CN201218182Y

CN201218182Y - 微型无阀泵

Info

Publication number: CN201218182Y
Application number: CNU2008201256123U
Authority: CN
Inventors: 林俊宏; 康仁豪
Original assignee: Cooler Master Co Ltd
Current assignee: Kaichuang Research Co Ltd
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2018-07-16

Abstract

本实用新型是一种微型无阀泵，是包括一壳体以及一致动元件，所述的壳体一侧设有进水管道以及出水管道，所述的壳体内部设有下泵腔、上泵腔、以及储水室，用来容置工作流体。所述的致动元件具有一固定端以及一相反于所述的固定端的摆动端，且所述的致动元件顶、底面分别贴附一薄膜，所述的两薄膜是与所述的致动元件同步连动；凭借所述的致动元件的摆动端所产生的单边弧形摆动，可同步带动所述的两薄膜上下摆动，使所述的上泵腔与下泵腔内部的容积产生变化，令工作流体自所述的进水管道流入并自所述的出水管道流出。

Description

微型无阀泵

技术领域

本实用新型涉及一种无阀泵，特别是指一种可供应工作流体的微型无阀泵。

背景技术

现有的微型泵如图1所示，具有一中空的腔体10a，其内部是供容置工作流体，所述的腔体10a的底面设有一进水管道11a以及一出水管道12a，同时在进水管道11a以及出水管道12a的内部管口上分别设置一止逆阀20a，在所述的腔体10a的顶面则设有一薄膜30a，所述的薄膜30a上方平贴一致动元件40a，此致动元件40a是压电片；如此，所述的致动元件40a通电后，带动所述的薄膜30a在其中段处产生上、下摆动作用(如图1中的箭头所示)，也因两止逆阀20a位于进水管道11a以及出水管道12a的特殊设计，当致动元件40a上摆时，所述的腔体10a内部的压力小于外部压力，两止逆阀20a都会朝上移动，则止逆阀20a会使进水管道11a与腔体10a的通道开通，令流入进水管道11a内的工作流体得以进到腔体10a内部，而止逆阀20a则将出水管道12a与腔体10a的通道挡住，流出所述的出水管道12a的工作流体不会再回流至腔体10a内。

而当致动元件40a下压时，带动所述的薄膜30a压缩所述的腔体10a的空间以产生压力，两止逆阀20a都会朝下移动，则止逆阀20a会将出水管道12a与腔体10a的通道开通，进而使在腔体10a内部被压迫的工作流体自出水管道12a流出，止逆阀20a则将进水管道11a与腔体10a的通道挡住，腔体10a内的水不会流出进水管道11a，借着薄膜30a连续的上、下摆动作用，使得工作流体可循序渐进地自所述的进水管道11a进入腔体10a，再流出所述的出水管道12a，而成为推动工作流体流动的源头。

然而，现有的微型泵具有下列的问题：

1、致动元件40a是以其中段位置作为摆动区域，因此造成所述的致动元件40a的摆动幅度过小，使得每次摆动时，进出所述的腔体10a的流量较低。

2、当致动元件40a上摆时，所述的腔体10a内部容积增加，使上述微型泵处在吸入工作流体的状态；反之，当致动元件40a下压时，所述的腔体10a内部容积减少，而微型泵处在排出工作流体的状态。因此，工作流体的输出只存在于致动元件40a下压时，意即微型泵不能同时进行工作流体的吸入与排出，而只有一半的时间在输出工作流体，导致输出的流量较为不稳定。

3、在腔体10a中必须另外组装多个止逆阀20a，以阻挡工作流体回流，所需构件数量较多，制造的工时以及成本也较高。

于是，本实用新型设计人有感上述问题的可改善，乃潜心研究并配合学理的运用，而提出一种设计合理且有效改善上述问题的本实用新型。

发明内容

本实用新型的主要目的在于：提供一种微型无阀泵，是利用单边弧形摆动的致动元件作动，以上、下大幅度摆动的作动方式压迫工作流体，而可产生较大的流量，且不论致动元件上摆或是下摆都可同时进行工作流体的吸入与排出，提供稳定的流量。

为了达成上述的目的，本实用新型是提供一种微型无阀泵，包括：

一壳体，其一侧设有一进水管道以及一出水管道，所述的壳体内部设有一与所述的进水管道以及出水管道连通的储水室，所述的壳体包含相对设置的一下盖以及一上盖，所述的下盖设有一下泵腔、一下渐缩通道、以及一下渐扩通道，所述的储水室是经由所述的下渐缩通道以及下渐扩通道而与所述的下泵腔相连通，而所述的上盖设有一上泵腔、一上渐缩通道、以及一上渐扩通道，所述的储水室是经由所述的上渐缩通道以及上渐扩通道而与所述的上泵腔相连通；以及

一致动元件，其顶面与底面分别贴附一薄膜，所述的两薄膜是与所述的致动元件同步连动，所述的致动元件与所述的两薄膜设置在所述的下盖以及上盖之间，以分隔所述的下泵腔以及上泵腔，且所述的致动元件具有一固定端以及一相反于所述的固定端的摆动端；凭借所述的致动元件的摆动端所产生的单边弧形摆动而同步带动所述的两薄膜上下摆动。

本实用新型另提供一种微型无阀泵，包括：

一壳体，其两侧分别设有一进水管道以及一出水管道，所述的壳体内部设有一与所述的进水管道连通的后储水室以及一与所述的出水管道连通的前储水室，所述的壳体包含相对设置的一下盖以及一上盖，所述的下盖设有一下泵腔、一下渐缩通道、以及一下渐扩通道，所述的前储水室是经由所述的下渐缩通道而与所述的下泵腔相连通，所述的后储水室是经由所述的下渐扩通道而与所述的下泵腔相连通，而所述的上盖设有一上泵腔、一上渐缩通道、以及一上渐扩通道，所述的前储水室是经由所述的上渐缩通道而与所述的上泵腔相连通，所述的后储水室是经由所述的上渐扩通道而与所述的上泵腔相连通；以及

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型微型无阀泵是一种双膜双腔的结构，能有效解决工作流体流量不稳定的情形。况且，进水管道、出水管道设置在壳体的同一侧，可节省所占用的空间。再者，本实用新型的致动元件摆动幅度较大，具有较强的推动力，可提高工作流体的流量。同时，本实用新型使用的构件数量较少，可降低制造成本。

附图说明

图1是现有微型泵的剖视示意图；

图2是本实用新型微型无阀泵的第一实施例的立体分解图；

图3是本实用新型微型无阀泵的第一实施例的立体组合图；

图4是图3的4-4剖视示意图，此时两薄膜是呈上摆状态；

图5是图3的5-5剖视示意图，此时两薄膜是呈上摆状态；

图6是图3的6-6剖视示意图，此时两薄膜是呈上摆状态；

图7是图3的4-4剖视示意图，此时两薄膜是呈下摆状态；

图8是图3的5-5剖视示意图，此时两薄膜是呈下摆状态；

图9是图3的6-6剖视示意图，此时两薄膜是呈下摆状态；

图10是本实用新型微型无阀泵的第二实施例的立体分解图；

图11是本实用新型微型无阀泵的第三实施例的立体分解图；

图12是本实用新型微型无阀泵的第三实施例的立体组合图；

图13是图12的13-13剖视示意图，此时两薄膜是呈上摆状态；

图14是图12的13-13剖视示意图，此时两薄膜是呈下摆状态。

附图标记说明：10a-腔体；11a-进水管道；12a-出水管道；20a-止逆阀；30a-薄膜；40a-致动元件；1-壳体；11-下盖；111-下泵腔；112-下储水区；1121-储水部；1122-储水部；113-下渐扩通道；114-下渐缩通道；115-挡块；116-下后储水区；117-下前储水区；12-上盖；121-上泵腔；122-上储水区；1221-储水部；1222-储水部；123-上渐扩通道；124-上渐缩通道；125-挡块；126-上后储水区；127-上前储水区；13-进水管道；14-出水管道；15-储水室；16-后储水室；17-前储水室；2-第一薄膜；3-第二薄膜；4-致动元件；41-固定端；42-摆动端；5-电极导线。

具体实施方式

请参阅图2所示，为本实用新型微型无阀泵的第一实施例，包括：一壳体1、一第一薄膜2、一第二薄膜3、以及一致动元件4，其中所述的壳体1包含一下盖11、以及一上盖12。其中所述的下盖11设有一下泵腔111、一下储水区112、一下渐扩通道113、以及一下渐缩通道114。所述的下储水区112是经由所述的下渐扩通道113以及下渐缩通道114而与所述的下泵腔111相连通。

所述的上盖12设有一上泵腔121、一上储水区122、一上渐扩通道123、以及一上渐缩通道124。其中所述的上储水区122是经由所述的上渐缩通道124以及上渐扩通道123而与所述的上泵腔121相连通，且所述的上渐扩通道123的形状是与所述的下盖的下渐扩通道113相同，所述的上渐缩通道124的形状也与所述的下渐缩通道114相同。

所述的第一薄膜2与第二薄膜3是由具高张力的材质所制成，两者大小相同，且所述的第一薄膜2可完全覆盖住所述的下盖11的下泵腔111、下渐扩通道113、以及下渐缩通道114等部位；而所述的第二薄膜3可完全覆盖住所述的上盖12的上泵腔121、上渐扩通道123、以及上渐缩通道124等部位。

所述的致动元件4在本实施例中为一压电片，致动元件4具有一固定端41以及一相反于所述的固定端41的摆动端42，且固定端41是电连接有多数电极导线5，以供应致动元件4所需的电力。

本实用新型组装时，请参阅图3以及图4所示，其中图4中省略了电极导线5的部分，所述的壳体1一侧同时设有一进水管道13以及一出水管道14，本实施例中，所述的进水管道13、出水管道14是同时与上盖12以及下盖11一侧连结，但未有限定，也可只与上盖12连结，或是只与下盖11连结都可。所述的上盖12是相对地设在所述的下盖11上方，所述的下盖11的下储水区112是与所述的上盖12的上储水区122共同界定出一储水室15，所述的储水室15与所述的进水管道13以及出水管道14相连通。请配合参阅图5以及图6所示，所述的储水室15并经由所述的下渐缩通道114以及下渐扩通道113而与所述的下泵腔111相连通。另外，储水室15又经由所述的上渐缩通道124以及上渐扩通道123而与所述的上泵腔121相连通。

所述的第一薄膜2、第二薄膜3是分别贴附在所述的致动元件4的底面、顶面，使得所述的两薄膜2、3可与所述的致动元件4同步产生摆动，所述的两薄膜2、3以及致动元件4是设置在所述的上盖12与下盖11之间，且使得所述的第一薄膜2贴靠在下盖11顶面，而第二薄膜3贴靠在上盖12底面，以分隔所述的下泵腔111以及上泵腔121。所述的致动元件4的摆动端42是位于所述的壳体1内部靠近所述的进水管道13与出水管道14的一侧；凭借上述的组成以形成本实用新型的微型无阀泵。

本实用新型使用时，所述的下泵腔111、上泵腔121、以及储水室15是用来容置工作流体。在将所述的致动元件4通电后，凭借所述的致动元件4的摆动端42所产生的单边弧形摆动而同步带动所述的两薄膜2、3大幅上下摆动，使所述的上泵腔121与下泵腔111内部的容积产生变化，以使所述的工作流体自所述的进水管道13流入并自所述的出水管道14流出。另，由于致动元件4是以单边摆动，其摆动幅度较大，可产生较强的推动力，以提高工作流体的流量。此外，致动元件4的摆动频率可依不同需求作不同的调整。

请再参阅图4至图6所示，进一步说明，当所述的致动元件4的摆动端42向上摆动时，下泵腔111的容积变大而上泵腔121的容积相对变小，使得下泵腔111内部的压力小于外部的压力，而上泵腔121内部的压力大于外部的压力。

因此，请参阅图5所示，工作流体会从储水室15经由下渐扩通道113以及下渐缩通道114流进下泵腔111，但由于下渐扩通道113以及下渐缩通道114构造上的特性，由下渐扩通道113流进下泵腔111的流量(如图中的长箭头所示)会大于由下渐缩通道114流进下泵腔111的流量(如图中的短箭头所示)。

同时，请参阅图6所示，工作流体也会由上泵腔121流经上渐扩通道123以及上渐缩通道124至储水室15，但由于上渐扩通道123以及上渐缩通道124构造上的特性，由上渐缩通道124流进储水室15的流量(如图中的长箭头所示)会大于由上渐扩通道123流进储水室15的流量(如图中的短箭头所示)。

由于从储水室15流经下渐扩通道113至下泵腔111的流量会大于由上泵腔121流经上渐扩通道123至储水室15的流量，因此，进水管道13的净流量方向为流进下泵腔111。另，由于从上泵腔121流经上渐缩通道124至储水室15的流量会大于由储水室15流经下渐缩通道114至下泵腔111的流量，因此，出水管道14的净流量方向为流出上泵腔121。综上所述，当所述的致动元件4的摆动端42向上摆动时，所述的微型无阀泵是同时进行工作流体的吸入与排出。

请参阅图7所示，由于上泵腔121与下泵腔111为对应的设置，容积的变化是互补的，同理可知，当所述的致动元件4的摆动端42向下摆动时，上泵腔121的容积变大而下泵腔111的容积相对变小，使得上泵腔121内部的压力小于外部的压力，而下泵腔111内部的压力大于外部的压力。

因此，请参阅图8所示，工作流体会由下泵腔111流经下渐扩通道113以及下渐缩通道114至储水室15，但由于下渐扩通道113以及下渐缩通道114构造上的特性，由下渐缩通道114流进储水室15的流量(如图中的长箭头所示)会大于由下渐扩通道113流进储水室15的流量(如图中的短箭头所示)。

同时，请参阅图9所示，工作流体也会由上渐扩通道123以及上渐缩通道124流进上泵腔121，但由于上渐扩通道123以及上渐缩通道124构造上的特性，由上渐扩通道123流进上泵腔121的流量(如图中的长箭头所示)会大于由上渐缩通道124流进上泵腔121的流量(如图中的短箭头所示)。

由于从储水室15流经上渐扩通道123至上泵腔121的流量会大于由下泵腔111流经下渐扩通道113至储水室15的流量，因此，进水管道13的净流量方向为流进上泵腔121。另，由下泵腔111流经下渐缩通道114至储水室15的流量会大于由储水室15流经上渐缩通道124至上泵腔121的流量，因此，出水管道14的净流量方向为流出下泵腔111。所以由上述可知，当所述的致动元件4的摆动端42向下摆动时，工作流体也会经由进水管道13流入壳体1，且由出水管道14流出。

因此，不论在致动元件4上摆或下摆时，本实用新型都可进行工作流体的吸入与排出，从而得以提供稳定且连续的流量，且提高了可靠性。再者，进水管道13、出水管道14都设置在壳体1的同一侧，因此在使用于水冷循环系统时，可较不占空间。

请参阅图10所示，为本实用新型的第二实施例，与第一实施例的差异处在于：

所述的下盖11在所述的下储水区112内设有一挡块115，使得所述的下储水区112被区隔出两储水部1121、1122，以分别与进水管道13、出水管道14相对应，而所述的上盖12也在所述的上储水区122内设有一对应抵接在所述的挡块115上方的挡块125，以区隔出与进水管道13、出水管道14相对应的两储水部1221、1222。如此，可将储水室15区隔为两部分，避免进、出所述的上泵腔121与下泵腔111的工作流体产生回流。

请参阅图11以及图12所示，为本实用新型的第三实施例，与第一实施例的差异处在于：

进水管道13与出水管道14是分别设置在所述的壳体1两侧，所述的下盖11设有一与出水管道14连通的下前储水区117以及一与所述的进水管道13连通的下后储水区116。所述的下前储水区117是经由所述的下渐缩通道114而与所述的下泵腔111相连通，而所述的下后储水区116是经由所述的下渐扩通道113而与所述的下泵腔111相连通。

再者，上盖12设有一与所述的出水管道14连通的上前储水区127以及一与所述的进水管道13连通的上后储水区126，所述的上前储水区127是经由所述的上渐缩通道124而与所述的上泵腔121相连通，所述的上后储水区126是经由所述的上渐扩通道123而与所述的上泵腔121相连通。

请参阅图13所示，图中省略了电极导线5的部分。组装时，所述的上盖12是相对地设在所述的下盖11上方，所述的下盖11的下后储水区116与所述的上盖12的上后储水区126共同界定出一所述的进水管道13相连通的后储水室16。而所述的下盖11的下前储水区117是与所述的上盖12的上前储水区127共同界定出一与所述的出水管道14相连通的前储水室17。所述的前储水室17是经由下渐缩通道114、上渐缩通道124而分别与下泵腔111、上泵腔121相连通，另外，所述的后储水室16是经由下渐扩通道113、上渐扩通道123而分别与所述的下泵腔111、上泵腔121相连通。

其中，所述的下泵腔111、上泵腔121、后储水室16、以及前储水室17是用来容置工作流体。所述的上渐扩通道123与下渐扩通道113的形状相同，且所述的上渐缩通道124也与下渐缩通道114的形状相同。所述的致动元件4的摆动端42是位于壳体1内部靠近进水管道13的一侧，而所述的固定端41位于靠近所述的出水管道14的一侧。

请再参阅图13所示，当所述的致动元件4的摆动端42向上摆动时，下泵腔111的容积变大而上泵腔121的容积相对变小，使得下泵腔111内部的压力小于外部的压力，而上泵腔121内部的压力大于外部的压力。

因此，工作流体会由后储水室16流经下渐扩通道113至下泵腔111，另外，工作流体也会由前储水室17流经下渐缩通道114至下泵腔111，但由于下渐扩通道113以及下渐缩通道114构造上的特性，由下渐扩通道113流进下泵腔111的流量(如图13右下方的长箭头所示)会大于由下渐缩通道114流进下泵腔111的流量(如图13左下方的短箭头所示)。

同时，工作流体也会由上泵腔121流经上渐缩通道124至前储水室17，另外，工作流体也会由上泵腔121流经上渐扩通道123至后储水室16，但由于上渐扩通道123与上渐缩通道124的特性，使得由上渐缩通道124流进前储水室16的流量(如图13中左上方的长箭头所示)会大于由上渐扩通道123流进后储水室16的流量(如图13中右上方的短箭头所示)。

由于从后储水室16流经下渐扩通道113至下泵腔111的流量会大于由上渐扩通道123流出上泵腔121的流量，因此，进水管道13的净流量方向为流进壳体1。另，由上泵腔121流经上渐缩通道124至前储水室17的流量会大于由下渐缩通道114流进下泵腔111的流量，因此，出水管道14的净流量方向为流出壳体1。如上所述，在致动元件4上摆时，工作流体是经由进水管道13流入壳体1而由出水管道14流出，使得本实用新型同时进行工作流体的吸入与排出。

同理，当所述的致动元件4下摆时，请参阅图14所示，上泵腔121的容积变大而下泵腔111的容积相对变小，使得上泵腔121内部的压力小于外部的压力，而下泵腔111内部的压力大于外部的压力。

因此，工作流体会由后储水室16流经上渐扩通道123至上泵腔121，另外，工作流体也会由前储水室17流经上渐缩通道124至上泵腔121，但由于上渐扩通道123与上渐缩通道124的特性，使得由上渐扩通道123流进上泵腔121的流量(如图14中右上方的长箭头所示)会大于由上渐缩通道124流进上泵腔121的流量(如图14中左上方的短箭头所示)。

同时，工作流体会由下泵腔111流经下渐缩通道114至前储水室17，另外，工作流体也会由下泵腔111流经下渐扩通道113至后储水室16，但由于下渐扩通道113以及下渐缩通道114构造上的特性，由下渐缩通道114流进前储水室17的流量(如图14左下方的长箭头所示)会大于由下渐扩通道113流进后储水室16的流量(如图14右下方的短箭头所示)。

由于从后储水室16流经上渐扩通道123至上泵腔121的流量会大于由下泵腔111流经下渐扩通道113至后储水室16的流量，因此，进水管道13的净流量方向为流进壳体1。另，由下泵腔111流经下渐缩通道114至前储水室17的流量会大于由前储水室17流经上渐缩通道124至上泵腔121的流量，因此，出水管道14的净流量方向为流出壳体1。所以由上述可知，当所述的致动元件4下摆时，工作流体也会经由进水管道13流入壳体1，且由出水管道14流出。

因此，通过本实用新型微型无阀泵，具有如下述的特点以及功能：

1、本实用新型的进水管道、出水管道设置在壳体的同一侧，可节省所占用的空间，当本实用新型使用于水冷循环系统时，可缩减整体系统的体积。

2、本实用新型的致动元件为单向弧形摆动，因此摆动幅度较大，具有较强的推动力，可提高工作流体的流量，并提升微型泵的工作效能。

3、本实用新型微型无阀泵是利用致动元件连动两薄膜在下泵腔与上泵腔内进行摆动，并搭配所述的渐扩通道与渐缩通道，使得在致动元件上摆以及下摆时，都可同时将工作流体吸入与排出所述的壳体，如此提供稳定的流量，并提高可靠性。

4、本实用新型的壳体内部毋需设置如现有技术的止回阀，可减少构件数量，并降低制造的成本以及工时。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1、一种微型无阀泵，其特征在于，包括：

2、根据权利要求1所述的微型无阀泵，其特征在于：所述的下渐缩通道与上渐缩通道的形状相同，所述的下渐扩通道与上渐扩通道的形状相同。

3、根据权利要求1所述的微型无阀泵，其特征在于：所述的致动元件的摆动端是位于所述的壳体内部靠近所述的进水管道以及出水管道的一侧。

4、根据权利要求1所述的微型无阀泵，其特征在于：所述的致动元件的固定端电连接有多数电极导线。

5、根据权利要求1所述的微型无阀泵，其特征在于：所述的致动元件为一压电片。

6、根据权利要求1所述的微型无阀泵，其特征在于：所述的下盖设有一下储水区，所述的上盖设有一上储水区，所述的下储水区与上储水区是共同界定出所述的储水室，所述的上、下盖分别在所述的上、下储水区内设有相互抵接的挡块，以区隔所述的储水室为两部分。

7、一种微型无阀泵，其特征在于，包括：

8、根据权利要求7所述的微型无阀泵，其特征在于：所述的下渐缩通道与上渐缩通道的形状相同，所述的下渐扩通道与上渐扩通道的形状相同。

9、根据权利要求7所述的微型无阀泵，其特征在于：所述的下盖设有一下前储水区以及一下后储水区，所述的上盖设有一上前储水区以及一上后储水区，所述的下前储水区与上前储水区是共同界定出所述的前储水室，所述的下后储水区与上后储水区是共同界定出所述的后储水室。

10、根据权利要求7所述的微型无阀泵，其特征在于：所述的致动元件的摆动端是位于所述的壳体内部靠近所述的进水管道的一侧，而所述的固定端是位于所述的壳体内部靠近所述的出水管道的一侧。

11、根据权利要求7所述的微型无阀泵，其特征在于：所述的致动元件的固定端电连接有多数电极导线。

12、根据权利要求7所述的微型无阀泵，其特征在于：所述的致动元件为一压电片。