CN100473828C - 具有降低的噪声水平的往复泵 - Google Patents
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Abstract
本发明针对适于产生压缩气体的具有至多55dB的降低的噪声水平的往复马达泵(1)，其中所述泵(1)包括泵壳，泵壳包括：气体进口喷嘴(3)；气体室；包括活塞(5)的气缸室(4)；进口阀(7)；出口阀(8)；及气体出口(9)；其中气体通过所述气体室(2)的气体进口喷嘴(3)进入气体室(2)，随后从所述气体室(2)通过所述气缸室(4)的进口阀(7)流到所述气缸室(4)，由此所述进口喷嘴(3)的气体通道的开口的直径与所述进口阀(7)的气体通道的开口的直径的比例为1∶15至1∶5。
Description
技术领域
本发明涉及具有降低的噪声水平的往复马达泵和它的使用。而且，本发明针对包括所述具有降低的噪声水平的往复马达泵的饮料分配器。
背景技术
往复泵在现有技术中是普遍的并且用在各种应用中。然而，往复泵遭受在运转期间气体吸入噪声水平变得太高的事实的损害。
在JP-A-2001012349中披露由进口和/或排放口的流体经过声音引起的从63.0dB至57.0dB的往复泵的噪声水平可以通过进口和/或排放口的口径的调节来降低，其中无声插塞安装在进口内，且进口为气缸室的部分。
发明内容
本发明的目的为提供在运转期间具有改进的降低的噪声水平的往复泵。
该目的通过提供适于产生压缩气体的具有至多55dB的降低的噪声水平的往复马达泵达到，其中所述泵包括泵壳，泵壳包括：
气体进口喷嘴；
气体室；
包括活塞的气缸室；
进口阀；
出口阀；及
气体出口；
其中气体通过所述气体室的气体进口喷嘴进入气体室，随后从所述气体室通过所述气缸室的进口阀流到所述气缸室，由此所述进口喷嘴的气体通道的开口的直径与所述进口阀的气体通道的开口的直径的比例为1:15至1:5。
已经发现通过具有比气缸室的进口阀小得多的直径的气体进口喷嘴进入气体室气体的进入气体的噪声水平可以极大地降低，其中气体从气体室流入气缸室。
根据本发明的往复马达泵的噪声水平为至多55dB。然而，依赖于所述进口喷嘴的气体通道的开口的直径与所述进口阀的气体通道的开口的直径的比例，泵的噪声水平可以降低到1dB至50dB的噪声水平，优选地为2dB至40dB，更优选地为3dB至30dB，进一步优选地为4dB至20dB，及也优选地为5dB至10dB。对于根据本发明的往复马达泵最优选地为4dB至5dB的噪声水平。然而，根据本发明的往复马达泵的噪声水平可以从38dB至18dB，36dB至22dB，34dB至24dB，32dB至26dB或大约28dB。
已经发现如果气体室大于包括活塞的气缸室，可以获得从气体室到包括活塞的气缸室的内部冲程容积的连续的气体流。从而，如果气体室的内部容积至少比包括活塞的气缸室的最大气体冲程容积大3倍，这是有利的。
根据本发明，气体室的内部容积可以至少比包括活塞的气缸室的最大气体冲程容积大3倍，优选地大5至10倍。
由于气体室的较大的容积，气体可以连续地从外部流入气体室。气缸室可以容易由气体室充满。而且，由于与气缸室的最大冲程容积相比，气体室具有大得多的容积，在两个冲程之间吸入气缸室的气体容积可以容易地置换。
气体室较大的容积允许气体进口喷嘴比气缸室的所述进口阀的气体通道的开口小很多，其中气体通过气体进口喷嘴进入气体室。尽管气体进口喷嘴的开口具有小的直径，气体可以容易流过所述开口，而不增加往复马达泵的噪声水平到至多55dB的希望值。
所述进口喷嘴的气体通道的开口的直径与所述进口阀的气体通道的开口的直径的比例为1:15至1:5，优选地为1:12至1:7，更优选地为1:10至1:9。
不限制于确定的理论，认为两个所述开口，即，进口喷嘴和进口阀的比例，显著地降低气体通道的声音的频率。
然而，如上所述，如果气体室的内部容积大于包括活塞的气缸室的最大气体冲程容积，气体通道声音和因此根据本发明的往复马达泵的噪声水平又可以降低。
下面更详细地讨论根据本发明的往复马达泵。
泵材料可以为金属和/或聚合材料，优选地为聚甲醛(POM)，除了遭受高温的部分外，其应由热稳定聚合体制成，诸如聚亚苯基(PPS)。
优选地，摩擦气缸室的内气缸壁的活塞部分由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
另外，优选地，阀基于橡胶状的材料，诸如丁腈橡胶(NBR)。
然而，任何合适的材料可以用来制造根据本发明的往复马达泵。
可以使用具有低噪声水平的所有类型的合适的马达，但DC马达是优选的。
优选地，所述气体进口喷嘴的开口的直径，优选地在所述气体进口喷嘴的外表面的气体通道的开口的直径，为0.1mm至3mm，优选地为0.5mm和1.5mm，更优选地为1.0mm至1.2mm；和/或所述进口阀的气体通道的开口的直径为1mm至10mm，优选地为2mm和5mm，更优选地为3.5mm至4mm；和/或气体出口的直径为1mm至10mm，优选地为2mm和5mm，更优选地为3.5mm至4mm。
气体进口喷嘴优选地具有0.5mm至10mm的通道长度，优选地为1mm和8mm，更优选地为3mm至4mm；和/或所述进口阀具有0.5mm至10mm的通道长度，优选地为1mm和5mm，更优选地为3mm至4mm。
气体室可以具有4000mm3至20000mm3的内部气体容积，优选地为6000mm3至10000mm3，更优选地为7000mm3至8000mm3，最优选地为7500mm3至7800mm3。
气缸室的最大冲程容积可以具有1000mm3至4000mm3的内部气体容积，优选地为1500mm3和3000mm3，更优选地为2000mm3至2500mm3，最优选地为2200mm3和2300mm3。
根据本发明的往复马达泵优选地可以以这种方式设计，即气体以1l/min至10l/min，优选地为2l/min至5l/min，更优选地为3l/min至4l/min的气体流速流过所述气体进口阀和/或所述气体出口。
气体可以为惰性气体，优选地，气体为空气，氮气和/或二氧化碳，最优选地气体为空气。
根据本发明的往复马达泵可以具有带有气体进口喷嘴的气体室，通过气体进口喷嘴可以直接吸入来自大气的气体。
优选地，包括活塞的气缸室邻近气体室布置，其中气体室和气缸室形成共同的壁部分，并且进口阀布置在所述共同的壁部分内使得气体可以从气体室直接流入包括活塞的气缸室的内部冲程容积。
进一步优选地，气缸室具有至少一个具有气体出口的出口阀，使得压缩气体可以从气缸室的内部冲程容积通过出口的出口阀离开泵壳。
出口的出口阀优选地位于气缸室的壁部分上。优选地，至少一个进口阀位于进口并且至少一个出口阀位于出口，由此两个阀组件布置在气缸室的同一壁部分上。
在充气活塞冲程的时候，气缸室内的负压通向例如位于气体室和气缸室的共同壁部分的进口阀的开口，使得气体从气体室流入所述气缸室的形成冲程容积。在压缩活塞冲程的时候，过压造成位于气缸室的出口的出口阀的开口，使得压缩气体通过出口离开泵壳。
根据本发明的往复泵通过马达开动，其中马达的驱动轴共轴连接到曲轴来驱动连接到活塞的活塞杆，其中具有平衡块的曲轴把旋转运动传送到活塞的活塞杆。轴承可选地布置在活塞杆和活塞之间。
另外，根据本发明的往复泵可以包括活塞杆和曲轴之间的轴承并且马达轴连接到外心。围绕外心有轴承并且在活塞杆内有安装轴承的大的孔。
在气缸室内的内部冲程容积的压缩气体和/或离开气体出口的压缩气体可以具有至少0.5巴，优选地为1至2巴，更优选地为1.5巴的过压。
根据本发明的往复泵的活塞冲程可以为2mm至10mm，优选地为3mm至9mm，更优选地为5mm至7mm。
根据本发明的往复泵的优选的实施例包括邻近包括活塞的气缸室布置的具有气体进口喷嘴的气体室，其中气体室和气缸室形成共同的壁部分，进口阀布置在所述共同的壁部分内并且至少一个具有气体出口的出口阀连接到气缸室，使得压缩气体可以流过，其中马达的驱动轴共轴连接到曲轴来驱动连接到活塞的活塞杆，其中带有平衡块的曲轴把轴承上的旋转运动传送到活塞的活塞杆。轴承可选地布置在活塞杆和活塞之间。
根据本发明的具有降低的噪声水平的往复马达泵可以连接到设备和/或集成到设备中使用，使得以降低的噪声水平输送在压力下的气体，此处设备优选地为家庭用具和/或医疗器械。
最优选地为包括根据本发明的具有降低的噪声水平的往复马达泵的饮料分配器。
可以使用的饮料优选地为非充碳酸气的饮料或含有CO2的饮料，最优选地为啤酒。然而，可以使用所有种类的诸如液体之类的流体，这对本领域内的技术人员是显而易见的。因此，在本发明的意义中，术语饮料包括所有种类的液体。
由根据本发明的往复马达泵产生的气体压力可以用来输送饮料分配器的饮料，由此由往复马达泵产生的气体压力用来从饮料容器输送饮料，优选地为含有CO2的饮料，和/或用于在由气体压力引起的柔性的壁部分的变形时从容器分配含有CO2的饮料离开饮料容器，和/或用于在由气体压力引起的柔性的壁部分的变形时从容器分配含有CO2的饮料。
使用由根据本发明的往复马达泵产生的气体压力用于在由气体压力引起的柔性的壁部分的变形时从容器分配含有CO2的饮料具有气体不污染饮料的优点。
根据本发明的往复马达泵可以用作用于包括具有可变形的壁部分的饮料容器的饮料分配器的压力装置，这在EP-A2 1 213 258，WO03/050031及US-B16,454,131所披露，此处通过参考引入。
本发明的另一个优选的实施例为具有作为压力装置的往复马达泵的饮料分配组件，其包括具有放液器件的外壳，和可安置在外壳内部的容器，容器包括含有CO2的饮料并且具有可由压力装置压缩的可变形的壁部分，出口和可连接到出口的柔性的管子，用于在由压力装置引起的柔性的壁部分的变形从容器分配诸如啤酒之类的饮料。
本发明的另一个优选的实施例为具有作为压力装置的往复马达泵的饮料分配组件，其包括配备用于容纳饮料的内袋的容器，饮料特别地为诸如啤酒之类的充碳酸气的饮料，其中气体，优选地为空气，在所述容器壁的内表面和所述内袋的外表面之间在压力下放出，使得诸如啤酒之类的饮料在由压力装置引起的柔性的壁部分的变形时分配。
附图说明
根据本发明的往复马达泵进一步通过附图说明，其中
图1示出了根据本发明的往复马达泵的截面，其中活塞在顶端位置。
图2示出了根据本发明的往复马达泵的截面，其中活塞在底端位置。
具体实施方式
图1示出了往复马达泵1的截面，其包括具有气体进口喷嘴3和7800mm3的内部容积的气体室2，其中气体室2邻近气缸室4布置，气缸室具有2260mm3的最大冲程容积并包括在顶端位置(压缩阶段)的活塞5，由此气体室2和气缸室4形成泵壳。气体室2和气缸室4具有共同的壁部分6。进口阀7布置在所述共同的壁部分6的口内并且具有气体出口9的出口阀8连接到气缸室4，使得气体在压力下可以流过而离开泵1，其中DC马达10的驱动轴11共轴连接到曲轴12来驱动连接到活塞5的活塞杆14，其中具有平衡块13的曲轴12把轴承(图1没有示出)上的旋转运动传送到活塞5的活塞杆14。
图2示出了往复马达泵1的截面，其包括具有气体进口喷嘴3和7800mm3的内部容积的气体室2，其中气体室2邻近气缸室4布置，气缸室具有2260mm3的最大冲程容积并包括在底端位置(吸入阶段)的活塞5，底端位置给予了最大的内部冲程容积。气体室2和气缸室4形成泵壳。而且，气体室2和气缸室4具有共同的壁部分6。进口阀7布置在所述共同的壁部分6的口内并且具有气体出口9的出口阀8连接到气缸室4，使得气体在压力下可以流过而离开泵1，其中DC马达10的驱动轴11共轴连接到具有平衡块13的曲轴12来驱动连接到活塞5的活塞杆14，其中曲轴12把轴承(图2没有示出)上的旋转运动传送到活塞5的活塞杆14。
Claims (21)
1.一种适于产生压缩气体的具有至多55dB的降低的噪声水平的往复马达泵(1)，其中所述泵(1)包括泵壳，该泵壳包括：
气体进口喷嘴(3)；
气体室；
包括活塞(5)的气缸室(4)；
进口阀(7)；
出口阀(8)；及
气体出口(9)；
其中气体通过所述气体室(2)的气体进口喷嘴(3)进入气体室(2)，随后从所述气体室(2)通过所述气缸室(4)的进口阀(7)流到所述气缸室(4)，由此所述进口喷嘴(3)的气体通道的开口的直径与所述进口阀(7)的气体通道的开口的直径的比例为1:15至1:5。
2.根据权利要求1所述的泵(1)，其中在所述气体进口喷嘴(3)的外表面的气体通道的开口的直径为0.1mm至3mm；和/或所述进口阀的气体通道的开口的直径为1mm至10mm；和/或气体出口的直径为1mm至10mm。
3.根据权利要求1所述的泵(1)，其中在所述气体进口喷嘴(3)的外表面的气体通道的开口的直径为0.5mm和1.5mm；和/或所述进口阀的气体通道的开口的直径为2mm和5mm；和/或气体出口的直径为2mm和5mm。
4.根据权利要求1所述的泵(1)，其中在所述气体进口喷嘴(3)的外表面的气体通道的开口的直径为1.0mm至1.2mm；和/或所述进口阀的气体通道的开口的直径为3.5mm至4mm；和/或气体出口的直径为3.5mm至4mm。
5.根据权利要求1所述的泵(1)，其中气体以1l/min至10l/min的气体流速流过所述气体进口阀(7)和/或所述气体出口(9)。
6.根据权利要求1所述的泵(1)，其中气体以2l/min至5l/min的气体流速流过所述气体进口阀(7)和/或所述气体出口(9)。
7.根据权利要求1所述的泵(1)，其中气体以3l/min至4l/min的气体流速流过所述气体进口阀(7)和/或所述气体出口(9)。
8.根据权利要求1所述的泵(1)，其中气体室(2)的内部容积大于包括活塞(5)的气缸室(4)的最大气体冲程容积。
9.根据权利要求1所述的泵(1)，其中气体室(2)的内部容积至少比包括活塞(5)的气缸室(4)的最大内部气体冲程容积大3倍。
10.根据权利要求1所述的泵(1)，其中活塞(5)的冲程为2mm至10mm。
11.根据权利要求1所述的泵(1)，其中活塞(5)的冲程为3mm至9mm。
12.根据权利要求1所述的泵(1)，其中活塞(5)的冲程为5mm至7mm。
13.根据权利要求1所述的泵(1)，由此在气缸室(4)内的内部冲程容积的压缩气体和/或离开气体出口(9)的压缩气体具有至少0.5巴的过压。
14.根据权利要求1所述的泵(1)，由此在气缸室(4)内的内部冲程容积的压缩气体和/或离开气体出口(9)的压缩气体具有1巴到2巴的过压。
15.根据权利要求1所述的泵(1)，由此在气缸室(4)内的内部冲程容积的压缩气体和/或离开气体出口(9)的压缩气体具有1.5巴的过压。
16.根据权利要求1所述的泵(1)，其中具有所述气体进口喷嘴(3)的气体室(2)邻近包括活塞(5)的气缸室(4)布置，其中气体室(2)和气缸室(4)形成共同的壁部分(6)，进口阀(7)布置在所述共同的壁部分(6)内并且至少一个具有气体出口(9)的出口阀(8)连接到气缸室(4)，使得气体在压力下可以流过，其中马达(10)的驱动轴(11)共轴连接到曲轴(12)来驱动连接到活塞(5)的活塞杆(14)，其中带有平衡块(13)的曲轴(12)把轴承上的旋转运动传送到活塞(5)的活塞杆(14)。
17.包括根据权利要求1至16所述的具有降低的噪声水平的往复马达泵(1)的饮料分配器。
18.根据权利要求17所述的饮料分配器，其中由往复马达泵(1)产生的气体压力用来从饮料容器输送饮料，和/或用于在由气体压力引起的柔性的壁部分的变形时从容器分配饮料，由此气体不污染具有柔性的壁部分的容器的饮料。
19.根据权利要求18所述的饮料分配器，其中所述饮料为含有CO2的饮料。
20.将根据权利要求1至16所述的具有降低的噪声水平的往复泵连接到设备和/或集成到设备中从而以降低的噪声水平输送受压气体的用途。
21.根据权利要求20所述的用途，其中所述设备为家庭用具和/或医疗器械。
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