CN101839227B - 一种泵及便携式水净化设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水净化技术领域，公开了一种泵，包括泵体，所述泵体上设有进水流道、出水流道、不少于一个的柱塞孔；所述柱塞孔内设有柱塞，所述柱塞的上端设有柱塞拉伸装置，所述柱塞的上部与所述柱塞孔之间设有第一密封件，所述柱塞的下端与所述柱塞孔之间设第二密封件，所述第一密封件与所述第二密封件之间设有中空的柱塞腔；所述柱塞腔的底部设有出水阀，所述柱塞孔的下端设有进水口，所述进水口处设有进水阀；所述进水口与所述进水流道连通，所述柱塞腔与所述出水流道连通。本发明还公开了一种便携式水净化设备。

Description

一种泵及便携式水净化设备

技术领域

本发明涉及水净化技术领域，尤其涉及一种泵。本发明还涉及一种具有上述泵的水净化设备。

背景技术

便携式的海水淡化设备、苦涩咸水淡化净化设备、地下和地表天然水的净化设备等均称为便携式水净化设备。

便携式水净化设备通常包括具有起净化作用的虑管和滤芯，需要进行净化处理的水进入滤管时，必须具有一定的压力，因此通常需要增加一个泵对水进行加压，然后再将具有一定压力的水泵送至滤管内。

现有技术中，便携式水净化设备中常用的泵主要是柱塞泵，柱塞泵主要有轴向柱塞泵、径向柱塞泵。轴向柱塞泵是柱塞的往复运动方向与缸体中心轴平行的柱塞泵，径向柱塞泵是柱塞的往复运动方向与驱动轴垂直的柱塞泵。轴向柱塞泵和径向柱塞泵都要依靠电动机给泵轴传递扭矩才可工作，靠人力无法操作使用。

在一些无法使用电力的地方，为了能够对海水、苦涩咸水、天然水等不能饮用的水进行净化处理，需要发明一种小型的便携式手动操作的水净化设备，这种水净化设备同样需要先对水进行加压，然后将其泵送至虑管内。而现有技术中的柱塞泵需要电动机驱动，因此，研发出一种可人力操作的泵、以便应用在小型便携式水净化设备上，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种泵，该泵可以进行手工操作，并能提供较高压力的水，满足小型便携式水净化设备中虑管使用压力的要求。本发明的第二目的是提供一种便携式水净化设备。

为了实现上述目的，本发明提供了一种泵包括泵体，所述泵体上设有进水流道、出水流道、不少于一个的柱塞孔；所述柱塞孔内设有柱塞，所述柱塞的上端设有柱塞拉伸装置，所述柱塞的上部与所述柱塞孔之间设有第一密封件，所述柱塞的下端与所述柱塞孔之间设第二密封件，所述第一密封件与所述第二密封件之间设有中空的柱塞腔；所述柱塞腔的底部设有出水阀，所述柱塞孔的下端设有进水口，所述进水口处设有进水阀；所述进水口与所述进水流道连通，所述柱塞腔与所述出水流道连通。

优选的，所述柱塞孔的数量为两个，两个所述柱塞孔内分别设有第一柱塞、第二柱塞。

优选的，所述柱塞拉伸装置包括摆杆、摆杆支座和手柄，所述摆杆支座设于所述第一柱塞与所述第二柱塞之间；所述摆杆支座一端与所述泵体固定，另一端与所述摆杆铰接；所述摆杆的一端与第一柱塞的上端铰接，另一端与第二柱塞的上端铰接；所述手柄与所述摆杆连接。

优选的，所述第一柱塞的上端设有通孔，所述摆杆端部设有长圆孔，所述第一柱塞的上端与所述摆杆的端部通过销子铰接。

优选的，所述第二柱塞的上端设有通孔，所述摆杆端部设有长圆孔，所述第二柱塞的上端与所述摆杆的端部通过销子铰接。

优选的，所述柱塞拉伸装置包括压杆和压杆支座；所述压杆的一端与所述柱塞的上端铰接，另一端形成施力端；用于支撑压杆的压杆支座的一端与泵体固定，另一端与摆杆铰接。

优选的，所述进水阀包括进水珠，所述进水口为锥形口，所述进水珠卡于所述进水口。

优选的，所述出水阀包括出水珠，所述柱塞腔底端设有与所述柱塞孔连通的锥形套，所述出水珠卡于所述锥形套内。

优选的，所述出水流道的出水端设有单向阀。

优选的，所述第一密封件、所述第二密封件均为氟橡胶圈。

优选的，所述泵体由改性高分子工程材料制成。

优选的，所述柱塞由改性高分子工程材料制成。

本发明提供的泵包括泵体，所述泵体上设有进水流道、出水流道、不少于一个的柱塞孔，所述柱塞孔内设有柱塞，柱塞的上端设有柱塞拉伸装置，柱塞拉伸装置可拉动柱塞在柱塞孔内往复运动；柱塞的上部与所述柱塞孔之间设有第一密封件，柱塞的下端与所述柱塞孔之间设有第二密封件，第一密封件与第二密封件之间设有具有一定空间的柱塞腔，柱塞腔的底部设有出水阀，该出水阀在柱塞孔内的压力作用下可打开、柱塞孔内吸力的作用下可关闭；柱塞孔的下端设有进水口，进水口处设有进水阀，进水阀在柱塞孔内压力的作用下可关闭、在柱塞孔内吸力的作用下可打开；所述进水口与所述进水流道连通，所述柱塞腔与所述出水流道连通。

这种结构的泵，柱塞拉伸装置拉动柱塞向柱塞孔外伸出时，柱塞孔内的体积变大，柱塞孔内的压力变小，柱塞孔内产生吸力，进水阀打开，出水阀关闭，进水流道内的水通过进水口进入柱塞孔内；柱塞拉伸装置推动柱塞向柱塞孔内压缩时，柱塞孔内的压力变大，柱塞孔内产生压力，进水阀关闭，出水阀打开，柱塞腔内的水被压缩后通过出水阀进入柱塞腔内，柱塞腔内的水具有一定的压力，柱塞腔与出水流道连通，柱塞腔内具有一定的压力的水通过出水流道可进入便携式净水设备的滤管内。

这种结构的泵可进行手工操作，并能提供较高压力的水，并在一定范围内可以无级调节，可以满足小型便携式净水设备中滤管使用压力的要求，结构简单，使用方便。

优选方案中，所述柱塞孔的数量为两个，两个柱塞孔内分别设有第一柱塞、第二柱塞；所述柱塞拉伸装置包括摆杆、摆杆支座和手柄，所述摆杆支座设于所述第一柱塞与所述第二柱塞之间；所述摆杆支座一端与所述泵体固定，另一端与所述摆杆铰接；所述摆杆的一端与第一柱塞的上端铰接，另一端与第二柱塞的上端铰接；所述手柄与所述摆杆连接。

这种方案中，与摆杆相连的手柄前后摆动，可带动摆杆以支座的上端为中心在一定角度内摆动，摆杆的摆动可带动第一柱塞、第二柱塞进行伸缩运动。手柄向第一柱塞方向摆动时，第一柱塞向下运动向柱塞孔内压缩，第一柱塞进行压水，柱塞孔内的水进入柱塞腔内，第二柱塞向柱塞孔外伸出，第二柱塞进行吸水，进水流道内的水进入柱塞孔内；手柄向第二柱塞方向摆动时，第一柱塞向柱塞孔外伸出，第一柱塞进行吸水，进水流道内的水进入柱塞孔内，第二柱塞向下运动向柱塞孔内压缩，第二柱塞进行压水，柱塞孔内的水进入柱塞腔内。

这种结构的泵相当于在一个泵体上设计了两个柱塞泵，通过摆杆的摆动，带动第一柱塞、第二柱塞分别进行伸缩运动，相当于两个柱塞泵依次轮流工作，工作效率是单柱塞泵的两倍，工作效率较高。

为了实现上述第二个目的，本发明还提供了一个便携式净水设备，该便携式净水设备具有上述的泵，由于上述泵具有上述技术效果，具有该泵的便携式净水设备也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明所提供的泵的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1中第一柱塞与泵体部分的剖视结构示意图；

图3为图1中柱塞的结构示意图；

图4为图1中第一柱塞处于伸出状态时的结构示意图；

图5为图1中第一柱塞处于压缩状态时的结构示意图；

图6为本发明所提供的泵的另一种具体实施方式的结构示意图；

其中，图1-图6中：

泵体1、第一柱塞孔1-1、第二柱塞孔1-2、进水流道1-3、出水流道1-4、泵体进水口1-5、第一柱塞2-1、第二柱塞2-2、摆杆3、摆杆支座4、手柄5、第一密封件6、第二密封件7、进水珠8-1、出水珠8-2、锥形套9、销子10、销子环11、单向阀12；

泵体21、柱塞孔21-1、进水流道21-2、出水流道21-3、柱塞22、压杆23、压杆支座24、第一密封件26、第二密封件27、进水珠28-1、出水珠28-2、锥形套29、销子210。

具体实施方式

本发明的第一核心是提供一种泵，该泵可以进行手工操作，并能提供较高压力的水，满足小型便携式水净化设备中滤管使用压力的要求。本发明的第二核心是提供一种便携式水净化设备。

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供了一种泵，该泵包括泵体，所述泵体上设有进水流道、出水流道、不少于一个的柱塞孔，所述柱塞孔内设有柱塞，柱塞的上端设有柱塞拉伸装置，柱塞拉伸装置可拉动柱塞在柱塞孔内往复运动；柱塞的上部与所述柱塞孔之间设有第一密封件，柱塞的下端与所述柱塞孔之间设有第二密封件，第一密封件与第二密封件之间设有具有一定空间的柱塞腔，柱塞腔的底部设有出水阀，该出水阀在柱塞孔内的压力作用下可打开、在柱塞孔内吸力的作用下可关闭；柱塞孔的下端设有进水口，进水口处设有进水阀，进水阀在柱塞孔内压力的作用下可关闭、在柱塞孔内吸力的作用下可打开；所述进水口与所述进水流道连通，所述柱塞腔与所述出水流道连通。

请参看图1、图2、图3，图1为本发明所提供的泵的一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1中第一柱塞与泵体部分的剖视结构示意图；图3为图1中柱塞的结构示意图。

如图1、图2、图3所示，本发明提供的泵包括泵体1、泵体1上设有第一柱塞孔1-1、第二柱塞孔1-2、进水流道1-3、出水流道1-4，进水流道1-3的进水端为泵体进水口1-5，第一柱塞孔1-1与第二柱塞孔1-2并排设置，第一柱塞孔1-1内设有第一柱塞2-1，第二柱塞孔1-2内设有第二柱塞2-2。

其中，第一柱塞2-1的上部与第一柱塞孔1-1之间设有第一密封件6，第一柱塞2-1的下端与第一柱塞孔1-1之间设有第二密封件7，第一密封件6与第二密封件7之间的设有中空的柱塞腔，柱塞腔的底部设有出水阀，柱塞孔的下端设有进水口，进水口处设有进水阀；进水口与进水流道1-3连通，柱塞腔与出水流道1-4连通。

第一柱塞2-1向第一柱塞孔1-1外伸出时，第一柱塞孔1-1内的容积变大，第一柱塞孔1-1内的压力变小，第一柱塞孔1-1内产生吸力，进水阀打开，出水阀关闭，进水流道1-3内的水通过进水口进入第一柱塞孔1-1内；第一柱塞2-1向第一柱塞孔1-1内压缩时，第一柱塞孔1-1内的容积变小，第一柱塞孔1-1内产生压力，进水阀关闭，出水阀打开，第一柱塞孔1-1内的水被压缩后通过出水阀进入柱塞腔内，使得进入柱塞腔内的水具有一定的压力，柱塞腔与出水流道1-4连通，柱塞腔内具有一定的压力的水通过出水流道1-4可进入便携式净水设备的虑管内。如此反复操作，可不断将进水流道1-3内水加压后泵送至出水流道1-4内。

在一种具体的实施方式中，所述进水阀包括进水珠8-1，进水口为锥形口，该锥形口的尖端朝下进水珠8-1卡于进水口。在柱塞孔内吸力的作用下进水珠8-1可脱离进水口，水可从进水口处进入柱塞孔内；在柱塞孔内压力的作用下进水珠8-1可卡于进水口内，柱塞孔内的水无法从进水口内流出。

在一种具体的实施方式中，出水阀包括出水珠8-2，柱塞腔的底端设有与第一柱塞孔1-1连通的锥形套9，出水珠8-2卡于锥形套9内。在第一柱塞孔1-1内吸力的作用下，出水珠8-2将卡于锥形套9内，第一柱塞2-1的柱塞腔内的水无法流出该柱塞腔；在第一柱塞孔1-1内压力的作用，出水珠8-2将脱离锥形套9，第一柱塞孔1-1内的水就进入第一柱塞2-1的柱塞腔内。

在一种具体的实施方式中，第一密封件6可以为两个氟橡胶圈，第二密封圈可以为一个氟橡胶圈，这种结构的第一密封件6、第二密封件7具有较好的密封效果，可防止柱塞孔内的压力泄漏；而且氟橡胶圈具有较强的耐腐蚀性，不需要频繁更换易腐蚀的密封圈。

第二柱塞2-2、第二柱塞孔1-2的设置方式与第一柱塞2-1、第一柱塞孔1-1的设置方式相似，在此不再详细介绍。

第一柱塞2-1与第二柱塞2-2之间设有摆杆3支座，摆杆3支座的高度可根据第一柱塞2-1、第二柱塞2-2的行程进行设置，摆杆3支座的底端与泵体1固定，摆杆3支座的上端与摆杆3铰接，摆杆3的一端与第一柱塞2-1的上端铰接，摆杆3的另一端与第二柱塞2-2的上端铰接，摆杆3的上端接有手柄5。

具体地，第一柱塞2-1的上端设有通孔，摆杆3的端部设有长圆孔，第一柱塞2-1的上端与摆杆3的端部通过销子10、销子环11铰接。

具体地，第二柱塞2-2的上端设有通孔，摆杆3的端部设有长圆孔，第二柱塞2-2的上端与摆杆3的端部通过销子10、销子环11铰接。

如图1、图4、图5所示，与摆杆3相连的手柄5前后摆动，可带动摆杆3以支座的上端为中心在一定角度内摆动，摆杆3的摆动可带动第一柱塞2-1、第二柱塞2-2进行伸缩运动。手柄5向第一柱塞2-1方向摆动时，第一柱塞2-1向下运动，向第一柱塞孔1-1内压缩，第一柱塞2-1进行压水，第一柱塞孔1-1内的水进入第一柱塞2-1的柱塞腔内，第二柱塞2-2向第二柱塞2-2孔1-2外伸出，第二柱塞2-2进行吸水，进水流道1-3内的水进入第二柱塞2-2孔1-2内；手柄5向第二柱塞2-2方向摆动时，第一柱塞2-1向第一柱塞2-1孔1-1外伸出，第一柱塞2-1进行吸水，进水流道1-3内的水进入第一柱塞孔1-1内，第二柱塞2-2向下运动向第二柱塞孔1-2内压缩，第二柱塞2-2进行压水，第二柱塞孔1-2内的水进入第二柱塞2-2的柱塞腔内。

这种结构的泵可进行手工操作，并能提供较高压力的水，并在一定范围内可以无级调节，可以满足小型便携式净水设备中滤管使用压力的要求，结构简单，使用方便。

这种结构的泵相当于在一个泵体1上设计了两个柱塞泵，通过摆杆3的摆动，带动第一柱塞2-1、第二柱塞2-2分别进行伸缩运动，相当于两个柱塞泵依此轮流工作，工作效率是单柱塞泵的两倍，工作效率较高。

优选方案中，出水流道1-4的出水端设有单向阀12，出水流道1-4内的水可以输出，外界的水无法通过出水流道1-4进入柱塞腔内。单向阀具体可以为一个滚珠，出水流道1-4的出水端呈锥形，该滚珠卡于所述出水端。

上述实施例中，柱塞孔的尺寸可根据不同排量的需求进行设置。

上述实施例是以具有两个柱塞孔的泵为例对本发明所提供的泵进行的介绍，本发明提供的泵并不局限于上述一种具体结构，本发明提供的泵还包括具有一个或多个柱塞孔的情况，以下实施例对具有一个柱塞孔的泵进行介绍。

请参看图6，图6为本发明所提供的泵的另一种具体实施方式的结构示意图。

如图6所示，本发明提供的泵包括泵体21、泵体21上设有柱塞孔21-1、进水流道21-2、出水流道21-3，进水流道21-2的进水端为泵体进水口，柱塞孔21-1内设有柱塞22。

柱塞22的上部与柱塞孔21-1之间设有第一密封件26，柱塞22的下端与柱塞孔21-1之间设有第二密封件27，第一密封件26与第二密封件27之间的设有中空的柱塞腔，柱塞腔的底部设有出水阀，柱塞孔21-1的下端设有进水口，进水口处设有进水阀；进水口与进水流道21-2连通，柱塞腔与出水流道21-3连通。

柱塞22向柱塞孔21-1外伸出时，柱塞孔21-1内的容积变大，柱塞孔21-1内的压力变小，柱塞孔21-1内产生吸力，进水阀打开，出水阀关闭，进水流道21-2内的水通过进水口进入柱塞孔21-1内；柱塞22向柱塞孔21-1内压缩时，柱塞孔21-1内的容积变小，柱塞孔21-1内产生压力，进水阀关闭，出水阀打开，柱塞孔21-1内的水被压缩后通过出水阀进入柱塞腔内，使得进入柱塞腔内的水具有一定的压力，柱塞腔与出水流道21-3连通，柱塞腔内具有一定的压力的水通过出水流道21-3可进入便携式净水设备的虑管内。如此反复操作，可不断将进水流道21-2内水加压后泵送至出水流道21-3内。

在一种具体的实施方式中，所述进水阀包括进水珠28-1，进水口为锥形口，该锥形口的尖端朝下进水珠28-1卡于进水口

在一种具体的实施方式中，出水阀包括出水珠28-2，柱塞腔的底端设有与柱塞孔21-1连通的锥形套29，出水珠28-2卡于锥形套29内。

柱塞22拉伸装置的作用下，柱塞22可在柱塞孔21-1内做伸缩运动。在一种具体实施方式中，柱塞22拉伸装置压杆23和压杆支座24，压杆23的一端与柱塞22的上端铰接，另一端形成施力端；用于支撑压杆23的压杆支座24的一端与泵体21固定，另一端与摆杆铰接。压杆23、压杆支座24、柱塞22的上端可形成一个杠杆结构，压杆23的施力端向下摆动时，柱塞22将向柱塞孔21-1外伸出；压杆23的施力端向上摆动时，柱塞22将向柱塞孔21-1内压缩。

其余具体实施方式与上述实施例类似，在此不再做详细介绍。

上述第二个实施例对仅具有一个柱塞孔的泵进行了简单介绍，本发明提供的泵还包括具有两个或多个柱塞孔的情况，每个柱塞孔内均设有柱塞，每个柱塞可分别单独设有如第二个实施例所述的柱塞拉伸装置。

优选方案中，本发明提供的泵中泵体、柱塞等部件均由改性高分子工程材料制成。改性高分子工程材料制成具有抗腐蚀、强度高、比重小、重量轻等特点，可使得泵耐腐蚀，使用寿命较长，使用可靠，重量轻，可以降低水净化处理设备的制造成本和维护成本。

本发明还提供了一种便携式水净化设备，该便携式净水设备包括滤管及上述的泵，由于上述泵具有上述技术效果，具有该泵的便携式净水设备也应具有相应的技术效果。

以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种泵，其特征在于，包括泵体，所述泵体上设有进水流道、出水流道、不少于一个的柱塞孔；所述柱塞孔内设有柱塞，所述柱塞的上端设有柱塞拉伸装置，所述柱塞的上部与所述柱塞孔之间设有第一密封件，所述柱塞的下端与所述柱塞孔之间设第二密封件，所述第一密封件与所述第二密封件之间设有中空的柱塞腔；所述柱塞腔的底部设有出水阀，所述柱塞孔的下端设有进水口，所述进水口处设有进水阀；所述进水口与所述进水流道连通，所述柱塞腔与所述出水流道连通。

2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述柱塞孔的数量为两个，两个所述柱塞孔内分别设有第一柱塞、第二柱塞。

3.根据权利要求2所述的泵，其特征在于，所述柱塞拉伸装置包括摆杆、摆杆支座和手柄，所述摆杆支座设于所述第一柱塞与所述第二柱塞之间；所述摆杆支座一端与所述泵体固定，另一端与所述摆杆铰接；所述摆杆的一端与第一柱塞的上端铰接，另一端与第二柱塞的上端铰接；所述手柄与所述摆杆连接。

4.根据权利要求3所述的泵，其特征在于，所述第一柱塞的上端设有通孔，所述摆杆端部设有长圆孔，所述第一柱塞的上端与所述摆杆的端部通过销子铰接。

5.根据权利要求3所述的泵，其特征在于，所述第二柱塞的上端设有通孔，所述摆杆端部设有长圆孔，所述第二柱塞的上端与所述摆杆的端部通过销子铰接。

6.根据权利要求1或2所述的泵，其特征在于，所述柱塞拉伸装置包括压杆和压杆支座；所述压杆的一端与所述柱塞的上端铰接，另一端形成施力端；用于支撑压杆的压杆支座的一端与泵体固定，另一端与摆杆铰接。

7.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述进水阀包括进水珠，所述进水口为锥形口，所述进水珠卡于所述进水口。

8.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述出水阀包括出水珠，所述柱塞腔底端设有与所述柱塞孔连通的锥形套，所述出水珠卡于所述锥形套内。

9.根据权利要求4所述的泵，其特征在于，所述出水流道的出水端设有单向阀。

10.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述第一密封件、所述第二密封件均为氟橡胶圈。

11.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述泵体由改性高分子工程材料制成。

12.根据权利要求1所述的泵，其特征在于，所述柱塞由改性高分子工程材料制成。

13.一种便携式水净化设备，包括泵、起净化作用的滤管和滤芯，其特征在于，所述泵为权利要求1-12任一项所述的泵。

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