CN1077655C - 一种膜片泵 - Google Patents
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Abstract
一种膜片泵，具有有效防止被排出液体脉动的简单结构，包括：一个连接于一个膜片泵关侧排出口上的并有一个排出侧的排出口的气室，从而通过防止液体脉动而使管子不受损坏，而且嗓音水平可减小到一个非常满意的水平。
Description
本发明涉及到一种膜片泵，尤其涉及到一种通过在泵头侧壁安装一个气室从而有效防止液体的脉动的一种膜片泵，该气室被连接到膜片泵头侧排出口上并包括一个排出侧的排出口。
一般地，一个典型的膜片泵是通过象凸轮这样的设备将马达的旋转运动转化为往复运动而实现输液的。由于从膜片泵排出的液体量有很小的波动，因此膜片泵一般用于精密滴注液体的化学制品或药品。
图1A到图1E为表明传统的膜片泵的一个实施例的横剖视图。如图1A所示，膜片110由支撑环120支撑从而在泵头100的开口区构成泵室130。吸入口105排出口106分别位于主体102的上部和下部。
吸入口105和排出口106由止逆球140实现打开/关闭。参照图1C。一个带有十字形沟槽的开放侧阀座141形成于泵头100的吸入口105之吸入端和排出侧连接件160之端部上。而一个封闭侧的锥形阀座142形成于吸入连接件150的端部和泵头100的排出口106之排出侧。
下面将对以上述方式构成的膜片泵的运作加以说明。
当马达(未图示)被驱动并带动泵运动，马达的旋转运动通过象偏心凸轮这样的装置转化为膜片轴111的往复运动。从而使膜片110被前后驱动。图1A说明膜片被往后驱动的状态，即吸入过程，而图1B说明膜片被向前驱动的状态，即排出过程。
在吸入过程中，由于内部压力使吸入侧和排出侧的止逆球140向泵头100的中心移动。随后，由于在泵头100的吸入口105之端部形成的开放侧阀座141，使液体通过十字沟槽吸入泵腔130。而排出口106由止逆球140关闭。另一方面，在排出过程中，每个止逆球140由泵头100移向外侧。从而使吸入口105关闭而仅仅排出口106开放。随后，泵腔130内的液体通过形成于排出侧连接件160处的十字形沟槽排出。
这种传统的膜片泵的优点在于排出液体的平均量非常稳定。但是，由于泵作用过程被分为吸入过程和排出过程，并间断地完成，因此就存在如图1D所示的排出液体的脉动这一主要问题。
为防止排出液体的这种脉动，而将两个或多个泵并联并以不同的冲程工作，如图1E所示。参看图2，说明另一种方法。通过在液体管道中心安装一个气室200，在排出过程中，使气室200内的空气被加压，从而从排出管210排出的液体量减少。在吸入过程中，由于压缩空气的膨胀力使在排出过程中储存于气室200中的液体通过排出管210排出。需要指出的是，没有涉及到的参考号201是一个压力计。
然而，使用两个或更多并联的泵的好处已明显为安装费用的实际增加所抵销。而且，在液体管道中心安装气室的情形下，很难实现安装操作。当泵或液体管道的连接件由管型材料制成时，也不适合设置气室。此外，当泵运行时由于气室的振动而引起的连接件的损坏也经常发生。另外，由于这样的方法不能根本上消除排出液体的脉动，而且由于脉动而引起的水锤作用有可能产生，尤其是在高压时，它将会破坏管道。
因此，本发明的主题是提供一种结构简单并有效防止排出液体脉动的膜片泵。
为实现上述主题，这种周期性排出液体的膜片泵包括：第一主体，内部带有膜片并包括第一排出口和一个吸入口；第二主体，带有一个与第一排出口连通的空腔和连接空腔与外部并附着于第一主体侧壁上的第二排出口。
更可取的是，第二排出口形成于与第二主体相连的排出侧连接件内，第二排出口出口区的直径小于入口区的直径。
该膜片泵最好还包括一个形成于空腔内的圆柱形隔板，从而将第二主体的空腔隔开，并在下部开口。更为可取的是，隔板和第二主体整体形成于泵头的第一主体侧壁的外表面。此外，该膜片泵还包括一个设置于空腔内部并与第二排出口相连的排出管。
为达到本发明的目的，提供了一种膜片泵，周期性地泵送液体，包括：
一个第一主体，具有一个侧壁，一个上侧和一个下侧，一个通过所述上侧形成的第一排出口和一个通过所述下侧形成的吸入口，以及一个安装在所述第一主体内的膜片；和
一个第二主体，固定在所述第一主体的所述侧壁上，并包括：
一个与所述第一排出口相连的空腔；以及
一个用于和外界连通的第二排出口；以及
一个圆柱形隔板形成在所述空腔内部，用于将所述空腔分割成为一内圆柱形腔室部分和一围绕所述圆柱形腔室部分的外腔室部分，所述隔板具有一下部开口，以提供所述内外腔室部分之间的流体连通。
结合附图，如下的详细说明将使本发明的以上目的和优点更清楚易懂。其中，
图1A和1B是表明传统的膜片泵的结构和运行的横剖视图。
图1C是具有十字形沟槽的开放侧阀座的平面图；
图1D是表明排液量脉动的曲线图；
图1E是表明在减小脉动作用的情况下，排液量脉动的曲线图；
图2是表明安装于传统液体管道上的气室的示意图；
图3A为依据本发明优选实施例的膜片泵的横剖视图；
图3B为沿图3A中线B-B′剖开的气室前正视图；
图4A和4B为本发明另一优选实施例的横剖视图；
图5A～5D为本发明另一优选实施例的正视图。
通过附图中所示的最佳实施例将会使上述发明的目的、特征和优点更清楚明白。
图3A和3B表明了依据本发明的一个实施例的膜片泵之结构和运行情况。图3A为主要部件的横剖视图，而图3B为气室的前正视图。
依据附图，由止逆球15关闭和打开的吸入口13和头侧排出口14分别形成于泵头10之主体12的上部和下部。带有吸入通道41的吸入侧连接件40附着于吸入孔13的外部。另外，盖17连接于头侧排出口14的外部。
气室20安装于泵头10的侧壁11上从而使气室20通过形成于泵头10之侧壁11的连接孔16和形成于气室20之主体22的一侧的连接槽25与头侧排出口连通。然而，当由于气室20的内径的增加而使主体22之内侧壁置于连接孔16的外部时，连接槽25可有选择地取消。
在气室20的侧壁21上，形成一个圆柱形的隔板23，其下部是开口的。带有一个排出侧排出口51的排出侧连接件50附着于主体22的上部。从而，排出口51的出口侧直径要小于排出口51的入口例直径。虽然由于隔板23的下部沿整个宽度方向都是断开的从而使其下部露出，但是为制造简单最好是环形的。
在排出侧连接件50的下部，一个排出管24，通过使用作为中间物的衬垫33而被压力固定，并***隔板23从而延伸到气室的下部。
在没有涉及到的附图标号中，参考号数31和32是用于防止空气和液体流通的密封垫。参考号27是一个螺栓孔用于将气室固定于泵头上。最后，参考号60和52分别为排放阀和通气阀。
以下将对按上面所述的实施例构造的膜片泵的运行加以说明。
气室20运行中的状态如图3B所示。具体地，泵送的液体充入空间A和空间B。空间A被限定为隔板23和主体22之间的区域，而空间B被限定为隔板23内部区域之下部。空气充入空间C。其被限定为隔板23内部区域之上部，该空间由密封垫32、33和充填在下部的液体与外界隔离，并且充入的空气量保持恒定。
当处于图3A状态的膜片110向上移动时，即在排出过程中，排出侧止逆球15向上移动从而打开头侧排出口14。同时，在先前吸入过程中已流入泵腔130的液体通过头侧排出口14和连接孔16被排入气室内部。然后，由于气室20内部的液体压力升高，空间C内的空气被压缩，从而使充入隔板23内部的液面升高。换言之，所有通过连接管流入气室20的液体都没有通过排出管24和排出侧排出口51被排出。由于一定量的液体影响隔板23内部的液面升高和气压的升高，所以被排出的液体量的突然变化就被防止了。
另一方面，在吸入过程中，头侧排出口1 4关闭从而防止气室20内部液体的反向流动，并且阻止液体排入气室20。然而，由于气室20内部的气压在先前的排出过程中被加压，所以气室20内的液体通过排出管24和排出侧的排出口51连续排出，并且使隔板23内的液面逐渐降低。
此外，由于排出侧的排出口51的出口区的直径小于入口区直径。所以即使通过排出管24的排出液体量有很小变化，通过较小直径的出口区域时，变化幅度也降低了。因此，使排出液体的脉动作用得到进一步减小。
图4A和4B为表明本发明另一实施例的剖视图。根据图4A，隔板23和气室20的主体22整体形成于泵头10的侧壁11上，而单独构成的侧壁21被连接到无盖区上。如图4B所示，排出管通过螺丝被固定于排出侧的连接件50和隔板23上。
图5A至5D是说明本发明另一实施例的剖视图。图5A和5B为说明带有形成于气室上部的排出侧排出口的优选实施例。参看图5A，隔板被去掉，位于气室下部的将被泵送的液体通过排出管被排到气室上部的排出侧排出口。
参见图5B，是隔板被装上的状态，因为排出侧排出口与隔板外部的将被泵送的液体相接触而不是与空气相接触，所以可将排出管除去。图5C和5D说明了具有形成于气室下部的排出侧之排出口的优选实施例。参看图5C，连接槽25形成于气室的上部，而排出侧连接件50和排出侧排出口分别形成于气室的下部。还设置了隔板23和排出管24。
参看图5D，为排出侧排出口形成于气室下部的情况，由于排出侧排出口在没有单独的隔板的情况下直接与将被泵送的液体相连接，因此，可将隔板和排出管除掉。
上述实施例的运行原理与图3的实施例的运行原理相似，详细的说明将被省略。
当如图5A或图5C之情形，隔板被除掉时，少量的空气在由吸入过程止逆球关闭动作期间通过连接口逸入泵腔。然而，在吸入过程中，当液体通过吸入口流入时，即使少量空气从气室逸入泵腔，空气也不能通过吸入口溜入。在下一个排出过程中，空气将随液体一起排回气室。因此，由这样的泄漏而在气室内引起的空气量减少是不明显的。
如上所述，本发明的膜片泵有效地防止了排出液体的脉动作用。而且，由于不需安装多余的部件，象气室和管子，使泵的安装变得更容易，从而降低安装费用。
此外，即使安装了气室以减少依据传统的方法的液体脉动，液体仍从膜片泵被周期性地排出。结果，传统的膜片泵有噪音，而且会由于水锤使管路经常被损坏。然而，由于本发明的膜片泵其本身在排出液体前就减少了液体的脉动，所以防止了管路受到这样的损坏，并使噪音水平减小到非常满意的程度。
尽管本发明为方便起见就应用于一定类型的膜片泵而作出了说明，但应该知道本发明可应用于任何类型的膜片泵或任何由于周期性的吸入和排出而产生液体脉动的其它类型的泵。
尽管本发明结合优选实施例已作出了说明，但是可作出各种不同的改进和相当的设置而不超出本发明的范围和精神。例如，将连接孔替换成单独的一根管子，或隔板或排出侧连接件的形状也可作出修改。
Claims (6)
1.一种膜片泵，周期性地泵送液体，包括：
一个第一主体，具有一个侧壁，一个上侧和一个下侧，一个通过所述上侧形成的第一排出口和一个通过所述下侧形成的吸入口，以及一个安装在所述第一主体内的膜片；和
一个第二主体，固定在所述第一主体的所述侧壁上，并包括：
一个与所述第一排出口相连的空腔；以及
一个用于和外界连通的第二排出口；以及
一个圆柱形隔板形成在所述空腔内部，用于将所述空腔分割成为一内圆柱形腔室部分和一围绕所述圆柱形腔室部分的外腔室部分，所述隔板具有一下部开口，以提供所述内外腔室部分之间的流体连通。
2.按照权利要求1的泵，其特征在于：所述第二排出口形成于设置在所述第二主体上的一个排出连接件的内部。
3.按照权利要求1的泵，其特征在于：在所述第二排出口内，出口区域的直径小于入口区域的直径。
4.按照权利要求1的泵，其特征在于，还包括一个排出管，其设置在所述空腔的内部并与所述第二排出口相连。
5.按照权利要求1的泵，其特征在于：所述隔板和所述第二主体整体形成于所述第一主体侧壁的外表面。
6.按照权利要求1的泵，其特征在于，还包括一个排出管，其设置在所述空腔的内部并与所述第二排出口相连。
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