本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種泵，所述泵包括：殼體，所述殼體限定內(nèi)部體積；葉輪，所述葉輪設(shè)置在所述殼體的所述內(nèi)部體積中，其中所述葉輪包括磁性元件，并且所述葉輪的表面的至少一部分符合大體對(duì)數(shù)螺線；以及驅(qū)動(dòng)元件，所述驅(qū)動(dòng)元件適于與所述葉輪的所述磁性元件磁耦接。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】泵
本公開涉及泵，更具體地涉及直列式泵。
技術(shù)介紹
泵通常用于在兩個(gè)位置之間輸送流體。例如，在生物制藥應(yīng)用中，泵可用于在各個(gè)存儲(chǔ)容器、混合器、測(cè)試設(shè)備和其他區(qū)域之間移動(dòng)生物制藥材料。常規(guī)泵包括驅(qū)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)葉輪，這些葉輪沿著剪敏性流體部件施加損壞力。常規(guī)泵可施加非均勻流體流速和非均勻脈動(dòng)，損壞或干擾敏感系統(tǒng)。附圖簡要說明實(shí)施例以舉例的方式示出，并且不受附圖的限制。圖1包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的橫截面示意圖。圖2包括在根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)中形成的流體軸承的放大剖視圖。圖3包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的葉輪的頂視圖。圖4包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖。圖5包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示例性殼體的視圖。圖6包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有半透明殼體和泵的示例性泵。圖6a包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示例性葉輪的多視圖。圖6b包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示例性殼體和葉輪的側(cè)視圖。圖6c包括圖6a和6b的示例性殼體和葉輪的旋轉(zhuǎn)側(cè)視圖。圖6d分別包括圖6a和6b的示例性殼體和葉輪的頂視圖和底視圖。圖6e包括示例性殼體和葉輪的分解頂視圖。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，為簡單和清楚起見，圖中示出的各元件并不一定按比例繪制。例如，圖中一些元件的尺寸可相對(duì)于其他元件進(jìn)行放大，以幫助增進(jìn)對(duì)本專利技術(shù)實(shí)施例的理解。具體實(shí)施方式提供結(jié)合附圖的以下描述以幫助理解本文所公開的教導(dǎo)內(nèi)容。以下論述將集中于本教導(dǎo)內(nèi)容的具體實(shí)施方式和實(shí)施例。提供該重點(diǎn)是為了幫助描述教導(dǎo)內(nèi)容，并且不應(yīng)該被解釋為是對(duì)本教導(dǎo)內(nèi)容的范圍或適用性的限制。如本文所用，術(shù)語“由……構(gòu)成”、“包括”、“包含”、“具有”、“有”或它們的任何其他變型旨在涵蓋非排他性的包含之意。例如，包含特征列表的工藝、方法、物件或裝置不一定僅限于相應(yīng)的特征，而是可包括沒有明確列出或這類工藝、方法、物件或裝置所固有的其他特征。另外，除非另有明確說明，否則“或”是指包括性的“或”而非排他性的“或”。例如，以下任何一項(xiàng)均可滿足條件A或B：A為真(或存在的)而B為假(或不存在的)、A為假(或不存在的)而B為真(或存在的)，以及A和B兩者都為真(或存在的)。采用“一個(gè)”或“一種”來描述本文所述的元件和部件。這么做只是為了方便起見和提供對(duì)本專利技術(shù)范圍的一般認(rèn)識(shí)。除非很明顯地另指他意，否則這種描述應(yīng)被理解為包括一個(gè)或至少一個(gè)，并且單數(shù)也包括復(fù)數(shù)，或反之亦然。除非另有定義，否則本文使用的所有技術(shù)術(shù)語和科技術(shù)語都與本專利技術(shù)所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同。材料、方法和實(shí)例僅是示例性的而非限制性的。關(guān)于本文未述的方面，有關(guān)特定材料和加工方法的許多細(xì)節(jié)是常規(guī)的，并能在流體和泵領(lǐng)域內(nèi)的教科書和其他來源中找到。根據(jù)本文所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的泵通常可包括限定內(nèi)部體積的殼體和設(shè)置在內(nèi)部體積中的葉輪。葉輪可包括適于與驅(qū)動(dòng)元件磁耦接的磁性元件。驅(qū)動(dòng)元件可相對(duì)于殼體位于外部，并且以磁力推動(dòng)葉輪。葉輪的表面的至少一部分可大體符合對(duì)數(shù)螺線。根據(jù)本文所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一次性泵通常可包括限定內(nèi)部體積的殼體和設(shè)置在內(nèi)部體積中的葉輪。葉輪的表面的至少一部分可符合大體的對(duì)數(shù)螺線。一次性泵適于與驅(qū)動(dòng)元件磁耦接。驅(qū)動(dòng)元件可在不同的泵送操作之間重復(fù)使用。根據(jù)本文所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的流體循環(huán)系統(tǒng)通常可包括第一管狀件和第二管狀件，以及設(shè)置在第一管狀件和第二管狀件之間的泵。泵可包括限定內(nèi)部體積的殼體和設(shè)置在內(nèi)部體積中的葉輪。葉輪可包括磁性元件，并且葉輪的表面的至少一部分可符合大體的對(duì)數(shù)螺線。驅(qū)動(dòng)元件可與葉輪的磁性元件磁耦接并且旋轉(zhuǎn)地推動(dòng)葉輪，以便在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生流體運(yùn)動(dòng)。在某些實(shí)施例中，生物制藥循環(huán)系統(tǒng)可包括分別耦接至第一生物制藥設(shè)備和第二生物制藥設(shè)備的第一管狀件和第二管狀件。設(shè)置在第一管狀件和第二管狀件之間的泵可將流體從第一管狀件推動(dòng)至第二管狀件。泵可包括限定內(nèi)部體積的殼體和設(shè)置在內(nèi)部體積中的葉輪。葉輪可包括磁性元件，并且葉輪的表面的至少一部分可符合大體的對(duì)數(shù)螺線。驅(qū)動(dòng)元件可與葉輪的磁元件磁耦接并且旋轉(zhuǎn)地推動(dòng)葉輪，以便在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生流體運(yùn)動(dòng)。參見圖1，流體系統(tǒng)100通常可包括泵102。泵102可包括殼體104和葉輪106。如圖所示，葉輪106可置于殼體102的內(nèi)部體積108內(nèi)。內(nèi)部體積108可在第一管狀件110和第二管狀件112之間限定內(nèi)部體積。第一管狀件110可與第一設(shè)備(諸如，生物制藥或醫(yī)療設(shè)備)耦接，并且第二管狀件112可與第二設(shè)備(諸如，生物制藥或醫(yī)療設(shè)備)耦接。該設(shè)備可包括存儲(chǔ)容器、混合器、采樣裝置、測(cè)試裝置、用于生物制藥材料的制造或開發(fā)的其他合適的設(shè)備或它們的任意組合。在一個(gè)實(shí)施例中，通過系統(tǒng)100的流體流動(dòng)為單向的。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，流體流動(dòng)在大體從第一管狀件110至第二管狀件112的方向上發(fā)生。在另一個(gè)實(shí)施例中，通過系統(tǒng)100的流體流動(dòng)為雙向的。葉輪106的旋轉(zhuǎn)可生成軸向流體壓力，導(dǎo)致流體運(yùn)動(dòng)通過系統(tǒng)100。在一個(gè)實(shí)施例中，殼體104包括至少兩個(gè)離散部件。至少兩個(gè)離散部件可分離地耦接在一起。在一個(gè)實(shí)施例中，在將至少兩個(gè)離散部件連接在一起之前，葉輪106可安裝在內(nèi)部體積108內(nèi)。內(nèi)部體積108可具有由殼體104的彎曲側(cè)壁限定的彎曲內(nèi)部體積。通過系統(tǒng)100的流體流動(dòng)可至少部分地圍繞葉輪106的外表面發(fā)生。例如，參見圖2，葉輪106可與殼體104的內(nèi)表面形成流體軸承。從第一管狀件110進(jìn)入泵102的流體可流入殼體104并且運(yùn)動(dòng)通過位于葉輪106與殼體104之間的開口114。當(dāng)葉輪106開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，流過葉輪106的流體可產(chǎn)生流體軸承，該流體軸承將葉輪106保持在旋轉(zhuǎn)潤滑狀態(tài)下。流體軸承還可允許葉輪106相對(duì)于殼體104自定心。未引導(dǎo)通過殼體104與葉輪106之間的流體軸承的流體可穿過葉輪106中的孔116(圖3)。如下文更詳細(xì)描述的，穿過孔的流體可由葉輪106的葉片驅(qū)動(dòng)。在所示的實(shí)施例中，葉輪106可包括轂118和從轂118延伸的槳葉120。孔116可延伸穿過葉輪106，穿過轂118和槳葉120。當(dāng)流體穿過孔116時(shí)，由槳葉120在大體平行于葉輪106的軸線126的方向上推動(dòng)該流體。槳葉120可包括適于使流體偏置通過系統(tǒng)100的葉片122和124(圖3)。在一個(gè)實(shí)施例中，槳葉120可包括至少兩個(gè)葉片、或至少三個(gè)葉片、或至少四個(gè)葉片、或至少五個(gè)葉片或甚至至少十個(gè)葉片。在另一個(gè)實(shí)施例中，槳葉120可包括不大于1000個(gè)葉片、不大于500個(gè)葉片或甚至不大于50個(gè)葉片。當(dāng)沿著葉輪106的軸線126觀察時(shí)，葉片122和124可呈大體對(duì)應(yīng)于斐波那契數(shù)列(也稱為黃金比例)的形狀。當(dāng)在橫截面中觀察時(shí)，葉輪可具有大體符合斐波那契數(shù)列模式的表面曲率。已發(fā)現(xiàn)具有此類模式的葉輪在提供均勻的流體流動(dòng)和動(dòng)態(tài)平衡方面特別有效，同時(shí)表現(xiàn)出非破壞性的流體行為(即，不破壞流體內(nèi)的任何介質(zhì)，例如生物介質(zhì))，并且避免了在常規(guī)形狀的葉輪中常見的堵塞。可設(shè)想槳葉的任何長度、寬度或形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，槳葉120本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種泵，包括：/n殼體，所述殼體限定內(nèi)部體積；/n葉輪，所述葉輪設(shè)置在所述殼體的所述內(nèi)部體積中，其中所述葉輪包括磁性元件，并且所述葉輪的表面的至少一部分符合大體對(duì)數(shù)螺線；以及/n驅(qū)動(dòng)元件，所述驅(qū)動(dòng)元件適于與所述葉輪的所述磁性元件磁耦接。/n
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】20171229 US 62/612,0141.一種泵，包括：
殼體，所述殼體限定內(nèi)部體積；
葉輪，所述葉輪設(shè)置在所述殼體的所述內(nèi)部體積中，其中所述葉輪包括磁性元件，并且所述葉輪的表面的至少一部分符合大體對(duì)數(shù)螺線；以及
驅(qū)動(dòng)元件，所述驅(qū)動(dòng)元件適于與所述葉輪的所述磁性元件磁耦接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其中所述殼體限定彎曲的內(nèi)部體積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其中所述殼體適于與第一管狀件和第二管狀件耦接，并且其中所述第一管狀件和所述第二管狀件與流體系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其中所述葉輪適于在所述殼體內(nèi)形成流體軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其中所述葉輪包括轂和從所述轂延伸的槳葉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其中所述葉輪基本上不含前緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其中所述葉輪適于在所述葉輪的所有表面上的所述流體上施加大體均勻的壓力分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其中所述葉輪適于響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的泵，其中所述驅(qū)動(dòng)元件包括磁性驅(qū)動(dòng)元件，其中所述磁性驅(qū)動(dòng)元件適于...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：安東尼·P·帕利亞羅，杰登·大衛(wèi)·哈曼，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：美國圣戈班性能塑料公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US
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