TWM613528U - 水閥 - Google Patents

Abstract

一種水閥包含一閥座及一閥體，該閥座具有一閥箱，該閥箱底部具有自內周壁表面凸起之弧狀凸部；該閥體能穿過該上部開口並以旋轉的方式插設於該閥箱中，該閥體具有一貫通通道，該貫通通道用以連通該流體入口及該流體出口，該閥體外壁設置有至少一止水O型環，當該水閥關閉時，該至少一止水O型環位於該流體入口或該流體出口中之至少一者的位置處，該閥體下部具有相較該閥體上部外徑較小的一小徑圓柱部，該小徑圓柱部外周壁設置有向外突出的爪部，當該閥體下部之該小徑圓柱部插入該閥箱之弧狀凸部的內側時，該凸部與該爪部呈緊咬合的狀態。

Description

水閥

本創作係與水閥有關；特別是指一種能將閥體容置於閥座內，且透過90度旋轉閥體能開啟與關閉水流之水閥。

請配合圖11與圖12，為習用金屬加工機器的冷卻液使用之水閥的示意圖，習用之水閥包含閥座100、閥體200及底蓋300，其中閥座100、閥體200及底蓋300皆以樹脂為原料製成。閥座100包含上下皆具有開口之閥箱101，閥箱101側面設置有連接流體出入口102、103的接頭104、105。閥體200能由閥箱101之上部開口以旋轉的方式插入閥箱101並位於閥體200之柱狀部201能旋轉90度的位置，閥體200具有與流體出入口102、103位於同一水平位置之貫通通道202，貫通通道202用以連通流體出入口102、103。另外，在閥體200之柱狀部201的側壁設置有止水用止水件203其與上部用以開關水閥之旋鈕204為一體的設計。其中水閥包含止水防漏的O型環400、401，分別設置於貫通通道202的上方及下方。

習用之水閥是透過閥體200與底蓋300之嵌合而防止閥體200從閥座100脫落。也就是說閥體200的柱狀部201具有使得閥體200底部205穿設於閥座100時從閥座100的下部開口略微突出的長度，並且在底部205的外周周圍設置有錐形的爪部206。另一方面，底蓋300具有與爪部206的外徑幾乎相同的直徑的中空盤形狀，並且在其中心處具有階梯部302，在階梯部302中，爪部206經由直徑略小於爪部206的外徑的小直徑孔301從下方鎖定。因此，當將底蓋300設置在閥座100的底部上並且將閥體200從上方插入到閥座100中時，爪部206承受外力而通過小直徑孔301並結合於階梯部302，閥體200和底蓋300相互嵌合鎖定，從而防止閥體200從閥座100脫落。

此外，其他已知以插銷方式安裝的水閥，例如專利文獻1特開2002-54752號公報中已揭示將大致呈U形的止動構件插入到閥座上部，以防止閥體從閥座脫落之相關技術內容。

根據上述內容，可知不論圖11和圖12所示之習用水閥或專利文獻1中所揭示之水閥，為達成防止閥體從閥座脫落之目的，至少需要三種構件(如閥座、閥體及底蓋或是閥座、閥體及止動構件)間之相互配合，然而當水閥之構件數量過多時，會使得水閥的組裝及元件管理不易，進而提升生產成本。

再談到機能面，圖11和圖12所示之習用水閥透過上下一對的O型環400、401能於流體通過時防止流體從閥座100之上下開口處流出，止水件203並不使用橡膠材料且與柱狀部201為一體成形，為了確保關閉水閥時流體不能流出，需要將耐壓抑制到約0.2Mpa，不能使用超過0.2Mpa以上的高壓注入流體，使得用途上受到限制。再者，為了確保水閥具有一定水準的防止流體洩漏功能，止水件203的成形必須提高製作精度，這也是增加水閥製造成本的主要原因之一。

另一方面在專利文獻1的水閥中，在閥體1流體的出入口2的內緣安裝有密封墊4以提高關閉水閥時的止水性能，這裡使用的密封墊4由於形狀特殊故本身製作成高，除此之外，專利文獻1為達成防止閥體從閥座脫落之目的，其水閥需要閥座、閥體及止動構件等三種構件，這也是為什麼很難壓低水閥整體的成本的原因。

本創作為了解決上述的問題，不僅使用較少的構件壓低成本，機能方面也能提供更好的耐壓性。

為了達成上述的目的，本創作之水閥包含一閥座及一閥體，該閥座具有一閥箱，該閥箱呈一圓筒狀且具有一上部開口及一底壁，該閥箱的側壁具有相對設置的一流體入口及一流體出口，該閥箱底部具有自內周壁表面凸起之弧狀凸部；該閥體頂部具有一旋鈕，該閥體能穿過該上部開口並以旋轉的方式插設於該閥箱中，且該閥體設置有一O型環，當該閥體設置於該閥箱中時該O型環位於接近該上部開口處的位置，該閥體具有一貫通通道，該貫通通道用以連通該流體入口及該流體出口，該閥體外壁設置有至少一止水O型環，當該水閥關閉時，該至少一止水O型環位於該流體入口或該流體出口中之至少一者的位置處，該閥體下部具有相較該閥體上部外徑較小的一小徑圓柱部，該小徑圓柱部外周壁設置有向外突出的爪部，當該閥體下部之該小徑圓柱部插入該閥箱之弧狀凸部的內側時，該凸部與該爪部呈緊咬合的狀態。

根據上述手段，相較於習用之水閥，因為本創作之水閥透過閥座與閥體之緊咬合的嵌合狀態，不需要額外設置防止閥體脫落的元件，能使水閥使用的元件的數量有效減少。此外，將閥體旋轉90度以進行水閥開閉的基本性能與習用之水閥相同，且爪部設置於凸部下方的空間中能防止閥體脫落並供爪部旋轉以開啟或關閉水閥。另外，由於水閥中設置有防漏水的O型環和止水O型環，除了能達成防止漏水之作用，還能確保流體流通的過程中的止水作用，且能將耐壓性提升至0.5Mpa。除此之外，防漏水的O型環和止水O型環都是O型橡膠圈構成，故能有效降低生產成本。

透過該至少一止水O型環位於該流體入口或該流體出口中之至少一者的位置處及該閥座之該流體入口或該流體出口的至少一者處設置有一柵狀止擋件之技術手段，能防止止水O型環脫落，還具有防止該流體入口或該流體出口變形的功能。當該流體入口或該流體出口變形時，會影響止水O型環的性能，透過該閥座之該流體入口或該流體出口的至少一者處設置有一柵狀止擋件之技術手段能避免該流體入口或該流體出口變形而使止水O型環的密合性受損，進而無法獲得預期的止水作用，其中閥座和閥體為塑料薄片或粉末熔融後透過射出成型製造而成，因次能夠以較低的成本大量生產，且於前述成型方法中，脫模時的軟化狀態使得該流體入口或該流體出口有變形的可能，所以設置柵狀止擋件是很好的設計考量。

再者，前述之止水O型環也能於該流體入口或該流體出口提供止水功能。於一實施例中，關閉水閥時，流體入口的開口因閥體的側面遮蔽而處於止水的狀態，而為了使流入閥體與閥箱之間的間隙之流體停止流動於該流體出口處設置止水O型環即能有效達到止水作用。

透過凸部和爪部能防止閥體脫落，但若閥體由於壓力而稍微傾斜，則流體的流動性和止水性將受到阻礙。因此，為了穩定閥體的位置，優選在彼此相對的位置上設置一對凸部和爪部。

另外，該凸部的凸起處上部與該爪部的凸起處下部中之至少一者被倒角並向下傾斜。當爪部與凸部呈緊咬合的狀態下，如果若凸部的凸起處上部與該爪部的凸起處下部呈直角則難以密合，如果強迫使其密合容易造成凸部及爪部的損壞，此外由於發生干涉的爪部凸起處下部和凸部的凸起處上部為錐形角，使該爪部與該凸部咬合時容易產生相對滑動而不會造成凸部及爪部的損壞。

此外，該小徑圓柱部之底面具有一凹部以形成內凹之空間，藉此，當該爪部嵌合於該凸部時，該閥體能以朝向該凹部的方向變形。當透過將凸部和爪部做的更大、更厚或增加數量增強防閥體脫落校過時，透過爪部往凹部變形的方式能利於該爪部與該凸部間之嵌合。

另一方面，作為通過旋轉閥體進行基本的開關水閥操作的手段，該閥箱於該凸部下方具有一止擋部，透過該爪部與該止擋部之抵接能限制該閥體的旋轉範圍。透過該爪部與該止擋部之抵接能使閥體的旋轉停止，故使用者進行開關水閥操作時，可以感覺到水閥的開閉狀態。

其中，止水O型環設置於水閥外周壁之環型槽中，透過前述止水O型環設置於水閥外周壁之環型槽中能避免閥體插入閥箱時或是水閥開關操作時止水O型環產生位移。

本創作之效果在於，本創作之水閥能透過閥座及閥體達成防止閥體從閥座脫落之目的，而習用之水閥除了閥座及閥體外需設置額外構件才能達成防止閥體從閥座脫落之目的，因此，相較於習用之水閥本創作之水閥構件的組成相對簡單且管理相對容易，同時也能有效的降低生產成本。此外，由於O型環及止水O型環，都是橡膠材質的O型環，故不僅能有效降低密封元件的成本，還能在流體通過水閥時提供防漏水與止水的功能，除此之外，本創作之水閥與習用同尺寸的水閥相比能提升將近2倍的耐壓。

為能更清楚地說明本創作，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖1至圖6所示，為本創作一較佳實施例之水閥與該水閥之構成元件的詳細說明，該水閥包含一閥座10、一閥體20、用於防漏水的一O型環30與用於止水的一止水O型環40。於本實施例中，該閥座10與該閥體20使用聚縮醛樹脂等有具有良好的耐藥性、耐撞擊、與耐熱的素材射出而成，實務上，使閥座10與該閥體20的材料與成形方法並不以上述使用聚縮醛樹脂之素材射出成形為限。

請配合圖3及圖4，該閥座10具有一閥箱11，該閥箱11與一第一側接頭12及一第二側接頭13為一體成形之設計，該閥箱11呈一圓筒狀且具有一上部開口及一底壁15，該閥箱11之側壁14與該底壁15為一體成形之設計。另外，該閥箱11內部具有一閥室16，該閥箱11的側壁14具有相對設置的一流體入口17及一流體出口18，該流體入口17與該流體出口18分別與該第一側接頭12及該第二側接頭13連接。

此外，該流體出口18於垂直於該上部開口的水平方向上設有柵狀止擋件19。柵狀止擋件19能防止該止水O型環40因為水壓的衝擊的關係脫落而從該流體出口18排出。另外，該閥座10根據上述的射出成形製造時，在離型時的軟化狀態能防止該流體出口18變形。再者，構成柵狀止擋件19之柱狀物的數量不限於本實施例中所示之數量，除此之外，該些柱狀物彼此也可以於左右平行的鉛直方向上形成柵狀，或者該些柱狀物彼此也可以交叉形成柵格狀。另外，於本實施例中，只有在該流體出口18設有柵狀止擋件19，是為了保持完整的開口形狀來確保止水O型環40的附著度，但也不排除也在該流體入口17處設置柵狀止擋件。

該閥箱11(側壁14)底部具有自內周壁11a表面凸起之弧狀凸部50為本創作之特色，該凸部50能有效防止該閥體20脫落。該凸部50距離該閥箱11的底壁15的一預定高度處自該內周壁11a表面朝向該閥室16凸起，其中一對凸部50分別設置於沿內周壁11a的圓弧面互相面對的位置(參照圖3(a))。於本實施例中，該凸部50凸起處上部做成倒角，並且向下傾斜形成一錐形角51(參照圖4)。透過這樣的方法，能將該閥體20的爪部80(將於後文中說明)牢固地裝設於該閥座並與該凸部50呈緊咬合的狀態(參照圖7)。該凸部50與該閥體20之爪部80緊密嵌合後，該凸部50位於不干涉水閥開關時爪部80之旋轉運動的高度，使安裝後之該凸部50與爪部80的間隙達到最小。

該閥箱11的內周壁11a於該凸部50下方具有一止擋部60，透過該爪部80與該止擋部60之抵接能限制該閥體20的旋轉範圍。於本實施例中，該止擋部60設置於該閥室16在側壁14和底壁15的拐角處，且該止擋部60為弧狀並成對設置於相互面對的位置(請參照圖3(a)及圖4)。該止擋部60於閥體20的旋轉開關操作時與該爪部80抵接，藉此該閥體20的旋轉範圍受到限制，於本實施例中，該止擋部60之上表面與該凸部50的下表面大致設計成位於同一水平面上(參照圖4)。

請配合圖5及圖6所示，該閥體20具有一柱狀部21及一貫通通道22，該柱狀部供插設該閥座10的閥箱11中，該貫通通道22用以連通該流體入口17及該流體出口18，該貫通通道22位於該柱狀部21之水平方向上，該柱狀部21上方具有能封閉該閥箱11之上部開口之一凸緣21a，該凸緣21a上方設置有供開關該水閥使用之一旋鈕23，該旋鈕23透過該凸緣21a設置於該貫通通道22上部，該凸緣21a與該旋鈕23為一體成型的設計。該柱狀部21的外徑比該閥箱11的內徑小，使該柱狀部21能穿過該閥箱11上部開口並以旋轉的方式插設於該閥室16中。該柱狀部21的外周壁與該閥箱11的內周壁11a的間隙處之距離，應在確保該閥體20有足夠的旋轉空間之前提下設置一最小間距，藉此能滿足該閥體20整體的穩定性並避免該閥體20傾斜，若該閥體20傾斜，就無法正常進行的供水和止水之運作。另外，該柱狀部21上部與該凸緣21a之間具有一環狀凹槽24，該環狀凹槽24中設置有防漏水之該O型環30。再者，該柱狀部21的外周壁具有一環型槽25，該止水O型環40能穩固的設置於該閥體20外壁之該環型槽25中。於本實施例中，該止水O型環40之數量為一個且當該水閥關閉時，該止水O型環40位於該流體出口18的位置處，實務上，當該水閥關閉時該止水O型環40也能是位於該流體入口17的位置處，除此之外，該止水O型環40之數量也可以是兩個且當該水閥關閉時，該些止水O型環40分別位於該流體入口17與該流體出口18的位置處，而當該止水O型環40之數量為兩個時，該閥體20外壁也能對應設置兩個環型槽25以使該些止水O型環40能穩固的設置於該閥體20外壁。

而且，在該柱狀部21的底部，採用穩定結構為本創作特點。也就是說，該柱狀部21的下部具有與該柱狀部21同軸設置且直徑小於該柱狀部21之小徑圓柱部70，該小徑圓柱部70外周壁設置有一對向外突出且彼此相對設置之爪部80。具體來說，該小徑圓柱部70之外徑採用為能插入凸部50內側之外徑尺寸，該爪部80之尖端自該小徑圓柱部70之外周壁往外延伸至與該柱狀部21之外周壁齊平的位置。此對爪部80沿著該小徑圓柱部70的外周圍形成圓弧狀，且該爪部80的凸起處下部為倒角，並向下傾斜形成一錐形角81。

另外，於本實施例中，該小徑圓柱部70之底面每隔90度具有一扇形凹部71(參照圖5(d)、圖6(c))以形成內凹之空間，雖然空間很小，當該爪部80嵌合於該凸部50時，該閥體20能以朝向該凹部71的方向變形，而使該爪部80以朝向該凹部71內部的方向傾斜。

接著，將從圖7至圖9詳細描述各構件的組裝與使用方法。首先，在組裝各構件時，將防漏水用的該O型環30和該止水O型環40分別安裝在該閥體20的環狀凹槽24和環型槽25(見圖2)，在此狀態下，將該閥體20插入該閥座10的該閥室16內(見圖7(a) )，在插入過程的後期該爪部80會與該凸部50產生干涉，而後該爪部80克服與該凸部50之干涉並以緊咬合的狀態裝設於該凸部50下方 (見圖7(b))。由於發生干涉的該爪部80凸起處下部和該凸部50的凸起處上部為錐形角81、51，該爪部80與該凸部50咬合時容易產生相對滑動，相較於直角之設置更容易咬合。除此之外，於本實施例中，能夠過該閥體20底部形成的該凹部71，使得該爪部80在裝配的過程中彈性地向內稍微傾斜，而達成利於裝配之效果，而後，該爪部80彈性的回復並且卡合到該閥座10，進而在該閥體20於適當的位置下完成與該閥座10的組裝(見圖7)。由於該閥體20與該閥座10嵌合後，該爪部80的凸起處上部和該凸部50的凸起處下部呈直角狀，因此，該爪部80能與該凸部50緊密配合，進而達到確實防止該閥體20脫落之效果。

進一步說明的是，於本實施例中，該凸部50及該爪部分別是以一對為例說明，實務上，該凸部50及該爪部80之數量也可以分別是超過一對，同樣能達成防止該閥體20脫落之效果。除此之外，於本實施例中，該凸部50凸起處上部以及該爪部80的凸起部下部皆為倒角，實務上，也可以是該凸部50凸起處上部或該爪部80的凸起部下部中之一者為倒角，也能達到使該凸部50與該爪部80於嵌合時容易產生相對滑動的效果。

與常規的水龍頭式水閥相同，將該旋鈕23握住並將該閥體20向前向後旋轉90度，即可使該水閥關閉(參見圖8、圖9)。當流體通過時能透過設置於該閥座10及該閥體20間之上部間隙的O型環30防止漏水。再說明的是，於本實施例中，當流體停止通過時，該閥室16的該流體出口18的周圍與該止水O型環40緊密接觸，形成完全止水的狀態。此外，透過使該爪部80的兩端與設置在該閥座10上的該止擋件60的兩端交替接觸，進而能將該閥體20的旋轉操作限制在打開和關閉該水閥所需的90度範圍內(參見圖9)，因此，使用者能透過感覺閥體20不再旋轉，而能靈活的在打開與關閉水閥之間做切換。

再者，本創作的水閥能根據所應用的配管系統而製成各種的尺寸，如圖10所示，該水閥於接近該流體出口18側設置有該第一次側接頭12，例如圖10(a)所示的萬向節型(嵌合型)接頭12A、圖10 (b)所示的外螺紋型接頭12B以及如圖10(c)所示的內螺紋型接頭12C，進而能夠適應多種變化。值得一提的是，由於本創作的水閥能由樹脂模製而成，因此可以容易的模製各種不同類型的接頭。

以上所述僅為本創作較佳可行實施例而已，舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本創作之專利範圍內。

［習用］ 100:閥座 101:閥箱 102,103:流體出入口 104,105:接頭 400,401:O型環 200:閥體 201:柱狀部 203:止水件 206:爪部 300:底蓋 301:小直徑孔 302:階梯部 ［本創作］ 10:閥座 11:閥箱 11a:內周壁 12:第一側接頭 13:第二側接頭 14:側壁 15:底壁 16:閥室 17:流體入口 18:流體出口 19:止擋件 20:閥體 21:柱狀部 21a:凸緣 22:貫通通道 23:旋鈕 24:環狀凹槽 25:環型槽 30:O型環 40:止水O型環 50:凸部 51,81:錐形角 60:止擋部 70:小徑圓柱部 71:凹部 80:爪部

圖1為本創作一較佳實施例之水閥的分解示意圖。 圖2為本創作上述較佳實施例之水閥的分解示意圖。 圖3(a)為本創作上述較佳實施例之閥座的俯視圖；圖3(b) 為本創作上述較佳實施例之閥座的側視圖。 圖4(a)為圖3(a)之A-A方向剖視圖；圖4(b)為圖3(a)之B-B方向剖視圖；圖4(c)為圖3(a)之C-C方向剖視圖。 圖5(a)為本創作上述較佳實施例之閥體的俯視圖；圖5(b) 為本創作上述較佳實施例之閥座的側視圖；圖5(c) 為本創作上述較佳實施例之閥座的另一角度側視圖；圖5(d) 為本創作上述較佳實施例之閥座的仰視圖。 圖6(a)為圖5(a)之D-D方向剖視圖；圖6(b)為圖5(a)之E-E方向剖視圖；圖6(c)為圖5(a)之F-F方向剖視圖。 圖7(a)、圖7(b) 及圖7(c)為本創作上述較佳實施例之閥體安裝於閥座的示意圖。 圖8(a) 、圖8(b)為本創作上述較佳實施例之閥體安裝於閥座的剖視示意圖。 圖9(a)為本創作上述較佳實施例之水閥於開啟狀態之示意圖；圖9(b)為本創作上述較佳實施例之水閥於開啟狀態與關閉狀態之間之示意圖；圖9(c)為本創作上述較佳實施例之水閥於關閉狀態之示意圖。 圖10(a)、圖10(b)及圖10(c)為水閥設置不同接頭之示意圖。 圖11為習用水閥的分解示意圖。 圖12為習用水閥的剖視示意圖。

10:閥座

11:閥箱

11a:內周壁

12:第一側接頭

13:第二側接頭

16:閥室

17:流體入口

20:閥體

21:柱狀部

22:貫通通道

23:旋鈕

25:環型槽

30:O型環

40:止水O型環

70:小徑圓柱部

80:爪部

Claims (8)

1. 一種水閥，包含： 一閥座，該閥座具有一閥箱，該閥箱呈一圓筒狀且具有一上部開口及一底壁，該閥箱的側壁具有相對設置的一流體入口及一流體出口，該閥箱之底部具有自內周壁表面凸起之弧狀凸部； 一閥體，頂部具有一旋鈕，該閥體能穿過該上部開口並以旋轉的方式插設於該閥箱中，且該閥體設置有一O型環，當該閥體設置於該閥箱中時，該O型環位於接近該上部開口處的位置，該閥體具有一貫通通道，該貫通通道用以連通該流體入口及該流體出口，該閥體外壁設置有至少一止水O型環，當該水閥關閉時，該至少一止水O型環位於該流體入口或該流體出口中之至少一者的位置處，該閥體下部具有相較該閥體上部外徑較小的一小徑圓柱部，該小徑圓柱部外周壁設置有向外凸出的爪部，當該閥體下部之該小徑圓柱部插入該閥箱之弧狀凸部的內側時，該凸部與該爪部呈緊咬合的狀態。
2. 如請求項1所述之水閥，其中該閥座之該流體入口或該流體出口的至少一者處設置有一柵狀止擋件。
3. 如請求項1或2所述之水閥，其中當該水閥關閉時，該至少一止水O型環至少位於該流體出口處。
4. 如請求項1所述之水閥，其中該水閥包含至少一對彼此相對設置之該凸部以及至少一對彼此相對設置之該爪部。
5. 如請求項1所述之水閥，其中該凸部的凸起處上部與該爪部的凸起處下部中之至少一者被倒角。
6. 如請求項1所述之水閥，其中該小徑圓柱部之底面具有一凹部以形成內凹之空間，藉此，當該爪部嵌合於該凸部時，該閥體能以朝向該凹部的方向變形。
7. 如請求項1所述之水閥，其中該閥箱於該凸部下方具有一止擋部，透過該爪部與該止擋部之抵接能限制該閥體的旋轉範圍。
8. 如請求項1所述之水閥，其中該閥體外周壁具有至少一環型槽，該至少一止水O型環設置於該至少一環型槽中。

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