专利名称：流体泵以及具有该泵的抽吸泵组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种流体泵，该流体泵的结构可以使它既作为抽吸泵，也可以作为压缩机使用。本发明特别适用于在抽吸泵组件中用来抽吸废液，例如用在医疗领域中。因此，下文结合这种应用叙述本发明。
现有技术中已经研制出很多特别适用于医疗中使用的抽吸废液的流体泵。在申请人早先的美国专利US4726745和US5116206中揭示了这些泵送装置的具体实例。上述第一个专利所述的流体泵主要是应用了摆动隔膜，而第二个专利所述的流体泵则应用了一个在缸筒内往复运动的柱塞。
本发明的一个目的是提供一种流体泵，其结构使该流体泵所需的零件较少而且简单，而且这种泵能够以较低廉的成本大批量地生产和组装。本发明的另一个目的是提供一种抽吸泵组件，该抽吸泵组件包括上述新型的流体泵以及一种可装在该流体泵上的集液箱。本发明进一步的目的是提供一种具有若干重大优点的集液箱的新结构。
按照本发明的一个方面，提供了一种流体泵，该流体泵包括一个具有流体储槽的封闭箱，该流体储槽的一端设有一个流体进入口，另一相对端设有一个流体排出口；一个在该进入口和排出口之间形成所述的流体储槽的环形壁；一个包括电机的，用于将一种流体经由所述环壁上的泵送开口泵送进所述的流体储槽的泵送装置；以及一个在所述流体储槽内部，并在所述的流体进出口之一处产生正压，而在其中另一个流体口处产生负压的阀组件。所述的封闭箱包括一个与所述储槽做成整体并且装有电机的盖，以及一个封闭所述电机和泵送装置的壳体。所述壳体的一面侧壁是敞开的，并且装在所述的盖上。该壳体的相对一面的侧壁是封闭的，但上面有一个适合容纳所述流体储槽的环形壁的开口，以便增强所述的封闭箱的刚性。
按照下述的本发明优选实施例中进一步的特点，所述的泵送装置包括一根单伸缩管，该单伸缩管的一端与所述的环形壁相连接，以便封闭通过环形壁与流体储槽相通的泵送开口。该单伸缩管的另一端与一根连杆联接，该连杆借助电机作往复运动，以便经过所述的泵送开口将流体泵入和泵出所述单伸缩管。
更具体地说，所述的优选实施例中，所述的伸缩管做成具有由一环形连接件连接的侧壁部分。所说的环形连接件的厚度大于所说的侧壁部分，以便使所述的单伸缩管轴向获得低的变形阻力而横向获得高的变形阻力。
按照上述特点构成的流体泵只需很少简单的零件，这些零件能够成批生产和组装，而且成本较低廉。
按照本发明的另一方面，还提供了一种特别适用于所述流体泵的集液箱，该集液箱包括一个溢流截止阀，该阀包括一个环形遮断部分，该部分的一端是封闭的，另一相对端是敞开的；一个用于安装该遮断部分的安装部分，该安装部分的封闭端朝向所述的真空进口，而其敞开端朝向所述集液箱的内部；以及一个与所述安装部分和遮断部分形成整体的可变形的连接部分，正常情况下，该连接部分保持所述遮断部分与真空进口隔开，但是当集液箱中收集的液体到达予定高度时，能使所述的遮断部分封闭所述的真空进口。
按照所述优选实施例中给出的进一步的特点，所述集液箱的盖在与所述真空进口邻近处整体地成形出一对定位销，而所述溢流截止阀的安装部分上成形出两个以压配合方式容纳这对定位销的小孔。
本发明进一步的特点和优点通过以下的叙述会变得更清楚。
现在，结合附图仅以举例方式叙述本发明的实施例。
图1是具有本发明结构的一种形式的抽吸泵组件的局部剖面图；该组件包括一个流体泵和一个与该泵相连的集液箱；图2是图1所示组件中的集液箱的剖面图；图3是图1所示流体泵的剖面图，但是泵的阀组件更换了，以便使泵作为压缩机而不是抽吸泵使用。
只要稍为改变阀组件，就可以使附图中所示的流体泵或者作抽吸泵使用，或者作压缩机使用。图1和图2表示一个作为抽吸泵使用的流体泵，而图3表示稍作变化的相同结构，使它可作为压缩机使用。
图1中用标号2表示的抽吸泵是抽吸泵组件的一部分，该抽吸泵组件还包括一个用标号4表示的，例如在医疗中应用的，排出废液的集液箱。图2更具体地表示了该集液箱4的结构。
该抽吸泵2包括一个盖10和一个用任意合适的方式，便如用图1所示的紧固件14，与该盖10连接的壳体12。盖10是塑料整体模压制成的，它带有一个环状壁16，该环状壁16最好是圆筒形，并围成一真空储槽8。盖10还有两个和它做成一体的，隔开一定间隔的，用于安装电机20的壁架，其中一个壁架在图1中用标号18表示。两个壁架18都在中央形成用于容纳电机20的偏心曲轴22的大半圆凹座18a，并且在中央凹座18a的相对两侧做出一对较小的凹槽18b，用来容纳将电机20固定在壁架18上的螺钉24。
电机20通过一个连杆28驱动一根伸缩软管26，该连杆28的一端固定在伸缩软管上，相对的另一端通过球轴承30与偏心曲轴22相连。所说的单伸缩软管26固定在流体储槽18的内壁16上，以便封闭该壁16上形成的泵送开口32。这样，就可以看到，由电机驱动轴22的转动所造成的连杆28的往复运动将驱动伸缩软管16相对于泵出口32和真空储槽8进行压缩和扩张冲程。
所说的单伸软管26由弹性材料制成，例如橡胶。该伸缩管由两个相对的侧壁26a和26b，以及连接这两面侧壁，并围绕该侧壁四周延伸的环形连接部分26c构成。侧壁26a和26b相对较薄，而环形连接部分26c相对较厚，以便使单伸缩管的轴向变形阻力相对较低而横向变形阻力较高。
单伸缩管26的一端做出一个较厚的环形支撑26d，它可容纳在真空储槽的壁16上形成的环形槽内。伸缩管的另一端也做出一个较厚的环形支撑26e，可容纳在连杆28相应一端上形成的环形槽内。
一个阀组件设置在真空储槽8中，用标号34表示。该组件具有两个用于在真空储槽8的相对端产生负压的单向阀。图1所示的实施例中，阀组件34在真空储槽8的端部36产生负压，而在其相对端部38产生正压。这样，环形壁16的端部36形成一个负压口，而端部38与大气相通。为了实现这种安排，阀组件34包括一个单向阀41，它设置在泵送开口32朝负压口36的一侧，并且只允许空气向远离负压口的方向流动；以及另一个单向阀42，它设置在泵送开口32朝端部38的一侧，并且只允许空气向排入大气的方向流动。
单向阀41为弹性簧片式，簧片41a装在安装件41b上，安装件41b上有一个开口41c，它通常被上述弹性簧片41a所盖住。安装件41b的外部形状和尺寸与环形壁16的内部形状和尺寸相同，这样，安装件41b可以以压配合的方式装配在泵送开口32一侧的环形壁中。图1所示的实施例中，环形壁16是圆筒形，因而安装件41b也是圆形的。当安装件41b以压配合的方式装配到圆筒形壁16中时，弹性簧片41a配置在安装件的泵送开口32侧，这样，该簧片只允许空气通过开口41c朝正压口38的方向流动，而不允许空气通过开口41c朝负压口36方向流动。
同样，单向阀42也有一块弹性簧片42a和一个具有开口42c的圆形安装件42b，该开口42c被弹性簧片42a盖住。不过，该单向阀42以压配合的方式装配在泵送开口32的另一侧的圆筒形壁16中。弹性簧片42a设置在安装件42b的正压口38侧，因此，该阀也只允许空气向正压口的方向流动。
为了便于两个单向阀的组装，在安装件41b上做了一对定住销43，而安装件42b上做出一对与这一对定位销43压配合的定位孔。此外，安装件42b面向安装件41b的表面是一个斜面，以便在两个安装件间形成一个与泵送开口32对正的空间44，好让空气流过该泵送开口。
一个形状也为圆柱形的消声元件46以压配合方式装入圆筒形壁16的端部38，以便消除空气通过正压口38排放时产生的噪声。
负压口36上设置一个可以予调在该口上产生的真空度的予调装置，用标号50表示。予调装置50的结构可与，例如，美国专利US5116206所述的予调装置相同。简要地说，该予调装置包括一个能在弯管接头53上形成的圆筒形孔52中滑动和转动的圆柱形塞头51，该弯管接头53穿过泵体的壳体12，并且与负压口36连接。塞头51的内端设有一个通常与弯管接头53内表面相接触的密封圈54。该塞头的外端与一个加大的旋钮55固连，以便手工驱动塞头转动。一个拱形片弹簧56穿过塞头51外端的开口，以便可随塞头一起转动。片弹簧56的外端可与若干绕弯管接头53中的开口52的圆周设置的，具有不同高度的，互相分离的凸起58接触。
这种结构使得与片弹簧56端部接触的凸起58的高度决定了片弹簧施加给塞头51的向外的力，从而也就决定了在真空储槽18中产生的向内拉塞头使其密封圈54移位所需的真空度。只要真空储槽18中的真空度小于由塞头51的旋转位置所予选的真空度，片簧56就牢牢地将密封圈54压向壳体的内表面，把开口52密封住。然而，一当真空度超过预选值时，真空作用便克服片弹簧56的弹力，将塞头51向内拉，使密封圈54移位，因而减小真空储槽18中的真空度，直到该真空度与由塞头51予选的真空度相等。
泵2的盖10上还做出一个用于容纳设置在集液箱4上的安装连接件62的插孔60，以便于将集液箱连接在所述的泵上。当集液箱4以这种方式与泵2连接时，集液箱的端壁与环形壁16的端部38的外缘接触，从而进一步消除了泵工作期间由于空气从该端部排出而产生的噪音。
所述的集液箱4具有一对相对的侧壁63、64，一对相对的端壁65、66以及底壁67，该集液箱的上端是敞开的并用一个盖70封闭。该集液箱上装在泵2的插孔60内的外伸件62从侧壁63上伸出，如图1所示。
盖70还与真空入口管71和液体入口管72做成一个整体，如图2所示。真空储槽18的负压口36通过一根管子73与真空入口管71相连，该管子73一端与装在泵2上的弯管接头73配装。
如图2所示，在盖70上形成的集液箱4的真空入口管71与盖70成一个角度，即，真空入口管71的中心轴线与盖70的平面形成一个锐角，该角度最好为30°左右。盖70上的液体入口管72与盖形成同样的锐角。液体入口管72用于与一根通向所述液体源的管子(图中未示出)连接，这样，液体借助于真空入口管71处产生的真空，被抽入集液箱4中。
如图2所示，把两根入口管71和72布置成一个角度而不是做成与盖70垂直，就能够保证与该入口管相连接的管子端部基本上是水平状态，减少在管子中形成阻碍空气或液体通过的死结的危险。这样，就克服了现有结构的缺点。现有的结构中，相应的入口管基本上在各自的盖上沿垂直方向延伸，因而容易使与这些入口管相连接的管子产生死结。
此外，进入入口管72的流体将以一个角度高速冲击集液箱4的侧壁66，顺该壁而下，不会搅动已在集液箱中的液体。而垂直的流体进入管会导致液体的搅动，由于液体的搅动导致浮阀(截止阀)80浮起，关闭真空入口管71，因此不能保证集液箱全部空间的有效利用。
封闭集液箱4上端的盖70用一种半柔性材料制造，并与入口管71和72做成一个整体。盖70还在真空入口管71的一侧做出两个与该入口管排成一列的定位销74、75。这两根定位销74、75用来安装一个溢流截止阀80，该阀能堵住真空入口管71，这样就防止了液体溢入集液箱4的真空进口内。
该溢流截止阀80包括一个环形遮断部分81，和一个安装部分。该安装部分上有两个小孔84、85，用来以压配合的方式与盖70上的定位销74、75装配。所述的遮断部分81的一端是封闭的，用标号82表示，而另一端是敞开的，用标号83表示。阀80的遮断部分和安装部分由弹性材料整体制成一个单件，并用一可弯曲的中间连接部分86连接。该溢流阀是把小孔84、85以压配合的方式配装在定位销74、75上的，其遮断部分81的封闭端82朝向真空入口管71，而开口端83朝向集液箱的内部。
图2表示了遮断部分81的正常位置，从图可以看到，其封闭端82和负压入口71离开一段距离，因此该口处的负压通至集液箱内部。因此，当液体入口管72用一根管子(图中未示出)和要抽吸的液体连通时，该液体便通过入口管72被吸入集液箱。如果液面的高度上升到溢流阀80的遮断部分81的高度时，该遮断部分便浮在液面上，并朝真空入口管71移动，最后关闭该真空入口管。这样，就阻止了这种液体通过入口管71被抽入泵2内。
集液箱4还进一步包括一块与所述侧壁63、64内表面接触的隔壁90，用它来保持两侧壁之间的间隔，并增强集液箱的机械强度。模压过程中在底壁67上产生的浇口91，在通常情况下可以保留，不把它清除掉，而把它作为伸入隔壁90中的凸出部。
为了实现上述结构安排，在隔壁90上做出一个可压配合在浇口91(或者底壁67上其它的凸出部)上的中央管状部分92，以及一个长度等于集液箱4两块侧壁63、64之间的宽度的长形隔壁部分93。隔壁部分93的一端呈T形，有垂直的支腿94，以便提供与侧壁63内表面接触的较大的面积。该隔壁部分93的另一端的断面减小，最好呈圆形，它与相对侧的侧壁64的内表面接触，以便牢固地将隔壁90楔在两侧壁之间。
这样，当集液箱内出现高真空时，隔壁90可防止柔性盖70向内塌陷，和防止相对的两个侧壁向内凹入。
隔壁92的高度明显小于集液箱4的整个高度。图2所示的实施例中，该壁的高度约为集液箱高度的一半，以便在该隔壁的下方为容纳所收集的液体提供一个公共的容积。
泵2的壳体12上设置一个提手96，以便于手提。壳体12的底部两端设置两条横跨整个壳体宽度的半圆形槽97。圆柱形弹性条98压入上述半圆槽97中，这样，在任何适当的平面上，弹性条便可起支承所述的泵和集液箱的支脚的作用。
从上面的描述中可以清楚地了解图1和图2所揭示的抽吸泵组件的使用方法。如前述，集液箱4通过将箱上的外伸连接件62压入在泵2的盖10上形成的插孔60内而连接在泵2上。然后将管73连接在泵负压口36上的弯管接头53和集液箱4的真空入口管71上。另一根管子(未示出)从集液箱4的液体入口管72连接到需抽吸的液体源，以便在泵工作时将液体抽入集液箱中。
如前所述，所产生的抽吸作用可由预调装置50预调。
然后，电机20通电，驱动借助曲轴22和连杆28与电机联接的单伸缩管26，完成压缩和膨胀冲程。在膨胀冲程中，空气由真空储槽8经由单向阀40和泵送开口32吸入单伸缩管，而在压缩冲程中，迫使单伸缩管中的空气经由泵送开口32和单向阀42排出。这样，即可在真空储槽8的真空口36处产生负压。
真空口36处的负压通过管子73和集液箱4的真空入口管71，在集液箱中产生真空。这种真空将来自现场的液体抽入集液箱，在该现场接有与集液箱液体入口管72相连的管子(图中未示出)。
如果液体上升到溢流阀80的遮断元件81所处的高度时，该遮断元件浮起，关闭集液箱的真空入口管71，从而防止液体被吸入泵内。
在泵的这种工作期间，装在正压口38内的消声器38消除空气通过该口38排出时产生的噪音。这种噪音还可通过使集液箱4侧壁63与该正压口38接触而进一步消除掉。
图3中除了两个单向阀141、142的配置方向使得所述储槽的两端产生的压力相反，以便现在由标号118表示的该储槽变成一个压力储槽之外，其它结构均与图1所示的泵2相同。这只要把两个压配入真空室的单向阀倒过来安装即可完成。所以，如图3所示，单向阀141(相当于图1所示的阀41)压入该压力储槽并配置于开口132的下方，而另一个单向阀142压入该压力储槽并配置于开口132的上方。在这种结构中，气口136现在变成正压口，而以138表示的通常为负压的那一端则与大气连通。
关于图3中表示的压缩泵的其它方面，无论是结构还是工作方式都与图1中所示的抽吸泵相同。
尽管本发明是结合一个优选的实施例进行叙述的。但应理解，这种叙述仅为举例。本发明的许多其它的变化型、改进型及其应用对本领域技术人员而言是显见的，因而均属本发明的保护范围之内，该范围由权利要求书确定。
权利要求
1.一种流体泵，该泵包括一个具有流体储槽的封闭箱，该流体储槽的一端有一个流体进入口，另一相对端有一个流体排出口；一个在该进入口和排出口之间形成所述的流体储槽的环形壁；一个包括一个电机，用于将一种流体经由所述环形壁上的泵送开口泵入所述的流体储槽的泵送装置；以及一个装在所述流体储槽中，并在所述的流体进出口之一处产生正压，而在所述流体进出口中的另一口处产生负压的阀组件；其特征在于，该封闭箱包括一个与所述储槽整体成形的，并且装有所述电机的盖；以及一个封闭所述电机和泵送装置的壳体；所述壳体的一侧是敞开的，并且装有所述的盖，该壳体的另一侧是封闭的，但有一个适合容纳所述流体储槽的环形壁的开口，以便增强所述的封闭箱的刚性。
2.根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于，所述的泵送装置包括一个单伸缩管，该单伸缩管的一端与所述的环形壁相连接，以便封闭与所述流体储槽相通的泵送开口；该单伸缩管的另一端与一根连杆联结，该连杆由电机驱动作往复运动，以便经由所述的泵送开口相对于所述流体储槽泵送流体。
3.一种流体泵，该泵包括一个具有流体储槽的封闭箱，该流体储槽的一端有一个流体进入口，另一相对端有一个流体排出口；一个在该进入口排出口之间形成所述的流体储槽的环形壁；一个包括电机的，用于将一种流体经由所述环形壁上的泵送开口泵入所述的流体储槽内的泵送装置；以及一个装在所述流体储槽中，并在所述的流体进出口之一处产生正压，而在所述流体进出口中的另一口处产生负压的阀组件；其特征在于，所述泵送装置包括一根单伸缩管，该单伸缩管的一端与所述的环形壁相连接，以便封闭与所述流体储槽相通的泵送开口；该单伸缩管的另一端与一根连杆联接，该连杆由电机驱动作往复运动，以便经由所述的泵送开口相对于所述流体储槽泵送流体。
4.根据权利要求3所述的流体泵，其特征在于，所述的连杆在与所述电机的连接件和与所述单伸缩管的连接件之间未设导向。
5.根据权利要求4所述的流体泵，其特征在于，所述的伸缩管具有通过环形连接部分连接起来的侧壁部分，所说的环形连接部分的厚度大于所说的侧壁部分，以便所述的伸缩管轴向获得低的变形阻力而横向获得高的变形阻力。
6.根据权利要求4所述的流体泵，其特征在于，所述的单伸缩管一端做出一个容纳在所述流体储槽的环形壁上形成的环形槽中的，具有较厚厚度的环形支撑，该单伸缩管的另一相对端做出一个容纳在所述连杆的相应端上做出的环形槽中的，具有较厚厚度的环形支撑。
7.根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于，所述盖和所述电机的固定件做成一个整体，该电机固定件包括一对隔开一定间距的壁架，在这对壁架上各做出一个用于容纳与电机联接的偏心曲轴的大凹槽，以及一对用于容纳电机固定螺钉的小凹槽。
8.根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于，所说的阀组件包括一个第一单向阀，该单向阀装在由压配合装入所述泵送开口一侧的流体储槽的环形壁中的第一安装件上，该阀组件还包括一个第二单向阀，该单向阀装在由压配合装入所述泵送开口另一侧的流体储槽的环形壁中的第二安装件上。
9.根据权利要求8所述的流体泵，其特征在于，在所说的一个阀安装元件上做出一对销子，在另一个阀安装元件上做出一对以压配合的方式容纳所述销子的孔。
10.根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于，所述的流体储槽的环形壁包括一以压配合的方式装入其形成正压口的端部的消声元件。
11.根据权利要求1所述的流体泵，其特征在于，所述泵密封箱的底部做出数个横跨其两端的半圆槽，每个槽容纳一根弹性材料制成的圆柱形弹性条，以便在密封箱相对两端形成支脚。
12.一种包括上述权利要求中任一项所述的流体泵的抽吸泵组件，其特征在于，该组件的盖上还做出一个用于容纳一个装在集液箱上的辅助连接件的插孔；以及一个具有适于进入所说泵底板的插孔的连接件的集液箱。
13.根据权利要求12所述的抽吸泵组件，其特征在于，所述的集液箱包括一个上端由弹性材料制成的盖封闭的箱体；所述的盖上整体成形出一个轴线与该盖成锐角布置的真空入口管，以及一个轴线与该盖成锐角配置的液体入口管。
14.根据权利要求13所述的抽吸泵组件，其特征在于，所述的真空入口管包括一个溢流截止阀，该阀包括一个可浮起的遮断部分，该部分的一端是密封闭的，另一端是敞开的；一个用于安装该遮断部分的安装部分，使得该遮断部分的封闭端朝着所述的真空入口，而其敞开端朝向所述集液箱的内部；一个与所述安装部分和遮断部分整体成形的可弯曲的连接部分，正常情况下，该连接部分保持所述遮断部分与真空入口离开一定距离，但是当集液箱中收集的液体到达予定高度时，能使所述的遮断部分关闭所述的真空入口。
15.根据权利要求14所述的抽吸泵组件，其特征在于，所述的集液箱盖在与所述真空入口邻近处整体地做出一对定位销，所述溢流截止阀的所述安装部分上做出两个以压配合方式容纳该对定位销的定位孔。
16.根据权利要求12所述的抽吸泵组件，其特征在于，所说的箱体包括相对的两侧壁、一块在内表面上形成一个凸起的底壁、以及一块容纳该凸起并且横跨所述集液箱整个宽度，并与所述相对侧壁的内表面相接触的隔壁。
17.根据权利要求16所述的抽吸泵组件，其特征在于所述隔壁的一端为T形结构，以便以较大的表面积与相应侧壁接触。
18.根据权利要求16所述的抽吸泵组件，其特征在于，所述的集液箱与所说的正压力口保持接触，以便消除空气通过该正压力口进入大气时的噪音。
19.一种集液箱，该集液箱包括一个包括成形出一个真空入口管的盖的箱体；以及一个安装在靠近该真空入口管处的溢流截止阀，该阀包括一个可浮起的遮断部分，该部分的一端是封闭的，另一端是敞开的；一个用于安装该遮断部分的安装部分，它使该遮断部分的封闭端朝向真空入口，敞开端朝向集液箱的内部；以及一个与所述安装部分和遮断部分整体成形的可弯曲连接的部分，正常情况下，该连接部分使所述遮断部分与真空入口离开一定距离，但是当集液箱中收集的液体到达予定高度时，能使所述的遮断部分浮起以关闭所述的真空入口。
20.根据权利要求19所述的集液箱，其特征在于，所述的集液箱盖在与所述真空入口邻近处整体地做出一对定位销，所述溢流截止阀的所述安装部分上整体地做出一对以压配合方式容纳该对定位销的定位孔。
全文摘要
一种流体泵，该泵包括一个由底壁和一个形成一流体储槽的环形壁整体构成的，并且配置了一个电动泵送装置的封闭箱，以及一个封闭泵送装置的壳体。该壳体的一侧是敞开的并且与底壁相连，该壳体的另一侧除了包括一个适合容纳所述流体储槽的环形壁的开口之外，其余部分是封闭的，以便增强所述封密箱的刚性。所述泵送装置包括一个伸缩管，该伸缩管的一端与所说的环形壁连接，而另一相对端与一根借助曲轴与电机联接的连杆相连接。
文档编号A61M1/00GK1118840SQ9410873
公开日1996年3月20日 申请日期1994年7月27日 优先权日1994年2月28日
发明者卡麦理·艾达韩 申请人:卡麦理·艾达韩