CN1198511A - 流体泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传送流体流动的设备有关,进一步而言,尤指一种利用旋转式的推块配合直线往复运动的控流滑条,对流道内的流体形成推挤作用,再利用止回阀对流体的流向形成控制,可达成同时吸取、传送流体的流体泵;本发明藉首创的整体构成,除可轻易达到高效率、振动小、低噪音的流体传送外,更摒弃了齿轮类构件的使用,可降低制造、组装的困难度及成本。

Description

流体泵

本发明与传送流体流动的设备有关，进一步而言，尤指一种利用旋转式的推块配合直线往复运动的控流滑条，对流道内的流体形成推挤作用，再利用止回阀对流体的流向形成控制，可达成同时吸取、传送流体的流体泵。

一般常见的用以抽、送流体的装置，可约略分为：(1)齿轮泵(2)轮叶泵(3)柱塞泵：其中，齿轮泵是利用互相啮合的两齿轮在相对的各齿咬合后分开的瞬间产生负压(吸力)，使流体吸入泵的内部，随着齿轮的转动将吸入的流体带至另一端，藉由轮齿与轮齿之间的互相啮合而将流体挤压流出；齿轮泵的优点是在低压力、低流速下容易达成，缺点是在高压力、高流速、高效率的要求下不易达成，且制造成本高；轮叶泵的转子、叶片制造不易，传动过程中，流体容易劣化；柱塞式的优点是容易达成高压力的要求，缺点是传动过程振动大、噪音高，因为侧向分力的作用，磨耗大、效率低。

上述三者各有利弊，若能取其所长、弃其弊，则能达成容易制造、成本低、高效率、低噪音、输出压力大的新颖创作，本发明人前曾对此研发创作，并提出一「流体传送装置」的中国发明申请案(申请号：96106493.5)该案详细的发明内容请径阅其专利说明书，在此仅概要叙述：

请参阅图1所示，此一前案主要包含一底座1、一外环2、一旋转盘3及一内齿轮盘4，该底座1一侧靠接该外环2，并于中央部份轴向凸伸一中柱101，该中柱101外缘与该外环2内缘间形成一环状的流道102；该中柱101径向开挖一滑槽103，该滑槽103两端与该流道102相通，藉以形成两对称的半柱104，该外环2于该滑槽103两端延伸处分别贯穿一另滑槽201，据此于该滑槽103、该另滑槽201内枢嵌一控流滑条6；该流道102分别于该各另滑槽201两侧相邻处，连通一止回阀7，其中，相对的二该止回阀7分别与一入流支管701相接，另二该止回阀7分别与一出流支管702相接，该各入流支管701末端共同连通至一入流管703，该各出流支管702末端共同连通至一出流管704，使藉该入流管703传送流体通过该流道102由该出流管704送出；

该控流滑条6顶缘挖设二过块槽601，并于该各过块槽601间凹陷一拨杆槽602，该各过块槽601两侧壁间的距离不小于该流道102断面宽度；该旋转盘3是由一顶盘301及一底盘302轴向构成，该底盘302恰与该外环2内缘配合，其底缘搭靠于该半柱104的端面，并对该流道102顶侧形成遮蔽，该底盘302于底侧缘边处凸伸一推块303，该推块303枢嵌于该流道102内，并与该流道102断面的形状配合，该底盘302底侧凹设一容置槽304；

该容置槽304内枢设一转盘305，该转盘305底侧设一拨杆306顶侧凸伸一轮轴307，该拨杆306嵌伸于该拨杆槽602内，该轮轴307并延伸于该顶盘301内；该顶盘301于该转盘305的同侧挖设一齿轮穴308枢置一齿轮401，该齿轮401是与该轮轴307轴接连动，且该拨杆306轴心延伸线与该齿轮401的节圆垂直相交，该顶盘301于顶侧中心处凸伸一传动轴309连动该旋转盘3旋转，并促使该推块303于该流道102内行旋转运动；

该内齿轮盘4靠搭于该底盘302顶缘，该内齿轮盘4于内缘形成一内齿轮402，该内齿轮402的节圆直径恰为该齿轮401节圆直径的两倍。

上述「流体传送装置」，主要利用该内齿轮402的节圆直径恰等于该齿轮401节圆直径的两倍，而使得该齿轮401在该内齿轮402内缘咬合滚转时，连动该拨杆306沿着与该内齿轮盘4轴心线垂直的方向行直线往复运动，进而拨动该控流滑条6行直线往复运动，同时，配合着该推303在该流道102内行回旋运动，而产生抽吸传送流体的功效，流体的传送效率较一般齿轮泵、轮叶泵、柱塞泵高，且震动小、低噪音、制造成本低；然而，上述「流体传送装置」仍有未尽完善之处，主要在于其运用齿轮及内齿轮盘的互动，以驱动流体的传送，而齿轮、内齿轮盘的制成技术要求高，制造、组装的过程较复杂，导致成本的降低较为有限。

有鉴于此，本发明人遂再度持续研究改进，经多次反复试验，遂有更为创新且进步的本发明产生。

即，本发明主要目的在于提供一种流体泵，藉由首创的整体构成，可轻易达到高效率、振动小、低噪音的流体传送外，更摒弃了齿轮类构件的使用，从而降低制造、组装的困难度及成本。

为实现上述的目的，本发明一种流体泵主要包含一基座、一外环、一旋转盘及一盖体，其特征在于：该基座于一侧轴心部份轴凸一环壁，通过该基座轴心挖设一滑槽，且该滑槽底面不低于该环壁内缘的该基座端面，该外环靠接于该基座周缘，且该外环与该环壁间形成一环状的流道，该流道径向的形状、面积呈均一状态，该外环对应于该滑槽贯穿两个另滑槽，该基座与该外环间夹枢一滑动条，供该滑动条于该滑槽、该另滑槽内往复滑移；

该滑动条中央部份向两侧分别凸伸两个限制壁，该各限制壁间形成一容柱空间，且该各限制壁是限止于该环壁内围，该滑动条于邻靠两端处对称凹设一第一过块槽、一第二过块槽，该第一、二过块槽的长度大于该流道径向宽度，且该第一、二过块槽底部不得高于该流道底面，该流道于邻靠该滑动条两侧处，分别枢接一第一止回阀、一第二止回阀，供控制流体进、出该流道的流向；相对的该各第一止回阀分别与一入流支管连通、相对的该各第二止回阀分别与一出流支管连通，该各入流支管末端连通至一入流管，该各出流支管末端连通至一出流管，供该入流管传送流体通过该流道至该出流管流出；

该旋转盘一侧枢靠于该环壁端面，并为该外环围包，以供遮蔽该流道防止流体发生泄漏；该旋转盘另一侧轴心处轴向凸伸一传动轴，该传动轴末端通过该盖体与动力源连动，以供引带该旋转盘旋动；该旋转盘于缘边处凸伸一推块，该推块枢嵌于该流道内并与该流道断面配合，以供该推块于该流道内回旋运动，以推挤传送流体；该旋转盘于非轴心处轴心接设一挚动柱，该挚动柱末端枢嵌于该容柱空间内，并为该各限制壁限制，以供该挚动柱连动该滑动条遂行直线往复运动；

该推块贯穿一泄压孔，该泄压孔恰连通该推块内、外周面，以供防止流体局部高压的形成；

该盖体与该外环轴向相接，该外环与该基座轴向相接，且分别于该滑槽、该另滑槽外端塞设一止漏体，供防止流体外泄。，

图1是先前发明的立体分解图。

图2是本发明较佳实施例一的立体分解图。

图3是本发明较佳实施例一的动作示意图(一)。

图4是本发明较佳实施例一的动作示意图(二)。

图5是本发明较佳实施例一的动作示意图(三)。

图6是本发明较佳实施例一的动作示意图(四)。

图7是本发明较佳实施例一的动作示意图(五)。

图8是本发明较佳实施例一防泄道的防泄示意图。

图9是本发明较佳实施例二的动作示意图。

请参阅图2所示，本发明流体泵较佳实施例一主要包含一基座10、一外环20、一旋转盘30及一盖体40，其中，该基座10于一侧的轴心部份轴向凸伸一环壁11，通过该基座10轴心挖设一滑槽12，该滑槽12恰分隔该环壁11为两个半环壁112，且该滑槽12的底面不低于该环壁11内缘的该基座10端面，该外环20靠接于该基座10端面周缘，且该外环20的环内壁与该环壁11的外周缘间形成一环状的流道60，该流道60径向断面的形状、面积呈均一状态，该外环20对应于该滑槽12处的环壁贯穿两个另滑槽21，据此于该基座10与该外环20间夹枢一滑动条70，该滑动条70恰嵌枢于该滑槽12、该另滑槽21内，使供该滑动条70于该滑槽12、该另滑槽21内往复滑移；该滑动条70中央部份向两侧分别凸伸两个限制壁71、72，藉此于该各限制壁71、72间形成一容柱空间73，且该各限制壁71、72是限止于该环壁11的环内处，该滑动条70于邻靠两端处对称凹设有一第一过块槽75及第二过块槽76，该第一、二过块槽75、76的长度大于该流道60径向宽度，且该第一、二过块槽75、76底部恰与该流道60的底面位于同一平面(或呈更为深陷状)，该滑槽12于邻靠两端处的底缘，分别凹陷有平衡道121，该平衡道121一端与该环壁11内缘连通，另一端则延伸于该滑动条70末端外缘部份，使供防止局部压力的形成，以使该滑动条70的运动得以顺利进行；该外环20于该各另滑槽21两侧相邻处，分别贯穿一第一螺孔22、一第二螺孔23，该各第一螺孔22分别螺接一第一止回阀61，该各第二螺孔23分别螺接一第二止回阀62，其中，相对的该各第一止回阀61分别与一入流支管63连通、相对的该各第二止回阀62分别与一出流支管64连通，以控制流体进、出该流道60的流向，该各入流支管63末端藉一第一三通管65连通至一入流管67，该各出流支管64末端藉一第二三通管66连通至一出流管68，使供该入流管67传送流体通过该流道60至该出流管68流出。

再者，该旋转盘30一侧枢靠于该环壁11端面，并为该外环20的环内缘围包，使供遮蔽该流道60，以防止流体于该流道60内流动时发生泄漏；该旋转盘30另一侧于轴心处轴向凸伸一传动轴31，该传动轴31末端轴向通过该盖体40与动力源连动，使供引带该旋转盘30旋动；该旋转盘30于面向该流道60方向端于缘边处轴向凸伸一推块32，该推块32枢嵌于该流传送流体。

又，请参阅图7，该滑动条70在往复线性滑移过程中，当该推块32进入该第一过块槽75{第二过块槽76}内时，由于该第一过块槽75{第二过块槽76}的长度大于该推块32的径向宽度，而于该推块32内、外侧面与该第一过块槽75{第二过块槽76}的两侧壁间将容纳有流体，而该推块32在通过该第一过块槽75{第二过块槽76}时，该滑动条70仍处于移动状态，此时，该第一过块槽75{第二过块槽76}的一侧壁即与该推块32内、外侧面对存于其间的流体形成挤压、抽吸作用，而促使分隔于该推块32内、外间的流体得以通过该泄压孔321彼此互通，进而避免由于该推块32、该第一过块槽75{第二过块槽76}的相对运动，而在该推块与该第一过块槽75{第二过块槽76}侧壁间形成流体的局部高压，使该滑动条70、该推块32的运动得以顺利运行；当该滑动条70进行线性往复滑移运动时，其两末端与该止泄体25间的空间即由于该滑动条70的运动，而交替增大、缩减，进而使此空间于增大时形成局部减压现象，空间缩减时形成局部增压现象，此时，藉该平衡道121即可产生导引作用，使得增、减压部份得以相互平衡，而有效防止在该滑动条70的两外端部分的压力变化，对该滑动条70的产生吸、抗作用，使供该滑动条70的顺畅运行。

另，请配合参阅图8所示，由于该推块32的推挤而使得位于该推块32路径前端的流体除流体动压力外，同时亦具有流体静压力，流体压力若促使流体经由该旋转盘30与该外环20内环面间渗流时，即得以被该防泄道34收容，利用该防泄道34的旋向配合该旋转盘30的旋转，使得收容于该防泄道34内的流体得以被该防泄道34的螺旋旋向引导而逐渐向该流道60方向回渗，进而通过该回流口342流入该流道60内，且藉此于该旋转盘30与该外环20间形成一流动压，进而达到防止、阻挡该流道60内的流体进一步渗流、泄漏。

请参阅图9，本发明较实施例二是依据上述较佳实施例一略予变更设计而得，其相同处不再重覆说明，较佳实施例二主要不同处在于：第一、二止回阀是分别螺接于该基座，并与该流道60连通，且分别邻靠设于该滑动条70两侧处，而于外环20周壁未挖设有用以供流体通过的孔洞，其同样地得以遂行与较佳实施例一相同的目的、功效。

综上所述，本发明历经多次试验，确证能够充份满足预期目的，且功效卓越，于申请前并未曾见于公开刊物及公开使用，现依法提出发明专利申请。道60内并与该流道60断面形状、面积配合，使供该推块32于该流道60内回旋运动，以推挤传送流体；且该推块32贯穿一泄压孔321，该泄压孔321恰连通该推块32的内、外周面，使供防止流体局部高压的形成，以使该滑动条70位移顺畅；该旋转盘30于非轴心的预定处轴向接设一挚动柱33，该挚动柱33末端枢嵌于该容柱空间73内，并为该各限制壁71、72相夹限制，据以使该旋转盘30旋动时，连动该挚动柱33行回旋运动，使供挚动该滑动条70遂行直线往复运动；另，该旋转盘30于周侧微凹形成一防泄道34，该防泄道34概呈螺旋状，该防泄道34的旋向与该旋转盘30的旋向配合，且该防泄道34一端与该流道60连通形成一回流口342，另一端呈封闭状，该回流口342恰紧邻于该推块32回旋行进方向的后端侧，使供导引流体通过该回流口342进入该流道60，以阻滞防止流体经该旋转盘30与该外环20间泄漏；该传动轴31轴套一颈轴承41，该颈轴承41外周恰轴枢于该盖体40，该盖体40与该外环20间藉多数个第一螺栓42锁固结合，该外环20与该基座10间藉多数个第二螺栓24锁固结合，且分别于该滑槽12、该另滑槽21外端处塞设一止漏体25，使供防止流体外泄。

请配合参阅图3至图6所示，依据上述本发明较佳实施例一，当该传动轴31受动力源引带旋转时，即连动该推块32于该滑动条70一侧的该流道60范围内回旋运动，且该挚动柱33亦同时行回旋运动，据以使该挚动柱33相对推移该各限制壁71、72，促使该滑动条70于该滑槽12内遂行直线往复运动；当该推块32回旋接近该第一过块槽75{第二过块槽76}时，该挚动柱33恰拨移该滑动条70向该第一过块槽75{第二过块槽76}方向滑移，使得该第一过块槽75{第二过块槽76}逐渐与该流道60接近、交会，当该第一过块槽75{第二过块槽76}完全跨于该流道60时，该推块32即可通过该第一过块槽75{第二过块槽76}，进入位于该滑动条70另一侧的该流道60范围续行运动，同时，利用该挚动柱33的续行回旋运动，使得该滑动条70反向滑移，藉该滑动条70另一端及该推块32将环状的该流道60分隔为两个弧状空间的特性，藉该推块32回旋运动，使该推动32后方的弧状空间逐渐增大而形成负压，进而促使流体经由该入流管67、该入流支管63、该第一止回阀61，被吸入该推块32运行路径后端的该流道60内，而充满在该推块32运行路径前端弧状空间相对地逐渐减小，充斥于其内的流体即被该推块32推挤经由该出流支管64、该出流管68流出，如此不断地反复运行，即可使得流体连续性地，自该入流管67

Claims (7)

1、一种流体泵，主要包含一基座、一外环、一旋转盘及一盖体，其特征在于：该基座于一侧轴心部份轴凸一环壁，通过该基座轴心挖设一滑槽，且该滑槽底面不低于该环壁内缘的该基座端面，该外环靠接于该基座周缘，且该外环与该环壁间形成一环状的流道，该流道径向的形状、面积呈均一状态，该外环对应于该滑槽贯穿两个另滑槽，该基座与该外环间夹枢一滑动条，供该滑动条于该滑槽、该另滑槽内往复滑移；

该滑动条中央部份向两侧分别凸伸两个限制壁，该各限制壁间形成一容柱空间，且该各限制壁是限止于该环壁内围，该滑动条于邻靠两端处对称凹设一第一过块槽、一第二过块槽，该第一、二过块槽的长度大于该流道径向宽度，且该第一、二过块槽底部不得高于该流道底面，该流道于邻靠该滑动条两侧处，分别枢接一第一止回阀、一第二止回阀，供控制流体进、出该流道的流向；相对的该各第一止回阀分别与一入流支管连通、相对的该各第二止回阀分别与一出流支管连通，该各入流支管末端连通至一入流管，该各出流支管末端连通至一出流管，供该入流管传送流体通过该流道至该出流管流出；

该旋转盘一侧枢靠于该环壁端面，并为该外环围包，以供遮蔽该流道防止流体发生泄漏；该旋转盘另一侧轴心处轴向凸伸一传动轴，该传动轴末端通过该盖体与动力源连动，以供引带该旋转盘旋动；该旋转盘于缘边处凸伸一推块，该推块枢嵌于该流道内并与该流道断面配合，以供该推块于该流道内回旋运动，以推挤传送流体；该旋转盘于非轴心处轴心接设一挚动柱，该挚动柱末端枢嵌于该容柱空间内，并为该各限制壁限制，以供该挚动柱连动该滑动条遂行直线往复运动；

该推块贯穿一泄压孔，该泄压孔恰连通该推块内、外周面，以供防止流体局部高压的形成；

该盖体与该外环轴向相接，该外环与该基座轴向相接，且分别于该滑槽、该另滑槽外端塞设一止漏体，供防止流体外泄。

2、根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于：该旋转盘于周侧微凹形成一防泄道，该防泄道概呈螺旋状，该防泄道旋向与该旋转盘旋向配合，且该防泄道一端与该流道连通形成一回流口，另一端呈封闭状，该回流口恰紧邻于该推块回旋方向的后端侧，以供导引流体通过该回流口进入该流道，以防止流体泄漏。

3、根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于：该滑槽于邻靠两端处的底缘，分别凹陷有平衡道，该平衡道一端与该环壁内缘连通，另一端延伸于该滑动条末端外缘，以供该滑动条的运动得以顺利进行。

4、根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于：该各第一、二止回阀是分别螺接于该外环。

5、根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于：该各第一、二止回阀是分别螺接于该基座。

6、根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于：该传动轴轴套一颈轴承，该颈轴承外周恰轴枢于该盖体。

7、根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于：该盖体与该外环间藉多数个第一螺栓锁固结合，该外环与该基座间藉多数个第二螺栓锁固结合。

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