TWI259238B - Diaphragm pump system - Google Patents

Description

1259238 、發明說明（Γ) 發明所屬之技術領域 用 本發明關於-聯合膜>；的㈣統，特別是㈤ 於供應液體塗料至塗料噴灑系統。 、、 先前技術 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 膜片泵為習知且通常包含一部分被可動膜片包住的 藉由在壓力下施加流體，膜片會移動使泵室減少體積，且= 自泵室排出流體（通常為液體）。通常建構膜片泵為 泵，其中有二個泵室各具有相關的膜片，此二膜片被物理上互 連，使-個移動減少泵室大小以自果室排出流體，另一 增加泵室體積的方向上移動，因此自—流體供應源抽取流體 泵室中。然而，需了解以其最簡單觀點，儘管本發明實際二 可能應用於雙動作膜片泵，但亦可能被應用於單動作（單^ 片）泵’因此自此後之應用係針對雙動作系而非單動作栗。、 習知上，膜片泵抽取的流體係為液體，且習知上，施於膜 片泵以使其執行抽取行程的加壓流體係為壓縮空氣。通常臈片 泵呈現1:1之壓力比，其中施加i巴的氣壓至系以驅動聚，在 泵的輸出線上亦魅1巴驗顏力。已知提供則I一增加 的壓力比，其巾例如錢的輸出線±丨巴的泵氣壓產生3巴的 輪出壓力。雖此則泵顯著比比率為1:1的泵要大且製造費 貴’並未排除在依據本發明之系統中使用它們。為方便起見，、 此後在說明書中皆假定泵具有1:1的比率。 在塗料喷麗工業中，習知上一塗料噴灑站通常設定5巴的 氣壓供應。在貫用上氣壓不會小於5巴，但可能高至6巴。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1259238 發明說明（2) 又’咸知在許多應用中希望供應液體，例如在一例行1〇巴壓 力下從膜片录至塗料喷_統的塗料，且本發明的目的為提供 與膜=泵聯合的m其巾可用簡單及方便的方式達成此 目的’當需了解本發明比在⑽定5巴供應空氣的塗料喷麗系 統中僅達成額^ 1〇巴塗料壓力者具有一較廣的應用。 發明内容 依據本發明，提供一納入膜片泵的泵系統，且其亦與一從 供應源接受被加壓的驅動流體的增壓器結合，該增壓器使驅動 10流體的壓力升壓超過其供應壓力，且在該增加的壓力下供應該 驅動流體至該膜片泵以產生該泵的泵吸衝程，該衝程產生一超 過該驅動流體供應壓力的泵輸出壓力。 ^方便地，此增壓!!為至少二倍增壓器（較佳為2·5倍增壓 為）且方便上泵具有1:1的輸入—輸出壓力比，藉此，在果輸 I5出線中的壓力為驅動流體至增壓器的供應壓力的二倍（較佳為 2. 5 倍)。 土…、 期望將增壓器納入膜片泵中。 方便地，膜片泵為雙動作膜片泵且增壓器被納入一短管 閥，紐管閥控制驅動流體到雙動作膜片泵的膜片的供應。 20 較佳膜片栗具有1:1的輸入-輸出壓力比。 實施方式 圖1、2及3繪示一習知形式的膜片泵，其中一大體上圓柱 狀的中央金屬體部11具有—穿過孔12的軸線且其相對端分別 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公髮）

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與第-及第二端板13、14裝配在一起。體部u向端板^ 表面為凹下，端板13向體部U的表面亦為凹下。端板i3及 體部11的凹部定義-内室，其被撓性金屬膜片17分隔為驅動 至15及泵室16，撓性金屬膜片17的周圍被夹於端板13及触 5部11白勺周圍區域之間。在體部n的另一轴向端具有相似的= 置，其中内室被膜片17^分隔為驅動室15^及泵室16这。連桿 18被可滑動地收納於體部的孔12，且其相對的軸向^端分: 與膜片17及17[連接。連桿18各端各穿過膜片，且不同直_ 的膜片控制塾圈19、21藉由鎖合於連桿18的螺紋端區域: 10的螺帽22而被夾靠於膜片的背對表面。圖1所繪示的膜片泵 係被設計為以壓縮空氣驅動且用以泵吸液體塗料。此應用的後 績部分皆指驅動空氣及泵吸液體，但需了解可能泵吸流體而非 液體塗料，且可用壓縮空氣以外的流體以驅動泵。各端板13、 14包含液體人口通道23，其藉由-止回閥24 (較方便為球節 15抓閥的形式）連通各泵室16、。同樣地，各端板13、14包 含液體出口通道25，其藉由一止回閥26 (較方便亦為球節流 閥的形式）連通各泵室16、16§。端板14的液體入口通道具有 接合口 27，藉以在使用時將入口通道與待泵吸液體之供應相 連。在體部11内，端板14的入口通道（各止回閥的上游）係 2〇被軸向延伸的橫向通道28耦接至端板13的入口通道23 (止回 閥24的上游）。 端板13液體出口通道25具有接合口 29以與將供應泵吸液 體的裝置（如塗料喷灑系統）連接。接合口 29為端板13之止 回閥26的下游，平行通道28的橫向通道31在體部11内軸向 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1259238 A7 B7 五、發明說明（4) ^ ' ----一 =而板14之液體出口通道（其止回閥26的下游）互連，端板 之通這25為止回閥26的下游。因此液體經接合口 27進入 二動作膜片系而*栗室16或缝1&被泵吸，各個泵室皆執 订-栗吸衝程，而被栗吸之液體經接合口別排出。 5 桿18的"形成短管閥部32’其控制壓縮线是否進入 泵的驅動室15、15§。 短管閥32形成泵的變換閥配置部，且與變換闕33 一起動 作，變換閥33的外殼形成體部n的一部分，或固定於體部^ 上。變換閥33具有第—操作位置（如圖2所示）及第二操作 ⑺位置（如圖3所示），藉由在閥33的一端施以壓縮空氣而將 其迫入該第-位置，並藉由閥的回復彈簧34而將其迫入該第 <置自肖液體泵系統聯合的標準化管線供應源（在圖2 及3中以T表示）供應壓縮空氣給短㈣㈤之壓縮空氣入 35。為例示的目的，假設標準化管線供應源b的壓力為5 15 =。經過增壓器37 (圖4)的中間部，自標準化供應管線供應 壓縮空氣給閥33之氣壓入口 36。增壓器37為2· 5倍的增壓 為，因此從增壓器37到入口 36，管線供應源、、a〃中的壓力為 12.5 巴。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2繪示雙動作膜片泵的右手侧行程，在此膜片已向 2〇端板Η移動，因而泵室16§_已經歷一泵吸行程。當桿18的行 私相對體部11到達此點時，短管閥32使入口 35與出口 38相 連通，出口 38與閥33的壓力感測口耦接。從體部η的出口 38施於閥33的供應管線壓力驅動閥33靠著彈簧34，而到達 一經由管線39將增壓供應源、、a〃連至室15的位置，同時室 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） Α7 Β7 1259238 五、發明說明 15^_經由管線41及閥33連至大氣，因此可排出$ 15^中的壓 力。因此12· 5巴的壓縮空氣經閥33被供應至冑15動活塞 π至左側，-起帶動桿18及活塞17§。膜片17的移動將栗室 16中的液體排出’且從泵室16流經止回閥26及果的供壓口 5 29。栗室16的入口側的止回閥24保持固閉，因此果（如圖^ 所繪）的左手邊執行-泵吸行程。同步地，當泵t 16^的體積 增加且因此在泵室L側的止回閥保持關時，^的右 手邊的泵室1^難麟壓，但錢t ^人^側的止回閥會 打開，以將新的液體從液體供應口 27抽入泵室16主中。 10，t膜片17到達其最左邊大位移時，也就是泵室16的果吸 行私的末端時，與桿18 —起移動的短管閥32到達一位置，在 此位置上閥33的壓力感測口連至體部u的排出口 44且變換 閥33在彈簧34的影響下切換，而經閥33將管線39與大氣連 通及將管線41與、、A〃處之增壓氣壓連通。所以當膜片17^退 15回，泵t 16的體積增加，且經通道28及閥24之液體被&連 結入口 27抽取至泵室16巾時，室15§^正被供應壓力且膜片 17§__正執行泵吸行程。從泵室16§，由膜片17[之運動所泵取 的液體流經在泵室16邑的開口處的止回閥，且流經連至泵的連 結開口 29的通道31。 20 只要有、、A〃與、、B〃處之壓縮空氣，泵就會在短管閥32及 變換閥33的控制下以上述方式往復動作。當泵為1:1泵且施 於膜片17、17丄的氣壓為12.5巴時，通常以12.5巴的壓力 自接合口 29泵吸液體（忽略一般操作損失）。 圖4繪示的2. 5倍的增壓器37係為習知商品，其被連接於 -7 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇χ297公釐）

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1259238 A7 B7 五 5 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 20 、發明說明（6) 系統的標準管線空壓供應及變換閥33的入口 36之間。然而期 望能將完成如增壓器37同樣功能的增壓器機械性地併入由短 管閥32構成的變換系統中，因此變換閥33可將系統的元件數 目最少化，且確保泵含有增壓器，因此與現有的空壓與液體供 應裝置連接即可。 圖4所示的增壓器利用不同直徑（使產生約為2·51之樺 壓的尺寸）的活塞。需了解當希望上述塗料噴灑系統之增壓約 為2:1時，其他的應用可能需要其他的增壓比率。熟悉此項技 藝人士將了解根據圖4的增壓器設計亦可達成其他的比率（依 所需比率調整其相對尺寸）。 又 圖5顯示一替代增壓器設計，其配置等直徑活塞以達到 2:1的增壓比率，在適合的應用場合可取代圖4的設計。熟乘 此項技藝人士將充分了解圖4及圖5的增壓器的操作及構造了 雖然上述泵在輸入空氣及輸出液體之間具有1:1的壓力 比’但如f要的話，本發明亦可_具有其他輸人—輸 比的泵。 1圖式簡單說明 圖1為一雙動作膜片泵的剖面圖； 圖2及3為圖1的泵的部分圖示，顯示泵如何操作；及圖4及5為用於結合圖丨、2及3的則泵的增壓器的 結構之剖面圖示。 释 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X297公釐） 訂 I 鬌 1259238 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（7) 圖式之元件代號說明： 代表符號 名稱 11 體部 12 子L 13 第一端板 14 弟—端板 15、 15a 驅動室 16、 16a 泵室 17、 17a 膜片（活塞） 18 連桿 19、 21 墊圈 22 螺帽 23 入口通道 24 止回閥 25 液體出口通道 26 止回閥 27 接合口（液體供應口） 28 橫向通道 29 接合口（供壓口） 31 橫向通道 32 短管閥（部） 33 變換閥 34 回復彈簧 35 壓縮空氣入口 36 氣壓入口 37 增壓器 38 出口 39 管線 41 管線 A 管線供應源 B 管線供應源

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Claims (1)

1. ?. "

   申請專利範圍 專利申請案第93113250號 欲 τ 〜39° Patent ΑΡΡ111. Ν〇·93113250 u正後f劃哼5尤冬申1 青專f彳範圍替換本-附件(二) ^ Claims m Chinese - Fncl (11) β國94年日~ (Submitted on December 30,2005) ι· 一種泵系統，其特徵在於一膜片泵⑺ 及與其結合之-增壓器（37)從一供應源接受被加壓的驅動流 體，該增壓器使該驅動流體的壓力升壓超過其供應壓力，並在 該、加的壓力下供應該驅動流體至該膜片泵以產生該泵的泵吸 5衝程而產生一超過該驅動流體供應壓力的泵輸出壓力，該增壓 器係被納入該膜片泵中。 2·如申請專利範圍第丨項之泵系統，其特徵在於該增壓器 為一至少二倍增壓器且泵具有1:1的輸入—輸出壓力比，藉 此，在該泵之輸出線中的壓力為該驅動流體至該增壓器的供應 10 壓力的二倍。 心 3·如申請專利範圍第1項之泵系統，其特徵在於該增壓器 為至少2.5倍增壓器且泵具有ι··ι的輸入—輸出壓力比，藉 此，在該泵之輸出線中的壓力為該驅動流體至該增壓器的供應 壓力的2. 5倍。 ^ ^ 15 4·如申請專利範圍第1至3項中任一項之泵系統，其特徵 在於该增壓裔（37)係被納入一控制閥（32)中而形成該泵的 總成的一部分。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 5·如申請專利範圍第1至3項中任一項之泵系統，其特徵 在於該膜片泵係為一雙動作膜片泵，且該增壓器係被納入一短 管閥（32)中，該短管閥（32)控制驅動流體至該雙動作膜片 泵之膜片（17、17§)的供應。 6·如申請專利範圍第1項之泵系統，其特徵在於該膜片泵 具有一 1:1的輸入-輸出壓力比。 -10 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 93204-claim-接