[發(fā)明專(zhuān)利]雙作用流體泵

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110226058.4
• 申請(qǐng)日: 2011-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102374148A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·R·杜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山麓小丘之地有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): F04B3/00
• 分類(lèi)號(hào): F04B3/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 許劍樺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種流體泵。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)的流體泵10在圖1-3中表示。圖1表示了現(xiàn)有技術(shù)的流體泵10，該流體泵10包括螺線管12、彈簧14和在氣缸18內(nèi)的活塞16。吸入閥和輸出閥20、22位于缸18上，該缸18將流體(例如液體和氣體)泵送出泵10。在圖1所示的壓縮沖程中，螺線管12斷電，彈簧14沿箭頭17的方向使活塞16橫移。流體被推出輸出閥22。在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，螺線管12通電，以便克服彈簧14的力，并使得活塞16沿箭頭19的方向退回，如圖2中所示?；钊?6的退回?cái)U(kuò)大了泵送腔室24，并通過(guò)吸入閥20而將流體吸入泵送腔室24內(nèi)。在吸入沖程中，流體并不從輸出閥22流出。在吸入沖程結(jié)束時(shí)，如圖3中所示，彈簧14被壓縮。當(dāng)螺線管12斷電時(shí)，彈簧14被減壓，并開(kāi)始將流體泵送出輸出閥22的壓縮沖程，如圖1中所示。循環(huán)重復(fù)進(jìn)行，以便將流體泵送出流體泵。

螺線管12進(jìn)行通電以便實(shí)現(xiàn)吸入沖程，進(jìn)行斷電以便使得彈簧能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮沖程。這樣的循環(huán)重復(fù)進(jìn)行，以便將流體吸入泵送腔室24內(nèi)和將流體泵送出流體泵10。對(duì)于活塞16的一半行程(即吸入沖程)，流體并不被泵送出流體泵10。流體只在壓縮沖程中被泵送出流體泵10。因此，流體泵10的流體流量需求必須被設(shè)計(jì)至壓縮沖程中。如果希望更大流體流量，則活塞16的沖程必須增加，或者活塞16的面積必須擴(kuò)大，以便增加活塞16在壓縮沖程中的線性容積排量。不幸的是，這些調(diào)節(jié)在輸出閥22處產(chǎn)生較大的流體壓力峰值，因?yàn)榱黧w只在壓縮沖程中流出流體泵。也可選擇，為了增加流體流速，可以增加活塞的每分鐘循環(huán)數(shù)。不幸的是，這種調(diào)節(jié)增加了不希望的振動(dòng)和噪音。

因此，本領(lǐng)域需要一種改進(jìn)的流體泵。

發(fā)明內(nèi)容

這里所示和所述的改進(jìn)流體泵解決了上面所述、后面所述和本領(lǐng)域已知的這些要求。

流體泵具有第一活塞和第二活塞，該第一活塞和第二活塞牢固地附接在共同軸上。第一活塞和第二活塞為不同尺寸，使得它的線性容積排量不同。在這里所示的實(shí)例中，第一活塞小于第二活塞，使得對(duì)于第一活塞的每個(gè)增加的線性排量，都排出比第二活塞的容積排量更小的容積。在流體泵的操作過(guò)程中，次級(jí)腔室在吸入沖程中減小，從而將流體泵送出流體泵的出口。在壓縮沖程中，次級(jí)腔室的容積增加。不過(guò)，流體被泵送出出口。這通過(guò)在第二活塞中結(jié)合單向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。在壓縮沖程中，單向閥打開(kāi)，以便在次級(jí)腔室和泵送腔室之間提供流體連通。盡管次級(jí)腔室的容積在壓縮沖程中增加，但是次級(jí)腔室和泵送腔室的累積容積減小，以便將流體泵送出該泵。次級(jí)腔室和泵送腔室的容積被累加，因?yàn)閱蜗蜷y打開(kāi)，并提供在它們之間的流體連通。因此，在壓縮沖程中，流體被泵送出該泵。泵在壓縮沖程和吸入沖程中都泵送流體。因?yàn)榱黧w在壓縮沖程和吸入沖程中都被泵送出該泵，因此在泵的輸出中的流體流速可以擴(kuò)展至較長(zhǎng)的時(shí)間階段，這與只在壓縮沖程中排出流體的現(xiàn)有技術(shù)泵相比在輸出閥處提供了較低的最大壓力峰值。

而且，流體壓力可以有助于壓縮沖程和吸入沖程。特別是，流體泵的出口可以總是被增壓。這使得次級(jí)腔室中處于正壓力。當(dāng)布置在第二活塞上的單向閥處于關(guān)閉位置時(shí)，流體壓力在第二活塞和第一活塞上施加力。不過(guò)，因?yàn)榈诙钊笥诘谝换钊?即更大表面面積)，由于流體壓力而引起的凈偏壓力提供了用于開(kāi)始?jí)嚎s沖程的流體壓力偏壓力。當(dāng)壓縮沖程進(jìn)行時(shí)，在泵送腔室內(nèi)的壓力增加，這最終打開(kāi)第二活塞上的單向閥。這時(shí)，流體壓力并不在第二活塞上產(chǎn)生力。不過(guò)，當(dāng)單向閥打開(kāi)時(shí)，第一活塞充分地布置在螺線管內(nèi)，因此，螺線管的動(dòng)力能夠在沒(méi)有流體壓力偏壓力的情況下驅(qū)動(dòng)壓縮沖程的其余部分。在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，泵送腔室被稍微增壓，這幫助開(kāi)始吸入沖程。另外，在流體泵的出口處的壓力可以幫助壓縮沖程。特別是，在流體泵的出口處的壓力作用在第二活塞上，因?yàn)檫@時(shí)單向閥關(guān)閉。流體壓力在第二活塞上產(chǎn)生流體壓力偏壓力。彈簧必須克服作用在第二活塞上的流體壓力偏壓力。幸運(yùn)的是，在流體泵的出口處的壓力還被施加在第一活塞上，并在第一活塞上產(chǎn)生沿相反方向的流體壓力偏壓力。在第一活塞上的該流體壓力偏壓力抵抗在第二活塞上的流體壓力偏壓力，因此可以使用較弱的彈簧。彈簧由施加在第一活塞上的流體壓力來(lái)幫助克服在第二活塞上的流體壓力偏壓力。較小的彈簧還允許使用較弱的螺線管來(lái)驅(qū)動(dòng)吸入沖程。在泵出口處的流體壓力用于幫助壓縮沖程和吸入沖程，以便減小螺線管和彈簧的尺寸要求。可以使用較弱的彈簧和螺線管，這降低了流體泵的操作溫度，并降低了流體泵的噪音和振動(dòng)。