专利名称：反馈调节压差式水压机流量的控制阀的制作方法
技术领域：
本发明属于给水系统用辅助装置，特别是一种反馈调节压差式水压机流量的控制阀。
现今建筑物所采用的供水系统中，为了避免自来水管路压力过低或过高，从而导致水龙头出水时产生水流断断续续或水流突然急速喷出的情形，大多于供水管路上装设用以稳定水压的水压机，藉由水压机维持供水管路的水压保持在一定范围内。
习用的用以控制水压的水压机依照其控制方式的不同，大致上可分为以变频器搭配的变频式电机的恒压水压机及以压力开关控制水压机启动停止的压差式水压机。
压差式水压机包括水压机、设置在水压机出口管路的压力开关及储压筒。藉由压力开关感测出口管路的水压，且可设定压力范围。当用户用水使得供水管路压力降低到该压力开关设定压力范围的下限时，藉由压力开关控制该水压机启动，以补充供水管路的水压；而当供水管压力上升后，藉由压力开关控制该水压机停止运转，以使供水管路的水压不会继续上升。储压筒系用于在水压机启动时，储存水压；而当水压机停止运转后，藉由储压筒储存的压力补充供水管路流失的水量，以使得水压机停止运转后，供水管路的压力不会下降过快，以减少水压机启动的频率。
变频式恒压水压机包括水压机、转速可变的变频式电机、侦测供水管路压力的压力感测开关及变频器。藉由变频器依据压力感测开关测到的水压大小，控制水压机电机转速升降，以保持供水管路水压稳定。
习用的压差式水压机与变频式水压机相比较，由于压差式水压机的电机转速为固定不变，系单纯利用压力开关控制水压机电机的启动或停止来调节水压，因此，如果水压机的出水量大于供水管路的用水需求量时，将会使得供水管路的压力上升速度过快，水压机启动后，马上就停止运转，导致水压机启动、停止的频率过于频繁，不但造成水压机耗电量过大，而且还会严重影响水压机的使用寿命。
同时，当水压机的出水量大于用水量时，将会使水压机所送出的水流阻塞在水压机的出口，使水压机出口压力上升，使水压运转时我负荷大幅度上升，而使得电机运转时耗电量大增。
因此，压差式水压机的理想设计应为水压机的出水流量相等于供水管路的出水量，以使得水压机启动后，供水管路的压力能够缓慢地上升，以避免水压机启动、停止频率过于频繁及电力消耗过大的情况。
但由于压差式水压机的电机转速固定，使其出水量无法改变，而一般公寓大厦的用水量会随着时间的不同而有极大的差异。因此供水系统设计者为了要满足尖峰时间的用水量，便必须要采用较大出水量的水压机。但是如此一为，当低峰时间用水量减少时，水压机的出水量便会远超过用户的用水量，因此无避免地会造成水压机运转浪费能源，且影响到水压机电机寿命的缺点，并使得用水压力不稳定。
而变频恒压式水压机，由于采用可变转速的变频式电机，因此，可在用水量小时，降低电机的转速；在用水量大时，提高电机转速。以使得水压机的出水量可随着供水管路的用水量大小而调整，从而能够避免水压机电机启动停止过于频繁的缺点。
但这种习用的变频恒压式水压机，由于必须使用构造复杂、价格昂贵的变频式电机及变频器，而且需要专业人员维护，因此，变频恒压式水压机虽然具有较为良好的功效，但其设备成本及操作维修的成本远大于压差式水压机，且其成本远非一般小型用户可以负担，因此，现今只有大型用户才会选择使用恒压变频式水压机。
本发明的目的是提供一种结构简单、设备成本低、操作维修方便、使用性能好、节省能源及延长水压机使用寿命的反馈调节压差式水压机流量的控制阀。
本发明包括本体、控制件、弹性元件及连接于弹性元件的弹性调整元件；本体上部中央为构成圆筒状空室的套管，本体下部两侧设有由与空室连通的流道连通的入口及出口；控制件滑动设置于本体空室内，并使其顶面低于接口的高度，弹性元件设置于控制件顶面与空室内顶面之间；弹性调整元件为滑动套设于本体套管上的滑动盖。
其中本体套管外设有环槽；为滑动盖的调整元件上设有接口，并于接口顶端朝下延设上挂钩，调整元件底端设数个轴向弹性切槽，并于底端内周设有与本体套管环槽卡合的卡榫。
本发明还包括固定元件；为滑动盖的调整元件底端外周设有外螺纹；固定元件设有与调整元件外螺纹螺合以束紧调整元件底端的内螺纹。
由于本发明包括本体、控制件、弹性元件及连接于弹性元件的弹性调整元件；本体上部中央为构成圆筒状空室的套管，本体下部两侧设有由与空室连通的流道连通的入口及出口；控制件滑动设置于本体空室内，并使其顶面低于接口的高度，弹性元件设置于控制件顶面与空室内顶面之间；弹性调整元件为滑动套设于本体套管上的滑动盖。
组装时，将本发明用于包括电机、水泵、进水管、供水管路、储压筒、压力开关及逆止阀的压差式水压机中时。本发明设置在水泵的进水管上，以使得水流流过本发明以后，再流入该水泵的入口。运行时，本发明可以受水压机水泵出口端压力变化控制，而随着供水管路的压力变化而改变通过水流的流量，藉以使水泵的进水量与出水量可以随着供水管路的用水量而调整。当供水管路的用水量大而使供水管路压力下降时，本发明的流量系可以加大，而使水泵的进水量增加；当用水量少时，本发明的流量系可以减少，而使得水泵的进水量减少，因此而使得水泵的出水量也随着减少；当本发明与不同规格及扬程水压机配合使用而需调整弹性元件的弹性系数时，使调整元件沿本体套管向上(或向下)移动，调长(或调短)弹性元件的长度，以增大(或减小)弹性元件的弹性系数，当弹性元件的弹性系数调整至所需值时，将调整元件及弹性元件固定于调定位置，不仅结构简单、设备成本低、操作维修方便，而且使用性能好、节省能源及延长水压机使用寿命，从而达到本发明的目的。
图1、为本发明结构示意剖视图。
图2、为本发明动作示意图。
图3、为图2中A向视图。
图4、为组装有本发明的压差式水压机结构示意图。
图5、本发明中调整元件调整弹性元件弹性系数动作示意图。
下面结合附图对本发明进一步详细阐述。
如图4所示，本发明30用于包括电机11、水泵12、进水管13、供水管路14、储压筒20、压力开关21及逆止阀60的压差式水压机10中。水泵12由电机11驱动，水泵12的进水口及出水口分别与进水管13及供水管路14连接。储压筒20设置在供水管路14上，系可于水压机10启动时，让水流进入到储压筒20内，而于水压机10停止运转时，籍由该储压筒20储存的水压补充供水管路14流失的水量，以使得水压机10停止运转后，供水管路14的水压不会立刻下降，避免水压机10停止运转后又必须要立刻启动。
压力开21关设置在供水管路14上，藉由压力开关21感测供水管路14的水压，并且控制该水压机10电机11的的启动与停止。
本发明30设置在水泵12的进水管13上，以使得水流流过本发明30以后，再流入该水泵12的入口。如图4所示，本发明30具有与连接口座37连接的连接管50，连接管50的另一端设有与供水管路14连通的压力出口22，因此使得供水管路14的水压可以被导引入本发明30中。
本发明30的主要技术特征系在于可以受水压机10水泵12出口端压力变化控制，而随着供水管路14的压力变化而改变通过水流的流量，藉以使水泵12的进水量与出水量可以随着供水管路14的用水量而调整。当供水管路14的用水量大而使供水管路14压力下降时，本发明30的流量系可以加大，而使水泵12的进水量增加；当用水量少时，本发明的流量系可以减少，而使得水泵12的进水量减少，因此而使得水泵12的出水量也随着减少，且压力开关21感测到的水压也可以平缓地上升，使电机11启动停止的动作平稳，以避免电机11起动频繁的状况。
如图1所示，本发明30包括本体31、控制件40、为拉伸弹簧的弹性元件42、调整元件70、固定元件80、塞体45及连接口座37。
本体31为中空管体，其上部中央为构成圆筒状空室32的套管33，套管外设有环槽331，并于空室32上方内周壁设有定位环321，本体31下部两侧设有由与空室32连通的流道39连通的入口34及出口35。
控制件40外周与本体31空室32相对应，其外周套设有至少一个密封环41，控制件40中央设有通孔44。如图3所示，控制件40底部设置若干沟槽47。
调整元件70用于调整弹性元件42的弹性系数，其为可上、下滑动套装在本体31套管33外的滑动盖，其上设有接口71，并于接口71顶端朝下延设上挂钩43，调整元件70底端设数个轴向弹性切槽72，并于底端内、外周分别设有与本体31套管33环槽331卡合的卡榫73及外螺纹74。
固定元件80设有与调整元件70底端外螺纹74螺合的内螺纹81。
塞体45上设有下挂钩46。
控制件40滑动设置于本体31套管33构成的空室32内，并使其顶面低于设置于调整元件70上接口71的高度，藉由密封环41与空室32内周壁紧密接触，调整元件70滑动套装于本体31的套管33外，以使得空室32上端形成封闭状态，塞体45设置于控制件40通孔44底端，连接口座37设置于调整元件70的接口71上，为拉伸弹簧的弹性元件42置于控制件40通孔44内，其上、下端分别与上、下挂钩43、46连接，固定元件80螺装在调整元件70底端外周的外螺纹74上，藉由其底端弹性切槽72束紧其底端，使其底端内周卡榫73卡合于本体31套管33环槽331内。调整元件70上的接口71经连接口座37与连接于供水管路14的连接管50连接，用以将储压筒20及供水管路14的压力导入本体31的空室32内，本体31以其下端入口34及出口35连接于水泵12进水管13上，使水流经入口34、流道39及出口35流入水泵12。
逆止阀60设置于本发明30的入口34侧进水管13上，以用于防止供水管路14及本发明30内水流逆流及延长密封环41的使用寿命。
如图2所示，供水管路14的压力进入空室32后，可推动控制件40朝下方移动，藉由位于控制件40与空室32内顶面之间的为拉伸弹簧的弹性元件42，对控制件40产生与水压方向相反的弹性作用力，并带动控制件40产生与其承受水压方向相反的位移。因此，当供水管路14的水压大于为拉伸弹簧的弹性元件42的拉伸弹力时，便可使控制件40在水压推动下产生向下的位移，而当供水管路14的水压下降时，控制件40在为拉伸弹簧的弹性元件42拉伸弹力作用下向上移动。
如图1、图2所示，控制件40交互承受供水管路14内水压及为拉伸弹簧的弹性元件42拉伸弹力的作用，而于本体31空室32内作上、下往复位移，且其底端系可伸出连通入、出口34、35的流道39，而使流道39受到不同程度的遮蔽。如图2所示，当供水管路14的压力增加时，控制件40受到水压的推动，伸入流道39中，使水流通过的截面积缩小，而使水泵12的进水量减少。同时，如图1所示，当供水管路14的压力较小时，为拉伸弹簧的弹性元件42的拉伸弹力大于供水管路14的压力，控制件40在为拉伸弹簧的弹性元件42拉伸弹力作用下，向上移动，减少流道39受控制件40遮蔽的程度，因此，使水流通过的截面积加大，而使水泵12的进水量增加。而且藉由本体31空室32内周壁的定位环321限制控制件40于空室32内向上移动的最高位置。
如图3所示，藉由控制件40底部设置的若干沟槽47，使控制件40与本体31内底部接触时，仍可有少量水流自入口34经沟槽47流至出口35，以防止水泵12因吸不到水而造成空蚀。
如图4所示，藉由设置于本发明30的入口34侧进水管13上的逆止阀60，防止供水管路14及本发明30内水流逆流。
本发明30是否可以达成有效控制水泵12进水量与供水管路14用水量相互均衡功效的主要关键，系在于用以推动控制件40的为拉伸弹簧的弹性元件42的弹力大小是否能够与储压筒20及供水管路14的压力适当地配合，而使得在各种不同用水量状态下，控制件40在本体31空室32内皆可以产生适当位移量，移动到合适的高度位置，以调节连通本体31入口34及出口35的流道39的开放面积，以使水泵12的进水量与供水管路14上的用水量相互配合。而因各种规格的水压机扬程不同，所以其运转时的压力及流量状态皆不相同，因此，本发明30设置有一个用以调整为拉伸弹簧的弹性元件42弹性系数的调整元件70，以使本发明30可以配合各种规格及不同扬程的水压机使用。
如图1所示，当控制件40被水压向下推动时，为拉伸弹簧的弹性元件42受到拉伸而储蓄弹力。且如图5所示，当本发明30与不同规格及扬程水压机配合使用而需调整弹性元件42的弹性系数时，旋松螺装在调整元件70底端的固定元件80，藉由调整元件70底端弹性切槽72，使其底端朝外弹性展开，其内周卡榫73与本体31套管33环槽331脱离，便可使为滑动盖的调整元件70沿本体31套管33向上(或向下)移动，调长(或调短)上端连接于调整元件70接口71顶端朝下延设的上挂钩43上的为拉伸弹簧的弹性元件42的长度，以增大(或减小)为拉伸弹簧的弹性元件42的弹性系数，当弹性元件42的弹性系数调整至所需值时，以固定元件80螺装于调整元件70底端的外螺纹74上，藉由调整元件42底端的弹性切槽72，束紧调整元件70底端，使其内周卡榫73卡合于本体31套管33外周的环槽331上，将调整元件70及弹性元件42固定于调定位置，以适应于水压机的各种扬程、压力的设定。
本发明30藉由以上元件组合，系可藉由本发明30控制水泵12进水量的大小，而使水泵12的排水量可与供水管路14的用水量相互配合。其主要优点如下1、当用水量小，或水压机10出水量大于用水量时，藉由本发明30控制减少水泵12的进水量，以使水泵12的出水量与用水量相适应，使供水管路14的水压不会急速上升，因此，水压机10能够保持稳定运转状态，降低水压机10启动、停止的频率，达到节省能源、延长水压机10使用寿命的功效。反之，当用水量大，或水压机10出水量小于用水量时，本发明30则能够增加水泵12的进水量，提高水泵12的出水量，以维持供水管路14的水压稳定。
2、当用水量小时，水泵12的进水量与出水量随之减小，因此使得水泵12能够维持在低负载状态运转，而且水泵12的出口端水压不会上升而增加水泵12的负担，因此能有效地节省能源。
3、藉由本发明30的技术手段，系可以使得压差式水压机10也能够达到接近于变频恒压式水压机的功效，因此，能以成本较为低廉的压差式水压机取代价格昂贵的变频恒压式水压机，可大幅度节省供水系统的设备及维修成本。因此，不论在用水尖峰或低峰时期，本发明30皆可以将水压机10水泵12的出水量控制在与供水管路14的用水量平衡的状态，避免水压机10出水量超过供水管路14的用水量，导致水压机10启动之后供水管路14的压力上升过快，而使得水泵12启动、停止频率过快的情形发生，所以能够有效达到节省能源、延长水压机10使用寿命的目的。
权利要求
1.一种反馈调节压差式水压机流量的控制阀，它包括本体、控制件、弹性元件及连接于弹性元件的弹性调整元件；本体上部中央为构成圆筒状空室的套管，本体下部两侧设有由与空室连通的流道连通的入口及出口；控制件滑动设置于本体空室内，并使其顶面低于接口的高度，弹性元件设置于控制件顶面与空室内顶面之间；其特征在于所述的弹性调整元件为滑动套设于本体套管上的滑动盖。
2.根据权利要求1所述的反馈调节压差式水压机流量的控制阀，其特征在于所述的本体套管外设有环槽；为滑动盖的调整元件上设有接口，并于接口顶端朝下延设上挂钩，调整元件底端设数个轴向弹性切槽，并于底端内周设有与本体套管环槽卡合的卡榫。
3.根据权利要求1或2所述的反馈调节压差式水压机流量的控制阀，其特征在于在所述的调整元件外螺装有固定元件；为滑动盖的调整元件底端外周设有外螺纹；固定元件设有与调整元件外螺纹螺合以束紧调整元件底端的内螺纹。
全文摘要
一种反馈调节压差式水压机流量的控制阀。为提供一种设备成本低、操作维修方便、使用性能好的流量调节装置,提出本发明,它包括本体、控制件、弹性元件及调整元件;本体上部中央为构成圆筒状空室的套管,本体下部两侧设有由与空室连通的流道连通的入口及出口;控制件滑动设置于本体空室内,并使其顶面低于接口的高度,弹性元件设置于控制件顶面与空室内顶面之间;弹性调整元件为滑动套设于本体套管上的滑动盖。
文档编号F16K17/20GK1292470SQ9912172
公开日2001年4月25日 申请日期1999年10月8日 优先权日1999年10月8日
发明者沈锝桓 申请人:沈锝桓