[发明专利]用于医疗应用的隔膜泵

说明书

技术领域

本发明涉及对流体的泵送，诸如在医疗应用情况下对流体的泵送。

背景技术

美国专利2,715,610(其公开内容以引用方式并入本文)描述了用于化工投料的比例混合器。

美国专利8,590,810(其公开内容以引用方式并入本文)描述了用于油漆的空气喷枪。该空气喷枪具有管状主体，该管状主体具有接收螺纹衬圈的集成螺纹。这将气帽贴靠着管的端部固定。气帽具有四个角，其形成有向内倾斜方向的镗孔，以便通过以类似于用于具有两个角的已知气帽的方式从相反两侧冲击气帽从而使喷雾图案化。管中的气帽后面是用于根据图案化油漆喷雾的需要，将空气分配至气角对中的任一者或两者的空气分配器。油漆流由可从用于油漆流的油漆喷嘴抽出的针控制。针分为两部分，可更换的前部和连接至触发器的后部。

欧洲专利公布EP0119210(其公开内容以引用方式并入本文)描述了其中由加压流体源驱动的井下往复式油井泵通过一个油管柱将来自井的液体泵送通过另一油管柱的方法和装置。该井下泵具有从泵室排放气体和蒸气并且仅在泵室变得填充有液体时引起泵冲程的内部装置。泵室被感测到通过流敏感限流器填充有液体，流敏感限流器监控气体和蒸气的排放并在液体流过限流器时引起通气口关闭，从而关闭动力阀，以允许动力流体朝泵柱塞流动。柱塞具有穹顶形状头部并且圆柱体具有排出来自泵室的沉淀物的端口。泵冲程速度可通过调整加压流体源的输出来独立地调控，并且回程可通过对回流端口进行正确的定径来调整。

欧洲专利公布EP0629777(其公开内容以引用方式并入本文)描述了用于内燃机的燃料喷射系统，该内燃机具有通过使用高压燃料泵最小化任何压力脉冲和压力波动的方式而改进的燃料计量特征，高压燃料泵具有多个正排量泵送装置，该多个正排量泵送装置工作使得其递送周期重叠并使得泵送装置的瞬时速度在其递送冲程期间是恒定的，以便最小化系统中的压力变化并避免泵以与引擎输出轴同步的关系驱动的必要。这允许了变速传动装置的使用，使得泵能够以取决于引擎需要的速度比被驱动和/或消除正传动以保持同步的必要。

发明内容

本发明的实施方案提供一种泵，其包括：

活塞；

耦合到活塞并限定流体室的壁的隔膜；以及

蜗旋凸轮，其被配置成通过驱动活塞来移动隔膜，通过旋转来交替地(i)从流体室泵送流体，并且(ii)将流体吸到流体室中。

在本发明所公开的实施方案中，蜗旋凸轮被配置成在以恒定速度旋转时，交替地(i)以第一速率从流体室泵送流体，以及(ii)以大于第一速率的第二速率将流体吸到流体室中。

或者，蜗旋凸轮被配置成在以恒定速度旋转时，在蜗旋凸轮的每个旋转周期期间，(i)在第一时间量下从流体室泵送流体，并且(ii)在少于第一时间量的第二时间量下将流体吸到流体室中。通常，第一时间量与第二时间量的比为至少4:1。

在另一个本发明所公开的实施方案中，蜗旋凸轮被成形为限定倾斜度在介于50度和80度之间的齿。另选地或除此之外，蜗旋凸轮被成形为限定多个齿。

在另一个本发明所公开的实施方案中，在蜗旋凸轮的大部分周长上，蜗旋凸轮的半径增加速率是恒定的。

根据本发明的实施方案，还提供了设备，该设备包括：

活塞；

耦合到活塞并限定流体室的壁的隔膜；

凸轮，其被配置成通过驱动活塞来移动隔膜，通过旋转来交替地(i)从流体室泵送流体，并且(ii)将流体吸到流体室中；

传感器，其被配置成感测凸轮的状态并产生响应其的传感器信号；以及

处理器，其被配置成响应于传感器信号来控制凸轮的旋转速度。

通常，传感器由被配置成捕获凸轮图像的光学传感器组成，处理器信号包括图像。设备可在凸轮上包括多个光学标记物，处理器被配置成响应于检测图像中的光学标记物来控制凸轮的旋转速度。

处理器通常被配置成控制凸轮的旋转速度使得凸轮交替地(i)以第一速率从流体室泵送流体，并且(ii)以大于第一速率的第二速率将流体吸到流体室中。

本发明还提供了一种方法，该方法包括：

提供(i)活塞，和(ii)耦合到活塞并限定流体室的壁的隔膜；以及

通过旋转驱动活塞的凸轮来移动隔膜，从而交替地(i)以第一速率将流体从流体室泵送到受治疗者体内，并且(ii)以大于第一速率的第二速率将流体吸到流体室中。

从流体室泵送流体可包括在凸轮的每个旋转周期的至少80％的持续时间内泵送流体。