隔膜泵及其流体泵送方法与流程

本发明涉及一流体泵，特别涉及一隔膜泵及其流体泵送方法。

背景技术：

1、隔膜泵是一种能够持续泵送流体的装置，其具有一个流体进口和一个流体出口，工作时，隔膜泵能够使流体进口持续地形成负压而吸入流体和使流体出口持续地产生正压而排出流体，如此达到持续泵送流体之效果。隔膜泵在日常生活中具有广泛的用途，例如净水机中需要被装配隔膜泵，以将水箱内的水泵出而供用户饮用。现有的隔膜泵存在结构复杂、可靠性较差的缺陷，需要对其进行改进。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一隔膜泵及其流体泵送方法，其中所述隔膜泵的一泵体单元通过一活塞上下移动的方式控制流体的通路，以使得所述隔膜泵具有更高的可靠性。

2、本发明的一个目的在于提供一隔膜泵及其流体泵送方法，其中所述泵体单元在所述活塞的相对两侧分别形成一平衡腔和一汇聚腔，尽管所述平衡腔的体积和所述汇聚腔的体积随着所述活塞的移动而改变，但是在本发明的所述隔膜泵中，所述平衡腔的流体压力和所述汇聚腔的流体压力始终保持平衡，如此较小的推力即可推动所述活塞上下移动，以提高所述隔膜泵的可靠性。

3、本发明的一个目的在于提供一隔膜泵及其流体泵送方法，其中所述泵体单元通过提供所述平衡腔的方式能够降低所述活塞在被向上推动时的阻力，从而降低对所述隔膜泵的一驱动装置的驱动力的要求。

4、本发明的一个目的在于提供一隔膜泵及其流体泵送方法，其中所述泵体单元通过提供所述平衡腔的方式，在所述隔膜泵泵送流体结束后，被设置于所述平衡腔的一复位元件能够快速地且可靠地推动所述活塞至初始位置，以避免所述隔膜泵出现漏水的问题。同时，所述隔膜泵降低对所述复位元件能够提供的推力的要求。

5、本发明的一个目的在于提供一隔膜泵及其流体泵送方法，其中所述泵体单元在所述活塞的周壁和一泵壳的内壁之间设置有可滚动的一密封环，在所述活塞被推动上下移动时，所述密封环能够做相对于所述活塞的滚动，以在保证所述隔膜泵的密封性的同时减小所述活塞在被上下推动时的阻力，从而较小的阻力即可推动所述活塞上下移动，以提高所述隔膜泵的可靠性。

6、本发明的一个目的在于提供一隔膜泵及其流体泵送方法，其中所述泵体单元提供一引导柱，所述引导柱用于引导所述活塞的运动方向，从而在所述隔膜泵泵送流体结束后，所述活塞能够可靠地阻断流体的通路，以避免所述隔膜泵出现漏水的问题。

7、依本发明的一个方面，本发明提供一隔膜泵，其包括一驱动装置和一泵体装置，其中所述泵体装置包括：

8、一隔膜，其具有多个隔膜空间，并被可驱动地连接于所述驱动装置；

9、一控流单元，其具有多个第一控流通道和多个第二控流通道，每个所述第一控流通道和每个所述第二控流通道分别能够被打开和被闭合，其中所述隔膜被装配于所述控流单元的底侧；以及

10、一泵体单元，其被装配于所述控流单元的顶侧，其中所述泵体单元进一步包括一泵壳、一活塞以及一复位元件，其中所述泵壳具有一进口通道、一出口通道、连通于所述进口通道的一分配腔、被所述分配腔环绕的一活塞腔以及连通于所述分配腔和所述活塞腔的至少一平衡通道，其中所述活塞具有一活塞通道，所述活塞以所述活塞通道和所述出口通道相连通的方式被可移动地设置于所述活塞腔，以分隔所述活塞腔为一平衡腔和一汇聚腔，所述平衡腔通过所述平衡通道连通于所述分配腔，其中所述复位元件被设置于所述平衡腔，所述复位元件的相对两端分别抵靠于所述泵壳和所述活塞，以在所述活塞于所述泵壳的所述活塞腔移动后具有使所述活塞恢复至初始位置的趋势，所述活塞以上下移动的方式允许或阻止所述汇聚腔和所述活塞通道相连通，其中所述控流单元的所述第一控流通道被设置能够连通所述隔膜的所述隔膜空间和所述泵壳的所述分配腔，所述控流单元的所述第二控流通道被设置能够连通所述隔膜的所述隔膜空间和所述泵壳的所述汇聚腔。

11、根据本发明的一个实施例，所述控流单元包括一控流板、至少一第一控流阀和至少一第二控流阀，其中所述第一控流通道和所述第二控流通道分别形成于所述控流板，所述隔膜和所述泵壳分别被装配于所述控流板的底部和顶部，其中所述第一控流阀以对应于所述隔膜的所述隔膜空间的方式被可变形地设置于所述控流板的底部，所述第一控流阀通过产生变形的方式打开或闭合所述第一控流通道，其中所述第二控流阀以对应于所述泵壳的所述汇聚腔的方式被可变形地设置于所述控流板的顶部，所述第二控流阀通过产生变形的方式打开或闭合所述第二控流通道，其中所述活塞的底面能够贴合于或分离于所述第二控流阀。

12、根据本发明的一个实施例，所述控流单元包括多个所述第一控流阀，每个所述第一控流阀被设置由所述第一控流阀的边缘遮挡所述控流单元的一部分的所述第一控流通道。

13、根据本发明的一个实施例，所述控流板具有一第一安装孔，其中所述第一控流阀包括一边缘可变形的第一阀片和自所述第一阀片的中部一体地向外延伸的一第一安装柱，所述第一安装柱被安装于所述控流板的所述第一安装孔，其中从俯视视角来看，所述控流板的用于形成所述第一控流通道的内壁至所述第一安装孔的中心轴的最大距离小于所述第一阀片的边缘至所述第一安装柱的中心轴的最小距离，以允许所述第一控流阀的边缘遮挡所述控流单元的所述第一控流通道。

14、根据本发明的一个实施例，所述控流单元包括一个所述第二控流阀，所述第二控流阀被设置由所述第二控流阀的边缘遮挡所述控流单元的所有的所述第二控流通道。

15、根据本发明的一个实施例，所述控流板具有一第二安装孔，其中所述第二控流阀包括一边缘可变形的第二阀片和自所述第二阀片的中部一体地向外延伸的第二安装柱，所述第二安装柱被安装于所述控流板的所述第二安装孔，其中从俯视视角来看，所述控流板的用于形成所述第二控流通道的内壁至所述第二安装孔的中心轴的最大距离小于所述第二阀片的边缘至所述第二安装柱的中心轴的最小距离，以允许所述第二控流阀的边缘遮挡所述控流单元的所述第二控流通道。

16、根据本发明的一个实施例，所述泵体单元进一步包括一密封环，其被可滚动地设置于所述活塞的周壁和所述泵壳的内壁之间。

17、根据本发明的一个实施例，所述活塞的周壁设有一活塞凹槽，其高度尺寸大于所述密封环的厚度尺寸，以允许所述密封环在所述活塞的所述活塞凹槽内滚动。

18、根据本发明的一个实施例，所述泵体单元包括一引导柱，其具有一柱体通道，所述引导柱以所述柱体通道和所述活塞通道相连通的方式自所述活塞一体地向上延伸，其中所述引导柱的顶端被设置可活动地插入所述泵壳的所述出口通道。

19、根据本发明的一个实施例，所述泵体单元包括一引导柱，其具有一柱体通道，所述引导柱以所述柱体通道和所述出口通道相连通的方式自所述泵壳一体地向下延伸，其中所述引导柱的底端被设置可活动地插入所述活塞的所述活塞通道。

20、依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一隔膜泵，其包括一驱动装置和一泵体装置，其中所述泵体装置包括：

21、一隔膜，其具有多个隔膜空间，并被可驱动地连接于所述驱动装置；

22、一控流单元，其具有多个第一控流通道和多个第二控流通道，每个所述第一控流通道和每个所述第二控流通道分别能够被打开和被闭合，其中所述隔膜被装配于所述控流单元的底侧；以及

23、一泵体单元，其被装配于所述控流单元的顶侧，其中所述泵体单元进一步包括一泵壳、一分隔环体、一引导柱、一活塞和一复位元件以及具有至少一平衡通道和至少一流体通道，其中所述泵壳具有一进口通道、一出口通道以及一壳体空间，其中所述分隔环体被设置于所述泵壳的所述壳体空间，以分隔所述壳体空间为一分配腔和一活塞腔，所述进口通道连通于所述分配腔，其中所述引导柱具有一柱体空间，所述引导柱以所述柱体空间和所述出口通道相连通的方式自所述泵壳延伸至所述活塞腔，其中所述活塞以被套装于所述引导柱的方式被可移动地设置于所述活塞腔，以分隔所述活塞腔为一平衡腔和一汇聚腔，所述平衡腔通过所述平衡通道连通于所述分配腔，所述汇聚腔通过所述流体通道连通于所述柱体通道，其中所述复位元件被设置于所述平衡腔，所述复位元件的相对两端分别抵靠于所述泵壳和所述活塞，以在所述活塞于所述活塞腔移动后具有使所述活塞回复至初始位置的趋势，所述活塞以上下移动的方式打开或闭合所述流体通道，其中所述控流单元的所述第一控流通道被设置能够连通于所述隔膜的所述隔膜空间和所述泵壳的所述分配腔，所述控流单元的所述第二控流通道被设置能够连通所述隔膜的所述隔膜空间和所述泵壳的所述汇聚腔。

24、根据本发明的一个实施例，所述控流单元包括一控流板、至少一第一控流阀和至少一第二控流阀，其中所述第一控流通道和所述第二控流通道形成于所述控流板，所述隔膜被装配于所述控流板的底部，所述泵壳和所述分隔环体被设置于所述控流板的顶部，其中所述第一控流阀以对应于所述隔膜的所述隔膜空间的方式被可变形地设置于所述控流板的底部，所述第一控流阀通过产生变形的方式打开或闭合所述第一控流通道，其中所述第二控流阀以对应于所述泵壳的所述汇聚腔的方式被可变形地设置于所述控流板的顶部，所述第二控流阀通过产生变形的方式打开或闭合所述第二控流通道。

25、根据本发明的一个实施例，所述控流单元包括多个所述第一控流阀，每个所述第一控流阀被设置由所述第一控流阀的边缘遮挡所述控流单元的一部分的所述第一控流通道。

26、根据本发明的一个实施例，所述控流单元包括一个所述第二控流阀，所述第二控流阀被设置由所述第二控流阀的边缘遮挡所述控流单元的所有的所述第二控流通道。

27、根据本发明的一个实施例，所述泵体单元的所述平衡通道形成于所述分隔环体；或者所述泵体单元的所述平衡通道形成于所述分隔环体和所述泵壳之间。

28、根据本发明的一个实施例，所述泵体单元的所述流体通道形成于所述引导柱；或者所述泵体单元的所述流体通道形成于所述引导柱和所述控流单元之间。

29、依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一隔膜泵的流体泵送方法，其中所述流体泵送方法包括如下步骤：

30、(a)增大一隔膜的一隔膜空间的体积，以允许经一泵壳的一进口通道被补充至所述泵壳的一分配腔的流体打开一控流单元的一第一控流通道，从而流体被允许经所述控流单元的所述第一控流通道进入所述隔膜的所述隔膜空间；

31、(b)减小所述隔膜的所述隔膜空间的体积，以允许进入所述隔膜的所述隔膜空间的流体闭合所述控流单元的所述第一控流通道和打开所述控流单元的一第二控流通道，从而流体经所述控流单元的所述第二控流通道进入所述泵壳的一汇聚腔；以及

32、(c)进入所述泵壳的所述汇聚腔的流体驱动一活塞朝向远离所述控流单元的方向移动，以允许所述汇聚腔和所述活塞通道相连通，从而进入所述泵壳的所述汇聚腔的流体依次经所述活塞的所述活塞通道和所述泵壳的一出口通道被泵出。

33、根据本发明的一个实施例，在所述步骤(c)中，所述活塞和所述泵壳压缩一复位元件，以使所述复位元件产生弹性形变而积蓄弹性势能，在进入所述泵壳的所述汇聚腔的流体施加于所述活塞的推力消失时，所述复位元件在恢复初始状态的过程中朝向靠近所述控流单元的方向推动所述活塞，以由所述活塞阻止所述汇聚腔和所述活塞通道相连通。

34、根据本发明的一个实施例，在所述步骤(c)中，允许被保持在所述活塞的周壁和所述泵壳的内壁之间的一密封环滚动。

35、根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)中，被补充至所述泵壳的所述分配腔的流体驱动所述控流单元的一第一控流阀的边缘朝向远离一控流板的底面的方向变形，以打开所述控流单元的所述第一控流通道。

36、根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，进入所述隔膜的所述隔膜空间的流体驱动所述控流单元的一第二控流阀的边缘朝向远离一控流板的顶面的方向变形，以打开所述控流单元的所述第二控流通道。

37、根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，进入所述隔膜的所述隔膜空间的流体驱动所述控流单元的所述第一控流阀的边缘朝向靠近所述控流板的底面的方向变形，以闭合所述控流单元的所述第一控流通道，进入所述隔膜的所述隔膜空间的流体驱动所述控流单元的所述第二控流阀的边缘朝向远离所述控流板的顶面的方向变形，以打开所述控流单元的所述第二控流通道。