[发明专利]具有往复旋转式活塞的容积泵

说明书

本申请是申请日为2005年8月12日，申请号为200580040166.5，发明名称为“具有往复旋转式活塞的容积泵”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及可以用于不同领域的容积泵，比如用于医药或流体传输(输液泵、IV泵、肠内泵(enteral pump)、肠胃外的泵(parenteral pump))或食品、化学或其他的工业领域，例如结合压缩机或内燃机使用。

背景技术

具有流体模块(fluid module)的活塞泵已经是已有技术的一部分了。专利US 2004/101426公开了一种包括圆筒形活塞室的装置，圆筒形活塞室的上部和下部末端的轮廓具有特定的梯度，所述活塞室包含可旋转的和可轴向移动的泵活塞。活塞的上部和下部末端表面的轮廓被设定成在活塞旋转时伴随着接触所述室的相应的两个末端表面。此旋转引起活塞交替地向上和向下移动，分别使得流体能被单向吸入活塞室和单向推出活塞室。活塞的旋转运动起阀的作用，交替地打开和关闭进口和出口。这种系统的缺点主要由组装活塞和圆筒形室时遇到的困难产生。

GB 2060131、US 4,767,399和US 4,850,980公开了一种抽运机构装置，该装置的抽吸和推进阶段由活塞在活塞室内的双向线性运动获得。与US2004/101426不同，这种抽运机构具有充当进口/出口上的阀的装置，其与活塞的运动无关。因此，阀的运动以及阀与活塞运动的同步需要更多的部件，这样就增加了抽运机构的成本。

US 5,312,233描述了一种用于分配纳升(nanoliter)范围内的液体的旋转/往复液体分配泵机构。该泵机构具有起进口孔/出口孔上的阀的作用的装置，而这种作用取决于活塞的运动。与前述泵类似，这种泵也由大量的部件形成。

GB860616描述了一种借助于常规的曲轴和连杆驱动的泵。没有其它的工作部件。活塞在一简单汽缸内工作，汽缸在一端由缸盖闭合，并且汽缸在其长度的中间位置处、在相对的侧面上设置有用于管子的两个凸起部。通过在活塞的每一侧上具有孔而不需要使用阀，这些孔交替地打开汽缸壁上的进口孔和出口孔。为了实现这一点，活塞具有大约30°的交替的旋转运动，而这种运动由连杆和活塞之间的球窝连接件中的倾斜销(angular pin)引起。活塞侧面上的孔是足够长的槽，以便在除了上死点和下死点以外的整个冲程期间打开汽缸孔。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种低成本的容积泵，这种容积泵由减少了数量的部件组成，并且活塞和活塞室的组装也不麻烦。

这个目的通过包括圆筒形室中的活塞的容积泵来实现，所述圆筒形室具有敞开的上部末端、进口孔和出口孔。活塞由至少一个转子来驱动，以引起所述活塞在圆筒形室内往复滑动，同时具有双向角运动，从而形成活塞的用于将流体从进口通过第一通道抽吸入泵室的内向冲程，以及所述活塞的随后用于将流体通过第二通道排到出口的外向冲程。进口和出口被所述活塞的双向角运动交替地打开和关闭，这对于所述进口和出口起阀的作用。该泵积泵进一步包括偏心地安装在转子上的轴，其中该轴或者可操作地直接连接到活塞，所述轴包括可夹进邻近活塞的顶部部分的插口内的球形末端，或者轴通过适用于所述活塞的末端部件的活塞头而可操作地间接连接，以引起活塞的所述往复滑动。

与US 2004/101426不同，由转子传递的复合的双向线性运动和角运动结果一定能传输来自容积泵的稳定流速的流体。而且，该容积泵是非常精确的，因为由所述泵传输的流体的量与活塞和中空圆筒外壳之间的相对位置密切相关。

附图简述

根据以下参照附图对几个实施方式的详细描述，可以更好的理解本发明，其中：

图1是依据本发明的第一实施方式的具有位于中空圆筒内的活塞的容积泵的透视图，其中转子被去除了。

图2是第一实施方式的包括偏心轴的转子的透视图转。

图3是截面图，显示该偏心轴在邻近活塞顶部的插口内的啮合。

图3a显示图3的细节。

图4是容积泵的第一实施方式在转子旋转周期开始时的透视图。

图4a是图4的轴向剖面后视图，图4b是沿图4a的线A-A截取的截面图。

图5是转子旋转90°后容积泵的透视图。

图5a是图5的轴向剖面后视图，图5b是沿图5a的线A-A截取的截面图。

图6是转子旋转180°后容积泵的透视图。

图6a是图6的轴向剖面后视图，图6b是沿图6a的线A-A截取的截面图。

图7是转子旋转270°后容积泵的透视图。