加液泵、投放系统和洗衣机的制作方法

1.本公开涉及加液泵、具有加液泵的洗衣机，以及控制加液泵的方法。


背景技术：

2.现有的洗衣机或者洗碗机自动定量加液系统所使用的投放方式主要有如下两种主流方案，第一种采用由电机驱动的容积泵进行自动定量加液，第二种为采用文氏管并配合流量计进行定量的加液方案。
3.其中，采用电机驱动的容积泵的方案存在如下缺陷。首先，该方案通过电机驱动泵腔容积做规律性的变化，产生交替的正负压，实现液体泵送，故该方案必须含有电机，单品成本高。其次，电机需要配备专门的接口和控制电路，配套成品高，老旧机型升级换代的改造投入大。另外，电机零部件数量多，整套系统的潜在失效点增加。
4.文氏管的方案也存在缺陷。其中，文式管需要水压驱动，必须配备单独的进水阀位进行供水，且供水过程中文氏管始终起作用，即始终在投放溶液，配套的水阀位仅提供文氏管的水压，无其他用处，洗衣机的进水需要单独另配进水阀位，导致整套系统的进水阀组数量较多，阀组成本高。另外，单独的文氏管只能实现输送溶液的功能，而无法实现定量的功能，需要配合流量计进行定量投放，这样的需要增加流量计的成本及配套的控制成本。同样，老旧机型升级换代的改造投入大。而且，文氏管配套的方案涉及进水阀、流量计，整套系统零部件数量较多，同样使得潜在的失效点增加。
5.此外，现有的自动加液泵的进液口和出液口一般为独立结构，泵的出液口与加液系统的水道连通，泵送的溶液没有经过预混合，长期以往容易在管道内进行淤塞，影响泵送溶液的效果。同时，现有技术方案的进水口与自动加液泵也是独立设置，进水水道为了防止混合溶液反向进水设置了单向阀，造成物料成本和装配成本上升。
6.需要一种不具备上述问题的新型的自动定量加液装置。


技术实现要素：

7.针对上文提到的问题和需求，本公开提出了一种新型的，其由于采取了如下技术特征而解决了上述问题，并带来其他技术效果。
8.一方面，本公开提出一种加液泵，其包括：泵体，所述泵体限定液压腔以及与液压腔连通的进水部和出水部，所述进水部配置为允许第一液体进入所述液压腔，所述出水部配置为允许第一液体从液压腔排出；泵腔组件，设置在液压腔内，所述泵腔组件具有与液压腔隔离开的泵腔，且具有限定所述泵腔的固定端和移动端，所述固定端相对于所述泵体固定地设置，所述移动端相对于所述固定端在压缩位置和扩展位置之间可移动，以改变所述泵腔的容积；与所述泵腔连通的进液部和出液部，进液部配置为允许第二液体进入所述泵腔，出液部配置为允许第二液体从所述泵腔泵出。其中，所述移动端在液压腔内设置在进水部下游，使得当第一液体从进水部进入所述液压腔时将所述移动端朝向其压缩位置推动，以压缩所述泵腔，进而将第二液体泵出。其中，所述泵体还形成有连通所述出液部与所述出
水部的导液管。
9.根据优选方案，所述加液泵包括泵盖，所述进液部和出液部由所述泵盖限定，所述出液部包括由所述泵盖限定的出液腔，所述出液腔的出口朝向位于所述泵体的导液管敞开。
10.根据优选方案，所述导液管的导液管出口靠近所述出水部，且所述泵体还形成有位于所述导液管的出口与所述出水部二者下游处的混合腔，所述第一液体与所述第二液体在所述混合腔内混合。
11.根据优选方案，所述混合腔为由所述泵体形成的混合腔管道的形式，且所述出水部包括出水部管道，所述出水部管道设置为其出口对准所述混合腔管道。
12.根据优选方案，所述出水部位于所述液压腔的底部位置处。
13.根据优选方案，所述出水部的出水口处的横截面积小于所述进水部的进水口处的横截面积。
14.根据优选方案，所述泵腔组件包括波纹管，所述波纹管的内部形成所述泵腔。
15.根据优选方案，所述加液泵还包括复位件，所述复位件配置为将泵腔组件的移动端朝向其扩展位置偏压。
16.根据优选方案，所述复位件为抵接所述移动端的螺旋弹簧。
17.根据优选方案，所述加液泵还包括限位装置，所述限位装置相对于所述固定端固定设置，且配置为将所述移动端的行程限定在所述压缩位置和所述扩展位置之间。
18.根据优选方案，所述限位装置包括第一限位部和第二限位部，所述第一限位部限定所述移动端的压缩位置，所述第二限位部限定所述移动端的扩展位置。
19.根据优选方案，第一限位部和第二限位部之间的距离小于复位件在加液泵的最小工作水压时的形变量。
20.根据优选方案，所述进水部包括形成于所述泵体的进水部管道，所述第二限位部由所述进水部管道的一部分构成。
21.本公开还提出一种投放系统，其包括带有内盒和外盒的储液盒以及如前文任一项所述的加液泵，其中所述加液泵的进液口连接到所述内盒，以从所述内盒抽取液体，且所述加液泵的出液口和出水口均连接到所述外盒。
22.本公开还提出一种洗衣机，其包括如前文任一项所述的加液泵或如前文所述的投放系统。
23.根据优选方案，所述洗衣机的加液泵的进水部连接到所述洗衣机的进水阀的出口，且所述第一液体为水，所述第二液体为洗涤剂。
24.下文中将结合附图对实施本公开的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本公开的特征和优点。
附图说明
25.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下文中将对本公开实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本公开的一些实施例，而非将本公开的全部实施例限制于此。
26.图1展示了本公开所提出的液压泵的一示例性实施例的外观视图；
27.图2展示了本公开所提出的液压泵的一示例性实施例的分解图；
28.图3展示了本公开所提出的液压泵的一示例性实施例的剖视图；
29.图4-7分别以不同的视角和附图形式展示了一种可用于本公开所提出的液压泵的泵盖；
30.图8-13分别以不同的视角和附图形式展示了一种可用于本公开所提出的液压泵的泵体，其中图10是沿图9的线a-a截取的剖视图，且图11是图10的区域b的放大视图；
31.图14展示了本公开所提出的液压泵的一示例性实施例的局部剖视图，并特别展示了一种可用的单向阀；
32.图15-17分别以不同的视角和附图形式展示了一种可用于本公开所提出的液压泵的泵腔组件；
33.图18-20分别以不同的视角和附图形式展示了本公开所提出的液压泵，并特别展示了密封件的安装位置；
34.图21展示了本公开所提出的液压泵加液时的状态；
35.图22-25分别以不同的视角和附图形式展示了本公开所提出的液压泵出液时的状态；
36.图26展示了在加液和出液时泵盖的流体走向。
37.附图标记列表
[0038]1ꢀꢀ
泵盖
[0039]2ꢀꢀ
泵体
[0040]3ꢀꢀ
单向阀
[0041]4ꢀꢀ
泵腔组件
[0042]5ꢀꢀ
复位件
[0043]6ꢀꢀ
密封件
[0044]7ꢀꢀ
紧固件
[0045]8ꢀꢀ
泵腔
[0046]9ꢀꢀ
液压腔
[0047]
10 进水部
[0048]
11 出水部
[0049]
12 进液部
[0050]
13 出液部
[0051]
14 紧固件安装部
[0052]
15 单向阀安装部
[0053]
16 混合腔
[0054]
17 导液管
[0055]
18 导液管入口
[0056]
19 导液管出口
[0057]
20 波纹管
[0058]
22 复位件安装座
[0059]
23 增压堵头
[0060]
24 出液部的出口
[0061]
25 第一限位部
[0062]
26 第二限位部
[0063]dꢀꢀ
第一限位部与第二限位部之间的距离
[0064]sꢀꢀ
密封件安装位置
具体实施方式
[0065]
为了使得本公开的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本公开具体实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0066]
与附图所展示的实施例相比，本公开保护范围内的可行实施方案可以具有更少的部件、具有附图未展示的其他部件、不同的部件、不同地布置的部件或不同连接的部件等。此外，附图中两个或更多个部件可以在单个部件中实现，或者附图中所示的单个部件可以实现为多个分开的部件。
[0067]
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0068]
参见图1-3，其示出了本公开所提出的液压泵的总体构造，其中图1展示了示例性液压泵的外观视图，图2展示了其分解图，且图3展示了其组装后的剖视图。
[0069]
总体上，液压泵可包括泵盖1、泵体2、泵腔组件4。泵盖1与泵体2相互紧固装配，以形成在其内部容纳泵腔组件4以及加液泵其他部件的总体架构。泵盖1与泵体2可例如通过螺钉、卡扣、焊接、粘合等方式安装在一起。其中附图展示了泵盖1和泵体2通过紧固件7安装，且图5展示了泵盖1的紧固件安装部14。但本公开不排除其他安装方式。另外，泵盖1和泵体2可形成为一体。
[0070]
泵体2的优选结构可参见图8-13所示。其中图10是沿图9的线a-a截取的剖视图，且图11是图10的区域b的放大视图，其展示了用于密封液压腔9的凸起式密封结构。泵体2限定容纳泵腔且能产生液压力的液压腔9。附图所示的示例性实施例中，液压腔9和泵腔的数量均为两个。但液压腔9和泵腔的数量根据实际需要可以是一个或多个。泵体2还限定与液压腔9连通的进水部10和出水部11。所述进水部10配置为允许第一液体进入所述液压腔9，所述出水部11配置为允许第一液体从液压腔9排出。其中，在该液压泵应用于洗衣机或洗碗机的方案中，所述第一液体一般为水，例如自来水。
[0071]
泵体2的进水部10和出水部11的具体结构不限，但优选如附图所示，包括管道或整个为管道的形式，其管道部分可分别称为进水部管道和出水部管道。优选地，进水部10和出水部11均位于泵体2的底部处，且优选使得进水部管道高于出水部管道。在附图所示的优选方案中，出水部管道位于泵体2的液压腔9的底部位置处，从而有利于排水。
[0072]
泵体2的液压腔9的增压方式采用如下两种方案的其中一种，或者以两种相互配合的方式实现：1出水部11的出水口处的截面积小于进水部10的进水口处截面积，2泵腔组件4上设置有增压堵头23，增压堵头23可伸入进水部10中，通过在进水部10处直接增压，驱动泵腔体积发生变化。
[0073]
泵腔组件4设置在泵体2的液压腔9内，所述泵腔组件4具有与液压腔9隔离开的泵腔。在附图所示的优选方案中，泵腔至少部分地在液压腔9的内部。泵腔为体积可变的腔室，且与液压泵的进液部12和出液部13连通。当泵腔膨胀时，第二液体经由进液部12进入所述泵腔，当泵腔收缩时，第二液体经由出液部13从所述泵腔泵出。其中，第二液体是待泵送的液体，可以为衣物洗涤剂、衣物柔顺剂、洗碗剂等。
[0074]
泵腔组件4具有限定所述泵腔的固定端和移动端，所述固定端相对于所述泵体2固定地设置，所述移动端相对于所述固定端在压缩位置和扩展位置之间可移动，以改变所述泵腔的容积。也就是说，当移动端处于较为靠近固定端的压缩位置时，泵腔被压缩，泵腔内的第二液体可经由出液部13从所述泵腔泵出。当移动端处于较为远离固定端的扩展位置时，泵腔膨胀，第二液体可经由进液部12被吸入泵腔。
[0075]
泵腔组件4的移动端位于泵体2的液压腔9内，且设置在进水部10下游，使得当第一液体从进水部10进入所述液压腔9时，第一液体提供的液压将所述移动端朝向其压缩位置推动，以压缩所述泵腔，进而将第二液体泵出。当停止第一液体的供应时，例如停止进水时，液压腔9内的第一液体从出水部11排出，泵腔组件4的移动端基于重力或复位组件的作用力而回到其扩展位置，使得泵腔膨胀，并因而通过可以通过进液部12将第二液体抽吸到泵腔内。通过这样的循环，加液泵可以反复进行加液和出液。
[0076]
本公开对前文提及的进液部12和出液部13的具体位置和结构不做限定。但是在优选方案中，进液部12和出液部13均设置在泵盖1上。泵盖1的优选结构可参见图4-7所示。进液部12可以包括设置在泵盖1上的进液腔，进液腔可包括进液腔管道。出液部13可以包括设置在泵盖1上的出液腔，且出液腔的出口24位于泵盖1的底部处，朝向泵体2设置，如图4所示，以便通过下文将描述的导液管17导通到混合腔16。
[0077]
泵盖1的进液部12和出液部13的数量可以是一个，也可以是多个，且进液部与出液部不必成对出现，而是可根据实际需求设置相应数量。在附图所示的优选方案中进液部12和出液部13的数量均为两个。
[0078]
根据优选方案，所述泵腔组件4包括波纹管20，泵腔组件4的所述固定端和所述移动端分别为所述波纹管20的两端。所述波纹管20的内部形成所述泵腔。波纹管20的两侧可以分别设置单独的安装件和移动件，安装件与泵体2固接，形成泵腔组件4的固定端，移动件形成所述移动端。移动端位于进水部10的下游。波纹管20内部形成与液压腔9隔离的泵腔。
[0079]
相比于柱塞泵，本方案通过采用波纹管20而具有诸多优势。相比于柱塞泵，波纹管20提供更好的密封性，且避免了柱塞与泵腔之间的摩擦、磨损。采用波纹管20的加液泵寿命长，对于泵腔的密封尺寸精度要求低，且由于适用的水压范围更广。
[0080]
尽管如此，本方案的泵腔不限于波纹管式，而是可以是活塞式、柱塞式或者隔膜式，只要其提供可以被液压驱动而发生体积变化的泵腔。
[0081]
根据优选方案，所述加液泵还包括复位件5，所述复位件5配置为将所述移动端朝向其扩展位置偏压，以辅助泵腔回到扩展位置，实现抽液功能。图15-16分别展示了复位件5的总体视图和分解视图。优选地，复位件5是螺旋弹簧或其他弹性件。复位件5可以抵接在泵腔组件4的固定端和移动端之间，以将移动端朝向远离固定端的方向偏压。替换地，复位件5亦可一端设置在泵腔组件4上，另一端设置在其他固定零件件上，只要其将泵腔组件4的移动端朝向远离固定端的方向偏压即可。其中，泵腔组件4上可设置有复位件安装座22，用于安装复位件5，如图16所示。尽管如此，本公开亦可以采用其他复位机制，例如利用重力复位等。
[0082]
液压泵还可包括单向阀3，以在加液泵系统内部用于隔断进液腔、泵腔以及储液腔。其中，单向阀3可以是组合式单向阀，例如图14中所示的，其配置为在泵腔膨胀时连通进液腔和泵腔以允许加液泵抽液，且在泵腔压缩时连通泵腔与出液腔以允许加液泵出液。替换地，可以在所述进液腔和所述泵腔之间设置第一单向阀，所述第一单向阀配置为在泵腔膨胀变形时允许液体从进液腔进入所述泵腔，且阻止液体从所述泵腔进入所述进液腔，并在在所述和所述泵腔之间设置第二单向阀，所述第二单向阀配置为在泵腔压缩变形时允许液体从所述泵腔进入出液腔，且阻止液体从所述出液腔进入所述泵腔。泵盖上可设置专门的用于安装单向阀的单向阀安装部15。
[0083]
加液泵还可包括密封件6，密封件6用于对加液泵系统内各零部件连接处进行密封。泵体2、泵盖1均可设置相应的密封件安装部。其中，图18-20特别展示了在泵体2和泵盖1处的密封件安装位置s。本公开对密封件的具体安装位置不做限定，只要液压腔9、泵腔等具有良好的密封即可。
[0084]
根据优选方案，所述加液泵还包括限位装置，其相对于所述固定端固定设置，且限定移动端的移动位置，即将所述移动端的行程限定在所述压缩位置和所述扩展位置之间。也就是说，限位装置限制泵腔组件4最大压缩位置和最大复位位置。限位装置的作用在于限制泵腔组件4在工作过程中体积变化量，从而可以保证单次投放量的稳定性。不同水压在液压腔9内对泵腔产生的力不一致，如果没有限位结构的话，泵腔的变形量就无法被限定，导致流量投放不精准。
[0085]
具体地，所述限位装置包括第一限位部25和第二限位部26，所述第一限位部25限定所述移动端的压缩位置，所述第二限位部26限定所述移动端的扩展位置。其中，所述第一限位部25具体可以是固定到所述泵体2或泵腔组件4的挡块，第二限位部26具体可以是进水部管道的一部分，优选参见图10，进水部管道总体上水平布置，且还包括竖直方向设置的管道部，该管道部即构成了第二限位部26。
[0086]
根据优选方案，第一限位部25和第二限位部26之间的距离d小于在没有限位部的情况下、在最小工作水压时移动端相对于固定端能移动的距离。对于具有复位件的情况，第一限位部25和第二限位部26之间的距离d小于在最小工作水压时复位件的形变量。也就是说，即使在最小工作水压下，也能保证加液泵出液时泵腔组件4的移动端能从第二限位部26移动到第一限位部25。这样的限制可以确保每次泵腔在不同工作水压下的容积变化量恒定，保证单次投放流量的精准性。
[0087]
根据优选方案，加液泵还包括从泵腔组件4的移动端延伸到液压腔9中的增压堵头23，如图17所示。增压堵头23随移动端移动，在自然状态下，即没有液压的情况下，增压堵头23伸入泵体2的进水部10中，如图3所示。其中，增压堵头23能够在进水部10处直接实现增压，驱动泵腔体积发生变化。对于优选实施例，进水部10包括形成于所述泵体2的进水部管道，所述增压堵头23布置为当移动端处于扩展位置时从所述进水部管道的侧壁插入进水部管道中。
[0088]
根据优选方案，泵体2还形成有连通所述出液部13与所述出水部11的导液管17，优选如图10、12所示。其中，导液管17可设置成，其导液管入口18靠近泵盖1，以接收来自出液泵的第二液体，其导液管出口19靠近出水部11，以将第二液体引导至出水部11附近进行混合。为此，在优选方案中，所述泵体2还形成有位于所述导液管17的出口与所述出水部11二者下游处的混合腔16，所述第一液体与所述第二液体在所述混合腔16内混合。这样，导液管17将待泵送的第二液体引入到第一液体的出口处，使得二者可以在混合腔16内充分混合。
[0089]
对于进液部12和出液部13位于所述泵盖中的方案，出液部13可以包括或形成为位于所述泵盖的出液腔，所述出液腔的出口朝向位于所述泵体2的导液管17敞开。
[0090]
优选地，混合腔16为由所述泵体2本身形成的混合腔管道的形式，且出水部管道设置为其出口对准所述混合腔管道。从而更有利于第一液体和第二液体的混合。
[0091]
下文将以加液泵应用于洗衣机为例，对加液泵工作原理进行说明。对于加液泵应用于其他电器的情形与此类似。
[0092]
初始状态：
[0093]
自动加液泵的进水部10与洗衣机进水阀的出水口相连，洗衣机进水阀的进水口与自来水水网相连。初始状态下进水阀为关闭状态，自动加液泵的液压腔9内无液压，泵腔组件4在复位件的作用下位于初始状态，此时泵腔组件4的移动端处于扩展位置。
[0094]
抽液过程：
[0095]
打开进水阀，水流通过自动加液泵的进水部10进入液压腔9，借助于增压堵头23或者泵体出水部的增压作用，在液压腔9内产生压缩泵腔组件4的动力，泵腔的移动端被朝向压缩位置移动，泵腔被压缩蓄能。
[0096]
关闭进水阀后，液压腔9内的水通过泵体2的出水部11流出，泵腔在复位件或者动力等自动复位机制的作用下释放蓄能，泵腔组件4的移动端朝向其扩展位置移动，泵腔体积增大，泵腔内压力小于进液腔压力，进液腔的溶液通过单向阀3进入泵腔内。
[0097]
其中图21用深色箭头展示了抽液过程中的溶液流动路径，且展示了泵腔在复位件或其他复位机制作用下从压缩位置朝向扩展位置的运动。此时进水阀断水，液压腔9中的水自然流出，进行泄压，支撑泵腔组件4的液压力消失，从而增压堵头23回落至进水部10处，为下次进水增压做准备。另外，图26中朝上指向的两个箭头展示了进液的流动方向。
[0098]
泵液过程：
[0099]
在上述抽液过程完毕后，重新打开进水阀，水流重新通过自动加液泵的进水部10快速进入液压腔9，由于增压堵头23或者泵体2出水部11的增压作用，在液压腔9内产生压缩泵腔组件4的动力，泵腔的移动端被朝向压缩位置移动，泵腔被压缩，泵腔内压力大于出液腔压力，泵腔内溶液通过单向阀3被从泵腔内泵送至出液腔中。
[0100]
其中，图23用深色箭头展示了出液过程中的被泵送的第二溶液的流动路径，且用
浅色箭头展示了水流的路径。图22为水流基本上充满了液压腔9的状态。具体地，由于进水阀通水，液压腔9被瞬时加压，增压堵头23被水压抬出，连带驱动泵腔压缩至泵腔上限位处，泵送泵腔内溶液，同时进水阀水流通过泵体2出水部11进入洗衣机内桶，用于洗涤。其中，图26的向左下方指向的箭头以及向下方指向的箭头展示了泵出的液体在出液腔中朝向导液管17的流动。图24展示了出液时导液管17的引流作用，图25展示了两种液体的流向与混合。
[0101]
在洗衣机的进水过程中，若进水阀处于长通状态，则泵腔为长期处于蓄能状态，其体积不会发生交替的变化，故不会持续泵送液体。此刻进水阀用作向洗衣机内桶连续进水，提供洗涤用水。
[0102]
对于本公开所提出的加液泵，可设置对其的自动控制方法。方法可包括以下步骤。
[0103]
s1：确定待泵送的第二液体的目标量。例如应用于洗衣机时，可根据洗衣机的模式确定第二液体，例如洗涤剂或柔顺剂的目标量。
[0104]
s2：根据所述目标量和加液泵的泵腔容量获得目标泵送次数。加液泵的泵腔容量是指在加液泵单次投放时的投放量v。对于具有限位部的情况，单次投放量还受限位部位置的限定。若需要投放的溶液总量为v，那么目标投放次数为v/v次，即仅需控制进水阀的通断次数为v/v次。对于v/v不为整数的情况，可根据实际情况设置目标投放次数为v/v的整数部分次或整数部分加1次。
[0105]
s3：控制加液泵的进水部10开启，以允许第一液体从进水部10进入加液泵的液压腔9并将加液泵的移动端朝向其压缩位置推动，以压缩所述泵腔，进而将第二液体从加液泵的出液部13泵出。
[0106]
s4：在所述移动端到达其压缩位置之后，控制所述进水部10关闭，以允许所述移动端回到其扩展位置，使得第二液体从所述进液部12进入所述泵腔内。
[0107]
s5：循环步骤s3-s4，直至达到所述目标泵送次数。
[0108]
上文中参照优选的实施例详细描述了本公开所提出的方案的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本公开理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本公开提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。