TWI509175B - Self - closing water - saving valve - Google Patents

Description

自閉式省水閥

本發明係涉及一種裝設於水龍頭上的自閉式省水閥。

現有技術的水管控制閥係裝設於水龍頭上的開關處，其具有結構簡單的優點，然而當人們完成洗滌動作後，必須將手提起才得以操作位於水管龍頭上方的控制閥，因此此關水動作的同時會造成水資源的浪費。

為解決前述之浪費水資源的問題，便有業者研發出紅外線感應水閥，當人們進行洗滌動作時，將手置放於感應區域，便可藉由紅外線的感應而使水閥開啟；完成洗滌動作而將手移開後，水閥便會自動關閉，進而達到省水之效果；但由於紅外線的感應範圍為一特定區域，人們往往須經多次嘗試才得以將手放在適當的感應位置，因此造成了使用上的不便。

故目前發展有一種自閉式省水閥，如圖10所示，該省水閥直接裝設於水龍頭之出水端，且包含有一殼體91、一控制桿92、一控時墊圈93及一止水墊圈94；殼體91內設有一進水口911、一出水口912及一控時通道913，進水口911環繞控時通道913，控時通道913向下對外相通；控制桿92穿設於殼體91的控時通道913及進水口911中，且控制桿92底端突出於殼體91外；控時墊圈93套設於控制桿92外，且抵靠於控時通道913的內壁面；止水墊圈94設於控制桿92的端部，且抵靠封閉進水口911。

請參閱圖11所示，使用時，將控制桿92往上推，使 止水墊圈94遠離進水口911，藉此水管的水便可通過進水口911而向下從出水口912流出省水閥；而在水流通過的過程中，由於水流不斷地向下撞擊控制桿92的頂端，因此控制桿92也會逐漸向下移動，而由於控制桿92外的控時墊圈93抵靠於控時通道913的內壁面而產生一摩擦阻力，因此控制桿92係緩慢地向下移動；請參閱圖10所示，直到最後控制桿92頂端的止水墊圈94再次封閉進水口911，此時省水閥的出水便會停止，進而達到自動關閉的功效。

然而此種自閉式省水閥有兩個缺點：

其一，使用時，當止水墊圈94塞住進水口911以關閉水流的瞬間，水管中流動的水流因為突然撞擊到封閉的進水口911而無法繼續流動，進而產生一連串之正負壓力波而在水管中來回震盪，直到能量因摩擦受阻而停止，此現象將造成刺耳之噪音並可能造成水管的損壞，而該刺耳之噪音便為水錘聲；此外，當使用者向上推動控制桿92以開啟水流時，由於控制桿92頂端及止水墊圈94須抵抗水管中水流產生的水壓，因此操作上的手感亦較不順暢。

其二，由於每次關閉時，控時墊圈93皆會與控時通道913的內壁面相摩擦，所以經過一段時間的使用後，控時墊圈93便可能磨損而導致外徑漸縮，並且因此降低與控時通道913內壁面的摩擦力，進而造成控制桿92下降的速度越來越快，而水流流出的時間亦會越用越短。

有鑑於前述現有技術之自閉式省水閥，其使用時會造成水錘聲及水管損壞，並且水流流出的時間容易縮短的缺 點及不足，本發明提供一種自閉式省水閥，其可有效解決上述缺點。

為達到上述的發明目的，本發明所採用的技術手段為設計一種自閉式省水閥，其中包含：一殼體，其包含有一內部空間、一進水口、一出水口及一殼體桿孔；進水口及出水口相通；殼體桿孔及出水口位於殼體的同一端；一承座，其設於殼體內，且具有一內部空間及上下兩端開口，承座的內壁面突出並圍繞有一承座桿孔；一控制桿，其可移動地穿設於承座的承座桿孔中，且控制桿設有一上抵靠部，上抵靠部可封閉承座桿孔，控制桿一端突出於承座的底端開口及殼體桿孔；一套件，其設於承座上，且封閉承座的頂端開口，套件中央向上突起，套件貫穿設有一套孔；一進水座，其設於殼體上，且封閉進水口，進水座包含有至少一進水道、一流通槽、至少一出水道及一凸部；進水道貫穿進水座；流通槽凹設成形於進水座的底面，且可被套件封閉；出水道貫穿進水座的側壁，且與流通槽相通；凸部突出成形於進水座的底面，且穿設於套件的套孔。

本發明之優點在於，開啟狀態時，控制桿未封閉承座桿孔，而套件亦未封閉進水座的流通槽，水流依序通過進水座的進水道、流通槽、出水道，之後進入到殼體的內部空間中，然後從出水口流出；此外，水流流進進水座後，亦有一小部分從套件的套孔流入承座與套件之間，並因此些微向下推動位於其中的控制桿，而控制桿再加上自身重 量的影響，因此緩慢地向下朝殼體桿孔移動，直到最後控制桿的上抵靠部封閉承座桿孔；接著，流進承座與套件之間的水逐漸累積而將套件向上推擠變形，最後套件中央突起而抵靠並封閉進水座的流通槽，因此水流便被阻擋而達到自動關閉的效果；由於套件受水壓影響而變形的過程為漸進式的，故流出進水座的水流流量是逐漸降低而具有緩衝關水之功效，進而可有效降低瞬間關水時產生的劇烈震動，以避免造成水錘聲及水管損壞；此外，水壓並未直接作用於控制桿，因此操作控制桿時所需施加的力道較小，進而方便推動開啟；最後，相較於現有技術藉由水壓直接推動控制桿，並使用墊圈抵靠壁面產生摩擦力來緩衝控制桿的復位，而墊圈長期使用容易磨損導致控制桿復位越來越快，本發明藉由些微水流的推動及控制桿自身重力來使控制桿緩慢地復位，而不會有磨損的問題，因此可有效避免控制桿的復位加快，進而延長使用壽命。

進一步而言，所述之自閉式省水閥，其中進一步包含有一彈性元件，其設於承座及控制桿之間，並將控制桿朝下推出。並且，所述之自閉式省水閥，其中彈性元件為彈簧。藉此可進一步藉由彈性元件的彈力推動控制桿，來使控制桿復位。

進一步而言，所述之自閉式省水閥，其中控制桿包含有一阻塞件、一按壓件及一調整件；阻塞件穿設於承座桿孔中，上抵靠部設於阻塞件的頂端，組塞件的底端進一步設有一下抵靠部；按壓件突出於殼體桿孔，按壓件套設阻塞件，且位於阻塞件的下方，按壓件具有一內部空間及上 下兩端開口，按壓件的內壁面成形有螺紋，按壓件的內部空間成形有一階級面，按壓件的階級面可抵靠阻塞件的下抵靠部；調整件螺合於按壓件的內部空間中，且可抵靠阻塞件的底端。並且，所述之自閉式省水閥，其中控制桿的按壓件的頂面凹設有至少一外流槽，外流槽徑向向內與按壓件的上端開口相通，並且外流槽徑向向外對外相通。藉此可透過轉動而上下移動調整件，進而達到控制出水時間的功效。

進一步而言，所述之自閉式省水閥，其中承座內設有一限位件及一緩衝圈；限位件及緩衝圈皆設於承座的內部空間中；限位件套設控制桿的上抵靠部；緩衝圈環繞於承座桿孔的周緣上方。限位件使控制桿的阻塞件僅能上下移動，藉以穩定阻塞件的移動路徑；緩衝圈則使阻塞件的上抵靠部得以緊密封閉承座桿孔。

進一步而言，所述之自閉式省水閥，其中套件為一圓盤體。

進一步而言，所述之自閉式省水閥，其中套件的套孔的孔徑略大於進水座的凸部的徑向寬度。

進一步而言，所述之自閉式省水閥，其中：殼體的出水口環繞殼體桿孔，並且出水口呈放射格柵狀；殼體的壁面係呈階級狀並具有一階級面，殼體的階級面上間隔穿設有複數進氣孔；進一步包含有一出水網架，其套設於承座外，且為圓環狀，出水網架貫穿成形有複數個網孔。藉此可混和空氣及水而產生氣泡水，進而具有容易洗淨的功效。

或者是，所述之自閉式省水閥，其中殼體的出水口包 含有複數穿孔，且該等穿孔環繞殼體桿孔。藉此便可流出複數細柱狀的水柱。

進一步而言，所述之自閉式省水閥，其中進一步包含有一閥座，其套設於承座外，且為圓環狀，閥座貫穿成形有複數個流孔。

以下配合圖示及本發明之較佳實施例，進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段。

請參閱圖1及圖2所示，本發明之自閉式省水閥包含有一殼體10、一承座20、一控制桿40、一套件60及一進水座70；在本實施例中，進一步包含有一閥座31、一出水網架32、一彈性元件50及一濾網蓋80。

請參閱圖1至圖3所示，前述之殼體10包含有一底座11及一上蓋12，底座11及上蓋12包覆出一內部空間；底座11設有一出水口111及一殼體桿孔112，出水口111環繞殼體桿孔112，並且出水口111呈放射格柵狀；底座11的壁面係呈階級狀並具有一階級面113，該階級面113上間隔穿設有複數進氣孔114；上蓋12設有一進水口121。

請參閱圖2至圖4所示，前述之承座20設於殼體10內，且具有一內部空間及上下兩端開口，承座20的內壁面環繞突出有一周緣，該周緣圍繞出一承座桿孔21；承座20內設有一限位件22及一緩衝圈23，限位件22及緩衝圈23皆設於承座20的內部空間中；緩衝圈23位於限位件22的下方，緩衝圈23環繞並抵靠於承座桿孔21的周緣上方。

前述之閥座31套設於承座20外，閥座31為圓環狀， 且貫穿成形有複數個流孔311。

前述之出水網架32套設於承座20外，出水網架32為圓環狀，且貫穿成形有複數個網孔321。

前述之控制桿40可移動地穿設於承座20的承座桿孔21中，控制桿40包含有一阻塞件41、一按壓件42、一調整件43及一端套44；阻塞件41穿設於承座桿孔21中，阻塞件41的兩端分別設有一上抵靠部411及一下抵靠部412，上抵靠部411穿設於限位件22中，且上抵靠部411可向下抵靠於緩衝圈23上以封閉承座桿孔21；按壓件42向下突出於殼體桿孔112，按壓件42套設阻塞件41，且位於阻塞件41的下方，按壓件42具有一內部空間及上下兩端開口，按壓件42的內壁面成形有螺紋，按壓件42的內部空間成形有一階級面421，該階級面421可向下抵靠阻塞件41的下抵靠部412，按壓件42的頂面凹設有複數外流槽422，該等外流槽422環繞間隔設置，各外流槽422徑向向內與按壓件42的頂端開口相通，並且各外流槽422徑向向外對外相通；調整件43螺合於按壓件42的內部空間中，並可在按壓件42內上下移動，調整件43可抵靠阻塞件41的底端；端套44套設固定於按壓件42的底端開口。

前述之彈性元件50設於承座20及控制桿40的按壓件42之間，並將按壓件42向下推出，由於按壓件42的階級面421向下抵靠阻塞件41的下抵靠部412，調整件43螺合於按壓件42內，端套44套設固定於按壓件42，因此按壓件42會連帶阻塞件41、調整件43及端套44一起向下移動；在本實施例中，彈性元件50為彈簧，但不以此為限。

前述之套件60設於承座20上，且封閉承座20的頂端開口，套件60為一中央朝向上突起之圓盤體，且貫穿設有一套孔61。

請參閱圖2至圖5所示，前述之進水座70設於殼體10的上蓋12上，且封閉進水口121，進水座70包含有兩進水道71、一流通槽72、兩出水道73及一凸部74；兩進水道71間隔向下貫穿進水座70；流通槽72向上凹設成形於進水座70的底面中央，且可被套件60向上突起而塞住封閉；兩出水道73分別貫穿進水座70的相對兩側壁面，且皆與流通槽72相通，出水道73與進水道71不相通；凸部74突出成形於進水座70的底面，且穿設於套件60的套孔61，凸部74為一圓柱，但外徑向下漸縮，因此並未封閉套孔61，而於套孔61及凸部74之間留下些許空隙供少量的水流通過。

前述之濾網蓋80罩設於進水座70的頂面。

請參閱圖1、圖2、圖5及圖6所示，本發明裝設時，將殼體10裝設固定於水龍頭的出水口內即可；使用時，當本發明為開啟狀態時，控制桿40的上抵靠部411未封閉承座桿孔21，而套件60亦未突起及封閉進水座70的流通槽72，因此水流通道是暢通的；水流從水龍頭的出水口依序通過濾網蓋80、進水座70的進水道71、流通槽72、出水道73，之後進入到殼體10的內部空間中，之後依序通過閥座31的流孔311及出水網架32的網孔321，最後從底座11的出水口111流出。

水流通時會對周圍造成空氣壓力差，故此時空氣可由底 座11之進氣孔114進入，空氣與水作用後會形成氣泡，之後便以氣泡水的方式流出底座11之出水口111，進可達到容易洗淨與省水之功效。

請參閱圖2、圖3及圖6所示，此外，在水流動的過程中，部分水流亦會從進水座70的凸部74與套件60的套孔61間的縫隙流入承座20與套件60之間，並且因此而向下推動控制桿40的阻塞件41，由於此水流流到此處之前的路徑相當迂迴，並且還須通過凸部74與套孔61之間的縫隙才得以流到此處，因此產生的水壓有限而僅能緩慢推動阻塞件41；此外，控制桿40自身的重量亦有助於控制桿40向下移動；最後彈性元件50亦緩慢地將按壓件42下推；藉此整個控制桿40得以緩慢地向下移動；阻塞件41移動直到上抵靠部411向下抵靠於緩衝圈23上並封閉承座桿孔21；接著，從凸部74與套孔61間的縫隙流入的水逐漸累積於承座20與套件60之間，並將套件60向上推擠變形，最後套件60中央突起而抵靠並封閉進水座70的流通槽72，導致水流被阻擋而達到自動關閉的效果。

由於套件60受水壓影響而變形的過程為漸進式的，故流出承座20與套件60之間的水流流量是逐漸降低而具有緩衝關水之功效，進而可有效降低瞬間關水時產生的劇烈震動，以避免造成水錘聲及水管損壞。

再者，本發明藉由些微的水流推動、重力及彈性元件50的推動來使控制桿40緩慢地回復到原位，而該等復位因素皆不會有磨損的問題，因此可穩定維持控制桿40的復位速度。

而欲開啟時，僅需上推控制桿40，藉由調整件43上推阻塞件41，以使阻塞件41頂端的上抵靠部411向上脫離承座桿孔21，此時累積於承座20與套件60之間的水便會迅速從承座桿孔21向下流至承座20內，並依序通過按壓件42的外流槽422及殼體桿孔112後排出，因此套件60便會塌陷而不再抵靠及封閉進水座70的流通槽72，藉此水流便又可以重新通過進水座70，並且最後從底座11的出水口111流出。

由於水壓並未直接作用於控制桿40，因此推動控制桿40時所需施加的力道較小，進而方便推動及操作。

本發明藉此達到避免水錘聲及傷害水管、穩定開啟水流的時間以及方便按壓開啟的目的。

請參閱圖7所示，此外，上推按壓件42以開啟本發明時，由於按壓件42並非直接推動阻塞件41，而係藉由螺合於按壓件42內的調整件43來推動阻塞件41；因此轉動而下移調整件43後，上推按壓件42時，調整件43便不會立刻就抵靠到阻塞件41，而係當按壓件42向上移動一段距離後，調整件43才開始抵靠及推動阻塞件41，藉此阻塞件41向上移動的距離便會縮短，進而本發明出水的時間便會跟著縮減；如此便可手動調整出水的時間。

請參閱圖8及圖9所示，在本發明之另一實施例中，亦可沒有出水網架；殼體10A沒有進氣孔，並且出水口111A包含有複數穿孔115A；藉此從殼體10A的出水口111A流出之水便為複數細柱狀的水柱。

在其他實施例中，進水座的凸部的外徑亦可與套件的 套孔的內徑相同，但由於套件之材質具有些微彈性，因此水壓便會使套孔壁面略微變形，進而使水流仍能從凸部與套孔之間通過。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10‧‧‧殼體

11‧‧‧底座

111‧‧‧出水口

112‧‧‧殼體桿孔

113‧‧‧階級面

114‧‧‧進氣孔

12‧‧‧上蓋

121‧‧‧進水口

20‧‧‧承座

21‧‧‧承座桿孔

22‧‧‧限位件

23‧‧‧緩衝圈

31‧‧‧閥座

311‧‧‧流孔

32‧‧‧出水網架

321‧‧‧網孔

40‧‧‧控制桿

41‧‧‧阻塞件

411‧‧‧上抵靠部

412‧‧‧下抵靠部

42‧‧‧按壓件

421‧‧‧階級面

422‧‧‧外流槽

43‧‧‧調整件

44‧‧‧端套

50‧‧‧彈性元件

60‧‧‧套件

61‧‧‧套孔

70‧‧‧進水座

71‧‧‧進水道

72‧‧‧流通槽

73‧‧‧出水道

74‧‧‧凸部

80‧‧‧濾網蓋

10A‧‧‧殼體

111A‧‧‧出水口

115A‧‧‧穿孔

91‧‧‧殼體

911‧‧‧進水口

912‧‧‧出水口

913‧‧‧控時通道

92‧‧‧控制桿

93‧‧‧控時墊圈

94‧‧‧止水墊圈

圖1係本發明之立體外觀圖。

圖2係本發明之元件分解圖。

圖3係本發明關閉時之側視剖面圖。

圖4係本發明關閉時之前視剖面圖。

圖5係本發明之進水座之立體外觀圖。

圖6係本發明開啟時之側視剖面圖。

圖7係本發明下移調整件以縮短開啟時間時之側視剖面圖。

圖8係本發明之另一實施例之殼體之立體外觀圖。

圖9係本發明之另一實施例關閉時之側視剖面圖。

圖10係現有技術之自閉式省水閥關閉時之側視剖面圖。

圖11係現有技術之自閉式省水閥開啟時之側視剖面 圖。

10‧‧‧殼體

11‧‧‧底座

111‧‧‧出水口

112‧‧‧殼體桿孔

113‧‧‧階級面

114‧‧‧進氣孔

12‧‧‧上蓋

121‧‧‧進水口

20‧‧‧承座

21‧‧‧承座桿孔

22‧‧‧限位件

23‧‧‧緩衝圈

31‧‧‧閥座

311‧‧‧流孔

32‧‧‧出水網架

321‧‧‧網孔

40‧‧‧控制桿

41‧‧‧阻塞件

411‧‧‧上抵靠部

412‧‧‧下抵靠部

42‧‧‧按壓件

422‧‧‧外流槽

43‧‧‧調整件

44‧‧‧端套

50‧‧‧彈性元件

60‧‧‧套件

61‧‧‧套孔

70‧‧‧進水座

71‧‧‧進水道

73‧‧‧出水道

80‧‧‧濾網蓋

Claims (17)

1. 一種自閉式省水閥，包含：一殼體，其包含有一內部空間、一進水口、一出水口及一殼體桿孔；進水口及出水口相通；殼體桿孔及出水口位於殼體的同一端；一承座，其設於殼體內，且具有一內部空間及上下兩端開口，承座的內壁面突出並圍繞有一承座桿孔；一控制桿，其可移動地穿設於承座的承座桿孔中，且控制桿設有一上抵靠部，上抵靠部可封閉承座桿孔，控制桿一端突出於承座的底端開口及殼體桿孔；一套件，其設於承座上，且封閉承座的頂端開口，套件中央向上突起，套件貫穿設有一套孔；一進水座，其設於殼體上，且封閉進水口，進水座包含有至少一進水道、一流通槽、至少一出水道及一凸部；進水道貫穿進水座；流通槽凹設成形於進水座的底面，且可被套件封閉；出水道貫穿進水座的側壁，且與流通槽相通；凸部突出成形於進水座的底面，且穿設於套件的套孔。
2. 如請求項1所述之自閉式省水閥，其中進一步包含有一彈性元件，其設於承座及控制桿之間，並將控制桿朝下推出。
3. 如請求項2所述之自閉式省水閥，其中彈性元件為彈簧。
4. 如請求項1至3中任一項所述之自閉式省水閥，其中控制桿包含有一阻塞件、一按壓件及一調整件；阻塞件穿設於承座桿孔中，上抵靠部設於阻塞件的頂端，組塞件的 底端進一步設有一下抵靠部；按壓件突出於殼體桿孔，按壓件套設阻塞件，且位於阻塞件的下方，按壓件具有一內部空間及上下兩端開口，按壓件的內壁面成形有螺紋，按壓件的內部空間成形有一階級面，按壓件的階級面可抵靠阻塞件的下抵靠部；調整件螺合於按壓件的內部空間中，且可抵靠阻塞件的底端。
5. 如請求項4所述之自閉式省水閥，其中控制桿的按壓件的頂面凹設有至少一外流槽，外流槽徑向向內與按壓件的上端開口相通，並且外流槽徑向向外對外相通。
6. 如請求項1至3中任一項所述之自閉式省水閥，其中承座內設有一限位件及一緩衝圈；限位件及緩衝圈皆設於承座的內部空間中；限位件套設控制桿的上抵靠部；緩衝圈環繞於承座桿孔的周緣上方。
7. 如請求項5所述之自閉式省水閥，其中承座內設有一限位件及一緩衝圈；限位件及緩衝圈皆設於承座的內部空間中；限位件套設控制桿的上抵靠部；緩衝圈環繞於承座桿孔的周緣上方。
8. 如請求項1至3中任一項所述之自閉式省水閥，其中套件為一圓盤體。
9. 如請求項7所述之自閉式省水閥，其中套件為一圓盤體。
10. 如請求項1至3中任一項所述之自閉式省水閥，其中套件的套孔的孔徑略大於進水座的凸部的徑向寬度。
11. 如請求項9所述之自閉式省水閥，其中套件的套孔的孔徑略大於進水座的凸部的徑向寬度。
12. 如請求項1至3中任一項所述之自閉式省水閥，其中：殼體的出水口環繞殼體桿孔，並且出水口呈放射格柵狀；殼體的壁面係呈階級狀並具有一階級面，殼體的階級面上間隔穿設有複數進氣孔；進一步包含有一出水網架，其套設於承座外，且為圓環狀，出水網架貫穿成形有複數個網孔。
13. 如請求項11所述之自閉式省水閥，其中：殼體的出水口環繞殼體桿孔，並且出水口呈放射格柵狀；殼體的壁面係呈階級狀並具有一階級面，殼體的階級面上間隔穿設有複數進氣孔；進一步包含有一出水網架，其套設於承座外，且為圓環狀，出水網架貫穿成形有複數個網孔。
14. 如請求項1至3中任一項所述之自閉式省水閥，其中殼體的出水口包含有複數穿孔，且該等穿孔環繞殼體桿孔。
15. 如請求項11所述之自閉式省水閥，其中殼體的出水口包含有複數穿孔，且該等穿孔環繞殼體桿孔。
16. 如請求項1至3中任一項所述之自閉式省水閥，其中進一步包含有一閥座，其套設於承座外，且為圓環狀，閥座貫穿成形有複數個流孔。
17. 如請求項13所述之自閉式省水閥，其中進一步包含有一閥座，其套設於承座外，且為圓環狀，閥座貫穿成 形有複數個流孔。