流體泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流體泵。
【背景技術(shù)】
[0002]毫無疑問，流體泵是眾所周知的。為了在小型電器中泵送加壓水，人們經(jīng)常會用到AC柱塞泵，其中比較引人注目的是咖啡機(jī)或咖啡壺，尤其是膠囊咖啡機(jī)。此類柱塞泵的外形緊湊，并且是與處于其出口的窄的軟管或管道一起使用的，其中在其出口處裝配了小型閥門，以便控制水的流動。除非每天或者定期使用咖啡機(jī)，否則，如果使所述泵在過長的時(shí)間中處于無水狀況，那么出口閥門很容易被水中的礦物質(zhì)和/或沉淀物堵塞或卡住。
[0003]本發(fā)明試圖通過提供一種改進(jìn)的流體泵來消除或者至少是緩解此類問題或缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明，所提供的是一種流體泵，包括:具有入口和出口的腔室、與入口相關(guān)聯(lián)的第一閥門、與出口相關(guān)聯(lián)的第二閥門，以及泵送構(gòu)件。該泵送構(gòu)件伸進(jìn)腔室并得到支撐，以便在吸入沖程中沿一個(gè)往腔室外的方向進(jìn)行相對于腔室的移動，從而將流體經(jīng)由入口引入該腔室，以及在排出沖程中沿一個(gè)往腔室內(nèi)的相反方向經(jīng)由出口將流體排出腔室。驅(qū)動機(jī)制被適配成促使泵送構(gòu)件在與腔室相對的兩個(gè)相反方向上進(jìn)行所述運(yùn)動。第二閥門位于第一閥門的運(yùn)動路徑上，以便至少在所述第二閥門被卡住的異常狀況中，由第一閥門進(jìn)行位移并且打開。
[0005]優(yōu)選地，該流體泵包括位于第一閥門與第二閥門之間的剛性部分，其中至少在所述異常狀況中，第二閥門借助該剛性部分而被第一閥門位移并且打開。
[0006]更為優(yōu)選的是，該剛性部分與第一閥門相連，并且朝向第二閥門。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選的是，該剛性部分是第一閥門的組成部分。
[0008]優(yōu)選地，該剛性部分是長形的，并且是在穿過第一閥門和第二閥門的方向上延伸的。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選的是，該剛性部分的截面明顯小于第一閥門和第二閥門的截面。
[0010]優(yōu)選地，第一閥門和第二閥門能在同一第一方向上操作，以及在與第一方向相反的同一第二方向上閉合。
[0011 ] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，泵送構(gòu)件具有延伸到腔室中的開放端，以及端接在該開放端的中空通道，其中流體是經(jīng)由該中空通道而被引入腔室的，并且所述開放端充當(dāng)了入口。
[0012]更為優(yōu)選的是，第一閥門包括第一閥門構(gòu)件和第一閥座，其中第一閥門構(gòu)件與第一閥座通過協(xié)作來執(zhí)行閥門操作，所述第一閥座是由泵送構(gòu)件的開放端提供的。
[0013]優(yōu)選地，第二閥門包括第二閥門構(gòu)件和第二閥座，其中第二閥門構(gòu)件與第二閥座通過協(xié)作來執(zhí)行閥門操作，所述第二閥座是由腔室的受限區(qū)段提供的。
[0014]優(yōu)選地，第二閥門位于第一閥門的移動路徑上，以便僅僅在第二閥門被卡住的狀況下，由所述第一閥門進(jìn)行位移并且打開。
[0015]優(yōu)選地，第二閥門位于第一閥門的移動路徑上，以便在包括流體泵的正常操作在內(nèi)的所有狀況中，由所述第一閥門進(jìn)行位移并且打開。
[0016]優(yōu)選地，該驅(qū)動機(jī)制包括一個(gè)電機(jī)驅(qū)動機(jī)制。
[0017]更為優(yōu)選的是，該驅(qū)動機(jī)制包括一個(gè)具有圍繞鐵磁滑塊的鐵磁線圈的螺線管，其中所述鐵磁滑塊的前端充當(dāng)泵送構(gòu)件。
【附圖說明】
[0018]現(xiàn)在將參考附圖并借助示例來更具體地描述本發(fā)明，其中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的流體泵的實(shí)施例的剖面?zhèn)纫晥D；
[0020]圖2是與圖1相對應(yīng)且顯示了處于“INITIAL POSIT1N(初始位置)”狀況的流體泵的剖面?zhèn)纫晥D；
[0021]圖2A是圖2中的流體泵的A部分的放大視圖；
[0022]圖3是與圖1相對應(yīng)且顯示了處于“CONTACT POINT (接觸點(diǎn))”狀況的流體泵的剖面?zhèn)纫晥D；
[0023]圖3A是圖3中的流體泵的A部分的放大視圖；
[0024]圖4是與圖1相對應(yīng)且顯示了處于“DRY OPERAT1N (無水操作)”狀況的流體泵的剖面?zhèn)纫晥D；
[0025]圖4A是圖4中的流體泵的A部分的放大視圖；
[0026]圖5是與圖1相對應(yīng)且顯示了處于“PRESSURIZED FLOW/FREE FL0ff(加壓流動/自由流動)”狀況的流體泵的剖面?zhèn)纫晥D；以及
[0027]圖5A是圖5中的流體泵的A部分的放大視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]首先參考圖1，該圖顯示的是一個(gè)用于實(shí)施本發(fā)明的流體泵10，該流體泵具有細(xì)長的圓柱形主殼體100 (以直立位置顯示)、與主殼體100同軸連接并且位于其下方的管狀次殼體200、圍繞主殼體100的線圈300，以及大致上位于主殼體100內(nèi)部的長形滑塊400。流體泵10的用途是在膠囊咖啡機(jī)提供處于諸如9到10帕的壓力下的加壓熱水，以使其穿過并沖泡保持在咖啡膠囊中的研磨得很細(xì)的咖啡粉末。
[0029]次殼體200的內(nèi)部限定了一個(gè)大致上為圓柱形的腔室230，其兩端具有入口 240和出口 210。第一閥門801與入口 230相關(guān)聯(lián)，第二閥門802則與出口 210相關(guān)聯(lián)，并且這兩個(gè)閥門801和802都是能在流體通過流體泵10的流動方向上開放的單向閥門。
[0030]主殼體100的上端具有很小的管狀入口 110，用于借助軟管連接到流體源，例如這里描述的膠囊咖啡機(jī)的水箱。次殼體200的最下端充當(dāng)?shù)氖撬?0的出口 210，經(jīng)由管道來向本示例中的咖啡膠囊提供加壓熱水。主殼體100和次殼體200的相鄰開放端120和220借助圓形耦合器510而被連接在一起，該圓形耦合器410則繼而被螺絲522固定于包含線圈300的圓柱形外殼320。
[0031]滑塊400具有圓形截面，并且是用鐵磁材料制成的。該滑塊被支撐在主殼體100中并受其引導(dǎo)，以便如活塞圓筒式裝置那樣在相反的向上和向下方向上沿軸向滑動?；瑝K400由位于兩端的一對上部和下部螺旋彈簧610和620定位，其中該等彈簧會被壓縮并且在內(nèi)部分別與位于主殼體100的上端和下端協(xié)作，以使滑塊400在相對于線圈300向下偏移的位置保持靜止。
[0032]線圈300是圍繞鐵磁滑塊400的電磁線圈，所述線圈通過作用于滑塊400來將其驅(qū)動，由此共同構(gòu)成了一個(gè)包含螺線管的電機(jī)驅(qū)動機(jī)制。
[0033]一旦被AC電源通電，則線圈300會在AC電流的每個(gè)正半周期間歇性地產(chǎn)生吸力，以便向上拉動滑塊400來抵抗上部彈簧610的作用，由此，所述彈簧將被壓縮，并且將會執(zhí)行一個(gè)前進(jìn)沖程。在每一個(gè)負(fù)半周期，AC電流會被電子控制器或是簡單的二極管切斷，以使線圈300斷電并且繼而放開彈簧610。一旦被放開，則彈簧610會在反向的向下方向上將滑塊400推回，以使所述滑塊400返回到其原來的下部位置，由此產(chǎn)生一個(gè)后退沖程。下部彈簧620則通過提供緩沖來使滑塊400軟性著陸。
[0034]滑塊400的下部前端被縮小成一個(gè)非常細(xì)的管狀物，以便充當(dāng)類似于活塞的泵送構(gòu)件410，其中所述泵送構(gòu)件經(jīng)由次殼體200的開放端220進(jìn)入次殼體200中的腔室230。在開口端220安裝了一個(gè)密封環(huán)700，該密封環(huán)封閉了腔室230與泵送構(gòu)件410之間的環(huán)形間隙，但是允許泵送構(gòu)件410進(jìn)行相對于腔室230的滑動。
[0035]當(dāng)受到主殼體100的引導(dǎo)而在兩個(gè)相反的方向上沿軸向滑動時(shí)，滑塊400將會攜帶泵送構(gòu)件410，以便進(jìn)行相對于腔室230的滑動。具有泵送構(gòu)件410的滑塊400將會由驅(qū)動機(jī)制中的線圈300驅(qū)動，以便沿著主殼體100進(jìn)行軸向往復(fù)運(yùn)動，或者如顯示的那樣在兩個(gè)相反方向上進(jìn)行垂直的往復(fù)運(yùn)動。
[0036]滑塊400具有沿著其中心軸并從滑塊400的最上端貫穿至泵送構(gòu)件410的最下端的貫穿鉆孔401。鉆孔401是一個(gè)最下端端接于泵送構(gòu)件510的最下端240的中空通道，并且充當(dāng)了腔室230的入口 240，以便通過所述通道來將水引入腔室230。所述腔室230與整個(gè)流體泵10共用了同一個(gè)位于次殼體200的最下端的出口 210。
[0037]鉆孔401允許水從位于滑塊400上方的主殼體100的內(nèi)部經(jīng)由入口 110進(jìn)入，以便縱向地通過包括泵送構(gòu)件410在內(nèi)的滑塊400并向下流入腔室230。穿過滑塊400的壁部并與鉆孔401相交的側(cè)孔402能使位于滑塊400的上方和下方的主殼體100的內(nèi)部部分之間流通，由此能使壓力平衡。
[0038]水經(jīng)由入口 240以及相關(guān)聯(lián)的入口閥門801進(jìn)入腔室230，并且經(jīng)由出口 210以及相關(guān)聯(lián)的出口閥門802排出。這兩個(gè)閥門801和802都是能在通過腔室230的相同水流方向上打開的單向閥門，并且會在同一反方向上閉合。
[0039]A 口閥門801具有入口閥門構(gòu)件810和入口閥座811，其中在彈性地將閥門構(gòu)件810向上偏置到抵住閥座811的螺旋彈簧812的作用下，閥門構(gòu)件810能夠通過與入口閥座811協(xié)作來執(zhí)行閥門操作。閥座811由泵送構(gòu)件410的開口端240提供。出口閥門802由出口閥門構(gòu)件820和出口閥座821形成，其中在另一個(gè)彈性地將閥門構(gòu)件820向上推動至抵住閥座821的螺旋彈簧822的作用下，所述閥門構(gòu)件820與出口閥座821能夠通過協(xié)作來執(zhí)行閥門操作。閥座821是由腔室230的受限區(qū)段提供的，其采用的是圍繞腔室內(nèi)壁表面的環(huán)形內(nèi)部凸緣的形式。
[0040]腔室230占用了第二殼體200介于入口閥門801與出口閥門802之間的區(qū)段中的空間。入口閥門801位于出口閥門802的上游(即在其上方，如所示)。入口和出口閥門801和802與它們的閥門構(gòu)件810和820是以同軸的方式相互對齊的，并且與次殼體200以及由此與腔室230的中心軸是以同軸的方式對齊的。
[0041]具體參考入口閥門801，閥門構(gòu)件810包括位于其底部且采用釘狀物813形式的長形剛性部分。所述釘狀物813優(yōu)選是閥門構(gòu)件810的組成部分，或者電可以是與之相連的不同部分。釘狀物813具有明顯小于入口和出口閥門構(gòu)件810和820的截面。釘狀物813與入口閥門構(gòu)件810相連，并且通過相關(guān)聯(lián)的彈簧812朝向或者垂直地向下指向出口閥門構(gòu)件820。所述釘狀物813是在交叉或者穿過入口和出口閥門構(gòu)件810和802的方向(即垂直方向)上延伸的。
[0042]在操作中，一旦像上文中描述的那樣通過電磁線圈300來使滑塊400進(jìn)行垂直的往復(fù)運(yùn)動，那么泵送構(gòu)件410會在重復(fù)的吸入和排出沖程中通過與入口和出口閥門801和802協(xié)作而在腔室230內(nèi)部執(zhí)行泵送作用。
[0043]在沿著向上的方向往腔室230外進(jìn)行的吸入沖程中，泵送構(gòu)件410將會收縮，以便通過吸力