排液裝置

专利摘要:
一種排液裝置，用於排出封閉腔體中之液體，該排液裝置包括一具有腔體之缸體、固定於腔體中之活塞組件、傳動組件以及驅動組件，缸體還開設有與腔體相通並能夠置於液體中之液體流入端，傳動組件將空腔分隔為鄰近液體流入端之第一腔室以及與第一腔室相對之第二腔室，驅動組件與傳動組件相連並能夠帶動傳動組件遠離或迫近液體流入端運動，以使封閉腔體中之液體通過活塞組件流入第一腔室並將第二腔室中之液體排出腔體或使第一腔室中之液體通過傳動組件流入第二腔室中，傳動組件能夠阻止第二腔室中之氣體和液體進入第一腔室中，活塞組件能夠阻止第一腔室中之液體回流至封閉腔體中。
公开号:TW201303244A
申请号:TW100124519
申请日:2011-07-12
公开日:2013-01-16
发明作者:Ming-Lu Yang；Ya-Dong Zhang；Gao-Feng Du；Yue Li
申请人:Hon Hai Prec Ind Co Ltd；
IPC主号:F04B1-00

专利说明:
排液裝置
本發明涉及一種排液裝置，尤其涉及一種能夠將封閉腔體中之液位控制於預設置位置之排液裝置。
於需要將污水排出之場合下，經常會用到真空吸力將污水吸入容器後排出，例如吸水式吸塵器，其通常包括作一作為蓄水容器之封閉腔體，通過真空裝置使封閉腔體中之氣體達到一定之真空度。污水於氣壓之作用下被壓入封閉腔體中。但是由於該吸水式吸塵器之封閉腔體形成一一定真空度之環境，於排水之時候，外界氣體會通過排水口進入到封閉腔體中，從而破壞其真空度，使得於排水之時候必須停止真空裝置，導致不能於排水之同時將污水吸入封閉腔體中。
有鑒於此，有必要提供一種能夠將封閉腔體中之液體排出，且能夠防止封閉腔體與外界進行氣體交換之排液裝置。
一種排液裝置，用於排出封閉腔體中之液體，該排液裝置包括一具有腔體之缸體、固定於腔體中之活塞組件、傳動組件以及驅動組件，缸體還開設有與腔體相通並能夠置於液體中之液體流入端，傳動組件將空腔分隔為鄰近液體流入端之第一腔室以及與第一腔室相對之第二腔室，驅動組件與傳動組件相連並能夠帶動傳動組件遠離或迫近液體流入端運動，以使封閉腔體中之液體通過活塞組件流入第一腔室並將第二腔室中之液體排出腔體或使第一腔室中之液體通過傳動組件流入第二腔室中，傳動組件能夠阻止第二腔室中之氣體和液體進入第一腔室中，活塞組件能夠阻止第一腔室中之液體回流至封閉腔體中。
由於該裝置採用了傳動組件及活塞組件，能夠防止外界空氣進入封閉腔體，因而不會破壞封閉腔體中氣體成分比例。
請參閱圖1，排液裝置100包括缸體20、傳動組件30、固定設置於缸體20內之活塞組件40、驅動組件50及控制組件。於本實施方式中，排液裝置100用於抽取封閉腔體10中之液體，封閉腔體10於靠近其頂部之兩側側壁上分別開設有注液通道12及氣體通道14、封閉腔體10之底部開設有排渣孔16，封閉腔體10還包括將排渣孔16密封之密封蓋18。注液通道12裝設有控制液體流量之閥體（圖未示）。注液通道12用於供不同成分之液體流入。氣體通道14與封閉腔體10外之一使封閉腔體10形成一定真空度之真空裝置（圖未示）相連。
缸體20為圓筒狀殼體，其內設有空腔21。缸體20包括沿其軸向延伸之側壁211，缸體20之一端為與空腔21相通之液體流入端23，另一端為封閉端，側壁211於鄰近封閉端處開設有排液孔25。液體流入端23置於封閉腔體10中之液體中，排液孔25能夠與排液管(圖未示)相連，以將流入空腔21中之液體排出。傳動組件30包括一端與驅動組件50連接之拉桿31、固定於拉桿31另一端之動活塞33以及柔性件35。
拉桿31設置於空腔21中並能夠沿空腔21之軸向相對缸體20運動。
動活塞33呈圓餅狀，其設置於空腔21中並位於液體流入端23與排液孔25之間，其能夠於拉桿31之帶動下相對側壁211運動。動活塞33包括朝向拉桿31之抵持面331及圍繞週緣設置之密封面335。密封面335之形狀與側壁211相適應並能夠與側壁211相貼合以將空腔21分隔為處於鄰近液體流入端23一側之第一腔室27以及與排液孔25相連通之第二腔室29。動活塞33之抵持面331上貫通開設有複數透水孔3311以使液體能夠透過動活塞33流入第二腔室29。透水孔3311還能夠阻止液體中之雜質透過。柔性件35外形與動活塞33相似並緊密套設於拉桿31上。柔性件35一側貼合支承於動活塞33之抵持面331上。柔性件35包括背離抵持面331一側之擋水面351，以及環繞其週緣並與側壁211相對應之密封面353。密封面353能夠與側壁211相貼合將第二腔室29密封以阻止進入第二腔室29中之液體回流至第一腔室27。柔性件35之週緣能夠於液體之衝壓下彈性折彎並與側壁211形成一定之間隙以供透過動活塞33之液體流入第二腔室29。於本實施方式中，柔性件35為圓形硅膠墊。
活塞組件40鄰近缸體20之液體流入端23且固定設置位於空腔21內，其包括定活塞41以及設置於定活塞41上背離液體流入端23之撓性件43以及設置於液體流入端23端部之濾網45。
定活塞41及撓性件43之結構分別與動活塞33及柔性件35相似。定活塞41上開設有複數透水孔411以使封閉腔體10中之液體能夠透過定活塞41流入第一腔室27。透水孔411還能夠阻止液體中之雜質透過。
撓性件43之週緣能夠與側壁211相貼合將第一腔室27與封閉腔體10隔絕以阻止第一腔室27中之液體朝液體流入端23流出。撓性件43為柔性材料製成，其週緣能夠於液體之衝壓下彈性折彎並與側壁211形成一定之間隙以供封閉腔體10中之液體流入第一腔室27。於本實施方式中，撓性件43為圓形硅膠墊。
濾網45為開設有過濾孔金屬絲網，用於將進入第一腔室27中之液體過濾。
驅動組件50包括與固定設置於拉桿31一端之隨動件51、驅動件（圖未示）、由驅動件驅動之驅動盤53，以及設置於驅動盤53上之驅動桿55。隨動件51為設置於與液體流入端23相對之另一端一側之一長方形塊體，其長度方向與拉桿31垂直。隨動件51沿其長度方向開設有限位槽511，限位槽511為矩形通槽，其長度方向與隨動件51之長度方向平行。於本實施方式中，隨動件51與拉桿31一體成型。
驅動盤53為一圓盤並鄰近隨動件51設置，其圓心處於缸體20之中心軸線上。驅動盤53包括一平行隨動件51設置之圓形面531，驅動盤53能夠於驅動件之驅動下繞其圓心旋轉。
驅動桿55為設置於驅動盤53之圓形面531週緣之圓柱狀凸起，其包括相對設置之固接端(圖未示)與驅動端551。固接端用於將驅動桿55固定連接於驅動盤53上。驅動端551能夠活動配合於限位槽511內並能夠帶動隨動件51繞驅動盤53之圓心旋轉運動，且能夠使隨動件51旋轉時相對驅動桿55滑動以使拉桿31始終保持於缸體20之軸線上。
控制組件60包括檢測封閉腔體10中液體液位之傳感器61以及接收所述液位訊號之控制器（圖未示），傳感器61裝設於封閉腔體10中，於本實施方式中封閉腔體10中預設有預設液位，傳感器61裝設於預設液位處並能檢測封閉腔體10中之液位訊號，控制器接收傳感器61傳送之訊號並根據該訊號控制驅動組件50動作。
組裝時，將撓性件43貼合設置於定活塞41上，並將撓性件43及定活塞41一併從缸體20之液體流入端23置入缸體20內，然後將定活塞41固定於一預設位置處。將濾網45固定裝設於缸體20之液體流入端23。
將柔性件35從遠離隨動件51之一端套合於拉桿31上，將動活塞33之抵持面331面向拉桿31並固定連接於拉桿31上。然後將柔性件35沿拉桿31端部移動並貼合設置於動活塞33之抵持面331上。
將缸體20置放於封閉腔體10中，其液體流入端23處於初始液位以下，握持傳動組件30並將裝設有動活塞33之一端從與液體流入端23相對之一端置入缸體20中，柔性件35之密封面353與缸體20之側壁211緊密貼合從而將空腔21分隔開為第一腔室27與第二腔室29。將液體流入端23相對之一端封閉且於鄰近處開設排液孔25。封閉腔體10與缸體20接合處密閉以防止封閉腔體10與外界連通。
將驅動盤53之圓形面531朝向隨動件51，並將驅動桿55之固接端固接於圓形面531之週緣，將驅動桿55之驅動端551活動卡接於限位槽511中。由於拉桿31受到缸體20側壁211之限制，因而與其軸向不會產生較大之偏差以保證其上之隨動件51不會脫離驅動桿55。
請參閱圖1及圖2，工作時，打開閥體121不同之溶液先後藉由注液通道12流入封閉腔體10中，形成混合液並預設一標準液位。
當封閉腔體10中之液體未超過預設液位時，驅動件不工作，隨動件51處於驅動盤53之鄰近缸體20之最近點，相應地，動活塞33與柔性件35處於空腔21處於鄰近液體流入端23之設定位置，此時排液裝置100處於第一狀態。
當超過預設液位時，傳感器61將液位信息傳送給控制器，控制器控制驅動件驅動。驅動件帶動驅動盤53轉動，其上之驅動端551抵持限位槽511之側壁以帶動隨動件51繞驅動盤53之中心旋轉。由於驅動桿55會隨著驅動盤53繞驅動盤53之中心旋轉，從而帶動拉桿31與空腔21之軸向產生一定偏離。於拉桿31之阻力下，其上之隨動件51會與驅動桿55產生滑動，即驅動桿55沿著限位槽511長度方向自動滑移以供拉桿31自動回正以與空腔21之軸向平行。
隨著驅動盤53之轉動，拉桿31於驅動桿55之帶動下，沿其軸向方向遠離液體流入端23，驅動桿55轉動至距離缸體20之最遠端，此時，驅動端551自動滑移至限位槽511長度方向之中部並位於拉桿31之軸向延長線上，動活塞33和柔性件35於拉桿31之帶動下沿側壁211從初始位置運動至鄰近排液孔25之預設位置處。此時，排液裝置100達到第二狀態。
於第一狀態過渡到第二狀態時，由於驅動端551帶動隨動件51缸體20運動，拉桿31於隨動件51之帶動下沿其軸向遠離液體流入端23並帶動動活塞33和柔性件35朝遠離排液孔25方向運動。於這過程中，柔性件35之密封面353與側壁211貼合將第一腔室27密封，柔性件35持續遠離液體流入端23，第一腔室27之體積變大、氣壓減小並與第二腔室29產生一定之氣壓差。柔性件35於氣壓差之作用下延展變形並緊密貼合於動活塞33之抵持面331上，其上之密封面353與側壁211貼合得更緊密。
當第一腔室27中之氣壓小於封閉腔體10中之氣壓時，封閉腔體10中之液體於壓力差之作用下透過濾網45進入液體流入端23並持續藉由定活塞41之透水孔411衝擊撓性件43，撓性件43之週緣於液體之衝擊下產生一定之折彎，從而與側壁211產生間隙以供液體進入第一腔室27內。濾網45以及定活塞41之透水孔411對進入第一腔室27中之液體進行過濾。
當排液裝置100到達第二狀態時，撓性件43於第一腔室27中液體之壓力下緊密貼合於定活塞41上並與側壁211相貼合將第一腔室27與封閉腔體10隔絕以阻止第一腔室27中之液體朝液體流入端23流出。
當排液裝置100從第二狀態過渡到第一狀態時，驅動件帶動驅動盤53繼續轉動，其上之驅動桿55從距離缸體20之最遠端運動至最近端。動活塞33與柔性件35於拉桿31之帶動下從預設位置運動至初始位置，於這過程中，第一腔室27體積變小，柔性件35於液體之衝擊下折彎變形使其上之密封面353與側壁211產生一定之間隙，從而使第一腔室27內之液體流向第二腔室29。
傳動組件30沿著缸體20往復運動持續工作將液體排出封閉腔體，封閉腔體10中之液位持續下降。當傳感器61檢測到液體已經降至預設液位時，控制器接收傳感器61傳輸之訊號，向驅動件傳送停止訊號，驅動件根據該停止訊號停止運轉，排液裝置100隨之停止工作。
若使用一段時間後，封閉腔體10中之液體中產生沉澱物等廢棄物沉積於封閉腔體10底部時，則能夠打開密封蓋18將廢棄物藉由排渣孔16從封閉腔體中排出。
可以理解，柔性件35與拉桿31連接之部位為金屬製成並與拉桿31一體成型，其遠離拉桿31之週緣為柔性材料製成並嵌合於拉桿31之週緣。
可以理解，驅動組件50還能夠為其他能夠帶動拉桿31產生往還直線運動之機構，例如氣缸。
排液裝置100中之傳感器61，能檢測出封閉腔體10中之液位並將液位信息傳送給控制器，當檢測之液位超過了預設液位時，控制器控制驅動件帶動傳動組件30運動從而啟動排液裝置100將多餘液體排出封閉腔體10。當封閉腔體10之液位置降低至預設液位時，驅動件停止工作，從而使排液裝置100停止工作於排液過程中，由於柔性件35以及撓性件43之形變作用，使得液體得以排出且排液孔25處之氣體不能進入封閉腔體10中，因而不會破壞封閉腔體10中之真空度。
當柔性件35與拉桿31連接之部位為金屬製成並與拉桿31一體成型，其遠離拉桿31之週緣為柔性材料製成並嵌合於拉桿31之週緣時，柔性件35不會與拉桿31之間產生相對運動而導致其中心部位因塑性疲勞產生豁口，從而產生密封不嚴之問題。該結構亦能夠防止因柔性件35以拉桿31為中心產生整體性偏斜而導致傳動組件30失效之問題。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。
100．．．排液裝置
20．．．缸體
30．．．傳動組件
40．．．活塞組件
50．．．驅動組件
60．．．控制組件
61．．．傳感器
10．．．封閉腔體
12．．．注液通道
121．．．閥體
14．．．氣體通道
16．．．排渣孔
18．．．密封蓋
21．．．空腔
23．．．液體流入端
25．．．排液孔
211．．．側壁
31．．．拉桿
33．．．動活塞
35．．．柔性件
331．．．抵持面
3311．．．透水孔
335．．．密封面
27．．．第一腔室
29．．．第二腔室
351．．．擋水面
353．．．密封面
41．．．定活塞
43．．．撓性件
45．．．濾網
411．．．透水孔
51．．．隨動件
53．．．驅動盤
55．．．驅動桿
511．．．限位槽
531．．．圓形面
551．．．驅動端
圖1係本發明實施方式之排液裝置處於第一狀態時之結構示意圖。
圖2係圖1所示排液裝置處於處於第二狀態時之結構示意圖。
100．．．排液裝置
20．．．缸體
30．．．傳動組件
40．．．活塞組件
50．．．驅動組件
60．．．控制組件
61．．．傳感器
10．．．封閉腔體
12．．．注液通道
121．．．閥體
14．．．氣體通道
16．．．排渣孔
18．．．密封蓋
21．．．空腔
23．．．液體流入端
25．．．排液孔
211．．．側壁
31．．．拉桿
33．．．動活塞
35．．．柔性件
331．．．抵持面
3311．．．透水孔
335．．．密封面
27．．．第一腔室
29．．．第二腔室
351．．．擋水面
353．．．密封面
41．．．定活塞
43．．．撓性件
45．．．濾網
411．．．透水孔
51．．．隨動件
53．．．驅動盤
55．．．驅動桿
511．．．限位槽
531．．．圓形面
551．．．驅動端

权利要求:
Claims (10)
[1] 一種排液裝置，用於排出封閉腔體中之液體，該排液裝置包括一具有腔體之缸體、固定於該腔體中之活塞組件、傳動組件以及驅動組件，其改良於於：該缸體還開設有與該腔體相通並能夠置於液體中之液體流入端，該傳動組件將該空腔分隔為鄰近該液體流入端之第一腔室以及與該第一腔室相對之第二腔室，該驅動組件與該傳動組件相連並能夠帶動該傳動組件遠離或迫近該液體流入端運動，以使該封閉腔體中之液體通過該活塞組件流入該第一腔室並將該第二腔室中之液體排出該腔體或使該第一腔室中之液體通過該傳動組件流入該第二腔室中，該傳動組件能夠阻止該第二腔室中之氣體和液體進入該第一腔室中，該活塞組件能夠阻止該第一腔室中之液體回流至封閉腔體中。
[2] 如申請專利範圍第1項所述之排液裝置，其中該傳動組件包括拉杆、設置於該拉杆一端之柔性件及與柔性件相鄰設置之動活塞，該拉杆與該柔性件和該動活塞固定連接，該活塞組件包括鄰近該液體流入端設置之撓性件以及與撓性件相鄰設置之定活塞。
[3] 如申請專利範圍第2項所述之排液裝置，其中該排液裝置還包括一控制組件，該控制組件包括檢測液位之傳感器和接收該傳感器感應訊號之控制器，該控制器根據該訊號控制該驅動組件驅動該動活塞和該柔性件於該缸體中往復運動。
[4] 如申請專利範圍第2項所述之排液裝置，其中該動活塞及該定活塞上均開設有透水孔以供液體透過，該缸體對應於該空腔形成有側壁，該動活塞包括朝向該拉杆之抵持面及圍繞其週緣設置之貼合面，該貼合面能夠與該側壁相貼合以將該第一腔室與該第二腔室分隔，該柔性件及該撓性件均為圓形硅膠墊。
[5] 如申請專利範圍第4項所述之排液裝置，其中該柔性件包括背離該抵持面一側之擋水面，以及環繞其週緣並與該側壁相對應之密封面，該動活塞及該柔性件於該拉杆之帶動下遠離該液體流入端時，該柔性件能夠延展變形並緊密貼合於該抵持面上，以阻止該第二腔體中之液體流入該第一腔體中，該密封面與該側壁緊密貼合將該第一腔室及該第二腔室分隔以便該擋水面推抵該第二腔室中之液體並將該液體排出該腔體，該撓性件之週緣與該側壁相貼合併將該第一腔室與該腔體隔絕以阻止第一腔室中之液體朝該液體流入端流出。
[6] 如申請專利範圍第1項所述之排液裝置，其中該驅動組件包括固定設置於該拉杆一端之隨動件、驅動件、由該驅動件驅動之驅動盤，以及設置於該驅動盤上之驅動杆，該隨動件上開設有限位槽，該驅動杆能夠活動地配合於該限位槽內並能夠於該驅動盤之帶動下帶動該隨動件繞該驅動盤之圓心旋轉。
[7] 如申請專利範圍第6項所述之排液裝置，其中該隨動件旋轉時，該限位槽相對該驅動杆滑動以使該拉杆始終保持於其沿該缸體運動之軸線上，該拉杆於該驅動杆之帶動下，能夠沿其軸向方向於該液體流入端及與液體流入端相對之另一端之間往復運動。
[8] 如申請專利範圍第1項所述之排液裝置，其中該驅動組件為一驅動氣缸。
[9] 如申請專利範圍第1項所述之排液裝置，其中該活塞組件還包括設置於該定活塞遠離該撓性件一側之濾網，該濾網能夠對進入該第一腔室內之液體進行過濾。
[10] 如申請專利範圍第1項所述之排液裝置，其中該缸體與該液體流入端相對之另一端為封閉端，鄰近該封閉端處開設有排液孔。

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法律状态:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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