TWM539563U - 精確控制流量之微型水泵 - Google Patents

Description

精確控制流量之微型水泵

本創作係為一種精確控制流量之微型水泵，尤指可精確控制流量的微型水泵。

隔膜式的微型水泵，是由一電機提供圓周運動，再通過一機械裝置使該水泵內部的一隔膜(隔膜形式有很多)做往復式運動，從而壓縮、拉伸一泵腔內的空氣，在一單向閥片作用下，在一出水口或一進水口與外界大氣壓間產生一壓力差，在該壓力差的作用下，將水壓入該進水口，再該從出水口排出。這種微型水泵已在小家電、醫療器械等場合得到較好的應用，然而現有的微型水泵難以達到流量的精確調節。

爰此，本創作提出一種具自動關閉袋口之收集裝置，包含有：一上蓋、一閥座、一水囊座、一底座殼體、一水囊、一曲杆、一驅動軸、一偏心輪、一電機、一光電開關及一輸出電路板；該電機及該光電開關安裝在該底座殼體上，該電機的一電機軸伸入該底座殼體後直接與該底座殼體內的該偏心輪連接，該偏心輪或該電機軸的徑向對應該光電開關形成有一光電遮擋片，該光電遮擋片與該光電開關配合使用，用於檢測一電機的轉數，該光電開關與該輸出電路板電性連接，該輸出電路板用於與一外部電機控制器電性連接並將該電機轉數資訊發送至該外部電機控制器；該偏心輪上設置傾斜的一偏心孔，該驅動軸的一端插置在該偏心孔中，另一端與該曲杆連接，該曲杆 的上端由中心向外輻射形成兩個以上的支架，該驅動軸帶動上述支架作重複的擠壓擺動動作；該水囊座密封安裝在該底座殼體上，該水囊座對應該支架形成兩個以上的安裝孔，每個安裝孔對應密封安裝有該水囊，該水囊上部開口，每個水囊的下部對應安裝在該支架上，該支架帶動該水囊作重複的擠壓擺動動作；該閥座密封安裝在該水囊座上，該閥座上對應每個水囊的上部開口設置一進水孔及一出水孔，該進水孔及該出水孔分別安裝有開啟方向相反的一單向閥；該上蓋密封安裝在該閥座上，該上蓋形成一出水接頭及一進水接頭，該進水接頭與上述各進水孔連通，該出水接頭與上述各出水孔連通。

進一步，所述單向閥為一傘形閥，該傘形閥包括一傘棒及一翻傘面，該閥座形成有一傘棒安裝孔，該傘棒插置安裝在該傘棒安裝孔上，該進水孔或該出水孔由圍繞該傘棒安裝孔的複數小進水孔或複數小出水孔所組成，該翻傘面則蓋於上述小進水孔或上述小出水孔上，改變該翻傘面位於該閥座的一上表面或一下表面的位置即可改變進出水的方向。

進一步，所述翻傘面的一內表面為開口朝向該傘棒的一碗狀面。

進一步，所述翻傘面靠近該傘棒的該內表面為外翻的一小角度傾斜面。

進一步，所述閥座的該上表面設置相隔離的一外圈進水通道及一內圈出水通道，該進水孔設置在該外圈進水通道上，該出水孔設置在該內圈出水通道上。

進一步，所述出水孔上的該單向閥為一膜片組，該膜片組包括一中心柱及由該中心柱向外輻射的兩個以上膜片，該內圈出水通道設置供該中心 柱插置安裝的一中心孔，該出水孔圍繞該中心孔佈置，每個膜片對應蓋於每個出水孔上。

進一步，所述膜片組的該中心柱在兩膜片之間形成一定位條，該內圈出水通道對應每個定位條均形成兩相對的擋板，該定位條置於兩擋板之間，該定位條的外端部形成一定位粒，該內圈出水通道對應每個定位粒形成一定位孔，該定位粒插置在該定位孔中，通過上述擋板及該定位孔的限制作用防止該定位條移動，該膜片及該中心柱的連接處形成減少厚度的一沉槽。

進一步，所述水囊包括上部開口呈碗狀的一囊腔體及下部一安裝柱，該囊腔體的一碗口四周形成厚度大於該囊腔體碗壁厚度的一安裝面，該安裝面外側形成一定位凸起，相應的該水囊座在該安裝孔處形成一沉槽面，該沉槽面的四周形成一定位槽孔，該定位凸起插置在該定位槽孔上，該安裝面通過該閥座密封壓置在該沉槽面上，該安裝柱形成有一縮頸，對應的該支架設置一柱孔，該縮頸插置在該柱孔上完成該安裝柱在該支架上的安裝，該囊腔體與該安裝柱的連接處形成直徑大於該安裝柱的一擠壓實體。

進一步，所述曲杆上該支架之間具有一平滑過渡段，該支架與該曲杆的上端連接處為厚度增加的一加強區，該支架與該曲杆呈銳角佈置

進一步，所述上蓋、該閥座、該水囊座及該底座殼體的外側壁設置一卡簧槽，該卡簧槽中安裝一卡簧，該卡簧的上端及下端分別壓在該上蓋及該底座殼體上，使得該上蓋、該閥座、該水囊座及該底座殼體固定在一起

進一步，所述偏心輪及該底座殼體之間安裝有一耐磨片，該底座殼體形成有一凸台，該耐磨片安裝在該凸台上。

根據上述技術特徵可達成以下功效： 透過精度較高的該水囊來控制進出水，以確保一定擠壓幅度下，每次進出水量保持一致，保證水泵穩定、順暢的工作，從而提高水泵的使用壽命。

透過該光電開關檢測該電機的轉數，該輸出電路板將該轉數發送向外部的該電機控制器，以便於該電機控制器精確的控制該電機的轉數，從而獲得不同量、且在不同背壓下的穩定水流量。還專門針對微型水泵體積小的特點，直接將該偏心輪與該電機連接，省去了多餘複雜的該傳動件。

(1)‧‧‧上蓋

(11)‧‧‧出水接頭

(12)‧‧‧進水接頭

(2)‧‧‧閥座

(21)‧‧‧進水孔

(211)‧‧‧小進水孔

(22)‧‧‧出水孔

(23)‧‧‧外圈進水通道

(24)‧‧‧內圈出水通道

(241)‧‧‧中心孔

(242)‧‧‧擋板

(243)‧‧‧定位孔

(25)‧‧‧傘棒安裝孔

(3)‧‧‧水囊座

(31)‧‧‧安裝孔

(32)‧‧‧沉槽面

(33)‧‧‧定位槽孔

(4)‧‧‧底座殼體

(41)‧‧‧凸台

(5)‧‧‧水囊

(51)‧‧‧囊腔體

(52)‧‧‧安裝柱

(521)‧‧‧縮頸

(53)‧‧‧安裝面

(54)‧‧‧定位凸起

(55)‧‧‧擠壓實體

(6)‧‧‧曲杆

(61)‧‧‧支架

(611)‧‧‧柱孔

(62)‧‧‧平滑過渡段

(63)‧‧‧加強區

(7)‧‧‧驅動軸

(8)‧‧‧偏心輪

(81)‧‧‧耐磨片

(82)‧‧‧光電遮擋片

(83)‧‧‧偏心孔

(9)‧‧‧電機

(91)‧‧‧電機軸

(10)‧‧‧光電開關

(20)‧‧‧輸出電路板

(30)‧‧‧卡簧槽

(40)‧‧‧卡簧

(50)‧‧‧傘形閥

(501)‧‧‧傘棒

(502)‧‧‧翻傘面

(502a)‧‧‧碗狀面

(502b)‧‧‧小角度傾斜面

(60)‧‧‧膜片組

(601)‧‧‧中心柱

(602)‧‧‧膜片

(603)‧‧‧定位條

(604)‧‧‧定位粒

(605)‧‧‧沉槽

[第一圖]係為本實施例的結構示意圖。

[第二圖]係為本實施例的結構分解圖一。

[第三圖]係為本實施例的結構分解圖二。

[第四圖]係為本實施例的結構剖視圖。

[第五圖]係為本實施例偏心輪的結構示意圖。

[第六圖]係為本實施例之水囊的結構示意圖。

[第七圖]係為本實施例之水囊的結構剖視圖。

[第八圖]係為本實施例之曲杆的結構示意圖。

[第九圖]係為本實施例之曲杆的結構剖視圖。

[第十圖]係為本實施例之閥座的結構示意圖。

[第十一圖]係為本實施例一種傘形閥的結構剖視圖。

[第十二圖]係為本實施例另一種傘形閥的結構剖視圖。

[第十三圖]係為本實施例膜片組的結構示意圖。

[第十四圖]係為本實施例底座的另一種結構示意圖。

[第十五圖]係為本實施例上蓋平行的出水接頭及進水接頭示意圖(大)。

[第十六圖]係為本實施例上蓋平行的出水接頭及進水接頭示意圖(小)。

請參閱第一圖至第四圖所示，本創作一種精確控制流量之微型水泵，係包含有：一上蓋(1)、一閥座(2)、一水囊座(3)、一底座殼體(4)、一水囊(5)、一曲杆(6)、一驅動軸(7)、一偏心輪(8)、一電機(9)、一光電開關(10)及一輸出電路板(20)。

其中，上述該上蓋(1)、該閥座(2)、該水囊座(3)及該底座殼體(4)由上至下依次密封安裝，且於外側壁均設置一卡簧槽(30)，該卡簧槽(30)中安裝一卡簧(40)。該卡簧(40)的上端及下端分別壓在該上蓋(1)及該底座殼體(4)上，使該上蓋(1)、該閥座(2)、該水囊座(3)及該底座殼體(4)固定在一起。

該電機(9)及該光電開關(10)安裝在該底座殼體(4)上，該電機(9)的一電機軸(91)伸入該底座殼體(4)內，直接連接該底座殼體(4)內的一偏心輪(8)。

當水泵的工作壓力較大時，該偏心輪(8)及該底座殼體(4)之間的磨損將急劇增加，而影響出水量。為此，如第14圖所示，在該偏心輪(8)及該底座殼體(4)之間安裝有一耐磨片81，該底座殼體(4)形成有一凸台(41)，該耐磨片(81)安裝在該凸台(41)上。以防止該偏心輪(8)與該底座殼體(4)之間產生摩擦而發生磨損。

在該電機軸(91)或該偏心輪(8)的徑向對應該光電開關(10)形成一光電遮擋片(82)，本處所指的該電機軸(91)係為以下其中之一：電機外露軸、電機尾端輸出軸或電機傳動軸。

本實施例在該偏心輪(8)的徑向直接形成該光電遮擋片(82)，該光電開關(10)與該輸出電路板(20)電性連接。該光電遮擋片(82)及該光電開關(10)配合使用於檢測一電機(9)的轉速，該輸出電路板(20)用於與外部的電機控制器電性連接，藉以使得電機控制器精確的控制該電機(9)的轉數，從而獲得不同量、且在不同背壓下的穩定水流量。比如，外部電機控制器將檢測到的轉數與預先寫入的轉數進行比較，當該轉數與預寫入的轉數一致時，外部電機控制器控制該電機(9)停止工作，此過程水泵送出的流量即為所需的流量，控制精準度高，需改變出水流量時，通過改變預寫入轉數即可。

請參閱第二圖所示，該閥座(2)密封安裝在該水囊座(3)上，該閥座(2)上對應每個水囊(5)的碗口設置一進水孔(21)及一出水孔(22)，該進水孔(21)及該出水孔(22)分別安裝有開啟方向相反的單向閥。該上蓋(1)密封安裝在該閥座(2)上，該上蓋(1)形成一出水接頭(11)及一進水接頭(12)，該進水接頭(12)與各進水孔(21)連通，該出水接頭(11)與各出水孔(22)連通。

請參閱第四圖及第五圖所示，該偏心輪(8)上設置傾斜的一偏心孔(83)，該驅動軸(7)的一端插置在該偏心孔(83)中，從而呈傾斜狀。

該偏心輪(8)的另一端與該曲杆(6)連接，該偏心輪(8)帶動該驅動軸(7)繞圈轉動，由於該驅動軸(7)為傾斜狀，因此可帶動該曲杆(6)擺動。該曲杆(6)的上端由中心向外輻射形成兩個以上的支架(61)，本實施例的支架係為三個。該曲杆(6)擺動則帶動該支架(61)作重複的擠壓擺動動作。

該水囊座(3)密封安裝在該底座殼體(4上)[如第二圖及第三圖所示]，該水囊座(3)對應該支架(61)形成兩個以上的安裝孔(31)，本實施例的安裝孔(31)係為三個。每個安裝孔(31)對應密封安裝有該水囊(5)，每個水囊(5)的下部對應安裝在該支架(61)上。

參閱第六圖及第七圖所示，該水囊(5)包括上部的一囊腔體(51)及下部一安裝柱(52)。該囊腔體(51)上方開口呈碗狀，該囊腔體(51)碗口的四周形成厚度大於該囊腔體(51)的一碗壁(511)厚度的一安裝面(53)，該安裝面(53)外側形成一定位凸起(54)。相應的該水囊座(3)在該安裝孔(31)處形成一沉槽面(32)，該沉槽面(32)四周形成一定位槽孔(33)，該定位凸起(54)插置在該定位槽孔(33)上，該安裝面(53)通過該閥座(2)密封壓置在該沉槽面(32)上，通過該結構即可將該囊腔體(51)穩定的固定在該水囊座(3)上，防止該水囊座(3)上部變形而影響流量的精度。

其中，該安裝柱(52)形成有一縮頸(521)，對應的該支架(61)設置一柱孔(611)，該縮頸(521)插置在該柱孔(611)上完成該安裝柱(52)在該支架(61)上的安裝。該支架(61)帶動該水囊(5)作重複的擠壓擺動動作，從而完成吸水與排水。該囊腔體(51)與該安裝柱(52)的連接處形成直徑大於該安裝柱(52)的一擠壓實體(55)，通過該強度高的該擠壓實體(55)受力，即可防止連接處變形而影響該囊腔體(51)的擠壓幅度，從而提高流量的控制精度。

如第八圖及第九圖所示，各支架(61)之間具有一平滑過渡段(62)，該支架(61)與該曲杆(6)的上端連接處為厚度增加的一加強區(63)，通過該平滑過渡段(62)及該加強區(63)來保證體積較小的該曲杆(6)，藉以產生具有足夠的防變形強度，減少變形量，增加流量控制精度。其中，該支架(61)與該曲 杆(6)呈銳角設置，由於該支架(61)是作上下擺動的動作，因此該銳角角度的設置可以減少該支架(61)對該安裝柱(52)的橫向作用力，減少該安裝柱(52)的變形量，從而保證該囊腔體(51)的擠壓幅度，提高流量控制精度。

其中，如第四圖及第十五圖所示為三種不同的該出水接頭(11)與該進水接頭(12)的分佈狀態，如第十五圖及第十六圖所示為不同接頭大小的該出水接頭(11)與該進水接頭(12)。

續請參閱第三圖及第十圖所示，該閥座(2)上表面設置相隔離的一外圈進水通道(23)及一內圈出水通道(24)，該進水孔(21)設置在該外圈進水通道(23)上，該出水孔(22)設置在該內圈出水通道(24)上。

其中，本實施例的該外圈進水通道(23)上的該進水孔(21)係為單向的一傘形閥(50)。

參閱第三圖、第四圖、第十一圖及第十二圖所示，該傘形閥(50)包括一傘棒(501)及一翻傘面(502)。該閥座(2)設置有一傘棒安裝孔(25)，該傘棒(501)插置安裝在該傘棒安裝孔(25)上。

請參閱第二圖及第十圖所示，該進水孔(21)係由圍繞該傘棒安裝孔(25)的若干小進水孔(211)組成，該翻傘面(502)位於該閥座2的下表面並蓋於上述小進水孔(211)上。該支架(61)向下拉該水囊(5)時，該水囊(5)內部氣壓下降，水推開該翻傘面(502)進入該水囊(5)，相反的，該支架(61)向上壓該水囊(5)時，該水囊(5)內部氣壓上升，該翻傘面(502)被壓置在該閥座(2)上，而關閉該進水孔(21)。

如參閱第十二圖所示，其中，該翻傘面(502)的內表面為開口朝向該傘棒(501)的一碗狀面(502a)，該碗狀面(502a)由於彈性大，因此密封性能好，但該碗狀面(502a)易沉積異物，導致後續密封不良。

續請參閱第十一圖所示，該翻傘面(502)靠近該傘棒(501)的內表面為外翻的一小角度傾斜面(502b)，該結構雖然密封性稍差，但對於微型水泵來說該密封性能已足夠，且不會沉積異物，因此密封性能更佳。

該出水孔(22)集中在該閥座(2)內部，而該內圈出水通道(24)上的出水孔(22)則採用一膜片組(60)，當然該出水孔(22)也可採用該傘形閥(50)。

參閱第十圖及第十三圖所示，該膜片組(60)主要包括一中心柱(601)及由該中心柱(601)向外輻射的兩個以上膜片(602)(本實施例為三個)。

該內圈出水通道(24)設置一中心孔(241)，該中心孔(241)供該中心柱(601)插置安裝，該出水孔(22)圍繞該中心孔(241)設置，每個膜片(602)對應蓋於每個出水孔(22)上。該膜片組(60)的該中心柱(601)在兩膜片(602)之間還形成一定位條(603)，該內圈出水通道(24)對應每個定位條(603)均形成兩相對的擋板(242)，該定位條(603)置於兩擋板(242)之間。該定位條(603)的外端部形成一定位粒(604)，該內圈出水通道(24)對應每個定位粒(604)形成一定位孔(243)，該定位粒(604)插置在該定位孔(243)中。通過上述擋板(242)及該定位孔(243)的雙重限制作用，防止該定位條(603)變形與移動，從而起到防止該膜片(602)移位的作用，提高出水精度。

該膜片(602)及該中心柱(601)的連接處形成減少厚度的一沉槽(605)，該沉槽(605)可增加該膜片(602)的靈活性，使該膜片(602)更容易打開或關閉。工作時，該支架(61)向上壓該水囊(5)時，該水囊(5)內的水進入該出水孔 (22)，將該膜片(602)衝開，產生出水；相反的，該支架(61)向下拉該水囊(5)時，該出水孔(22)內氣壓降低，該膜片(602)被壓置在該閥座(2)上，進而關閉該出水孔(22)。

本實施例使得在不同壓力下，該電機(9)轉一圈所泵出的水量均一致，結合該光電開關(10)檢測該電機(9)的轉數，外部的電機控制器即可準確的控制電機的轉數，從而準確的控制出水流量。還專門針對微型水泵體積小的特點，直接將該偏心輪(8)及該電機(9)連接，省去了多餘複雜的傳動件。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本創作之操作、使用及本創作產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本創作之較佳實施例，當不能以此限定本創作實施之範圍，即依本創作申請專利範圍及創作說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本創作涵蓋之範圍內。

(1)‧‧‧上蓋

(11)‧‧‧出水接頭

(12)‧‧‧進水接頭

(2)‧‧‧閥座

(3)‧‧‧水囊座

(4)‧‧‧底座殼體

(9)‧‧‧電機

(10)‧‧‧光電開關

(20)‧‧‧輸出電路板

(30)‧‧‧卡簧槽

(40)‧‧‧卡簧

Claims (11)

1. 一種精確控制流量之微型水泵，係包含有：一上蓋、一閥座、一水囊座、一底座殼體、一水囊、一曲杆、一驅動軸、一偏心輪、一電機、一光電開關及一輸出電路板；該電機及該光電開關係安裝在該底座殼體上，該電機的一電機軸伸入該底座殼體後直接與該底座殼體內的該偏心輪連接，該偏心輪或該電機軸的徑向對應該光電開關形成有一光電遮擋片，該光電遮擋片與該光電開關配合使用，用於檢測一電機的轉數，該光電開關及該輸出電路板電性連接，該輸出電路板用於與外部的一電機控制器電性連接並將該電機轉數資訊發送至該外部電機控制器；該偏心輪上設置傾斜的一偏心孔，該驅動軸的一端插置在該偏心孔中，另一端與該曲杆連接，該曲杆的上端由中心向外輻射形成兩個以上的支架，該驅動軸帶動上述支架作重複的擠壓擺動動作；該水囊座密封安裝在該底座殼體上，該水囊座對應該支架形成兩個以上的安裝孔，每個安裝孔對應密封安裝有該水囊，每個水囊的下部對應安裝在該支架上，該支架帶動該水囊作重複的擠壓擺動動作；該閥座密封安裝在該水囊座上，該閥座上對應每個水囊的上部開口設置一進水孔及一出水孔，該進水孔及該出水孔分別安裝有開啟方向相反的一單向閥；該上蓋密封安裝在該閥座上，該上蓋形成一出水接頭及一進水接頭，該進水接頭與上述各進水孔連通，該出水接頭與上述各出水孔連通。
2. 如申請專利範圍第1項所述之精確控制流量之微型水泵，所述單向閥為一傘形閥，該傘形閥包括一傘棒及一翻傘面，該閥座形成有一傘棒安裝孔，該傘棒插置安裝在該傘棒安裝孔上，該進水孔或該出水孔由圍繞該傘棒安裝孔 的複數小進水孔或複數小出水孔所組成，該翻傘面則蓋於上述小進水孔或上述小出水孔上，改變該翻傘面位於該閥座的一上表面或一下表面的位置即可改變進出水的方向。
3. 如申請專利範圍第2項所述之精確控制流量之微型水泵，進一步，所述翻傘面的一內表面為開口朝向該傘棒的一碗狀面。
4. 如申請專利範圍第2項所述之精確控制流量之微型水泵，進一步，所述翻傘面靠近該傘棒的該內表面為外翻的一小角度傾斜面。
5. 如申請專利範圍第2項所述之精確控制流量之微型水泵，進一步，所述閥座的該上表面設置相隔離的一外圈進水通道及一內圈出水通道，該進水孔設置在該外圈進水通道上，該出水孔設置在該內圈出水通道上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之精確控制流量之微型水泵，進一步，所述出水孔上的該單向閥為一膜片組，該膜片組包括一中心柱及由該中心柱向外輻射的兩個以上膜片，該內圈出水通道設置供該中心柱插置安裝的一中心孔，該出水孔圍繞該中心孔佈置，每個膜片對應蓋於每個出水孔上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之精確控制流量之微型水泵，進一步，所述膜片組的該中心柱在兩膜片之間形成一定位條，該內圈出水通道對應每個定位條均形成兩相對的擋板，該定位條置於兩擋板之間，該定位條的外端部形成一定位粒，該內圈出水通道對應每個定位粒形成一定位孔，該定位粒插置在該定位孔中，通過上述擋板及該定位孔的限制作用防止該定位條移動，該膜片及該中心柱的連接處形成減少厚度的一沉槽。
8. 如申請專利範圍第1項所述之精確控制流量之微型水泵，進一步，所述水囊包括上部開口呈碗狀的一囊腔體及下部一安裝柱，該囊腔體的一碗口四 周形成厚度大於該囊腔體碗壁厚度的一安裝面，該安裝面外側形成一定位凸起，相應的該水囊座在該安裝孔處形成一沉槽面，該沉槽面的四周形成一定位槽孔，該定位凸起插置在該定位槽孔上，該安裝面通過該閥座密封壓置在該沉槽面上，該安裝柱形成有一縮頸，對應的該支架設置一柱孔，該縮頸插置在該柱孔上完成該安裝柱在該支架上的安裝，該囊腔體及該安裝柱的連接處形成直徑大於該安裝柱的一擠壓實體。
9. 如申請專利範圍第1項所述之精確控制流量之微型水泵，進一步，所述曲杆上該支架之間具有一平滑過渡段，該支架及該曲杆的上端連接處為厚度增加的一加強區，該支架與該曲杆呈銳角佈置。
10. 如申請專利範圍第1項所述之精確控制流量之微型水泵，進一步，所述上蓋、該閥座、該水囊座及該底座殼體的外側壁設置一卡簧槽，該卡簧槽中安裝一卡簧，該卡簧的上端與下端分別壓在該上蓋及該底座殼體上，使得該上蓋、該閥座、該水囊座及該底座殼體固定在一起。
11. 如申請專利範圍第1項所述之精確控制流量之微型水泵，進一步，所述偏心輪及該底座殼體之間安裝有一耐磨片，該底座殼體形成有一凸台，該耐磨片安裝在該凸台上。