[go: up one dir, main page]

SE529284C2 - Membranpump - Google Patents

Membranpump

Info

Publication number
SE529284C2
SE529284C2 SE0502507A SE0502507A SE529284C2 SE 529284 C2 SE529284 C2 SE 529284C2 SE 0502507 A SE0502507 A SE 0502507A SE 0502507 A SE0502507 A SE 0502507A SE 529284 C2 SE529284 C2 SE 529284C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
shaft
flat spring
spring
electromagnetically driven
pump
Prior art date
Application number
SE0502507A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0502507L (sv
Inventor
Johan Stenberg
Original Assignee
Johan Stenberg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johan Stenberg filed Critical Johan Stenberg
Priority to SE0502507A priority Critical patent/SE529284C2/sv
Priority to JP2008539983A priority patent/JP2009516117A/ja
Priority to PCT/SE2006/001278 priority patent/WO2007055642A1/en
Priority to CN2006800423669A priority patent/CN101356371B/zh
Priority to KR1020087014577A priority patent/KR101305404B1/ko
Priority to EP06813001.2A priority patent/EP1948932B1/en
Priority to US12/085,011 priority patent/US8272850B2/en
Publication of SE0502507L publication Critical patent/SE0502507L/sv
Publication of SE529284C2 publication Critical patent/SE529284C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/04Pumps having electric drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F04B17/04Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids
    • F04B17/042Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids the solenoid motor being separated from the fluid flow
    • F04B17/044Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors using solenoids the solenoid motor being separated from the fluid flow using solenoids directly actuating the piston
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F04B35/045Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B45/00Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
    • F04B45/04Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B45/047Pumps having electric drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10Valves; Arrangement of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00Working fluid
    • F05B2210/10Kind or type
    • F05B2210/12Kind or type gaseous, i.e. compressible
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00Pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Description

529 284 2 problematik beskrivs även i patentskriften US 6589028 där ett motsvarande resonemang förs om denna typ av pumpar.
Det är även sedan tidigare känt att driva en membranpump med hjälp av en eller flera elektromagneter. Elektromagneten skapar en fram och tillbakagående rörelse vilket påverkar ett membran att utföra en pumpande rörelse. Att driva en membranpump med en elektromagnet kan vid en första anblick ses som en bättre lösning än att driva pumpen med en roterande motor. En fördel med elektromagnetiskt drivna membranpumpar är att dessa har en mera direkt koppling till membranet vilket möjliggör att slaglängd, frekvens samt hastigheten i sj älva pumpslaget i större utsträckning kan styras än vad fallet är för membranpumpar drivna av roterande motorer. Elektromagnetiska pumpar är dock mindre vanliga trots att de logiskt sett borde vara billigare att tillverka och är mer styrbara än membranpumpar drivna av roterande motorer. Orsaken till detta utgörs av ett antal problem som medför att det inte är självklart att en elektromagnet är bättre på att driva en membranpump än en roterande motor.
Ett stort problem med elektromagnetiskt drivna membranpumpar är att de är svåra att växla upp utan att den magnetiskt drivna kroppen förlorar sin raka linjära rörelse. Detta medför också ofta att det skapas ytterligare punkter med friktion som blir dyra att lagra.
Ytterligare problem med befintliga elektromagnetiskt drivna membranpumpar utgör upphängningen och lagringen av den rörliga delen, som driver membranet, utgörande av en. magnet eller en magnetiskt ledande kropp. Om en elektromagnetiskt driven membranpump skall få en lång livslängd och ge en så hög verkningsgrad som möjligt är det viktigt att de rörliga delarna har en så låg friktion som möjligt, företrädesvis ingen friktion alls. För att maximera membranpumpens livslängd är det vidare viktigt att motverka rotation i kopplingen mellan membranet och den rörliga delen (axel eller liknande). För att membranet skall få en så lång livslängd som möjligt är det vidare viktigt att motverka sidokrafter som kan korta membranets livslängd samt att motverka att membranet sträcks ut mycket och slår i ändlägena. Det är även centralt att membranet har en väl definierad nollpunkt när pumpen är i viloläge så att järnnhet i prestanda uppnås under serieproduktion.
På grund av ovanstående problematik blir pumpar baserade på elektromagneter i väldigt komplicerade konstruktioner med många ingående detalj er vilket gör tillverkningen kostsam.
Exempel på denna typ av konstruktion beskrivs i exempelvis patentskriften US 5360323. Den patenterade konstruktionen skiljer sig väsentligen från den föreliggande uppfinningen. 529 284 s Känd teknik I patentskriften US3572980 beskrivs en ptunpkonstruktion avsedd att höja trycket i en vätska, Konstruktionen innefattar en kolv och cylinder samt en pumpkammare. Kolven, som hängs upp med hjälp av en plattfj äder, manövreras med hjälp av en solenoid. Den platta fjädern utgör både en fjäder för återlj ädring av kolven samt tätning av pumpkammaren. Den i patentskriften beskrivna platta fjädem skiljer sig väsentligen från den föreliggande uppfinningen då denna är homogen och saknar ben. Problemet med att använda en homogen fjäder i små membranpumpar är att de krafter som alstras av elektromagneterna är så små att fjäderstålsplåten skulle bli mycket tunn för att membranpumpen skall fungera.
Ett ytterligare problem uppstår vid användandet av en homogen platt fjäder i en liten membranpump. Problemet är att en homogen plåt fjädrar väsentligen längst in i centrum av fjädern där kraften anbringas. Det går därför inte att styra var fjädern fjädrar vilket medför ett stort slitage på infästningen. Detta slitage kan orsaka glapp vilket väsentligen förkortar pumpens livslängd. Vidare hamnar all stress i materialet på ett begränsat område där kraften anbringas och inte jämt fördelad över fjädern. Detta bidrar ytterligare till att förkorta livslängden på fjädern och membranpumpen. En homogen fjäder är därför inte lämplig att använda i en mindre membranpump. Konstruktionen skiljer sig vidare väsentligen från den föreliggande uppfinningen genom att den använda fjädern enligt den föreliggande uppfinningen har en väsentligen längre fjädringsväg. F j ädervägen för fjädern enligt den föreliggande uppfinningen utgörs av både radien och de fjädrande benens cirkulära längd. Även om de befintliga elektromagnetiskt drivna membranpumpar många gånger uppfyller sina syften innefattar ingen av dessa fördelarna från både membranpumpar drivna av en roterande motor samt membranpumpar drivna av elektromagneter men inga av de båda typer av motorers nackdelar. Syftet med den föreliggande uppfmningen blir därför att åstadkomma en membranpump vilken innefattar fördelarna från respektive typ av membranpump men väsentligen ingen av dess nackdelar. 529 284 9 Detaljerad beskrivning av uppfinningen Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följ ande med hänvisning till bifogade schematiska ritningar som i exemplifierande syfte visar de för närvarande föredragna utföringsfonnerna av uppfinningen.
Figur 1 visar i ett tvärsnitt en första utföringsform av en elektromagnetisk driven membranpump vilken är optimerad för att avge ett undertryck.
Figur 2 visar i ett tvärsnitt en andra utföringsform av en elektromagnetisk driven membranpump vilken är optimerad för att avge ett övertryck.
Figur 3 visar en platt fjäder med fyra ben.
Figur 4 visar en platt fjäder med tre ben.
Figur 5 visar en platt fjäder med tvâ ben Figur 6 visar en platt fjäder med sex ben.
Med hänvisning till figur 1 visas en första föredragen utföringsfonn av en elektromagnetisk driven membranpumpen vilken är optimerad för att avge ett undertryck. Membranpumpen innefattar ett hölje (inneslutning) härefier benämnd pumphus väsentligen bestående av en första gavel 1, en fläns 2, en första mellandel 3 en andra mellandel 4 samt en andra gavel 5. I pumphuset skapas ett inre utrymme 11 vilket avdelas av ett membran 14 vilken är ansluten till pumphusets inre väggar varvid ett utrymme i form av en pumpkammare 15 bildas mellan membranet och den andra flänsen. Anslutningen till pumphusets väggar kan företrädesvis ske genom att membranet sammanpressas mellan flänsen 2 och mellandelen 3. Genom sammanpressningen av membranet tätas anslutningen mellan membranet och pumphuset vägg, i detta exempel utgörande av flänsen och mellandelen. Membranet kan i dess yttre del vara utformad med en tjockare del varmed membranet hållas fixerad i membranets radiella riktning. Genom membranets tjockare del förbättras även tätningen mellan membranet och pumphuset. Pumpkammaren är via kanaler i flänsen 2 förbunden med tillopp respektive utlopp i gavel 1 och fläns 2, varigenom det pumpade mediet (vätska, gas etc) kan strömma in i respektive ut ur membranpumpen. För att styra flödesriktningen är pumpen försedd med backventiler 12 för tilloppet respektive utloppet. I utföringsformen är backventilen för tillopp respektive utlopp företrädesvis integrerade i en enhet. Alternativt kan backventilerna vara separata för tillopp respektive utlopp. Backventilema kan vara av någon sedan tidigare känd 529 284 s konstruktion lämpad för ändamålet. Tilloppet respektive utloppet i gaveln l är företrädesvis rörformade så att anslutande slangar eller rör (ej visade i figtir) kan anslutas till anslutningama. Altemativt kan annan lämplig fonn på anslutningama användas.
Membranet kan tillverkas av silikon, gummi eller ett annat för ändamålet lämpligt material.
Membranet är anslutet (alternativt fastsatt eller fixerat) till en axel 13 vilken är anordnad att kunna påverka membranet att röras i membranpumpens axiella riktning varigenom pumpkarnrnarens volym kan fås att öka respektive minska. Membranet och axeln är lämpligen fixerad till varandra, lämpligen genom att axeln går i ingrepp med ett fasthållande segment i membranet. Alternativt kan fixeringen av axeln till membranet ske med någon annan typ av sedan tidigare känd för ändamålet lämplig anordning för fixering.
För att styra upp axeln i axiell riktning är axeln vid minst två upphängningspunkter upphängd i minst en upphängning. Upphängningarna är till för att styra upp axelns rörelse i axiell riktning. Membranet fungerar i denna utföringsforrn som en av minst två upphängningar för upphängning av axeln. Axelns andra upphängning utgörs av minst ett fjädrande element 9.
Det fjädrande elementet utgörs företrädesvis av en platt fjäder. Axeln löper genom den platta fjädern och fixeras till den platta fjädern med en låsning 10. Läsningen kan utgöras av en läsring eller någon annan för ändamålet lämplig fixeringsanordning. Fjädern sträcker sig lämpligen i huvudsakligen radiell riktning ut mot pumphusets vägg och fixeras i pumphusets vägg. I denna utföringsforni fixeras den platta fjädern lämpligen mellan mellandelen 3 och den andra mellandelen 4. Alternativt kan fjädern vara fixerad enligt någon annan lämplig fixeringsmetod och på annan för ändamålet lämplig plats i pumpen.
Den platta fjädern är försedd med minst ett fjädrande ben. Företrädesvis är den platta fjädem i försedd med fyra fjädrande ben. Ett ben har dock nackdelen med att det inte är möjligt att erhålla en axiell rörelse utan att fjädems vinkel i förhållande till axelns centrum ändras. En platt fjäder med två fjädrande ben blir vridstyv i en riktning men får en sämre vridstabilitet i den andra riktningen.
Axeln är tillverkad av ett ferromagnetiskt material alternativt kan ett ferromagnetiskt material vara påfört axeln eller på annat sätt anbringat axeln. Med ferromagnetiskt material menas både ett magnetiskt ledande material eller ett permanentrnagnetiskt material. » 529 284 c Axeln utgör alltså det magnetiskt drivna elementet eller alternativt kan axeln utgöra en bärare av det magnetiskt drivna elementet. I en fördragen utföringsfonn av axeln utgör denna det magnetiskt drivna materialet. Axeln är av ett magnetiskt ledande material lämpligen i någon form av mjukt magnetiskt material som vanligen användes i elektromagneter.
Axeln påverkas av magnetfältet från minst en elektromagnet 7 att driva (förflytta) axeln (rörliga delen) i membranpumpens axiella riktning. Elektromagneten kan i sin enklaste form utgöras av en spole utan omgivande metall eller metallkärna. Företrädesvis utgörs elektromagneten av en spole 7 med en metallkäma 6. Elektromagneten är företrädesvis ihålig.
Axeln, med hög permeabilitet anpassad för pumpens pumpfrekvensområde, förflyttas av elektromagnetens vilja att sluta det magnetfält som elektromagneten alstrar. För att optimera kraften mellan elektromagneten och det magnetiska ledande materialet i axeln är axeln lärnpligen försedd med en skivformad del 8. Elektromagnetens spole, alternativt spolar, ansluts på sedvanligt sätt till en elektrisk energikälla med för ändamålet lämpligt kablage (visas ej i figur) När elektromagneten drar till sig axeln med den skivformade delen kommer volymen i pumpkamrnaren att öka samtidigt som energi kommer att ackumuleras i den platta fjädern.
När volymen i pumpkammaren ökar skapas ett undertryck i pumpkammaren varigenom vätska eller gas strömmar in genom tilloppet. Utloppet är försedd med en backventil vilken förhindrar att vätska eller gas strömmar in genom utloppet när volymen i pumpkammaren ökar. När elektromagneten inte drar till sig axeln längre kommer den lagrade energin i den platta fjädern att påverka axeln att återgå till sitt ursprungliga läge (nollpunkten) varvid volymen i pumpkammaren minskar. När volymen i pumpkammaren minskar ökar trycket i pumpkammaren varvid vätskan eller gasen strömmar ut genom utloppet. Tilloppet är försedd med en backventil vilken förhindrar att vätska eller gas strömmar ut genom tilloppet när volymen i pumpkammaren minskar. Den fjädrande krafien från den platta fjädern, i kombination med kraften från membranet, medför att axeln strävar efter att återgå till ett specifikt nolläge när axeln inte påverkas av kraften från elektromagneten. Den specifika nollpunkten möjliggör att pumpen med stor exakthet kan serieproduceras med jämn prestanda samt att fjädem bromsar upp axeln och membranets rörelser mot respektive ändlägen. Genom fjäderns uppbromsande effekt minskas då slitaget på membranet. 529 284 9- Membranpumpen kan styras av ett styrsystem av någon typ av sedan tidigare känt styrsystem.
Alternativt kan någon form av styrsystem som utvecklas i framtiden, lämpligt för ändamålet, användas för att styra pumpen. Den specifika nollpunkten medför att membranpumpen lämpar sig mycket väl att styras av ett styrsystem.
I figur 2 visas en altemativ utföringsforin av en membranpump enligt den föreliggande uppfinningen vilken är optimerad för att avge övertryck. Konstruktionen överstämmer väsentligen med den första utföringsformen av pumpen dock med huvudsakliga skillnaderna att gaveln 1, flänsen 2 och mellandelen 3 skiftat plats med gaveln 5 samt att axeln 13 är vidare längre än i den första utföringsformen. Axeln är i sin ena ända ansluten i membranet. Axeln sträcker sig genom den ihåliga elektromagneten 7 och 6 och är upphängd i den platta fiädern 9. I denna utföringsforrn är elektromagneten placerad mellan axelns skivformade del oh membranet.
När elektromagneten drar till den skivfonnade delen av axeln, kommer axeln att tryckas ' genom elektromagnetens ihåliga del och påverka det anslutna membranet. Av axelns rörelse kommer membranet att påverka volymen i pumpkammaren att minska samtidigt som energi kommer att ackumuleras i den platta fjädern. När volymen i pumpkammaren minskar skapas ett övertryck i pumpkammaren varigenom vätska eller gas strömmar ut genom utloppet.
Tilloppet är försett med en backventil vilken förhindrar att vätska eller gas strömmar ut genom tilloppet när volymen i pumpkaminaren minskar. När elektromagneten inte drar till sig axelns skivformade del längre kommer den lagrade energin i den platta fjädern att påverka axeln att återgå till sitt ursprungliga läge (nollpunkten) varvid volymen i pumpkammaren ökar. När volymen i pumpkammaren ökar minskar trycket i pumpkarnmaren varvid vätskan i eller gasen strömmar in genom tilloppet. Utloppet är försett med en backventil vilken förhindrar att vätska eller gas strömmar in genom tilloppet när volymen i pumpkammaren ökar. Den fjädrande kraften fiån den platta fjädern medför att axeln strävar efter att återgå till ett specifikt nolläge när axeln inte längre påverkas av kraften från elektromagneten.
Genom att membranpumpama väsentligen innefattar samma typ av komponenter både som tryckoptimerad och undertryckoptimerad konstruktion medför detta att pumpen med en enkel ombyggnad kan byggas om från en undertrycksoptimerad pump till en pump optimerad för övertryck. Pumpen byggs om genom att gaveln 1, flänsen 2 och mellandelen 3 skiftar plats med gaveln 5. Vidare krävs att axeln byts ut från en kortare till en längre axel. Av avgörande 529 284 S' betydelse för att göra pumpen vändbar är att elektromagneten är ihålig. Axeln sticks igenom hålighet i elektromagneten varvid axeln ansluts till den platta fjädern och membranet.
Med hänvisning till figur 3 visas en första speciellt föredragen utföringsforrn av den platta fjädern. Fjädern är väsentligen platt när denna inte påverkas av någon kraft. Fjädern är platt vilket ger en god sidostabilitet. Med tanke på utmatning och livslängd är fjädern lämpligen tillverkad i fjäderståls plåt men kan även vara tillverkad av annat lämpligt fjädrande material såsom exempelvis någon fjädrande polymer eller komposit. Fjädern har i sitt centrum ett hål vars diameter anpassas efter den axel som skall trädas genom hålet. Fjädern har en inre och en yttre ringformad del vilka är förbunden med varandra genom minst ett ben företrädesvis fyra ben såsom visas i figur 3. Varje ben är bestående av delarna 22, 16 och 23 och ändarna är förbunden med den yttre ringen och den inre ringen.
En fjäder med fyra fjädrande ben har visat sig utgöra en fjäder som uppnår minimal stress materialet samtidigt som den har möjlighet till att parvis spegelvända benen för att säkerställa att ingen rotation av axeln sker under det axiella slaget (rörelsen). Fyra ben ger dessutom tillräckligt många infástningspunkter till den inre ringen för att uppnå liknande vridstabilitet i samtliga riktningar.
Fjädramai figur 3 och 5 har ytterligare förbättras jämfört med fjädrarna i figur 4 och 6. Benen i figur 4 och 6 är uppdelad i två ungefär lika långa delar 17. Denna uppdelning resulterar i stor stress vid infastningspunkterna till den inre och yttre ringen. Exempelvis vid infästningspurikten 18, där infästningen till den yttre ringen är positionerad. Benen är i figur 3 utformad så att benet är uppdelat i tre delar av olika längd. Del 16 av benet är väsentligen längre de två andra delarna 22 och 23 och placerat i mellan delarna 22 och 23. Detta i syfte att del 16 skall skapa det största vridande momentet i positionerna 24 och 25. Effekten av detta blir att de korta delarna av benet (22 och 23) tvingas följa med i samma vridning som den långa benets(l6) moment skapar och därigenom kan det långa benet få en brantare lutning (vinkel) och slutligen ger detta ett längre slag. Vidare gör denna benuppdelning att ingen stress skapas vid infástningspurrktema till den yttre och inre ringen. Exempelvis vid infastningspunkten 21, där infästrringen till den yttre ringen är positionerad. Stress i positionerna 24 och 25 kan ytterligare fördelas ut över en större yta i materialet med hjälp av avrundningar i positionerna 19 och 20. 529 284 a Med hänvisning till figur 4 visas en altemativ utföringsforrn av den väsentligen platta fjädern med tre fjädrande ben. Tre ben kan ge liknande vridstabilitet som en fjäder men ger då ingen möjlighet att parvis spegelvända benen. Alternativt kan fjädern vara tillverkad av annan typ av fjädrande material såsom exempelvis plast eller komposit.
I figur 6 visas en andra alternativ utföringsforrn av uppfinningen med sex fjädrande ben. En fjäder med sex ben gör det möjligt att spegelvända benen parvis för att säkerställa att ingen rotation av axeln sker när denna förflyttas i axiell riktning. En platt fjäder med sex ben ger dock kortare längd på benen än vad fallet är vid en platt fjäder med fyra ben vilket resulterar i mer stress i materialet per slaglängd.
Fördelar Med en elektromagnetiskt driven membranpump enligt den föreliggande uppfinningen erhålles en membranpump vilken är väsentligt mycket billigare och enklare att tillverka än en membranpump vilken drivs av en elektrisk motor.
Genom att den platta fjädern tillverkas ur en tunn plåt erhålls en fjäder med en noggrant definierad nollpunkt (fjäderns utgångsläge). Fjädern konstruktion säkerställer att alla fjädrar som tillverkas får samma nollpunkt som i sin tur säkerställer järnnhet i prestanda och kvalitet.
Membranpumpen enligt den föreliggande uppfinningen är vidare tillverkat av ett mindre antal komponenter än pumpar med liknande prestanda och livslängd.
Med upphängningen av axeln i minst två upphängningar, varav en minst utgörs av minst en platt fjäder, medför att inga ytor behöver lagras med traditionella glidlager eller liknande lagringar. Genom konstruktionen är det möjligt att tillverka en pump till lågt pris med lång livslängd utan traditionella lagringar.
Fördelen med upphängning av axeln i minst en platt fjäder med minst 4 ben, som är spegelvända mot varandra är att fjädern, på grund av dess bredd, ger axeln en mycket god sidostabilitet i radiell riktning amtidigt som axeln är lätt rörlig i den axiella riktningen. Den platta fjäderns parvis speglade ben medför vidare att den inte introducerar någon vridning av axeln under den axiella rörelsen. >529 284 /, C Membranpumpens konstruktion med platt fjäder, med god lägesprecision, medför att förhållandevis kortare slaglängder kan användas än befintliga membranpurnpar med liknande prestanda. Dess goda läges precision medför möjlighet att arbeta mycket när elektromagneten och på detta sätt få en utväxling. Vidare medför en kort slaglängd ett mindre slitage på membranet vilket ger längre livslängd.
En platt fjäder med god lägesprecision ger membranet lång livslängd genom kraften från fjäder används vid uppbromsningen av membranet i pumpens ändlägen.
Den kraftupptagande platta fjädern medför vidare att membranet kan konstrueras förhållandevis tunt och få en lång livslängd tack vara att fjäder tar upp sträck krafter och sidokrafter.
Fördelen med att använda reluktanskraft jämför att använda en permanent magnet är att det är möjligt att göra en enkel konstruktion med få detaljer.
Alternativa utförandeformer Även om vissa föredragna utförandeformer har beskrivits i detalj, kan variationer och modifikationer inom ramen för uppfinníngen komma att framgå för fackmannen inom området och samtliga sådana anses falla inom ramen för följande patentkrav. Således kan membranpumpar där axelns tyngd eller uppstående sidokrafter i membranet övertiger membranets styrka förses med ytterligare platta fjädrar för upphängning av axeln.
På samma sätt kan två elektromagneter placeras på var sida om skivan användas om pumpen behöver vara lika stark för både vakuum och övertryck. 529 284 1/ Axeln kan även vara bärare av ett pennanent magnetiskt material eller vara tillverkad av ett permanent magnetiskt material. Med endast en utvändigt placerad spole kan då magneten drivas i två riktningar. Vidare kan magnetfaltet koncentreras runt den om givande spolen med hjälp av ett mjukt magnetiskt material så länge det inte ligger i någon ände av den axiella rörelsen, då magneten då skulle kunna sugs fast. Med denna konstruktion kan en relativt längre slaglängd uppnås men mindre kraft. Konstruktionen är dyrare på grund användandet av permanentmagnet och mer komplexa detalj er.
Fj ädems platta form och att den består av minst tvâ ben är centralt för konstruktionen, men den kan givetvis ha andra former än cirkulär. Fjädern kan också delas upp i flera fjädrar som vardera består av minst ett ben i syfte att fästas samman vid samma position längs axelns längd i syfte att uppnå samma egenskapar som en fjäder med tre ben.

Claims (11)

529 284 /íl Patentkrav
1. Elektromagnetiskt driven membranpump för pumpning av exempelvis vätskor eller gaser, innefattande ett pumphus inuti vilket minst en, till minst ett tillopp och minst ett utlopp, ansluten pumpkamrnare (15) är avgränsad mellan en gavel hos pumphuset och minst ett till pumphusets vägg tätande anslutet membran (14), vilket är fäst vid en, i pumphusets axiella riktning förlöpande axel (13), som är upphängd i minst två, i axelns längdriktning åtskilda upphängningar, varvid minst en av upphängningarna innefattar en vid axeln fäst, radiellt i riktning ut mot purnphusets vägg (4) förlöpande och vid denna fäst, platt fjäder (9), varvid axeln innefattar ett magnetiskt material för att drivas av magnetfáltet från en elektromagnet (7) till att oscillera i sin längriktning och driva membranet i en motsvarande oscillerande rörelse, kännetecknad av att den platta fjädern (9) innefattar en inre och minst en yttre del, varvid den yttre delen/delarna är fast vid pumphuset och den inre vid axeln (13), vilka delar är förbundna med varandra genom två fjädrande ben, anordnade på vardera sidan av den punkt där fjädem är ansluten till axeln (13), alternativt, att den platta fjädem (9) innefattar en inre och minst en yttre del, varvid den yttre delen/delarna är fast vid pumphuset och den inre vid axeln (13), vilka delar är förbundna med varandra genom minst tre fjädrande ben, anordnade omkring den punkt där fjädern är ansluten till axeln(l 3).
2. Elektromagnetiskt driven membranpump enligt patentkrav l kännetecknad av att en av axelns upphängningar utgörs av membranet och minst en andra upphängning utgörs av en platt fjäder.
3. Elektromagnetiskt driven membranpump enligt patentkrav l kännetecknad av att en av axelns upphängning utgörs av en platt fjäder och en andra upphängning utgörs av en platt fjäder.
4. Elektromagnetiskt driven membranpump i enlighet med ett eller flera av patentkraven 1 - 4 kännetecknad av att den platta fjädern har ett jämt antal ben varav hälften av benen är spegelvända i förhållande till den andra hälften av ben.
5. Elektromagnetiskt driven membranpump enligt ett eller flera av patentkraven patentkrav 1 - 4 kännetecknad av den plattfjädern innefattar fyra ben.
6. Elektromagnetiskt driven membranpump i enlighet med ett eller flera av patentkraven 1 - 5 kännetecknad av att benen består av en förhållandevis längre del (16) vilken på var sidan är förbunden med en förhållandevis kortare del (22) och (23). 5 2 9 2 8 4 /3 ,
7. Elektromagnetiskt driven membranpump i enlighet med ett eller flera av patentkraven 1 - 6 kännetecknad av att den platta fjädem består av fiäderstål
8. Elektromagnetiskt driven membranpump i enlighet med ett eller flera av patentkraven 1 - 7 kännetecknad av att den platta íjädem består av fiädrande plast.
9. Elektromagnetiskt driven membranpump i enlighet med ett eller flera av patentkraven 1 - 7 kännetecknad av att den platta fjädern består av fjädrande komposit.
10. Elektromagnetiskt driven membranpump i enlighet med ett eller flera av patentkraven 1 ~ 7 kännetecknad av att inloppet och utloppet är försedda med backventiler. -
11. Elektromagnetiskt driven mernbranpump i enlighet med ett eller flera av patentkraven 1 - 8 kännetecknad av att elektromagneten är ihålig.
SE0502507A 2005-11-14 2005-11-14 Membranpump SE529284C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0502507A SE529284C2 (sv) 2005-11-14 2005-11-14 Membranpump
JP2008539983A JP2009516117A (ja) 2005-11-14 2006-11-12 膜ポンプ
PCT/SE2006/001278 WO2007055642A1 (en) 2005-11-14 2006-11-12 Membrane pump
CN2006800423669A CN101356371B (zh) 2005-11-14 2006-11-12 隔膜泵
KR1020087014577A KR101305404B1 (ko) 2005-11-14 2006-11-12 막 펌프
EP06813001.2A EP1948932B1 (en) 2005-11-14 2006-11-12 Membrane pump
US12/085,011 US8272850B2 (en) 2005-11-14 2006-11-12 Membrane pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0502507A SE529284C2 (sv) 2005-11-14 2005-11-14 Membranpump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0502507L SE0502507L (sv) 2007-05-15
SE529284C2 true SE529284C2 (sv) 2007-06-19

Family

ID=38023527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0502507A SE529284C2 (sv) 2005-11-14 2005-11-14 Membranpump

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8272850B2 (sv)
EP (1) EP1948932B1 (sv)
JP (1) JP2009516117A (sv)
KR (1) KR101305404B1 (sv)
CN (1) CN101356371B (sv)
SE (1) SE529284C2 (sv)
WO (1) WO2007055642A1 (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8845306B2 (en) * 2008-05-02 2014-09-30 Xavitech Ab Pumping system

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10224750A1 (de) 2002-06-04 2003-12-24 Fresenius Medical Care De Gmbh Vorrichtung zur Behandlung einer medizinischen Flüssigkeit
GB0224986D0 (en) 2002-10-28 2002-12-04 Smith & Nephew Apparatus
GB0325129D0 (en) 2003-10-28 2003-12-03 Smith & Nephew Apparatus in situ
US8197231B2 (en) 2005-07-13 2012-06-12 Purity Solutions Llc Diaphragm pump and related methods
SE529328C2 (sv) 2005-11-15 2007-07-10 Johan Stenberg Styrsystem samt metod för styrning av elektromagnetiskt drivna pumpar
DE602007004546D1 (de) 2006-09-28 2010-03-18 Tyco Healthcare Tragbares Wundtherapiesystem
GB0723855D0 (en) 2007-12-06 2008-01-16 Smith & Nephew Apparatus and method for wound volume measurement
US8708665B2 (en) * 2008-05-02 2014-04-29 Xavitech Ab Membrane pump operating in both audible and inaudible frequency regions
US8807169B2 (en) 2009-02-12 2014-08-19 Picolife Technologies, Llc Flow control system for a micropump
US8192401B2 (en) 2009-03-20 2012-06-05 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Medical fluid pump systems and related components and methods
WO2010128914A1 (en) * 2009-05-08 2010-11-11 Xavitech Ab A membrane pump
EP2453946B1 (en) 2009-07-15 2013-02-13 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Medical fluid cassettes and related systems
DE102009037845A1 (de) * 2009-08-18 2011-04-14 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Einwegelement, System zum Pumpen sowie Verfahren zum Pumpen einer Flüssigkeit
CN101666308B (zh) * 2009-09-07 2011-01-12 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 往复式橡胶隔膜液压泵
CN102032136B (zh) * 2009-09-30 2012-06-27 胜鹏电子(深圳)有限公司 一种带电磁气泵的水泵
GB201015656D0 (en) 2010-09-20 2010-10-27 Smith & Nephew Pressure control apparatus
US9624915B2 (en) 2011-03-09 2017-04-18 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Medical fluid delivery sets and related systems and methods
JP5177331B1 (ja) * 2011-04-11 2013-04-03 株式会社村田製作所 ポンプ装置
AU2012254069B2 (en) * 2011-04-21 2015-10-08 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Medical fluid pumping systems and related devices and methods
US8974200B2 (en) * 2011-07-08 2015-03-10 International Business Machines Corporation Device for creating fluid flow
US9084845B2 (en) 2011-11-02 2015-07-21 Smith & Nephew Plc Reduced pressure therapy apparatuses and methods of using same
US8771229B2 (en) 2011-12-01 2014-07-08 Picolife Technologies, Llc Cartridge system for delivery of medicament
US8790307B2 (en) 2011-12-01 2014-07-29 Picolife Technologies, Llc Drug delivery device and methods therefor
CN103216432B (zh) * 2012-01-19 2017-08-08 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 膜片泵及气体分析仪
US10130759B2 (en) 2012-03-09 2018-11-20 Picolife Technologies, Llc Multi-ported drug delivery device having multi-reservoir cartridge system
CN102562516A (zh) * 2012-03-14 2012-07-11 上海新喆机电技术发展有限公司 一种高压水泵
US9883834B2 (en) 2012-04-16 2018-02-06 Farid Amirouche Medication delivery device with multi-reservoir cartridge system and related methods of use
US9427505B2 (en) 2012-05-15 2016-08-30 Smith & Nephew Plc Negative pressure wound therapy apparatus
US9610392B2 (en) 2012-06-08 2017-04-04 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Medical fluid cassettes and related systems and methods
US9500188B2 (en) * 2012-06-11 2016-11-22 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Medical fluid cassettes and related systems and methods
CN110486257A (zh) * 2012-11-02 2019-11-22 博世汽车柴油系统有限公司 膜片泵
US9360004B2 (en) * 2012-11-15 2016-06-07 Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd. Progressive pump force regulation
US9561323B2 (en) 2013-03-14 2017-02-07 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Medical fluid cassette leak detection methods and devices
US9855186B2 (en) 2014-05-14 2018-01-02 Aytu Women's Health, Llc Devices and methods for promoting female sexual wellness and satisfaction
DE102014218804A1 (de) 2014-09-18 2016-03-24 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlage mit einem Zugangskontrollsystem
JP6725528B2 (ja) 2014-12-22 2020-07-22 スミス アンド ネフュー ピーエルシーSmith & Nephew Public Limited Company 陰圧閉鎖療法の装置および方法
CN105508330A (zh) * 2016-01-12 2016-04-20 浙江大学 电磁铁驱动的数字式液压伺服执行器
TWI605217B (zh) * 2016-04-28 2017-11-11 科際精密股份有限公司 洩壓裝置
CN106762567A (zh) * 2017-01-14 2017-05-31 东莞市聚瑞电气技术有限公司 一种新型电磁定量泵
US11028837B2 (en) * 2019-01-29 2021-06-08 Mac Valves, Inc. Solenoid pump
DE102019110701A1 (de) * 2019-04-25 2020-10-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Halteelement zum halten eines zu befestigenden bauteils und haltesystem mit einem solchen
CN113007078A (zh) * 2021-03-31 2021-06-22 中国长江电力股份有限公司 一种多功能流体抽送装置
TWI796666B (zh) * 2021-04-09 2023-03-21 芙莉曼科技股份有限公司 不需幫浦帶動之靜音負壓系統
JP2023101308A (ja) * 2022-01-07 2023-07-20 Mmiセミコンダクター株式会社 ポンプの構造体
DE102023114567A1 (de) * 2022-07-06 2024-01-11 Prominent Gmbh Membrandosierpumpe

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2638849A (en) * 1947-01-29 1953-05-19 Motorola Inc Pump
GB769907A (en) * 1954-12-20 1957-03-13 Westinghouse Electric Int Co Improvements in or relating to electromagnetic devices
GB1039145A (en) 1964-04-28 1966-08-17 Decca Ltd Improvements in or relating to diaphragm type pumps
US3516441A (en) * 1967-10-12 1970-06-23 Delta Hydraulies Co Suspension assembly for bobbin in servo-valve
US3572980A (en) 1969-02-17 1971-03-30 Rotron Inc Resonant pump using flat disc springs
FR2071075A5 (sv) 1969-12-17 1971-09-17 Piot Et Tirouflet Ets
US4431952A (en) 1978-07-10 1984-02-14 Sheppard William L Electric powered apparatus
US4874299A (en) * 1987-04-08 1989-10-17 Life Loc, Inc. High precision pump
DE4125249C2 (de) * 1991-07-31 1994-03-03 Freudenberg Carl Fa Elastische Befestigungsvorrichtung zur Verbindung eines Ansaugrohres mit einer Verbrennungskraftmaschine
US5201641A (en) 1992-01-09 1993-04-13 Siegfried Richer Electrically driven diaphragm suction or pressure pump
US5360323A (en) 1993-05-04 1994-11-01 Hsieh Ting Shin Aquarium air pump
JPH09117721A (ja) * 1994-09-28 1997-05-06 Seiko Instr Inc 振動モジュール
DE4439823C1 (de) * 1994-11-08 1996-01-18 Richter Siegfried Dipl Ing Fh Verfahren zur Herstellung einer blattförmigen Schwingfeder für elektrische Membranpumpen
AU693275B2 (en) * 1994-11-14 1998-06-25 Anton Steiger Device for guiding and centring a machine component
GB9614304D0 (en) * 1996-07-08 1996-09-04 Isis Innovation Linear compressor motor
US6174136B1 (en) 1998-10-13 2001-01-16 Liquid Metronics Incorporated Pump control and method of operating same
IL128085A0 (en) 1999-01-17 1999-11-30 Nachum Zabar Electromagnetic vibrator pump and leaf spring particularly useful therein
SE515881C2 (sv) 1999-02-02 2001-10-22 Artema Medical Ab Membranpump
US6307287B1 (en) * 1999-03-12 2001-10-23 The Penn State Research Foundation High-efficiency moving-magnet loudspeaker
JP2001304316A (ja) * 2000-04-20 2001-10-31 Sanyo Electric Co Ltd サスペンションスプリング
IL142779A0 (en) * 2001-04-24 2002-03-10 Mnde Technologies L L C Electromagnetic device particularly useful as a vibrator for a fluid pump
US6514047B2 (en) * 2001-05-04 2003-02-04 Macrosonix Corporation Linear resonance pump and methods for compressing fluid
BR0102698B1 (pt) * 2001-05-08 2009-01-13 compressor linear.
US6758657B1 (en) * 2002-06-20 2004-07-06 The Gorman-Rupp Company Electromagnetically driven diaphragm pump
GB2395237A (en) * 2002-11-13 2004-05-19 Z & D Ltd Compressor head
JP4624658B2 (ja) * 2003-09-22 2011-02-02 株式会社川本製作所 往復動モータを用いたダイヤフラムポンプユニット
US7358633B2 (en) 2004-02-23 2008-04-15 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Linear vibration motor using resonance frequency
JP4567409B2 (ja) * 2004-09-30 2010-10-20 マブチモーター株式会社 共振駆動アクチュエータ
DE102005039772A1 (de) 2005-08-22 2007-03-08 Prominent Dosiertechnik Gmbh Magnetdosierpumpe
USD554984S1 (en) * 2006-02-08 2007-11-13 Johan Stenberg Spring

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8845306B2 (en) * 2008-05-02 2014-09-30 Xavitech Ab Pumping system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080069255A (ko) 2008-07-25
CN101356371B (zh) 2011-09-14
EP1948932A1 (en) 2008-07-30
US8272850B2 (en) 2012-09-25
JP2009516117A (ja) 2009-04-16
WO2007055642A1 (en) 2007-05-18
US20090169402A1 (en) 2009-07-02
KR101305404B1 (ko) 2013-09-06
CN101356371A (zh) 2009-01-28
EP1948932A4 (en) 2010-08-18
EP1948932B1 (en) 2019-07-03
SE0502507L (sv) 2007-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE529284C2 (sv) Membranpump
JP4767488B2 (ja) 磁気浮上型ポンプ
US20110080060A1 (en) Electric motors and related systems for deployment in a downhole well environment
US10738770B2 (en) Isolated chamber pump with recirculation of leakages
CN111502964B (zh) 一种高集成度动圈式电磁直驱计量泵
US11408405B2 (en) Electromagnetic pump
CN205207206U (zh) 一种基于轴向电机驱动的微型机泵一体式磁力泵
CN116480548A (zh) 一种抑制回流的多活塞磁流体驱动泵
CN105298865A (zh) 一种基于轴向电机驱动的微型机泵一体式磁力泵
TW202043616A (zh) 含有磁鐵之往復式流體泵及相關總成、系統與方法
US8049375B2 (en) Electromagnetic transducer apparatus
CN116792282A (zh) 电磁控制装置及流体控制系统
CN110566430B (zh) 微型电磁振荡止回泵
CN212250412U (zh) 一种高集成度动圈式电磁直驱计量泵
CN114404799A (zh) 一种往复式磁力泵体、泵组及模拟心脏
CN114320854B (zh) 一种可抛式电磁蠕动泵
JP2015151995A (ja) ポンプ
CN106662085B (zh) 线性致动器及用于操作这样的线性致动器的方法
CN117605658A (zh) 一种电磁驱动式无阀微型泵装置
CN119393312A (zh) 一种重力泵水装置
CN112112786A (zh) 一种静音变容积式泵的设计方法、压电陶瓷泵
CN110566431A (zh) 一种非接触驱动方式无泄漏风险的高精度液体泵
Amrani et al. Design and experimental investigation of a
Yu et al. A magnetic micropump with tri-membrane fully differential structure
BR112020006042A2 (pt) acionamento elétrico de bomba, uso do mesmo, bomba de deslocamento, método para movimentar um pistão e método de controle para uma bomba

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed