TWI540296B - Method and device for controlling the water outlet of a container by hydraulic pressure - Google Patents

Description

利用水壓控制容器出水的方法及其裝置

本發明涉及一種淨水器儲水系統，尤指一種水壓啟動出水裝置之一種技術範疇。

而一般常見的淨水器多半是利用水源的重力位能之差距，並搭配機械式的出水開關，進而達到該出水開關可持續供水之目的。亦有，一些飲水器是利用電子按鍵式的出水開關以電性連接至該飲水器內的電動抽水馬達，透過使用人按壓該出水開關的電子式按鍵的控制訊號來驅動該電動抽水馬達持續抽出飲用水，讓使用者就能夠於該出水開關使用飲用水。

但目前在市面上仍然沒有利用出水開關、電動抽水馬達之間的出水端的水壓，以控制電動抽水馬達抽水的做法，基於發明人努力苦心研究，終於針對此項技術有了卓越的進展。

為了能夠以機械式出水開關來控制電動抽水馬達運作，本發明的主要目的在於提供一種利用出水端的水壓，據以控制容器出水的方法及其裝置，其最主要係利用機械式的出水開關搭配薄膜感測裝置，透過該薄膜感測裝內所設的一蓄壓空間的水壓增強或減弱，來達到控制電動抽水馬達運作之目的。

本發明係在於提供一種利用水壓控制容器出水的方法，係包含：一出水單元設置步驟，係從一容器接設一電動抽水馬達，且該電動抽水馬達再接設一出水管線，又於該出水管線末端接設一出水開關；一蓄壓空間設置步驟，係於該出水開關、電動抽水馬達之間的出水管線串接有一連接座，且於該 連接座上設有一側開口，又該側開口接設一開關，另於該連接座、開關之間設有一第一膜片，進而形成一蓄壓空間；一水壓控制出水步驟，待該出水開關被打開持續供水時，得使該第一膜片呈現水平狀而使該開關呈現ON狀態，並使該電動出水馬達持續抽水；待該出水開關被關閉時，致該蓄壓空間蓄積一水壓並使該第一膜片突起，進而抵觸該開關而使其呈現OFF狀態，進一步使該電動抽水馬達停止抽水；及一回流逆止單元設置步驟，係串接於該出水管線並緊鄰該連接座的前端，待該電動抽水馬達停止抽水時，而使該出水管線常保該水壓者。

另一種利用水壓控制容器出水裝置，係包括有一電動抽水馬達，一出水管線，一出水開關、一薄膜感測裝置及一逆止單元，其中：該電動抽水馬達，係接設一容器；該出水管線，係具有一前端及一末端，其中該前端接設於該電動抽水馬達；該出水開關，係為機械式開關且接設於該出水管線的末端；該薄膜感測裝置，係串接於該出水管線上，又該薄膜感測裝置更包括有一連接座及一開關，其中該連接座串接該出水管線的中間位置，並於該接座的內部設有一蓄壓空間並連通該出水管線，且於該蓄壓空間內固設有一第一膜片，再於該第一膜片的外側設置該開關；該逆止單元，係串接於該薄膜感測裝置、電動抽水馬達間的出水管線上，又該該逆止單元內係設有具封閉逆向水流功能。

上述該薄膜感測裝置更包含有一調整構件且設置於該開關的側邊，且該調整構件更包括有一活動件、一調整螺栓、一壓片及一彈簧，而該活動件係設置於該第一膜片與開關之間，且該調整螺栓為可轉動地穿伸於該連接座，而該壓片係抵靠於該調整螺栓的前端，又該彈簧係以一端抵靠於該壓片，並以另一端抵靠於該活動件。

上述本發明方法及其裝置所述的蓄壓空間內增設有一蓄壓薄膜，得產生薄膜彈力P1，待該出水開關被關閉時得產生一回壓P2力量，且該薄膜彈 力P1、回壓P2之和大於該開關所產生一阻抗力P3，致該第一膜片突起抵觸該開關而使其呈現OFF狀態。

本發明藉由上述技術手段可以獲得如下功效之增進：

1、本發明的出水開關於常態下關閉時，因逆止單元的作用，其飲用水能夠暫時儲放在出水管線內；當開啟該出水開關時，則啟動電動馬達抽水，而使該飲用水能夠持續被取用；於關閉該出水開關後，此時由於該電動抽水馬達仍持續抽水，導致該薄膜感測裝置內的蓄壓空間水壓增大，致其所設的第一膜片會觸動該開關，而使該電動抽水馬達停止抽水；如此，就能夠利用機械式的出水開關控制該電動抽水馬達的運作，相當便利。

2、本發明薄膜感測裝置係設有一調整構件，使本發明裝置使用環境內的管線長度、抽水距離、揚程等因子造成該出水管線部的水壓大小，具以操作該調整構件，以針對該第一膜片突起的阻力大小作一番調整，據以增進本發明裝置出水開關的靈敏度，並提升本發明裝置的穩定度及可靠度。

10‧‧‧電動抽水馬達

11‧‧‧出水部

12‧‧‧進水部

20‧‧‧出水管線

201‧‧‧進水端

202‧‧‧出水端

21‧‧‧逆止單元

210‧‧‧中空本體

211‧‧‧鏤空上蓋

211a‧‧‧鏤空孔

211b‧‧‧容桿區

212‧‧‧流道空間

213‧‧‧入水口

214‧‧‧閥桿

215‧‧‧彈簧

30‧‧‧出水開關

31‧‧‧閥體

40‧‧‧薄膜感測裝置

41‧‧‧連接座

411‧‧‧座體

412‧‧‧前蓋

413‧‧‧連接管

414‧‧‧側開口

415‧‧‧蓄壓空間

416‧‧‧第一膜片

417‧‧‧安裝槽

418‧‧‧容置槽

419‧‧‧螺孔

42‧‧‧開關

421‧‧‧按壓端

422‧‧‧接點端

43‧‧‧活動件

431‧‧‧內側

432‧‧‧外側

433‧‧‧按壓部

434‧‧‧彈簧槽

44‧‧‧調整構件

441‧‧‧調整螺栓

442‧‧‧壓片

443‧‧‧彈簧

45‧‧‧蓄壓薄膜

P1‧‧‧薄膜彈力

P2‧‧‧回流水壓

P3‧‧‧阻抗力

P4‧‧‧水流壓力

A‧‧‧容器

圖1係本發明方法的步驟流程圖。

圖2係本發明裝置的大部分解圖。

圖3係本發明裝置的細部分解圖。

圖4係本發明裝置的側邊之整體剖面圖。

圖5係本發明裝置的正面之局部剖面圖。

圖6係本發明裝置側邊之局部剖面圖。

圖7係本發明裝置之剖面圖。

圖7a係為本發明裝置之逆止單元作動時之剖面示意圖。

圖8係本發明裝置之使用狀態圖。

圖9係本發明裝置的薄膜感測裝置之作動示意圖。

本發明係一種利用水壓控制容器出水的方法，如圖1至圖3、圖7所示者，可以進一步利用機械式的出水開關並配合水壓以控制電動抽水馬達的運作，其係包含有：一出水單元設置步驟、一蓄壓空間設置步驟、水壓控制出水步驟及一回流逆止單元設置步驟；其中， 該出水單元設置步驟，係從一容器接設一電動抽水馬達10，且該電動抽水馬達10接設一出水管線20，又該出水管線20接設機械式的一出水開關30。

該蓄壓空間設置步驟，係於該出水開關30、電動抽水馬達10之間的出水管線20串接有一連接座41，另於該連接座41及一開關42之間設有一第一膜片416，且該連接座41設有一側開口414，又該側開口414接設該開關42，進一步形成該蓄壓空間415。

該水壓控制出水步驟，待該出水開關30被打開供水時，使該第一膜片416呈現水平狀而使該開關42呈現ON狀態，使該電動抽水馬達10持續作動抽水；待該出水開關30被關閉供水時，致該蓄壓空間415蓄積一水壓並使該第一膜片416突起，進而抵觸該開關42而使其呈現OFF狀態，進一步使該電動抽水馬達10停止抽水。及該回流逆止單元設置步驟，係串接於該出水管線20並緊鄰該連接座41的前端，待該電動抽水馬達10停止抽水時，該逆止單元21得防止該出水管線20因水壓而倒流於該容器內，而使該蓄壓空間415常保該水壓者。

另本發明關於一種利用水壓控制容器出水裝置係運用上述方法者，請參閱圖2至圖7所示者，該裝置進一步包含有一電動抽水馬達10、一出水管線20、一出水開關30、一薄膜感測裝置40及一逆止單元21。其中， 如圖5、圖6所示，該電動抽水馬達10係具有一出水部11及一進水部12，該進水部12連接至一容器A，該容器A可為儲水筒、儲水箱或各種可承裝液體的容器A，而該電動抽水馬達10係設置於該容器A的一側。

該出水管線20於容器A內部形成出水通道，且該出水管線20係具有一進水端201及出水端202，其中該進水端201連接至該電動抽水馬達10之出水部11，而該出水管線20的進水端201、出水端202之間設有一逆止單元21。又該逆止單元21，如圖3、圖7及圖7a所示者，係由一中空本體210結合一具設鏤空孔211a及容桿區211b之鏤空上蓋211構成一流道空間212，又該流道空間212內設有一閥桿214設於容桿區211b及一彈簧215，又該閥桿214得因該彈簧215的彈力施力而堵住該流道空間212所設的一入水口213，又若電動抽水馬達10抽水時所產生的飲水水流壓力P4大於該彈簧215的彈力時，飲水將經該入水口213而流入出水管線20。

如圖5所示，該出水開關30係連接至該出水管線20之出水端202，並結合一閥體31，轉動該閥體31可控制該出水管線20開關出水。特別一提，該出水開關30為機械驅動式的開關，如以扭轉、按壓、撥動等方式操作使內部機構動作而產生開啟或關閉效果的機械結構，故本發明可適用於開飲機、飲水機及冰箱飲水的供應系統。

如圖7所示，該薄膜感測裝置40係串接於逆止單元21與該出水端202之間的出水管線20，且進一步包括有一連接座41、一開關42、一活動件43、及一調整構件44；又該連接座41係包括有一座體411及一前蓋412，該座體411的上、下端分別形成一連接管413，並於該座體411的一側形成一側開口414，而該前蓋412係對應蓋合於該側開口414，又該連接座41係以該兩連接管413串接至該出水管線20中，並於該連接座41的內部形成一蓄壓空間415，該兩連接管413及該側開口414係分別連通該蓄壓空間415內，且於該蓄壓空間415內裝 設有一蓄壓薄膜45，另於該側開口414前設置有一第一膜片416，該第一膜片416係隔開該蓄壓空間415與該前蓋412的連通，於該前蓋412對應該側開口414的位置凹設有一安裝槽417，於該安裝槽417的側邊凹設有一容置槽418，並於該前蓋412的一側開設有連通至該容置槽418的一螺孔419。

該開關42係對應設置在該安裝槽417，並具有一按壓端421及一接點端422，該開關42係以該按壓端421對正於該側開口414，並於該接點端422以電性連接至該電動抽水馬達10。

該活動件43係設置於該開關42與該第一膜片416之間，並分別具有一內側431及一外側432，於該活動件43朝向該第一膜片416的一側係為該內側431，該內側431的相反側為該外側432，該活動件43於該內側431凸設有一按壓部433，並於該外側432面對該容置槽418的位置凹設有一彈簧槽434，該活動件43係以該外側432抵靠於該開關42的按壓端421。

該調整構件44係設置於該容置槽418內，該調整構件44包括有一調整螺栓441、一壓片442及一彈簧443，該調整螺栓441係對應螺鎖於該螺孔419並伸入該容置槽418內，該壓片442及該彈簧443係對應設置於該容置槽418內，該壓片442係抵靠於該調整螺栓441與該彈簧443之間，該彈簧443的另一端係抵靠於該活動件43之彈簧槽434內，使該活動件43抵靠該彈簧443的一端形成翹起狀。

本發明裝置的使用方式如圖7a、圖8及圖9所示，本發明在使用狀態下，該電動抽水馬達10在常態下為持續運轉抽水，使該容器A內的飲水被抽入該出水管線20內，當飲水進入該出水管線20並由該逆止單元21之入水口213進入，飲水會將該閥桿214向上推起並經由鏤空上蓋211流向該出水開關30，當飲水朝向該入水口213倒流時，水壓將會推抵該閥桿214將該入水口213封閉，使飲水無法倒流，而只能朝向該出水開關30的方向流動，當使用者開啟該出水開關30之閥體31時，飲水將會由該出水開關30流出供使用者飲用。

為進一步表示本創作作動方法及特徵：請參閱第9圖所示，將該出水開關30、薄膜感測裝置40之間的出水管線定義為A區域，再將該薄膜感測裝置40內的蓄壓空間415定義為B區域。當使用者打開出水開關30飲用時，該B區域的水平薄膜彈力P1與該開關42之按壓端421的阻抗力P3呈平衡狀態，則該開關42呈ON打開狀態。當使用者飲用完畢將該出水開關30之閥體31關閉後，該電動抽水馬達10仍然會持續運轉抽水，由於飲水持續被抽出且該出水開關30呈OFF關閉狀態，且抽入的飲水因為該逆止單元21的關係而不會倒流回該容器A，因此飲水將會積存於該出水管線20內並進入該薄膜感測裝置40之連接座41，又該薄膜感測裝置40具有設計來蓄儲飲水的該蓄壓空間415。

當飲水開始積存在該蓄壓空間415內時，導致該蓄壓空間415內部因A區域的回流水壓P2開始變大，以致位於B區域內的該蓄壓薄膜45鼓起並產生水平薄膜彈力P1，以致該飲水能夠水平推動該連接座41內的該第一膜片416及該活動件43，當該薄膜彈力P1、回流水壓P2之力量總和大於該開關42之按壓端421的阻抗力P3時，該活動件43將會抵靠到該開關42之按壓端421，讓該開關42產生控制訊號而將該電動抽水馬達10停止運作，不再繼續抽水進入該出水管線20內，此時該電動抽水馬達10抽水時所產生的飲水水流壓力P4頓時消失，進而其彈簧215施於其彈力將該閥桿214堵住該入水口213而防止該出水管線20因水壓而倒流於該容器A內，而使該蓄壓空間415常保該水壓者。特別一提，該蓄壓薄膜45端視出水管線20的長短來選擇性安裝，以作為蓄壓、增壓之功效者。

當使用者又再次開啟該出水開關30時，原先積存於該出水管線20與該逆止單元21之間的飲水因釋壓的緣故會優先流出，而該出水管線20及該蓄壓空間415內部的壓力會逐漸變小，使該第一膜片416與該活動件43退回至原定位，而脫離抵靠該開關42之按壓端421，致該電動抽水馬達10又會重新啟動開始運作抽水。

另外，依據使用環境內的管線長度、抽水距離、揚程等因子造成該出水管線20內部的水壓大小不同，使用者可轉動該調整螺栓441朝向該連接座41伸入或旋出，藉此來調整該彈簧443與該活動件43的距離，增加或減少該活動件43的彈性推力，因此，當該活動件43所受到的水壓仍小於該彈簧443的彈力時，此時該出水管線20及該蓄壓空間415中可容置更多的飲水，直到水壓大過該彈簧443的彈力時，才能夠使該活動件43抵靠該按壓端421，讓該電動抽水馬達10停止抽水，並且該活動件43係利用槓桿原理作動，當一端壓力解除後，該活動件43能夠透過該彈簧443的彈力回復到原定位。

10‧‧‧電動抽水馬達

11‧‧‧出水部

12‧‧‧進水部

20‧‧‧出水管線

201‧‧‧進水端

202‧‧‧出水端

21‧‧‧逆止單元

30‧‧‧出水開關

31‧‧‧閥體

40‧‧‧薄膜感測裝置

A‧‧‧容器

Claims (6)

1. 一種利用水壓控制容器出水的方法，係包含：一出水單元設置步驟，係從一容器的一側接設一電動抽水馬達，且該電動抽水馬達接設一出水管線，又該出水管線接設機械式的一出水開關；一蓄壓空間設置步驟，係於該出水開關、電動抽水馬達之間的出水管路串接有一連接座，且該連接座設有一側開口，又該側開口接設一開關，另於該連接座、開關之間設有一第一膜片，進一步形成一蓄壓空間；一水壓控制出水步驟，待該出水開關被打開供水時，得使該第一膜片呈現水平狀而使該開關呈現ON狀態，且使該電動抽水馬達持續作動抽水；待該出水開關被關閉時，致該蓄壓空間蓄積一水壓並使該第一膜片突起而抵觸該開關而使其呈現OFF狀態，進一步使該電動抽水馬達停止抽水；及一回流逆止單元設置步驟，係串接於該出水管線並緊鄰該連接座的前端，待該電動抽水馬達停止抽水時得防止該出水管線因水壓而倒流於該容器內，而使該蓄壓空間常保該水壓者。
2. 如請求項2所述利用水壓控制容器出水的方法，其中該蓄壓空間設置步驟另包含大面積的一蓄壓薄膜得產生一薄膜彈力P1，經該出水開關被關閉時得產生一回流水壓P2力量，且該薄膜彈力P1、回流水壓P2之力量總和大於該開關所產生一阻抗力P3，致該第一膜片突起抵觸該開關而使其呈現OFF狀態。
3. 一種利用水壓控制容器出水裝置，包括：一電動抽水馬達，係接設一容器；一出水管線，係具有一前端及一末端，其中該前端接設於該電動抽水馬達；一出水開關，係為機械式開關且接設於該出水管線的末端；一薄膜感測裝置，係串接於該出水管線上，又該薄膜感測裝置更包括有一 連接座及一開關，其中該連接座串接該出水管線的中間位置，並於該連接座的內部設有一蓄壓空間並連通該出水管線，且於該蓄壓空間內所設一側開口固設有一第一膜片，再於該第一膜片的外側設置該開關；一逆止單元，係串接於該薄膜感測裝置、電動抽水馬達間的出水管線上，又該逆止單元內係設有具封閉逆向水流功能；經由該薄膜感測裝置內的蓄壓空間蓄積一相當水壓後推動該第一膜片突起，並頂抵觸動該開關，再經由該開關藉以控制該電動抽水馬達的啟動及關閉。
4. 如請求項3所述利用水壓控制容器出水裝置，其中該薄膜感測裝置更包含有一調整構件且設置於該開關的側邊，且該調整構件更包括有一活動件、一調整螺栓、一壓片及一彈簧，而該活動件係設置於該第一膜片與開關之間，且該調整螺栓為可轉動地穿伸於該連接座，而該壓片係抵靠於該調整螺栓的前端，又該彈簧係以一端抵靠於該壓片，並以另一端抵靠於該活動件。
5. 如請求項3或4所述利用水壓控制容器出水裝置，其中該連接座更包括有一座體及一前蓋，而該座體的上、下端分別形成一連接管，並於該座體的一側形成該側開口，而該前蓋則對應蓋合於該側開口，又該連接座係以該兩連接管對應連接至該出水管線，而該兩連接管及該側開口係分別連通該蓄壓空間內。
6. 如請求項5所述利用水壓控制容器出水裝置，其中該蓄壓空間內增設有一蓄壓薄膜，得產生一薄膜彈力P1，待該出水開關被關閉時得產生一回流水壓P2力量，且該薄膜彈力P1、回流水壓P2之力量總和大於該開關所產生一阻抗力P3，致該第一膜片突起抵觸該開關而使其呈現OFF狀態。