CN103620217B - 用于液体的往复式泵组件 - Google Patents

Abstract

在此提供了一种用于分配流体的往复式泵组件。该泵组件包括一个泵壳体，该泵壳体提供了一个内隔舱并且配备有一个用于提供有待分配的液体的入口和一个用于分配液体的出口。该组件进一步包括一个活塞，该活塞被可移动地安装在该泵壳体的内隔舱中并且包括铁磁性材料。该组件包括一个磁性致动器以用于产生作用在该活塞上的一种线性移动磁场。该磁性致动器包括一个永磁体，该永磁体被安排成在多个线性方向上移动由此而使得该活塞在该线性移动磁场的影响下在该泵壳体中在一个休止位置与一个致动位置之间移动。

Description

用于液体的往复式泵组件

技术领域

本发明涉及用于分配液体的往复式泵。更具体而言，本发明涉及一种包括用于提供内部隔间的泵壳体的往复式泵组件。该泵壳体配备有用于提供有待分配的液体的一个入口以及用于分配该液体的一个出口。该组件进一步包括可移动地安装于该泵壳体的内部隔舱内的一个活塞。该活塞包括铁磁材料。该组件进一步包括用于产生作用于该活塞上的线性移动磁场的一个磁性致动器。

背景技术

在利用囊或者类似物来提供浓缩液体的饮料分配器中，使用泵来分配该浓缩液体。典型地，该泵是该分配器的一部分，并且浓缩液袋或囊的一侧连接至该泵，另一侧与混合水连接。为了确保一个高质量的饮料分配器，关键是要周期性地清洁该浓缩液体系统且尤其是要对其进行消毒，以避免细菌滋生，而这可能会对顾客的健康有害，并且会降低该饮料分配器的质量。因此，该泵经常被设计为可抛弃的或是可再循环的。

US2006/0151544公开了一种可抛弃的浓缩泵，其中一个小的泵壳体是可折叠袋状液体储存器的一部分，并且一个致动螺线管安装在该分配器中。当装载了一个新的袋时，该附接泵壳体被插入到螺线管中。当该袋清空时，部分的泵将连同空的袋被抛弃。该泵与流动的水连接，并且被安排在一个器具中。

GB2103296公开了一种泵，该泵具有一个由挠性或弹性圆柱形腔室壁限定的泵送腔室、以及一个止回进口与出口阀。泵送是通过由电磁致动手段实现的泵送腔室的空间变形来完成的。有待分配的液体储存于一个可折叠式容器中。

EP1018601公开了一种往复式泵。一个活塞组件具有一个分配末端和一个相反末端，并且被可移动地安装以用于在相反的线性方向进行往复运动。一个线性磁驱动器产生一个线性移动磁场以用于使得该活塞组件在多个相反的线性方向上移动过各反向线性方向上的一个工作容积。一个能量存储与释放媒介与一个储存器腔室联通以用于存储该活塞组件在从内部隔舱的分配末端远离的方向上进行运动所导致的能量，并且当该活塞组件在朝向内部隔舱室的分配末端的方向上移动时候释放所储存的能量。由于所泵送的流速高，因而需要强有力的驱动器。

上述所有的泵设备都是可以从其致动机构拆开的，并且因而是易于更换的。已知的往复运动泵送机构都是通过电磁致动机构驱动的。这种驱动需要一个功率源，诸如电池或连接到电网，以便能够使磁体产生一个适当的磁场。这类的电磁驱动机构结构复杂且昂贵，并且要占据大量空间。进一步而言，对于诸如水瓶或桌面水碳酸化器的小型的、未与供水网络连接的和/或不用电的器具而言，优选的是一种无需单独电源的驱动机构。

因此，需要一种具有改进致动机构的泵。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种克服至少一些上述缺陷的往复式泵。

根据本发明的第一方面，该目的是通过一种用于分配液体的往复式泵组件来实现的，该泵组件包括：一个提供了内部隔舱的泵壳体，该泵壳体配备有一个入口和一个出口，一种有待分配的液体是通过该入口来提供的并且该出口用于分配这种液体。该组件进一步包括一个活塞，该活塞被安排成在泵壳体的内部隔舱内进行一种线性移动。该活塞包括铁磁材料。该组件进一步包括一个磁性致动器，该磁性致动器用于产生作用在该活塞上的一个线性移动磁场。该磁性致动器包括一个永磁体（6），该永磁体被安排成基本上平行于该活塞的线性移动而被线性地移动，由此产生该线性移动磁场，并且，该活塞是在线性移动磁场的影响下在该泵壳体内在一个休止位置与一个致动位置之间移动。

本发明提供的往复式泵组件具有牢固的且简单的致动机构、零件失效风险低。另外，提供了一种将会装配到小型且廉价应用中的紧凑且牢固的组件。由于永磁体的使用，不需要任何外部电源。这种牢固且简单的结构限制了失效的风险。由于磁性力在该致动器中的使用，在该致动器与该活塞之间没有机械性连接，并且因此该组件的任何单个零件都是易于更换的。其结果是，实现了上述目的。

在另一个实施例中，该往复式泵组件进一步包括一个第一偏置构件，该第一偏置构件被安排成将一个力施加在该永磁体上由此而使得该永磁体从该致动位置撤回至该休止位置。通过使得一个永磁体与一个弹簧相组合，就获得了所产生磁场的以及由此活塞的一种较稳固、较迅速并且更加精确的移动。另外，该往复式泵组件可以包括一个第二偏置构件，该第二偏置构件被安排成将一个力施加在该活塞上由此而使得该活塞从该致动位置撤回至该休止位置。该第二偏置构件提供了该活塞的一种较快的返回，由此还进一步改善了活塞的移动。

在又另一个实施例中的是，该永磁体和该第二偏置构件被安排成相互作用由此而使得该永磁体在与该活塞的移动相对的线性方向上移动。来自对应的偏置构件的这些力于是将被完全用于实现该活塞的迅速且快速的移动。

在另一个实施例中的是，当该活塞处于该休止位置时，该第二偏置构件施加在该活塞上的力克服了作用在该活塞上的磁性力。由此，当未使用该泵时，该活塞将会安全地位于该休止位置中。另外，限制了所不希望的泄露风险。

在又另一个实施例中，当该永磁体沿一个朝向该活塞的线性方向开始从该休止位置移动时，作用在该活塞的该磁性力克服了该第二偏置构件施加在该活塞上的力。因而，在该永磁体移动之后，该活塞会立刻开始移动，从而使该活塞迅速且快速地移动。

在又另一个实施例中，该组件包括一个单向阀，由此而使得液体能够流入该内部隔舱，并且由此阻断液体而不能流回。因而，所提供的液体将是新鲜且未被污染的。

在一个优选实施例中，该泵壳体的出口配备有一个喷嘴。

在一个优选的实施例中的是，该永磁体的移动是通过使用者手的移动来实现的。

为了实现一种对于以满意的方式来移动活塞而言足够强大的磁场，可以选择由钕(NdFeB)或类似物制成的永磁体。

在本发明的另一方面中，提供了一种包括这种往复式泵组件的家用器具。由于不需要将这种泵组件连接到电网，因而这种解决方案将会为该器具提供容易的组装和构建、以及可靠的功能性。此外，像水罐或桌面碳酸化器的小型器具可以不用任何外接电源或电网地使用。

当研究所附权利要求及如下的详细说明时，本发明的进一步特征与优点将会变得清楚。

本领域技术人员将会意识到本发明的不同特征可以被组合以创造出不同于如下描述的实施例，而不脱离本发明如所附权利要求所限定的范围。

附图说明

从如下详细说明与附图中将会容易地理解本发明的各种不同方面，包括其独特的特征与优点，在附图中，

图1展示了一个根据现有技术的往复式泵。

图2展示了一个根据本发明的往复式泵。

图3展示了以休止位置示出的一个根据本发明的往复式泵。

图4展示了以致动位置示出的一个根据本发明的往复式泵。

具体实施方式

通过参照其中示出了多个实施例的这些附图，将会更全面的说明本发明。然而，本发明不应被理解为局限于这里所陈述的实施例。如本领域的普通技术人员所容易理解的，所披露的多种示例性实施例的特征可以被组合而仍属于本发明的范围。在整个说明中，类似的数字指类似的元件。

图1示出了一种根据现有技术的泵系统。一个泵15与一个囊11或类似物相连接，该囊或类似物包括一种待分配的液体。为了实现液体从囊11到外面的正排量，该泵15进行一种往复运动。安排了一个电磁体14以便产生一种作用于泵15上的移动磁场，由此来自该场的磁性力至使泵15以相同的方式移动。通过泵15进行的这种往复移动，获得了液体从该囊11至外面的正排量。电磁体14由印刷电路板（PCB）12控制，该印刷电路板连接至一种诸如电池组或电网的外部电源13。PCB12上的电路对应用到电磁体14上的电压进行控制的方式为产生一种移动磁场。

图2展示了一种根据本发明的往复式泵组件1的一个实施例。往复式泵1可以连接至一个包括有待分配的可消费液体的囊11。泵组件1包括一个活塞5，该活塞由铁磁性材料制作且安排在泵壳体2内。为了实现液体从囊11到外面的正排量，该活塞5进行一种往复运动。永磁体6安排在泵壳体2的外侧上。永磁体6以一种往复移动的方式移动，由此来自磁体6的磁力使活塞5以往复移动的方式移动。通过活塞5进行这种往复运动，就获得了液体从该囊11到外面的一种正排量。

图3展示了一种根据本发明的往复式泵组件1的另一个实施例。泵组件1可以进一步包括第一、第二偏置器件7、8，在图中被示出为多个弹簧，但也可以是其他任何种类的偏置构件。这些弹簧对应地作用在活塞5和永磁体6上。永磁体6在与活塞5对向的方向上移动，由此利用偏置构件7、8的力来实现更快的往复运动，从而获得外流液体的较高速度以及在喷嘴10处较高的压力。通过使得永磁体6与偏置构件7相组合，就以更高的精确度获得了永磁体更稳固且快速的移动，以及由此获得磁场以更高的精确度作用到活塞5上。还向活塞提供一个第二偏置构件8会进一步改善活塞5的移动。可以有利地为第二偏置构件8确定尺寸以便实现以下效果，即，作用于活塞5的磁性力克服当永磁体6在朝向活塞的线性方向上从休止位置开始移动时第二偏置构件8施加到活塞5上的力。因此，在永磁体6移动之后，活塞5会立刻开始移动，从而使该活塞迅速且快速地移动。可以将偏置构件7确定尺寸为施加一个足够强的力，以确保在该组件处于如图3所示的休止状态时磁体6不会朝向活塞5而移动。

可以包括一个单向阀9，从而使液体仅仅在一个方向上、从囊11流动至这个液体通过其而分配的泵喷嘴10。

当在使用过程中，泵组件1工作如下。当该泵处于如图3所示的休止10状态时，弹簧8作用在活塞5上的力强于永磁体6磁场产生的作用于活塞5上的力。由此，活塞8被保持在休止位置。使用者将永磁体6从其休止位置朝着弹簧7的力推动由此使得弹簧压缩。当永磁体6移动到对于吸引活塞5和克服弹簧8的力而言是足够接近的时候，活塞5从其休止状态向永磁体6移动，并且由此弹簧8压缩。其后，使用者放开永磁体6，并且该磁体在弹簧7的力的作用下返回休止位置。当永磁体6移动远离活塞5时，来自弹簧8的力克服磁体6的力，并且活塞5在弹簧8的力的作用下移动返回至其休止位置。在图4中，活塞5与永磁体6被示出为在其致动位置，其中对应的弹簧是压缩的。

为了实现一种对于以满意的方式来移动活塞5而言足够强大的磁场，可以选择由钕(NdFeB)或类似物制成的永磁体。

如本领域技术人员所理解的可以组合上述说明的实施例。虽然已经参照多个示例性实施例对本发明进行了说明，但是对于本领域技术人员来说，很多不同的替代方案及改进以及类似实施例会变得清楚。

因此，应理解的是前述内容是多种不同实施例的说明，并且本发明并不限于这些公开的特定实施例，并且应理解的是在所附权利要求书的范围内旨在包括这些公开的实施例的改进、这些公开的实施例的特征的组合、以及其他实施例。

这里使用的术语目的仅仅在于说明特定的实施例，并且并不旨在对本发明进行现在。

除非另有限定，否则在此使用的所有术语，包括技术术语和科学术语，都与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的含意相同。应进一步理解的是，诸如普通用途的词典中定义的那些术语应解释为具有一种与它们在相关技术情境中的含义相一致的含意，并且不应被解释为理想化的或过度形式化的术语，除非在这里有特别限定。在此通过参照多个剖面视图对本发明的示例性实施例进行了说明，这些剖面视图是本发明的理想化实施例和中间结构的示意图。因而，可以预见的是由于例如制造技术和/或公差所造成的与这些示图形状的变化。因此，本发明的实施例不应该被看做受限于在此所展示区域的特定形状，而是应该包括例如由制造产生的形状上的多种差异。

Claims (10)

1.一种用于分配液体的往复式泵组件(1)，该泵组件包括：一个提供了内部隔舱的泵壳体(2)，该泵壳体配备有一个入口(3)和一个出口(4)，一种有待分配的液体是通过该入口来提供的并且该出口用于分配这种液体；一个活塞(5)，该活塞被安排成在该泵壳体的内部隔舱内进行一种线性移动，该活塞包括铁磁材料；一个磁性致动器，该磁性致动器用于产生作用在该活塞上的一个磁场，其特征在于，该磁性致动器包括一个永磁体(6)，该永磁体被安排成基本上平行于该活塞(5)的线性移动而被线性地移动，由此产生一个线性移动磁场，从而使得该活塞能够在线性移动磁场的影响下在该泵壳体内在一个休止位置与一个致动位置之间移动；

该组件进一步包括一个第一偏置构件(7)，该第一偏置构件被安排成将一个力施加在该永磁体(6)上，由此而使得该永磁体从该致动位置撤回至该休止位置。

2.根据权利要求1所述的往复式泵组件(1)，其中，该组件进一步包括一个第二偏置构件(8)，该第二偏置构件被安排成将一个力施加在该活塞(5)上，由此而使得该活塞从该致动位置撤回至该休止位置。

3.根据权利要求2所述的往复式泵组件(1)，其中，该永磁体(6)和该第二偏置构件被安排成相互作用而由此使得该永磁体在与该活塞的移动相对的线性方向上移动。

4.根据权利要求3所述的往复式泵组件(1)，其中，当该活塞处于该休止位置时，该第二偏置构件(8)施加在该活塞(5)上的力克服了作用在该活塞上的磁性力。

5.根据权利要求3或4所述的往复式泵组件(1)，其中，当该永磁体沿一个朝向该活塞的线性方向开始从该休止位置移动时，作用在该活塞上的磁性力克服了该第二偏置构件(8)施加在该活塞(5)上的力。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的往复式泵组件(1)，其中，该组件进一步包括一个单向阀(9)，由此使得液体能够流入该内部隔舱，并且由此阻断液体而不能流回。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的往复式泵组件(1)，其中，该泵壳体(2)的出口(4)配备有一个喷嘴(10)。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的往复式泵组件(1)，其中，该永磁体(6)的移动是通过使用者手的移动来实现的。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的往复式泵组件(1)，其中，该永磁体(6)由钕或钕铁硼制成的。

10.一种包括根据权利要求1至9中任一项所述的往复式泵组件的家用器具。