专利名称：液体供应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体供应装置，更具体地说，它涉及一种液体供应装置，其被构造成使得注射药物能够在每单位时间以恒量供给。
背景技术：
在医药领域中，有些特定类型的医药，如止痛剂或抗癌剂，需要很长一段时间注射入病人体内，而且这些类型的药一般要求按照单位时间以连续的恒量注射入病人体内。已经有些装置使用普通的注射器将药物以每单位时间连续恒量注射入病人体内，且注射器是安装在装置中，因此可逐渐推进注射器的活塞。由于该装置的尺寸较大，不适于病人携带。
已提出了一种能够由病人携带的液体供应装置。传统的便携式液体供应装置的结构中，在圆柱形小室中提供有橡胶材料制成的弹性囊状物(bladder)。在弹性囊状物之上形成有入口和出口。当通过入口注射药物时囊状物充气膨胀。药物通过连接有细长管子的出口逐渐排出。药物(用于注射)被少量放出并注射入病人的血管。在该液体供应装置中，弹性囊状物可能会引起下列问题。在弹性囊状物的制作中，可能会生产出一些次品，其中囊状物的厚度不均匀或者其上形成有细小的孔。这将影响囊状物的弹性，使之不能具备所需的弹性。这样将很难保持单位时间的注射量不变。
还提出有一种液体供应装置，其使用囊状物和弹性体。在弹性囊状物或弹性体中，其弹性或弹力会随其中所含药物的量而发生改变。在注射的早期和最终阶段液流上的外力(弹性体的回复力)也会不同。这是因为弹性体的回复力根据其变形量而变化。
本发明提出了一种具有新结构的液体供应装置以克服上述问题。在新提出的液体供应装置中，通过装置中产生的气压在圆柱体内推进活塞。活塞驱动向病人的注射药液的供应。在国际公开No.WO02/11791中披露了液体供应装置的一个例子。本发明人提出的液体供应装置具有便于携带，维持注射量的恒定等优点。不过，与其他先进技术一样还会对其进行不断的改进。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有改进结构的液体供应装置。
本发明的特定目的是提供一种活塞的密封环结构，其用于有效地防止圆柱体中包含的液体(注射药液)的泄漏。
本发明的另一目的是提供一种结构，在用气压驱动活塞的情况下，其用于有效地阻止气体的泄漏。
本发明的进一步的目的是提供可有效操作的压力调节结构。
本发明的另一目的是提供一种结构，其能够防止在使用液体供应装置之前活塞被推进的现象。
本发明的进一步的目的是提供一种结构，其用于使气体供应装置能够安全地执行其功能。
根据本发明，提供了一种液体供应装置，包括伸长的圆柱体，其包括具有开口的头部以及开放的后部；活塞，其被插入到所述圆柱体中，并且将所述圆柱体的内部空间密封地划分成位于所述头部侧的液体室和位于所述后部侧的气体室；以及气体供应装置，其被构造成为所述气体室提供气体并连接到所述圆柱体的所述后部，从而当气体供应到所述气体室时使所述活塞朝着所述头部移动。
活塞包括本体和环绕所述本体的密封环，并且与所述圆柱体的内表面接触，所述密封环包括固定到所述本体上的内部基底以及外翼，所述外翼连接到所述基底并与所述圆柱体的内表面接触。所述外翼可相对于所述圆柱体的一个壁倾斜。
所述活塞可包括至少两个密封环，并且所述液体室的一侧上的一个密封环的外翼朝向所述液体室延伸，所述气体室的一侧上的另一密封环的外翼朝向所述气体室延伸。
所述本体可设有环形凹槽，并且所述密封环的所述基底可被装配入所述凹槽中。所述液体室一侧的密封环和所述气体室一侧的密封环可以是具有基本相同尺寸的密封环，且装配入所述液体室一侧的密封环的所述活塞本体中的凹槽的底部的半径可比装配入所述气体室一侧的密封环的凹槽的底部半径大。所述外翼可被构造成使得其尖端不会延伸超出所述基底的末端。
所述圆柱体的头部包括延伸入所述圆柱体的截去顶端的圆锥形突出部分，所述突出部分可形成有所述开口，所述活塞可设有用于容纳所述突出部分的截去顶端的圆锥形凹进部分。
在一个实施方案中，所述气体供应装置包含外壁和连接到所述外壁的分隔装置，从而由所述外壁和分隔装置定出了气体供应室，所述圆柱体的气体室和所述气体供应室由所述分隔装置分隔开，所述分隔装置设有通孔，所述气体供应室和气体室通过所述通孔相互连通。
所述圆柱体的外壁和后部可相互配合或环绕并相互连接，在其配合的接触表面之一中设有环形凹槽，由此在所述圆柱体外壁和后部利用粘结剂实现连接时，使剩余的粘结剂由所述环形凹槽接纳。
所述外壁可包括插入部分，其紧密地装配入所述圆柱体内并通过粘结剂与所述圆柱体的内表面接合；暴露于所述圆柱体的外侧的暴露部分；以及阶梯部分，其连接到从所述插入部分的外壁径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阶梯部分之间的边缘可设有环形凹槽。
所述气体供应装置的所述分隔装置可设有钻孔，所述气体室和所述圆柱体的外侧通过所述钻孔相互连通，所述气体供应装置可进一步包括设于所述钻孔中的压力调节器。所述钻孔可以是圆柱形的，并通过形成于所述钻孔底部的连接通路连接到气体室。所述压力调节器可包括密封环，其环绕所述连接通路，固定于所述底部，并具有从所述底部突出的末端；打开/关闭元件，其包括具有接触表面的接触壁，所述接触表面选择性地与所述密封环的末端接触或与之分离，内壁，其从所述接触壁的中央部分轴向地延伸，以及圆锥形斜壁，其从所述内壁的末端突出至所述连接通路的相对侧，从而沿所述钻孔的轴向移动；以及弹性件，其用于推动所述打开/关闭元件以使其朝向所述密封环移动。
在所述钻孔中可设有突出管，其环绕所述连接通路并轴向地从所述底部突出，所述打开/关闭元件的所述内壁可环绕所述突出管。在所述突出管或所述连接通路与所述打开/关闭元件的内壁之间可设有用于使所述打开/关闭元件线性移动的导向结构。所述打开/关闭元件可进一步包括轴向延伸的外壁，并且在所述外壁和钻孔之间设有用于使所述打开/关闭元件线性移动的导向结构。所述打开/关闭元件的冲程(stroke)可被限制于不大于2毫米。所述密封环可通过装配入形成于所述底部的凹槽之中而被固定，从凹槽突出的所述密封环部分的顶端可以被做成圆形。
同时，所述气体供应装置的分隔装置可设有通路，所述气体室和所述圆柱体的外侧通过所述通路相互连通，所述通路中可设有单向阀，所述单向阀允许气体流入所述圆柱体中，但阻止气体的流出。
在另一实施方案中，所述气体供应装置的所述气体供应室包括第一室，用于容纳液体材料；以及第二室，用于容纳固体材料，所述固体材料与液体材料通过反应以产生气体，在所述第一室和第二室之间设有可破碎的分隔结构。在所述第一室中可设有弹性件，用于迫使所述固体材料朝向所述分隔结构移动。
所述分隔结构可包括第一分隔装置，其围绕所述第一和第二室之间的通路并设有环形凹槽；以及第二分隔装置，其边缘被装配入所述第一分隔装置的环形凹槽。所述第一和第二分隔装置之间可设有密封环。
在另一实施方案中，所述气体供应装置的外壁还包括用作分隔件的盖子，并且所述第一室在所述盖子中定出。
所述盖子可包括环绕所述外壁装配的外围壁，在其装配的接触表面之一上可设有环形凹槽，由此在所述盖子和所述外壁利用粘结剂进行连接时，提供了一个粘结剂接纳空间以用于收集并接纳剩余的粘结剂。
所述盖子可包括外围壁和内侧壁，所述内侧壁在所述盖子的外周处与所述外围壁平行并隔开，由此用于过滤气体的薄片的端部被置于所述外围壁和所述内侧壁之间。
附图的简要说明通过参考附图阅读和理解以下对本发明优选实施方案的详细描述，本发明的这些和其他目的和特征对本领域的技术人员而言将会显而易见，其中
图1是根据本发明实施方案的液体供应装置的立体图。
图2是图1的液体供应装置的截面图，其中不包括用于进行压力调节的插入件；图3(a)和(b)是压力调节器的截面图，该压力调节器是通过将用于压力调节的插入件插入图1所示液体供应装置的气体供应装置中来构造的，其中(a)显示了打开/关闭元件被关闭的状态，(b)显示了打开/关闭元件被打开的状态；图4是图3的压力调节器的密封环的截面立体图；图5是图3的压力调节器的打开/关闭元件的截面立体图；图6是沿图3(a)中的线A-A′获取的压力调节器的截面图；图7的截面图示出了设于图1所示液体供应装置之中的气体供应装置的操作；图8是根据本发明的另一实施方案的压力调节器的截面图；图9是图8所示压力调节器的打开/关闭元件的截面立体图；图10是根据本发明的另一实施方案的气体供应装置的截面图；图11显示了图10的气体供应装置的操作。
实施方案的详细描述图1是根据本发明的实施方案的液体供应装置的立体图。参考图1，液体供应装置10包括圆柱体20，置于圆柱体20内的活塞40，和置于圆柱体20的一个末端的气体供应装置60。管子90连接于圆柱体20的前端。
参考图1和2，圆柱体20是中空的且是圆柱形的。圆柱体20一般是通过对透明塑料树脂材料进行模制而制成的。圆柱体20包括头部22以及从头部22纵向地向后部延伸的圆柱形侧壁30。圆柱体20的头部20具有半球形状并且向外突出(然而本发明不仅局限与此)。突出部分(projection)24(其突出到圆柱体20内，并且优选地采取截去顶端的圆锥体的形状)形成于头部20的中心。突出部分24的中心处纵向地形成有通孔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向内突出，其被外界因素损坏的危险大大减小。利用这种结构，管子90将被弯曲的可能性减小。
参考图1，管子90具有各种药物注射所需的元件，诸如，用于药物注射的供给阀元件92，用于在必要的时候阻止药物被注射的夹子94，和用于过滤药物中的异物的过滤器96。管子中还装有注射量调节器300。注射量调节器300调节待按照各种方式供给的药物的注射量。这些方式之一是当需要时增加药物的注射量。管子90的末端98被构造成例如连接到插入到病人体内的注射针头，或连接到与插入病人体内的导管连通的另一管子。在使用前，末端98被如图1中所示的帽400塞住。
参考图1和2，圆柱体20的侧壁30的尾端是开放的，活塞40通过侧壁30的开放的尾端插入到圆柱体20。接着，气体供应装置60被装配入开放的尾端并被固定到圆柱体20上。参考图2，圆柱体20的侧壁30的尾端处的内壁部分设有内壁突出部分32，其形状为带状，通过引起内壁部分放射状地向内突出来形成。内壁突出部分32按照这样的方式设有内壁凹陷部分34，即，其形成使得内壁突出部分的一部分凹陷。这种结构是用来确保与气体供应装置60的有效连接，这将在后面更详细的描述。尽管没有显示，侧壁30的外部表面上印有刻度，从而可识别所含的药物量或圆柱体20内剩余的药量。
参考图1和图2，插入到圆柱体20的活塞40包括本体41和装配在本体41的外部表面周围的密封环53。活塞体41包括前端部分41和从前端部分42向后延伸的圆柱体的侧壁50。活塞的前端部分41形成为半球形，从而与圆柱体20的头部22的内侧基本相符。前端部分42的中心设有具有倾斜表面46的凹进部分(recess)44，倾斜表面46的倾斜于圆柱体20的突出部分24的形状基本相符。圆柱体20的突出部分24装配到凹进部分44内。活塞体41最好由塑料树脂材料模制而成。肋(rib)47设在活塞体41的内侧，用于维持其刚性。
活塞体41的侧壁51配有在其上沿圆周延伸的两个环形插入凹槽52、52a以及形成于两个插入凹槽52，52a之间的中间凹槽54。插入凹槽52，52a具有基本上为矩形的横截面。后面将要详细描述的密封环53，53a分别被装配入两个插入凹槽52，52a中。两个插入凹槽52，52a的后部插入凹槽52a比邻近于前端部分42的插入凹槽52稍浅。这是用来当邻近前端部分的密封环53和后部密封环53a同时受到相同压力时维持平衡以抵抗压差，从而防止气体的泄漏。此时，后部插入凹槽52a比邻近于前端42的插入凹槽52浅0.05至0.5mm(优选地是0.1mm)(即，后部插入凹槽的底部半径大于前部插入凹槽的底部半径)。也要增加密封环53a的尺寸。中间凹槽54具有基本上半圆形的截面。这样的凹槽54能节省材料，并且通过消除不必要的肥胖(flesh)部分来减小活塞体41的重量。
参考图2，密封环53、53a是环形的环，其截面为在其中间弯曲的一般的V形。每个密封环53、53a都是V形形状，其包括环形基底530，它形成于密封环的内侧，并且被固定地插入设于活塞体41的侧壁50中的插入凹槽52，52a之一；以及环形外翼532，它形成于密封环的外侧且与圆柱体20接触。外翼532被连接到基底530的一侧，同时在其间形成一个锐角。基底530的构造使得其与插入凹槽52，52a之一紧密地配合。
在外翼532中，“V”型的连接弯曲或外翼本身可变形，从而减小基底530和外翼532之间的缝隙。确定基底530的宽度，使其可被固定地插入到插入凹槽52中。外翼532在轴向(圆柱体的纵向)上的垂直宽度(连接和顶端之间的距离)536优选地确定为比基底530的宽度537略短。这是为了防止外翼532被保持在凹槽52中。而且，从基底530的扁平底部531至外翼532的接触部分533的长度大于插入凹槽52，52a的深度。与圆柱体20接触并被置于外翼532的最外部的接触部分533被做成圆形的。
采取了上述形状的密封环53，53a之一被装配入邻近于活塞体41的前端的插入凹槽52中。此时，基底530被插入并被固定到插入凹槽52，从而外翼532的顶端指向药物。密封环53的接触部分533突出到活塞体41的外侧且与圆柱体20的侧壁30接触。此时，基底530和外翼532之间的空间538朝向含有注射药物的空间敞开。药物的压力被传送到开放的空间538。该压力迫使外翼532抵向圆柱体20的侧壁30，以提高密封效果。而且，由于密封环53的接触部分533是圆的，其可很容易地沿圆柱体20的侧壁滑动移动，而不管侧壁的曲线。另一方面，密封环53a可被认为除了它是被装配入后部插入凹槽52a中之外，与上述密封环53在构造上是相同的，从而使开放的空间如图2所示被指向后面。这些密封环53，53a优选地由弹性橡胶材料制成。
参考图1和2，气体供应装置60是圆柱形的，其一端被部分地插入到圆柱体开放的尾端，并固定到圆柱体20上。气体供应装置60向圆柱体20供气，从而通过气压使活塞40以基本上恒定速率朝圆柱体20的头部22移动。气体供应装置60包含本体62和用于覆盖本体62的端部的盖子80。本体62包括圆柱形侧壁64和置于其内部的分隔装置66。侧壁和盖子定出了气体供应装置的外壁。本体62的侧壁64包括圆柱体插入部分641a和盖子插入部分641b，它们设于侧壁64的两端，从而使侧壁可装配入圆柱体20和盖子80中；以及两个插入部分641a，641b之间的暴露部分623。构造圆柱体插入部分641a和盖子插入部分641b，使其外壁与暴露部分623的外壁表面相对径向地向内凹陷。设于径向向内部分的带有凹槽643的第一阶梯部分625形成于圆柱体插入部分641a和暴露部分623之间。圆柱体插入部分641a的自由端提供有外壁凹陷部分642a，其形成使得外壁表面径向向内凹陷。设于径向向内部分处的具有凹槽643的第二阶梯部分626形成于盖子插入部分641b和暴露部分623之间。盖子插入部分641b的自由端设有外壁凹陷部分642b，其形成使得其外壁表面径向向内凹陷。
本体62和圆柱体20的连接是通过使用粘结剂将体62的圆柱体插入部分641a粘接到圆柱体20的内壁突出部分32上实现的。通常，粘结剂施加于圆柱体插入部分641a的壁表面，然后本体62被装配入圆柱体中以使它们连接。粘结剂可由圆柱体20的内壁突出部分32推动和移动。被推动和移动的粘结剂被收集于圆柱体20的内壁凹陷部34或是小空间36中，所述小空间36中形成有本体62的阶梯部分625的凹槽643。而且，甚至在本体62的外壁凹陷部分642a和圆柱体20的内壁突出部分32之间施加有一些粘结剂。由于粘结剂凝固以实现连接，剩余的粘结剂不会流出。这样，连接的部分很干净且提高了密封效果。后面将详细描述盖子80与本体62的连接。
本体62被侧壁64和分隔装置66分成指向盖子80的第一空腔68和第二空腔74。第一和第二空腔68，74通过设于分隔装置66中心的通孔660相互连通。第一空腔68在其内周和底部设有柔软的多层透气薄片70。该薄片可作为透气但不透过液体的过滤器。薄片70是通过顺序地三层层压形成的，即，不透液但透气的膜701；气体通路薄片702，其优选地由合成的无纺织物薄片制成，能够透过或保持气体，从而形成气体通路；以及柔软的液体和气体不渗透膜703。膜703被置于面对第一空腔68的底部和侧壁的一侧。对于膜703来说，可以使用普通的软透明性乙烯基薄片。也可以用柔软、多孔渗水的泡沫体(如海绵)来取代无纺薄片。这三层优选地通过热压以在最外面的连接部分704处被连接在一起。膜703在底部的中心形成有孔705。孔705与底部中的通孔660连通。孔705周围的薄膜703的一部分连接在第一空腔68的底部。
在第一空腔68中(其中存在薄片70)容纳液体材料72。液体材料72可以是对人体无害的L-酒石酸(C4H6O6)或者液相的酒石酸溶液。由于薄片70的液体密封效果，L-酒石酸(C4H6O6)或者液相的酒石酸溶液不会渗漏。
参考图1，2和7，第二空腔74设有排气部分74，其被形成以从分隔装置66的中心部分突出；以及设于排气部分76和侧壁之间的压力调节器78。排气部分76包括装配入分隔装置66的通孔660中的阀固定环111；连接到通孔660的单向阀760；以及突出壁762，其从分隔装置66突出以包围单向阀760，并在它们之间留有缝隙，在该缝隙中定出了排气通道222。分隔装置66的通孔660被分成具有不同内径的第一至第三段661，662和663。第一段661具有最大内径，位于第一空腔68的侧面。第三段663具有最小内径，位于第二空腔74的侧面。位于第一和第二段661，663之间的第二段662的内径小于第一段661，大于第三段663。
橡胶材料制成的单向阀760是中空的圆柱体。它有一开口端，另一端缩拢用于关闭。开口端设有阶梯部分764，其外径大于沿圆周的其他部分。阶梯部分764的外径和长度基本上相应于通孔660的第二段662的外径和长度。单向阀760的阶梯部分764被装配入通孔660的第二段662中。单向阀760优选地由橡胶材料制成。当供应气体并且预定的气压被施加到单向阀760时，如图7所示，缩拢端被打开用作止回阀。阀固定环111的外径基本上相应于通孔660的第一段661的内径，使其紧密地装配在其中。阀固定环111紧密地装配到第一段661中，从而固定单向阀760。
参考图1，2，3和7，压力调节阀78是通过将多个插入件插入到钻孔780中来构成的，所述钻孔780从本体62的侧壁64连接到排气通路222。钻孔780通过从排气通路222延伸的连接通路782连接到第二空腔。其中存在钻孔780的最外部分的侧壁64设有环绕钻孔780的圆周的环形凹槽786。其中装配有下面要描述的密封环79的环形凹槽791形成于连接通路782和钻孔780之间的边界阶梯部分788中。凹槽791的截面为矩形。
参考图3(a)和6，钻孔780的壁表面783设有多个凸支撑肋781，它们从边界阶梯部分788向钻孔的径向中间部分延伸。从图6可清楚地看到，每个凸支撑肋781的截面为半圆形。凸支撑肋781引导后面将描述的打开/关闭元件790。而且，钻孔780的壁表面783和打开/关闭元件790通过凸支撑肋781相互隔开，以在其间提供气体通道785。同时，边界阶梯部分788的中央部分设有圆柱形突出管202，其向钻孔780延伸并环绕连接通路782。
参考图3(a)，待装配入钻孔780的插入件包括密封环79，固定元件794，弹性件796，和盖子元件798。参考图3(a)和4，密封环79包括装配入凹槽791的基底787，以及与打开/关闭元件790接触的接触部分789。基底787的截面基本为矩形，基底要插入到凹槽791的边缘被做成圆形。这是为了使保留在凹槽791内的空气被收集于圆的边缘，从而使密封环79完全装配入凹槽791。接触部分789从基底787突出，并延伸为具有尖端、顶部微圆的锥形截面。与接触部分789接触的打开/关闭元件790被构造为具有减小的接触面，后面将描述，并且能够敏感地响应于气压的微小变化。
参考图3(a)和5，打开/关闭元件790包括圆柱形外壁7901，底部壁7903，从底部壁的中心部分延伸的圆柱形内壁7905，以及从圆柱形内壁7905延伸的圆锥形斜壁7907。突出管202被接纳于圆柱形内壁7905中。由圆柱形内壁7905所定义的内部空间在其一端由圆锥形斜壁7907封闭。内壁7905的内径稍微大于突出管202的外径。参考图5和6，内壁7905的内部表面设有三个脊7909，它们沿内壁7905的纵向方向延伸(本发明不仅局限于三个突出部分)。每个脊7909具有半圆形截面，其顶点与突出管202的外壁接触。内壁7905通过7909前进，从而引导打开/关闭元件790的移动。而且，突出管202的外壁和内壁7905通过脊7909相互隔开，以提供气体通路800。
底部壁7903的外表面是扁平的并且与密封环79接触。在打开/关闭元件790与密封环79接触的状态下，外壁7901的末端没有到达钻孔780的壁表面上的凸支撑肋781的纵向一端(见图6)。打开/关闭元件790优选地由重量轻、在模制时收缩最小的合成树脂(例如，聚四氟乙烯，PEEK，PFT，PTFE等)制成。这种构造可使打开/关闭元件790在超出调解阈值的气压直接施加到密封环之前被推动。这样，打开/关闭元件790可由平滑的气流来移动。而且，由于打开/关闭元件790的重心位于打开/关闭元件的中心轴中的圆锥斜壁附近的位置，因而可减轻侧摆，使其操作稳定。
再参考图3(a)，作为弹性件的压缩卷簧(coil spring)796被插入在打开/关闭元件790和固定元件794之间，这将在后面进行描述。压缩卷簧796的一端限制在打开/关闭元件790的外壁和内壁之间，优选地恰好装配入外壁，而其另一端装配入固定元件794，从而使打开/关闭元件790朝密封环79推进。
仍旧参考图3(a)，固定元件794采用一端开口的圆柱体的形状。固定元件底部的中心处提供有孔799，固定元件的侧壁与钻孔780的壁表面接触。固定元件794被插入到钻孔780，使其开口端径向地指向内。固定元件被固定到钻孔的壁表面，使固定元件的开口端与凸支撑肋781的纵向端接触。此时，可优选地通过使用压配合法用粘结剂或溶剂将其固定。使用压配合法能够防止固定元件794在使用粘结剂或溶剂时会发生的特性的物理变化。其优点在于，能够防止由压力调节器78调节的基准压力的变化。优选使固定元件794和打开/关闭元件790的末端之间的间隔在封闭状态下(打开/关闭元件与密封环接触状态)很小(例如，1至2毫米)。这样做，可提高打开/关闭元件790的敏感度，精确调节气压。固定元件794接纳其中的压缩卷簧796。响应于固定元件794的内表面的扩张，引起打开/关闭元件790的外壁的内表面的实际扩张从而阻止卷簧796非正常操作，使卷簧在打开/关闭元件790的移动下弯曲或被钩住。
仍然参考图3(a)，在固定元件794和压缩卷簧796的相对接触表面的底部之间可提供有压力调节板101。压力调节板101是一薄圆盘，其中心有孔102。可由压力调节板101来控制压缩卷簧796的弹性力。根据期望的基准压力，可使用多个重叠的压力调节板。
盖子元件798用于覆盖钻孔的外部。盖子元件798包括盖板7981和侧壁7983。在盖板7981中心提供有孔104，盖子元件被紧密地装配入钻孔中，使侧壁7983与钻孔780的壁表面紧密接触。盖板的边缘部分沿径向稍微延伸，朝盖子元件的开口端弯曲，然后更加轻微地延伸。盖板的边缘部分的端7985被装配入设于本体62的侧壁64中的环形凹槽786中，使盖子元件798可被固定到本体62。
参考图1和2，盖子80覆盖本体62的第一空腔68的开口。盖子80包括设于其中心的固体材料容纳部分84，其外圆周处的连接部分86以及用于连接它们的扁平连接部分82。容纳部分84是通过从连接部分82圆形地突出的拱顶型壁来形成的。在容纳部分84中定义了容纳空间。拱顶型壁的中心处提供有突起85。至少用于定义容纳部分的盖子80的拱顶型壁优选地被构造为足够柔软，从而当用户在其上用他/她的手指施力时能够弯曲变形。薄分隔装置或隔膜83附着于扁平连接部分82，以覆盖容纳部分84中定义的空间。分隔装置可由预定的压力撕开。通过分隔装置83，容纳部分84中定义的空间81被提供作为与包含液体材料72的第一空腔68隔开的独立空间。空间81包含圆盘型或圆柱的固体材料810。
固体材料810主要由能与第一空腔68中的液体材料72反应并产生气体的材料组成。本发明的一个实施方案使用小球型设计(formulation)，其通过制备小球，通过合成物的挤出成型来生成，所述合成物包含作为主要成分的碳酸钠(Na2CO3)，少量凝胶以及很难与酸反应的额外少量合成树脂，用很难与酸反应的树脂给小球上涂层，并在涂层小球的中心中形成孔。
图2中放大显示的连接部分86包括外围壁，其包括内侧壁860，内侧壁860垂直弯曲到扁平连接部分82并从那儿延伸约相应于容纳部分84的高度的距离；延伸壁861，其垂直弯曲至内侧壁860并径向向外延伸一个小的距离；以及外侧壁862，其垂直弯曲至延伸壁861，并从那儿延伸至相应于扁平连接部分82的位置。外侧壁862的端部分设有内壁凹陷部分863，其被构造成使得外侧壁的端部分的内壁表面径向向外凹陷。本体62的侧壁64被装配到入侧壁860和外侧壁862之间的空间，且盖子80的外侧壁862通过粘结剂被连接到体62的盖子插入部分641b的壁表面。一般而言，通过向本体62的盖子插入部分641b的壁表面上施用粘结剂来进行连接并在其周围装配盖子80。在此过程中，一些粘结剂可由盖子80的外侧壁862推动和移动。被推动和移动的粘结剂被收集于盖子80的内壁凹陷部分863或形成本体62的阶梯部分626的凹槽643的小空间864中。而且，由于被推动和移动到空间864的粘结剂会凝固，剩余的粘结剂不会流出。这样，连接的部分很干净，密封效果大大提高。在盖子插入部分641b的末端处的外壁凹陷部分642b和盖子80的外侧壁862和延伸壁861之间插入有“L”型截面的密封环865。在本62和盖子80相互连接的状态时，薄片70的上端被暴露于本体62的侧壁64和盖子80的内侧壁860之间定义的空间中。该空间允许通过固体材料810和液体材料72间的反应产生气体以充分与薄片70进行接触。
现在，将详细描述液体供应装置的操作。参考图1，通过供应阀元件92在活塞40与圆柱体20的头部22接触的状态(未显示)下将预定量的药物注射入圆柱体20。接着，活塞40被向后推，以使圆柱体20充满药物。在该状态下，当盖子80的容纳部分84受压时，如图7所示，分隔装置83被撕破，固体材料810落入第一空腔68中的液体材料72中。参考图2和7，当主要包含碳酸钠的固体材料810与L-酒石酸的液体材料72接触时，它们进行化学反应并产生二氧化碳气体。产生的气体通过薄片70的透气隔膜701并通过膜703的孔705和分隔装置66的通孔660流入到单向阀760。通过气压将单向阀760的缩拢端打开，使气体流入到圆柱体20中。活塞被流入到圆柱体20的气体的气压推动，从而供应药物。
接着，将参考图3(a)和(b)描述压力调节器的操作。图3(a)显示了打开/关闭元件790关闭的状态。在该状态下，圆柱体中的气压通过连接通路782传送到打开/关闭元件790。如果气压低于基准压力，则打开/关闭元件790不能克服压缩卷簧796的弹力，这样，仍旧保持闭合状态，并与密封环79接触。如果通过连接通路782传送的气压大于基准压力，则该气压克服压缩卷簧796的弹力并推进打开/关闭元件790。这样，打开/关闭元件790被打开并与密封环79分离。该状态显示在图3(b)中。当打开/关闭元件790被打开时，气体通过图6中所示的通路785流入到固定元件794。结果，气体通过固定元件794的孔799和盖子元件798的孔104被排放到外侧，这样，圆柱体中的气压降低。当圆柱体中的气压回复到基准压力时，打开/关闭元件被封闭，以保持圆柱体中的气压。这样做，在圆柱体中维持了恒定欺压，使活塞以恒定速率移动。
图8和9显示了根据本发明的另一实施方案的压力调节器。参考图8，压力调节器在构造上与图3所示的相同，不同之处在于它使用了具有不同构造的打开/关闭元件790a，且省去了图3中所示的圆柱体的突出管202。该实施方案的打开/关闭元件790a包括圆柱形的外壁7901a，底部壁7903a，从底部壁向外延伸的圆柱凸壁7905a，以及形成于凸壁7905a的末端并向其内延伸的圆锥形斜壁7907a。在凸壁7905a的外表面上纵向形成有三个脊7909a(本发明不仅限于三个脊)。每个脊7909a具有半圆形截面，其顶点与连接通路782a的内表面接触。打开/关闭元件790a的移动是由脊7909a引导的。由于其他构造与图3所示实施方案相同，故此省略对其的详细描述。
图10和11显示了根据本发明另一个实施方案的气体供应装置。参考这些图，气体供应装置60b包括本体62b，和用于覆盖本体62b的末端的盖子80b。本体62b包括圆柱体侧壁64b和置于其间的分隔装置66b。本体62b由侧壁64b和分隔装置66b分成指向盖子80b的第一空腔68b和指向圆柱体20b的第二空腔74b。第一和第二空腔68b，74b通过分隔装置66b中心中的通孔660b相互连通。第一空腔68b在内圆周和第一空腔的底部设有柔软的多层透气薄片70b。薄片的构造与图2中所示实施方案相同。与薄片70b下面的通孔660b邻近的分隔装置66b部分设有凹进部分。透气但不透液的隔膜71b置于凹进部分内。隔膜71b还能阻止可能在薄片70b破损时发生的液体材料72b的泄漏。
参考图10，第二空腔侧的分隔装置66b中设有凸起部分，所述凸起部分67b设有钻孔670b，其中安装有压力调节器78b。钻孔670b与第二空腔74b连通。由于示于图10中的压力调节器78b的结构与示于图2中的实施方案相同，在此省去对其的详细描述。
在与压力调节器78b相对侧，提供有一结构，通过该结构外部空气可流入到第二空腔74b但气体不能泄漏出去。参考图10，分隔装置66b设有凸突起65b。突起65b形成有孔，其中安装有单向阀651b。分隔装置66b形成有通过孔与外侧连通的通路653b。单向阀651b允许空气从外面流入到第二空腔74b，但阻止空气反方向流动。在一个状态下，当注射药物没有填满圆柱体时，如果活塞后部(图10中未显示)的圆柱体20b内的空气由于温度的变化而收缩时，其压力降低。此时，外部空气通过通路653b和单向阀651b流入第二空腔。因此，能够防止由于圆柱体中气体收缩无意识的将活塞向后移动的危险。
仍旧参考图10和11，盖子80b覆盖了本体62b的第一空腔68b的开口。盖子80b包括设于其中心的固体材料容纳部分84b，其外圆周处的连接部分86b，以及用于连接它们的连接部分82b。容纳部分84b被做成从连接部分82b圆形地突出的拱顶形式。在容纳部分84b中定义了容纳空间，在容纳部分的中央提供有突起85b。在向圆周延伸的环形支撑壁87b中提供有连接部分82b。支撑壁87b的内表面设有向圆周延伸的环形凹槽870b。分隔装置83b被装配入并固定到凹槽870b。在分隔装置83b和连接部分82b之间插入有密封环831b。
在容纳部分84b中定义的内部空间81b通过分隔装置83b与包含液体材料的第一空腔68b隔离开。在隔离的空间81b中包含有圆盘型或圆柱体的固体材料810b。同时，固体材料810b被弹性件851b推向分隔装置83b。弹性件851b的一端固定到突起85b。由于图10中所示的气体供应装置60b的其他构造与图2中所示实施方案相同，在此将省略对其的详细描述。
参考图11，当气体供应装置60的盖子的容纳部分84b受压时，分隔装置83b通过压力从盖子80b分离。此时，固体材料被移动到液体材料中，并且在它们之间发生化学反应。弹性件851b帮助固体材料完全脱离容纳空间。
弹性件的这一构造可用于使用图2所示的分隔装置的情形。弹性件帮助固体材料有效地移过撕破的分隔装置。
尽管已参考本发明的优选实施方案对本发明进行了说明和描述，本发明不仅限于此。应该理解，在不脱离本发明精神和范围的情况下可对本发明进行各种变化和改进。
权利要求
1.一种液体供应装置，包括伸长的圆柱体，其包括具有开口的头部以及开放的后部；活塞，其被插入到所述圆柱体中，并且将所述圆柱体的内部空间密封地划分成位于所述头部侧的液体室和位于所述后部侧的气体室；以及气体供应装置，其被构造成为所述气体室供应气体并且连接到所述圆柱体的所述后部，由此当气体供应到所述气体室时使所述活塞朝着所述头部移动。
2.如权利要求1所述的液体供应装置，其中所述活塞包括本体和环绕所述本体的密封环，并且与所述圆柱体的内表面接触，所述密封环包括固定到所述本体上的内部基底以及外翼，所述外翼连接到所述基底并与所述圆柱体的内表面接触。
3.如权利要求2所述的液体供应装置，其中所述外翼相对于所述圆柱体的一个壁倾斜。
4.如权利要求2或3所述的液体供应装置，其中所述活塞包括至少两个密封环，并且所述液体室的一侧上的一个密封环的外翼朝向所述液体室延伸，所述气体室的一侧上的另一密封环的外翼朝向所述气体室延伸。
5.如权利要求2或3所述的液体供应装置，其中所述本体设有环形凹槽，并且所述密封环的所述基底被装配入所述凹槽中。
6.如权利要求4所述的液体供应装置，其中所述液体室一侧的密封环和所述气体室一侧的密封环是具有基本相同尺寸的密封环，且装配入所述液体室一侧的密封环的所述活塞本体中的凹槽的底部的半径大于装配入所述气体室一侧的密封环的凹槽的底部半径。
7.如权利要求2或3所述的液体供应装置，其中所述外翼被构造成使得其尖端不延伸超出所述基底的末端。
8.如权利要求1所述的液体供应装置，其中所述圆柱体的头部包括延伸入所述圆柱体的截去顶端的圆锥形突出部分，所述突出部分形成有所述开口，所述活塞设有用于容纳所述突出部分的截去顶端的圆锥形凹进部分。
9.如权利要求1所述的液体供应装置，其中所述气体供应装置包括外壁和连接到所述外壁的分隔装置，从而由所述外壁和分隔装置定出了气体供应室，所述圆柱体的气体室和所述气体供应室由所述分隔装置分隔开，所述分隔装置设有通孔，所述气体供应室和气体室通过所述通孔相互连通。
10.如权利要求9所述的液体供应装置，其中所述圆柱体的外壁和后部相互配合或环绕并相互连接，在其配合的接触表面之一中设有环形凹槽，由此在所述圆柱体外壁和后部利用粘结剂实现连接时，使剩余的粘结剂由所述环形凹槽接纳。
11.如权利要求9所述的液体供应装置，其中所述外壁包括插入部分，其紧密地装配入所述圆柱体内并通过粘结剂与所述圆柱体的内表面接合；暴露于所述圆柱体的外侧的暴露部分；以及阶梯部分，其连接到从所述插入部分的外壁径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阶梯部分之间的边缘设有环形凹槽。
12.如权利要求9所述的液体供应装置，其中所述气体供应装置的所述分隔装置设有钻孔，所述气体室和所述圆柱体的外侧通过所述钻孔相互连通，所述气体供应装置进一步包括设于所述钻孔中的压力调节器。
13.如权利要求12所述的液体供应装置，其中所述钻孔是圆柱形的，并通过形成于所述钻孔底部的连接通路连接到所述气体室，并且所述压力调节器包括密封环，其环绕所述连接通路，固定于所述底部，并具有从所述底部突出的末端；打开/关闭元件，其包括具有接触表面的接触壁，所述接触表面选择性地与所述密封环的末端接触或与之分离，内壁，其从所述接触壁的中央部分轴向地延伸，以及圆锥形斜壁，其从所述内壁的末端突出至所述连接通路的相对侧，从而沿所述钻孔的轴向移动；以及弹性件，其用于推动所述打开/关闭元件以使其朝向所述密封环移动。
14.如权利要求13所述的液体供应装置，其中在所述钻孔中设有突出管，其环绕所述连接通路并轴向地从所述底部突出，所述打开/关闭元件的所述内壁环绕所述突出管。
15.如权利要求14所述的液体供应装置，其中在所述突出管或所述连接通路与所述打开/关闭元件的内壁之间设有用于使所述打开/关闭元件线性移动的导向结构。
16.如权利要求13所述的液体供应装置，其中所述打开/关闭元件还包括轴向延伸的外壁，并且在所述外壁和钻孔之间设有用于使所述打开/关闭元件线性移动的导向结构。
17.如权利要求13所述的液体供应装置，其中所述打开/关闭元件的冲程被限制为不大于2毫米。
18.如权利要求13至17中的任何一项所述的液体供应装置，其中所述密封环通过装配入形成于所述底部的凹槽之中而被固定，从所述凹槽突出的所述密封环部分的顶端被做成圆形。
19.如权利要求9所述的液体供应装置，其中所述气体供应装置的分隔装置设有通路，所述气体室和所述圆柱体的外侧通过所述通路相互连通，所述通路中设有单向阀，所述单向阀允许气体流入所述圆柱体中，但阻止气体的流出。
20.如权利要求9所述的液体供应装置，其中所述气体供应室包括第一室，用于容纳液体材料；以及第二室，用于容纳固体材料，所述固体材料与所述液体材料通过反应以产生气体，在所述第一室和第二室之间设有可破碎的分隔结构。
21.如权利要求20所述的液体供应装置，其中在所述第一室中设有弹性件，用于将所述固体材料朝向所述分隔结构推动。
22.如权利要求20所述的液体供应装置，其中所述分隔结构包括第一分隔装置，其围绕所述第一和第二室之间的通路并设有环形凹槽；以及第二分隔装置，其边缘被装配入所述第一分隔装置的环形凹槽。
23.如权利要求22所述的液体供应装置，其中所述第一和第二分隔装置之间设有密封环。
24.如权利要求20至23中的任何一项所述的液体供应装置，其中所述外壁还包括用作分隔件的盖子，并且所述第一室在所述盖子中定出。
25.如权利要求24所述的液体供应装置，其中所述盖子包括环绕所述外壁装配的外围壁，在其装配的接触表面之一上设有环形凹槽，由此在所述盖子和所述外壁利用粘结剂进行连接时，提供了一个粘结剂接纳空间以用于收集并接纳剩余的粘结剂。
26.如权利要求24所述的液体供应装置，其中所述盖子包括外围壁和内侧壁，所述内侧壁在所述盖子的外周处与所述外围壁平行并隔开，由此用于过滤气体的薄片的端部被置于所述外围壁和所述内侧壁之间。
全文摘要
提供了一种液体供应装置。所述液体供应装置具有圆柱体、活塞和气体供应装置。圆柱体设有带有出口的头部。圆柱体具有开放的后端。活塞被插入到圆柱体中。活塞沿圆柱体的纵向方向移动，从而提供包含在圆柱体中的液体。气体供应装置产生并提供气体以推动活塞。活塞具有一对密封环。密封环具有附于活塞的本体上的基底和连接到基底的外翼。气体供应装置具有气压调节器。
文档编号A61M5/30GK1646181SQ03807793
公开日2005年7月27日 申请日期2003年2月6日 优先权日2002年2月8日
发明者金容年 申请人:金容年