CN102400890A - 分布干涉式薄腔微行程增压泵 - Google Patents

Abstract

分布干涉式薄腔微行程增压泵，属机电领域：针对近70年的增压器历史中形成的；双螺旋移积式(含压缩移积及非压缩移积2种)，活塞式及离心式以及汽波式(废气助推方式)等的缺陷，它们无法兼顾：长寿性/效率/噪音及启动滞后时间等要素；本发明给出一种集诸优点于一身的，并还具有较小的重量及体积的气/流体泵，技术关键就在于：其核心部件是多个分布摆放(并以声波互消的干涉摆放方式)的电动薄腔微行程流体泵，可广泛用于汽车增压器等领域。

Description

分布干涉式薄腔微行程增压泵

本发明属机电领域：确切地讲是一种将电磁驱动的微小风箱对称放置，并且并行输出(流体)的一种集成装置。

一种高效的流体泵的设计需要考虑多种因素：诸如；长寿性，效率，噪音及启动滞后时间等；但是许多方案都只满足上述部分性能，往往满足不了需要。例如：汽车增压器就是其一；在近70年的增压器历史中形成了；双螺旋移积式(含压缩移积及非压缩移积2种)，活塞式及离心式以及汽波式(废气助推方式)等。

本发明的目的就在于克服已有技术的不足之处，其重要依据是英国李约瑟博士所考察的导致300年前瓦特产生蒸汽机灵感的中国古代风箱的原理(核心在于单向风门)出发；设计出集重要优点于一身的流体泵，用于诸如汽车及大型运动工具等重要行业。

本发明的特点在于；给出一种集高寿命，高效率，低噪音及极小的启动滞后时间于一身的，并加之较小的重量及体积；这5项重要优点于一身的流体泵；汽车增压器只是其应用之一。

本发明的技术关键就在于：其核心部件是多个分布摆放的电动薄腔微行程流体泵；在消除噪音方面采取了声波干涉方法，是将诸流体泵环形/或对称/或基本对称摆放；另一核心技术是分是供电方式，就是将诸流体泵分成多组，分时供电，使电流平稳，有利于减少电磁辐射；其基本构造为：由挠性边围板区(1)，簧片气门片(2)及(4)，永磁体(5)，过气孔(6)，支撑件(7)及(12)，线圈(8)，紧固铆钉(9)，型腔空间围板(11)及(14)，行腔空间(16)，线圈引出导线(17)等组成；核心部件的基本工作过程为：对于行腔空间(16)来说；簧片气门片(2)是用于进气的，而(4)则是用于排气的；当线圈(8)被电流驱动时，永磁体(5)将对线圈产生作用力，由于线圈(8)与型腔空间围板(14)是固定在一起的；在挠性边围板区(1)的可变性的特性支持下，(14)将产生移动，而形成了行腔空间(16)的变容；当驱动电流周期性改变时，行腔空间(16)的容积将被周期性改变；簧片气门片(2)及(4)也将轮流开闭，从簧片气门的安装状态来看，当行腔空间(16)的容积变小时排气门(2)将开启而排气；当行腔空间(16)的容积变大时进气门(4)将开启而进气。

由于实际上单独的电动薄腔微行程流体泵单一工作时只产生有限的气流量，往往需要多只薄腔式短行程气泵(29)并联工作，最为理想的排列方式是，将多只呈对称放射状的排布在一起(在柱状壳管(20)内，由隔离板(26)及(27)连接诸电动薄腔微行程流体泵，而形成独立空间(28))，适当的控制每一个的同步性，就能使各流体泵的产生的气压的大部分相互抵消，而减小大部分噪音输出。

需要强调的是：在柱状壳管(20)内有大量的空间，恰好放置空气滤清网(25)，进气可以先进行过滤，可取消独立的滤清器，减小体积；因而从进气到排气的过程被分为4个独立空间：它们是；进气衔接区：由进气个管道口到空气滤清网的空间；过度区：由空气滤清网与型腔空间围板，压缩区：薄腔式短行程气泵的进气端所围空间；多个薄腔式短行程气泵的内部空间；排放区：由薄腔式短行程气泵的排气面与隔离板及排气管所围的空间。

简要来讲：由进气口进入的空气先经空气滤清网过滤，经过度区后，当泵扩容式再进入诸薄腔式短行程气泵的内部空间(压缩区)，在该泵的内部空间将空气压缩，当压力大于等于排气空间的压力时，排气簧片开启，压缩空气进入排放区。

需要强调的是：在本增压泵中使用了多个具有独立空间的电动薄腔微行程子泵；而多个电动薄腔微行程子泵的摆放方式可以是伞形排布，柱面排布，一字排布，球面排布，以进气口为基准的曲面排布及平面排布；空气滤清网即可以独立的滤清器构件的方式放置(作为进入改泵的前级使用)，也可以放置在电动薄腔微行程子泵的进气端前方，与之交织排布，共同安排在一个一体化的紧凑空间内；对于诸电动薄腔微行程子泵的供电方式即可以是同步方式也可以是异步分时方式；对于电动薄腔微行程子泵的单向导气的气门方式，即可以是机械式的簧片，胶片，梯形塞这些机械的气门方式，也可以是电控的电磁气门构件。上述的使用了多个具有独立空间的电动薄腔微行程子泵，是指范围在同一个分布干涉式薄腔微行程增压泵中使用了2到20000个电动薄腔微行程子泵；独立空间是指：每一个电动薄腔微行程子泵进/排气门所对应的(可变容)空间。

以下结合附图就本发明的基本实施例，对本发明作进一步说明：

图示说明：

(1)      挠性边围板区

(2)(4)   簧片气门片

(3)      弯曲状态的簧片气门片

(5)      永磁体

(6)      过气孔

(7)(12)  支撑件

(8)      线圈

(9)      紧固铆钉

(10)     运动指示箭头

(11)(14) 型腔空间围板

(13)     进气指示箭头

(15)     出气指示箭头

(16)     行腔空间

(17)     线圈引出导线

(20)     (高压)排气管

(21)     柱状壳管

(22)     壳管上盖

(23)     进气管

(24)     排气管内孔

(25)     空气滤清网

(26)(27) 隔离板

(28)     独立空间

(29)     薄腔式短行程气泵

(30)     视图A的剖面线AA

(40)     进气衔接区

(41)     过度区

(42)     压缩区

(44)     排放区

A-       轴向视图

B-       局部放大图

C-       侧向(径向)视图

图1电动微行程薄腔流体泵结构剖面示意图

图2一种分布干涉式薄腔微行程增压泵示意图

如图1所示：

核心部件的基本工作过程原理为：当线圈(8)被电流驱动时，永磁体(5)将对线圈产生作用力，由于线圈(8)与型腔空间围板(14)是固定在一起的；在挠性边围板区(1)的可变性的特性支持下，(14)将产生移动，而形成了行腔空间(16)的变容；当驱动电流周期性改变时，行腔空间(16)的容积将被周期性改变；簧片气门片(2)及(4)也将轮流开闭(开启时；就像弯曲状态的簧片气门片(3)一样)，从簧片气门的安装状态来看，当行腔空间(16)的容积变小时排气门(2)将开启而排气；当行腔空间(16)的容积变大时进气门(4)将开启而进气。简而言之；对于行腔空间(16)来说；当扩容时，簧片气门片(2)张开，是用于进气过程(此时簧片(4)处于关闭状态)，当行腔空间(16)缩小容积时，此时(4)张开进行排气(此时簧片(2)处于关闭状态)；过气孔(6)开在支撑件(7)及(12)上，以使空气自由流通，紧固铆钉(9)可用来固定各个簧片；(11)及(14)是用于形成变容空间的型腔空间围板；是刚性安装的，不会发生位移。运动指示箭头(10)代表着(14)可沿着此方向或反方向位移；(13)及(15)分别代表着进气指示箭头及出气指示箭头(表征着簧片开启时的运动方向)。(17)是线圈引出导线，用以接入驱动电流。

如图2所示：

由于实际上单独的电动薄腔微行程流体泵单一工作时只产生有限的气流量，往往需要多只薄腔式短行程气泵(29)并联工作，最为理想的排列方式是，将多只呈对称放射状的排布在一起(在柱状壳管(21)内，由隔离板(26)及(27)连接诸电动薄腔微行程流体泵，而形成独立空间(28))，适当的控制每一个的同步性，就能使各流体泵的产生的气压的大部分相互抵消，而减小大部分噪音输出。

需要强调的是：在柱状壳管(21)内有大量的空间，恰好放置空气滤清网(25)，进气可以先进行过滤，可取消独立的滤清器，减小体积。(24)为(高压)排气管(20)的内孔径；(22)为柱状壳管的上盖结构件；进气管为(23)；(30)为视图A的剖面线AA；图2A为轴向视图；图2B为圆圈对应区域的局部放大图；C为正体构造的侧向(径向)视图。

从空气流程的角度而言：先由进气衔接区(40)进气，经过度区(41)进入压缩区(42)，最后进入排放区(44)。

Claims (2)

1.分布干涉式薄腔微行程增压泵，基本结构为：由多个分布摆放的电动薄腔微行程子泵{其基本构造为：由挠性边围板区(1)，簧片气门片(2)及(4)，永磁体(5)，过气孔(6)，支撑件(7)及(12)，线圈(8)，紧固铆钉(9)，型腔空间围板(11)及(14)，行腔空间(16)，线圈引出导线(17)等组成；核心部件的基本工作过程为：对于行腔空间(16)来说；簧片气门片(2)是用于进气的，而(4)则是用于排气的；当线圈(8)被电流驱动时，永磁体(5)将对线圈产生作用力，由于线圈(8)与型腔空间围板(14)是固定在一起的；在挠性边围板区(1)的可变性的特性支持下，(14)将产生移动，而形成了行腔空间(16)的变容；当驱动电流周期性改变时，行腔空间(16)的容积将被周期性改变；簧片气门片(2)及(4)也将轮流开闭，从簧片气门的安装状态来看，当行腔空间(16)的容积变小时排气门(2)将开启而排气；当行腔空间(16)的容积变大时进气门(4)将开启而进气}；由于实际上单独的电动薄腔微行程子泵单一工作时只产生有限的气流量，往往需要多只薄腔式短行程气泵(29)并联工作，最为理想的排列方式是，将多只呈对称放射状的排布在一起(在柱状壳管(20)内，由隔离板(26)及(27)连接诸电动薄腔微行程子泵，而形成独立空间(28))，需要强调的是：在柱状壳管(20)内有大量的空间，恰好放置空气滤清网(25)，进气可以先进行过滤，可取消独立的滤清器，减小体积；因而从进气到排气的过程被分为4个独立空间：它们是；进气衔接区：由进气个管道口到空气滤清网的空间；过度区：由空气滤清网与型腔空间围板，压缩区：薄腔式短行程气泵的进气端所围空间；多个薄腔式短行程气泵的内部空间；排放区：由薄腔式短行程气泵的排气面与隔离板及排气管所围的空间。简要来讲：由进气口进入的空气先经空气滤清网过滤，经过度区后，当泵扩容式再进入诸薄腔式短行程气泵的内部空间(压缩区)，在该泵的内部空间将空气压缩，当压力大于等于排气空间的压力时，排气簧片开启，压缩空气进入排放区；其特征就在于：在本增压泵中使用了多个具有独立空间的电动薄腔微行程子泵；而多个电动薄腔微行程子泵的摆放方式可以是伞形排布，柱面排布，一字排布，球面排布，以进气口为基准的曲面排布及平面排布；空气滤清网即可以独立的滤清器构件的方式放置(作为进入改泵的前级使用)，也可以放置在电动薄腔微行程子泵的进气端前方，与之交织排布，共同安排在一个一体化的紧凑空间内；对于诸电动薄腔微行程子泵的供电方式即可以是同步方式也可以是异步分时方式；对于电动薄腔微行程子泵的单向导气的气门方式，即可以是机械式的簧片，胶片，梯形塞这些机械的气门方式，也可以是电控的电磁气门构件。

2.如权利要求1分布干涉式薄腔微行程增压泵；其中所述的使用了多个具有独立空间的电动薄腔微行程子泵，是指范围在同一个分布干涉式薄腔微行程增压泵中使用了2到20000个电动薄腔微行程子泵；独立空间是指：每一个电动薄腔微行程子泵进/排气门所对应的(可变容)空间。

Images