TWI769085B - 超流閥閉鎖穩定結構 - Google Patents

Abstract

一種超流閥閉鎖穩定結構，包括有本體、調整組件、懸吊系統，懸吊系統設置於本體內，並分以第一彈簧提供閉鎖體向上支撐，而以第二彈簧提供閉鎖體下擺支撐作用，使得閉鎖體懸浮於本體的運作容室，此型態的超流閥應用於管路末端較其他設備流量壓力較小情況下，也能在流體低壓情況下時觸發閉鎖，以免流體外洩發生意外。

Description

超流閥閉鎖穩定結構

本發明是關於應用於流體管路的超流閥。

管路/管道系統是用來輸送流體的重要設備之一，可以將流體從儲存處輸送至所需目的位置。在管路系統中除了常見的長管之外，也會使用閥體、接頭等配件。前述閥體的種類繁多，可以依據工作目的需求選擇流量大小、流動方向、流動與否、壓力控制等類型。

眾多閥體當中的超流閥，其是一種可以依據出廠所設定的壓力值進行閉鎖控制。當流體流經超流閥的壓力大於前述壓力設定值時，超流閥便會形成閉鎖限制流體流通，起到安全防護作用，而得以防止流體外洩、壓力容器或管道的破壞情況等效用，以免擴大為更大的意外災害等。

然而在管路/管道系統當中，由於管道的末端設備其壓力值往往不足於其餘設備壓力值，亦即供給壓力不相等。舉例而言，在同一棟大樓的天然氣管路中，越是靠近管路末端用戶其壓力值往往遠低於其餘用戶，因此不能在末端用戶使用相同壓力值規格的超流閥，換言之不能使用相同壓力值規格的超流閥應用於全段的管路當中。

本發明超流閥閉鎖穩定結構，其得以提供應用於流體管路末端壓力值較其他設備壓力低者，而能在流體低壓情況下觸發閉鎖，以免流體外洩輸出發生意外。

為了達成前述目的與功效，提供一種超流閥閉鎖穩定結構，其包括有本體、調整組件、懸吊系統，其中：該本體包括有流入容室、流出容室以及運作容室，該運作容室分別連通該流入容室與該流出容室；另於該運作容室與該流出容室之間設置有彈性圈；該調整組件組設置於該本體並通往該運作容室內；該懸吊系統位於該運作容室內並受控於該調整組件，該懸吊系統包括有第一彈簧、第二彈簧以及閉鎖體，該第一彈簧與該第二彈簧呈相反方式連接該閉鎖體，且該第一彈簧抵頂於該調整組件，而該第二彈簧抵頂於該運作容室，以致該懸吊系統於常態位置時，該閉鎖體不接觸於該運作容室以及該彈性圈並位於該彈性圈的外側位置；當流體經該流入容室流向該運作容室，且流體壓力值大於該懸吊系統的閉鎖壓力值時，流體推動該閉鎖體移動封閉該彈性圈，同時該閉鎖體拉動該第一彈簧、該第二彈簧變形，以致該懸吊系統處於閉鎖位置，使得該運作容室與該流出容室之間受該閉鎖體封閉於該彈性圈而呈不相連通。

100:本體

110:流入容室

111:流入環槽

112:扣環

113:過濾網

120:流出容室

130:運作容室

140:彈性圈

141:固定段

142:變形段

150:螺紋孔

160:流出孔

200:調整組件

210:調整座

211:外環肋

220:復歸軸

221:復歸頭段

230:壓帽

240:調整軸

241:抵靠槽

242:驅動槽

250:支撐彈簧

260:防洩墊圈

300:懸吊系統

310:第一彈簧

311:窄徑區段

312:寬徑區段

320:第二彈簧

321:窄徑區段

322:寬徑區段

330:閉鎖體

331:第一凸柱

332:第二凸柱

333:第一環槽

334:第二環槽

335:第一凹槽

336:第二凹槽

337:細槽區

338:細槽區

第一圖係本發明組合立體示意圖。

第二圖係本發明分解立體示意圖。

第三圖係第一圖Ⅲ-Ⅲ線段剖面示意圖。

第四圖係第三圖閉鎖作動剖面示意圖。

第五圖係解除第四圖閉鎖作動剖面示意圖。

第六圖係操控調整組件剖面示意圖。

第七圖係本發明閉鎖體側視示意圖。

第八圖係本發明另一實施例分解立體示意圖。

第九圖係本發明另一實施例剖面示意圖。

請配合參閱圖式第一至四圖所示，圖中揭示一種超流閥閉鎖穩定結構，其包括有本體100、調整組件200、懸吊系統300，其中：該本體100包括有流入容室110、流出容室120以及運作容室130，該運作容室130分別連通該流入容室110與該流出容室120；另於該運作容室130與該流出容室120之間設置有彈性圈140；該調整組件200組設置於該本體100並通往該運作容室130內；該懸吊系統300位於該運作容室130內並受控於該調整組件200，該懸吊系統300包括有第一彈簧310、第二彈簧320以及閉鎖體330，該第一彈簧310與第二彈簧320呈相反方式連接該閉鎖體330，且該第一彈簧310抵頂於該調整組件200，而該第二彈簧320抵頂於該運作容室130，以致該懸吊系統300於常態位置時，該閉鎖體330不接觸於該運作容室130以及該彈性圈140並位於該彈性圈140的外側位置；當流體經該流入容室110流向該運作容室130，且流體壓力值大於該懸吊系統300的閉鎖壓力值時，流體推動該閉鎖體330移動封閉該彈性圈140，同時該閉鎖體330拉動該第一彈簧310、該第二彈簧320變形，以致該懸吊系統300處於閉鎖位置，使得該運作容室130與該流出容室120之間受該閉鎖體330封閉於該彈性圈140而呈不相連通。

如第三圖所示，藉由第一彈簧310與第二彈簧320的支撐下，閉鎖體330不會與運作容室130的壁面接觸，也不會接觸彈性圈140，使得流體在正常 流量、壓力下，流體(如圖中箭頭所示)得以從流入容室110進入運作容室130，通過運作容室130沿閉鎖體330外側流向流出容室120輸出。

如第四圖所示，當流體流量或流體壓力發生異常狀況，流體推動閉鎖體330移動(如圖中箭頭所示)並封閉彈性圈140，進而阻絕流體經運作容室130通往流出容室120。前述閉鎖體330移動封閉彈性圈140時，閉鎖體330所連接的第一彈簧310、第二彈簧320則被拉動並朝向流出容室120方向彎曲變形，而前述閉鎖壓力值即是達到閉鎖體330可以拉動第一彈簧310、第二彈簧320變形狀態。

本發明透過第一彈簧310與第二彈簧320分別於兩個相反方向連接閉鎖體330，以第一彈簧310提供閉鎖體330向上支撐作用，而以第二彈簧320提供閉鎖體330下擺支撐作用，使得閉鎖體330有如懸浮狀態位於該運作容室130，此型態的超流閥應用於管路末端較其他設備流量壓力較小情況下，也能在異常流量壓力時觸發閉鎖，達到安全防護之機制。

進一步詳細說明本發明各元件細部特徵以及彼此組配關係。該調整組件200包括有調整座210、復歸軸220、壓帽230、調整軸240、支撐彈簧250；該調整座210穿組於該本體100；該復歸軸220一端為復歸頭段221活動穿設過該調整座210而朝向該運作容室130方向，該復歸軸220的另一端位於該調整座210外側由該壓帽230固定；該支撐彈簧250被該復歸軸220穿設，且該支撐彈簧250的兩端分別彈抵於該壓帽230與該調整座210之間；該調整軸240穿設該復歸軸220，且該調整軸240部分螺合於該復歸軸220內部，以及該調整軸240一端具有一抵靠槽241用以抵頂該第一彈簧310，該調整軸240另一端具有驅動槽242。

請參閱第五圖所示，當前述流體流量或流體壓力發生異常解除後，可以手動持續按下壓帽230，令壓帽230同步帶動復歸軸220與調整軸240沿調 整座210的軸向並朝向運作容室130方向位移，同時壓縮支撐彈簧250，以致復歸軸220的復歸頭段221頂推該閉鎖體330退離彈性圈140，並由閉鎖體330退離動作配合第一彈簧310、第二彈簧320彈性恢復而復位，使得閉鎖體330不再封閉彈性圈140，藉以解除懸吊系統300的閉鎖，恢復超流閥的流通運作型態。移除施於壓帽230的外力後，調整組件200得以藉由支撐彈簧250彈抵該壓帽230，使得復歸軸220與調整軸240同壓帽230復位。

如第六圖所示，可以使用工具(圖中未示)抵於調整軸240的驅動槽242並帶動調整軸240旋轉，使得調整軸240相對復歸軸220的軸向方向並朝向運作容室130方向位移，藉以壓縮第一彈簧310與第二彈簧320，達到調整第一彈簧310與第二彈簧320的預載負荷。透過前述的調整下得以改變第一彈簧310與第二彈簧320反抗閉鎖體330位移的作用力，如此能夠改變超流閥所對應使用流體管路的壓力，前述調整得以提供較大壓力流體流通本體100。

該閉鎖體330係概呈球狀；又該閉鎖體330於其表面相反方向分別凸設有第一凸柱331與第二凸柱332；而該第一彈簧310連接該第一凸柱331，且該第二彈簧320連接該第二凸柱332。該第一彈簧310與該第二彈簧320為相似外型；該第二彈簧320相較該第一彈簧310更易受力變形，在此係指該第二彈簧320的彈簧常數小於該第一彈簧310的彈簧常數，以致在承受相同外力情況下，第二彈簧320的壓縮變形量多於第一彈簧310的壓縮變形量；該第一彈簧310包括有窄徑區段311以及寬徑區段312，該窄徑區段311與該寬徑區段312彼此相連；又該第一彈簧310的該窄徑區段311定位於該第一凸柱331，而該第一彈簧310的該寬徑區段312抵頂於該調整組件200；該第二彈簧320包括有窄徑區段321以及寬徑區段322，該窄徑區段321與該寬徑區段322彼此相連；又該第二彈簧320的該窄徑區段 321定位於該第二凸柱332，而該第二彈簧320的該寬徑區段322抵頂於該運作容室130。前述窄徑區段311、321皆為等徑型態。前述寬徑區段312、322為非等徑型態，且寬徑區段312、322係分別朝窄徑區段311、321相連方向呈漸縮的非等徑型態。

另外，請參閱第二、三、七圖所示，該第一凸柱331於其外表面向內環設有第一環槽333，該第二凸柱332於其外表面向內環設有第二環槽334。前述第一彈簧310係以窄徑區段311部分套設容置於第一凸柱331的第一環槽333，而前述第二彈簧320以窄徑區段321部分套設容置定位於第二凸柱332的第二環槽334，如此第一彈簧310與第一凸柱331之間，得以藉由第一環槽333提供第一彈簧310的窄徑區段311部分容置定位於內，而第二彈簧320與第二凸柱332之間，則得以藉由第二環槽334提供第二彈簧320的窄徑區段321部分容置定位於內，使得第一彈簧310不易從第一凸柱331脫離，而第二彈簧320不易從第二凸柱332脫離，達到第一彈簧310與第二彈簧320分別穩固定位於第一凸柱331與第二凸柱332。

請參閱第三圖所示，該調整座210外側具有向外凸伸的外環肋211，該調整座210套設有防洩墊圈260並靠抵於該外環肋211與該本體100的螺紋孔150之間，且該調整座210的該外環肋211部分壓抵於該螺紋孔150的孔外緣位置，以致該防洩墊圈260不外露於該本體100外側。透過調整座210的外環肋211與防洩墊圈260的配合下，得以有效防止流體從螺紋孔150與調整座210之間溢出，且外環肋211靠抵於螺紋孔150的孔外緣(本體100外側表面)，具有限制安裝調整座210相對螺紋孔150轉動避免超過預設位置，而能在外環肋211壓抵該防洩墊圈260保留適度變形量，達到較佳密閉效果。

該流入容室110環設有流入環槽111並靠近該運作容室130方向，另以扣環112與過濾網113的周側一同定位於該流入環槽111；而該過濾網113較該扣環112靠近該運作容室130。藉由過濾網113攔截異物，避免非流體的異物進入運作容室130內阻礙懸吊系統300的運作。

該運作容室130與該流出容室120之間設有流出孔160，該彈性圈140包括有固定段141與變形段142且彼此連接，又該彈性圈140以該固定段141定位於該流出孔160內，而該彈性圈140的該變形段142則延伸出該流出孔160外側並位於該運作容室130內；當流體推動該閉鎖體330移動封閉該彈性圈140的該變形段142，該彈性圈140藉由其變形段142具有可受力略為外擴變形特性，使得在閉鎖體330移動封閉該變形段142時，變形段142的開口受閉鎖體330的作用下略為外擴，以致閉鎖體330的球面更緊密貼靠在變形段142的開口內側。

請參閱第八、九圖所示，其為本發明另一實施例，其不同於上述實施型態差異在於：該閉鎖體330於其表面相反方向分別向凹設有第一凹槽335與第二凹槽336。而該第一彈簧310連接該第一凹槽335，且該第二彈簧320連接該第二凹槽336。又該第一彈簧310的該窄徑區段311定位於該第一凹槽335；該第二彈簧320的窄徑區段321定位於該第二凹槽336。

該第一凹槽335具有一細槽區337且靠近該閉鎖體330的中央位置，且該第一彈簧310的窄徑區段311定位於該第一凹槽335的細槽區337。該第二凹槽336具有一細槽區338且靠近該閉鎖體330的中央位置，該第二彈簧320的窄徑區段321定位於該第二凹槽336的細槽區338。

100:本體

110:流入容室

112:扣環

113:過濾網

130:運作容室

140:彈性圈

141:固定段

142:變形段

150:螺紋孔

200:調整組件

210:調整座

211:外環肋

220:復歸軸

221:復歸頭段

230:壓帽

240:調整軸

242:驅動槽

250:支撐彈簧

260:防洩墊圈

300:懸吊系統

310:第一彈簧

311:窄徑區段

312:寬徑區段

320:第二彈簧

321:窄徑區段

322:寬徑區段

330:閉鎖體

331:第一凸柱

332:第二凸柱

333:第一環槽

334:第二環槽

Claims (10)

1. 一種超流閥閉鎖穩定結構，其包括有本體、調整組件、懸吊系統，其中：該本體包括有流入容室、流出容室以及運作容室，該運作容室分別連通該流入容室與該流出容室；另於該運作容室與該流出容室之間設置有彈性圈；該調整組件組設置於該本體並通往該運作容室內；該懸吊系統位於該運作容室內並受控於該調整組件，該懸吊系統包括有第一彈簧、第二彈簧以及閉鎖體，該第一彈簧與該第二彈簧呈相反方式連接該閉鎖體，且該第一彈簧抵頂於該調整組件，而該第二彈簧抵頂於該運作容室，以致該懸吊系統於常態位置時，該閉鎖體不接觸於該運作容室以及該彈性圈並位於該彈性圈的外側位置；當流體經該流入容室流向該運作容室，且流體壓力值大於該懸吊系統的閉鎖壓力值時，流體推動該閉鎖體移動封閉該彈性圈，同時該閉鎖體拉動該第一彈簧、該第二彈簧變形，以致該懸吊系統處於閉鎖位置，使得該運作容室與該流出容室之間受該閉鎖體封閉於該彈性圈而呈不相連通。
2. 如請求項1所述之超流閥閉鎖穩定結構，其中該閉鎖體係概呈球狀；又該閉鎖體於其表面相反方向分別凸設有第一凸柱與第二凸柱；而該第一彈簧連接該第一凸柱，且該第二彈簧連接該第二凸柱。
3. 如請求項2所述之超流閥閉鎖穩定結構，其中該第一彈簧與該第二彈簧為相似外型；該第二彈簧相較該第一彈簧更易受力變形； 該第一彈簧包括有窄徑區段以及寬徑區段，該窄徑區段與該寬徑區段彼此相連；又該第一彈簧的該窄徑區段定位於該第一凸柱，而該第一彈簧的該寬徑區段抵頂於該調整組件；該第二彈簧包括有窄徑區段以及寬徑區段，該窄徑區段與該寬徑區段彼此相連；又該第二彈簧的該窄徑區段定位於該第二凸柱，而該第二彈簧的該寬徑區段抵頂於該運作容室。
4. 如請求項3所述之超流閥閉鎖穩定結構，其中該第一凸柱於其外表面向內環設有第一環槽，該第二凸柱於其外表面向內環設有第二環槽；前述第一彈簧以窄徑區段部分套設容置於第一凸柱的第一環槽，而前述第二彈簧以窄徑區段部分套設容置定位於第二凸柱的第二環槽。
5. 如請求項1所述之超流閥閉鎖穩定結構，其中該閉鎖體係概呈球狀；又該閉鎖體於其表面相反方向分別向外凹設有第一凹槽與第二凹槽；而該第一彈簧連接該第一凹槽，且該第二彈簧連接該第二凹槽。
6. 如請求項5所述之超流閥閉鎖穩定結構，其中該第一彈簧與該第二彈簧為相似外型；該第二彈簧相較該第一彈簧更易受力變形；該第一彈簧包括有窄徑區段以及寬徑區段，該窄徑區段與該寬徑區段彼此相連；又該第一彈簧的該窄徑區段定位於該第一凹槽，而該第一彈簧的該寬徑區段抵頂於該調整組件；該第二彈簧包括有窄徑區段以及寬徑區段，該窄徑區段與該寬徑區段彼此相連；又該第二彈簧的該窄徑區段定位於該第二凹槽，而該第二彈簧的該寬徑區段抵頂於該運作容室。
7. 如請求項1所述之超流閥閉鎖穩定結構，其中該調整組件包括有調整座、復歸軸、壓帽、調整軸、支撐彈簧，其中： 該調整座穿組於該本體；該復歸軸一端為復歸頭段活動穿設過該調整座而朝向該運作容室方向，該復歸軸的另一端位於該調整座外側由該壓帽固定；該支撐彈簧被該復歸軸穿設，且該支撐彈簧的兩端分別彈抵於該壓帽與該調整座之間；該調整軸穿設該復歸軸，且該調整軸部分螺合於該復歸軸內部，以及該調整軸一端具有一抵靠槽用以抵頂該第一彈簧，該調整軸另一端具有驅動槽；施力於該調整軸的該驅動槽並帶動該調整軸旋轉，使得該調整軸相對該復歸軸的軸向方向並朝向該運作容室方向位移，藉以壓縮該第一彈簧與該第二彈簧，調整該第一彈簧與該第二彈簧的預載負荷。
8. 如請求項7所述之超流閥閉鎖穩定結構，其中該調整座外側具有向外凸伸的外環肋，該調整座套設有防洩墊圈並靠抵於該外環肋與該本體的螺紋孔之間，且該調整座的該外環肋部分壓抵於該螺紋孔的孔外緣位置，以致該防洩墊圈不外露於該本體外側。
9. 如請求項1所述之超流閥閉鎖穩定結構，其中該流入容室環設有流入環槽並靠近該運作容室方向，另以扣環與過濾網的周側一同定位於該流入環槽；而該過濾網較該扣環靠近該運作容室。
10. 如請求項1所述之超流閥閉鎖穩定結構，其中該運作容室與該流出容室之間設有流出孔，該彈性圈包括有固定段與變形段且彼此連接，又該彈性圈以該固定段定位於該流出孔內，而該彈性圈的該變形段則延伸出該流出孔外側並位於該運作容室內；當流體推動該閉鎖體移動封閉該彈性圈的該變形段。

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