專利名稱:柱塞泵的制作方法
本發(fā)明是關于一種柱塞泵，其中泵里位于泵缸和柱塞間的滑動密封件出現(xiàn)的污物均被阻止混入泵缸內流動的液體。
在先有技術中，一般柱塞泵的情況大致是這樣的。(參見圖8)圖8中泵缸1里的往復運動柱塞2，經吸管4吸入液體，經排管5排出液體。
2a為連桿。3為曲軸，它把自己的旋轉運動變?yōu)橹?的往復運動。
1a為吸入腔，腔中容納一定量的吸進液體，直到液體自排管排出為止。
1b為位于泵缸1內壁和柱塞柱2外壁的滑動密封件。
柱塞2下降時，液體經吸管4進入吸入腔1;柱塞2上升時，液體自吸入腔1a排到排管5。
這種一般柱塞泵的明顯缺點是，由于泵缸1內壁和柱塞2外壁間的滑動密封件1b與吸入腔直接連通，柱塞2外壁和泵缸1內壁滑動產生的污物會混入高純度液體中。
特別是制藥、化工產品、半導體等純化加工中用的液體，必須保持很高的純度。但在一般柱塞泵內部流動的液體則被污物，即被磨損物質所污染。
例如在半導體產品純化過程中，半導體產品產量與如何保持純化液體，如超純水的高純度級，有很大關系。因此對由泵缸1排出的液體進行過濾是一種解決問題的辦法。不過有一個問題是液體經過過濾裝置后，它的壓力降低了，因而它的供給效率也減少了。另一個問題是液體以高壓流動，過濾裝置中的過濾媒介會早期損壞。
本發(fā)明的總目的就是提供一種柱塞泵，使泵缸和柱塞間滑動密封件出現(xiàn)的污物避免混入泵缸內流動的液體中。
更確切地說，柱塞泵由一個泵缸、一個在泵缸中往復運動的柱塞、一個在柱塞頂端的吸入腔、與吸入腔連通的一根吸管和一根排管、以及泵缸開口端附近泵缸內壁處的滑動密封件組成。吸入腔和滑動密封件被它們之間存在的阻斷液流阻隔開，因而滑動密封件產生的任何污物均被防止進入吸入腔，并隨阻斷液流一起排出柱塞泵外。
從以下對本發(fā)明最佳具體實施例的說明及其附圖中，將會清楚看到本發(fā)明的其他目的、特點和優(yōu)點，當然在不違背本發(fā)明設計原理和范圍情況下，還可以實行種種變革和修改。
圖1A為按本發(fā)明第一種具體裝置畫出的柱塞泵剖面圖。
圖1B為圖1A柱塞泵柱塞已下降的剖面圖。
圖2為圖1A柱塞泵上下倒置的剖面圖。
圖3為按本發(fā)明第二種具體裝置畫出的柱塞泵剖面圖。
圖4為按本發(fā)明第三種具體裝置畫出的柱塞泵剖面圖。
圖5為按本發(fā)明第四種具體裝置畫出的柱塞泵剖面圖。
圖6為按本發(fā)明第五種具體裝置畫出的柱塞泵剖面圖。
圖7為按本發(fā)明第六種具體裝置畫出的高壓柱塞泵剖面圖。
圖8為一般柱塞泵剖面圖。
下面參照附圖對本發(fā)明的最佳實施例進行詳細說明。
現(xiàn)參看圖1A和圖2敘述本發(fā)明第一種具體裝置。
因為與圖8一般柱塞泵所相同的結構具有同樣的編號，所以敘述從略。
圖1A中有一主柱塞泵A，泵缸1在其開口端有一固定在泵缸1內壁上的滑動密封件1b。1c為緊接在滑動密封件1b上形成的非滑動環(huán)形微小間隙。更確切地說，微小間隙1c是在泵缸1內壁和柱塞2外壁間形成的，其寬度最好為0.1毫米到1.0毫米。
標號6為微小間隙1c下端的集流環(huán)槽。
標號7為直接與集流環(huán)槽6連通的排管。排管7與一小副泵8相連。
7a和7b為單向閥，7c為自支管7分出的排管。
8b為與曲軸8a連接的連桿。曲軸8a與主泵A的曲軸3相聯(lián)成一整體。
泵缸1和柱塞2之間的間隙1c的容積和副泵的容積，最好為主泵A容積的百分之一到千分之一。
現(xiàn)敘述這種具體裝置的功能。
如圖1B所示，當柱塞2由曲軸3帶動下降時，液體經吸管4吸入吸入腔1a。
副泵8與主泵A同步往下降，被吸液體分別經微小間隙1c和集流環(huán)槽6送到排管7和副泵8內腔。
隨后當柱塞2上升時，吸入腔1a中的液體自排管5排出，吸入副泵8中的液體自支排管7c排出。這樣的過程一直重復不斷地進行下去。
另外，污物，即滑動密封件1b產生的磨損物質，與微小間隙1c下部存在的液體混合，但這種已被污染的液體，借副泵8的作用全部自支管7排出。因此主泵A吸入腔1a中的液體永不會被這種污物污染，并保持高的純度自排管5排出。
支排管7c排出的液體經過濾器(未畫出)過濾后返回到吸管4。
圖2為圖1A柱塞泵上下倒置圖。圖2的柱塞泵用以供給懸浮液或含有硬粉末的液體。
柱塞泵上下倒置的原因，是防止微粒在其自重下進入微小間隙1c。
主泵A和副泵8的工作原理和圖1A一樣，但單向閥7a和7b的工作則不同。即副泵8從外部供液(一般為水)，不是排液。
現(xiàn)參照圖3敘述本發(fā)明第二種具體裝置。
這種裝置中，集流環(huán)槽經支管7和第二支管71分別與兩副泵8和81通連。
81為與第二曲軸81a連接的第二副泵，曲軸81a與主泵A的曲軸3連成一整體。
如圖3所示，圖3的結構是對稱的。因此當主泵A、副泵8和81工作時，液體恒定地送入集流槽6，不斷地自支管7和71排出。因為主泵A吸入腔1a中的液體完全與被滑動密封件1b所產生的污物所污染的液體隔離，所以吸入腔1a中的液體肯定不為污物所污染。
再者，當單向閥7a、7b、71a、71c反向工作時，或當用強酸或其他同類物質作再循環(huán)時，可以由副泵8和81恒定提供少量水。
還有，副泵8和81可以獨立運行，不必與主泵A連接。
現(xiàn)參照圖4敘述本發(fā)明第三種具體裝置。
在此具體裝置中，不需要任何排液泵，即能使阻斷液流在集流槽6和支管7中流動。
圖4中11和10分別為安全閥和針閥。安全閥11根據主泵A的內壓動作，集流槽6中流動的液體可以被排出主泵外。
現(xiàn)參照圖5敘述本發(fā)明第四種具體裝置。
根據這種裝置，柱塞泵中使用的是120℃高溫濃硫酸。濃硫酸經吸管4吸入吸入腔1a，經排管5排出。
這種具體裝置的特點是，集流環(huán)槽6分兩級做在泵缸內壁上，并配有兩個容器9和9a。
更確切地說，上集流槽6經支管7與副泵8通連;下集流槽6經第二支管71與第二副泵81通連。副泵81的往復運動與主泵A相反。
第一容器9經支排管71e與副泵81通連，第二容器9a經一管子與第一容器9相連，接受容器9上部存貯的液體。第一容器9的底部用一管子7d接到副泵8上。
71d為沿排管71裝設的冷卻裝置，用以冷卻自下集流槽6排出的部分高溫硫酸。存貯在第一容器9中的為冷卻的高比重惰性液體(即杜邦公司〔Du Pont Company〕生產的商標為KRYTOX的液體)。
當高溫硫酸經主泵A的運動吸入吸入腔時，第一容器中的冷卻惰性液體經管子7d、7c和單向閥7a、7b和支管7送到集流槽6。然后來自間隙1c的微量高溫硫酸與惰性液體混合，進到下集流槽6中。隨后在第二副泵81作用下，混合液經支管71送到第一容器9?；旌弦河衫鋮s裝置71d冷卻。
高比重惰性液體下沉到第一容器9的下部，一定量的硫酸留在容器9的上部。當硫酸到達一定液位時，便流入第二容器9a。
這樣，滑動密封件1b完全被惰性液阻斷流所阻隔，從而可防止硫酸進入密封件。除滑動密封件1b外，泵缸內壁涂有抗強酸涂料(即氟碳乙烯樹脂涂料)，泵缸不受強酸腐蝕。
滑動密封件表面不用涂這種不耐磨的氟碳乙烯樹脂，因為阻斷液流能防止硫酸進入滑動密封件1b。
圖6為這種發(fā)明的第五種具體裝置。這里的兩臺副泵8和81的往復運動與主泵A的相反。連接主泵和兩臺副泵的曲軸8a為一對稱結構。其他構造與第四種具體裝置相同。
如果使用的活潑液體輕于前述具體裝置中的液體時，圖6中的整個結構最好上下倒置過來。
現(xiàn)參照圖7敘述本發(fā)明的第六種具體裝置。這里使用的是高壓柱塞泵。
圖7中的A代表由氣缸B驅動的高壓柱塞泵。
泵缸1內壁上的集流環(huán)槽6，與集流環(huán)槽6通連的排管7，以及其他基本部件均與前述具體裝置一樣。
受高壓空氣驅動的柱塞B1的往復運動，帶動氣缸B工作，高壓空氣由氣泵B4產生，氣源為空氣源C。
因為高壓柱塞泵A的柱塞2與氣缸B的柱塞B1經連桿2a相連，柱塞2的往復運動與柱塞B1的往復運動是同步的。柱塞B1的直徑比柱塞2的直徑大一些，因此能在高壓泵A中產生高壓。
連桿2a上有齒條與齒輪P1嚙合。當連桿作往復運動時，與之嚙合的齒輪P1和P2轉動。于是通過與齒輪P2相連的曲軸的往復運動，副泵8的柱塞8a也作往復運動，且與柱塞泵A的柱塞2同步。這樣，泵缸中任何污物便能自排管7排出。
圖7中的A1為吸液排液兩用管，A2為吸液排液閥門裝置。B2為柱塞B1的返回彈簧。B3為排氣孔。
如前所述，按本發(fā)明，吸入腔和滑動密封件為它們之間的阻斷液液阻隔。因此任何污物，即滑動密封件產生的磨損物質均被阻止進入吸入腔，并隨阻斷液流一起排除柱塞泵外。
權利要求
1.一種柱塞泵，其中它包括有一個泵缸、一個在泵缸中往復運動的柱塞、一個在柱塞頂端的吸入腔、分別通吸入腔的一根吸管和一根排管、和泵缸開口端附近泵缸內壁上的滑動密封件，吸入腔和滑動密封件為它們間的阻斷液流所阻隔，因此，滑動密封件產生的任何污物均被防止進入吸入腔，并隨阻斷液流一起排出柱塞泵外。
2.按照權利要求
1所述的柱塞泵，其特征在于阻斷液流自吸入腔流進泵缸和柱塞間的非滑動間隙，然后再流入阻斷液流通道，該通道包括一個在非滑動間隙處的集流環(huán)槽、一根通集流環(huán)槽的排管和一臺連接排管的副泵。
3.按照權利要求
1所述的柱塞泵，其特征在于阻斷液流通道包括至少一個在泵缸內壁上非滑動間隙處的集流環(huán)槽、一對副泵、裝于至少一個集流環(huán)槽和一臺副泵間的排管、和一根裝于兩副泵之間的排管，因此和柱塞泵所吸收和排放的液體不同的液體即可流入阻斷液流通道。
4.按照權利要求
2所述的柱塞泵，其特征在于阻斷流通道裝有一過濾裝置，因此含有污物的阻斷液流可由該過濾裝置過濾。
5.按照權利要求
3所述的柱塞泵，其特征在于阻斷液流通道裝有一過濾裝置，因此含有污物的阻斷液流可由該過濾裝置過濾。
6.按照權利要求
2、3、4或5所述的柱塞泵，其特征在于副泵曲軸與柱塞泵曲軸同軸相連。
專利摘要
本發(fā)明的柱塞泵包括一個泵缸、一個在泵缸中往復運動的柱塞、一個位于柱塞頂端的吸入腔，與吸入腔相通的一根吸管和一根排管，以及位于泵缸開口端附近泵缸內壁上的滑動密封件組成。其中吸入腔和滑動密封件被它們之間的阻斷液流所阻隔，因此密封件出現(xiàn)的任何污物均被阻止進入吸入腔，并隨阻斷液流一起排出柱塞泵外。
文檔編號F04B19/04GK87106493SQ87106493
公開日1988年6月1日 申請日期1987年9月23日
發(fā)明者多賀潤 申請人:三井物產株式會社, 多賀潤導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan