CN108005892B - 一种限压泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种限压泵，包括泵头体，还包括安装于泵头体内的减压组件，所述减压组件用于对源水通道进行节流；还包括安装于泵头体内的回流组件，所述回流组件设置于高压流道与低压腔二之间，所述回流组件用于控制高压流道与低压腔二之间的连通状态。本限压泵作为增压泵的一种形式，不仅能够完成源水增压，同时可限制输出端的输出压力。

Description

一种限压泵

技术领域

本发明涉及流体输送设备技术领域，特别是涉及一种限压泵。

背景技术

增压泵为流体输送过程中重要的用于对流体做功的设备，在现有工业生产和人类生活中均有广泛的运用。

反渗透净水机是家用纯水机中的一种重要形式，其在反渗透过滤的过程中对源水有一定的压力要求，而且对该压力更有一定的平稳要求，这样源水就能够有效地通过反渗透膜制造出更好更有保证的干净水，压力过低或过高都无法达到反渗透膜的正常制水要求。因此，增压泵的性能直接影响反渗透净水机的性能。

在现行增压泵的功能设定方面，对其输出水压的限制上存有重大的缺陷，无法实现稳压的性能，尤其是在源水水压波动较大的情形下，增压泵的输出压力会随着源水水压波动而产生忽低忽高的现象，特别是源水压力升高的时候，由于源水水压与增压泵增压效果的叠加，常常会产生增压泵输出水压过高的现象。轻则易产生家用反渗透净水机漏水，重则会导致家用净水机机中的部分过滤单元爆裂，发生严重的产品安全事故。因此，总的说来，增压泵输出水压的限定已成为家用净水机行业技术提升的重点课题。

发明内容

本发明针对上述提出的增压泵是反渗透净水机中的重要设备，增压泵的性能直接影响反渗透净水机的性能的问题，提供了一种限压泵，本限压泵作为增压泵的一种形式，不仅能够完成源水增压，同时可限制输出端的输出压力。

本发明提供的一种限压泵通过以下技术要点来解决问题：一种限压泵，包括泵头体，所述泵头体内设置有低压腔二、高压腔、回流组件，低压腔二、高压腔分别与进水口、出水口接通，进水口与低压腔二接通的水路上设有减压组件，回流组件两端分别与低压腔二、高压腔接通，

所述减压组件包括弹簧一、控制件、密封头、密封圈及感压隔膜；所述泵头体上设置有由泵头体及压盖二围成的第一安装腔，所述感压隔膜作为控制件顶端与第一安装腔开口端的中间连接件，且感压隔膜作为控制件顶端与第一安装腔开口端之间间隙的密封件；

还包括进水管，所述进水管的一端为进水口，进水管的另一端为封水口；封水口部位的进水管管段由第一安装腔的底部引入第一安装腔中；

控制件的底端嵌入第一安装腔中，控制件的底部与第一安装腔围成空气腔，密封头与封水口之间构成源水腔，还包括与泵头体相连的压盖二，压盖二、泵头体、感压隔膜、控制件四者之间围成低压腔一；

所述控制件为其上设置有通孔的柱状结构，且所述通孔贯穿控制件的底端和顶端，所述通孔包括靠近控制件底部的下端通孔和靠近控制件顶部的低压通孔，所述低压腔一与进水管通过控制件上的通孔接通，所述低压腔一与低压腔二通过连通通道接通；

弹簧一安装于所述空气腔内，弹簧一的弹力方向平行于下端通孔的长度方向；

封水口部位的进水管管段插入下端通孔中；

所述密封头安装于控制件上，且密封头与封水口匹配；

所述密封圈作为封水口部位的进水管管段与下端通孔之间的轴向密封圈；

源水腔内流体对控制件水压方向朝向感压隔膜一侧的水压面积为A，低压腔一内流体对减压组件产生迫使控制件向封水口运动的水压面积为B，B大于A，且控制件在水压作用下可沿着第一安装腔的深度方向做往复运动。

本方案中，进水管、源水腔、低压腔一、连通通道、低压腔二各自均为本限压泵上源水通道的一部分，高压腔、高压腔与出水口之间管段为本限压泵上被增压后水的流通通道：增压水通道。当源水进入低压腔一中，由于所述B大于A，水压对减压组件所产生的压力足以克服弹簧一的弹力，进而改变控制件在第一安装腔中的位置，导致密封头与封水口之间间隙发生改变，可达到通过减压组件实现调节水压的目的。

作为优选，以上第一安装腔的设置方式为第一安装腔的深度方向沿着竖直方向时，设置为：进水管由水平段和竖直段组成，水平段的端部为进水口，进水口位于泵头体的外部，竖直段的端部为密封头，竖直段由第一安装腔底部嵌入第一安装腔中，且竖直段的上端嵌入下端通孔中，密封圈作为竖直段与下端通孔之间的轴向密封圈。

更进一步技术方案为：

作为一种方便减压组件装配的控制件实现方案，所述控制件包括上控制件及下控制件，所述上控制件与下控制件螺纹连接，感压隔膜在控制件上的固定通过感压隔膜的内侧被夹持于上控制件与下控制件之间实现；

所述下控制件上设置有呈台阶孔状的中心孔，密封圈安装在所述中心孔内，所述上控制件螺纹连接于所述中心孔中，上控制件深入中心孔一端的端面以及中心孔上的台阶面限定密封圈在中心孔轴线上的位置。

作为回流组件的具体实现方式以及在泵头体上的安装方式，所述泵头体上设置有第二安装腔，所述回流组件安装于所述第二安装腔内，所述回流组件包括压盖一、密封垫、压板一及弹簧二。

所述压盖一固定连接于泵头体上，密封垫的一侧与压板一的一侧相贴，所述弹簧二被夹持于压板一另一端与压盖一之间，在密封垫发挥隔断增压水通道与回流通道连通情况下，所述密封垫的另一侧与第二安装腔的底部相贴，在密封垫所受水压大于弹簧二的弹力时，所述密封垫朝向压板一所在的一侧运动。本方案中，完成装配后的弹簧二处于压缩状态，弹簧二对压板一的弹力传递至密封垫后，在增压水通道与回流通道两者水压所产生的朝向压板一的压力不足以克服弹簧二的弹力时，密封垫处于截断工位；而在增压水通道与回流通道两者的压力变化导致密封垫由第二安装腔的底部推离时，水压推动密封垫向弹簧二所在侧运动使得密封垫处于密封失效工位。而作为本领域技术人员，通过如上分析，由于回流通道的内压力可由减压组件控制，故影响密封垫运动的主要因素来自于增压水通道内的压力，即增压水通道内压增大到一定程度时，回流组件控制回流通道工作。同时作为本领域技术人员可毫无疑义得出，以上阈值主要由弹簧二的参数以及弹簧二的形变决定。

本发明具有以下有益效果：

本方案中，通过在限压泵上设置回流组件，以及设置减压组件，不仅能够完成源水增压，同时可限制输出端的输出压力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明所提供的一种限压泵一个具体实施例的结构剖视图；

图2为图1所示的沿着图1中的A-A方向进行剖视的剖视图。

附图中标记及对应的零部件名称：01、进水口，02、泵头体，03、弹簧一，04、密封圈，05、封水口，06、源水腔，07、空气腔，08、出水口，09、高压腔，10、高压封环，11、低压流道，12、弹簧二，13、压板一，14、密封垫，15、压盖一，16、高压流道，17、上控制件，18、密封头，19、低压腔一，20、低压通孔，21、压盖二，22、感压隔膜，23、下控制件，24、源水流道，25、连通通道，26、低压腔二。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1和图2所示，一种限压泵，包括泵头体02，所述泵头体02内设置有低压腔二26、高压腔09、回流组件，低压腔二26、高压腔09分别与进水口01、出水口08接通，进水口01与低压腔二26接通的水路上设有减压组件，回流组件两端分别与低压腔二26、高压腔09接通，

所述泵头体02上设置有由泵头体02及压盖二21围成的第一安装腔；所述减压组件包括弹簧一03、控制件、密封头18、密封圈04及感压隔膜22，所述控制件为其上设置有通孔的柱状结构，且所述通孔贯穿控制件的底端和顶端，所述通孔由两段孔段组成，两段孔段包括靠近控制件底部的下端通孔和靠近控制件顶部的低压通孔20，两孔段通过端部相切连通；

控制件的底端嵌入第一安装腔中，控制件的底部与第一安装腔围成空气腔07，弹簧一03安装于所述空气腔07内，弹簧一03的弹力方向平行于下端通孔的长度方向；

所述感压隔膜22作为控制件顶端与第一安装腔开口端的中间连接件，且感压隔膜22作为控制件顶端与第一安装腔开口端之间间隙的密封件；

还包括进水管，所述进水管的一端为进水口01，进水管的另一端为封水口05的出水端，出水端位置处的进水管管段通过下端通孔的孔口插入下端通孔中；

所述密封头18安装于控制件上，且密封头18与封水口05匹配；

所述密封圈04作为进水管管壁与下端通孔之间的轴向密封圈；

通过进水管引入源水时，密封头18与封水口05之间构成源水腔06，还包括与泵头体02相连的压盖二21，压盖二21、泵头体02、感压隔膜22、控制件四者之间围成低压腔一19，所述低压腔一19与进水管通过控制件上的通孔接通，所述低压腔一19与低压腔二26通过连通通道25接通；

源水腔06内流体对控制件水压方向朝向感压隔膜22一侧的水压面积为A，低压腔一19内流体对减压组件产生迫使控制件向进水管出水端一侧运动的水压面积为B，B大于A，且在控制件在水的压力作用下沿着第一安装腔的深度方向做往复运动时，进水管嵌入下端通孔中的深度发生改变。

以上限压泵发挥水增压功能时，若增压后的水压力过大，会对连接在本限压泵后端的设备造成影响，如增压后的水的压力超过后续承压容器承压能力时，可造成后续设备不能正常工作、承压容器遭到破坏甚至发生安全事故等。

本方案中，进水管、源水腔06、低压通孔20、低压腔一19、连通通道25、低压腔二26各自均为本限压泵上源水通道的一部分，高压腔09、高压腔09与出水口08之间管段为本限压泵上被增压后水的流通通道：增压水通道。当源水经过进水管引入源水腔06后，下端通孔与低压通孔20相切的位置实现两孔段的导通，这样，源水经过低压通孔20进入感压隔膜22远离第一安装腔底部的一侧，即进入低压腔一19中。由于所述B和A的数值不同，所述B和A的具体数值决定在源水通道内水压发生变化时，水压对减压组件所产生压力的大小：可使得减压组件在源水的压力下，始终具有朝向第一安装腔底部的水压合力，在源水压力变化时，沿着第一安装腔的深度方向水压的合力大小发生改变，以上合力大小综合弹簧一03的弹力，可达到改变控制件在第一安装腔中位置的目的，而以上位置改变后，密封头18与封水口05之间间隙发生改变，以上间隙为源水通道上的通道段，这样，该通道段的流通面积发生改变后，可达到通过减压组件对较高原水水压减压的目的。而作为本领域技术人员可得出，在用于安装弹簧一03的空间为一个封闭的空气腔07时，考虑控制件沿着第一安装腔深度方向受力的合力时，相当于还存在一根空气弹簧的作用力；由于感压隔膜22的外缘需要被固定在第一安装腔开口的外侧，这样，以上B的具体数值实际上是一个有效数值：如感压隔膜22靠近低压腔一19的一侧为顶面，感压隔膜22靠近第一安装腔的一侧为底面，当底面中的局部受到第一安装腔开口端端面支撑时，底面受支撑区域对应的顶面区域在水压影响下，不能够产生迫使控制件向进水管出水端一侧运动的力。

实施例2：

如图1和图2所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：

作为一种方便减压组件装配的控制件实现方案，所述控制件包括上控制件17及下控制件23，所述上控制件17与下控制件23螺纹连接，感压隔膜22呈环状，感压隔膜22在控制件上的固定通过感压隔膜22的内侧被夹持于上控制件17与下控制件23之间实现；

所述下控制件23上设置有呈台阶孔状的中心孔，密封圈04安装在所述中心孔内，所述上控制件17螺纹连接于所述中心孔中，上控制件17深入中心孔一端的端面以及中心孔上的台阶面限定密封圈04在中心孔轴线上的位置。

作为一种可利用流体自身能量，实现回流组件控制增压水通道与源水通道是否导通的实现方式，所述回流组件根据增压水通道与回流通道两者中流体的水压，以增压水通道及回流通道内流体的压力作为动力，控制增压水通道与回流通道的连通状态：当所述两者中流体的水压所产生的对密封垫14的压力大于设定阈值时，增压水通道与回流通道连通。

作为回流组件的具体实现方式以及在泵头体02上的安装方式，所述回流组件包括压盖一15、密封垫14、压板一13及弹簧二12，所述泵头体02上设置有第二安装腔，所述回流组件安装于所述第二安装腔内，第二安装腔与增压水通道及回流通道均相通，且第二安装腔与增压水通道及回流通道的相交点均位于第二安装腔的底部；

所述压盖一15固定连接于泵头体02上，密封垫14的一侧与压板一13的一侧相贴，所述弹簧二12被夹持于压板一13另一端与压盖一15之间，在密封垫14发挥隔断增压水通道与回流通道连通情况下，所述密封垫14的另一侧与第二安装腔的底部相贴，在密封垫14所受水的压力大于弹簧二12的弹力时，所述密封垫14朝向压板一13所在的一侧运动。本方案中，完成装配后的弹簧二12处于压缩状态，弹簧二12对压板一13的弹力传递至密封垫14后，在增压水通道与回流通道两者中流体对密封垫14所产生的水的压力不足以克服弹簧二12的弹力时，密封垫14处于截断工位；而在增压水通道与回流通道两者的压力变化导致密封垫14由第二安装腔的底部推离时，水推动密封垫14向弹簧二12所在侧运动使得密封垫14处于密封失效工位。而作为本领域技术人员，通过如上分析，由于回流通道的内压力可由减压组件控制，故影响密封垫14运动的主要因素来自于增压水通道内的压力，即增压水通道内压增大到一定程度时，回流组件控制回流通道工作。同时作为本领域技术人员可毫无疑义得出，以上阈值主要由弹簧二12的参数以及弹簧二12的形变决定。

所述压盖一15为其上设置有盲孔的柱状结构，所述盲孔的开口端朝向第二安装腔的底部，所述弹簧二12安装于所述盲孔中，所述压板一13的侧面与盲孔的侧面相贴。本方案中，盲孔对压板一13具有导向功能，可达到减小弹簧被进一步压缩时径向变形量的目的，而以上径向变形量的减小可减小回流组件动作时所受摩擦力的大小。

所述压板一13呈阶梯轴状，弹簧二12的端部作用于压板一13的台阶面上，且压板一13朝向压盖一15的一端嵌入弹簧二12的内孔中；

弹簧二12的内侧与压板一13朝向压盖一15的一端的外侧相贴，弹簧二12的外侧与盲孔的孔底相贴。本方案中，压板一13可用于对弹簧二12的变形进行约束，盲孔可用于对弹簧二12的变形进行约束，可达到减小弹簧被进一步压缩时径向变形量的目的，而以上径向变形量的减小可减小回流组件动作时所受摩擦力的大小。

本实施例提供的结构如安装为第一安装腔的孔深方向位于竖直方向，且第一安装腔的腔底朝下时，在限压泵工作时，如图1和图2所示，源水由进水口01进入进水管的流通空间即为源水流道24，进水管出口端作为封水口05与密封头18之间的腔体为源水腔06，减压组件动作时，源水腔06的大小发生变化，源水腔06的流通能力亦发生变化。同时在封水口05与密封头18完全接触时，源水通道完全被截断。沿着源水的流动方向，封水口05后方的源水通道部分即为源水通道的下游。源水腔06作为源水通道的一部分，源水可通过源水腔06的侧面继续向上方的孔段中流动，上述上方的孔段其内的水压由于处于节流点的下游，故相对于节流点上游的通道，其为低压通道，而后流体由低压通孔20进入到感压隔膜22上方的低压腔一19中，低压腔一19亦为源水通道的一部分。同时，在减压组件下方的泵头体02中设置与低压腔一19相通的低压腔二26，且低压腔二26与低压腔一19通过连通通道25连通，同时利用高压封环10作为增压水通道的边界，增压水通道即为本限压泵中的高压腔09。而回流组件处，增压水通道与密封垫14作用的部分为高压流道16，回流通道即为所示的低压流道11，低压流道11的一端与第二安装腔相通，低压流道11的另一端与低压腔二26相通。进入本限压泵的流体的具体流程为：由进水口01进入源水流道24，而后经封水口05流出后进入源水腔06，而后由源水腔06进入低压通孔20，而后由低压通孔20进入低压腔一19，而后由低压腔一19经过连通通道25进入低压腔二26，而后增压装置由低压腔二26吸水增压后送入高压腔09，高压腔09上连接有用于本限压泵出水的出水口08，高压流道16、低压流道11作为本限压泵的回流路径，在回流组件的作用下，具有回流路径导通或截断的两种工作状态。

本实施例中，为方便减压组件的安装，设置为还包括与泵头体02螺栓连接的压盖二21，所述压盖二21作为低压腔一19与外界隔离的封板，感压隔膜22的外侧被夹持于压盖二21与泵头体02之间。

作为本领域技术人员，以上如低压流道11、高压流道16、低压腔一19、低压腔二26、高压腔09、高压封环10等中的高压、低压，实际上仅仅是根据本限压泵工作时流体流通路径上各部分上所存在的压差，对流道、腔体、部件进行命名区别，以上低压、高压等修饰词并不存在指代特定压力的作用。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种限压泵，包括泵头体（02），所述泵头体（02）内设置有低压腔二（26）、高压腔（09）、回流组件，低压腔二（26）、高压腔（09）分别与进水口（01）、出水口（08）接通，进水口（01）与低压腔二（26）接通的水路上设有减压组件，回流组件两端分别与低压腔二（26）、高压腔（09）接通，

其特征在于，所述减压组件包括弹簧一（03）、控制件、密封头（18）、密封圈（04）及感压隔膜（22）；所述泵头体（02）上设置有由泵头体（02）及压盖二（21）围成的第一安装腔，所述感压隔膜（22）作为控制件顶端与第一安装腔开口端的中间连接件，且感压隔膜（22）作为控制件顶端与第一安装腔开口端之间间隙的密封件；

还包括进水管，所述进水管的一端为进水口（01），进水管的另一端为封水口（05）；封水口（05）部位的进水管管段由第一安装腔的底部引入第一安装腔中；

控制件的底端嵌入第一安装腔中，控制件的底部与第一安装腔围成空气腔（07），密封头（18）与封水口（05）之间构成源水腔（06），还包括与泵头体（02）相连的压盖二（21），压盖二（21）、泵头体（02）、感压隔膜（22）、控制件四者之间围成低压腔一（19）；

所述控制件为其上设置有通孔的柱状结构，且所述通孔贯穿控制件的底端和顶端，所述通孔包括靠近控制件底部的下端通孔和靠近控制件顶部的低压通孔（20），所述低压腔一（19）与进水管通过控制件上的通孔接通，所述低压腔一（19）与低压腔二（26）通过连通通道（25）接通；

弹簧一（03）安装于所述空气腔（07）内，弹簧一（03）的弹力方向平行于下端通孔的长度方向；

封水口（05）部位的进水管管段插入下端通孔中；

所述密封头（18）安装于控制件上，且密封头（18）与封水口（05）匹配；

所述密封圈（04）作为封水口（05）部位的进水管管段与下端通孔之间的轴向密封圈；

源水腔（06）内流体对控制件水压方向朝向感压隔膜（22）一侧的水压面积为A，低压腔一（19）内流体对减压组件产生迫使控制件向封水口（05）运动的水压面积为B，B大于A，且控制件在水压作用下可沿着第一安装腔的深度方向做往复运动；

所述控制件包括上控制件(17)及下控制件(23)，所述上控制件(17)与下控制件(23)螺纹连接，感压隔膜(22)呈环状，感压隔膜(22)的内侧被夹持于上控制件(17)与下控制件(23)之间。