CN112654383B

CN112654383B - 电渗泵

Info

Publication number: CN112654383B
Application number: CN201980054301.3A
Authority: CN
Inventors: 金在珍; 宋镛喆; 金承河; 朴戴锺
Original assignee: Overlo GmbH
Current assignee: Overlo GmbH
Priority date: 2018-08-20
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2039-08-20
Also published as: CN112654383A; CN116726305A; KR20200021272A; EP3842087A4; KR102101938B1; EP3842087A1; CN116726304A

Abstract

本发明提供了一种电渗泵，其包括：壳体，其具有轴孔；膜，其配置于第一空间和第二空间之间，所述第一空间沿远离所述轴孔的方向配置，所述第二空间邻近所述轴孔；第一电极体和第二电极体，其以所述膜为中心配置于其两侧；轴，其通过所述轴孔，延伸到所述壳体的外部；以及第一流体，其配备于所述壳体内部空间。

Description

电渗泵

技术领域

本发明涉及一种电渗泵，更具体地，涉及一种使用流体的电渗泵。

背景技术

糖尿病是一种基于代谢异常的疾病，其因胰脏分泌的一种激素-胰岛素不足而引起。糖尿病患者可以将胰岛素注射到体内，作为积极的治疗方法之一。可以通过使用胰岛素注射装置，以使根据患者血糖的变化，将胰岛素适当地注射到体内。

发明内容

技术问题

用于驱动药物注射装置(例如，胰岛素注射装置)的机制可以包括驱动部件，诸如各种类型的电动机或泵。本发明涉及一种驱动部件，提供一种可以使用流体来执行精细泵送操作的泵。但是上述的技术特征是示例性的，本发明的范围不限于此。

技术方案

本发明的一实施例提供一种电渗泵，其包括：壳体，其具有轴孔；膜，其配置于第一空间和第二空间之间，所述第一空间沿远离所述轴孔的方向配置，所述第二空间邻近所述轴孔；轴，其通过所述轴孔，延伸到所述壳体的外部；以及第一流体，其配备于所述壳体的内部空间。

根据本实施例，所述轴可以沿着从所述第一空间朝向所述第二空间的第一方向和相反于所述第一方向的第二方向做往复运动。

根据本实施例，所述第一流体的体积可以小于所述内部空间的体积。

根据本实施例，所述第一流体分别配备于所述第一空间和所述第二空间，并且所述第一空间中存在的所述第一流体的体积可以小于所述第一空间的体积。

根据本实施例，所述第一空间包括被所述第一流体占据的第一子空间和第二子空间，并且所述轴的往复运动可以根据所述第二子空间在所述第一空间中所占的体积比例而变化。

根据本实施例，电渗泵进一步包括存在于所述第二子空间中的第二流体

所述第一流体可以是液体，所述第二流体可以是气体。

本发明的另一个实施例提供一种电渗泵，其包括：壳体，其包括一侧上的轴孔；轴，其通过轴孔，延伸到所述壳体的外部；膜，其配置于由所述壳体的内侧面和所述轴限定的内部空间；第一电极体，其配置于所述膜的第一侧；第二电极体，其配置于所述膜的第二侧，所述第二侧相对于所述第一侧；以及流体，其配备于所述内部空间。

根据本实施例，所述内部空间包括，以所述膜为中心位于其两侧的第一空间和第二空间，所述流体包括配备于所述第一空间中的第一流体，并且配备于所述第一空间中的所述第一流体的体积可以小于所述第一空间的体积。

本发明的另一些实施例提供一种电渗泵，其包括：壳体，其具有轴孔；膜，其配置于第一空间和第二空间之间，所述第一空间沿远离所述轴孔的方向配置，所述第二空间沿邻近所述轴孔的方向配置；第一电极体和第二电极体，其以所述膜为中心配置于其两侧；轴，其通过所述轴孔，沿所述壳体外侧方向延伸；变形单元，其与形成所述第一空间的所述壳体的一侧连通，并形成与所述第一空间连接的第三空间，且其形状可以变形；以及第一流体，其配备于所述壳体内部空间。

根据本实施例，电渗泵进一步包括存在于所述第一空间和所述第三空间的第二流体，并且所述第一流体可以是液体，所述第二流体可以是气体。

通过以下的附图、权利要求书和发明内容，将更好地理解除上述描述之外的其它方面、特征和优点。

有益效果

根据本发明的一个或多个实施例，可以通过使用流体的压力来精细地控制轴的往复运动。

另外，由于变形单元的弹性变形，可以精确地控制轴的前行或后退移动。

但是上述的效果是示例性的，本发明的范围不限于此。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的泵的立体图，图2为沿图1的II-II’线截取的电渗泵的剖视图。

图3a和图3b为根据本发明一实施例，示出在膜周围的第一电极体和第二电极体中产生的反应的示意图。

图4a和图4b为根据本发明一实施例，示出轴的往复运动的剖视图。

图5为根据轴的往复运动，示出第二子空间的体积VSS2相对于第一空间的体积VS1比例的图。

图6为根据本发明的另一实施例的泵的剖视图。

图7为根据本发明的另一些实施例示出的电渗泵的透视图。

图8a和图8b为沿图7的X-X’线截取的电渗泵的剖视图。

图9a和图9b为根据本发明一个或多个实施例，示出在膜周围的第一电极体和第二电极体中产生的反应的示意图。

图10a至图10c为示出轴的往复运动的剖视图。

具体实施方式

由于本发明允许各种改变和诸多实施例，因此将在附图中示出特定的实施例，并在详细说明中进行详细的描述。参照以下详述的实施例以及附图，本发明的效果、特征以及实现该效果和特征的方法将变得更加明确。但本发明不限于以下公开的实施例，而是可以以各种形式实现。

下文中将参照附图详细描述本发明的实施例，并且在参照附图描述时，将对相同或者对应的元件赋予相同的附图编号，并且将省略对其重复的描述。

在以下实施例中，第一、第二等术语不具有限定性含义，而是用于区分一个组件和另一个组件。

在以下实施例中，单数的表述包括复数的表述，除非上下文另有明确的说明。

在以下实施例中，术语“包括”或者“具有”等意味着说明书中记载的特征或者组件存在，并不预先排除添加一个或多个其它特征或者组件的可能性。

在附图中为了便于描述，元件的尺寸可以被放大或者缩小。例如，为了便于描述，任意地示出附图中所示的各个元件的尺寸和厚度，因此本发明不限于所示出的内容。

在以下实施例中，当示出区域或元件“连接”时，不仅包括区域、元件直接连接的示例，还包括其它区域、元件夹置于区域、元件之间的示例。

图1为根据本发明一实施例的电渗泵的立体图，图2为沿图1的II-II’线截取的电渗泵的剖视图。

如图1和图2所示，电渗泵(以下，称为“泵”)100的壳体110包括配备于其一侧的轴孔112H，并且具有一定长度的轴120可以通过轴孔112H，延伸到壳体110的外侧。在一实施例中，轴孔112H可以形成于突出单元112，所述突出单元112对应于壳体110的主体111向一侧延伸，并且突出单元112的直径可以小于主体111的直径。

轴120的第一部分121配置于壳体110的内部，并且轴120的第二部分122如上所述经过轴孔112H后，延伸到壳体110的外部。轴120可以沿着图1和图2中的上下方向(Z方向)做往复运动。当轴120做往复运动时，第一部分121可以在壳体110的内部空间(例如，作为突出单元112的内部空间)线性地做往复运动。由于轴120的第一部分121的直径R1大于轴孔112H的直径R3，因此第一部分121不会向壳体110的外部脱落。

轴120的第二部分122具有小于轴孔112H的直径R3的直径R2，此时为了防止第二部分122从轴孔112H中脱落，第二部分122可以与配置于壳体110外部的移动控制单元130结合。

密封材料125可以配置于轴120的第一部分121的侧面。壳体110的内部空间(例如，由壳体110的内侧面和轴120的内侧面限定的空间)为密封空间，并且所述内部空间中存在流体，密封材料125可以防止流体从壳体110与轴120之间的间隙泄漏(漏出)。为了便于描述，图2中省略流体而示出。

根据一实施例，如图2所示，密封材料125可以以O型圈的形状覆盖第一部分121的侧面，并且借助于密封材料125，可以防止壳体110内部存在的流体通过轴孔112H向壳体110的外部漏出(泄漏)。从轴120的第一部分121到移动控制单元130的第一距离D1，小于或等于突出单元112的内侧长度D2而形成，可以更加有效地防止流体的漏出。

膜140可以配置于壳体110的内部空间，例如，对应于主体111的内部空间。内部空间包括，以膜140为中心分别位于其两侧的第一空间S1和第二空间S2。在图2中，以膜140为准，将距轴120较远的空间示为第一空间S1，并且以膜140为准，将距轴120较近的空间示为第二空间S2。

膜140可以具有流体和离子可移动的多孔结构。膜140可以是，例如通过加热烧结球形二氧化硅制造的玻璃料型(frit-type)膜。例如，用于形成膜的球形二氧化硅可以具有约20nm至约500nm的直径，具体地可以具有约30nm至约300nm的直径，更具体地可以具有约40nm至约200nm的直径。当所述球形二氧化硅的直径满足上述范围时，可以产生由通过膜140的第一流体引起的压力，即，足以移动轴120的压力。

在上述实施例的描述中膜140包括球形二氧化硅，但是膜140不限于此。在另一实施例中，膜140的材料类型没有特别限制，只要可以通过电动电势(zetapotential)引起动电(electrokinetic)现象即可，例如，多孔二氧化硅或多孔氧化铝。

膜140可以具有约20μm至约10mm的厚度，具体地可以具有约300μm至约5mm的厚度，更具体地可以具有约1000μm至约4mm的厚度。

膜140的两侧分别配置第一电极体150和第二电极体160。第一电极体150可以包括配置于膜140的第一侧的第一多孔板151和第一电极条152。第二电极体160可以包括配置于膜140的第二侧的第二多孔板161和第二电极条162。

第一多孔板151和第二多孔板161可以配置成分别与膜140的两侧主表面(mainsurface)接触。第一多孔板151和第二多孔板161可以通过多孔结构有效地移动流体和离子。第一多孔板151和第二多孔板161可以分别具有，在多孔基础层上形成电化学反应材料的结构。电化学反应材料可以通过例如化学镀、真空沉积、涂布，溶胶-凝胶工艺等方法，电沉积或涂布于多孔基础层上而形成。

多孔基础层可以是绝缘体。例如，多孔基础层可以包括选自非导电性的陶瓷、非导电性的聚合物树脂、非导电性的玻璃及其组合中的至少一种。

非导电性的陶瓷可以包括选自由岩棉、石膏、陶瓷、水泥及其组合组成的组中的至少一种，具体地可以选自由岩棉、石膏及其组合组成的组中的至少一种，但不限于此。

非导电性的聚合物树脂可以包括选自由以下材料及其组合组成的组中的至少一种：例如，合成纤维，所述合成纤维选自由聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈及其组合组成的组；

天然纤维，所述天然纤维选自由羊毛、棉花及其组合组成的组；海绵；源自生物体(例如，生物体的骨骼)的多孔材料，但不限于此。

非导电性的玻璃可以包括选自由玻璃棉、玻璃粉、多孔玻璃及其组合组成的组中的至少一种，但不限于此。

多孔基础层可以具有约0.1μm至约500μm的孔径，具体地可以具有约5μm至约300μm的孔径，更具体地可以具有约10μm至约200μm的孔径。当多孔基础层的孔径满足上述范围时，可以有效地移动流体和离子，从而提高泵100的稳定性、寿命特性和效率。

电化学反应材料可以包括一种物质，其可以在第一电极体150和第二电极体160的电极反应期间，产生氧化电极和还原电极交换阳离子(例如，氢离子)的一对反应，同时可以构成可逆电化学反应。电化学反应材料可以包括选自由以下材料及其组合组成的组中的至少一种：例如，银/氧化银、银/氯化银、MnO(OH)、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚硫堇(polythionine)、醌类聚合物(quinone-basedpolymer)。

第一电极条152和第二电极条162可以配置于第一多孔板151和第二多孔板161的边缘处，并且可以与壳体110外部的第一端子153和第二端子163连接。第一电极条152和第二电极条162可以包括如银、铜等导电材料。

配备于壳体110内部空间的流体可以包括，具有彼此不同相位(phase)的第一流体和第二流体。第一流体可以包括诸如水的液体，第二流体可以包括诸如空气的气体。存在于内部空间中的第一流体并不完全填充内部空间。即，内部空间的体积大于内部空间中存在的第一流体的体积。在内部空间中没有水的部分，存在第二流体。

密封材料170配置于膜140、第一电极体150以及第二电极体160结构的两侧。每个密封材料170可以是环形形状，所述环形形状具有与上述结构的边缘处相对应的面积。为了通过膜140，上述的流体(例如，第一流体)会沿着膜140的厚度方向从第一空间S1移动到第二空间S2或往相反的方向移动，这时密封材料170可以堵住壳体110的内侧面和上述结构之间的间隙，从而防止液体通过该间隙移动。

如图1所示，流体可以通过注入口180流入到内部空间。在一个实施例中，将第一流体通过两侧的注入口180完全填充内部空间后，通过任一注入口180向外部排出第一流体，然后关闭所有注入口180，从而可以使得第一流体和第二流体存在于壳体110的内部空间。

以下将参照图3a至图5描述流体的活动以及轴根据所述活动的移动。

图3a和图3b为示出在膜周围的第一电极体和第二电极体中产生的反应的示意图。

如图3a和图3b所示，第一电极体150和第二电极体160分别通过第一端子153和第二端子163，电连至电源单元200。通过将电源单元200供应的电压极性交替变更后供应，可以改变诸如水等液体的移动方向。

在一个实施例中，针对将银/氧化银用作电化学反应材料，且第一流体是包含水的溶液的示例进行描述。

如图3a所示，当第一电极体150为氧化电极并且第二电极体160为还原电极时，在第一电极体150中产生Ag(s)+H₂O→Ag₂O(s)+2H⁺+2e^-的反应，而在第二电极体160中产生Ag₂O(s)+2H⁺+2e^-→Ag(s)+H₂O的反应。

因第一电极体150中的氧化反应而产生的阳离子(Mⁿ⁺，例如，氢离子)，由于电压差，通过膜140后向第二电极体160移动，这时水(H₂O)会与阳离子一起移动，随之可以产生一定的压力。

之后如图3b所示，当把电源单元200供应的电压极性改变为相反的极性时，在此前第一电极体150作为氧化电极时消耗的电化学反应材料会在第一电极体150作为还原电极时得到恢复，同样地还原电极也得到恢复，因此可以使得第一电极体150和第二电极体160根据电源单元200的电压供应持续反应。与图3a所示不同，当供应到第一电极体150和第二电极体160的电压极性改变时，如图3b所示，阳离子(Mⁿ⁺，例如，氢离子)和水(H₂O)会从第二空间S2重新移动到第一空间S1。

图4a和图4b为示出轴的往复运动的剖视图。图4a示出轴移动之前的状态，图4b示出轴移动之后的状态。图4a可以理解为是如上参照图3a描述之前的状态，即，通过电源单元200将电压施加到第一电极体150和第二电极体160之前的状态。

如图4a所示，诸如水的液体作为第一流体存在于壳体110的内部空间中，并且内部空间中存在的第一流体的体积小于内部空间的体积。在内部空间中不存在液体的部分，存在包括空气等气体的第二流体。

例如，第一空间S1和第二空间S2中分别存在第一流体，第一空间S1中同时存在第一流体和第二流体，并且第一空间S1中存在的第一流体的体积可以小于第一空间S1的体积。第二空间S2中也存在第一流体，但其与第一空间S1不同，不存在第二流体。以下为了便于描述，在第一空间S1中，将存在第一流体(即，液体)的空间称为第一子空间SS1，并将存在第二流体(即，气体)的空间称为第二子空间SS2。第一子空间SS1和第二子空间SS2可以构成第一空间S1。例如，在第一空间S1中，除第一子空间SS1之外的剩余空间可以是第二子空间SS2。

在图4a的状态中，如参照图3a的描述，当电源单元200向第一电极体150和第二电极体160供应电压时，产生参照图3a描述的反应，随之阳离子(例如，氢离子)沿着从第一空间S1朝向第二空间S2的第一方向(图4中的-Z方向)移动。这时，第一空间S1中的第一流体(例如，H₂O)与阳离子一同通过膜140后沿着第一方向移动，随之产生压力，并且由于所述压力，如图4b所示轴120沿着第一方向线性移动。随着第一空间S1中的第一流体(例如，H₂O)移动到第二空间S2，第一子空间SS1的体积相对于第一空间S1体积的比例减小，而第二子空间SS2在第一空间S1中所占的比例却增加。

与此相反，在图4b的状态中，如参照图3b的描述，当电源单元200改变电压极性后向第一电极体150和第二电极体160供应电压时，阳离子(例如，氢离子)和第一流体(例如，水)沿着从第二空间S2朝向第一空间S1的第二方向(图4中的Z方向)移动，并且如图4a所示轴120重新回到原位。

当电源单元200向第一电极体150和第二电极体160供应的电压极性被交替变更时，轴120朝向第一方向移动后朝向第一方向的反方向(即，第二方向)移动，然后重新朝向第一方向移动，从而其可以做往复运动。

由第一空间S1中第二流体存在的空间，即，根据第二子空间SS2的体积比例的变化，可以说明轴120的往复运动。

电源单元200向第一电极体150和第二电极体160施加电压前的状态，即，泵100驱动前的状态下，将第二子空间SS2的体积相对于第一空间S1体积的比例(Ratio＝VSS2/VS1)称为“A”时，在轴120的前行行程期间，即，当轴120朝向第一方向移动时，比例增加到“B”(A<B，但A大于0且B小于1)。

在前行的轴120向第二方向后退的行程中，上述比例从B减小到A，但是所述比例不会小于A。当后退行程期间的比例小于A时，轴120进一步进入壳体110的内侧，或者作为封闭空间的壳体110内部空间的密封被解除，进而可能出现流体漏出等问题。

参照图4a和图4b描述的泵100，可以在轴120相对后退的状态下，通过组装各元件(主体、密封材料等)来制造。在另一实施例中，泵100可以在轴120相对前行的状态下，通过组装各元件(主体、密封材料等)来制造。

当轴120前行或后退时，第二子空间SS2中存在的第二流体(例如，空气)可以被略微压缩或略微膨胀。随着第二流体的压缩或膨胀，第二流体中可以存储一定的力，并且所述力可以施加到轴120。在利用泵100的药物注射装置中，轴120的前行和后退行程的精确控制，可以影响药物注射剂量。因此，也可以考虑上述力来设计轴120的前行和后退行程。另外，为了精确地控制轴120的前行和后退行程，可以利用消除存储在第二流体中的力的方法。例如，如图6所示，可以在主体111上形成孔111H，并用透气膜190隔开外部和泵100的内部。

图6为根据本发明另一实施例的泵的剖视图。图6中所示的泵具有与如上参照图1至图5描述的泵相似的结构，并且可以进一步包括透气膜190。

主体111可以包括第一子主体111A和第二子主体111B。第一子主体111A和第二子主体111B在中间夹置一个或多个膜140而结合，这种结构同样也可以适用于如上参照图1至图4b描述的实施例。

主体111可以包括孔111H。孔111H位于容纳轴120的第二子主体111B相对的位置，并且膜140位于其中间。例如，孔111H可以形成于第一子主体111A。

孔111H被透气膜190覆盖。因此，由于透气膜190，第二子空间SS2在空间上不会与外部空间连接。透气膜190可以形成在与第一空间S1的中心对应的位置。图6中示出了配备一对孔111H和透气膜190的实施例，但是在另一个实施例中，孔111H和与其对应的透气膜190可以配备多对。或者，可以对应于多个孔111H配备一个透气膜190，此时透气膜190可以具有足以完全覆盖第一子主体111A一侧面(图6中的上表面)的面积。

透气膜190是阻断液体并让气体通过的膜，因此泵100的第一流体(例如，水)不会通过透气膜190。例如，透气膜190可以使用例如杜邦公司的特卫强

与此相反，泵100内部的第二流体或外部的空气可以通过透气膜190，此时可以防止上述的在轴120前行和后退时一定的力存储到第二流体。

以下，将描述根据本发明另一些实施例的泵100的结构、操作原理和效果。

图7为根据本发明另一些实施例示出的电渗泵的透视图。图8a和图8b为沿图7的X-X’线截取的电渗泵的剖视图。图9a和图9b为根据本发明一个或多个实施例，示出在膜周围的第一电极体和第二电极体中产生的反应的示意图。图10a至图10c为示出轴的往复运动的剖视图。

如图5、图7至图10c所示，根据本发明另一些实施例的泵100可以包括，壳体110、轴120、膜140、第一电极体150、第二电极体160、变形单元191、第一流体。

图4a至图10c为示出轴的往复运动的剖视图。图4a示出轴移动之前的状态，图10b、图10c示出轴移动之后的状态。图4a可以理解为是如上参照图9a描述之前的状态，即，通过电源单元200将电压施加到第一电极体150和第二电极体160之前的状态。

如图4a所示，诸如水的液体作为第一流体存在于壳体110的内部空间中，并且内部空间中存在的第一流体的体积小于内部空间的体积。在内部空间中不存在液体的部分，具体地，壳体110的第一空间S1和作为变形单元191内部空间的第三空间S3中，存在包括空气等气体的第二流体。

如图10a至图10c所示，第二流体可以存在于第一空间S1中，具体地，其可以存在于作为变形单元191内部空间的第三空间S3中，并且所述第三空间S3与第二子空间SS2连通。

在图10a的状态中，如参照图9a的描述，当电源单元200向第一电极体150和第二电极体160供应电压时，产生参照图9a描述的反应，随之阳离子(例如，氢离子)沿着从第一空间S1朝向第二空间S2的第一方向(图10b中的-Z方向)移动。

这时，第一空间S1中的第一流体(例如，H2O)与阳离子一同通过膜140后沿着第一方向(图10b中的-Z方向)移动，随之产生压力，并且由于所述压力，如图10b所示轴120沿着第一方向线性移动。

如图10a所示，根据本发明另一些实施例的变形单元191与形成第一空间S1的壳体110的一侧(图10a中的上侧)连通，通过形成于面向变形单元191的壳体110一面(图10a中的上表面)上的孔111H，作为变形单元191内部空间的第三空间S3可以与第一空间S1连通。

如图8a所示，主体111可以包括第一子主体111A和第二子主体111B。第一子主体111A和第二子主体111B可以在中间夹置一个或多个膜140而结合。

主体111，具体地，孔111H形成于第一子主体111A，并且孔111H位于容纳轴120的第二子主体111B相对的位置，膜140位于其中间。

如图10a和图10b所示，在根据本发明另一些实施例的变形单元191的一侧，可以形成可弹性变形的弹性单元192。弹性单元192可以形成于变形单元191的中央部分，并且可以对应于变形单元191的外侧方向(图10a中的上侧方向)，凹进或凸出。

如图10a至10c所示，随着弹性单元192的形状变形，第三空间S3的体积可以增加或减小。

弹性单元192的形状可以根据变形单元191的内部空间，具体地，可以根据第三空间S3的内部压力而变形。如图10a所示，第三空间S3中可以产生负压。

弹性单元192可以对应变形单元191的外侧方向(图10a中的上侧方向)，具有向着凸出形成的方向的弹性恢复力。由此如图10c所示，当第一流体与阳离子一同从第二空间S2移动到第一空间S1时，可以确保与第三空间S3等同的容纳空气等第二流体的空间，轴120压缩所需的力可以相对减小，并且获得可以容易地执行压缩的效果。

随着第一空间S1中的第一流体(例如，H₂O)移动到第二空间S2，第一子空间SS1的体积相对于第一空间S1体积的比例减小，而第二子空间SS2在第一空间S1中所占的比例却增加。

与此相反，在图10b和图10c中，如图9b所示，当电源单元200改变电压极性后向第一电极体150和第二电极体160供应电压时，阳离子(例如，氢离子)和第一流体(例如，水)沿着从第二空间S2朝向第一空间S1的第二方向(图4中的+Z方向)移动，并且如图10a所示轴120重新回到原位。

如图10c所示，随着轴120沿第二方向(图10c中的+Z方向)移动，第一流体与阳离子一同沿第二方向移动，并且变形单元191，具体地，弹性单元192的形状可以变形。

具体地，随着弹性单元192对应变形单元191的外侧方向，从凹形变形为凸形，第三空间S3的体积增加，并且获得轴120可以容易地移动和压缩的效果。

进一步地，当第一空间S1和第三空间S3被压缩时，变形单元191，具体地，弹性单元192会具有向着凸出形成方向的弹性恢复力，因此可以获得更容易进行压缩的效果。

进一步地，当产生图9a和9b所示的反应，并随之产生气体时，可以在第三空间S3中容纳所述气体，因此可以获得缓冲功能的效果。

如上所述，如图7、图8a以及图10a至图10c所示，根据本发明另一些实施例的变形单元191与形成第一空间S1的壳体110连通，形成与第一空间S1连接的内部空间，即第三空间S3，并且变形单元191可以变形。变形单元191可以由硅等可弹性变形的材料形成。

具体地，变形单元191可以结合于壳体110一侧(图8a中的下侧)相对的另一侧(图8a中的上侧)，所述壳体110的轴120以膜140为准做往复运动。

面向变形单元191的壳体110的一面(图8a中的上表面)形成孔111H，并且第一空间S1和第三空间S3可以连通。由此，相比于仅形成第一空间S1的实施例，可以在第一空间S1中消除存储到第二流体中的力，从而可以获得精确地控制轴120的前行和后退行程的效果。

如图10a至图10c所示，在根据本发明另一些实施例的变形单元191的一侧(图10a中的上侧)，形成可弹性变形的弹性单元192，并且随着弹性单元192的弹性变形，第三空间S3的体积可以变化。

如图10a和10b所示，在产生图9a所示的反应之前，第三空间S3中产生负压，并且以变形单元191的外侧方向为准，弹性单元192的形状可以形成为凹形。

如图10c所示，当产生图9b的反应时，因第一流体的压力等原因而压力增加，并且由于弹性单元192具有以变形单元191的外侧方向为准向着凸出形成方向的弹性恢复力，变形单元191向着第三空间S3的体积增加的方向变形，并且因消除存储到第二流体中的力，可以使轴120的压缩变得容易，并获得可以精确控制轴120的效果。

如图7、图8a以及图10a至图10c所示，根据本发明另一些实施例的固定构件193分别与壳体110和变形单元191结合，从而使变形单元191在壳体110上固定。

进一步地，可以获得阻止包括空气在内的第二流体从变形单元191的内部空间(即，第三空间S3)漏出到外部的效果。

固定构件193紧贴着变形单元191的外周面外围，并且可以安装于壳体110。

如图7、图8a以及图10a至图10c所示，面向变形单元191的壳体110的一面(图8a中的上表面)上可以突出形成密封壁111W，所述密封壁111W向外侧方向突出，且紧贴着变形单元191的内周面外围。

由于密封壁111W，变形单元191的内周面紧贴密封壁111W，并且变形单元191的外周面紧贴固定构件193，因此可以防止第三空间S3中容纳的流体向外部漏出。

图8b为根据本发明另一些实施例的泵100的剖视图。图8b所示的泵具有与如上参照图5、图7、图8a和图9a描述的泵相似的结构，并且可以进一步包括透气膜195，所述透气膜195覆盖形成于壳体110上的孔111H，并结合于壳体110，使得第一空间S1和第三空间S3连通。

如图8b所示，根据本发明另一些实施例的孔111H可以被透气膜195覆盖。因此，由于透气膜195，第二子空间SS2在空间上不会与外部空间，即，作为变形单元191内部空间的第三空间S3连接。

透气膜195是阻断液体并让气体通过的膜，因此泵100的第一流体(例如，水)不会通过透气膜195。

与此相反，泵100内部的第二流体或外部的空气可以通过透气膜195，此时第二流体或外部空气流入作为变形单元191内部空间的第三空间S3，从而可以防止如上在轴120前行和后退时一定的力存储到第二流体。

根据本发明另一些实施例的泵100，除变形单元191、固定构件193和第三空间S3的结构之外，其结构、操作原理以及效果与根据图1至图6所示实施例的泵100相同，因此在重复的范围内省略详细的描述。

如图8a和图8b所示，图8a所示的根据本发明另一些实施例的泵100的孔111H的直径HD1，可以相对大于未设置透气膜195时的图8b中的泵100的孔111H的直径HD2。

由此在图8a中，当第一流体在第三空间S3和第一空间S1之间移动时，可以减少由于孔111H而引起的对第一流体移动阻力的产生。

进一步地，根据本发明另一些实施例的泵100的孔111H的直径HD1可以与密封壁111W的直径相同，因此具有第一流体可以在第三空间S3和第一空间S1之间畅通流动的效果。

根据一个或多个实施例的孔111H的直径(HD1、HD2)可以采用多种尺寸。

参照图1至图10c描述的根据本发明一个或多个实施例的泵100，可以是注射胰岛素等药物的装置上使用的小型泵。但是，只要是利用与如上描述相同的结构和机制，使轴120线性移动的泵，不特别限制其用途。

尽管参照附图中示出的实施例描述了本发明，但该描述仅是示例性的，所属领域的技术人员应当理解可以根据本发明，实施各种变形和实施例的变形。因此，本发明真正的技术保护范围应由所附权利要求书的技术构思所限定。

工业实用性

根据本发明，其提供一种电渗泵。另外，在工业上本发明的一个或多个实施例可以应用于胰岛素注射装置等，所述胰岛素注射装置可以根据使用患者血糖的变化，将胰岛素适当地注射到体内。

Claims

1.一种电渗泵，其包括：壳体，其具有轴孔；膜，其配置于第一空间和第二空间之间，所述第一空间沿远离所述轴孔的方向配置，所述第二空间邻近所述轴孔；第一电极体和第二电极体，其以所述膜为中心配置于其两侧；轴，其通过所述轴孔，延伸到所述壳体外部；以及第一流体，其配备于所述壳体的内部空间，

其中，所述第一流体分别配备于所述第一空间和所述第二空间，并且所述第一空间中存在的所述第一流体的体积小于所述第一空间的体积，

其中，所述第一空间包括被所述第一流体占据的第一子空间和被具有与所述第一流体的相位不同的相位的第二流体占据的第二子空间，并且所述轴的往复运动根据所述第二子空间在所述第一空间中所占的体积比例而变化。

2.根据权利要求1所述的电渗泵，其中，所述轴沿着从所述第一空间朝向所述第二空间的第一方向和相反于所述第一方向的第二方向做往复运动。

3.根据权利要求1所述的电渗泵，其中，所述第一流体的体积小于所述内部空间的体积。

4.根据权利要求1所述的电渗泵，其中，所述第一流体为液体，所述第二流体为气体。

5.根据权利要求4所述的电渗泵，其中，所述壳体包括与所述第一空间连接的孔，并且由于透气膜，所述孔与所述壳体的外部空间在空间上隔开。

6.一种电渗泵，其包括：壳体，其包括一侧上的轴孔；轴，其通过所述轴孔，延伸到所述壳体外部；膜，其配置于由所述壳体的内侧面和所述轴限定的内部空间；第一电极体，其配置于所述膜的第一侧；第二电极体，其配置于所述膜的第二侧，所述第二侧相对于所述第一侧；以及流体，其配备于所述内部空间，

其中，所述内部空间包括以所述膜为中心位于其两侧的第一空间和第二空间，

其中，以所述膜为中心，所述第一空间的位置远离所述轴，

所述流体包括配备于所述第一空间中的第一流体，并且配备于所述第一空间中的所述第一流体的体积小于所述第一空间的体积，

7.根据权利要求6所述的电渗泵，其中，所述轴沿着从所述第一空间朝向所述第二空间的第一方向和相反于所述第一方向的第二方向做往复运动，并且所述轴的往复运动取决于所述流体在所述第一空间和所述第二空间之间的流动。