專利名稱：具有保護單元的壓力儲水桶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力儲水桶，特別是涉及一種具有保護單元的壓力儲水桶。
技術(shù)背景
目前壓力儲水桶(Hydro-pneumatic pressure vessel)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)或住宅 的泵管路系統(tǒng)(pump piping system)，例如用于穩(wěn)定水壓及吸收水錘(water hammer)。
壓力儲水桶的基本構(gòu)造是在對接的第一桶體內(nèi)、第二桶體內(nèi)以一個橡膠制的隔膜 (elastic diaphragm)區(qū)隔為儲水腔及空氣加壓腔，且第一桶體內(nèi)、第二桶體內(nèi)分別設(shè)有與 儲水腔、空氣加壓腔連通的一個水接頭(waterfitting)及一個氣閥(gas valve)，現(xiàn)有壓 力儲水桶的構(gòu)造可參考專利文獻US4192350、US4351363、US4723577、US4784181等，其中 US4784181 的隔膜為內(nèi)膽型隔膜(bladder-type diaphragm)。
當水壓驟降，隔膜會被空氣加壓腔內(nèi)預(yù)儲氣壓快速朝水接頭擠壓，隔膜底部會被 擠入水接頭的水孔(water port)而受損，為了減緩此破壞，現(xiàn)有技術(shù)中揭露了一些解決方 案方案一例如專利文獻US4191250、US4351363在隔膜底部嵌入金屬塊，方案二例如專利 文獻US4723577增加隔膜底部的厚度，方案三如圖1所示，圖1是以往的一種壓力儲水桶及 多個小孔的剖視圖，其中水接頭101焊接在一鉆有多個小孔102的凸緣105，儲水腔103僅 以所述小孔102與水接頭101相通，試圖以該凸緣105未鉆孔部位阻擋隔膜104。
上述方案針對現(xiàn)有預(yù)儲氣壓在16kg/cm2以內(nèi)的壓力儲水桶都有不錯的效果，但是 近來超高建筑物愈來愈多，壓力儲水桶的應(yīng)用需求必須將預(yù)儲氣壓提高到25kg/cm2或更 高，上述方案均難以展現(xiàn)如同低壓應(yīng)用的效果，其中，方案一剛性(rigid)金屬塊與彈性橡 膠隔膜的結(jié)合更提前發(fā)生松動，方案二隔膜底部更提前被破壞，方案三隔膜104被擠進小 孔102遭切割。
由此可見，上述現(xiàn)有的壓力儲水桶在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而 亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道， 但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問 題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的具有保護單元的 壓力儲水桶，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。
有鑒于此，本發(fā)明針對超高壓應(yīng)用場合，提出一種可以避免隔膜受損以延長隔膜 使用年限的壓力儲水桶。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的壓力儲水桶存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的 具有保護單元的壓力儲水桶，所要解決的技術(shù)問題是使其可以避免隔膜受損以延長隔膜使 用年限，非常適于實用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的一種具有保護單元的壓力儲水桶，包含一個桶體單元，及一個接頭單元，該桶體單元包括一個儲水腔、一個空氣加壓腔，及一個分隔該儲水腔與該空氣加壓腔的隔膜，該接頭單元包 括一個設(shè)置于該桶體單元且連通該儲水腔的水接頭，該水接頭具有一個與該儲水腔連通的 水孔；其中該壓力儲水桶還包含一個保護單元，該保護單元包括一片位于該儲水腔中的保 護片，及一個連接該保護片及該水接頭的彈性連接件，該保護片尺寸足以遮擋該水接頭的 水孔，用以阻擋該隔膜被擠入該水孔中，該彈性連接件具有一個自由長度，該彈性連接件在 未被壓縮時使該保護片與該水孔保持間隔。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
較佳地，前述的具有保護單元的壓力儲水桶，其中所述的保護單元的彈性連接件 為彈簧，其中一端與該水接頭內(nèi)周面固定，另外一端與該保護片固定。
較佳地，前述的具有保護單元的壓力儲水桶，其中所述的彈性連接件為蝸形彈簧， 連接該水接頭的一端較寬且與該水接頭內(nèi)周面緊配合，連接于該保護片的一端較窄且與該 保護片通過一個扣件固定。
較佳地，前述的具有保護單元的壓力儲水桶，其中所述的水接頭還具有一個形成 于內(nèi)周面的擋止肩部，該彈性連接件較寬的一端抵于該擋止肩部。
較佳地，前述的具有保護單元的壓力儲水桶，其中所述的空氣加壓腔具有一個設(shè) 定壓力值，該彈性連接件具有一個略小于該設(shè)定壓力值的彈性系數(shù)。
較佳地，前述的具有保護單元的壓力儲水桶，其中所述的彈性系數(shù)與該設(shè)定壓力 值的比值為0. 9 0. 95。
較佳地，前述的具有保護單元的壓力儲水桶，其中所述的桶體單元還包括一個第 一桶體、一個與該第一桶體對接的第二桶體，及一個壓環(huán)，該隔膜設(shè)置于該第一桶體中，該 隔膜的邊緣由該壓環(huán)與該第一桶體內(nèi)周面共同夾制，該水接頭設(shè)置于該第一桶體。
較佳地，前述的具有保護單元的壓力儲水桶，其中所述的第一筒體具有一個用于 容納該保護片的凹槽。
較佳地，前述的具有保護單元的壓力儲水桶，其中所述的桶體單元還包括一個圍 繞界定一個開口的環(huán)形凸緣，該水接頭還具有一個圍繞該水孔的端板凸緣，該隔膜的邊緣 由該環(huán)形凸緣與該端板凸緣共同夾制，該保護單元的保護片尺寸小于該環(huán)形凸緣的開口。
較佳地，前述的具有保護單元的壓力儲水桶，其中所述的水接頭還具有一個形成 于該端板凸緣且用于容納該保護片的凹槽。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明 具有保護單元的壓力儲水桶至少具有下列優(yōu)點及有益效果當水壓驟降，本發(fā)明具有保護 單元的壓力儲水桶的隔膜快速朝水接頭收縮時，通過其保護片阻擋該隔膜直接撞擊并擠入 水孔中而破壞，確實能夠避免隔膜受損以延長其使用年限。
綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種具有保護單元的壓力儲水桶，其包含一個桶體單 元、一個接頭單元及一個保護單元，該桶體單元包括一個儲水腔、一個空氣加壓腔及一個隔 膜，該接頭單元包括一個水接頭，該保護單元包括一片位于該儲水腔中的保護片，及一個連 接該保護片及該水接頭的彈性連接件，該保護片尺寸足以遮擋該水接頭的一個水孔，該彈 性連接件具有一個自由長度，該彈性連接件在未被壓縮時使該保護片與水孔保持間隔，當 水壓驟降，該隔膜快速朝該水接頭收縮并壓抵該保護片，也就是該保護片阻擋于該隔膜與 該水接頭間，阻擋該隔膜直接撞擊并擠入該水孔中而破壞，確實能夠避免隔膜受損以延長其使用年限。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實 用的新設(shè)計。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是以往的一種壓力儲水桶及多個小孔的剖視圖。
圖2是本發(fā)明具有保護單元的壓力儲水桶的第一較佳實施例的剖視圖。
圖3是該第一較佳實施例在水壓驟降狀態(tài)的剖視圖。
圖4是該第一較佳實施例的一個儲水腔開始儲水的剖視圖。
圖5是本發(fā)明具有保護單元的壓力儲水桶的第二較佳實施例的剖視圖。
圖6是本發(fā)明具有保護單元的壓力儲水桶的第三較佳實施例的剖視圖。
圖7是本發(fā)明具有保護單元的壓力儲水桶的第四較佳實施例的剖視圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的具有保護單元的壓力儲水桶其具體實施方式
、結(jié) 構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。
有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實 施例的詳細說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，當可對本發(fā)明為達成預(yù)定目 的所采取的技術(shù)手段及功效獲得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與 說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
請參閱圖2所示，是本發(fā)明具有保護單元的壓力儲水桶的第一較佳實施例的剖視 圖。本發(fā)明具有保護單元的壓力儲水桶的第一較佳實施例包含一個桶體單元1、一個接頭單 元2，及一個保護單元3。
該桶體單元1包括一個儲水腔11、一個具有一設(shè)定壓力值P的空氣加壓腔12，及 一個分隔該儲水腔11與該空氣加壓腔12的隔膜13，在該第一較佳實施例中，該桶體單元1 還包括一個第一桶體14、一個與該第一桶體14對接的第二桶體15，及一個壓環(huán)16，該隔膜 13設(shè)置于該第一桶體14中，且該隔膜13的邊緣由該壓環(huán)16與該第一桶體14內(nèi)周面共同夾制。
該接頭單元2包括一個設(shè)置于該第一桶體14的水接頭21，及一個設(shè)置于該第二桶 體15且連通該空氣加壓腔12的氣閥22，該水接頭21具有一個與該儲水腔11連通的水孔 211 (water port)，及一個形成于內(nèi)周面的擋止肩部212。
在本實施例中，該空氣加壓腔12的設(shè)定壓力值P為25kg/cm2，是利用空氣壓縮機 (圖未示)對該氣閥22充氣。值得說明的是，現(xiàn)有壓力儲水桶也有不設(shè)氣閥22的，其通過 在該空氣加壓腔12中預(yù)置定量干冰使其升華，也可達到充填氣壓的目的。
該保護單元3包括一片位于該儲水腔11中的保護片31，及一個連接該保護片31 及該水接頭21的彈性連接件32 (elastic connector)，該保護片31的尺寸足以遮接頭21的水孔211，該保護片31整體形狀配合該水接頭21呈流線造型，該彈性連接件32 具有一個自由長度(freelength)，該彈性連接件32在未被壓縮時使該保護片31與該水 孔211保持間隔。在該第一較佳實施例中該彈性連接件32為蝸形彈簧(spiralspring)， 該彈性連接件32其中一端較寬并與該水接頭21內(nèi)周面固定，例如采用緊配合，且抵于該 擋止肩部212上，該彈性連接件32另一端較窄并與該保護片31通過例如采用一個扣件 33 (fastener)固定，在該第一較佳實施例中，該扣件33為鉚釘(rivet)。
值得說明的是，該彈性連接件32也可采用圓筒型彈簧(cylindricalspring)，該 扣件33也可用焊接方式替代。
該彈性連接件32具有一個略小于該設(shè)定壓力值P的彈性系數(shù)EOiiodulus of elasticity)，較佳地，該彈性系數(shù)E與該設(shè)定壓力值P的比值為0. 9 0. 95，其優(yōu)點描述于后。
請參閱圖3所示，是該第一較佳實施例在水壓驟降狀態(tài)的剖視圖。當水壓驟降時， 該隔膜13快速朝該水接頭21收縮并壓抵該保護片31，該彈性連接件32受壓迫而呈收縮狀 態(tài)，且該保護片31阻擋于該隔膜13與該水接頭21間，確實能夠避免該隔膜13直接撞擊并 擠入該水孔211中而受損破壞，從而確實能夠避免隔膜13受損以延長使用年限。
請參閱圖4所示，是該第一較佳實施例的一個儲水腔開始儲水的剖視圖。當該壓 力儲水桶開始進水時，該隔膜13朝第二桶體15方向舒張，且該彈性連接件32受到進水水 流帶動而略呈拉伸狀態(tài)，此時，該保護片31則懸吊(floating)于該儲水腔11中且不抵于 該水孔211，該保護片31不致阻擋水流進入，再如圖2所示，當水壓與氣壓平衡且該儲水腔 11已飽和時，該保護片31會因各方向靜壓(static pressure)平衡，而保持在不遮擋該水 孔211的位置。
而該彈性系數(shù)E略小于該設(shè)定壓力值P有兩個優(yōu)點，第一是出水時降低該保護片 31的動作敏感度(action sensitivity)，如果該保護片31太過敏感(即彈性系數(shù)E太小)， 可能在該隔膜13未壓抵至該保護片31時就阻擋該水接頭21 ；第二是開始進水時該隔膜13 容易被頂開，只要些許的進水動壓(dynamic pressure)加上該彈性連接件32的回復(fù)彈力 就可克服該設(shè)定壓力值P。
請參閱圖2與圖3所示，當水壓驟降時，該隔膜13是擠壓于該保護片31上，也就 是該保護片31阻擋于該隔膜13與該水接頭21間，確保該隔膜13不會擠入水孔211而受 損，因此避免了隔膜13被破壞而延長了隔膜13的使用年限。此外，該保護單元3是安裝于 該水接頭21，不必如現(xiàn)有習(xí)知一、現(xiàn)有習(xí)知二方案一樣改變隔膜13的形狀，因此制造上很 容易將現(xiàn)有低壓型壓力儲水桶升級為高壓型壓力儲水桶
請參閱圖5所示，是本發(fā)明具有保護單元的壓力儲水桶的第二較佳實施例的剖視 圖。本發(fā)明具有保護單元的壓力儲水桶的第二較佳實施例與該第一較佳實施例構(gòu)件與組裝 方式大致相同，不同處在于在該第二較佳實施例中，該第一筒體14具有一個用于容納該保 護片31的凹槽141，當水壓驟降時，該保護片31容納于該凹槽141中，該保護片31與該桶 體單元1齊平，使得該隔膜13擠壓于該保護片31上時形狀保持平整，有助于延長隔膜13 的使用年限。
請參閱圖6所示，是本發(fā)明具有保護單元的壓力儲水桶的第三較佳實施例的剖視 圖。本發(fā)明具有保護單元的壓力儲水桶的第三較佳實施例與該第一較佳實施例構(gòu)件與組裝方式大致相同，不同處在于該第三較佳實施例使用內(nèi)膽型隔膜13，該桶體單元1還包括一 個圍繞界定一個開口 171的環(huán)形凸緣17 (annular flange)，該水接頭21還具有一個圍繞該 水孔211的端板凸緣213 (end-plate flange)，該隔膜13的邊緣由該環(huán)形凸緣17與該端板 凸緣213共同夾制。
在該第三較佳實施例中，該保護單元3的保護片31尺寸小于該環(huán)形凸緣17的開 口 171，以利于組裝。當水壓驟降時，該隔膜13快速朝該水接頭21收縮，該保護片31阻擋 于該隔膜13與該水接頭21間，使該隔膜13不會擠入水孔211。
請參閱圖7所示，是本發(fā)明具有保護單元的壓力儲水桶的第四較佳實施例的剖視 圖。本發(fā)明具有保護單元的壓力儲水桶的第四較佳實施例與該第三較佳實施例構(gòu)件與組裝 方式大致相同，不同處在于在該第四較佳實施例中，該水接頭21還具有一個形成于該端板 凸緣213且用于容納該保護片31的凹槽214，當水壓驟降時，該保護片31容納于該凹槽214 中，該保護片31與該端板凸緣213齊平，使得該隔膜13擠壓于該保護片31上時形狀保持 平整，有助于延長隔膜13使用年限。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾 為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì) 對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有保護單元的壓力儲水桶，包含一個桶體單元，及一個接頭單元，該桶體單 元包括一個儲水腔、一個空氣加壓腔，及一個分隔該儲水腔與該空氣加壓腔的隔膜，該接頭 單元包括一個設(shè)置于該桶體單元且連通該儲水腔的水接頭，該水接頭具有一個與該儲水腔 連通的水孔；其特征在于該壓力儲水桶還包含一個保護單元，該保護單元包括一片位于 該儲水腔中的保護片，及一個連接該保護片及該水接頭的彈性連接件，該保護片尺寸足以 遮擋該水接頭的水孔，用以阻擋該隔膜被擠入該水孔中，該彈性連接件具有一個自由長度， 該彈性連接件在未被壓縮時使該保護片與該水孔保持間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有保護單元的壓力儲水桶，其特征在于該保護單元的彈 性連接件為彈簧，其中一端與該水接頭內(nèi)周面固定，另外一端與該保護片固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有保護單元的壓力儲水桶，其特征在于該彈性連接件為 蝸形彈簧，連接該水接頭的一端較寬且與該水接頭內(nèi)周面緊配合，連接于該保護片的一端 較窄且與該保護片通過一個扣件固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有保護單元的壓力儲水桶，其特征在于該水接頭還具有 一個形成于內(nèi)周面的擋止肩部，該彈性連接件較寬的一端抵于該擋止肩部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有保護單元的壓力儲水桶，其特征在于該空氣加壓腔具 有一個設(shè)定壓力值，該彈性連接件具有一個略小于該設(shè)定壓力值的彈性系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有保護單元的壓力儲水桶，其特征在于該彈性系數(shù)與該 設(shè)定壓力值的比值為0. 9 0. 95。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的具有保護單元的壓力儲水桶，其特征在 于該桶體單元還包括一個第一桶體、一個與該第一桶體對接的第二桶體，及一個壓環(huán)，該 隔膜設(shè)置于該第一桶體中，該隔膜的邊緣由該壓環(huán)與該第一桶體內(nèi)周面共同夾制，該水接 頭設(shè)置于該第一桶體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有保護單元的壓力儲水桶，其特征在于該第一筒體具有 一個用于容納該保護片的凹槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的具有保護單元的壓力儲水桶，其特征在 于該桶體單元還包括一個圍繞界定一個開口的環(huán)形凸緣，該水接頭還具有一個圍繞該水 孔的端板凸緣，該隔膜的邊緣由該環(huán)形凸緣與該端板凸緣共同夾制，該保護單元的保護片 尺寸小于該環(huán)形凸緣的開口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有保護單元的壓力儲水桶，其特征在于該水接頭還具有 一個形成于該端板凸緣且用于容納該保護片的凹槽。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種具有保護單元的壓力儲水桶，其包含一個桶體單元、一個接頭單元及一個保護單元，該桶體單元包括一個儲水腔、一個空氣加壓腔及一個隔膜，該接頭單元包括一個水接頭，該保護單元包括一片位于該儲水腔中的保護片，及一個連接該保護片及該水接頭的彈性連接件，該保護片尺寸足以遮擋該水接頭的一個水孔，該彈性連接件具有一個自由長度，該彈性連接件在未被壓縮時使該保護片與水孔保持間隔，當水壓驟降，該隔膜快速朝該水接頭收縮并壓抵該保護片，也就是該保護片阻擋于該隔膜與該水接頭間，阻擋該隔膜直接撞擊并擠入該水孔中而破壞，確實能夠避免隔膜受損以延長其使用年限。
文檔編號F16J12/00GK102042403SQ20111000608
公開日2011年5月4日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者賴漢欽 申請人:沛毅工業(yè)股份有限公司