[发明专利]流体阀与其模组化心轴封装结构

说明书

技术领域

本发明是关于一种流体阀，特别是一种具有模组化心轴封装结构的流体阀。

背景技术

流体阀是设置于流道上，用以阻断或开放流道的机械结构，能达到控制流道流量的效果，不管在工业上或是家庭中，流体阀都是一种常用的机械结构。一般来说，如图1A所示，装设于流道的流体阀包括一阀体92，阀体92中装置一心轴94及一在流道上的阀门(未图示)，透过移动、转动或拉动心轴94，可以使心轴94与阀门(未图示)连动，进而达到阻断或开放流道的效果。

在流体阀的工业应用上，由于流体可能会有高温、易溶解或侵蚀其它物质的特性，因此阀体和心轴通常会是不易于高温变质且不易被溶解的物质，例如金属，但金属彼此接触久了也可能产生磨损，且金属的热膨胀系数通常较大，这些都是会让心轴及阀体间产生间隙或者卡死的因素。因此，流体阀会在心轴94及阀体92之间形成一轴封槽922，并在轴封槽922之中放置一些环形的轴封环96，而形成心轴94的封装结构，轴封环96通常是较软且热膨胀系数通常较小的物质，例如石墨，如此一来，便能减少心轴94及阀体92之间因磨损或剧烈膨胀收缩而出现间隙或者互相卡死的状况。请参见图1B，以目前常见的流体阀心轴封装结构看来，封装环96由上到下所承受的荷重分布8并不平衡，其中，轴封环96上半部所承受的荷重会较下半部为大，此一结果会影响心轴封装结构密封的程度。理想中的荷重分布，是使上下两端承受相近的荷重，并且荷重随着接近中央而递减，亦即封装结环96的两端在理想的状态下，是承受了相近的力；目前有一些阀体，针对荷重不平衡的问题，在封装结构中加入了盘形弹簧或线圈弹簧来平衡荷重，但盘形弹簧因为其构造，会有内外圈施力不平均的缺点，无法真正解决荷重不平衡的问题，而线圈弹簧虽然施力平均，但所占用的空间太大，因此仍然无法同时解决荷重不平衡及占用空间太大的问题。

此外，流体阀使用久了之后，轴封环96还是会因为磨损或是被流体溶蚀而有耗损的情况，当轴封环96耗损以后，心轴94及阀体92之间便有可能出现空隙，进而使得流体由空隙渗出。

在流体阀的元件中，轴封环96通常会是耗损较快的元件，因此当出现耗损时，只要清理并更换轴封槽922之中的轴封环96，便能让流体阀继续正常运作，但由图1A可知，当轴封槽922是一个狭窄的空间时，清理并更换轴封环96便是一件不容易的事情，而一但清理的时间长了，除了人力成本上升外，也会因流体阀无法使用连带造成生产线停顿等额外损失。

综上所述，如何提供一种心轴封装结构，可以同时解决荷重平衡问题、具有清理上便利性及避免占用空间的优点，是亟待努力的目标。

发明内容

为解决上述相关的问题，本发明的一主要目的在于提出了一种具有封装结构的流体阀，在轴封槽内部提供推力，使得轴封环不会因耗损而形成空隙，也能在轴封环或其它轴封元件严重耗损时快速更换封装结构。

本发明的另一主要目的在于提出一具有封装结构的流体阀，模组内的弹簧能持续供给推力，让心轴与阀体之间的轴封元件不易形成空隙，避免流体由空隙渗出。

本发明的又一主要目的在于提出一具有封装结构的流体阀，在轴封元件耗损需要更换时，可直接将旧的模组抽出并置入新的模组，能减少流体阀保养的时间，能减少人力及停工所耗费的成本。

本发明的再一主要目的在于提出一具有封装结构的流体阀，心轴环的内表面与外表面分别有相对的内凹沟及外凹沟，因此这会使心轴环的剖面具有工字结构，这样的结构能使心轴环具有不易变形的优点，且又于心轴环的内凹沟及外凹沟分别配置一O形环，使心轴环同时具有强度及与管壁密合的性质。

根据上述各项需求，本发明提出一种流体阀，包括一阀体、一心轴及一阀门及一模组化心轴封装结构，阀体具有一第一容置空间及一第二容置空间，第一容置空间位于第二容置空间的上方且与第二容置空间相连通，模组化心轴封装结构具有一第三容置空间，模组化心轴封装结构配置于第一容置空间，阀门配置于第二容置空间，心轴配置于第三容置空间，且心轴与阀门相连接，透过操控心轴可使阀门跟著作动，其中，模组化心轴封装结构包括：一载具，可移除地被设置于第一容置空间并形成一贯通阀体相对两端的一第四容置空间，载具靠近阀门一端的内缘具有一凸出的限制部；及复数个轴封环，堆栈配置于第四容置空间中，并位于限制部之上，且轴封环的内缘连接而包围第三容置空间。