止泄环不会对阀座施予正向力的阀门的制作方法
【专利摘要】一种止泄环不会对阀座施予正向力的阀门，包含：一阀体，具一阀室；一阀座容置于阀室；一阀件，设于阀室，其外缘顶抵阀座，轴向设一轴孔，一阀杆穿过其中；一止泄环，为一O形环，沿径向的外环面呈凸弧状，容置于阀件的外侧而顶抵阀座，径向对称于通过止泄环中心的轴线；阀座的内缘环面的一环形带状区域其形状对等止泄环外缘的运动轨迹所扫出的轨迹面。启动阀杆而转动阀件时，止泄环的外缘以切线方向切过阀座，两者间没有正向力，不会对阀座产生挤压推抵，当有异物卡在阀座上时，能将异物排出。因止泄环完全对称当止泄环与阀座间存在微小的空隙而无法完全止漏时，可将止泄环旋转一定角度获得较佳的止漏点，且安装时没有对位的问题。
【专利说明】止泄环不会对阀座施予正向力的阀门
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型是有关于阀体，尤其是一种止泄环不会对阀座施予正向力的阀门。
【背景技术】
[0002]现有技术中一蝶阀，该蝶阀包含由一延径向穿越的轴孔，以供一驱动转轴插入并借以驱动该蝶阀转动，以开启或关闭该阀门为三偏心轴的设计。如图9所示,显示现有技术中的三偏心阀，其中该阀包含:一阀体1’，该阀体具有一阀室10’ ； 一阀杆2’，该阀杆穿透过该阀体I’。一阀座30’，该阀座容置于该阀室10’内。一止泄环32’，该止泄环32’为一O形环，该止泄环32’的径向截面两端呈不相对称的状态。一阀件31’，该阀件31’设置于该阀座30’上，该阀件31’的轴向设有一轴孔310’，该轴孔用于让该阀杆穿透过其中，以控制该阀件31’的开启及关闭。
[0003]其中该止泄机构为一三偏心的设置；所谓的三偏心即指:该转轴的轴心偏离该阀体横截面上下两端所构成的中心线(请参考图3B所示)，所以构成第一偏心(A)。该阀体的轴向中心线偏离该管路的中心线，所以构成第二偏心(B)，该阀体两边的侧缘所构成的椎体不为正角锥体，而是其顶端偏向一边的偏心锥体。其中该锥体的两边与管路的轴向皆不平行，所以构成第三偏心(C)。现有技术中该锥体的一边与管路的轴向平行，因此止泄环必须依照其角度不同而加工出能够相互契合的角度，且当该止泄环一经转动，此时角度不再契合时，将会有泄漏的可能性。
[0004]在现有技术中，上述阀座配合此三偏心的设计，阀座的内缘的斜度必须符合上述偏心锥体的斜度，也就是如图所示，阀座的内缘上方具有一斜度；而阀座的内缘的下方则呈水平；且此两斜度正好与该正角锥体的斜度相符合。而整个内缘的斜度则由上方向下方依序呈连续性的改变。
[0005]由于上述正角锥体的设计，为了达到止泄环可以完全密封该阀体，环状的止泄环相对于其轴心必须形成径向的圆形不对称的型态，已使得圆形不对称的止泄环安装在阀体外缘而顶撑该阀座时，此一止泄环的边缘可以其不同位置紧贴在该阀座的内缘，而形成完全密封的形式。因为该止泄环为相对于其轴心形成的径向的圆形不对称，所以在制造上相当困难，而且安装时并会存在方向性的问题，该止泄环必须以设定的方位嵌入该阀体中。但当止泄环滑动时，即会破坏该水封。再者如图8所示因为该止泄环32’的外环面并不是对称，再者其底面的外环面为直线，所以在转动阀件时必定会对阀件产生摩擦力外的正向力而挤压推抵阀座面，长久之后将令阀座扭曲变形，而使得整个阀体产生变动。如果该止泄环32’被杂质卡位或有微变形时即必须更换新的止泄环。操作上相当不便也提高使用成本。
实用新型内容
[0006]所以本实用新型的目的是为解决上述现有技术上的问题，本实用新型中提出一种止泄环不会对阀座施予正向力的阀门，当启动阀杆而转动阀件时，该止泄环的外缘将会以切线方向，切过该阀座，所以两者之间只有摩擦力没有正向力，而不会对阀座产生挤压推抵的作用，当有异物卡位在阀座上时，因为止泄环沿着切线方向将异物排出整个阀门。因为止泄环为完全对称的，纵使因为止泄环与阀座之间存在微小的空隙而无法完全止漏时，可以将止泄环旋转角度，以获得较佳的止漏点。因为止泄环32为完全对称的，所以在安装时没有对位的问题。
[0007]为达到上述目的本实用新型提出的主要技术方案是:
[0008]一种止泄环不会对阀座施予正向力的阀门，包含:
[0009]一阀体，该阀体具有一阀室；一阀座容置于该阀室内；该阀座呈圆环状，而该阀座的径向截面呈梯形；
[0010]一阀件，该阀件设置于该阀室内并通过该阀件的开启及关闭管制通过流体的流量，其外缘顶抵该阀座，该阀件的轴向设有一轴孔，一阀杆穿透过该轴孔并控制该阀件的开启及关闭；
[0011]一止泄环，该止泄环为一对称于圆心的O形环，且该止泄环沿径向的外环面呈凸弧状，容置于该阀件的外侧而顶抵在阀座，该止泄环的径向对称于通过该止泄环中心的轴线.[0012]其中该阀座的内缘环面的一环形带状区域其形状对等该止泄环最外缘的运动轨迹所扫出的轨迹面，且该轨迹面的环状部分等于该阀座的内缘环面的该环形带状区域的型状，当阀件随阀杆的转动而转动时，该止泄环的外缘以切线方向切过该阀座且两者之间只有摩擦力没有正向力，且止泄环沿着切线方向运动时不挤压卡在阀座上的异物并将其排出整个阀门。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014]本实用新型的阀门，当该阀杆转动而驱动止泄环时，该止泄环的外缘正好切过该环形带状区域，即在切过止泄环时并不会对该阀座施予正向力，因此不会推动该阀座，所以止泄环接触阀座时产生极佳的密封性。
[0015]本实用新型上述特性尤其适用于具对称的止泄环的三偏心阀，由偏心锥体的设计使得环状的止泄环可以是相对于其轴心形成径向的圆形对称。即此一圆形对称的结构当该止泄环安装在阀体外缘而顶撑该阀座时，此一止泄环的边缘可以其不同位置紧贴在该阀座的内缘，而形成完全密封的形式。因为该止泄环为相对于其轴心形成的径向的圆形对称，所以在制造上相当简单，而且安装时并不会有方向性的问题，该止泄环可以任一方向直接嵌入该阀体中。即使当止泄环滑动时，仍可达到密封的目的。
[0016]由下文的说明可更进一步了解本实用新型的特征及其优点，阅读时并请参考附图。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1A显示本实用新型的阀门的分解图。
[0018]图1B显示本实用新型的阀件的切面图。
[0019]图1C显示本实用新型的止泄环的切面图。
[0020]图1D显示本实用新型的内侧盖体的切面图。
[0021]图2显示本实用新型的阀门组合后的立体图。
[0022]图3A显示本实用新型的阀门的剖视图。[0023]图3B显示本实用新型的阀门的另一剖视图。
[0024]图4显示本实用新型的阀体的横切面剖视图。
[0025]图5A及5B显示本实用新型的阀体的止泄环的剖视图及立体图。
[0026]图6A及6B显示本实用新型的该阀门组合后的剖视图及立体剖视图。
[0027]图7A显示本实用新型的止泄环的转动轨迹及阀座的示意图。
[0028]图7B显示本实用新型的止泄环排除异物示意图。
[0029]图7C显示现有技术中的止泄环挤压阀座示意图。
[0030]图8显示现有技术中的止泄环示意图。
[0031]图9显示现有技术的阀门的剖视图。
[0032]图10显示本实用新型的阀体的部分分解图，其中显示一对称的止泄环。
[0033]【主要元件符号说明】
[0034]I 阀体
[0035]10 阀室
[0036]11 阶梯
[0037]2 阀杆
[0038]30 阀座
[0039]31 阀件
[0040]310 轴孔
[0041]311 阶梯形态
[0042]313 凹沟
[0043]315 表面
[0044]32 止泄环
[0045]33 止水垫圈
[0046]34 封环
[0047]4侧盖体
[0048]40 螺丝
[0049]41 阶梯
[0050]5外侧盖体
[0051]50 螺丝。
【具体实施方式】
[0052]兹谨就本实用新型的结构组成，及所能产生的功效与优点，配合图式，举本实用新型的一较佳实施例详细说明如下。
[0053]请参考图1A，IB, 1C，ID至图6A、图6B所示，显示本实用新型的止泄环不会对阀座施予正向力的阀门(三偏心阀)，包含下列元件:
[0054]一阀体1，该阀体的内环壁形成一阀室10 ;阀体I的外环形如一阶梯11 (请参考图1B)。一阀座30容置于该阀室10内；该阀座略呈圆环状，而该阀座的径向截面呈梯形。本实用新型中该阀座为可拆卸的结构。
[0055]一阀杆2，该阀杆穿透过该阀体1，该阀杆顶端可连接一阀操作器(图中未示)，用于驱动该阀体旋转，以使得该阀体可以选择性的开启或关闭管径通孔。
[0056]一阀件31，该阀件31设置于该阀座30内部，该阀件31的轴向设有一轴孔310，该轴孔310用于让该阀杆2穿透过其中，以控制该阀件31的开启及关闭，该阀件31的开启及关闭可以管制通过流体的流量；其中该阀件31的外缘呈阶梯形态311，而靠近外缘处的阶梯形态311的表面315上形成一凹沟313 (参考图1C)。
[0057]一内侧盖体4，该侧盖体4管径大小对应于该阀件31的管径通孔的大小，该内侧盖体4的一面上设有数个螺孔，该内侧盖体4使用数枝螺丝40，穿过该些螺孔，锁固在该管径通孔的一侧上。如图1D所示，其中该内侧盖体4的外环形成一阶梯41。
[0058]一外侧盖体5，该外侧盖体5管径大小对应于该阀体I的管径通孔的大小，该外侧盖体5的一面上设有数个螺孔，该外侧盖体5使用数枝螺丝50，穿过该些螺孔，锁固在该管径通孔的一侧上。
[0059]一止泄机构3，该止泄机构包含(请参考图1A):
[0060]一止泄环32 (请参考图5A及5B)，该止泄环32为一 O形环，容置于该阀件31的外侧的外缘的阶梯形态311处而顶抵该阀座30，该止泄环32的径向对称于通过该止泄环32中心的轴线，该止泄环32顶部略呈圆弧状。
[0061]其中该止泄环为硅胶环或石墨或PTEF材质所构成的环圈，依据本实用新型的设计(将于下文中说明)，该呈对称形态的止泄环32可接触到该阀座30的任一点而达到密封止泄的作用，且能够均匀分布受力。
[0062]一止水垫圈33，该止水垫圈33为一圆环，该止水垫圈33位于该阀件31的阶梯形态311的表面315上形成的凹沟313内(请参考图3A及3B)，并介于该阀件31与该止泄环32之间。止水垫圈33—般由金属材质所构成。当止水垫圈33变形时，因为该止泄环32具有较佳的弹性，可以补偿该止水垫圈33变形时所产生的空隙，所以可提供相当良好的水封。
[0063]一封环34,该封环34为一圆环其圆环的侧边有一缺口，该封环34位于该阀体I外环的该阶梯11的一凹沟内，并介于该阀体I与该外侧盖体5之间。该封环34 —般由金属材质构成。
[0064]其中本实用新型的该止泄机构为一三偏心的设置；所谓的三偏心即指:
[0065]该阀件31沿径向的纵方向的轴心线P偏离该阀体I横截面上下两端所构成的中心线P’ (请参考图3A所示)，而使得该轴心线P与该中心线P’之间存在一间距A，此为第
一偏心。
[0066]该阀件31的轴向中心线Q偏离该阀体I的阀室的中心线Q’，而使得该轴向中心线Q与该阀体I的中心线Q’之间存在一间隙B，所以构成第二偏心。
[0067]如图3B所示，该阀件31形成不对称的锥形，其中上下两边的侧缘所形成的两延伸线R、R’不对称，而是上方侧缘的延伸线R相对于该阀件31的中心线的斜率(取绝对值)大于下方侧缘延伸线R’相对于该阀件31的中心线的斜率(取绝对值)，如图3B所示，将该两倾斜线R、R’往左方延伸呈一交点I。其中交点I与该阀体I的中心线Q’之间的距离d不大于阀件的半径。如此构成第三偏心。
[0068]在本实用新型的设计中，与现有技术所不同的是阀件所构成的椎体不为正角锥体，而是其顶端偏向一边的偏心锥体。该偏心锥体的顶点的偏向与该阀件的轴向中心线Q偏离该阀体I的中心线Q’的偏向相同。其中该锥体的两边与管路的轴向皆不平行，即该两倾斜线均不与阀件31的中心线平行。
[0069]如图5所示，但在本实用新型中，该止泄环32可以是一对称于通过圆心的轴的环，所以制程相当简易。请参考图8其中显示现有技术中的止泄环32’为一不对称的环，此类型的环在制造上相当的困难，因为每一个角度的弧度必须依照设计的规格制造。另外，本实用新型中的该止泄环32因为是对称的结构，所以当将该止泄环32套设到该阀件31然后再安装到该阀体I内侧时，并不需要精准对位，所以安装工作相当简单。主要是因为本实用新型的该止泄环32可以应用其外周的不同轴向位置仍可紧密的接触到该阀体I的内缘，达到密封的目的。可是相对于图8的现有技术的结构，因为其止泄环32’并不对称，所以在安装时，必须精准对位，位置一有偏差，则有泄漏的可能。另一方面，当本实用新型的阀在使用时，当有外物淤积在该止泄环32及该阀体I内侧之间时，本实用新型可借助调整该止泄环32的角度，而排除该淤积物，达到密封的目的。可是现有技术的结构，因为必须精准定位，其止泄环32’无法转动。
[0070]再者止泄环32’必须依照其角度不同而加工出能够相互契合的角度，且当该止泄环32’一经转动，此时角度不再契合时，将会有泄漏的可能性。本实用新型所设计出的止泄环32其弧度较缓，所以在加工上，可应用电脑设计轻易制造出来。不像现有技术中的止泄环无法应用电脑设计而必须人工制造，相当耗时且成本高。
[0071]上述阀座30配合此三偏心的设计，阀座30的内缘的斜度必须符合上述偏心锥体的斜度，也就是如图所示，阀座30的内缘上方具有一较缓的斜度；而阀座30的内缘的下方具有一较陡的斜度；且此两斜度正好与该偏心锥体的斜度相符合。而整个内缘的斜度则由上方向下方依序呈连续性的改变。
[0072]由于上述偏心锥体的设计使得环状的止泄环32可以是相对于其轴心形成径向的圆形对称。即此一圆形对称的结构当该止泄环32安装在阀体I外缘而顶撑该阀座30时，此一止泄环32的边缘可以其不同位置紧贴在该阀座30的内缘，而形成完全密封的形式。因为该止泄环32为相对于其轴心形成的径向的圆形对称，所以在制造上相当简单，而且安装时并不会有方向性的问题，该止泄环32可以以任一方向直接嵌入该阀体I中。即时当止泄环32滑动时，仍可达到密封的目的。
[0073]另外，本实用新型的另一项特征为该阀座30的内缘环面的一环形带状区域其型状对等该止泄环32最外缘的运动轨迹(如图7A所示)所扫出的轨迹面a，亦即当该阀杆2转动而驱动止泄环32时，该止泄环32的最外缘正好切过该环形带状区域，即在切过止泄环32时并不会对该阀座30施予正向力，因此不会推动该阀座30。此一设计有助于止泄环32接触阀座30时产生极佳的密封性。
[0074]当该阀杆2转动时该止泄环32将以该阀杆2的径向方向为转动轴而转动，所以该止泄环32的外缘不同位置点其运动轨迹将因转动半径不同而改变，因此本实用新型阀座30的内缘面将依该止泄环32上不同位置点做连续性的改变以适合整体该止泄环32的运动轨迹面a。
[0075]本实用新型的上述设计可以产生下列两项优点:
[0076](I)当启动阀杆2而转动阀件31时，该止泄环32的外缘将会以切线方向，切过该阀座，所以两者之间只有摩擦力没有正向力，而不会对阀座30产生挤压推抵的作用(长久会造成阀座30的损坏及阀体I的偏移)。如图7B所示，当有异物卡位在阀座30上时，因为止泄环32以切线方向行进，所以不会对该异物施予向阀座30挤压的力量，而是沿着切线方向将异物排出整个阀门。
[0077]反观如图7C所示，其为现有技术的三偏阀结构的作用图，其中因为该止泄环32’的外环面并不是对称，再者其底面的外环面为直线，所以在转动阀件31’时必定会对阀座30’产生摩擦力及正向力而挤压异物向阀座30’面移动，因此无法排除异物。长久以后，不只异物会卡在阀座30’上甚至会破坏阀体。
[0078](2)如图10所示，因为止泄环32为完全对称的，纵使因为止泄环32与阀座30之间存在微小的空隙而无法完全止漏时，可以将止泄环32旋转角度，以获得较佳的止漏点。因为止泄环32为完全对称的，所以在安装时没有对位的问题。
[0079]但是在现有技术中，因为该止泄环32’为不对称，安装时必须精确对位，安装后即无法转动。如果该止泄环32’被杂质卡位或有微变形时即必须更换新的止泄环32’。操作上相当不便也提高使用成本。
[0080]综上所述，本实用新型人性化的体贴设计，相当符合实际需求。其具体改进现有缺失，相较于现有技术明显具有突破性的进步优点，确实具有功效的增进，且非易于达成。本实用新型未曾公开或揭露于国内与国外的文献与市场上，已符合专利法规定。
[0081]上列详细说明是针对本实用新型的一可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施或变更，均应包含于本实用新型的专利范围中。
【权利要求】
1.一种止泄环不会对阀座施予正向力的阀门，其特征在于包含: 一阀体(1)，该阀体(I)具有一阀室(10);—阀座(30)容置于该阀室(10)内；该阀座(30)呈圆环状，而该阀座(30)的径向截面呈梯形； 一阀件(31)，该阀件(31)设置于该阀室(10)内并通过该阀件(31)的开启及关闭管制通过流体的流量，其外缘顶抵该阀座(30)，该阀件(31)的轴向设有一轴孔(310)，一阀杆(2)穿透过该轴孔(310)并控制该阀件(31)的开启及关闭； 一止泄环(32)，该止泄环(32)为一对称于圆心的O形环，且该止泄环(32)沿径向的外环面呈凸弧状，容置于该阀件(31)的外侧而顶抵在阀座(30)，该止泄环(32)的径向对称于通过该止泄环(32)中心的轴线； 其中该阀座(30)的内缘环面的一环形带状区域其形状对等该止泄环(32)最外缘的运动轨迹所扫出的轨迹面，且该轨迹面的环状部分等于该阀座(30)的内缘环面的该环形带状区域的型状，当阀件(31)随阀杆(2)的转动而转动时，该止泄环(32)的外缘以切线方向切过该阀座(30)且两者之间只有摩擦力没有正向力，且止泄环(32)沿着切线方向运动时不挤压卡在阀座(30)上的异物并将其排出整个阀门。
2.如权利要求1所述的止泄环不会对阀座施予正向力的阀门，其特征在于:该阀门为一三偏心的阀门，其阀件(31)形成不对称的锥形，其中上下两边的侧缘所形成的两延伸线(R、R’ )不对称，上方侧缘的延伸线(R)相对于该阀件(31)的中心线的斜率的绝对值大于下方侧缘延伸线(R’ )相对于该阀件(31)的中心线的斜率的绝对值，该两倾斜线(R、R’ )延伸形成有一交点(I)，该交点(I)与该阀体(I)的中心线(Q’ )之间的距离不大于阀件(31)的半径。
3.如权利要求2所述的止泄环不会对阀座施予正向力的阀门，其特征在于:该阀件(31)中心部位突伸一环，而靠近外缘处设有一凹沟(313);—止水垫圈(33)位于该阀件(31)的凹沟(313)内，并介于该阀件(31)与该止泄环(32)之间。
4.如权利要求2所述的止泄环不会对阀座施予正向力的阀门，其特征在于:该阀件(31)沿径向的纵方向转轴的轴心线(P)偏离该阀体(I)横截面上下两端所构成的中心线(P’)，且该轴心线(P)与该中心线(P’ )之间存在一间距(A)而构成一偏心；且 该阀件(31)的轴向中心线(Q)偏离该阀体(I)的中心线(Q’)，且该轴向中心线(Q)与该阀体的中心线(Q’ )之间存在一间隙(B)而构成另一偏心。
5.如权利要求2所述的止泄环不会对阀座施予正向力的阀门，其特征在于:该止泄环(32)为硅胶或石墨或PTEF材质所构成的环圈，该止泄环(32)的顶部抵住该阀座(30)，该止泄环(32)接触到该阀座的任一点并均匀分布受力。
【文档编号】F16K1/36GK203770681SQ201420063382
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月12日 优先权日:2014年2月12日
【发明者】范义明 申请人:进典工业股份有限公司