Diaphragm pump

Abstract

The present invention provides a diaphragm pump comprising a pump core (10), the pump core (10) comprising a housing (11), a diaphragm (12) within the housing (11) and a diaphragm core (13) within the diaphragm (12), wherein the diaphragm (12) and the housing (11) define a liquid delivery chamber (14), the diaphragm (12) and the diaphragm core (13) define an air pressure chamber (15), a liquid outlet (16) and a liquid-passing groove (50) are further provided on an inner wall of the housing (11) defining the liquid delivery chamber (14), the liquid outlet (16) is connected to the liquid delivery chamber (14) and the exterior of the diaphragm pump, and the liquid-passing groove is connected to the liquid outlet (16). The diaphragm pump can improve the continuity of liquid (100) delivery and reduce the amount of compressed gas used, thus providing a preferred pumping performance.

Description

DIAPHRAGM PUMPBACKGROUND OF THE INVENTIONTechnical Field

[0001] The present invention relates to the field of pumps, and in particular, to the field of diaphragm pumps.Backgronnd Art

[0002] A diaphragm pump is a device that changes a transport fluid path by means of a membrane, with three different driving forces including pneumatic, electric and hydraulic. A pneumatic diaphragm pump typically uses compressed gas to drive a diaphragm to reciprocate, sucking a liquid into and out of the pump. In addition, the expansion and contraction of the diaphragm is driven by the use of an air source such that the diaphragm sucks and discharges the liquid to achieve metered pumping of the liquid. This kind of diaphragm pump is usually made of an elongated structure, a float switch displays the level of a solution to be pumped, and a diaphragm-housing liquid flow structure is used to deliver the liquid to a pump outlet.

[0003] In the reciprocating motion of the diaphragm pump, the liquid is pumped mainly by the back and forth stretching motion of the diaphragm, so a diaphragm-housing flow channel structure requires precise control of dimensions of the diaphragm, a liquid chamber and a housing. The diaphragm is susceptible to wear or damage, and the life and reliability of the pump are reduced. The fluidity of the pumped fluid within the pump of the elongated structure is insufficient and the air consumption is large, and for a simple diaphragm-housing flow channel structure, slight variations in the material of the diaphragm tend to cause the diaphragm to stick to an inner wall, resulting in discontinuous delivery of the liquid, thereby reducing the pumping efficiency of the pump. In addition, the cavity depth of the elongated structure is large, which also increases the difficulty of processing process.SUMMARY

[0004] It is an object of the present invention to provide a diaphragm pump with a better pumping performance.

[0005] A diaphragm pump for achieving the above-mentioned object comprises a pump core comprising a housing, a diaphragm located within the housing and a diaphragm core located within the diaphragm. The diaphragm and the housing define a liquid delivery chamber. The diaphragm and the diaphragm core define an air pressure chamber. A liquid outlet and a liquid -passing groove are further provided on an inner wall of the housing defining the liquid delivery chamber. The liquid outlet connects the liquid delivery chamber and the exterior of the diaphragm pump. The liquid-passing groove is connected to the liquid outlet.

[0006] A diaphragm core being located within the diaphragm is preferably understood as the diaphragm core being located within the volume defined by the diaphragm.

[0007] In one or more embodiments, the liquid-passing groove comprises criss-crossed reticulated channels.

[0008] In one or more embodiments, the liquid-passing groove comprises at least one annular groove located at the bottom and / or middle and / or top of the liquid delivery chamber.

[0009] In one or more embodiments, the liquid-passing groove further comprises a longitudinal groove.

[0010] In one or more embodiments, the ratio of a groove depth to a groove width of the liquid-passing groove is 1: 15 to 2: 1.

[0011] In one or more embodiments, the groove depth of the liquid-passing groove is in the range of 0.2 to 2 mm.

[0012] In one or more embodiments, the groove width of the liquid-passing groove is 1 to 3 mm.

[0013] In one or more embodiments, the diaphragm is an elastic member in the shape of a hollow elongated cup, and the diaphragm core is located inside the diaphragm and adapted to the shape of the diaphragm.

[0014] In one or more embodiments, the length-to-diameter ratio of the housing is in the range of2: 1 to 2.5: 1.

[0015] In one or more embodiments, the diaphragm pump further comprises a pump head, a liquid output pipe provided on the pump head, and a liquid output channel provided on the housing. The liquid outlet is connected with the liquid output pipe through the liquid output channel.

[0016] In one or more embodiments, the diaphragm core comprises an air passage, an opening of the air passage being arranged below the liquid outlet.

[0017] In one or more embodiments, the diaphragm pump further comprises a liquid output valve connected to the liquid outlet, and a liquid intake valve connected to the liquid delivery chamber, the liquid output valve and the liquid intake valve being one-way valves.

[0018] In the diaphragm pump described above, the liquid-passing groove connected to the liquid outlet is provided on the inner wall of the housing. During the repeated contraction and expansion of the diaphragm, the liquid can be present at the same time in the liquid delivery chamber and in the liquid-passing groove. The liquid-passing groove can support the flow of the fluid within the liquid delivery chamber and guides the liquid to the liquid outlet. This avoids the problems of liquid accumulation in the liquid delivery chamber or blockage of the internal liquid outlet due to the diaphragm sticking to the housing or due to the elongated structure, thereby reducing dependence on elastomer accuracy and material properties of the diaphragm, ensuring continuity of liquid delivery, reducing the amount of compressed gas used, and improving the pumping performance.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0019] The above and other features, properties and advantages of the present invention will become more apparent from the following description with reference to accompanying drawings and embodiments, in which:

[0020] FIG. 1 is a schematic diagram of an overall structure of a diaphragm pump;

[0021] FIG. 2 is a partial cross-sectional view of structures of a pump core and a pump head;

[0022] FIG. 3A is a schematic diagram of an air path in an exhaust state;

[0023] FIG. 3B is a schematic diagram of the air path in an initial air intake state;

[0024] FIG. 4 is a cross-sectional view of a lower housing;

[0025] FIG. 5 is an external schematic diagram of a pump core and a pump head;

[0026] FIG. 6 is a partial enlarged view of portion A in FIG. 2;

[0027] FIG. 7 is an oblique view of the pump core and the pump head;

[0028] FIG. 8 is a top view of the pump core and the pump head; and

[0029] FIG. 9 is a partial enlarged view of portion B in FIG. 7.

[0030] Description of Reference Signs 10 Pump core 11 Housing 12 Diaphragm 13 Diaphragm core 14 Liquid delivery chamber 15 Air pressure chamber 16 Liquid outlet 17 Liquid inlet 18 Liquid output valve 19 Liquid output channel 20 Pump head 21 Liquid output pipe 30 Pump casing 31 Liquid intake valve 32 Air intake valve 33 Air inlet 34 Air passage 40 Float switch 50 Liquid-passing groove 51 Annular groove 52 Longitudinal groove 100 Liquid to be deliveredDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

[0031] The present invention will be further explained below with reference to the specific embodiments and accompanying drawings. In the following descriptions, more details are illustrated to facilitate a full understanding of the present invention. However, it is obvious that the present invention can be implemented in a variety of ways different from this description. Those skilled in the art can make similar extensions and interpretations based on practical applications without departing from the intention of the present invention. Therefore, the scope of protection of the present invention should not be limited by the content of the specific embodiments.

[0032] It should be noted that these and other subsequent accompanying drawings are only examples, are not drawn in proportion and should not be used as a limit to the scope of protection actually required by the present invention.

[0033] As shown in FIG. 1, a diaphragm pump comprises a pump casing 30, a pump core 10, a float switch 40, and a pump head 20. The pump casing 30 and the pump head 20 are detachably connected by a structure such as a threaded connection. The pump casing 30 contains a liquid 100 to be delivered. The float switch 40 is installed in the pump casing 30 to measure the level of the liquid 100 to be delivered. The pump core 10 is located in the pump casing 30 and is configured to pump the liquid 100 to be delivered. The liquid 100 to be delivered may be a cleaning solution or a calibration solution or a liquid drag or an edible liquid, so the diaphragm pump can be used in application scenarios such as automated cleaning and calibration systems, liquid drug delivery systems, food and beverage liquid delivery systems, and other application scenarios.

[0034] The centerlines of the pump core 10 and the pump head 20 are preferably arranged in an eccentric configuration.

[0035] With continued reference to FIG. 2, the pump core 10 comprises a housing 11, a diaphragm 12 located within the housing 11, and a diaphragm core 13 located within the diaphragm 12. The diaphragm 12 and the housing 11 define a liquid delivery chamber 14. The diaphragm 12 is an elastic member in the shape of a hollow elongated cup. The diaphragm core 13 is located inside the diaphragm 12 and generally conforms to the shape of the diaphragm 12. The diaphragm 12 is located between the housing 11 and the diaphragm core 13, forming two chambers: an air pressure chamber 15 and a liquid delivery chamber 14.

[0036] The liquid delivery chamber 14 is part of a liquid path and is used to contain the liquid 100 to be delivered. The liquid path further comprises a liquid outlet 16 and a liquid inlet 17. The liquid outlet 16 is arranged at an upper side of an inner wall of the housing 11 and is connected to a liquid output valve 18. The liquid inlet 17 is arranged at the bottom of the housing 11 and is connected to a liquid intake valve 31. The liquid intake valve 31 and the liquid output valve 18 are both one-way valves. In this way, one-way pumping of the liquid from bottom to top is achieved.

[0037] Further, as shown in FIGS. 2 and 7, the diaphragm pump further comprises a liquid output pipe 21 provided on the pump head 20 and a liquid output channel 19 provided on the housing 11. The liquid outlet 16 is connected to a liquid output pipe 21 through the liquid output channel 19 to lead out the liquid 100 to be delivered.

[0038] With continued reference to FIGS. 2 to 4, the air pressure chamber 15 is part of an air path. The other part of the air path is shown in FIGS. 3A-3B and comprises an air intake valve 32, an air inlet 33 and an air passage 34, wherein the air inlet 33 is connected to the compressed gas, and the compressed gas serves as a driving source. The air intake valve 32 and the air inlet 33 are provided on the pump head 20, and an end of the air passage 34 is located on an outer peripheral surface of the diaphragm core 13.

[0039] In the embodiments shown in FIGS. 3A-3B, the air intake valve 32 is a two-position three-way valve.

[0040] In the air path exhaust phase shown in FIG. 3A, the gas in the air pressure chamber 15 is driven by the pressure in the chamber via the air passage 34, and an inlet 3 and an outlet 2 of the air intake valve 32 to be naturally discharged into the atmosphere outside the pump. At the same time, an interface 1 of the air intake valve 32 prevents the compressed gas inside the air inlet 33 from entering the air path. The volume of the air pressure chamber 15 gradually decreases until it abuts against the diaphragm core 13, and the liquid delivery chamber 14 increases. At this time, the liquid enters the liquid delivery chamber 14 through the liquid intake valve 31 and the liquid inlet 17.

[0041] In an initial air intake phase of the air path shown in FIG. 3B, the air intake valve 32 is switched, and the air inlet 33 feeds the compressed gas into the air pressure chamber 15 through the air intake valve 32, the air passage 34, , so that the air pressure chamber 15 is gradually pressurizing, forcing the diaphragm 12 to expand radially outward, gradually squeezing the liquid delivery chamber 14, and then squeezing the fluid in the liquid delivery chamber 14 into the liquid outlet 16.

[0042] In this way, the air inlet 33, the air intake valve 32 and the air passage 34 guide the compressed gas into the air pressure chamber 15. By the air intake and air exhaust of the air pressure chamber 15 the diaphragm 12 to repeatedly contracted and expanded, and the extraction and pumping of the liquid 100 are realized.

[0043] However, during pumping with a prior art diaphragm pump, if the diaphragm 12 cannot be separated from the housing 11 in time, in particular when the diaphragm 12 accidentally sticks to the liquid outlet 16, it will affect the output of the liquid 100 to be delivered. At the same time, the housing 11 is deep and the liquid path is long, which is detrimental to the continuity and smoothness of the pumping liquid.

[0044] To overcome this issue, the diaphragm pump according to the present invention further comprises a liquid-passing groove 50 provided on the inner wall of the housing 11 defining the liquid delivery chamber 14. Specifically, as shown in FIGS. 7 to 9, the liquid-passing groove 50 is connected to the liquid outlet 16. In this way, the liquid 100 to be delivered can flow to the liquid outlet 16 through the liquid delivery chamber 14 or through the liquid-passing groove 50 to the liquid outlet 16. The liquid-passing groove 50 serves as the second path for the liquid 100 to flow out, which can ensure the continuity of the pumped liquid.

[0045] During the pumping process of the diaphragm pump, the liquid 100 can be present in both the liquid delivery chamber 14 and the liquid-passing groove 50. Therefore, the liquid-passing groove 50 structure is capable of facilitating the flow of the fluid to be delivered in the liquid delivery chamber 14, and it is not easy to accumulate liquid 100 or to block an internal liquid outlet, thus improving the smoothness of the pumped liquid 100 and reducing the dependence on the accuracy and material properties of the diaphragm 12 elastomer.

[0046] Preferably, in some embodiments, the liquid-passing groove 50 comprises criss-crossed reticulated channels. For example, the liquid-passing groove 50 comprises a plurality of annular grooves 51 located at the bottom and / or middle and / or top of the liquid delivery chamber 14 and a longitudinal groove 52 connecting the annular grooves 51. The longitudinal groove 52 and / or the annular grooves 51 are connected to the liquid inlet 17, as shown in FIG. 8. Thus, even if the diaphragm 12 abuts against the inner wall of the housing 11 or the liquid outlet 16, the liquid 100 in the liquid delivery chamber 14 can still be connected to the liquid outlet 16 through the criss-crossed liquid-passing grooves 50, and finally flow to the liquid output pipe 21 through the liquid-passing grooves 50, the liquid outlet 16 and the liquid output channel 19.

[0047] In some other embodiments, the liquid-passing groove 50 may also comprise only the annular groove 51 or the longitudinal groove 52.

[0048] Considering the flow of the liquid 100, the preferred range of the ratio of a groove depth to a groove width of the liquid-passing groove 50 is 1: 15 to 2: 1. The groove depth refers to the depth radially inward from an inner wall surface of the housing 11, and the groove depth is preferably in the range of 0.2 to 2 mm, such as 0.25 mm, 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm, and 1.75 mm. The groove width refers to the length in a circumferential direction of the housing 11, and the groove width is preferably in the range of 1-3 mm, such as 1 mm, 1.5 mm, 2 mm, 2.5 mm, and 2.75 mm. If the groove width is too large, the diaphragm 12 will be squeezed into the liquid-passing groove 50 during expansion, blocking the flow of the liquid 100. If the groove depth is too large, the strength of the housing 11 is too weak. If the groove width and the groove depth are too small, the flow area is insufficient and thus cause blocking.

[0049] In some embodiments, shortening the structure of the housing 11 and increasing the outer diameter can further facilitate the flow of the fluid in the liquid delivery chamber 14. The length L of the housing 11 is shown with reference to FIG. 5, and the outer diameter refers to the diameter W of the middle of the housing 11. Preferably, the length-to-diameter ratio L / W of the housing 11 ranges from 2: 1 to 2.5: 1, more preferably 2.3: 1. The above-mentioned length-to-diameter ratio allows the housing 11 to be of a short size, reducing the liquid pumping height, reduces the resistance to the pumping process, and improving the flow-through performance of the liquid 100 and the air consumption is also significantly reduced. It can also reduce the difficulty of the processing technology, increase the selectivity of the process, and decrease the processing energy consumption and the weight of the product.

[0050] With continued reference to FIG. 6, in some embodiments, an opening of the air passage 34 in the diaphragm core 13 is arranged below the liquid outlet 16, which can also prevent the diaphragm 12 from accidentally sticking to the liquid outlet 16 when air is fed into the air pressure chamber 15.

[0051] The above structure enables efficient, stable and continuous pumping of the liquid 100 with the help of the design of the liquid-passing groove 50 and the good length-to-diameter ratio of the housing 11, thereby improving the pumping performance and reliability of the diaphragm pump, and solving the problems in the existing diaphragm pump of the diaphragm 12 being easy to wear, having too high processing precision and material requirements, and presenting a discontinuous liquid delivery.

[0052] Specific words are used in the present application to describe the embodiments of the present application. For example, "one embodiment" , "an embodiment" , and / or "some embodiments" refer to a certain feature, structure, or characteristic associated with at least one embodiment of the present application. Therefore, it should be emphasized and noted that two or more references to "an embodiment" , "one embodiment" , or "an alternative embodiment" in various places in this specification do not necessarily indicate the same embodiment. In addition, some features, structures, or characteristics in one or more embodiments of the present application can be combined appropriately.

[0053] In some embodiments, numbers for describing the number of compositions and attributes are used. It should be understood that such numbers used in the description of the embodiments are modified by the modifier "about" , "approximately" , or "substantially" in some examples. Unless otherwise stated, "about" , "approximately" , or "substantially" indicates that the number is allowed to vary by ± 20%. Correspondingly, in some embodiments, the numerical parameters used in the specification and claims are approximate values, and the approximate values can be changed according to the required characteristics of individual embodiments. In some embodiments, for the numerical parameters, the specified significant digits should be taken into consideration, and a general digit reservation method should be used. Although the numerical ranges and parameters used to confirm the breadth of the ranges of the numerical parameters in some embodiments of the present application are approximate values, such numerical values need to be set as precisely as possible within a feasible range in specific embodiments.

[0054] Although the present invention is disclosed as above in preferred embodiments, these preferred embodiments are not intended to limit the present invention. Any person skilled in the art can make possible changes and modifications without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, any amendments, equivalent changes and modifications made to the above embodiments according to the technical essence of the present invention, without departing from the content of the technical solutions of the present invention, shall fall within the scope of protection defined by the claims of the present invention.

Claims

1.A diaphragm pump comprising a pump core (10) ,a. the pump core (10) comprisingi. a housing (11) ,ii. a diaphragm (12) located within the housing (11) , andiii. a diaphragm core (13) ,b. the diaphragm (12) and the housing (11) defining a liquid delivery chamber (14) , andc. the diaphragm (12) and the diaphragm core (13) defining an air pressure chamber (15) ,characterized in thata liquid outlet (16) and a liquid-passing groove (50) are provided on an inner wall of the housing (11) defining the liquid delivery chamber (14) ,whereby, the liquid outlet (16) connects the liquid delivery chamber (14) and the exterior of the diaphragm pump, andwhereby the liquid-passing groove (50) is connected to the liquid outlet (16) .2.The diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the liquid-passing groove (50) comprises criss-crossed reticulated channels.3.The diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the liquid-passing groove (50) comprises at least one annular groove (51) located at the bottom and / or middle and / or top of the liquid delivery chamber (14) .4.The diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the liquid-passing groove (50) comprises a longitudinal groove (52) .5.The diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the ratio of a groove depth to a groove width of the liquid-passing groove is 1: 15 to 2 : 1.6.The diaphragm pump according to claim 1, characterized in that a groove depth of the liquid-passing groove (50) is in the range of 0.2 to 2 mm.7.The diaphragm pump according to claim 1, characterized in that a groove width of the liquid-passing groove (50) is 1-3 mm.8.The diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the diaphragm (12) is an elastic member in the shape of a hollow elongated cup, and the diaphragm core (13) is located inside the diaphragm (12) and adapted to the shape of the diaphragm (12) .9.The diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the length-to-diameter ratio of the housing (11) is in the range of 2: 1 to 2.5: 1.10.The diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the diaphragm pump further comprises a pump head (20) , a liquid output pipe (21) provided on the pump head (20) , and a liquid output channel (19) provided on the housing (11) , the liquid outlet (16) is connected with the liquid output pipe (21) through the liquid output channel (19) .11.The diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the diaphragm core (13) comprises an air passage (34) , an opening of the air passage (34) being arranged below the liquid outlet (16) .12.The diaphragm pump according to claim 1, characterized in that the diaphragm pump further comprises a liquid output valve (18) connected to the liquid outlet (16) , and a liquid intake valve (31) connected to the liquid delivery chamber (14) , the liquid output valve (18) and the liquid intake valve (31) being one-way valves.

Images