CN111432859A - 输液泵 - Google Patents

Abstract

公开了一种输液泵。该输液泵包括室，该室具有远端端部和近端端部以及位于近端端部与远端端部之间的纵向轴线。活塞被布置成在室内沿着纵向轴线往复移动。至少一个出口被布置成从室开始并且可包括出口阀。至少一个入口被设置成通入到室中。出口和入口沿着室的纵向轴线轴向地间隔开。还提供了一种用于操作泵的方法。

Description

输液泵

技术领域

本发明总体上涉及输液泵，诸如可被设计成应用于微型输液治疗的移动式输液泵的领域。更具体地，本发明涉及输液泵，该输液泵包括室，该室具有远端端部和近端端部以及位于近端端部与远端端部之间的纵向轴线。活塞被布置成在室内沿着纵向轴线往复移动。至少一个出口被布置成从室开始并且可包括出口阀。至少一个入口被设置成通入到室中。出口和入口沿室的纵向轴线轴向地间隔开。由于入口和出口轴向地间隔开，因此活塞可以用作入口阀，使得在泵的压缩阶段期间经由入口进入室是不可能的。因此，在压缩阶段期间只有出口暴露于室。因此，在入口处不需要单独的入口阀，原因是活塞用作入口阀。还提供了一种用于操作泵的方法。可通过从贮存部对室进行填充和重新填充来操作泵，该贮存部经由入口连接到室。

背景技术

移动式输液泵可用于液体药物或营养物的输液治疗，例如可用于糖尿病护理或疼痛管理。该装置被设计成连续输送少量精确量的液体。移动式输液泵通过经由用户界面与输液泵交互而进行操作，该用户界面包括用于操纵输液泵的按钮和显示器。该装置通常由电池供电并且包括各种电子器件和泵送单元。液体被容纳在贮存部中。由于用户通常昼夜不停地携带该装置，因此希望该装置小巧轻便。然而，由于所使用的泵单元的类型和对用户界面的要求，导致很多时候情况并非如此，这限制了设计便于携带和操作简单的装置的可能性。该设计由技术而不是用户需求来决定。然而，由于施加的液体量很少，因此设计一种可靠的泵单元而不规定该装置的设计方案，具有挑战性。

移动式输液泵的一个示例是胰岛素泵。该微型输液泵从手动注射器演变而来。市场上可购买的大多数胰岛素泵只是雾化注射器，该雾化注射器包括圆筒形容器和活塞。活塞相对于圆筒形容器以较小的增量移动，是通过小型步进马达实现的，以便以预定的时间间隔输送预定量的胰岛素，这模拟了胰岛素的“连续”输送。在活塞的每次增量移动中，所输送的胰岛素的量可以约为0.00025ml至0.00050ml或0.25mm3至0.50mm3。

用于胰岛素泵的这种类型的活塞泵相对笨重。用于泵单元的壳体需要用于活塞的整个冲程的空间，活塞的整个冲程基本上是用于药物的圆筒形容器的整个长度的两倍。圆筒形容器仅具有一个出口，使得在活塞的单个冲程之后就需要填充或更换该容器。这些装置(包括泵单元、电池和显示器)围绕该技术设计，使得这些装置相当笨重、方正且不便于用户携带。含有这种类型的技术的装置往往给用户带来不便。泵单元提供很少的选择以设计用户友好型装置。

输液泵的另一示例是用于施加用于疼痛管理的药物或营养物。这种泵可以从盒式导管结构或从施加类型的导管结构中输送药物或营养物。这种泵包括可重复使用的控制模块，该可重复使用的控制模块在一次性流体贮存盒的顶表面可拆卸地联接到压力板。当该盒联接到控制模块时，流体通过可重复使用的控制模块从盒中泵出。这些类型的泵往往不太精确，使得这些类型的泵不适用于施加微量液体，诸如胰岛素。

输液泵的另一些其他示例包括流动材料贮存部，液体在该流动材料贮存部中被加压。液体被容纳在可压缩的容器或袋子中，并且该容器或袋子周围的空气被加压。这些装置复杂且昂贵，例如包括传感器以测量流动材料贮存部的体积和/或从输液泵中排出的流动材料的体积。

因此，改进的输液泵以及可用于这种改进的输液泵的部件将是有利的，特别地能够实现改进的坚固性、增加的灵活性、提高的成本效益和/或降低的复杂性，将是有利的。

发明内容

因此，本发明的实施例优选地试图通过提供如权利要求所限定的输液泵来单独地或以任何组合的方式减轻、缓和或消除本领域中例如上文所述的一个或多个缺陷、缺点或问题。

实施例包括输液泵，该输液泵包括：室，该室例如具有远端端部和近端端部以及位于近端端部与远端端部之间的纵向轴线；活塞，该活塞被布置成在室内沿着纵向轴线往复移动；从室开始的至少一个出口，该至少一个出口例如具有出口阀；以及通入到室中的至少一个入口。

因此，实施例可提供阀系统，该阀系统包括入口、出口、出口阀以及作为入口阀操作的活塞。在活塞的往复移动期间以及在室内的不同位置，该阀系统可关闭入口，使得室中的液体被加压并使出口阀打开，在室内产生真空以关闭出口阀，同时入口不暴露于室，但使入口暴露，从而使入口通入到室中，并且液体可填充室。

出口和入口可以沿着室的纵向轴线轴向地间隔开。活塞可被构造成提供入口阀以及作为单个构件的压力产生部件。

输液泵可以在压缩阶段和重新填充阶段操作，在压缩阶段期间，室中的流体通过出口被输送，在重新填充阶段期间，室通过入口重新填充有流体。活塞在室内具有至少一个轴向位置，该至少一个轴向位置在输送阶段与通入到室中的入口的轴向位置重叠，以防止流体进入到室中。因此，活塞可以提供或用作入口阀，该入口阀在输送阶段期间关闭并且在重新填充阶段期间打开或至少部分地打开入口。当活塞在室内处于与入口的轴向位置重叠的轴向位置时，可以关闭入口阀。

输液泵可以在重新填充阶段操作，在重新填充阶段期间，室通过入口重新填充有流体。活塞在室内可具有至少一个其他轴向位置，该至少一个其他轴向位置至少部分地不与入口在室中的轴向位置重叠。在活塞的该其他轴向位置的入口在重新填充阶段可至少部分地暴露于室，以使流体能够进入到室中。因此，活塞可以在不与入口在室内的轴向位置重叠时提供或用作入口阀，该入口阀在重新填充阶段期间打开或至少部分地打开入口。

在重新填充阶段的第一时间段内，出口阀可以关闭并且活塞可以与入口轴向地重叠，以在活塞朝着近端端部移动期间在室中建立真空。在重新填充阶段的第二时间段内，活塞可以至少部分地不与入口轴向地重叠，其中，入口通入到室中。

室可以是圆筒形的。出口可被轴向地布置在室的远端端部处。入口可被轴向地布置在室的侧表面处，优选地被布置在室的近端端部处。

至少一个入口可包括多个入口。多个入口可在室内或围绕室的周界或侧表面径向地间隔开。多个入口可在室内或围绕室的周界或侧表面轴向地对准。

活塞可包括至少一个密封构件，该至少一个密封构件被布置成在室的侧表面与活塞之间提供密封。活塞可包括多个密封构件，该多个密封构件轴向地间隔开并且被布置成在室的侧表面与活塞之间提供密封。该多个密封构件可包括第一密封构件和第二密封构件。第一密封构件与第二密封构件之间的轴向距离可以大于活塞在室内的最大移动量。因此，在活塞的整个冲程期间防止从入口发生泄漏。

第一密封构件可以在输液泵的输送阶段轴向地定位在入口的远端。第二密封构件可以在输液泵的输送阶段轴向地定位在入口的近端。第一密封构件和第二密封构件可以在输液泵的重新填充阶段期间至少部分地轴向地定位在入口的近端。

活塞可具有端部表面，该端部表面具有倾斜周界。该倾斜周界可以在输液泵的重新填充阶段期间与入口轴向地对准。

实施例提供一种用于操作输液泵的方法，该输液泵具有：室，该室具有远端端部和近端端部以及位于近端端部与远端端部之间的纵向轴线；活塞，该活塞被布置成在室内沿着纵向轴线移动；从室开始的至少一个出口，该至少一个出口可选地具有出口阀；以及通入到室中的至少一个入口；出口和入口沿着纵向轴线轴向地间隔开。该方法可以包括将活塞轴向地定位在室内，以使所述活塞在输液泵的输送阶段与入口重叠。该方法还可以包括将活塞轴向地定位成在输液泵的重新填充阶段至少部分地不与入口重叠。因此，该方法可以包括使活塞作为入口阀操作，并且在输送阶段期间用活塞关闭入口，并且在重新填充阶段期间用活塞至少部分地打开入口。

实施例包括一种具有软件指令的计算机程序产品，该计算机程序产品存储在计算机可读的存储器中并且可由处理器或控制器执行。该计算机程序产品可被配置成在由处理器或控制器运行时执行本发明的实施例的方法。

在从属权利要求中限定了本发明的其他实施例。

本发明的实施例提供了可具有减小的尺寸和减小的复杂性的输液泵。本发明的实施例还提供了可靠的输液泵。特别地，实施例提供了具有室的可靠的输液泵，该室可被重新填充而没有流体流回到室中的风险。此外，活塞可用作入口阀，其中部件的数量和复杂性减少了。这通过使入口和出口轴向地间隔开并将出口阀设置在出口处(例如设置在出口通道中)来实现，而在泵的压缩阶段期间，只有出口暴露于室，而入口不暴露于室。入口可以在泵的重新填充阶段期间的某个时间至少部分地暴露。

本发明的实施例还提供了不太复杂且更灵活的输液泵,该输液泵可精确地输送微量体积的流体。实施例提供了足以用作胰岛素泵的精度。实施例提供了具有室的胰岛素泵，该室小于贮存部，待施加的流体被容纳在贮存部中。这使得往复式活塞所需的空间能够更小，其中泵的总占地面积减小了。此外，与较大的室相比，直径减小的较小的室可以具有行进较长距离的活塞，以输送相同量的液体。这允许其他部件(例如马达、将马达连接到活塞的齿轮等)更小和/或具有更小容量，这也有助于使总占地面积更小。在一些实施例中，齿轮可以完全被消除。此外，与传统上以单个冲程输送相同的给定体积相比，能够对室进行重新填充使得对于任何给定体积而言活塞的总冲程能够更短，这减小了容纳活塞的整个冲程所需的空间。利用本文提出的实施例，可以减小室的直径以及长度，原因是室可以被重新填充，其中可以减小尺寸并提高精度。所有这些都有助于使泵不会太复杂并减小了泵的尺寸。

实施例具有通往室的入口以及通往室/从室开始的出口，该室用于对室中而不是贮存部中的流体进行加压。实施例使得能够使用泵的相同部件，以用来自贮存部的流体对室进行重新填充，并且对室中的流体进行加压，特别地，活塞兼作阀和压力产生部件。这使得能够减小复杂性。此外，室和贮存部可以分开，这给设计用户友好型移动式输液泵提供了增加的灵活性，减小了对技术的依赖性。具有固定形状的室可以制成比以单个冲程操作的常规活塞泵的室小得多。从中抽取流体的贮存部可具有任意形状，例如适合于该装置的外部底架的形状。反过来，底架可以考虑用户需求来设计，而不是由泵技术决定。可以例如针对不同用户群(例如针对男性、女性、儿童等)以不同的底架设计对该装置进行设计，其中用于不同用户群的贮存部具有不同的形状，以便适应对底架设计的要求。然而，带有室的输液泵单元的设计可以是固定的，但是由于该输液泵单元的尺寸小，因此该输液泵单元不会损害底架的灵活性和设计方案。此外，实施例使复杂性降低，从而使整个生产简化，同时降低了相关的制造成本。本发明的实施例有助于使输液泵精确地输送微量流体，例如用于通往室/从室开始的入口和/或出口的阀和/或盘形弹簧的各个方面。这样的实施例可以形成单独的发明，但是每个实施例有助于并组合以降低本发明的输液泵的复杂性和增加灵活性。例如，该阀对于输送微量流体的输液泵特别有用。由于使用阀能够对室进行重新填充，因此泵的、用于对流体进行加压的室可以被制成小于先前已知的室。较小的室使得用于对流体进行加压的活塞的直径变小，这反过来意味着提高了输液泵的精度。与先前已知的具有单个冲程的输液泵相比，活塞在每次输送流体时可以仅行进更长的距离，而先前已知的具有单个冲程的输液泵必须具有更大的直径和更短的行进距离才能输送相同的量。更长的行进距离是更容易控制的，从而提高精度。

应当强调的是，当在本说明书中使用时，术语“包括/包含”用来指定所述特征、整数、步骤或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、部件或其组合的存在或增加。

附图说明

参考附图，从本发明的实施例的以下描述中，本发明的实施例能够实现的这些和其他方面、特征和优点将变得明显并得到说明，在附图中

图1a至图1f是带有活塞的泵的正向横截面图和侧向横截面图，其中活塞分别位于室内的近端位置、远端位置和中间位置；

图2a至图2b分别是隔膜阀的俯视图和侧视图；

图3是输液泵的实施例的横截面图；

图4是阀的实施例的横截面图；

图5是入口阀和出口阀的实施例的横截面图，该入口阀和出口阀各自被布置在第一壳体单元和第二壳体单元的凹部中；

图6是输液泵的实施例的分解图；

图7是弹簧构件的实施例的透视图；

图8是弹簧构件的实施例的俯视图；

图9是阀的横截面图，其入口连接到贮存部；

图10a是预组装阀的横截面图；以及

图10b是预组装阀的透视图。

具体实施方式

现在，将参考附图对本发明的具体实施例进行描述。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。在附图中示出的实施例的详细描述中使用的术语不旨在对本发明进行限制。在图中，相同的标记表示相同的元件。

以下描述集中于可作为输液泵1应用的本发明的实施例。输液泵可以是移动式输液泵，诸如胰岛素泵。然而，应当理解的是，本发明不限于该应用，而是可以应用于施加其他流体诸如液体药物、液体疼痛管理和/或营养物。对于微量液体的递增施加，例如每个步进约0.00010ml至00050ml，本发明特别有用。

图1a至图1f示出了输液泵1的实施例。在下文中，当涉及输液泵时将简单参考泵1。泵包括室2，该室具有远端端部3和近端端部4。纵向轴线5被限定在近端端部4与远端端部3之间。活塞6被布置成在室2内沿着纵向轴线5移动(诸如往复移动)。泵包括从室2开始的至少一个出口7。出口7可包括出口阀8。此外，泵包括通入到室中的至少一个入口9、9a、9b。出口7和入口9、9a、9b沿着纵向轴线5轴向地间隔开。入口可以将室2连接到贮存部24。

出口7和入口9可间隔开距离d，该距离d沿着纵向轴线5从出口阀8的轴向位置到入口9的中心的轴向位置测量得到。距离d的范围可以为3mm至20mm，诸如4mm至10mm，优选地为4mm至8mm。这样的距离使得在室2中能够产生足够的真空，以有效地将流体重新填充到室2中，如将在下文中讨论的那样，同时仍然不会给马达20提供太多阻力，从而不会使活塞6往复移动。距离d也取决于由马达20提供的力，马达20连接到活塞，以用于使活塞6往复移动。距离d越大，马达20所需的力就越大。因此，对于输液泵由电池供电的应用，距离d趋于更小，使得马达20在室2中建立真空所需的能量较少。马达20可通过可释放连接诸如卡扣配合连接(例如如图1a至图1f所示的球窝连接)连接到活塞6。球可被设置在活塞6的近端端部处，并且窝可被设置在马达16的致动器的远端端部处。

如可在图1c至图1d中看到的，出口阀8可被布置在出口路径中，例如被布置在室2的远端端部表面11处的出口开口10与连接器12或塞子构件之间。连接器12或塞子构件可以例如被构造成连接用于将流体从泵1中排出的输液器或其他软管。塞子17还可被构造成将出口阀布置在预定位置。

出口阀8可包括止回阀、瓣阀、止逆阀、回流阀或单向阀。出口阀8被构造成使得诸如液体的流体能够仅沿着一个方向流动通过出口阀。在一些实施例中并且如图1a至图1f所示，出口阀8是止回阀。该止回阀可以是隔膜式止回阀，该隔膜式止回阀在图1a至图1f中以及在图2a至图2b中示出。隔膜式止回阀可包括弯曲隔膜，该弯曲隔膜被定位成在泵1的重新填充阶段期间创建封闭阀。隔膜可以由其形状与阀座的形状一致的医用级弹性材料制成。在重新填充阶段期间，室2的上游侧上的压力大于室2内的下游侧上的压力，这被称为压力差。一旦正压力停止，隔膜就自动返回到其关闭位置。当通过使活塞6朝着室2的近端端部4移动而在室2中建立真空时，正压力的停止通过使活塞6朝着室2的近端端部往回移动来实现，从而关闭出口阀8。隔膜阀可以在关闭位置邻接阀座。阀座可以是布置在出口7处，例如围绕出口路径布置或布置在出口开口10的远端侧的周向表面。因此，如可在图1a至图1f中看到的，出口开口10具有的直径可以小于提供阀座的出口路径7的直径。周向表面可具有宽度。该宽度应足够大，以使出口阀可以邻接周向表面，从而在室2中产生真空的同时在重新填充阶段期间提供密封并关闭出口。

活塞6被布置成可以从近端端部4或活塞6在室2中的近端位置朝着远端端部3或活塞6在室2内的远端位置移动。近端被称为室2的、活塞开始产生正压力时所处的端部，并且远端被称为活塞6停止产生正压力时所处的端部。如图1a所示，在活塞6的近端位置，当入口通入到室2中时，室2可填充有流体。泵1可以在压缩阶段操作，在压缩阶段期间，室2中的流体穿过出口7被输送。在产生正压力的输送阶段，活塞6在室2内具有至少一个第一轴向位置，该至少一个第一轴向位置与通入到室2中的入口9、9a、9b的轴向位置重叠。活塞6与入口9、9a、9b重叠时所处的这样的第一轴向位置在图1c至图1f中示出。第一轴向位置防止流体进入到室2中。因此，活塞6用作关闭的入口阀。

泵1可以在活塞1的单个冲程下操作。然而，在一些实施例中，可能需要在另一输送阶段开始之前，对室进行重新填充。因此，泵1可以在重新填充阶段操作，在重新填充阶段期间，室2通过入口9、9a、9b被重新填充有流体。活塞6在室2内具有至少一个第二轴向位置，该至少一个第二轴向位置至少部分地不与入口9在室2中的轴向位置重叠，诸如图1a和图1b所示。在第二轴向位置，活塞6可被定位成使入口9、9a、9b至少部分地暴露于室2。在填充和/或重新填充阶段的一部分期间，活塞6可以被定位在第二轴向位置，以使流体能够进入到室2中。因此，活塞8用作打开的入口阀。在填充和/或重新填充阶段，活塞可以处于其最接近的位置。当室2被填充/重新填充时，活塞6可以首先朝着室2的远端端部3移动以产生正压力，该正压力将入口关闭。

通过使活塞在室2内进行从近端端部4朝着远端端部3并返回到近端端部4的往复移动，可以使活塞6从第一位置移动到第二位置。在重新填充阶段的第一时间段内，出口阀8关闭，并且活塞6与入口9轴向重叠，以在室2中建立真空。这在图1c和图1d中由活塞的位置示出。活塞在图1d中处于其最远端位置，并且在图1c中沿着近端方向略微移动，从而开始建立真空并关闭出口阀。在活塞6朝着近端端部4移动、例如从图1d所示的位置移动到图1c所示的位置期间，可以建立真空。在重新填充阶段的第二时间段内，活塞6至少部分地不与入口9轴向重叠，例如在图1a和图1b中通过活塞6的位置示出的那样。在活塞6朝着室2的远端端部4移动以关闭入口之前，入口9可以在1秒至10秒的范围内、例如在1秒至5秒的范围内、优选地在2秒至3秒的范围内打开，如图1e和图1f所示。

如可在图1c至图1d中看到的，活塞6的远端端部可以包括塞子17或端部构件，该塞子17或端部构件的直径与活塞6的最大直径相比已经减小。当活塞位于室2内的最远端位置时，塞子17被接纳在出口开口10中，该出口开口具有的直径可以仅略大于塞子的直径，使得塞子被紧密地接纳在出口开口中。这使得例如通过将隔膜阀快速坐落抵靠在阀座上而能够快速建立真空并关闭出口密封件。如图1c所示，当塞子或端部构件离开室2的出口10时，可以关闭出口阀8。

室2可以是筒形的，例如圆筒形的。在其他实施例中，室2是椭圆筒形的。这使得活塞6能够在室中以与室2的侧表面的摩擦较低的方式移动。此外，出口7可以被轴向地布置在室2的远端端部3处或布置在室的有效长度d2的远端端部处，如图1a所示。有效长度是当活塞处于其近端位置或起始位置时，室2的远端端部表面11与活塞6的远端端部表面之间的最大长度，诸如图1a所示。入口9可以被轴向地布置在室2的侧表面处，优选地布置在室2的近端端部处。将入口9布置在室的近端端部处使得在活塞6处于近端端部位置或靠近近端端部位置时能够填充室2。反过来，这意味着当输送阶段开始时，活塞6将快速与入口重叠，从而防止流体通过入口9返回，并且防止室2中的压力升高，从而允许流体被排出。因此，这有助于提高泵1的可靠性和安全性。室的壁可以在近端延续超过室2的近端端部，以提供密封和/或引导活塞6。

图1b示出了至少一个入口9、9a、9b。在一些实施例中，提供了单个入口9。在图1b所示的实施例中，至少一个入口包括多个入口9a、9b(例如两个或三个入口)。在本文提出的其他实施例中，也可以设置多个入口。在图1b中，为了说明的目的，入口以放大的尺寸被示出并且朝着室2的远端端部略微移动。入口可以如图1a的入口9所示的那样轴向定位。甚至可以设置三个以上的入口。设置多个入口使得能够减小每个入口9a、9b的面积。这对于避免在越过入口9、9a、9b时损坏密封构件可能是有用的。这对于对室2进行有效重新填充以减少将入口9、9a、9b暴露于室2所需的时间也是有用的。

如图1b所示，多个入口9、9a、9b可以在室2内径向地间隔开。因此，入口9、9a、9b可以围绕室2的侧表面被布置在单独的径向位置处。在一些实施例中，入口9、9a、9b在室2内轴向地对准，即入口9、9a、9b以相同的轴向高度设置在室2的侧表面上。在其他实施例中，入口9、9a、9b中的至少两个入口以不同的轴向高度设置在室2内。

如图1a至图1f所示，活塞6可以包括至少一个密封构件13a、13b。密封构件13a、13b可以被布置成在室2的侧表面与活塞6之间提供密封。密封构件13a、13b可以包括O形环。然而，在其他实施例中，密封构件形成为活塞6的整体部分，即与活塞6一体形成。在一些实施例中，活塞6和整体部分由相同或不同的材料制成，其中密封构件13a、13b形成为凸缘，该凸缘例如是柔性的，并且该凸缘具有的直径基本上等于或略大于室2的直径。在其他实施例中，密封构件13a、13b由活塞6的侧表面形成，该活塞6的侧表面精确地配合在室2中。如果活塞6的侧表面的尺寸与室2的侧表面的尺寸足够接近，则在表面之间提供密封。用于密封构件13a、13b的支座可以被设置在活塞13中，诸如图1a至图1f所示。对于例如当泵1被设计成胰岛素泵时室2中的正压力较低的应用，密封构件特别有用。

如上所述，在密封构件13a、13b具有的尺寸大于室2的直径的实施例中，如果入口9、9a、9b的面积太大，则可能损坏密封构件13a、13b。设置多个入口9a至9c(每个入口具有较小的面积，但是总面积等于具有较大面积的入口的面积)防止了这种损坏风险，从而有效地证明了泵2的可靠性更高。入口的直径可以在0.2mm至2mm的范围内，例如在0.5mm至1mm的范围内。

如图1a至图1f所示，活塞6可以包括多个密封构件13a、13b。多个密封构件13a、13b可以轴向地间隔开。多个密封构件13a、13b可以被布置成在单独的轴向位置处在室2的侧表面与活塞6之间提供密封。例如，多个密封构件13a、13b可以包括第一密封构件13a和第二密封构件13b。如图1a所示，第一密封构件13a与第二密封构件13b之间的轴向距离d3可以大于活塞6在室2内的最大往复移动量或全冲程。如图1b至图1f所示，在泵1的输送阶段，第一密封构件13a可以被轴向地定位在入口9、9a、9b的远端。在泵1的重新填充阶段期间，第一密封构件13a和第二密封构件13b至少部分地轴向地定位在入口9、9a、9b的近端。这在图1a至图1b中示出，在图1a至图1b中，第一密封构件13a部分地轴向地定位在入口9、9a、9b的近端，而第二密封构件13b完全轴向地定位在入口9、9a、9b的近端。第二密封构件13b也可以在泵1的整个输送阶段轴向地定位在入口9、9a、9b的近端，如图1d中的箭头a所示，其中活塞6处于最远端位置，并且第二密封构件13b位于入口9的位置的近端，即位于箭头a处。因此，防止流体在室2的侧表面与活塞6之间泄漏到外部。

如图1a和图1d所示，活塞6可包括端部表面14，该端部表面具有朝向活塞2的侧表面的倾斜周界15。在输液泵的重新填充阶段期间，倾斜周界15可以与入口9轴向对准。如图1a所示，在重新填充阶段期间，倾斜部的远端端部15a可以被定位在入口9的远端部分处，或者甚至被定位在入口9的远端部分的稍远端处。在重新填充阶段期间，倾斜部15的近端端部15b可以被定位在入口9的近端部分或中心处。因此，流体可以有效地通过倾斜部15以对室2进行重新填充。当输送阶段开始时，可以快速关闭入口9，如图1e所示，其中第一密封构件13a至少部分地定位在入口9的最远端部分的远端。因此，这有助于提高泵1的可靠性和效率。如图1d所示，室2可以在室2的侧表面与远端端部表面的交叉处具有倾斜部。活塞6的倾斜部15的形状可以与交叉处的倾斜部的形状基本一致。这有助于有效地将室排空并在室中建立真空。这还有助于高效可靠地生产精确配合的部件。

活塞6可以连接到用于使泵1移动的马达20。马达20可以由运行存储在泵1的存储器22中的计算机程序的处理器21控制。马达20可以包括步进马达或压电马达。对于使活塞在离散时间间隔内以小增量移动，压电马达特别有用，例如可特别地用于胰岛素泵。压电马达可以在没有任何保持电流的情况下将活塞6保持在固定位置。这在电池充电装置(例如移动式输液泵)中特别有用。此外，压电马达可以在没有齿轮箱的情况下操作以使活塞以小增量移动。为了使步进马达以相同的小增量提供相同的力，可能需要齿轮箱。对于由马达提供的相同力，压电马达更加紧凑。这对于本文的实施例的泵1特别有用，在泵1中产生真空，从而需要足够的力来使活塞6返回。因此，压电马达所需的部件更少，这有助于提高泵2的可靠性。由于压电马达的尺寸小，因此压电马达也有助于使泵紧凑，这对于移动式泵也是有利的。泵1还可包括用于数据的无线通信的电路和电池23。因此，泵不需要用户界面来对装置进行设置。因此，可以从诸如智能电话的远程装置来传送用于操作该装置的数据。这有助于增加泵1的紧凑性，使泵1更方便使用。

具有相关部件的活塞6、室2、入口、出口7、出口阀8、贮存部24以及可选地连接器12或将出口阀8固定在预定位置的另一构件可被设置成盒。因此，马达20、处理器21或控制器、存储器22、电池23和其他电子部件可以被多次使用。盒可以是一次性使用的。贮存部24可以是可收缩的并且可选地是预填充的。因此，贮存部可在液体被吸入到室2中时收缩。在其他实施例中，诸如图1a至图1f所示，贮存部24可包括活塞25，该活塞在液体被输送到室2中时朝着入口9移动。可以在贮存部的壁与活塞25之间提供密封。替代地，贮存部24是可收缩袋，该可收缩袋可被定位在壳体内。

实施例提供了一种用于操作泵1的方法。该方法包括将活塞6轴向地定位在室2内，以使活塞在泵1的输送阶段与入口9重叠，如图1e至图1f所示。可选地，该方法可以包括将活塞6轴向地定位在室2内，以使活塞在泵1的填充或重新填充阶段的初始阶段期间与入口9重叠，如图1c至图1d所示。该方法还包括将活塞6轴向地定位成在泵1的重新填充阶段的第二阶段期间至少部分地不与入口9、9a、9b重叠，如图1a至图1b所示。该方法可以包括其他步骤，如关于泵1的实施例的描述所限定的那样。该方法可用于在实际使用之前使泵做好准备。此外，该方法可用于输送除药物以外的其他流体。

计算机程序产品可以存储在诸如存储器22的计算机可读存储器中。计算机程序可以由诸如处理器21的控制器执行。计算机程序产品可被配置成当由控制器运行时执行本文描述的实施例的方法。

图2a至图2b示出了隔膜阀8a的实施例。隔膜阀8a可以被布置成图1a至图1f所示的出口阀8并且可以包括弹性材料。这使得能够对阀座进行有效密封。隔膜阀8a可以被布置在阀座与连接器12之间。因此，阀座与面对阀座的近端端部表面可以以略大于隔膜阀8a的厚度的距离间隔开。隔膜阀8a的宽度可以略小于阀座与连接器12之间的空间的宽度。此外，隔膜阀8a的宽度大于室2的出口10的宽度。因此，当产生正压力时，隔膜阀8a朝着连接器12移动，由此打开出口阀。当产生负压力时，隔膜阀8a朝着阀座移动，由此关闭出口阀。连接器的近端端部表面与阀座之间的距离可以小于塞子17的长度。这使得在塞子离开室2的出口10之前，能够通过快速建立真空而有效地关闭出口阀8。因此，由于流体不会返回到室2中，因此这提高了泵的效率以及安全性。

图3示出了输液泵单元的实施例的部件，该输送泵单元将在下文中被称为输液泵。输液泵包括壳体100。在图3的实施例中，该壳体包括第一壳体单元102和第二壳体单元103。室104至少部分地位于第一壳体单元102中。壳体100包括出口105和入口106。出口阀107可以被布置在室104与出口105之间。入口阀108可以被布置在入口106与室104之间。然而，根据上文关于图1a至图1f所描述的原理，出口阀107和入口阀108可以沿着室104的纵向轴线轴向地间隔开。入口阀108可以被布置在图1a至图1f的实施例的入口9中并且作为用作入口阀的活塞的扩充或取代用作入口阀的活塞来使用。

图4示出了阀110，该阀110可以用作出口阀107和/或入口阀108。阀110包括球形阀构件111和阀座构件112。阀座构件112具有第一凹部113。第一凹部113可以从阀座构件112的第一端部朝着相对的第二端部延伸，该阀座构件优选地为圆筒形。第一凹部113可具有略小于球形阀构件111的直径的深度，该深度可用于将球形阀构件111朝着阀座构件112的阀座114偏压，如将在下文中讨论的那样。在其他实施例中，诸如图10a至图10b所示，球形阀构件111完全被容纳在阀座构件112中。第一凹部113具有的直径略大于球形阀构件111的直径。球形阀构件111可以沿着阀110的轴向方向在第一凹部113内自由移动。然而，球形阀构件111基本上不能沿着阀110的径向方向在第一凹部113内移动。因此，球形阀构件111可以在第一凹部113内居于中心处。凹部113与球形阀构件111之间的微小空间使流体能够在被加压时通过，由此球形阀构件111沿着阀的轴向方向移动，以提供与阀座114之间的间隙。阀座构件112具有从阀座构件112的与第一端部相对的第二端部开始的第二凹部115。第二凹部115优选地为圆筒形。第二凹部115与第一凹部113同轴并且该第二凹部具有的直径小于第一凹部113的直径。因此，阀座114具有的直径可以对应于球形阀构件111的直径，该直径不是球形阀构件111的最大直径。第一直径可以在1.5mm至3mm的范围内。第二直径可以在1mm至2mm的范围内。

阀座114由在第一凹部113与第二凹部115的交叉处的边缘形成。该边缘形成如下表面：在阀的关闭位置，球形阀构件111的一部分可以坐落抵靠在该表面上。该边缘可以具有倒角。倒角可具有曲率，该曲率在形状上与球形阀构件111的外表面的曲率基本上互补。因此，可以增加球形阀构件111与阀座114之间的表面接触。增加的表面接触可用于如下应用：其中待施加的液体的量较少并因此对于活塞116的每个增量，室104中的压缩较低，该应用例如用于输送胰岛素的应用。特别是在输送少量流体的过程中，增加的表面接触提高了阀的紧密性。

球形阀构件111可以以第一凹部113和第二凹部115为中心，即在关闭位置，球形阀构件111的中心与第一凹部113和第二凹部115同轴。由于球形阀构件111的直径大于第二凹部115的直径，因此球形阀构件111的一部分延伸到第二凹部115中。第二凹部115的直径和/或长度的尺寸被确定为使得球形阀构件111的位于第二凹部115中的那部分没有到达阀110的第二端。

返回图3，出口阀107和入口阀108中的至少一个包括球形阀构件111a、111b以及阀座构件112a、112b，该阀座构件被布置在第一壳体单元102与第二壳体单元103之间。图4的阀110可以分别用作出口阀107和/或入口阀108。图3的阀110也可以用作图1a至图1f的实施例的出口阀8；和/或图3的阀110可被布置在通往图1a至图1f的入口9的入口路径中。因此，对于出口阀107和/或入口阀108的实施例，参考图4所示的实施例。活塞116可以被布置在室104中，诸如图4所示。活塞116可以是用于对容纳在室104中的液体进行加压的往复式活塞116。活塞116在其远端端部处可以具有用于接纳密封件(诸如O形环)的周向凹部117，该密封件用于在室104与活塞116之间进行密封。在向前的冲程中，当活塞朝着阀107、108移动时，活塞对室104中的液体进行加压，从而关闭入口阀108和/或打开出口阀107。在向后的冲程中，活塞116远离阀107、108移动，从而关闭出口阀107和/或打开入口阀108，并且室104被重新填充有流体。因此，入口阀108和出口阀107可以协作以防止对用于液体的贮存部进行加压并防止已经通过出口输送的液体回流。如果阀107、108被布置在图1a至图1f的入口9和出口7处，则阀可以操作以建立真空，如上文已经描述的那样。在这些实施例中的每一个中，同样当如上文关于图1a至图1f所描述的那样使用单个出口阀8时，与现有技术相比，活塞可以做得更小，从而使得在单个步进中用于输送相同量的液体的精度能够增加。

在一些实施例中，第一壳体单元102和第二壳体单元103中的至少一个和阀座构件112由不同材料制成。例如，第一壳体单元102和/或第二壳体单元103可以由医用级塑性材料制成。用于图1a至图1f的实施例的室2的壳体可以由这种医用级塑性材料制成。医用级塑性材料可以具有以下特性：使壳体单元可例如通过热灭菌或冷灭菌进行消毒并且符合FDA(联邦药品管理局)和USP(美国药典)的分类，例如具有用于容纳液体医疗药物和营养物的特性。这种塑性材料通常可以如此获得并且将不在本文中进一步讨论。阀座构件112可以由金属材料制成，该金属材料例如为手术用钢，例如奥氏体316不锈钢或马氏体440或420不锈钢。这种金属材料通常可以如此获得并且将不在本文中进一步讨论。以不同的材料设置壳体100和阀座构件112使得能够生产适用于低压力的输液泵，因此能够在单个步进中以高的精度高效地输送少量液体。输液泵的、对于输液泵的精度而言并不是关键的部件(例如第一壳体单元102、第二壳体单元103和/或活塞116)可以例如可通过快速并因此高效且成本低的注射成型或铸造而大量生产的材料来制造。然而，这种材料和/或生产过程可能不具有足够的精度和/或弹性，使得这种材料和/或生产过程不适合于达到某些应用(例如用于施加所涉及的一定量的流体，例如施加胰岛素)所需的精度。阀座构件112可以由适合于更高的精度和/或使用与壳体100的技术不同的技术来生产的材料制成。这种材料可以例如为塑性材料，例如上述金属材料。可以使用一种或几种加工技术(例如铣削、车削和/或冲压)并使用用于依次提高部件的精度的工具来加工该塑性材料。因此，与直接在由塑性材料制成的壳体单元102、103中的任一个壳体单元中设置界面相比，可以以更高的精度设置阀座构件112与球形阀构件111之间的界面。这在用于施加液体的室104中的压力较低的应用中特别有用。在室104中的压力较高的应用中，阀座114与球形部件之间的精度并不是关键。在足够高的压力下，阀座114可以直接形成在壳体100的材料中，即使该材料是弹性材料。阀座构件112形成中间部件，该中间部件增加了阀座114与球形阀构件111之间的界面的精度。在该上下文中，精度的意思是指阀座114的表面和球形阀构件111的外表面应当足够光滑，使得即使活塞116在室104内短距离地移动(例如活塞16的每个增量在0.005mm至0.015mm的范围内)，液体也不会通过界面。

室2、104的直径可以在3mm至8mm的范围内。用于容纳液体的室2、104的最大长度可以在3mm至20mm的范围内。因此，室2、104以及输液泵可以做得很紧凑。

图3示出了第一壳体单元102和第二壳体单元103，该第一壳体单元102和第二壳体单元103可以与阀构件107、108分开设置。壳体包括至少一个凹部120a、120b，该凹部120a、120b形成用于接纳至少一个阀构件107、108的空间。在该实施例中，第一凹部120a被设置成接纳出口阀构件107。第二凹部120b被设置成接纳入口阀8。在阀构件107、107轴向地间隔开的情况下，可以设置单个凹部。第一凹部120a和第二凹部120b的尺寸可以被确定为使得阀107、108例如以压力配合或摩擦配合的方式被紧密地接纳在第一凹部120a和第二凹部120b中。因此，在每个凹部120a、120b与相应的阀107、8之间形成密封。因此，凹部120a、120b具有的内部尺寸可以基本上对应于阀座构件112a、112b的外部尺寸，由此出口阀107和入口阀108中的至少一个的外表面被每个凹部120a、120b包围。

在一些实施例中，由凹部120a、120b形成的空间部分地设置在第一壳体单元102中并且部分地设置在第二壳体单元103中。这使得例如能够对输液泵进行有效组装。例如，凹部的大约1/3至2/3、例如大约1/2可形成在第一壳体单元102中，并且凹部的大约2/3至1/3、例如大约1/2可形成在第二壳体单元103中。因此，可以首先将阀107、108布置在第一壳体单元102的凹部中，然后将第二壳体单元103插入到第一壳体单元102的远端端部处的另一凹部中，该另一凹部的直径略大于布置有阀的凹部的直径。因此，还如图6所示，第二壳体单元103可以形成被接纳在第一壳体单元102内的塞子，并且可以至少部分地定位在壳体100的远端端部(诸如第一壳体单元102的远端端部)与阀107、108之间。这使得能够在第一壳体单元102与第二壳体单元103之间提供密封。此外，第一壳体单元102可以接合到第二壳体单元103，使得阀107、108被完全包围，并且壳体单元102、103可以是不可拆卸的和不漏掉流体的。此外，可以例如通过粘合剂和/或通过壳体单元102、103的材料的热熔合在第一壳体单元102与第二壳体单元103之间形成接合部。至少一个密封件(例如O形环)可以被设置在阀座构件112的至少一个凹口中并且与壳体100的凹部邻接。在所示的实施例中，第一密封件被布置在阀座构件112与第一壳体构件102之间，并且第二密封件被设置在阀座构件112与第二壳体单元103之间。第二壳体单元3的端部沿着壳体1的轴向方向被布置在密封件之间并且被布置在第一壳体单元102内。因此，在壳体单元102、103和阀110易于组装的同时提供有效的密封。

在一些实施例中，第一壳体单元102和第二壳体单元103由相同的材料制成。如上所述，这使得能够以塑性材料高效地生产这些部件。如上所述，这还使得能够有效地形成接合部。

图5示出了至少一个弹簧构件130a、130b的实施例，该至少一个弹簧构件可以被布置在壳体100内并且在第一壳体单元102与第二壳体单元103之间与室流体连通，例如还如图6所示。每个弹簧构件130a、130b可以被布置成将球形阀构件111a、111b朝着每个阀座构件112a、112b的阀座114偏压。如上所述，对于每个增量而言，当施加的液体的量较少时，即当活塞116的长度移动较小因而室104中的压力同样较小时，可能需要弹簧构件130a、130b。每次输送时，对于输送较高压力和较大量的液体而言，不需要这种偏压。

在图3的实施例中，弹簧构件130a、130b包括盘形弹簧。盘形弹簧可以由塑性材料制成，其中盘形弹簧的形状提供用于对球形阀构件111进行偏压所需的柔韧性。在其他实施例中，弹簧构件130a、130b由弹性材料制成，其中弹簧构件的弹性特性给所需的偏压力提供了弹簧元件的柔韧性。

图6示出了输液泵的实施例，该输液泵包括具有第一壳体单元102a的壳体。如图所示，第一壳体单元102a可以在其近端端部包括多个引导构件，该多个引导构件用于在活塞116的往复移动期间对活塞116进行引导。引导构件基本上沿着第一壳体单元102a的纵向轴线延伸。活塞116a具有基本上垂直于活塞的纵向轴线延伸的配合突起。每个突起可滑动地接纳在一对引导构件之间。因此，使得能够引导活塞116在室内沿着纵向轴线往复移动。O形环150e在周向凹部117处围绕活塞116a周向布置。阀座构件112a、112b可以被布置在壳体内，例如被布置在第一壳体单元102内。在该实施例中，每个阀座构件112a、112b具有用于接纳诸如O形环的密封构件150a、150c的单个周向凹部。球形阀构件111a、111b可以如上所述的那样布置。弹簧构件130a、130b可以如关于在此描述的实施例中的每个实施例所描述的那样布置。

在图6的实施例中，阀座构件112a、112b被布置在第一壳体单元102a的凹部处。第二壳体单元103a、103b形成塞子。在示出的实施例中，第一壳体单元102a的用于每个阀座构件112a、112b的凹部具有均匀直径。因此，给阀座构件112a设置第一塞子103a，并且给第二阀座构件112b设置第二塞子103b。塞子103a、103b的直径可以对应于阀座构件112a、112b的直径，并且塞子103a、103b可以被设置在第一壳体单元102a的远端端部与阀座构件112a、112b之间的凹部中。每个塞子103a、103b具有分别形成入口和出口的通孔。诸如O形环的密封构件150b、150d可以被布置在塞子103a、103b的周向凹部中，从而在第一壳体单元102a与第二壳体单元103a、103b之间提供密封。第一塞子103a可以连接到流体导管，例如输液器的软管。因此，在输液泵的出口与室之间设置了不漏掉流体的导管。类似地，第二塞子103b可以连接到贮存部或形成该贮存部的一部分，例如如图9所示。因此，在贮存部与室之间设置了不漏掉流体的导管。图6的实施例通过提供具有均匀直径的多个部件而使得生产过程能够得以简化，这也有利于组装过程。

在其他实施例中，诸如图3和图4所示，第一塞子103a和第二塞子103b可设置成单个单元，并且相对于第一壳体单元102a布置。每个塞子103a、103b可以实现将阀座构件112a、112b固定在第一壳体单元102、102a内的目的。此外或替代地，每个塞子可以例如使用密封构件150b、150d在第一壳体单元102a与第二壳体单元103a、103b之间提供密封。因此，与仅在阀座构件112a、112b处具有单个密封构件相比，进一步提高了从入口经由室到达出口的连通路径的紧密性。

在另一些其他实施例中，壳体仅包括第一壳体单元102、102a。阀座构件112a、112b中的任何一个阀座构件可以被布置在如上所述的第一壳体单元的凹部中，并分别提供入口和/或出口。图6的实施例也可以与本文中例如关于弹簧构件130a、130b、密封构件150a-150d以及第一壳体单元102和第二壳体单元103所描述的其他实施例组合。

图7至图8示出了弹簧构件1130、1230的实施例，该弹簧构件包括诸如周向轮缘的轮缘1131、1231。轮缘1131、1231可以至少部分地围绕球形阀构件111布置，诸如图5所示。弹簧构件1130、1230可以具有压力部件1132、1232，该压力部件被布置在弹簧构件1130、1230的中心，并且可以被布置成与球形阀构件111邻接。因此，压力部件1132、1232可以形成用于球形阀构件111的支座。压力部件1132、1232可以与阀座构件112的凹部114、115同轴地邻接球形阀构件111。弹簧元件1133、1233将压力部件连接到轮缘1131、1231。弹簧构件1130、1230通常可以是盘形的。因此，轮缘1131、1231、压力部件1132、1232以及弹簧构件1130、1230可以被设置在单个平面中。这样，弹簧构件1131、1230可以形成盘形弹簧。此外，弹簧构件1130、1230可以由单件材料形成。

弹簧构件1130、1230可以用于有效组装的阀110，同时可以用于输送少量液体，其中由活塞116提供的压力不足以在阀座114与球形阀构件111之间提供紧密的界面。特别地，图7至图8的实施例使得能够向球形阀构件111施加少量压力(例如几hg)。这种少量压力难以通过在不同的平面中具有后续多圈的螺旋形弹簧来提供。此外，盘形弹簧构件容易与阀座构件112a、112b组装在一起，如将在下文中讨论的那样。

图7和图8示出了轮缘1131、1231完全围绕弹簧构件1130、1230布置，例如周向地围绕弹簧构件1130布置的实施例。因此，轮缘也可以周向地围绕阀座部件112的端部设置，诸如图10a至图10b所示。

例如当轮缘1131、1231由弹性材料制成时，轮缘1131、1231可以在第一壳体单元102和第二壳体单元103中的至少一个与阀座构件112之间形成密封。对于出口阀107，轮缘1131、1231可以被布置在阀座构件130a与第一壳体单元102之间。对于入口阀108，轮缘1131、1231可以被布置在阀座构件130b与第二壳体单元103之间。

在图7的实施例中，弹簧元件1130由于至少一个狭缝1133而形成为弹性元件。轮缘1131可以周向地围绕狭缝1133设置。弹簧构件1130可以是圆筒形的，例如是盘形的。弹性元件可以例如通过环绕至少一个狭缝的轮缘提供密封。弹簧构件1130和密封构件可以形成为单个部件。弹簧构件1130的中心部分可以形成压力部件1132。由弹簧构件1130提供的压力可以例如通过弹簧元件1133的材料的类型、材料的厚度以及至少一个狭缝的数量和/或形状来调节。至少一个狭缝也可以被布置成使液体高效地流动通过球形阀构件111。在该实施例中，三个狭缝1133被布置成三角形图案，其中材料片将三角形的顶点分开。因此，压力部件1132被设置在三角形狭缝图案的中心。

在其他实施例中，至少一个狭缝1133是半圆形的。替代地或此外，狭缝可以是直线形的，从轮缘1131的一侧延伸到轮缘1131的另一侧。直线形的狭缝使得能够在球形阀构件111上施加均匀压力，这反过来使得特别是用于输送少量液体的精度能够提高。可以根据压力、待输送的液体的量、偏压力、弹簧构件130的材料等来选择所提供的狭缝的数量和/或长度/宽度。例如，长度可以在0.5mm至4mm的范围内。

图8的实施例示出了呈盘形弹簧的形式的弹簧构件1230，该弹簧构件可以用于如上所讨论的输液泵的阀。盘形弹簧包括轮缘1231、弹簧元件1233以及位于盘形弹簧的中心的压力部件1232。在该实施例中，压力部件1232形成周向支座。弹簧元件1233围绕周向支座布置，并且轮缘1231、弹簧元件1233和周向支座被布置在单个平面中。

在示出的实施例中，轮缘1231是环形的，弹簧元件1233是螺旋盘绕的并且从轮缘1231延伸到周向支座。弹簧元件1233可以具有多个周向圈。弹簧元件1233的厚度可以小于每个圈或图案的宽度，使得由弹簧元件1233施加的力基本上在弹簧构件1230的轴向方向上。此外，周向支座基本上是圆形的。在该实施例中，螺旋形弹簧元件1233具有与轮缘1231连接的第一端部和第二自由端部。螺旋形弹簧元件1233的最后一圈形成周向支座。在其他实施例中，周向支座是环形的，弹簧元件1233的第二端部连接到该周向支座。此外，在其他实施例中，轮缘1233由盘绕的弹簧元件的最后一圈形成。因此，整个弹簧元件1233可以盘绕在单个平面中。至少第一圈可以形成轮缘1231，而最后一圈可以形成周向支座。至少在组装到阀中时，在轮缘1231与周向支座之间，在每个圈之间可存在距离，从而使得液体能够通过。

在图8的实施例中，弹簧元件1233由至少一个狭缝1234形成，该至少一个狭缝从轮缘1231延伸到弹簧构件1230的中心截面。此外，轮缘1231可以周向地围绕狭缝1234设置。弹簧构件1230可以是圆筒形的，例如盘形的。弹簧构件1230的中心部分可以形成压力部件1232。由弹簧构件1230提供的压力可以例如通过弹簧构件1230的材料的类型、材料的厚度以及至少一个狭缝的数量和/或形状来调节。弹簧构件1230可以由诸如弹簧钢的金属材料制成。至少一个狭缝1234也可以被布置成使液体高效地流动通过球形阀构件11。在该实施例中，狭缝1234是形成螺旋形弹簧元件1233的螺旋形狭缝。该弹簧元件可以形成一圈或多圈。在示出的实施例中，弹簧元件几乎形成四圈，但是可以在3圈至6圈的范围内形成。弹簧构件1230的厚度、弹簧元件1233的宽度以及弹簧元件1233的形状可以调节弹簧构件1230的弹簧系数。在示出的实施例中，弹簧元件1233终止于沿径向方向与弹簧构件1230的中心相距一距离处。位于弹簧构件的中心处的弹簧元件1233的最后一圈可以形成基本上为圆形的脊，该脊形成压力部件1232。该脊具有的直径可以小于球形阀构件11的最大直径，使得在球形阀构件11周围施加压力，如图10a所示。在其他实施例中，弹簧元件1233将轮缘1231连接到呈环形元件的形式的压力部件1232，该压力部件1232的直径小于球形阀构件111的最大直径。在另一些其他实施例中，压力部件1232是被布置在弹簧构件1230的中心处的板。

在其他实施例中，至少一个狭缝1234在轮缘1231与压力部件1232之间形成蜿蜒图案。在另一些其他实施例中，至少一个狭缝1234在轮缘1231与压力部件1232之间形成细胞状结构。

弹簧构件1130、1230可以被布置成将球形阀构件111朝着阀座114偏压。通过将轮缘1131、1231相对于球形阀构件固定在适当的位置，可以将压力部件1132、1232朝着球形阀构件111偏压。例如，轮缘1131、1232可以被布置在阀111与第一壳体单元102和/或第二壳体单元103之间，并且压力部件以期望的偏压力朝着阀座114邻接球形阀构件111。至少一个狭缝1133、1234使得球形阀构件111能够移动并且使得液体能够通过弹簧构件1130、1230。

如图4所示，轮缘1131可以被布置在壳体101的凹部120a、120b的凸台140处。例如，凸台410具有的宽度可基本上对应于阀座构件112的在其第一凹部113处的端部的宽度。轮缘1131、1231可以通过向阀座构件112a、112b施加压力，例如当与第一壳体单元102组装在一起时向第二壳体单元103施加压力，而固定在壳体101与阀座构件112a、112b之间。因此，使得弹簧构件130能够有效组装。此外，可以通过提供带有弹簧构件130的密封件来进一步提高效率。

凸台140的沿着阀座构件111的纵向方向的高度可以短于轮缘1131的厚度。这确定了当将阀座构件组装到壳体101中时可以向弹簧构件1130、1230施加压力。此外，如果弹簧构件1130是弹性弹簧构件，则凸台140的高度可以短于处于未压缩状态的轮缘1131的厚度。在图4中，为了说明的目的，轮缘1131被示出为处于其未压缩状态，使得凸台140和轮缘1131重叠。然而，当组装部件时，轮缘1131将被压缩。当组装部件时，阀座构件111被组装在壳体101中，使得阀座构件111邻接凸台140，由此轮缘1131被压缩预定量，这可提供密封。同时，压力部件1132朝着球形阀构件111偏压，从而在球形阀构件111与阀座114之间提供密封。例如图8的实施例所示，即使弹簧构件1130、1230以非弹性材料设置，用于提供偏压的相同原理仍然适用。例如，当第二壳体单元103相对于第一壳体单元102以组装状态布置时，阀座构件112可以压缩轮缘131。

如可在图5和图6中看到的，至少一个密封构件150a、150b可以被设置在出口阀107的阀座构件112a与第一壳体单元102、102a之间。相应地，至少一个密封件150c、150d可以被设置在入口阀108的阀座构件112b与第二壳体单元103之间，或者可以被设置在第一壳体单元102a与第二壳体单元103a、103b之间，例如上文已经描述的那样。

上文描述了输液泵，该输液泵可以包括出口阀107和入口阀108中的至少一个。出口阀107和入口阀108可以相同，但在壳体101中不同地定向。出口阀107可以以其球形阀构件111a朝向出口105来布置。入口阀108可以以其球形阀构件111b朝向入口106来布置。出口105和入口106可以被设置在第一壳体单元102和第二壳体单元103中的至少一个中。在图3和图6的实施例中，入口106完全被设置在第二壳体单元103中，而出口105部分地形成在第一壳体单元102中并且部分地形成在第二壳体单元103中。此外，入口阀可以被布置在入口9处并且被轴向地布置在室2的侧表面处，优选地被轴向地布置在室2的近端端部处，如上文关于图1a至图1f所描述的那样。

在一些实施例中，出口阀107的阀座构件111a和入口阀108的阀座构件111b被设置成单个单元。对于出口阀107和入口阀108中的每一个，第一凹部113和第二凹部115被设置成诸如盘形元件的单个部件。这使得输液泵能够有效组装，其中部件的数量减少。单个部件可以包括入口阀座构件和出口阀座构件两者。对于这样的布置，可以在单个部件的每一侧上设置密封件，该单个部件包括用于将球形阀构件111a、111b偏压在每一侧上的弹簧构件。密封件也可以被成形为在出口105和/或入口106与单个部件之间密封，该单个部件可以与弹簧构件形成为整体单元，其中使得输液泵能够有效组装。

实施例提供了组合的密封件和弹簧构件。在一些示例中，这样的实施例与根据本发明的输液泵一起使用。组合的密封件和弹簧构件可以被布置在输液泵的第一壳体单元102和第二壳体单元103中的至少一个与阀座构件111之间。

实施例提供了一种用于提供根据上述实施例的输液泵的方法。该方法包括提供第一壳体单元102，该第一壳体单元102包括室104的位于第一壳体单元102中的至少一部分。此外，提供了第二壳体单元103，该第二壳体单元103可以具有出口105和/或入口106。此外，可以提供出口阀107，该出口阀107可以包括第一球形阀构件111a和第一阀座构件112a。可以提供入口阀108，该入口阀108可以包括第二球形阀构件112a和第二阀座构件111b。诸如上文所述，出口阀107可以在由第一壳体单元102和第二壳体单元103形成的第一空间中被布置在室2、104与出口105之间。入口阀108可以在例如由第一壳体单元102和第二壳体单元103形成的第二空间中被布置在入口6与室2、104之间或被布置在室2与贮存部之间。

在上文描述的实施例中，壳体101被描述成包括第一壳体单元102和第二壳体单元103，第一壳体单元102和第二壳体单元103被设置成在将阀107、108布置在第一壳体单元102中之后被组装的单独的单元。在其他实施例中，例如通过使壳体1围绕其他部件(例如出口阀107和入口阀108)成型来将壳体制成单个单元。

在一些实施例中，输液泵包括壳体101、位于壳体101中的室2、104、出口7、105、位于室2、104与出口105之间的出口阀107。输液泵还可以包括入口6、9。可选地，输液泵还可以包括位于入口6、9与室2、4之间的入口阀8。出口阀107和入口阀108中的至少一个可以包括布置在壳体中的球形阀构件111a、111b和阀座构件112a、112b。弹簧构件130可以被布置在壳体101中并且被布置成将球形阀构件111a、111b朝着阀座构件112a、112b的阀座114偏压。弹簧构件130、1130、1230可以被布置成如上文关于图3至图8的实施例所描述的那样。这些实施例对于输液泵的如下实施例特别有用，其中，在室2、104内提供的压力较低，并且通过使活塞6、116在室2、104内移动而分配的液体的量较小。

在本文提出的实施例中，例如，活塞6、116可以仅移动室2、104的长度的一小部分，以用于输送预定量(例如0.00010ml至00050ml，例如约2.00025ml)的液体。因此，当液体从室2、104中喷射时，累积的压力较低。当对室2、104进行重新填充时，活塞6、116可以以完整的冲程行进，甚至可能比喷射流体时还要快。因此，根据用于输送预定量的液体时活塞行进的距离和/或速度，可能希望偏压用于入口阀108的球形阀构件111b。然而，例如当入口被布置在室2、104的侧表面处时，可能不需要偏压用于出口阀8、107的球形阀构件111a。在其他实施例中，活塞6、116在入口阶段期间缓慢移动，其中也可能希望偏压用于出口阀8、107的球形阀构件111a。在另一些其他实施例中，例如上文关于图3至图8所描述的那样，可能希望既不偏压用于出口阀8、107的球形阀构件111a，也不偏压用于入口阀108的球形阀构件111b。

弹簧构件130、1130、1230可以被构造成如上文关于图3至图8所描述的那样，并且可以被布置在壳体101中，例如上文关于第一壳体单元102和第二壳体单元103所描述的那样。诸如上文所述，弹簧构件130、1130、1230可以形成为提供密封的单个整体部件，并因此可以是由弹性材料制成的部件。替代地，密封件和弹簧构件130、1130、1230被设置为单独的部件。

弹簧构件130、1130、1230可以包括如上文所述的轮缘1131、1231。轮缘1131、1231也可以如上文所描述的那样布置在凸台140处。

诸如上文所述，在使用弹簧构件130的实施例中，壳体101可以由与阀座构件111相同的材料制成。诸如上文所述，在其他实施例中，第一壳体单元102和第二壳体单元103中的至少一个和阀座构件111由不同材料制成。弹簧构件130、1130、1230可以由第三材料制成，该第三材料比壳体的材料更具有弹性。壳体的材料可以是塑料。

球形阀构件可以由诸如金属或陶瓷材料的塑性材料制成。

图9示出了根据上文描述的实施例的输液泵的入口106，该入口被布置成与用于液体药物或营养物的贮存部流体连通。当没有另外的描述时，参考阀110及其在输液泵的壳体101内的布置来描述的方面，这些方面适用于出口阀107和入口阀108中的任何一个。贮存部可以具有任意形状并且可以是可收缩的。入口可以被布置在贮存部与室2之间。

另一些替代实施例提供了一种用于提供输液泵的方法。这样的替代方法包括：提供壳体，该壳体包括室104、出口105和入口106；提供出口阀107，该出口阀可选地包括第一球形阀构件111a和第一阀座构件112a，该第一阀座构件可以包括第一阀座114；可选地提供入口阀，该入口阀包括第二球形阀构件111b和第二阀座构件112b，该第二阀座构件可以包括第二阀座114；可选地提供至少一个弹簧构件130、1130、1230；可选地将出口阀107布置在室104与出口105之间；可选地将入口阀108布置在室104与入口106之间或者布置在贮存部与入口之间，并且将入口阀108布置在室2的侧表面处，或者仅在室2的侧表面处提供入口而没有任何入口阀；使用至少一个弹簧构件130、1130、1230将第一球形阀构件111a中的至少一个朝着第一阀座112a偏压，并且将第二球形阀构件111b朝着第二阀座112b偏压。

该方法可以包括如上文关于图3至图9所描述的那样布置弹簧构件130、1130、1230。

在另一些其他实施例中，阀110可以被设置为预组装部件，该预组装部件可以在与输液泵的其他部件组装在一起之前被单独生产和测试。

图10a至图10b示出了预组装阀1410的实施例，该预组装阀包括球形阀构件111、阀座构件112和弹簧构件1230。该弹簧构件可以位于凸台1413处，该凸台在阀座构件112的一个端部处形成在凹部1414的近端端部处。球形阀构件111至少部分地布置在凸台1413与阀座114之间。阀座114可以被布置在凹部1414的远端端部处。如前文已经讨论的那样，球形阀构件111的一小部分在阀座构件112的端部与凸台1413之间延伸，使得球形阀构件111朝着阀座114偏压。凹部1414在其近端端部处的直径可以略小于凹部朝向凸台1413的其余部分的直径，由此将至少一个凸缘1415设置在阀座构件112的近端端部处。凸缘1415可以朝着凹部1414的中心纵向轴线延伸，并且该凸缘具有的最小直径略小于弹簧构件1230的最大直径。因此，弹簧构件可以被固定在凸台1413与凸缘1415之间的凹部1414中。如上文所讨论的，弹簧构件1230被示出为螺旋形，但是可以具有其他形状。在示出的实施例中，阀座构件112具有两个周向凹部，这两个周向凹部用于接纳诸如O形环的密封构件150a、150b(未示出)，以抵靠第一壳体构件12和/或第二壳体构件13而密封，诸如上文所述。在其他实施例中，提供一个、两个以上这样的凹部，或不提供这样的凹部。将阀1410设置成预组装部件使得输液泵能够有效组装。阀1410可以是用于使输液泵运行的关键部件。因此，当设置成单独的部件时，阀1410可以在与其他部件组装在一起之前进行质量测试。这意味着只有认可的阀才能与其他部件组装在一起。因此，与在与壳体部件组装在一起之后进行质量测试相比，可以减少废料。因此，使得输液泵能够整体上更有效地组装。此外，阀1410可以通过诸如铣削的生产技术来生产，该生产技术比用于壳体的生产技术更精确。

上文呈现的实施例的输液泵可以被容纳在诸如胰岛素泵的输液泵装置中。活塞6、116可以连接到马达(例如步进马达或压电马达)，该马达由各种电子器件以及一个或多个控制器或处理器控制。马达可以使活塞6、116移动至少一个步进，以输送预定量的液体，例如一个单位的胰岛素的一小部分。活塞的移动长度取决于室2、104的尺寸(该尺寸是固定的)以及待输送的量(该量是可变的)。可以在用户界面中设置待输送的量，并且控制器软件可以控制活塞14的行进长度。用于控制器或处理器的软件指令可以存储在存储器中。控制器软件指令或处理器软件指令还可以被配置成控制室2、104中的液体的量，以便例如当在室2、104的两次重新填充之间输送了特定量的液体时或者当达到了室2、104中的液体的最小量时，以限定的间隔重新填充室2、104。

显而易见的是，上文公开的特定实施例的特征和属性可以以不同的方式组合以形成另外的实施例，所有这些实施例都落入本公开的范围内。

除非另外具体说明或在所使用的上下文中另有理解，否则本文使用的条件语言(尤其例如“能够”、“可以”、“也许”、“可”、“例如”等)通常旨在表达某些实施例包括某些特征、元件和/或状态而其他实施例不包括这些特征、元件和/或状态。因此，这样的条件语言通常不旨在暗示特征、元件和/或状态以任何方式对于一个或多个实施例而言是必需的，或者一个或多个实施例必须包括用于在有或没有作者输入或提示的情况下确定在任何特定实施例中是否包括或将要执行这些特征、元件和/或状态的逻辑。

本文中描述的和/或在附图中描绘的流程图中的任何过程描述、元件或块应当被理解为潜在地表示代码的部分、片段或模块，其包括在过程中用于实施特定逻辑功能或步骤的一个或多个可执行的指令。如本领域技术人员将理解的那样，替代实施方式包含在本文描述的实施例的范围内，其中根据所涉及的功能，可以删除以与所示出或所讨论的的顺序不同的顺序执行(包括基本上同时执行或按相反顺序执行)的元件或功能。

上文已经参考特定实施例对本发明进行了描述。然而，在本发明的范围内，除了上文描述的实施例以外的其他实施例同样是可能的。在本发明的范围内，可以提供除了上文描述的方法步骤以外的不同的方法步骤。本发明的不同特征和步骤可以以不同于本文描述的组合的其他组合来进行组合。本发明的范围仅受所附的专利权利要求的限制。

Claims (15)

1.一种输液泵，所述输液泵包括

室，所述室具有远端端部和近端端部以及位于所述近端端部与所述远端端部之间的纵向轴线；

活塞，所述活塞被布置成在所述室内沿着所述纵向轴线往复移动；

从所述室开始并具有出口阀的至少一个出口；以及

通入到所述室中的至少一个入口；

其中

所述出口和所述入口沿着所述室的所述纵向轴线轴向地间隔开。

2.根据权利要求1所述的输液泵，其中，所述输液泵能够在压缩阶段和重新填充阶段操作，在所述压缩阶段期间，所述室中的流体通过所述出口被输送，在所述重新填充阶段期间，所述室通过所述入口重新填充有流体，并且其中，所述活塞在所述室内具有至少一个轴向位置，所述至少一个轴向位置在所述输送阶段与通入到所述室中的所述入口的轴向位置重叠，以防止流体进入到所述室中。

3.根据权利要求1或2所述的输液泵，其中，所述输液泵能够在重新填充阶段操作，在所述重新填充阶段期间，所述室通过所述入口重新填充有流体，并且其中，所述活塞被构造成在所述室内具有至少一个其他轴向位置，所述至少一个其他轴向位置至少部分地不与所述入口在所述室中的所述轴向位置重叠，在所述活塞的所述其他轴向位置的所述入口被构造成在所述重新填充阶段至少部分地暴露于所述室，以使流体能够进入到所述室中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的输液泵，其中，在重新填充阶段的第一时间段内，所述出口阀被构造成关闭并且所述活塞被构造成与所述入口轴向地重叠，以在所述活塞朝着所述近端端部移动期间在所述室中建立真空，并且其中，在所述重新填充阶段的第二时间段内，所述活塞被构造成至少部分地不与所述入口轴向地重叠。

5.根据前述权利要求中任一项所述的输液泵，其中，所述室是圆筒形的，所述出口被轴向地布置在所述室的所述远端端部处，并且所述入口被轴向地布置在所述室的侧表面处，优选地被布置在所述室的所述近端端部处。

6.根据前述权利要求中任一项所述的输液泵，其中，所述至少一个入口包括多个入口。

7.根据权利要求6所述的输液泵，其中，所述入口在所述室内径向地间隔开。

8.根据权利要求6或7所述的输液泵，其中，所述入口在所述室内轴向地对准。

9.根据前述权利要求中任一项所述的输液泵，其中，所述活塞包括至少一个密封构件，所述至少一个密封构件被布置成在所述室的侧表面与所述活塞之间提供密封。

10.根据权利要求9所述的输液泵，其中，所述活塞包括多个密封构件，所述多个密封构件轴向地间隔开并且被布置成在所述室的侧表面与所述活塞之间提供密封。

11.根据权利10所述的输液泵，其中，所述多个密封构件包括第一密封构件和第二密封构件，并且其中，所述第一密封构件与所述第二密封构件之间的轴向距离大于所述活塞在所述室内的最大移动量。

12.根据权利要求11所述的输液泵，其中，所述第一密封构件被构造成在所述输液泵的输送阶段轴向地定位在所述入口的远端，并且所述第二密封构件被构造成在所述输液泵的输送阶段轴向地定位在所述入口的近端，并且所述第一密封构件和所述第二密封构件被构造成在所述输液泵的重新填充阶段期间至少部分地轴向地定位在所述入口的近端。

13.根据前述权利要求中任一项所述的输液泵，其中，所述活塞具有端部表面，所述端部表面具有倾斜周界，并且其中，所述倾斜周界被构造成在所述输液泵的重新填充阶段期间与所述入口轴向地对准。

14.一种用于操作输液泵的方法，所述输液泵具有：室，所述室具有远端端部和近端端部以及位于所述近端端部与所述远端端部之间的纵向轴线；活塞，所述活塞被布置成在所述室内沿着所述纵向轴线移动；从所述室开始的至少一个出口，所述至少一个出口具有出口阀；以及通入到所述室中的至少一个入口；所述出口和所述入口沿着所述纵向轴线轴向地间隔开，所述方法包括

将所述活塞轴向地定位在所述室内，以使所述活塞在所述输液泵的输送阶段与所述入口重叠；和

将所述活塞轴向地定位成在所述输液泵的重新填充阶段至少部分地不与所述入口重叠。

15.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品存储在计算机可读的存储器中并能够由处理器执行，所述计算机程序产品被配置成在由所述处理器运行时执行根据权利要求14所述的方法。

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