TW306967B - Pressure balancing device - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 ___B7_ 五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明相關於用於液壓系統及設備的壓力平衡裝置。 發明背景 在包含熱水及冷水供應線路的液壓系統中經常遭遇大 幅的壓力變化。這些壓力變化是由於熱水或冷水供應壓力 的大幅，預料不到的踵力降。如果另一水箱頭，洗碟機， 洗衣機，或類似者打開，或是馬桶沖水，則壓力降發生。 此壓力降導至水溫的快速改變。爲防止此摄亂現象，在系 統中設e壓力平衡裝®，藉著限制來自具有較高壓力的管 線的流動而補償冷水與熱水供應管線之間的壓力變化。 一般而言，壓力平衡裝置有兩種主要型式，即具有可 變形膜片的壓力平衡裝置及具有滑箱的壓力平衡裝置。此 兩種型式的壓力平衡裝置均展現某些特性優點及缺點。 具有膜片的壓力平衡閥包括移動單元，移動單元由張 緊的可變形膜片支撑，且當供應線路之間有壓力差時移動 ，以部份阻流或限制具有較大壓力的管線。膜片的存在確 保供應線路之間的分隔。但是，膜片本身賦與裝置不穩定 性的特徽。膜片易於產生振動，且在某些情況下，這些振 動可達成嚴重的擾動强度。另外，鑒於這些裝置的結構， 雖然膜片可具有相當大的直徑，但是用於裝置的操作的壓 力作用的有用作用截面相當有限，使得必須使這些裝置相 當大以獲得逋當操作。 具有滑箱的壓力平衡裝置包括安裝於含有供應線路的 ----4—- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I — 裝 訂 ~~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

3G6S A7 B7 經濟部中央樣準局属工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 本體的鑽孔內的活塞箱。此承受較少的不穩定性及主振動 ，但是不能提供供應線路之間的分離，因而於供應線路中 須要止回閥。另外，活塞箱與裝置的一般尺寸相比具有小 直徑，因而施加於箱上的壓力小。因此，箱不能設置有扣 持襯墊或密封件，因爲將會產生過置磨耗及裂斷，使裝e 的操作惡化。因此，箱及相關的鍥孔必須精確配合，此既 昂貴且導致容易阻塞。最後，精確切削加工的需求使主要 零件必須爲金屬結構，此導致鈣澱積物的形成，防礙操作 且可能導致裝置的阻塞。 鑒於上述，本發明的主要目的爲提供不會有不穩定現 象或振動的壓力平衡裝置，不須特別別昂貴的切削加工， 可確保供應線路之間的分隔，且相關於裝置的外部尺寸承 受壓力的有用截面可儘可能大，以容許製造具有減小尺寸 的實施例以使其可安裝於小本體或卡匣內。 發明概說 本發明的壓力平衡裝置包括具有與兩排洩管線連通的 園柱形纘孔的本體；可於該圓柱形鑽孔內軸向移動且藉著 密封性相對於鍥孔被扣持的移動單元；具有與該本體的該 纘孔同軸且設置成佔據該鑽孔的兩端及在孔內延伸的外部 園柱形表面的兩水入口構件，毎一入口構件具有內部以後 壁終止的意欲與供應線路連通的空穴，及於該後壁的附近 具有延伸通過外部園柱形表面的徑向通路，該兩構件的後 壁間隔分開於該移動單元的兩側的相反側上：及從該移動 本紙張尺度遑用中國國家橾準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐）5 - I I I I . 批衣 II 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 ____B7 五、發明説明（3 ) 單元的兩側延伸且與兩入口構件的該外部圓柱形表面協作 的一對圃柱形外殼，該外殼的毎一個具有連績壁部及通路 開口，每一園柱形外般的連績壁及通路開口的部份被配g 成使得當移動單元在相對於兩入口構件的該後壁的中央位 置時，通路開口與相應入口構件的該徑向逋路連通，而當 移動單元偏移接近所牽涉的入口構件時，圓柱形外般的該 連績壁部覆盖及部份阻塞該入口構件的該徑向通路之一。 本發明的裝置設有任何不穩定或振動的傾向，且不須 任何昂貴的切削加工。本發明的壓力平衡裝置提供供應線 路之間的分隔，且具有非常接近裝置的外部尺寸的尺寸。 水供應線路的壓力施加力於移動單元的整個表面，因此產 生相當大的力而可減小裝置的一般尺寸。從製造觀點及從 組合觀點，此裝置的整體設計使其可經濟地資施。 較佳實施例的詳細敘述 參考圇1，參考數字1代表具有鑽孔2的本體，鑽孔 2具有垂直於鑽孔2延伸的兩出口管線3及4。鑽孔2的 端部具有兩水入口構件5，由螺旋環9扣持。入口構件5 爲中空且可連接於熱水及冷水供應線路。每一入口構件5 以具有外部圓柱形表面的部份6延伸至鑽孔2內一段軸向 距離。毎一入口構件5由後壁7在其內端封閉。相鄰於每 一後壁7有通過園柱形表面6的徑向通路8 ° 在鑽孔2內於入口構件5的後壁7之間的空間內設置 有大致圓盤形的移動單元1 0。移動單元1 〇具有與鐄孔 本紙張又度遑用中國國家榡準（CNS ) A4说格（210X297公釐）6 - HH n n IVT J* I ^vn ^^^^1 nn 一°J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（4 ) 2的表面接觸的周邊密封件11°移動單元1〇可於軸向 移勡。從移動單元1 〇的兩側延伸有兩圚柱形外殻1 2 ， 於外般1 2的末端具有連績壁部1 3，而內部有通路開口 1 4。每一圓柱形外殼1 2與入口構件5的外部園柱形表 面6接觸。此配置係使得當移動單元1 〇在相對於入口（ 分佈）構件5的後壁7的中央位置時，園柱形外殻12的 通路開口 1 4與入口構件5的徑向通路6連通且以其爲中 心。另外，通路開口 1 4宽至足以在甚至當移動單元1 〇 從中央停置位置移位而接近構件5之一或另一者時，仍維 持與入口構件5的徑向通路6連通。在圖1中，所示的移 動單元偏移至左方，使得左方的入口構件5的徑向通路6 與通路開口 1 4完全連通，而右方的入口構件5的徑向通 路6被部份封閉。 此裝置以以下方式作用。假設移動單元10在開始時 在中央停置位置，而連接於入口構件5的兩供應線路內的 壓力互相相等，壓力施加相等的力於移動單元1 0的兩面 上，移動單元1 0不會從中央位置移動。在這些條件下， 徑向通路6暢通，來自入口構件5的水流經這些徑向通路 而至排洩管線3及4內。但是，如果例如連接於左方的入 口構件5的管線內的壓力下降，或是如果連接於右方的入 口構件的管線內的壓力上升，則施加於移動單元10的壓 力不再相等，因而迫使移動單元向圖1所示的位置向左偏 移。必須注意因爲壓力作用在移動單元10的整個表面上 ，所以產生的力相當大，因而雖然有密封性1 1的不可避 本紙張尺度逋用中國國家橾隼（CNS ) A4規格（210 X297公釐）7 - I I n i , 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 306967 Δ7 Α7 Β7 五、發明説明（5 ) 免的阻力及摩擦，移動單元1 0仍可毫無困難的移動。由 於移動單元1 0的向左偏移，右方的入口構件5的徑向通 道6至少部份被右方的園柱形外殼12的連績壁部13覆 羞，使得流經該徑向通路的水減少。此導致排洩管線4內 壓力的減小，及施加於移動單元1 0上向左的力的相應減 小，而排洩管線3內的壓力沒有任何改變，因此施加於移 動單元1 0上向右的力也沒有任何改變。移動單元1 〇的 偏移繼績，增加右方的徑向通路的封閉，直到排洩管線3 及4內的壓力變爲大致相等。此時，移動單元1〇停止向 左移動，而裝置已達成平衡排洩管線內的壓力的目的。很 清楚如果右方供應管線內的壓力小於左方供應線路內的壓 力，則相同現象反向發生。因此，裝置連縯平衡排洩壓力 ，即使供應線路內的壓力有變化。 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在上述的實施例中，圓柱形外殼1 2與移動單元1 0 園盤成單件一體製成。雖然此單件可由塑膠材料模鍛，其 模鍛可能有困難。另外，爲具有正當的操作，入口構件5 的園柱形表面6與本體1的鑽孔2的表面之間須有同軸性 。此同軸性造成製造及組合時須有一定的精度。藉著圇2 所示的實施例可消除這些困難。 在圖2所示的實施例中，移動單元1 0於其兩側具有 槽溝1 5 ，槽溝1 5內嵌有園柱形外殼1 2的徑向凸緣 1 6。圓柱形外般1 2爲與移動單元1 0分開的物件。此 實施例的外般1 2顯示於圖3中。外般1 2具有切口1 7 ，切口 1 7使外殻可膨脹而將其徑向凸緣1 6嵌入移動單 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS Μ4规格（2丨ox297公釐）8 - 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 A7 __B7_ 五、發明説明（6 ) 元10的相應槽溝15內。雖然軸向連接於移動單元1〇 ，但是，圓柱形外殻12可具有相對應於移動單元1〇的 稍微的徑向移動，因此補償鑽孔2與園柱形表面6之間的 同軸性的任何缺陷。另外，可對移動單元1〇與外殼12 採用不同材料。 在到目前爲止所敘述的實施例中，梅成移動單元1〇 的材料本身於其周邊部份形成支承邊緣11。此在當用來 形成移動單元1 0的材料具有適合於構成密封性1 1的特 性時很有利。當不爲此.情況時，密封性1 1可分開製成， 且如圖4至6所示地連接於移動單元。在圖4中，密封性 1 1爲具有兩唇的型式，如同圚1及2中所示成爲移動單 元的一部份的型式。但是，在圖5及6所示的實施例中， 密封件由可軸向或徑向（圖6 )緊密嵌入槽溝內的密封環 (0形環）組成。當然，可了解可採用其他形狀的密封件 0 圚7及8顯示本發明的壓力平衡裝置的本體1如何可 容易地製成嵌入混合本體或併裝於混合卡匣內的卡匣形式 。在此情況中，裝置的本體1製成具有插置於中間的密封 性的兩鄰接部份，且兩部份藉著將本體1引入可接收平衡 裝置的本體1的混全本體或卡匣內而互相鄰接扣持。本體 1具有用於由彈性體材料製成的杯形密封件的兩座，構成 入口構件5內部空間與外部供應線路（未顯示）之間的連 接。有利地，鑽孔2採取外套的特性，也如同其嵌入的本 體1形成爲兩部份。如圖9中清楚可見，構成裝置的所有 本紙張尺度適用中國國家橾準（CMS ) A4規格（210X297公嫠）9 - ---------1^------1T------1 (請先閱讀背面之注意事嘖再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印裝 A7 B7五、發明説明（7 ) 部份可藉著於同一軸向的往復排列成行而安裝。此便利裝 置的組合。此實施例的裝置可製成爲具有大幅減小的尺寸 ，而此使其可安裝於不可能安裝現行可得傳統壓力平衡裝 置的應用中。本發明的壓力平衡裝置的特別優點在於該裝 置的所有主要部份可有利地由塑膠材料製成，如此不只降 低成本，並且也在實用上完全消除形成鈣垢渣及因而妨礙 裝置操作的可能性。 在不離開本發明的範困及申請專利範園下可對所敘述 的及以舉列方式呈現的壓力平衡裝置實施各種不同的修正 0 圖式的簡要敘述 圚1爲本發明的壓力平衡裝置的軸向剖面圖= 圓2爲本發明的第二實施例的軸向剖面圖： 圖3爲用於圆2的實施例的園柱形外般的立: 圖4至6爲顯示用於圖2所示的移動單元的不同實施 例的扣持密封件的配置的部份剖面圖： 圖7爲適用成爲混合本體或混合閥卡匣的卡®的本發 明的裝置的實施例的剖面圖： 圖8爲沿圖7之線VI I I— VI I I所取的視® : 圖9爲構成圖7的壓力平衡裝置的零件的分解® ° I I I I ^ 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度遑用中國國家橾準（CNS > A4規格（210X297公瘦-

Claims (1)

1. 々、申請專利範圍 1 . 一種壓力平衡裝置，用於液壓系統，該裝置包括 本體，具有於兩端開口的園柱形鑽孔，以熱水出口構 件及冷水出口構件與該鑽孔連通： 熱水入口構件，具有中空內部，其一端設置於該鑽孔 的一端，及冷水入口構件，具有中空內部，其一端設置於 該鑽孔的另一端，該熱水及冷水入口構件具有側壁及封閉 設置於鑽孔內的末端的端壁，該熱水及冷水入口構件的該 側壁具有徑向延伸通過的入口開孔，因而使該中空內部藉 由該入口開孔與該鑽孔連通：及 經濟部中央標牟局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 可軸向移動的移動構件，設B於該熱水及冷水入口構 件的該端壁的中間，該移動構件可移向及移離該熱水及冷 水入口構件的該端壁，且具有設置於其相對側的園柱形外 般構件，而外殼構件具有具有徑向延伸開口的側壁，該園 柱形外殻構件的尺寸成爲使得當移動構件在熱水及冷水入 口構件的兩端壁之間的中央時，該外殻構件的徑向延伸開 口與該熱水及冷水入口構件的該入口開孔對準及連通，而 當移動構件從中央偏移時，一外般構件的徑向延伸開口與 該入口開孔之一對準及連通，與該入口開孔的其他者由該 外般構件的該側壁至少部份封閉。 2. 如申請專利範圍第1項的壓力平衡裝置，其中該 移動構件與該圓柱形外殼一髏製成爲單件。 3. 如申請專利範園第1項的壓力平衡裝置，其中該 移動構件與該園柱形外般互相分開。 t張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公鼋）^ _ ~~ 306S67 el C8 D8 六、申請專利範圍 4 .如申請專利範園第1項的壓力平衡裝置，其中該 移動構件於每一側具有徑向檜溝，而該園柱形外殼各具有 可嵌入該徑向槽溝內的徑向凸緣。 5 .如申請專利範園第4項的壓力平衡裝置，其中該 園柱形外般具有軸向切口，因而使外般可暫時膨脹以將該 徑向凸緣嵌入該徑向槽溝內。 6 .如申請專利範園第3項的壓力平衡裝置，其中該 移動構件爲圓盤形。 7.如申請專利範園第6項的壓力平衡裝置，其中該 園盤含有環繞其周邊邊緣的密封性。 8 .如申請專利範園第1項的壓力平衡裝置，其爲可 嵌入混合本髏或混合卡匣內的卡匣形式。 9 .如申請專利範園第1項的壓力平衡裝置，其中該 卡匣的本雔成爲可於軸向並列及連接的兩部份。 1 〇 ·如申請專利範圍第1項的壓力平衡裝置，其中 設置有用於由彈性體材料組成的密封性的密封座以連接於 水供應管線。 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 12 - 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（21 〇 X 297公兔）