CN102439316B - 隔膜泵 - Google Patents

Abstract

一种隔膜泵(1)，包括泵壳、隔膜(4)、入口(5)、出口(6)以及致动装置(7)，其中，隔膜(4)安装至泵壳并将泵室(8)限定在泵壳内，入口(5)用于将介质供给至泵室中，出口(6)用于从泵室排出介质，致动装置(7)用于在第一位置和第二位置之间来回地移动隔膜。隔膜、入口以及出口被布置在泵壳的第一部分(2)中，第一部分被可分开地连接至泵壳的第二部分(3)，致动装置被布置在该第二部分中。隔膜通过磁力联接器而可分开地连接至致动装置，该磁力联接器包括固定至隔膜的第一磁力联接部分(9)和固定至致动装置的相应的第二磁力联接部分(10)。

Description

隔膜泵

技术领域

本发明涉及隔膜泵。

背景技术

用于对回路中的流体进行驱动的泵具有很多种类的形式和尺寸，并用于许多不同的应用中，从大的工业泵至用于医学目的的小泵。在一些应用中，期望在抽吸期间严格地保持回路清洁，这可能意味着与将被抽吸的流体相接触的零件必须是可替换的且/或可清洁的。

在医学应用中，与将被抽吸的流体相接触的装置的所有零件被保持在灭菌环境中通常是非常重要的。泵通常是昂贵的零件且更换昂贵，而如今，通过提供带有蠕动泵的装置来解决该问题，该蠕动泵设有从未与流体直接接触的齿轮。而是，蠕动泵的齿轮接合并压缩沿驱动方向引导流体的塑料管。当齿轮的轮齿在驱动方向上沿着所述管滑动时，齿轮旋转。因而，管中的部分流体被滑动的轮齿沿着所述方向输送。当装置的零件与流体接触时，唯一需要更换的物体是塑料管。由于蠕动泵通过沿着塑料管滑动其齿轮的轮齿而工作，因而在塑料管和轮齿之间产生的摩擦需要蠕动泵的相对较强的马达，这当然意味着蠕动泵具有相对较高的能耗。蠕动泵用于众多的医学应用，并且，高能耗在例如医院中的大型装置上可能是可接受的，但是对于便携式系统而言，有必要显著地降低能耗。

在一些医学应用中，由隔膜泵在回路中驱动流体。隔膜泵是相对昂贵的，因此期望提供一种布置，在该布置中，仅更换隔膜泵的已经与流体接触的零件。

EP0333305A2公开了一种以盒子的形式设有可更换的泵室的隔膜泵。致动器用于来回驱动隔膜，并且，盒子被螺纹连接在致动器的螺纹部上。

EP0398583A2公开了一种设有可更换的泵室的隔膜泵。隔膜包括压电驱动装置，当更换泵室时，该压电驱动装置也被更换。

US5816779A公开了一种一次性的抽吸盒，该抽吸盒具有将由致动器致动的隔膜。致动器与隔膜邻接，并被布置成用于通过沿一个方向推压所述隔膜而压缩泵室。泵室的解压通过隔膜的固有挠性而实现，该固有挠性导致隔膜返回至将泵室恢复成其解压状态的隔膜的初始位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有可更换的泵室的新的且有利的隔膜泵。

根据本发明，利用隔膜泵来实现这一目的，其中，隔膜泵包括泵壳、隔膜、入口、出口以及致动装置，隔膜安装至泵壳，并将泵室限定在泵壳内，入口用于将介质供给至泵室中，该入口具有与其连接的第一止回阀(non-returnvalve)，出口用于从泵室排出介质，该出口具有与其连接的第二止回阀，致动装置用于在第一位置和第二位置之间来回地移动隔膜。隔膜、入口以及出口被布置在泵壳的第一部分中，第一部分被可分开地连接至泵壳的第二部分，致动装置被布置在该第二部分中。隔膜通过磁力联接器而可分开地连接至致动装置，该磁力联接器包括固定至隔膜的第一磁力联接部分和固定至致动装置的相应的第二磁力联接部分。

当使用本发明的隔膜泵以抽吸介质时，与介质接触的所有零件被布置在泵壳的第一部分中。第一部分能够从第二部分分开，这允许如果必要则更换第一部分。在抽吸期间，为了振荡并从而提供抽吸力，隔膜需要由致动装置致动。在本发明的隔膜泵中，隔膜通过磁力联接器而牢固地连接至致动装置，并且，这允许泵壳的第一部分通过将其从泵壳的第二部分分开而被迅速地更换。较小的隔膜泵的隔膜通常由诸如聚合物的相对较软的材料制成，并且，如果像EP0333305A2所公开的那样，较小的隔膜泵的隔膜通过螺旋联接器而连接至致动装置，那么，螺旋可能损坏隔膜或者将隔膜扭曲成不期望的形状。本发明的隔膜泵中的磁力联接器，在不需要将任何部分螺纹连接在另一部分上的情况下，在隔膜和致动器之间提供了牢固的连接，这确保了，在将泵壳的第一部分安装至泵壳的第二部分之后，隔膜被保持完好无缺。在利用隔膜泵进行抽吸的期间，例如用于对回路中的流体进行驱动，重要的是，能够由致动装置将显著的驱动力沿第一方向和第二方向两个方向施加至所述隔膜。当像US5816779A所公开的那样使用隔膜泵时，仅沿一个方向施加驱动力，这显著地削弱了隔膜泵的抽吸能力。

根据本发明的一个实施例，第一磁力联接部分和第二磁力联接部分中的一个包括永磁体，并且，另一磁力联接部分包括铁磁性材料。永磁体吸引铁磁性材料，这确保了磁力联接器在隔膜和致动装置之间提供牢固的连接。

根据本发明的另一实施例，第一磁力联接部分包括铁磁性材料，并且，第二磁力联接部分包括永磁体。永磁体通常比铁磁性材料更加昂贵，并且，由于泵壳的第一部分是泵壳的将要被更换的部分，因而如果第一磁力联接部分包括不昂贵的铁磁性材料而不被更换的第二磁力联接部分包括更昂贵的永磁体，则是有利的。

根据本发明的另一实施例，第一磁力联接部分和第二磁力联接部分中的一个包括突起，该突起配置成用于插入被包括在另一磁力联接部分中的相应的凹处中。如果磁力联接器包括突起和相应的凹处，则第一联接部分和第二联接部分的彼此相关的移动在它们彼此连接时被显著地抑制。

根据本发明的另一实施例，致动装置包括轴，该轴在一端设有所述第二磁力联接部分。致动装置例如由弹簧和电磁体或者两个电磁体驱动，并且，使得包括轴的致动装置的一部分被所述弹簧和/或一个电磁体/多个电磁体影响是有利的。在抽吸的期间，轴优选地沿着其纵向方向来回地移动，并且，在一端通过所述磁力联接器而连接至隔膜。当轴移动时，隔膜沿着与轴相同的方向移动。

根据本发明的另一实施例，泵壳的第一部分包括引导装置，该引导装置配置成用于径向地引导轴，从而将所述突起引导至所述凹处中。引导装置能够例如包括环形开口，该环形开口配置成用于当泵壳的第一部分连接至泵壳的第二部分时接收致动装置的轴。引导装置促进了隔膜至致动装置的正确的连接。这是重要的，因为利用本发明的泵的抽吸取决于隔膜和致动装置之间的牢固的连。如果隔膜不正确地连接至致动装置，则存在着在抽吸期间服务中断的风险。

根据本发明的另一实施例，泵壳的第二部分包括引导装置，该引导装置配置成用于将轴的径向移动限定在泵壳的所述第二部分中。泵壳的第二部分中的轴的径向移动可能损坏所述轴。

根据本发明的另一实施例，泵壳的第一部分通过联接器而可分开地连接至泵壳的第二部分，该联接器包括固定至泵壳的第一部分的第一联接部分和固定至泵壳的第二部分的第二联接部分。

根据本发明的另一实施例，泵壳的联接器是快速联接器。快速联接器在泵壳的第一部分和第二部分之间提供了快速且可靠的连接。

根据本发明的另一实施例，泵壳的联接器是磁力联接器。磁力联接器在泵壳的第一部分和第二部分之间提供了快速且可靠的连接，并且，经过一段时间后，该磁力联接器不恶化。

根据本发明的另一实施例，第一联接部分和第二联接部分中的一个包括永磁体，并且，另一联接部包括铁磁性材料。永磁体吸引铁磁性材料，这确保了磁力联接器在泵壳的第一部分和第二部分之间提供了牢固的连接。当然，磁力联接器能够改为包括两个永磁体，一个永磁体被包括在第一部分中，并且，一个被包括在另一部分中。

根据本发明的另一实施例，第一联接部分包括铁磁性材料，并且，第二联接部分包括永磁体。永磁体通常比铁磁性材料更加昂贵，并且，由于泵壳的第一部分是泵壳的将要被更换的部分，因而如果泵壳的第一部分包括不昂贵的铁磁性材料而泵壳的不被更换的第二部分包括更昂贵的永磁体，则是有利的。

根据后续的描述，本发明的其它优点和有利特征将会显现。

附图说明

参照附图，随后是作为示例而引用的本发明的实施例的具体描述。

附图中：

图1显示根据本发明的实施例的隔膜泵，泵壳的第一部分与泵壳的第二部分分离，

图2显示图1的隔膜泵，泵壳的两个部分相互连接，并且

图3显示根据本发明的另一实施例的隔膜泵。

具体实施方式

本文中解释了本发明的优选实施例，描述了本发明的隔膜泵。然而，本发明可以以许多不同的形式来体现，并且不应当被解释为限于本文中阐述的示范性的实施例；而是，提供这些实施例，使得该公开将是彻底且完整的，并且将向本领域的技术人员完整地传达本发明的概念。

图1和图2中显示了根据本发明的隔膜泵1。在图1中，隔膜泵1被分离成两个部分2、3，并且，在图2中，以组装的形式显示隔膜泵，在该组装的形式中，将图1中所示的两个分离的部分组装。隔膜泵1包括泵壳，该泵壳包括两个部分2、3，隔膜4、入口5以及出口6被布置在第一部分2中，致动装置7被布置在第二部分3中。隔膜4被安装至泵壳的第一部分2，并将泵室8限定在所述第一部分2内。具有与其连接的第一止回阀(未显示)的入口5被布置成用于将介质供给至泵室8中，并且，具有与其连接的第二止回阀(未显示)的出口6被布置成用于从泵室8排出介质。致动装置7配置成用于当隔膜泵1处于其组装的形式并在使用中时，在第一位置和第二位置之间来回地移动隔膜4。隔膜4配置成通过磁力联接器而可分开地连接至致动装置7，该磁力联接器包括固定至隔膜4的第一磁力联接部分9和固定至致动装置7的相应的第二磁力联接部分10。磁力联接器能够通过使得第一磁力联接部分9和第二磁力联接部分10中的一个包括永磁体且另一个磁力联接部分包括铁磁性材料而实现。磁力联接器当然能够改为包括两个永磁体，一个永磁体被包括在第一磁力联接部分9中，并且一个被包括在第二磁力联接部分10中。当然，电磁联接器也是可能的。优选地，第一磁力联接部分9包括铁磁性材料，而第二磁力联接部分10包括永磁体。第二磁力联接部分10也包括配置成用于插入相应的凹处12中的突起11，凹处12被包括在第一磁力联接部分9中。当然，突起能够改为被包括在第一磁力联接部分9中，用于插入被包括在第二磁力联接部分10中的相应的凹处中。致动装置7包括轴13，该轴13在一端设有所述第二磁力联接部分10。为了来回地移动隔膜4，致动装置7的轴13在一个方向上由优选为板簧14的弹簧纵向地驱动，并且，在相反的方向上由电磁体15纵向地驱动。当然，弹簧13能够被第二电磁体替换。

泵壳的第一部分2通过联接器而可分开地连接至泵壳的第二部分3，该联接器包括固定至泵壳的第一部分2的第一联接部分16和固定至泵壳的第二部分3的第二联接部分17。图1和图2中所示的泵壳的联接器是磁力联接器，其中，第一联接部分16和第二联接部分17中的一个包括永磁体，并且另一个联接部分包括铁磁性材料。当然，磁力联接器能够改为包括两个永磁体，一个永磁体被包括在第一联接部分16中，并且一个被包括在第二联接部分17中。优选地，第一联接部分16包括铁磁性材料，而第二联接部分17包括永磁体。泵壳的联接器也能够是适于将泵壳的第一部分2和第二部分3彼此连接的目的的快速联接器(snapcoupling)或任何其它的联接器。

泵壳的第一部分2是可更换的，并且，为了将第一部分2从泵壳的第二部分3分开，沿着所述轴13的纵向方向将所述第一部分2从泵壳的第二部分3移开，由此，将第一磁力联接部分9从第二磁力联接部分10分开，并且，将泵壳的第一联接部分16从泵壳的第二联接部分17分开。如果泵壳的联接器是快速联接器或任何其它的联接器，那么，可能需要其它的操作，以将泵壳的第一部分2从泵壳的第二部分3分开。为了将泵壳的第一部分2附接至泵壳的第二部分3，彼此相向地移动泵壳的两个部分2、3，从而允许相应的联接部分相互接合。

在图3中，显示了根据本发明的另一实施例的隔膜泵1。图1中所示的隔膜泵1类似于图2和图3中所示的隔膜泵，但是，在此，泵壳的第一部分2包括引导装置18，该引导装置18配置成用于径向地引导致动装置7的轴13，从而当泵壳的第一部分2连接至泵壳的第二部分3时，将第二磁力联接部分10的突起11引导至第一磁力联接部分9的凹处12中。泵壳的第一部分2的引导装置18具有中央开口，该中央开口配置成用于接收所述轴13和/或第二磁力联接部分10。泵壳的第二部分3包括引导装置19，该引导装置19配置成用于将轴13的径向移动限定在泵壳的所述第二部分3中。当将泵壳的第一部分2分开时，由于如果没有所述引导装置19则轴13碰撞电磁体15而导致损坏轴13的风险，因而泵壳的第二部分3的引导装置19是尤其重要的。泵壳的第二部分3的引导装置19具有配置成用于接收所述轴13的中央开口。

在使用图1-图3中所示的隔膜泵1进行抽吸的期间，在第一相中，板簧14影响轴13，进而影响隔膜4，并且一股力沿着远离泵室8的方向牵拉隔膜4，由此，泵室8的容积发生膨胀，并且第一止回阀打开，从而允许介质通过入口5流入泵室8中。在该第一相期间，在弹簧14的作用下，隔膜4从第一末端位置移动至第二末端位置。在第二相中，电磁体15被激活，由此，电磁体15吸引轴13的突出的磁性部分20，轴13沿着朝向泵室8的方向被牵拉，并且因而，隔膜4也朝向腔室8移动。因而，腔室8收缩，并且，介质通过第二止回阀和出口6从腔室8流出。在该第二相期间，在电磁体15的作用下并抵抗弹簧14的作用，隔膜4从第二末端位置移动至第一末端位置。当然，另一电磁体能够替换弹簧14，并提供用于牵拉隔膜4远离泵室8的力。如果弹簧14被电磁体替换，则另一电磁体15能够被提供用于朝向泵室8推压隔膜4的力的另一弹簧所替换。

当然，本发明不以任何方式限于上述的实施例。反而，在不脱离本发明的基本思想的情况下，对于本领域的技术人员而言，本发明的修改的一些可能性应当是显而易见的。

Claims (12)

1.一种隔膜泵(1)，包括：

泵壳；

隔膜(4)，安装至所述泵壳，并将泵室(8)限定在所述泵壳内；

入口(5)，用于将介质供给至所述泵室(8)中，所述入口(5)具有与其连接的第一止回阀；

出口(6)，用于从所述泵室(8)排出介质，所述出口(6)具有与其连接的第二止回阀；以及

致动装置(7)，用于在第一位置和第二位置之间沿轴向方向来回地移动所述隔膜(4)，

其特征在于，所述隔膜(4)、所述入口(5)以及所述出口(6)被布置在所述泵壳的第一可更换部分(2)中，所述第一可更换部分(2)被沿所述轴向方向可分开地连接至所述泵壳的第二部分(3)，所述致动装置(7)被布置在所述第二部分(3)中以形成包含所述隔膜(4)和所述致动装置(7)的整体结构，并且，所述隔膜(4)通过磁力联接器而可分开地连接至所述致动装置(7)，所述磁力联接器包括固定至所述隔膜(4)的第一磁力联接部分(9)和固定至所述致动装置(7)的相应的第二磁力联接部分(10)，其中

所述第一磁力联接部分(9)和所述第二磁力联接部分(10)中的一个包括突起(11)，所述突起(11)配置成用于插入被包括在另一磁力联接部分中的相应的凹处(12)中，所述突起(11)和所述凹处(12)能够一起地来回移动。

2.根据权利要求1所述的隔膜泵(1)，其特征在于，所述第一磁力联接部分(9)和所述第二磁力联接部分(10)中的一个包括永磁体，并且，另一磁力联接部分包括铁磁性材料。

3.根据权利要求2所述的隔膜泵(1)，其特征在于，所述第一磁力联接部分(9)包括铁磁性材料，并且，所述第二磁力联接部分(10)包括永磁体。

4.根据权利要求1所述的隔膜泵(1)，其特征在于，所述第二磁力联接部分(10)包括所述突起(11)，所述突起(11)配置成用于插入被包括在所述第一磁力联接部分(9)中的所述相应的凹处(12)中。

5.根据权利要求1所述的隔膜泵(1)，其特征在于，所述致动装置(7)包括轴(13)，所述轴(13)在一端设有所述第二磁力联接部分(10)。

6.根据权利要求5所述的隔膜泵(1)，其特征在于，所述泵壳的所述第一可更换部分(2)包括引导装置(18)，所述引导装置(18)配置成用于径向地引导所述轴(13)，从而当所述泵壳的所述第一可更换部分(2)连接至所述泵壳的所述第二部分(3)时，将所述突起(11)引导至所述凹处(12)中。

7.根据权利要求5或6所述的隔膜泵(1)，其特征在于，所述泵壳的所述第二部分(3)包括引导装置(19)，所述引导装置(19)配置成用于将所述轴(13)的径向移动限定在所述泵壳的所述第二部分(3)中。

8.根据权利要求1所述的隔膜泵(1)，其特征在于，所述泵壳的所述第一可更换部分(2)通过联接器而可分开地连接至所述泵壳的所述第二部分(3)，所述联接器包括固定至所述泵壳的所述第一可更换部分(2)的第一联接部分(16)和固定至所述泵壳的所述第二部分(3)的第二联接部分(17)。

9.根据权利要求8所述的隔膜泵(1)，其特征在于，所述泵壳的所述联接器是快速联接器。

10.根据权利要求8所述的隔膜泵(1)，其特征在于，所述泵壳的所述联接器是磁力联接器。

11.根据权利要求10所述的隔膜泵(1)，其特征在于，所述第一联接部分(16)和所述第二联接部分(17)中的一个包括永磁体，并且，另一联接部分包括铁磁性材料。

12.根据权利要求11所述的隔膜泵(1)，其特征在于，所述第一联接部分(16)包括铁磁性材料，并且，所述第二联接部分(17)包括永磁体。