TWI654391B - 節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥 - Google Patents

節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥

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Abstract

一種節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥，其由上至下依序以調壓座、調壓過濾閥、保護蓋構成之本體，該調壓過濾閥內設有能供一次側壓力與二次側壓力流通的主通道，該主通道內更設置有能以階段性調控二次側壓力與流量的主閥門口和次閥門口，而另有一流量直桿，係由直桿套設壓力塞環後，將直桿球座與直桿固定座連結於該直桿的上方，而該直桿下方則配合一次閥門口彈簧頂抵，且壓力塞環下方配設有主閥門口彈簧頂抵，透過該壓力塞環位移啓閉主閥門口，而直桿球座受調壓座內的主膜片施壓時，能先以次閥門口流通部份流量與壓力與壓力，此時就可對設定壓力進行精密調壓，而且不需要位於調壓座側邊的溢流孔流通任何空氣消費量至大氣就能完成，當主膜片施壓增強後，流量直桿則能進一步開啓主閥門口，讓主閥門口與次閥門口能通過更大流量與壓力，藉主閥門口和次閥門口啓閉之間的壓力差減少，讓主膜片啓閉主閥門口與次閥門口的動作更加迅速穩定，由於主膜片面積遠大於次閥門口的面積，更可達成精密調壓之目的。

Description

節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥
本創作係關於一種節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥，該本體內部設置具有主閥門口與次閥門口的調壓過濾閥，當壓力經該調壓過濾閥時，透過調壓座內調壓彈簧調節施壓於流量直桿後，能讓部份流量先行通過該次閥門口，當需要更大流量通過，則能開啓該主閥門口，更能藉助主閥門口與次閥門口啓閉之間的壓力差距減少，使主閥門口與次閥門口的啓閉更為迅速穩定外，由於主膜片面積遠大於次閥門口的面積，更能進行精密調壓的目的。
習用的直動式精密調壓閥(90)，請參閱如第7～8圖所示，其中可見一直動式精密調壓閥(90)，其設有供一氣壓流體(PP)輸入的一進氣端(PA)、以及排出用的一出氣端(PB)，位於兩端之間設有一閥門口(91)，該閥門口(91)主要透過膜片(93)與彈簧(92)施加之壓力，藉以控制氣壓流體(PP)在進氣端(PA)的消耗量大小與出氣端(PB)的壓力與流量大小；
其中，圖式中可見控制該閥門口(91)的結構係為一根柱體，其頂端受主彈簧(94)的彈力施壓於膜片(93)上，使該閥門口(91)開啓，而底端則受該彈簧(92)之彈力復位關閉該閥門口(91)，故能清楚理解該閥門口(91)開啓或關閉時的動作，當出氣端(PB)壓力減少微小時，它乘以( 膜片(93) 面積 - 閥門口(91) 面積 )等於作用力的減小量，此減小量除以主彈簧(94)的彈簧常數等於主彈簧(94)的位移量，藉由此位移量主彈簧(94) 打開閥門口(91) ，使出氣端(PB)壓力上升，所以若要精密的調整壓力，需減小閥門口(91) 面積 ，使位移量增大，以耗損極小之流量與壓力來作為精準的調壓；
習用的直動式精密調壓閥(90)考慮到減小閥門口(91) 面積等於減小最大流量，因此，無法減小該閥門口(91)面積，習用技術改採溢流孔(96)常開方式，藉由消耗一些空氣消費量到大氣，來對輸出壓力進行精密調壓的目的，此方式使直動式精密調壓閥(90)都會浪費一些空壓源的能源。
綜前所述，該閥門口(91)的流量直桿(95)的設計，若為滿足更大流量需求時，該直動式精密調壓閥(90)內部結構的膜片(93)、彈簧(92)…等組件也必需隨之進行等比例的增大，將使直動式精密調壓閥(90)的體積越做越大，而且溢流孔(96)的空氣消費量也會增大，如此，使用者於操控調整時，所耗扭轉力也勢必增加，且當閥門口(91)增大尺寸，即使打開微小位移來調升設定壓力或輸出小流量，仍會在極短時間內，有大流量急速通過閥門口(91)，很難做微小控制，造成溢流孔(96) 的空氣消費量平白耗損的情況更加嚴重，故憑藉前述結構於實際應用與研究後知悉，其有必須改善之缺點。
本創作係為一種節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥，其主要技術性目的，係利用流量直桿配合主膜片與主、次閥門口彈簧於兩端施壓，讓主閥門口與次閥門口能依流量之需求而分段啓閉，能減少不必要的流量浪費外，而且次閥門口很容易控制微小流量與精準調整設定壓力，在主閥門口增大尺寸來提升流量時，次閥門口毋須跟著增加尺寸，更讓大容量直動式精密減壓閥可一直做到輸出壓力精準的目的。
其次要技術性目的，在於兩段啓閉之閥門設計，能使流量由小至大配合相對閥門的啓閉，故可減少一次側壓力與二次側壓力之間的壓力差，讓輸出壓力的控制變得更易調控，能進行更為精密的調壓外，也能避免影響啓閉之速度。
而次要技術性目的，其兩段啓閉之流量直桿與主、次閥門口設計，更能讓所需佔用結構內部空間的流量直桿組件體積避免等比例增大，讓本體之體積保持一樣，並不需隨流量需求增大而增加本體體積，而且做控制用的調壓座與調壓旋鈕也毋需等比例增大，因此讓使用者在扭轉調壓主軸所耗扭力減小，更容易壓縮主彈簧來推動主膜片，以獲得所需的輸出壓力。
本創作節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥，其係由：調壓座、調壓過濾閥、保護蓋由上至下連結組成的一本體所構成，該調壓過濾閥具有能供一次側壓力與二次側壓力流通的主通道，該主通道內更設有主閥門口和次閥門口，能藉以構成能階段性調控流通至二次側壓力的流量，而一流量直桿係由一直桿套設壓力塞環後，再將直桿球座連結於該直桿的上方，而該直桿下方則配合一次閥門口彈簧頂抵組成，而該壓力塞環的下方配設有一主閥門口彈簧頂抵，能使壓力塞環位移針對主閥門口進行啓閉動作，而該直桿球座受到該調壓座內的主膜片施壓，能讓本體先以該次閥門口流通部份流量，而當該主膜片調節施壓增強後，流量直桿則能更進一步的開啓主閥門口，讓主閥門口與次閥門口通過更大流量，本創作透過主閥門口與次閥門口啓閉之間的壓力差距減少，讓主閥門與次閥門的啓閉更為迅速穩定外，更能進行精密調壓及節省能源之目的。
通常根據本創作，該最佳之可行之實施例，並配合圖式第1〜2圖詳細說明後，俾增加對本創作之瞭解；
本創作係為一種節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥，其結構包含有：一本體(10)，其係由一調壓座(20)、一調壓過濾閥(30)、以及一保護蓋(40)依序由上至下連結構成，該保護蓋(40)內部具有一塑膠杯(41)，該塑膠杯(41)內主要用於配合濾心座(42)設置，該濾心座(42)設有能供替換的一濾心(43)，且該濾心座(42)內還設有一底板(44)；
其中，該調壓過濾閥(30)具有能供一次側壓力(P1)與二次側壓力(P2)流通的主通道(31)，而主通道(31)內具有一主閥門口(32)、以及設於該主閥門口(32)於內部的一次閥門口(33)，用以形成能以階段性調控流通至二次側壓力(P2)流量設計，且該次閥門口(33)下方設有一次閥門口彈簧(346)，用以供給彈力關閉次閥門口(33) ，使該次閥門口(33)具有彈力復位之功用，次閥門口彈簧(346)的彈簧常數必須越小越好，以達成精密調控輸出壓力的目的；
而另有一流量直桿(34)，其係由一直桿(341)套設一壓力塞環(343)後，更詳細而言：當壓力塞環(343)套設後，仍有部份空間可供第一段部分進行位移動作，第一段部分最小位移動作0.3至0.1公厘，使第二段部分可儘早接上，可提供更大的流量輸出；
該直桿(341)於上方連結有一直桿球座(342)以及一直桿固定座(344)，而該直桿(341)下方則配合一次閥門口彈簧(346)頂抵，且該壓力塞環(343)下方配設有一主閥門口彈簧(345)頂抵，使該壓力塞環(343)能透過彈力位移，進而啓閉該主閥門口(32)，而該直桿球座(342)受調壓座(20)內設置的一主膜片(21)與主彈簧(25)施壓，讓本體(10)能先以該次閥門口(33)流通部份流量與壓力，此時就可對設定壓力進行精密調壓，且溢流孔(26)不需有任何空氣消費量流到大氣就可完成，而該主膜片(21)調節施壓增強後，流量直桿(34)則能繼續開啓該主閥門口(32)，使該主閥門口(32)與次閥門口(33)通過更大流量；
請參閱如第2圖所示，當中於流量直桿(34)中，可見直桿(341)披覆有一直桿包膠(3411)，而直桿球座(342)的表面亦披覆有一球座包膠(3421)，再輔以第1圖所示，能清楚的理解，其直桿包膠(3411)是用於配合該直桿固定座(344)底部相接觸的表面，可啓閉次閥門口(33)，壓力塞環(343)上也有壓力塞環包膠(3431)，可啓閉主閥門口(32) ，而該球座包膠(3421)則係用於加強與該主膜片(21)接觸之密合度用，可關閉或打開讓調壓過濾閥(30)內二次側壓力(P2)進出，以調整二次側壓力(P2)之精準度，可見該流量直桿(34)係為兩階段的結構設計，進一步調控該二次側壓力(P2)的流動。
再請參閱如第3〜4圖所示，當一次側壓力(P1)經由該主通道(31)通過該次閥門口(33)時，可見該流量直桿(34)只有第1段部份位移，被主膜片(21)向下推動，此時本體(10)運作所需要的流量尚未達到最大值；再請參閱如第5〜6圖所示，而當該流量直桿(34)被主膜片(21)持續向下推動後，可見該壓力塞環(343)也被直桿(341)推動向下，進一步開啓第2段部份位移，打開該主閥門口(32)，此時則能供本體(10)流量以最大值通過；
而本創作於前述揭露的圖示中，能見到設置於該調壓座(20)側邊的一溢流孔(26)，其係屬於常閉式設計，當流量通過該主通道(31)時，該溢流孔(26)並無任何空氣消費量，故能對於本體(10)達成優良的節能效用；除此之外，其先前習用結構內部設計，相對於本創作之內部，除了流量直桿(34)與主、次閥門口(32、33)構造部份有所差異外，其它結構大多相同，並可共用零件，所以當使用本創作的階段性閥門口設計時，能直接進行替換，使其流量能於不改變本體(10)體積的情況下就能有所提升，更能大幅節省重新開模製造的研發費用及時間；此外，更能知悉本創作於進行主閥門口(32)與次閥門口(33)的啓閉時，透過減少該次閥門口(33)的面積到最小面積，而該主閥門口(32)面積維持不變的狀況下，能使調整壓力的精密度較習用結構所需之流量與壓力條件下，都能將其耗損降至更低的情況，還能具有精準的調壓；
綜上所述，本創作節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥，透過以流量直桿(34)針對於一般流量需求、以及最大流量需求的情況下，利用兩階段啓閉該主閥門口(32)與次閥門口(33)的設計，能讓通過的總流量更為提升外，更可提升組件相對的反應速度，並藉此讓一次側壓力(P1)與二次側壓力(P2)之間的壓力差減少，讓使用者能夠更為省力且輕鬆的進行控制，使其具有精密調壓的功能，且應用於尺寸更大的閥門口時，只需將本創作揭露兩階段的閥門口設計，改良成更多段式設計，就能改善以往大容量內部組件等比增大之缺陷，也能讓使用者於調控使用上更為輕鬆。
(10)‧‧‧本體
(20)‧‧‧調壓座
(21)‧‧‧主膜片
(22)‧‧‧調壓旋鈕
(23)‧‧‧調壓主軸
(24)‧‧‧調壓螺帽
(25)‧‧‧調壓彈簧
(26)‧‧‧溢流孔
(30)‧‧‧調壓過濾閥
(31)‧‧‧主通道
(32)‧‧‧主閥門口
(33)‧‧‧次閥門口
(34)‧‧‧流量直桿
(341)‧‧‧直桿
(3411)‧‧‧直桿包膠
(342)‧‧‧直桿球座
(3421)‧‧‧球座包膠
(343)‧‧‧壓力塞環
(3431) ‧‧‧壓力塞環包膠
(344)‧‧‧直桿固定座
(345)‧‧‧主閥門口彈簧
(346)‧‧‧次閥門口彈簧
(40)‧‧‧保護蓋
(41)‧‧‧塑膠杯
(42)‧‧‧濾心座
(43)‧‧‧濾心
(P1)‧‧‧一次側壓力
(P2)‧‧‧二次側壓力
(90)‧‧‧直動式精密調壓閥
(91)‧‧‧閥門口
(92)‧‧‧彈簧
(93)‧‧‧膜片
(94)‧‧‧主彈簧
(95)‧‧‧流量直桿
(96)‧‧‧溢流孔
(PA)‧‧‧進氣端
(PB)‧‧‧出氣端
(PP)‧‧‧氣壓流體
[第1圖]係為本創作於準備狀態的結構示意圖。 [第2圖]係為本創作於流量直桿的結構示意圖。 [第3圖]係為本創作於工作狀態的次閥門口之示意圖。 [第4圖]係為本創作於工作狀態的次閥門口之部份結構放大圖。 [第5圖]係為本創作於工作狀態的主閥門口之示意圖。 [第6圖]係為本創作於工作狀態的主閥門口之部份結構放大圖。 [第7圖]係為本創作於習用技術的結構示意圖。 [第8圖]係為本創作於習用技術的剖面示意圖。

Claims (5)

  1. 一種節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥，包含有： 一本體(10)，係由一調壓座(20)、一調壓過濾閥(30)、以及一保護蓋(40)依序由上至下連結組成，該調壓過濾閥(30)具有能供一次側壓力(P1)與二次側壓力(P2)流通的主通道(31)，而該主通道(31)內具有一主閥門口(32)、以及設於該主閥門口(32)於內部的一次閥門口(33)，用以形成階段性調控流通至二次側壓力(P2)的流量；其特徵在於：一流量直桿(34)，係由一直桿(341)套設一壓力塞環(343)後，將一直桿球座(342)、以及一直桿固定座(344)連結於該直桿(341)的上方，而該直桿(341)下方則配合一次閥門口彈簧(346)頂抵，且該壓力塞環(343)的下方配設有一主閥門口彈簧(345)頂抵，使該壓力塞環(343)能位移啓閉該主閥門口(32)，而該直桿球座(342)受該調壓座(20)內設置的一主膜片(21)施壓，讓本體(10)能先以該次閥門口(33)流通部份流量與壓力後，得以同時進行壓力設定與精密調壓，且不需位於該調壓座(20)側邊所設的一溢流孔(26)流通任何空氣消費量至大氣就能完成，而該主膜片(21)調節施壓增強後，該流量直桿(34)則能開啓該主閥門口(32)，讓該主閥門口(32)與該次閥門口(33)通過更大流量。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥，其中，該流量直桿(34)係為階段設計，能使該主閥門口(32)與次閥門口(33)相繼啓閉。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述之節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥，其中，該流量直桿(34)的階段設計係為至少兩段以上，第一段部分最小位移動作0.3至0.1公厘，使第二段部分可儘早接上，以提供更大的流量輸出。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥，其中，該直桿(341)更包含有：一直桿包膠(3411)，披覆於該直桿(341) 之表面，並與該直桿固定座(344)之底部表面相接觸，藉以加強該次閥門口(33)的密合度。
  5. 依據申請專利範圍第1項所述之節能型大容量直動式精密調壓附過濾閥，其中，該直桿球座(342)更包含有：一球座包膠(3421)，披覆於該直桿球座(342)之表面，能加強與該主膜片(21)接觸之密合度。
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