專利名稱：泵以及該泵的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種泵，該泵包括一個具有一入口和一出口的泵腔，泵腔在一第一主壁和一第二主壁之間延伸。
第一主壁，其是泵體的一部分或與該泵體相連，第二主壁，其是泵座的一部分或與該泵座相連，泵體可相對于泵座運動，因而泵腔的容積是可變的。
所述泵包括分別用來有選擇地關閉入口或出口的一入口閥和一出口閥。
本發(fā)明還涉及一種電熨斗，它包括一個可通過本發(fā)明的泵連接至一噴霧嘴或一蒸汽出口的蓄水器。
本發(fā)明還涉及該泵的制造方法。
從美國專利文件US-A-4,042,309可獲知這樣一種泵，在這種已知的泵中，泵座由一圓柱體形成，泵體制成一活塞形式，其可以沿直線運動，因而可以增大或減小由圓柱體和活塞所構成的泵腔的容積。該泵還包括一吸入單向閥和一排出單向閥，以便在通過活塞的運動而反復增大和減小泵腔容積時實現泵吸作用。這種已知的泵的缺點是元件過多以及裝配困難。
本發(fā)明的一個目的是提供一種易于裝配的泵。本發(fā)明的另一目的是提供一種適合于低成本批量生產的泵。為實現上述目的，本發(fā)明的泵特征在于出口閥由泵體的一第一部分構成，當泵體被迫壓住出口時，所述第一部分便關閉出口，在出口保持關閉的同時，泵體可圍繞著所述第一部分相對于泵座進行傾斜，入口閥由泵體的一第二部分構成，當泵體被迫壓住入口時，所述第二部分便關閉入口，在入口保持關閉的同時，泵體可圍繞著所述第二部分相對于泵座進行傾斜。
如下面將要說明的那樣，由于這些措施，泵體便能夠實現一活塞以及一閥的功能。在泵的一工作循環(huán)的一第一階段，泵體圍繞著泵的第一部分從一第一位置傾斜到一第二位置，其中在第一位置中泵的第一主壁和第二主壁相互間靠得很近，而在第二位置中泵的第一主壁和第二主壁相互間離得很遠，因此，在出口保持關閉時由于泵腔容積的增大，上述傾斜導致了從入口向泵腔中的吸入。在泵的工作循環(huán)的一第二階段，泵體從第二位置運動和/或傾斜到一第三位置，在第三位置中泵的第二部分關閉入口而出口剛被打開。在泵的工作循環(huán)的一第三階段，泵體圍繞著泵的第二部分從第三位置傾斜到第一位置。在泵循環(huán)的此第三階段中，由于泵腔容積減小以及入口保持關閉，因而泵腔中的至少一部分內容物被壓出出口。應當注意，為了獲得一泵吸作用并非需要完全關閉出入口。當出口和入口之間的壓力差不是很大時，出入口的局部關閉就足以產生一泵吸作用，這是因為即便是大開口兩側的壓力差小于小開口兩側的壓力差，較大的開口也比小開口能夠允許更多的流體(液體或氣體)通過。由于泵體的組合功能，就不再需要單獨的閥，因而大大減少了零件總數以及使泵更易于裝配。此外，由于閥通常包括很小的精密零件，這些零件成本高又難裝配，因此本發(fā)明也簡化了批量生產。
根據本發(fā)明的泵的一個實施例，其特征是泵體的所述第一部分和所述第二部分都包括一部分球體段。當泵體圍繞著泵體的其中一個所述部分傾斜時，球體部分段能夠有效地關閉相應的出入口。
根據本發(fā)明的泵的一個實施例，其特征在于，泵座和/或泵體包含一種彈性材料。這一措施使泵工作時無噪聲，即便泵抽干時亦是如此。這點對于一種日用消費品(例如電熨斗)來說尤為重要。當泵體和泵座使用硬質材料時，從出入口中的一個或從泵體和泵座之間的交界處將發(fā)生泵腔的泄漏。使用一種彈性材料就能夠關閉出入口其中之一以及在泵體和泵座之間實現密封。從而使泵體可以傾斜以及允許零件尺寸上的制造誤差。一種柔性材料允許泵體和/或泵座在傾斜時輕微變形，而這一變形產生出使泵體和泵座的兩壁保持相互接觸的作用力，從而消除泄漏?，F已發(fā)現，硅橡膠的泵座可提供一令人滿意的密封效果，因而當泵進行吸水時，該泵能夠產生高達1巴的壓力。
根據本發(fā)明的泵的一個實施例，其特征在于，所述第一主壁和所述第二主壁是多邊形的，以及入口和出口位于相鄰的兩個角部。由于這一措施，就可以在泵的工作循環(huán)中從第一階段轉向第二階段時，同時關閉出口和入口，從而可以防止這兩個開口同時被打開。由于在泵壓作用下出口處的壓力通常高于入口處的壓力，因而兩個開口同時開啟會造成從出口向入口的倒流。顯然，這種倒流是不希望發(fā)生的，因為它消弱了泵壓作用。
根據本發(fā)明的泵的一個實施例，其特征在于，所述第一主壁和所述第二主壁是三角形的，以及泵座包括梯形形狀的側壁，側壁與第二主壁構成銳角，使得泵座和泵體之間在泵體傾斜時保持一密封。
現已發(fā)現，所述形狀能夠實現一有效的泵吸作用，以及傾斜的側壁能夠在泵體傾斜時由于泵座和泵體側壁之間接觸壓力的增加而提供更好的泵腔密封。
根據本發(fā)明的泵的一個實施例，其特征在于，所述第一主壁和所述第二主壁具有相配的表面，以及該泵包括用以使第一主壁和第二主壁在其大致整個面積上相互壓靠的施壓裝置。由于這些措施，當泵未啟動時泵腔的容積實際為零。這一實施例的優(yōu)點在于，由于泵腔中沒有殘余流體，該泵是自行起動和自行清潔的。例如，當泵進行吸水時，上述這些措施可以防止泵被長期閑置時在泵腔的壁上結垢。
根據本發(fā)明的泵的一個實施例，其特征在于，泵體和泵座通過一柔性膜片相互連接。這一措施防止了通過泵體和泵座之間交界處的泄漏。
根據本發(fā)明的泵的一個實施例，其特征在于，該泵包括驅動裝置，該驅動裝置用于沿著一閉合環(huán)曲線對泵體上遠離所述第一主壁的一部分進行驅動，所述閉合環(huán)曲線位于一平面中，該平面垂直于所述第二主壁的中心處的法線。由于泵體的側壁由泵座定位，因此沿著所述閉合環(huán)對遠離所述第一主壁的泵體的一部分進行驅動就將使泵體依次以泵體的第一部分和第二部分與泵座相配。這樣，為實現泵吸作用所需的泵體的傾斜就可以以簡單的裝置來產生，例如用一個旋轉馬達沿著環(huán)形回路驅動所述泵體遠端部分。
根據本發(fā)明的泵的一個實施例，其特征在于，驅動裝置包括至少兩個朝著不同方向取向的線性致動器。通過相位差方式驅動這些致動器，泵體就可以圍繞著其第一部分或第二部分而傾斜。這些致動器例如可以是電磁致動器或壓電致動器，從而獲得一種耐用的小型電子泵。
本發(fā)明的電熨斗包括一個蓄水器，蓄水器可通過本發(fā)明的泵連接至一噴霧嘴或一蒸汽出口。本發(fā)明的泵尤其適合用于一電熨斗，這是因為它可以低成本制造；可以為噴霧作業(yè)建立起足夠的壓力；無噪音；它是自行起動的，因而當泵抽干時使用者也不會遇到問題；以及它是自行清潔的，因而在泵中不會發(fā)生積垢，這就保證了正常工作。
根據本發(fā)明的方法，其特征在于，將泵體相對于一支承件定位，支承件圍繞著泵體的端部并靠近其第一主壁保持一段間隙，以及通過在泵體和支承件之間模注一彈性材料而成形出泵座。通過采用本發(fā)明的方法，可將泵的裝配步驟減至最少，以及可以保證泵體和泵座的良好配合，這就防止了泵的泄漏。
下面將結合附圖更詳細地描述本發(fā)明的一些實施例，其中

圖1是本發(fā)明的泵的一第一實施例的橫截面圖，其泵體處在一第一位置；圖2表示為圖1所示泵其泵體已傾斜至一第二位置時的情形；圖3是圖1和圖2所示泵的示意性俯視圖；圖4表示為圖1和圖2所示泵其泵體已傾斜至一第三位置時的情形；圖5表示圖1、圖2和圖4所示的泵，其泵體已傾斜至一第四位置時的情形；圖6是圖1～圖5所示泵以及用于驅動該泵的驅動裝置的橫截面圖；圖7是圖1、2、4和5所示泵的另一示意性俯視圖；圖8是圖1所示泵的泵體以及用于驅動該泵的其它驅動裝置的俯視圖；圖9是類似于圖3，表示本發(fā)明的泵的一第二實施例；圖10是本發(fā)明的泵的第三實施例的橫截面圖；圖11表示圖10所示泵其泵體已傾斜至一第二位置時的情形。
圖12表示本發(fā)明的泵在其制造時的布置；和圖13表示一采用本發(fā)明的熨斗。
圖1是本發(fā)明的泵1的橫截面圖。泵1包括一個具有一入口22和一出口21的泵腔2(見圖2)。泵腔2在一第一主壁30和一第二主壁40之間延伸。在第一主壁30是一三角形底壁的情況下，第一主壁成為一泵體3的一部分。在第二主壁40是一泵槽4的三角形底壁的情況下，第二主壁成為一泵座的一部分。泵體3可相對于泵槽4運動，這樣就可以改變泵腔2的容積。在圖1中泵體3處在一第一位置，此時泵腔2的容積為最小。泵1包括一個在泵腔2的容積增大時用以關閉出口21的出口閥，以及一個在泵腔2的容積減小時用以關閉入口22的入口閥。出口閥由泵體3的一第一部分31構成。當泵體被迫壓住出口21時，泵體的此第一部分31便關閉出口。入口閥由泵體3的一第二部分32構成。當泵體被迫壓住出口21時，泵體的此第二部分32便關閉入口。在圖1所示的泵體的第一位置中，入口22和出口21都被關閉。
圖2表示圖1所示泵其泵體3已圍繞著泵體的第一部分31相對于泵槽4發(fā)生了傾斜，處在一第二位置。在從圖1所示泵體的第一位置向圖2所示泵體的第二位置的傾斜過程中，以及在泵體的第二位置時，出口21由泵體3的第一部分31保持關閉。由于所述傾斜，第二部分32移離開入口22，因而入口22不再被關閉。所述傾斜還使泵腔2的容積增大。泵體3緊密地裝配在泵槽4，因而泵腔在泵體3和泵槽4的交界處是密封的。因此，泵腔2的容積的增大將導致從入口22抽吸到泵腔2中。這里，所述第一部分31和所述第二部分32各自包括一部分球體段，以便當泵體圍繞著其中一個所述部分傾斜時，能夠很好地封閉住出口21和入口22。泵槽4由一種彈性材料構成，以改善泵體3和泵槽4交界處的密封，以及改善由泵體3的第一部分31和第二部分32分別對出口21和入口22的密封。泵槽4具有梯形的側壁45和46，它們分別與泵槽4的底壁40構成一個銳角。當泵體3傾斜時，泵體3略微壓入到彈性材料中，從而泵體3和泵槽4的兩表面之間的接觸壓力增大，這樣就會增加對由于泵腔內部與其周圍之間的壓力差而引起的泄漏的阻力。因此，通過側壁45和46防止泵體3升高，從而當泵腔2中加壓時使出口21保持關閉。
圖3是圖1和圖2所示泵的示意性俯視圖。圖中的閉合環(huán)形回路60是遠離泵體的底壁30的泵體3的一部分34(見圖1)在該泵運行期間可能遵循的一路徑的示例。閉合環(huán)曲線60處在一個平面中，該平面垂直于所述第二主壁40的中心處的法線43(見圖4)。圖1所示泵體3的第一位置對應著參考標號11，圖2所示泵體3的第二位置對應著參考標號12，圖4所示泵體3的一第三位置對應著參考標號13，以及圖5所示泵體3的一第四位置對應著參考標號14。
圖4表示圖1和圖2所示泵其泵體已傾斜至由圖3中的參考標號13所示的第三位置時的情形。在這個第三位置中，泵體在垂直于圖面的方向中已經相對于第一位置發(fā)生了傾斜。盡管在圖4中看不出，但第一主壁和第二主壁以與圖2所示的類似方式相互分離。在這個第三位置時，出口21和入口22分別由泵體3的所述第一部分31和所述第二部分32關閉。
圖5表示圖1、圖2和圖4所示泵其泵體已經傾斜至由圖3中的參考標號14所示的第四位置時的情形。在從圖4所示泵體的第三位置向圖5所示泵體的第四位置的傾斜過程中，以及在泵體的第四位置時，入口22由泵體3的第二部分32保持關閉。由于所述傾斜，第一部分31移離開出口21，因而出口21不再被關閉。
在泵的一工作循環(huán)的最后階段，泵體3從圖5所示的第四位置傾斜至圖1所示的第一位置。在從圖5所示泵體的第四位置向圖1所示泵體的第一位置的傾斜過程中，以及在泵體3的第四位置時，入口22由泵體3的第二部分32保持關閉。所述傾斜使泵腔2的容積減小。如前所述，泵體3緊密地配裝在泵槽4中，因而泵腔在泵體3和泵槽4的交界處是密封的。因此，泵腔2的容積的所述減小將使得泵腔2的內容物經過出口21而排出。
圖6表示圖1至圖5所示泵以及用于驅動該泵的驅動裝置在垂直于圖1的橫截面的方向截取的橫截面圖。為了驅動泵工作，通過對遠離泵體的底壁30的泵體的一部分34的驅動，就可以使泵體3傾斜。通過一個旋轉馬達72和一個帶有一偏心孔74的盤73，就可以沿著圖3所示的一閉合圓環(huán)曲線60驅動該遠端部分34。閉合圓環(huán)曲線60位于一個平面中，該平面垂直于所述第二主壁40的中心處的法線43。泵體3的底壁30和泵槽4的底壁40具有相配的表面，而該泵還包括一彈簧75形式的施壓部件，以便將泵體和泵槽的兩壁30和40在其整個面積上相互壓靠。這樣，當泵體處在其第一位置時，泵腔2的容積幾乎為零，其優(yōu)點是由于泵腔2中沒有殘余流體，該泵是自行起動和自行清潔的。
圖7是圖1、2、4和5所示泵的另一示意性俯視圖。圖中的閉合曲線61是遠離泵體3的底壁30的泵體3的一部分34(見圖6)在該泵運行時可能遵循的路徑的另一個示例。閉合回路61也處在一平面內，該平面垂直于所述第二主壁40的中心處的法線43(見圖6)。圖1所示的泵體3的第一位置對應著參考標號111，圖2所示的泵體3的第二位置對應著參考標號112，圖4所示的泵體3的第三位置對應著參考標號113，以及圖5所示的泵體3的第四位置對應著參考標號114。
圖8是圖1所示泵的泵體3以及用于驅動該泵的其它驅動裝置的俯視圖。為了驅動泵工作，通過對遠離泵體的底壁的泵體的部分34的驅動，就可以使泵體3反復傾斜。通過三個相互間隔120的線性致動器81，就可以沿著圖7所示的一閉合回路61驅動該遠端部分34。每個致動器81包括一永久磁鐵82和一電磁鐵83。通過這些致動器，也可以沿著圖3所示的環(huán)形回路60驅動該遠端部分34。事實上，在大致平行于泵體3的底壁30的一平面中朝著不同方向取向的兩個致動器81就足以沿著(見圖3)環(huán)形回路60或(見圖7)閉合回路61驅動該遠端部分34。
圖9是類似于圖3的視圖，其表示出另一個實施例，其中第一主壁和第二主壁具有一方形的形狀。方形比圖3所示的三角形易于制造。入口22和出口21位于相鄰的兩角處，這樣，當沿著環(huán)形回路60驅動該泵時，圖1，2，4和5的情形也適用于該方形的實施例，以及可以防止出口21和入口22同時被打開。當出口21和入口22位于相對的兩角時，就有可能發(fā)生出、入口同時開啟的情況。由于在泵壓作用下出口21處的壓力通常高于入口22處的壓力，因而同時開啟會造成從出口22向入口21的倒流。顯然，這種倒流是不希望發(fā)生的，因為它消弱了泵壓作用。
圖10是本發(fā)明泵的另一實施例100的橫截面圖。泵100包括一個具有一入口122和一出口121的泵腔102。泵腔102在一第一主壁130和一第二主壁140之間延伸。第一主壁130是一泵體103的一底壁。第二主壁140是一泵座104的一部分。泵體3可相對于泵座104移動，這樣就可以改變泵腔102的容積。在圖10中，所示泵體103處在一第一位置，此處泵腔102的容積最小。泵100包括一個在泵腔102的容積增大時用以關閉出口121的出口閥，以及一個在泵腔102的容積減小時用以關閉入口122的入口閥。出口閥由泵體103的一第一部分131構成。當泵體被迫壓住出口121時，泵體的該第一部分131便關閉了出口121。入口閥由泵體103的一第二部分132構成。當泵體被迫壓住入口122時，泵體的該第二部分132便關閉了入口122。在圖10所示的泵體的第一位置時，入口122和出口121都被關閉。
圖11表示圖10所示泵其泵體103已圍繞著泵體的第一部分131相對于泵座104發(fā)生了傾斜，處在一第二位置。泵座的制有出口121和入口122的兩部分141和142凸入到泵腔中并且由一種彈性材料構成。由于這些措施，在從圖10所示泵體的第一位置向圖11所示泵體的第二位置的傾斜過程中，以及在泵體的第二位置時，出口121由泵體103的第一部分131保持關閉。由于所述傾斜，第二部分132移離開入口122，因而入口122不再被關閉。所述傾斜還使泵腔102的容積增大。泵體103和泵座104通過一柔性膜片180相互連接，因而泵腔在泵體103和泵座104的交界處是密封的。因此，泵腔102的容積的所述增大將導致從入口122吸入到泵腔2中?；蛘?，所述第一部分131和所述第二部分132各自包括球體的一部分，以便當泵體圍繞其中一個所述部分傾斜時，能保證對出口121和入口122的正確密封。該實施例的運行與圖1～圖9所示的泵相同。
圖12表示本發(fā)明的泵在其制造時的布置。一泵體203由一上模206定位，上模206與一支承件205一起構成一模具207。泵體203相對于支承件205這樣定位，以使支承件圍繞著泵體的端部靠近其第一主壁230保持一段間隙，于是在泵體和支承件之間有一空間250。使用擠出機210將一種彈性材料，例如熱塑性合成橡膠，壓入到泵體230和支承件205之間的空間240中，以形成前面所述的泵座或泵槽204。一入口和出口可在模制時或模制后形成。在彈性材料固化之后將上模206去掉。用這種方法制造的泵，其泵體203精確地與泵槽204相配裝，從而獲得很好的密封。
圖13表示帶有本發(fā)明的泵的一個電熨斗。電熨斗300包括一個蓄水器302，一水管303從蓄水器302引向泵301的一入口。另一水管304從泵301的出口引向兩位閥305，以便將水分發(fā)到一噴霧嘴306或一蒸汽出口307處。本發(fā)明的泵301尤其適合用于電熨斗300中，這是因為它可以低成本制造；可以為噴霧作業(yè)建立起足夠的壓力；它是自行起動的，因而當泵抽干時，使用者也不會遇到問題；以及它是自行清潔的，因而在泵中不會發(fā)生積垢，這就保證了正常工作。
上面已針對泵體被驅動的實施例對本發(fā)明作了描述，然而應當注意，也可以對支承件進行驅動。其它的實施例可包括將一線性運動轉變?yōu)橐恍D運動得以驅動泵體的傳動裝置，從而該泵可以手工操縱。還應當注意，在所示的實施例中，泵是對稱的，這樣就可以通過簡單地改變閉合回路60或61的運行方向而使流體的傳輸方向反向。這一反向的結果也將使入口和出口的功能相互交換。
權利要求
1.一種泵(1，100)，其包括一個具有一入口(22，122)和一出口(21，121)的泵腔(2，102)，泵腔在一第一主壁(30，130)和一第二主壁(40，140)之間延伸；第一主壁是泵體(3，103)的一部分或與該泵體相連；第二主壁是泵座(4，104)的一部分或與該泵座相連；泵體可相對于泵座運動，因而泵腔的容積是可變的；所述泵包括分別用來有選擇地關閉入口或出口的一入口閥和一出口閥，其特征在于，出口閥由泵體的一第一部分(31，131)構成，當泵體被迫壓住出口時，所述第一部分便關閉出口，在出口保持關閉的同時，泵體可圍繞著所述第一部分相對于泵座進行傾斜；入口閥由泵體的一第二部分(32，132)構成，當泵體被迫壓住入口時，所述第二部分便關閉入口，在入口保持關閉的同時，泵體可圍繞著所述第二部分相對于泵座進行傾斜。
2.如權利要求1所述的泵，其特征在于，泵體(3，103)的所述第一部分(31，131)和第二部分(3，132)包括一部分球體段。
3.如前述任一項權利要求所述的泵，其特征在于，泵座(4，104)和/或泵體(3，103)包含一種彈性材料。
4.如前述任一項權利要求所述的泵，其特征在于，所述第一主壁(30，130)和所述第二主壁(40，140)是多邊形的，以及入口(22，122)和出口(21，121)位于相鄰的兩個角部。
5.如前述權利要求3或4所述的泵，其特征在于，所述第一主壁(30)和所述第二主壁(40)是三角形的，以及泵座(4)包括梯形的側壁(45，46)，這些側壁與第二主壁構成一銳角，使得泵座和泵體(3)之間在泵體傾斜時保持密封。
6.如前述任一項權利要求所述的泵，其特征在于，所述第一主壁(30)和所述第二主壁(40)具有相配的表面，以及該泵包括用以使第一主壁和第二主壁在其大致整個面積上相互壓靠的施壓裝置(75)。
7.如前述任一項權利要求所述的泵，其特征在于，泵體(103)和泵座(104)通過一種柔性元件(180)相互連接。
8.如前述任一項權利要求所述的泵，其特征在于，該泵包括用于沿著一閉合環(huán)曲線(60，61)對泵體上遠離所述第一主壁(30)的泵體的一部分(34)進行驅動的驅動裝置(72，73，74，75，81)，所述閉合環(huán)曲線位于一平面內，該平面垂直于所述第二主壁(40)的中心處的法線(43)。
9.如權利要求8所述的泵，其特征在于，驅動裝置(72，73，74，75，81)包括至少兩個朝著不同方向取向的線性致動器(81)。
10.一種電熨斗(300)，其包括可通過前述任一項權利要求所述的泵(301)與一噴霧嘴(306)或一蒸汽出口(307)相通的蓄水器(302)。
11.前述任一項權利要求所述的泵的制造方法，其特征在于，將泵體相對于一支承件定位，支承件圍繞著泵體的端部靠近其第一主壁保持一段間隙，以及通過向泵體和支承件之間模注一種彈性材料而成形出泵座。
全文摘要
泵(1)包括具有一入口(22)和一出口(21)的泵腔(2)。泵腔(2)在一第一主壁(30)和一第二主壁(40)之間延伸。第一主壁(30)是一泵體(3)的一三角形底壁。第二主壁(40)是一泵槽(4)的一三角形底壁的一部分。泵體(3)可相對于泵槽(4)傾斜，因而泵腔(2)的容積是可變的。泵(1)包括一個在泵腔(2)的容積增大時用以關閉出口(21)的出口閥，以及一個在泵腔(21)的容積減小時用以關閉入口的入口閥。出口閥由泵體(3)的一第一部分(31)構成，當泵體被迫壓住出口(21)時，泵體的該第一部分(31)便關閉出口。入口閥由泵體(3)的一第二部分(32)構成，當泵體被迫壓住出口(22)時，泵體的該第二部分(32)便關閉入口。
文檔編號F04B17/04GK1165549SQ96191084
公開日1997年11月19日 申請日期1996年9月11日 優(yōu)先權日1995年9月20日
發(fā)明者E·L·G·M·范休曼, J·F·戴克斯曼, W·F·佐特利夫 申請人:菲利浦電子有限公司