本发明涉及泵,特别地涉及旋转泵。
背景技术:
1、已知提供一种由外壳形成的泵,该外壳具有用于流体的入口和出口,并且包含设置有至少一个表面凹部的转子,该表面凹部与转子的内表面形成室,该室在转子旋转时将流体从入口输送到出口。为了防止流体从出口传输到入口,柔性隔膜设置在外壳上或作为外壳的一部分,并且位于入口和出口之间。隔膜由加压手段推压至与转子接合,该加压手段可采取多种形式,诸如回弹性材料块、回弹性材料管、弹簧或液压或气动压力。在国际专利申请号wo2006/027548中公开了这种通用类型的泵。
2、由于这样的泵包括由转子表面中的凹部形成的离散数量的室,这些室将流体从入口输送到出口,所得到的液体流倾向于脉动的,具有无流量的时段和高流量的时段。这在一些应用中可能是有害的,例如,在给患者施用药物时,其中脉动流可能是不舒服的。本发明的一个目的是提供一种具有改进的流量剖面的泵。
3、已经尝试降低泵中的流体流的脉动,诸如在国际专利申请号wo2011/119464中描述的旋转输注泵。本文件公开了一种具有包含转子的外壳的泵,其中,转子包括与外壳形成通道的表面的第一环和与外壳形成通道的表面的第二环。第一和第二环径向地偏移以抑制通过泵的流体的流动的脉动。
技术实现思路
1、总是希望提供具有更高通过量的更小的泵。本发明的优选实施例的目的是提供一种对于给定尺寸具有更高通过量的旋转泵。还希望提高流率以提高效率。
2、此外,能够在许多应用中对泵进行灭菌也是重要的,以便它们可作为单次使用系统的一部分使用。本发明的目的是提供一种可更容易地灭菌的泵。
3、本发明的优选实施例的目的是提供一种提供基本连续的流动的旋转泵。如本文中使用的连续流动被定义为不存在没有流体流动的时段的流。连续流动并不一定意味着存在恒定的流率,如果在泵在操作中并被供应以流体时总是有正的流体流量,则在流率方面可能会有一些变化。
4、本文中描述的本发明的方面可单独使用,或者与本文中描述的另一个方面结合使用。
5、根据本发明的第一方面,提供了一种泵,该泵包括:第一流体端口和第二流体端口;外壳,其具有限定空腔的内表面,转子位于该空腔中;转子,其可旋转地安装在外壳内并具有纵向旋转轴线,并且包括与外壳的内表面形成密封过盈配合的外壳接合表面区域和与外壳的所述内表面形成流体输送室的表面凹部,在转子旋转时,流体输送室将流体从第一流体端口输送到第二流体端口;多个可回弹性地变形的隔膜,其各自提供外壳的内表面的一部分,每个隔膜包括转子接合表面和与转子接合表面相对的后表面,每个隔膜的转子接合表面通过作用在该隔膜的后表面上的加压手段的作用被推压至与转子接触,可回弹性地变形的隔膜的数量超过在转子上的表面凹部的数量,该转子包括细长本体和驱动轴,该细长本体是基本上中空的,并且包括单独的第一转子空腔和第二转子空腔,第一转子空腔在转子的第一端部处具有开口,并且第二转子空腔在转子的第二端部处具有开口,转子本体还包括在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口以及在表面凹部和第二转子空腔之间的第二开口,该泵布置成使得当转子本体位于外壳空腔内时第一流体端口经由在转子的第一端部处的开口与第一转子空腔流体流动连通,并且第二流体端口经由在转子的第二端部处的开口与第二转子空腔流体流动连通,并且该泵布置成使得当转子旋转时可回弹性地变形的隔膜中的至少一个总是将转子表面凹部上的第一开口和第二开口对分(bisect,有时也称为对半分)。
6、根据本发明的第二方面,提供了一种泵,该泵包括:第一流体端口和第二流体端口;外壳,其具有限定空腔的内表面,转子位于该空腔中;转子,其可旋转地安装在外壳内并具有纵向旋转轴线,并且包括与外壳的内表面形成密封过盈配合的外壳接合表面区域以及与外壳的所述内表面形成流体输送室的表面凹部,该流体输送室在转子旋转时将流体从第一流体端口输送到第二流体端口,该转子围绕其纵向旋转轴线扭转,使得转子的第一端部和第二端部相对于彼此旋转地偏移至少10度;可回弹性地变形的隔膜,其提供外壳的内表面的一部分,该隔膜包括转子接合表面和与转子接合表面相对的后表面,该隔膜的转子接合表面通过作用在隔膜的后表面上的加压手段的作用而被推压至与转子接触,该转子包括细长本体和驱动轴,该本体是基本上中空的,并且包括单独的第一转子空腔和第二转子空腔,第一转子空腔在转子的第一端部处具有开口,并且第二转子空腔在转子的第二端部处具有开口,该转子本体还包括在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口以及在表面凹部和第二转子空腔之间的第二开口,该泵布置成使得当转子本体位于外壳空腔内时第一流体端口经由在转子的第一端部处的开口与第一转子空腔流体流动连通,并且第二流体端口经由在转子的第二端部处的开口与第二转子空腔流体流动连通,并且该泵布置成使得当转子旋转时可回弹性地变形的隔膜总是将转子表面凹部上的第一开口和第二开口对分。
7、根据本发明的第三方面,提供了一种泵,该泵包括:第一流体端口和第二流体端口;外壳,其具有限定空腔的内表面,转子位于该空腔中;转子,其可旋转地安装在外壳内并具有纵向旋转轴线,并且包括与外壳的内表面形成密封过盈配合的外壳接合表面区域和与外壳的所述内表面形成流体输送室的表面凹部,在转子旋转时,流体输送室将流体从第一流体端口输送到第二流体端口;可回弹性地变形的隔膜,其提供外壳的内表面的一部分,该隔膜包括转子接合表面和与转子接合表面相对的后表面,该隔膜的转子接合表面通过作用在该隔膜的后表面上的加压手段的作用被推压至与转子接触,线性肋从可回弹性地变形的隔膜的后表面直立或作用在隔膜的后表面上,该线性肋相对于转子的纵向旋转轴线成至少10度的角度,转子包括细长本体和驱动轴,该本体是基本上中空的,并且包括单独的第一转子空腔和第二转子空腔,第一转子空腔在转子的第一端部处具有开口,并且第二转子空腔在转子的第二端部处具有开口,转子本体还包括在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口以及在表面凹部和第二转子空腔之间的第二开口,该泵布置成使得当转子本体位于外壳空腔内时第一流体端口经由在转子的第一端部处的开口与第一转子空腔流体流动连通,并且第二流体端口经由在转子的第二端部处的开口与第二转子空腔流体流动连通,并且该泵布置成使得当转子旋转时可回弹性地变形的隔膜总是将转子表面凹部上的第一开口和第二开口对分。
8、合适地,在本发明的所有方面中,外壳包括回弹性材料,例如聚丙烯、聚乙烯、热塑性聚氨酯或橡胶。第一流体端口和/或第二流体端口可从外壳延伸。如果第一流体端口和/或第二流体端口从外壳延伸,则第一和/或第二流体端口与外壳合适地模制在一起。
9、转子可由诸如不锈钢、聚醚醚酮(peek)、高密度聚乙烯(hdpe)或聚碳酸酯的刚性材料制成。外壳和转子的材料的选择是相互依赖的,并且应当选择成使得在外壳和转子的接触表面之间存在低摩擦系数。
10、根据本发明的所有方面,外壳可包括单个单元,该单个单元提供限定转子位于其中的空腔的内表面、第一流体端口和第二流体端口以及可选地一个或多个可回弹性地变形的隔膜。备选地,外壳可提供限定转子位于其中的空腔的内表面,以及可选地一个或多个可回弹性地变形的隔膜,并且可与第一单独的端帽和/或第二单独的端帽一起使用,以关闭转子位于其中的空腔。在该实施例中,第一流体端口和/或第二流体端口可设置在外壳中或单独的端帽中。
11、根据本发明的第二或第三方面的泵可包括一个可回弹性地变形的隔膜。
12、备选地,根据本发明的第二或第三方面的泵可包括多个可回弹性地变形的隔膜。根据本发明的任何方面的泵可包括任何合适数量的可回弹性地变形的隔膜。在本发明的任何方面的优选实施例中,泵包括两个可回弹性地变形的隔膜。在本发明的任何方面的备选优选实施例中,泵包括三个可回弹性地变形的隔膜。如果泵包括多个可回弹性地变形的隔膜,则它们优选地围绕转子的圆周等距地布置。
13、在本发明的所有方面中,一个或所有可回弹性地变形的隔膜合适地由外壳的部段提供,该部段制造成足够小的厚度以具有所需的可变形回弹性。例如,可回弹性地变形的隔膜由厚度不超过1mm、合适地不超过0.5mm并且在一些实施例中小于0.1mm的外壳的部段提供。在该实施例中,外壳优选地由回弹性热塑性或热固性材料制成,并且每个可回弹性地变形的隔膜与外壳是整体的。
14、备选地,在本发明的所有方面中,一个或所有可回弹性地变形的隔膜可包括气密地附接到外壳或与外壳共模制的可弹性变形的弹性体材料的部段。单独的隔膜应当附接到外壳,以便形成作为外壳的内表面的气密和连续的转子接合表面,该表面合适地包括诸如热塑性弹性体(tpe)或热塑性聚氨酯(tpu)的弹性体材料。如果隔膜由单独的可回弹性地变形的弹性体材料提供,则外壳可包括回弹性材料,例如聚丙烯、聚乙烯、热塑性聚氨酯或橡胶,或者外壳可由刚性材料制成。
15、在根据本发明的所有方面的使用中,每个隔膜在隔膜的转子接合表面和转子表面之间形成不透流体的接触。此外,每个隔膜的可回弹性地变形的性质意味着每个隔膜适形于转子的成轮廓表面,使得在使用中每个隔膜可操作以在转子旋转时将流体从流体输送室移位。
16、在本发明的第一和第二方面的实施例中,一个或每个可回弹性地变形的隔膜可包括从其后表面突出的线性肋。备选地,肋可设置在提供加压手段的弹簧装置上,其布置成使得在使用中肋作用在隔膜中的一个或每一个的后表面上。在本发明的第一或第二方面的实施例中,肋在平行于转子的纵向旋转轴线的方向上沿着隔膜的整个长度延伸。备选地,在本发明的第一或第二方面的实施例中,线性肋沿着隔膜的整个长度延伸,并且相对于转子的纵向旋转轴线成至少10度的角度。
17、在本发明的所有方面中,可使用任何合适的加压手段来将每个隔膜的转子接合表面推压至与转子接触。加压手段可包括作用在该一个或每个可回弹性地变形的隔膜的后表面上的弹簧装置。例如,加压手段可包括回弹性材料的块或管,可将压力施加到该块或管以抵靠一个或每个可回弹性地变形的隔膜的后表面推压弹簧装置。在国际专利申请号wo2013/117486中公开了合适的弹簧构件的示例。备选地或附加地,加压手段可包括施加到一个或每个可回弹性地变形的隔膜的后表面的流体。在国际专利申请号wo2010/122299和wo2014/135563中公开了包括施加到可回弹性地变形的隔膜的后表面的流体的泵的示例。
18、在本发明的所有方面的实施例中,根据本发明的泵可包括围绕可回弹性地变形的隔膜的后表面的隔膜室。
19、在本发明的所有方面中,隔膜室可由从外壳延伸的壁提供,并且合适地包括关闭室的单独帽。备选地,隔膜室可包括附接到外壳的单独单元。隔膜室合适地容纳加压手段,该加压手段布置成将可回弹性地变形的隔膜抵靠转子推压。每个隔膜室可包括用于定位加压手段的开放室或封闭室。封闭室可为气密密封的。
20、在本发明的所有方面的实施例中,隔膜室可为由通路连接到流过泵的流体的封闭室,使得流过泵的流体提供加压手段。向隔膜室提供流体的通路可包括单向阀,其允许流体流入隔膜室,但不流出。这种单向阀布置允许一旦隔膜室填充有流体在隔膜上保持压力,即使泵的流动方向被反转。
21、备选地,在本发明的所有方面的实施例中,隔膜室可为由通路连接到单独的流体源的封闭室,该单独的流体源提供加压手段。
22、在本发明的所有方面的实施例中,第二流体端口可从隔膜室延伸。此外,如果隔膜室包括用于关闭室的单独的帽,则第二流体端口可从帽延伸。
23、在本发明的所有方面的实施例中,隔膜室围绕仅一个可回弹性地变形的隔膜。备选地,单独的隔膜室可围绕可回弹性地变形的隔膜中的每一个的后表面。
24、在本发明的所有方面的备选实施例中,每个可回弹性地变形的隔膜由单独的隔膜室围绕,其中多个隔膜室互连;从而有效地产生单个隔膜室。多个隔膜室可通过在室之间提供流体通道而互连。如果泵的第二流体端口从隔膜室延伸和/或如果来自第二转子空腔的流体提供加压手段,则这是特别有用的。
25、在本发明的所有方面中,转子是大体上圆柱形的,并且包括至少一个凹部,所述至少一个凹部与外壳的内表面形成流体输送室。在本发明的所有方面中,表面凹部由转子表面的凹形区域提供。在本发明的所有方面中,表面凹部优选地沿着转子的大部分轴向长度纵向地延伸。在优选实施例中,表面凹部不沿着转子的整个轴向长度延伸,而是优选地沿着转子的基本上整个轴向长度纵向地延伸。在其中转子包括多个凹部的实施例中,该多个凹部是单独的并且不相交。
26、在本发明的所有方面的实施例中,转子可具有多个表面凹部,所述多个表面凹部与外壳的所述内表面形成对应的多个流体输送室,在转子旋转时,所述流体输送室将流体从第一流体端口输送到第二流体端口。例如,转子可具有两个表面凹部,这两个表面凹部与外壳的所述内表面形成两个流体输送室。在本发明的所有方面的备选实施例中,转子具有三个表面凹部,所述三个表面凹部与外壳的所述内表面形成三个流体输送室。转子可具有四个表面凹部,所述四个表面凹部与外壳的所述内表面形成四个流体输送室。此外,转子可具有五个表面凹部,所述五个表面凹部与外壳的所述内表面形成五个流体输送室。虽然本发明的所有方面的转子可包括提供对应数量的流体输送室的任意数量的凹部,但是对于给定的转子直径和长度,室越多,在每个室中可输送的流体的体积就越小。
27、优选地,如果根据本发明的任何方面的泵包括多个表面凹部,则所述多个表面凹部围绕转子周向地布置。优选地,多个表面凹部围绕转子的圆周等距地间隔开。在本发明的所有方面中,多个凹部不沿着转子的轴向长度纵向地布置。
28、在本发明的所有方面的实施例中,转子可具有两个凹部和大体上圆柱形的形状,在每个端部处具有圆形横截面并且在中心中具有椭圆形横截面。
29、在本发明的所有方面的备选实施例中,转子可具有三个凹部,所述凹部具有在每个端部处的圆形横截面和在中心中的大体上三角形的横截面。在本发明的所有方面的备选实施例中,转子具有四个凹部,所述凹部具有在每个端部处的圆形横截面和在中心中的大体上正方形的横截面。在本发明的所有方面的备选实施例中,转子具有五个凹部,所述凹部具有在每个端部处的圆形横截面和在中心中的大体上五边形的横截面。
30、合适地,与外壳的内表面形成密封过盈配合的外壳接合表面区域包括除了在转子上的一个或多个表面凹部之外的转子的整个圆柱形表面。优选地,转子包括基本上圆柱形的本体,其中形成一个或多个表面凹部。转子的外壳接合表面区域合适地包括在转子的每个端部处的圆柱形区域,在该圆柱形区域中不形成表面凹部,该圆柱形区域由转子表面的细长部段连接,该细长部段将相邻凹部的纵向范围分离。在转子的端部处的圆柱形区域和相邻凹部之间的细长部段相连,并且在限定转子的圆柱形表面的相同圆柱形平面中。分离相邻凹部的转子表面的细长部段在转子表面上的相邻凹部之间提供接合区(land)。
31、在本发明的第二或第三方面的实施例中,泵可包括相同数量的可回弹性地变形的隔膜和在转子上的表面凹部。例如,根据本发明的第二或第三实施例的泵可包括两个可回弹性地变形的隔膜和与外壳的内表面形成两个流体输送室的在转子上的两个表面凹部。
32、在本发明的第二或第三方面的其它实施例中,可回弹性地变形的隔膜的数量超过在转子上的表面凹部的数量。例如,根据本发明的所有方面,泵可包括三个可回弹性地变形的隔膜和与外壳的内部形成两个流体输送室的在转子上的两个表面凹部。
33、与具有单个隔膜的泵相比,包括多个隔膜的泵可有利地以更高的通过量操作。例如,带有两个隔膜和具有两个凹部的转子的泵将产生两倍于带有一个隔膜和具有两个凹部的转子的泵的流量,因为在一圈旋转中,每个凹部被排空两次。
34、在本发明的所有方面中,转子包括细长本体,该本体是基本上中空的,并且包括第一转子空腔和第二转子空腔。第一转子空腔和第二转子空腔可沿着转子的长度连续地布置。备选地,第一转子空腔和第二转子空腔可沿着转子的长度纵向地延伸,并且彼此并排地布置。优选地,第一转子空腔和第二转子空腔由隔壁彼此分开。如果第一转子空腔和第二转子空腔沿着转子的长度连续地布置,则隔壁合适地延伸横跨转子本体的内部的整个横截面。如果第一转子空腔和第二转子空腔彼此并排地布置,则隔壁合适地沿着转子本体的内部的整个长度延伸。如果隔壁沿着转子本体的内部的整个长度延伸,则它可为弯曲的、交错的或成角度的,但是第一转子空腔和第二转子空腔必须保持由隔壁分开。在所有实施例中,第一转子空腔和第二转子空腔不直接流体连通。
35、在本发明的所有方面中,第一转子空腔在转子的第一端部处具有开口,以将第一流体端口和第一转子空腔置于直接流体连通。在优选实施例中,开口横跨第一转子空腔的第一端部的基本上整体延伸。
36、在本发明的所有方面中,第二转子空腔在转子的第二端部处具有开口,以将第二转子空腔放置成与第二流体端口直接流体连通。在优选实施例中,开口横跨第二转子空腔的第二端部的基本上整体延伸。
37、在本发明的所有方面中,转子本体包括在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口和在表面凹部和第二转子空腔之间的第二开口。优选地,第一开口和第二开口各自由转子本体中的狭槽提供。
38、在本发明的所有方面的实施例中,转子可包括沿着表面凹部的相对的纵向边缘的基本上整个长度延伸的在转子的表面中的第一凹槽和第二凹槽,其中,在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口沿着上覆第一转子空腔的第一凹槽的一部分延伸,并且在表面凹部和第二转子空腔之间的第二开口沿着上覆第二转子空腔的第二凹槽的一部分延伸。
39、合适地,在本发明的所有方面中,在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口定位成邻近当转子旋转时形成前边缘的凹部的边缘且优选地与该边缘相接,并且在第二转子空腔和表面凹部之间的第二开口定位成邻近当转子旋转时形成后边缘的凹部的相对边缘且优选地与该相对边缘相接。
40、在本发明的所有方面的实施例中,在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口沿着上覆第一转子空腔的表面凹部的整个轴向长度延伸,并且继续穿过转子的第一端部。备选地或附加地,在本发明的所有方面的实施例中,在表面凹部和第二转子空腔之间的第二开口沿着上覆第二转子空腔的表面凹部的整个轴向长度延伸并穿过转子的第二端部。在这些实施例中,第一开口和/或第二开口将延伸穿过在转子的端部处的外壳接合表面区域。使第一和/或第二开口延伸穿过在转子的端部处的外壳接合表面区域有利地意味着泵送的流体在转子的外壳接合表面区域和外壳的内表面之间提供润滑和冷却效果。
41、在本发明的第一和第三方面的实施例中,第一开口和第二开口都基本上平行于转子的纵向旋转轴线。
42、在本发明的第二方面中,使转子扭转具有使在转子表面上的凹部以及第一转子空腔和第二转子空腔和在凹部之间延伸的接合区扭转的效果。如果在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口以及在表面凹部和第二转子空腔之间的第二开口由转子本体中的狭槽提供,则这些狭槽也相对于转子的纵向旋转轴线在转子被扭转的方向上成角度。狭槽和凹部之间的接合区合适地基本上平行。
43、在本发明的所有方面中,在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口沿着上覆第一转子空腔的表面凹部的基本上整个轴向长度延伸,并且在表面凹部和第二转子空腔之间的第二开口沿着上覆第二转子空腔的表面凹部的基本上整个轴向长度延伸。
44、在本发明的所有方面中,在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口以及在表面凹部和第二转子空腔之间的第二开口可为任何合适的形状,例如开口可为基本上线性的、直线的、卵圆形的、细长卵圆形的或渐缩的。合适地,在本发明的所有方面中,在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口基本上平行于相邻凹部之间的接合区沿着凹部的前边缘延伸。合适地,在本发明的所有方面中,在第二转子空腔和凹部之间的第二开口基本上平行于相邻凹部之间的接合区沿着凹部的后边缘延伸。在这两种情况下,第一开口和第二开口优选地邻近接合区。
45、在包括多个表面凹部的本发明的所有方面的实施例中,每个表面凹部合适地包括在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口和在第二转子空腔和表面凹部之间的第二开口。
46、在本发明的所有方面中,转子驱动轴合适地从转子本体的中空内部延伸。驱动轴可为固定到转子的单独部件,或者驱动轴可与转子为整体。驱动轴优选地从形成在转子本体的内部中的隔壁延伸,该隔壁将第一转子空腔和第二转子空腔分开。
47、在本发明的所有方面的实施例中,转子可围绕其纵向轴线扭转,使得转子的第一端部和第二端部相对于彼此偏移至少10度、或至少15度或至少20度。在本发明的所有方面的实施例中,转子可围绕其纵向轴线扭转,使得转子的第一端部和第二端部相对于彼此偏移不超过45度或不超过40度。
48、在本发明的第三方面的实施例中,线性肋可相对于转子的纵向旋转轴线成至少10度、或至少15度或至少20度的角度。在本发明的第三方面的实施例中,线性肋可相对于转子的纵向旋转轴线成不超过45度或不超过40度的角度。
49、在本发明的第一或第二方面的实施例中,泵还可包括从可回弹性地变形的隔膜的后表面直立或作用在隔膜的后表面上的线性肋;该线性肋相对于转子的纵向旋转轴线成至少10度、或至少15度或至少20度的角度。在本发明的第一或第二方面的实施例中,泵包括从可回弹性地变形的隔膜的后表面直立或作用在隔膜的后表面上的线性肋,该线性肋相对于转子的纵向旋转轴线成不超过45度或不超过40度的角度。
50、在本发明的实施例(其中转子被扭转,并且泵包括从隔膜的后表面突出或作用在隔膜的后表面上的线性肋,该肋相对于转子的纵向轴线成角度)中,转子在与肋的角度相反的方向上扭转。
51、在具有多个表面凹部和因此在第一转子空腔和表面凹部之间的多个第一开口以及在第二转子空腔和表面凹部之间的多个第二开口的实施例中,单个第一转子空腔可通过多个第一开口同时向多个流体输送空腔提供流体,并且第二转子空腔可通过第二开口同时从流体输送空腔接收流体。
52、优选地,根据本发明的所有方面的泵仅包括单个转子。
53、第一转子空腔和第二转子空腔、在转子空腔和表面凹部之间的第一和第二开口以及可回弹性地变形的隔膜的组合提高了所提供的流体流率的一致性,并且在本发明的所有方面的一些实施例中,使得泵能够布置成提供连续的流率。隔膜的数量和在转子上的凹部的数量的不同组合将产生通过泵的流体的不同流量剖面。
54、包括偶数个隔膜和奇数个流体输送室的根据本发明的第一方面的泵将提供连续流体流。包括奇数个隔膜和偶数个流体输送室的根据本发明的第一方面的泵将提供连续流体流。
55、在具有扭转的转子的泵中,流体输送室在转子的较大旋转上被排空,这提供了更平滑的流量剖面。可能的是,重叠来自每个流体输送室的各个流量剖面,使得组合的流动输出是连续的,流率上的变化较小。
56、在具有多个隔膜的本发明的所有方面的实施例中,隔膜围绕转子位于其中的空腔的圆周合适地等距地间隔开。在具有在转子上的多个凹部的本发明的所有方面的实施例中,凹部围绕转子的圆周合适地等距地间隔开。
57、在本发明的所有方面的优选实施例中,泵包括三个隔膜,这三个隔膜围绕转子位于其中的空腔的圆周等距地定位,并且转子具有两个表面凹部,这两个表面凹部与外壳的所述内表面形成两个流体输送室,在转子旋转时,这两个流体输送室将流体从第一流体端口输送到第二流体端口。
58、如果转子扭转,泵可包括相同数量的可回弹性地变形的隔膜和在转子上的表面凹部。在根据本发明的第二或第三方面的泵的优选实施例中,该泵包括在转子上的两个表面凹部和两个可回弹性地变形的隔膜。
59、在本发明的所有方面中,泵的所有内表面都可利用诸如环氧乙烷或蒸气过氧化氢的气体来灭菌。
60、根据本发明的所有方面,第一流体端口和第二流体端口可相对于彼此在各种位置中,前提是第一流体端口与转子的第一端部流体流动连通,并且第二流体端口与转子的第二端部流体流动连通。例如,第一和第二流体端口都可相对于转子的纵向旋转轴线轴向地对准,或者第一和第二流体端口都可相对于转子的纵向旋转轴线径向地对准,或者第一和第二流体端口中的一个可相对于转子的纵向旋转轴线轴向地对准,并且第一和第二流体端口中的另一个可相对于转子的纵向旋转轴线径向地对准。
61、在本发明的所有方面的一个实施例中,第一流体端口和第二流体端口在转子的相对两端部处。在本发明的所有方面的备选实施例中,第一流体端口和第二流体端口可位于转子的同一端部的区域中,前提是流体从第二室通过隔膜室流到第二流体出口。在本发明的所有方面的备选实施例中,第一流体端口和第二流体端口位于转子的相对两端部的区域中。
62、当第一流体端口和第二流体端口都相对于转子的纵向旋转轴线径向地对准时,第一流体端口和第二流体端口可位于转子的同一侧上,备选地,第一流体端口和第二流体端口可围绕转子的圆周周向地间隔开。
63、在本发明的所有方面的优选实施例中,转子的旋转方向是可逆的。在第一方向上,第一流体端口是流体入口端口,并且第二流体端口是流体出口端口。在相反的方向上,第一流体端口是流体出口端口,并且第二流体端口是流体入口端口。
64、当根据本发明的所有方面的泵在操作中时,流体经由第一流体端口流入泵中,通过在转子的第一端部处的开口并进入第一转子空腔中。流体从第一转子空腔通过在第一转子空腔和表面凹部之间的第一开口进入流体输送室中。可回弹性地变形的隔膜由加压手段推压到转子的表面上,并且将流体从流体输送室通过在表面凹部和第二转子空腔之间的第二开口移位并进入第二转子空腔中。
65、流体从第二转子空腔流到第二流体端口。
1.一种泵,包括,
2.根据权利要求1所述的泵,包括多个表面凹部,所述多个表面凹部与所述外壳的所述内表面形成对应数量的流体输送室。
3.根据权利要求1或2所述的泵,其中,所述转子围绕其纵向旋转轴线扭转,使得所述转子的所述第一端部和所述第二端部相对于彼此旋转地偏移至少10度、或至少15度或不超过20度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,所述外壳包括三个可回弹性地变形的隔膜,并且所述转子包括两个表面凹部,所述两个表面凹部与所述外壳的所述内表面形成两个流体输送室。
5.根据前述权利要求中任一项所述的泵,包括多个表面凹部,其中,每个表面凹部包括在所述第一转子空腔和所述表面凹部之间的第一开口以及在所述表面凹部和所述第二转子空腔之间的第二开口。
6.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,所述多个可回弹性地变形的隔膜中的每一个由作用在所述隔膜的所述后表面上的单独的加压手段推压至与所述转子接触。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的泵,其中,所述多个可回弹性地变形的隔膜中的每一个由作用在所有所述隔膜的所述后表面上的公共加压手段推压至与所述转子接触。
8.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,所述加压手段包括作用在所述隔膜的所述后表面上的弹簧、回弹性构件和/或流体。
9.根据权利要求8所述的泵,其中,作用在所述隔膜的所述后表面上的所述流体是所述泵送的流体。
10.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,一个或每个可回弹性地变形的隔膜包括沿着所述隔膜的所述后表面的长度纵向地延伸的线性肋。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的泵,其中,线性肋作用在沿着所述隔膜的长度纵向地延伸的一个或每个可回弹性地变形的隔膜的所述后表面上。
12.根据权利要求10或11所述的泵,其中,所述肋相对于所述转子的所述纵向旋转轴线成至少10度、或至少15度或至少20度的角度。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的泵,包括转子,所述转子围绕其纵向旋转轴线扭转,使得所述转子的第一端部和第二端部相对于彼此旋转地偏移至少10度,其中,所述转子在与所述可回弹性地变形的隔膜上的所述成角度的肋相反的方向上扭转。
14.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,所述转子包括基本上圆柱形的本体,在所述基本上圆柱形的本体中形成一个或多个表面凹部,并且与所述外壳的所述内表面形成密封过盈配合的所述外壳接合表面区域包括除了在所述转子上的所述一个或多个表面凹部之外的所述转子的整个圆柱形表面。
15.根据权利要求14所述的泵,其中,所述转子的所述外壳接合表面区域包括在所述转子的每个端部处的圆柱形区域,在所述圆柱形区域中不形成表面凹部,所述圆柱形区域由所述转子表面的细长部段连接,所述细长部段将相邻凹部的纵向范围分离。
16.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,所述第一转子室和第二转子室由在所述转子本体的所述中空内部内延伸的隔壁彼此分离。
17.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,在所述第一转子空腔和所述表面凹部之间的所述第一开口以及在所述表面凹部和所述第二转子空腔之间的所述第二开口各自由所述转子本体中的狭槽提供。
18.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,在所述第一转子空腔和所述表面凹部之间的所述第一开口定位成邻近当所述转子旋转时将形成所述凹部的前边缘的所述凹部的边缘且优选地与所述凹部的所述边缘相接,并且在所述表面凹部和所述第二转子室之间的所述第二开口定位成邻近当所述转子在所述方向上旋转时将形成所述凹部的后边缘的所述凹部的相对边缘且优选地与所述凹部的所述相对边缘相接。
19.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,在所述第一转子空腔和所述表面凹部之间的所述第一开口沿着上覆所述第一转子空腔的所述表面凹部的基本上整个轴向长度延伸,并且在所述表面凹部和所述第二转子空腔之间的所述第二开口沿着上覆所述第二转子空腔的所述表面凹部的基本上整个轴向长度延伸。
20.根据权利要求19所述的泵,其中,在所述第一转子空腔和所述表面凹部之间的所述第一开口沿着上覆所述第一转子空腔的所述表面凹部的整个轴向长度延伸并继续穿过所述转子的所述第一端部,和/或在所述表面凹部和所述第二转子空腔之间的所述第二开口沿着上覆所述第二转子空腔的所述表面凹部的整个轴向长度延伸并穿过所述转子的所述第二端部。
21.根据权利要求20所述的泵,其中,所述第一开口和/或所述第二开口是渐缩的,当所述开口穿过所述转子的所述端部时,所述第一开口和/或所述第二开口向外开口至最宽的部分。
22.根据前述权利要求中任一项所述的泵,其中,所述转子包括沿着所述表面凹部的相对的纵向边缘的基本上整个长度延伸的在所述转子的表面中的第一凹槽和第二凹槽,其中,在所述第一转子空腔和所述表面凹部之间的所述第一开口沿着上覆所述第一转子空腔的所述第一凹槽的一部分延伸,并且在所述表面凹部和所述第二转子空腔之间的所述第二开口沿着上覆所述第二转子空腔的所述第二凹槽的一部分延伸。
23.一种泵,包括,
24.一种泵,包括,
25.根据权利要求24所述的泵,其中,所述转子围绕其纵向旋转轴线扭转,使得所述转子的第一端部和第二端部相对于彼此旋转地偏移至少10度,所述转子在与所述肋的成角度部相反的方向上扭转。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的泵,包括多个可回弹性地变形的隔膜。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的泵,包括具有多个表面凹部的转子,所述多个表面凹部与所述外壳的所述内表面形成对应数量的流体输送室。
28.根据权利要求23至27中任一项所述的泵,包括相同数量的可回弹性地变形的隔膜和在所述转子上的表面凹部。
