专利名称：带安全液位计的无菌水箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无菌水箱，具体涉及一种可通过水箱内水位变化自动控制水箱内水之进出且可发出报警信号之带安全液位计的无菌水箱。
背景技术：
现有技术中用于水位控制的液位计，一般与液体直接接触，利用浮力原理实现液位计量或控制，其常见的有浮球式、磁簧式等等。以浮球式为例，现有普通的浮球式液位计利用设置的浮球随水位高低而上下移动，使触点开启或者闭合，以达到液位自动控制的目的。但是这种控制方式结构复杂，需一长轴及安装架等部件，不易安装且体积较大，液位控制范围固定，这样的液位计多应用于普通的水箱之上。但是在无菌水箱中，由于液体的顶部有一层隔离膜，无安装空间，故这些种类的液位计无法使用。
目前，中国专利局公开了俱多的液位控制装置，装于水箱之上，如专利号为89211402.9、名称为“潜式液位自控开关”之专利，其主要由弹性膜片、行程开关、壳体等组成，利用液体作用于弹性膜片上之压力克服行程开关上弹簧的弹性力来控制行程开关的开启和闭合。但其结构相对较为复杂，且液位的控制范围必须通过调整弹性膜片的尺寸和材料及形成开关弹簧的弹力完成，使用中不是很方便。专利号为94205520.9、名称为“液位控制器”之专利，主要由弹性膜片、顶杆、支架、弹簧及液位控制挡片和拨动开关等构成，弹性膜片与顶杆相连，其是通过克服顶杆上弹簧的弹性力，由拨动开关和液位控制挡片之间的相互位置关系来实现液位的控制，其结构也较为复杂，且加工成本相对较高，维修也很不方便。另外，专利号为93205047.6、名称为“一种液位自控开关”之专利，也提供了一种体积极小，结构简单，安装使用方便的液位自控开关，它可以应用于无菌水箱之上，其主要内容如下一种液位自控开关，它主要由壳体、集气罩、输气管、集气壳、弹性膜片、连接杆、下限弹簧、凹形挡圈、上限弹簧、旋钮、闪动触片等组成；该开关在液体深度变化时，其弹性膜片通过集气罩、输气管、集气壳所受的压力也跟着发生变化，从而带动闪动触片动作，其下受控液面由下限弹簧对连接杆的弹力决定，上受控液面可根据实际需要调旋钮，从而改变上限弹簧对凹形挡圈的弹力来设定，该开关结构简单、适用面广、液位控制范围调节方便。
但在，上述所述种种液位计或者是液位开关，在用于无菌水箱时均存在一个很大的安全隐患，即当弹性膜片破损时，液体仍然可以产生作用使得各控制件运动，使用者无法判断水箱是否处于无菌状态，同时，当弹性膜片破损并最终导致闪动触片触发电路实现电路的开闭时，控制系统得不到及时的故障信息，系统仍然可以进行工作，故而无菌水箱达不到防菌的效果，甚至会发生溢流现象并引发电路故障。
发明内容本发明旨在克服现有技术中无菌水箱液位计因无法检测水箱弹性膜片破损而带来的无法隔离细菌且产生溢流现象之缺陷，提供一种带安全液位计的无菌水箱。
为实现上述目的，本发明所提出的技术方案是一种带安全液位计的无菌水箱，其包括一可容纳水之壳体，所述壳体分为上壳体和下壳体，其中下壳体上设有进水口与出水口，在上、下壳体所构成的内腔中，夹持有一用于隔离上、下壳体之隔离膜，其特征在于所述上壳体上装设有一液位计和一安全液位计，两液位计上均设有若干接线端，其中液位计上设有可与隔离膜相触后通过其接线端将电信号传递给控制系统之触接点或触接面，安全液位计上设有可与隔离膜或水面接触后通过其接线端将电信号传递给控制系统之触接面；所述液位计上触接点或触接面高度低于安全液位计上之触接面。
所述液位计和安全液位计分开设置或集装于上壳体顶端；所述液位计包括壳体、接线端及装于该壳体内、可向各接线端传递信号控制件，所述控制件上设有与隔离膜相触之触接点或触接面，通过隔离膜顶触控制件移动而控制安全液位计电信号的通断。其中所述控制件与接线端之间设有导电横板，该导电横板位于壳体内所设之下压弹片和弹片之间，其一端与控制件相触，另一端通过电触点与各接线端触接，形成导通状态；作为一种优选方式，所述控制件下端可设计为一薄片状；所述安全液位计微动开关包括壳体及装于该壳体内、可向各接线端传递信号之控制按钮，所述控制按钮上设有可与隔离膜触接或水箱内水面贴合之触接面，通过与隔离膜触合或水箱水位的上升或下降带动控制按钮移动而控制安全液位计电信号的通断。其中所述控制按钮与接线端之间设有导电横板，该导电横板位于壳体内所设之下压弹片和弹片之间，其一端与控制按钮相触，另一端通过电触点与各接线端触接，形成导通状态。
作为本发明之进一步，所述控制按钮为一可随隔离膜上升或水箱内水面的上升而浮起之浮动件；或者，所述控制按钮上设有一可与之触接联动且可随隔离膜上升或水箱内水面的上升而浮起之浮动件。
上述浮动件上设有可限制其浮动行程之止复位结构，所述止复位结构为在壳体上之控制按钮安装处，加工有止位凸缘和止挡凸缘，控制按钮下部设有一位于止位凸缘和止挡凸缘之间，且可越过止位凸缘之挂接凸缘；或者，所述止复位结构为在壳体上之控制按钮安装处，加工有止位凸缘和止挡凸缘，控制按钮之下设有一浮杯或浮块，所述浮杯或浮块位于安全液位计之壳体外，其上端加工有位于止位凸缘和止挡凸缘之间，且可越过止位凸缘之挂接凸缘。
另外，所述隔离膜或控制件的制造材料密度大于水的密度，浮动件制造材料密度小于水的密度。
本发明提供的带安全液位计的无菌水箱，其上分别带有液位计和安全液位计，液位计能够保证无菌水箱在正常工作时候的正常运行，而附加的安全液位计设计可以保证在隔离膜破损或者是液位计的按钮发生故障时，工作人员可以及时发现此类故障并及时维修。同时，用于触发安全液位计动作之控制按钮或浮动件上所设计的止复位结构还可以保证故障发生时即使在水箱液位下降，也将不能再进水，从而达到彻底防菌、防溢流的效果；而且本发明提供的带安全液位计的无菌水箱成本低，实现方便，具有极大的使用价值。
图1为本发明具体实施例的结构示意图；图2为本发明图1中一体式液位计和安全液位计的结构示意图；图3为本发明实施例二独立的液位计的结构示意图；图4为本发明实施例二独立的安全液位计的结构示意图；图5为本发明安全液位计之另一实施例结构示意图。
图中1.上壳体；2.隔离膜；3.下壳体；4.螺栓； 5.进水口；6.出水口；7.液位计；7-1.壳体；7-2.下压弹片；7-3.导电横板；7-4.弹片；7-5.电触点； 7-6.控制件；7-7.接线端；8.安全液位计；8-1.壳体；8-2.下压弹片；8-3.导电横板；8-4.弹片；8-5.电触点； 8-7.接线端；8-8.浮杯；8-9.止挡凸缘；8-10.止位凸缘；8-11.挂接凸缘； 9.控制按钮。
具体实施方式本发明主要针对现有技术缺陷所做的改进。以下通过本发明的具体实施例及附图详细介绍本发明的特点和优点。
实施例一如图1所示，本发明主要用于无菌水箱，所述无菌水箱包括壳体，所述壳体分为上壳体1和下壳体3，两壳体连接处设有凸边，其上均布有螺孔，通过螺栓4联接成一整体，其形成的空腔可容纳无菌水。在下壳体3上，设有进水口5与出水口6，有控制系统控制其启闭。在上壳体1和下壳体3所构成的内腔中，夹持有一隔离膜2，该隔离膜2周边置于上壳体1和下壳体3凸边之间，亦通过螺栓4使其周边固定，使上壳体1和下壳体3形成两个不同的内腔，隔离膜2中间部分可随着水位的上升和下落做上下运动。本发明特征在于在所述上壳体1上，分别装有一液位计7和一安全液位计8，两液位计上装有微动开关，其开关上均设有若干接线端7-7、8-7(本实施例设两个)，其中液位计7上设有可与隔离膜2相触后通过接线端7-7将电信号传递给控制系统之触接点或触接面，以控制液位计7电信号的通断。安全液位计8上设有可与隔离膜2或水面接触后通过接线端8-7将电信号传递给控制系统之触接面，以控制安全液位计8电信号的通断；所述液位计7之上触接点或触接面高度应低于安全液位计8上之触接面，通过液位计7上触接点或面与隔离膜2的触接，接线端7-7将电信号传递给控制系统，从而，实现不同电路的切换，保证水箱内正常的水位。而在液位计7上电信号有误或失灵时，隔离膜2继续上升，或隔离膜2破损时，水面继续上升，此时，隔离膜2或水面会接触到安全液位计8上之触接面，接线端8-7将电信号传递给控制系统，使其发出故障或维修信号，切断电源电路，有效保障了水箱使用的安全性，从而实现了本发明的目的。
所述液位计7和一安全液位计8可以分开设置，两者单独作为不同的零件安装，其便于维修和更换；也可集装于同一壳体内，以减少加工成本和整体的重量。如图1、图2、图3所示，本实施例上述两部件集成装于上壳体1之顶端，其中液位计7包括壳体7-1及装于该壳体7-1内之控制件7-6，所述控制件7-6为一杆件结构，可做上下移动，其下端可设计为一薄片状，这样设计可以提高控制件7-6之接触灵敏度，增大控制件7-6与隔离膜2接触的面积，同时可增大隔离膜2对控制件7-6的上推力及减低控制件7-6的重量分散压力，有助于控制件7-6被顶起，而且可以减少隔离膜2的磨损程度，增加隔离膜2的使用寿命。在所述控制件7-6底端，设有可与隔离膜2相触之触接点或触接面，触接面可为平面或为弧面，隔离膜2上升时可顶触控制件7-6底端，使其向上移动，将信号传递给设于液位计7上之各接线端7-7，由接线端7-7与控制系统连接，实现各开关的动作和电路的切换。为便于空间结构的布置，本实施例中，壳体7-1内还设有下压弹片7-2、导电横板7-3、弹片7-4和电触点7-5，其中下压弹片7-2与控制件7-6顶触，由于其弹性作用，下压弹片7-2与控制件7-6呈始终接触状态，以保证控制件7-6信号传递的准确、可靠；导电横板7-3则分别在下压弹片7-2以及弹片7-4之间，弹片7-4顶触导电横板7-3，其作为导电横板7-3的支点，而使导电横板7-3成为一杠杆结构，其一端与下压弹片7-2相连，由控制件7-6带动联动，进而实现后续的动作。导电横板7-3的另一端置于两接线端7-7之间，通过其上下的运动可与相对装于两接线端7-7上之电触点7-5触接，使各电触点7-5与对应的接线端7-7导通，从而传递不同的电信号。
工作时，隔离膜2向上移动，当液位上升接近水箱顶部时，可顶触控制件7-6底端触接点或触接面，使其向上移动，克服下压弹片7-2之弹性力后，导电横板7-6绕支点转动，此时下压弹片7-2接触的接线端7-7收到电信号，同时导电横板7-6的另一端通过下面的电触点7-5与接线端7-7接触，发出停止供水信号，进水口5进水停止。当液位回落时，隔离膜2向下运动，两者脱离，在下压弹片7-2的作用下，推动控制件7-6向下运动，脱离其电触点7-5，同时向外发出进水信号，进水口5开始供水。本发明控制件7-6可选用密度大于水密度的制作材料，可在隔离膜2向下运动时自由下落，减少下压弹片7-2的工作压力，提高构件的使用寿命。
但是，实际使用中，经常会发生控制件7-6由于某种原因失灵，不能向外传递停止进水的电信号，或无菌水箱的隔离膜2在使用一段时间后破损的情形(假如所述隔离膜2的密度比水大，所述控制件7-6的密度也比水大，液面上升后无法浮起或顶起控制件7-6时)，这时液位计7将无法向外传出停止进水的电信号。因此，本发明在上壳体1的顶端还安装有一安全液位计8，液体上升到一定位置后首先接触到液位计7，而当液位计7出现了故障或者是隔离膜2破损的时候，液面将进一步上升，可接触到安全液位计8，由该安全液位计8向控制系统发出故障信号，提醒使用者注意，同时切断电源，进一步实现彻底防菌、防溢流的效果。
如图1、图2、图4所示，所述安全液位计8的结构与液位计7的结构基本相似，其亦包括装于壳体7-1内之下压弹片8-2、导电横板8-3、弹片8-4、电触点8-5和控制按钮9，其中下压弹片8-2与控制按钮9顶触，导电横板8-3则分别在下压弹片8-2以及弹片8-4之间，弹片8-4顶触导电横板8-3，其作为导电横板8-3的支点，而使导电横板8-3成为一杠杆结构，其一端与下压弹片8-2相连，控制按钮9由上升的水面带动向上升起，进而实现后续的动作。导电横板8-3的另一端亦置于两接线端8-7之间，通过其上下运动与相对装于两接线端8-7上之电触点8-5触接，使电触点8-5与接线端8-7导通，从而传递电信号。
由于安全液位计8主要是针对水位或隔离膜2的继续上升而设置的电信号控制装置，因此，所述安全液位计8上控制按钮9作为一信号传递元件，其本身可设计成一浮动件，可随着液面的上升而浮起，当然，也可作为与隔离膜2之触接件，随着隔离膜上升而上升，以传递电信号。同时，也可在控制按钮9上设置一可与之触接且可随水箱内水面的上升而浮起之浮动件，由该浮动件顶触控制按钮9，带动其向上移动。上述控制按钮9或浮动件上设有止复位结构，可限制其浮动行程。图1、图2、图4展示了控制按钮9外设浮动件之实施例，所述止复位结构为在壳体8-1上之控制按钮9安装处，加工有一环状壳体8-1，该环状壳体8-1上下分别加工有止位凸缘8-10和止挡凸缘8-9，控制按钮9之下设有一浮杯8-8，也可为浮块。所述浮杯8-8浮动装于安全液位计8之壳体8-1外，其上端加工有挂接凸缘8-11，位于止位凸缘8-10和止挡凸缘8-9之间，挂接凸缘8-11上设有一斜面，与止位凸缘8-10所设斜面相对应，在浮力的作用下，挂接凸缘8-11可沿止位凸缘8-10上斜面向上移动，并越过止位凸缘8-10，位于止位凸缘8-10顶端面而不能做向下的移动，同时，顶触控制按钮9，使其发出电信号。使用时，如果液位计7有故障，液位会进一步上升，浮杯8-8浮起，使其向上移动，当移动至一定的程度时，浮杯8-8触接控制按钮9，将顶起控制按钮9，使其向上移动，控制按钮9再通过导电横板8-3、电触点8-5与接线端8-7导通，将电信号传递给控制系统，此时电路作用向外传出停止供水信号。由于壳体8-1上加工有止位凸缘8-10，浮杯8-8上升后之挂接凸缘8-11越过止位凸缘8-10时会停止移动，不致于将控制按钮8-6顶死；而当水位下降时，浮杯8-8由于挂接凸缘8-11定位于止位凸缘8-10上而不会向下移动，此时控制按钮9不会再回落，信号仍不会中断，使用者看到这种信号时便可知有故障发生，所以会进一步采取补救或者是维修措施。这种结构也适用于所述隔离膜2破损的情况，当隔离膜2破损时，外界空气与水接触，无菌水箱无法隔离细菌，无法实现水的无菌性，故安全液位计8的设置大大提高了使用者的安全性。
本发明控制按钮9本身也可设计成为浮动件，与壳体8-1组成止复位结构，如图5所示，所述止复位结构为在壳体8-1上之控制按钮9安装处，加工有一环状壳体8-1，该环状壳体8-1上下分别加工有止位凸缘8-10和止挡凸缘8-9，控制按钮9下部加工有一挂接凸缘8-11，位于止位凸缘8-10和止挡凸缘8-9之间，挂接凸缘8-11上设有一斜面，与止位凸缘8-10所设斜面相对应，在浮力的作用下，控制按钮9浮起，其上之挂接凸缘8-11可沿止位凸缘8-10上斜面向上移动，并越过止位凸缘8-10，位于止位凸缘8-10顶端面时止位，而不能做向下的移动，同时，控制按钮9触动导电横板8-3、电触点8-5与接线端8-7导通，将电信号传递给控制系统，此时电路作用向外传出停止供水信号。同样，当水位下降时，由于控制按钮9上之挂接凸缘8-11定位于止位凸缘8-10上而不会向下移动，控制按钮9亦不会再回落，信号仍不会中断，以提醒使用者注意。
需要说明的是，所述浮动件的止复位结构非常多，如可采用浮杯或浮块上移后套塞于水箱壳或微动开关上之结构；或者浮块与控制按钮设计成伞形结构，当达到一定的位置时由弹簧按钮锁定；或浮块与水箱壳或微动开关设计成凹凸结构(凹件或凸件有弹性可以位移，凸件进入凹件后有一止挡位卡住)；或为弹性卡簧结构及锁舌结构等。而且，也可通过控制电路来实现安全液位计8上微动开关的通断。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离上述构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于浮动件的止复位结构的范围。
另外，隔离膜2选用其密度选择大于水密度的制造材料，控制件7-6底部制造材料密度也应大于水的密度，在隔离膜2破损时，因为控制件7-6的密度大于水的密度，液面上升后无法顶起控制件7-6，从而使控制件7-6不工作，此时液面会继续上升，使安全液位计8上浮动件浮起，顶起控制按钮8-6，向外传出停止供水故障信号。但是，控制按钮8-6或浮杯8-8等作为浮动件使用时则应选用其密度选择小于水密度的制造材料，以保证其能浮于水面，且可随着水位上升而浮起。
实施例二与实施例一的不同之处在于，实施例二中的安全液位计8以及液位计7分别是独立的结构(结构见图3、图4)，另外，液位计7之上的控制件7-6之触接点或触接面也设计为圆球形，它的效果和作用与实施例一之控制件7-6底端设计为薄片状一样，其他结构以及结构的作用均与实施例一相同，在此处不再赘述。
应当说明的是，上述实施例一和实施例二的描述较为具体和详细，并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，本发明专利保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种带安全液位计的无菌水箱，其包括一可容纳水之壳体，所述壳体分为上壳体和下壳体，其中下壳体上设有进水口与出水口，在上、下壳体所构成的内腔中，夹持有一用于隔离上、下壳体之隔离膜，其特征在于所述上壳体上装设有一液位计和一安全液位计，两液位计上均设有若干接线端，其中液位计上设有可与隔离膜相触后通过其接线端将电信号传递给控制系统之触接点或触接面，安全液位计上设有可与隔离膜或水面接触后通过其接线端将电信号传递给控制系统之触接面；所述液位计上触接点或触接面高度低于安全液位计上之触接面。
2.根据权利要求1所述的带安全液位计的无菌水箱，其特征在于所述液位计包括壳体、接线端及装于该壳体内、可向各接线端传递信号控制件，所述控制件上设有与隔离膜相触之触接点或触接面，通过隔离膜顶触控制件移动而控制液位计电信号的通断。
3.根据权利要求1所述的带安全液位计的无菌水箱，其特征在于所述安全液位计包括壳体及装于该壳体内、可向各接线端传递信号之控制按钮，所述控制按钮上设有可与隔离膜触接或水箱内水面贴合之触接面，通过与隔离膜触合或水箱水位的上升或下降带动控制按钮移动而控制安全液位计电信号的通断。
4.根据权利要求3所述的带安全液位计的无菌水箱，其特征在于所述控制按钮为一可随隔离膜上升或水箱内水面的上升而浮起之浮动件。
5.根据权利要求3所述的带安全液位计的无菌水箱，其特征在于所述控制按钮上设有一可与之触接联动且可随隔离膜上升或水箱内水面的上升而浮起之浮动件。
6.根据权利要求4或5所述的一种带安全液位计的无菌水箱，其特征在于所述的浮动件上设有可限制其浮动行程之止复位结构。
7.根据权利要求6所述的带安全液位计的无菌水箱，其特征在于所述止复位结构为在壳体上之控制按钮安装处，加工有止位凸缘和止挡凸缘，控制按钮下部设有一位于止位凸缘和止挡凸缘之间，且可越过止位凸缘之挂接凸缘。
8.根据权利要求6所述的带安全液位计的无菌水箱，其特征在于所述止复位结构为在壳体上之控制按钮安装处，加工有止位凸缘和止挡凸缘，控制按钮之下设有一浮杯或浮块，所述浮杯或浮块位于安全液位计之壳体外，其上端加工有位于止位凸缘和止挡凸缘之间，且可越过止位凸缘之挂接凸缘。
9.根据权利要求3或5所述的带安全液位计的无菌水箱，其特征在于所述控制件下端设计为一薄片状。
10.根据权利要求1或5或6所述的带安全液位计的无菌水箱，其特征在于所述隔离膜或控制件的制造材料密度大于水的密度，浮动件制造材料密度小于水的密度。
全文摘要
一种带安全液位计的无菌水箱，其包括一壳体，所述壳体分为上壳体和下壳体，其中下壳体上设有进水口与出水口，在上、下壳体所构成的内腔中，夹持有一用于隔离上、下壳体之隔离膜，其特征在于所述上壳体上装设有一液位计和一安全液位计，两液位计上均设有若干接线端，其中液位计上设有可与隔离膜相触后通过其接线端将电信号传递给控制系统之触接点或触接面，安全液位计上设有可与隔离膜或水面接触后通过其接线端将电信号传递给控制系统之触接面；所述液位计上触接点或触接面高度低于安全液位计上之触接面。本发明克服了现有技术中无菌水箱液位计因无法检测水箱弹性膜片破损而带来的无法隔离细菌且产生溢流现象之缺陷，使用安全、可靠。
文档编号G05D9/12GK1995560SQ200610157610
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月14日 优先权日2006年12月14日
发明者杨克庆 申请人:杨克庆