專利名稱：補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)，特別是指一種利用水壓壓力大 小，而可自動(dòng)調(diào)整水流量及平衡水壓的省水結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景按， 一般建筑物的屋頂水塔(或儲(chǔ)水槽)由頂樓至地面一樓，每一樓層高度約在3米左右，管路內(nèi)的水壓約1公斤/每平方公分(即lkg/cm2)，而大部分的水 點(diǎn)火式瓦斯熱水器其點(diǎn)火水壓約需2. 5、kg/cm2、水流量則約需6 12立方米(或公 升)/每分鐘(即6 12L/min)，若此一棟建筑物為十層樓的建筑，因?yàn)樗拦苈酚?頂樓往下計(jì)算，約每三層樓需加設(shè)一個(gè)減壓器，以防止底層使用者因水壓(或水流 量)過大而造成管路破裂，因此，如何將管路內(nèi)已控制恰當(dāng)?shù)乃畨杭八髁拷釉O(shè)至 使用器具時(shí)能維持更省水的狀況，符合環(huán)保節(jié)能的需求是極大的課題。常見的省水閥結(jié)構(gòu)如圖l所示是由一套合件100、 一調(diào)整件200、 一水波器 300、及一固定環(huán)400所組成；其中， 一圓體狀的套合件100下端延伸一凸緣101， 所述套合件100中間穿設(shè)一具螺紋102的容置孔103;所述調(diào)整件200中間設(shè)有 一穿孔201，且其上端的外徑緣車設(shè)有螺紋202，此一螺紋202下方設(shè)置可容置一 止水環(huán)203的凹槽204，而下端預(yù)設(shè)處設(shè)置多數(shù)個(gè)孔部205，另在調(diào)整件200 —端 形成具水流大小止擋用的凸部206，此一凸部206下并設(shè)置一字或十字溝槽的調(diào) 整部207;所述水波器300上下兩端各設(shè)有一網(wǎng)格狀濾網(wǎng)301;所述固定環(huán)400 其外徑緣車設(shè)有螺紋401。當(dāng)組合使用時(shí)，將套設(shè)有止水環(huán)203的調(diào)整件200螺設(shè)在套合件100內(nèi)，并 利用手工具將調(diào)整件200下端的調(diào)整部207作一松緊調(diào)整，使調(diào)整件200下端的 凸部206與套合件100的壁緣呈一水流流通的間隙，即可達(dá)到調(diào)整水流大小的功 效；將套合件100套設(shè)在單管水龍頭500的出水口 501內(nèi)，套合件100下端的凸 耳部101與水龍頭500出水口 501內(nèi)的肩部呈一卡抵狀，續(xù)將一水波器300容置 在固定環(huán)400內(nèi)，并將固定環(huán)400鎖固在一水龍頭500出水口 501螺紋部502; 當(dāng)水流流經(jīng)此一省水閥時(shí)，水流會(huì)流入螺設(shè)在套合件100內(nèi)調(diào)整部200的穿孔 201，再經(jīng)由調(diào)整件200下方的孔部205噴撒而出，噴撒出的水流利用水波器300
上的濾網(wǎng)301使水流呈一均勻狀流出。另一常見的省水閥結(jié)構(gòu)，如圖2、圖3、圖4所示，是由一閥體1000、 一活 塞2000、 一彈性組件3000、 一閥座4000所組成；其中，所述閥體1000內(nèi)部對(duì)應(yīng) 在進(jìn)水端處設(shè)有一段較窄的圓錐狀定位槽1001，此一圓錐狀定位槽1001內(nèi)部底 端設(shè)有內(nèi)階緣1002，可供容設(shè)活塞2000，且此一圓錐狀定位槽1001外壁設(shè)有公 螺牙1003，配合密封環(huán)1004與進(jìn)水管5000結(jié)合固定，可防止連接后滲水，所述 閥體1000內(nèi)部對(duì)應(yīng)出水端處設(shè)有一段較寬的圓型定位槽1005，此一槽底端設(shè)有 內(nèi)階緣1006，可供容設(shè)閥座4000，且槽壁上設(shè)有母螺牙1007，配合密封環(huán)1008 與蓮蓬頭6000鎖固成一體；所述活塞2000，其外徑略小于閥體1000較窄圓錐狀 定位槽1001的內(nèi)徑，并可容設(shè)在圓錐狀定位槽1001底部的內(nèi)階緣1002上，所述 活塞2000中央設(shè)有錐狀閥塞2001，此一錐狀閥塞2001底部設(shè)有一環(huán)狀外階緣 2002; —壓縮彈簧的彈性組件3000，所述彈性組件3000可容設(shè)在閥體1000較窄 的圓錐狀定位槽IOOI中，裝設(shè)在活塞2000與閥座4000之間，為彈壓活塞2000 復(fù)位使用；所述閥座4000外徑相同于閥體1000內(nèi)的圓形定位槽1005，其可容設(shè) 在圓形定位槽1005內(nèi)底部的內(nèi)階緣1006，閥座4000對(duì)應(yīng)在活塞2000上的錐形 閥塞2001處設(shè)有閥孔4001，此一閥孔4001的孔徑略大于錐形閥塞2001的外徑， 且閥孔4001底部設(shè)有一環(huán)狀外階緣4002，為形成水流徑間定位用。當(dāng)使用時(shí)，請(qǐng)參閱圖3、圖4，水流由進(jìn)水管5000流入閥體1000的圓錐定位 槽IOOI，并推動(dòng)活塞2000向內(nèi)位移，當(dāng)水壓壓力變大時(shí)，活塞2000向內(nèi)位移量 大，錐狀閥塞2001與閥孔4001間隙越小，使少量的水流出；反之，能使多量的 水流出。前述省水閥結(jié)構(gòu)雖有一定的省水功效，但其在使用時(shí)不免有下列缺點(diǎn)1. 第一種常見的省水閥結(jié)構(gòu)，其無法依水壓大小自動(dòng)調(diào)節(jié)水流量與平衡水壓， 當(dāng)水壓增加時(shí)，水流量相對(duì)增多，使其節(jié)約水量的效果有限，且需另外使用工具 調(diào)節(jié)水流量，甚為不便，是其主要缺失。2. 另一常見的省水閥結(jié)構(gòu)，雖改善前述常見省水閥結(jié)構(gòu)無法自動(dòng)調(diào)節(jié)水流量 與平衡水壓的詬病，但其組合構(gòu)件無調(diào)整功能，僅能以整組替換方式增加運(yùn)用范 圍，使省水閥結(jié)構(gòu)可運(yùn)用范圍受到局限，是其另一缺失。3. 另一常見的省水閥結(jié)構(gòu)，因其組合構(gòu)件繁多，而在目前全球各項(xiàng)原物料漲
聲不斷之際，間接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，是其又一缺失。有鑒于常見的省水閥結(jié)構(gòu)有前述的缺失，發(fā)明人乃針對(duì)這些缺失研究改進(jìn)的 方法，終于有本發(fā)明的產(chǎn)生。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種補(bǔ)差壓式水流 控制結(jié)構(gòu)，當(dāng)其安設(shè)在水龍頭、蓮蓬頭、及水管管路內(nèi)時(shí)，具有自動(dòng)調(diào)整水流量及平衡水壓，可有效達(dá)成節(jié)約用水的功效;同時(shí)其可視使用范圍而調(diào)整帽蓋、支軸及 彈性組件相對(duì)壓縮的行程，達(dá)成具有自動(dòng)調(diào)整水壓壓力差的水流控制結(jié)構(gòu);且其用 一具有調(diào)節(jié)水流量及平衡水壓的組件，取代常見省水閥結(jié)構(gòu)繁復(fù)的組件，從而降 低生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種補(bǔ)差壓式水流控制 結(jié)構(gòu)，至少包括 一帽蓋、 一本體、 一支軸、 一彈性組件、及一活塞所組成；其特征在于所述支軸套設(shè)一彈性組件，支軸一端與活塞螺固后，將支軸另一端由本體穿入并貫穿本體后，再與帽蓋螺固結(jié)合，且將支軸、彈性組件、及活塞結(jié)合 在本體內(nèi)，由活塞、彈性組件帶動(dòng)支軸在本體內(nèi)直線滑移，當(dāng)旋轉(zhuǎn)帽蓋調(diào)整彈性組件在支軸上的壓縮行程，利用活塞滑移的位置而縮小及/或擴(kuò)張與本體間的間 隙而調(diào)節(jié)水量，構(gòu)成一補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的彈性組件套設(shè)在支軸上，支 軸上端在穿設(shè)本體后用一帽蓋結(jié)合螺固、其下端與一活塞螺固，除可避免彈性組 件脫離支軸外，且因帽蓋、支軸及活塞間為可旋轉(zhuǎn)調(diào)整，故可依使用范圍而調(diào)整 彈性組件的壓縮行程，配合具彈性的活塞，使其同時(shí)兼具調(diào)節(jié)水流、平衡水壓雙 重功效；且其用一具有調(diào)節(jié)水流量及平衡水壓的組件，取代常見省水閥結(jié)構(gòu)繁復(fù) 的組件，從而降低生產(chǎn)成本。至于本發(fā)明的詳細(xì)構(gòu)造，運(yùn)用原理與產(chǎn)生的功效則參照下列依附圖所作說明， 即可達(dá)到完全的了解-


圖1為常見省水閥結(jié)構(gòu)的分解立體示圖。圖2為另一常見省水閥結(jié)構(gòu)的分解立體示圖。圖3為另一常見省水閥結(jié)構(gòu)運(yùn)用在蓮蓬頭的斷面示意圖。
圖4為另一常見省水閥結(jié)構(gòu)的實(shí)施樣態(tài)示意圖。 圖5為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的分解立體示意圖。 圖6為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的立體組合半剖示意圖。 圖7為本發(fā)明的調(diào)整彈性組件行程示意圖。 圖8A為本發(fā)明的實(shí)施樣態(tài)示意圖(一)。 圖8B為本發(fā)明的實(shí)施樣態(tài)示意圖(二)。 圖9為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的分解立體示意圖。 圖10為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的分解立體示意圖。 圖11為本發(fā)明又一較佳實(shí)施例的分解立體示意圖。 圖12為使用本發(fā)明時(shí)、與未使用本發(fā)明時(shí)的流量比較紀(jì)錄表。 圖13為圖12的流量比較方塊曲線圖。
具體實(shí)施方式
圖l、圖2、圖3、圖4為常見的省水閥結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成情形以及其缺失，已如 前所述，在此不再重復(fù)敘述。圖5為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的立體分解示圖、圖6為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的立體組合半剖示圖， 由圖中可看出本發(fā)明包括 一帽蓋l、 一本體2、 一支軸3、 一彈性組件4、及一 活塞5所組成；其中，所述帽蓋l下側(cè)延伸一螺栓ll;所述本體2的第一端面21 設(shè)置一漸縮孔23，此一漸縮孔23漸縮至第一內(nèi)階緣231時(shí)，孔徑再縮減并貫穿 至第二端面22階級(jí)狀的一魚眼孔24，且漸縮孔23與魚眼孔24相連通，此一第 一內(nèi)階緣231可容置活塞5，魚眼孔24內(nèi)有一第二內(nèi)階緣241，此一第二內(nèi)階緣 241可容置彈性組件4，且第一內(nèi)階緣231上設(shè)有至少一個(gè)以上并貫穿至第二端面 22的出水孔221; —支軸3，其上端處貫設(shè)一孔31，其孔壁上設(shè)有螺紋311，支 軸3下端處外徑設(shè)有一螺紋32;具伸縮性的彈性組件4套設(shè)在前述支軸3; —孔 徑小于漸縮孔23孔徑的活塞5,所述活塞5的一側(cè)活塞面上設(shè)置一凹部51，其內(nèi) 壁設(shè)有螺紋511，另一側(cè)的活塞面設(shè)有一內(nèi)凹弧面52，此一內(nèi)凹弧面52具有緩沖 水壓的功能。當(dāng)組合時(shí)，請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D5、圖6、圖7，其中，所述彈性組件4套設(shè)在支軸3， 且所述支軸3下端處外徑的螺紋32與活塞5的凹部51內(nèi)的螺紋511緊密螺固后， 將支軸3上端由本體2漸縮孔23穿入、通過階級(jí)狀的魚眼孔24而貫穿本體2后，再以帽蓋1下側(cè)延伸的螺栓11使與支軸3上端的孔31內(nèi)的螺紋311螺固結(jié)合， 使彈性組件4套設(shè)在支軸3，并在本體2內(nèi)直線滑移，當(dāng)旋轉(zhuǎn)帽蓋1時(shí)，可控制 調(diào)整套設(shè)在支軸3上彈性組件4的壓縮行程，達(dá)成縮小及/或擴(kuò)張與本體2間的 間隙而調(diào)節(jié)水量的大小，又，所述彈性組件4的上端頂掣在本體2魚眼孔24內(nèi)的 第二內(nèi)階緣241，另一端則緊靠在活塞5。當(dāng)使用時(shí)，請(qǐng)依序參閱圖8A、圖8B、圖9、圖10、圖11所示，將本發(fā)明的 補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)安設(shè)在蓮蓬頭6入水口的水道時(shí)，當(dāng)水流由本體2的漸縮 孔23流入，利用水壓壓力將活塞5往第一內(nèi)階緣231推移使水量流入第一內(nèi)階緣 231上的出水口221，再由出水口221將水排出至蓮蓬頭6;其中，若水壓壓力瞬 間變大時(shí)，活塞5往第一內(nèi)階緣231的位移量亦瞬間增大，同時(shí)活塞5與漸縮孔 23孔壁的間隙會(huì)隨著縮小，則出水口 221呈逐漸被遮蔽狀，形成如圖8B般，瞬間 減少水量流出，此時(shí)，彈性組件4受活塞5推移的瞬間壓力達(dá)到滿載負(fù)荷時(shí)會(huì)開 始產(chǎn)生反饋的彈性恢復(fù)力，而將活塞5反向推移遠(yuǎn)離漸縮孔23 、及第一 內(nèi)階緣231 ， 使出水口 221逐漸增加出水量，當(dāng)水壓與彈性組件4反饋的彈性恢復(fù)力自動(dòng)達(dá)成 平衡時(shí)，活塞5與漸縮孔23、第一內(nèi)階緣231、及出水口221之間的出水間隙， 即為最適當(dāng)?shù)妮^大流量出水量；反之，當(dāng)水壓壓力瞬間變小時(shí)，活塞5往第一內(nèi)階緣231反向遠(yuǎn)離的位移量 也瞬間增加，此時(shí)，彈性組件4在瞬間產(chǎn)生反饋的彈性恢復(fù)力，大過于水壓將活 塞5往第一內(nèi)階緣231推移接近的力量，當(dāng)水壓與彈性組件4反饋的彈性恢復(fù)力 自動(dòng)達(dá)成平衡時(shí)，活塞5與漸縮孔23、第一內(nèi)階緣231、及出水口221之間的出 水間隙逐漸變大，至最適當(dāng)?shù)妮^小流量出水量時(shí)形成水壓平衡狀態(tài)；又，當(dāng)活塞5與漸縮孔23孔壁的間隙逐漸變大(或變小時(shí))，遮蔽出水口 221 水量流出的活塞5 —側(cè)設(shè)成一內(nèi)凹弧面52，此一內(nèi)凹弧面52具有緩沖水壓壓力、 并加大活塞5底面積，達(dá)成快速自動(dòng)調(diào)節(jié)水流及平衡水壓的功效，然而本發(fā)明如 圖9般，除可安設(shè)于蓮蓬頭6外，尚可如圖10、圖11般安設(shè)在水龍頭7、水管管 路8，水道內(nèi)的適當(dāng)位置皆可達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)水流及平衡水壓的功效。圖12為使用本發(fā)明時(shí)、與未使用本發(fā)明時(shí)的流量比較紀(jì)錄表，圖13為圖12 的流量比較方塊曲線圖，由此二圖表觀知，若將本發(fā)明的補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu) 安設(shè)在管徑為1平方英吋(即linch2)的水道管路內(nèi)測(cè)試，紀(jì)錄其每分鐘所流出的
水流量，并與未安設(shè)本發(fā)明的管路每分鐘所流出的水流量相對(duì)比較；當(dāng)管路內(nèi)水 壓為1公斤/每平方公分(即lkg/cm"時(shí)，未裝設(shè)本發(fā)明的管路其每分鐘(min)水 流量為10.8公升(即10.8L/min)，裝設(shè)本發(fā)明后管路每分鐘(min)水流量為9.3 公升(即9.3L/min)，其省水量為14%;當(dāng)管路內(nèi)水壓為1.5公斤/每平方公分( 即1.5kg/cm2)時(shí)，未裝設(shè)本發(fā)明管路每分鐘(min)水流量為12.7公升(即 12. 7L/min)，裝設(shè)本發(fā)明后管路每分鐘(min)水流量為6. 7公升(即6. 7L/min)， 其省水量為47%;當(dāng)管路內(nèi)水壓為2公斤/每平方公分(即2kg/cm2)時(shí)，未裝設(shè)本 發(fā)明的管路每分鐘(min)水流量為14.6公升(S卩14. 6L/min)，裝設(shè)本發(fā)明后的管 路每分鐘(min)水流量為7. 1公升(即7. 1L/min)，其省水量為51%;當(dāng)管路內(nèi)水壓 為2. 5公斤/每平方公分(即2. 5kg/cnO時(shí)，未裝設(shè)本發(fā)明的管路每分鐘(min)水 流量為16. 1公升(即16. 1L/min)，裝設(shè)本發(fā)明后的管路每分鐘(min)水流量為8. 2 公升(即8.2L/min)，其省水量為49%;當(dāng)管路內(nèi)水壓為3公斤/每平方公分(即 3kg/cm2)時(shí)，未裝設(shè)本發(fā)明的管路每分鐘(min)水流量為17. 6公升(17. 6L/min)， 裝設(shè)本發(fā)明后的管路每分鐘(min)水流量為8. 6公升(即8. 6L/min)，其省水量為 51%;當(dāng)管路內(nèi)水壓為3.5公斤/每平方公分(即3.5kg/cm2)時(shí)，未裝設(shè)本發(fā)明的 管路每分鐘(min)水流量為18.7公升(g卩18. 7L/min)，裝設(shè)本發(fā)明后的管路每分 鐘(min)水流量為9.3公升(即9. 3L/min)，其省水量為50%;當(dāng)管路內(nèi)水壓為4 公斤/每平方公分(即4kg/cnO時(shí)，未裝設(shè)本發(fā)明的管路每分鐘(min)水流量為 20. 0公升(即20. 0L/min)，裝設(shè)本發(fā)明后的管路每分鐘(min)水流量為9. 7公升( 即9, 7L/min)，其省水量為52%。再由圖13的流量比較方塊曲線圖得知，使用本發(fā)明后的實(shí)驗(yàn)測(cè)試曲線很清 楚確知，當(dāng)水壓為1. 5公斤/每平方公分(即1. 5kg/cm2)至4公斤/每平方公分( 即4kg/cm2)正常所需數(shù)值上下限之間時(shí)，其省水率穩(wěn)定控制在47% 52%之間，證 實(shí)使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)時(shí)，使用者在感受水道內(nèi)的出水端水壓及/或出水量未明顯 改變下，其省水率高達(dá)二分之一，確實(shí)符合環(huán)保、節(jié)約水能源的需求。綜前所述，本發(fā)明補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)，確實(shí)具有調(diào)節(jié)水流、平衡水壓， 且可降低生產(chǎn)成本、符合環(huán)保需求、節(jié)省水資源等功效，而此等功效確實(shí)可以改 進(jìn)已知者未臻達(dá)成之弊，且本發(fā)明未見諸公開使用，符合專利的要件，爰依法提 出發(fā)明專利申請(qǐng)。
權(quán)利要求
1. 一種補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)，至少包括一帽蓋、一本體、一支軸、一彈性組件、及一活塞所組成；其特征在于所述支軸套設(shè)一彈性組件，支軸一端與活塞螺固后，將支軸另一端由本體穿入并貫穿本體后，再與帽蓋螺固結(jié)合，且將支軸、彈性組件、及活塞結(jié)合在本體內(nèi)，由活塞、彈性組件帶動(dòng)支軸在本體內(nèi)直線滑移，當(dāng)旋轉(zhuǎn)帽蓋調(diào)整彈性組件在支軸上的壓縮行程，利用活塞滑移的位置而縮小及/或擴(kuò)張與本體間的間隙而調(diào)節(jié)水量，構(gòu)成一補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)，其特征在于所述本體上的 第一端面設(shè)置一漸縮孔，此一孔漸縮至第一內(nèi)階緣時(shí)，孔徑再縮減并貫穿至第二 端面的魚眼孔，且漸縮孔與魚眼孔相連結(jié)，魚眼孔內(nèi)有一第二內(nèi)階緣，且第一內(nèi) 階緣上設(shè)有至少一個(gè)以上并貫穿至第二端面的出水孔。
3. 如權(quán)利要求1所述的補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)，其特征在于所述支軸上端 處貫設(shè)一孔，其孔壁上設(shè)有螺紋，且支軸下端處外徑設(shè)有一螺紋。
4. 如權(quán)利要求1所述的補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)，其特征在于所述套設(shè)在支 軸上的彈性組件，其上端頂掣在本體魚眼孔內(nèi)的第二內(nèi)階緣，另一側(cè)則緊靠在活 塞。
5. 如權(quán)利要求1所述的補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)，其特征在于所述活塞的一 側(cè)活塞面上設(shè)置一凹部，其內(nèi)壁設(shè)有一螺紋，另一側(cè)的活塞面設(shè)有一內(nèi)凹弧面。
6. 如權(quán)利要求1所述的補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)，特征在于所述螺固在支軸 上的帽蓋，可控制調(diào)整彈性組件的壓縮行程。
全文摘要
一種補(bǔ)差壓式水流控制結(jié)構(gòu)，其中包括一帽蓋、一本體、一支軸、一彈性組件、及一活塞所組成；其中，所述彈性組件套設(shè)在前述支軸上，且所述支軸一端與活塞螺合固定后穿設(shè)過本體第一端面的漸縮孔內(nèi)，并以一帽蓋螺固支軸的另端在本體第二端面外側(cè)，使支軸、彈性組件、及活塞可以在本體內(nèi)動(dòng)作；當(dāng)活塞承受不同大小的水壓推移時(shí)，利用活塞、彈性組件帶動(dòng)支軸在本體內(nèi)垂直滑移，依活塞滑移的位置、與本體內(nèi)漸縮孔間隙的大小變化而調(diào)節(jié)水流量的大小，形成平衡水壓的狀態(tài)，達(dá)成節(jié)約用水功效的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G05D16/10GK101398098SQ200710035840
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2007年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月29日
發(fā)明者周孝宗, 戴文華 申請(qǐng)人:戴文華;周孝宗