CN111765071A - 隔膜泵及使用该隔膜泵的咖啡机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泵，具体涉及一种隔膜泵及使用该隔膜泵的咖啡机，隔膜泵包括壳体以及位于壳体内的支撑座、气囊和隔板，所述壳体内的空间由支撑座、气囊和隔板划分为进气腔、压缩腔和排气腔，所述气囊由所述支撑座支撑，所述压缩腔由所述气囊限定，所述隔板隔开压缩腔和排气腔并设有用于连通压缩腔和排气腔的排气孔、以及用于选择性地打开或者关闭排气孔的排气阀，所述支撑座设有连通进气腔的进气通道，所述隔板设有连通进气通道与压缩腔的连通通道，所述气囊对应所述支撑座的进气通道处设有进气阀，所述进气阀用于选择性地打开或者关闭所述进气通道。本发明的泵空气流动路径简单，效率高，成本低。

Description

隔膜泵及使用该隔膜泵的咖啡机

技术领域

本发明涉及一种泵，具体涉及一种隔膜泵及使用该隔膜泵的咖啡机。

背景技术

隔膜泵式咖啡机在人们的生活中应用得越来越普遍。现有咖啡机的隔膜泵通常包括马达和泵头两部分，其中泵头部分主要包括壳体以及依次设在壳体内的摆动机构、气囊和隔板，壳体与马达的壳体固定连接。所述气囊与隔板将壳体内部的空间依次划分为进气腔、压缩腔以及排气腔。所述摆动机构位于进气腔内并连接在马达的输出轴和气囊之间，利用马达的输出轴的扭矩压缩或者拉伸气囊，使得气囊排气或者吸气。为连通进气腔和压缩腔，壳体内还设有很多其他零部件，以形成一连通进气腔和压缩腔的空气流动路径。然而，现有的空气流动路径比较复杂，风阻较大，降低了泵的效率；同时，过多的零部件也提高了制造成本，使得制造过程复杂化。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种可以解决上述问题的隔膜泵以及使用该隔膜泵的咖啡机。

为此，本发明一方面提供一种隔膜泵，包括壳体以及位于壳体内的支撑座、气囊和隔板，所述壳体内的空间由支撑座、气囊和隔板划分为进气腔、压缩腔和排气腔，所述气囊由所述支撑座支撑，所述压缩腔由所述气囊限定，所述隔板隔开压缩腔和排气腔并设有用于连通压缩腔和排气腔的排气孔、以及用于选择性地打开或者关闭排气孔的排气阀，所述支撑座设有连通进气腔的进气通道，所述隔板设有连通进气通道与压缩腔的连通通道，所述气囊对应所述支撑座的进气通道处设有进气阀，所述进气阀用于选择性地打开或者关闭所述进气通道。

进一步地，所述进气通道包括相互连通的第一进气通道和第二进气通道，所述支撑座具有相对的朝向所述进气腔的第一侧和朝向所述隔板的第二侧，所述第一进气通道位于所述支撑座的第一侧，所述第二进气通道位于所述支撑座的第二侧。

进一步地，所述第一进气通道和第二进气通道在支撑座的径向上错开,所述第二进气通道相较所述第一进气通道更远离所述支撑座的中心。

进一步地，所述气囊包括支撑于所述支撑座上的安装部和自安装部向进气腔延伸的穿过所述支撑座的压缩部，所述压缩腔由所述压缩部限定，所述进气阀对应所述第二进气通道设于所述安装部。

在一些实施例中，所述进气阀覆盖所述第二进气通道的一部分，所述第二进气通道的其余部分被所述安装部覆盖。

在一些实施例中，所述隔板具有相对的第一侧和第二侧，所述隔板的第一侧朝向所述压缩腔，所述隔板的第二侧朝向所述排气腔，所述排气孔贯穿所述隔板的第一侧和第二侧，所述连通通道位于所述隔板的第一侧，所述连通通道的两端分别对应所述进气阀和所述压缩腔。

进一步地，所述连通通道包括相互连通的弧形通道和条形通道，所述弧形通道可与所述进气通道连通，所述条形通道与所述压缩腔连通。

在一些实施例中，所述隔板的第二侧具有向隔板的第一侧凹陷的密封区，所述排气孔贯穿所述密封区，所述密封区的横截面积由靠近隔板的第一侧朝远离隔板的第一侧的方向逐渐变大，所述排气阀可活动地安装并贴合于所述密封区上。

进一步地，所述隔膜泵还包括马达及由马达驱动的用以挤压和释放气囊的摆动机构。

进一步地，所述壳体包括一连接于所述马达的底板，所述底板设有供所述马达的输出轴穿过的中心孔，所述底板朝向马达的一侧设有贯穿所述壳体的侧壁并连通所述中心孔的进气口，壳体外的空气可经由所述进气口和中心孔进入壳体的进气腔。

另一方面，本发明还提供一种咖啡机，所述咖啡机包括咖啡机本体和前述的隔膜泵，所述隔膜泵安装在所述咖啡机本体内。

本发明的隔膜泵直接在支撑气囊的支撑座上设置进气通道，同时，气囊对应进气通道设有进气阀，隔板设有连通通道将进气通道和压缩腔连通。与现有技术中设置繁杂的零部件以形成一空气流动路径从而连通进气腔和压缩腔的技术相比，本发明的隔膜泵的空气流动路径简单，风阻较小，泵的效率高；同时结构简单，降低了制造成本，使得制造于组装过程简单化。

附图说明

图1是本发明第一实施例的隔膜泵的立体组装图。

图2是图1所示隔膜泵的立体分解图。

图3是图1所示隔膜泵的俯视图。

图4是图3所示隔膜泵沿A-A的剖视图。

图5是图2所示隔膜泵的连接座的立体图。

图6是图5所示连接座的另一角度的立体图。

图7是图2所示隔膜泵的连接件的剖视图。

图8是图2所示隔膜泵的摆盘的立体图。

图9是图2所示隔膜泵的气囊的立体图。

图10是图9所示气囊安装在支撑座上的示意图。

图11是图2所示隔膜泵的支撑座的立体图。

图12是图11所示支撑座的另一角度的立体图。

图13是图12所示支撑座沿B-B的剖视图。

图14是图2所示隔膜泵的隔板的仰视图。

图15是图14所示隔板的立体图。

图16是图1所示隔膜泵工作时的空气流动过程示意图，其中隔膜泵的部分零件被移除。

图17是本发明咖啡机的结构框图。

具体实施方式

以下将结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明，以使得本发明的技术方案及其有益效果更为清晰明了。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制，附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。

参考图1至图4，本发明第一实施例的隔膜泵包括马达10、与马达10固定连接的筒状壳体20以及位于壳体20内的摆动机构30、气囊40和隔板50。本实施例中，所述壳体20大致呈圆筒状，并包括与马达10连接的连接座23、与连接座23连接的支撑座22和与支撑座22连接的盖板21。所述气囊40被支撑在所述支撑座22上，所述隔板50安装于盖板21和支撑座22之间并位于气囊40的上方。所述壳体20的内部空间划分为进气腔24、若干压缩腔25和排气腔26，所述进气腔24由所述连接座23、支撑座22、气囊40的外部共同限定，所述若干压缩腔25由所述气囊40的内部和隔板50共同限定，所述排气腔26由所述隔板50和盖板21围合而成。所述摆动机构30位于所述进气腔24内。

本实施例中，所述盖板21、支撑座22和连接座23通过轴向贯穿盖板21、支撑座22和连接座23的侧壁的紧固件27固定连接。具体地，所述盖板21、支撑座22以及连接座23的侧壁分别向内延伸形成具有穿孔的连接柱210、220、230，所述紧固件27依次贯穿连接柱210、220、230的穿孔，进而将盖板21、支撑座22和连接座23固定连接。优选地，所述紧固件27为长螺钉。本实施例中，长螺钉的数量为三个，均匀地分布在壳体20的周向上。

进一步地，所述连接座23的连接柱230突出于连接座23的侧壁的顶端。所述支撑座22的连接柱220的一端突出于支撑座22的侧壁的顶端，另一端形成位于支撑座22侧壁底端的第一缺口221，所述第一缺口221用于容纳所述连接座23的连接柱230的突出部分，使得连接座23和支撑座22的侧壁紧密配合。所述盖板21的连接柱210突出于盖板21的侧壁的底端。所述隔板50的周缘形成有径向延伸的第二缺口500，用于容纳盖板21的连接柱210的突出部分和支撑座22的连接柱220的突出部分，从而使得隔板50紧密配合在盖板21和支撑座22之间。

同时参考图5和图6，本实施例中，所述连接座23包括一底板231，连接座23的侧壁自所述底板231的外周延伸而成。所述底板231的中心开设有中心孔232，所述马达10的输出轴100贯穿所述中心孔232而进入连接座23内。底板231与马达10的外壳通过两个螺钉110固定连接，进而将整个壳体20与马达10固定连接。所述底板231的底部还设有进气口233，所述进气口233由连接座23的侧壁沿所述底板231的径向向内延伸至底板231的中心孔232，进气口233贯穿侧壁与外界连通，如此，外界的空气可经由进气口233、进入中心孔232，从而进入进气腔24。

同时参考图4、图7和图8，本实施例中，所述摆动机构30包括相互连接的连接件31和摆盘32。所述连接件31内设有分别贯穿所述连接件31的相对的两端面的一轴孔310和一倾斜孔311，倾斜孔311的轴线相对轴孔310倾斜不平行。所述摆盘32包括一连杆321和环绕连杆321设置的若干分支320，每一分支320上形成有一固定孔322。所述马达10的输出轴100插入所述连接件31的轴孔310内从而与连接件31固定连接，所述摆盘32的连杆321插入所述连接件31的倾斜孔311内从而与连接件31可活动地连接。当马达10的输出轴100转动时，连接件31随其同步转动，从而带动摆盘32摆动，使所述摆盘32的分支320相对轴孔310的轴线上下运动。

同时参考图9和图10，本实施例中，所述气囊40由弹性材料制成，包括大致呈平面状的安装部41和自安装部41的顶面向另一侧延伸形成的若干压缩部42，其中，所述气囊40通过所述安装部41支撑在所述支撑座22上。所述若干压缩部42与所述摆盘32的若干分支320的固定孔322一一对应。所述安装部41的顶面在每相邻两个压缩部42之间的周缘区域设有一凹槽411，凹槽411的底部设有一沿着凹槽411的侧壁形成的C形槽412和一由C形槽412环绕形成的进气阀410。所述安装部41的顶面环绕每一压缩部42与相邻的其中一进气阀410形成一不规则的环状的凸缘413。所述凸缘413抵顶隔板50，起到对该相邻的压缩部42与进气阀410的密封的作用。所述压缩部42包括依次连接的大致呈圆柱体状的气室段420、压缩段421、连接段422和限位段423，其中，气室段420、压缩段421以及连接段422的直径逐渐变小，而限位段423的直径大于连接段422的直径。所述气室段420中空，用于形成所述压缩腔25。所述连接段422的直径小于所述摆盘32的分支320的固定孔322的直径，使得所述压缩部42的连接段422可插入固定孔322内。所述限位段423的直径大于所述摆盘32的分支320的固定孔322的直径，所述压缩部42的连接段422变形穿过固定孔322后弹性恢复不会从固定孔322内脱出，进而实现摆盘32的分支320在上下运动的过程中压缩或者拉伸所述压缩部42。本实施例中，气囊40具有三个压缩部42，且三个压缩部42环绕所述安装部41的中心均匀地分布在安装部41的周向上。相应地，所述摆盘32的分支320的数量、进气阀410的数量及环状的凸缘413的数量也均为三个。在其他实施例中，根据实际需要，压缩部42、摆盘32的分支320及进气阀410的数量可以改变。

具体地，同时参考图11至图13，本实施例中，所述支撑座22大致呈圆筒状，包括一自其侧壁向内垂直延伸形成的支撑部222。所述支撑座22的支撑部222与支撑座22侧壁的顶端之间形成一容纳空间223，用于容纳所述气囊40的安装部41。所述支撑部222环绕其中心对应所述三个压缩部42设有三个安装孔224，用于容纳三个压缩部42的气室段420。安装时，将所述气囊40的三个压缩部42分别对应插入支撑部222的三个安装孔224中，气囊40的安装部41即被支撑在支撑部222上，从而通过支撑座22实现支撑所述气囊40。所述支撑部222上设有若干进气通道225，所述进气通道225大致沿支撑部222的径向延伸，所述气囊40上的进气阀410分别对应所述进气通道225设置，并用于选择性地打开或者关闭进气通道225。每两相邻的安装孔224之间设置一所述进气通道225，所述进气通道225的数量与所述压缩腔25的数量相等，即本实施例中，进气通道225的数量也为三个。

具体地，本实施例中，每一进气通道225包括相互连通的第一进气通道226和第二进气通道227。所述支撑部222具有相对的第一侧和第二侧，所述第一进气通道226位于所述支撑部222的第一侧(本实施例中为所述支撑座22的支撑部222的底面)并靠近所述支撑部222的中心，所述第二进气通道227位于所述支撑部222的第二侧(本实施例中为所述支撑座22的支撑部222的顶面)并相较所述第一进气通道226远离所述支撑部222的中心。第一进气通道226及第二进气通道227均沿远离所述支撑部222的中心的方向延伸，并且一连接口2251设置于所述第一进气通道226与第二进气通道227的交界处，使第一进气通道226和第二进气通道227通过连接口2251连通。因此，进气腔24中的气体在进入第一进气通道226后能经过连接口2251后从第二进气通道227排出。所述第一进气通道226和第二进气通道227在支撑部222的径向上错开，并在轴向上部分重叠，此设计可减小气流通过时的噪音。同时，通过直接在支撑座22上开设进气通道225，可省去现有技术中额外增设的用于开设气流通道的零部件，如此，不仅能简化空气流动路径，减小风阻，从而提高泵的效率，而且还降低了制造成本，使得制造过程简单化。

所述气囊40的安装部41贴合于该支撑部222的顶面，所述气囊40的安装部41上的进气阀410覆盖所述第二进气通道227远离支撑部222的中心的一端；而安装部41的与进气阀410相邻的部分则与第二进气通道227其余部分形成密封，使得进气通道225内的气体将只能从进气阀410排出。从进气通道225经进气阀410排出的气体紧接着通过所述隔板50进入由隔板50和气囊40共同限定的所述压缩腔25内。

具体地，参考图14和图15，所述隔板50大致呈圆盘状，并具有相对的第一侧51和第二侧52。所述隔板50的第一侧51设有若干用于连通所述进气通道225和压缩腔25的连通通道53，具体地，每一连通通道53对应一环状的凸缘413内的进气阀410和压缩部42的压缩腔25，连通通道53的径向一端位于所述进气阀410的上方，径向另一端位于所述压缩腔25的上方。当进气阀410打开时，所述进气通道225中的气体即进入连通通道53的一端，并经由连通通道53的另一端而进入所述压缩腔25内。优选地，所述连通通道53包括相互连通的弧形通道530和条形通道531，所述弧形通道530位于所述进气阀410的上方并与所述进气阀410的弧形结构配合；所述条形通道531远离所述弧形通道530的一端位于对应的压缩腔25的上方。本实施例中，所述连通通道53的数量和进气通道225的数量相等，即本实施例中连通通道53的数量也为三个。

所述隔板50上设有若干对应所述压缩腔25的排气孔54，用于连通压缩腔25和由隔板50、盖板21围合而成的排气腔26。具体地，所述隔板50的第二侧52对应压缩腔25设有若干凹陷的密封区55，所述排气孔54贯穿隔板50的第一侧51和密封区55。如图4和图15所示，每一密封区55设置有一排气阀56(图15只示出了一个排气阀56)，用于选择性地打开或者关闭排气孔54。本实施例中，每一密封区55的中心设有一贯穿隔板50的第一侧51和密封区55的贯穿孔57，用于安装所述排气阀56的固定部561；每一密封区55于贯穿孔57的两侧分别设有一排气孔54。优选的，所述密封区55的横截面积由靠近隔板50的第一侧51朝远离隔板50的第一侧51的方向逐渐变大。本实施例中，所述密封区55呈圆锥状，所述排气阀56的阀体562呈圆锥形。不同于现有技术中常用的平面状的密封区55，本实施例中的密封区55的横截面积由下至上逐渐变大，由此，可显著增大密封面积，从而减小空气泄露，维持更高的空气压力。当排气阀56打开时，压缩腔25内的气体即通过排气孔54进入排气腔26内。如图4和图16所示，所述盖板21的中心形成有用于连通排气腔26与外界的排气口211，即进入排气腔26内的气体可通过排气口211直接排至外界。

下面将结合图4和图16对本实施例的隔膜泵的空气流动过程进行整体性描述。

外界的气体通过连接座23的进气口233、中心孔232进入进气腔24内。吸气时，气囊40在摆盘32的向下运动过程中被拉伸或拉至不变形的原始的释放状态，相应的进气阀410由于气压差被打开而排气阀56关闭。如图16中箭头所示方向，进气腔24内的气体依次通过支撑座22上的进气通道225、气囊40上的进气阀410、隔板50上的连通通道53即可进入气囊40内的压缩腔25。排气时，气囊40在摆盘32的向上运动过程中被压缩，相应的进气阀410被关闭而排气阀56由于气压差被打开。压缩腔25内的气体通过隔板50上的排气孔54进入排气腔26内，再通过盖板21上的排气口211排出至外界。

参照图17所示，本发明的另一实施例提供了一种咖啡机，所述咖啡机包括咖啡机本体1和前述实施例的隔膜泵2，所述隔膜泵2安装在咖啡机本体1内。咖啡机本体可采用常规构造，因此，在本申请中不再详述。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于以上列举的实施例，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种隔膜泵，包括壳体以及位于壳体内的支撑座、气囊和隔板，所述壳体内的空间由支撑座、气囊和隔板划分为进气腔、压缩腔和排气腔，所述气囊由所述支撑座支撑，所述压缩腔由所述气囊限定，所述隔板隔开压缩腔和排气腔并设有用于连通压缩腔和排气腔的排气孔、以及用于选择性地打开或者关闭排气孔的排气阀，其特征在于，所述支撑座设有连通进气腔的进气通道，所述隔板设有连通进气通道与压缩腔的连通通道，所述气囊对应所述支撑座的进气通道处设有进气阀，所述进气阀用于选择性地打开或者关闭所述进气通道。

2.根据权利要求1所述的隔膜泵，其特征在于，所述进气通道包括相互连通的第一进气通道和第二进气通道，所述支撑座具有相对的朝向所述进气腔的第一侧和朝向所述隔板的第二侧，所述第一进气通道位于所述支撑座的第一侧，所述第二进气通道位于所述支撑座的第二侧。

3.根据权利要求2所述的隔膜泵，其特征在于，所述第一进气通道和第二进气通道在支撑座的径向上错开,所述第二进气通道相较所述第一进气通道更远离所述支撑座的中心。

4.根据权利要求2所述的隔膜泵，其特征在于，所述气囊包括支撑于所述支撑座上的安装部和自安装部向进气腔延伸的穿过所述支撑座的压缩部，所述压缩腔由所述压缩部限定，所述进气阀对应所述第二进气通道设于所述安装部。

5.根据权利要求4所述的隔膜泵，其特征在于，所述进气阀覆盖所述第二进气通道的一部分，所述第二进气通道的其余部分被所述安装部覆盖。

6.根据权利要求1所述的隔膜泵，其特征在于，所述隔板具有相对的第一侧和第二侧，所述隔板的第一侧朝向所述压缩腔，所述隔板的第二侧朝向所述排气腔，所述排气孔贯穿所述隔板的第一侧和第二侧，所述连通通道位于所述隔板的第一侧，所述连通通道的两端分别对应所述进气阀和所述压缩腔。

7.根据权利要求6所述的隔膜泵，其特征在于，所述连通通道包括相互连通的弧形通道和条形通道，所述弧形通道可与所述进气通道连通，所述条形通道与所述压缩腔连通。

8.根据权利要求6所述的隔膜泵，其特征在于，所述隔板的第二侧具有向隔板的第一侧凹陷的密封区，所述排气孔贯穿所述密封区，所述密封区的横截面积由靠近隔板的第一侧朝远离隔板的第一侧的方向逐渐变大，所述排气阀可活动地安装并贴合于所述密封区上。

9.根据权利要求1所述的隔膜泵，其特征在于，所述隔膜泵还包括马达及由马达驱动的用以挤压和释放气囊的摆动机构。

10.根据权利要求9所述的隔膜泵，其特征在于，所述壳体包括一连接于所述马达的底板，所述底板设有供所述马达的输出轴穿过的中心孔，所述底板朝向马达的一侧设有贯穿所述壳体的侧壁并连通所述中心孔的进气口，壳体外的空气可经由所述进气口和中心孔进入壳体的进气腔。

11.一种咖啡机，其特征在于，包括咖啡机本体和根据权利要求1-10中任一项所述的隔膜泵，所述隔膜泵安装在所述咖啡机本体内。

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