CN219081812U - 泵体及微型流体泵 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种泵体,包括泵壳、偏心轮以及连杆。泵壳设置有第一气体通道。偏心轮具有环绕其旋转轴线设置的螺旋状的锁止槽。连杆的一端可移动地设置于所述锁止槽内,所述连杆被配置为能够跟随所述偏心轮的转动,以使得所述连杆的另一端与所述第一气体通道抵紧或分离。通过采用上述技术方案,偏心轮在驱动装置的驱动下围绕其旋转轴线正向或反向旋转,带动连杆滑动至在螺旋状锁止槽的相对高处或相对低处。当连杆位于锁止槽内的相对低处时,连杆与泵壳的第一气体通道分离,从而实现排气卸压的功能;当连杆位于锁止槽内的相对高处时,连杆抵紧于第一气体通道,从而防止气体从第一气体通道流出。
Description
技术领域
本申请涉及流体泵技术领域,特别是涉及一种泵体及微型流体泵。
背景技术
随着流体泵技术的不断进步,为了满足市场的需求,流体泵逐渐往小型化方向发展,由此出现了一系列的微型流体泵。
部分微型流体泵能够实现双向输送介质,以微型气泵为例,通过驱动电机的正转或反转,既能够实现充气功能,也能够实现抽气功能。
然而,当驱动电机停止工作时,目前的微型流体泵只能额外设置的控制阀以避免流体泄露,从而保持微型流体泵与工作腔室的密闭性。
中国专利CN109268236A公开了一种微型气泵,包括:设置有气室的泵壳,气室通过进气通道与储气容器相连通,泵壳上还设有与气室连通的排气通道,进气通道内设有第一止回阀,排气通道内设有第二止回阀;安装于气室内的皮碗;驱动机构用于从气室的另一端伸入气室内与皮碗固定连接以驱动皮碗在气室内周期性往返活动;以及安装于泵壳上的电磁阀,电磁阀的进气端与大气连通;泵壳上还开设有与电磁阀的出气端连通的流通槽,流通槽还连通至第一止回阀和储气容器之间的进气通道。通过驱动机构带动皮碗而对储气容器实现吸排气体功能,当驱动机构停止工作时,通过打开电磁阀而使大气依次经过电磁阀、流通槽、进气通道而充填至储气容器内。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种能够实现驱动装置停机自动保压且结构更为精简的泵体。
一种泵体,包括泵壳、偏心轮以及连杆。泵壳设置有第一气体通道。偏心轮具有环绕其旋转轴线设置的螺旋状的锁止槽。连杆的一端可移动地设置于所述锁止槽内,所述连杆被配置为能够跟随所述偏心轮的转动,以使得所述连杆的另一端与所述第一气体通道抵紧或分离。
通过采用上述技术方案,偏心轮在驱动装置的驱动下围绕其旋转轴线正向或反向旋转,带动连杆滑动至在螺旋状锁止槽的相对高处或相对低处。当连杆位于锁止槽内的相对低处时,连杆与泵壳的第一气体通道分离,从而实现排气卸压的功能;当连杆位于锁止槽内的相对高处时,连杆抵紧于第一气体通道,从而防止气体从第一气体通道流出。
在其中一个实施例中,所述连杆相对靠近所述第一气体通道的一端套设有阀芯,所述阀芯被配置为能够跟随所述连杆的转动开启或关闭所述第一气体通道。
通过采用上述技术方案,连杆上套设有阀芯,阀芯能够被单独加工成型,以使其形状更好地适配于第一气体通道,以提高密封第一气体通道的效果。
在其中一个实施例中,所述阀芯相对靠近所述连杆的一端设置有凹弧形的万向槽,所述连杆可转动地连接于所述万向槽内。
通过采用上述技术方案,阀芯内凹弧形的万向槽用于连接连杆,使得当阀芯在轴向方向上抵紧于第一气体通道时,连杆仍然可以在周向方向上转动以实现其他功能。
在其中一个实施例中,所述锁止槽沿圆柱螺旋线设置,所述定位部螺旋线沿所述旋转轴线方向的正投影为不闭合的圆弧曲线。
通过采用上述技术方案,使得连杆在锁止槽内滑动时,连杆底端与旋转轴线之间的最短距离始终相等,从而保持连杆与旋转轴线具有相同的倾角,使得连杆有相同的转动效率,同时,又能够使得连杆在位于锁止槽的两端时,虽然有相同的倾角,但是在轴向方向上的位置不同,以实现开启或关闭第一气体通道。
在其中一个实施例中,所述止回结构为凹槽,所述连杆相对靠近所述锁止槽的一端部分卡接于所述凹槽内,所述连杆(300)相对靠近所述锁止槽(210)的一端部分卡接于所述凹槽(211A)。
通过采用上述技术方案,锁止槽的相对高处设置有止回结构,当驱动装置停止工作时,连杆仍然卡接于止回结构内而不会沿螺旋状的锁止槽向下滑动,使得除非驱动装置反向转动,连杆始终抵紧于第一气体通道以保持泵体及连通的工作腔室内的气密性。连杆的一端只有部分卡接于凹槽内,使得当驱动装置停止工作时,凹槽内壁对连杆提供的支持力以及摩擦力足以平衡连杆的重力,从而防止连杆在重力的作用下自然地沿螺旋状的锁止槽滑动从相对高处滑动至相对低处。另一方面,当驱动装置反向转动时,锁止槽内壁对连杆施加的压力,足以使得连杆克服凹槽内壁对连杆的支持力和摩擦力,从而使得连杆从凹槽中脱出从相对高处滑动至相对低处。
在其中一个实施例中,所述锁止槽沿螺旋线开设并形成两端,所述凹槽设置于所述锁止槽的端部。
在其中一个实施例中,所述偏心轮上环绕所述旋转轴线设置有导向台,所述导向台的侧壁与所述旋转轴线倾斜设置。
通过采用上述技术方案,导向台的侧壁抵接于连杆的部分,以向连杆提供支持力并保证连杆以特定的倾斜角度摆放,使得连杆从导向台侧壁获得的基于压力产生的摩擦力足以克服连杆在锁止槽内移动的摩擦力,从而使得当驱动装置工作时,连杆能够沿锁止槽从相对低处移动至相对高处。
在其中一个实施例中,所述导向台延伸形成抵靠部,所述抵靠部的侧壁朝向所述旋转轴线倾斜设置。
通过采用上述技术方案,所述抵靠部用于限位连杆,当连杆处于锁止槽的两端时,抵靠部和导向台的侧壁同时抵接于连杆,以保证连杆的与旋转轴线位于同一平面内,避免连杆因受力不一致导致产生内部应力而断裂。
本申请还提供一种微型流体泵,包括如上所述的泵体,与所述泵体连接的驱动装置以及设置于泵体相对远离所述驱动装置一端的泵盖,所述泵盖内设置有多个排气通道及排气孔,所述排气通道连通所述第一气体通道及所述排气孔。
通过采用上述技术方案,泵盖内设置有多个排气通道及排气孔,当第一气体通道开启时,气体从第一气体通道分散进入至多个排气通道中,以实现气体分流,减少每个排气通道的气压和气体流速,从而降低排气卸压过程中产生的噪音。
在其中一个实施例中,所述微型流体泵还包括设置于所述泵壳内的隔膜固定座,其特征在于,所述隔膜固定座上设置有第二气体通道,所述隔膜固定座与所述泵盖之间沿所述旋转轴线的轴向方向形成有第三气体通道及第四气体通道,所述第一气体通道、所述排气通道、所述第三气体通道、所述第二气体通道、所述第四气体通道及所述排气孔依次连通。
通过采用上述技术方案,在排气卸压的过程中,气体从竖直方向设置的第一气体通道进入泵盖中水平方向设置的排气通道,再通过竖直设置的第三气体气体通道进入至发固定座内水平设置的第二气体通道,最后沿竖直设置的第四气体通道流动至排气孔,从排气孔排出至外界,通过多个气体通道沿不同方向依次组合设置的方式,形成立体式气路,延长了气体流动的路径,提供了一定的缓冲空间,从而减小了气体在排气孔处的压力和气体流速,进一步降低排气卸压过程中产生的噪音。
本申请实施例提供的微型流体泵,至少具有以下一种有益技术效果:
1.提供一种偏心轮与连杆的机械配合结构,使得无需借助电磁阀亦能够实现在驱动装置停止工作下的保压功能。
2.阀芯内设置凹弧形的万向槽,使得阀芯在轴向方向上抵紧于第一气体通道时,连杆仍然可以在周向方向上转动以实现其他功能。
3.在泵盖以及隔膜固定座之间形成复杂的立体式气路以延长气体流动的路径,提供气体缓冲空间,从而减小了气体在排气孔处的压力和气体流速,降低排气卸压过程中产生的噪音。
附图说明
图1为本申请一实施例中的泵体10的剖面结构示意图;
图2为本申请一实施例中微型流体泵的第一视角的结构爆炸示意图;
图3为本申请一实施例中隔膜固定座的第二视角的结构示意图;
图4A为本申请一实施例中连杆的第一视角的结构示意图;
图4B为本申请一实施例中连杆与阀芯装配后的剖面示意图;
图5A为本申请一实施例中阀芯的第一视角的结构示意图;
图5B为本申请一实施例中阀芯的剖面示意图;
图6A为本申请一实施例中偏心轮的第一视角的结构示意图;
图6B为本申请一实施例中偏心轮的剖面结构示意图;
图6C为本申请一实施例中偏心轮的第二视角的结构示意图;
图7A为本申请一实施例中泵体进气时的气体流向图;
图7B为图7A中的A处结构放大示意图;
图8A为本申请一实施例中泵体排气时的气体流向图;
图8B为图8A中的B处结构放大示意图;
图9为本申请一实施例中泵盖的第二视角的结构示意图;
图10为本申请一实施例中微型流体泵的第一视角的结构爆炸示意图;
图11为本申请一实施例中泵盖的第二视角的结构示意图;
图12为本申请一实施例中泵盖与阀固定座的第一视角的气体流动示意图。
附图标记说明:
10、泵体;20、泵盖;30、驱动装置;100、泵壳;110、第一气体通道;120、第五气体通道;200、偏心轮;201、外周壁;210、锁止槽;211、止回结构;211A、凹槽;220、导向台;221、抵靠部;300、连杆;310、阀芯;311、万向槽;312、定位部;313、环形凸起;320、摆轮;321、囊体;322、单向阀;330、配合部;400、隔膜固定座;410、卸压孔;520、第二气体通道;430、隔膜;130、排气通道;131、排气孔;132、排气槽;133、延伸部;140、第三气体通道;150、第四气体通道;500、阀固定座;501、通孔;600、驱动电机;610、输出轴;620、电机固定座;621、隔音挡板。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1,图1示出了本申请一实施例中的泵体10的剖面结构示意图,本申请一实施例提供的泵体10,包括泵壳100、偏心轮200以及连杆300。泵壳100设置有第一气体通道110,用于气体的流通。偏心轮200设置于泵壳100内,一侧用于与外界的驱动装置30传动连接以进行旋转转动,另一侧上则环绕旋转轴线设置有螺旋状的锁止槽210。锁止槽210内可移动地设置有连杆300,连杆300的一端沿着螺旋状的锁止槽210移动,使得连杆300在偏心轮200的轴向方向(以下简称轴向方向)向上或者向下移动,从而连杆300的另一端与第一气体通道110抵紧或者分离。锁止槽210上设置的止回结构211则用于在偏心轮200停止转动时,保持连杆300与第一气体通道110抵紧以防止气体泄露溢出。
需要说明的是,本实施例中,正向方向为顺时针方向,反向方向为逆时针方向。在其他实施例中,本领域技术人员可以根据实际需要设定螺旋线的旋转方向,从而确定偏心轮200的正向方向为顺时针方向或逆时针方向。
可以理解,虽然本申请实施例中以气体为例进行说明,但是本领域技术人员能够根据实际需求,将气体替换为具有流动性的液体,本申请实施例中的装置仍然能够起到相同的作用,因此简单的替换应用介质扔应当视为本申请所保护的范围之内。
泵壳100上设置有第一气体通道110和第五气体通道120,第一气体通道110连通于工作腔室(图未示),第五气体通道120直接连通于外界大气。当驱动装置30带动偏心轮200正向转动时,外界的气体从第五气体通道120中吸入泵壳100内,并沿着泵壳100内的充气气路被泵入第一气体通道110中,并从第一气体通道110内充入至工作腔室内。当驱动装置30带动偏心轮200反向转动时,泵壳100内的充气气路被隔断,排气气路被连通,此时工作腔室内的压强如果大于外界气体压强,则工作腔室中的气体沿第一气体通道110反向进入泵壳100内的排气气路。
请结合参阅图1及图2,图2为本申请一实施例中微型流体泵的第一视角的结构爆炸示意图。泵壳100内还设置有隔膜固定座400,用于固定隔膜430。具体地,隔膜固定座400上还设置有卸压孔410,卸压孔410连通于第一气体通道110相对远离工作腔室的一端,泄压孔位于排气气路上,卸压孔410受控于连杆300以打开或关闭排气气路,当连杆300在轴向方向上移动以抵紧卸压孔410时,排气气路由此被隔断以向工作腔室充气或者保压,当连杆300在轴向方向上移动以与卸压孔410分离时,排气气路恢复连通,从而实现排气卸压。
请结合参阅图3,图3为本申请一实施例中隔膜固定座400的第二视角的结构示意图。具体到实施例中,隔膜固定座400为圆形结构,三个隔膜430沿周向方向间隔均匀地排列设置于隔膜固定座400上,以使得多个隔膜430以相同频率及相同容量脉冲式地向第一气体通道110内泵入气体。卸压孔410设置于隔膜固定座400的中心位置,位于三个圆形隔膜430的中间,从而最大化地利用隔膜固定座400的表面积,为隔膜430提供足够的工作空间,从而提升流体泵的工作效率。
需要说明的是,隔膜固定座400、隔膜430以及卸压孔410的结构不局限于本申请实施例所述,本领域技术人员能够进行诸如调整隔膜430数量、调整卸压孔410的孔径以及位置等基于实际需求的适应性调整的操作。
请结合参阅图4A,图4A为本申请一实施例中连杆300的第一视角的结构示意图。隔膜430内活动连接有囊体321,囊体321能够发生弹性形变以向隔膜430内泵入气体。具体地,囊体321设置于摆轮320上,摆轮320套设于连杆300上。当连杆300围绕轴线做圆锥摆运动时,套设于连杆300上部的摆轮320跟随连杆300的转动,使得摆轮320上的囊体321在竖直方向上产生移动及形变。囊体321相对靠近隔膜430的一端设置有单向阀322,使得当囊体321压缩时,单向阀322闭合以对隔膜430内充气,当囊体321拉伸时,单向阀322开启以向囊体321内补充气体。
更具体地,摆轮320上囊体321的运动轨迹、工作原理以及结构设置,均为本领域技术人员所熟知,且泵气过程本身并非本申请的重点,在此不作赘述。
需要说明的是,由于连杆300的运动是围绕旋转轴线的圆锥摆轨迹,连杆300本身并不产生自转,因此摆轮320及摆轮320上的囊体321也不会产生自转,囊体321自始至终对应于同一隔膜430。
还需要说明的是,在本实施例中,连杆300优选为金属构件,以提供足够的刚性和材料强度。而能够发生弹性形变的囊体321则优选为塑胶件,以平衡材料成本以及材料性能。在其他一些实施例中,连杆300、摆轮320以及囊体321采用注塑工艺加工且为一体成型,以优化加工工序并降低加工成本。
请结合参阅图4B,图4B为本申请一实施例中连杆300与阀芯310装配后的剖面示意图。连杆300设置于偏心轮200与隔膜固定座400之间。具体地,连杆300相对靠近卸压孔410的一端设置有阀芯310,阀芯310用于密封卸压孔410。阀芯310靠近卸压孔410的一侧设置有与卸压孔410形状及尺寸相配合的密封结构,以提高阀芯310的密封性。当连杆300沿轴向朝靠近卸压孔410的方向移动时,阀芯310上的密封结构抵紧卸压孔410以实现密封;当连杆300沿轴向朝远离卸压孔410的方向移动时,阀芯310离开卸压孔410以使气体在卸压孔410中流动。
在其中一些实施例中,连杆300的中部设置有配合部330,配合部330具体为设置于连杆300表面的环形凹槽211A,凹槽211A用于与摆轮320装配,进一步提高连杆300与摆轮320之间的连接稳定性,同时用于减少连杆300与偏心轮200的摩擦,并降低连杆300旋转运动时产生的噪音。
请参阅图5A及图5B,图5A为本申请一实施例中阀芯310的第一视角的结构示意图,图5B为本申请一实施例中阀芯310的剖面示意图。具体到实施例中,密封结构包括定位部312与设置于定位部312远离卸压孔410一侧的环形凸起313。环形凸起313的面积大于卸压孔410的面积,以完全遮蔽卸压孔410,防止气体从卸压孔410处流通。环形凸起313的侧壁被设置为斜面,使得环形凸起313具有一定的形变适应量,使得环形凸起313的部分能够填满卸压孔410内部,且具有一定的误差适应量,防止因为装配误差或者磨损误差导致气密性下降。
阀芯310上的定位部312则主要用于导向和预定位。当阀芯310与卸压孔410分离时,环形凸起313完全从卸压孔410内脱出,而定位部312由于具有一定长度,因此当连杆300远离超远离卸压孔410方向移动时,定位部312仍然位于卸压孔410内,使得当阀芯310再次朝向卸压孔410移动时,定位部312起到预定位和引导阀芯310移动的作用。可以理解,定位部312的横截面积小于卸压孔410的孔径,以使得定位部312位于卸压孔410内时不影响气体从卸压孔410流动。
阀芯310相对远离卸压孔410的一侧可转动地连接连杆300。具体地,阀芯310靠近连杆300的一侧设置有凹弧形的万向槽311,连杆300与万向槽311连接的端部则相应地被设置为圆弧形,以使得连杆300端部卡接于万向槽311内,并且通过万向槽311内壁施加压力使得阀芯310抵紧于卸压孔410时,连杆300仍然能够在与轴向方向垂直的平面内相对旋转运动,实现泵气功能。并且凹弧形的万向槽311与圆弧形的连杆300端部的配合相对平滑,能够减小连杆300端部与万向槽311之间的磨损,提高零件的使用寿命。
需要再次说明的是,连杆300的运动是围绕旋转轴线的圆锥摆轨迹,虽然在本实施例中旋转轴线穿过连杆300端部,但是连杆300始终是围绕偏心轮200的旋转轴线进行的圆锥摆运动,而非围绕连杆300自身轴线进行旋转运动。
请参阅图6A,图6A为本申请一实施例中偏心轮200的第一视角的结构示意图。连杆300下端可移动地设置于偏心轮200的锁止槽210内。具体地,偏心轮200包括设置于偏心轮200外缘的外周壁201以及环绕旋转轴线设置的导向台220,外周壁201与导向台220合围形成锁止槽210。锁止槽210沿螺旋线设置,锁止槽210环绕偏心轮200的旋转轴线呈螺旋状设置,螺旋状的锁止槽210具有相对较高的一端以及相对较低的另一端。
请参阅图6B,图6B为本申请一实施例中偏心轮200的剖面结构示意图。导向台220以一定倾角与旋转轴线倾斜设置,使得连杆300的部分抵靠在导向台220的倾斜的侧壁上。由此,导向台220的侧壁与旋转轴线之间的倾角界定形成连杆300在螺旋的锁止槽210上移动以及在锁止槽210端部按圆锥摆轨迹移动时与旋转轴线之间的倾角。在本实施例中,该倾角优选设计为10°至16°。
锁止槽210被设计为单螺旋结构,其螺距在本实施中优选设计为0.2mm至2mm,以匹配卸压孔410的轴向深度。锁止槽210沿螺旋线形成两端,两端端部之间的夹角在本实施例中优选为20°至330°。
具体到本实施例中,锁止槽210在径向方向上的宽度略大于连杆300的直径,以使得连杆300能够以一定角度倾斜并恰好卡接于锁止槽210内,而不会沿径向方向晃动以撞击外周壁或导向台220的侧壁。
请参阅图6C,图6C为本申请一实施例中偏心轮200的第二视角的结构示意图。锁止槽210两端端部背离夹角的一侧,导向台220延伸形成抵靠部221,抵靠部221的侧壁朝向旋转轴倾斜设置。当连杆300位于锁止槽210两端的端部时,连杆300与偏心轮200同步转动,此时连杆300在偏心轮200的径向方向上抵靠于导向台220的侧壁,在偏心轮200的周向方向上抵靠于延伸部的侧壁,使得连杆300在两个方向上同时被限位,保证连杆300与旋转轴向位于同一平面内,避免连杆300在锁止槽210内晃动影响传动效率,或者因连杆300各位置处受力不一致而断裂。
锁止槽210相对高处一侧的端部设置有止回结构211,止回结构211用于限位连杆300的滑动。具体到本实施例中,止回结构211为具有圆弧形槽面的凹槽211A,当连杆300的一端部分卡接于凹槽211A内时,连杆300整体也位于螺旋状的锁止槽210内,连杆300受到沿锁止槽210面向相对低处滑动的重力分力。由此连杆300具有从凹槽211A内脱出的运动趋势,而凹槽211A的内壁则会对连杆300施加阻止连杆300从凹槽211A内脱出的压力,该压力在连杆300移动轨迹上的分力与重力分力方向相反,大小相当,因此连杆300在没有外力作用下静止于凹槽211A内。而当偏心轮200反向转动时,偏心轮200的凹槽211A随之转动,对连杆300施加与重力分力方向相同的压力,打破连杆300的力平衡状态,迫使连杆300从凹槽211A内滑出。
凹槽211A的圆弧形槽面能够减少连杆300与槽面的摩擦力,使得偏心轮200转动时能够很快地打破力平衡状态,提高连杆300跟随偏心轮200转动的响应时间。凹槽211A的圆弧形槽面也能够使得视为刚体的连杆300能够平滑地从凹槽211A内脱出,减少刚性碰撞以增加连杆300与偏心轮200的使用寿命。
需要说明的是,止回结构211除了凹槽211A外,还可以是挡板、凸块等机械阻挡件,还可以是磁铁、粘胶等形式,吸附连杆300阻止滑动。只要能够阻止在连杆300在重力作用下沿锁止槽210滑动,并且在偏心轮200转动时能够使连杆300脱离限制跟随偏心轮200一起转动皆可。
本申请实施例中泵体10的工作原理为:请参阅图7A及图7B,图7A为本申请一实施例中泵体10进气时的气体流向图,图7B为图7A中的A处结构放大示意图。当偏心轮200沿正向方向转动时,偏心轮200与连杆300相对运动,使得连杆300与锁止槽210接触的一端从锁止槽210内的相对低处移动至相对高处,直至连杆300抵接于锁止槽210相对高处一侧的端口的内壁,此时连杆300跟随偏心轮200一同沿圆锥摆轨迹转动。此时连杆300始终位于锁止槽210的相对高处,以保持连杆300上的阀芯310抵紧于卸压孔410防止气体泄露,同时连杆300上的摆轮320沿旋转轴线转动,使得囊体321正常工作进行充气。
请参阅图8A及图8B,图8A为本申请一实施例中泵体10排气时的气体流向图,图8B为图8A中的B处结构放大示意图。当偏心轮200沿反向方向转动时,偏心轮200带动连杆300从锁止槽210内的相对高处向相对低处移动,直至连杆300抵接于锁止槽210相对低处一侧的端口的内壁,此时连杆300跟随偏心轮200一同沿圆锥摆轨迹转动。此时连杆300位于锁止槽210内的相对低处,阀芯310与卸压孔410相分离,工作腔室中的空气通过第一气体通道110及卸压孔410反向从第五气体通道120中排出至外界大气,从而实现工作腔室的卸压。
请再次参阅图7A及图7B,当偏心轮200从正向转动变为停止转动时,第五气体通道120虽然不再进气,但是连杆300的部分端部部分卡接于锁止槽210相对高处设置的止回结构211内,从而阻止连杆300在重力作用下沿螺旋状的锁止槽210向下滑动至相对低处,使得阀芯310保持抵紧于卸压孔410以实现在偏心轮200停止转动时,气体不会从工作腔室中通过卸压孔410从第一气体通道110上溢出。
需要说明的是,由于囊体321上设置的单向阀322仅允许气体从囊体321中输入至隔膜430及第一气通道中,因此在卸压过程中第一气体通道110中的气体无法从进气流路中反向直接排气。
本申请还提供一种微型流体泵,包括如上所述的泵体10以及与泵体10连接的驱动装置30。
具体到本实施例中,驱动装置30为驱动电机600,驱动电机600的输出轴610套设于偏心轮200相对背离连杆300的另一侧。驱动电机600的输出轴610设置于偏心轮200的中心位置,以界定偏心轮200的旋转轴线。驱动电机600的输出轴610能够正向转动或反向转动,从而决定传动连接于输出轴610的偏心轮200的旋转转动方向。
在其中一个实施例中,驱动电机600通过电机固定座620连接于泵体10,电机固定座620内环绕电机输出轴610设置有隔音挡板621,以降低电机输出轴610转动产生的噪音。
请参阅图9,图9为本申请一实施例中泵盖20的第二视角的结构示意图。泵盖20盖设于泵体10上,泵盖20内设置有多个排气通道130及排气孔131,排气通道130连通于第一气体通道110。具体地,多个排气通道130在泵盖20内沿径向方向等间距地间隔设置。排气通道130的一端位于泵盖20的中心处,与第一气体通道110相对背离卸压孔410的一端连通,另一端连通排气孔131,以排出气体。多个排气通道130共同承接第一气体通道110中涌出的气体,以减小每一排气孔131处的压力。
排气通道130靠近排气孔131的另一端还设置有排气槽132,排气槽132在气路中用于形成气体的缓冲空间。具体地,排气槽132相对远离泵盖20外缘的一侧的槽壁被构造为内凹圆弧形,以适配泵盖20内泵的形状。一方面,圆弧形的槽壁能够引导第一气体通道110中的气体沿槽壁的曲线逐渐转变为垂直的另一方向移动;另一方面,槽壁的形状与泵盖20内泵的形状相一致能够最大化利用泵盖20内的面积,增加排气槽132的体积,使得排气槽132能够容纳更多的气体,提高排气槽132的缓冲能力。
排气槽132内设置有螺栓连接块(图未标),螺栓连接块的相对两侧设置排气孔131,两侧的排气孔131相向设置,以延长排气槽132内气体流动的气路。具体地,排气孔131沿泵盖20的周向方向设置,以界定形成排气槽132内两条气路。由于排气孔131在泵盖20内沿周向设置,而排气通道130在泵盖20内沿径向设置,两者气路方向垂直,使得气体从排气通道130内进入排气孔131中时,由于改变移动方向以及与排气槽132内壁相撞损失动能,从而降低气体流速,使得排气孔131中的气体减小摩擦,降低产生的噪音。
请参阅图10及图11,图10为本申请一实施例中微型流体泵的第一视角的结构爆炸示意图,图11为本申请一实施例中泵盖的第二视角的结构示意图。在本申请的另一实施例中,三条排气通道130相对靠近泵盖20外缘的一端周向延伸形成延伸部133,延伸部133相对远离排气通道130的一端上设置有朝向隔膜固定座400的通孔,以形成轴向方向(即竖直方向)上的第三气体通道140。
请参阅图12,图12为本申请一实施例中泵盖20与阀固定座500的第一视角的气体流动示意图。阀固定座500上设置有相应的通孔501,以使第三气体通道140部分穿设于阀固定座500内。阀固定座500相对背离泵盖20的一侧设置有水平方向上的第二气体通道520,第二气体通道520的一端与第三气体通道140连通,第二气体通道520的另一端上同样的设置有通孔501,以形成竖直方向上的第四气体通道150。第四气体通道150相对远离第三气体通道140的一端直接连通于排气孔131中。
在该方案中,第一气体通道110、排气通道130、第三气体通道140、第二气体通道520、第四气体通道150及排气孔131依次连通,其气路的设置为竖直方向的通道与水平方向的通道依次交替设置,从而形成立体式气路,延长了气体流动的路径,提供了一定的缓冲空间,从而减小了气体在排气孔131处的压力和气体流速,进一步降低排气卸压过程中产生的噪音。
本申请实施例中微型流体泵的工作原理为:通过增加气路长度,或者设置弯折气路使得气流转向,或者设置缓冲腔缓冲气流,或者设置多个排气通道130进行分流,总之以减小气流的运动势能为目的,降低气流在排气孔131处的运动速度,减小因此产生的空气摩擦,从而降低排气时的噪音。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种泵体,其特征在于,包括:
泵壳(100),设置有第一气体通道(110);
偏心轮(200),所述偏心轮(200)具有环绕其旋转轴线设置的螺旋状的锁止槽(210);及
连杆(300),所述连杆(300)的一端可移动地设置于所述锁止槽(210)内,所述连杆(300)被配置为能够跟随所述偏心轮(200)的正向转动或反向转动,以使得所述连杆(300)的另一端与所述第一气体通道(110)抵紧或分离。
2.根据权利要求1所述的泵体,其特征在于,所述连杆(300)相对靠近所述第一气体通道(110)的一端套设有阀芯(310),所述阀芯(310)被配置为能够跟随所述连杆(300)的转动开启或关闭所述第一气体通道(110)。
3.根据权利要求2所述的泵体,其特征在于,所述阀芯(310)相对靠近所述连杆(300)的一端设置有万向槽(311),所述连杆(300)可转动地连接于所述万向槽(311)内。
4.根据权利要求1所述的泵体,其特征在于,所述锁止槽(210)沿圆柱螺旋线设置,定位部(312)的螺旋线沿所述旋转轴线方向的正投影为不闭合的圆弧曲线。
5.根据权利要求1所述的泵体,其特征在于,所述锁止槽(210)在沿所述旋转轴线方向的相对高处设置有止回结构(211)。
6.根据权利要求5所述的泵体,其特征在于,所述止回结构(211)为凹槽(211A),所述连杆(300)相对靠近所述锁止槽(210)的一端部分卡接于所述凹槽(211A)。
7.根据权利要求1所述的泵体,其特征在于,所述偏心轮(200)上环绕所述旋转轴线设置有导向台(220),所述导向台(220)的侧壁与所述旋转轴线倾斜设置。
8.根据权利要求7所述的泵体,其特征在于,所述导向台(220)延伸设置抵靠部(221),所述抵靠部(221)的侧壁朝向所述旋转轴线倾斜设置。
9.一种微型流体泵,包括如权利要求1-8中任意一项所述的泵体(10)以及与所述泵体(10)连接的驱动装置(30),其特征在于,所述泵壳(100)包括泵盖(20),所述泵盖(20)内设置有至少一个排气通道(130)及排气孔(131),所述排气通道(130)连通所述第一气体通道(110)及所述排气孔(131)。
10.根据权利要求9所述的微型流体泵,所述微型流体泵还包括设置于所述泵壳(100)内的阀固定座(500),其特征在于,所述阀固定座(500)上设置有第二气体通道(520),所述阀固定座(500)与所述泵盖(20)之间沿所述旋转轴线的轴向方向形成有第三气体通道(140)及第四气体通道(150),所述第一气体通道(110)、所述排气通道(130)、所述第三气体通道(140)、所述第二气体通道(520)、所述第四气体通道(150)及所述排气孔(131)依次连通。
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