本申請涉及液體流動控制技術領域，具體地，涉及一種液體泵和液體投放系統(tǒng)。

背景技術：

洗滌液投放系統(tǒng)被用于向例如洗衣機等洗滌設備自動添加洗滌液。為了將低壓的洗滌液注入到高壓的自來水中，洗滌液投放系統(tǒng)通常包含液體泵。

現(xiàn)有技術中，液體泵的種類很多，比如離心泵、往復泵、真空泵等。乳液泵是一種往復泵，由于其結構簡單，價格便宜等特點，乳液泵被廣泛地應用于日化領域。但現(xiàn)有技術中的乳液泵通常是手工操作，而且無法將洗滌液泵入到高壓液體中，也無法實現(xiàn)洗滌液的精確定量投放。

因此，需要對現(xiàn)有技術進行改進，以實現(xiàn)更精確、更自動化的液體投放，并且能將低壓的洗滌液泵入到高壓液體中。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術的問題，本申請的一個目的是提供一種液體泵，用以實現(xiàn)精準、自動化的液體投放。

本申請的一個方面，本申請?zhí)峁┝艘环N液體泵，所述液體泵包括：進料口、出料口、泵體、進料閥、出料閥和活塞機構；所述泵體具有用于存儲液體的儲液腔，所述儲液腔通過進液通道與所述進料口流體連通，并且通過出液通道與所述出料口流體連通；所述進料閥為單向閥，其被耦接在所述進液通道中，并且被配置為僅允許液體從所述進料口沿所述進液通道流向所述儲液腔；所述出料閥為單向閥，其被耦接在所述出液通道中，并且被配置為僅允許液體從所述儲液腔沿所述出液通道流向所述出料口；所述活塞機構包括活塞桿、活塞和活塞驅動器，其中，所述活塞與所述泵體的內壁接觸以與其共同限定所述儲液腔，且所述活塞連接于所述活塞桿的第一端，所述活塞桿被配置為在所述活塞驅動器的驅動下沿所述泵體的軸向運動從而帶動所述活塞在所述泵體內的吸液位置和排液位置之間往復運動，當所述活塞從所述排液位置向所述吸液位置移動時，所述儲液腔內壓力減小，從而將液體經由所述進料口與所述進液通道吸入到所述儲液腔中；當所述活塞從所述吸液位置向所述排液位置移動時，所述儲液腔內壓力增大，從而將所述儲液腔中的液體經由所述出液通道和所述出料口排出。

可以看出，對于本申請的液體泵，其利用外置的電動機拉動或電磁驅動使活塞往復運動，以使得泵腔工作容積周期變化，從而實現(xiàn)吸入和排出液體。由于活塞往復運動吸入和排出的液體量很穩(wěn)定，通過電機或電磁裝置驅動可實現(xiàn)少量液體的快速穩(wěn)定的精準投放。本申請的液體泵采用特殊的單向閥結構，使得液體泵可實現(xiàn)將低壓液體泵入到高壓液體中。

在一些實施例中，所述活塞驅動器包括驅動電機和傳動裝置，所述傳動裝置用于將所述驅動電機提供的驅動力傳遞給所述活塞桿使得所述活塞桿沿其軸向運動。

在一些實施例中，所述活塞驅動器為電磁推拉式電機，所述電磁推拉式電機的驅動桿與所述活塞桿固定連接，以使得所述活塞桿沿其軸向運動。

在一些實施例中，所述進料閥包括進料閥座和膜片，其中，所述進料閥座具有進料腔，其限定所述進液通道的至少一部分，所述膜片被可操作地耦接于所述進料閥座上，且根據所述膜片兩側壓力差封閉或打開所述進液通道。

在一些實施例中，當所述活塞從所述排液位置向所述吸液位置移動時，所述膜片靠近所述儲液腔的一側壓力小于靠近所述進料口一側的壓力，從而使得所述進液通道被打開以允許液體從所述進料口流入所述儲液腔中；當所述活塞從所述吸液位置向所述排液位置移動時，所述膜片靠近所述儲液腔的一側壓力大于靠近所述進料口一側的壓力，從而使得所述進液通道被封閉以阻止液體經由所述進料口從所述儲液腔流出。

在一些實施例中，所述進料腔靠近所述泵體的一側具有喇叭形結構，所述膜片被構造為與所述喇叭形結構相配合的凸面。

在一些實施例中，所述出料閥包括出料閥座和彈性管，其中，所述出料閥座具有出料腔以及位于所述出料閥座側壁的開孔，所述出料腔、開孔及所述儲液腔流體連通，而所述開孔位于所述出料腔與所述出料口之間；所述彈性管嵌套于所述出料閥座的外側并且可操作地覆蓋所述開孔，從而根據所述開孔位置處所述彈性管內外側的壓力差封閉或打開所述出液通道。

在一些實施例中，當所述活塞從所述排液位置向所述吸液位置移動時，所述開孔位置處所述彈性管外側的壓力大于內側的壓力，從而使得所述彈性管密封所述開孔并且阻止液體經由所述出料口流入所述儲液腔；當所述活塞從所述吸液位置向所述排液位置移動時，所述開孔位置處所述彈性管外側的壓力小于內側的壓力，從而在所述出料閥座與所述彈性管之間形成縫隙，并且允許所述儲液腔內的液體經所述出料口流出。

本申請的一個方面，提供了一種洗滌液投放系統(tǒng)，所述洗滌液投放系統(tǒng)液體管道、電子控制模塊和所述液體泵，其中，所述液體管道包括用于進水的第一進液口，用于注入洗滌液的第二進液口，以及用于排出液體的排液口；其中，所述液體管道還包括第一液體通路和第二液體通路，所述第一液體通路與所述第二液體通路共用一部分液體通路，所述第一進液口通過所述第一液體通路與所述排液口流體連通，而所述第二進液口通過所述第二液體通路與所述排液口流體連通，所述液體泵耦接在所述第二液體通路中，且所述液體泵的出料閥延伸到所述第一液體通路中；所述電子控制模塊電耦接到所述活塞驅動器，用于向所述活塞驅動器提供控制信號，所述控制信號用于控制所述活塞驅動器的動作，從而控制所述洗滌液注入到所述液體管道內。

在一些實施例中，所述開孔的朝向被配置為與所述第一液體通路的液體流動方向相同。

本申請的液體泵可以將低壓液體泵入到高壓環(huán)境中，并且可以精確地控制低壓液體的泵入量。該液體泵可以應用于洗滌液投放系統(tǒng)中，以將洗滌液投放到高壓自來水中，與自來水混合后再進入洗滌設備，并且可以精確地控制洗滌液的投放量。

以上為本申請的概述，可能有簡化、概括和省略細節(jié)的情況，因此本領域的技術人員應該認識到，該部分僅是示例說明性的，而不旨在以任何方式限定本申請范圍。本概述部分既非旨在確定所要求保護主題的關鍵特征或必要特征，也非旨在用作為確定所要求保護主題的范圍的輔助手段。

附圖說明

通過下面說明書和所附的權利要求書并與附圖結合，將會更加充分地清楚理解本申請內容的上述和其他特征?？梢岳斫?，這些附圖僅描繪了本申請內容的若干實施方式，因此不應認為是對本申請內容范圍的限定。通過采用附圖，本申請內容將會得到更加明確和詳細地說明。

圖1示出了根據本申請一種實施例的液體泵100，該液體泵100的活塞193處于吸液位置131a；

圖2示出了根據本申請一種實施例的液體泵100，該液體泵100的活塞193處于排液位置131b；

圖3a、3b示出了圖1中的進料閥150和出料閥170裝配后的E、F部位的局部放大圖；

圖4a、4b示出了圖2中的進料閥150和出料閥170裝配后的E、F部位的局部放大圖。

圖5示出了根據本實施例的一種采用電磁推拉式電機作為活塞驅動器的液體泵500。

圖6示出了一種將本公開的液體泵100應用于洗滌液投放系統(tǒng)600的示意圖。

具體實施方式

在下面的詳細描述中，參考了構成其一部分的附圖。在附圖中，類似的符號通常表示類似的組成部分，除非上下文另有說明。詳細描述、附圖和權利要求書中描述的說明性實施方式并非旨在限定。在不偏離本申請的主題的精神或范圍的情況下，可以采用其他實施方式，并且可以做出其他變化?？梢岳斫?，可以對本申請中一般性描述的、在附圖中圖解說明的本申請內容的各個方面進行多種不同構成的配置、替換、組合，設計，而所有這些都明確地構成本申請內容的一部分。

圖1和圖2示出了根據本申請的實施例的一種液體泵100，液體泵100可用于將液體從低壓環(huán)境泵入到高壓環(huán)境中。

如圖1和圖2所示，液體泵100包括進料口110、出料口120、泵體130、進料閥150、出料閥170和活塞機構190。

泵體130具有包括用于存儲液體的儲液腔131，儲液腔131通過進液通道133與進料口110流體連通，并且通過出液通道135與出料口120流體連通。

在一些實施例中，進料閥150和出料閥170均為僅允許液體沿一個方向流動的單向閥。進料閥150被耦接在進液通道133中，并且被配置為僅允許液體從進料口110沿進液通道133流向儲液腔131，而不允許液體從儲液腔131沿進液通道133流向進料口110。出料閥170被耦接在出液通道135中，并且被配置為僅允許液體從儲液腔131沿出液通道135流向出料口120，而不允許液體從出料口120沿出液通道135流向儲液腔131。

活塞機構190包括活塞桿191、活塞193和活塞驅動器195。活塞193與泵體130的內壁132接觸以與其共同限定儲液腔131?；钊?93連接于或固定于活塞桿191的第一端191a?；钊麠U191被配置為在活塞驅動器195的驅動下，沿泵體130的軸向運動，從而帶動活塞193在泵體130內的吸液位置131a（如圖1）和排液位置131b（如圖2）之間往復運動。

為了便于理解，下面結合圖1和圖2對液體泵100的工作原理進行進一步說明。液體泵100的進料口110與低壓液體連通，出料口120與高壓液體連通，低壓液體的壓力通常遠遠低于高壓液體的壓力。因此，將進料閥150和出料閥170分別設置為單向閥可以保證液體僅能夠從進料口110轉移到出料口120，而不會反向流動。

圖1示出了活塞193處于吸液位置131a時的液體泵100。當活塞驅動器195驅動活塞桿191向遠離出料口120的方向（如圖1中從右向左方向）移動時，活塞193從排液位置131b向吸液位置131a移動，儲液腔131的空間變大，因而儲液腔131中的壓力減小，并且保持低于出料口120外部高壓液體800的液壓，從而使得出料閥170關閉。當儲液腔131的壓力減小到低于進料口110外部低壓液體的液壓時，進料閥150打開，低壓液體從進料口110進入并經由進液通道133吸入到儲液腔131中。

圖2示出了活塞193處于排液位置131b時的液體泵100。當活塞驅動器195驅動活塞桿191向朝向出料口120的方向（如圖2中從左向右方向）移動時，活塞193從吸液位置131a向排液位置131b移動，儲液腔131的空間變小，因而儲液腔131中的壓力增大，并且保持高于進料口110外部低壓液體的液壓，從而使得進料閥150單向閥關閉。當儲液腔131的壓力增大到高于出料口120外部高壓液體800的液壓時，出料閥170打開。儲液腔131中的液體經由出液通道135從出料口120排出。

圖3a和圖3b分別示出了圖1中的進料閥150和出料閥170裝配后的E、F部位的局部放大圖，此時，進料閥150處于打開狀態(tài)，出料閥170處于關閉狀態(tài)。

圖3a和圖3b所示，進料閥150包括進料閥座151和膜片153，進料閥座151具有進料腔155。進料腔155限定進液通道133的至少一部分。進料腔155與進料口110流體連通，并且位于進料口110的下游。

膜片153被可操作地耦接于進料閥座151上，且根據膜片153兩側壓力差封閉或打開進液通道。在一些實施例中，膜片153可以為由具有一定彈性的材料制成的薄片，當其受力后發(fā)生形變，從而改變與進料閥座151的接觸關系。

具體地，如圖3a所示，進料閥座151的進料腔155靠近泵體130的一側具有喇叭形結構157。喇叭形結構157的喇叭口的朝向與進液通道133的液體流向相同。膜片153被構造為具有與喇叭形結構157相配合的凸面，也即膜片153的凸面凸向喇叭形結構157中窄的一端，從而使得當膜片153兩側壓力平衡時，膜片153的形狀大體與喇叭形結構157接觸，進而封閉喇叭形結構157?？梢岳斫?，當模片153靠近泵體130的一側壓力較大時，膜片153可以保持與喇叭形結構153氣密地接觸，從而避免進料閥150開啟。

如圖3b所示，出料閥170包括出料閥座171和彈性管173，其中出料閥座171具有出料腔175以及位于出料閥座171側壁的至少一個開孔177。出料腔175、開孔177及儲液腔131流體連通，且開孔177位于出料腔175與出料口120之間。出料腔175限定出液通道135的至少一部分，并且位于出料口120的上游。

彈性管173嵌套于出料閥座171的外側并且可操作地覆蓋開孔177，從而根據開孔177位置處彈性管173內外側的壓力差封閉或打開出液通道135。

當活塞193從排液位置131b向吸液位置131a移動時，儲液腔131壓力減小。當進料閥150的膜片153靠近儲液腔131一側的壓力小于靠近進料口110一側的壓力時，進料閥150打開。此時，膜片153的凸面與喇叭形結構157之間形成縫隙，使得進料閥150打開，液體可以從進料口110進入進液通道133，進而流入儲液腔131中。此時，在出料閥170的開孔177位置處，彈性管173外側大于彈性管173內側的壓力，這使得彈性管173緊貼出料閥座171的外側。因此，彈性管173密封開孔177，使得出料閥170關閉，從而阻止出料口120外部的高壓液體800經由出料口120流入儲液腔131。

圖4a和圖4b分別示出了圖2中的進料閥150和出料閥170裝配后的E、F部位的局部放大圖，此時，進料閥150處于關閉狀態(tài)，出料閥170處于打開狀態(tài)。

如圖4a和圖4b所示，當活塞193從吸液位置131a向排液位置131b移動時，儲液腔131壓力增大。當進料閥150的膜片153靠近儲液腔131一側的壓力大于靠近進料口110一側的壓力時，進料閥150關閉。此時，膜片153的凸面與喇叭形結構157之間氣密接觸，使得進料閥150關閉，從而阻止儲液腔131內的液體經由進液通道135從進料口110流出。同時，在出料閥170的開孔177位置處，彈性管173外側的壓力小于彈性管173內側的壓力時，這使得彈性管173靠近開孔177的部分發(fā)生彈性形變，并且在出料閥座171與彈性管173之間形成縫隙。這樣，出料閥170被打開，從而允許儲液腔131內的液體經出料口120流出到外部的高壓液體800中。

根據上文的描述，本領域技術人員可以理解，本公開的液體泵100可以將進料口處的低壓液體泵入到出料口處的高壓環(huán)境中。

在一些實施例中，活塞驅動器195通過機械方式驅動活塞桿191沿泵體130的軸向往復運動。如圖1和圖2所示，活塞驅動器195包括驅動電機1951和傳動裝置1952，驅動電機1951受控制信號的控制，傳動裝置1952用于將驅動電機1951提供的驅動力傳遞給活塞桿191以使得活塞桿191沿其軸向運動，驅動電機1951的輸出軸可以在控制信號的控制下進行正向和反向旋轉。在一些實施例中，傳動裝置1952包括固定于驅動電機1951輸出軸的驅動齒輪1952，以及與驅動齒輪1952相嚙合的傳動齒輪1953，傳動齒輪1953的中心具有內螺紋1954，活塞桿191具有與內螺紋1954相嚙合的外螺紋1955，傳動齒輪1953與活塞桿191組成絲桿螺母傳動結構。本領域技術人員可以理解，絲桿螺母傳動結構為一種將旋轉運動轉化為直線運動的機械結構。當驅動電機上電后，驅動齒輪1952轉動，帶動傳動齒輪1953轉動，傳動齒輪1953的內螺紋1954旋轉，從而驅動活塞桿191進行直線運動。通過改變驅動電機1951輸出軸的旋轉方向，可以實現(xiàn)活塞桿191沿其軸向進行往復運動。應當理解，圖1和圖2所示的活塞驅動器195僅僅示例性地給出了一種采用機械方式驅動活塞桿191沿泵體130的軸向往復運動的結構，采用其他機械結構亦可以實現(xiàn)類似的功能，比如驅動齒輪1952和傳動齒輪1953組成的傳動結構可替換為履帶傳動結構，傳動齒輪1953和活塞桿191組成的絲桿螺母傳動結構可以采用齒輪齒條傳動結構，等等。

在一些實施例中，活塞驅動器通過電磁方式驅動活塞桿沿其軸向往復運動。圖5示出了根據本實施例的一種采用電磁推拉式電機作為活塞驅動器的液體泵500。如圖5所示，電磁推拉式電機包括磁場產生裝置5956、輸出軸5957和輸出軸繞組5958，輸出軸5957與活塞桿591固定連接，以使得活塞桿591沿其軸向運動。磁場產生裝置5956可以為永磁體或者電磁鐵，輸出軸5957可以包括鐵芯以增強穿過輸出繞組5958的磁通量。磁場產生裝置5956或輸出繞組5958受控制信號的控制，以將電能轉換為機械能從而驅動活塞桿591沿其軸向往復運動。需要指出的是，圖5僅示出了活塞593處于吸液位置531a時液體泵500的示意圖，活塞位593處于其它位置時的情況可以參見上文關于液體泵100的描述，這里不再贅述。

本公開的液體泵100和液體泵500可以應用于洗滌液投放系統(tǒng)中，洗滌液投放系統(tǒng)用于自動地向洗滌設備投放洗滌液，關于洗滌液投放系統(tǒng)的說明，可以參見申請人于2017年1月9日提交的申請?zhí)枮?01720021195.7的實用新型專利申請，該申請文件的全部內容并入本公開。圖6示出了一種將本公開的液體泵100應用于洗滌液投放系統(tǒng)600的示意圖，液體泵100作為洗滌液投放系統(tǒng)600的一部分，用于控制洗滌液向洗滌設備300的投放。

如圖6所示，洗滌液投放系統(tǒng)600包括液體管道610、電子控制模塊630和液體泵100，其中，液體管道610包括用于進水的第一進液口611，用于注入洗滌液的第二進液口612，以及用于排出液體的排液口613；其中，液體管道610還包括第一液體通路614和第二液體通路615，第一液體通路614與第二液體通路615共用一部分液體通路，第一進液口611通過第一液體通路614與排液口613流體連通，而第二進液口612通過第二液體通路615與排液口613流體連通，液體泵100耦接在第二液體通路615中，且液體泵100的出料閥170延伸到第一液體通路614中，電子控制模塊630電耦接到液體泵100的活塞驅動器190，用于向活塞驅動器190提供控制信號以控制液體泵100的活塞桿191的動作。電子控制模塊630可進一步電耦接到洗滌主控模塊320，以接收洗滌啟動信號，并根據洗滌啟動信號產生控制信號。

洗滌液投放系統(tǒng)600的第一進液口611與自來水管200流體連接，排液口613與洗滌設備300的進水系統(tǒng)310相連接。洗滌設備300的進水系統(tǒng)310包括進水管311、進水閥312與流道313。排液口113與進水管311流體連接。進水閥312位于進水管311上，流道313位于進水閥312下游。洗滌設備300可以被控制為運行于不同的洗滌狀態(tài)，從而控制進水閥312的打開或者關閉：當進水閥312打開時，經進水管311流入的液體可以流經流道313后進入洗滌設備300的洗滌桶內；當進水閥312關閉時，禁止液體經進水管311進入流道313。

電子控制模塊630接收到洗滌啟動信號后，其可產生啟動液體泵100的控制信號，液體泵100的活塞驅動器190收到該控制信號后，驅動活塞193在吸液位置131a和排液位置131b之間往復運動，從而將洗滌液從第二進液口612經進料口110吸入到儲液腔131中，然后將吸入的洗滌液經開孔177和出料口120排出并與第一液體通路614中的自來水混合后經排液口613流入洗滌設備300中。在一些實施例中，取決于儲液腔的容積以及洗滌液的投放量，上述過程可以反復進行，直到液體泵100接收到停止液體泵100的控制信號為止。

液體泵100出料閥170上的開孔177的朝向可以不設限制，但為了降低彈性管在開孔177位置處內外側受到的壓力差，從而降低對活塞驅動器190的驅動力要求，優(yōu)選地，開孔177的朝向被配置為與第一液體通路614的液體流動方向相同，如圖1和圖2所示。

由于本公開的儲液腔的容積是確定的，電子控制模塊630通過控制液體泵的活塞往復的次數(shù)，可以精確控制所投放的洗滌液的體積，從而可以達到最佳的洗滌效果。

本技術領域的一般技術人員可以通過閱讀說明書、公開的內容及附圖和所附的權利要求書，理解和實施對披露的實施方式的其他改變。在權利要求中，措辭“包括”不排除其他的元素和步驟，并且措辭“一”、“一個”不排除復數(shù)。在本申請的實際應用中，一個零件可能執(zhí)行權利要求中所引用的多個技術特征的功能。權利要求中的任何附圖標記不應理解為對范圍的限制。