CN102840119B - 一种隔膜与阀片连体的微型气泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种隔膜与阀片连体的微型气泵，包括电机、壳体、偏心轮、摆杆、摆杆支架、至少设有一个钟形气囊的隔膜、隔膜座、阀座、设有出气管路的上盖，隔膜包括连接钟形气囊的上隔板，上隔板上设有进气通道和出气通道，上隔板进气通道的下侧连有进气止回阀片，上隔板出气通道的上侧连有出气止回阀片，隔膜座的上端面设有与进气止回阀片相配合的进气孔和第二出气过渡凹槽；阀座的上端面设有第一出气过渡凹槽和第三出气过渡凹槽，第一出气过渡凹槽的一侧设有第一出气过渡孔、另一侧设有与出气止回阀片相配合的第二出气过渡孔，第三出气过渡凹槽上设有第三出气孔，第三出气过渡凹槽连通上盖的出气管路；本发明制造成本低，运行噪音小。

Description

一种隔膜与阀片连体的微型气泵

技术领域

本发明涉及气泵制造技术领域，尤其是一种隔膜与阀片连体的微型气泵。

背景技术

现有微型隔膜气泵已广泛应用医疗卫生、仪器仪表、汽车、化工、科研等行业，用于抽气、打气、抽真空、增压、气体循环、气体采样等用途。公知的隔膜气泵一般是由电机驱动轴带动偏心轮驱动机构拉动或压缩隔膜改变阀座和隔膜围成气囊容积，再配合进气止回阀片和出气止回阀片的动作实现吸气和排气。但目前市面上的微型隔膜气泵大多数存在吸排气效率较低，运行噪音大的问题。

2011年03月23日公开一项专利号为ZL201020533422.2、名称为“四连体隔膜气泵”的发明专利，这种隔膜气泵包括电机、壳体、偏心轮、摆杆、摆杆支架、四连体隔膜、隔膜座、进气止回阀片、阀座、出气止回阀片、上盖、压簧，上盖、阀座、隔膜座、壳体依次紧密靠在一起，偏心轮与电机的驱动轴相固定，摆杆一端与电机驱动轴中心线交叉成一定角度插在偏心轮上，摆杆另一端插在摆杆支架中心孔中，摆杆支架与四连体隔膜的下部相连接，阀座与隔膜座对应端面装有四个进气止回阀片，阀座与上盖对应端面装有四个出气止回阀片。这种隔膜气泵电机转动一圈可实现四次吸气和排气的过程，可有效提高气泵吸气和排气效率，但是由于需要的进气出气止回阀片较多，结构也较复杂，制造成本较高；另一方面，其与传统气泵存在的同样问题是吸气和排气的路径比较短，气流直接从进气端的管道进入气室，经过进气止回阀配合被吸入气囊，然后通过气囊的压缩运动，使气体通过出气止回阀配合进入排气端的气室，最后经过出气端管道排出，这样气泵在运行过程中由于气囊运动的噪声、进出止回阀的高频振动拍击声、气流在气路中的障碍物摩擦声，以及电机转动引起的壳体内部的振动噪声，很直接地就从进气端及出气端的管道传出，因此气泵的运行噪音较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种隔膜与阀片连体的微型气泵，其制造成本低，运行噪音小。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种隔膜与阀片连体的微型气泵，包括电机、壳体、偏心轮、摆杆、摆杆支架、至少设有一个钟形气囊的隔膜、隔膜座、阀座、设有出气管路的上盖，电机固定在壳体的下端其驱动轴伸入壳体内，偏心轮和摆杆支架通过摆杆相连接装在壳体内，偏心轮下部与电机驱动轴相固定，隔膜座的上端面设有套接通孔，隔膜的钟形气囊穿过隔膜座的套接通孔套在隔膜座的上端面上，壳体的上面依次固定隔膜座、阀座和上盖，隔膜的钟形气囊的下部套接在摆杆支架上，处于隔膜座下面的壳体外表面设有连通壳体内部的进气通道；

所述的隔膜包括连接钟形气囊的上隔板，上隔板上设有进气通道和出气通道，隔膜座的上端面设有连通壳体内部的进气孔和第二出气过渡凹槽，所述的进气孔对应上隔板的进气通道，所述的第二出气过渡凹槽对应上隔板的出气通道；

所述上隔板进气通道的下侧连有进气止回阀片，上隔板出气通道的上侧连有出气止回阀片，所述的进气止回阀片能封住隔膜座上端面的进气孔，所述上隔板的上端面设有钟形气囊周边与阀座下端面相配合的第一圈密封凸起，所述上隔板的上端面设有进气通道周边与阀座下端面相配合的第二密封凸起，所述上隔板的上端面设有出气通道周边与阀座下端面相配合的第三密封凸起；所述的第一圈密封凸起、第二密封凸起和第三密封凸起与阀座下端面相配合使得钟形气囊与进气通道和出气通道相互隔离；

所述阀座的上端面设有第一出气过渡凹槽和第三出气过渡凹槽，第一出气过渡凹槽和第三出气过渡凹槽的周边与上盖的下端面相配合使得第一出气过渡凹槽和第三出气过渡凹槽相隔离，所述第一出气过渡凹槽的一侧设有连通阀座下端面的第一出气过渡孔，所述第一出气过渡凹槽的另一侧设有连通阀座下端面的第二出气过渡孔，所述第一出气过渡孔对应隔膜的钟形气囊，所述第二出气过渡孔对应隔膜上隔板的出气通道并能被出气止回阀片密封，所述第三出气过渡凹槽设有连通阀座下端面的第三出气孔，所述的第三出气孔也对应隔膜上隔板的出气通道，阀座的下端面设有连通钟形气囊和隔膜上隔板进气通道的进气凹槽，所述阀座的第三出气过渡凹槽连通上盖的出气管路。

优选所述的进气止回阀片外形为人头形。使得进气止回阀片动作更加可靠。

优选所述的出气止回阀片外形为碗形或伞形或平面形。使得进气止回阀片动作更加可靠，密封性更好。

进一步改进，所述的出气止回阀片下端面的中间设有支撑柱体支撑在隔膜座的上端面。可进一步提高出气止回阀片的密封性能。

进一步改进，所述壳体的下端面设有让电机驱动轴伸入壳体内的通孔及与所述通孔相连通的凹槽，所述的凹槽连通壳体的外周面，所述通孔和凹槽构成壳体上的进气通道。可防止外部杂物进入壳体内并改善气泵的外观。

进一步改进，所述第三出气过渡凹槽的中间设有多个圆柱体。可进一步降低出气的噪音。

优选所述的上盖的下端面与阀座上端面的第一出气过渡凹槽和第三出气过渡凹槽的周边通过超声波熔接相配合并使阀座和上盖相固定。既方便制造也能较好提高气密性。

优选所述的隔膜上设置三个钟形气囊，每个钟形气囊旁边的上隔板上设置一个进气通道和一个出气通道，每个进气通道的下侧均连有进气止回阀片，每个出气通道的上侧均连有出气止回阀片；隔膜座的上端面设有三个进气孔分布对应隔膜上隔板上的三个进气通道，隔膜座的上端面设有三个第二出气过渡凹槽分别对应隔膜上隔板上的出气通道；阀座的上端面设有三个第一出气过渡凹槽，三个第一出气过渡凹槽的周边与上盖的下端面相配合使得三个第一出气过渡凹槽之间及与第三出气过渡凹槽之间相互隔离，每个第一出气过渡凹槽的一侧均设有一个对应隔膜钟形气囊的第一出气过渡孔，每个第一出气过渡凹槽的另一侧均设有一个对应隔膜出气通道的第二出气过渡孔；所述第三出气过渡凹槽设有三个第三出气孔分别对应隔膜上隔板的三个出气通道；所述阀座的下端面设有三个进气凹槽，每个进气凹槽分别连通一个钟形气囊和隔膜上隔板的一个进气通道；所述摆杆支架的设有三个从中部向外延伸的支臂，每个支臂的端部设有一个通孔，隔膜的三个钟形气囊的下部分别套接在摆杆支架三个支臂的通孔上。使得气泵的整体结构更加紧凑，吸排气效率更高。

进一步改进，所述阀座下端的周边设有多个向下延伸的倒钩，隔膜座上设有多个对应倒钩的让位凹槽，壳体的外周面设有多个钩槽与所述倒钩相配合使得壳体、隔膜座和阀座扣合在一起。较好改善装配性能，提高气泵的生产效率，同时节省了螺丝材料成本，进一步降低生产成本。

再进一步改进，所述的壳体的上端面周边设有多个定位凸起，隔膜座下端面的周边设有多个定位凹槽与所述壳体上端面周边的多个定位凸起相互配合，所述的隔膜座的上端面周边也设有多个定位凸起，阀座下端面的周边设有多个定位凹槽与所述隔膜座上端面周边的多个定位凸起相互配合。可使壳体、隔膜座和阀座相互定位更加准确。

本发明由于隔膜和进气止回阀片及出气止回阀片连成一体，减少零部件数量，既降低采购成本，又减少需要人工组装进气止回阀片和出气止回阀片工艺过程，降低装配时间，提高工效，其制造成本较低。

另一方面，本发明工作过程中，在进气阶段，气流是通过壳体的进气通道进入壳体内，然后通过隔膜座上的进气孔打开隔膜上隔板进气通道上的进气止回阀片再通过阀座下端面的进气凹槽进入钟形气囊的，进气过程中进气止回阀片的高频振动拍击声被封闭在壳体、隔膜座和阀座之间，同时气流经壳体的进气通道先进入壳体内，然后通过隔膜座的进气孔进入钟形气囊内，气流通过两次从小空间进入较大空间，使得气流噪声能量得到有效衰减，因此在进气阶段运行噪音较低。

在排气阶段，通过钟形气囊的压缩，气流从阀座上的第一出气过渡孔绕过第一出气过渡凹槽从第二出气过渡孔打开隔膜上隔板出气通道上的出气止回阀片从出气通道进入隔膜座上的第二出气过渡凹槽，然后绕过第二出气过渡凹槽又经出气通道从阀座上的第三出气孔进入阀座上端面的第三出气过渡凹槽，最后从上盖的出气管路排出。这样气流从第一出气过渡孔进入第一出气过渡凹槽经第一次的压缩、膨胀，出气噪音得到衰减，然后气流从第二出气过渡孔进入第二出气过渡凹槽经第二次的压缩、膨胀，出气噪音得到进一步衰减，接着气流从第三出气过渡孔进入第三出气过渡凹槽经第三次的压缩、膨胀，出气噪音再进一步得到衰减，气流声波的能量和噪音被多重隔绝衰减后，从上盖出气管路传出的噪音就很小，因此本发明的运转噪音低。

附图说明

图1是本发明轴向剖视图。

图2是本发明部分零件分离状态立体图。

图3是本发明壳体的俯视立体图。

图4是本发明壳体的仰视立体图。

图5是本发明隔膜座的俯视立体图。

图6是本发明隔膜座的仰视立体图。

图7是本发明阀座的俯视立体图。

图8是本发明阀座的仰视立体图。

图9是本发明阀座的仰视图。

图10是本发明隔膜的仰视立体图。

图11是本发明隔膜的俯视图。

图12是图11的A-A剖视放大图。

图13是本发明上盖立体图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1至图13所示，一种隔膜与阀片连体的微型气泵，包括电机1、壳体2、偏心轮3、摆杆4、摆杆支架5、设有三个钟形气囊61的隔膜6、隔膜座7、阀座8、设有出气管路91的上盖9，电机1固定在壳体2的下端其驱动轴11伸入壳体2内，偏心轮3和摆杆支架5之间通过摆杆4相连接装在壳体2内，偏心轮3下部与电机1的驱动轴11相固定，隔膜座7的上端面设有三个套接通孔71，隔膜6的三个钟形气囊61穿过隔膜座7的三个套接通孔71套在隔膜座7的上端面上；

所述的壳体2、隔膜座7和阀座8的外形大体为圆柱形，在壳体2的上面依次固定隔膜座7、阀座8和上盖9，其固定方式可为：在阀座8下端的周边设有三个向下延伸的倒钩81，隔膜座7上设有三个对应三个倒钩81的让位凹槽72，壳体2的外周面设有三个钩槽21与所述三个倒钩81相配合使得壳体2、隔膜座7和阀座8相互扣合在一起；

为使壳体2、隔膜座7和阀座8相互之间定位更加准确，在壳体2的上端面周边设有三个定位凸起22，隔膜座7下端面的周边设有三个定位凹槽73与所述壳体2上端面周边三个定位凸起22相互配合，所述的隔膜座7的上端面周边也设有三个定位凸起74，阀座8下端面的周边设有三个定位凹槽82与所述隔膜座7上端面周边的三个定位凸起74相互配合；

所述摆杆支架5设有三个从中部向外延伸的支臂，每个支臂的端部设有一个通孔51，隔膜6的三个钟形气囊61的下部分别套接在摆杆支架5三个支臂的通孔51上；

处于隔膜座7下面的壳体2外表面设有连通壳体2内部的进气通道，所述进气通道可包括设置在壳体2的下端面让电机1的驱动轴11伸入壳体2内的通孔23及与所述通孔23相连通的凹槽24，所述的凹槽24连通壳体2的外周面；

所述的隔膜6包括连接三个钟形气囊61的上隔板62，上隔板62上设有三个进气通道621和三个出气通道622，隔膜座7的上端面设有连通壳体2内部的三个进气孔75和三个第二出气过渡凹槽76，所述的三个进气孔75分别对应上隔板62上的三个进气通道621，所述的三个第二出气过渡凹槽76对应上隔板62上的三个出气通道622；

所述上隔板62每个进气通道621的下侧连有进气止回阀片623，上隔板每个出气通道622的上侧连有出气止回阀片624，所述的三个进气止回阀片623能分别封住隔膜座7上端面的三个进气孔75，在每个钟形气囊61周边的上隔板62的上端面均设有与阀座8下端面相配合的第一圈密封凸起611，在进气通道621周边的上隔板62的上端面均设有与阀座8下端面相配合的第二密封凸起6211，在每个出气通道622周边的上隔板62的上端面均设有与阀座8下端面相配合的第三密封凸起6221；所述的第一圈密封凸起611、第二密封凸起6211和第三密封凸起6221与阀座8下端面相配合使得三个钟形气囊61与三个进气通道621和三个出气通道622相互隔离；

所述阀座8的上端面设有三个第一出气过渡凹槽83和一个第三出气过渡凹槽84，第三出气过渡凹槽84处于中间位置，三个第一出气过渡凹槽83和第三出气过渡凹槽84的周边与上盖9的下端面通过超声波熔接相配合使得三个第一出气过渡凹槽83和第三出气过渡凹槽84相隔离并使上盖9与阀座8相固定，第三出气过渡凹槽84连通上盖9的出气管路91；

所述每个第一出气过渡凹槽83的一侧设有连通阀座8下端面的第一出气过渡孔831，所述每个第一出气过渡凹槽83的另一侧设有连通阀座8下端面的第二出气过渡孔832，所述三个第一出气过渡孔831分别对应隔膜6的三个钟形气囊61，所述三个第二出气过渡孔832分别对应隔膜6上隔板62上的三个出气通道622并能被出气止回阀片624密封；

所述第三出气过渡凹槽84设有三个连通阀座8下端面的第三出气孔841，所述的三个第三出气孔841也分别对应隔膜6上隔板62的三个出气通道622，所述阀座8的下端面设有三个进气凹槽85，每个进气凹槽85分别连通一个钟形气囊61和隔膜6上隔板62上的一个进气通道621。

所述的进气止回阀片623外形为人头形。

所述的出气止回阀片624外形为碗形，也可为伞形或平面形。

每个出气止回阀片624下端面的中间还可设有支撑柱体6241支撑在隔膜座7的上端面。

所述第三出气过渡凹槽84的中间设有多个圆柱体842。可进一步降低出气的噪音。

本发明的工作原理如下：

当电机1带动摆杆支架5拉动隔膜6上的钟形气囊61时，钟形气囊61上侧的气压低于大气压，气流从壳体2的进气通道进入壳体2内，然后通过隔膜座7上的进气孔75打开隔膜6上隔板62进气通道621上的进气止回阀片623再通过阀座8下端面的进气凹槽85进入钟形气囊61的上侧实现进气过程；

接着电机1再带动摆杆支架5压缩隔膜6上的钟形气囊61，气流就从阀座8上的第一出气过渡孔831绕过第一出气过渡凹槽83从第二出气过渡孔832打开隔膜6上隔板62出气通道622上的出气止回阀片624从出气通道622进入隔膜座7上的第二出气过渡凹槽76，然后绕过第二出气过渡凹槽76又经出气通道622从阀座8上的第三出气孔841进入阀座8上端面的第三出气过渡凹槽84，最后从上盖9的出气管路91排出；如此循环。

本发明一个较佳的实施例，本领域的技术人员按权利要求作等同的改变都落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.一种隔膜与阀片连体的微型气泵，包括电机、壳体、偏心轮、摆杆、摆杆支架、至少设有一个钟形气囊的隔膜、隔膜座、阀座、设有出气管路的上盖，电机固定在壳体的下端其驱动轴伸入壳体内，偏心轮和摆杆支架通过摆杆相连接装在壳体内，偏心轮下部与电机驱动轴相固定，隔膜座的上端面设有套接通孔，隔膜的钟形气囊穿过隔膜座的套接通孔套在隔膜座的上端面上，壳体的上面依次固定隔膜座、阀座和上盖，隔膜的钟形气囊的下部套接在摆杆支架上，其特征在于：

处于隔膜座下面的壳体外表面设有连通壳体内部的进气通道；

所述的隔膜包括连接钟形气囊的上隔板，上隔板上设有进气通道和出气通道，隔膜座的上端面设有连通壳体内部的进气孔和第二出气过渡凹槽，所述的进气孔对应上隔板的进气通道，所述的第二出气过渡凹槽对应上隔板的出气通道；

所述上隔板进气通道的下侧连有进气止回阀片，上隔板出气通道的上侧连有出气止回阀片，所述的进气止回阀片能封住隔膜座上端面的进气孔，所述上隔板的上端面设有钟形气囊周边与阀座下端面相配合的第一圈密封凸起，所述上隔板的上端面设有进气通道周边与阀座下端面相配合的第二密封凸起，所述上隔板的上端面设有出气通道周边与阀座下端面相配合的第三密封凸起；所述的第一圈密封凸起、第二密封凸起和第三密封凸起与阀座下端面相配合使得钟形气囊与进气通道和出气通道相互隔离；

所述阀座的上端面设有第一出气过渡凹槽和第三出气过渡凹槽，第一出气过渡凹槽和第三出气过渡凹槽的周边与上盖的下端面相配合使得第一出气过渡凹槽和第三出气过渡凹槽相隔离，所述第一出气过渡凹槽的一侧设有连通阀座下端面的第一出气过渡孔，所述第一出气过渡凹槽的另一侧设有连通阀座下端面的第二出气过渡孔，所述第一出气过渡孔对应隔膜的钟形气囊，所述第二出气过渡孔对应隔膜上隔板的出气通道并能被出气止回阀片密封，所述第三出气过渡凹槽设有连通阀座下端面的第三出气孔，所述的第三出气孔也对应隔膜上隔板的出气通道，阀座的下端面设有连通钟形气囊和隔膜上隔板进气通道的进气凹槽，所述阀座的第三出气过渡凹槽连通上盖的出气管路。

2.根据权利要求1所述的一种隔膜与阀片连体的微型气泵，其特征在于：所述的进气止回阀片外形为人头形。

3.根据权利要求1所述的一种隔膜与阀片连体的微型气泵，其特征在于：所述的出气止回阀片外形为碗形或伞形或平面形。

4.根据权利要求1所述的一种隔膜与阀片连体的微型气泵，其特征在于：所述的出气止回阀片下端面的中间设有支撑柱体并支撑在隔膜座的上端面。

5.根据权利要求1所述的一种隔膜与阀片连体的微型气泵，其特征在于：所述壳体的下端面设有让电机驱动轴伸入壳体内的通孔及与所述通孔相连通的凹槽，所述的凹槽连通壳体的外周面，所述通孔和凹槽构成壳体上的进气通道。

6.根据权利要求1所述的一种隔膜与阀片连体的微型气泵，其特征在于：所述第三出气过渡凹槽的中间设有多个圆柱体。

7.根据权利要求1所述的一种隔膜与阀片连体的微型气泵，其特征在于：所述的上盖的下端面与阀座上端面的第一出气过渡凹槽和第三出气过渡凹槽的周边通过超声波熔接相配合并使阀座和上盖相固定。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种隔膜与阀片连体的微型气泵，其特征在于：所述的隔膜上设置三个钟形气囊，每个钟形气囊旁边的上隔板上设置一个进气通道和一个出气通道，每个进气通道的下侧均连有进气止回阀片，每个出气通道的上侧均连有出气止回阀片；

隔膜座的上端面设有三个进气孔分布对应隔膜上隔板上的三个进气通道，隔膜座的上端面设有三个第二出气过渡凹槽分别对应隔膜上隔板上的出气通道；

阀座的上端面设有三个第一出气过渡凹槽，三个第一出气过渡凹槽的周边与上盖的下端面相配合使得三个第一出气过渡凹槽之间及与第三出气过渡凹槽之间相互隔离，每个第一出气过渡凹槽的一侧均设有一个对应隔膜钟形气囊的第一出气过渡孔，每个第一出气过渡凹槽的另一侧均设有一个对应隔膜出气通道的第二出气过渡孔；

所述第三出气过渡凹槽设有三个第三出气孔分别对应隔膜上隔板的三个出气通道；

所述阀座的下端面设有三个进气凹槽，每个进气凹槽分别连通一个钟形气囊和隔膜上隔板的一个进气通道；

所述摆杆支架的设有三个从中部向外延伸的支臂，每个支臂的端部设有一个通孔，隔膜的三个钟形气囊的下部分别套接在摆杆支架三个支臂的通孔上。

9.根据权利要求1至7任一项所述的一种隔膜与阀片连体的微型气泵，其特征在于：所述阀座下端的周边设有多个向下延伸的倒钩，隔膜座上设有多个对应倒钩的让位凹槽，壳体的外周面设有多个钩槽与所述倒钩相配合使得壳体、隔膜座和阀座扣合在一起。

10.根据权利要求9所述的一种隔膜与阀片连体的微型气泵，其特征在于：所述的壳体的上端面周边设有多个定位凸起，隔膜座下端面的周边设有多个定位凹槽与所述壳体上端面周边的多个定位凸起相互配合，所述的隔膜座的上端面周边也设有多个定位凸起，阀座下端面的周边设有多个定位凹槽与所述隔膜座上端面周边的多个定位凸起相互配合。