TWM638533U - 比例閥 - Google Patents

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TWM638533U
TWM638533U TW111210566U TW111210566U TWM638533U TW M638533 U TWM638533 U TW M638533U TW 111210566 U TW111210566 U TW 111210566U TW 111210566 U TW111210566 U TW 111210566U TW M638533 U TWM638533 U TW M638533U
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Taiwan
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communication port
proportional valve
seat
valve
communication
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TW111210566U
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葉秋余
林文賢
陳文宏
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訊凱國際股份有限公司
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Abstract

一種比例閥包含一閥體及一閥門。閥體具有至少一流體入口、一流體出口、至少一第一連通口、至少一第二連通口及一容置空間。第一連通口連通流體入口。第二連通口連通流體出口。容置空間連通第一連通口與第二連通口。閥門位於容置空間，包含一分流固定件及一調節轉動件。分流固定件具有至少一第三連通口及至少一第四連通口。第三連通口連通第一連通口。第四連通口連通第二連通口。調節轉動件具有一連通道及至少一擋流部。連通道連通第三連通口及第四連通口。調節轉動件設置於分流固定件，令擋流部止擋部分第三連通口而調整其重疊區域大小。

Description

比例閥
本新型係關於一種比例閥，特別是一種透過分流固定件與調節轉動件控制液體於閥體內的流量的比例閥。
一般而言，液流系統中為了調節液體流量會設置控制閥，避免造成液體流量過多的浪費。控制閥有多種型態，如透過手動控制的節流閥、電動控制的伺服閥或比例閥。節流閥需人為手動控制液體流量，不如電動控制方便操作。伺服閥雖液體流量控制精準度高，但耗能大且價格昂貴。比例閥的設置成本低，且也可精準控制液體流量。因此一般情形下多數會採用比例閥作為液體流量的控制。
目前習知的比例閥一般為透過閥體內的彈簧控制閥門的開關。然而，此種比例閥在經過多次使用後，彈簧會有彈性疲乏的問題，使比例閥控制液體流量的精準度降低。因此，如何延長比例閥的使用壽命並讓比例閥在經過多次使用後仍能維持對液體流量的高精準度控制，即為研發人員應解決的問題之一。
本新型在於提供一種比例閥，藉以透過分流固定件與調節轉動件控制液體於閥體內的流量，進而延長比例閥的使用壽命並讓比例閥在經過多次使用後仍能維持對液體流量的高精準度控制。
本新型之一實施例所揭露之比例閥包含一閥體以及一閥門。閥體具有至少一流體入口、一流體出口、至少一第一連通口、至少一第二連通口及一容置空間。至少一第一連通口連通流體入口，以及至少一第二連通口連通流體出口。容置空間連通至少一第一連通口與至少一第二連通口。閥門位於閥體之容置空間內。閥門包含一分流固定件以及一調節轉動件。分流固定件具有至少一第三連通口及至少一第四連通口。至少一第三連通口連通至少一第一連通口，以及至少一第四連通口連通至少一第二連通口。調節轉動件具有一連通道及至少一擋流部。連通道連通至少一第三連通口及至少一第四連通口。至少一擋流部對應至少一第三連通口。調節轉動件可轉動地設置於分流固定件，以令至少一擋流部止擋部分至少一第三連通口而調整連通道與至少一第三連通口之重疊區域的大小。
根據上述實施例之比例閥，透過分流固定件與調節轉動件調節液體流量。當調節轉動件之擋流部無遮蔽二第三連通口時，二流體入口、二第一連通口、二第三連通口、連通道、第四連通口、第二連通口以及流體出口可形成液體通道，使液體能順暢流通。當調節轉動件之擋流部遮蔽二第三連通口時，擋流部阻斷第三連通口與連通道之連通，使液體無法流通。由於相較於利用彈簧之彈力來控制閥門開度的習知比例閥，上述實施例之比例閥未利用彈簧之彈力來控制閥門開度，而是改透過分流固定件與調節轉動件之轉動角度來控制閥門開度。因此，上述實施例之比例閥無彈簧彈性疲乏與對控制精準度降低的問題，進而大 幅提升比例閥的使用壽命，且使比例閥經過多次使用後仍能維持對液體流量控制的高精準度。
以上關於本新型內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本新型的原理，並且提供本新型的專利申請範圍更進一步的解釋。
1:比例閥
11:閥體
111:連通座
112:容置座
113:上蓋
12:閥門
121:分流固定件
122:調節轉動件
13:連軸器
14:轉軸
15:驅動器
151:輸出軸
16:軸向止推軸承
17:軸封
18:第一密封件
19:第二密封件
20:第三密封件
B:擋流部
C1:第一卡合部
C2:第二卡合部
D、E、F、G、H、I:方向
J:軸線
L1:第一限位結構
L2:第二限位結構
O1:第一連通口
O2:第二連通口
O3:第三連通口
O4:第四連通口
S:容置空間
T:連通道
W1:流體入口
W2:流體出口
圖1為根據本新型實施例所述之比例閥之立體示意圖。
圖2為圖1之分解示意圖。
圖3為圖1之另一視角之分解示意圖。
圖4為圖1之部分分解示意圖。
圖5為圖1之比例閥處於閥門開啟狀態之平面部分剖視示意圖。
圖6為圖5部分立體示意圖。
圖7為圖5之分流固定件與調節轉動件之仰視示意圖。
圖8為圖1之比例閥處於閥門關閉狀態之平面部分剖視示意圖。
圖9為圖8部分立體示意圖。
圖10為圖8之分流固定件與調節轉動件之仰視示意圖。
請參閱圖1至圖3。圖1為根據本新型實施例所述之比例閥之立體示意圖。圖2為圖1之分解示意圖。圖3為圖1之另一視角之分解示意圖。
本實施例之比例閥1包含一閥體11以及一閥門12。閥體11包含一連通座111、一容置座112以及一上蓋113。連通座111具有二流體入口W1以及一流體出口W2。連通座111與容置座112之外形皆例如呈杯狀，且容置座112的尺寸略小於連通座111的尺寸。容置座112疊設於連通座111，且部分被連通座111圍繞於內。容置座112具有一容置空間S。二第一連通口O1與一第二連通口O2皆貫穿於連通座111與容置座112。二第一連通口O1分別連通二流體入口W1。第二連通口O2連通流體出口W2。容置空間S連通二第一連通口O1與第二連通口O2。上蓋113覆蓋於容置座112。
閥門12位於閥體11之容置空間S內。閥門12包含一分流固定件121以及一調節轉動件122。分流固定件121具有二第三連通口O3以及一第四連通口O4。每一第三連通口O3例如為多孔形式。二第三連通口O3連通二第一連通口O1。第四連通口O4連通第二連通口O2。調節轉動件122具有一連通道T及一擋流部B。連通道T連通二第三連通口O3以及第四連通口O4。擋流部B對應二第三連通口O3。調節轉動件122可轉動地設置於分流固定件121，以令擋流部B止擋部分二第三連通口O3而調整連通道T與二第三連通口O3之重疊區域的大小，也就是孔洞數量的多寡。如此一來，液體從二流體入口W1流入閥體11，且液體經過二第一連通口O1、二第三連通口O3、連通道T、第四連通口O4以及第二連通口O2後從流體出口W2流出。當調節轉動件122相對分流固定件121轉動時，透過調節轉動件122之擋流部B遮蔽液體通過二第三連通口O3的孔洞數量多寡，進而控制液體的流量。
在本實施例中，比例閥1還可以包含一軸向止推軸承16。軸向止推軸承16位於閥體11之容置空間S，並疊設於連軸器13遠離調節轉動件122之一側。 軸向止推軸承16可承載比例閥1之軸向的力，以減少比例閥1運作時組件之間的摩擦。
在本實施例中，比例閥1還可以包含一軸封17。軸封17位於閥體11之容置空間S。軸封17套設於轉軸14，並疊設於軸向止推軸承16遠離調節轉動件122之一側。如此一來，可藉由軸封17來避免轉軸14處的液體外漏至閥體11外。
在本實施例中，比例閥1還可以包含一第一密封件18。第一密封件18夾設於上蓋113與容置座112，且第一密封件18將容置空間S圍繞於內。如此一來，第一密封件18可提升閥體11的密封效果，避免液體外漏至容置空間S外。
在本實施例中，比例閥1還可以包含一第二密封件19與一第三密封件20。第二密封件19疊設於連通座111與容置座112之間，且第二密封件19將二第一連通口O1與第二連通口O2圍繞於內。第三密封件20疊設於容置座112與分流固定件121之間，且第三密封件20將二第一連通口O1與第二連通口O2圍繞於內。如此一來，第二密封件19與第三密封件20可提升閥體11的密封效果，避免液體從二第一連通口O1與第二連通口O2外漏。
請參閱圖3與圖4。圖3為圖1之另一視角之分解示意圖。圖4為圖1之部分分解示意圖。
在本實施例中，比例閥1還可以包含一連軸器13、一轉軸14以及一驅動器15。連軸器13具有三第一卡合部C1，且三第一卡合部C1向連軸器13外凸出。調節轉動件122具有三第二卡合部C2，且三第二卡合部C2向調節轉動件122內凹陷。三第一卡合部C1以及三第二卡合部C2為相匹配的凹凸結構，且三第二卡合部C2卡合於三第一卡合部C1。驅動器15包含一輸出軸151。驅動器15例如為馬達。驅動器15之輸出軸151連接轉軸14，且轉軸14連接連軸器13，以令驅動器 15之輸出軸151透過轉軸14帶動連軸器13轉動。如此一來，調節轉動件122因為第一卡合部C1以及第二卡合部C2相互卡合，且驅動器15帶動調節轉動件122轉動，使調節轉動件122藉由遮蔽或未遮蔽分流固定件121之第三連通口O3以控制液體流量。
在本實施例中，比例閥1之上蓋113還可以具有二第一限位結構L1。二第一限位結構L1向上蓋113內凹陷。連軸器13具有二第二限位結構L2，且二第二限位結構L2向連軸器13外凸出。二第一限位結構L1大於二第二限位結構L2。二第二限位結構L2與二第一限位結構L1相搭配，且二第二限位結構L2可相對二第一限位結構L1轉動，使二第二限位結構L2於二第一限位結構L1內轉動，以限制連軸器13的轉動角度。如此一來，二第二限位結構L2的轉動範圍被限制在二第一限位結構L1內，因此連軸器13的轉動角度也被限制在二第一限位結構L1之範圍內。
請參閱圖5至圖7。圖5為圖1之比例閥處於閥門開啟狀態之平面部分剖視示意圖。圖6為圖5部分立體示意圖。圖7為圖5之分流固定件與調節轉動件之仰視示意圖。
在本實施例中，連軸器13之第二限位結構L2位於上蓋113之第一限位結構L1之一側，使調節轉動件122之擋流部B無遮蔽分流固定件121之二第三連通口O3，因此比例閥1處於閥門12開啟狀態。二流體入口W1、二第一連通口O1、二第三連通口O3、連通道T、第四連通口O4、第二連通口O2以及流體出口W2可形成液體通道，使液體沿方向D流入二流體入口W1後，沿方向E流經二第一連通口O1以及二第三連通口O3並流入連通道T，接著沿方向F於連通道T內朝第四連 通口O4流動，並沿方向G通過第四連通口O4，最後沿方向H流出流體出口W2，而能在液體通道中順暢流通。
請參閱圖8至圖10。圖8為圖1之比例閥處於閥門關閉狀態之平面部分剖視示意圖。圖9為圖8部分立體示意圖。圖10為圖8之分流固定件與調節轉動件之仰視示意圖。
在本實施例中，驅動器15透過連接於驅動器15之輸出軸151的轉軸14來驅動連軸器13轉動，使連軸器13之第二限位結構L2於上蓋113之第一限位結構L1之限位範圍內沿方向I繞軸線J轉動一角度，例如轉動90度。當連軸器13轉動時，因連軸器13之第一卡合部C1與調節轉動件122之第二卡合部C2卡合，而連軸器13可以帶動調節轉動件122轉動，使調節轉動件122之擋流部B從比例閥1之閥門12開啟狀態轉動至比例閥1之閥門12關閉狀態。擋流部B經轉動後遮蔽分流固定件121之二第三連通口O3，並且擋流部B阻擋第三連通口O3與連通道T之連通，使液體沿方向D流入二流體入口W1，並沿方向E流經二第一連通口O1後，即在二第三連通口O3處被阻擋而無法繼續流通。
在本實施例中，當調節轉動件122之擋流部B從比例閥1之閥門12開啟之狀態朝比例閥1之閥門12關閉之狀態沿方向I繞軸線J轉動的過程中，隨著分流固定件121之二第三連通口O3被擋流部B遮蔽之面積逐漸增大，液體流量會逐漸減少。故比例閥1可以透過調節轉動件122與分流固定件121調節液體流量。
在本實施例中，於比例閥1內設置分流固定件121以及調節轉動件122的目的在於，當調節轉動件122之擋流部B無遮蔽第三連通口O3時，第三連通口O3、連通道T以及第四連通口O4形成液體通道，使液體能順暢流通。當調節轉動件122之擋流部B遮蔽第三連通口O3時，擋流部B阻斷第三連通口O3、連通道 T以及第四連通口O4之連通，使液體無法流通。透過在比例閥1內設置分流固定件121與調節轉動件122以控制液體於比例閥1內的流量，以取代習知之利用彈簧控制液體流量以避免因彈簧彈性疲乏而影響液體流量的控制精準度，使比例閥1的使用壽命能大幅提升。
在本實施例中，二第三連通口O3為多孔形式，且當調節轉動件122相對分流固定件121轉動時，透過調節轉動件122之擋流部B遮蔽液體通過二第三連通口O3的孔洞數量多寡來控制液體的流量，但不以此為限。在其他實施例中，二第三連通口也可以為單一孔形式，且當調節轉動件122相對分流固定件121轉動時，透過調節轉動件122之擋流部B遮蔽液體通過二第三連通口O3的孔洞面積大小來控制液體的流量。
在本實施例中，二流體入口W1分別位於流體出口W2之相對兩側，但不以此為限。在其他實施例中，二流體入口也可以位於流體出口之相鄰兩側。
在本實施例中，流體入口W1、第一連通口O1、第三連通口O3以及擋流部B的數量為二個，但不以此為限。在其他實施例中，流體入口、第一連通口、第三連通口以及擋流部的數量也可以僅為單個或三個以上。
在本實施例中，流體出口W2、第二連通口O2以及第四連通口O4的數量為單個，但不以此為限。在其他實施例中，流體出口、第二連通口以及第四連通口也可以為二個以上。
在本實施例中，三第一卡合部C1向連軸器13外凸出，而三第二卡合部C2向調節轉動件122內凹陷，但不以此為限。在其他實施例中，也可以為三第一卡合部向連軸器內凹陷，而三第二卡合部向調節轉動件外凸出。
在本實施例中，第一卡合部C1以及第二卡合部C2的數量為三個，但不以此為限。在其他實施例中，第一卡合部C1以及第二卡合部C2的數量也可以僅為一個、二個或四個以上。
在本實施例中，第一限位結構L1以及第二限位結構L2的數量為二個，但不以此為限。在其他實施例中，第一限位結構L1以及第二限位結構L2的數量也可以僅為一個或三個以上。
根據上述實施例之比例閥，透過分流固定件與調節轉動件調節液體流量。當調節轉動件之擋流部無遮蔽二第三連通口時，二流體入口、二第一連通口、二第三連通口、連通道、第四連通口、第二連通口以及流體出口可形成液體通道，使液體能順暢流通。當調節轉動件之擋流部遮蔽二第三連通口時，擋流部阻斷第三連通口與連通道之連通，使液體無法流通。由於相較於利用彈簧之彈力來控制閥門開度的習知比例閥，上述實施例之比例閥位利用彈簧之彈力來控制閥門開度，而是改透過分流固定件與調節轉動件之轉動角度來控制閥門開度。因此，上述實施例之比例閥無彈簧彈性疲乏與對控制精準度降低的問題，進而大幅提升比例閥的使用壽命，且使比例閥經過多次使用後仍能維持對液體流量控制的高精準度。
雖然本新型以前述之諸項實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習相像技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本新型之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
1:比例閥
111:連通座
112:容置座
113:上蓋
12:閥門
121:分流固定件
122:調節轉動件
13:連軸器
14:轉軸
15:驅動器
151:輸出軸
16:軸向止推軸承
17:軸封
18:第一密封件
19:第二密封件
20:第三密封件
B:擋流部
C1:第一卡合部
C2:第二卡合部
L1:第一限位結構
L2:第二限位結構
O1:第一連通口
O2:第二連通口
O3:第三連通口
O4:第四連通口
S:容置空間
T:連通道
W1:流體入口
W2:流體出口

Claims (12)

  1. 一種比例閥，包含：一閥體，具有至少一流體入口、一流體出口、至少一第一連通口、至少一第二連通口及一容置空間，該至少一第一連通口連通該流體入口，以及該至少一第二連通口連通該流體出口，該容置空間連通該至少一第一連通口與該至少一第二連通口；以及一閥門，位於該閥體之該容置空間內，該閥門包含：一分流固定件，具有至少一第三連通口及至少一第四連通口，該至少一第三連通口連通該至少一第一連通口，以及該至少一第四連通口連通該至少一第二連通口；以及一調節轉動件，具有一連通道及至少一擋流部，該連通道連通該至少一第三連通口及該至少一第四連通口，該至少一擋流部對應該至少一第三連通口，該調節轉動件可轉動地設置於該分流固定件，以令該至少一擋流部止擋部分該至少一第三連通口而調整該連通道與該至少一第三連通口之重疊區域的大小。
  2. 如請求項1所述之比例閥，其中該閥體包含一連通座、一容置座及一上蓋，該容置座疊設於該連通座，且部分被該連通座圍繞於內，該上蓋覆蓋於該容置座，該至少一流體入口與該流體出口位於該連通座，該至少一第一連通口與該至少一第二連通口皆貫穿於該連通座與該容置座，該容置空間位於該容置座。
  3. 如請求項2所述之比例閥，更包含一連軸器、一轉軸及一馬達，該連軸器具有至少一第一卡合部，該調節轉動件具有至少一第 二卡合部，該至少一第一卡合部及該至少一第二卡合部為相匹配的凹凸結構，且該至少一第二卡合部卡合於該至少一第一卡合部，該馬達透過該轉軸連接於該連軸器，以令該馬達帶動該連軸器轉動。
  4. 如請求項3所述之比例閥，其中該上蓋具有至少一第一限位結構，該連軸器具有至少一第二限位結構，該至少一第二限位結構可相對該至少一第一限位結構轉動，且該至少一第二限位結構與該第一限位結構相搭配，以限制該連軸器的轉動角度。
  5. 如請求項3所述之比例閥，更包含一軸向止推軸承，該軸向止推軸承位於該閥體之該容置空間，並疊設於該連軸器遠離該調節轉動件之一側。
  6. 如請求項5所述之比例閥，更包含一軸封，該軸封位於該閥體之該容置空間，該軸封套設於該轉軸，並疊設於該軸向止推軸承遠離該調節轉動件之一側。
  7. 如請求項2所述之比例閥，更包含一第一密封件，該第一密封件夾設於該上蓋與該容置座，且該第一密封件將該容置空間圍繞於內。
  8. 如請求項7所述之比例閥，更包含一第二密封件與一第三密封件，該第二密封件疊設於該連通座與該容置座之間，且該第二密封件將該至少一第一連通口與該至少一第二連通口圍繞於內，該第三密封件疊設於該容置座與該分流固定件之間，且該第三密封件將該至少一第一連通口與該至少一第二連通口圍繞於內。
  9. 如請求項1所述之比例閥，更包含一驅動器，該驅動器連接於該調節轉動件，並用以帶動該調節轉動件相對該分流固定件轉動。
  10. 如請求項1所述之比例閥，其中該至少一第三連通口為單一孔形式。
  11. 如請求項1所述之比例閥，其中該至少一第三連通口為多孔形式。
  12. 如請求項1所述之比例閥，其中該至少一流體入口、該至少一第一連通口及該至少一第三連通口的數量為二，該二流體入口分別位於該流體出口之相對兩側。
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