CN102536723A - 电磁泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁阀。当通过重复地激励和去激励该定子线圈而使柱塞往复运动时，通过将流体供给到泵腔室中而从主体部段的流体出口中重复地排出规定量的加压流体，而该流体通过按序地致动第一阀体和第二阀体来从流体入口中被抽出并被加压。

Description

电磁泵

技术领域

本发明涉及用作电子仪器、医疗设备、分析器、车内设备等的驱动源的电磁泵，更确切地涉及这样的电磁泵，即该电磁泵中的可动部件(例如柱塞)通过电磁装置在泵腔室中往复运动，以重复地抽吸和排出流体。

背景技术

容积式泵通过改变泵腔室的容积来抽吸和排出流体。例如，缸体中的可动部件电磁地往复运动，以将流体吸入泵腔室和从泵腔室中排出该流体。

在日本特开专利公开号6-10831中披露一种传统的电磁泵。在传统的电磁泵中，泵的主体部段具有抽吸缸体部分、排出缸体部分以及用于将这两个缸体部分连接在一起的保持缸体。活塞经由流体通路与活塞接纳部段相连通。流体通路由第一阀体和第二阀体打开和关闭，且该第一阀体和第二阀体从排出缸体部分一侧朝向抽吸缸体部分一侧偏置。通过使活塞在保持缸体中朝向抽吸缸体部分电磁地运动，在保持缸体中产生压力差，从而第一和第二阀体打开流体通路，且规定量的流体从抽吸缸体部分中被抽吸到保持缸体中。因此，从排出缸体部分中排出规定量的流体。

在上述传统的电磁泵中，柱塞(活塞)的截面积须减小，以使流体加压，柱塞的推力由于截面积的减小而减小。

另一方面，如果柱塞的截面积增大，则充满泵腔室的流体阻力增大，且泵效率降低。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种电磁泵，以解决传统电磁泵的上述问题。

即，本发明的电磁泵能够增大可动部件的推力并且有效地抽吸和排出流体。

为了实现该目的，本发明具有以下结构。

即，本发明的电磁泵包括：

主体部段，该主体部段包括泵腔室和用于从泵腔室中排出流体的流体出口；

泵罩盖，该泵罩盖覆盖泵腔室，且该泵罩盖包括用于将流体供给到泵腔室中的流体入口；

柱塞，该柱塞在泵腔室中往复地运动；

定子线圈，该定子线圈位于柱塞周围，且该定子线圈使柱塞电磁地往复运动，以通过流体出口重复地排出该流体；

第一阀体，该第一阀体从泵罩盖朝流体入口偏置，且该第一阀体将流体入口打开和关闭；

第二阀体，该第二阀体设在圆柱形活塞中，且该圆柱形活塞的直径小于柱塞的直径并且串联地连接于柱塞，并且第二阀体朝活塞的打开部段偏置并且将活塞的打开部段打开和关闭；以及

流体通路，该流体通路的直径小于泵腔室的直径，并且由第一阀体和第二阀体打开和关闭，

泵腔室中的柱塞从流体出口朝流体入口偏置，以及

当通过重复地激励和去激励该定子线圈而使柱塞往复运动时，通过将所述流体供给到泵腔室中而从主体部段的流体出口中重复地排出规定量的加压流体，而该流体通过按序地致动第一阀体和第二阀体来从流体入口中被抽出并被加压。

采用此种结构，当通过重复地激励和去激励该定子线圈而使柱塞往复运动时，通过将所述流体供给到泵腔室中能从流体出口中重复地排出规定量的加压流体，而该流体通过按序地致动第一阀体和第二阀体来从流体入口中被抽出并被加压。

由于串联地连接于柱塞的圆柱形活塞具有小于柱塞直径的直径，因而阻碍柱塞的流体阻力可减小，从而能防止推力的减小。

较佳的是，第一存储部段形成在第一阀体和第二阀体之间，

第二存储部段形成在第二阀体和泵腔室之间，该泵腔室经由圆柱形活塞的内部空间与第二阀体连通，并且

该第一阀体由柱塞的往复运动所致动，从而在存储于第一存储部段中的流体和存储于第二存储部段中的流体之间产生压力差，该压力差致动第二阀体，使得所加压的流体存储在第二存储部段中，并且抽吸和排出该流体交替地进行。

采用此种结构，该第一阀体致动，从而在存储于第一存储部段中的流体和存储于第二存储部段中的流体之间产生压力差，而该压力差致动第二阀体，使得所加压的流体存储在第二存储部段中，并且抽吸和排出该流体能交替地进行。

较佳的是，该柱塞成形为具有一个端面和另一端面的圆柱形形状，该端面是打开的并且位于流体出口一侧，而另一端面位于流体入口一侧，且流体间隙沟槽形成在圆柱形柱塞的外周缘面中或者流体间隙孔形成在另一端面中。

采用此种结构，当柱塞在泵腔室充满流体的状态中往复运动时，阻碍柱塞的流体阻力可减小，而泵腔室与活塞的内部空间连通并且具有较大的直径。

在本发明中，可实现多用途的电磁泵，该电磁泵能够增大可动部件的推力并且有效地抽吸和排出流体。

附图说明

现将参照附图以示例的方式描述本发明的实施例，附图中：

图1是根据本发明电磁泵的剖视图；

图2是其中定子线圈被去激励的电磁泵的剖视图；

图3是其中定子线圈被激励的电磁泵的剖视图；

图4A是柱塞的平面图；

图4B是柱塞的正视图；

图5A是另一柱塞的平面图；以及

图5B是另一柱塞的剖视图。

具体实施方式

现将参照附图详细描述本发明的较佳实施例。将参见图1来描述本发明电磁泵的结构。

电磁泵的主体部段1包括定子2和可动部件3。泵腔室4形成在主体部段1中。泵腔室4由泵罩盖5关闭，该泵罩盖5通过螺栓固定于主体部段1。与泵腔室4连通的流体通路形成在主体部段1和泵罩盖5中。泵罩盖5具有用于将流体抽入泵腔室4中的流体入口5a。主体部段1具有用于从泵腔室4中排出所抽吸流体的流体出口。通过激励和去激励形成在可动部件3周围的定子2而使可动部件3在泵腔室4中电磁地往复运动，从而流体能从主体部段1的流体出口1a中反复地排出。

控制电路板6通过螺栓固定于主体部段1的下端(流体出口一侧的端部)。电路板6由罩盖7紧紧地关闭。电路板6电连接于定子线圈(下文进行描述)。

定子2包括中空线架8a和定子线圈8，该中空线架8a围绕泵腔室4，而该定子线圈8卷绕在线架8a上。定子线圈8包括线架8a的外周缘面和两个轴向端面覆盖有轭架9。定子线圈8电连接于电路板6。通过激励定子线圈8，通过轭架9和柱塞10产生磁路，从而吸引可动部件3。

可动部件3包括柱塞10以及活塞11，柱塞10可在泵腔室4中往复运动，活塞11的直径小于柱塞10的直径，活塞11串联地连接于柱塞10。例如，活塞11的直径是柱塞10的直径的四分之一(1/4)或更小。柱塞10成形为其流体出口侧打开的圆柱形形状，并且由诸如不锈钢之类的磁性材料制成。柱塞10总是由卷簧13朝向流体进口5a偏置。卷簧13设在泵腔室4的内部底面和接纳板12之间，该接纳板12设置于柱塞10的内部空间的上端。连通孔12a形成在接纳板12的中心处。柱塞10设在泵腔室4中并且能够在定子2的内周缘面上滑动，该定子由线架8a和轭架9所构成。

活塞11成形为圆柱形形状并且具有凸缘部段11a，该凸缘部段位于下端(流体出口一侧的端部)处。凸缘部段11a夹在柱塞10的内部空间的上表面和接纳板12之间。采用此种结构，活塞11串联地连接于柱塞10。活塞10的上端部分插在泵罩盖5的流体通路5b中。

第一球阀(第一阀体)14设在泵罩盖5的流体通路5b中，以打开和关闭流体进口5a。第一球阀14总是由第一卷簧15偏置成将流体进口5a关闭，该第一卷簧15设在下端壁(流体出口一侧的壁)5c和阀球14a之间。

第二球阀(第二阀体)16设在圆柱形活塞11中，以打开和关闭流体入口一侧上的打开部段11b。第二球阀16总是由第二卷簧17偏置成将活塞11的打开部段11b关闭，该第二卷簧17设在泵腔室4中的接纳板12和阀球16a之间。

密封部件(例如，O形圈)18设在主体部段1和泵罩盖5之间，以防止流体泄漏。此外，密封部件19(例如，衬垫)设在主体部段1和罩盖7之间，以紧紧地密封电路板6。

柱塞10成形为其流体出口一侧的端部打开的圆柱形形状。柱塞10在泵腔室4充满流体的状态中往复运动。但如果流体并不运动，会使得可动部件3也无法运动。如图4A和4B所示，为了解决此种问题，多个流体间隙沟槽10a形成在圆柱形柱塞10的外周缘面中。

此外，如图5A和5B所示，多个流体间隙孔10b可形成在柱塞10的上端面(流体入口一侧的端面)中。

通过形成流体间隙沟槽10a和/或流体间隙孔10b，当可动部件3在泵腔室4充满流体的状态中往复运动时，阻碍可动部件3的流体阻力可减小，且该泵腔室具有较大的流体通路直径并且与活塞11的内部空间连通。

柱塞10电磁地往复运动，以从流体入口5a中抽吸流体。通过致动第一和第二球阀14和16将所抽吸的流体重复加压，直到到达规定压力为止，且所加压的流体(高压流体)被重复地供给到泵腔室4中。因此，规定量的流体可通过主体部段1的流体出口1a从泵腔室4中重复地排出。

串联地连接于柱塞10的圆柱形活塞11的直径小于柱塞10的直径。因此，当定子线圈8被去激励且柱塞10返回至初始位置时，阻碍可动部件3的流体阻力可减小。

将参见图1-3来解释本实施例电磁泵的泵送作用。注意到，第一球阀14和第二球阀16之间的空间(流体通路)被认为是第一存储部段20，而第二球阀16和泵腔室4之间的空间(流体通路)被认为是第二存储部段21。

在图1中，定子线圈18被去激励，柱塞10由卷簧13所偏置，且接纳板12与泵腔室4的流体入口一侧的壁相接触。第一和第二球阀14和16分别将流体入口5a和活塞11的打开部段11b关闭。

在图3中，定子线圈8被激励，且通过轭架9所施加的磁力、抵抗卷簧13的弹力而朝向流体出口1a吸引柱塞10。

活塞11也与柱塞10一起运动。因此，第一存储部段20中的压力变为负压，从而第一球阀14将流体入口5a打开，且流体被抽吸到第一存储部段20中。当第一存储部段20中的流体压力和流体入口5a中的流体压力平衡时，第一球阀14将流体入口5a关闭。

在图2中，定子线圈8被去激励，且柱塞10由卷簧13的弹力而压到泵腔室4的流体入口一侧的壁上(泵罩盖5的内壁面)。然后，限制在第一存储部段20中的流体压力增大，从而第二球阀16将活塞11的打开部段11b打开。因此，加压流体通过该打开部段11b而从第一存储部段20供给到第二存储部段21中。当第一存储部段20中的流体压力和第二存储部段21中的流体压力平衡时，第二球阀16将打开部段11b关闭。

通过重复上述泵送作用，高压流体从第一存储部段20供给至第二存储部段21。当第二存储部段21中的流体压力到达规定高压时，恒定量的高压流体通过流体出口1a而从泵腔室4中重复地排出。通过致动第一阀体14会在存储于第一存储部段20中的流体和存储于第二存储部段21中的流体之间产生压力差。并且，第二阀体16由该压力差所致动，使得高压流体逐渐地存储在第二存储部段21中，且恒定量的高压流体能从泵腔室4中重复地排出。

本文所引用的所有实例和条件语句都是用于讲授目的以帮助读者理解发明人为发展本领域所作出的发明和概念，且应认为并不限于说明书中这些具体描述的实例和条件，这些实例的构成也不是表明本发明优等和次等。虽然已经详细描述了本发明的实施例，但是应当理解，在不偏离本发明的精神和范围可对其作出各种改变、替代和变化。

Claims (3)

1.一种电磁泵，

包括：

主体部段，所述主体部段包括泵腔室和用于从所述泵腔室中排出流体的流体出口；

泵罩盖，所述泵罩盖覆盖所述泵腔室，且所述泵罩盖包括用于将所述流体供给到所述泵腔室中的流体入口；

柱塞，所述柱塞在所述泵腔室中往复地运动；

定子线圈，所述定子线圈位于所述柱塞周围，且所述定子线圈使所述柱塞电磁地往复运动，以通过所述流体出口重复地排出所述流体；

第一阀体，所述第一阀体从所述泵罩盖朝所述流体入口偏置，且所述第一阀体将所述流体入口打开和关闭；

第二阀体，所述第二阀体设在圆柱形活塞中，且所述圆柱形活塞的直径小于所述柱塞的直径，所述圆柱形活塞串联地连接于所述柱塞，并且所述第二阀体朝所述活塞的打开部段偏置并且将所述活塞的打开部段打开和关闭；以及

流体通路，所述流体通路直径小于所述泵腔室的直径，并且由所述第一阀体和所述第二阀体打开和关闭，

其中，所述泵腔室中的柱塞从所述流体出口朝所述流体入口偏置，并且

当通过重复地激励和去激励所述定子线圈而使所述柱塞往复运动时，通过将所述流体供给到所述泵腔室中而从所述主体部段的流体出口中重复地排出规定量的加压流体，而通过按序地致动所述第一阀体和所述第二阀体来从所述流体入口中吸取所述流体并加压所述流体。

2.如权利要求1所述的电磁泵，

其特征在于，第一存储部段形成在所述第一阀体和所述第二阀体之间，

第二存储部段形成在所述第二阀体和所述泵腔室之间，所述泵腔室经由所述圆柱形活塞的内部空间与所述第二阀体连通，并且

所述第一阀体由所述柱塞的往复运动所致动，从而在存储于所述第一存储部段中的流体和存储于所述第二存储部段中的流体之间产生压力差，所述压差致动所述第二阀体，使得所加压的流体存储在所述第二存储部段中，并且抽吸和排出所述流体交替地进行。

3.如权利要求1或2所述的电磁泵，

其特征在于，所述柱塞成形为具有一个端面和另一端面的圆柱形形状，所述一个端面是打开的并且位于所述流体出口一侧，而所述另一端面位于所述流体入口一侧，且流体间隙沟槽形成在所述圆柱形柱塞的外周缘面中或者流体间隙孔形成在所述另一端面中。

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