微型流体泵及压力流体应用设备

技术领域

本发明涉及流体泵领域，更具体地涉及一种微型流体泵及压力流体应用设备。

背景技术

随着流体泵在民用和商用领域的广泛应用，对流体泵，特别是微型流体泵也提出了更高的要求。

当前的微型流体泵(例如微型水泵)通常包括马达、主壳体、水囊安装座、具有多个水囊单元的水囊体及曲杆传动组件，其中，水囊体安装在水囊安装座上，且该水囊安装座设置有避让部以避让该水囊单元的囊腔外表面。在运行状态下，曲杆传动组件接收马达转递的扭矩而转动，并驱动水囊安装座上的水囊单元往复压缩和抽吸运动，从而输出具有预定压力的流体。然而，一方面，由于水囊单元在高压下将出现弹性形变，其体积增大，使得其内部的压力减小，从而影响最终输出的流体的压力，影响微型流体泵的性能及输出稳定性；另一方面，当水囊单元内部具有高压时，水囊单元对于曲杆传动组件将产生较大的反向压力，损害曲杆传动组件的使用寿命，同时也对微型流体泵的性能造成影响。

因此，需要一种能够输出高压流体的微型流体泵，且该微型流体泵具有良好的性能及稳定性，且其具有较长的使用寿命。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种微型流体泵及压力流体应用设备。利用本发明提供的微型流体泵及压力流体应用设备能够在良好地输出高压流体的基础上，有效地提高该流体泵的性能及其稳定性，且该微型流体泵具有较长的使用寿命。

根据本发明的一方面，提出了一种微型流体泵，包括：马达，具有沿轴线延伸的马达轴；主壳体，其连接至所述马达且限定容置空间；隔膜体安装座，其连接至所述主壳体，所述隔膜体安装座上设置有具有多个隔膜单元的隔膜体；曲杆传动组件，其接收所述马达转递的扭矩而转动且连接至所述隔膜体以驱动所述隔膜单元往复压缩和抽吸运动；且其中，所述隔膜体安装座上设置有与所述多个隔膜单元分别对应的多个安装凹部，所述隔膜单元支撑在该安装凹部上，所述安装凹部包括碗状支撑部及设置在该碗状支撑部底部的安装孔。

根据本发明的微型流体泵可还包括以下一个或多个特征，单独地或结合地。

在一些实施例中，所述隔膜单元包括囊腔体和位于囊腔体底部的安装柱，该囊腔体上方开口且呈碗状，所述安装柱穿过所述安装孔，且所述囊腔体支撑在该碗状支撑部上。

在一些实施例中，该囊腔体包括弧形薄壁部和增厚底部，安装柱设置在增厚底部处，所述碗状支撑部至少支撑所述弧形薄壁部的至少一部分。

在一些实施例中，所述碗状支撑部支撑所述弧形薄壁部。

在一些实施例中，所述隔膜体安装座为塑胶材质，且所述隔膜体为橡胶材质。

在一些实施例中，所述多个隔膜单元为三个隔膜单元，所述多个安装孔为三个安装孔。

在一些实施例中，所述多个隔膜单元为四个隔膜单元，所述多个安装孔为四个安装孔。

在一些实施例中，该微型流体泵还包括：阀座，所述阀座密封连接至隔膜体安装座，所述隔膜体至少部分被夹在隔膜体安装座与所述阀座之间；且其中，所述隔膜体安装座还设置有分别围绕各安装凹部且朝向所述阀座延伸的多个第一凸缘，所述阀座在与所述多个第一凸缘对应位置处设置有朝向所述隔膜体安装座延伸的多个第二凸缘，所述隔膜单元被夹在相应的第一凸缘与第二凸缘之间。

根据本公开的另一方面，提出了一种压力流体应用设备，包括如前所述的微型流体泵。

根据本发明的压力流体应用设备可还包括以下一个或多个特征，单独地或结合地。

在一些实施例中，所述设备是咖啡机。

在一些实施例中，所述咖啡机是意式咖啡机。

在一些实施例中，所述设备是洗牙器。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在没有做出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。以下附图并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了根据本公开实施例的微型流体泵100的爆炸图；

图2A示出了根据本公开实施例的微型流体泵100的立体图；

图2B示出了根据本公开实施例的微型流体泵100的剖面视图；

图3示出了根据本公开实施例的隔膜体160的立体图；

图4示出了根据本公开实施例的隔膜体安装座130的局部图；

图5示出了根据本公开实施例的隔膜体160及隔膜体安装座130的局部剖面图；

图6示出了根据本公开实施例的阀座140的立体图。

具体实施方式

下面将结合附图对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显而易见地，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，也属于本发明保护的范围。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

当前的微型流体泵(例如微型水泵)通常包括马达、主壳体、水囊安装座、具有多个水囊单元的水囊体及曲杆传动组件，其中，水囊体安装在水囊安装座上，且该水囊安装座设置有避让部以避让该水囊单元的囊腔外表面。所述囊腔外表面为水囊单元的囊腔面向该水囊座的表面。在运行状态下，曲杆传动组件接收马达转递的扭矩而转动，并驱动水囊安装座上的水囊单元往复压缩和抽吸运动，从而输出具有预定压力的流体。

然而，一方面，由于水囊单元在高压下将出现弹性形变，其体积增大，使得其内部的压力减小，从而影响最终输出的流体的压力，影响了微型流体泵的性能及输出稳定性；另一方面，当水囊单元内部具有高压时，水囊单元对于曲杆传动组件将产生较大的反向压力，损害曲杆传动组件的使用寿命，也对微型流体泵的性能造成影响。

基于上述，本申请中提出了一种流体泵及压力流体应用设备，使得在良好地输出高压流体的基础上，有效地提高该流体泵的性能及其稳定性，且该微型流体泵具有较长的使用寿命。

根据本公开的一方面，提出了一种微型流体泵。图1示出了根据本公开实施例的微型流体泵100的爆炸图。

参照图1可知，该微型流体泵100例如包括马达110、主壳体120、隔膜体安装座130及曲杆传动组件170。

其中，马达110具有沿轴线延伸的马达轴，该轴线即为该马达的旋转轴线。本公开的实施例不受该马达的转速及其电机类型的限制。

主壳体120连接至所述马达110且限定容置空间，所述容置空间是用于容纳主壳体的内部部件(例如曲杆传动组件)的空间。本公开的实施例不受该容置空间的具体结构及其位置的限制。

图2A示出了根据本公开实施例的微型流体泵100的立体图，图2B示出了根据本公开实施例的微型流体泵100的剖面视图。

参照图2A及图2B，该隔膜体安装座130连接至所述主壳体120。该隔膜体安装座130例如经由卡扣配合连接至该主壳体120，或者其也可以通过其他方式与该主壳体相连接。本公开的实施例不受该隔膜体安装座130与该主壳体120的连接方式的限制。

且继续参照图1，所述隔膜体安装座130上设置有具有多个隔膜单元161的隔膜体160(图3示出了隔膜单元161)。例如，该隔膜体160例如可以为一体成型的多个水囊(该水囊例如上部开口)，其中每个水囊为一个隔膜单元。

曲杆传动组件170接收所述马达110转递的扭矩而转动，且连接至所述隔膜体160以驱动所述隔膜单元往复压缩和抽吸运动。其中，该曲杆传动组件170例如可以设置在该主壳体内部，即设置在该容置空间内。

例如，所述曲杆传动组件170可以进一步包括：设置有偏心孔的偏心轮171、插置在该偏心轮的偏心孔中的偏心轴172(该偏心轴与该马达的输出轴成角度设置)、与该偏心轴相连接的曲杆支架组件173，使得能够通过偏心轮接收来自马达的扭矩并基于该扭矩实现转动，且基于该偏心轮的转动使得曲杆支架组件进行重复的挤压摆动动作。然而，应了解，根据实际需求，该曲杆传动组件例如还可以包括其他的部件或具有其他的组成方式，例如还可以包括齿轮传动组件174，以将马达的扭矩转递至偏心轮。只要该曲杆传动组件能够基于所接收的来自马达的扭矩驱动所述隔膜单元往复压缩和抽吸运动即可，本公开的实施例不受该曲杆传动组件的具体组成方式的限制。

所述往复压缩及抽吸运动为该隔膜体内部的隔膜单元交替处于压缩状态及拉伸状态。例如，若该隔膜体为包括多个水囊单元的水囊体，当曲杆支架组件向下运动并下拉水囊单元时，此时水囊单元处于抽吸运动过程，水囊单元内部气压下降，流体进入水囊单元；相反的，曲杆支架组件向上运动并挤压水囊单元时，此时水囊单元处于压缩运动过程，水囊单元内部气压上升，从而输出具有高压的流体。

图3示出了根据本公开实施例的隔膜体160的立体图，其中示出了隔膜体单元161。图4示出了根据本公开实施例的隔膜体安装座130的局部图。参照图3及图4，所述隔膜体安装座130上设置有与所述隔膜体160的多个隔膜单元161分别对应的多个安装凹部131。所述安装凹部131为隔膜体安装座中用于与隔膜单元相接触以实现隔膜体与隔膜体安装座的组装的部分。

图5示出了根据本公开实施例的隔膜体160及隔膜体安装座130的局部剖面图。参照图4及图5，所述隔膜体160的隔膜单元161支撑在该隔膜体安装座130的安装凹部131上，所述安装凹部131包括碗状支撑部132及设置在该碗状支撑部132底部的安装孔133。所述碗状支撑部132为安装凹部131中具有碗状弧形表面的支撑部段。

例如，该安装孔例如可以具有圆形形状，或者也可以具有椭圆形形状。该安装孔的直径例如可以根据实际需要进行设置。

应了解，根据实际需要，该微型流体泵100中例如还可以包括阀座140、上盖150或其他部件，且例如参照图2A及图2B所示的，该上盖150、阀座140、隔膜体安装座130、主壳体120及马达110例如自上而下依次密封安装。

基于上述，本申请中，通过设置该隔膜体安装座的安装凹部具有碗状支撑部及设置在碗状支撑部底部的安装孔，相较于在隔膜体安装座中设置避让部以避让隔膜单元的囊腔外表面的技术方案，本申请中通过设置碗状支撑部，使得当微型流体泵处于工作状态时，防止隔膜体的隔膜单元由于内部存在高压而出现弹性扩张并引起隔膜单元内部压力减小的问题，从而能够有效地提高微型流体泵输出流体所具有的压力，提高了该微型水泵的工作性能，也有利于提高该微型流体泵的输出稳定性，使得该微型流体泵能够持续稳定输出高压(例如10巴压力)的流体。同时，通过设置碗状支撑部，当在工作状态时，该碗状支撑部可以承受来自隔膜单元(其内部具有高压)的反向压力，从而有效地减小高压隔膜单元对于曲杆支架组件的反向压力，改善了曲杆支架组件的受力情况，也提高了微型流体泵的使用寿命。

在一些实施例中，参照图5，所述隔膜单元161包括囊腔体1611和位于囊腔体底部的安装柱1612，该囊腔体1611上方开口且呈碗状，所述安装柱1612穿过所述安装孔133，且所述囊腔体1611支撑在该碗状支撑部132上。

所述囊腔体为该隔膜单元用于容纳流体的部段，所述安装柱为该隔膜单元中用于与隔膜体安装座实现装配的部段。所述安装柱例如可以为圆柱形或者也可以为棱形，本公开的实施例不受该安装柱的具体形态的限制。

所述囊腔体例如可以由弹性材料制成，例如由橡胶制成，或者其也可以由其他材料制成。本公开的实施例不受该囊腔体的具体组成材料的限制。

所述囊腔体例如可以仅一部分支撑在该碗状支撑部上，或者该囊腔体也可以全部支撑在该碗状支撑部上。本公开的实施例不受该囊腔体与该碗状支撑部的具体接合面积及其接合区域的限制。

基于上述，通过设置该隔膜单元包括呈碗状的囊腔体及位于囊腔体底部的安装柱，使得隔膜体安装座中安装凹部的碗状支撑部能够与相应的隔膜单元的囊腔体良好适配，从而更好地实现对该隔膜单元的囊腔体的支撑，且有利于进一步提高微型水泵的高压输出性能及稳定性。

进一步参照图5，在一些实施例中，该隔膜单元161的囊腔体1611包括弧形薄壁部1611A和增厚底部1611B，安装柱1612设置在增厚底部1611B处，且所述碗状支撑部132至少支撑所述弧形薄壁部1611A的至少一部分。

所述增厚底部为隔膜单元囊腔体中厚度大于该弧形薄壁部的区段，本公开的实施例不受该增厚底部所采用的具体厚度值的限制。

所述碗状支撑部132至少支撑所述弧形薄壁部1611A的至少一部分可以更具体地描述。例如，该碗状支撑部132例如仅支撑所述弧形薄壁部1611A的一半，或支撑该弧形薄壁部的四分之一的区段。或者，该碗状支撑部132也可以支撑所述整个弧形薄壁部1611A。

基于上述，一方面，通过设置该隔膜单元的囊腔体包括弧形薄壁部和增厚底部，使得该囊腔体与安装柱相连接的部分具有更好的抗压及抗拉强度，有利于提高隔膜单元自身的使用寿命及强度，且有利于在隔膜单元进行往复压缩和抽吸运动的过程中有效地防止该囊腔体被磨损。另一方面，通过设置该碗状支撑部至少支撑所述弧形薄壁部的至少一部分，使得能够有效地防止囊腔体在高压下的弹性扩张，且承受高压下囊腔体的反向压力，改善曲杆传动组件受力情况，确保实现高压流体输出。

在一些实施例中，所述碗状支撑部支撑所述弧形薄壁部。通过设置该碗状支撑部支撑所述弧形薄壁部整体，使得能够更好地防止囊腔体的弧形薄壁部的各区段在高压下的弹性扩张，且更好地承受高压下囊腔体的反向压力，改善曲杆传动组件受力情况，确保持续稳定地输出高压流体。

在一些实施例中，所述隔膜体安装座为塑胶材质，且所述隔膜体为橡胶材质。通过设置该隔膜体安装座与该隔膜体分别为塑胶和橡胶材质，使得具有较大强度及刚度的刚性材料所制成的隔膜体安装座能够良好地承载具有较小强度及刚度的隔膜体，从而实现二者间的良好接合。且通过采用具有弹性的橡胶材质，使得该隔膜体能够在进行往复压缩和抽吸运动的过程中交替地处于压缩及拉伸状态，从而良好地实现流体的吸入与高压流体的输出。

在一些实施例中，所述多个隔膜单元为三个隔膜单元，所述多个安装孔为三个安装孔。通过设置该隔膜单元为三个隔膜单元，使得能够更好地实现微型流体泵的高压流体输出，提高该微型流体泵的性能。

在一些实施例中，参照图1，所述多个隔膜单元为四个隔膜单元，所述多个安装孔为四个安装孔。通过设置该隔膜单元为四个隔膜单元，使得能够更好地实现微型流体泵的高压流体输出，提高该微型流体泵的性能。

在一些实施例中，参照图1，所述微型流体泵还包括阀座140。所述阀座140密封连接至隔膜体安装座130，隔膜体160至少部分被夹在隔膜体安装座130与所述阀座140之间。

图6示出了根据本公开实施例的阀座140的立体图。参照图4及图6，所述隔膜体安装座130还设置有分别围绕各安装凹部133且朝向阀座延伸的多个第一凸缘134，所述阀座140在与所述多个第一凸缘134对应位置处设置有朝向所述隔膜体安装座130延伸的多个第二凸缘144，所述隔膜单元被夹在相应的第一凸缘134与第二凸缘144之间。

例如，该隔膜体安装座及该阀座可以均由刚性材料制成，例如其均由塑胶材料制成，且该隔膜体例如由橡胶材料制成，从而刚度较小的橡胶材料能够良好地夹持在具有较高硬度及刚度的隔膜体安装座和阀座中。

例如，该第一凸缘及第二凸缘可以具有圆形形状，或者其也可以具有椭圆形形状。应了解，本公开的实施例不受该第一凸缘及第二凸缘所具有的具体形态的限制。

基于上述，通过设置隔膜体安装座具有分别围绕各安装凹部且朝向阀座延伸的多个第一凸缘，设置该阀座在与所述多个第一凸缘对应位置处设置有朝向所述隔膜体安装座延伸的多个第二凸缘，使得能够将隔膜单元夹在相应的第一凸缘与第二凸缘之间，从而使得能够实现硬压软的密封结构，实现阀座、隔膜体及隔膜体安装座之间的良好密封。

根据本公开的另一方面，提出了一种压力流体应用设备，其包括如前所述的微型流体泵，且能够具有如前所述的功能和优点。

在一些实施例中，所述设备是咖啡机。该咖啡机例如可以为意式咖啡机，或者其也可以为美式咖啡机，或者也可以为其他类型的咖啡机。本公开的实施例不受该咖啡机的具体类型的限制。

在一些实施例中，所述咖啡机是意式咖啡机。通过使用本申请前述的微型流体泵，使得该咖啡机能够稳定持续输出约10巴压力的流体，从而能够酿造纯正的意式咖啡，使得该意式咖啡机具有良好性能。

在一些实施例中，所述设备是洗牙器。例如该流体压力应用设备可以为家用洗牙器，或者其也可以为医用洗牙器。本公开的实施例不受该洗牙器的应用领域的限制。

本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“第一/第二实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

除非另有定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

上面是对本发明的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本发明的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本发明的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本发明范围内。应当理解，上面是对本发明的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本发明由权利要求书及其等效物限定。