用于液體的往復式泵組件的制作方法
【專利摘要】在此提供了一種用于分配流體的往復式泵組件。該泵組件包括一個泵殼體，該泵殼體提供了一個內(nèi)隔艙并且配備有一個用于提供有待分配的液體的入口和一個用于分配液體的出口。該組件進一步包括一個活塞，該活塞被可移動地安裝在該泵殼體的內(nèi)隔艙中并且包括鐵磁性材料。該組件包括一個磁性致動器以用于產(chǎn)生作用在該活塞上的一種線性移動磁場。該磁性致動器包括一個永磁體，該永磁體被安排成在多個線性方向上移動由此而使得該活塞在該線性移動磁場的影響下在該泵殼體中在一個休止位置與一個致動位置之間移動。
【專利說明】用于液體的往復式泵組件
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于分配液體的往復式泵。更具體而言，本發(fā)明涉及一種包括用于提供內(nèi)部隔間的泵殼體的往復式泵組件。該泵殼體配備有用于提供有待分配的液體的一個入口以及用于分配該液體的一個出口。該組件進一步包括可移動地安裝于該泵殼體的內(nèi)部隔艙內(nèi)的一個活塞。該活塞包括鐵磁材料。該組件進一步包括用于產(chǎn)生作用于該活塞上的線性移動磁場的一個磁性致動器。
【背景技術】
[0002]在利用囊或者類似物來提供濃縮液體的飲料分配器中，使用泵來分配該濃縮液體。典型地，該泵是該分配器的一部分，并且濃縮液袋或囊的一側連接至該泵，另一側與混合水連接。為了確保一個高質量的飲料分配器，關鍵是要周期性地清潔該濃縮液體系統(tǒng)且尤其是要對其進行消毒，以避免細菌滋生，而這可能會對顧客的健康有害，并且會降低該飲料分配器的質量。因此，該泵經(jīng)常被設計為可拋棄的或是可再循環(huán)的。
[0003]US2006/0151544公開了一種可拋棄的濃縮泵，其中一個小的泵殼體是可折疊袋狀液體儲存器的一部分，并且一個致動螺線管安裝在該分配器中。當裝載了一個新的袋時，該附接泵殼體被插入到螺線管中。當該袋清空時，部分的泵將連同空的袋被拋棄。該泵與流動的水連接，并且被安排在一個器具中。
[0004]GB 2103296公開了一種泵，該泵具有一個由撓性或彈性圓柱形腔室壁限定的泵送腔室、以及一個止回進口與出口閥。泵送是通過由電磁致動手段實現(xiàn)的泵送腔室的空間變形來完成的。有待分配的液體儲存于一個可折疊式容器中。
[0005]EP1018601公開了一種往復式泵。一個活塞組件具有一個分配末端和一個相反末端，并且被可移動地安裝以用于在相反的線性方向進行往復運動。一個線性磁驅動器產(chǎn)生一個線性移動磁場以用于使得該活塞組件在多個相反的線性方向上移動過各反向線性方向上的一個工作容積。一個能量存儲與釋放媒介與一個儲存器腔室聯(lián)通以用于存儲該活塞組件在從內(nèi)部隔艙的分配末端遠離的方向上進行運動所導致的能量，并且當該活塞組件在朝向內(nèi)部隔艙室的分配末端的方向上移動時候釋放所儲存的能量。由于所泵送的流速高，因而需要強有力的驅動器。
[0006]上述所有的泵設備都是可以從其致動機構拆開的，并且因而是易于更換的。已知的往復運動泵送機構都是通過電磁致動機構驅動的。這種驅動需要一個功率源，諸如電池或連接到電網(wǎng)，以便能夠使磁體產(chǎn)生一個適當?shù)拇艌?。這類的電磁驅動機構結構復雜且昂貴，并且要占據(jù)大量空間。進一步而言，對于諸如水瓶或桌面水碳酸化器的小型的、未與供水網(wǎng)絡連接的和/或不用電的器具而言，優(yōu)選的是一種無需單獨電源的驅動機構。
[0007]因此，需要一種具有改進致動機構的泵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的一個目的是提供一種克服至少一些上述缺陷的往復式泵。[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，該目的是通過一種用于分配液體的往復式泵組件來實現(xiàn)的，該泵組件包括:一個提供了內(nèi)部隔艙的泵殼體，該泵殼體配備有一個入口和一個出口，一種有待分配的液體是通過該入口來提供的并且該出口用于分配這種液體。該組件進一步包括一個活塞，該活塞被安排成在泵殼體的內(nèi)部隔艙內(nèi)進行一種線性移動。該活塞包括鐵磁材料。該組件進一步包括一個磁性致動器，該磁性致動器用于產(chǎn)生作用在該活塞上的一個線性移動磁場。該磁性致動器包括一個永磁體(6),該永磁體被安排成基本上平行于該活塞的線性移動而被線性地移動，由此產(chǎn)生該線性移動磁場，并且，該活塞是在線性移動磁場的影響下在該泵殼體內(nèi)在一個休止位置與一個致動位置之間移動。
[0010]本發(fā)明提供的往復式泵組件具有牢固的且簡單的致動機構、零件失效風險低。另夕卜，提供了一種將會裝配到小型且廉價應用中的緊湊且牢固的組件。由于永磁體的使用，不需要任何外部電源。這種牢固且簡單的結構限制了失效的風險。由于磁性力在該致動器中的使用，在該致動器與該活塞之間沒有機械性連接，并且因此該組件的任何單個零件都是易于更換的。其結果是，實現(xiàn)了上述目的。
[0011]在另一個實施例中，該往復式泵組件進一步包括一個第一偏置構件，該第一偏置構件被安排成將一個力施加在該永磁體上由此而使得該永磁體從該致動位置撤回至該休止位置。通過使得一個永磁體與一個彈簧相組合，就獲得了所產(chǎn)生磁場的以及由此活塞的一種較穩(wěn)固、較迅速并且更加精確的移動。另外，該往復式泵組件可以包括一個第二偏置構件，該第二偏置構件被安排成將一個力施加在該活塞上由此而使得該活塞從該致動位置撤回至該休止位置。該第二偏置構件提供了該活塞的一種較快的返回，由此還進一步改善了活塞的移動。
[0012]在又另一個實施例中的是，該永磁體和該第二偏置構件被安排成相互作用由此而使得該永磁體在與該活塞的移動相對的線性方向上移動。來自對應的偏置構件的這些力于是將被完全用于實現(xiàn)該活塞的迅速且快速的移動。
[0013]在另一個實施例中的是，當該活塞處于該休止位置時，該第二偏置構件施加在該活塞上的力克服了作用在該活塞上的磁性力。由此，當未使用該泵時，該活塞將會安全地位于該休止位置中。另外，限制了所不希望的泄露風險。
[0014]在又另一個實施例中，當該永磁體沿一個朝向該活塞的線性方向開始從該休止位置移動時，作用在該活塞的該磁性力克服了該第二偏置構件施加在該活塞上的力。因而，在該永磁體移動之后，該活塞會立刻開始移動，從而使該活塞迅速且快速地移動。
[0015]在又另一個實施例中，該組件包括一個單向閥，由此而使得液體能夠流入該內(nèi)部隔艙，并且由此阻斷液體而不能流回。因而，所提供的液體將是新鮮且未被污染的。
[0016]在一個優(yōu)選實施例中，該泵殼體的出口配備有一個噴嘴。
[0017]在一個優(yōu)選的實施例中的是，該永磁體的移動是通過使用者手的移動來實現(xiàn)的。
[0018]為了實現(xiàn)一種對于以滿意的方式來移動活塞而言足夠強大的磁場，可以選擇由釹(NdFeB)或類似物制成的永磁體。
[0019]在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種包括這種往復式泵組件的家用器具。由于不需要將這種泵組件連接到電網(wǎng)，因而這種解決方案將會為該器具提供容易的組裝和構建、以及可靠的功能性。此外，像水罐或桌面碳酸化器的小型器具可以不用任何外接電源或電網(wǎng)地使用。[0020]當研究所附權利要求及如下的詳細說明時，本發(fā)明的進一步特征與優(yōu)點將會變得清楚。
[0021]本領域技術人員將會意識到本發(fā)明的不同特征可以被組合以創(chuàng)造出不同于如下描述的實施例，而不脫離本發(fā)明如所附權利要求所限定的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]從如下詳細說明與附圖中將會容易地理解本發(fā)明的各種不同方面，包括其獨特的特征與優(yōu)點，在附圖中，
[0023]圖1展示了一個根據(jù)現(xiàn)有技術的往復式泵。
[0024]圖2展示了 一個根據(jù)本發(fā)明的往復式泵。
[0025]圖3展示了以休止位置示出的一個根據(jù)本發(fā)明的往復式泵。
[0026]圖4展示了以致動位置示出的一個根據(jù)本發(fā)明的往復式泵。
【具體實施方式】
[0027]通過參照其中示出了多個實施例的這些附圖，將會更全面的說明本發(fā)明。然而，本發(fā)明不應被理解為局限于這里所陳述的實施例。如本領域的普通技術人員所容易理解的，所披露的多種示例性實施例的特征可以被組合而仍屬于本發(fā)明的范圍。在整個說明中，類似的數(shù)字指類似的元件。
[0028]圖1示出了一種根據(jù)現(xiàn)有技術的泵系統(tǒng)。一個泵15與一個囊11或類似物相連接，該囊或類似物包括一種待分配的液體。為了實現(xiàn)液體從囊11到外面的正排量，該泵15進行一種往復運動。安排了一個電磁體14以便產(chǎn)生一種作用于泵15上的移動磁場，由此來自該場的磁性力至使泵15以相同的方式移動。通過泵15進行的這種往復移動，獲得了液體從該囊11至外面的正排量。電磁體14由印刷電路板(PCB) 12控制，該印刷電路板連接至一種諸如電池組或電網(wǎng)的外部電源13。PCB12上的電路對應用到電磁體14上的電壓進行控制的方式為產(chǎn)生一種移動磁場。
[0029]圖2展示了一種根據(jù)本發(fā)明的往復式泵組件I的一個實施例。往復式泵I可以連接至一個包括有待分配的可消費液體的囊11。泵組件I包括一個活塞5，該活塞由鐵磁性材料制作且安排在泵殼體2內(nèi)。為了實現(xiàn)液體從囊11到外面的正排量，該活塞5進行一種往復運動。永磁體6安排在泵殼體2的外側上。永磁體6以一種往復移動的方式移動，由此來自磁體6的磁力使活塞5以往復移動的方式移動。通過活塞5進行這種往復運動，就獲得了液體從該囊11到外面的一種正排量。
[0030]圖3展示了一種根據(jù)本發(fā)明的往復式泵組件I的另一個實施例。泵組件I可以進一步包括第一、第二偏置器件7、8，在圖中被示出為多個彈簧，但也可以是其他任何種類的偏置構件。這些彈簧對應地作用在活塞5和永磁體6上。永磁體6在與活塞5對向的方向上移動，由此利用偏置構件7、8的力來實現(xiàn)更快的往復運動，從而獲得外流液體的較高速度以及在噴嘴10處較高的壓力。通過使得永磁體6與偏置構件7相組合，就以更高的精確度獲得了永磁體更穩(wěn)固且快速的移動，以及由此獲得磁場以更高的精確度作用到活塞5上。還向活塞提供一個第二偏置構件8會進一步改善活塞5的移動?？梢杂欣貫榈诙脴嫾?確定尺寸以便實現(xiàn)以下效果，即，作用于活塞5的磁性力克服當永磁體6在朝向活塞的線性方向上從休止位置開始移動時第二偏置構件8施加到活塞5上的力。因此，在永磁體6移動之后，活塞5會立刻開始移動，從而使該活塞迅速且快速地移動?？梢詫⑵脴嫾?確定尺寸為施加一個足夠強的力，以確保在該組件處于如圖3所示的休止狀態(tài)時磁體6不會朝向活塞5而移動。
[0031]可以包括一個單向閥9，從而使液體僅僅在一個方向上、從囊11流動至這個液體通過其而分配的泵噴嘴10。
[0032]當在使用過程中，泵組件I工作如下。當該泵處于如圖3所示的休止10狀態(tài)時，彈簧8作用在活塞5上的力強于永磁體6磁場產(chǎn)生的作用于活塞5上的力。由此，活塞8被保持在休止位置。使用者將永磁體6從其休止位置朝著彈簧7的力推動由此使得彈簧壓縮。當永磁體6移動到對于吸引活塞5和克服彈簧8的力而言是足夠接近的時候，活塞5從其休止狀態(tài)向永磁體6移動，并且由此彈簧8壓縮。其后，使用者放開永磁體6，并且該磁體在彈簧7的力的作用下返回休止位置。當永磁體6移動遠離活塞5時，來自彈簧8的力克服磁體6的力，并且活塞5在彈簧8的力的作用下移動返回至其休止位置。在圖4中，活塞5與永磁體6被示出為在其致動位置，其中對應的彈簧是壓縮的。
[0033]為了實現(xiàn)一種對于以滿意的方式來移動活塞5而言足夠強大的磁場，可以選擇由釹(NdFeB)或類似物制成的永磁體。
[0034]如本領域技術人員所理解的可以組合上述說明的實施例。雖然已經(jīng)參照多個示例性實施例對本發(fā)明進行了說明，但是對于本領域技術人員來說，很多不同的替代方案及改進以及類似實施例會變得清楚。
[0035]因此，應理解的是前述內(nèi)容是多種不同實施例的說明，并且本發(fā)明并不限于這些公開的特定實施例，并且應理解的是在所附權利要求書的范圍內(nèi)旨在包括這些公開的實施例的改進、這些公開的實施例的特征的組合、以及其他實施例。
[0036]這里使用的術語目的僅僅在于說明特定的實施例，并且并不旨在對本發(fā)明進行現(xiàn)在。
[0037]除非另有限定，否則在此使用的所有術語，包括技術術語和科學術語，都與本發(fā)明所屬領域的普通技術人員所通常理解的含意相同。應進一步理解的是，諸如普通用途的詞典中定義的那些術語應解釋為具有一種與它們在相關技術情境中的含義相一致的含意，并且不應被解釋為理想化的或過度形式化的術語，除非在這里有特別限定。在此通過參照多個剖面視圖對本發(fā)明的示例性實施例進行了說明，這些剖面視圖是本發(fā)明的理想化實施例和中間結構的示意圖。因而，可以預見的是由于例如制造技術和/或公差所造成的與這些示圖形狀的變化。因此，本發(fā)明的實施例不應該被看做受限于在此所展示區(qū)域的特定形狀，而是應該包括例如由制造產(chǎn)生的形狀上的多種差異。
【權利要求】
1.一種用于分配液體的往復式泵組件(1)，該泵組件包括:一個提供了內(nèi)部隔艙的泵殼體(2),該泵殼體配備有一個入口(3)和一個出口(4), 一種有待分配的液體是通過該入口來提供的并且該出口用于分配這種液體；一個活塞(5)，該活塞被安排成在該泵殼體的內(nèi)部隔艙內(nèi)進行一種線性移動，該活塞包括包括鐵磁材料；一個磁性致動器，該磁性致動器用于產(chǎn)生作用在該活塞上的一個磁場，其特征在于，該磁性致動器包括一個永磁體(6)，該永磁體被安排成基本上平行于該活塞(5)的線性移動而被線性地移動，由此產(chǎn)生一個線性移動磁場，從而使得該活塞能夠在線性移動磁場的影響下在該泵殼體內(nèi)在一個休止位置與一個致動位置之間移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的往復式泵組件(I)，其中，該組件進一步包括一個第一偏置構件(7)，該第一偏置構件被安排成將一個力施加在該永磁體(6)上，由此而使得該永磁體從該致動位置撤回至該休止位置。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的往復式泵組件(I)，其中，該組件進一步包括一個第二偏置構件(8)，該第二偏置構件被安排成將一個力施加在該活塞(5)上，由此而使得該活塞從該致動位置撤回至該休止位置。
4.根據(jù)前一項權利要求所述的往復式泵組件(I)，其中，該永磁體(6)和該第二偏置構件被安排成相互作用而由此使得該永磁體在與該活塞的移動相對的線性方向上移動。
5.根據(jù)權利要求4或5所述的往復式泵組件(I)，其中，當該活塞處于該休止位置時，該第二偏置構件(8)施加在該活塞(5)上的力克服了作用在該活塞上的磁性力。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的往復式泵組件(I)，其中，當該永磁體沿一個朝向該活塞的線性方向開始從該休止位置移動時，作用在該活塞上的磁性力克服了該第二偏置構件(8)施加在該活塞(5)上的力。
7.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的往復式泵組件(1)，其中，該組件進一步包括一個單向閥(9)，由此使得液體能夠流入該內(nèi)部隔艙，并且由此阻斷液體而不能流回。
8.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的往復式泵組件(1)，其中，該泵殼體(2)的出口(4)配備有一個噴嘴(10)。
9.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的往復式泵組件(1)，其中，該永磁體(6)的移動是通過使用者手的移動來實現(xiàn)的。
10.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的往復式泵組件(I),其中，該永磁體(6)由釹(NdFeB)制成的。
11.一種包括根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的往復式泵組件的家用器具。
【文檔編號】H02K49/10GK103620217SQ201280030893
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年4月30日 優(yōu)先權日:2011年5月6日
【發(fā)明者】D·L·約翰松 申請人:伊萊克斯家用產(chǎn)品公司