漸進(jìn)式泵作用力調(diào)節(jié)制造技術(shù)

泵包括隔膜元件及具有腔體的泵殼，腔體包括傾斜內(nèi)壁。腔體包括具有第三區(qū)域的開口端。隔膜元件具有第一區(qū)域，以及包括具有第二區(qū)域的中間部，中間部被外圍部環(huán)繞。中間部比外圍部厚。進(jìn)一步，中間部的第二區(qū)域小于腔體的開口端的第三區(qū)域，隔膜元件設(shè)置于所述泵殼之上以形成密封腔體，因此隔膜元件的中間部設(shè)置于開口端之上，且中間部朝遠(yuǎn)離腔體的方向凸出。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】漸進(jìn)式泵作用力調(diào)節(jié)
本專利技術(shù)總的來說涉及隔膜泵領(lǐng)域。本專利技術(shù)尤其涉及病人監(jiān)測、呼吸監(jiān)測、麻醉監(jiān)測設(shè)備中，特別是監(jiān)測病人呼吸氣體成分的醫(yī)學(xué)通氣監(jiān)測和氣體分析儀中，當(dāng)做采樣泵使用的隔膜泵。
技術(shù)介紹
隔膜泵具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊及密封性好的優(yōu)點(diǎn)。因此，隔膜泵作為流體分析的采樣泵廣泛應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備和生化分析。在醫(yī)學(xué)通氣監(jiān)測領(lǐng)域，氣體測量模塊分析隔膜泵從病人呼吸回路中采集的氣體，并實(shí)時(shí)監(jiān)測病人呼吸回路中氣體的組成成分以獲取病人的狀態(tài)。目前，氣體測量模塊趨向于小型化并具有更好的穩(wěn)定性及更低的能耗。因此，對(duì)有關(guān)膜泵的尺寸、壽命和能量損失的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。檢測氣體的氣體監(jiān)測設(shè)備，例如感應(yīng)器，通常為精密元件，對(duì)降低測量準(zhǔn)度的振動(dòng)干擾很敏感。在正常情況下，采樣泵是監(jiān)測模塊主要振動(dòng)來源，如此可能導(dǎo)致影響測量精度的噪音產(chǎn)生。因此，采樣泵需要提供更加穩(wěn)定的采樣樣本。常規(guī)設(shè)計(jì)的隔膜泵具有平薄膜以及呈球形凹面或具有平底面的圓柱形狀的泵腔體。托馬斯隔膜泵和泵均屬于這類隔膜泵。此外，這類隔膜泵的薄膜通常是外部邊緣固定以形成泵區(qū)。這樣的設(shè)計(jì)限制了薄膜的彈性形變能力，同時(shí)也限制了薄膜的沖程長度。而泵區(qū)則限制了隔膜泵的最大泵壓力(因?yàn)楸脜^(qū)與泵作用力會(huì)共同限制最大泵壓力)以及疲勞壽命。另一個(gè)問題是，當(dāng)平薄膜匹配于腔體的凹面或平表面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生噪聲，與此同時(shí)，沖程將立即停止產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)。因此，有必要提供一種改進(jìn)的隔膜泵。特別是提供一種比現(xiàn)有隔膜泵更小型的且在提供更高壓力的同時(shí)具有更小振動(dòng)和更安靜的隔膜泵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
相應(yīng)地，優(yōu)選地本專利技術(shù)實(shí)施例的目的在于減少或消除現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)不足、缺點(diǎn)或問題，例如通過提供根據(jù)附屬的漸進(jìn)式泵作用力調(diào)節(jié)的權(quán)利要求形成的裝置或方法來減少或消除上述提出的單個(gè)問題或多個(gè)問題的任何結(jié)合，例如通過用于病人監(jiān)測、呼吸監(jiān)測、麻醉監(jiān)測的裝置，尤其用于醫(yī)學(xué)通氣監(jiān)測的裝置，以及用于監(jiān)測病人呼吸時(shí)的氣體成分的氣體分析儀。這里所揭露的是提供漸進(jìn)式泵作用力調(diào)節(jié)的裝置、系統(tǒng)和方法。根據(jù)揭露的一方面，用于具有腔體的泵的隔膜元件被揭露。隔膜元件具有第一區(qū)域及包括具有第二區(qū)域的中間部，中間部被外圍部環(huán)繞。中間部比外圍部厚，中間部的第二區(qū)域小于所述腔體的開口端的一個(gè)區(qū)域，所述中間部設(shè)置于所述區(qū)域之上。進(jìn)一步，根據(jù)揭露的一方面，一種包括隔膜元件及具有腔體的泵殼的泵被揭露，腔體包括傾斜內(nèi)壁。腔體包括具有第三區(qū)域的開口端。隔膜元件具有第一區(qū)域，以及包括具有第二區(qū)域的中間部，中間部被外圍部環(huán)繞。其中中間部比外圍部厚。進(jìn)一步，中間部的第二區(qū)域小于腔體的開口端的第三區(qū)域，隔膜元件設(shè)置于泵殼之上以形成密封腔體，因此隔膜元件的中間部設(shè)置于開口端之上，且中間部從遠(yuǎn)離腔體的方向凸出。這個(gè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于因?yàn)闆_程是以漸進(jìn)方式減速的，可以防止沖程碰撞腔體的底部，以及使沖程無聲停止，將機(jī)械振動(dòng)降至最小。進(jìn)一步，在接近沖程結(jié)束時(shí)，減速降低了隔膜的有效泵區(qū)域。因?yàn)闆_程作用力是不變的，在接近沖程結(jié)束時(shí)，泵變得更強(qiáng)。在某些例子中，中間部為環(huán)形。隔膜元件由彈性材料制作而成，例如橡膠及/或?yàn)橄铝胁牧系囊环N：氯丁二烯、三元乙丙橡膠、氟橡膠、硅、熱塑性彈性體或腈。在某些例子中，中間部與外圍部的厚度比例范圍為2-15。在某些例子中，第一部包括凸出邊緣。如同O型圈，凸出邊緣用于增強(qiáng)密封效果。在某些例子中，較厚的中間部具有傾斜外壁，例如截頭圓錐體，傾斜外壁具有大于頂部的基部。揭露的某些例子中，中間部和腔體都為環(huán)形。揭露的某些例子中，傾斜內(nèi)壁為直的，或凸起的，或凹陷的，或具有兩個(gè)或多個(gè)半徑，或?yàn)檎也ㄐ涡螤睿驗(yàn)楦唠A多項(xiàng)式波形形狀。在某些例子中，隔膜元件包括有效泵區(qū)域，有效泵區(qū)域包括幾乎與腔體的開口端的第三區(qū)域相同的區(qū)域。在某些例子中，泵殼包括環(huán)繞腔體的開口端的延展表面，延展表面具有至少與隔膜元件的尺寸相同的區(qū)域。揭露的某些例子中，隔膜元件夾持于泵殼的延展表面與泵殼的第二元件之間。這個(gè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于保持隔膜元件滑動(dòng)地固定在比實(shí)際工作區(qū)域的直徑大的區(qū)域，因此隔膜可自由地做徑向移動(dòng)及伸展。因此可實(shí)現(xiàn)較長的沖程(例如每次沖程輸出的量大)。并且，由于徑向運(yùn)動(dòng)，在擴(kuò)張較小的情況下可保持相同的泵輸出量，由于較低的疲勞應(yīng)力等級(jí)，隔膜的壽命增加，以及可用泵作用力可被更有效率地利用。延展表面包括凹槽，以安裝隔膜元件的凸出邊緣。根據(jù)揭露的另一方面，一種用于漸進(jìn)式泵作用力調(diào)節(jié)的方法被揭露。該方法包括提供這里所描述的泵，以及向隔膜元件的中間部施加往復(fù)式?jīng)_程運(yùn)動(dòng)，沖程運(yùn)動(dòng)在一個(gè)位置受限于腔體的傾斜內(nèi)壁，在該位置隔膜元件的中間部變得較厚。需要強(qiáng)調(diào)的是本說明書中使用的單詞“包括”是用于詳述特征、整數(shù)、步驟或元件的存在，而不是排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、元件或組合的存在或增加。附圖說明揭露的例子中的這些和其他方面、特征以及優(yōu)點(diǎn)是明顯的，并由以下對(duì)本專利技術(shù)揭露的實(shí)施例的描述以及對(duì)附圖的參考進(jìn)行闡述，其中：圖1為一個(gè)例子中泵殼以及隔膜的剖視圖。圖2為一個(gè)例子中泵殼以及隔膜的剖視圖。圖3為隔膜泵的剖視圖。具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)揭露的具體實(shí)施例進(jìn)行描述。然而，揭露的內(nèi)容可有多種不同的表現(xiàn)方式，并不限于這里所揭露的表現(xiàn)形式。當(dāng)然地，提供的這些實(shí)施例可使得揭露的內(nèi)容是全面的、完整的，以及將本專利技術(shù)的保護(hù)范圍完全地傳達(dá)至本領(lǐng)域的技術(shù)人員。附圖解釋的實(shí)施例的詳細(xì)描述中的專用名詞并不用于對(duì)揭露的內(nèi)容進(jìn)行限制。在圖示中，同樣的標(biāo)號(hào)指代同樣的元件。下面的描述致力于描述本專利技術(shù)揭露的實(shí)施例中的隔膜元件及隔膜泵。隔膜泵作為裝置的采樣泵，這些裝置用于病人監(jiān)測、呼吸監(jiān)測、麻醉監(jiān)測，尤其是醫(yī)學(xué)通氣監(jiān)測以及為用于監(jiān)測病人呼吸時(shí)的氣體成分的氣體分析儀。然而，可以理解地本專利技術(shù)并不限制于這些應(yīng)用，而是可以應(yīng)用于需要流體泵的許多其他系統(tǒng)。圖1揭露的隔膜泵100，在一個(gè)例子中包括泵殼1及隔膜元件6。泵殼包括具有開口端的腔體21，開口端包括第一區(qū)域。隔膜元件6設(shè)置于腔體21的開口端之上以密封腔體21。腔體21包括傾斜的或斜切壁20。傾斜的或斜切壁20可以是直的，如圖1揭露的截頭圓錐體的形狀。在某些例子中，傾斜的或斜切壁20可以是凸起的或凹陷的。在其他例子中，壁20具有多個(gè)半徑。在其他結(jié)構(gòu)中壁20可以為正弦波形形狀、波浪形形狀、多項(xiàng)式波形形狀或齒條形狀。優(yōu)選地腔體21為環(huán)形，但是也可以為其他任何形狀，例如正方形、長方形、多邊形或橢圓形。此外及/或可替換地，在某些例子中，腔體21的底部區(qū)域包括小于開口端的區(qū)域25的區(qū)域26。隔膜元件6包括第二區(qū)域27及具有第三區(qū)域28的第一中間部(見圖2)。第一中間部為隔膜元件6的中心部分。因此第三區(qū)域小于第二區(qū)域27。優(yōu)選地隔膜元件為環(huán)形，但也可為其他任何形狀，例如正方形、長方形、多邊形或橢圓形。此外，優(yōu)選地第一中間部為環(huán)形，但也可為其他任何形狀，例如正方形、長方形、多邊形或橢圓形。隔膜元件和第一中間部的形狀不必相同，例如，隔膜元件可為正方形，而第一中間部為環(huán)形。優(yōu)選地，第一中間部的形狀與腔體的開口端的形狀相同。優(yōu)選地隔膜元件由可形變或彈性材料制作而成，例如橡膠。在一些例子中使用的材料可以為氯丁二烯、三元乙丙橡膠、氟橡膠、硅、熱塑性彈性體或腈。但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以使用具有類似特性的其他材料。此外及/或可替換地，隔膜元件可本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種泵包括：隔膜元件；泵殼，所述泵殼包括具有傾斜內(nèi)壁的腔體，所述腔體包括具有第三區(qū)域的開口端；所述隔膜元件具有第一區(qū)域，以及包括具有第二區(qū)域的中間部，所述中間部被外圍部環(huán)繞，其中所述中間部比所述外圍部厚，所述中間部的所述第二區(qū)域小于所述腔體開口端的所述第三區(qū)域，所述隔膜元件設(shè)置于所述泵殼上以形成密封腔體，因此所述隔膜元件的所述中間部設(shè)置于所述開口端之上，所述中間部的所述最厚部分朝遠(yuǎn)離所述腔體的方向凸出。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2012.11.15 EP 12192847.7;2012.11.15 US 61/726,9621.一種泵包括：隔膜元件；泵殼，所述泵殼包括具有傾斜內(nèi)壁的腔體，所述腔體包括具有第一區(qū)域的開口端；所述隔膜元件具有第二區(qū)域，以及包括具有第三區(qū)域的第一中間部，所述第一中間部被外圍部環(huán)繞，其中所述第一中間部比所述外圍部厚，所述第一中間部的所述第三區(qū)域小于所述腔體的所述開口端的所述第一區(qū)域，所述隔膜元件設(shè)置于所述泵殼上以形成密封腔體，因此所述隔膜元件的所述第一中間部設(shè)置于所述開口端之上，其中所述第一中間部朝遠(yuǎn)離所述腔體的方向凸出；并且，使用時(shí)，向所述隔膜元件的所述第一中間部施加沖程運(yùn)動(dòng)，以將所述隔膜元件按壓至所述腔體，其中所述第一中間部的向下運(yùn)動(dòng)在一個(gè)位置受限于所述腔體的所述傾斜內(nèi)壁。2.如權(quán)利要求1所述的泵，其特征在于，所述第一中間部為環(huán)形。3.如權(quán)利要求1所述的泵，其特征在于，所述隔膜由彈性材料制作而成。4.如權(quán)利要求3所述的泵，其特征在于，所述材料為橡膠及/或?yàn)橄铝胁牧系囊环N：氯丁二烯、三元乙丙橡膠、氟橡膠、硅、熱塑性彈性體或腈。5.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的泵，其特征在于，所述第一中間部與所述外圍部的厚度比例范圍為2-15。6.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的泵，其特征在于，所述隔膜元件包括凸出邊緣。7.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的泵，其特征在于，所述第一中間部包括傾斜外壁，所述傾斜外壁具有大于頂部的基部。8.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的泵，其特征在于，所述第一中間部與所述腔體都為環(huán)形。9.如權(quán)利要求1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：約翰·沃納，喬金·加布里爾森，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：邁瑞醫(yī)療瑞典公司，
類型：發(fā)明
國別省市：瑞典;SE