CN104520590A - 紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵 - Google Patents

紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵 Download PDF

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Abstract

一种紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵，其具有以下的结合：细长外壳，所述细长外壳具有纵向轴线；正排量泵总成，其配置在细长外壳中，并且配置成响应于马达总成驱动力矩，以自吸并将流体从输入口泵送至输出口；马达总成，其配置在细长外壳中并且配置成响应于信号并提供马达总成驱动力矩；泵控制互连总成，其配置在细长外壳中并且配置成通过基于运行干模式的电流提供信号以控制马达总成的运行。

Description

紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年5月16日提交的临时专利申请序列No.61/647694的优先权，该申请通过引用整体合并于此。
技术领域
本发明涉及一种泵；并且更具体地，涉及一种紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵。
背景技术
本领域中已知泵设备是带有重型电池的较大单元。
现有技术的泵设备的不足之处包括：电池供电泵通常用于空气垫和移动空气。几乎没有已知的设备可用于流体传送并且通常是能潜水的，而且需要更换其电池。这些用于流体传送的已知单元通常是叶片泵或离心泵，并且不能产生较大的排出压力。
发明内容
根据一些实施例，本发明可采取包括紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵的装置的形式，所述泵具有以下的结合：
细长外壳，其具有纵向轴线L轴线；
正排量泵总成，其包括隔膜泵，配置在细长外壳中，并且配置成响应于马达总成驱动力矩以自吸并将流体从输入口泵送至输出口；
马达总成，其配置在细长外壳中并且配置成响应于信号并提供马达总成驱动力矩；
泵控制互连总成，其配置在细长外壳中，并且配置成通过电流(基于运行干模式或过电流)、通过时间(基于设置成运行给定时间的计时器)、通过电压(基于过电压/欠电压)或其某些结合来提供信号以控制马达总成的运行；以及
可再充电电池外壳/总成，其配置成响应于再充电信号并且配置有可再充电直流电源和功率控制模块，所述功率控制模块用于提供浪涌、过充电、过放电、短路、过电流保护或其某些结合。
正排量泵总成、马达总成、泵控制互连总成以及可再充电电池外壳/总成都与细长外壳的纵向轴线配置成一列(或者都沿细长外壳的纵向轴线配置成一列)，使得所述紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵被配置并限定尺寸以容易地和方便地储存在工具箱或工具带的袋中。
根据一些实施例，本发明可包括以下一个或多个特征：
装置还可包括充电基座，其配置成接收紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵的一端并向可再充电电池提供再充电信号。
外壳可配置有密封在一起以形成至少IPX4防水等级的两件。
泵控制互连总成可配置成提供并实施浪涌、过充电、过放电、短路以及过电流保护。
装置包括固定夹，其配置成允许紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵保持在带或工具箱上。
马达总成可配置有电源开关总成以开启和关闭马达总成。
功率控制功能可包括电压切断和转换功能。
输入口和输出口可包括快速连接输入口和快速连接输出口以允许紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵具有多口配置。
快速连接输入口和快速连接输出口可沿大致横向于细长外壳的纵向轴线的轴线配置。
正排量泵总成可以是，或可以采取隔膜泵总成的形式。
术语“成一列”至少理解成指“具有沿纵向轴线L轴线大致地布置成一直线的零件、物件或组件”。
术语“轻量”至少理解成指“小于平均重量之一”，特别是当与同类的其它类似的正排量泵相比较时，例如具有大致相同泵功率的泵，包括当以加仑每分钟(GPM)测量时。
术语“紧凑”至少理解成指“具有紧密地打包或连接的密实结构、零件、物件或单元”，特别是当与同类的其它类似的正排量泵相比较时，例如具有大致相同泵功率的泵，包括当以加仑每分钟GPM)测量时(。
本发明的实施例的这些和其它的特征、方面以及优点参考下面结合附图的描述将变得显而易见。然而，应该理解的是，附图仅设计用于说明的目的而不作为对本发明的限制。
附图说明
附图(不一定按照比例绘制)包括以下各图：
图1示出了根据本发明的一些实施例的正排量泵的顶部透视图(未示出顶盖)。
图2a示出了根据本发明的一些实施例的用于图1中所示的正排量泵的充电基座的顶部透视图。
图2b示出了根据本发明的一些实施例的图2a中所示的充电基座的分解视图。
图3a示出了根据本发明的一些实施例的，用于图1中所示的正排量泵的，包括隔膜泵总成、泵控制印制电路板总成(PCBA)以及可再充电电池外壳/总成的布置的底部透视图。
图3b示出了根据本发明的一些实施例的图3a中所示的布置的顶部透视图。
图4a示出了根据本发明的一些实施例的不带有底盖的正排量泵的底部正面透视图。
图4b示出了根据本发明的一些实施例的不带有底盖的正排量泵的底部背面透视图。
图5a示出了根据本发明的一些实施例的，沿正交于纵向轴线的顶部至底部平面的正排量泵的纵向截面视图。
图5b示出了根据本发明的一些实施例的，沿正交于纵向轴线的侧边至侧边平面的正排量泵的纵向侧边至侧边截面视图。
在示例性实施例的以下描述中，对附图做了标记，所述标记形成附图的一部分，并且在附图中通过本发明可以实施的实施例的说明示出。应该理解的是，可以利用其它实施例，因为可以进行结构和操作上的改变而不脱离本发明的范围。
具体实施方式
本发明的细节
如图1-5b所示，本发明为利用可再充电电池组、自吸并且能够产生压力的正排量泵。
泵包括附图中进行了标记的以下物件/元件：
物件#1：可再充电电池外壳/总成，其配置有电源和用于浪涌、过充电、过放电、短路以及过电流保护的功率控制模块。配置有电源的可再充电电池是本领域已知的，并且本发明不意在局限于目前已知的或将来开发的其任何特定类型或种类。用于浪涌、过充电、过放电、短路以及过电流保护的技术是本领域已知的，并且本发明不意在局限于目前已知的或将来开发的其任何特定类型或种类。另外，本领域的技术人员不需要过度的实验就能够至少部分地根据并符合本发明公开的内容实施用于浪涌、过充电、过放电、短路以及过电流保护的这样的功率控制模块。
物件#2：泵控制印制电路板(PCPCB)，其配置有控制电压切断和转换的互连总成(带有微处理器)。PCPCB 2也可用来通过电流(运行干模式或过电流)、时间(设置成运行XX秒/分的计时器)、电压(过电压/欠电压)以及目前已知的或将来开发的其它类型或种类的控制功能来控制泵送单元。用于控制电压切断和转换的技术是本领域已知的，并且本发明不意在局限于目前已知的或将来开发的其任何特定类型或种类。另外，本领域的技术人员不需要过度的实验就能够至少部分地根据并符合本发明公开的内容实施配置有这样的互连总成(带有微处理器)的这样的PCPCB。用于通过电流(运行干模式或过电流)、时间(设置成运行XX秒/分的计时器)、电压(过电压/欠电压)以及其它类型或种类的控制功能来控制泵送单元的技术是本领域已知的，并且本发明不意在局限于目前已知的或将来开发的其任何特定类型或种类。另外，本领域的技术人员不需要过度的实验就能够至少部分地根据并符合本发明公开的内容实施用于通过电流(运行干模式或过电流)、时间(设置成运行XX秒/分的计时器)、电压(过电压/欠电压)以及本领域已知的其它类型或种类的控制功能来控制泵送单元的这样的PCPCB。
物件#3：电源开关总成，其配置为通断开关以开启/关闭正排量泵。类似于元件2的电源开关总成是本领域已知的，并且本发明不意在局限于目前已知的或将来开发的其任何特定类型或种类。
物件#4：隔膜泵总成，例如包括由泵头(以A标记)、压力开关(以B标记)以及马达总成(以C标记)构成或配置有泵头(以A标记)、压力开关(以B标记)以及马达总成(以C标记)的隔膜泵。类似于元件4的隔膜泵总成是本领域已知的，并且本发明不意在局限于目前已知的或将来开发的其任何特定类型或种类。另外，本领域的技术人员不需要过度的实验就能够至少部分地根据并符合本发明公开的内容实施类似于元件4这样的隔膜泵总成。
物件#5：固定夹，其配置成允许全部泵送单元或正排量泵简单地保持在带或工具箱等上。
物件#6、#6’、#8和#9：塑料底部/中部外壳盖或部分、顶部/前部外壳盖或部分以及电池盖或部分，例如配置有四部分构造，包括顶部外壳盖或部分8、电池外壳盖或部分9、底部/中部外壳盖或部分6以及顶部/中部外壳盖或部分6’(见图4a和4b)。预想了实施例，并且本发明的范围意在包括使用其它类型或种类的外壳构造，例如包括具有前半外壳盖或部分以及后半外壳盖或部分的组合的两部分外壳构造，或者包括具有顶半外壳盖或部分以及底半外壳盖或部分的可替代组合的两部分外壳构造。
物件#7、#7’：在泵上的快速连接口，其允许泵送单元或正排量泵具有包括输入口和输出口的多口配置。
物件#10：充电基座，其配置成接收正排量泵并对可再充电电池1再充电。例如，充电基座可配置为具有上部充电基座部分10a和下部充电基座部分10b的两部分构造。用于对可再充电电池再充电的类似于元件10的充电基座是本领域已知的，并且本发明不意在局限于目前已知的或将来开发的其任何特定类型或种类。另外，本领域的技术人员不需要过度的实验就能够至少部分地根据并符合本发明公开的内容实施类似于元件10这样的充电基座。
在图1中，正排量泵或泵送单元可配置成封闭在四部分塑料外壳构造中，所述四部分塑料外壳构造由密封在一起(例如通过自攻丝螺钉约束)形成IPX4防水等级的元件6、6’、8、9(图4a、4b)构成。如图所示，此四部分塑料外壳构造可配置成附装电池1；泵控制PCBA 2；以及由压力开关4A、泵外壳4B和马达总成4C构成的隔膜泵总成4。压力开关4C可盖有顶部/前部外壳8。例如，电池外壳/总成1可配置成用耐久材料包覆成型(over-molding)。电池外壳/总成1可在充电基座10中充电。功率可从电池1通过泵控制PCBA2被发送至马达总成4C，所述泵控制PCBA 2从电源开关3接收开/关信号，然后向马达总成4C传送功率。泵控制PCBA 2可配置成包含能够提供和实施上述各种功能的微处理器或处理器。
紧凑、轻量、可再充电、电池供电、自吸、正排量实用泵可储存在工具箱、工具带、带中。紧凑、轻量、可再充电、电池供电、自吸、正排量实用泵可用于狭小的有限空间中，或者由于自吸能力，可从作业区域远程定位并且软管放置在可从源头抽吸并泵送的流体中。所述泵是可长距离泵送流体并可产生水头压力的正排量泵，允许作为喷射器用于冲洗区域。
图1-图5b也理解为包括未详细描述并且未标记的物件、零件和/或组件，因为它们不构成本发明的一部分，包括用于联结的螺钉和紧固件(例如在一起的外壳件、零件或组件6、6'、8和9，或在一起的压力开关4A以及泵外壳4B)；用于在物件、零件或组件(例如可再充电电池1、泵控制PCBA 2以及马达总成4C)之间提供信号和功率的适合的配线；用于旋转联结构成隔膜泵总成4的部分的马达总成4C和隔膜泵的物件、零件或组件；等等。
基本发明
举例来说，并且根据一些实施例，本发明可采取包括如图1-5b所示的紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵的装置的形式，所述泵的特征在于下面的结合：
具有纵向轴线L轴线的细长外壳6、6’、8、9；
正排量泵或泵总成，其包括隔膜泵(见包含在泵外壳4B中的隔膜泵)，配置在细长外壳6、6’、8、9中，并且配置成响应于马达总成驱动力矩以自吸并将流体从输入口泵送至输出口；
马达总成4C，其配置在细长外壳6、6’、8、9中，并且配置成响应于信号并提供马达总成驱动力矩；
泵控制互连总成2，其配置在细长外壳6、6’、8、9中，并且配置成通过电流(基于运行干模式或过电流)、通过时间(基于设置成运行给定时间的计时器)、通过电压(基于过电压/欠电压)或其某些结合来提供信号以控制马达总成4C的运行；以及
可再充电电池外壳/总成1，其配置成响应于再充电信号并且配置有可再充电直流电源和功率控制模块，所述功率控制模块用于提供浪涌、过充电、过放电、短路、过电流保护或其某些结合。
正排量泵总成、马达总成、泵控制互连总成以及可再充电电池外壳/总成可都与细长外壳6、6’、8、9的纵向轴线L轴线配置成一列(或者都沿细长外壳6、6’、8、9的纵向轴线L轴线配置成一列)，使得所述紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵被配置并限定尺寸以容易地和方便地储存在工具箱或工具带的袋中。
泵控制PCB 2以及相联的信号处理器的功能的实现
印制电路板(PCB)是本领域已知的，并且本发明的范围不意在局限于用于实现本发明的运行时间功能的目前已知的或将来开发的其任何特定类型或种类。
例如，泵控制PCB 2、相联的信号处理器以及任何关联的信号处理的功能可使用硬件、软件、固件或其结合实现，尽管本发明的范围不意在局限于其任何特定实施例。例如，在典型的软件实现中，信号处理器可采取一个或多个微处理器的形式，所述一个或多个微处理器基于具有处理器或微处理器、随机存取存储器和/或只读存储器(RAM/ROM)(这里RAM/ROM一起形成存储器的至少部分)、输入/输出设备以及连接它们的控制、数据和地址总线的架构。本领域的技术人员将能够对这样的基于实现的微处理器编写计算机程序代码以实施本文所描述的功能而不需要过度实验。本发明的范围不意在局限于使用目前已知的或将来开发的技术的任何特定实现。另外，本发明的范围意在包括作为独立模块或者与用于实施另一模块的其它电路有某些结合的信号处理器。此外，本发明的范围不意在局限于用来实施信号处理功能的任何特定类型或种类的信号处理器，或者为了使信号处理器运行的任何特定类型或种类的计算机程序代码编写或实施的方式。本领域的技术人员不需要过度实验可意识到并理解如何开发或编写用于在这样的泵控制PCB上运行以便实施本文所述功能的适合的软件程序或算法。
类似于元件2的泵控制PCB以及相联的信号处理器可包括本领域已知的，但是自身并不构成本发明的一部分的，而且本文没有详细描述的，用于实施其它功能的一个或多个其它的子模块。
可能的应用：
需要正排量泵的流体传送、维护应用、任何用途。
本发明的范围
尽管在特定实施例的背景下进行了描述，但对于本领域的技术人员来说，可对这些教导进行很多修改和各种改变是显而易见的。因此，虽然已就本发明的一个或多个优选实施例对本发明进行了特别地示出和描述，但本领域的技术人员会意识到，可对其做出形式或形状上的某些修改或改变而不脱离上面所述的本发明的范围和精神。

Claims (10)

1.一种装置，包括：
紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵，该泵包括：
细长外壳，其具有纵向轴线；
正排量泵总成，其配置在细长外壳中，并且配置成响应于马达总成驱动力矩以自吸并将流体从输入口泵送至输出口；
马达总成，其配置在细长外壳中并且配置成响应于信号并提供马达总成驱动力矩；以及
泵控制互连总成，其配置在细长外壳中，并且配置成通过电流(基于运行干模式或过电流)、通过时间(基于设置成运行给定时间的计时器)、通过电压(基于过电压/欠电压)或其某些结合来提供信号以控制马达总成的运行；以及
可再充电电池外壳/总成，其配置成响应于再充电信号并且配置有可再充电直流电源和功率控制模块，所述功率控制模块用于提供浪涌、过充电、过放电、短路、过电流保护或其某些结合；
所述正排量泵总成、马达总成、泵控制互连总成以及可再充电电池外壳/总成都与细长外壳的纵向轴线配置成一列，使得所述紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵被配置并限定尺寸以储存在工具箱或工具带的袋中。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，装置还包括：
充电基座，其配置成接收紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵的一端并向可再充电电池提供再充电信号。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，外壳配置有密封在一起以形成至少IPX4防水等级的两件。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，泵控制互连总成配置成提供并实施浪涌、过充电、过放电、短路和过电流保护。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，装置包括固定夹，所述固定夹配置成允许紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵保持在带或工具箱上。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，马达总成配置有电源开关总成以开启和关闭马达总成。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，功率控制功能包括电压切断和转换功能。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，输入口和输出口包括快速连接输入口和快速连接输出口以允许紧凑、轻量、电池供电、自吸、正排量泵具有多口配置。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，快速连接输入口和快速连接输出口沿大致横向于细长外壳的纵向轴线的轴线配置。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，正排量泵总成是隔膜泵总成。
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