CN203655622U - 一种新型微型水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型微型水泵，包括泵头、传动轴、电机，所述泵头通过一深入容器的支架管设于容器内部，连接所述泵头与电机的传动轴设于所述支架管内，所述电机设于容器外，并在容器外与所述传动轴传动连接。通过将水泵泵头设于容器内（尤其是容器底部），而其传动轴则通过延长的方式在容器外部与电机传动连接，很好地克服了泵头与电机直联设于容器外的方式需要精确密封的缺陷。当本实用新型微型水泵用于热水容器时，电机可以与热水形成有效隔离，解决了电机因受热不能正常工作，并且电机容易损坏等现有技术常见的问题。其还具有减少噪音、结构紧凑的有益效果。电机与泵头设为减速传动，则可有效避免水泵因转速过快导致工作寿命短。

Description

一种新型微型水泵

技术领域

本实用新型涉及一种水泵，尤其涉及一种可用于饮水机的微型水泵。

背景技术

目前，用于饮水机的水泵多为设于容器外，进行自吸的方式，并且，现有的水泵大多为泵头与电机直联的方式，这样的方式，密封是一个很关键的问题，对密封的要求较高，即使存有一丝密封缺陷，都可能对泵水的效果造成影响，出现泄漏等问题。在具体的密封手段上，需要对泵头壳体进行密封，也需要对电机轴进行密封，就后者通常是对电机的电机轴套上密封圈，但是为了电机轴的正常旋转，又需要涂上润滑油，若将其用于饮水机上，则会对饮用水造成污染。此外，磁力驱动也是一个解决传动轴密封的比较好的方案，但用于热水环境下，要克服的困难比较多，成本较高，在热水环境下，磁力就首先会受到影响，而且将其应用于微型水泵将不可避免导致水泵结构复杂，而难以保持小巧。泵头与电机直联的水泵，也难以应用于热水容器，因为电机在受热环境下难以正常工作并且将影响其使用寿命。基于现有的一些水泵的上述缺陷，需要对其进行改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种新型微型水泵，其能够很好的解决用于饮水机时的密封问题，解决高温环境下电机的工作问题，并提高水泵及电机的工作寿命，且其工作噪音小。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种新型微型水泵，用于容器内，包括泵头、传动轴、电机，所述泵头通过一深入容器的支架管设于容器内部，连接所述泵头与电机的传动轴设于所述支架管内，所述电机设于容器外，并在容器外与所述传动轴传动连接或者通过联轴器联接。通过将水泵泵头设于容器内（尤其是容器底部），而其传动轴则通过延长的方式在容器外部与电机传动连接或者通过联轴器联接，通过这种泵头与电机的分离，泵头浸没于液体，可以不需要高精度地密封，电机设于容器外，并与传动轴传动连接，由于不接触水，因此电机轴也不需要密封，很好地克服了泵头与电机直联设于容器外的方式需要精确密封的缺陷。此外，将水泵泵头与电机通过设于支架管内的延长的传动轴传动连接，这样，电机则可以设于容器外，并且电机与传动轴传动连接，进一步隔离了电机与液体的接触，当本实用新型微型水泵用于热水容器时，电机可以与热水形成有效隔离，从而有效解决了电机因受热不能正常工作，并且电机容易损坏导致工作寿命短等现有技术常见的问题。此外，将泵头和电机相分离，并将泵头没入水中，还减少了水泵的工作噪音，使得应用于饮水机时具有静音工作的优越性。分离设置后的泵头显得小巧，可以方便的深入于狭小的容器，电机也可以在饮水机的容器外，按照合适的位置进行安装，使得饮水机结构紧凑。

进一步的，所述泵头包括泵壳体和泵底盖，所述泵壳体和泵底盖螺纹连接。因本实用新型的技术方案，泵头可以不需要很精密的密封要求，泵壳体和泵底盖采用螺丝螺纹连接即可，这样，就可以使得泵水的过程中，水不至于从泵头底部大滴漏出，传动轴和泵壳之间的间隙所造成的微量水渗漏对泵的工作没有影响。进一步的，支架管管壁设有孔用于排水，如果水泵的出水口所连接的出水管道内水位高度高出支架管内的水位高度，那么在水泵工作时，水回流，则有可能在支架管内上升，并从支架管的顶端溢出，为此需要在支架管的管壁设置孔，从而可以在泵头的出水管道的水回流时，从孔中流回至容器。并且，在本实用新型微型水泵中，支架管内部与传动轴之间充满水并不影响水泵的使用。

作为本实用新型一种新型微型水泵技术方案的一种改进，所述电机与所述传动轴皮带传动，其一方面可以满足动力传递的需要，另一方面，可以使得电机可以和传动轴平行安装于各自旁边，使得结构紧凑节省空间，并且皮带传动声音较小，当其应用于家用小电器时，有利于减少其工作噪音。进一步的，所述电机与所述传动轴之间的皮带传动为减速传动。通过减速传动，可以合适地调节传动轴的转速，避免水泵因转速过大而影响工作寿命，且有利于调整水泵工作流量。

作为本实用新型一种新型微型水泵技术方案的其他改进，所述传动轴与所述电机也可为齿轮传动。这并不会影响电机与传动轴之间动力的传递，通过设定合适的传动比也可以合适地调节传动轴的转速，进行减速传动，不过不同的传动连接方式在用于饮水机时，内部安装的形状与结构会有所不同。而传动轴在容器外与电机直接通过联轴器联接也是一种可选的方案，不过采用联轴器联接的方式，在将本实用新型微型水泵用于家用小电器时，因为其不是如皮带传动的方式，将水泵与电机并列设置，而是在同一竖直线上设置，因此将增加电器内部的高度，不利于结构的紧凑。

作为本实用新型一种新型微型水泵技术方案的改进，水泵可以为定量泵，所谓定量泵是指每转的理论排量不变的泵。定量泵的流量和泵的转速成正比关系，输出的水量跟泵转过的圈数成正比。进一步的所述定量泵为齿轮泵。将泵头采用齿轮泵的实施例用于饮水机时，可以严格地定量输出水，当其进一步应用于通过热水与常温水的混合方式以输出预定目标温度水的定温定量出水饮水机时，采用齿轮泵具有更显著的效果，因为其可以更精确地控制输出热水与常温水的流量，从而调整混合水的温度。并且，齿轮泵头在水底工作，可以满足不需要精密密封的优点，降低了制造成本。齿轮泵也可设于热水容器内工作，其正常工作不受容器水温的影响。

进一步的，所述齿轮泵除了为常用的单向泵以外，还可以为双向泵，包括两个阀门和各自出水的两个出水口。进一步的，所述两个阀门由通过支架连接的两个阀门塞子分别控制开闭，使得当一个阀门塞子开启阀门时，与该阀门交叉对应的出水口出水，并且同时另一个阀门关闭。例如，可将该双向泵用于上述定温定量出水饮水机，这时可以选择任一个出水口用于直接输出常温水；另一个则可用于向热水容器供水。通过将一个水泵设计为双向泵，使得一个泵具有两个出水口，可以方便的应用于家用小电器，且大大简化了结构，降低了成本。同样的，上述双向泵用于容器内并浸没于水中使用，也可以不需要更高精度的密封需求，避免了水泵位于容器外需要高密封以避免漏水的缺陷。

作为本实用新型一种新型微型水泵技术方案的另一种改进，所述水泵为隔膜泵，或者还可以是柱塞泵、蠕动泵等，还可以是离心泵，均可以将其泵头的传动轴通过在支架管内穿过容器从而与设于容器外的电机在容器外传动连接或者通过联轴器联接。

附图说明

图1是本实用新型一种新型微型水泵实施例的结构示意图；

图2是沿图1中A-A向的剖视图；

图3是采用图1所示新型微型水泵实施例的饮水机的剖视图；

图4是本实用新型一种新型微型水泵一些实施例中采用的齿轮泵的齿轮泵头的结构示意图；

图5是本实用新型一种新型微型水泵另一种实施例的结构示意图，其中水泵泵头为双向泵；

图6是图5所示实施例中的双向泵的立体结构示意图；

图7是图5所示实施例中双向泵的剖视图；

图8是采用图5所示新型微型水泵实施例的饮水机的示意图，其中饮水机隐藏了外壳，使得常温水容器暴露。

图9是本实用新型一种新型微型水泵的一些实施例中所采用的泵头的示意图，其中泵头为隔膜泵。

图10是本实用新型一种新型微型水泵的另一些实施例中所采用的泵头的示意图，其中泵头为离心泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型一种新型微型水泵实施例，可用于容器内，如图1所示，图1是本实用新型一种新型微型水泵实施例的结构示意图，其包括泵头11、传动轴12、电机13，所述泵头11通过一深入容器的支架管14安装于容器内部，优选设于容器底部，连接所述泵头11与电机13的传动轴12设于所述支架管14内，所述电机13设于容器外，并在容器外与所述传动轴12传动连接，当然，传动轴12也可以在容器外与电机采用通过联轴器联接的方式。

如图3所示，图3为一饮水机的剖视图，其使用了本实用新型实施例，图中附图标记81表示常温水容器，91表示热水容器，在该实施例中，常温水容器81为环绕热水容器91的环形容器（对于其形状的描述，只是为了更方便地理解附图，而非对所应用的饮水机的形状进行限定），常温水泵82和热水泵92均采用本实用新型微型水泵实施例，常温水泵82的泵头821通过延长的支架管824设于常温水容器81的底部，而其电机823安装于常温水容器81外，常温水泵82的传动轴则设于支架管824内。同样的，热水泵92的泵头921通过支架管924安装于热水容器91的底部，其电机923安装于热水容器91外，热水泵92的传动轴设于支架管924内。在图3中，热水泵92输出的水通过热水输出管925输出；常温水泵82输出的水通过常温水输出管825输出，具体是输往一制冷器7（也可以不通过制冷器7，而直接输出，描述制冷器7是为了便于对附图的解读），因此，常温水泵82的输出管825设于水泵泵头的底部，当然，根据应用的需要，输出管也可以设于泵头的上部（如图1所示，出水口112在上部，而进水口111在下部）。

通过将水泵泵头设于容器内（尤其是容器底部），而其传动轴则通过延长的方式在容器外部与电机传动连接或者通过联轴器联接，通过这种泵头与电机的分离，泵头浸没于液体，可以不需要高精度地密封，电机设于容器外，并与传动轴传动连接或者联轴器联接，由于不接触水，因此电机轴也不需要密封，很好地克服了泵头与电机直联设于容器外而需要精确密封的缺陷。

具体而言，如图2所示，图2是图1中沿A-A方向的剖视图，附图标记15表示水泵座，泵头11通过支架管14及水泵座15固定于容器顶部，而传动轴12则直接在支架管14内穿过并连接于泵头11内部，传动轴12的顶部则从支架管14内穿出并从水泵座15伸出在容器外与电机13传动连接。在本实用新型实施例中，泵头部分只要将泵底盖101和泵壳体102之间紧密连接即可，如通过多个螺丝螺栓连接，或者泵底盖101与泵壳体102形成内外螺纹的螺纹连接，不需要精密的密封要求（只要使泵水的过程中，水不至于从泵头底部大滴漏出），在工作中，即便支架管14内部与传动轴12之间充满水也不影响水泵的使用。通过这种新型设计的微型水泵，巧妙地克服了现有技术中水泵与电机直联设于容器外因而密封要求高，同时，传动轴2在容器外与电机3传动连接，避免了对电机轴使用润滑油可能导致污染饮用水的缺陷。本实用新型微型水泵，既方便了使用，又降低了制造成本。进一步的，支架管管壁设有孔（图中未示出）用于排水，如果水泵的出水口所连接的出水管道内水位高度高出支架管内的水位高度，那么在水泵工作时，水回流，则有可能在支架管内上升，并从支架管的顶端溢出，为此需要在支架管的管壁设置孔，从而可以在泵头的出水管道的水回流时，从孔中流回至容器。并且，在本实用新型微型水泵中，支架管内部与传动轴之间充满水并不影响水泵的使用。

如图3中，将水泵泵头与电机通过设于支架管内的延长的传动轴传动连接或者联轴器连接，这样，电机则可以设于容器外，并且电机与传动轴传动连接，进一步隔离了电机与液体的接触，当本实用新型微型水泵用于热水容器时，电机可以与热水形成有效隔离，从而有效解决了电机因受热不能正常工作，并且电机容易损坏导致工作寿命短等现有技术常见的问题。

本实用新型实施例将泵头浸入水中，而电机设于容器外，还具有减少噪音的效果。而且，泵头与电机相分离，泵头结构显得小巧，可以方便深入于狭小的容器，尤其是应用于饮水机，而电机也可以方便地在饮水机的容器外按照合适的位置进行安装，从而可以使得饮水机结构简凑。

进一步的，所述传动轴与所述电机皮带传动。作为一种传动连接的方式，皮带传动可以很好地实现电机的电机轴与传动轴之间的动力传递，而且皮带传动声音小，可以进一步减少将本实用新型微型水泵实施例应用于家用小电器时的工作噪音。并且，如图3所示，电机和传动轴以皮带传动的方式驱动，使得电机可以和传动轴平行安装于各自旁边，使得结构紧凑节省空间。如图3所示，常温水泵82的电机823以及热水泵92的电机923各自都是平行地安装在旁边并且位于热水容器91和常温水容器81上部的空隙中从而使得结构紧凑节省空间。如果将常温水泵82的传动轴823、热水泵92的传动轴923直接作为电机轴（也即将电机的电机轴直接作为热水泵和常温水泵泵头的传动轴），或者传动轴在容器外与电机直接通过联轴器联接，那么电机就只能与水泵竖直对齐，那么，整个饮水机的高度就被增加，并且结构也显得复杂，不够紧凑。

并且，进一步的，所述电机上的皮带轮和传动轴端部的皮带轮为减速设置。如图1、图2所示，传动轴12连接大皮带轮121，电机13连接小皮带轮131，通过这种减速设置，当与小皮带轮131连接的电机3输出动力时，经由该皮带传动传递至与大皮带轮121连接的传动轴12，转速减慢，与传动轴连接的泵头转速也变小。我们知道，在同样的体积下，直流电机转速越高输出的功率越大，但水泵如果工作在太高的转速会极大的影响寿命。由此可见，通过皮带传动（或者其他传动连接），可以通过合适的变速比（传动比）调节传动轴12的转速，延长水泵的工作寿命，并且调整水泵至合适的流量。综上，当本实用新型微型水泵实施例用于饮水机，通过皮带传动将水泵和电机平行安装，在可以使得饮水机内部安装结构紧凑的同时，又可以通过皮带轮减速传动以获取合适的流量并延长水泵工作寿命。

当然，在本实用新型微型水泵的其他实施例中，传动轴和电机也可以采用皮带传动之外的传动连接方式，比如齿轮传动，这并不会影响电机与传动轴之间动力的传递，通过设定合适的传动比也可以合适地调节传动轴的转速，不过不同的传动连接方式在用于饮水机时，内部安装的形状与结构会有所不同。

进一步的，本实用新型微型水泵的一些实施例中，水泵为定量泵，所谓定量泵是指每转的理论排量不变的泵。定量泵的流量和泵的转速成正比关系，输出的水量跟泵转过的圈数成正比，利用定量泵的这种特性，通过控制带动泵的电机的转速和转数就能得到指定的流量和输出水量。常见的定量泵，包括齿轮泵、隔膜泵、柱塞泵、蠕动泵等。因此，本实用新型微型水泵采用定量泵可用于饮水机等小家电中定量输出水。

优选的，水泵可以为齿轮泵。齿轮泵是一种流量泵，它的流量公式为

Q=2πzm²bn×10^－3η，

n为齿轮泵转速，η为齿轮泵的工作效率，z为齿轮泵的齿轮的齿数，m为齿轮的模数，b为齿轮的齿厚，从公式可以看到齿轮泵的流量跟转速有着严格的对应关系，使用齿轮泵能精确地控制流量的速度和输出的水量。在本实施例中，齿轮泵头由两个模数为1，齿数为10的齿轮组成，齿厚为6mm，齿轮泵在6000转的转速时能提供大约2000毫升每分钟的流量（以齿轮泵的工作效率为90%计）。如图4所示，图4为齿轮泵的齿轮泵头结构示意图，齿轮泵的齿轮泵头500内包括相互啮合的一主动齿轮501和一从动齿轮502，齿轮泵头的入水口503的水随主动齿轮501和从动齿轮502的轮齿的转动从出水口504输出，控制齿轮的转速即可控制输出水流的流速，控制齿轮转过的圈数即可控制输出水的水量。将泵头采用齿轮泵的实施例用于饮水机时，可以严格地定量输出水，当其进一步应用于通过热水与常温水的混合以输出预定温度水的定温定量出水饮水机时，采用齿轮泵具有更显著的效果，因为其可以更精确地控制输出热水与常温水的流量，从而调整混合水的温度。并且，齿轮泵头在水底工作，可以满足不需要精密密封的优点，降低了制造成本。齿轮泵也可设于热水容器内工作，其正常工作不受容器水温的影响。

进一步的，在本实用新型微型水泵的另一些实施例中，如图5-7所示，图5是本实用新型一种新型微型水泵另一实施例的结构示意图，齿轮泵可以为双向泵，包括两个阀门和各自出水的两个出水口。如图6、图7所示，图6是图5所示实施例中的双向泵的立体结构示意图，图7是图5所示实施例中双向泵的剖视图，具体的，双向泵的齿轮泵头300一端包括第一阀门301和第二阀门302两个阀门，两个阀门分别包括第一阀门塞子303和第二阀门塞子304，两个阀门塞子通过支架305连接。对应的，齿轮泵头300另一端包括第一出水口306和第二出水口307，两个出水口与两个阀门错位对应，如图7所示，当齿轮泵正转时，齿轮带动水流从第一阀门301的方向流向第二阀门302的方向（从第一出水口306的腔体流向第二出水口307的腔体），这时，在水压的作用下，第一阀门塞子303被冲开，第二阀门塞子304被水压压紧在第二阀门302上，从而形成从第一阀门301入水从第二出水口307出水，同时第二阀门塞子304关闭的情形；反之亦然，当齿轮泵反转时，齿轮带动水流从第二阀门302的方向流向第一阀门301的方向（从第二出水口307的腔体流向第一出水口306的腔体），这时，在水压的作用下，第二阀门塞子304被冲开，第一阀门塞子303被水压压紧在第一阀门301上，从而形成从第二阀门302入水从第一出水口306出水，同时第一阀门塞子303关闭的情形。

由此可见，本实用新型实施例中的双向泵，可以使得当一个阀门塞子开启阀门时，与该阀门交叉对应的出水口出水，并且同时另一个阀门关闭。在将本实用新型采用双向泵的实施例用于上述定温定量出水饮水机时，可以选择任一个出水口用于直接输出常温水；另一个则可用于向热水容器供水，如图8所示，图8显示了双向泵用于一定温定量出水的饮水机的实施例，其中饮水机隐藏了外壳，双向泵300的第一出水口306用于向热水容器供水，第二出水口307用于直接输出常温水（在该实施例中，同样的，常温水是输向制冷器7）。通过将一个水泵设计为双向泵，既用于直接输出常温水，也用于向热水容器注水，大大简化了结构，降低了成本。同样的，上述双向泵用于容器内并浸没于水中使用，也可以不需要更高精度的密封需求，避免了水泵位于容器外需要高密封以避免漏水的缺陷。另外，需要说明的是，上述实施例为将齿轮泵设计为双向泵的例子，相应的，按照上述结构的构思，也可以将比如离心泵之类现有的其他水泵进行简单替换设计为如上述结构的双向泵，采用此类等同替换，当然也应落入本实用新型的保护范围。

进一步的，在将上述齿轮泵（包括双向泵）用于上述定温定量出水的饮水机时，为了更精确地定速定量输出热水，齿轮泵还设有编码器16，具体可将编码器16设于与电机连接的小皮带轮处，编码器16旁边设有光电开关17，用于检测电机的转速和转过的圈数。将齿轮泵连接编码器，是出于以下考虑：设置编码器可以检测齿轮泵的转速和转过的圈数，从而更精确地定速定量输水。在运行过程中，可以以一定时间间隔不断地对编码器反馈回来的脉冲数进行比对和工作，可以实时的调整和纠正齿轮泵的输出控制量使得两个泵的流量按照指定的比例进行工作，并实时检测是否到达预定的出水水量，确保定速定量，定速（尤其是热水和常温水的混合，对各自流量的精确控制，才能进一步保障出水的温度的精确）定温（保障了出水量的精确）最大限度地保障了精确地定温定量出水。另外，由于现有的齿轮泵产品，其标明的流量转速对应关系往往是以一种理想状态，虽然市场上的流量泵产品可以不断改进以尽可能地做到流量转速对应，不过，总难以避免会存在误差，设置编码器可以克服现有流量泵产品的上述误差缺陷，从而更进一步地保障热水和常温水的输出流量，与输出容量。

本实用新型微型水泵在一些其它实施例中，如图9、图10所示泵头还可以采用如隔膜泵、离心泵等，如图9显示了泵头11’采用隔膜泵，图10显示11’’采用离心泵，此外，还可以适用于柱塞泵、蠕动泵等，均可以将其泵头的传动轴通过在支架管内穿过容器从而与设于容器外的电机在容器外传动连接，上述齿轮泵的实施例只是一种较优的方式，而不应认为是对本实用新型微型水泵实施例保护范围的限制。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型微型水泵，用于容器内，其特征在于：包括泵头（11）、传动轴（12）、电机（13），所述泵头（11）通过一深入容器的支架管（14）设于容器内部，连接所述泵头（11）与电机（13）的传动轴（12）设于所述支架管（14）内，所述电机（13）设于容器外，并在容器外与所述传动轴（12）传动连接或者通过联轴器联接。

2.如权利要求1所述的新型微型水泵，其特征在于：所述泵头（11）设于容器底部，所述泵头（11）包括泵壳体（101）和泵底盖（102），所述泵壳体（101）和泵底盖（102）螺纹连接。

3.如权利要求1所述的新型微型水泵，其特征在于：所述支架管（14）管壁设有孔。

4.如权利要求1所述的新型微型水泵，其特征在于：所述电机（13）与所述传动轴（12）皮带传动。

5.如权利要求4所述的新型微型水泵，其特征在于：所述电机（13）与所述传动轴（12）之间的皮带传动为减速传动。

6.如权利要求1至5任一项所述的新型微型水泵，其特征在于：所述水泵为定量泵。

7.如权利要求6所述的新型微型水泵，其特征在于：所述水泵为齿轮泵。

8.如权利要求7所述的新型微型水泵，其特征在于：所述齿轮泵为双向泵，包括两个阀门（301，302）和各自出水的两个出水口（306，307）。

9.如权利要求8所述的新型微型水泵，其特征在于：所述两个阀门（301，302）由通过支架（305）连接的两个阀门塞子（303，304）分别控制开闭，使得当一个阀门塞子开启阀门时，与该阀门交叉对应的出水口出水，并且同时另一个阀门关闭。

10.如权利要求6所述的新型微型水泵，其特征在于：所述定量泵为隔膜泵。

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