TWM577466U - 閥 - Google Patents

Abstract

一種閥(10)，其包括：本體(12)，其具有供可壓縮流體流入的入口埠(24)與供該可壓縮流體流出的出口埠(26)；以及閥元件(14)，其能夠抵接於設在該本體(12)中的閥座部(28b)。該閥元件(14)具有主體部(32)與隔膜部(34)。該主體部(32)設有錐形凸面(38a)，其相對於與該主體部(32)之軸線垂直的平面以30至40度之角度傾斜。

Description

閥

本新型專利有關於閥，其連接至有可壓縮流體流動通過它的管路或其類似者，該閥能夠切換該可壓縮流體的流動狀態。

迄今為止，已知有一種閥，其具有：包括有供壓力流體流動通過之路徑的本體，以及設置在本體內而用以切換流動路徑之連通狀態的閥元件(例如，參考日本早期公開專利公報第2018-025289號)。

根據描述於日本早期公開專利公報第2018-025289號之閥的一具體實施例，該閥元件設有：具有將會座落在閥座部(valve seat portion)上之座部(seated portion)的主體部，以及從主體部向外徑向延伸的片狀可撓隔膜部。隔膜的外緣部分夾在本體、閥蓋(bonnet)之間。此外，先導路徑形成在閥元件的主體部中，且允許流動路徑與閥蓋的先導腔之間的連通。

因為在形成先導路徑處的部分不會發生撓曲，故在日本早期公開專利公報第2018-025289號之前述 具體實施例的閥在改善閥元件的耐久性很有用。吾人已了解，在此類閥中控制大流率的情形下，當閥元件的座部座落在本體的閥座部上時，閥元件會在座落的同時在周向起伏或搖擺。因此，有下述疑慮：此一現象的出現會造成大的力量(衝擊)局部作用於閥元件的座部，並因此對於閥元件的耐久性有不利影響。

本新型專利已將此一問題納入考量，且本新型專利的目的是要提供一種閥，其在閥元件的座部座落在本體的閥座部上時能夠使閥元件以穩定姿勢著座而不顫動，且因此，能夠改善閥元件的耐久性。此外，本新型專利的另一個目的是要提供一種能夠以大流率穩定地排放流體的閥。

根據本新型專利的閥係包含：本體，其包括供可壓縮流體流入的入口埠與供該可壓縮流體流出的出口埠；以及閥元件，其能夠抵接於設在該本體中的閥座部，其中該閥元件包括主體部與隔膜部，且其中該主體部設有錐形凸面，該錐形凸面相對於與該主體部之軸線垂直的平面以30至40度之角度傾斜。

在根據本新型專利的閥中，由於該閥元件的該主體部設有相對於與該主體部之軸線垂直之平面以30至40度之角度傾斜的該錐形凸面，所以空氣的流動在該閥元件打開時變平順。因此，能夠以穩定且大的流率從出口埠排出空氣。此外，由於該閥元件座落時維持在該閥元件關閉時的穩定姿勢，因此大的力量不會局部作用於該 閥元件。因此，由搖擺造成的局部衝擊在該閥元件座落時不會發生，且因此，可改善該閥元件的耐久性。

從以下結合附圖的說明可更加明白本新型專利以上及其他的目的、特徵及優點，其中以示範實施例圖解說明本新型專利的較佳具體實施例。

10‧‧‧閥

12‧‧‧本體

14‧‧‧閥元件

16‧‧‧閥蓋

18‧‧‧先導閥元件

18a‧‧‧主體部

18b‧‧‧隔膜部

19‧‧‧供應孔口

20‧‧‧子閥蓋

22‧‧‧開口部

24‧‧‧第一埠(入口埠)

26‧‧‧第二埠(出口埠)

28‧‧‧內壁部分

28a‧‧‧漸縮面

28b‧‧‧閥座部

30‧‧‧連通腔

32‧‧‧主體部

34‧‧‧隔膜部

34a‧‧‧卡合部

36‧‧‧圓柱形部分

36a‧‧‧座部

36b‧‧‧先導路徑

38‧‧‧錐形部

38a‧‧‧錐形凸面

40‧‧‧第一壓力作用腔

41‧‧‧第二壓力作用腔

42‧‧‧減重部分

44‧‧‧圓盤部

44a‧‧‧嵌合部

44b‧‧‧凹入溝槽

46‧‧‧套筒部

48‧‧‧排氣埠

50‧‧‧下開口部

52‧‧‧第一螺栓

54‧‧‧第二螺栓

56‧‧‧先導埠

58‧‧‧排氣路徑

60‧‧‧先導閥座部

62、64‧‧‧密封構件

α‧‧‧角度

第1圖根據本新型專利之一具體實施例圖示閥的透視圖；第2圖為第1圖之閥的平面圖；第3圖為第1圖之閥沿著第2圖中之直線III-III繪出的剖面圖；第4圖為第1圖之閥沿著第2圖中之直線IV-IV繪出的剖面圖；以及第5圖為在第1圖之閥處於與第3圖不同之運作狀態時對應至第3圖的剖面圖。

以下參考附圖，基於較佳具體實施例來詳述根據本新型專利的閥。以下，垂直方向為第3圖中的箭頭A-B方向。亦即，“向上”方向為箭頭A的方向，而“向下”方向為箭頭B的方向。

例如，閥10的使用目的是藉由朝向過濾網吹送高壓空氣(壓縮空氣)來吹掉附著且沉積於集塵器過濾網上的灰塵。如第1圖至第5圖所示，閥10包括：本體 12，收容在本體12內的閥元件14，覆蓋本體12上半部的閥蓋16，收容在閥蓋16內的先導閥元件18，以及覆蓋閥蓋16上半部的子閥蓋(sub-bonnet)20。

本體12用例如鋁合金或其類似者的金屬材料形成為中空形狀且具有向上開口的圓形開口部22、橫向開口的第一埠(入口埠)24、以及向下開口的第二埠(出口埠)26。第一埠24與第二埠26經配置成使第一及第二埠24、26的開口面實質上正交。

在本體12中設置有圓柱形內壁部分28，且該圓柱形內壁部分28從第二埠26朝向本體12內部延伸。內壁部分28的外周面向上筆直延伸，因此內壁部分28具有固定外徑。相比之下，內壁部分28的內周面具有在高度方向從內壁部分28中間向外徑向傾斜的漸縮面(taped surface)28a，亦即，漸縮面28a在向上時擴大直徑。環形閥座部28b設置在內壁部分28(參考第5圖)的上端部。具有環形空間的連通腔30係設在內壁部分28周圍。在閥元件14處於預定運作狀態時，第一埠24與第二埠26通過連通腔30互相連通。

閥元件14經設置成控制由第一埠24供應且導向第二埠26的空氣流動。閥元件14有厚壁主體部32與薄壁隔膜部34。例如，主體部32與隔膜部34用一樹脂材料(例如熱塑性聚酯樹脂或其類似者)一體成型。主體部32具有外徑不變的圓柱形部分36，與外徑向下變小的錐形部分38，錐形部分38係與圓柱形部分36同軸且從圓柱形 部分36向下突出。錐形部分38表面與水平平面之間的角度，亦即，錐形凸面38a與垂直於主體部32軸線的平面之間的角度α，係設定在30至40度的範圍內。

圓柱形部分36的外徑與內壁部分28的外徑實質上相同。圓柱形部分36的外周面與內壁部分28的外周面實質上齊平。錐形部分38係在圓柱形部分36除了外周區域以外的下端面處連接至圓柱形部分36。在圓柱形部分36下端面上的外周區域形成為可座落在內壁部分28之閥座部28b上的座部36a(參考第5圖)。隔膜部34具有預定彈性，且從圓柱形部分36之上端部的外圍大致徑向向外(朝水平方向)地延伸且整體形成為薄盤形狀。向下彎折的卡合部(locking portion)34a設在隔膜部34的外周邊緣。

圓柱形部分36設有一對先導路徑36b以建立連通腔30與位於閥元件14上方的第一壓力作用腔40之間的連通(參考第4圖)。該一對先導路徑36b經配置成在圓柱形部分36之直徑方向兩側上彼此相對向，該直徑方向與來自第一埠24之空氣之流動方向垂直。各先導路徑36b形成為彎曲形狀且一端開口在圓柱形部分36的外周面而另一端開口在圓柱形部分36的上端面。順帶一提，用元件符號42表示的部分為減重部分(lightening portion)，其被形成為用以改善使用樹脂材料的可形成性。

閥蓋16具有圓盤部44與圓柱形套筒部46，其經設置成在相對於圓盤部44呈偏心的狀態下從圓盤部44向上突出。閥蓋16用例如鋁合金的金屬構件形成為中 空形狀。閥蓋16有：在套筒部46上端的上開口部，設在套筒部46附近且橫向開口的排氣埠48，以及開口向下的下開口部50。

環形嵌合部(annular fitting portion)44a設在圓盤部44的下表面，且嵌合本體12的開口部22。在嵌合部44a嵌合本體12的開口部22後，複數個第一螺栓52係從圓盤部44外與本體12做螺合，使閥蓋16固定至本體12。此時，閥元件14之隔膜部34的外周部被保持在本體12與閥蓋16的嵌合部44a之間。此外，隔膜部34的卡合部34a與設在本體12之開口部22上的溝槽部(groove portion)卡合。因此，隔膜部34係朝徑向置放。

朝水平方向延伸的凹入溝槽44b係設於位在下開口部50處之圓盤部44的底面上。當閥元件14抵接於圓盤部44的底面時，凹入溝槽44b維持先導路徑36b的上端側開口與套筒部46作為第一壓力作用腔40之一部分的內部空間之間的連通。當閥元件14沒有受到來自周遭的空氣壓力時，主體部32的座部36a藉由隔膜部34的彈性作用而抵接於內壁部分28的閥座部28b。順帶一提，用元件符號62表示的構件為密封本體12與閥蓋16之間的間隙的密封構件。

金屬子閥蓋20裝設在閥蓋16的上開口部上。子閥蓋20用複數個第二螺栓54固定至閥蓋16。此時，先導閥元件18的外周部被保持在閥蓋16與子閥蓋20之間。子閥蓋20具有先導埠56以用於引進先導壓力。順帶一提， 用元件符號64表示的構件為密封閥蓋16與子閥蓋20之間的間隙的密封構件。

先導閥元件18係設置成用來控制閥元件14之運作，閥元件14係選擇性地打開及關閉從第一埠24到第二埠26的空氣流動路徑。先導閥元件18具有厚壁主體部18a，以及從主體部18a的外圍徑向向外伸出的薄壁隔膜部18b。先導閥元件18用樹脂材料模製成形。隔膜部18b有預定彈性且設有在垂直方向(厚度方向)穿透的供應孔口19。位於先導閥元件18上方的第二壓力作用腔41通過供應孔口19與第一壓力作用腔40連通。

與排氣埠48連通的排氣路徑58設在閥蓋16中，且朝向先導閥元件18形成開口。在排氣路徑58面向先導閥元件18的端部處，設置有供先導閥元件18的主體部18a可座落在其上的先導閥座部60(參考第5圖)。第一壓力作用腔40為在閥元件14與先導閥元件18之間的空間，包括閥蓋16的下開口部50，並且為藉由座落在先導閥座部60上之先導閥元件18而與排氣路徑58分隔的空間。

本新型專利的閥10基本上用上述方式組配。以下，參考第3圖及第5圖描述閥10的運作。順帶一提，如第3圖所示，假設初始狀態為閥元件14與先導閥元件18都關閉的狀態。

在處於此初始狀態時，空氣不流入第一埠24，且先導埠56與大氣切斷。由於隔膜部18b的彈性作用， 先導閥元件18係在主體部18a之下表面處抵接於先導閥座部60。此外，在閥元件14中，由於隔膜部34的彈性作用，主體部32的座部36a抵接於內壁部分28的閥座部28b。

在處於前述初始狀態時，當空氣從第一埠24流到本體12時，流動空氣繞過連通腔30並且經由形成於閥元件14中的該一對先導路徑36b到達第一壓力作用腔40。由於先導閥元件18關閉，因此與排氣路徑58之連通被切斷的第一壓力作用腔40中的壓力變高，藉此座部36a與閥座部28b之間的密封效能變高。此外，由於第一壓力作用腔40中的壓力通過供應孔口19被引導到第二壓力作用腔41，因此先導閥元件18與先導閥座部60之間的密封效能被加強。

隨後，當先導埠56藉由連接至先導埠56之切換閥(未圖示)的運作而向大氣開放時，第二壓力作用腔41中的壓力會迅速減少，且先導閥元件18會與先導閥座部60分離，如第5圖所示。因此，第一壓力作用腔40與排氣路徑58連通，且因此，累積於第一壓力作用腔40中的空氣通過排氣埠48排出，藉此迅速降低第一壓力作用腔40中的壓力。因此之故，閥元件14由於接受流入連通腔30的空氣壓力而被升高，且座部36a係與內壁部分28的閥座部28b分離。因此，從第一埠24流到連通腔30的空氣在內壁部分28內流動通過座部36a與閥座部28b之間的間隙，且流向第二埠26。

此時，已穿過座部36a與閥座部28b之間的 間隙的空氣在內壁部分28內流動同時沿著閥元件14的錐形凸面38a與內壁部分28的漸縮面28a被引導。在此，因為錐形凸面38a相對於水平平面以30至40度之角度傾斜，故空氣的流動變得平順。亦即，已在水平方向穿過座部36a與閥座部28b之間的間隙的空氣係以逐漸變成方向向下之方式沿著流動路徑流動，該流動路徑之流動路徑面積係形成為藉由錐形凸面38a與漸縮面28a而逐漸地展開。

然後，當閥元件14升高直到使主體部32之圓柱形部分36的上端面抵接於閥蓋16之圓盤部44的底面時，閥元件14變成全開狀態。此時，隔膜部34變形且抵抗其彈性彎曲以便變成向上凸出。從第一埠24流入的空氣以直角改變方向且以穩定且大的流率從第二埠26流出。從第二埠26流出的空氣被導向集塵器的過濾網。

之後，當先導埠56藉由切換閥的運作再度與大氣切斷時，第二壓力作用腔41中的壓力增加，藉此先導閥元件18由於被向下壓而座落在先導閥座部60上。因此，由於第一壓力作用腔40中的壓力增加而將閥元件14向下施壓，故主體部32的座部36a座落在內壁部分28的閥座部28b上。

在此情形下，在座部36a座落在閥座部28b上的過程中，穿過在座部36a與閥座部28b間逐漸變窄之間隙的空氣被閥元件14的錐形凸面38a及內壁部分28的漸縮面28a引導且在內壁部分28內平順地流動。因此，閥元件14的座部36a座落在閥座部28b上同時維持穩定姿勢 而不顫動。然後，座部36a與閥座部28b之間得到完全密封，藉此中止空氣從第二埠26的流出。

根據本具體實施例的閥10，由於閥元件14的主體部32具有相對於與其軸線垂直之平面以30至40度之角度傾斜的錐形凸面38a，所以空氣的流動在閥元件14打開時且進一步在閥元件14完全打開的狀態下變平順。因此，能夠以穩定且大的流率從第二埠26排出空氣。

此外，由於閥元件14的主體部32設有相對於與其軸線垂直之平面以30至40度之角度傾斜的錐形凸面38a，故在閥元件關閉時座部36a係座落在閥座部28b上同時閥元件14維持穩定姿勢。因此，大的力量(衝擊)不會局部作用於閥元件14，且因此改善閥元件14的耐久性。

此外，由於第一埠(入口埠)24的開口面與第二埠(出口埠)26的開口面實質上互相垂直，所以變得容易配置管路，例如連接至第一埠24的管路與連接至第二埠26的另一管路。

此外，由於閥元件14的主體部32與隔膜部34用樹脂材料一體成型，因而不需要扣件及螺栓，否則在主體部與隔膜部為獨立構件的情形下係需要它們。因此，能夠減少組件個數，且容易使隔膜部34具有預定彈性。

此外，在閥元件14的主體部32中，與圓柱形部分36連續且同軸地形成具有錐形凸面38a的錐形部分38，且圓柱形部分36中有錐形部分38連續形成於其上 的端面係在其外周區具有座部36a。因此，能夠相對地簡化閥元件14的形狀。

此外，在設於本體12內之內壁部分28的端部處形成閥座部28b，且內壁部分28的內周面具有漸縮面28a。因此，藉由與設在閥元件14上之錐形凸面38a的協作，空氣的流動進一步變平順。

儘管在本具體實施例中，設置有先導閥元件18來控制閥元件14之運作，但不一定需要先導閥元件18。例如，閥元件14可直接由螺線管機構驅動。

此外，儘管高壓空氣(壓縮空氣)被假設作為從第一埠24流向第二埠26的流體，然而所用流體不限於壓縮空氣，而可為可壓縮的流體。此外，已將閥10描述為藉由朝向過濾網吹高壓空氣來吹掉附著且沉積於集塵器過濾網上之灰塵者。不過，閥10的目的不限於以上所述者，且閥10可應用於排放可壓縮流體的各種裝置。

根據本新型專利之閥不受限於前述具體實施例，且不用說，可採用各種組態而不脫離本新型專利的要旨。

Claims (9)

1. 一種閥，包含：本體(12)，包括供可壓縮流體流入的入口埠(24)與供該可壓縮流體流出的出口埠(26)；以及閥元件(14)，能夠抵接於設在該本體(12)中的閥座部(28b)；其中，該閥元件(14)包括主體部(32)與隔膜部(34)；其中，該主體部(32)設有錐形凸面(38a)，該錐形凸面(38a)相對於與該主體部(32)之軸線垂直的平面以30至40度之角度傾斜。
2. 如申請專利範圍第1項所述之閥，其中，該入口埠(24)的開口面與該出口埠(26)的開口面係實質上互相垂直。
3. 如申請專利範圍第1項所述之閥，其中，該主體部(32)與該隔膜部(34)用樹脂材料一體成型。
4. 如申請專利範圍第1項所述之閥，其中，該主體部(32)具有圓柱形部分(36)以及與該圓柱形部分(36)連續且同軸地形成的錐形部分(38)，且該錐形部分(38)設有該錐形凸面(38a)。
5. 如申請專利範圍第4項所述之閥，其中，該圓柱形部分(36)之與該錐形部(38)連續地連接的一端面係於外周區包括會與該閥座部(28b)抵接的座部(36a)。
6. 如申請專利範圍第1項所述之閥，其中，在設於該本體(12)內之圓柱形內壁部分(28)的一端部形成有該閥座部 (28b)。
7. 如申請專利範圍第6項所述之閥，其中，該內壁部分(28)的內周面包括漸縮面(28a)，以及藉由該錐形凸面(38a)及該漸縮面(28a)來引導已穿過該閥座部(28b)與該閥元件(14)之間的間隙的該可壓縮流體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之閥，還包含先導閥元件(18)，該先導閥元件(18)係用以控制該閥元件(14)之運作。
9. 如申請專利範圍第1項所述之閥，其中，從該出口埠(26)流出的該可壓縮流體被導向集塵器的過濾網，且該可壓縮流體為壓縮空氣。