專利名稱：管泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過使管彈性變形來輸送流體的管泵(tube pump)。
背景技術(shù)：
作為通過使管彈性變形來輸送流體的管泵的一個示例，已知一種管泵(例如，參見日本特開平專利申請No.Hei.8-28453)，其包括殼體，其部分內(nèi)壁表面形成為圓弧狀表面；彈性管，其沿著殼體的圓弧表面設(shè)置；以及輥子，其沿著殼體中的圓弧表面可樞轉(zhuǎn)地設(shè)在一圓形軌道上，用于通過朝向與所述圓弧表面相對應的環(huán)形軌道上的圓弧表面推壓彈性管而壓力輸送彈性管中的流體。
然而，具有這種結(jié)構(gòu)的管泵的問題在于，在通過輥子擠壓彈性管時需要大量能量。
另外，作為管泵的另一示例，已知一種用于輸送流體的管泵(例如，參見日本特開平專利申請No.Hei.8-170590)，其中在門部件的內(nèi)表面上線性布置有一管，該門部件安裝在殼體上以能夠打開和關(guān)閉，并且通過用推壓裝置在沿著其縱向的三個位置處順序地擠壓管來輸送流體。
然而，具有這種結(jié)構(gòu)的管泵仍然存在問題，即，在擠壓彈性管時也需要大量能量。
此外，作為管泵的又一示例，已知一種用于壓力輸送管中流體的管泵(例如，參見日本特開專利申請No.2002-70748)，其中在一支撐件上設(shè)有電機和支撐件側(cè)連接裝置，從而使電機的轉(zhuǎn)軸與支撐件側(cè)連接裝置的中軸線一致，管的一端和另一端分別與設(shè)在電機轉(zhuǎn)動軸線上的支撐件側(cè)連接裝置和電機側(cè)連接裝置相連，并且通過電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)向管提供轉(zhuǎn)矩和去除轉(zhuǎn)矩來輸送流體。
然而，在具有這種結(jié)構(gòu)的管泵中，由于必須使電機轉(zhuǎn)軸沿著正方向和反方向轉(zhuǎn)動，因此在每次改變電機的轉(zhuǎn)動方向時都需要消除電機慣性的操作。因此，存在操作中發(fā)生能量損失的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮到上述問題做出的。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠以少量能量而無需大量能量來有效地輸送流體的管泵，從而可減少管泵的運行成本并且不會出現(xiàn)能量損失。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明旨在一種用于輸送流體的管泵。在本發(fā)明的一個實施例中，該管泵包括在其中限定了流動通道的管，通過該流動通道輸送流體，該管能夠彈性變形，該管具有兩個設(shè)在管的兩個間隔開的部分處的、用于打開和關(guān)閉所述流動通道的打開/關(guān)閉部分；以及兩個打開/關(guān)閉機構(gòu)，其設(shè)置成分別與所述兩個打開/關(guān)閉部分對應，用于通過折疊管的相應打開/關(guān)閉部分來關(guān)閉在管的所述兩個間隔開的部分處的流動通道，并用于通過展開所述打開/關(guān)閉部分的折疊來打開該流動通道；其中，當兩個打開/關(guān)閉部分中的一個在另一個打開/關(guān)閉部分折疊的狀態(tài)下通過操作相應的打開/關(guān)閉機構(gòu)來關(guān)閉在管的相應部分處的流動路徑之后被進一步折疊時，所述管在兩個打開/折疊部分之間的內(nèi)壓由于打開/關(guān)閉部分的進一步折疊而增加，并且所述管泵利用該管中增加的內(nèi)壓輸送流體。
根據(jù)本發(fā)明，在輸送流體時僅通過打開/關(guān)閉機構(gòu)來進行每個打開/關(guān)閉部分的折疊和展開就足夠了。從而，可以以少量能量有效地輸送流體，因此節(jié)省能量，由此可降低其運行成本。
在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是所述管在一個打開/關(guān)閉部分處的折疊程度與該管在另一打開/關(guān)閉部分處的折疊程度不同，以產(chǎn)生增加的內(nèi)壓。
在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是所述管具有兩個間隔開的彎曲部分，并且兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個設(shè)在這兩個彎曲部分中的每一個的一部分處；并且所述管泵被構(gòu)造成通過相應的打開/關(guān)閉機構(gòu)推壓所述兩個彎曲部分中的每一個的所述部分來折疊兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個。
根據(jù)本發(fā)明，在輸送流體時僅進行推壓每個彎曲部分和釋放彎曲部分的推壓狀態(tài)就足夠了。從而，可以以少量能量有效地輸送流體，因此節(jié)省能量，由此可降低其運行成本。
在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是每個打開/關(guān)閉機構(gòu)均包括一凸輪，該凸輪可轉(zhuǎn)動地設(shè)在其中該凸輪面對相應彎曲部分的位置處，其中通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動相應的凸輪來折疊或展開所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個，從而通過該凸輪推壓相應的彎曲部分或釋放該推壓狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，當凸輪被轉(zhuǎn)動驅(qū)動時，通過該凸輪的轉(zhuǎn)動驅(qū)動推壓彎曲部分的一部分來折疊所述打開/關(guān)閉部分，以關(guān)閉對應于該打開/關(guān)閉部分的流動通道，并且通過釋放該推壓狀態(tài)使所述打開/關(guān)閉部分從折疊狀態(tài)恢復到其初始形狀，以打開對應于該打開/關(guān)閉部分的流動通道。
因此，在輸送流體時僅進行通過凸輪推壓每個彎曲部分和釋放該彎曲部分的推壓狀態(tài)就足夠了。因而，可以以少量能量有效地輸送流體，因此節(jié)省了能量，由此可顯著降低其運行成本。另外，沿著一個方向轉(zhuǎn)動驅(qū)動凸輪就足夠了，不會發(fā)生能量損失，從而可有效地輸送流體。
在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是通過使所述兩個凸輪的大小彼此不同而使得所述管在一個打開/關(guān)閉部分處的折疊程度與該管在另一個打開/關(guān)閉部分處的折疊程度不同。
根據(jù)本發(fā)明，由于凸輪的大小彼此不同，因此在通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動所述凸輪來折疊打開/關(guān)閉部分時可確保在打開/關(guān)閉部分的折疊程度的大小之中產(chǎn)生差別。
另外，在輸送流體時僅進行通過所述兩個凸輪(大凸輪和小凸輪)推壓每個彎曲部分和釋放彎曲部分的推壓狀態(tài)就足夠了。從而，可以以少量能量有效地輸送流體，因此節(jié)省了能量，由此可顯著降低其運行成本。另外，沿著一個方向轉(zhuǎn)動驅(qū)動凸輪就足夠了，不會發(fā)生能量損失，從而可有效地輸送流體。
在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是所述兩個凸輪中的每一個均具有大致半圓形的形狀。
另外，在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是每個所述打開/關(guān)閉機構(gòu)都還包括一往復設(shè)置的保護架，從而推壓相應彎曲部分的所述部分或釋放該部分的推壓狀態(tài)，該保護架可通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動設(shè)在該架內(nèi)的凸輪而往復運動；并且該管泵被構(gòu)造成在轉(zhuǎn)動驅(qū)動所述兩個凸輪中的每一個時，通過由保護架朝向所述管的運動推壓彎曲部分的所述部分來折疊相應的打開/關(guān)閉部分，并且在使通過保護架的推壓狀態(tài)釋放從而使保護架朝著相反方向運動時使得所述打開/關(guān)閉部分通過管自身的彈力恢復到其初始狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，在轉(zhuǎn)動驅(qū)動凸輪時，通過由保護架朝向所述管的運動推壓彎曲部分的所述部分而折疊打開/關(guān)閉部分，并且在使通過保護架的推壓狀態(tài)被釋放從而使保護架朝著相反方向運動時所述打開/關(guān)閉部分通過管自身的彈力恢復到其初始形狀(初始形狀)。
因此，由于凸輪的驅(qū)動力能夠被無傳遞損失地傳遞到彎曲部分，因此可有效地進行彎曲部分的打開/關(guān)閉部分的折疊以及該折疊的恢復。
在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是每個打開/關(guān)閉機構(gòu)都還包括一用于連接保護架與打開/關(guān)閉部分的連接器。
根據(jù)本發(fā)明，由于保護架通過所述連接器連接到打開/關(guān)閉部分上，因此打開/關(guān)閉部分不會由于在打開/關(guān)閉部分與保護架之間的滑動而磨損。因此，可長時間獲得穩(wěn)定的性能。
優(yōu)選的是本發(fā)明的管泵還包括用于支撐所述管的基座，從而兩個彎曲部分中的每一個都可彈性變形，該基座還用于支撐所述兩個保護架，從而兩個保護架中的每一個都可在該基座中往復運動。
根據(jù)本發(fā)明，由于所述管和保護架都支撐在基座上，因此總能夠使打開/關(guān)閉部分折疊在預定位置。從而，可以以預定的常量輸送流體，并可改善管泵的傳輸效率。
在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是每個所述打開/關(guān)閉機構(gòu)都還包括布置在所述保護架與基座之間用于沿著相反方向偏壓保護架的偏壓裝置，其中，當使通過保護架的推壓狀態(tài)被釋放時，該保護架通過打開/關(guān)閉部分的恢復力和偏壓裝置的偏壓力的合力而沿著相反方向運動。
根據(jù)本發(fā)明，即使在其中所述管的彈力由于老化損壞而變?nèi)醯那闆r下，也可利用所述偏壓裝置的偏壓力而使該管的折疊部分恢復到初始形狀，并且可長時間獲得管泵的充分性能。
優(yōu)選的是本發(fā)明的管泵還包括用于將所述管的預定部分固定到基座上的固定夾具，其中該管泵被構(gòu)造成可通過調(diào)節(jié)所述固定夾具相對于基座的安裝位置來控制每個打開/關(guān)閉部分的折疊程度。
根據(jù)本發(fā)明，由于可使用調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)管的每個彎曲部分的打開/關(guān)閉部分的折疊程度，因此可調(diào)節(jié)流體的流速(輸送量)而不改變管泵驅(qū)動速度，從而可提高管泵的通用性。
另外，優(yōu)選的是本發(fā)明的管泵還包括用于調(diào)節(jié)所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個的折疊程度的調(diào)節(jié)裝置。
另外，在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是所述流動通道總在所述兩個打開/關(guān)閉部分中的任一個處關(guān)閉。
在本發(fā)明的另一個實施例中，一種用于輸送流體的管泵包括在其中限定了流動通道的管，通過該流動通道輸送流體，該管能夠彈性變形，該管具有設(shè)在管的兩個間隔開的部分處的兩個打開/關(guān)閉部分，用于打開和關(guān)閉流動通道，并且該兩個打開/關(guān)閉部分被布置成在它們之間以預定距離彼此面對；以及設(shè)在所述兩個打開/關(guān)閉部分之間的空間中的打開/關(guān)閉機構(gòu)，用于通過在打開/關(guān)閉部分處折疊所述管來關(guān)閉在與兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個相對應的部分處的流動通道，并且用于通過展開該打開/關(guān)閉部分的折疊而打開流動通道；其中，當兩個打開/關(guān)閉部分中的一個在另一個打開/關(guān)閉部分被折疊的狀態(tài)下通過操作所述打開/關(guān)閉機構(gòu)來關(guān)閉在管的相應部分處的流動通道之后被進一步折疊時，一個打開/關(guān)閉部分的折疊程度變得與另一個打開/關(guān)閉部分的折疊程度不同，從而使所述管在兩個打開/關(guān)閉部分之間的內(nèi)壓由于該打開/關(guān)閉部分的進一步折疊而增加，管泵利用該管增加的內(nèi)壓來輸送流體。
根據(jù)本發(fā)明，在輸送流體時僅通過打開/關(guān)閉機構(gòu)進行每個打開/關(guān)閉部分的折疊和展開就足夠了。從而，可以以少量能量有效地輸送流體，因此節(jié)省了能量，由此可降低其運行成本。
另外，由于在所述兩個打開/關(guān)閉部分之間僅設(shè)置一個打開/關(guān)閉機構(gòu)就足夠了，因此可使得整個管泵更小更輕，從而即使在需要使得該管泵更小更輕的空間也可有效地使用該管泵。
在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是所述管具有兩個間隔開的彎曲部分，并且所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個均設(shè)在該兩個彎曲部分中的每一個的一部分處；并且該管泵被構(gòu)造成通過用所述打開/關(guān)閉機構(gòu)推壓兩個彎曲部分中的每一個的一部分來折疊所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個。
根據(jù)本發(fā)明，由于在管的兩個打開/關(guān)閉部分之間僅設(shè)置一個打開/關(guān)閉機構(gòu)就足夠了，因此可使得整個管泵更小更輕，從而即使在需要使得該管泵更小更輕的空間也可有效地使用該管泵。
在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是所述打開/關(guān)閉機構(gòu)包括一分級凸輪和一致動器及兩個臂，在該分級凸輪中具有不同尺寸的兩個凸輪部分以階梯方式設(shè)置從而它們一起轉(zhuǎn)動，并且該凸輪部分在其外周表面上分別具有凸輪表面；并且所述管泵被構(gòu)造成使得所述兩個打開/關(guān)閉部分通過所述兩個臂而分別與分級凸輪的凸輪表面接觸，從而在分級凸輪被轉(zhuǎn)動驅(qū)動時由所述兩個臂中的每一個折疊或展開所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個。
根據(jù)本發(fā)明，由于具有不同尺寸的兩個凸輪部分以階梯方式設(shè)在分級凸輪中，并且打開/關(guān)閉部分分別抵靠在凸輪部分的凸輪表面上，因此可使得整個管泵更小更輕，從而即使在需要使得該管泵更小更輕的空間也可有效地使用該管泵。
在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是分級凸輪的兩個凸輪部分中的每一個均具有大致半圓形的形狀。
另外，在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是所述打開/關(guān)閉機構(gòu)還包括用于沿著釋放打開/關(guān)閉部分的折疊的方向偏壓每一個所述臂的偏壓裝置。
根據(jù)本發(fā)明，即使在管的彈力由于老化損壞而變?nèi)醯那闆r下，也可利用偏壓裝置的偏壓力使管的折疊部分恢復到初始形狀，并且可長時間獲得管泵的充分性能。
優(yōu)選的是本發(fā)明的管泵還包括用于調(diào)節(jié)所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個的折疊程度的調(diào)節(jié)裝置。
根據(jù)本發(fā)明，由于可通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)管的打開/關(guān)閉部分的折疊程度，因此可以調(diào)節(jié)流體的流速(輸送量)而不改變管泵驅(qū)動速度，從而可提高管泵的通用性。
在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是所述流動通道在所述兩個打開/關(guān)閉部分中的任一部分處總是關(guān)閉的。
在本發(fā)明的另一個實施例中，一種用于輸送流體的管泵包括在其中限定了流動通道的管，通過該流動通道輸送流體，該管能夠彈性變形，該管具有設(shè)在管的兩個間隔開的部分處的兩個打開/關(guān)閉部分，用于打開和關(guān)閉所述流動通道；以及兩個打開/關(guān)閉機構(gòu)，其分別設(shè)置成與所述兩個打開/關(guān)閉部分相對應，該打開/關(guān)閉機構(gòu)中的一個通過折疊管的相應打開/關(guān)閉部分來關(guān)閉在管的所述兩個間隔開的部分中的一個部分處的流動通道、并通過展開該打開/關(guān)閉部分的折疊而打開流動通道，而另一個打開/關(guān)閉機構(gòu)無需折疊和展開管的相應打開/關(guān)閉部分而關(guān)閉和打開在管的另一部分處的流動通道；其中，當打開/關(guān)閉部分在另一個打開/關(guān)閉部分關(guān)閉的狀態(tài)下通過操作相應的打開/關(guān)閉機構(gòu)來關(guān)閉在管的相應部分處的流動通道之后被進一步折疊時，所述管在兩個打開/關(guān)閉部分之間的內(nèi)壓由于該打開/關(guān)閉部分的進一步折疊而增加，從而所述管泵利用管中增加的內(nèi)壓來輸送流體。
在本發(fā)明的管泵中，優(yōu)選的是所述另一個打開/關(guān)閉機構(gòu)包括截流閥。


從如下參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述中，可容易地更清楚本發(fā)明的上述及其它目的、特征、和優(yōu)點。
圖1為表示在根據(jù)本發(fā)明第一實施例中的管泵的立體圖；圖2為圖1中所示的管泵的前視圖；圖3為表示第一實施例的修改例的局部放大剖視圖；圖4為表示本發(fā)明管泵的操作的示意圖；圖5為表示在根據(jù)本發(fā)明的管泵的兩個折疊部分之間的內(nèi)壓的說明圖；圖6為表示在根據(jù)本發(fā)明第二實施例中的管泵的俯視圖；圖7為表示在根據(jù)本發(fā)明第三實施例中的管泵的俯視圖；圖8為表示第三實施例的管泵的凸輪的立體圖；圖9為表示第三實施例的管泵的臂的立體圖。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細描述本發(fā)明的管泵的優(yōu)選實施例。
(第一實施例)圖1為表示在根據(jù)本發(fā)明第一實施例中的管泵的立體圖。圖2為在圖1中所示管泵的前視圖。
如這些附圖所示，本發(fā)明的管泵1包括；由彈性件制成的可彈性變形的管2，該管在其中限定一通過其輸送流體(例如，各種氣體、各種液體等)的流動通道(未示出)；兩個打開/關(guān)閉機構(gòu)11，其通過折疊部分管2來關(guān)閉部分流動通道并通過釋放(展開)管2部分的折疊來打開該部分流動通道；以及支撐管2和打開/關(guān)閉機構(gòu)11的基座31。
管2具有這樣的特征，即，管2可通過承受沿著與管2的縱向基本垂直的方向的外力(載荷)而被容易地彎曲(或折疊)，并且可通過去除該外力(載荷)而從折疊(彎曲)狀態(tài)恢復到其初始狀態(tài)(初始形狀)。通過折疊管2或恢復管2的折疊狀態(tài)而關(guān)閉或打開流動通道的所述部分。
構(gòu)成管2的彈性件的構(gòu)成材料并沒有特別限制，可使用例如各種橡膠材料(例如，硅橡膠)、各種熱塑性彈性體、各種合成樹脂、各種樹脂材料等。
管2具有兩個U形(大致U形)的彎曲部分3、6，其形成為使得線性管件在兩點處彎曲，因此整個管2變?yōu)榇笾翸形結(jié)構(gòu)。另外，整個管2由基座31(稍后描述)支撐，從而使每個彎曲部分3、6均可彈性變形(即，可折疊和可恢復(可展開))。
在管2的彎曲部分3、6的某部分處分別設(shè)有用于打開和關(guān)閉流動通道的兩個打開/關(guān)閉部分4、7。通過用每個打開/關(guān)閉機構(gòu)11(稍后描述)推壓(施加外力至)每一個彎曲部分3、6中的一部分來將兩個打開/關(guān)閉部分4、7中的每一個折疊到預定角度(從而變?yōu)轭A定折疊程度)，并通過釋放推力(外力)而由管2的彈力(自身恢復力)從折疊狀態(tài)恢復到每個彎曲部分4、7的初始U形狀。
兩個打開/關(guān)閉部分4、7中的每一個通過折疊自身而關(guān)閉對應于每個打開/關(guān)閉部分4、7的流動通道的一部分，以防止流體流入流動通道中，并通過釋放其折疊(使其從折疊狀態(tài)恢復到初始狀態(tài)(初始形狀))而打開與每個打開/關(guān)閉部分4、7相對應的流動通道的所述部分以允許流體流入流動通道中。
在該實施例中，在管泵1的管2的兩個端部處設(shè)有兩個彎曲部分3、6，兩個打開/關(guān)閉部分4、7中的每一個設(shè)在彎曲部分3、6中的每一個的一部分處。然而，盡管未在圖中示出，但可在管2的三個或更多個部分處設(shè)置三個或更多個彎曲部分，并且可在彎曲部分的部分處分別設(shè)置打開/關(guān)閉部分。
基座31具有矩形形狀，并且在基座31的前面?zhèn)壬喜贾糜幸幌盗杏糜诮雍瞎?的接合凹槽32。通過將除了管2的兩端部分之外的幾乎整個管2接合在接合凹槽32中，從而結(jié)合管2自身的彈力和在管2與接合凹槽32之間的摩擦力將管2支撐在基座31中。基座31的材料并未具體限制，但為了減少管泵1的重量各種合成樹脂都是優(yōu)選的。
用于彎曲部分、均具有矩形形狀的凹入部分33、34分別形成在接合凹槽32與管2的彎曲部分3、6相對應的部分中，其尺寸大于每一個彎曲部分3、6的尺寸。通過分別將管2的彎曲部分3、6放置在凹入部分33、34中，可以折疊彎曲部分3、6的打開/關(guān)閉部分4、7并使它們從折疊狀態(tài)恢復到初始狀態(tài)。
管2的一個端部9從接合凹槽32的一端伸出基座31之外，并且管2的另一個端部從接合凹槽32的另一端伸出基座31之外。管2的這些伸出的一個端部9和另一個端部10連接到管泵1的供應側(cè)(未示出)或排放側(cè)(未示出)。
如上所述，管2結(jié)合管2自身的彈力和在管2與接合凹槽32之間的摩擦力而固定在基座31的接合凹槽32中。然而，可以在管2的從接合凹槽32伸出的一個端部9和/或另一個端部10處設(shè)置一個或兩個如圖3所示的調(diào)節(jié)裝置37(在設(shè)置一個調(diào)節(jié)裝置37的情況下，優(yōu)選的是調(diào)節(jié)裝置37設(shè)在一個端部9側(cè))，并且由此可通過調(diào)節(jié)裝置37將管2同定在基座31中。圖3為表示第一實施例的修改例的局部放大剖視圖。
調(diào)節(jié)裝置37設(shè)有在一個端部處具有凸緣部分39的管狀固定夾具38；在固定夾具側(cè)內(nèi)螺紋部分40穿過固定夾具38的凸緣部分39的狀態(tài)下設(shè)置的固定夾具側(cè)內(nèi)螺紋部分40；設(shè)在基座31側(cè)與固定夾具側(cè)內(nèi)螺紋部分40相對應的部分處的基座側(cè)內(nèi)螺紋部分41；以及螺紋接合在固定夾具側(cè)內(nèi)螺紋部分40和基座內(nèi)螺紋部分41中的調(diào)節(jié)螺絲42。通過使管2的一個端部9或另一個端部10與固定夾具38的中部配合(接合)，可將管2的端部9和/或另一個端部10固定到基座31上。
在這種情況下，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)裝置37的調(diào)節(jié)螺絲42，可調(diào)節(jié)固定夾具38的凸緣部分39與基座31之間的距離。因此，通過與固定夾具38的管狀部分一起緊固或松開調(diào)節(jié)螺絲42以將管2的一個端部9或另一端部10推壓到接合凹槽32中或從接合凹槽32中拉出，可調(diào)節(jié)管2的彎曲部分3、6的每個打開/關(guān)閉部分4、7的折疊程度(折疊角度)。
這使得可調(diào)節(jié)流體的流速(輸送量)而不改變管泵1的驅(qū)動速度，從而可提高管泵1的通用性。
在此方面，調(diào)節(jié)裝置37并不限于上述結(jié)構(gòu)。例如，只要能夠?qū)⒐?固定到基座31上并且能夠調(diào)節(jié)管2的彎曲部分3、6的每個打開/關(guān)閉部分4、7的折疊程度，任何結(jié)構(gòu)都可使用。
在與用于基座31的彎曲部分3、6的凹入部分33、34的角部相對應的部分上(內(nèi)部向上)分別設(shè)有均從向下角部傾斜向上延伸的矩形導向凹槽35、36。每個打開/關(guān)閉機構(gòu)11(稍后描述)均設(shè)在每個導向凹槽35、36中。
導向凹槽35、36設(shè)置成使得保護架12、12(稍后描述)的頂端部分在管2的彎曲部分3、6處從垂直于管2的縱向的方向分別抵靠在彎曲部分3、6上。在本實施例中，導向凹槽35、36設(shè)置成使得其中心線分別定位在用于彎曲部分3、6的凹入部分33、34的對角線上。
打開/關(guān)閉機構(gòu)11分別設(shè)有兩個保護架12、12，其往復設(shè)置以沿著導向凹槽35、36的縱向推壓部分彎曲部分3、6(即，打開/關(guān)閉部分4、7)；兩個凸輪16、23，其定位在保護架12、12中并通過軸承等(圖中未示出)可轉(zhuǎn)動地支撐在基座31上；兩個致動器21、28；以及兩個用于分別將致動器21、28的驅(qū)動力傳輸?shù)酵馆?6、23的動力傳輸機構(gòu)22、29。
每個保護架12均具有框架形結(jié)構(gòu)并設(shè)有定位在管2側(cè)的前框架部分13、以預定距離定位在前框架部分13后部的后框架部分14、以及兩個連接前框架部分13和后框架部分14的側(cè)框架部分15、15。保護架12、12布置成使得前框架部分13的外表面分別抵靠在管2的彎曲部分3、6的外表面上。
每個保護架12的前框架部分13和管2的每個彎曲部分3、6通過連接器30(例如，帶)而彼此相連接。在保護架12往復運動時，在每個保護架12的前框架部分13與管2的每個彎曲部分3、6之間發(fā)生相對滑動(即，每個保護架12的前框架部分13與管2的每個彎曲部分3、6一起在用于彎曲部分3或6的凹入部分33或34中滑動)，從而防止彎曲部分3、6與保護架12摩擦。在此方面，在每個保護架12的前框架部分13與管2的每個彎曲部分3、6之間不發(fā)生相對滑動的情況下，不必在管泵1中設(shè)置連接器30。
每個凸輪16、23均為具有大致半圓形結(jié)構(gòu)的平整凸輪，并且凸輪16、23的外周表面分別形成在凸輪表面17、24上。凸輪表面17、24設(shè)有分別具有半圓弧形狀的彎曲表面部分18、25，從而使凸輪16、23的轉(zhuǎn)動中心20、27成為凸輪16、23的中心，凸輪表面17、24還設(shè)有線性平坦表面部分19、26，每個平坦部分19、26均連接每個彎曲表面部分18、25的兩端。在彎曲表面部分18、25與平坦表面部分19、26之間的邊界部分形成為均具有預定曲率(小于每個彎曲表面部分18、25的曲率)的彎曲表面。凸輪16、23的材料沒有特別限制，但為了減少管泵1的重量各種合成樹脂都是優(yōu)選的。
致動器21、28為例如電機，并且它們安裝在基座31背面。動力傳輸機構(gòu)22、29分別設(shè)在電機21、28的驅(qū)動軸(未示出)與凸輪16、23之間。每個動力傳輸機構(gòu)22、29將每個電機21、28的驅(qū)動力傳輸?shù)矫總€凸輪16、23，從而轉(zhuǎn)動驅(qū)動每個凸輪16、23。帶有減速器的電機用作電機21、28。由于帶有減速器的電機能夠以低速轉(zhuǎn)動，因此可獲得高轉(zhuǎn)矩；不必為電機設(shè)置附加的減速器；并且在彎曲部分3、6恢復到其初始形狀時，管2的彎曲部分3、6能夠跟隨保護架12的運動。在此方面，致動器21、28并不限于電機，可使用利用電磁力的致動器、利用流體壓力的致動器等。
動力傳輸機構(gòu)22、29將電機21、28的驅(qū)動力分別傳輸?shù)酵馆?6、23。通過使凸輪16、23相互同步轉(zhuǎn)動，動力傳輸機構(gòu)22、29具有調(diào)節(jié)凸輪16、23相位的功能，使得在凸輪表面17、24的平坦表面部分19、26面對管2側(cè)時凸輪16、23彼此異相180°?？墒褂谬X輪、帶、曲柄等作為動力傳輸機構(gòu)22、29。在這種情況下，可以使用步進電機、編碼器等作為電機21、28使凸輪16、23彼此同步轉(zhuǎn)動。另外，通過使用單個電機，可借助于動力傳輸機構(gòu)22、29使凸輪16、23彼此同步轉(zhuǎn)動。
設(shè)定(建立)管2的彎曲部分3、6、凸輪16、23、以及保護架12、12之間的位置關(guān)系而使得凸輪16、23的凸輪表面17、24(平坦表面部分19、26)分別抵靠在保護架12、12的前框架部分13、13上，且展開管2的彎曲部分3、6的打開/關(guān)閉部分4、7(即，在打開/關(guān)閉部分4、7處于U形狀態(tài)(初始狀態(tài))中時)。
通過設(shè)定這種位置關(guān)系，管2的彎曲部分3、6的打開/關(guān)閉部分4、7交替重復折疊狀態(tài)和初始狀態(tài)(恢復狀態(tài))，從而交替重復與每個打開/關(guān)閉部分4、7相對應的流動通道的關(guān)閉和打開。
換言之，在凸輪表面17、24的每個彎曲表面部分18、25位于保護架12的前框架部分13處的情況下，保護架12在每個導向凹槽35、36中向著管2的方向運動，從而由保護架12的前框架部分13向內(nèi)推壓管2的每個彎曲部分3、6，從而使得彎曲部分3、6的每個打開/關(guān)閉部分4、7折疊成大致V形，以關(guān)閉與每個打開/關(guān)閉部分4、7相對應的流動通道。另一方面，在凸輪表面17、24的每個平坦表面部分19、26位于保護架12的前框架部分13處的情況下，釋放了每個彎曲部分3、6通過保護架12的推壓狀態(tài)，從而使彎曲部分3、6的每個打開/關(guān)閉部分4、7通過管2的彈力(其自身恢復力)而從大致V形恢復到初始U形。此時，保護架12跟隨每個彎曲部分3、6的恢復，并在每個導向凹槽35、36中沿著保護架12離開管2運動的方向(沿著與推壓每個打開/關(guān)閉部分4、7的方向相反的方向)運動，從而打開與每個打開/關(guān)閉部分4、7相對應的流動通道。在這種情況下，該流動通道總在任一個(至少一個)打開/關(guān)閉部分4、7處關(guān)閉。
兩個凸輪16和23形成為使得凸輪16、23的尺寸彼此不同，這導致在由大凸輪16的轉(zhuǎn)動驅(qū)動推壓彎曲部分3時彎曲部分3的打開/關(guān)閉部分4的折疊程度與在由小凸輪23的轉(zhuǎn)動驅(qū)動推壓彎曲部分6時彎曲部分6的打開/關(guān)閉部分7的折疊程度之間存在差別。通過在打開/關(guān)閉部分4、7的折疊程度之間產(chǎn)生差別，可在通過折疊打開/關(guān)閉部分4、7來關(guān)閉流動通道時在位于每個折疊部分5、8的兩側(cè)處的推壓部分之間產(chǎn)生容積差。換言之，當通過大凸輪16的轉(zhuǎn)動驅(qū)動推壓彎曲部分3時打開/關(guān)閉部分4的折疊程度比在通過小凸輪23的轉(zhuǎn)動驅(qū)動推壓彎曲部分6時打開/關(guān)閉部分7的折疊程度大。因此，在通過折疊打開/關(guān)閉部分4來關(guān)閉流動通道時位于折疊部分5的兩側(cè)處的推壓部分的容積大于在通過折疊打開/關(guān)閉部分7來關(guān)閉流動通道時位于折疊部分8的兩側(cè)處的推壓部分的容積。
一形狀和大小與基座31相同的罩蓋(未示出)安裝在基座31的前面?zhèn)?。該罩蓋防止管2的部件和打開/關(guān)閉機構(gòu)11從接合凹槽32和導向凹槽35、36中脫離。
如上所述構(gòu)成的該實施例中的管泵1的管2的一個端部9連接在流體供應側(cè)(未示出)，而管泵1的管2的另一端部10連接在流體排放側(cè)(未示出)。當分別通過操作電機21、28而轉(zhuǎn)動驅(qū)動凸輪16、23時，順序地重復如下所述的操作(1)至(4)。
(1)首先，在初始狀態(tài)，使大凸輪16的凸輪表面17的平坦表面部分19定位在相應的保護架12的前框架部分13側(cè)，而使小凸輪23的凸輪表面24的彎曲表面部分25定位在相應的保護架12的前框架部分13側(cè)。這樣，管2的彎曲部分3以非推壓狀態(tài)保持為U形(初始形狀)，從而與彎曲部分3的打開/關(guān)閉部分4相對應的流動通道處于打開狀態(tài)。另一方面，通過相應的保護架12推壓彎曲部分6以折疊成V形，從而與彎曲部分6的打開/關(guān)閉部分7相對應的流動通道處于關(guān)閉狀態(tài)。
在這種情況下，由于彎曲部分6的打開/關(guān)閉部分7處于折疊狀態(tài)，因此在折疊部分8兩側(cè)處的容積與在打開/關(guān)閉部分7被折疊之前的容積相比減小。
(2)接著，使每個大小凸輪16、23從上述狀態(tài)(1)的初始狀態(tài)轉(zhuǎn)動90°，使大凸輪16的凸輪表面17的彎曲表面部分18定位在保護架12的前框架部分13側(cè)處。在該狀態(tài)下，彎曲部分3由相應的保護架12推壓，并且打開/關(guān)閉部分4被折疊成V形成以關(guān)閉與打開/關(guān)閉部分4相對應的流動通道。在這種情況下，小凸輪23(打開/關(guān)閉部分7)保持在上述的狀態(tài)(1)(關(guān)閉狀態(tài))中。
另外，由于彎曲部分3、6的打開/關(guān)閉部分4、7均處于折疊狀態(tài)中，因此每一個折疊部分5、8的兩側(cè)處的容積與它們被折疊之前(即，在通過折疊彎曲部分6關(guān)閉管2的折疊部分8的流動通道之后折疊彎曲部分3的打開/關(guān)閉部分4之前)的容積相比變小。因此，管2的折疊部分5和8之間的壓力(內(nèi)壓)上升得比打開/關(guān)閉部分4折疊之前要高，并且變?yōu)楸葓D2中的折疊部分8的右側(cè)的壓力高。
(3)接著，使每個大小凸輪16、23從上述狀態(tài)(2)進一步轉(zhuǎn)動90°，使小凸輪23的凸輪表面24的平坦表面部分26位于相應的保護架12的前框架部分13側(cè)。在該狀態(tài)下，彎曲部分6的折疊狀態(tài)被釋放，從而打開/關(guān)閉部分7從V形恢復到初始U形以打開與彎曲部分6的打開/關(guān)閉部分7相對應的流動通道。在這種情況下，大凸輪16保持在上述的狀態(tài)(2)(即，關(guān)閉狀態(tài))中。
另外，由于彎曲部分3的打開/關(guān)閉部分4處于折疊狀態(tài)中，因此在折疊部分5兩端處的容積相比于打開/關(guān)閉部分4被折疊之前的容積變小。
(4)接著，使每個大小凸輪16、23從上述狀態(tài)(3)進一步轉(zhuǎn)動90°，使小凸輪23的凸輪表面24的彎曲表面部分25位于相應的保護架12的前框架部分13處。在該狀態(tài)下，由相應的保護架12推壓彎曲部分6，并且打開/關(guān)閉部分7被折疊成V形以關(guān)閉與打開/關(guān)閉部分7相對應的流動通道。在這種情況下，大凸輪16保持在上述狀態(tài)(2)中(即，關(guān)閉狀態(tài))中。
另外，由于彎曲部分3、6的打開/關(guān)閉部分4、7均處于折疊狀態(tài)中，因此在每個折疊部分5、8的兩側(cè)處的容積相比于它們被折疊之前(即，在通過折疊彎曲部分3關(guān)閉在管2的折疊部分5處的流動通道之后在折疊彎曲部分6的打開/關(guān)閉通道7之前)的容積變小。因此，在折疊部分5和8之間的壓力(內(nèi)壓)上升得比折疊打開/關(guān)閉部分7之前要高，并且變得高于在圖2中的折疊部分8左側(cè)處的壓力。
接著，當每個大小凸輪16、23從上述狀態(tài)(4)進一步轉(zhuǎn)動90°時，大小凸輪16、23返回到初始狀態(tài)(1)，并且終止(結(jié)束)每個大小凸輪16、23的一個循環(huán)(一轉(zhuǎn))。
這樣，在狀態(tài)(2)下，折疊部分5和8之間的壓力變得高于圖2中的折疊部分8的右側(cè)處的壓力。因此，當大小凸輪16、23變化到狀態(tài)(3)中并且與彎曲部分6的打開/關(guān)閉部分7相對應的流動通道被打開時，流體流向圖2中的右側(cè)。
另外，在狀態(tài)(4)下，折疊部分5和8之間的壓力變得高于圖2中的折疊部分5的左側(cè)處的壓力。因此，當大小凸輪16、23變化到狀態(tài)(1)中并且與彎曲部分3的打開/關(guān)閉部分4相對應的流動通道被打開時，流體流向圖2中的左側(cè)。
在這種情況下，由于打開/關(guān)閉部分4的折疊部分5的折疊程度比打開/關(guān)閉部分7的折疊部分8的折疊程度大，因此，在即將打開與彎曲部分6的打開/關(guān)閉部分7相對應的流動通道之前折疊部分5和8之間的壓力高于在即將打開與彎曲部分3的打開/關(guān)閉部分4相對應的流動通道之前折疊部分5和8之間的壓力。因此，在每個凸輪16、23的一個循環(huán)中，流向圖2中右側(cè)的流體的流速比流向圖2中左側(cè)的流體的流速大。這使得可從管2的一端(圖2中的左側(cè))朝向管2的另一端(圖2中的右側(cè))輸送流體。
通過重復上述操作(1)至(4)，即，通過重復彎曲部分3的打開/關(guān)閉部分4的打開/關(guān)閉和彎曲部分6的打開/關(guān)閉部分7的打開/關(guān)閉，可以從管2的一端(圖2中的左側(cè))朝向管2的另一端(圖2中的右側(cè))順序地(連續(xù)地)輸送流體。
下面參照圖4和圖5中的表描述在本實施例中的管泵1的操作。
(先決條件)(a)在初始狀態(tài)下，管2的內(nèi)壓和外壓均為大氣壓(即，1atm)。
(b)在管2的左端注入水(參見圖4)，從而左端被水密封。在此方面，在圖4中左端的水的左側(cè)和右側(cè)均通向大氣壓。
(c)當折疊管2的打開/關(guān)閉部分4、7(折疊部分5、8)時，每個折疊部分5、8的左右側(cè)第一次變化到關(guān)閉(密封)狀態(tài)。當進一步折疊打開/關(guān)閉部分4、7時，管2中的容積(在折疊部分5、8之間的容積)進一步減小。
(d)通過與大凸輪16相對應的保護架12來折疊折疊部分5而使得管2比在通過與小凸輪23相對應的保護架12來折疊折疊部分8的情況下減少更多的容積。
(e)假定在每個折疊部分5、8的左右側(cè)處于密封(關(guān)閉)狀態(tài)時，管2在折疊部分5、8之間的內(nèi)部容積和管2的通過進一步折疊折疊部分5、8不改變的容積(即，管2在兩個折疊部分5、8處被關(guān)閉(密封)時管2在折疊部分5、8之間的內(nèi)部容積)為容積c。在此方面，在圖4中，忽略管2從打開狀態(tài)到管2在兩個折疊部分5、8處被密封(關(guān)閉)時的狀態(tài)的內(nèi)部容積的變化。因此，為了便于說明，在圖4中，在管2在兩個折疊部分5、8處被關(guān)閉(密封)時，對應于折疊部分5、8之間的部分的管2表示為柱形(筒形)。
(f)假定在管2被從打開狀態(tài)(初始狀態(tài))折疊到密封(關(guān)閉)狀態(tài)之后(即，在通過折疊管2的打開/關(guān)閉部分4于折疊部分5處關(guān)閉流動通道之后)(參見圖4)，在與大凸輪16相對應的保護架12將管2進一步折疊到最終狀態(tài)(進一步的折疊狀態(tài))時管2減少的容積為容積2×a。在這種情況下，在密封部分(折疊部分5)的兩側(cè)減少大致相同的容積a。
(9)同樣地，假定在管2被從打開狀態(tài)(初始狀態(tài))折疊到密封(關(guān)閉)狀態(tài)之后(即，在通過折疊管2的打開/關(guān)閉部分7于折疊部分8關(guān)閉流動通道之后)(參見圖4)，在與小凸輪23相對應的保護架12將管2進一步折疊到最終狀態(tài)(進一步的折疊狀態(tài))時管2減少的容積為容積2×b。在這種情況下，在密封部分(折疊部分8)的兩側(cè)減少大致相同的容積b。
(h)假定處于與大凸輪16相對應的保護架12在折疊部分5處折疊管2的狀態(tài)下(即，打開/關(guān)閉部分4處于進一步的折疊狀態(tài)中)的管2在打開/關(guān)閉部分4和水之間的內(nèi)部容積為容積d。
(i)理想地假定管2內(nèi)的壓力與容積成反比(等溫壓縮P×V＝常量，其中P為壓力，V為容積)。
在此方面，下面所描述的操作(1)至(9′)分別對應于在圖5的表中的行(1)至(9′)。
(1)在初始狀態(tài)下，與大凸輪16相對應的折疊部分5處于打開狀態(tài)中，并且在與凸輪16、23相對應的折疊部分5、8之間的容積(內(nèi)部容積)為c-b。在這種情況下，與上述先決條件一樣，假定在與大凸輪16相對應的折疊部分5和水之間的容積為d。假定管2內(nèi)的壓力為1atm(初始值)。
(2)首先，對應于大凸輪16的折疊部分5變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)。對應于凸輪16、23的折疊部分5、8之間的容積減小容積a，從而該容積變?yōu)閏-a-b。由于折疊部分5、8之間的容積減少容積a，因此在折疊部分5、8之間的壓力變?yōu)橥ㄟ^用變化之前的容積除以變化之后的容積而獲得的(c-a)/(c-a-b)。由于在上述壓力公式中分母小于分子，因此該壓力變?yōu)榇笥?atm。另外，在水和對應于大凸輪16的折疊部分5之間的容積變?yōu)閐-a。對應于該部分的壓力暫時變?yōu)閐/(d-a)，從而該壓力也變?yōu)榇笥?atm。
(2′)由于在對應于凸輪16、23的折疊部分5、8之間的管2在其兩端處關(guān)閉，因此其容積或壓力不變。然而，在水和對應于大凸輪16的折疊部分5之間的壓力變得高于在圖2中水的左側(cè)的壓力，從而在水兩側(cè)的壓力之間出現(xiàn)不平衡。因此，水被暫時推向圖2中的左側(cè)。如果假定可忽略水的表面張力并且水被推動直到內(nèi)壓變?yōu)榕c管2的外壓相同的1atm，則容積再次變?yōu)閐。
(3)對應于小凸輪23的折疊部分8變?yōu)樘幱诖蜷_狀態(tài)，并且對應于凸輪16、23的折疊部分5、8之間的容積變?yōu)閏-a。由于在圖2中管2的右側(cè)變?yōu)樘幱谕ㄏ虼髿獾拇蜷_狀態(tài)，因此其壓力恢復到1atm。
(4)對應于小凸輪23的折疊部分8再次變?yōu)樘幱陉P(guān)閉狀態(tài)。對應于凸輪16、23的折疊部分5、8之間的容積再次變?yōu)閏-a-b，并且其壓力變?yōu)橥ㄟ^用變化之前的容積除以變化之后的容積(c-a)/(c-a-b)。
(5)對應于大凸輪16的折疊部分5再次變?yōu)樘幱诖蜷_狀態(tài)。對應于凸輪16、23的折疊部分5、8之間的空間與在水和對應于大凸輪16的折疊部分5之間的空間相連，并且這些空間中的壓力變?yōu)橄嗤?這些空間中的壓力相同)。其容積在折疊部分5的兩端處分別增加a、a。與上述先決條件一樣，變化之后的壓力變?yōu)橥ㄟ^用在狀態(tài)(4)處變化之前的各個(壓力×容積)之和除以變化之后的容積而獲得的值。其計算公式如下。
(變化前的壓力1)×(變化前的容積1)+(變化前的壓力2)×(變化前的容積2)＝(變化后的壓力)×(變化后的容積)(變化后的壓力)＝{(變化前的壓力1)×(變化前的容積1)+(變化前的壓力2)×(變化前的容積2)}/(變化后的容積)因此P＝{(c-a-b)×(c-a)/(c-a-b)+d×1}/{(c-b)+(d+a)}＝(c-a+d)/(c-b+d+a)由于在變化后的壓力公式中分母大于分子，因此變化后的壓力小于1atm。
(5′)，類似于上述的操作(2′)，在水的兩端之間出現(xiàn)壓差。此時，在圖2中水右側(cè)的壓力小于在圖2中水左側(cè)的壓力(即，大氣壓1atm)。因此，水被推向圖2中的右側(cè)，從而內(nèi)壓恢復到1atm。變化后的容積計算公式如下。
(變化前的壓力)×(變化前的容積)＝(變化后的壓力)×(變化后的容積)(變化后的容積)＝(變化前的壓力)×(變化前的容積)/(變化后的壓力)因此V＝(c-a+d)/(c-b+d+a)×(c-b+d+a)/1＝c-a+d通過從變化后的容積中減去在折疊部分5、8之間的容積(該容積不變)而獲得的容積變?yōu)槿缦?c-a+d)-(c-b)＝d-a+b＝d-(a-b)狀態(tài)(6)之后的操作表示以相同的方式重復上述操作(1)至(5′)的情況。
這里，當相互比較其中具有相同相位的凸輪16、23的狀態(tài)(1)、(5′)和(9′)時，從表中可看出，在水與對應于大凸輪16的折疊部分5之間的容積每個循環(huán)均減少a-b。換言之，管泵1形成為這樣的泵，即其能夠通過每個循環(huán)在折疊部分5、8中的容積變化差而朝向在其中一個折疊部分5、8中的容積變化小于另一個中的容積變化的一側(cè)輸送(傳送)流體。
在此方面，似乎實際壓縮狀態(tài)并不是如上述先決條件所使用的等溫壓縮，而是多變壓縮(即，PVn＝常量)。然而，由于多變壓縮中的操作原理與等溫壓縮中的操作原理區(qū)別很小，因此這沒有關(guān)系。另外，上述說明是在管2中注入有空氣或氣體的條件下進行的，但是在液體情況下的操作原理除了以下點外與氣體情況下是相同的。即，在管2中注入有液體的情況下，液體并不像在上述操作中的氣體一樣被壓縮，而是在通過管2自身的彈力(管2的自身恢復力)使管2膨脹(恢復)時由于管2的彈力或恢復力而被吸入。
在如上所述構(gòu)造的本實施例的管泵1中，通過大小凸輪16、23的轉(zhuǎn)動驅(qū)動借助于保護架12而分別推壓管2的彎曲部分3、6，從而由此折疊彎曲部分3、6的打開/關(guān)閉部分4、7。這樣，可以通過每個打開/關(guān)閉部分4、7的折疊來關(guān)閉(密封)對應于每個打開/關(guān)閉部分4、7的流動通道。另外，通過借助于保護架12釋放凸輪16、23的推壓狀態(tài)，使打開/關(guān)閉部分4、7通過其恢復力(其彈力)而恢復到初始形狀，從而可打開對應于打開/關(guān)閉部分4、7的流動通道。因此，可構(gòu)造管泵1，而無需大量能量來打開和關(guān)閉打開/關(guān)閉部分4、7，從而可降低管泵1的運行成本。
另外，由于管泵1僅需要沿著相同方向轉(zhuǎn)動凸輪16、23，因此與分別沿著正向和反向轉(zhuǎn)動凸輪的情況相比，不發(fā)生能量損失。因此，可提供高效的管泵。
在本發(fā)明中，例如可在打開/關(guān)閉部分7側(cè)設(shè)置截流閥來代替下游的打開/關(guān)閉部分7側(cè)(其中通過折疊打開/關(guān)閉部分7來關(guān)閉流動通道并通過釋放(展開)打開/關(guān)閉部分7的折疊來打開流動通道)的機構(gòu)(結(jié)構(gòu))，從而可將本發(fā)明的管泵1構(gòu)造成通過截流閥來打開和關(guān)閉流動通道。
(第二實施例)下面，將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例中的管泵。
在下面給出的第二實施例的管泵1的描述中，重點描述上述第一實施例與第二實施例的不同點，并省略相同部分(部件)的描述。
圖6為表示在根據(jù)本發(fā)明第二示例中的管泵1的俯視圖。第二實施例的管泵1設(shè)有分別設(shè)在兩個保護架12、12的后框架部分14、14和導向凹槽35、36與后框架部分14、14相對的內(nèi)表面之間的兩個偏壓裝置45，該偏壓裝置朝向使每個保護架12離開管2運動的方向偏壓保護架12、12(即，該偏壓裝置沿著釋放每個打開/關(guān)閉部分4、7的折疊的方向偏壓管2)。第二實施例的管泵1的其它部件(部分)與在上述第一實施例中所示的管泵1的部件相同。當釋放凸輪16、23的推壓狀態(tài)時，保護架12通過所述兩個偏壓裝置45的偏壓力而分別向離開管2的方向(即，沿著垂直于每個保護架12的縱向的方向)強制運動。
作為偏壓裝置45，例如可以涉及張緊彈簧(拉伸彈簧)、液壓缸或氣壓缸等。例如，在使用收縮彈簧的情況下，可改變彈簧的安裝位置。
與在第一實施例中所示的管泵1類似，在該實施例中所示的管泵1中，通過大小凸輪16、23的轉(zhuǎn)動驅(qū)動借助于保護架12來推壓管2的彎曲部分3、6，從而折疊彎曲部分3、6的打開/關(guān)閉部分4、7，從而可關(guān)閉(密封)對應于打開/關(guān)閉部分4、7的流動通道。另外，通過借助于保護架12釋放打開/關(guān)閉部分4、7的推壓狀態(tài)，可通過打開/關(guān)閉部分4、7自身的彈力(管2的彈力)使打開/關(guān)閉部分4、7恢復到初始形狀，從而可打開對應于打開/關(guān)閉部分4、7的流動通道。因此，可不需要大量能量打開和關(guān)閉打開/關(guān)閉部分4、7地構(gòu)造管泵1，從而可降低管泵1的運行成本。
另外，由于管泵1僅需要沿著相同方向轉(zhuǎn)動凸輪16、23，因此與沿著正向和反向轉(zhuǎn)動凸輪的情況相比，不發(fā)生能量損失。因此，可提供高效的管泵。
另外，在本實施例中，通過兩個偏壓裝置45的偏壓力強制使保護架12分別向離開管2的方向(即，沿著垂直于每個保護架12的縱向的方向)運動。因此，即使在管2的彈力由于老化損壞而減弱的情況下，也可以穩(wěn)定地重復管2的彎曲部分3、6的打開/關(guān)閉部分4、7的折疊和恢復，并且可長時間獲得管泵1的充分性能。在此方面，連接器30具有這樣的功能，即，打開/關(guān)閉部分4、7分別互鎖(鏈接到)保護架12，從而管2能夠在管2的彈力由于老化損壞而減弱的情況下從關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換到打開狀態(tài)。
(第三實施例)下面將描述在根據(jù)本發(fā)明第三實施例中的管泵。
在下面給出的第三實施例的管泵1的描述中，重點描述上述第一實施例與第三實施例之間的不同點，并且省略相同部分(部件)的描述。
圖7為表示在根據(jù)本發(fā)明第三實施例中的管泵1的俯視圖。圖8為表示第三實施例的管泵1的凸輪50的立體圖。圖9為表示第三實施例的管泵1的臂59或61的立體圖。如這些附圖所示，管泵1設(shè)有彎曲部分3、6(包括打開/關(guān)閉部分4、7)，從而彎曲部分3、6以預定距離彼此面對。另外，管泵1設(shè)有可轉(zhuǎn)動地設(shè)在彎曲部分3、6之間(即，在該空間內(nèi))的凸輪50，以及分別設(shè)在在凸輪50與彎曲部分3、6之間的臂59、61，彎曲部分3、6將凸輪50的轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換為臂59、61的線性運動。管泵1被構(gòu)造成通過凸輪50的轉(zhuǎn)動驅(qū)動借助于臂59、61來折疊彎曲部分3、6的打開/關(guān)閉部分4、7，并且通過管2的彈力使打開/關(guān)閉部分4、7從折疊狀態(tài)恢復到初始的U形狀(初始狀態(tài))。第三實施例的管泵1的其它部件與上述第一實施例中所示的管泵1相同。
如圖8所示，凸輪50為分級凸輪，其中具有不同尺寸(半徑)的大凸輪部分51和小凸輪部分55以階梯方式設(shè)置，從而它們可一起轉(zhuǎn)動。凸輪50被構(gòu)造成一個臂59的頂部抵靠在為大凸輪部分51的外周表面的凸輪表面52上，而另一臂61的頂部抵靠在為小凸輪部分55的外周表面的凸輪表面56上。另外，如圖9所示，在臂59、61的頂部處分別沿著垂直于每個臂59、61的縱向的方向(其軸線)設(shè)置穿過臂59、61的通孔60、62，并且管2的彎曲部分3、6被插入到臂59、61的通孔60、62中。臂59、61布置在設(shè)于基座65中的導向凹槽66、67中，從而每個臂59、61的縱向均平行于基座65的縱向(參見圖7)，從而它們能夠沿著臂59、61的水平方向(即，沿著基座65的水平方向)往復運動。
與第一實施例中所示的管泵1類似，在上述本實施例中所示的管泵1中，借助于臂59、61通過凸輪50的轉(zhuǎn)動驅(qū)動來推壓管2的彎曲部分3、6。通過折疊每個彎曲部分3、6而打開/關(guān)閉部分4、7，可關(guān)閉(密封)對應于每個打開/關(guān)閉部分4、7的流動通道。另外，通過借助于臂59、61來釋放每個打開/關(guān)閉部分4、7的推壓狀態(tài)，可以使打開/關(guān)閉部分4、7通過打開/關(guān)閉部分4、7自身的彈力(管2的彈力)而恢復到初始形狀，從而可打開對應于打開/關(guān)閉部分4、7的流動通道。因此，可不需要大量能量打開和關(guān)閉打開/關(guān)閉部分4、7地構(gòu)造管泵1，從而可降低管泵1的運行成本。
另外，由于管泵1僅需要沿著一個方向轉(zhuǎn)動凸輪50，因此與沿著正向和反向轉(zhuǎn)動凸輪的情況相比，不發(fā)生能量損失。因此，可提供高效的管泵。
另外，在本實施例中，由于可以通過單個凸輪50來進行彎曲部分3、6的打開/關(guān)閉部分4、7的折疊和恢復，因此可使管泵1的占用面積較小，并且可使得整個管泵1更小更輕。即使在需要使得該管泵1更小更輕的空間也可有效地使用該管泵1。
在此方面，與上述第二實施例的管泵1類似，偏壓裝置45也可設(shè)在本實施例的管泵1中。
以上基于附圖中所示實施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于這些實施例，每個部件(元件)的結(jié)構(gòu)都可用能夠?qū)崿F(xiàn)相同或相似功能的任何結(jié)構(gòu)替代。另外，任何其它的部件可增加在本發(fā)明中。
另外，本發(fā)明可組合來自上述實施例的任何兩個或更多個的結(jié)構(gòu)(特征)。
此外，在本發(fā)明的管泵中可設(shè)置三個或更多個的打開/關(guān)閉部分。
本申請要求于2003年8月25日提交的日本專利申請No.2003-300038的優(yōu)先權(quán)，在此特引入其全部內(nèi)容作為參考。
權(quán)利要求
1.一種用于輸送流體的管泵，包括在其中限定了流動通道的管，通過該流動通道輸送流體，該管能夠彈性變形，該管具有兩個設(shè)在該管的兩個間隔開的部分處的打開/關(guān)閉部分，用于打開和關(guān)閉所述流動通道；以及兩個打開/關(guān)閉機構(gòu)，其被設(shè)置成分別對應于所述兩個打開/關(guān)閉部分，用于通過折疊所述管的相應打開/關(guān)閉部分來關(guān)閉在該管的兩個間隔開的部分處的流動通道、并且通過展開該打開/關(guān)閉部分的折疊來打開所述流動通道；其中，當所述兩個打開/關(guān)閉部分中的一個在另一個打開/關(guān)閉部分折疊的狀態(tài)下通過操作相應的打開/關(guān)閉機構(gòu)來關(guān)閉在所述管的相應部分處的流動通道之后被進一步折疊時，該管在所述兩個打開/關(guān)閉部分之間的內(nèi)壓由于所述打開/關(guān)閉部分的進一步折疊而增加，并且所述管泵利用該管中增加的內(nèi)壓來輸送流體。
2.如權(quán)利要求1所述的管泵，其特征在于，所述管在一個打開/關(guān)閉部分處的折疊程度與在另一個打開/關(guān)閉部分處的折疊程度不同，以產(chǎn)生增加的內(nèi)壓。
3.如權(quán)利要求2所述的管泵，其特征在于，所述管具有兩個間隔開的彎曲部分，并且所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個均設(shè)在該兩個彎曲部分中的每一個的一部分處；并且其中所述管泵被構(gòu)造成通過用相應的打開/關(guān)閉機構(gòu)推壓所述兩個彎曲部分中的每一個的所述部分來折疊所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個。
4.如權(quán)利要求3所述的管泵，其特征在于，所述打開/關(guān)閉機構(gòu)中的每一個均包括一凸輪，該凸輪可轉(zhuǎn)動地設(shè)在其中該凸輪面對相應彎曲部分的位置處，其中通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動相應的凸輪從而推壓相應的彎曲部分或釋放該凸輪的推壓狀態(tài)來折疊或展開所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個。
5.如權(quán)利要求4所述的管泵，其特征在于，所述管在所述一個打開/關(guān)閉部分處的折疊程度與在另一打開/關(guān)閉部分處的折疊程度由于所述兩個凸輪的尺寸彼此不同而不同。
6.如權(quán)利要求4所述的管泵，其特征在于，所述兩個凸輪中的每一個均具有大致半圓形形狀。
7.如權(quán)利要求4所述的管泵，其特征在于，所述打開/關(guān)閉機構(gòu)中的每一個均還包括一往復設(shè)置從而推壓相應彎曲部分的所述部分或釋放該部分的推壓狀態(tài)的保護架，該保護架可通過轉(zhuǎn)動驅(qū)動設(shè)在該架內(nèi)的凸輪而往復運動；并且其中所述管泵被構(gòu)造成在轉(zhuǎn)動驅(qū)動所述兩個凸輪中的每一個時，通過所述保護架向所述管的運動推壓彎曲部分的所述部分來折疊相應的打開/關(guān)閉部分，并且在所述保護架的推壓狀態(tài)被釋放從而使該保護架朝向相反方向運動時通過所述管自身的彈力使打開/關(guān)閉部分恢復其初始狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的管泵，其特征在于，所述打開/關(guān)閉機構(gòu)中的每一個均還包括一用于將保護架連接到打開/關(guān)閉部分的連接器。
9.如權(quán)利要求7所述的管泵，其特征在于，還包括一用于支撐所述管的基座，從而所述兩個彎曲部分中的每一個均可彈性變形，該基座還用于支撐所述兩個保護架，從而該兩個保護架中的每一個均可在該基座中往復運動。
10.如權(quán)利要求9所述的管泵，其特征在于，所述打開/關(guān)閉機構(gòu)中的每一個均還包括布置在所述保護架與基座之間用于沿著相反方向偏壓保護架的偏壓裝置，其中在通過所述保護架的推壓狀態(tài)被釋放時該保護架通過所述打開/關(guān)閉部分的恢復力和偏壓裝置的偏壓力的合力而沿著相反方向運動。
11.如權(quán)利要求9所述的管泵，其特征在于，還包括用于將所述管的預定部分固定到所述基座上的固定夾具；其中所述管泵被構(gòu)造成可通過調(diào)節(jié)所述固定夾具相對于所述基座的安裝位置來控制每個打開/關(guān)閉部分的折疊程度。
12.如權(quán)利要求1所述的管泵，其特征在于，還包括用于調(diào)節(jié)所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個的折疊程度的調(diào)節(jié)裝置。
13.如權(quán)利要求1所述的管泵，其特征在于，所述流動通道總是在所述兩個打開/關(guān)閉部分中的任一個處關(guān)閉。
14.一種用于輸送流體的管泵，包括在其中限定了流動通道的管，通過該流動通道輸送流體，該管能夠彈性變形，該管具有兩個設(shè)在管的兩個間隔開的部分處的打開/關(guān)閉部分，用于打開和關(guān)閉所述流動通道，并且所述兩個打開/關(guān)閉部分布置成以它們之間的預定空間彼此面對；以及設(shè)在所述兩個打開/關(guān)閉部分之間的空間中的打開/關(guān)閉機構(gòu)，用于通過在打開/關(guān)閉部分處折疊所述管來關(guān)閉在相應于所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個的部分處的流動通道、并用于通過展開所述打開/關(guān)閉部分的折疊來打開該流動通道；其中，當所述兩個打開/關(guān)閉部分中的一個在另一個打開/關(guān)閉部分折疊的狀態(tài)下通過操作所述打開/關(guān)閉機構(gòu)來關(guān)閉在所述管的相應部分處的流動通道之后被進一步折疊時，一個打開/關(guān)閉部分的折疊程度變得與另一個打開/關(guān)閉部分的折疊程度不同，從而使所述管在兩個打開/關(guān)閉部分之間的內(nèi)壓由于該打開/關(guān)閉部分的進一步折疊而增加，并且所述管泵利用該管增加的內(nèi)壓來輸送流體。
15.如權(quán)利要求14所述的管泵，其特征在于，所述管具有兩個間隔開的彎曲部分，并且所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個均設(shè)在該兩個彎曲部分中的每一個的一部分處；并且其中所述管泵被構(gòu)造成通過用所述打開/關(guān)閉機構(gòu)推壓所述兩個彎曲部分中的每一個的所述部分來折疊所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個。
16.如權(quán)利要求14所述的管泵，其特征在于，所述打開/關(guān)閉機構(gòu)包括一分級凸輪、一致動器和兩個臂，在該分級凸輪中具有不同尺寸的兩個凸輪部分以階梯方式設(shè)置從而它們可一起轉(zhuǎn)動，并且所述凸輪部分在其外周表面上分別具有凸輪表面；并且其中所述管泵被構(gòu)造成所述兩個打開/關(guān)閉部分借助所述兩個臂分別與所述分級凸輪的凸輪表面接觸，從而在轉(zhuǎn)動驅(qū)動分級凸輪的同時通過所述兩個臂中的每一個來折疊或展開所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個。
17.如權(quán)利要求16所述的管泵，其特征在于，所述分級凸輪的兩個凸輪部分中的每一個均具有大致半圓形的形狀。
18.如權(quán)利要求14所述的管泵，其特征在于，所述打開/關(guān)閉機構(gòu)還包括用于沿著使所述打開/關(guān)閉部分的折疊釋放的方向偏壓每個所述臂的偏壓裝置。
19.如權(quán)利要求14所述的管泵，其特征在于，還包括用于調(diào)節(jié)所述兩個打開/關(guān)閉部分中的每一個的折疊程度的調(diào)節(jié)裝置。
20.如權(quán)利要求14所述的管泵，其特征在于，所述流動通道總是在所述兩個打開/關(guān)閉部分中的任一個處關(guān)閉。
21.一種用于輸送流體的管泵，包括在其中限定了流動通道的管，通過該流動通道輸送流體，該管能夠彈性變形，該管具有兩個設(shè)在管的兩個間隔開的部分處的打開/關(guān)閉部分，用于打開和關(guān)閉所述流動通道；以及兩個打開/關(guān)閉機構(gòu)，其分別設(shè)置成與所述兩個打開/關(guān)閉部分相對應，一個打開/關(guān)閉機構(gòu)通過折疊所述管的相應打開/關(guān)閉部分來關(guān)閉在所述管的兩個間隔開的部分中的一個處的流動通道并通過展開該打開/關(guān)閉部分的折疊來打開所述流動通道，而另一個打開/關(guān)閉機構(gòu)在不折疊和展開所述管的相應打開/關(guān)閉部分的情況下關(guān)閉和打開在所述管的另一個部分處的流動通道；其中，當所述打開/關(guān)閉部分在另一個打開/關(guān)閉部分關(guān)閉的狀態(tài)下通過操作相應的打開/關(guān)閉機構(gòu)來關(guān)閉在所述管的相應部分處的流動通道之后被進一步折疊時，所述管在兩個打開/關(guān)閉部分之間的內(nèi)壓由于所述打開/關(guān)閉部分的進一步折疊而增加，并且所述管泵利用該管中增加的內(nèi)壓來輸送流體。
22.如權(quán)利要求20所述的管泵，其特征在于，所述另一個打開/關(guān)閉機構(gòu)包括一閥。
全文摘要
在管泵(1)中，兩個彎曲部分(3，6)分別設(shè)在管(2)的兩端處，并且兩個打開/關(guān)閉機構(gòu)(11)設(shè)在與打開/關(guān)閉部分(4，7)相對應的部分處。該打開/關(guān)閉機構(gòu)(11)包括用于將轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換為線性運動的凸輪(16，23)保護架(12)，以及用于轉(zhuǎn)動驅(qū)動凸輪(16，23)的致動器。當通過操作致動器而轉(zhuǎn)動驅(qū)動凸輪(16，23)時，彎曲部分(3，6)借助于保護架(12)而被推壓，并且通過折疊打開/關(guān)閉部分(4，7)和釋放該打開/關(guān)閉部分(4，7)的推壓狀態(tài)從而恢復到初始形狀而關(guān)閉和打開流動通道。通過進行管(2)的折疊和展開，可以以少量能量有效地輸送流體。
文檔編號F04B43/00GK1842654SQ20048002435
公開日2006年10月4日 申請日期2004年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月25日
發(fā)明者赤堀豊 申請人:精工愛普生株式會社