CN109152880A - 内部压力可调节的液体药物注射装置 - Google Patents

Abstract

本发明的液体药物注射装置涉及精确和详细的技术，该技术能够实现增大液体药物注射压力以及在一个装置内容易地填充液体药物而无需单独的附加装置这两个功能，即，本发明涉及对根据液体药物填充模式和液体药物注射模式有效调节装置的内部压力的技术的改进。此外，本发明的液体药物注射装置在装置的内部压力因气体产生单元中所产生的气体而超过预设压力时能够通过允许液体药物注射装置中的切换构件作为压力调节阀操作而始终将装置的内部压力保持在预设压力下。

Description

内部压力可调节的液体药物注射装置

技术领域

本发明涉及一种内部压力可调节的液体药物注射装置，并且更具体地，涉及下述液体药物注射装置：其中，在用液体填充该装置时，该装置的内部压力与外部大气压力保持平衡，并且在将液体药物注射到患者体内时，高压被施加到装置内部，从而便于用液体药物填充装置以及进一步使所容纳的液体药物能够在受环境比如装置的高度、外部温度等的变化的影响较小的同时被以恒定的流速稳定且连续地注射到患者体内。

具体地，本发明涉及下述液体药物注射装置：其中，在用液体药物填充该装置时不操作切换构件，使得装置内部与外部大气连通，从而允许在用液体药物填充装置时减少由注射活塞引起的对液体药物的流入的阻抗，从而便于用液体药物填充装置，并且在将液体药物注射到患者体内时，切换构件利用在装置的气体产生单元中产生的气体的推进力来操作以阻止装置内部与外部大气之间的连通同时允许由所产生的气体导致的高压力被施加在注射活塞上，从而使得所容纳的液体药物能够在受环境比如装置的高度、外部温度等的变化的影响较小的同时被以恒定的流速稳定且连续地注射到患者体内。

此外，本发明涉及下述内部压力可调节的液体药物注射装置：其中，当装置的内部压力因装置的气体产生单元中所产生的气体而超过预设压力时，切换构件可以用作压力调节阀，从而始终将装置的内部压力保持在预设压力下。

背景技术

当将比如抗癌药品和抗生素等特殊注射药品的液体药物注射到患者体内时，应根据患者的病情长时间连续注射恒定量的液体药物。如果特殊注射药品不是连续地且恒定地注射至满足患者所需的量，则担心会发生休克，导致医疗事故。鉴于这样的问题，已经设计并使用了一种机械装置，该机械装置用于每单位时间向患者体内注射预定量的液体药物。

然而，这种传统的机械装置是这样的装置：其中，注射器的柱塞被马达的驱动力逐渐推动且需要比如马达的辅助单元，者使得装置的尺寸可能较大且不适合于由病人携带。

鉴于这样的问题，韩国专利No.10-0262930公开了一种可以由患者携带的液体药物注射装置。该传统的便携式液体药物注射装置具有下述构型：其中，由橡胶材料制成的弹性袋(也称为“球囊”)设置在装置的腔内。弹性球囊具有入口和出口。当液体药物通过入口被引入袋中时，袋膨胀。袋构造成使得液体药物可以通过安装有长形管的出口缓慢地排出。液体药物以小流速排出且被注射到患者的静脉。

然而，在具有这种弹性球囊的液体药物注射装置中，当制造球囊时，可能产生具有不均匀厚度或其中产生微小孔的缺陷产品。这些缺陷会改变弹性，使得袋可能不具有所期望的弹性。然后，难以恒定地保持每单位时间的注射量。此外，弹性球囊可以具有根据其中残留的液体药物的量而变化的弹性，并且因此，影响液体药物流动的外力(弹性恢复力)在注射的初始阶段和结束阶段可能不同。

另外，设置有弹性球囊的液体药物注射装置具有用于推动液体药物的弱物理力。具有低的液体药物注射压力的弹性球囊的液体药物注射装置对比如装置升高、温度等外部环境非常敏感，并且因此，注射到患者体内的液体药物的流速会发生极大的变化。特别地，当要注射到患者体内的液体药物的流速较大时，如果液体药物注射压力较低，则液体药物可能不会被稳定地推动。因此，需要增加液体药物注射装置中的液体药物注射压力。此外，如果在将液体药物注射到患者体内期间不时地改变流速，则需要更高的压力。

为了克服这个问题，已知在韩国专利No.10-0507593中公开了气体产生型液体药物注射装置。在该装置中，装置的筒状部中的注射活塞通过所产生的气体的高压稳定且缓慢地向前移动，并且容纳在筒状部中的液体药物储存空间内的液体药物通过注射活塞的向前运动而被以恒定的流速稳定且恒定地注射到患者体内。

然而，在气体产生型液体药物注射装置中，存在如下问题：如果液体药物注射压力增加，则在用液体药物填充液体药物储存空间的阶段会产生对液体药物的流入的阻力，使得难以用液体药物填充液体药物储存空间。因此，传统的气体产生型液体药物注射装置对液体药物注射压力——液体药物注射压力有助于用液体药物填充液体药物储存空间——的增加具有限制。

换句话说，如上所述的传统的气产生型液体药物注射装置是一种优良的技术，然而它可以类似于其他优良技术被连续地改进。例如，需要提供一种新颖的气体产生型液体药物注射装置，其能够同时满足对增加液体药物注射压力的要求以在减少受到环境——比如装置升高或外部温度——的变化的影响的同时稳定且连续地将液体药物注射到患者体内，以及满足在高的液体药物注射压力下用液体药物填充液体药物储存空间的挑战。

因此，本发明的液体药物注射装置涉及对精确和详细的技术的改进，该技术能够实现如下两个功能：高液体药物注射压力，以及在单个装置中容易地用液体药物填充装置而无需单独的附加单元，即，该技术是根据液体药物填充模式和液体药物注射模式有效调节装置内部压力的技术。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种液体药物注射装置，该液体药物注射装置能够根据液体药物填充模式和液体药物注射模式调节其内部压力，其中，在用液体填充该装置时，该装置的内部压力与外部大气压力保持平衡，并且在将液体药物注射到患者体内时，高压被施加到装置内部，从而便于用液体药物填充装置以及进一步使所容纳的液体药物能够在受环境——比如装置的高度、外部温度等——的变化的影响较小的同时被以恒定的流速稳定且连续地注射到患者体内。

具体地，本发明的目的是提供一种下述液体药物注射装置：其中，在用液体药物填充该装置时不操作切换构件，使得装置内部与外部大气连通，从而允许在用液体药物填充装置时减少由注射活塞引起的对液体药物的流入的阻抗，从而便于用液体药物填充装置，在将液体药物注射到患者体内时，切换构件利用在装置的气体产生单元中产生的气体的推进力来操作以阻止装置内部与外部大气之间的连通同时允许由所产生的气体导致的高压力施加在注射活塞上，从而使得所容纳的液体药物能够在受环境——比如装置的高度、外部温度等——的变化的影响较小的同时被以恒定流速稳定且连续地注射到患者体内。

此外，本发明的一个方面提供了下述内部压力可调节的液体药物注射装置：其中，当装置的内部压力因装置的气体产生单元中所产生的气体而超过预设压力时，切换构件可以用作压力调节阀，从而始终将装置的内部压力保持在预设压力下。

对于本发明所属领域的上述气体产生型液体药物注射装置而言，应在使用该装置之前执行用液体药物填充筒状部中的液体药物储存空间的操作。然而，存在下述问题：在液体药物注射压力增加成在液体药物受环境——比如液体药物注射装置的高度、外部温度等——的变化的影响较小的同时被稳定且连续地注射到患者体内的情况下，则难以用液体药物填充液体药物储存空间。因此，本发明提供了一种精确且详细的技术，该技术能够在液体药物受环境——比如液体药物注射装置的高度、外部温度——等的变化的影响较小的同时被稳定且连续地注射到患者体内，并且该技术能够在用液体药物填充液体药物储存空间时将装置的内部与外部大气连通以使装置的内部压力平衡于大气压，从而便于用液体药物填充液体药物储存空间，以解决在高液体药物注射压力下用液体药物填充液体药物储存的困难性的问题。

根据本发明的一个实施方式的用于实现目的的内部压力可调节的液体药物注射装置包括：

筒状部，该筒状部在一个方向上为长形的，并且该筒状部的一端带有与其连接的液体药物流动管且另一端带有与其联接的气体产生单元，其中，液体药物通过液体药物流动管流入和流出筒状部，且气体产生单元具有产生气体的气体产生空间；

注射活塞，该注射活塞在筒状部内能够气密地移动且将筒状部的内部空间分成液体药物储存空间和气体供应空间，其中，液体药物流动通过液体药物流动管且填充液体药物储存空间并且在气体产生单元中产生的气体被供应至气体供应空间；以及

切换构件，该切换构件设置在气体供应空间与气体产生空间之间，以在用液体药物填充液体药物储存空间时将气体供应空间连接至大气且在注射液体药物时将气体供应空间连接至气体产生空间。

切换构件可以包括：切换筒状部，该切换筒状部连接至大气、气体供应空间和气体产生空间；以及切换活塞，该切换活塞以可移动的方式安装在切换筒状部中以根据切换活塞在切换筒状部内的位置将气体供应空间连接至大气或者将气体供应空间连接至气体产生空间。

切换筒状部可包括：将大气连接至切换筒状部的内部的第一孔；连接气体产生空间和切换筒状部的内部的第二孔；以及连接气体供应空间和切换筒状部的内部且位于第一孔与第二孔之间的第三孔。

例如，在用液体药物填充液体药物储存空间时，切换活塞可以在切换筒状部中定位在第三孔与第二孔之间以将气体供应空间连接至大气，并且在注射液体药物时，切换活塞可以在切换筒状部中定位在第三孔与第一孔之间以连接气体供应空间和气体产生空间。切换筒状部还可包括暴露于外部的第四孔，并且切换构件还可包括用于阻挡第四孔的塞子。优选地，塞子由透光材料制成，使得用户可以在视觉上识别切换活塞的运动以了解切换构件是否正常操作。例如，塞子可以由透明材料或半透明材料制成。

在注射液体药物时，如果气体供应空间的内部压力超过预设压力值，则切换构件可以形成用于将气体供应空间连接至大气的旁通流动通道并且将与过量压力对应量的气体通过旁通流动通道排放到外部。

切换构件可包括：切换筒状部，该切换筒状部连接至大气、气体供应空间和气体产生空间，并且包括用于将气体供应空间连接至大气的旁通流动通道；切换活塞，该切换活塞以可移动的方式安装在切换筒状部中以根据切换活塞在切换筒状部内的位置将气体供应空间连接至大气或者将气体供应空间连接至气体产生空间；切换弹性构件，该切换弹性构件设置在切换筒状部内，定位在大气与切换活塞之间，并且能够在切换活塞上施加弹性力以在注射液体药物期间在气体供应空间的内部压力超过预设压力值之前关闭旁通流动通道。

切换筒状部可包括：将大气连接至切换筒状部的内部的第一孔；连接气体产生空间和切换筒状部的内部的第二孔；连接气体供应空间和切换筒状部的内部且位于第一孔与第二孔之间的第三孔；以及阶状部，阶状部形成在第一孔与第三孔之间并且形成连接至第一孔的旁通流动通道。

例如，在用液体药物填充液体药物储存空间时，切换活塞可以在切换筒状部中定位在第三孔与第二孔之间以将气体供应空间连接至大气，并且在注射液体药物时，切换活塞可以在切换筒状部中定位在第三孔与阶状部之间以将气体供应空间连接至气体产生空间；并且如果在注射液体药物期间气体供气空间的内部压力超过预设压力值，则切换活塞可以在切换筒状部中定位在第一孔与阶状部之间以打开用于将气体供应空间连接至大气的旁通流动通道。

从第一孔到阶状部的距离可以小于切换弹性构件的长度或者小于切换弹性构件的长度与切换活塞的长度之和。切换筒状部可以与气体产生单元的本体部分一体地形成。

根据本发明的另一实施方式的用于实现目的的内部压力可调节的液体药物注射装置包括：

筒状部，该筒状部的一端带有与其连接的液体药物流动管且另一端带有与其联接的气体产生单元，其中，另一端与液体药物流动管相反且气体产生单元产生气体；

注射活塞，该注射活塞在筒状部内能够气密地移动且将筒状部的内部空间分成液体药物储存空间和气体供应空间，其中，液体药物流动通过液体药物流动管且填充液体药物储存空间，并且在气体产生单元中产生的气体被供应至气体供应空间；以及

切换构件，该切换构件在气体产生单元中安装成面向气体供应空间的内部，其中，切换构件具有内部连接通道和截止阀，内部连接通道用于将形成在气体产生单元的本体部分的一侧处的外部空气入口连接至气体供应空间，截止阀在内部连接通道中能够气密地移动且将内部连接通道分成外部空气流入空间和产生气体流入空间，外部空气可以从外部空气入口流动进入到外部空气流入空间，来自气体产生单元的气体流动进入到产生气体流入空间，

当在气体产生单元中产生气体之前用液体药物填充液体药物储存空间时，截止阀定位在使外部空气从外部空气入口流动进入外部空气流入空间且外部空气流入空间与气体供应空间连通的位置处，从而使气体供应空间的内部压力平衡于大气压力，以及

当在气体产生单元中产生气体之后注射液体药物时，在气体产生单元中产生的气体流动进入到产生气体流入空间以使截止阀朝向外部空气流入空间移动，从而阻挡外部空气从外部空气入口流入到外部空气流入空间，使得由气体产生单元产生的气体的压力施加在气体供应空间中的注射活塞上。

此外，在根据本发明另一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置中，截止阀可以具有面向外部空气流入空间的前端和能够沿着内部连接通道的导引壁气密地移动的本体部分，并且截止阀可以形成有将前端的通孔延伸到形成在本体部分的侧表面中的通孔的贯通通道。内部连接通道的导引壁可以形成有用于使内部连接通道与气体供应空间连通的通孔。

当在气体产生单元中产生气体之前用液体药物填充液体药物储存空间时，形成在截止阀的本体部分的侧表面中的通孔可以位于与内部连接通道的通孔对齐的位置处，并且从外部空气入口流动进入外部空气流入空间的外部空气可以流动通过前端的通孔、贯通通道和形成在本体部分的侧表面中的通孔，然后通过与形成在本体部分的侧表面中的通孔对齐的内部连接通道的通孔流动进入气体供应空间。

此外，在根据本发明另一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置中，内部连接通道的外部空气流入空间的一端可以是敞开的，并且该装置还可以包括密封构件以密封该敞开端。密封构件可包括阶状密封盖和橡胶填塞构件，橡胶填塞构件配装到密封盖的凹形接纳部分中并与密封盖的凹形接纳部分联接，密封盖的阶状部可以插入到敞开端中并与敞开端紧密联接，并且橡胶填塞构件可以面向外部空气流入空间。

当在气体产生单元中产生气体之后注射液体药物时，在气体产生单元中产生的气体通过用于将气体产生单元连接至产生气体流入空间的气体流动通道流动进入到产生气体流入空间，以推动截止阀的本体部分的后部部分；并且截止阀朝向外部空气流入空间移动使得截止阀的前端与密封构件接触。因此，防止来自外部空气入口的外部空气通过截止阀的前端的通孔流动。

特别地，当截止阀的前端压靠于构成密封构件的橡胶填塞构件并与之接触时，截止阀的前端与橡胶填塞构件紧密接触且被橡胶填塞构件阻挡，使得可以可靠地防止外部空气泄漏到形成在截止阀的前端处的通孔。因此，由气体产生单元产生的气体的高压被施加在气体供应空间中的注射活塞上，使得注射活塞可以有效地向前移动且可以将填充在液体药物储存空间中的液体药物以恒定的流速稳定地且连续地注射到患者体内。

此外，在根据本发明的另一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置中，在截止阀的本体部分的圆周上可以形成有多个环形突起，优选为至少两个环形突起，更优选地为四个环形突起。然而，本发明不限于此，并且显而易见的是可以形成各种数量的环形突起。

环形突起中的至少一个环形突起可以与形成在内部连接通道的导引壁上的至少一个阶状部紧密接触。在这种状态下，在将在气体产生单元中产生的气体引入产生气体流入空间之前，形成在截止阀的本体部分的侧表面中的通孔与内部连接通道的通孔可靠地对准。同时，当在气体产生单元中产生的气体被引入产生气体流入空间时，所引入的气体的压力被施加在截止阀的本体部分的后部部分上，使得截止阀可以克服由环形突起与阶状部的接合所引起的运动障碍且朝向外部空气流入空间移动。

利用上述构型，可以防止截止阀因临时外部冲击或外部空气而移动，使得在气体产生单元中产生气体之前气体供应空间的内部压力稳定地平衡于大气压力，而当在气体产生单元中产生气体时，响应于液体药物注射模式而产生的气体压力使得截止阀能够克服由阶状部引起的运动障碍且朝向外部空气流入空间移动，并且截止阀的前端与密封构件紧密接触以阻挡外部空气的流入。

此外，在根据本发明的另一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置中，在多个环形突起之间可以插入有密封环并且密封环联接至所述环形突起。密封环允许截止阀沿着内部连接通道的导引壁气密地移动。

另外，在根据本发明另一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置中，该装置还可包括拉伸弹簧，该拉伸弹簧固定地设置在产生气体流入空间中并与截止阀的本体部分联接。如上所述，拉伸弹簧和截止阀可以通过外部空气流入空间的敞开端容纳在内部连接通道中。

当在气体产生单元中产生气体时，响应于液体药物注射模式而产生的气体压力使得截止阀能够克服由拉伸弹簧引起的弹性恢复力且朝向外部空气流入空间移动，并且截止阀的前端与密封构件紧密接触以阻挡外部空气的流入。同时，拉伸弹簧通过弹性恢复力防止截止阀因临时外部冲击或外部空气而移动，从而有助于在气体产生单元中产生气体之前在气体供应空间的内部压力与大气压力之间获得稳定的平衡。另外，当完成气体的产生时，拉伸弹簧的弹性恢复力有助于使截止阀返回其未开始注射液体药物的初始状态。

此外，在根据本发明的另一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置中，可以在外部空气入口处设置透气/不透液的疏水过滤器。这样的疏水过滤器允许外部空气通过外部空气入口流入装置中，但是防止水、液体药物、液体污染物等从外部流入装置中。

同时，构成根据本发明另一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置的大多数元件可以由适于承受外部冲击的材料形成且可以由本领域公知的塑料材料、合成树脂等形成。密封环和橡胶填塞构件可以由公知的弹性橡胶材料形成。此外，塑料或弹簧钢可用作用于拉伸弹簧的材料。然而，本领域技术人员将容易理解，本发明不限于此，并且前述元件可以由本领域公知的各种材料形成，其中，这些材料满足本发明的目的、满足生物相容性、腐蚀性较小且具有预定的耐久性。

有利效果

根据本发明的液体药物注射装置具有下述优点：该液体药物注射装置能够根据液体药物填充模式和液体药物注射模式调节其内部压力，其中，在用液体填充该装置时，该装置的内部压力与外部大气压力保持平衡，而在将液体药物注射到患者体内时，高压被施加到装置内部，从而便于用液体药物填充装置且进一步使所容纳的液体药物能够在受环境——比如装置的高度、外部温度等——的变化的影响较小的同时被以恒定的流速稳定且连续地注射到患者体内。

具体地，根据本发明的液体药物注射装置的优点在于，在用液体药物填充该装置时不操作切换构件，使得装置的内部与外部大气连通，从而允许在用液体药物填充装置时减少由注射活塞引起的对液体药物的流入的阻抗，从而便于用液体药物填充装置，并且在将液体药物注射到患者体内时，切换构件利用在装置的气体产生单元中产生的气体的推进力来操作以阻止装置内部与外部大气之间的连通同时允许由所产生的气体导致的高压力施加在注射活塞上，从而使得所容纳的液体药物能够在受环境——比如装置的高度、外部温度等——的变化的影响较小的同时被以恒定的流速稳定且连续地注射到患者体内。

此外，根据本发明的液体药物注射装置的优点还在于，当装置的内部压力因装置的气体产生单元中所产生的气体而超过预设压力时，切换构件可以用作压力调节阀，从而始终将装置的内部压力保持在预设压力下。

附图说明

通过参照附图对本发明实施方式的以下描述，本发明的这些和其他特征对于本领域技术人员来说将是显而易见的，在附图中：

图1是示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000的立体图；

图2是示意性地示出了当从另一个方向观察时的根据本发明的第一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000的立体图；

图3是示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000的拆解状态的分解立体图；

图4和图5分别是示意性地示出了根据本发明第一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000的一部分的拆解状态的分解立体图和分解立体截面图；

图6是示出了根据本发明的第一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000的截面图和局部放大视图；

图7(a)至图7(e)是示出了根据本发明的第一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000的操作顺序的视图，其示出了压力调节阀正常操作的使用状态；

图8(a)至图8(e)是示出了根据本发明的第一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000的操作顺序的视图，其示出了压力调节阀未正常操作的使用状态；

图9是图8(e)的放大视图，其示出了切换构件作为预备(辅助)压力调节阀而进行操作；

图10和图11分别是示出了压力调节阀操作之前和之后的状态的视图；

图12是示出了根据本发明的第二实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000’的组装状态的立体图；

图13是示出了根据本发明的第二实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000’的拆解状态的分解立体图；

图14是示出了根据图13所示的本发明的第二实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000’的部分“A”，即密封构件380、截止阀320’、密封环350a和350b以及拉伸弹簧360的放大视图；

图15是示出了图14中所示的密封构件380、截止阀320’以及密封环350a和350b的纵向截面图(但是，为了便于说明和更好地理解这些元件，拉伸弹簧360以立体图示出)；

图16是示出了根据本发明的第二实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000’的在用液体药物填充装置时的使用状态的视图；以及

图17是示出了根据本发明的第二实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000’的在注射液体药物时的使用状态的视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对根据本发明的各优选实施方式进行详细描述。本发明的以下实施方式仅用于实现本发明且并非意在限制或约束本发明的范围。因此，本领域技术人员从本发明的详细描述和示例可容易想到的那些内容被解释为落入本发明的范围内。本文所引用的参考文献通过参引并入本文。

图1是示意性地示出了根据本发明第一实施方式的液体药物注射装置1000的立体图，以及图2是示意性地示出了当从另一个方向观察时的根据本发明的第一实施方式的液体药物注射装置1000的立体图。图3是根据本发明第一实施方式的液体药物注射装置1000的分解立体图。

根据本发明第一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000包括作为主要部件的大致筒形的筒状部110、注射活塞140和切换构件136。

如图1所示，在大致筒形的筒状部110的一端连接有液体药物流动管150，液体药物通过液体药物流动管150流入和流出筒状部，并且在筒状部的另一端联接有气体产生单元130。

注射活塞140在筒状部110内能够气密地移动且将筒状部110的内部空间分成液体药物储存空间114和气体供应空间116，其中，液体药物通过液体药物流动管150流入液体药物储存空间114且填充液体药物储存空间114，在气体产生单元130中产生的气体供应至气体供应空间116。在液体药物流动管150的远端处可以设置有端盖(未示出)，并且端盖可以连接有注射针或导管(未示出)。

如图3所示，在注射活塞140的圆周上的环形突起之间形成有密封环插入槽146a和146b，并且密封环144a和144b分别装配到密封环插入槽146a和146b中并与密封环插入槽146a和146b联接。注射活塞140可以通过这些密封环144a和144b在筒状部110内气密地移动。

如图1至图3所示，气体产生单元130主要包括本体部分131和盖部分132。此时，本体部分131包括形成在其中的气体产生空间139(参见图6)。

气体产生单元130容纳液体材料L和固体材料134，其中，液体材料L被容纳在本体部分131中且固体材料被容纳在盖部分132中。固体材料134通过分隔壁133与液体材料L分开且被容纳在盖部分132中。固体材料134可以是包括作为主要成分的碳酸钠(Na₂CO₃)的颗粒，并且液体材料L可以是酸性液体材料，比如是在与固体材料134反应时产生二氧化碳的柠檬酸。

液体材料L由设置在本体部分131的圆周和底部上的透气/不透液的过滤器(未示出)容纳，并且液体材料L因该过滤器的液体密封功能而不会流动进入筒状部110的气体供应空间116中。

当分隔壁133因施加在盖部分132上的外力而分离且固体材料134落入本体部分131中的气体产生空间139中时，固体材料与液体材料L反应以产生气体，即二氧化碳。

所产生的气体穿过本体部分131中的透气/不透液的过滤器且被排放到筒状部110的气体供应空间116中，从而推动注射活塞140的后部部分。

从气体产生单元130的本体部分131突出的凸台137可以设置有压力调节阀138，以用于防止气体的压力超过预设压力。

为了防止液体药物以高于预设流速的流速注射到患者体内，如果气体供应空间116中的压力变得高于预设压力，压力调节阀138将气体供应空间116连接至外部(例如，大气)，以将气体供应空间116中的气体排放到外部。因此，气体供应空间116中的压力保持恒定。

参照图6、图10和图11对压力调节阀138进行说明。压力调节阀138包括大致筒形的本体部分520、开/闭构件530、弹性构件540、盖部分550等。

压力调节阀的本体部分520具有大致筒形的形状且可以以这些图中所示的配合方式联接至凸台137的内表面。然而，本发明不限于此。例如，压力调节阀的本体部分520可以通过比如超声波焊接的各种方法安装在凸台137中。

压力调节阀的本体部分520安装在凸台137处以突出到气体供应空间116中。本体部分520的突出部分形成有内部通道，以用于允许气体流入本体部分中并从本体部分中穿过。压力调节阀的开/闭构件530安装成通过突出部分的内部通道暴露于气体供应空间116，使得开/闭构件可以根据供应气体空间116中的压力而移动。

压力调节阀的盖部分550安装在压力调节阀的本体部分520内且位于与开/闭构件530相反的一侧。在盖部分550的中央部分处形成有开口以允许空气从其中逸出。此时，盖部分550的开口与液体药物注射装置的外部连通。更具体地，盖部分550的开口与形成在气体产生单元130的本体部分131中的外部空气入口135连通。

压力调节阀的弹性构件540是螺旋弹簧且设置在开/闭构件530与盖部分550之间。当气体供应空间116中的压力变得高于预设压力时，弹性构件540缩回并受压缩。

当气体供应空间116中的压力超过内部压力参考值(预设压力值)时，气体供应空间116中的气体克服弹性构件540的弹性恢复力进而推动开/闭构件530。此时，开/闭构件530的前表面——该前表面与本体部分520的内表面(或设置在本体部分的内表面上的密封环)接触以阻挡气体流入——与本体部分520的内表面间隔开。因此，沿着形成在本体部分520的突出部分中的内部通道进入的气体流动通过开/闭构件530的前表面与本体部分520的内表面之间的空间以及开/闭构件530的侧表面与本体部分520的内表面之间的空间。最终，气体通过弹性构件540的内部空间(即，螺旋弹簧的内部空间)和盖部分550的开口(参见图11)流出到外部空气入口135。因此，气体供应空间116的内部压力保持恒定。

由于筒状部110、注射活塞140、气体产生单元130、凸台137和压力调节阀138与在包括韩国专利No.10-0507593的现有技术中所公开的那些元件相同或相似，并且上述元件可以容易地应用于本发明且由本领域技术人员配置，将省略对这些元件的详细描述。

在下文中，将参照图1至图9对作为根据本发明第一实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000的主要部件的切换构件136进行描述。

切换构件136设置在气体供应空间116与气体产生空间139之间，以在用液体药物填充装置时将气体供应空间116连接至大气且在注射液体药物时将气体供应空间116连接至气体产生空间139。为此，切换构件136设置在大气、气体供应空间116和气体产生空间139之间。此处，术语“连接”意味着两个或更多个空间彼此连接以允许气体(空气或二氧化碳)在其间流动。

此处，术语“大气”是指液体药物注射装置1000的外部且处于大气压下。大气不一定限于此，而是可以是保持大气压或类似压力的位置或装置，或者可以是在注射液体药物时比液体药物储存空间114中的压力低的压力。

将参照图1、图2、图6和图9对切换构件136进行详细描述。

切换构件136包括切换筒状部310和切换活塞320。

切换筒状部310连接至大气、气体供应空间116和气体产生空间139。该切换筒状部310可以是沿一个方向延伸的筒形筒状部。此处，切换筒状部310可以沿筒状部110的径向方向延伸。当然，筒状部的形状和/或延伸方向不限于此。

具体地，参照图6，切换筒状部310包括第一孔311、第二孔312和第三孔313，第一孔311将大气连接至切换筒状部310的内部，第二孔312将气体产生空间139连接至切换筒状部310的内部，第三孔313将气体供应空间116连接至切换筒状部310的内部。第一孔311、第二孔312和第三孔313用作气体流动通过的流动通道。

此时，第三孔313安置在第一孔311与第二孔312之间。此外，相对于竖向方向(筒状部的纵向方向)，第三孔313形成为比第二孔312更靠近第一孔311。

例如，第二孔312和第三孔313形成在切换筒状部310的侧壁中，如图6所示。第一孔311可以形成在切换筒状部310的任何一个端部处，如图6所示。第三孔313安置在第二孔312与第一孔311之间。此外，相对于竖向方向(筒状部的纵向方向)，第一孔311与第三孔313之间的距离小于第一孔311与第二孔312之间的距离。

此时，切换筒状部310的另一端可以被阻挡。替代性地，切换筒状部310还可包括第四孔314。第四孔314形成在与第一孔311相反的一侧，即，在切换筒状部310的另一端处。第四孔314被后面将描述的塞子340阻挡。稍后将对塞子340进行详细描述。

上述切换筒状部310可以与气体产生单元130的本体部分131一体地形成。替代性地，切换筒状部310可以单独制造，然后被联接至气体产生单元130的本体部分131。在下文中，为了简化描述，将对切换筒状部310与本体131部分一体地形成的情况进行描述，但是本发明不限于此。

如图6所示，气体产生单元130的本体部分131具有形成在其中的分隔壁，并且其外壁具有大致筒形形状。第一孔311、第二孔312、第三孔313和第四孔314形成在内部分隔壁或外壁中。

此时，气体产生单元130的本体部分131可包括连接至切换筒状部310的外部空气入口135。外部空气入口135形成在气体产生单元130的本体部分131的侧表面中且连接至切换筒状部310的第一孔311。

外部空气入口135可设置有透气/不透液的疏水过滤器(未示出)。该疏水过滤器允许外部空气通过外部空气入口135流入装置，但是防止水、液体药物、液体污染物等从外部流入装置。

气体产生单元130的本体部分131还包括将外部空气入口135连接至第一孔311的外部空气流动通道401。上述压力调节阀138连接至外部空气流动通道401且安装在外部空气入口135与切换构件136之间。

切换活塞320安装成能够在切换筒状部310内气密地移动。为此，切换活塞320包括围绕其本体部分形成的环形突起和位于各个突起之间的密封环插入槽321。密封环323插入到密封环插入槽321中。切换活塞320可以通过这些密封环323在切换筒状部310内气密地移动(参见图4和图5)。

此外，切换活塞320根据切换活塞的位置而将气体供应空间116连接至大气或气体产生空间139。换句话说，切换活塞320将第一孔311或第二孔312连接至第三孔313。

例如，在用液体药物填充装置时，切换活塞320将气体供应空间116连接至大气并阻挡气体供应空间116与气体产生空间139之间的连接(参见图6、图7(a)和图8(a))。也就是说，切换活塞320位于第二孔312与第三孔313之间以将第三孔313和第一孔311彼此连接。因此，在用液体药物填充装置时，气体供应空间116连接至大气，使得其内部压力与大气压平衡或保持在比大气压略高的水平。

因此，当执行用液体药物填充筒状部110的液体药物储存空间114的操作以作为将液体药物注射到患者体内的准备时，注射活塞140——注射活塞将液体药物储存空间114与气体供应空间116分开——可以使其推动作用——该推动作用使被引入到液体药物储存空间114的液体药物的流动中断——最小，即，使液体药物流入阻力最小，从而便于用液体药物填充液体药物储存空间。

在注射液体药物时，切换活塞320将气体供应空间116连接至气体产生空间139。换句话说，切换活塞320位于第一孔311与第三孔313之间以将第二孔312和第三孔313彼此连接且阻挡大气与气体供应空间116之间的连接。因此，在注射液体药物时，切换构件136可以将在气体产生单元130中产生的气体导引至气体供应空间116。

另外，由气体产生单元130产生的气体的高压被施加在气体供应空间116中的注射活塞140上，使得注射活塞140可以有效地向前移动且可以将容纳在液体药物储存空间114中的液体药物以恒定的流速稳定地且连续地注射到患者体内。

同时，参照图1和图3至图6，切换构件136还可包括塞子340。

如上所述，塞子340阻挡切换筒状部310的暴露于外部的第四孔314。例如，切换筒状部310安置在气体产生单元130的本体部分131内且包括形成在切换筒状部的一端的第一孔311和形成在另一端的第四孔314。此时，塞子340堵塞第四孔314以阻挡切换筒状部310经由第四孔314与外部的连接。

该塞子340可以接纳切换活塞320的杆322的一部分直到预定压力被施加至切换活塞320为止。具体地，为了用液体药物稳定地填充液体药物储存空间，需要使切换活塞320保持下述状态：在用液体药物填充液体药物储存空间时保持气体供应空间116连接至大气。此时，由于塞子340稳定地接纳并保持切换活塞320的杆322的一部分，因此在用液体药物填充液体药物储存空间时可以将气体供应空间116稳定地连接至大气。

参照图4和图5所示，塞子340可具有如图中所示的大致半球形形状以配装到第四孔314中。

此外，塞子340可包括面向切换筒状部310的内部的联接部分341(参见图5和图6)。例如，联接部分341由面向切换筒状部310的内部的凹部形成，并且切换活塞320包括由联接部分341导引并接纳在联接部分341中的杆322。同时，杆322可包括沿其纵向方向形成的中空部分。

该塞子340优选地由透光材料制成，使得用户可以在视觉上识别切换活塞320的运动以了解切换构件136是否正常操作。例如，塞子340可以由透明材料或半透明材料制成。

如果切换活塞320的杆322的一部分仍然定位在塞子340侧，即使在注射液体药物时在气体产生单元130中产生气体，用户也可以通过透明塞子340识别出切换构件136未正确操作，然后采取必要措施。

此外，稍后将描述的切换活塞320和/或切换弹性构件330通过第四孔314容纳在切换筒状部310中。塞子340密封第四孔314以防止这些元件与切换筒状部310分离。

同时，当在注射液体药物期间气体供应空间116的内部压力超过容许值时，切换构件136可以将气体供应空间116连接至大气。

例如，如果上述压力调节阀138失效或不执行其功能，则气体供应空间116中的压力可能超过容许值。在这种情况下，液体药物的注射速度可能超过容许速度，这可能使患者处于危险之中。

作为另一示例，可能存在这样的情况：压力调节阀138不存在并且在气体产生单元130中过量地产生气体，使得气体供应空间116的压力变得更高。即使在这种情况下，液体药物的注射速度也可能比容许速度快，这可能使患者处于危险之中。

为了防止这些情况，切换构件136可包括旁通流动通道315和切换弹性构件330。具体地，切换筒状部310中可以包括旁通流动通道315。

旁通流动通道315连接至第一孔311并且沿着切换筒状部310的内壁形成。例如，旁通流动通道315可以采取连接至第一孔311且沿着切换筒状部310的纵向方向形成的槽的形状。此时，旁通流动通道315形成为从第一孔311延伸且与第三孔313间隔开预定距离。

参照图6和图9，旁通流动通道315由阶状部316形成。阶状部316形成在第一孔311与第三孔313之间。

当将根据切换筒状部310的内径的变化描述旁通流动通道315时，例如，假定的是切换筒状部310的从第一孔311到阶状部316的部分的内径是“D1”，并且切换筒状部310的从阶状部316到第三孔313的部分的内径是“D2”。D1大于D2，使得阶状部316可以形成旁通流动通道315。因此，旁通流动通道315如图6和图9所示的那样形成。

此外，从第一孔311到阶状部316的距离可以小于切换弹性构件330的长度。替代性地，从第一孔311到阶状部316的距离可以小于切换弹性构件330的长度与切换活塞320的长度之和。此处，长度方向可以与切换筒状部310的轴向方向平行或基本平行。

同时，切换弹性构件330安装在切换筒状部310内且位于大气与切换活塞320之间。切换弹性构件330可以为切换活塞320提供弹性力(即，推动弹性恢复力)以在气体供应空间116的内部压力超过注射液体药物期间的容许值之前关闭旁通流动通道315。

例如，切换弹性构件330安置在切换筒状部310内且位于第一孔311与切换活塞320之间。更具体地，切换弹性构件330可以布置成如图6和图9所示的与第一孔311相邻。此时，切换弹性构件330不阻挡第一孔311。替代性地，切换弹性构件330可以位于切换活塞320侧，以容纳在形成于切换活塞320中的凹部(参见图5)中。

另外，切换弹性构件330是螺旋弹簧并且可以是如图中所示的锥形螺旋弹簧。然而，切换弹性构件330不限于此，其可以是比如筒形螺旋弹簧之类的各种改型。

图7(a)至图7(e)是示出了根据本发明的第一实施方式的液体药物注射装置的一个使用状态(压力调节阀正常操作的使用状态)的操作顺序的视图。

参照图7(a)，注射活塞140靠近筒状部110的前端，该状态作为用液体药物填充液体药物储存空间之前的阶段或者用液体药物填充液体药物储存空间的初始阶段。

此时，切换构件136将气体供应空间116连接至大气。也就是说，切换活塞320位于第二孔312与第三孔313之间。因此，气体供应空间116通过第三孔313、切换筒状部310的内部、第一孔311、外部空气流动通道401和外部空气入口135连接至大气。

当液体药物储存空间充满了液体药物时，注射活塞140向后抽出并且气体供应空间116中的压力通过第三孔313、切换筒状部310的内部、第一孔311、外部空气流动通道401和外部空气入口135与大气保持在近似平衡状态下。此时，切换活塞320保持在该切换活塞的杆322的一部分容纳在塞子340中的状态下。换句话说，参照图7(b)，切换构件136保持在图7(a)所示的状态下直到液体药物储存空间被液体药物完全填充为止。

因此，气体供应空间116中的压力稳定地平衡于大气压。在这种状态下，当执行用液体药物填充液体药物储存空间114的操作时，注射活塞140可以减小其使流入液体药物储存空间114的液体药物的流动中断的推动作用，即，减小液体药物流入阻力，从而便于用液体药物填充液体药物储存空间。

参照图7(c)和图7(d)，当在用液体药物填充液体药物储存空间之后在盖部分132上施加外力时，分隔壁133分离且固体材料134落入本体部分131中的气体产生空间139中。然后，固体材料与液体材料L反应产生气体，即二氧化碳。

在气体产生空间139中产生的气体通过第二孔312流动进入切换筒状部310且推动切换活塞320，使得切换活塞320移动并与塞子340分开。

此后，被引入的气体使切换活塞320沿着切换筒状部310连续地移动。第二孔312和第三孔313通过切换活塞320的这种预定距离的运动而彼此连接。在这种状态下，切换活塞320由切换弹性构件330支承，使得只要压力没有显著增加，切换活塞320就保持在该状态而不会具有进一步的运动(参见图7(d))。

当第二孔312和第三孔313如上所述彼此连接时，气体流入到气体供应空间116并使注射活塞140前进，从而将液体药物注射到患者体内。在注射液体药物期间，切换活塞320将第一孔311与气体产生空间139和气体供应空间116隔离。

参照图7(e)所示，在注射液体药物期间可能过量地产生气体，从而显著增加气体供应空间116中的压力。因此，液体药物可以以大于预定流速的流速注射到患者体内。

为了避免这种情况，如果气体供应空间116中的压力显著增加，则压力调节阀138可以打开并且气体供应空间116可以连接至大气以将气体排放到大气中。因此，当压力调节阀138打开时，气体供应空间116中的压力可以保持这样的程度以注射液体药物。

此外，如果气体供应空间116中的压力在气体流出时达到适当的压力，则压力调节阀138关闭，使得气体供应空间116可以保持在适当的压力下。

图8(a)至图8(e)是示出了根据本发明的第一实施方式的液体药物注射装置的另一使用状态(压力调节阀未正常操作的使用状态)的操作顺序的视图。由于图8(a)至图8(d)中所示的操作与上面参照图7(a)至图7(d)所描述的那些操作相同，所以将省略其描述。图8(e)示出了切换构件136用作预备(辅助)压力调节阀。

参照图8(e)，在注射液体药物期间，可能过量地产生气体以显著增加气体供应空间116中的压力。因此，液体药物可以以大于预定流速的流速注射到患者体内。

此时，压力调节阀138可以不存在或者可以失效或故障。在这种情况下，当在注射液体药物期间气体供应空间116中的内部压力超过容许值时，切换构件136将气体供应空间116连接至大气。

具体地，当气体供应空间116中的内部压力超过容许值时，切换筒状部310中的压力以及气体供应空间116中的压力增加，并且气体以更高的压力推动切换活塞320。因此，切换弹性构件330通过增加的气体压力而被压缩，并且切换活塞320移动至旁通流动通道315打开的位置(参见图9)。

由此，致使压力超过预设压力的气体通过旁通流动通道315、第一孔311、外部空气流动通道401和外部空气流动入口135排放到大气中。因此，气体供应空间116中的压力可以保持到这样的程度以注射液体药物。

当气体供应空间116在气体流出时具有适当的内部压力时，切换活塞320通过切换弹性构件330的弹性恢复力沿相反方向移动，以关闭旁通流动通道315(在如图8(d)所示的位置处)。通过该操作，切换构件136可以将气体供应空间116保持在适当的压力下。

通过该操作，根据本发明第一实施方式的液体药物注射装置可以提供高的液体药物注射压力以用于将液体药物稳定且连续地注射到患者体内而很少受环境、比如装置的高度、外部温度等的变化的影响。此外，为了解决在高的液体药物注射压力下用液体药物填充液体药物储存空间的困难性的问题，在液体药物储存空间的填充期间，使液体药物注射装置的内部与外部大气连通，以使装置内部压力压平衡于大气压力，从而便于用液体药物填充液体药物储存空间。此外，当装置的内部压力因气体产生单元中产生的气体而超过预设压力时，切换构件作为压力调节阀操作，使得装置的内部压力可以恒定地保持在预设压力下。

在下文中，将对根据第二实施方式的液体药物注射装置1000’进行描述，该液体药物注射装置1000’是如上所述的本发明的第一实施方式的液体药物注射装置1000的变型。同时，在对本发明的第二实施方式进行描述之前，应当注意的是，与前述第一实施方式的部件相同或相似的部件由相同的附图标记来表示，并且将部分地省略对与第一实施方式的部件相同或相似的部件的详细描述。

如图12和图13所示，根据本发明第二实施方式的液体药物注射装置1000’——其可根据液体药物填充模式和注射模式调节内部压力——包括作为主要部件的大致筒形的筒状部110、注射活塞140、气体产生单元130和切换构件136。同时，由于筒状部110、注射活塞140、气体产生单元130和凸台137在包括韩国专利No.10-0507593的现有技术中被公开，因此上述元件可以容易地应用于本发明且由本领域技术人员配置，因此将省略对这些元件的详细描述。

在下文中，将参照图12至图17对作为根据本发明第二实施方式的内部压力可调节的液体药物注射装置1000’的主要部件的切换构件136进行描述。

切换构件136设置在气体产生单元130中，使得切换构件面向筒状部110的气体供应空间116的内部(参见图12)。该切换构件136具有内部连接通道220和截止阀320’，内部连接通道220用于将形成在气体产生单元130的本体部分131的一侧处的外部空气入口135连接至气体供应空间116，截止阀320’在内部连接通道220中能够气密地移动且将内部连接通道220分成外部空气流入空间222和产生气体流入空间224，外部空气可以从外部空气入口135流动进入外部空气流入空间222，从气体产生单元130产生的气体可以流动进入产生气体流入空间224。另外，外部空气入口135通过空气流入通道200连接至内部连接通道220(参见图13、图16和图17)。

在根据本发明第二实施方式的液体药物注射装置1000’中，当在气体产生单元130中产生气体之前用液体药物填充液体药物储存空间时，截止阀320’定位在使外部空气从外部空气入口135流动进入外部空气流入空间222且外部空气流入空间222与气体供应空间116连通的位置处，从而将气体供应空间116的内部压力平衡成大气压力(参见图14和图16)。因此，当执行用液体药物填充筒状部110的液体药物储存空间114的操作以作为将液体药物注射到患者体内的准备(参见图12)时，将液体药物储存空间114与气体供应空间116分隔开的注射活塞140使其推动作用——该推动作用使被引入到液体药物储存空间114的液体药物的流动中断——最小，即，使液体药物流入阻力最小，从而便于用液体药物填充液体药物储存空间。

同时，在根据本发明第二实施方式的液体药物注射装置1000’中，当在气体产生单元130中产生气体之后将液体药物注射到患者体内时，截止阀320’通过从气体产生单元130流动进入产生气体流入空间224的气体的推进力朝向外部空气流入空间222移动，从而阻挡外部空气从外部空气入口135流入到外部空气流入空间222(参见图14和图17)中。因此，由气体产生单元130产生的气体的高压被施加在气体供应空间116中的注射活塞140上，使得注射活塞140可以有效地向前移动且储存在液体药物储存空间114中的液体药物可以以恒定的流速稳定且连续地注射到患者体内。

截止阀320’可以具有面向外部空气流入空间222的前端322’以及能够沿着内部连接通道220的导引壁242气密地移动的本体部分324，并且截止阀320’可以形成有贯通通道327，贯通通道327从前端322’的通孔326延伸到形成在本体部分324的侧表面中的通孔328(参见图15和图16)。在内部连接通道220的导引壁242中可以形成有用于使内部连接通道220与气体供应空间116连通的通孔240(参见图12和图16)。

当在气体产生单元中产生气体之前液体药物储存空间充满液体药物时，形成在截止阀的本体部分324的侧表面中的通孔328固定在与内部连接通道的通孔240对齐的位置处。因此，被引入到外部空气流入空间222的外部空气流动通过前端322’的通孔326、贯通通道327和截止阀的本体部分324的通孔328且通过内部连接通道的通孔240流动进入气体供应空间116，该通孔240与本体部分324的通孔328对齐(参见图16)。

在这种状态下，气体供应空间116的内部压力平衡于大气压力，并且当执行用液体药物填充液体药物储存空间114的操作时，由注射活塞140引起的液体药物流入阻力减小，从而便于用液体药物填充液体药物储存空间。

另外，可以打开内部连接通道220的外部空气流入空间222的一端，并且可以进一步包括密封构件380以密封该敞开端(参见图13和图16)。密封构件380可以包括阶状密封盖382和橡胶填塞构件384，橡胶填塞构件384配装到这种密封盖的凹形接纳部分382a中并与之联接(参见图15和图16)。拉伸弹簧360和截止阀320’通过敞开端被顺序地容置在内部连接通道220中(参见图13和图16)。密封盖的阶状部382b插入外部空气流入空间222的敞开端并与之紧密联接，并且橡胶填塞构件384面向外部空气流入空间222。

当在气体产生单元中产生气体之后注射液体药物时，在气体产生单元中产生的气体通过气体流动通道260——气体流动通道260连接气体产生单元130的本体部分131和产生气体流入空间224——流动进入到产生气体流入空间224中，以推动截止阀320’的本体部分324的后部部分。截止阀320’朝向外部空气流入空间222移动使得截止阀320’的前端322’与密封构件380接触(参见图17)。这种构型防止外部空气从外部空气入口135和空气流入通道200经由形成在截止阀320’的前端322’上的通孔326流动进入到截止阀320’的贯通通道327。特别地，当截止阀320’的前端322’按压构成密封件380的橡胶填塞构件384并与该橡胶填塞构件384接触时，截止阀320’的前端322’与橡胶填塞构件384紧密接触并被阻挡，由此可以可靠地防止外部空气通过形成在截止阀320’的前端322’上的通孔326泄漏。在这种状态下，由气体产生单元130产生的气体的高压被施加在注射活塞140上，使得注射活塞140可以有效地向前移动并且可以将容纳在液体药物储存空间114中的液体药物以恒定的流速稳定且连续地注射到患者体内。

此外，在截止阀320’的本体部分324的圆周上可以形成有多个环形突起，优选地为至少两个，更优选地为四个环形突起3240a、3240b、3240c和3240d(参见图14和图15)。环形突起中的至少一个突起3240c与形成在内部连接通道220的导引壁242上的平缓阶状部1362紧密接触(参见图16)。因此，在将在气体产生单元130中产生的气体引入产生气体流入空间224之前，可以将截止阀320牢固地固定在下述位置处：在该位置处，形成于截止阀320’的本体部分324的侧表面处的通孔328与内部连接通道的通孔240对齐。同时，当在气体产生单元130中产生的气体被引入到产生气体流入空间224中时，所引入的气体的压力被施加在截止阀320’的本体部分324的后部部分上，使得截止阀320’可以克服由环形突起3240c与阶状部1362的接合所引起的运动障碍且朝向外部空气流入空间222移动(参见图17)。

换句话说，利用上述构型，可以防止截止阀320’因临时外部冲击或外部空气而移动，使得在气体产生单元中产生气体之前气体供应空间116的内部压力稳定地平衡于大气压力，而当在气体产生单元中产生气体时，响应于液体药物注射模式而产生的气体压力使得截止阀320’能够克服由阶状部1362引起的运动障碍且朝向外部空气流入空间222移动，并且截止阀320’的前端322’与密封构件380紧密接触以阻挡外部空气流入。

此外，密封环350a或350b中的每一者可以插入成对的两个环形突起3240a与3240b之间或者3240c与3240d之间。密封环350a和350b允许截止阀320’沿着内部连接通道220的导引壁242气密地移动。另外，本发明第二实施方式的液体药物注射装置1000’还可包括拉伸弹簧360，拉伸弹簧360固定地安装在产生气体流入空间224中且联接至截止阀320’的本体部分324。

当在气体产生单元中产生气体时，响应于液体药物注射模式而产生的气体压力使得截止阀320’能够克服由拉伸弹簧360引起的弹性恢复力且朝向外部空气流入空间222移动，并且截止阀320’的前端322’与密封构件380紧密接触以阻挡外部空气的流入(参见图17)。此外，拉伸弹簧360通过弹性恢复力防止截止阀320’因临时外部冲击或外部空气而移动，从而有助于在气体产生单元中产生气体之前获得气体供应空间116的内部压力与大气压力之间的稳定平衡。另外，当完成气体的产生时，拉伸弹簧的弹性恢复力有助于使截止阀320’返回至其尚未开始注射液体药物的初始状态。

此外，外部空气入口135可设置有透气/不透液的疏水过滤器(未示出)。这样的疏水过滤器允许外部空气通过外部空气入口135流入装置，但是防止水、液体药物、液体污染物等从外部流入到装置中。对于疏水过滤器而言，可以使用现有技术中公开的或本领域已知的那些疏水过滤器。

同时，构成根据本发明第二实施方式的液体药物注射装置1000’的大多数元件——这些元件能够根据液体药物填充模式和液体药物注射模式来调节内部压力——由适于承受外部冲击的材料形成且可以由本领域公知的塑料材料、合成树脂等形成。密封环350a和350b以及橡胶填塞构件384可以由公知的弹性橡胶材料形成。此外，塑料或弹簧钢可用作用于拉伸弹簧360的材料。然而，本领域技术人员将容易理解，本发明不限于此，并且前述元件可以由本领域公知的各种材料形成，其中，这些材料满足本发明的目的、满足生物相容性、腐蚀性较小且具有预定的耐久性。

在下文中，将参照图16和图17对根据本发明第二实施方式的液体药物注射装置1000’的操作进行描述，液体药物注射装置1000’如所述方式构造并且可以根据液体药物填充模式和液体药物注射模式来调节内部压力，同时该描述聚焦于切换构件136。

(A)在产生气体之前用液体药物填充液体药物储存空间的操作：参见图16

当在气体产生单元中产生气体之前用液体药物填充液体药物储存空间时，形成在截止阀320’的本体部分324的侧表面中的通孔328与内部连接通道的通孔240对齐。在这种状态下，截止阀320’相对于内部连接通道220固定。

例如，四个环形突起3240a、3240b、3240c和3240d中的至少一个突起3240c与形成在内部连接通道220的导引壁242中的平缓阶状部1362紧密接触。因此，当在气体产生单元中产生气体之前用液体药物填充液体药物储存空间时，可以可靠地防止截止阀320’因临时外部冲击或外部空气而移动。

换句话说，截止阀320’固定在下述位置处：在该位置处，外部空气从外部空气入口135流动进入到外部空气流入空间222且外部空气流入空间222与气体供应空间116连通。

外部空气从外部空气入口135经由空气流入通道200流动进入到外部空气流入空间222中。然后，被引入到外部空气流入空间222的外部空气流动通过前端322’的通孔326、贯通通道327和截止阀320’的本体部分324的通孔328，然后通过与本体部分324的通孔328对齐的内部连接通道的通孔240流动进入气体供应空间116。

因此，气体供应空间116中的内部压力稳定地平衡于大气压。另外，拉伸弹簧360通过其弹性恢复力防止截止阀320’因临时的外部冲击或外部空气而移动，使得拉伸弹簧有助于气体供应空间116的内部压力稳定地平衡于大气压力。在这种状态下，当执行用液体药物填充液体药物储存空间114的操作时，注射活塞140可以减小其使被引入液体药物储存空间114的液体药物的流动中断的推动作用，即，减小液体药物流入阻力，从而便于用液体药物填充液体药物储存空间。

(B)产生气体后注射液体药物的操作：参见图17

当在气体产生单元中产生气体之后注射液体药物时，在气体产生单元中产生的气体通过气体流动通道260——气体流动通道260将气体产生单元130的本体部分131和产生气体流入空间224彼此连接——流动进入到产生气体流入空间224中。

被引入的气体的推进力推动截止阀320’的本体部分324的后部部分以克服由于环形突起3240c与阶状部1362的接合所引起的运动障碍。此外，推动截止阀320’的本体部分324的后部部分的气体压力也克服了拉伸弹簧360的弹性恢复力。因此，截止阀320’沿着内部连接通道220的导引壁242被导引且朝向外部空气流入空间222移动。

然后，截止阀320’朝向外部空气流入空间222移动使得截止阀320’的前端322’与密封构件380接触。特别地，当截止阀320’的前端322’压靠着构成密封构件380的橡胶填塞构件384与之接触时，截止阀320’的前端322’与橡胶填塞构件384紧密接触且被橡胶填塞构件384阻挡，使得可以可靠地防止外部空气泄漏到形成在截止阀320’的前端322’处的通孔326。

在这种状态下，阻挡了外部空气从外部空气入口135和空气流入通道200经由形成在截止阀320’的前端322’上的通孔326流入到截止阀320’的贯通通道327中。换句话说，外部空气不能流动通过前端322’的通孔326、贯通通道327和截止阀320’的本体部分324的通孔328，使得外部空气也不能通过内部连接通道的通孔240流动进入气体供应空间116。

因此，由气体产生单元130产生的气体的高压被施加在气体供应空间116中的注射活塞140上，使得注射活塞140可以有效地向前移动且填充在液体药物储存空间114中的液体药物可以以恒定的流速稳定且连续地注射到患者体内。

换句话说，通过上述操作(A)和(B)，根据本发明第二实施方式的液体药物注射装置可以提供高的液体药物注射压力以适于将液体药物稳定且连续地注射到患者体内并且不太受环境、比如高度、外部温度等的变化的影响。此外，为了解决在的高的液体药物注射压力下用液体药物填充液体药物储存空间的困难性的问题，根据第二实施方式的液体药物注射装置允许装置的内部与外部大气连通，以在用液体药物填充液体药物储存空间时使装置的内部压力平衡于大气压力，从而便于用液体药物填充液体药物储存空间。

尽管为了说明的目的公开了本发明的优选实施方式，但是本领域技术人员将理解的是，可以在不脱离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神的情况下进行各种修改、添加和替换。

Claims (25)

1.一种内部压力可调节的液体药物注射装置，包括：

筒状部，所述筒状部的一端连接有液体药物流动管而另一端联接有气体产生单元，其中，液体药物通过所述液体药物流动管流入和流出所述筒状部并且所述气体产生单元具有产生气体的气体产生空间；

注射活塞，所述注射活塞在所述筒状部内能够气密地移动且将所述筒状部的内部空间分成液体药物储存空间和气体供应空间，其中，所述液体药物流动通过所述液体药物流动管且填充所述液体药物储存空间，并且在所述气体产生单元中产生的气体被供应至所述气体供应空间；以及

切换构件，所述切换构件设置在所述气体供应空间与所述气体产生空间之间，以在用所述液体药物填充所述液体药物储存空间时将所述气体供应空间连接至大气并且在注射所述液体药物时将所述气体供应空间连接至所述气体产生空间。

2.根据权利要求1所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述切换构件在所述气体产生单元中安装成面向所述供气空间的内部；

所述切换构件具有内部连接通道和截止阀，所述内部连接通道用于将形成在所述气体产生单元的一侧处的外部空气入口连接至所述气体供应空间，所述截止阀在所述内部连接通道中能够气密地移动且将所述内部连接通道分成外部空气流入空间和产生气体流入空间，外部空气能够从所述外部空气入口流动进入到所述外部空气流入空间，来自所述气体产生单元的气体流动进入到所述产生气体流入空间；

当在所述气体产生单元中产生气体之前用所述液体药物填充所述液体药物储存空间时，所述截止阀定位在使外部空气从所述外部空气入口流动进入所述外部空气流入空间且所述外部空气流入空间与所述气体供应空间连通的位置处，从而使所述气体供应空间的内部压力平衡于大气压力；以及

当在所述气体产生单元中产生气体之后注射所述液体药物时，在所述气体产生单元中产生的气体流动进入到所述产生气体流入空间以使所述截止阀朝向所述外部空气流入空间移动，从而阻挡外部空气从所述外部空气入口流入到所述外部空气流入空间，使得由所述气体产生单元产生的气体的压力被施加在所述气体供应空间中的所述注射活塞上。

3.根据权利要求1所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述切换构件包括：

切换筒状部，所述切换筒状部连接至大气、所述气体供应空间和所述气体产生空间；以及

切换活塞，所述切换活塞以可移动的方式安装在所述切换筒状部中，以根据所述切换活塞在所述切换筒状部内的位置将所述气体供应空间连接至大气或者将所述气体供应空间连接至所述气体产生空间。

4.根据权利要求3所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述切换筒状部包括：

第一孔，所述第一孔将大气连接至所述切换筒状部的内部；

第二孔，所述第二孔连接所述气体产生空间和所述切换筒状部的内部；以及

第三孔，所述第三孔连接所述气体供应空间和所述切换筒状部的内部且位于所述第一孔与所述第二孔之间。

5.根据权利要求4所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，在用所述液体药物填充所述液体药物储存空间时，所述切换活塞在所述切换筒状部中定位在所述第三孔与所述第二孔之间以将所述气体供应空间连接至大气，并且在注射所述液体药物时，所述切换活塞在所述切换筒状部中定位在所述第三孔与所述第一孔之间以连接所述气体供应空间和所述气体产生空间。

6.根据权利要求4或5所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述切换筒状部还包括暴露向外部的第四孔，并且所述切换构件还包括用于阻挡所述第四孔的塞子。

7.根据权利要求6所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述塞子由透光材料制成，使得用户能够在视觉上识别所述切换活塞的运动以了解所述切换构件是否正常操作。

8.根据权利要求7所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述塞子由透明材料或半透明材料制成。

9.根据权利要求3至5中的任一项所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，在注射所述液体药物时，如果所述气体供应空间的内部压力超过预设压力值，则所述切换构件将与过量压力对应量的气体通过用于将所述气体供应空间连接至大气的旁通流动通道排放到外部。

10.根据权利要求1所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述切换构件包括：

切换筒状部，所述切换筒状部连接至大气、所述气体供应空间和所述气体产生空间，并且包括用于将所述气体供应空间连接至大气的旁通流动通道；

切换活塞，所述切换活塞以可移动的方式安装在所述切换筒状部中，以根据所述切换活塞在所述切换筒状部内的位置将所述气体供应空间连接至大气或者将所述气体供应空间连接至所述气体产生空间；以及

切换弹性构件，所述切换弹性构件设置在所述切换筒状部内，定位在大气与所述切换活塞之间，并且能够在所述切换活塞上施加弹性力以在注射所述液体药物期间在所述气体供应空间的内部压力超过预设压力值之前关闭所述旁通流动通道。

11.根据权利要求10所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述切换筒状部包括：

第一孔，所述第一孔将大气连接至所述切换筒状部的内部；

第二孔，所述第二孔连接所述气体产生空间和所述切换筒状部的内部；

第三孔，所述第三孔连接所述气体供应空间和所述切换筒状部的内部且位于所述第一孔与所述第二孔之间；以及

阶状部，所述阶状部形成在所述第一孔与所述第三孔之间并且形成连接至所述第一孔的旁通流动通道。

12.根据权利要求11所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，

其中，在用所述液体药物填充所述液体药物储存空间时，所述切换活塞在所述切换筒状部中定位在所述第三孔与所述第二孔之间以将所述气体供应空间连接至大气；

其中，在注射所述液体药物时，所述切换活塞在所述切换筒状部中定位在所述第三孔与所述阶状部之间以将所述气体供应空间连接至所述气体产生空间；以及

其中，如果在注射所述液体药物期间所述气体供气空间的内部压力超过预设压力值，则所述切换活塞在所述切换筒状部中定位在所述第一孔与所述阶状部之间以打开所述旁通流动通道从而将所述气体供应空间连接至大气。

13.根据权利要求11或12所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，从所述第一孔到所述阶状部的距离小于所述切换弹性构件的长度或者小于所述切换弹性构件的长度与所述切换活塞的长度之和。

14.根据权利要求2所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述截止阀具有面向所述外部空气流入空间的前端和能够沿着所述内部连接通道的导引壁气密地移动的本体部分，并且所述截止阀形成有使所述前端的通孔延伸至形成在所述本体部分的侧表面中的通孔的贯通通道。

15.根据权利要求14所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述内部连接通道的所述导引壁形成有用于使所述内部连接通道与所述气体供应空间连通的通孔。

16.根据权利要求15所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，当在所述气体产生单元中产生气体之前用所述液体药物填充所述液体药物储存空间时，形成在所述截止阀的本体部分的侧表面中的通孔位于与所述内部连接通道的通孔对齐的位置处，并且从所述外部空气入口流动进入所述外部空气流入空间的外部空气流动通过所述前端的通孔、所述贯通通道和形成在所述本体部分的侧表面中的通孔，然后经由与形成在所述本体部分的侧表面中的通孔对齐的所述内部连接通道的通孔流动进入所述气体供应空间。

17.根据权利要求14或15所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述内部连接通道的所述外部空气流入空间的一端是敞开端，并且所述装置还包括密封构件以密封所述敞开端。

18.根据权利要求17所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述密封构件包括阶状密封盖和橡胶填塞构件，所述橡胶填塞构件配装到所述密封盖的凹形接纳部分中并与所述密封盖的所述凹形接纳部分联接，所述密封盖的阶状部插入所述外部空气流入空间的所述敞开端且与所述外部空气流入空间的所述敞开端紧密联接，并且所述橡胶填塞构件面向所述外部空气流入空间。

19.根据权利要求17所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，当在所述气体产生单元中产生气体之后注射所述液体药物时，在所述气体产生单元中产生的气体通过用于将所述气体产生单元连接至所述产生气体流入空间的气体流动通道流动进入到所述产生气体流入空间，以推动所述截止阀的所述本体部分的后部部分；并且所述截止阀朝向所述外部空气流入空间移动使得所述截止阀的前端与所述密封构件接触，从而防止来自所述外部空气入口的外部空气经由所述截止阀的前端的通孔流动。

20.根据权利要求18所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述截止阀的前端压靠于构成所述密封构件的所述橡胶填塞构件且与构成所述密封构件的所述橡胶填塞构件接触，并且所述截止阀的前端与所述橡胶填塞构件紧密接触且被所述橡胶填塞构件阻挡。

21.根据权利要求14或15所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，在所述截止阀的所述本体部分的圆周上形成有多个环形突起，并且所述环形突起中的至少一个环形突起与形成在所述内部连接通道的所述导引壁上的至少一个阶状部紧密接触。

22.根据权利要求21所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，在所述多个环形突起之间插入有密封环且所述密封环联接至所述多个环形突起。

23.根据权利要求17所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，还包括拉伸弹簧，所述拉伸弹簧固定地设置在所述产生气体流入空间中且与所述截止阀的所述本体部分联接。

24.根据权利要求23所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，所述拉伸弹簧和所述截止阀通过所述外部空气流入空间的所述敞开端容纳在所述内部连接通道中。

25.根据权利要求14至18中的任一项所述的内部压力可调节的液体药物注射装置，其中，在所述外部空气入口处设置有透气/不透液的疏水过滤器。