CN105939738A - 双注射器流体泵 - Google Patents

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CN105939738A CN201380082006.1A CN201380082006A CN105939738A CN 105939738 A CN105939738 A CN 105939738A CN 201380082006 A CN201380082006 A CN 201380082006A CN 105939738 A CN105939738 A CN 105939738A
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Nuogenkeleen Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种双注射器流体泵(100、200、300、400)。该双注射器流体泵(100、200、300、400)包含：电动机(110、210、310、410)，该电动机具有可旋转轴(112、212、312、412)；第一注射器(120a、220a、320a、420a)，该第一注射器具有耦合到该可旋转轴(112、212、312、412)的第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)；以及第二注射器(120b、220b、320b、420b)，该第二注射器具有耦合到该可旋转轴(112、212、312、412)的第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)。该电动机(110、210、310、410)使该可旋转轴(112、212、312、412)旋转以同时移动该第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和该第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)并且该注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一个经调适以将该可旋转轴(112、212、312、412)的该旋转转换成该注射器柱塞(122a、b；222a、b；322a、b；422a、b)中的至少一个的线性运动。

Description

双注射器流体泵
技术领域
下文描述的实施例涉及流体控制装置，且更确切地说，涉及双注射器流体泵。
背景技术
泵能够持续分配具有所需特性的流体。所需特性可以包含压力和流速。一些应用还要求该特性处于指定范围内。也就是说，可能需要泵符合精确度和准确度规格。不利的是，能够持续分配流体的泵通常不能够符合这些规格。另外，能够符合精确度和准确度规格的泵通常不能够符合相对于大量分配的这些规格。例如，一些现有技术泵可以仅用于流体的单一分配，例如双注射器胰岛素泵。能够持续以精确和准确的量分配流体的泵可能具有复杂设计，该设计利用齿轮、多个电动机和其它装置。
复杂的泵设计可能由于在若干部件上积累的设计公差而具有例如经过大量循环或分配成本增加和缺乏可复验性的缺点。积累的设计公差可能会导致泵或注射器中的较大整体制造变化。这种大公差可能会在泵到泵基础上导致从泵分配的流体显著改变。该变化还可以致使流体分配不够精确。也就是说，从泵分配的量可以在分配时变化。针对需要精确度和准确度的应用，所分配流体的量的此种变化是不合需要的。例如，流体可以是分配到混合物中的果汁，该混合物瓶装用于可能够甚至检测出味道的略微变化的消费者。尽管泵有时可以在制造之后进行校准或调整，但是此种可调性和校准可能会引起更多复杂性。复杂设计还会不利地影响泵的可靠性。
对于复杂的泵，可以通过将部件制造成紧密公差来确保精确的流体分配。然而，此类部件过于昂贵。另外，由于利用多个电动机和复杂分配组合件的设计的复杂性，因此个别部件的累计成本甚至可能更昂贵。此外，复杂设计一般具有较高失败率，这可以防止复杂组合件用于要求组件符合可靠性标准(例如，小于工业指定速率的总体组合件失效率)的工业中。
因此，需要一种用于分配精确和准确量的流体的较不复杂的双注射器流体泵。
发明内容
提供一种由具有可旋转轴的电动机组成的双注射器流体泵。根据实施例，双注射器流体泵进一步包括：第一注射器，该第一注射器具有耦合到可旋转轴的第一注射器柱塞；和第二注射器，该第二注射器具有耦合到可旋转轴的第二注射器柱塞。电动机使可旋转轴旋转以同时移动第一注射器柱塞和第二注射器柱塞，并且注射器中的至少一个经调适以将可旋转轴的旋转转换成注射器柱塞中的至少一个的线性运动。
提供一种形成双注射器流体泵的方法。根据实施例，该方法包括：形成具有可旋转轴的电动机；形成具有第一注射器柱塞的第一注射器和将第一注射器柱塞耦合到可旋转轴；形成具有第二注射器柱塞的第二注射器和将第二注射器柱塞耦合到可旋转轴。该方法进一步包括：调适电动机以使可旋转轴旋转，从而同时移动第一注射器柱塞和第二注射器柱塞；以及调适注射器中的至少一个以将可旋转轴的旋转转换成注射器柱塞中的至少一个的线性运动。
提供一种形成双注射器流体泵的方法。根据实施例，该方法包括提供一种双注射器流体泵，该双注射器流体泵包括可旋转轴的电动机、具有耦合到可旋转轴的第一注射器柱塞的第一注射器以及具有耦合到可旋转轴的第二注射器柱塞的第二注射器。该方法进一步包括：将流体从流体源提供到第一注射器和第二注射器；以及使可旋转轴旋转并且将可旋转轴的旋转转换成注射器柱塞中的至少一个的线性运动以在将流体从流体源抽吸到第二注射器中的同时从第一注射器分配流体。
方面
根据一方面，双注射器流体泵(100、200、300、400)包括：电动机(110、210、310、410)，该电动机具有可旋转轴(112、212、312、412)；第一注射器(120a、220a、320a、420a)，该第一注射器具有耦合到可旋转轴(112、212、312、412)的第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)；以及第二注射器(120b、220b、320b、420b)，该第二注射器具有耦合到可旋转轴(112、212、312、412)的第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)，其中电动机(110、210、310、410)使可旋转轴(112、212、312、412)旋转以同时移动第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)并且注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一个经调适以将可旋转轴(112、212、312、412)的旋转转换成注射器柱塞(122a、b；222a、b；322a、b；422a、b)中的至少一个的线性运动。
优选地，注射器(120a、b)中的至少一个进一步包括具有中心孔(124cb)的管筒(124a)，该管筒具有防止注射器柱塞(122a、b)中的至少一个旋转的轮廓以将可旋转轴(112)的旋转转换成注射器柱塞(122a、b)中的至少一个的线性运动。
优选地，双注射器流体泵(200)进一步包括约束件(252)和注射器柱塞(222a)中的孔口(225)，其中约束件(252)耦合到电动机(210)并且可滑动地耦合到孔口(225)以防止注射器柱塞(222a、b)中的至少一个旋转，使得可旋转轴(212)的旋转被转换成注射器柱塞(222a、b)中的至少一个的线性运动。
优选地，电动机(110、210、310、410)进一步经调适以同时移动第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)以将流体抽吸到第一注射器(120a、220a、320a、420a)中并且从第二注射器(120b、220b、320b、420b)分配流体。
优选地，注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一个进一步包括：第一阀门(126ai、bi；226ai、bi；326ai、bi；426ai、bi)，该第一阀门经调适以允许流体流入注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一个中；以及第二阀门(126ao、bo；226ao、bo；326ao、bo；426ao、bo)，该第二阀门经调适以允许流体流出注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一个。
优选地，第一注射器柱塞(122a)耦合到可旋转轴(112)的第一端，第二注射器柱塞(122b)耦合到可旋转轴(112)的第二端，并且可旋转轴(112)穿过电动机(110)从第一注射器(120a)延伸到第二注射器(120b)。
优选地，可旋转轴(112)与注射器柱塞(122a、b)中的至少一个的线性运动共轴旋转。
优选地，双注射器流体泵(400)进一步包括耦合到可旋转轴(412)的耦合器(412b)，其中可旋转轴(412)经调适以使耦合器(412b)旋转以移动第一注射器柱塞(412a)，从而从第一注射器(420a)分配流体，并且移动第二注射器柱塞(422b)以将流体抽吸到第二注射器(420b)中。
根据另一方面，形成双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法包括：形成具有可旋转轴(112、212、312、412)的电动机(110、210、310、410)；形成具有第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)的第一注射器(120a、220a、320a、420a)并且将第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)耦合到可旋转轴(112、212、312、412)；形成具有第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)的第二注射器(120b、220b)并且将第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)耦合到可旋转轴(112、212、312、412)；以及调适电动机(110、210、310、410)以使可旋转轴(112、212、312、412)同时移动第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)并且调适注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一个以将可旋转轴(112、212、312、412)的旋转转换成注射器柱塞(122a、b；222a、b；322a、b；422a、b)中的至少一个的线性运动。
优选地，形成注射器(120a、b)中的至少一个进一步包括形成具有中心孔(124cb)的管筒(124a)，该管筒具有防止注射器柱塞(122a、b)中的至少一个旋转的轮廓以将可旋转轴(112)的旋转转换成注射器柱塞(122a、b)中的至少一个的线性运动。
优选地，形成注射器(120a、b)中的至少一个进一步包括形成具有中心孔(124cb)的管筒(124a)，该管筒具有防止注射器柱塞(122a、b)中的至少一个旋转的轮廓以将可旋转轴(112)的旋转转换成注射器柱塞(122a、b)中的至少一个的线性运动。
优选地，形成双注射器流体泵(200)的方法进一步包括：形成约束件(252)；形成注射器柱塞(222a)中的孔口(225)；将约束件(252)耦合到电动机(210)；以及将约束件(252)可滑动地耦合到孔口(225)以防止注射器柱塞(222a、b)中的至少一个旋转，使得可旋转轴(212)的旋转被转换成注射器柱塞(222a、b)中的至少一个的线性运动。
优选地，形成双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法进一步包括调适电动机(110、210、310、410)以同时移动第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)，从而将流体抽吸到第一注射器(120a、220a、320a、420a)中和从第二注射器(120b、220b、320b、420b)分配流体。
优选地，形成注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一个进一步包括：形成和调适第一阀门(126ai、bi；226ai、bi；326ai、bi；426ai、bi)以允许流体流入注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一个中；以及形成和调适第二阀门(126ao、bo；226ao、bo；326ao、bo；426ao、bo)以允许流体流出注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一个。
优选地，形成双注射器流体泵(100、200、300)的方法进一步包括：将第一注射器柱塞(122a、222a、322a)耦合到可旋转轴(112、212、312)的第一端；将第二注射器柱塞(122b、222b、322b)耦合到可旋转轴(112、212、312)的第二端；以及将可旋转轴(112、212、312)穿过电动机(110、210、310)从第一注射器(120a、220a、320a)延伸到第二注射器(120b、220b、320b)。
优选地，形成双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法进一步包括调适可旋转轴(112、212、312、412)以与注射器柱塞(122a、b；222a、b；322b；422b)中的至少一个的线性运动共轴旋转。
优选地，形成双注射器流体泵(400)的方法进一步包括：形成耦合器(412b)且将耦合器(412b)耦合到可旋转轴(412)；以及调适可旋转轴(412)以使耦合器(412b)旋转，从而移动第一注射器柱塞(422a)以从第一注射器(420a)分配流体并且移动第二注射器柱塞(422b)以将流体抽吸到第二注射器(420b)中。
优选地，形成双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法进一步包括选择电动机(110、210、310、410)旋转与注射器柱塞(122a、b；222a、b；322a、b；422a、b)移位比。
根据另一方面，使用双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法包括：提供双注射器流体泵(100、200、300、400)，该双注射器流体泵包括具有可旋转轴(112、212、312、412)的电动机(110、210、310、410)、具有耦合到可旋转轴(112、212、312、412)的第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)的第一注射器(120a、220a、320a、420a)以及具有耦合到可旋转轴(112、212、312、412)的第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)的第二注射器(120b、220b、320b、420b)；将流体从流体源(370、470)提供到第一注射器(120a、220a、320a、420a)和第二注射器(120b、220b、320b、420b)；以及使可旋转轴(112、212、312、412)与电动机(110、210、310、410)旋转并且将可旋转轴(112、212、312、412)的旋转转换成注射器柱塞(122a、b；222a、b；322a、b；422a、b)中的至少一个的线性运动以在将流体从流体源(370、470)抽吸到第二注射器(120b、220b、320b、420b)中的同时从第一注射器(120a、220a、320a、420a)分配流体。
优选地，使用双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法进一步包括使可旋转轴(112、212、312、412)旋转以在从第二注射器(120a、220b、320b、420b)分配流体的同时将流体从流体源(370、470)抽吸到第一注射器(120a、220a、320a、420a)中。
优选地，使用双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法进一步包括以基本上连续的流体流将流体从第一注射器(120a、220a、320a、420a)和第二注射器(120b、220b、320b、420b)分配到流体供应导管(390、490)。
附图说明
在所有图式上，相同参考标号表示相同元件。应理解，图式未必按比例绘制。
图1示出根据实施例的双注射器流体泵100的透视图。
图2示出在图1中示出的部分2-2处获取的双注射器流体泵100的平面端视图。
图3示出双注射器流体泵100的另一透视图。
图4a和4b示出管筒124的透明平面图。
图5a至5c示出注射器柱塞122的平面图和透视图。
图6示出根据另一实施例的双注射器流体泵200的透视图。
图7示出双注射器流体泵200的详细透视图。
图8a和8b示出根据另一实施例的双注射器流体泵300的示意图。
图9示出根据实施例的双注射器流体泵400的侧视平面图。
图10a和10b示出根据实施例的双注射器流体泵400的示意性表示。
具体实施方式
图1至10b和以下描述描绘用于教示本领域的技术人员如何制造和使用双注射器流体泵的实施例的最佳模式的具体实例。出于教示发明性原理的目的，已简化或省略一些常规方面。本领域的技术人员将从这些实例中理解处于本说明书的范围内的变化。本领域的技术人员将理解，下文描述的特征可以通过不同方式组合以形成双注射器流体泵的多个变体。因此，下文描述的实施例不限于下文描述的具体实例，而是仅由权利要求书以及其等效物限制。
图1示出根据实施例的双注射器流体泵100的透视图。如图所示，双注射器流体泵100包含电动机110，该电动机耦合到第一注射器120a和第二注射器120b。为清晰起见，以透明图示出第一注射器120a。注射器120a、b包含注射器柱塞122a、b(示出第一注射器柱塞122a)。注射器120a、b还包含包围注射器柱塞122a、b的管筒124a、b。管筒124a、b包含中心孔124cb。入口阀126ai、bi和出口阀126ao、bo耦合到管筒124a、b。为了清晰起见，图1中未示出第一入口阀126ai。出口阀126ao、bo允许双注射器流体泵100中的流体由注射器120a、b分配。如下文将更详细地描述，入口阀126ai、bi允许流体被抽吸到注射器120a、b中。
图2示出在图1中示出的部分2-2处获取的双注射器流体泵100的平面端视图。可以看出，注射器柱塞122a、b具有与管筒124a、b中的轮廓接合的轮廓。经接合轮廓被示为具有扁平侧面的椭圆形。如下文将参考图4a至5c更详细地描述，经接合轮廓防止注射器柱塞122a、b旋转。防止柱塞122a、b旋转可以将电动机110的旋转转换成注射器柱塞122a、b的线性移位。如下文将更详细地描述，电动机110还可以经调适以同时移动注射器柱塞122a、b。
图3示出双注射器流体泵100的另一透视图。为清晰起见，通过经分解透视图示出第一注射器120a。电动机110包含可旋转轴112。可旋转轴112耦合到注射器柱塞122a、b。第一注射器柱塞122a具有两个O型环123。插销140处于电动机110与第一注射器120a之间。插销140将电动机110与环管130a、b对准和耦合。采用定位螺丝132将环管130a、b与注射器管筒124a、b耦合，但是可以采用任何合适的紧固构件。环管130a、b还将注射器120a、b耦合到电动机110。可旋转轴112被示为延伸穿过电动机110的中心的直通轴杆。然而，在替代实施例中，可以采用一个以上轴杆(例如，通过耦合等等)。轴杆112还可以位于除了电动机110的中心之外的某处。如图所示，注射器柱塞122a、b耦合到可旋转轴112的第一和第二远端。
电动机110经调适以使可旋转轴112旋转以同时移动注射器柱塞122a、b。电动机110因此可以同时从第一注射器120a分配流体并且将流体抽吸到第二注射器120b中。旋转还可以在柱塞122a上引起扭矩，如果不加以防止，那么该扭矩会致使柱塞122a旋转。下文讨论如何防止柱塞122a、b旋转。
图4a和4b示出管筒124的透明平面图。图4a示出管筒124的侧视平面图，而图4b示出管筒124的端视平面图。管筒124被示为具有经调适以接纳定位螺丝132的槽124ss。还示出中心孔124cb、入口孔124ib和出口孔124ob。中心孔124cb经由入口分接头124it和出口分接头124ot耦合到入口孔124ib和出口孔124ob。可以看出，中心孔124cb具有成形轮廓。此成形轮廓可以与注射器柱塞122接合。
图5a至5c示出注射器柱塞122的平面图和透视图。注射器柱塞122包含前部挡边(rib)122fr、中心挡边122cr和后部挡边122rr。注射器柱塞122还包含两个O型环槽122sl、s2。尽管示出两个O型环槽122sl、s2，但是在替代实施例中可以采用更多或更少O型环槽。O型环槽122sl、s2经调适以接纳并固持参考图3描述的O型环123。可以在图5和5c中看出，柱塞122a具有成形轮廓。
参考图4a至5c以及图2，中心孔124cb轮廓可以与注射器柱塞122的轮廓接合。经接合轮廓被示为具有扁平侧面的椭圆形，但是可以采用其它适当成形的轮廓。经接合轮廓提供可以防止通过O型环123(如图3所示)的流体泄漏的流体密封件。这使得从注射器120分配以及抽吸到注射器120中的流体是精确的、准确的且可复验的。例如，如果防止通过O型环123的流体泄漏，那么所分配流体的体积不会由于泄漏而在每一分配中不同。所分配流体的体积因此可以更精确。
此外，经接合轮廓在电动机110使可旋转轴112旋转时防止柱塞122a、b旋转。例如，可旋转轴112可以旋转以远离电动机110移动柱塞112a。可旋转轴112与柱塞112a之间的摩擦因此可以向柱塞112a施加扭矩。经接合轮廓向柱塞112a施加抵制该扭矩的反作用力。反作用力防止柱塞112a旋转。可以从其它轮廓形状(例如，具有圆角的正方形轮廓等)获得类似结果。作为成形的经接合轮廓的替代方案，其它实施例可以采用约束件来防止柱塞旋转，这在下文中参考图6和7描述。
图6示出根据另一实施例的双注射器流体泵200的透视图。用第一注射器220a的分解图示出双注射器流体泵200。类似于双注射器流体泵100的双注射器流体泵200包含耦合到第一注射器220a和第二注射器220b的电动机210。环管250处于电动机210与第一注射器220a之间。注射器220a、b包含可滑动地安置于管筒224a、b内的注射器柱塞222a、b(仅示出第一注射器柱塞222a)。与图l至5c中示出的注射器柱塞112a相比，注射器柱塞222a具有圆形形状。O型环223安置于注射器柱塞222a周围。管筒224a具有中心孔224cb、出口孔226ao和入口孔226ai。中心孔224cb耦合到入口阀226ai和出口阀226ao。注射器220还包含耦合到注射器柱塞222a的螺母225。管筒224a还包含螺母孔227。螺母225经调适以放入螺母孔227中。螺母225还具有可滑动地耦合到约束件252的孔口225'。尽管示出两个孔口225'和约束件252，但是在替代实施例中可以采用更多或更少孔口和约束件。
图7示出双注射器流体泵200的详细透明透视图。为了清晰起见，在不含第二注射器220b的透明组装视图中示出电动机210和第一注射器220a。注射器柱塞222a可滑动地安置于中心孔224cb中。中心孔124cb经由入口分接头124it和出口分接头124ot耦合到入口孔124ib和出口孔124ob。约束件252耦合到管筒224a。螺母225可滑动地安置于螺母孔227内。
螺母225可以沿着约束件252的长度线性移动。约束件252防止注射器柱塞222a旋转。例如，当电动机210使可旋转轴212旋转时，约束件252对抗注射器柱塞222a上的旋转扭矩。这可以防止注射器柱塞222a旋转，由此将可旋转轴212的旋转转换成注射器柱塞222a在中心孔224cb内的线性运动和移位。因此，注射器柱塞222a可以具有不防止注射器柱塞222a旋转的轮廓(例如，圆形)。
参考图1至7，电动机110、210是直接驱动电动机，但是可以采用任何合适的电动机，例如，步进电动机。在示出的实施例中，电动机110、210还可以包含检测电动机110、210的旋转位置的编码器。电动机110、210经调适以同时移动管筒124a、b；224a、b中的注射器柱塞122a、b；222a、b。电动机110、210安置于注射器120a、b；220a、b之间并且耦合到注射器120a、b；220a、b。然而，在替代实施例中，例如在图9至10b中示出的那些实施例中，电动机可以耦合到不同配置或位置中的注射器。电动机110、210经调适以从控制器(参看图8a至8b)接收指示电动机110、210使可旋转轴112、212旋转所需量的命令。所需量可以弧度、步长等为单位。电动机110、210中的编码器还可以向控制器发送信息。如下文将更详细地说明，所需旋转可以与从注射器120a、b；220a、b分配的和被抽吸到注射器120a、b；220a、b中的流体的量对应。
电动机110、210经调适以使可旋转轴112、212旋转以同时移动注射器柱塞122a、b；222a、b。电动机110、210因此可以同时从第一注射器120a、220a分配流体并且将流体抽吸到第二注射器120b、220b中。例如，在所示的实施例中，电动机110、210使可旋转轴112、212旋转，其远离电动机110、210移动第一注射器柱塞122a、222a。该旋转还朝向电动机110、210移动第二注射器柱塞122b、222b。在此示例性运动中，流体经由第一出口阀126ao、226ao从第一注射器120a、220a被分配并且经由第二入口阀126bi、226bi被抽吸到第二注射器120b、220b中。使轴杆112、212在相反方向上旋转致使流体被抽吸到第一注射器120a、220a中以及使流体从第二注射器120b、220b被分配。
可旋转轴112、212是经调适以根据旋转与移位比线性地移动注射器柱塞122a、b；222a、b的导螺杆。也就是说，可旋转轴112、212的每单位旋转对应于柱塞122a、b；222a、b的移位。尽管可旋转轴112、212是具有螺纹的导螺杆轴杆，但是可以采用将轴杆112、212旋转转换成注射器柱塞122、222的线性运动和移位的任何合适构件。在所示的实施例中，可旋转轴112、212由具有选定的旋转与移位比的螺钉螺纹组成，所述旋转与移位比可以表达为每单位长度的螺纹数目。因此，当电动机110、210从控制器(参看图8a至8b)接收旋转所需量的命令时，可旋转轴112、212经调适以将注射器柱塞122、222移动所需移位长度。在所示实施例中，可旋转轴112、212沿着电动机110、210的中心轴线性地移动以移动柱塞122、222。
将轴杆112、212的旋转转换成注射器柱塞122、222的线性运动和移位允许电动机110、210从注射器120、220分配流体且将流体抽吸到注射器120、220中。如下文将参考图8a至8b所描述，电动机110、210还可以以基本上连续的方式分配流体。
图8a和8b示出根据另一实施例的双注射器流体泵300的示意图。双注射器流体泵300是参考图1至7描述的双注射器流体泵100、200的示意性表示。例如，注射器320a、b表示参考图1至7描述的注射器120、220。因此，图8a至8b中示出的特征的说明可以对应于参考图1至7描述的特征。然而，双注射器流体泵300还可以是其它实施例的示意性表示。
如图所示，双注射器流体泵300包含电动机310，该电动机耦合到第一注射器320a和第二注射器320b。电动机310经调适以从注射器320a、b分配流体并且将流体抽吸到注射器320a、b中。还示出经由信号线362a、b电耦合到电动机310和注射器320的控制器360。信号线362a、b经调适以载送控制器360与注射器320a、b之间的信号，该注射器可以具有传感器320as、bs。还示出流体源370和流体供应导管390。流体源360流体地耦合到注射器320a、b。流体供应导管390是可以耦合到使用流体泵300所分配的流体的设备上的导管。
还在图8a和8b中示出箭头指示运动。柱塞322a、b移位的方向通过电动机310中的箭头表示。从注射器320a、b分配的和被抽吸到注射器320a、b中的流体流的方向通过邻近阀门326的箭头示出。例如，邻近第一注射器出口阀326ao的箭头指示流体正从第一注射器320a被分配。图8a中示出的邻近第二注射器入口阀326bi的箭头指示流体正被抽吸到第二注射器320b中。在图8a中的电动机310中的箭头指示第一注射器320a中的注射器柱塞322a正远离电动机310移动。注射器柱塞322b正朝向电动机310移动。
图8a中示出的注射器柱塞322a、b的移位方向经由出口阀326ao从第一注射器320a分配流体。此移位还经由入口阀326bi将流体抽吸到第二注射器320b中。第一注射器入口阀326ai和第二注射器出口阀326bo由于注射器320a、b中的压力闭合。第二注射器320b中的相对低压力防止第二出口阀320bo打开。第一注射器320a中的相对高压力防止第一入口阀打开。在图8b中，注射器柱塞322a、b的移位方向被示为在与图8a中示出的方向相反的方向上移动。
参考图1至8b描述的双注射器流体泵100至300具有直通轴配置中的可旋转轴杆112至312。直通轴配置允许电动机110至310同时移动第一注射器柱塞120a至320a和第二注射器柱塞120b至320b。然而，如下文将参考图9至10b所描述，双注射器流体泵的其它实施例可以在不使用直通轴配置的情况下同时移动注射器柱塞122a、b至322a、b。
图9示出根据实施例的双注射器流体泵400的侧视平面图。如图所示，电动机410安置于双注射器流体泵400的一侧上。注射器420a、b被布置成并联配置。注射器420a、b具有注射器柱塞422a、b。双注射器流体泵400可以具有入口阀和出口阀426。在所示的实施例中，第一注射器420a具有入口阀426ai和出口阀426ao。第二注射器420b具有入口阀426bi和出口阀426bi。类似于前文描述的实施例，电动机410具有可旋转轴412。可旋转轴412被示为具有编码器412a。可旋转轴412经由耦合器412b耦合到注射器柱塞422a、b。耦合器412b是蜗轮耦合器，但是在替代实施例中可以采用其它耦合器。注射器柱塞422a、b具有耦合到耦合器412b的开槽部分422at、bt(例如，凸轮锁等)。
由于注射器420a、b的并联配置，因此注射器420a、b中的柱塞422a、b具有平行冲程轴。然而，在替代实施例中，冲程轴可以在不同方向上定向。在所示的实施例中，注射器柱塞422a、b远离电动机410移动以从第一注射器420a分配流体。注射器柱塞422a、b朝向电动机410移动以将流体抽吸到柱塞420a、b中。因此，电动机410可以移动注射器柱塞422a、b以从注射器420a、b分配流体和将流体抽吸到注射器420a、b中。
电动机410使耦合器412b旋转以在相反方向上移动注射器柱塞422a、b。旋转耦合器412b与开槽部分412at、bt接合。在所示的实施例中，开槽部分412at、bt具有反向定向的凹槽。例如，第一开槽部分412at可以具有左边扭转凹槽。第二螺纹部分412bt可以具有右边扭转凹槽。当耦合器412b旋转时，凹槽的反向定向致使柱塞422a、b在相反方向上移动。例如，第一柱塞422a可以远离电动机410移动，而第二柱塞422b同时朝向电动机410移动。为了反转柱塞422a、b的方向，电动机410反转可旋转轴412的旋转。电动机410因此可以使可旋转轴412旋转以同时移动注射器柱塞422a、b。
可旋转轴412的旋转可以通过编码器412a检测到。在所示的实施例中，编码器412a是检测可旋转轴412的旋转位置的位置传感器。编码器412产生传送到控制器(参考图10a至10b所描述)的信号(例如，电信号)。如将在下文更详细地论述，使用由编码器412提供的信号，控制器可以精确地且准确地从双注射器流体泵410分配流体。
图10a和10b示出根据实施例的双注射器流体泵400的示意性表示。双注射器流体泵400包含耦合到注射器420a、b的电动机410。尽管为清晰起见未示出，但是注射器柱塞422a、b处于注射器420a、b中。可旋转轴412的旋转方向通过电动机410中示出的箭头指示。图10a中的箭头指示可旋转轴412使用右手定则在具有朝向注射器柱塞420a、b定向的轴的方向上旋转。图10b中的箭头指示可旋转轴412在相反方向上旋转。
从注射器420a、b分配的和被抽吸到注射器420a、b中的流体流的方向通过邻近阀门426的箭头示出。例如，邻近第一注射器出口阀426ao的箭头指示流体从第一注射器420a被分配。图10a中示出的邻近第二注射器入口阀426bi的箭头指示流体被抽吸到第二注射器420b中。图10a示出注射器柱塞122a、b；222a、b经由出口阀426ao从第一注射器420a分配流体并且经由入口阀426bi将流体抽吸到第二注射器420b中。第一注射器入口阀426ai和第二注射器出口阀426bo被示为由于注射器420a、b中的流体压力而闭合。在图10b中，注射器柱塞422a、b被示为在与图10a中示出的方向相反的方向上移动。
在操作中，双注射器流体泵100至400从第一注射器120a至420a和第二注射器120b至420b分配流体。流体可以通过参考图8a至10b描述的流体源370、470供应到注射器120a、b至420a、b。电动机110至410可以使可旋转轴112至412旋转以在同时将流体从流体源370、470抽吸到第二注射器120至420b中时从第一注射器120a至420a分配流体。电动机110至410还可以使可旋转轴112至412旋转以在同时从第二注射器120b至420b分配流体时将流体从流体源370、470抽吸到第一注射器120a至420a中。
在注射器120a、b至420a、b中的另一个正抽吸流体时，从注射器120a、b至420a、b中的一个分配的流体以基本上连续的方式从流体供应端口390、490流动。例如，即使存在以交替方式分配流体的两个注射器120a、b，注射器柱塞122a、b至422a、b中的一个也将流体分配到流体供应导管390、490。此外，注射器120至420不会同时分配流体。例如，参考图1至9描述的注射器柱塞122a、b至322a、b被耦合到轴杆112、212的远端。电动机110至310因此可以在相反方向上移动注射器柱塞122a、b至322a、b。类似地，参考图9至10b描述的电动机410经由耦合器412b耦合到注射器柱塞422a、b，该耦合器可以同时在相反方向上移动注射器柱塞422a、b。由于第一注射器柱塞122a至422a和第二注射器柱塞122b至422b在相反方向上移动，因此不会与第二注射器120b至420b同时地从第一注射器120a至420a分配流体。
上述实施例提供双注射器流体泵100至400。如上所述，双注射器流体泵100至400可以同时移动注射器柱塞122a、b至422a、b以从第一注射器120a至420a分配流体和将流体抽吸到第二注射器120b至420b中。与现有技术双注射器流体泵相比，此同时运动减小双注射器流体泵100至400的复杂性。另外，具有两个注射器120a、b至420a、b允许精确地且准确地以及持续地分配流体。例如，注射器柱塞120a、b至420a、b的移位长度可以(例如)由传感器320as、bs控制，该传感器检测注射器柱塞120a、b至420a、b何时已移动到其完全分配或抽吸位置。这允许注射器柱塞122a、b至422a、b的移位长度得到控制，因此可以分配所需量的流体。
由于双注射器流体泵100至400与现有技术流体泵设计相比较不复杂，因此由双注射器流体泵100至400分配的流体量的精确度和准确度经过大量循环是可复验的。通过提供经调适以防止注射器柱塞122a、b旋转的经接合轮廓，参考图1至5c描述的双注射器流体泵100的设计更不复杂。对于一些应用，经接合轮廓可以消除对额外或替代约束件252的需求，该约束件还限制参考图6至7描述的注射器柱塞222a、b的旋转。取决于应用，约束件252或成形轮廓柱塞122a、b可以是优选的。
此外，双注射器流体泵100至400是紧凑的。例如，具有直通轴配置的双注射器流体泵100至300可以具有窄轮廓。直通轴配置还可以具有比具有侧面电动机410配置的双注射器流体泵400更窄的轮廓。然而，在一侧上具有电动机410的双注射器流体泵400可以放入立方体包封物中。优选配置可以取决于其中采用双注射器流体泵100至400的可用包封物。
以上实施例的详细描述是本发明人预期的在本说明书范围内的所有实施例的非穷尽描述。实际上，本领域的技术人员将认识到，上述实施例的某些元件可以通过不同方式组合或消除以产生另外的实施例，并且此类另外的实施例处于本说明书的范围和教示内。本领域的技术人员还将明白，上述实施例可以全部或部分组合以产生在本说明书的范围和教示内的额外实施例。
因此，虽然出于说明性目的在本文中描述了具体实施例，但如相关领域的技术人员将认识到，各种等效修改在本说明书的范围内是可能的。本文所提供的教示可以应用于其它双注射器流体泵，且不仅仅用于上述实施例以及在附图中示出。因此，上述实施例的范围应根据以上权利要求书确定。

Claims (20)

1.一种双注射器流体泵(100、200、300、400)，其包括：
电动机(110、210、310、410)，所述电动机具有可旋转轴(112、212、312、412)；
第一注射器(120a、220a、320a、420a)，所述第一注射器具有耦合到所述可旋转轴(112、212、312、412)的第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)；以及
第二注射器(120b、220b、320b、420b)，所述第二注射器具有耦合到所述可旋转轴(112、212、312、412)的第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)；
其中所述电动机(110、210、310、410)使所述可旋转轴(112、212、312、412)旋转以同时移动所述第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和所述第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)；以及
所述注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一个经配置以将所述可旋转轴(112、212、312、412)的旋转转换成所述注射器柱塞(122a、b；222a、b；322a、b；422a、b)中的至少一个的线性运动。
2.根据权利要求1所述的双注射器流体泵(100)，其中所述注射器(120a、b)中的至少一个进一步包括具有中心孔(124cb)的管筒(124a)，所述管筒的轮廓防止所述注射器柱塞(122a、b)中的所述至少一个旋转，以将所述可旋转轴(112)的所述旋转转换成所述注射器柱塞(122a、b)中的所述至少一个的所述线性运动。
3.根据权利要求1所述的双注射器流体泵(200)，其进一步包括约束件(252)和所述注射器柱塞(222a)中的孔口(225)，其中所述约束件(252)耦合到所述电动机(210)并且可滑动地耦合到所述孔口(225)以防止所述注射器柱塞(222a、b)中的所述至少一个旋转，从而使得所述可旋转轴(212)的旋转被转换成所述注射器柱塞(222a、b)中的至少一个的所述线性运动。
4.根据权利要求1所述的双注射器流体泵(100、200、300、400)，其中所述电动机(110、210、310、410)进一步经调适以同时移动所述第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和所述第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)，从而将流体抽吸到所述第一注射器(120a、220a、320a、420a)中并且从所述第二注射器(120b、220b、320b、420b)分配流体。
5.根据权利要求1所述的双注射器流体泵(100、200、300、400)，其中所述注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一个进一步包括：
第一阀门(126ai、bi；226ai、bi；326ai、bi；426ai、bi)，所述第一阀门经调适以允许流体流入所述注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的所述至少一个中；以及
第二阀门(126ao、bo；226ao、bo；326ao、bo；426ao、bo)，所述第二阀门经调适以允许流体流出所述注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的所述至少一个。
6.根据权利要求1所述的双注射器流体泵(100)，其中：
所述第一注射器柱塞(122a)耦合到所述可旋转轴(112)的第一端；
所述第二注射器柱塞(122b)耦合到所述可旋转轴(112)的第二端；以及
所述可旋转轴(112)穿过所述电动机(110)从所述第一注射器(120a)延伸到所述第二注射器(120b)。
7.根据权利要求1所述的双注射器流体泵(100)，其中所述可旋转轴(112)与所述注射器柱塞(122a、b)中的至少一个的所述线性运动共轴旋转。
8.根据权利要求1所述的双注射器流体泵(400)，其进一步包括耦合到所述可旋转轴(412)的耦合器(412b)，其中所述可旋转轴(412)经调适以使所述耦合器(412b)旋转以移动所述第一注射器柱塞(412a)，从而从所述第一注射器(420a)分配流体，并且移动所述第二注射器柱塞(422b)以将流体抽吸到所述第二注射器(420b)中。
9.一种形成双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法，其包括：
形成具有可旋转轴(112、212、312、412)的电动机(110、210、310、410)；
形成具有第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)的第一注射器(120a、220a、320a、420a)并且将所述第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)耦合到所述可旋转轴(112、212、312、412)；
形成具有第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)的第二注射器(120b、220b)并且将所述第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)耦合到所述可旋转轴(112、212、312、412)；以及
调适所述电动机(110、210、310、410)以使所述可旋转轴(112、212、312、412)旋转以同时移动所述第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和所述第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)；以及
调适所述注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一个以将所述可旋转轴(112、212、312、412)的旋转转换成所述注射器柱塞(122a、b；222a、b；322a、b；422a、b)中的至少一个的线性运动。
10.根据权利要求9所述的形成所述双注射器流体泵(100)的方法，其中所述形成所述注射器(120a、b)中的所述至少一个进一步包括形成具有中心孔(124cb)的管筒(124a)，所述管筒具有防止所述注射器柱塞(122a、b)中的所述至少一个旋转的轮廓以将所述可旋转轴(112)的所述旋转转换成所述注射器柱塞(122a、b)中的所述至少一个的所述线性运动。
11.根据权利要求9所述的形成所述双注射器流体泵(200)的方法，其进一步包括：
形成约束件(252)；
形成所述注射器柱塞(222a)中的孔口(225)；
将所述约束件(252)耦合到所述电动机(210)；以及
将所述约束件(252)可滑动地耦合到所述孔口(225)以防止所述注射器柱塞(222a、b)中的所述至少一个旋转，使得所述可旋转轴(212)的旋转被转换成所述注射器柱塞(222a、b)中的至少一个的所述线性运动。
12.根据权利要求9所述的形成所述双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法，其进一步包括调适所述电动机(110、210、310、410)以同时移动所述第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和所述第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)，从而将流体抽吸到所述第一注射器(120a、220a、320a、420a)中并且从所述第二注射器(120b、220b、320b、420b)分配流体。
13.根据权利要求9所述的形成所述双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法，其中所述形成所述注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的所述至少一个进一步包括：
形成和调适第一阀门(126ai、bi；226ai、bi；326ai、bi；426ai、bi)以允许流体流入所述注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的所述至少一个中；以及
形成和调适第二阀门(126ao、bo；226ao、bo；326ao、bo；426ao、bo)以允许流体流出所述注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的所述至少一个。
14.根据权利要求9所述的形成所述双注射器流体泵(100、200、300)的方法，其进一步包括：
将所述第一注射器柱塞(122a、222a、322a)耦合到所述可旋转轴(112、212、312)的第一端：
将所述第二注射器柱塞(122b、222b、322b)耦合到所述可旋转轴(112、212、312)的第二端；以及
将所述可旋转轴(112、212、312)穿过所述电动机(110、210、310)从所述第一注射器(120a、220a、320a)延伸到所述第二注射器(120b、220b、320b)。
15.根据权利要求9所述的形成所述双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法，其进一步包括调适所述可旋转轴(112、212、312、412)以与所述注射器柱塞(122a、b；222a、b；322b；422b)中的至少一个的所述线性运动共轴旋转。
16.根据权利要求9所述的形成所述双注射器流体泵(400)的方法，其进一步包括：
形成耦合器(412b)且将所述耦合器(412b)耦合到所述可旋转轴(412)；以及
调适所述可旋转轴(412)以使所述耦合器(412b)旋转，从而移动所述第一注射器柱塞(422a)以从所述第一注射器(420a)分配流体并且移动所述第二注射器柱塞(422b)以将流体抽吸到所述第二注射器(420b)中。
17.根据权利要求9所述的形成所述双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法，其进一步包括选择电动机(110、210、310、410)旋转与注射器柱塞(122a、b；222a、b；322a、b；422a、b)移位比。
18.一种使用双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法，所述方法包括：
提供双注射器流体泵(100、200、300、400)，所述双注射器流体泵由以下项组成：
电动机(110、210、310、410)，所述电动机具有可旋转轴(112、212、312、412)；
第一注射器(120a、220a、320a、420a)，所述第一注射器具有耦合到所述可旋转轴(112、212、312、412)的第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)；以及
第二注射器(120b、220b、320b、420b)，所述第二注射器具有耦合到所述可旋转轴(112、212、312、412)的第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)；
将流体从流体源(370、470)提供到所述第一注射器(120a、220a、320a、420a)和所述第二注射器(120b、220b、320b、420b)；
通过所述电动机(110、210、310、410)使所述可旋转轴(112、212、312、412)旋转；以及
将所述可旋转轴(112、212、312、412)的所述旋转转换成所述注射器柱塞(122a、b；222a、b；322a、b；422a、b)中的至少一个的线性运动以在同时将流体从所述流体源(370、470)抽吸到所述第二注射器(120b、220b、320b、420b)中时从所述第一注射器(120a、220a、320a、420a)分配流体。
19.根据权利要求18所述的使用所述双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法，其进一步包括使所述可旋转轴(112、212、312、412)旋转以在同时从所述第二注射器(120a、220b、320b、420b)分配流体时将流体从所述流体源(370、470)抽吸到所述第一注射器(120a、220a、320a、420a)中。
20.根据权利要求18所述的使用所述双注射器流体泵(100、200、300、400)的方法，其进一步包括以基本上连续的流体流将流体从所述第一注射器(120a、220a、320a、420a)和所述第二注射器(120b、220b、320b、420b)分配到流体供应导管(390、490)。
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