TWI408282B - 線狀泵 - Google Patents

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TWI408282B TW099113468A TW99113468A TWI408282B TW I408282 B TWI408282 B TW I408282B TW 099113468 A TW099113468 A TW 099113468A TW 99113468 A TW99113468 A TW 99113468A TW I408282 B TWI408282 B TW I408282B
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Description

線狀泵
本發明是有關於一種線狀泵，更具體而言，是有關於一種將溶液充填在形成於閥主體的儲存部，讓活塞進入於儲存部以分配儲存部內溶液的線狀泵。
現有的線狀泵通常包括：具有充填溶液之儲存部的主體、插入於儲存部的活塞、以及使活塞升降的升降構件。
使用圖1與圖2，對現有的線狀泵的一例進行說明。升降構件包括：馬達(1)、以及環繞馬達(1)的皮帶(2)。該皮帶(2)環繞從動滑輪(3)，而從動滑輪(3)使以滾珠螺桿結構連接的活塞(4)升降。從外部經由流入通道(9)將溶液供給於主體(6)的儲存部(10)，而經由流出通道(11)讓溶液排出分配。如上述之現有的線狀泵通常包括二個閥體(7、8)。換句話說，現有的線狀泵包括：開關流入通道(9)的閥體(7)、開關流出通道(11)的閥體(8)、以及各自操作二個閥體(7、8)的致動器。如此，因為現有的線狀泵包括二個閥體(7、8)以及二個致動器，導致其體積變大。而且，由於其包括二個閥體且體積大，溶液流入儲存部(10)後經由流出通道(11)排出的全路徑變長，造成操作泵的響應度變低，且不易正確地控制溶液的分配量。另外，閥體(7、8)與主體(6)需要拆開來進行定期的清洗，但流入通道與流出通道又長又複雜，不易進行清洗。
本發明的目的是鑒於上述問題，提供一種透過線狀泵結構的簡單化，可將泵整體的尺寸小型化的線狀泵。
為實現上述目的，本發明提供一種線狀泵，包括：主體，其具有：用於儲存分配溶液的儲存部、用於讓溶液流入於儲存部的流入通道、用於讓溶液從儲存部流出的流出通道、形成於流入通道與流出通道的閥體區域；活塞，可升降地插入於主體的儲存部；閥體，可轉動地設置於主體的閥體區域，且所述閥體具有：依轉動的角度可各自開關流入通道與流出通道的連接於流入通道的第一通道、以及連接於流出通道的第二通道；以及泵體，其具有：與活塞結合的泵軸、使泵軸升降的升降構件、以及對閥體進行轉動的閥體操作構件。
依據本發明，具有透過線狀泵的閥體結構的簡單化可將閥整體尺寸小型化，且可降低線狀泵之製造成本的效果。
以下，參照附圖詳細說明本發明的較佳實施例。
圖3是本發明第一實施例的線狀泵的斜視圖；圖4是圖3所示之線狀泵的部分解體斜視圖。
請參考圖3與圖4，本發明第一實施例的線狀泵包括：主體(100)、活塞(200)、閥體(300)、以及泵體(400)。
主體(100)包括：用於儲存溶液(L)的圓柱狀儲存部 (110)、以及各自連接於該儲存部(110)的流入通道(120)與流出通道(130)。該流入通道(120)讓從外部供給的溶液(L)流入於儲存部(110)，該流出通道(130)將設置於主體(100)的噴嘴(無圖示)與儲存部(110)連接。並且，該主體(100)包括形成於流入通道(120)與流出通道(130)的閥體區域(140)。換句話說，如圖4所示，流入通道(120)與流出通道(130)各自經由閥體區域(140)與儲存部(110)連接。請參考圖4，本發明第一實施例中，讓溶液(L)流入於閥體區域(140)的流入通道(121)以水平方向形成，讓溶液(L)從閥體區域(140)流入於儲存部(110)的流入通道(122)以上下方向形成，流出通道(130)以上下方向延伸形成。
活塞(200)可升降地插入於主體(100)的儲存部(110)。請參考圖4，活塞(200)的上升讓溶液(L)充填於儲存部(110)內，活塞(200)的下降讓儲存部(110)內的溶液(L)經由流出通道(130)以噴嘴排出。
閥體(300)是可轉動地設置於主體(100)的閥體區域(140)，且具有第一通道(310)與第二通道(320)。第一通道(310)形成為依閥體(300)對主體(100)的轉動角度可開關流入通道(120)，第二通道(320)形成為依閥體(300)對主體(100)的轉動角度可開關流出通道(130)。如圖4所示之本發明第一實施例中閥體(300)的第二通道(320)是，可連接流出通道(130)以直線形成。閥體(300)的第一通道(310)包括：與第二通道(320)平行而成的平行通道(311)、以及從該平行通道(311)之中央與平行通道(311)垂直地往閥體 (300)的半徑方向延伸而成的垂直通道(312)。
泵體(400)包括：泵軸(410)、升降構件(420)、以及閥體操作構件(430)。泵軸(410)結合於活塞(200)，升降構件(420)將該泵軸(410)升降，使活塞(200)進出於儲存部(110)。本發明第一實施例之升降構件(420)包括：馬達(421)、連接於該馬達(421)的LM導引部(LM guide)(422)、以及結合於該LM導引部(422)的導塊(423)。泵軸(410)結合於該導塊(423)進行升降。
閥體操作構件(430)連接於閥體(300)，並透過對閥體(300)進行轉動來控制閥體(300)的角度變位。如圖3所示之本發明第一實施例的閥體操作構件(430)包括：馬達(432)、以及連接於該馬達(432)的皮帶(431)。該皮帶(431)連接於閥體(300)並控制閥體(300)的轉動角度。
另一方面，主體(100)在活塞(200)插入於儲存部(110)的狀態與泵體(400)結合。主體(100)結合於泵體(400)時，活塞(200)將結合於泵軸(410)。此時，以活塞(200)升降方向(上下方向)的垂直方向(水平方向)可插入且脫離的方式將活塞(200)結合於泵軸(410)。如圖4所示之本發明第一實施例包括：連接卡扣(411)，在活塞(200)升降方向的垂直方向(水平方向)延伸形成於泵軸(410)的下端；連接凹槽(201)，形成於活塞(200)，並且在活塞(200)升降方向的垂直方向(水平方向)插入於連接卡扣(411)，因而活塞(200)的升降方向(上下方向)被卡住。因此，在活塞(200)插入於儲存部(110)的狀態下往泵軸(410)的水平方向接近，使活 塞(200)的連接凹槽(201)插進於泵軸(410)的連接卡扣(411)，因而允許活塞(200)與泵軸(410)之間水平方向的相對移動，但防止上下方向的相對移動。
以下，對本發明第一實施例的線狀泵的操作進行詳細說明。透過圖5(a)至圖8(b)，逐步說明讓溶液(L)充填於儲存部(110)以及分配的過程。
首先，將閥體(300)轉動成如圖5(a)與圖5(b)所示的角度，使第一通道(310)開放流入通道(120)，使第二通道(320)開放流出通道(130)。在此狀態下，透過注射器等方式從外部注入溶液(L)。此時，溶液(L)經由流入通道(120)充填於儲存部(110)的同時，經由流出通道(130)以噴嘴排出。此叫做沖洗(purge)工序。如上述沖洗工序之下，流入通道(120)、儲存部(110)、以及流出通道(130)的所有空氣被排出，從流入通道(120)至流出通道(130)之空間皆以溶液(L)充填，且溶液(L)所包含的空氣也被排出於泵外。
接者，如圖6(a)與圖6(b)所示，透過閥體操作構件(430)將閥體(300)往逆時方向轉動90°。此時，藉由第一通道(310)的平行通道(311)與垂直通道(312)開放流入通道(120)，但流出通道(130)被關閉。在此狀態下，透過升降構件(420)使活塞(200)上升，讓溶液(L)經由流入通道(120)充填於儲存部(110)。此叫做再填(refill)工序。
接著，如圖7(a)與圖7(b)所示，透過閥體操作構件(430)將閥體(300)往逆時方向再轉動90°。此時，流入通道(120)被關閉，但流出通道(130)被開放。在此狀態下，透過升 降構件(420)使活塞(200)下降，讓儲部(110)內的溶液(L)經由流出通道(130)排出。此叫做分配(dispensing)工序。
接著，如圖8(a)與圖8(b)所示，透過閥體操作構件(430)將閥體(300)往逆時方向再轉動135°。此時，流入通道(120)與流出通道(130)皆被閥體(300)關閉。流出通道的關閉(130)使分配工序中斷，而流入通道(120)的關閉則不讓溶液(L)流入於儲存部(110)。
再者，將閥體(300)往順時方向再轉動135°便開始分配。透過重複實施圖7(a)、7(b)與圖8(a)、8(b)所示之閥體(300)的角度，控制線狀泵開始或中斷分配。經上述過程將充填於儲存部(110)的溶液(L)全部分配後，透過再填工序將溶液(L)充填於儲存部(110)並再開始進行分配。
如上述，本發明所提供的線狀泵是，僅利用一個閥體(300)可控制線狀泵的再填工序與分配工序。於是，透過線狀泵結構的簡單化，可降低泵的製作單價。並且，不同於圖1所示的現有的線狀泵，其僅包括一個閥體(300)，因此可將線狀泵的體積小型化，且可將閥體操作構件(430)簡單化。此外，由於僅利用一個閥體(300)開關流入通道(120)以及流出通道(130)，可縮短從流入通道(120)至流出通道(130)的全通道的長度，因而不但可節約溶液(L)的量，且可準確地控制溶液(L)的分配量。
另一方面，如同上述之本發明第一實施例的線狀泵是，透過連接卡扣(411)與連接凹槽(201)，將活塞(200)以水平方向結合於泵軸，因而可在活塞(200)插入於主體 (100)的狀態下，使主體(100)以水平方向結合於泵體(400)。線狀泵常需要將主體(100)拆開來進行清洗。且依使用者的必要，替換儲存部(110)的內徑尺寸不同的主體(100)與外徑尺寸不同的活塞(200)結合於泵體(400)來使用的情形常常發生。但是，如圖1所示之現有的線狀泵是，將主體(100)從下往上推進之方式，將活塞(200)插入於主體(100)的儲存部(110)，造成使用者不方便替換主體(100)。而本發明第一實施例的線狀泵是，先將活塞(200)插入於主體(100)，再將主體(100)以水平方向移動之方式與泵體(400)結合，因而可方便替換主體(100)與活塞(200)。
如圖9所示的本發明第二實施例的線狀泵是，除了活塞(210)與泵軸(412)的結合構造之外，皆與本發明第一實施例相同。本發明第二實施例的特徵在於，泵軸(412)與活塞(210)的結合為利用螺帽(211)卡住於活塞(210)並與泵軸(412)螺合(螺絲鎖合)而成。本發明第二實施例也是與圖1說明之現有的線狀泵比起來，可將主體(100)容易地結合於泵體(400)。
另一方面，本發明第二實施例的泵軸(412)是，與升降構件(420)的導塊(423)螺絲結合。由於泵軸(412)的上端形成為無頭螺栓，透過由導塊(423)之上側對泵軸(412)進行轉動之方式，可調節導塊(423)與泵軸(412)之間的相對位置。透過如上述之泵軸(412)的調位，可調節充填於儲存部(110)內的溶液(L)的最大值，也可調節儲存部(110)內移 動的活塞(200)的移動範圍。上述結構以相同的方法，可適用於本發明第一實施例的線狀泵。
圖10(a)與圖10(b)是本發明第三實施例的剖面圖。本發明第三實施例的線狀泵是，除了閥體(350)的結構以外，皆與本發明第一實施例相同。本發明三實施例的閥體(350)的第一通道(351)是以直角彎曲形成，而第二通道(352)是以直線形成。第一通道(351)連接流入通道(120)，而第二通道(352)連接流出通道(130)。並且，如圖10(a)與圖10(b)所示，第一通道(351)與第二通道(352)形成為互不平行。如上述之本發明第三實施例是，透過將閥體(350)轉動適當的角度，可執行再填工序與分配工序，並且，依需要可同時關閉流入通道(120)與流出通道(130)。但不同於本發明第一實施例，其無法同時開放流入通道(120)與流出通道(130)而執行沖洗工序。可是，第三實施例也僅利用一個閥體(350)來開關流入通道(120)與流出通道(130)，因而如同本發明第一實施例，可將整體尺寸小型化，且可縮短溶液(L)所經由之通道的長度。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾。
譬如，本發明第一實施例中，讓溶液(L)流入於閥體區域(140)的流入通道(121)以水平方向形成，從閥體區域(140)讓溶液(L)流入於儲存部(110)的流入通道(122)以上下方向形成，流出通道(130)以上下方向形成。但依需要對 流入通道與流出通道的形狀可作些許更動與潤飾。
並且，上述實施例中的閥體的結構也是，一個閥體包括第一通道與第二通道的範圍內，對第一通道與第二通道之形狀與結構可作些許更動與潤飾。
並且，泵軸與活塞的結合構造也是，除圖4或圖9所示之實施例之外，可作些許更動與潤飾。
並且，上述實施例將LM導引部(422)使用為升降構件(420)，但除了LM導引部(422)以外也可使用滾珠螺桿結構等，可作些許更動與潤飾。
並且，上述實施例中，對閥體進行轉動的閥體操作構件為馬達(432)與皮帶(431)。但如凸輪、氣壓致動器等任何可轉動閥體之機械構件也可使用。
1、421、432‧‧‧馬達
2、431‧‧‧皮帶
3‧‧‧從動滑輪
4、200、210‧‧‧活塞
6、100‧‧‧主體
7、8、300、350‧‧‧閥體
9、120、121、122‧‧‧流入通道
10、110‧‧‧儲存部
11、130‧‧‧流出通道
140‧‧‧閥體區域
201‧‧‧連接凹槽
211‧‧‧螺帽
310、351‧‧‧第一通道
311‧‧‧平行通道
312‧‧‧垂直通道
320、352‧‧‧第二通道
400‧‧‧泵體
410、412‧‧‧泵軸
411‧‧‧連接卡扣
420‧‧‧升降構件
422‧‧‧LM導引部
423‧‧‧導塊
430‧‧‧閥體操作構件
L‧‧‧溶液
圖1是一種現有的線狀泵的斜視圖。
圖2是圖1所示之線狀泵的部份Ⅱ-Ⅱ線剖面圖。
圖3是本發明第一實施例的線狀泵的斜視圖。
圖4是圖3所示之線狀泵的部分解體斜視圖。
圖5(a)至圖8(b)是用於說明圖4所示之線狀泵的運作狀態的A-A線與B-B線剖面圖，其中：圖5(a)是圖4所示之線狀泵的沖洗工序狀態下之部分A-A線剖面圖。
圖5(b)是圖4所示之線狀泵的沖洗工序狀態下之部分B-B線剖面圖。
圖6(a)是圖4所示之線狀泵的再填工序狀態下之部分A- A線剖面圖。
圖6(b)是圖4所示之線狀泵的再填工序狀態下之部分B-B線剖面圖。
圖7(a)是圖4所示之線狀泵的分配工序狀態下之部分A-A線剖面圖。
圖7(b)是圖4所示之線狀泵的分配工序狀態下之部分B-B線剖面圖。
圖8(a)是圖4所示之線狀泵皆停止再填工序與分配工序狀態下之部分A-A線剖面圖。
圖8(b)是圖4所示之線狀泵皆停止再填工序與分配工序狀態下之部分B-B線剖面圖。
圖9是本發明第二實施例的線狀泵的部份正面圖。
圖10(a)與10(b)是本發明第三實施例的線狀泵的部份剖面圖，其中：圖10(a)是本發明第三實施例的線狀泵的分配工序狀態下之部分A-A線剖面圖。
圖10(b)是本發明第三實施例的線狀泵的分配工序狀態下之部分B-B線剖面圖。
100‧‧‧主體
200‧‧‧活塞
300‧‧‧閥體
400‧‧‧泵體
410‧‧‧泵軸
420‧‧‧升降構件
421‧‧‧馬達
422‧‧‧LM導引部
423‧‧‧導塊
430‧‧‧閥體操作構件
431‧‧‧皮帶
432‧‧‧馬達

Claims (5)

  1. 一種線狀泵，其特徵在於包括：主體，具有：用於儲存分配溶液的儲存部、用於讓溶液流入於所述儲存部的流入通道、用於讓溶液從所述儲存部流出的流出通道、以及形成於所述流入通道與所述流出通道的閥體區域；活塞，可升降地插入於所述主體的所述儲存部；閥體，可轉動地設置於所述主體的所述閥體區域，並且所述閥體具有：依轉動的角度可各自開關所述流入通道與所述流出通道的連接所述流入通道的第一通道、以及連接所述流出通道的第二通道；以及泵體，具有：與所述活塞結合的泵軸、使所述泵軸升降的升降構件、以及使所述閥體進行轉動的閥體操作構件，其中所述流入通道中，讓溶液流入於所述閥體區域的流入通道是以水平方向形成，讓溶液從所述閥體區域流入於所述儲存部的流入通道是以上下方向形成，而所述流出通道是以上下方向形成，所述閥體的所述第二通道，可連接所述流出通道且以直線形成，所述閥體的所述第一通道包括：形成為與所述第二通道平行的平行通道、以及從所述平行通道之中央與所述平行通道垂直地往所述閥體的半徑方向延伸而成的垂直通道。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之線狀泵，其特徵在 於：所述泵軸與所述活塞的結合方式是，可沿所述活塞升降方向的垂直方向插入及分離。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之線狀泵，其特徵在於：所述活塞與所述泵軸之其中一個包括：連接卡扣，於所述活塞的升降方向的垂直方向延伸形成；所述活塞與所述泵軸其中另一個包括：連接凹槽，於所述活塞的升降方向的垂直方向插入所述連接卡扣，因而使所述活塞的升降方向被卡住。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之線狀泵，其特徵在於：所述泵軸與所述活塞的結合方式是，利用螺帽卡住於所述泵軸與所述活塞其中一個，並與所述泵軸與所述活塞其中另一個螺合而成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之線狀泵，其特徵在於：所述泵軸與所述升降構件利用螺合的方式結合，以調整所述泵軸對所述升降構件之相對位置。
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