CN217813873U - 一种隔膜装置及其隔膜泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种隔膜装置及其隔膜泵，适用于具有隔膜囊腔结构的微型隔膜泵(10)，包括阀座(12)和隔膜(131)，具有若干个隔膜件(131a、131b)设置于所述隔膜(131)的隔膜面板(134)上，每个隔膜件(131a、131b)与阀座(12)底面对应设置的隔膜囊腔(121a、121b)密封配合,形成抽吸囊腔(30a、30b)。本实用新型实现‑70kPa以下的负压真空隔膜泵。

Description

一种隔膜装置及其隔膜泵

技术领域

本实用新型涉及微型隔膜泵装置，具体涉及具有增压模块通道结构的隔膜结构和微型隔膜泵，特别是一种隔膜装置及其隔膜泵。

背景技术

微型隔膜泵在很多领域得到越来越广泛的应用，也有许多需要高真空度或者高压力的应用场合，如真空保鲜、电饭煲、卫浴产品、雾化器等；在真空负压上的要求都比较高，常常需要达到覆盖0kPa至-95kPa范围负压值。

现有立式旋转隔膜气泵普遍从结构设计上实现抽气的负压范围一般在-65kPa~0kPa之间；在一些高真空负压抽气的应用场合下无法满足需求，极需能实现-70kPa以下的负压真空泵。因此，如何增大压缩比，同时不减小排量，也是在高真空负压抽气泵中需要解决的一大问题。而且由于隔膜囊腔内是高负压，那么隔膜件将被往上吸附，不但会造成一般隔膜件强度不够，而且吸附的隔膜件也容易堵住流体进出口。

针对以上缺点问题，本实用新型采用如下技术方案进行改善。

发明内容

本实用新型的目的提供一种隔膜装置及其隔膜泵，公开的技术方案如下：

一种隔膜装置，适用于具有隔膜囊腔结构的微型隔膜泵(10)，包括阀座(12)和隔膜(131)，具有若干个隔膜件(131a、131b)设置于所述隔膜(131)的隔膜面板(134)上，每个隔膜件(131a、131b)与阀座(12)底面对应设置的隔膜囊腔(121a、121b)密封配合,形成抽吸囊腔(30a、30b)。

其中所述隔膜件包括中心设置实心的隔膜主体(135)，所述隔膜主体(135)包括实体端(1351)和拉脚(1352)、以及设置于所述实体端(1351)的端面周边一体成形连接于隔膜面板(134)上的弧形膜(136)，其中所述实体端(1351)的端面凸出于所述隔膜面板(134)，所述弧形膜(136)形成类似于倒扣的碗形围绕于实体端(1351)的端面。其中，所述的隔膜主体(135)还包括设置拉脚(1352)端部的卡球(1354)。橡胶材料隔膜件的实心隔膜主体通过弧形膜连接于隔膜面板，形状倒扣的碗状，使隔膜件的实体端(1351)凸出于隔膜面板(134)，其橡胶实体通过拉脚及卡球(1354)与隔膜泵驱动装置的曲杆连接固定，在曲杆的上下往复运动中实现吸气、排气的动作。

进一步的，所述的隔膜件(131a、131b)的周沿设置密封凸圈132，所述密封凸圈132与隔膜囊腔(121a、121b)的端口周边设置的台阶(122)相适配形成密封配合。

进一步的，所述的隔膜件通过所述拉脚(1352)固定的位置高度调节实体端(1351)凸出于隔膜面板(134)的高度，从而调节所述抽吸囊腔(30a、30b)内的流体压缩比和排量。

进一步的，所述的与隔膜件(131a、131b)密封配合的隔膜囊腔(121a、121b)配置一对设置于所述阀座(12)上的流体入口(123)和流体出口(124)，所述流体入口(123)和流体出口(124)位置设置于隔膜囊腔的周边上。

进一步的，所述的隔膜囊腔(121a、121b)设置为具有一底平面(1211)和一环台形侧面(1212)的碗形腔体。

进一步的，所述的流体入口(123)和流体出口(124)的部分设置于环台形侧面(1212)上。

进一步的，所述的流体入口(123)和流体出口(124)的设置于环台形侧面(1212)与底平面(1211)的交接处上。即当抽吸囊腔内负压值高时，不但可以减小隔膜件与隔膜囊腔内侧面的摩擦损坏，而且减少隔膜件贴合于隔膜囊腔或者弧形膜(136)吸附于隔膜囊腔时，形成封堵流体入口(123)的情况。

本实用新型还公开一种隔膜泵，包括盖板(11)、阀座(12)、隔膜装置(13)、驱动装置(14)，以及设置于盖板(11)的进流体嘴(15)、出流体嘴(16)，所述隔膜装置(13)包括隔膜(131)和隔膜座(133)，所述隔膜(131)具有若干个隔膜件(131a、131b)，每个隔膜件(131a、131b)与阀座(12)底面对应设置的隔膜囊腔(121a、121b)密封配合,形成抽吸囊腔(30a、30b)，每个隔膜囊腔(121a、121b)配置一对设置于所述阀座(12)上的流体入口(123)和流体出口(124)，使用以上所述的隔膜装置。

进一步的，所述的若干个隔膜囊腔(121a、121b)的其中一个或一个以上第一次加压的隔膜囊腔(121a)的流体出口(124)通过设置于阀座上的阀片装置(20)连通于另一个第二次加压的隔膜囊腔(121b)的流体入口(123)，形成增压式流体通道。

据以上技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

一、通过相邻抽吸囊腔的前一抽吸囊腔压缩排出的气体，作为运转顺序的下一个抽吸囊腔的进气，并经第二个抽吸囊腔的再次压缩后排出；那么第二抽吸囊腔将对第一个抽吸囊腔进行抽气，进而提高了第一个抽吸囊腔的压缩比。以及，第一个抽吸囊腔的进气端气路的负压将得到加强，即：负压的绝对值变大，真空度提高，从而实现-70kPa以下的负压真空隔膜泵。而且，隔膜主体设置为实心的主体，实心圆台体中心设置一体成型的拉脚与驱动装置的传动杆连接，实心主体的前端凸出于隔膜件的安装平面，以实心主体作为受力的重心，在高负压情况下，不容易变形，更适合于高负压的抽气泵使用。

二、通过膜片及抽吸囊腔钟形的封闭气流通路，将气流与传动腔隔离，达到异常吸入液体时，避免液体引起电机生锈的风险。

三、橡胶隔膜件的形状做成倒扣的碗状，其橡胶实体通过拉脚及卡球与曲杆连接固定，在曲杆的上下往复运动中实现吸气、排气的动作，适合负压真空的抽气应用，大大提高抽吸囊腔的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型最佳实施例的隔膜泵整体结构示意图；

图2为本实用新型最佳实施例的隔膜泵整体结构爆炸分解示意图；

图3为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的增压流体通道结构俯视分解示意图；

图4为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的增压流体通道结构仰视分解示意图；

图5为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的阀片装置示意图；

图6为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的阀片装置结构正视示意图；

图7为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的阀片装置结构后视示意图；

图8为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的阀座结构正视示意图；

图9为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的阀座结构后视示意图；；

图10为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的盖板结构上视示意图；；

图11为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的另一实施方案中多个抽吸囊示意图；

图12为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的隔膜件示意图；；

图13为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的A-A剖视示意图；

图14为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的隔膜件与阀形成抽吸囊腔的示意图；

图15为本实用新型最佳实施例的隔膜泵的隔膜件结构剖视示意图；

图16为本实用新型最佳实施例的隔膜的一种实施方式示意图；

图17为本实用新型最佳实施例的隔膜件剖视结构示意图；

图18为本实用新型最佳实施例的隔膜件剖视结构示意图；

图19为本实用新型最佳实施例的隔膜件剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

如图1和图19中所示，一种隔膜泵结构，适用于具有多组隔膜囊结构的微型隔膜泵10，包括盖板11、阀座12、隔膜装置13、驱动装置14，以及设置于盖板11的进流体嘴15、出流体嘴16，隔膜装置13包括隔膜131和隔膜座133，隔膜131具有若干个隔膜件131a、131b，每个隔膜件131a、131b与阀座12的底面对应设置的隔膜囊腔121a、121b形成密封配合，每个隔膜囊腔121a、121b配置一对设置于阀座12上的流体入口123和流体出口124，若干个隔膜囊腔121a、121b的其中一个或一个以上第一次加压的隔膜囊腔121a的流体出口124通过设置于阀座上的阀片装置20连通于另一个第二次加压的隔膜囊腔121b的流体入口123，形成增压式流体通道。即流体从其中一个隔膜囊腔增压后再进入另一个隔膜囊腔进行二次加压，利用阀片的引导，从一个隔膜囊增压后再进入另一个隔膜囊进行二次加压，以达到在一些场合中需要特定范围负压值，对流体进行增大压力的情况。

如图3至7中所示，阀片装置包括与阀座12的每一个隔膜囊腔121a、121b上设置的流体入口123和流体出口124相适配的进流体孔203和出流体孔204，以及由与盖板11的板面适配的密封挡墙206，密封挡墙206将阀片装置划分为流体入口区域201、流体出口区域202、以及用于流体从第一次加压的隔膜囊腔121a过渡到第二次加压的隔膜囊腔121b的中间通道区域205。出流体孔204设置为单向阀片膜片结构。本实用新型技术方案设计中，出气孔中设计的止回单向阀采用平面膜片式结构的单向阀片，在反向关闭时，平面膜片贴合于阀座面，形成流通式的单向关闭。

如图4和图5中所示，流体入口区域201连通于盖板11的进流体嘴15，流体出口区域202连通于出流体嘴16。

如图11至13所示，隔膜件131a、131b和隔膜囊腔121a、121b设置为双数对，组成相应的双数个的抽吸囊腔30a、30b，每两个抽吸囊腔30a、30b配对成一个第一次对流体加压的抽吸囊腔30a和一个第二次对流体加压的抽吸囊腔30b，组成流体的二次加压通道结构。双数个的抽吸囊腔30a、30b沿中心圆围绕设置，驱动装置14旋转式驱动抽吸囊腔30a、30b依次顺序抽吸动作。在双数气囊结构中，依旋转方向顺次由第一个抽吸囊腔的排气输出，作为相邻下一个运动顺序上的抽吸囊腔的进气输入，进而提高前一个气囊的压缩比，来实现负压的高真空度，同时也增加进气量。其中驱动装置14为常规的电机带动偏心轮的的旋转式传动，如中国实用新型专利“CN201820409322.5一种低成本偏心旋转隔膜气泵”所公开的传动结构。如附图11中所示，当抽吸囊腔30a、30b设置为六个时，形成三对第一次对流体加压的抽吸囊腔30a和一个第二次对流体加压的抽吸囊腔30b，在驱动装置旋转一周时形成顺序三组增压组，在电机转速一定的情况下，不但实现流体二次增压，而且流体流量大大增加。

以及另一种较佳的实施方式，如图13所示，抽吸囊腔30a、30b设置为四个，四个抽吸囊腔30a、30b顺序的两个抽吸囊腔30a、30b分别组成一对第一次对流体加压的抽吸囊腔30a和第二次对流体加压的抽吸囊腔30b，驱动装置14旋转驱动隔膜131转盘式旋转一周，四个抽吸囊腔30a、30b组成的两组流体增压通道顺序的完成增压。其中两组流体增压通道在流体出口区域202区域的两个出流体孔204连通于出流体嘴16，驱动装置14旋转一周依次流出气体，增加气体压力的同时，也增加气体的流量。

以及如图5中所示，当四个抽吸囊腔30a、30b分别组成的两组增压通道中，分别由相互隔离的两个中间通道区域205连通第一次对流体加压的抽吸囊腔30a和第二次对流体加压的抽吸囊腔30b，两个中间通道区域205各自分别包括一个流体入口123和流体出口124，流体入口123和流体出口124沿中心对称设置。

如图5中所示，软胶体制作的阀膜装置上设置的与盖板11适配的密封挡墙206，形成限位台阶通过泵安装的卡簧18压迫于盖板11的底面，与盖板11底面上设置的流体入通道111、流体出通道112和流体中间通道115，对应连通于流体入口区域201、流体出口区域202和中间通道区域205，形成密封的通道腔体。在常规设计中，密封挡墙206的高度超出膜片底面上的限位台阶（即安装限位平面位置）的0.1~0.5mm之间的高度；且通过卡簧压迫于盖板，在膜片座的限位台阶限位，实现对阀膜装置的密封挡墙206的过盈压迫密封，实现各区域的密封隔离。上述的进出气腔体结构，均实现与增压抽气泵的驱动装置14的内部腔的隔离，实现当液体异常被吸入进气通道时，也不会进入驱动装置14腔内，达到保护电机、防止液体引起电机生锈的风险。

如图2所示，流体进口区域的流体入口123设置单向阀17。一般单向阀17设置为微型泵中常用的伞形止回阀，为了获取足够高的压缩比，在进气口设置止回阀全部采用伞形止回阀，而在出气口处设置的止回阀采用平面膜片止回阀，且每个气囊腔对应单个伞形止回阀，和单个平面膜片止回阀组成的一对止回阀，形成二次增压气体通道，以达到增压气泵的要求。

如图14所示，一种隔膜装置，阀座12和隔膜131，具有若干个隔膜件131a、131b设置于隔膜131的隔膜面板134上，每个隔膜件131a、131b与阀座12底面对应设置的隔膜囊腔121a、121b密封配合,形成抽吸囊腔30a、30b。

如图14、16和17中所示，隔膜件包括中心设置实心的隔膜主体135，隔膜主体135包括实体端1351和拉脚1352、以及设置于实体端1351的端面周边一体成形连接于隔膜面板134上的弧形膜136，其中实体端1351的端面凸出于隔膜面板134，弧形膜136形成类似于倒扣的碗形围绕于实体端1351的端面。其中，隔膜主体135还包括设置拉脚1352端部的卡球1354。橡胶材料隔膜件的实心隔膜主体通过弧形膜连接于隔膜面板，形状倒扣的碗状，使隔膜件的实体端1351凸出于隔膜面板134，其橡胶实体通过拉脚及卡球1354与隔膜泵驱动装置的曲杆连接固定，在曲杆的上下往复运动中实现吸气、排气的动作。隔膜主体135设置为实心的主体，实心圆台体中心设置一体成型的拉脚与驱动装置的传动杆连接，而且实心主体的前端凸出于隔膜件的安装平面即隔膜面板134，以实心主体作为受力的重心，在高负压情况下，不容易变形，更适合于高负压的抽气泵中使用。

如图14中所示，隔膜件131a、131b的周沿设置密封凸圈132，密封凸圈132与隔膜囊腔121a、121b的端口周边设置的台阶122相适配形成密封配合。

如图13和图17至19所示，隔膜件通过拉脚1352固定的位置高度调节实体端1351凸出于隔膜面板的高度，从而调节抽吸囊腔30a、30b内的流体压缩比和排量。如图17中，实体端1351凸出的高度为H1；图18中，实体端1351凸出的高度为H2；图19中，实体端1351凸出的高度为H1；选择不同的高度值，设计出不同需求流体压缩比和排量参数的隔膜泵。如附图中三种实施方式中，高度值H3>H2>H1，当高度值为H3时流体压缩比和排量为最大值。

如图9、12和14所示，与隔膜件131a、131b密封配合的隔膜囊腔121a、121b配置一对设置于阀座12上的流体入口123和流体出口124，流体入口123和流体出口124位置设置于隔膜囊腔的周边上。

如图13和图14中所示，较佳的实施方式中，隔膜囊腔121a、121b设置为具有一底平面1211和一环台形侧面1212的碗形腔体。较佳的实施方案，流体入口123和流体出口124的部分设置于环台形侧面1212上。或者，流体入口123和流体出口124的设置于环台形侧面1212与底平面1211的交接处上。即当抽吸囊腔内负压值高时，不但可以减小隔膜件与隔膜囊腔内侧面的摩擦损坏，而且减少隔膜件贴合于隔膜囊腔或者弧形膜136吸附于隔膜囊腔时，形成封堵流体入口123的情况。

如图1至图19所示，一种隔膜泵，包括盖板11、阀座12、隔膜装置13、驱动装置14，以及设置于盖板11的进流体嘴15、出流体嘴16，隔膜装置13包括隔膜131和隔膜座133，隔膜131具有若干个隔膜件131a、131b，每个隔膜件131a、131b与阀座12底面对应设置的隔膜囊腔121a、121b密封配合,形成抽吸囊腔30a、30b，每个隔膜囊腔121a、121b配置一对设置于阀座12上的流体入口123和流体出口124。若干个隔膜囊腔121a、121b的其中一个或一个以上第一次加压的隔膜囊腔121a的流体出口124通过设置于阀座上的阀片装置20连通于另一个第二次加压的隔膜囊腔121b的流体入口123，形成增压式流体通道。

以上为本实用新型的其中一种实施方式。此外，需要说明的是，凡依本专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本专利的保护范围内。

Claims (10)

1.一种隔膜装置，包括阀座(12)和隔膜(131)，具有若干个隔膜件(131a、131b)设置于所述隔膜(131)的隔膜面板(134)上，每个隔膜件(131a、131b)与阀座(12)底面对应设置的隔膜囊腔(121a、121b)密封配合,形成抽吸囊腔(30a、30b)；

其中所述隔膜件包括中心设置实心的隔膜主体(135)，所述隔膜主体(135)包括实体端(1351)和拉脚(1352)、以及设置于所述实体端(1351)的端面周边一体成形连接于隔膜面板(134)上的弧形膜(136)，其中所述实体端(1351)的端面凸出于所述隔膜面板(134)，所述弧形膜(136)形成类似于倒扣的碗形围绕于实体端(1351)的端面。

2.根据权利要求1所述的一种隔膜装置，其特征在于所述的隔膜主体(135)还包括设置拉脚(1352)端部的卡球(1354)。

3.根据权利要求1所述的一种隔膜装置，其特征在于所述的隔膜件(131a、131b)的周沿设置密封凸圈132，所述密封凸圈132与隔膜囊腔(121a、121b)的端口周边设置的台阶(122)相适配形成密封配合。

4.根据权利要求1所述的一种隔膜装置，其特征在于所述的隔膜件通过所述拉脚(1352)固定的位置高度调节实体端(1351)凸出于隔膜面板(134)的高度，从而调节所述抽吸囊腔(30a、30b)内的流体压缩比和排量。

5.根据权利要求1所述的一种隔膜装置，其特征在于所述的与隔膜件(131a、131b)密封配合的隔膜囊腔(121a、121b)配置一对设置于所述阀座(12)上的流体入口(123)和流体出口(124)，所述流体入口(123)和流体出口(124)位置设置于隔膜囊腔的周边上。

6.根据权利要求5所述的一种隔膜装置，其特征在于所述的隔膜囊腔(121a、121b)设置为具有一底平面(1211)和一环台形侧面(1212)的碗形腔体。

7.根据权利要求6所述的一种隔膜装置，其特征在于所述的流体入口(123)和流体出口(124)的部分设置于环台形侧面(1212)上。

8.根据权利要求6所述的一种隔膜装置，其特征在于所述的流体入口(123)和流体出口(124)的设置于环台形侧面(1212)与底平面(1211)的交接处上。

9.一种隔膜泵，包括盖板(11)、阀座(12)、隔膜装置(13)、驱动装置(14)，以及设置于盖板(11)的进流体嘴(15)、出流体嘴(16)，所述隔膜装置(13)包括隔膜(131)和隔膜座(133)，所述隔膜(131)具有若干个隔膜件(131a、131b)，每个隔膜件(131a、131b)与阀座(12)底面对应设置的隔膜囊腔(121a、121b)密封配合,形成抽吸囊腔(30a、30b)，每个隔膜囊腔(121a、121b)配置一对设置于所述阀座(12)上的流体入口(123)和流体出口(124)，其特征在于还包括以上任一权利要求所述的隔膜结构。

10.根据权利要求9所述的一种隔膜泵，其特征在于所述的若干个隔膜囊腔(121a、121b)的其中一个或一个以上第一次加压的隔膜囊腔(121a)的流体出口(124)通过设置于阀座上的阀片装置(20)连通于另一个第二次加压的隔膜囊腔(121b)的流体入口(123)，形成增压式流体通道。

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