CN112392705A - 微型流体泵及压力流体应用设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种微型流体泵及一种压力流体应用设备，该微型流体泵包括：马达，具有沿轴线延伸的马达轴；主壳体，其连接至所述马达且限定容置空间；隔膜体安装座，其连接至所述主壳体，所述隔膜体安装座上设置有具有多个隔膜单元的隔膜体；阀座，所述阀座密封连接至隔膜体安装座，隔膜体至少部分被夹在隔膜体安装座与阀座之间；以及曲杆传动组件，其连接至所述马达和所述隔膜体以驱动所述隔膜单元往复压缩和抽吸运动，其中，所述隔膜体安装座上设置有与所述多个隔膜单元分别对应的多个安装孔，以及其中，所述隔膜体安装座还设置有分别围绕各安装孔且朝向阀座延伸的多个第一凸缘，所述隔膜单元分别被支撑在相应第一凸缘上。

Description

微型流体泵及压力流体应用设备
技术领域
本公开涉及流体泵领域，更具体地涉及一种微型流体泵及压力流体应用设备。
背景技术
随着流体泵在民用和商用领域的广泛应用，对流体泵，特别是微型流体泵也提出了更高的要求。
当前的微型流体泵(例如微型水泵)通常包括马达、主壳体、水囊安装座、阀座、具有多个水囊单元的水囊体及曲杆传动组件，其中，水囊体通过阀座被密封压置在水囊安装座上。在运行状态下，曲杆传动组件接收马达转递的扭矩而转动，并驱动水囊安装座上的水囊单元往复压缩和抽吸运动，从而输出具有预定压力的流体。然而，在往复压缩和抽吸运动期间，水囊单元会朝向水囊安装座上的安装孔移位，进而影响水囊体在阀座与水囊安装座之间的密封性，使得水囊单元内部的压力减小，从而影响最终输出的流体的压力，影响微型流体泵的性能及输出稳定性。
因此，为了在微型流体泵的运行期间实现流体的高精度控制，需将水囊单元稳定地固定于水囊安装座与阀座之间，以避免水囊单元移位或弹性变形时影响水囊体的密封性。
发明内容
针对以上问题，本公开提供了一种微型流体泵及压力流体应用设备。利用本公开提供的微型流体泵及压力流体应用设备能够确保在流体泵运行期间将水囊体固定于水囊安装座与阀座之间，保证密封性，从而在良好地输出高压流体的基础上，实现对流体的高精度控制，有效地提高该流体泵的性能及其稳定性。
根据本公开的一方面，提出了一种微型流体泵，其包括：马达，具有沿轴线延伸的马达轴；主壳体，其连接至所述马达且限定容置空间；隔膜体安装座，其连接至所述主壳体，所述隔膜体安装座上设置有具有多个隔膜单元的隔膜体；阀座，所述阀座密封连接至隔膜体安装座，隔膜体至少部分被夹在隔膜体安装座与阀座之间；以及曲杆传动组件，其连接至所述马达和所述隔膜体以驱动所述隔膜单元往复压缩和抽吸运动，其中，所述隔膜体安装座上设置有与所述多个隔膜单元分别对应的多个安装孔，以及其中，所述隔膜体安装座还设置有分别围绕各安装孔且朝向阀座延伸的多个第一凸缘，所述隔膜单元分别被支撑在相应第一凸缘上。
根据本公开的微型流体泵可还包括以下一个或多个特征，单独地或结合地。
在一些实施例中，所述阀座还包括与所述多个第一凸缘对应位置处设置的朝向所述隔膜体安装座延伸的多个第二凸缘，所述隔膜单元被夹在相应的第一凸缘与第二凸缘之间。
在一些实施例中，所述第一凸缘包括围绕相应安装孔延伸的多个第一凸缘区段。
在一些实施例中，所述多个第一凸缘区段具有环形形状。
在一些实施例中，所述第二凸缘相应地包括多个第二凸缘区段。
在一些实施例中，所述多个第二凸缘区段具有环形形状。
在一些实施例中，所述第一凸缘沿所述轴线的方向的高度为0.3mm至0.5mm。
在一些实施例中，所述第一凸缘沿垂直于所述轴线的方向的宽度为0.5mm。
在一些实施例中，所述第二凸缘沿所述轴线的方向的高度为0.3mm至0.5mm。
在一些实施例中，所述第二凸缘沿垂直于所述轴线的方向的宽度为0.5mm。
在一些实施例中，所述安装孔具有在相应第一凸缘内的碗状支撑部，所述隔膜单元还被支撑在该碗状支撑部上。
在一些实施例中，所述隔膜单元包括囊腔体、位于囊腔体底部的安装柱以及位于囊腔体周边的边沿，其中，所述囊腔体上方开口且呈碗状，所述安装柱穿过所述安装孔，所述囊腔体支撑在该碗状支撑部上，且所述边沿被支撑在所述第一凸缘上。
在一些实施例中，所述隔膜体安装座由塑胶材料制成，且所述隔膜体由橡胶材料制成。
根据本公开的另一方面，提出了一种压力流体应用设备，包括如前所述的微型流体泵。
根据本公开的压力流体应用设备可还包括以下一个或多个特征，单独地或结合地。
在一些实施例中，所述设备是咖啡机。
在一些实施例中，所述咖啡机是意式咖啡机。
在一些实施例中，所述设备是洗牙器。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在没有做出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。以下附图并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制，重点在于示出本公开的主旨。
图1示出了根据本公开实施例的微型流体泵100的爆炸图；
图2A示出了根据本公开实施例的微型流体泵100的立体图；
图2B示出了根据本公开实施例的微型流体泵100的剖面视图；
图3示出了根据本公开实施例的隔膜体安装座130、阀座140以及安装在二者之间的隔膜体160的剖面示意图；
图4示出了根据本公开实施例的隔膜体安装座130及安装在其上的隔膜体160的剖面示意图；
图5示出了根据本公开实施例的隔膜体安装座130的立体图；
图6示出了根据本公开实施例的隔膜体安装座130的侧视图，其中示出了隔膜体安装座130的局部剖面；以及
图7示出了根据本公开实施例的阀座140的立体图。
具体实施方式
下面将结合附图对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显而易见地，所描述的实施例仅仅是本公开的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，也属于本公开保护的范围。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
当前的微型流体泵(例如微型水泵)通常包括马达、主壳体、水囊安装座、阀座、具有多个水囊单元的水囊体及曲杆传动组件，其中，水囊体通过阀座被密封压置在水囊安装座上。在运行状态下，曲杆传动组件接收马达转递的扭矩而转动，并驱动水囊安装座上的水囊单元往复压缩和抽吸运动，从而输出具有预定压力的流体。
然而，在往复压缩和抽吸运动期间，水囊单元会朝向水囊安装座上的安装孔移位，进而影响水囊体在阀座与水囊安装座之间的密封性，使得水囊单元内部的压力减小，从而影响最终输出的流体的压力，影响微型流体泵的性能及输出稳定性。
基于上述，本公开提出了一种微型流体泵及压力流体应用设备，使得能够在微型流体泵运行期间确保水囊体被固定于水囊安装座与阀座之间，保证密封性，从而在良好地输出高压流体的基础上，实现对流体的高精度控制，有效地提高该流体泵的性能及其稳定性。
根据本公开的一方面，提出了一种微型流体泵。图1示出了根据本公开实施例的微型流体泵100的爆炸图。图2A示出了根据本公开实施例的微型流体泵100的立体图，图2B示出了根据本公开实施例的微型流体泵100的剖面视图。
参照图1可知，该微型流体泵100例如包括马达110、主壳体120、隔膜体安装座130、阀座140及曲杆传动组件170。应了解，根据实际需要，该微型流体泵100中例如还可以包括上盖150或其他部件，且例如参照图1所示的，该上盖150、阀座140、隔膜体安装座130、主壳体120及马达110例如自上而下依次密封安装。
所述马达110具有沿轴线A延伸的马达轴，该轴线即为该马达的旋转轴线且例如沿图2B中的竖直方向延伸。本公开的实施例不受该马达的转速及其电机类型的限制。
所述主壳体120连接至马达110，例如通过螺钉安装在马达110上，且主壳体120限定容置空间，所述容置空间是用于容纳主壳体的内部部件(例如曲杆传动组件)的空间。本公开的实施例不受主壳体与马达的连接方式、容置空间的具体结构及其位置的限制。
参照图2A及图2B，该隔膜体安装座130连接至所述主壳体120。该隔膜体安装座130例如经由卡扣配合连接至该主壳体120，或者其也可以通过其他方式与该主壳体相连接。本公开的实施例不受隔膜体安装座130与主壳体120的连接方式的限制。
继续参照图1，所述隔膜体安装座130上设置有具有多个隔膜单元161的隔膜体160。例如，该隔膜体160例如可以为一体成型的多个水囊(该水囊例如上部开口)，其中每个水囊为一个隔膜单元。
再次参照图2A及图2B，阀座140密封连接至隔膜体安装座130，并且具有多个隔膜单元161的隔膜体160至少部分被夹在隔膜体安装座130与阀座140之间。阀座140例如经由卡扣配合或螺钉连接至隔膜体安装座130。通过隔膜体安装座130与阀座140的配合来实现隔膜体160的密封安装。
曲杆传动组件170连接至马达110以接收所述马达110转递的扭矩而转动，且连接至所述隔膜体160以驱动隔膜体160的隔膜单元往复压缩和抽吸运动。该曲杆传动组件170例如可以设置在主壳体的内部，即设置在容置空间内。
例如，所述曲杆传动组件170可以进一步包括：设置有偏心孔的偏心轮171、插置在该偏心轮的偏心孔中的偏心轴172(该偏心轴与该马达的输出轴成角度设置)、与该偏心轴相连接的曲杆支架组件173，使得能够通过偏心轮接收来自马达的扭矩并基于该扭矩实现转动，且基于该偏心轮的转动使得曲杆支架组件进行重复的挤压摆动动作。然而，应了解，根据实际需求，该曲杆传动组件例如还可以包括其他的部件或具有其他的组成方式，例如还可以包括齿轮传动组件174，以将马达的扭矩转递至偏心轮。只要该曲杆传动组件能够基于所接收的来自马达的扭矩驱动所述隔膜单元往复压缩和抽吸运动即可，本公开的实施例不受该曲杆传动组件的具体组成方式的限制。
所述往复压缩及抽吸运动为该隔膜体内部的隔膜单元交替处于压缩状态及拉伸状态。例如，若该隔膜体为包括多个水囊单元的水囊体，当曲杆支架组件向下运动并下拉水囊单元时，此时水囊单元处于抽吸运动过程，水囊单元内部气压下降，流体进入水囊单元；相反，曲杆支架组件向上运动并挤压水囊单元时，此时水囊单元处于压缩运动过程，水囊单元内部气压上升，从而输出具有高压的流体。
图3示出了根据本公开实施例的隔膜体160被夹在隔膜体安装座130与阀座140之间。图4示出了根据本公开实施例的隔膜体160被支撑在隔膜体安装座130上。图5示出了根据本公开实施例的隔膜体安装座130的立体图。图6示出了根据本公开实施例的隔膜体安装座130的局部剖面。图7示出了根据本公开实施例的阀座140的立体图。
参照图3至5，所述隔膜体安装座130上设置有与所述隔膜体160的多个隔膜单元161分别对应的多个安装孔131。隔膜单元161穿过相应的安装孔131，从而其往复压缩和抽吸运动不受影响。例如，该安装孔131可以具有圆形形状，或者也可以具有椭圆形形状。安装孔131的直径例如可以根据实际需要进行设置。
如图3、图4和5所示，所述隔膜体安装座130还设置有分别围绕各安装孔131且朝向阀座140延伸的多个第一凸缘132，所述隔膜单元161分别被支撑在相应第一凸缘132上。
如图3和图7所示，所述阀座140还包括与所述多个第一凸缘132对应位置处设置的朝向隔膜体安装座130延伸的多个第二凸缘142。通过将阀座140密封安装在隔膜体安装座130上，所述隔膜单元161被夹在相应的第一凸缘132与第二凸缘142之间。
例如，如图5和图7所示，第一凸缘132及第二凸缘142可以具有圆形形状，或者其也可以具有椭圆形形状。应了解，本公开的实施例不受第一凸缘及第二凸缘所具有的具体形态的限制。
再次参照图4和5，所述安装孔131具有设置于安装孔与相应第一凸缘132内的碗状支撑部133，所述隔膜单元161还被支撑在该碗状支撑部133上。所述碗状支撑部133例如为具有碗状弧形表面的支撑部段。
在一些实施例中，参照图4，所述隔膜单元161包括囊腔体1611、位于囊腔体底部的安装柱1612以及位于囊腔体周边的边沿1613，该囊腔体1611上方开口且呈碗状，所述安装柱1612穿过安装孔131，所述囊腔体1611支撑在该碗状支撑部133上，且所述边沿1613被支撑在第一凸缘132上。当将隔膜体160、隔膜体安装座130以及阀座140组装在一起时，所述边沿1613可以被夹在第一凸缘132和第二凸缘142之间，从而实现隔膜体的固定安装。
所述囊腔体1611为隔膜单元161用于容纳流体的部段，所述安装柱1612为该隔膜单元161中用于与隔膜体安装座130实现装配的部段。所述安装柱1612例如可以为圆柱形或者也可以为棱形，本公开的实施例不受安装柱1612的具体形态的限制。
所述囊腔体1611例如可以由弹性材料制成，例如由橡胶制成，或者其也可以由其他材料制成。
所述囊腔体1611例如可以仅一部分支撑在该碗状支撑部133上，或者该囊腔体1611也可以全部支撑在该碗状支撑部133上。
基于上述，通过设置隔膜单元161包括呈碗状的囊腔体1611，使得隔膜体安装座130中的碗状支撑部133能够与相应的隔膜单元161的囊腔体1611良好适配，从而更好地实现对该隔膜单元161的囊腔体1611的支撑，且有利于进一步提高微型水泵的高压输出性能及稳定性。
在一些实施例中，第一凸缘132包括围绕相应安装孔131延伸的多个第一凸缘区段。例如，多个第一凸缘区段具有环形形状，即，每一个第一凸缘区段构成一环形的区段。另外，在其他实施例中，第二凸缘142相应地包括多个第二凸缘区段。例如，多个第二凸缘区段具有环形形状，即，每一个第二凸缘区段构成一环形的区段。
在一些实施例中，第一凸缘132沿马达的轴线A的方向的高度大约为0.3mm至0.5mm。例如，所述第一凸缘132的高度大约为0.5mm。此外，第一凸缘沿垂直于马达的轴线的方向(即，图2B中的水平方向)的宽度为0.5mm。
在一些实施例中，第二凸缘142沿马达的轴线A的方向的高度大约为0.3mm至0.5mm。例如，所述第二凸缘142的高度大约为0.5mm。此外，第二凸缘142沿垂直于马达的轴线的方向的宽度为0.5mm。
例如，隔膜体安装座130及阀座140可以均由刚性材料制成，例如其均由塑胶材料制成，且隔膜体160例如由橡胶材料制成，从而刚度较小的橡胶材料能够被良好地夹持在具有较高硬度及刚度的隔膜体安装座130和阀座140之间。
基于上述，通过设置隔膜体安装座具有分别围绕各安装孔且朝向阀座延伸的多个第一凸缘，设置阀座在与所述多个第一凸缘对应位置处设置有朝向隔膜体安装座延伸的多个第二凸缘，能够将隔膜单元的边沿固定于相应的第一凸缘与第二凸缘之间，从而确保在隔膜单元往复压缩和抽吸运动时仍能将隔膜体固定于隔膜体安装座与阀座之间。因此，通过上述硬压软的密封结构实现了阀座、隔膜体及隔膜体安装座之间的良好固定和密封，使得在微型流体泵工作时不会出现因隔膜单元移位(特别是，例如在抽吸时拉扯隔膜体使得被压的隔膜体边沿朝向安装孔移位)导致其内部压力减小的问题，从而能够有效地提高微型流体泵输出流体所具有的压力，提高微型流体泵的工作性能，也有利于提高微型流体泵的输出稳定性。本公开的微型流体泵能够持续稳定输出例如10巴压力的高压流体。
在一些实施例中，所述多个隔膜单元161为三个隔膜单元，所述多个安装孔为三个安装孔131。通过设置该隔膜单元为三个隔膜单元，使得能够更好地实现微型流体泵的高压流体输出，提高该微型流体泵的性能。
在一些实施例中，参照图1，所述多个隔膜单元161为四个隔膜单元，所述多个安装孔131为四个安装孔。通过设置该隔膜单元为四个隔膜单元，使得能够更好地实现微型流体泵的高压流体输出，提高该微型流体泵的性能。
根据本公开的另一方面，提出了一种压力流体应用设备，其包括如前所述的微型流体泵，且能够具有如前所述的功能和优点。
在一些实施例中，所述设备是咖啡机。该咖啡机例如可以为意式咖啡机，或者其也可以为美式咖啡机，或者也可以为其他类型的咖啡机。本公开的实施例不受该咖啡机的具体类型的限制。
在一些实施例中，所述咖啡机是意式咖啡机。通过使用本申请前述的微型流体泵，使得该咖啡机能够稳定持续输出约10巴压力的流体，从从而能够酿造纯正的意式咖啡，使得该意式咖啡机具有良好性能。
在一些实施例中，所述设备是洗牙器。例如该流体压力应用设备可以为家用洗牙器，或者其也可以为医用洗牙器。本公开的实施例不受该洗牙器的应用领域的限制。
本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“第一/第二实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
除非另有定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
上面是对本公开的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本公开的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本公开的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本公开范围内。应当理解，上面是对本公开的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本公开由权利要求书及其等效物限定。

Claims (17)

1.一种微型流体泵，包括：
马达，具有沿轴线延伸的马达轴；
主壳体，其连接至所述马达且限定容置空间；
隔膜体安装座，其连接至所述主壳体，所述隔膜体安装座上设置有具有多个隔膜单元的隔膜体；
阀座，所述阀座密封连接至隔膜体安装座，隔膜体至少部分被夹在隔膜体安装座与阀座之间；以及
曲杆传动组件，其连接至所述马达和所述隔膜体以驱动所述隔膜单元往复压缩和抽吸运动，
其中，所述隔膜体安装座上设置有与所述多个隔膜单元分别对应的多个安装孔，以及
其中，所述隔膜体安装座还设置有分别围绕各安装孔且朝向阀座延伸的多个第一凸缘，所述隔膜单元分别被支撑在相应第一凸缘上。
2.如权利要求1所述的微型流体泵，其中，所述阀座还包括与所述多个第一凸缘对应位置处设置的朝向所述隔膜体安装座延伸的多个第二凸缘，所述隔膜单元被夹在相应的第一凸缘与第二凸缘之间。
3.如权利要求1所述的微型流体泵，其中，所述第一凸缘包括围绕相应安装孔延伸的多个第一凸缘区段。
4.如权利要求3所述的微型流体泵，其中，所述多个第一凸缘区段具有环形形状。
5.如权利要求3所述的微型流体泵，其中，所述第二凸缘相应地包括多个第二凸缘区段。
6.如权利要求5所述的微型流体泵，其中，所述多个第二凸缘区段具有环形形状。
7.如权利要求1所述的微型流体泵，其中，所述第一凸缘沿所述轴线的方向的高度为0.3mm至0.5mm。
8.如权利要求1所述的微型流体泵，其中，所述第一凸缘沿垂直于所述轴线的方向的宽度为0.5mm。
9.如权利要求2所述的微型流体泵，其中，所述第二凸缘沿所述轴线的方向的高度为0.3mm至0.5mm。
10.如权利要求2所述的微型流体泵，其中，所述第二凸缘沿垂直于所述轴线的方向的宽度为0.5mm。
11.如权利要求1所述的微型流体泵，其中，所述安装孔具有在相应第一凸缘内的碗状支撑部，所述隔膜单元还被支撑在该碗状支撑部上。
12.如权利要求11所述的微型流体泵，其中，所述隔膜单元包括囊腔体、位于囊腔体底部的安装柱以及位于囊腔体周边的边沿，其中，所述囊腔体上方开口且呈碗状，所述安装柱穿过所述安装孔，所述囊腔体支撑在该碗状支撑部上，且所述边沿被支撑在所述第一凸缘上。
13.如权利要求1所述的微型流体泵，其中，所述隔膜体安装座由塑胶材料制成，且所述隔膜体由橡胶材料制成。
14.一种压力流体应用设备，包括如权利要求1至13中任一项所述的微型流体泵。
15.如权利要求14所述的设备，其中，所述设备是咖啡机。
16.如权利要求15所述的设备，其中，所述咖啡机是意式咖啡机。
17.如权利要求14所述的设备，其中，所述设备是洗牙器。
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