專利名稱：液體供應裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液體供應裝置，更具體地說，它涉及一種液體供應裝置，其被構造成使得注射藥物能夠在每單位時間以恒量供給。
背景技術：
在醫(yī)藥領域中，有些特定類型的醫(yī)藥，如止痛劑或抗癌劑，需要很長一段時間注射入病人體內，而且這些類型的藥一般要求按照單位時間以連續(xù)的恒量注射入病人體內。已經有些裝置使用普通的注射器將藥物以每單位時間連續(xù)恒量注射入病人體內，且注射器是安裝在裝置中，因此可逐漸推進注射器的活塞。由于該裝置的尺寸較大，不適于病人攜帶。
已提出了一種能夠由病人攜帶的液體供應裝置。傳統(tǒng)的便攜式液體供應裝置的結構中，在圓柱形小室中提供有橡膠材料制成的彈性囊狀物(bladder)。在彈性囊狀物之上形成有入口和出口。當通過入口注射藥物時囊狀物充氣膨脹。藥物通過連接有細長管子的出口逐漸排出。藥物(用于注射)被少量放出并注射入病人的血管。在該液體供應裝置中，彈性囊狀物可能會引起下列問題。在彈性囊狀物的制作中，可能會生產出一些次品，其中囊狀物的厚度不均勻或者其上形成有細小的孔。這將影響囊狀物的彈性，使之不能具備所需的彈性。這樣將很難保持單位時間的注射量不變。
還提出有一種液體供應裝置，其使用囊狀物和彈性體。在彈性囊狀物或彈性體中，其彈性或彈力會隨其中所含藥物的量而發(fā)生改變。在注射的早期和最終階段液流上的外力(彈性體的回復力)也會不同。這是因為彈性體的回復力根據其變形量而變化。
本發(fā)明提出了一種具有新結構的液體供應裝置以克服上述問題。在新提出的液體供應裝置中，通過裝置中產生的氣壓在圓柱體內推進活塞?；钊寗酉虿∪说淖⑸渌幰旱墓?。在國際公開No.WO02/11791中披露了液體供應裝置的一個例子。本發(fā)明人提出的液體供應裝置具有便于攜帶，維持注射量的恒定等優(yōu)點。不過，與其他先進技術一樣還會對其進行不斷的改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供一種具有改進結構的液體供應裝置。
本發(fā)明的特定目的是提供一種活塞的密封環(huán)結構，其用于有效地防止圓柱體中包含的液體(注射藥液)的泄漏。
本發(fā)明的另一目的是提供一種結構，在用氣壓驅動活塞的情況下，其用于有效地阻止氣體的泄漏。
本發(fā)明的進一步的目的是提供可有效操作的壓力調節(jié)結構。
本發(fā)明的另一目的是提供一種結構，其能夠防止在使用液體供應裝置之前活塞被推進的現象。
本發(fā)明的進一步的目的是提供一種結構，其用于使氣體供應裝置能夠安全地執(zhí)行其功能。
根據本發(fā)明，提供了一種液體供應裝置，包括伸長的圓柱體，其包括具有開口的頭部以及開放的后部；活塞，其被插入到所述圓柱體中，并且將所述圓柱體的內部空間密封地劃分成位于所述頭部側的液體室和位于所述后部側的氣體室；以及氣體供應裝置，其被構造成為所述氣體室提供氣體并連接到所述圓柱體的所述后部，從而當氣體供應到所述氣體室時使所述活塞朝著所述頭部移動。
活塞包括本體和環(huán)繞所述本體的密封環(huán)，并且與所述圓柱體的內表面接觸，所述密封環(huán)包括固定到所述本體上的內部基底以及外翼，所述外翼連接到所述基底并與所述圓柱體的內表面接觸。所述外翼可相對于所述圓柱體的一個壁傾斜。
所述活塞可包括至少兩個密封環(huán)，并且所述液體室的一側上的一個密封環(huán)的外翼朝向所述液體室延伸，所述氣體室的一側上的另一密封環(huán)的外翼朝向所述氣體室延伸。
所述本體可設有環(huán)形凹槽，并且所述密封環(huán)的所述基底可被裝配入所述凹槽中。所述液體室一側的密封環(huán)和所述氣體室一側的密封環(huán)可以是具有基本相同尺寸的密封環(huán)，且裝配入所述液體室一側的密封環(huán)的所述活塞本體中的凹槽的底部的半徑可比裝配入所述氣體室一側的密封環(huán)的凹槽的底部半徑大。所述外翼可被構造成使得其尖端不會延伸超出所述基底的末端。
所述圓柱體的頭部包括延伸入所述圓柱體的截去頂端的圓錐形突出部分，所述突出部分可形成有所述開口，所述活塞可設有用于容納所述突出部分的截去頂端的圓錐形凹進部分。
在一個實施方案中，所述氣體供應裝置包含外壁和連接到所述外壁的分隔裝置，從而由所述外壁和分隔裝置定出了氣體供應室，所述圓柱體的氣體室和所述氣體供應室由所述分隔裝置分隔開，所述分隔裝置設有通孔，所述氣體供應室和氣體室通過所述通孔相互連通。
所述圓柱體的外壁和后部可相互配合或環(huán)繞并相互連接，在其配合的接觸表面之一中設有環(huán)形凹槽，由此在所述圓柱體外壁和后部利用粘結劑實現連接時，使剩余的粘結劑由所述環(huán)形凹槽接納。
所述外壁可包括插入部分，其緊密地裝配入所述圓柱體內并通過粘結劑與所述圓柱體的內表面接合；暴露于所述圓柱體的外側的暴露部分；以及階梯部分，其連接到從所述插入部分的外壁徑向地向外延伸的所述暴露部分的外壁，并且所述插入部分和階梯部分之間的邊緣可設有環(huán)形凹槽。
所述氣體供應裝置的所述分隔裝置可設有鉆孔，所述氣體室和所述圓柱體的外側通過所述鉆孔相互連通，所述氣體供應裝置可進一步包括設于所述鉆孔中的壓力調節(jié)器。所述鉆孔可以是圓柱形的，并通過形成于所述鉆孔底部的連接通路連接到氣體室。所述壓力調節(jié)器可包括密封環(huán)，其環(huán)繞所述連接通路，固定于所述底部，并具有從所述底部突出的末端；打開/關閉元件，其包括具有接觸表面的接觸壁，所述接觸表面選擇性地與所述密封環(huán)的末端接觸或與之分離，內壁，其從所述接觸壁的中央部分軸向地延伸，以及圓錐形斜壁，其從所述內壁的末端突出至所述連接通路的相對側，從而沿所述鉆孔的軸向移動；以及彈性件，其用于推動所述打開/關閉元件以使其朝向所述密封環(huán)移動。
在所述鉆孔中可設有突出管，其環(huán)繞所述連接通路并軸向地從所述底部突出，所述打開/關閉元件的所述內壁可環(huán)繞所述突出管。在所述突出管或所述連接通路與所述打開/關閉元件的內壁之間可設有用于使所述打開/關閉元件線性移動的導向結構。所述打開/關閉元件可進一步包括軸向延伸的外壁，并且在所述外壁和鉆孔之間設有用于使所述打開/關閉元件線性移動的導向結構。所述打開/關閉元件的沖程(stroke)可被限制于不大于2毫米。所述密封環(huán)可通過裝配入形成于所述底部的凹槽之中而被固定，從凹槽突出的所述密封環(huán)部分的頂端可以被做成圓形。
同時，所述氣體供應裝置的分隔裝置可設有通路，所述氣體室和所述圓柱體的外側通過所述通路相互連通，所述通路中可設有單向閥，所述單向閥允許氣體流入所述圓柱體中，但阻止氣體的流出。
在另一實施方案中，所述氣體供應裝置的所述氣體供應室包括第一室，用于容納液體材料；以及第二室，用于容納固體材料，所述固體材料與液體材料通過反應以產生氣體，在所述第一室和第二室之間設有可破碎的分隔結構。在所述第一室中可設有彈性件，用于迫使所述固體材料朝向所述分隔結構移動。
所述分隔結構可包括第一分隔裝置，其圍繞所述第一和第二室之間的通路并設有環(huán)形凹槽；以及第二分隔裝置，其邊緣被裝配入所述第一分隔裝置的環(huán)形凹槽。所述第一和第二分隔裝置之間可設有密封環(huán)。
在另一實施方案中，所述氣體供應裝置的外壁還包括用作分隔件的蓋子，并且所述第一室在所述蓋子中定出。
所述蓋子可包括環(huán)繞所述外壁裝配的外圍壁，在其裝配的接觸表面之一上可設有環(huán)形凹槽，由此在所述蓋子和所述外壁利用粘結劑進行連接時，提供了一個粘結劑接納空間以用于收集并接納剩余的粘結劑。
所述蓋子可包括外圍壁和內側壁，所述內側壁在所述蓋子的外周處與所述外圍壁平行并隔開，由此用于過濾氣體的薄片的端部被置于所述外圍壁和所述內側壁之間。
附圖的簡要說明通過參考附圖閱讀和理解以下對本發(fā)明優(yōu)選實施方案的詳細描述，本發(fā)明的這些和其他目的和特征對本領域的技術人員而言將會顯而易見，其中


圖1是根據本發(fā)明實施方案的液體供應裝置的立體圖。
圖2是圖1的液體供應裝置的截面圖，其中不包括用于進行壓力調節(jié)的插入件；圖3(a)和(b)是壓力調節(jié)器的截面圖，該壓力調節(jié)器是通過將用于壓力調節(jié)的插入件插入圖1所示液體供應裝置的氣體供應裝置中來構造的，其中(a)顯示了打開/關閉元件被關閉的狀態(tài)，(b)顯示了打開/關閉元件被打開的狀態(tài)；圖4是圖3的壓力調節(jié)器的密封環(huán)的截面立體圖；圖5是圖3的壓力調節(jié)器的打開/關閉元件的截面立體圖；圖6是沿圖3(a)中的線A-A′獲取的壓力調節(jié)器的截面圖；圖7的截面圖示出了設于圖1所示液體供應裝置之中的氣體供應裝置的操作；圖8是根據本發(fā)明的另一實施方案的壓力調節(jié)器的截面圖；圖9是圖8所示壓力調節(jié)器的打開/關閉元件的截面立體圖；圖10是根據本發(fā)明的另一實施方案的氣體供應裝置的截面圖；圖11顯示了圖10的氣體供應裝置的操作。
實施方案的詳細描述圖1是根據本發(fā)明的實施方案的液體供應裝置的立體圖。參考圖1，液體供應裝置10包括圓柱體20，置于圓柱體20內的活塞40，和置于圓柱體20的一個末端的氣體供應裝置60。管子90連接于圓柱體20的前端。
參考圖1和2，圓柱體20是中空的且是圓柱形的。圓柱體20一般是通過對透明塑料樹脂材料進行模制而制成的。圓柱體20包括頭部22以及從頭部22縱向地向后部延伸的圓柱形側壁30。圓柱體20的頭部20具有半球形狀并且向外突出(然而本發(fā)明不僅局限與此)。突出部分(projection)24(其突出到圓柱體20內，并且優(yōu)選地采取截去頂端的圓錐體的形狀)形成于頭部20的中心。突出部分24的中心處縱向地形成有通孔26。管子90的一端被插入到通孔26并固定于其中。由于突出部分24向內突出，其被外界因素損壞的危險大大減小。利用這種結構，管子90將被彎曲的可能性減小。
參考圖1，管子90具有各種藥物注射所需的元件，諸如，用于藥物注射的供給閥元件92，用于在必要的時候阻止藥物被注射的夾子94，和用于過濾藥物中的異物的過濾器96。管子中還裝有注射量調節(jié)器300。注射量調節(jié)器300調節(jié)待按照各種方式供給的藥物的注射量。這些方式之一是當需要時增加藥物的注射量。管子90的末端98被構造成例如連接到插入到病人體內的注射針頭，或連接到與插入病人體內的導管連通的另一管子。在使用前，末端98被如圖1中所示的帽400塞住。
參考圖1和2，圓柱體20的側壁30的尾端是開放的，活塞40通過側壁30的開放的尾端插入到圓柱體20。接著，氣體供應裝置60被裝配入開放的尾端并被固定到圓柱體20上。參考圖2，圓柱體20的側壁30的尾端處的內壁部分設有內壁突出部分32，其形狀為帶狀，通過引起內壁部分放射狀地向內突出來形成。內壁突出部分32按照這樣的方式設有內壁凹陷部分34，即，其形成使得內壁突出部分的一部分凹陷。這種結構是用來確保與氣體供應裝置60的有效連接，這將在后面更詳細的描述。盡管沒有顯示，側壁30的外部表面上印有刻度，從而可識別所含的藥物量或圓柱體20內剩余的藥量。
參考圖1和圖2，插入到圓柱體20的活塞40包括本體41和裝配在本體41的外部表面周圍的密封環(huán)53。活塞體41包括前端部分41和從前端部分42向后延伸的圓柱體的側壁50?；钊那岸瞬糠?1形成為半球形，從而與圓柱體20的頭部22的內側基本相符。前端部分42的中心設有具有傾斜表面46的凹進部分(recess)44，傾斜表面46的傾斜于圓柱體20的突出部分24的形狀基本相符。圓柱體20的突出部分24裝配到凹進部分44內?；钊w41最好由塑料樹脂材料模制而成。肋(rib)47設在活塞體41的內側，用于維持其剛性。
活塞體41的側壁51配有在其上沿圓周延伸的兩個環(huán)形插入凹槽52、52a以及形成于兩個插入凹槽52，52a之間的中間凹槽54。插入凹槽52，52a具有基本上為矩形的橫截面。后面將要詳細描述的密封環(huán)53，53a分別被裝配入兩個插入凹槽52，52a中。兩個插入凹槽52，52a的后部插入凹槽52a比鄰近于前端部分42的插入凹槽52稍淺。這是用來當鄰近前端部分的密封環(huán)53和后部密封環(huán)53a同時受到相同壓力時維持平衡以抵抗壓差，從而防止氣體的泄漏。此時，后部插入凹槽52a比鄰近于前端42的插入凹槽52淺0.05至0.5mm(優(yōu)選地是0.1mm)(即，后部插入凹槽的底部半徑大于前部插入凹槽的底部半徑)。也要增加密封環(huán)53a的尺寸。中間凹槽54具有基本上半圓形的截面。這樣的凹槽54能節(jié)省材料，并且通過消除不必要的肥胖(flesh)部分來減小活塞體41的重量。
參考圖2，密封環(huán)53、53a是環(huán)形的環(huán)，其截面為在其中間彎曲的一般的V形。每個密封環(huán)53、53a都是V形形狀，其包括環(huán)形基底530，它形成于密封環(huán)的內側，并且被固定地插入設于活塞體41的側壁50中的插入凹槽52，52a之一；以及環(huán)形外翼532，它形成于密封環(huán)的外側且與圓柱體20接觸。外翼532被連接到基底530的一側，同時在其間形成一個銳角。基底530的構造使得其與插入凹槽52，52a之一緊密地配合。
在外翼532中，“V”型的連接彎曲或外翼本身可變形，從而減小基底530和外翼532之間的縫隙。確定基底530的寬度，使其可被固定地插入到插入凹槽52中。外翼532在軸向(圓柱體的縱向)上的垂直寬度(連接和頂端之間的距離)536優(yōu)選地確定為比基底530的寬度537略短。這是為了防止外翼532被保持在凹槽52中。而且，從基底530的扁平底部531至外翼532的接觸部分533的長度大于插入凹槽52，52a的深度。與圓柱體20接觸并被置于外翼532的最外部的接觸部分533被做成圓形的。
采取了上述形狀的密封環(huán)53，53a之一被裝配入鄰近于活塞體41的前端的插入凹槽52中。此時，基底530被插入并被固定到插入凹槽52，從而外翼532的頂端指向藥物。密封環(huán)53的接觸部分533突出到活塞體41的外側且與圓柱體20的側壁30接觸。此時，基底530和外翼532之間的空間538朝向含有注射藥物的空間敞開。藥物的壓力被傳送到開放的空間538。該壓力迫使外翼532抵向圓柱體20的側壁30，以提高密封效果。而且，由于密封環(huán)53的接觸部分533是圓的，其可很容易地沿圓柱體20的側壁滑動移動，而不管側壁的曲線。另一方面，密封環(huán)53a可被認為除了它是被裝配入后部插入凹槽52a中之外，與上述密封環(huán)53在構造上是相同的，從而使開放的空間如圖2所示被指向后面。這些密封環(huán)53，53a優(yōu)選地由彈性橡膠材料制成。
參考圖1和2，氣體供應裝置60是圓柱形的，其一端被部分地插入到圓柱體開放的尾端，并固定到圓柱體20上。氣體供應裝置60向圓柱體20供氣，從而通過氣壓使活塞40以基本上恒定速率朝圓柱體20的頭部22移動。氣體供應裝置60包含本體62和用于覆蓋本體62的端部的蓋子80。本體62包括圓柱形側壁64和置于其內部的分隔裝置66。側壁和蓋子定出了氣體供應裝置的外壁。本體62的側壁64包括圓柱體插入部分641a和蓋子插入部分641b，它們設于側壁64的兩端，從而使側壁可裝配入圓柱體20和蓋子80中；以及兩個插入部分641a，641b之間的暴露部分623。構造圓柱體插入部分641a和蓋子插入部分641b，使其外壁與暴露部分623的外壁表面相對徑向地向內凹陷。設于徑向向內部分的帶有凹槽643的第一階梯部分625形成于圓柱體插入部分641a和暴露部分623之間。圓柱體插入部分641a的自由端提供有外壁凹陷部分642a，其形成使得外壁表面徑向向內凹陷。設于徑向向內部分處的具有凹槽643的第二階梯部分626形成于蓋子插入部分641b和暴露部分623之間。蓋子插入部分641b的自由端設有外壁凹陷部分642b，其形成使得其外壁表面徑向向內凹陷。
本體62和圓柱體20的連接是通過使用粘結劑將體62的圓柱體插入部分641a粘接到圓柱體20的內壁突出部分32上實現的。通常，粘結劑施加于圓柱體插入部分641a的壁表面，然后本體62被裝配入圓柱體中以使它們連接。粘結劑可由圓柱體20的內壁突出部分32推動和移動。被推動和移動的粘結劑被收集于圓柱體20的內壁凹陷部34或是小空間36中，所述小空間36中形成有本體62的階梯部分625的凹槽643。而且，甚至在本體62的外壁凹陷部分642a和圓柱體20的內壁突出部分32之間施加有一些粘結劑。由于粘結劑凝固以實現連接，剩余的粘結劑不會流出。這樣，連接的部分很干凈且提高了密封效果。后面將詳細描述蓋子80與本體62的連接。
本體62被側壁64和分隔裝置66分成指向蓋子80的第一空腔68和第二空腔74。第一和第二空腔68，74通過設于分隔裝置66中心的通孔660相互連通。第一空腔68在其內周和底部設有柔軟的多層透氣薄片70。該薄片可作為透氣但不透過液體的過濾器。薄片70是通過順序地三層層壓形成的，即，不透液但透氣的膜701；氣體通路薄片702，其優(yōu)選地由合成的無紡織物薄片制成，能夠透過或保持氣體，從而形成氣體通路；以及柔軟的液體和氣體不滲透膜703。膜703被置于面對第一空腔68的底部和側壁的一側。對于膜703來說，可以使用普通的軟透明性乙烯基薄片。也可以用柔軟、多孔滲水的泡沫體(如海綿)來取代無紡薄片。這三層優(yōu)選地通過熱壓以在最外面的連接部分704處被連接在一起。膜703在底部的中心形成有孔705?？?05與底部中的通孔660連通?？?05周圍的薄膜703的一部分連接在第一空腔68的底部。
在第一空腔68中(其中存在薄片70)容納液體材料72。液體材料72可以是對人體無害的L-酒石酸(C4H6O6)或者液相的酒石酸溶液。由于薄片70的液體密封效果，L-酒石酸(C4H6O6)或者液相的酒石酸溶液不會滲漏。
參考圖1，2和7，第二空腔74設有排氣部分74，其被形成以從分隔裝置66的中心部分突出；以及設于排氣部分76和側壁之間的壓力調節(jié)器78。排氣部分76包括裝配入分隔裝置66的通孔660中的閥固定環(huán)111；連接到通孔660的單向閥760；以及突出壁762，其從分隔裝置66突出以包圍單向閥760，并在它們之間留有縫隙，在該縫隙中定出了排氣通道222。分隔裝置66的通孔660被分成具有不同內徑的第一至第三段661，662和663。第一段661具有最大內徑，位于第一空腔68的側面。第三段663具有最小內徑，位于第二空腔74的側面。位于第一和第二段661，663之間的第二段662的內徑小于第一段661，大于第三段663。
橡膠材料制成的單向閥760是中空的圓柱體。它有一開口端，另一端縮攏用于關閉。開口端設有階梯部分764，其外徑大于沿圓周的其他部分。階梯部分764的外徑和長度基本上相應于通孔660的第二段662的外徑和長度。單向閥760的階梯部分764被裝配入通孔660的第二段662中。單向閥760優(yōu)選地由橡膠材料制成。當供應氣體并且預定的氣壓被施加到單向閥760時，如圖7所示，縮攏端被打開用作止回閥。閥固定環(huán)111的外徑基本上相應于通孔660的第一段661的內徑，使其緊密地裝配在其中。閥固定環(huán)111緊密地裝配到第一段661中，從而固定單向閥760。
參考圖1，2，3和7，壓力調節(jié)閥78是通過將多個插入件插入到鉆孔780中來構成的，所述鉆孔780從本體62的側壁64連接到排氣通路222。鉆孔780通過從排氣通路222延伸的連接通路782連接到第二空腔。其中存在鉆孔780的最外部分的側壁64設有環(huán)繞鉆孔780的圓周的環(huán)形凹槽786。其中裝配有下面要描述的密封環(huán)79的環(huán)形凹槽791形成于連接通路782和鉆孔780之間的邊界階梯部分788中。凹槽791的截面為矩形。
參考圖3(a)和6，鉆孔780的壁表面783設有多個凸支撐肋781，它們從邊界階梯部分788向鉆孔的徑向中間部分延伸。從圖6可清楚地看到，每個凸支撐肋781的截面為半圓形。凸支撐肋781引導后面將描述的打開/關閉元件790。而且，鉆孔780的壁表面783和打開/關閉元件790通過凸支撐肋781相互隔開，以在其間提供氣體通道785。同時，邊界階梯部分788的中央部分設有圓柱形突出管202，其向鉆孔780延伸并環(huán)繞連接通路782。
參考圖3(a)，待裝配入鉆孔780的插入件包括密封環(huán)79，固定元件794，彈性件796，和蓋子元件798。參考圖3(a)和4，密封環(huán)79包括裝配入凹槽791的基底787，以及與打開/關閉元件790接觸的接觸部分789?；?87的截面基本為矩形，基底要插入到凹槽791的邊緣被做成圓形。這是為了使保留在凹槽791內的空氣被收集于圓的邊緣，從而使密封環(huán)79完全裝配入凹槽791。接觸部分789從基底787突出，并延伸為具有尖端、頂部微圓的錐形截面。與接觸部分789接觸的打開/關閉元件790被構造為具有減小的接觸面，后面將描述，并且能夠敏感地響應于氣壓的微小變化。
參考圖3(a)和5，打開/關閉元件790包括圓柱形外壁7901，底部壁7903，從底部壁的中心部分延伸的圓柱形內壁7905，以及從圓柱形內壁7905延伸的圓錐形斜壁7907。突出管202被接納于圓柱形內壁7905中。由圓柱形內壁7905所定義的內部空間在其一端由圓錐形斜壁7907封閉。內壁7905的內徑稍微大于突出管202的外徑。參考圖5和6，內壁7905的內部表面設有三個脊7909，它們沿內壁7905的縱向方向延伸(本發(fā)明不僅局限于三個突出部分)。每個脊7909具有半圓形截面，其頂點與突出管202的外壁接觸。內壁7905通過7909前進，從而引導打開/關閉元件790的移動。而且，突出管202的外壁和內壁7905通過脊7909相互隔開，以提供氣體通路800。
底部壁7903的外表面是扁平的并且與密封環(huán)79接觸。在打開/關閉元件790與密封環(huán)79接觸的狀態(tài)下，外壁7901的末端沒有到達鉆孔780的壁表面上的凸支撐肋781的縱向一端(見圖6)。打開/關閉元件790優(yōu)選地由重量輕、在模制時收縮最小的合成樹脂(例如，聚四氟乙烯，PEEK，PFT，PTFE等)制成。這種構造可使打開/關閉元件790在超出調解閾值的氣壓直接施加到密封環(huán)之前被推動。這樣，打開/關閉元件790可由平滑的氣流來移動。而且，由于打開/關閉元件790的重心位于打開/關閉元件的中心軸中的圓錐斜壁附近的位置，因而可減輕側擺，使其操作穩(wěn)定。
再參考圖3(a)，作為彈性件的壓縮卷簧(coil spring)796被插入在打開/關閉元件790和固定元件794之間，這將在后面進行描述。壓縮卷簧796的一端限制在打開/關閉元件790的外壁和內壁之間，優(yōu)選地恰好裝配入外壁，而其另一端裝配入固定元件794，從而使打開/關閉元件790朝密封環(huán)79推進。
仍舊參考圖3(a)，固定元件794采用一端開口的圓柱體的形狀。固定元件底部的中心處提供有孔799，固定元件的側壁與鉆孔780的壁表面接觸。固定元件794被插入到鉆孔780，使其開口端徑向地指向內。固定元件被固定到鉆孔的壁表面，使固定元件的開口端與凸支撐肋781的縱向端接觸。此時，可優(yōu)選地通過使用壓配合法用粘結劑或溶劑將其固定。使用壓配合法能夠防止固定元件794在使用粘結劑或溶劑時會發(fā)生的特性的物理變化。其優(yōu)點在于，能夠防止由壓力調節(jié)器78調節(jié)的基準壓力的變化。優(yōu)選使固定元件794和打開/關閉元件790的末端之間的間隔在封閉狀態(tài)下(打開/關閉元件與密封環(huán)接觸狀態(tài))很小(例如，1至2毫米)。這樣做，可提高打開/關閉元件790的敏感度，精確調節(jié)氣壓。固定元件794接納其中的壓縮卷簧796。響應于固定元件794的內表面的擴張，引起打開/關閉元件790的外壁的內表面的實際擴張從而阻止卷簧796非正常操作，使卷簧在打開/關閉元件790的移動下彎曲或被鉤住。
仍然參考圖3(a)，在固定元件794和壓縮卷簧796的相對接觸表面的底部之間可提供有壓力調節(jié)板101。壓力調節(jié)板101是一薄圓盤，其中心有孔102?？捎蓧毫φ{節(jié)板101來控制壓縮卷簧796的彈性力。根據期望的基準壓力，可使用多個重疊的壓力調節(jié)板。
蓋子元件798用于覆蓋鉆孔的外部。蓋子元件798包括蓋板7981和側壁7983。在蓋板7981中心提供有孔104，蓋子元件被緊密地裝配入鉆孔中，使側壁7983與鉆孔780的壁表面緊密接觸。蓋板的邊緣部分沿徑向稍微延伸，朝蓋子元件的開口端彎曲，然后更加輕微地延伸。蓋板的邊緣部分的端7985被裝配入設于本體62的側壁64中的環(huán)形凹槽786中，使蓋子元件798可被固定到本體62。
參考圖1和2，蓋子80覆蓋本體62的第一空腔68的開口。蓋子80包括設于其中心的固體材料容納部分84，其外圓周處的連接部分86以及用于連接它們的扁平連接部分82。容納部分84是通過從連接部分82圓形地突出的拱頂型壁來形成的。在容納部分84中定義了容納空間。拱頂型壁的中心處提供有突起85。至少用于定義容納部分的蓋子80的拱頂型壁優(yōu)選地被構造為足夠柔軟，從而當用戶在其上用他/她的手指施力時能夠彎曲變形。薄分隔裝置或隔膜83附著于扁平連接部分82，以覆蓋容納部分84中定義的空間。分隔裝置可由預定的壓力撕開。通過分隔裝置83，容納部分84中定義的空間81被提供作為與包含液體材料72的第一空腔68隔開的獨立空間?？臻g81包含圓盤型或圓柱的固體材料810。
固體材料810主要由能與第一空腔68中的液體材料72反應并產生氣體的材料組成。本發(fā)明的一個實施方案使用小球型設計(formulation)，其通過制備小球，通過合成物的擠出成型來生成，所述合成物包含作為主要成分的碳酸鈉(Na2CO3)，少量凝膠以及很難與酸反應的額外少量合成樹脂，用很難與酸反應的樹脂給小球上涂層，并在涂層小球的中心中形成孔。
圖2中放大顯示的連接部分86包括外圍壁，其包括內側壁860，內側壁860垂直彎曲到扁平連接部分82并從那兒延伸約相應于容納部分84的高度的距離；延伸壁861，其垂直彎曲至內側壁860并徑向向外延伸一個小的距離；以及外側壁862，其垂直彎曲至延伸壁861，并從那兒延伸至相應于扁平連接部分82的位置。外側壁862的端部分設有內壁凹陷部分863，其被構造成使得外側壁的端部分的內壁表面徑向向外凹陷。本體62的側壁64被裝配到入側壁860和外側壁862之間的空間，且蓋子80的外側壁862通過粘結劑被連接到體62的蓋子插入部分641b的壁表面。一般而言，通過向本體62的蓋子插入部分641b的壁表面上施用粘結劑來進行連接并在其周圍裝配蓋子80。在此過程中，一些粘結劑可由蓋子80的外側壁862推動和移動。被推動和移動的粘結劑被收集于蓋子80的內壁凹陷部分863或形成本體62的階梯部分626的凹槽643的小空間864中。而且，由于被推動和移動到空間864的粘結劑會凝固，剩余的粘結劑不會流出。這樣，連接的部分很干凈，密封效果大大提高。在蓋子插入部分641b的末端處的外壁凹陷部分642b和蓋子80的外側壁862和延伸壁861之間插入有“L”型截面的密封環(huán)865。在本62和蓋子80相互連接的狀態(tài)時，薄片70的上端被暴露于本體62的側壁64和蓋子80的內側壁860之間定義的空間中。該空間允許通過固體材料810和液體材料72間的反應產生氣體以充分與薄片70進行接觸。
現在，將詳細描述液體供應裝置的操作。參考圖1，通過供應閥元件92在活塞40與圓柱體20的頭部22接觸的狀態(tài)(未顯示)下將預定量的藥物注射入圓柱體20。接著，活塞40被向后推，以使圓柱體20充滿藥物。在該狀態(tài)下，當蓋子80的容納部分84受壓時，如圖7所示，分隔裝置83被撕破，固體材料810落入第一空腔68中的液體材料72中。參考圖2和7，當主要包含碳酸鈉的固體材料810與L-酒石酸的液體材料72接觸時，它們進行化學反應并產生二氧化碳氣體。產生的氣體通過薄片70的透氣隔膜701并通過膜703的孔705和分隔裝置66的通孔660流入到單向閥760。通過氣壓將單向閥760的縮攏端打開，使氣體流入到圓柱體20中?；钊涣魅氲綀A柱體20的氣體的氣壓推動，從而供應藥物。
接著，將參考圖3(a)和(b)描述壓力調節(jié)器的操作。圖3(a)顯示了打開/關閉元件790關閉的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，圓柱體中的氣壓通過連接通路782傳送到打開/關閉元件790。如果氣壓低于基準壓力，則打開/關閉元件790不能克服壓縮卷簧796的彈力，這樣，仍舊保持閉合狀態(tài)，并與密封環(huán)79接觸。如果通過連接通路782傳送的氣壓大于基準壓力，則該氣壓克服壓縮卷簧796的彈力并推進打開/關閉元件790。這樣，打開/關閉元件790被打開并與密封環(huán)79分離。該狀態(tài)顯示在圖3(b)中。當打開/關閉元件790被打開時，氣體通過圖6中所示的通路785流入到固定元件794。結果，氣體通過固定元件794的孔799和蓋子元件798的孔104被排放到外側，這樣，圓柱體中的氣壓降低。當圓柱體中的氣壓回復到基準壓力時，打開/關閉元件被封閉，以保持圓柱體中的氣壓。這樣做，在圓柱體中維持了恒定欺壓，使活塞以恒定速率移動。
圖8和9顯示了根據本發(fā)明的另一實施方案的壓力調節(jié)器。參考圖8，壓力調節(jié)器在構造上與圖3所示的相同，不同之處在于它使用了具有不同構造的打開/關閉元件790a，且省去了圖3中所示的圓柱體的突出管202。該實施方案的打開/關閉元件790a包括圓柱形的外壁7901a，底部壁7903a，從底部壁向外延伸的圓柱凸壁7905a，以及形成于凸壁7905a的末端并向其內延伸的圓錐形斜壁7907a。在凸壁7905a的外表面上縱向形成有三個脊7909a(本發(fā)明不僅限于三個脊)。每個脊7909a具有半圓形截面，其頂點與連接通路782a的內表面接觸。打開/關閉元件790a的移動是由脊7909a引導的。由于其他構造與圖3所示實施方案相同，故此省略對其的詳細描述。
圖10和11顯示了根據本發(fā)明另一個實施方案的氣體供應裝置。參考這些圖，氣體供應裝置60b包括本體62b，和用于覆蓋本體62b的末端的蓋子80b。本體62b包括圓柱體側壁64b和置于其間的分隔裝置66b。本體62b由側壁64b和分隔裝置66b分成指向蓋子80b的第一空腔68b和指向圓柱體20b的第二空腔74b。第一和第二空腔68b，74b通過分隔裝置66b中心中的通孔660b相互連通。第一空腔68b在內圓周和第一空腔的底部設有柔軟的多層透氣薄片70b。薄片的構造與圖2中所示實施方案相同。與薄片70b下面的通孔660b鄰近的分隔裝置66b部分設有凹進部分。透氣但不透液的隔膜71b置于凹進部分內。隔膜71b還能阻止可能在薄片70b破損時發(fā)生的液體材料72b的泄漏。
參考圖10，第二空腔側的分隔裝置66b中設有凸起部分，所述凸起部分67b設有鉆孔670b，其中安裝有壓力調節(jié)器78b。鉆孔670b與第二空腔74b連通。由于示于圖10中的壓力調節(jié)器78b的結構與示于圖2中的實施方案相同，在此省去對其的詳細描述。
在與壓力調節(jié)器78b相對側，提供有一結構，通過該結構外部空氣可流入到第二空腔74b但氣體不能泄漏出去。參考圖10，分隔裝置66b設有凸突起65b。突起65b形成有孔，其中安裝有單向閥651b。分隔裝置66b形成有通過孔與外側連通的通路653b。單向閥651b允許空氣從外面流入到第二空腔74b，但阻止空氣反方向流動。在一個狀態(tài)下，當注射藥物沒有填滿圓柱體時，如果活塞后部(圖10中未顯示)的圓柱體20b內的空氣由于溫度的變化而收縮時，其壓力降低。此時，外部空氣通過通路653b和單向閥651b流入第二空腔。因此，能夠防止由于圓柱體中氣體收縮無意識的將活塞向后移動的危險。
仍舊參考圖10和11，蓋子80b覆蓋了本體62b的第一空腔68b的開口。蓋子80b包括設于其中心的固體材料容納部分84b，其外圓周處的連接部分86b，以及用于連接它們的連接部分82b。容納部分84b被做成從連接部分82b圓形地突出的拱頂形式。在容納部分84b中定義了容納空間，在容納部分的中央提供有突起85b。在向圓周延伸的環(huán)形支撐壁87b中提供有連接部分82b。支撐壁87b的內表面設有向圓周延伸的環(huán)形凹槽870b。分隔裝置83b被裝配入并固定到凹槽870b。在分隔裝置83b和連接部分82b之間插入有密封環(huán)831b。
在容納部分84b中定義的內部空間81b通過分隔裝置83b與包含液體材料的第一空腔68b隔離開。在隔離的空間81b中包含有圓盤型或圓柱體的固體材料810b。同時，固體材料810b被彈性件851b推向分隔裝置83b。彈性件851b的一端固定到突起85b。由于圖10中所示的氣體供應裝置60b的其他構造與圖2中所示實施方案相同，在此將省略對其的詳細描述。
參考圖11，當氣體供應裝置60的蓋子的容納部分84b受壓時，分隔裝置83b通過壓力從蓋子80b分離。此時，固體材料被移動到液體材料中，并且在它們之間發(fā)生化學反應。彈性件851b幫助固體材料完全脫離容納空間。
彈性件的這一構造可用于使用圖2所示的分隔裝置的情形。彈性件幫助固體材料有效地移過撕破的分隔裝置。
盡管已參考本發(fā)明的優(yōu)選實施方案對本發(fā)明進行了說明和描述，本發(fā)明不僅限于此。應該理解，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下可對本發(fā)明進行各種變化和改進。
權利要求
1.一種液體供應裝置，包括伸長的圓柱體，其包括具有開口的頭部以及開放的后部；活塞，其被插入到所述圓柱體中，并且將所述圓柱體的內部空間密封地劃分成位于所述頭部側的液體室和位于所述后部側的氣體室；以及氣體供應裝置，其被構造成為所述氣體室供應氣體并且連接到所述圓柱體的所述后部，由此當氣體供應到所述氣體室時使所述活塞朝著所述頭部移動。
2.如權利要求1所述的液體供應裝置，其中所述活塞包括本體和環(huán)繞所述本體的密封環(huán)，并且與所述圓柱體的內表面接觸，所述密封環(huán)包括固定到所述本體上的內部基底以及外翼，所述外翼連接到所述基底并與所述圓柱體的內表面接觸。
3.如權利要求2所述的液體供應裝置，其中所述外翼相對于所述圓柱體的一個壁傾斜。
4.如權利要求2或3所述的液體供應裝置，其中所述活塞包括至少兩個密封環(huán)，并且所述液體室的一側上的一個密封環(huán)的外翼朝向所述液體室延伸，所述氣體室的一側上的另一密封環(huán)的外翼朝向所述氣體室延伸。
5.如權利要求2或3所述的液體供應裝置，其中所述本體設有環(huán)形凹槽，并且所述密封環(huán)的所述基底被裝配入所述凹槽中。
6.如權利要求4所述的液體供應裝置，其中所述液體室一側的密封環(huán)和所述氣體室一側的密封環(huán)是具有基本相同尺寸的密封環(huán)，且裝配入所述液體室一側的密封環(huán)的所述活塞本體中的凹槽的底部的半徑大于裝配入所述氣體室一側的密封環(huán)的凹槽的底部半徑。
7.如權利要求2或3所述的液體供應裝置，其中所述外翼被構造成使得其尖端不延伸超出所述基底的末端。
8.如權利要求1所述的液體供應裝置，其中所述圓柱體的頭部包括延伸入所述圓柱體的截去頂端的圓錐形突出部分，所述突出部分形成有所述開口，所述活塞設有用于容納所述突出部分的截去頂端的圓錐形凹進部分。
9.如權利要求1所述的液體供應裝置，其中所述氣體供應裝置包括外壁和連接到所述外壁的分隔裝置，從而由所述外壁和分隔裝置定出了氣體供應室，所述圓柱體的氣體室和所述氣體供應室由所述分隔裝置分隔開，所述分隔裝置設有通孔，所述氣體供應室和氣體室通過所述通孔相互連通。
10.如權利要求9所述的液體供應裝置，其中所述圓柱體的外壁和后部相互配合或環(huán)繞并相互連接，在其配合的接觸表面之一中設有環(huán)形凹槽，由此在所述圓柱體外壁和后部利用粘結劑實現連接時，使剩余的粘結劑由所述環(huán)形凹槽接納。
11.如權利要求9所述的液體供應裝置，其中所述外壁包括插入部分，其緊密地裝配入所述圓柱體內并通過粘結劑與所述圓柱體的內表面接合；暴露于所述圓柱體的外側的暴露部分；以及階梯部分，其連接到從所述插入部分的外壁徑向地向外延伸的所述暴露部分的外壁，并且所述插入部分和階梯部分之間的邊緣設有環(huán)形凹槽。
12.如權利要求9所述的液體供應裝置，其中所述氣體供應裝置的所述分隔裝置設有鉆孔，所述氣體室和所述圓柱體的外側通過所述鉆孔相互連通，所述氣體供應裝置進一步包括設于所述鉆孔中的壓力調節(jié)器。
13.如權利要求12所述的液體供應裝置，其中所述鉆孔是圓柱形的，并通過形成于所述鉆孔底部的連接通路連接到所述氣體室，并且所述壓力調節(jié)器包括密封環(huán)，其環(huán)繞所述連接通路，固定于所述底部，并具有從所述底部突出的末端；打開/關閉元件，其包括具有接觸表面的接觸壁，所述接觸表面選擇性地與所述密封環(huán)的末端接觸或與之分離，內壁，其從所述接觸壁的中央部分軸向地延伸，以及圓錐形斜壁，其從所述內壁的末端突出至所述連接通路的相對側，從而沿所述鉆孔的軸向移動；以及彈性件，其用于推動所述打開/關閉元件以使其朝向所述密封環(huán)移動。
14.如權利要求13所述的液體供應裝置，其中在所述鉆孔中設有突出管，其環(huán)繞所述連接通路并軸向地從所述底部突出，所述打開/關閉元件的所述內壁環(huán)繞所述突出管。
15.如權利要求14所述的液體供應裝置，其中在所述突出管或所述連接通路與所述打開/關閉元件的內壁之間設有用于使所述打開/關閉元件線性移動的導向結構。
16.如權利要求13所述的液體供應裝置，其中所述打開/關閉元件還包括軸向延伸的外壁，并且在所述外壁和鉆孔之間設有用于使所述打開/關閉元件線性移動的導向結構。
17.如權利要求13所述的液體供應裝置，其中所述打開/關閉元件的沖程被限制為不大于2毫米。
18.如權利要求13至17中的任何一項所述的液體供應裝置，其中所述密封環(huán)通過裝配入形成于所述底部的凹槽之中而被固定，從所述凹槽突出的所述密封環(huán)部分的頂端被做成圓形。
19.如權利要求9所述的液體供應裝置，其中所述氣體供應裝置的分隔裝置設有通路，所述氣體室和所述圓柱體的外側通過所述通路相互連通，所述通路中設有單向閥，所述單向閥允許氣體流入所述圓柱體中，但阻止氣體的流出。
20.如權利要求9所述的液體供應裝置，其中所述氣體供應室包括第一室，用于容納液體材料；以及第二室，用于容納固體材料，所述固體材料與所述液體材料通過反應以產生氣體，在所述第一室和第二室之間設有可破碎的分隔結構。
21.如權利要求20所述的液體供應裝置，其中在所述第一室中設有彈性件，用于將所述固體材料朝向所述分隔結構推動。
22.如權利要求20所述的液體供應裝置，其中所述分隔結構包括第一分隔裝置，其圍繞所述第一和第二室之間的通路并設有環(huán)形凹槽；以及第二分隔裝置，其邊緣被裝配入所述第一分隔裝置的環(huán)形凹槽。
23.如權利要求22所述的液體供應裝置，其中所述第一和第二分隔裝置之間設有密封環(huán)。
24.如權利要求20至23中的任何一項所述的液體供應裝置，其中所述外壁還包括用作分隔件的蓋子，并且所述第一室在所述蓋子中定出。
25.如權利要求24所述的液體供應裝置，其中所述蓋子包括環(huán)繞所述外壁裝配的外圍壁，在其裝配的接觸表面之一上設有環(huán)形凹槽，由此在所述蓋子和所述外壁利用粘結劑進行連接時，提供了一個粘結劑接納空間以用于收集并接納剩余的粘結劑。
26.如權利要求24所述的液體供應裝置，其中所述蓋子包括外圍壁和內側壁，所述內側壁在所述蓋子的外周處與所述外圍壁平行并隔開，由此用于過濾氣體的薄片的端部被置于所述外圍壁和所述內側壁之間。
全文摘要
提供了一種液體供應裝置。所述液體供應裝置具有圓柱體、活塞和氣體供應裝置。圓柱體設有帶有出口的頭部。圓柱體具有開放的后端?；钊徊迦氲綀A柱體中?；钊貓A柱體的縱向方向移動，從而提供包含在圓柱體中的液體。氣體供應裝置產生并提供氣體以推動活塞?；钊哂幸粚γ芊猸h(huán)。密封環(huán)具有附于活塞的本體上的基底和連接到基底的外翼。氣體供應裝置具有氣壓調節(jié)器。
文檔編號A61M5/30GK1646181SQ03807793
公開日2005年7月27日 申請日期2003年2月6日 優(yōu)先權日2002年2月8日
發(fā)明者金容年 申請人:金容年