本发明涉及微型水泵领域，具体地说，是涉及一种在低电压下工作的高压微型水泵，具有该高压微型水泵的咖啡机以及该咖啡机的工作方法。
背景技术：
现有的微型水泵是由电机提供圆周运动，再通过机械装置使水泵内部的隔膜做往复式运动，从而压缩、拉伸泵腔内的空气，在单向阀片作用下，在排水口处形成正压，在抽水口处形成真空，从而与外界大气压间产生压力差。在压力差的作用下，将水压入进水口，再从排水口排出。这种微型水泵已在小家电、医疗器械等场合得到较好的应用。
但是，现有的微型水泵是由220v电压或高电压直流电驱动，需要大的线圈或电机驱动,这种微型水泵的体积较大,不适合采用低压电源驱动，也不适合在咖啡机等小空间内安装使用。
技术实现要素：
本发明的主要目的是提供一种结构简单、压力高、体积小并且能够采用低电压驱动的高压微型水泵。
本发明的另一目的是提供一种具有上述高压微型水泵的咖啡机，该高压微型水泵的结构简单、压力高、体积小并且能够采用低电压驱动。
本发明的再一目的是提供一种上述咖啡机的工作方法。
为实现上述主要目的，本发明提供一种高压微型水泵，泵主体、泵壳体、电机、减速机构和连杆；电机包括电机主体和驱动轴，泵主体和电机主体分别安装在泵壳体相邻的第一外壁和第二外壁上，驱动轴伸入泵壳体内并向减速机构提供驱动力，电机由电压小于36v的电源驱动；减速机构和连杆均位于泵壳体内，减速机构包括副传动齿轮，副传动齿轮的转动速度小于驱动轴的转动速度，副传动齿轮轴向的一端壁上设置有偏心轴，连杆的第一端连接在偏心轴上，连杆的第二端安装有膜片，连杆的第二端连接在膜片的中心位置，连杆可在泵壳体内做往复移动，连杆驱动膜片变形，泵主体产生正压或负压。
由上述方案可见，电机经过减速机构减速后，提高了驱动力，因此电机只需较小的电压驱动便可获得较大驱动力，从而使高压微型水泵获得较大的压力，增加了使用的安全性。另外，该电机的体积小，能够安装在咖啡机等内部具有小空间的电器内。
为实现上述另一目的，本发明提供一种咖啡机，包括咖啡机壳体、咖啡冲泡单元和高压微型水泵，咖啡冲泡单元和高压微型水泵均位于咖啡机壳体内部，高压微型水泵用于向咖啡冲泡单元内注水，高压微型水泵包括泵主体、泵壳体、电机、减速机构和连杆；电机包括电机主体和驱动轴，泵主体和电机主体分别安装在泵壳体相邻的第一外壁和第二外壁上，驱动轴伸入泵壳体内并向减速机构提供驱动力，电机由电压小于36v的电源驱动；减速机构位于泵壳体内，减速机构包括副传动齿轮，副传动齿轮的转动速度小于驱动轴的转动速度，副传动齿轮轴向的一端壁上设置有偏心轴，连杆的第一端连接在偏心轴上，连杆的第二端安装有膜片，连杆的第二端连接在膜片的中心位置，连杆可在泵壳体内做往复移动，连杆驱动膜片变形，泵主体产生正压或负压。
由上述方案可见，电机经过减速机构减速后，提高了驱动力，因此电机只需较小的电压驱动便可获得较大驱动力，从而使高压微型水泵获得较大的压力，增加了使用的安全性。另外，该电机的体积小，能够安装在咖啡机内部的小空间内。
一个优选的方案是，减速机构还包括主传动齿轮，副传动齿轮的直径大于主传动齿轮的直径，主传动齿轮固定安装在驱动轴上，副传动齿轮与主传动齿轮啮合。
一个优选的方案是，减速机构还包括蜗杆，副传动齿轮为蜗轮，蜗杆一轴向端固定安装在驱动轴上，蜗杆的齿部与蜗轮啮合。
一个优选的方案是，泵主体包括阀座，阀座安装在泵壳体的第一外壁上，膜片位于阀座与泵壳体之间，阀座上靠近膜片的边缘的位置处设置有防滑凸起，防滑凸起与膜片抵接。
由此可见，防滑凸起的设置增大了阀座的内壁与膜片之间的摩擦力，防止膜片从膜片安装槽内脱落。
进一步的方案是，泵主体还包括盖体，阀座位于盖体和泵壳体之间，阀座内设置有进水通道和出水通道，盖体上设置有进水管和出水管，进水管与进水通道连通，出水管与出水通道连通，阀座与膜片之间形成有压力室，进水通道和出水通道均与压力室连通，阀座与盖体之间安装有进水止回阀片和出水止回阀片，进水止回阀片位于出水管的入口与出水通道的出口之间，出水止回阀片位于进水管的出口与进水通道的入口之间。
由此可见，进水止回阀片和出水止回阀片均与盖体和阀体形成单向阀，便于高压微型水泵实现其功能。
更进一步的方案是，进水止回阀片和出水止回阀片设置于基片上，基片上开设有两个止回阀片安装孔，进水止回阀片和出水止回阀片分别位于两个止回阀片安装孔内，进水止回阀片通过第一筋条连接在基片上，第一筋条包括相互垂直的两个第一折弯部，两个第一折弯部分别连接在进水止回阀片和基片上；出水止回阀片通过第二筋条连接在基片上，第二筋条包括相互垂直的两个第二折弯部，两个第二折弯部分别连接在出水止回阀片和基片上。
由此可见，由于进水止回阀片通过第一筋条与基片连接，并且第一筋条由两个相互垂直的第一折弯部构成，因而进水止回阀片更易于在垂直于基片的方向上移动，从而保证进水时进水止回阀片完全堵塞出水通道；第二筋条的设置使出水止回阀片更易于在垂直于基片的方向上移动，从而保证出水时出水止回阀片完全堵塞进水通道。进水止回阀片和出水止回阀片设置成一体式结构，便于安装，也能使进水止回阀片和出水止回阀片以自然状态工作。
一个优选的方案是，阀座上设有第一凹部和第二凹部，进水通道的入口位于第一凹部内，第一凹部内靠近进水通道的入口处设置有第一支撑柱；第二凹部内设置有第一凸柱，出水通道的出口位于第一凸柱端部；盖体上与第一凹部相对应的位置处设有第三凹部，第三凹部内设置有第二凸柱，进水管的出口位于第二凸柱端部；盖体上与第二凹部相对应的位置处设有第四凹部，出水管的入口位于第四凹部内，第四凹部内靠近出水管的入口处设置有第二支撑柱；进水止回阀片位于第一凸柱和第二支撑柱之间，进水止回阀片能够覆盖出水通道的出口；出水止回阀片位于第二凸柱和第一支撑柱之间，出水止回阀片能够覆盖进水管的出口。
由此可见，当膜片向远离压力室一侧变形，压力室产生负压时，出水止回阀片和进水止回阀片分别向第一凹部和第二凹部移动，直到进水止回阀片堵塞出水通道的出口，同时出水止回阀片与第一支撑柱抵接，水从出水止回阀片与第一凹部之间的间隙流入进水通道后进入压力室并存储在压力室中；当膜片向靠近压力室一侧变形，压力室产生正压时，出水止回阀片和进水止回阀片分别向第三凹部和第四凹部移动，直到出水止回阀片堵塞进水管的出口，同时进水止回阀片与第二支撑柱抵接，压力室中的水从进水止回阀片与第四凹部之间的间隙流入出水管的入口，进而从出水管排出，使得高压微型水泵实现其功能。
一个优选的方案是，膜片的中心位置具有柱状的固定部，固定部在垂直于膜片表面的方向上自膜片的表面向外延伸，固定部的外端部与连杆的第二端固定连接，泵壳体上开设有贯穿第一外壁的开口槽，固定部位于开口槽内并可在开口槽内活动。
由此可见，在电机驱动连杆运动的过程中，可防止连杆与泵壳体的第一外壁产生干涉。
为实现上述再一目的，本发明提供一种咖啡机的工作方法，咖啡机为上述咖啡机，咖啡机的工作方法包括如下步骤：
电机驱动减速机构工作；
副传动齿轮以副传动齿轮的中心轴为中心转动，偏心轴以副传动齿轮的中心轴为中心转动；
偏心轴带动连杆做往复运动；
连杆带动膜片向远离压力室一侧变形，压力室产生负压，出水止回阀片向第一凹部移动至与第一支撑柱抵接的位置，进水止回阀处向第二凹部移动至堵塞出水通道的出口的位置；
连杆带动膜片向靠近压力室一侧变形，压力室产生正压，出水止回阀片向第三凹部移动至堵塞进水管的出口的位置，进水止回阀片向第四凹部移动至与第二支撑柱抵接的位置。
附图说明
图1是本发明咖啡机实施例中高压微型水泵的结构示意图。
图2是本发明咖啡机实施例中高压微型水泵的剖视图。
图3是本发明咖啡机实施例中高压微型水泵隐藏泵壳体的顶壁后的俯视图。
图4是本发明咖啡机实施例中盖体、阀座、膜片和连杆第一视角的结构分解图。
图5是本发明咖啡机实施例中盖体、阀座、膜片和连杆第二视角的结构分解图。
图6是本发明咖啡机实施例中阀座的结构示意图。
图7是本发明咖啡机实施例中盖体的结构示意图。
图8是本发明咖啡机实施例中出水止回阀片、进水止回阀片和基片的结构示意图。
图9是本发明咖啡机实施例中高压微型水泵在第一状态下的示意图。
图10是本发明咖啡机实施例中高压微型水泵在第二状态下的示意图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参见图1和图2，本实施例的咖啡机包括咖啡机壳体、咖啡冲泡单元和高压微型水泵，咖啡冲泡单元和高压微型水泵均位于咖啡机壳体内部，高压微型水泵用于向咖啡冲泡单元内注水。高压微型水泵包括泵主体、泵壳体1、电机2、减速机构、连杆5。减速机构包括相啮合的主传动齿轮3、副传动齿轮4。泵主体包括阀座7、进水止回阀片71、出水止回阀片72和盖体8。
电机2包括电机主体21和驱动轴22，泵主体和电机主体21分别安装在泵壳体1的侧壁13和底壁11上并位于泵壳体1的外部，驱动轴22伸入泵壳体1内并向减速机构提供驱动力，电机2由电压小于36v的电源驱动。优选地，电源为电池。电压为4v左右的电池即可驱动高压微型水泵工作，提高了使用安装性的同时提高了高压微型水泵的便携性，便于将其安装在咖啡机的小空间内。可选地，高压微型水泵也可通过usb接口与低压电源连接。优选地，电机2为小马达。
副传动齿轮4与主传动齿轮3相啮合并且副传动齿轮4的直径大于主传动齿轮3的直径，从而使得副传动齿轮的转动速度小于驱动轴的转动速度。主传动齿轮3、副传动齿轮4以及连杆5均位于泵壳体1内，主传动齿轮3固定安装在驱动轴22上，且副传动齿轮4的中心轴42的两端分别可旋转地支撑在泵壳体1的顶壁12和底壁11上。
副传动齿轮4的轴向上远离电机2一侧的端壁上设置有偏心轴41。连杆5的第一端连接在偏心轴41上，连杆5的第二端安装有膜片6，连杆5的第二端连接在膜片6的中心位置，连杆5可在泵壳体1内做往复移动，连杆5驱动膜片6变形使泵主体产生正压或负压。连杆5上开设有让位槽51和偏心轴安装孔，让位槽51沿着连杆的长度方向延伸，电机2驱动轴22的上端部伸入让位槽51内，可防止连杆5在运动过程中与驱动轴22产生干涉。偏心轴41安装于偏心轴安装孔内，偏心轴安装孔与偏心轴41间隙配合。
阀座7安装在泵壳体1的侧壁13上，阀座7与泵壳体1之间形成有膜片安装槽75，膜片6的周向的边缘被压紧在膜片安装槽75内。阀座7上靠近膜片6的边缘的位置处设置有环状的防滑凸起711，防滑凸起711与膜片6抵接。防滑凸起711用于将膜片6的边缘压紧在膜片安装槽75内。
参见图3至图5，阀座7位于盖体8和泵壳体1之间，盖体8上设置有进水管81和出水管82，阀座7内设置有进水通道73和出水通道74，进水管81与进水通道73连通，出水管82与出水通道74连通。阀座7与膜片6之间形成有压力室，进水通道73和出水通道74均与压力室连通。
如图5所示，膜片6的中心位置具有柱状的固定部61，固定部61在垂直于膜片6表面的方向上自膜片6的表面向外延伸，固定部61外端部的内部具有工字槽，连杆5的第二端具有安装部52（图2示），安装部52的形状与固定部61的内部的工字槽的形状相匹配，并且安装部52插入固定部61的内部从而将膜片6与连杆5固定连接。
泵壳体1的侧壁13上开设有圆柱状的开口槽131，开口槽131贯穿侧壁13，开口槽131的直径大于固定部61的外径，固定部61位于开口槽131内并可在开口槽131内活动。
进水止回阀片71和出水止回阀片72安装在阀座7与盖体8之间，进水止回阀片71位于出水管82的入口与出水通道74的出口之间，进水止回阀片71用于进水时堵塞出水通道74，进水时，膜片6向远离压力室一侧变形使压力室产生负压，进水通道73导通，出水通道74截止。出水止回阀片72位于进水管81的出口与进水通道73的入口之间，出水止回阀片72用于出水时堵塞进水通道73，出水时，膜片6向靠近压力室一侧变形使压力室产生正压，出水通道74导通，进水通道73截止。
参见图4和图6，阀座7上设有第一凹部76和第二凹部77，进水通道73的入口位于第一凹部76内，第一凹部76内靠近进水通道73的入口处设置有第一支撑柱761。第二凹部77内设置有第一凸柱771，出水通道74的出口位于第一凸柱771端部。
参见图5和图7，盖体8上与第一凹部76相对应的位置处设有第三凹部83，第三凹部83内设置有第二凸柱831，进水管81的出口位于第二凸柱831端部；盖体8上与第二凹部77相对应的位置处设有第四凹部84，出水管82的入口位于第四凹部84内，第四凹部84内靠近出水管82的入口处设置有第二支撑柱841。进水止回阀片71位于第一凸柱771和第二支撑柱841之间，进水止回阀片71在进水时能够覆盖出水通道74的出口。出水止回阀片72位于第二凸柱831和第一支撑柱761之间，出水止回阀片72在出水时能够覆盖进水管81的出口。
参见图8，进水止回阀片71和出水止回阀片72大体为圆片形，进水止回阀片71和出水止回阀片72设置于基片70上，基片70上开设有两个止回阀片安装孔701，进水止回阀片71和出水止回阀片72分别位于两个止回阀片安装孔701内，进水止回阀片71通过第一筋条连接在基片70上，第一筋条包括相互垂直的折弯部702和折弯部703，折弯部702连接在进水止回阀片71上，折弯部703连接在基片70上。由于进水止回阀片71通过第一筋条与基片70连接，并且第一筋条的折弯部702和折弯部703相互垂直，因而进水止回阀片71更易于在垂直于基片70的a向和b向上移动，从而保证进水时进水止回阀片71完全堵塞出水通道74。
出水止回阀片72通过第二筋条连接在基片70上，第二筋条包括相互垂直的折弯部704和折弯部705，折弯部704连接在出水止回阀片72上，折弯部705连接在基片70上。第二筋条的设置使出水止回阀片72更易于在垂直于基片70的a向和b向上移动，从而保证出水时出水止回阀片72完全堵塞进水通道73。
进水止回阀片71、出水止回阀片72以及基片70一体成型，这样的一体式结构不仅便于安装，也能使进水止回阀片71和出水止回阀片72以自然状态工作。
参见图9和图10并结合图2至图7，下面对本发明的咖啡机的工作过程作如下描述。
电机2通电后驱动主传动齿轮3转动，主传动齿轮3带动与其啮合的副传动齿轮4以副传动齿轮4的中心轴为中心转动，固定在副传动齿轮4上的偏心轴41以副传动齿轮4的中心轴为中心转动，同时带动连杆5做往复运动，连杆5带动膜片6变形使泵主体产生正压或负压。
当膜片6向远离压力室一侧运动变形，压力室产生负压时，出水止回阀片72和进水止回阀片71分别向第一凹部76和第二凹部77移动，直到进水止回阀片1堵塞出水通道74的出口，同时出水止回阀片72与第一支撑柱761抵接，高压微型水泵从进水管81吸水后，水从出水止回阀片72与第一凹部76之间的间隙流入进水通道73后进入压力室并存储在压力室中。
当膜片6向靠近压力室一侧运动变形，压力室产生正压时，出水止回阀片72和进水止回阀片71分别向第三凹部83和第四凹部84移动，直到出水止回阀片72堵塞进水管81的出口，同时进水止回阀片71与第二支撑柱841抵接，压力室中的水从进水止回阀片71与第四凹部84之间的间隙流入出水管82的入口，进而从出水管82排出。
此外，减速机构也可以设计成蜗轮蜗杆传动的减速机构，其中上述实施例中副传动齿轮为蜗轮，蜗杆一轴向端固定安装在驱动轴上，蜗杆的齿部与蜗轮啮合。减速机构也可以设计成多个传动齿轮相啮合的结构从而实现减速功能。
由上述方案可见，主传动齿轮与副传动齿轮相互啮合形成减速机构，电机经过减速机构后，提高了驱动力，因此电机只需较小的电压驱动便可获得较大驱动力，从而使高压微型水泵获得较大的压力，增加了使用的安全性。另外，该电机的体积小，能够安装在咖啡机内部的小空间内，同时还能实现咖啡机的小型化。本发明的高压微型水泵不仅能够应用在咖啡机上也能够应用在具有小空间的便携器具上。
最后需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，电池类型的改变、连杆形状的改变、开口槽形状的改变等也均落入本发明的保护范围之内。