专利名称：恒压式隔膜泵的制作方法
技术领域：
本发明一种恒压式隔膜泵与逆渗透滤水器(reverseosmosis purification)专用之压力隔膜泵有关，特别是指一种能将该压力隔膜泵内高压水室中过高的水压泄溢至其泵头盖体外，并直接导流至进水口后再次输入至泵头盖体内之低压水室，以达成泵头盖体出水口之水压可保持一预期恒定压力值。
背景技术：
目前已知使用于逆渗透滤水器的压力隔膜泵型式，例如美国专利第4396357、4610605、5476367、5571000、5615597、5626464、5649812、5706715、5791882、5816133、6048183、6089838、6299414、6604909、6840745及6892624号等均已被揭露，而市售量最多的习知逆渗透滤水器专用之压力隔膜泵，乃如图1至图3所示，其包括一马达10；一位于该马达10出力轴(图上未示)端部之上盖座11，该上盖座11周缘置设有数个螺孔12；一枢设在该上盖座体11中，且受到该马达10出力轴驱动并转换呈轴向往复运动之数个摆轮13；一罩设在该上盖座11上之隔膜阀盖组20，其顶面中央嵌设有一高压阀门21，而在该高压阀门21之周围底面上则嵌设有数个低压阀门22；以及一泵头盖体30等组件；藉由上盖座11之数个螺孔12和泵头盖体30相对应位置预设之穿孔36，共同由螺栓2加以螺固组合成一体(如图2所示)。
其中，该泵头盖体30的外缘面上相对应之两端各设有一进水口31及一出水口32，于其内缘面的底部则环设有一阶状槽37，使该隔膜阀盖组20之外周缘面能密贴在该阶状槽37上，又该泵头盖体30的内缘面中央朝向该阶状槽37凸设有一圆环槽38，且于其槽壁面上又穿设有一与出水口32相导通之出水孔35，另该圆环槽38的顶端部系压掣抵贴于该隔膜阀盖组20之高压阀门21外围缘面上，使得该圆环槽38的内壁面与该隔膜阀盖组20之间形成一高压水室34，而圆环槽38之外缘面与泵头盖体30之内缘面间则形成数个低压水室33(如图1及图2所示)。
请参阅图1及图3所示，当未过滤的原水W由泵头盖体30之进水口31进入后，会先到达低压水室33，由于各摆轮13受马达10的驱动下会产生轴向的往复运动，而使得各低压阀门22随即产生依序地作动，并将低压水室33中的原水W进行吸附挤压，令其水压增加至60psi~120psi之额定制水压力，因此升压后的原水W会经由高压阀门21流入至高压水室34内，然后再经圆环槽38上之出水孔35，而直接从泵头盖体30之出水口32排出压力隔膜泵外，以便将该增压后符合逆渗透过滤膜管(图上未示，以下简称RO膜管)所需的额定制水压力，输出提供给逆渗透滤水器来进行逆渗透过滤作用。
目前市售各类型的RO膜管均会标示其额定制水压力值与过滤的堪用寿命期(Service life)，主要系视其滤水量的多寡而订定出不同规格，例如某些较少滤水量的RO膜管会标示其额定制水压力为60psi下时，其每日可过滤产出之饮用水量为10加仑，而堪用寿命期的总滤水量为1500加仑，故为符合该RO膜规格所使用的压力隔膜泵，其输出水压最好不要超过60psi，否则会加速减短RO膜管的使用寿命；而在某些每日需求较大的非居家场所，则会更换使用规格较大的RO膜管，相对地其额定制水压力即会增加至100psi~120psi之间，但每日可过滤产出的饮用水量可达160加仑，此时所配合使用的压力隔膜泵之输出水压，则必需具有输出120psi才符合，因此，现有国内外所有制造压力隔膜泵的厂家，其生产出售的压力隔膜泵之额定制水压力均会订在120psi，以便符合各种RO膜管的规格。
唯，前述之做法却存在一大缺失，当RO膜管标示的额定制水压力为60psi或70psi时，其压力隔膜泵却不断地输出高制水压力120psi，使得RO膜一直处在高压状态下，将会导致RO膜管内的滤材纤维一直被拉扯，而造成彼此间的缝隙变大，除会降低滤除杂质的浊度功效外，亦会减短其堪用寿命期，最后则必须增加更换新品RO膜管的频率，消费者变成最大的受害者，不仅如此，如图3所示，在过滤制水的期间，因该RO膜管过滤的杂质会逐渐阻塞，使得压力隔膜泵中泵头盖体30之高压水室内34的高压水流，无法全数地流进该RO膜管中，造成局部的高压水流滞留于该高压水室34中，反而对隔膜阀盖组20形成反压现象，久而久之即在该泵头盖体30与隔膜阀盖组20之间造成受压过大而产生渗漏水的情形，最后亦导致必须提早更换整个压力隔膜泵的结果，而最倒霉的仍旧是消费者。
上述缺失包括所有习知已揭露的美国专利案压力隔膜泵，其结构上自1985年被发明以来并无任何可供调整该高压水室中过高水压的设计，直到近三年才有针对调节过高水压力功能之压力隔膜泵问市，其构造如图4至图7所示，系于泵头盖体40内缘面之高压水室44的中央设具一中空泄压室47，并于泵头盖体40的外缘顶中央设具一调压座50，其中，该中空泄压室47的底面壁中央穿设有一泄压孔48，而其侧面壁上另穿设有一泄压通道49，且该泄压通道49的两端分别与低压水室43及中空泄压室47相连通，另于调压座50的中央螺设有一调压螺丝51，该调压螺丝51系伸入至中空泄压室47内部，其底端内部依序容置有一压缩弹簧52及一挡压杆53，且该挡压杆53的末端系受该压缩弹簧52之弹力而压掣抵贴于中空泄压室47的泄压孔48上。
再如图8及图9所示，当原水W自泵头盖体40之进水口41进入低压水室43后，受摆轮13作动增压而经低压阀门22及高压阀门21进入至高压水室44，并经由出水孔46及出水口42向RO膜管输出预期额定制水压力，在符合正常额定制水压力值以下时，因压缩弹簧52之弹压力施力于挡压杆53上，使得挡压杆53抵贴堵塞住中空泄压室47之泄压孔48，故所有高压水室44内的增压原水W全数由出水孔46经出水口42而向泵头盖体40外部输出(如图8所示)；当高压水室44内的水压值高于额定制水压力时，水压会将挡压杆53自泄压孔48顶开，使得多出的水压可经由该泄压孔48进入中空泄压室47内，再经由泄压通道49而流入低压水室43内(如图9所示)，藉以达成调节该高压水室44中所超出额定制水压力的多余水压力；然而，实际上该习知可调节压力之压力隔膜泵并没有将其内部的多余水压排放至外界，其仅是将水压不断地循环于高压水室44及低压水室43之间，所以当该压力隔膜泵再运转作动一段时间后，该高压水室44仍旧会发生水压过高滞留的问题。
于是，本发明人发现前述缺失后，乃进而在2003年1月14日提出解决之设计及专利申请，并已获台湾专利局颁发新型第225942号(公告编号595656)在案，其构造则如图10至图14所示，系于泵头盖体60之外缘面上朝内部圆环槽65方向凹设有一调压凹槽68，该调压凹槽68之底面中央再朝圆环槽65贯穿设有一泄压孔67，且近该调压凹槽68底面处之侧壁面上又朝向泵头盖体60顶部面穿设有一水压排泄口69，另于该调压凹槽68内螺设有一调节螺丝70，该调节螺丝70之末端容置有一压缩弹簧71及一挡止块72，其中，该挡止块72系受该压缩弹簧71弹压力之顶推而抵贴堵塞住泄压孔67上。
续如图11及图13所示，当增压后流入高压水室64内的原水W压力，符合额定制水压力值以下时，并无法将堵住泄压孔67上的挡止块72推离该泄压孔67，因此所有高压水室64内的高压水流均会全数由出水孔66经出水口62向泵头盖体60外部输出(如图11所示)；当高压水室64内的水压值超过额定制水压力时，水压会将挡止块72推离泄压孔67，使得剩余超出的水压可经由该泄压孔67及水压排泄口69直接排放至泵头盖体外部(如图13所示)，当该高压水室64内的水压再次下降到额定制水压力范围以下时，该挡止块72又会在该压缩弹簧71反弹力的作用下再度被推移抵贴堵住该泄压孔67上，而使该高压水室64内的水压不再泄溢至外界，并令该高压水室64内部的压力可永保持在正常的额定制水压力范围内(如图11所示)，因此，本发明人前述所设计之压力隔膜泵才是真正有效调节过高水压排除的方式。另，为使水压排泄口69所排出的水不致随处乱溢，更于该水压排泄口69上套置一水管P，以便导引泄压水流至容器内(如图14所示)。
由于前述发明人所研发之真正调压式压力隔膜泵能完全满足各种规格之RO膜管额定制水压力，使得消费者不再频于更换RO膜管及压力隔膜泵，故面市后至今广受好评，但申请人并不以此为满足，乃不断再为精进研究与突破，企能达到更完美之境界，因而发现尚有需改进之处如下1.自水压排泄口排出泵头盖体外的多余水量，虽可导流入一般容器中收集再使用，但却也增添使用者另需备存容器之麻烦，或因是累积水量过多而无法全数再利用不便，反而大多数消费者最后会选择直接倒掉，无形中产生浪费水资源。
2.当过剩水压在经过泵头盖体之水压排泄口时，常会伴随产生较大的水流噪音，而致干扰居家室内环境之安宁。
发明内容本发明之主要目的是在提供一种恒压式隔膜泵，主要是在其泵头盖体之水压排泄口与进水口之间接设有一连通管路，使得来自泵头盖体内高压水室的多余水压，能依序先由该水压排泄口排放至高压水室之外，再经由该连通管路到达泵头盖体的进水口后，而直接进入泵头盖体内之低压水室中，以构成一个由泵头盖体内的高压水室、水压排泄口、连通管路、进水口及低压水室所形成之泄压封闭循环水流回路；使得该多余水压的水流量不须再导流至其它备用容器内，并解决使用者之不便及不便利下所引致不愿回收之浪费。
本发明之另一目的乃在提供一种恒压式隔膜泵，藉由排出泵头盖体外之多余水压即直接再度引导向流至进水口，可与源头进水之水压相互汇流合并，反而提高泵头盖体整体之进水压力，并间接帮助马达输出之动力较为省力，进而达到更为省能之节电效益。
本发明之又一目的即在提供一种恒压式隔膜泵，由于在泵头盖体内调压凹槽与泄压孔相交会之位置处更设有一回流缓冲环槽，使得多余水压之水到达水压排泄口前，必须先经绕行该回流缓冲环槽之后，才能到达水压排泄口来输出，故可有效减少压力隔膜泵之工作噪音。
再详细重述本发明的技术方案如下本发明一种恒压式隔膜泵，其包括一马达；一上盖座，系位于该马达出力轴端部，其周缘置设有预定个螺孔；预定个摆轮，系枢设在该上盖座体中，可受到该马达出力轴驱动并转换呈轴向往复运动；一隔膜阀盖组，系罩设在该上盖座上，其顶面中央嵌设有一高压阀门，而在该高压阀门之周围底面上则嵌设有预定个低压阀门；及一泵头盖体，其外缘面上相对应之两端各设有一进水口及一出水口，于其内缘面的底部环设有一阶状槽，且其内缘面中央朝向该阶状槽凸设有一圆环槽，该圆环槽之槽壁面上穿设有一与出水口相导通之出水孔，且其顶端部压掣抵贴于该隔膜阀盖组之高压阀门外围缘面上，而在该圆环槽的内壁面与该隔膜阀盖组之间形成一高压水室，于圆环槽之外缘面与泵头盖体之内缘面间则形成预定个低压水室，另该泵头盖体之外部侧缘面上朝其内部该圆环槽方向凹设有一调压凹槽，其底面中央再朝该圆环槽贯穿设有一泄压孔，且近该调压凹槽底面处之侧壁面上朝向泵头盖体顶部面贯穿设有一水压排泄口，又于该调压凹槽内容置有一调节螺丝，再于该调节螺丝之末端依序各设有一压缩弹簧及一挡止块，其特征在于该泵头盖体之水压排泄口与进水口之间接设有一连通管路，使由该泵头盖体内的高压水室、水压排泄口、连通管路、进水口及低压水室构成一泄压封闭循环水流回路。
其中，该连通管路系为具有挠性之可弯曲管。
其中，该位于调压凹槽底面与泄压孔相交会外之周围，更环设有一以泄压孔为中心轴的回流缓冲环槽，且该回流缓冲环槽的侧向槽壁面与该水压排泄口系互相导通。
其中，该连通管路系与该泵头盖体为一体成型而成者。
其中，该连通管路与该进水口之间系由一三通管作相互螺接。
本发明一种恒压式隔膜泵，其优点是它具有提供符合RO膜管额定制水压力之恒压功能，且更较所有习知压力隔膜泵的耗电功率为低，不仅节能又兼具运转低噪音的环保效益，非常符合产业利用性的创新发明。
图1系习知压力隔膜泵之立体分解图。
图2系习知压力隔膜泵之泵头盖体之剖面示意图之一。
图3系习知压力隔膜泵之泵头盖体之剖面示意图之二。
图4系习知内部调压式压力隔膜泵之泵头盖体立体示意图之一。
图5系习知内部调压式压力隔膜泵之泵头盖体立体示意图之二。
图6系图5之a-a剖面示意图。
图7系图5之b-b剖面示意图。
图8系习知内部调压式压力隔膜泵之泵头盖体之作动示意图之一。
图9系习知内部调压式压力隔膜泵之泵头盖体之作动示意图之二。
图10系习知外部调压式压力隔膜泵之泵头盖体立体示意图。
图11系图10之c-c剖面示意图。
图12系图10之d-d剖面示意图。
图13系习知外部调压式压力隔膜泵之泵头盖体之作动示意图。
图14系习知外部调压式压力隔膜泵之泵头盖体剖面示意图。
图15系本发明之立体分解图。
图16系本发明中泵头盖体之立体示意图之一。
图17系本发明中泵头盖体之立体示意图之二。
图18系图16之e-e剖面示意图。
图19系图16之f-f剖面示意图。
图20系本发明中调压凹槽设有回流缓冲环槽之剖面示意图之一。
图21系本发明中调压凹槽设有回流缓冲环槽之剖面示意图之二。
图22系本发明中调压凹槽设有回流缓冲环槽之作动示意图之一。
图23系本发明中调压凹槽设有回流缓冲环槽之作动示意图之二。
图24系本发明中另一实施例之泵头盖体上视图。
图25系图16之g-g剖面示意图。
图26系图24之另一实施例的剖面示意图。
图中标号如下2-螺栓4、31、71-进水口10-马达 11-上盖座12-螺孔 13-摆轮20-隔膜阀盖组 21、23-高压阀门22-低压阀门 30、40、60、70-泵头盖体32、42、72-出水口 33、43、73-低压水室34、44-高压水室 35-出水孔36、701-穿孔 37、702-阶状槽38、75-圆环槽 46、76-出水孔47-中空泄压室 48-泄压孔49-泄压通道 50-调压座51、80-调压螺丝 52、71、81-压缩弹簧53-挡压杆 64、74-高压水室65-圆环槽 67、77-泄压孔68、78-调压凹槽 69-水压排泄口69、79-水压排泄口 70-调节螺丝72、82-挡止块 90、100-连通管路 781-回流缓冲环槽 P-水管T-三通管 W-原水具体实施方式
如图15至图21所示，系本发明恒压式隔膜泵之第一实施例，本发明一种恒压式隔膜泵，其包括一马达10；一位于该马达10出力轴(图上未示)端部之上盖座11，该上盖座11周缘置设有数个螺孔12；一枢设在该上盖座体11中，且受到该马达10出力轴驱动并转换呈轴向往复运动之数个摆轮13；一罩设在该上盖座11上之隔膜阀盖组20，其顶面中央嵌设有一高压阀门23，而在该高压阀门23之周围底面上则嵌设有数个低压阀门22；以及一泵头盖体70等；藉由上盖座11之数个螺孔12和泵头盖体70相对应位置预设之穿孔701，共同由螺栓2加以螺固组合成一体(如图15所示)。
其中，该泵头盖体70的外缘面上相对应之两端各设有一进水口71及一出水口72，于其内缘面的底部则环设有一阶状槽702，使该隔膜阀盖组20之外周缘面能密贴在该阶状槽702上，又该泵头盖体70的内缘面中央朝向该阶状槽702凸设有一圆环槽75，且于其槽壁面上又穿设有一与出水口72相导通之出水孔76，另该圆环槽75的顶端部系压掣抵贴于该隔膜阀盖组20之高压阀门23外围缘面上，使得该圆环槽75的内壁面与该隔膜阀盖组20之间形成一高压水室74，而圆环槽75之外缘面与泵头盖体70之内缘面间则形成数个低压水室73(如图17及图18所示)；另于泵头盖体70之外部侧缘面上朝其内部圆环槽75方向凹设有一调压凹槽78，该调压凹槽78之底面中央再朝圆环槽75贯穿设有一泄压孔77，另于近该调压凹槽78底面处之侧壁面上朝向泵头盖体70顶部面贯穿设有一水压排泄口79，而于该调压凹槽78内则容置有一调节螺丝80，且该调节螺丝80之末端依序各设有一压缩弹簧81及一挡止块82，又该挡止块82系受该压缩弹簧81之弹压力顶推而抵贴堵塞住该泄压孔77上(如图18所示)；其中，该泵头盖体70之水压排泄口79与进水口71之间接设有一连通管路90，而该连通管路90与该进水口71系由一三通管T作相互螺接，藉由该泵头盖体70内的高压水室74、水压排泄口79、连通管路90、进水口71及低压水室73得以形成一泄压封闭循环水流回路。
续如图20至图21所示，当增压后流入高压水室74内的原水W，符合额定制水压力值以下时，并无法将堵住泄压孔77上的挡止块82推离该泄压孔77，因此所有高压水室74内的高压水流均会全数由出水孔76经出水口72向泵头盖体70外部输出(如图20所示)；当高压水室74内的水压值超过额定制水压力时，水压会将挡止块82推离泄压孔77，使得剩余超出的水压可依序由该泄压孔77经水压排泄口79直接排放至泵头盖体70外部，再经由该连通管路90到达泵头盖体70的进水口71之三通管T后，而直接进入泵头盖体70内之低压水室73中(如图21所示)，而在此同时该三通管T的另一入口端所输入的进水压力则会与该来自连通管路90的剩余水压一起汇合并流入泵头盖体70之低压水室73内，换言之，假设泵头盖体之进水压力为50psi，出水的额定制水压力为80psi，则当高压水室74内的水压达到90psi时，其剩余水压即为10psi(90psi-80psi＝10psi)，而该剩余水压10psi经由连通管路90，而与进水压力50psi相汇合后的总输入进水压力将增加变成60psi(50psi+10psi＝60psi)，亦即马达10在进水压力为50psi的条件下所作增压输出的功率，将会比进水压力为60psi的条件下来得少，相对地其所耗损的电能亦会较少，只要每次有剩余压力被排泄而回流至进水口71均会产生节能的功效，长期累积后的效益极为可观，且马达10的使用寿命也会增长，再加上泵头盖体70输出的制水压力均永保持在恒压的状态下，也令RO膜管的堪用寿命更延长，凡此诸多优点均是本发明最为称道之处。
当该高压水室74内的水压下降到额定制水压力范围为以下时，该挡止块82又会在该压缩弹簧81反弹力的作用下再度被推移抵贴堵住该泄压孔77上，而使该高压水室74内的水压不再泄溢至外界，并令该高压水室74内部的压力可永保持在正常的额定制水压力范围内(如图20所示)。
再如图22及图23所示，该位于调压凹槽78底面与泄压孔77相交会外之周围，更环设一以泄压孔77为中心轴的回流缓冲环槽781，且该回流缓冲环槽781的侧向槽壁面与该水压排泄口79系互相导通，使得来自该泄压孔77的剩余水压在碰触挡止块82后，必须被强迫先进入该回流缓冲环槽781后，才能再流入水压排泄口79中(如图23所示)，因而具有减少水流噪音之功效。
又如图24至图26所示，系本发明之第二实施例，其中，该泵头盖体70之水压排泄口79与进水口71间的连通管路100，系与该泵头盖体70一体成型而成。
权利要求
1.一种恒压式隔膜泵，其包括一马达；一上盖座，系位于该马达出力轴端部，其周缘置设有预定个螺孔；预定个摆轮，系枢设在该上盖座体中，可受到该马达出力轴驱动并转换呈轴向往复运动；一隔膜阀盖组，系罩设在该上盖座上，其顶面中央嵌设有一高压阀门，而在该高压阀门的周围底面上则嵌设有预定个低压阀门；及一泵头盖体，其外缘面上相对应之两端各设有一进水口及一出水口，于其内缘面的底部环设有一阶状槽，且其内缘面中央朝向该阶状槽凸设有一圆环槽，该圆环槽的槽壁面上穿设有一与出水口相导通的出水孔，且其顶端部压掣抵贴于该隔膜阀盖组之高压阀门外围缘面上，而在该圆环槽的内壁面与该隔膜阀盖组之间形成一高压水室，于圆环槽之外缘面与泵头盖体之内缘面间则形成预定个低压水室，另该泵头盖体的外部侧缘面上朝其内部该圆环槽方向凹设有一调压凹槽，其底面中央再朝该圆环槽贯穿设有一泄压孔，且近该调压凹槽底面处的侧壁面上朝向泵头盖体顶部面贯穿设有一水压排泄口，又于该调压凹槽内容置有一调节螺丝，再于该调节螺丝的末端依序各设有一压缩弹簧及一挡止块，其特征在于该泵头盖体的水压排泄口与进水口之间接设有一连通管路，使由该泵头盖体内的高压水室、水压排泄口、连通管路、进水口及低压水室构成一泄压封闭循环水流回路。
2.根据权利要求1所述的一种恒压式隔膜泵，其特征在于，该连通管路系为具有挠性的可弯曲管。
3.根据权利要求1所述的一种恒压式隔膜泵，其特征在于，该位于调压凹槽底面与泄压孔相交会外之周围，更环设有一以泄压孔为中心轴的回流缓冲环槽，且该回流缓冲环槽的侧向槽壁面与该水压排泄口系互相导通。
4.根据权利要求1所述的一种恒压式隔膜泵，其特征在于，该连通管路系与该泵头盖体为一体成型而成者。
5.根据权利要求2所述的一种恒压式隔膜泵，其特征在于，该连通管路与该进水口之间系由一三通管作相互螺接。
全文摘要
本发明是提供一种恒压式隔膜泵，主要是在其泵头盖体之水压排泄口与进水口之间接设有一连通管路，使得来自泵头盖体内高压水室的多余水压，能依序先由该水压排泄口排放至高压水室之外，再经由该连通管路到达泵头盖体的进水口后，而直接进入泵头盖体内之低压水室中，以构成一个由泵头盖体内的高压水室、水压排泄口、连通管路、进水口及低压水室所形成之泄压封闭循环水流回路，除具有提供恒定之稳定制水压力外，更完全回收多余水压所排放之水量而不浪费水资源，并同时兼具低工作噪音与低耗电等多重效益。
文档编号F04B49/08GK101050763SQ20061010408
公开日2007年10月10日 申请日期2006年8月3日 优先权日2006年4月3日
发明者徐兆火 申请人:徐兆火, 蔡应麟