狀態。
7. 如申請專利範圍第1項之節能型真空精密調壓閥，其中該調壓器，更包含有：一主彈簧、以及一旋鈕，該主彈簧設於該調壓器內，能受設於該調壓器外的旋鈕操控調整，讓該主彈簧能頂抵該平衡膜片。