TWM649645U

TWM649645U - 球閥裝置

Info

Publication number: TWM649645U
Application number: TW112207707U
Authority: TW
Inventors: 王德鑫; 蘇賢君; 陳秉逸
Original assignee: 元翎精密工業股份有限公司
Priority date: 2023-07-21
Filing date: 2023-07-21
Publication date: 2023-12-21

Abstract

本創作係提供一種球閥裝置，其包含一閥體、一第一端蓋、一第二端蓋、二密閉件及一球閥模組。其中，閥體具有一容置空間，且在容置空間處設有裝設部。第一端蓋及第二端蓋分別設置在閥體的兩端，且分別連接一管路。二密閉件分別設置於第一端蓋及第二端蓋位於閥體的一端，且分別受作用力以維持於二者相對靠近的狀態。球閥模組係包含一球件及一連動件。球件可轉動地位於容置空間，且具貫穿的一流通管道。連動件包含裝設件及連動連接桿。裝設件設置於裝設部，連動連接桿可轉動地設置於裝設件。連動連接桿可滑動地連接於連動槽。

Description

球閥裝置

本創作關於一種球閥的技術領域，特別是關於一種應用於製冷系統的耐久性佳的球閥結構。

在液體或汽體等流體管路中，球閥是一種被廣泛應用的元件，其可提供流體管路的流通或斷開，甚至是流量的分配。其中，冷媒系統用電動球閥，其球體一側採用O形圈設計，導致產品雙向動作轉動時候性能存在較大差異，且雙向密封可靠性也存在一定差異。另外，傳統的球閥設計，採用雙側O形圈密封，存在積液，動作扭矩大等缺陷。

綜觀前所述，本創作之創作者思索並設計一種球閥裝置，以期針對習知技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

本創作之目的在於提供一種球閥裝置，以改善前述之問題。

基於上述目的，本創作係提供一種球閥裝置，其包含一閥體、一第一端蓋、一第二端蓋、二密閉件及一球閥模組。其中，閥體係沿第一方向具有相對的一第一連接部及一第二連接部。在該第一連接部及該第二連接部之間具有一容置空間，且在該容置空間處沿垂直於該第一方向的第二方向設有一裝設部。第一端蓋係呈管體結構，其一端係設置於該第一連接部，其另一端係配置以連接一第一管路。第二端蓋係呈管體結構，其一端係設置於該第二連接部，其另一端係配置以連接一第二管路。二密閉件係呈環狀結構，其分別設置於該第一端蓋及該第二端蓋位於該閥體的一端；該二密閉件分別受作用力，以維持於二者相對靠近的狀態。球閥模組係包含一球件及一連動件。該球件係可轉動地設置於該容置空間，該球件具有沿該第一方向且貫穿該球件的一流通管道。該連動件包含一裝設件及一連動連接桿；該裝設件係氣密地設置於該裝設部；該連動連接桿係氣密且可轉動地設置於該裝設件；該連動連接桿具有一連接端，該球件鄰近於該裝設部處設有一連動槽；該連接端滑動地嵌合於該連動槽。

較佳地，該連動連接桿係呈圓柱狀，該連接端係呈一字型形狀的凸部，該連動槽對應於該連接端係呈一字型形狀的凹槽。

較佳地，該第一端蓋及該第二端蓋係具有圓徑由小至大的一第一階梯部、一第二階梯部及一第三階梯部；該第一階梯部及該第二階梯部係位於該閥體中且該第一階梯部最鄰近於該球件；該密閉件與該第一端蓋及該第二端蓋的該第二階梯部的壁面之間設有一第一彈性件；該第一彈性件使該二密閉件分別受作用力，以維持於二者相對靠近的狀態。

較佳地，該密閉件鄰近於該第二階梯部的一端的孔徑對應於該第一階梯部的圓徑，該密閉件鄰近於該球件的一端的截面形狀匹配於該球件的截面形狀。

較佳地，在未有高壓流體進入該球閥裝置的狀態下，該密閉件鄰近於該第二階梯部的一端的孔徑為d1，該密閉件鄰近於該球件的一端的截面與該球件的截面具有二個接觸點，沿著該第二方向時該二個接觸點的距離為d2；其中，d1＜d2。

較佳地，該第一彈性件係為呈波浪狀的環狀板體。

較佳地，該第一端蓋及該第二端蓋的該第一階梯部的外周設有一容置槽，該容置槽上設有一氣密環。

較佳地，該氣密環貼靠於該容置槽的底部的面及其相對面的至少一面設有弧狀凸部。

較佳地，該第一端蓋設有一調壓模組；該調壓模組包含一調壓孔、一調壓件、一第二彈性件及一通氣環。該調壓孔設置於該第一端蓋；該調壓件可移動地設置於該調壓孔中；該第二彈性件係抵頂於該調壓孔的底部與該調壓件的頭部之間；該通氣環蓋設於該調壓孔。

以下將以具體的實施例配合所附的圖式詳加說明本創作的技術特徵，以使所屬技術領域具有通常知識者可易於瞭解本創作的目的、技術特徵、及其優點。

本創作的優點、特徵以及達到的技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本創作可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域中具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本創作的範疇，且本創作將僅為所附加的申請專利範圍所定義。

應當理解的是，儘管術語「第一」、「第二」等在本創作中可用於描述各種元件、部件、區域、區段、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、區段、層及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、區段、層及/或部分與另一個元件、部件、區域、區段、層及/或部分區分開。

除非另有定義，本創作所使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與本創作所屬技術領域的通常知識者通常理解的相同含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本創作的上下文中的含義一致的定義，並且將不被解釋為理想化或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

請一併參閱第1至6圖。第1、2圖係為本創作的球閥裝置的爆炸示意圖及組合示意圖。第3、4圖係為本創作的球閥裝置的流通切斷狀態和流通開啟狀態的剖面示意圖。第5圖係為本創作的球閥裝置的運作示意圖。第6圖係為本創作的球閥裝置的局部剖面示意圖。

如圖所示，本創作的一種球閥裝置，其主要應用於冷媒系統或製冷系統的流路控制之中，其可為一種手動切換的球閥或為一種電動球閥。球閥裝置1主要包含一閥體10、一第一端蓋201、一第二端蓋202、二密閉件30以及一球閥模組40。

其中，閥體10可為金屬或其他適合之材質所製成中空殼體，係沿第一方向X上的兩端分別具有相對的第一連接部11及第二連接部12。並且，在該第一連接部11及該第二連接部12之間係具有一容置空間13，以供設置所需的元件。另外，在該容置空間13處沿垂直於該第一方向X的第二方向Z設有一裝設部14，以供將所需之元件設置於容置空間13中。

其中，第一端蓋201及第二端蓋202可為金屬或其他適合之材質所製成中空管體結構，二者的結構大致上類似或相似。第一端蓋201的一端係設置於該第一連接部11，其另一端係配置以連接第一管路91。第二端蓋202的一端係設置於該第二連接部12，其另一端係配置以連接第二管路92。順帶一提的是，流入球閥裝置1稱為輸入，而流出球閥裝置1稱為輸出，其中，第一管路91及第二管路92可以為流體流入或流出的管路，例如第一管路91可為流體流入的管路，而第二管路92可為流體流出的管路；反之，亦可。

進一步來説，該第一端蓋201及該第二端蓋202大致上為階梯狀管體結構，從而第一端蓋201及第二端蓋202係具有圓徑由小至大的一第一階梯部21、一第二階梯部22及一第三階梯部23。其中，該第一階梯部21及該第二階梯部22係位於該閥體10中且該第一階梯部21最鄰近於該球件41，而第三階梯部23則顯露於閥體10。較佳地，第二階梯部22的外徑與容置空間的圓徑接近或相同或留有微量的間隙；第一端蓋201的第三階梯部23的外徑則對應於第一連接部11的外徑及第二端蓋202的第三階梯部23的外徑則對應於第二連接部12；亦即，第一端蓋201的第三階梯部23的外徑相同於第一連接部11的外徑，而第二端蓋202的第三階梯部23的外徑相同於第二連接部12的外徑。

其中，二密閉件30係可為橡膠等材質或其他適合達到壓迫氣密功能的材質所製成，其呈環狀結構。二密閉件30係分別設置於該第一端蓋201及該第二端蓋202位於該閥體10的一端；亦即，二密閉件30分別設置於該第一端蓋201及該第二端蓋202的第一階梯部21。該二密閉件30分別受作用力，以維持於二者相對靠近的狀態；藉此，二密閉件30會壓迫後文會進一步説明的球件41，以達到氣密、氣閉的功效，從而可對應於球件41的狀態達到流體流通切斷或流通開啟的功效。

進一步來説，該密閉件30與該第一端蓋201的該第二階梯部22的壁面之間設有第一彈性件31，另一密閉件30與該第二端蓋202的該第二階梯部22的壁面之間設有第一彈性件31，並且密閉件30的端面與第二階梯部22的壁面之間的距離小於或略小於第一彈性件31未彈性壓縮的長度或距離；藉此，該第一彈性件31使該二密閉件30分別受作用力，以維持於二者相對靠近的狀態。

值得一提的是，第一彈性件31可為琴鋼、碳鋼、不銹鋼等金屬材質所製成，並且第一彈性件31較佳地為呈波浪狀的環狀板體。藉此，可達到提供較均勻及較良好的作用力的功效，並可有效改善低壓差時候產品的可靠密封作用，同時確保壽命磨損後彈性力補償。

另值得一提的是，該密閉件30鄰近於該第二階梯部22的一端的孔徑對應於該第一階梯部21的外徑，並且，該第一端蓋201的該第一階梯部21及該第二端蓋202的該第一階梯部21的外周分別設有一容置槽24，而二容置槽24上分別設有一氣密環32。該氣密環32貼靠於該容置槽24的底部的面及其相對面的至少一面設有一弧狀凸部；較佳地，氣密環32貼靠於該容置槽24的底部的面及其相對面皆設有弧狀凸部。藉此，可達到或確保密閉件30與第一端蓋201及第二端蓋202之間的良好氣密性。

球閥模組40係包含一球件41及一連動件42。該球件41係可轉動地設置於該容置空間13，該球件41具有沿該第一方向X且貫穿該球件41的一流通管道411。該連動件42包含一裝設件421及一連動連接桿422。該裝設件421係氣密地設置於該裝設部14，該連動連接桿422係氣密且可轉動地設置於該裝設件421。該連動連接桿422的一端連接於該球件41，以帶動該球件41轉動。其中，該連動連接桿422具有一連接端4221，連接端4221為該連動連接桿422連接於該球件41的一端；該球件41鄰近於該裝設部14處設有連動槽412係該連接端4221滑動地嵌合於該連動槽412。藉此，連動連接桿422被轉動時可以連帶使得球件41被轉動，從而使流通管道411連通第一連接部11與第二連接部12或不連通第一連接部11與第二連接部12。

進一步來説，裝設件421可包含一裝設殼及一軸承，裝設殼透過鎖附或緊配等方式設置於裝設部14，而軸承再透過緊配等方式設置於裝設殼中。接著，連動連接桿422再固定於軸承上，藉此，以達到連動連接桿422可相對於裝設件421轉動的功能。另外，連動連接桿422的另一端則可連接至驅動單元，驅動單元例如手動的手柄，以供使用者利用手動的方式轉動，或者是，驅動單元例如可為馬達及一或多個齒輪的結合，以供使用者利用電動的方式轉動。

值得一提的是，該連動連接桿422係呈圓柱狀，該連接端4221係呈一字型形狀的凸部，該連動槽412對應於該連接端4221係呈一字型形狀的凹槽。藉由，連接端4221為一字型形狀的凸部及連動槽412為一字型形狀的凹槽的配置，從而當流通管道411為切斷流通時，高壓流體從第一連接部11或第二連接部12輸入後，球件41可因應於第一連接部11側與第二連接部12側之間的壓力不同而作微量的滑動，藉此以便於使閥體10快速的達到壓力平衡。

另外，該密閉件30鄰近於該第二階梯部22的一端的孔徑對應於該第一階梯部21的圓徑，該密閉件30鄰近於該球件41的一端的截面形狀匹配於該球件41的截面形狀。進一步來説，在未有高壓流體進入該球閥裝置1的狀態下，該密閉件30鄰近於該第二階梯部22的一端的孔徑為d1，該密閉件30鄰近於該球件41的一端的截面與該球件41的截面具有二個接觸點，沿著該第二方向Z時該二個接觸點的距離為d2；其中，d1＜d2。

由於d1直徑小於d2，因此，當高壓流體進入第一連接部11或第二連接部12輸入後，高壓流體可順應於第一連接部11或第二連接部12那一側的密閉件30鄰近於該球件41的一端的截面形狀及d2大於d1的條件，從而推抵第一連接部11或第二連接部12那一側的密閉件30使其由d2的位置或鄰近位置産生形變並壓縮第一彈性件31，進而進入中央的區域。舉例來説，當高壓流體進入第一連接部11時，第一連接部11側的密閉件30産生形變並壓縮第一彈性件31，而將密閉件30向圖式的右側推，以産生間隙進高壓流體進入中央的區域。接著，在第二連接部12側的部分，由於d1小於d2，從而使得第二連接部12側的密閉件30在高壓流體的作用下更加緊實的貼靠於球件41。反之，若高壓流體由第二連接部12流入容置空間13中亦如上述，於此便不再加以贅述。

須特別説明的是，本創作的球閥裝置1，其在高壓流體流入容置空間13的中央的區域的兩側壓力平衡或均勻後，此時，第一連接部11那一側的密閉件30會被高壓進一步地向球件41方向推，從而使第一連接部11側及第二連接部12側的密閉件30在高壓流體的作用下更加緊緊的貼著球件41。

此外，本創作的球閥裝置1的高壓流體流入口或流出口處可設有一調壓模組50，在本實施例中，其為第一端蓋201設有調壓模組50。

進一步來説，該調壓模組50包含一調壓孔51、一調壓件52、一第二彈性件53及一通氣環54。其中，該調壓孔51設置於該第一端蓋201。該調壓件52可移動地設置於該調壓孔51中。該第二彈性件53係抵頂於該調壓孔51的底部與該調壓件52的頭部之間。該通氣環54蓋設於該調壓孔51。

藉此，當中間腔體（容置空間13）是高壓區域，而兩側（第一端蓋201中與第二端蓋202中）變為低壓區時，將會導致中間腔體高壓壓力無法排泄。在製冷系統中，當中間腔體聚積液態冷媒，而無法正常泄壓，在一些異常工況將導致液態冷媒突然氣化，導致內部壓力急劇變大從而破壞裝置結構。對此，本創作的球閥裝置1設置調壓模組50。當壓力過高時候，調壓件52密封通氣環54的部位被壓力頂開，從而可經由通氣環54與調壓孔51卸載過大的壓力至第一端蓋201中或第二端蓋202中；而當壓力平衡後由第二彈性件53的預設的彈簧力將調壓件52抵頂至密封通氣環54，以關閉卸壓。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於所附的申請專利範圍中。

1:球閥裝置

10:閥體

11:第一連接部

12:第二連接部

13:容置空間

14:裝設部

201:第一端蓋

202:第二端蓋

21:第一階梯部

22:第二階梯部

23:第三階梯部

24:容置槽

30:密閉件

31:第一彈性件

32:氣密環

40:球閥模組

41:球件

411:流通管道

412:連動槽

42:連動件

421:裝設件

422:連動連接桿

4221:連接端

50:調壓模組

51:調壓孔

52:調壓件

53:第二彈性件

54:通氣環

91:第一管路

92:第二管路

X:第一方向

Z:第二方向

為了更清楚地說明本創作實施例的技術方案，下面將對本創作實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本創作的一些實施例，對於本創作所屬技術領域中具有通常知識者來講，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。第1圖係為本創作的球閥裝置的爆炸示意圖。第2圖係為本創作的球閥裝置的組合示意圖。第3圖係為本創作的球閥裝置的流通切斷狀態的剖面示意圖。第4圖係為本創作的球閥裝置的流通開啟狀態的剖面示意圖。第5圖係為本創作的球閥裝置的運作示意圖。第6圖係為本創作的球閥裝置的局部剖面示意圖。