專利名稱：射流噴射器泵的制作方法
射流噴射器泵本申請(qǐng)主張2008年9月沈日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)no. 61/100，413的優(yōu)先權(quán)，通過引用將該專利的全部?jī)?nèi)容并入本文。本發(fā)明涉及合成射流噴射器泵。常規(guī)的泵常常利用許多復(fù)雜的移動(dòng)部分來將流體從一個(gè)地方移動(dòng)至另一個(gè)地方。 由于這些泵的眾多部件和相關(guān)聯(lián)的機(jī)械復(fù)雜性，這些泵常常具有高的制造和維護(hù)成本。在諸如例如醫(yī)療應(yīng)用的某些精密的使用中，常規(guī)的泵可能甚至更昂貴。因此，可能更期望低復(fù)雜性的泵設(shè)計(jì)。在一些應(yīng)用中，更低的復(fù)雜性的泵可以包括注射器或抽吸器類型的泵，其中，動(dòng)力流體的固定式射流用于將第二流體從一個(gè)地方泵送至另一個(gè)地方。然而，這些類型的抽吸器泵帶來使將被泵送的流體與動(dòng)力流體混合的缺點(diǎn)。這在被泵送的流體具有化學(xué)活性、受污染等時(shí)尤其不利。另外，這些抽吸器類型的泵需要?jiǎng)恿α黧w的恒定供應(yīng)，這可能增加操作成本。此外，在一些實(shí)例中，在處理動(dòng)力流體時(shí)，尤其是一旦動(dòng)力流體與將被泵送的流體混合時(shí)，可能出現(xiàn)困難。存在著這些及其他問題。解決本領(lǐng)域中的這些及其他問題的本發(fā)明提供低成本、可靠的流體泵，該流體泵在無需分開的動(dòng)力流體的流動(dòng)的情況下提供流體導(dǎo)管內(nèi)的動(dòng)力。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種合成射流噴射器泵，該合成射流噴射器泵包括合成射流，其耦合至被泵送的流體所存在的或?qū)⒋嬖诘墓芑蚱渌麑?dǎo)管(“流體管”或“流體導(dǎo)管”)中，其中，由于由合成射流注射的凈動(dòng)量，建立穿過流體管的泵送動(dòng)作。合成射流可以包括經(jīng)由腔室而耦合至泵導(dǎo)管的揚(yáng)聲器設(shè)備。揚(yáng)聲器可以包括可振動(dòng)膜和致動(dòng)部分。在一些實(shí)施例中，該膜可以制成使用電磁方法來振動(dòng)。在一些實(shí)施例中，可以使用其他方法來使該膜振動(dòng)。膜的振動(dòng)擴(kuò)大和縮小腔室的體積，因此令空氣或其他流體被交替地抽吸入泵導(dǎo)管的出口部分和并從其排出。在進(jìn)口處，從各個(gè)方向?qū)⒖諝?或其他流體)抽吸至泵導(dǎo)管中。 然而，當(dāng)空氣(或其他流體)再次被推出時(shí)，流動(dòng)分離造成定向射流的形成。該射流由圍繞泵導(dǎo)管的出口部分的流體構(gòu)成，因而，平均而言，無(大量)流體注射至泵導(dǎo)管的出口的周圍。然而，由于進(jìn)口和流出之間的差異(即，流體從擴(kuò)大的或更大區(qū)域的空間抽入并向外噴出至相對(duì)窄流的空間)，因此合成射流致動(dòng)器將凈“注射”動(dòng)量提供至泵導(dǎo)管的出口的周圍。合成射流致動(dòng)器可以用于建立凈動(dòng)量，并且因而建立對(duì)穿過流體導(dǎo)管的流體的泵送動(dòng)作。流體導(dǎo)管可以包括進(jìn)口部分、噴出部分以及至少一個(gè)射流接收部分。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的流體導(dǎo)管的射流接收部分包括流體導(dǎo)管的內(nèi)部的區(qū)域，其中，流體的定向射流在特定的方向上將凈動(dòng)量引入流體導(dǎo)管中。導(dǎo)致來自合成射流的凈動(dòng)量的流體的射流由圍繞泵導(dǎo)管的流體構(gòu)成，因而無需由單獨(dú)的泵生成的第二流體流。合成射流致動(dòng)器的泵導(dǎo)管的出口部分在流體導(dǎo)管中的流體導(dǎo)管的射流接收部分處并行耦合。由合成射流注射的凈動(dòng)量通量建立穿過流體導(dǎo)管的泵送動(dòng)作。因此，當(dāng)流體導(dǎo)管的進(jìn)口部分放置為與流體源連通時(shí)，在射流接收部分處傳遞至流體導(dǎo)管的凈動(dòng)量導(dǎo)致穿過流體導(dǎo)管的流動(dòng)，從而將流體抽吸入流體導(dǎo)管的進(jìn)口部分中并穿過流體導(dǎo)管而朝向流體導(dǎo)管的噴出部分。必要時(shí)這一概念可以適應(yīng)不同大小。在一些實(shí)施例中，合成射流致動(dòng)器的揚(yáng)聲器可以位于封閉箱或密封容器中，以便使對(duì)外部的聲音輻射最小化。在一些實(shí)施例中，能夠采用偶極合成射流致動(dòng)器。這可以使輻射至流體導(dǎo)管的外部和內(nèi)部的聲音這兩者最小化。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的偶極合成射流噴射器泵可以包括揚(yáng)聲器，該揚(yáng)聲器位于箱或密封容器內(nèi)，從而使得揚(yáng)聲器的膜在箱內(nèi)創(chuàng)建兩個(gè)腔室。該膜創(chuàng)建兩個(gè)腔室之間的氣密性屏障，從而使得在該膜的第一側(cè)上隔離出第一腔室，并且形成第一泵腔室。同樣地，在該膜的第二側(cè)上隔離出第二腔室，并且形成第二泵腔室。另外，泵導(dǎo)管與兩個(gè)腔室的每個(gè)流體連通。因而，該膜的移動(dòng)交替地壓縮和擴(kuò)大兩個(gè)腔室。因此，泵導(dǎo)管交替地在流體導(dǎo)管內(nèi)的射流接收部分處將合成射流供給至流體導(dǎo)管，從而將第一和第二凈動(dòng)量傳遞至流體導(dǎo)管，造成從進(jìn)口部分至噴出部分的穿過流體導(dǎo)管的泵送動(dòng)作。在一些實(shí)施例中，泵導(dǎo)管的出口(并且因此相應(yīng)的流體導(dǎo)管的射流接收部分)可以通常定位在流體導(dǎo)管中的流體流的相同點(diǎn)處。在一些實(shí)施例中，偶極合成射流致動(dòng)器的兩個(gè)泵導(dǎo)管出口(并且因此相應(yīng)的流體導(dǎo)管的射流接收部分)可以相繼地沿著流體流耦合至流體管中。由于從兩個(gè)出口出現(xiàn)的合成射流處于反相，因此這能夠以出口之間的恰當(dāng)?shù)木嚯x建立穿過流體管的“蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)”，該“蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)”可以增進(jìn)泵送動(dòng)作。此外，還能夠選擇出口之間的距離，從而最佳地抑制管中的聲波。在一些實(shí)施例中，多個(gè)合成射流致動(dòng)器可以相繼地配置在流體導(dǎo)管/管中。這些致動(dòng)器可以各自是正常的單極類型或偶極類型。在一些實(shí)施例中，可以根據(jù)需要而調(diào)整相繼的合成射流之間的相差。例如，可以對(duì)該相差進(jìn)行調(diào)諧，從而獲得泵送動(dòng)作(例如，蠕動(dòng)動(dòng)作)的最佳性能、低噪音生成和/或其他結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流噴射器泵可以在各種應(yīng)用中使用，包括需要或期望由穿過導(dǎo)管的流體的凈動(dòng)量創(chuàng)建的泵送動(dòng)作的任何應(yīng)用。在一些實(shí)例中，例如，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流噴射器泵可以與側(cè)流流體分析聯(lián)合使用。側(cè)流流體分析典型地涉及將流體遠(yuǎn)離主流流體進(jìn)行運(yùn)輸，并且在遠(yuǎn)離主流流體的位置處測(cè)量運(yùn)輸樣本中的流體的一個(gè)或多個(gè)特性。例如，主流流體可以是掛接至呼吸機(jī)的患者呼出氣息。分流器 /接頭可以將穿過呼吸機(jī)的主氣道而行進(jìn)的一部分氣體移除并且將該氣體穿過流體導(dǎo)管而運(yùn)輸。用于將氣體從主流流體移除并穿過流體導(dǎo)管的動(dòng)力可以是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流噴射器泵。在一些實(shí)例中，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流噴射器泵可以在諸如例如電子器件的冷卻的冷卻應(yīng)用中利用。這可以比其他冷卻設(shè)備更有利之處在于，用于冷卻的空氣能夠抽吸自遠(yuǎn)離被冷卻的對(duì)象的區(qū)域，從而使得用于冷卻的空氣具有比對(duì)象或圍繞對(duì)象的空氣更低的溫度。根據(jù)本發(fā)明的合成射流噴射器泵的其他使用對(duì)具有本領(lǐng)域普通技術(shù)的人員顯而易見，包括用于在不同的應(yīng)用中泵送各種流體的使用。此外，如具有本領(lǐng)域普通技術(shù)的人員所意識(shí)到的，本文所描述的各種系統(tǒng)和裝置可以使用各種系統(tǒng)配置來操作。因此，一些實(shí)施例可以利用比本文所描述的部件更多或更少的部件。在一些實(shí)施例中，部件可以被復(fù)制和 /或具有不同的取向。
在參考附圖而考慮下列描述和權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的這些及其他目的、 特征和特性，以及操作方法、相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的功能、各部件的組合及制造的經(jīng)濟(jì)情況將變得更加顯而易見，所有這些形成本說明書的一部分，其中，在各種圖中，相同的參考數(shù)字標(biāo)示相應(yīng)的部件。然而，將明確理解的是，附圖僅出于圖解說明和描述的作用，并不意在作為對(duì)本發(fā)明的限制的定義。如在說明書中和權(quán)利要求書中所使用的，“一”、“一個(gè)”以及“該”的單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)所指對(duì)象，除非上下文清楚地另有所指。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流的示例；圖2A和2B是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流噴射器泵的示例；圖3是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的具有密封揚(yáng)聲器的合成射流噴射器泵的示例；圖4是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的偶極合成射流噴射器泵的示例；圖5是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的偶極合成射流噴射器泵的示例；圖6是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的使用合成射流噴射器泵的側(cè)流分析系統(tǒng)的示例；圖7是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的用于使用合成射流噴射器泵的側(cè)流分析系統(tǒng)的傳感器組件的示例；圖8是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的使用合成射流噴射器泵的冷卻系統(tǒng)的示例。本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種合成射流噴射器泵，該合成射流噴射器泵包括合成射流，其耦合至被泵送的流體所存在的或?qū)⒋嬖诘墓芑蚱渌鼘?dǎo)管(“流體管”或“流體導(dǎo)管”) 中，其中，由于由合成射流注射的凈動(dòng)量，建立穿過流體管的泵送動(dòng)作。圖1圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的合成射流100。合成射流100可以包括揚(yáng)聲器設(shè)備101，該揚(yáng)聲器設(shè)備101經(jīng)由腔室105而耦合至泵導(dǎo)管103。揚(yáng)聲器包括可振動(dòng)膜107和致動(dòng)部分109。在一些實(shí)施例中，膜107可以制成使用電磁法來振動(dòng)。例如，在一些實(shí)施例中，膜107可以包括附接至膜107的在通電時(shí)創(chuàng)建磁場(chǎng)的線圈或其他裝置，而致動(dòng)部分109可以包括固定磁體。當(dāng)使膜107的線圈通電時(shí)(例如，通過使電流流過線圈)，創(chuàng)建磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與致動(dòng)部分109的固定磁體相互作用。該相互作用吸引和/或排斥附接至膜107的線圈，因而導(dǎo)致膜107移動(dòng)。因而，通過快速地使線圈通電和斷電而可以令膜107 振動(dòng)。在一些實(shí)施例中，磁體可以附接至膜107，而線圈附接至致動(dòng)部分109，其中，使致動(dòng)部分109的線圈通電創(chuàng)建磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)令磁體振動(dòng)，因而令膜107振動(dòng)。在一些實(shí)施例中， 可以使用其他方法來令膜107振動(dòng)，例如，將電能轉(zhuǎn)換到機(jī)械能上以便使膜107振動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)壓電換能器。還可以使用使膜107振動(dòng)的其他方法，例如，靜電或其他方法。膜107的振動(dòng)擴(kuò)大和縮小腔室的體積，因此令空氣或其他流體被交替地抽吸至泵導(dǎo)管103的出口部分中以及從其中排出。如圖1中的流向箭頭所示，在在進(jìn)口處，從各個(gè)方向?qū)⒖諝?或其他流體)抽吸至泵導(dǎo)管103中。然而，當(dāng)空氣(或其他流體)被再次推出時(shí)，流動(dòng)分離造成定向射流的形成。該射流由圍繞泵導(dǎo)管103的出口部分的流體構(gòu)成，因而，平均而言，無(大量)流體注射至泵導(dǎo)管103的出口的周圍。然而，由于進(jìn)口和流出之間的差異(即，流體從擴(kuò)大的或更大區(qū)域的空間抽入并向外噴出至相對(duì)窄流的空間)，因此致動(dòng)器將凈“注射”動(dòng)量提供至泵導(dǎo)管103的出口的周圍。圖2A和2B圖解說明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流噴射器泵200a和200b 的示例。在每個(gè)射流噴射器泵200a和200b中，合成射流致動(dòng)器100用于對(duì)穿過流體導(dǎo)管201a和201b的流體分別建立凈動(dòng)量，以及因此的泵送動(dòng)作。流體導(dǎo)管201a和201b各自包括進(jìn)口部分(分別為203a和20 )、噴出部分(分別為20 和20 )以及至少一個(gè)射流接收部分(分別為207a和207b)。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的流體導(dǎo)管的射流接收部分包括流體導(dǎo)管的內(nèi)部的區(qū)域，其中，流體的定向射流在特定的方向上將凈動(dòng)量引入流體導(dǎo)管中。 導(dǎo)致來自合成射流的凈動(dòng)量的流體的射流由圍繞泵導(dǎo)管的流體構(gòu)成，因而無需由單獨(dú)的泵生成第二流體流。在合成射流噴射泵200a和200b這兩者中，合成射流致動(dòng)器100的泵導(dǎo)管103的出口部分在流體導(dǎo)管(即，201a和201b)中的流體導(dǎo)管的射流接收部分(即，207a和207b) 處并行耦合。在圖2A中，合成射流致動(dòng)器耦合在流體導(dǎo)管201a的彎曲部分中，從而使得射流接收部分207a存在于流體導(dǎo)管201a的一部分中，以便在噴出部分20 的方向上將來自合成射流致動(dòng)器100的定向射流所導(dǎo)致的凈動(dòng)量傳遞至流體導(dǎo)管201a。在圖2B中，合成射流致動(dòng)器的泵導(dǎo)管103本身穿過流體導(dǎo)管201側(cè)而耦合，然后彎曲，從而使得射流接收部分 207b存在于流體導(dǎo)管201b的一部分中，以便在噴出部分20 的方向上將來自合成射流致動(dòng)器100的定向射流所導(dǎo)致的凈動(dòng)量傳遞至流體導(dǎo)管201b。在兩個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，由合成射流注射的凈動(dòng)量通量都建立如圖2A和2B中所指示的穿過流體導(dǎo)管(即，流體導(dǎo)管201a或 201b)的泵送動(dòng)作。因此，當(dāng)流體導(dǎo)管的進(jìn)口部分(203a或203b)放置為與流體源連通時(shí)， 在射流接收部分處傳遞至流體導(dǎo)管的凈動(dòng)量導(dǎo)致穿過流體導(dǎo)管的流動(dòng)，從而使得將流體抽吸入流體導(dǎo)管的進(jìn)口部分并穿過流體導(dǎo)管而朝向流體導(dǎo)管的噴出部分(20 或20 )。必要時(shí)這一概念可以適應(yīng)不同大小。在一些實(shí)施例中，通過其而泵送流體的流體導(dǎo)管(例如，201a、201b)可以包括導(dǎo)管內(nèi)部上的吸音隔板，以便減弱聲音。此外，可以構(gòu)造在本發(fā)明的各種實(shí)施例中使用的流體導(dǎo)管的入口部分(例如，203a、203b)和/或噴出部分(例如，205a、2(^b)，以便避免穿過流體導(dǎo)管的流體進(jìn)口和/或噴出期間的流動(dòng)分離。例如，逐漸趨于會(huì)合或變窄的入口部分和/ 或噴出部分可以避免這些孔處的流動(dòng)分離。此外，這些孔(入口部分和噴出部分)處的圓形邊緣可以有助于避免流動(dòng)分離。這些措施還用于阻攔流體導(dǎo)管內(nèi)的聲音。這樣的聲音可能促進(jìn)導(dǎo)致流動(dòng)分離，因而促進(jìn)流體導(dǎo)管的入口和出口處的射流，這可能是不期望的。在一些實(shí)施例中，合成射流致動(dòng)器的揚(yáng)聲器可以位于封閉箱或密封容器中，以便使對(duì)外部的聲音輻射最小化。圖3圖解說明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流噴射器泵 300的示例，其中，合成射流致動(dòng)器100的揚(yáng)聲器101位于封閉箱301中。射流噴射器泵300 也包括具有進(jìn)口部分203、噴出部分205以及射流接收部分207的流體導(dǎo)管201。在一些實(shí)施例中，能夠采用偶極合成射流致動(dòng)器。這可以使輻射至流體導(dǎo)管的外部和內(nèi)部的聲音最小化和/或可以提供其他特征。圖4圖解說明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的偶極合成射流噴射器泵400的示例，其中，揚(yáng)聲器101位于箱或密封容器401內(nèi)，從而使得膜107在箱401內(nèi)創(chuàng)建兩個(gè)腔室40 和40 。膜107創(chuàng)建腔室40 和40 之間的氣密性屏障，從而使得在膜107的第一側(cè)上隔離出腔室40 ，并且形成第一泵腔室。同樣地， 在膜107的第二側(cè)上隔離出腔室40 ，并且形成第二泵腔室。泵導(dǎo)管403a和403b分別與腔室40 和405b流體連通。因而，膜107的移動(dòng)交替地壓縮和擴(kuò)大腔室40 和40 (并且因而壓縮和擴(kuò)大其中的流體)。因此，泵導(dǎo)管403a 和40 交替地在射流接收部分413和415處將合成射流供給至流體導(dǎo)管407，從而將第一和第二凈動(dòng)量傳遞至流體導(dǎo)管407，造成從進(jìn)口部分409至噴出部分411穿過流體導(dǎo)管407 的泵送動(dòng)作。然而，在一些實(shí)施例中，泵導(dǎo)管的出口(并且因此相應(yīng)的流體導(dǎo)管的射流接收部分)可以通常定位在流體導(dǎo)管中的流體流的相同點(diǎn)(參見例如圖4)，在一些實(shí)施例中，偶極合成射流致動(dòng)器的兩個(gè)泵導(dǎo)管出口(并且因此相應(yīng)的流體導(dǎo)管的射流接收部分)可以沿著流體流相繼地耦合至流體管。圖5圖解說明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的偶極合成射流噴射器泵501的示例，其中，兩個(gè)泵導(dǎo)管出口的出口(并且因此流體導(dǎo)管507的射流接收部分 513和51 沿著流體流相繼地定位在流體導(dǎo)管內(nèi)。合成射流噴射器泵501包括位于箱或密封容器501中的揚(yáng)聲器101，從而使得膜107在箱501中創(chuàng)建兩個(gè)腔室50 和50恥。泵導(dǎo)管503a和50 分別與腔室50 和50 耦合。因此，泵導(dǎo)管503a和50 交替地將合成射流供給至流體導(dǎo)管507，從而在射流接收部分513和515處將第一和第二凈動(dòng)量傳遞至流體導(dǎo)管507，造成從進(jìn)口部分509至噴出部分511的穿過流體導(dǎo)管507的泵送動(dòng)作。由于在兩個(gè)出口 503a和50 出現(xiàn)的合成射流處于反相，因此這能夠以出口之間的恰當(dāng)?shù)木嚯x建立穿過流體管507的“蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)”，該“蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)”可以增進(jìn)泵送動(dòng)作。此外，還能夠選擇出口之間的距離，從而最佳地抑制管中的聲波。例如，如果出口(并且因而射流接收部分) 處于反相，則它們之間的距離為η* λ。當(dāng)出口處于同相時(shí)，它們之間的距離為(η+0.5)*λ。 在此，η = 0，1，2……等，λ是根據(jù)C=入村與聲音的“f”有關(guān)的聲音的波長(zhǎng)，“C”是聲音的速度。在此，頻率f可以是驅(qū)動(dòng)合成射流致動(dòng)器的頻率f = f0。然而，考慮到，由于高次諧波而導(dǎo)致聲音煩擾相當(dāng)頻繁，于是，在確定合成射流出口的最佳間距中考慮的頻率f可以是2f0、3f0等。在一些實(shí)施例中，多個(gè)合成射流致動(dòng)器可以相繼地配置在流體導(dǎo)管/管中。這些致動(dòng)器可以各自是正常的單極類型或偶極類型。在一些實(shí)施例中，可以根據(jù)需要而調(diào)整相繼的合成射流之間的相差。例如，可以對(duì)該相差進(jìn)行調(diào)諧，從而獲得泵送動(dòng)作(例如，蠕動(dòng)動(dòng)作)的最佳性能、低噪音生成和/或其他特征。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流噴射器泵可以在各種應(yīng)用中使用，其包括需要或期望由穿過導(dǎo)管的流體的凈動(dòng)量創(chuàng)建的泵送動(dòng)作的任何應(yīng)用。在一些實(shí)例中，例如，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流噴射器泵可以與側(cè)流流體分析聯(lián)合使用。側(cè)流流體分析典型地涉及將流體遠(yuǎn)離主流流體進(jìn)行運(yùn)輸并且在遠(yuǎn)離主流流體的位置處測(cè)量運(yùn)輸樣本中的流體的一個(gè)或多個(gè)特性。例如，主流流體可以是掛接至呼吸機(jī)的患者的呼出氣息。分流器 /接頭可以將穿過呼吸機(jī)的主氣道而行進(jìn)的一部分氣體移除并且將該氣體穿過合成射流噴射器泵的流體導(dǎo)管而運(yùn)輸。用于將氣體從主流流體移除并穿過流體導(dǎo)管的動(dòng)力可以是根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流噴射器泵。圖6圖解說明利用根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流致動(dòng)器泵的側(cè)流流體分析系統(tǒng)600的示例。系統(tǒng)600可以包括主要流體流601。系統(tǒng)600還可以包括合成射流 601，該合成射流601在射流接收部分613處將凈動(dòng)量傳遞至流體導(dǎo)管605，這進(jìn)而創(chuàng)建穿過流體導(dǎo)管605的動(dòng)力/泵送動(dòng)作。穿過流體導(dǎo)管605的由合成射流603創(chuàng)建的泵送動(dòng)作可以在流體導(dǎo)管605的進(jìn)口部分609處從主要流體流601中抽出流體。然后，可以將所抽出流體穿過流體導(dǎo)管605并穿過分析單元607而運(yùn)送，其中，可以測(cè)量流體的一個(gè)或多個(gè)特性。例如，在一些實(shí)施例中，可以對(duì)患者進(jìn)行二氧化碳描記(即，患者的氣息中的二氧化碳[CO2]的測(cè)量)或氧氣描記(患者的氣息中的氧氣
的測(cè)量)。在一些實(shí)施例中，氮氧化物(NOx)的測(cè)量可以是所測(cè)量的一個(gè)特性。也可以測(cè)量其他特性。關(guān)于與側(cè)流分析有關(guān)的更多信息，參見美國(guó)專利申請(qǐng)公開NO. 20080041172(美國(guó)專利申請(qǐng)No. 11/771，沈8，標(biāo)題為 "Sidestream Gas Sampling System with Closed Sample Circuit，，)，特此通過弓|用將其整體并入本文。在一些實(shí)施例中，所分析的流體可以在噴出部分611處從流體導(dǎo)管605噴出。圖7圖解說明用于根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的側(cè)流氣體分析的傳感器組件。在一些實(shí)例中，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流噴射器泵可以在諸如例如電子器件的冷卻的冷卻應(yīng)用或其他冷卻應(yīng)用中利用。圖8圖解說明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流801的示例，該合成射流801用于將流體(例如，空氣)穿過流體導(dǎo)管803而移動(dòng)至一個(gè)或多個(gè)對(duì)象80^ι-η(例如，電子部件)上，以冷卻一個(gè)或多個(gè)對(duì)象80^ι-η。由合成射流801在流體導(dǎo)管803的射流接收部分813處建立的凈動(dòng)量將空氣(或者其他流體或氣體)從第一區(qū)域807泵送至進(jìn)口部分809中，穿過流體導(dǎo)管803，從噴出部分801離開并到一個(gè)或多個(gè)對(duì)象80 -!!上。來自第一區(qū)域807的空氣可能是低于一個(gè)或多個(gè)對(duì)象80 -!! 的溫度的溫度(由于電子對(duì)象在操作期間可能變熱)，因而與對(duì)象交換熱并冷卻對(duì)象80fe-n。在一些實(shí)例中，將根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的合成射流噴射器泵用作冷卻系統(tǒng)提供這樣的優(yōu)點(diǎn)由于從被冷卻的設(shè)備的外部供給冷卻空氣，因而冷卻空氣尚未被該設(shè)備加熱。在一些實(shí)施例中，第一區(qū)域807通常與一旦冷卻流體與被加熱對(duì)象接觸就排出流體之處熱隔離，其中，從所述第一區(qū)域807帶來冷卻流體(例如，空氣)。因此，入口 809 可以定位在設(shè)備外部815的一側(cè)，而出口 817定位在設(shè)備外部的相反側(cè)(或至少盡可能遠(yuǎn)離入口部分809)，其中，冷卻流體在與對(duì)象交換熱之后，從出口 817排放。如具有本領(lǐng)域普通技術(shù)的人員所意識(shí)到的，本文所描述的各種系統(tǒng)和裝置可以使用各種系統(tǒng)配置來操作。因此，一些實(shí)施例可以利用比本文所描述的部件更多或更少的部件。在一些實(shí)施例中，部件可以被復(fù)制和/或具有不同的取向。盡管出于圖解說明的目的而基于目前被認(rèn)為是最實(shí)用且優(yōu)選的實(shí)施例而詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但要理解的是，這樣的細(xì)節(jié)僅僅是出于圖解說明的目的，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例，而是，與此相反，本發(fā)明意在覆蓋權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的修改及等同布置。例如，要理解的是，本發(fā)明預(yù)期，盡可能地能夠?qū)⑷魏螌?shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征與任何其他實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種流體泵，其包括合成射流致動(dòng)器，其包括可振動(dòng)膜，致動(dòng)部分，其使所述可振動(dòng)膜振動(dòng)，泵腔室，其耦合至所述可振動(dòng)膜，以及泵導(dǎo)管，其與所述泵腔室流體連通，從而使得所述膜的振動(dòng)將流體抽吸至所述泵導(dǎo)管中并從所述泵導(dǎo)管中噴出流體，以在預(yù)先確定的方向上創(chuàng)建流體的凈動(dòng)量；以及流體導(dǎo)管，其具有進(jìn)口部分、噴出部分以及在所述進(jìn)口部分和噴出部分之間的射流接收部分，其中，所述射流接收部分與所述泵導(dǎo)管流體連通，所述進(jìn)口部分布置為與流體源連通地進(jìn)行放置，其中，在所述射流接收部分處將所述流體的凈動(dòng)量傳遞至所述流體導(dǎo)管，以在所述流體導(dǎo)管中創(chuàng)建從所述進(jìn)口部分至所述噴出部分的流體的流動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的流體泵，其中，所述可振動(dòng)膜的振動(dòng)壓縮和擴(kuò)大所述泵腔室的體積，從而令流體被抽吸至所述泵導(dǎo)管中以及從所述泵導(dǎo)管中噴出。
3.如權(quán)利要求1所述的流體泵，其中，至少所述致動(dòng)部分被圍在密封容器內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的流體泵，其中，所述可振動(dòng)膜和所述致動(dòng)部分被密封容器圍繞， 其中，所述可振動(dòng)膜是所述密封容器的第一部分和第二部分之間的氣密性屏障，從而使得在所述可振動(dòng)膜的第一側(cè)上隔離出的所述密封容器的第一部分形成所述泵腔室，并且在所述可振動(dòng)膜的第二側(cè)上隔離出的所述密封容器的第二部分形成第二泵腔室。
5.如權(quán)利要求3所述的流體泵，其中，第二泵導(dǎo)管與所述第二泵腔室和所述流體導(dǎo)管流體連通，并且其中，所述膜的振動(dòng)將流體抽吸至所述第二泵導(dǎo)管中并將流體從所述第二泵導(dǎo)管中噴出，以在所述預(yù)先確定的方向上創(chuàng)建流體的第二凈動(dòng)量，其中，所述流體導(dǎo)管包括所述進(jìn)口部分和所述噴出部分之間的第二射流接收部分，其中，在所述第二射流接收部分處將所述流體的第二凈動(dòng)量傳遞至所述流體導(dǎo)管，以在所述流體導(dǎo)管中創(chuàng)建從所述進(jìn)口部分至所述噴出部分的流體的流動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的流體泵，其中，射流接收部分和所述第二射流接收通常定位在所述流體管中的相同的流體流點(diǎn)處。
7.如權(quán)利要求5所述的流體泵，其中，所述射流接收部分和所述第二射流接收部分沿著流體流相繼地定位在所述流體導(dǎo)管內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的流體泵，其中，所述射流接收部分和所述第二射流接收部分相隔開，從而使得所述凈動(dòng)量和所述第二凈動(dòng)量創(chuàng)建所述流體導(dǎo)管內(nèi)的流體的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1所述的流體泵，其中，所述致動(dòng)部分包括令所述膜振動(dòng)的電磁設(shè)備。
10.如權(quán)利要求1所述的流體泵，其中，所述進(jìn)口部分將流體從主流流體中抽出，以測(cè)量所抽出流體的一個(gè)或多個(gè)特性。
11.如權(quán)利要求10所述的流體泵，其中，所述主流流體是呼吸回路的一部分，從而使得所述主流流體包括來自生物體的呼出氣息。
12.如權(quán)利要求11所述的流體泵，其中，所抽出流體的一個(gè)或多個(gè)特性中的至少一個(gè)包括所抽出流體內(nèi)的二氧化碳的濃度。
13.如權(quán)利要求11所述的流體泵，其中，所抽出流體的一個(gè)或多個(gè)特性中的至少一個(gè)包括所抽出流體內(nèi)的氧氣的濃度。
14.如權(quán)利要求1所述的流體泵，其中，所述流體導(dǎo)管中的流體的流動(dòng)將來自所述流體源的具有第一溫度的流體從所述進(jìn)口部分處抽出，并且，將所抽出的流體從所述噴出部分排出至具有第二溫度的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象上，所述第一溫度低于所述第二溫度，從而使得從所述流體導(dǎo)管的噴出部分排出的所述流體冷卻所述一個(gè)或多個(gè)對(duì)象。
15.一種穿過流體導(dǎo)管而泵送流體的方法，所述流體導(dǎo)管具有進(jìn)口部分、噴出部分以及在所述進(jìn)口部分和噴出部分之間的射流接收部分，所述進(jìn)口部分布置為與流體源連通地進(jìn)行放置，其中，泵導(dǎo)管與所述流體導(dǎo)管的射流接收部分流體連通，所述泵導(dǎo)管與耦合至可振動(dòng)膜的泵腔室流體連通，所述方法包括使所述可振動(dòng)膜振動(dòng)，以便交替地將流體抽吸至所述泵導(dǎo)管中以及將流體從所述泵導(dǎo)管中噴出，以在預(yù)先確定的方向上創(chuàng)建流體的凈動(dòng)量，其中，在所述射流接收部分處將所述流體的凈動(dòng)量傳遞至所述流體導(dǎo)管，以在所述流體導(dǎo)管中創(chuàng)建從所述進(jìn)口部分至所述噴出部分的流體的流動(dòng)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述可振動(dòng)膜的振動(dòng)壓縮和擴(kuò)大所述泵腔室的體積，從而令流體被抽吸至所述泵導(dǎo)管中以及從所述泵導(dǎo)管中噴出。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，使用致動(dòng)部分來使所述可振動(dòng)膜振動(dòng)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，至少所述致動(dòng)部分被圍在密封容器內(nèi)。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述致動(dòng)部分包括使所述可振動(dòng)膜振動(dòng)的電磁設(shè)備。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述可振動(dòng)膜和所述致動(dòng)部分被密封容器圍繞， 其中，所述可振動(dòng)膜是所述密封容器的第一部分和第二部分之間的氣密性屏障，從而使得在所述可振動(dòng)膜的第一側(cè)上隔離出的所述密封容器的第一部分形成所述泵腔室，并且在所述可振動(dòng)膜的第二側(cè)上隔離出的所述密封容器的第二部分形成第二泵腔室。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，第二泵導(dǎo)管與所述第二泵腔室和所述流體導(dǎo)管流體連通，并且其中，所述膜的振動(dòng)將流體抽吸至所述第二泵導(dǎo)管中以及將流體從所述第二泵導(dǎo)管中噴出，以在所述預(yù)先確定的方向上創(chuàng)建流體的第二凈動(dòng)量，其中，所述流體導(dǎo)管包括所述進(jìn)口部分和所述噴出部分之間的第二射流接收部分，其中，在所述第二射流接收部分處將所述流體的第二凈動(dòng)量傳遞至所述流體導(dǎo)管，以在所述流體導(dǎo)管中創(chuàng)建從所述進(jìn)口部分至所述噴出部分的流體的流動(dòng)。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，射流接收部分和所述第二射流接收通常定位在所述流體管中的相同的流體流點(diǎn)處。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述射流接收部分和所述第二射流接收部分沿著流體流相繼地定位在所述流體導(dǎo)管內(nèi)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述射流接收部分和所述第二射流接收部分相隔開，從而使得所述凈動(dòng)量和所述第二凈動(dòng)量創(chuàng)建所述流體導(dǎo)管內(nèi)的流體的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
25.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述進(jìn)口部分將流體從主流流體中抽出，以測(cè)量所抽出流體的一個(gè)或多個(gè)特性。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述主流流體是呼吸回路的一部分，從而使得所述主流流體包括來自生物體的呼出氣息。
27.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中，所抽出流體的一個(gè)或多個(gè)特性中的至少一個(gè)包括所抽出流體內(nèi)的二氧化碳的濃度。
28.如權(quán)利要求沈所述的方法，其中，所抽出流體的一個(gè)或多個(gè)特性中的至少一個(gè)包括所抽出流體內(nèi)的氧氣的濃度。
29.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述流體導(dǎo)管中的流體的流動(dòng)將來自所述流體源的具有第一溫度的流體從所述進(jìn)口部分處抽出，并且，將所抽出的流體從所述噴出部分排出至具有第二溫度的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象上，所述第一溫度低于所述第二溫度，從而使得從所述流體導(dǎo)管的噴出部分排出的所述流體冷卻所述一個(gè)或多個(gè)對(duì)象。
30.一種流體泵，其包括流體導(dǎo)管，其具有進(jìn)口部分、噴出部分以及在所述進(jìn)口部分和噴出部分之間的射流接收部分，所述進(jìn)口部分布置為與流體源連通地進(jìn)行放置；以及用于在預(yù)先確定的方向上創(chuàng)建流體的凈動(dòng)量的器件，其中，在所述射流接收部分處將所述流體的凈動(dòng)量傳遞至所述流體導(dǎo)管，以在所述流體導(dǎo)管中創(chuàng)建從所述進(jìn)口部分至所述噴出部分的流體的流動(dòng)。
31.如權(quán)利要求30所述的流體泵，其中，用于在所述預(yù)先確定的方向上創(chuàng)建流體的凈動(dòng)量的器件包括可振動(dòng)膜、耦合至所述可振動(dòng)膜的泵腔室、泵導(dǎo)管，以及用于使所述可振動(dòng)膜振動(dòng)從而使得所述膜的振動(dòng)將流體抽吸至所述泵導(dǎo)管中以及將流體從所述泵導(dǎo)管中噴出以在所述預(yù)先確定的方向上創(chuàng)建所述流體的凈動(dòng)量的器件。
32.如權(quán)利要求31所述的流體泵，其中，所述可振動(dòng)膜和用于振動(dòng)的器件被密封容器圍繞，其中，所述可振動(dòng)膜是所述密封容器的第一部分和第二部分之間的氣密性屏障，從而使得在所述可振動(dòng)膜的第一側(cè)上隔離出的所述密封容器的第一部分形成所述泵腔室，并且在所述可振動(dòng)膜的第二側(cè)上隔離出的所述密封容器的第二部分形成第二泵腔室。
33.如權(quán)利要求32所述的流體泵，其中，第二泵導(dǎo)管與所述第二泵腔室和所述流體導(dǎo)管流體連通，并且其中，所述膜的振動(dòng)將流體抽吸至所述第二泵導(dǎo)管中以及將流體從所述第二泵導(dǎo)管中噴出，以在所述預(yù)先確定的方向上創(chuàng)建流體的第二凈動(dòng)量，其中，所述流體導(dǎo)管包括所述進(jìn)口部分和所述噴出部分之間的第二射流接收部分，其中，在所述第二射流接收部分處將所述流體的第二凈動(dòng)量傳遞至所述流體導(dǎo)管，以在所述流體導(dǎo)管中創(chuàng)建從所述進(jìn)口部分至所述噴出部分的流體的流動(dòng)。
34.如權(quán)利要求33所述的流體泵，其中，射流接收部分和所述第二射流接收通常定位在所述流體管中的相同的流體流點(diǎn)處。
35.如權(quán)利要求33所述的流體泵，其中，所述射流接收部分和所述第二射流接收部分沿著流體流相繼地定位在所述流體導(dǎo)管內(nèi)。
36.如權(quán)利要求35所述的流體泵，其中，所述射流接收部分和所述第二射流接收部分相隔開，從而使得所述凈動(dòng)量和所述第二凈動(dòng)量創(chuàng)建所述流體導(dǎo)管內(nèi)的流體的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
37.如權(quán)利要求30所述的流體泵，其中，用于振動(dòng)的所述器件包括令所述膜振動(dòng)的電磁設(shè)備。
38.如權(quán)利要求30所述的流體泵，其中，所述進(jìn)口部分將流體從主流流體中抽出，以測(cè)量所抽出流體的一個(gè)或多個(gè)特性。
39.如權(quán)利要求38所述的流體泵，其中，所述主流流體是呼吸回路的一部分，從而使得所述主流流體包括來自生物體的呼出氣息。
40.如權(quán)利要求39所述的流體泵，其中，所抽出流體的一個(gè)或多個(gè)特性中的至少一個(gè)包括所抽出流體內(nèi)的二氧化碳的濃度。
41.如權(quán)利要求39所述的流體泵，其中，所抽出流體的一個(gè)或多個(gè)特性中的至少一個(gè)包括所抽出流體內(nèi)的氧氣的濃度。
42.如權(quán)利要求30所述的流體泵，其中，所述流體導(dǎo)管中的流體的流動(dòng)將來自所述流體源的具有第一溫度的流體從所述進(jìn)口部分處抽出，并且，將所抽出的流體從所述噴出部分排出至具有第二溫度的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象上，所述第一溫度低于所述第二溫度，從而使得從所述流體導(dǎo)管的噴出部分排出的所述流體冷卻所述一個(gè)或多個(gè)對(duì)象。
全文摘要
本發(fā)明提供合成射流噴射器泵，其包括耦合至流體導(dǎo)管的合成射流致動(dòng)器。合成射流致動(dòng)器可以包括可振動(dòng)膜；致動(dòng)部分，其使可振動(dòng)膜振動(dòng)；泵腔室，其耦合至可振動(dòng)膜；以及泵導(dǎo)管，其與泵腔室流體連通，從而該膜的振動(dòng)將流體抽吸至泵導(dǎo)管中并從泵導(dǎo)管噴出，以在預(yù)先確定的方向上創(chuàng)建流體的凈動(dòng)量。流體導(dǎo)管可以包括流體導(dǎo)管的進(jìn)口部分和噴出部分之間的射流接收部分，其中，射流接收部分與泵導(dǎo)管流體連通。由合成射流致動(dòng)器創(chuàng)建的流體的凈動(dòng)量可以傳遞至射流接收部分處的流體導(dǎo)管，以在流體導(dǎo)管中創(chuàng)建從進(jìn)口部分至噴出部分的流體流。
文檔編號(hào)F04F5/10GK102165199SQ200980137489
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者G·科艾曼, M·謝萊肯斯, O·奧維爾特杰斯, O·祖赫, R·M·阿爾特斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司