CN114623069A - 一种泵及具有该泵的脂质体制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种泵及具有该泵的脂质体制备装置。目的是解决现有的泵无法使流体在输送状态与停止输送状态之间快速切换的技术问题。所采用的技术方案是：一种泵，包括具有变容腔的泵室、与变容腔连通的进流腔道与出流腔道、限位于进流腔道与出流腔道的进流控件与出流控件、周期性改变变容腔容积的变容机构；所述进流腔道、出流腔道的通断状态分别由进流控件、出流控件控制；所述泵室设置两个，并配合其他部件构成两组送流系统；两出流腔道汇流后与排流管连通；两变容腔的容积变化周期相反。此外，本发明还提供了具有前述泵结构的脂质体制备装置，其能使输送的流体在输送状态与停止输送状态之间快速切换。

Description

一种泵及具有该泵的脂质体制备装置

技术领域

本发明涉及变容式机械技术领域，具体涉及一种泵及具有该泵的脂质体制备装置。

背景技术

泵是输送流体或使流体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给流体，使流体能量增加。泵主要用来输送气体、水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等流体。

现有的泵大多只能以平稳流速输送流体，无法使流体在输送状态、停止输送状态之间快速切换，不能满足某些应用场景的需求。如：1、无法将不相溶的液体以高频交替的方式从汇流管道的一端注入，在汇流管道内得到细密分段的液柱；2、无法将气体以高频间断的方式注入熔融的热塑材料；3、无法在制备脂质体时使油相以高频间断的方式扩散到外水相中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泵，其能使输送的流体在输送状态与停止输送状态之间快速切换。基于同样的发明构思，本发明的另一个目的在于提供一种具有前述泵结构的脂质体制备装置。

具体地，

一种泵，包括：具有变容腔的泵室、与变容腔连通的进流腔道与出流腔道、限位于进流腔道内的进流控件、限位于出流腔道内的出流控件、周期性改变变容腔容积以使进流控件与出流控件周期性动作的变容机构；其中，所述进流控件通过离开或保持在进流腔道远离变容腔的一端，切换进流腔道的通、断状态；所述出流控件通过离开或保持在出流腔道靠近变容腔的一端，切换出流腔道的通、断状态；所述泵室、进流腔道、出流腔道、进流控件、出流控件分别设置两个，构成两组送流系统；两出流腔道汇流后与排流管连通；两变容腔的容积变化周期相反；两组送流系统的出流控件通过保持在出流腔道的一端或在出流腔道内移动，使排流管内的流体在输送状态与停止输送状态之间周期性切换。

可选的，所述泵室具有敞口；所述变容机构包括：对敞口构成封闭的隔膜、驱动隔膜周期性地朝两面伸展的动力源；其中，所述隔膜与泵室之间的空间构成变容腔；所述泵室在敞口处安装泵盖，所述隔膜的周边夹固在泵室与泵盖之间。

可选的，所述动力源为伺服电机，并通过传动机构与隔膜连接；所述传动机构包括：位于隔膜两面的两限位件、与两限位件固接并与隔膜垂直的塞杆、由伺服电机驱动的偏心轴、连接塞杆与偏心轴的连接件；其中，所述偏心轴包括主轴部与偏心部；所述连接件的一端与塞杆转动连接、另一端与偏心轴的偏心部转动连接；所述泵盖对塞杆构成限位，以使塞杆限位于沿长度方向移动。

可选的，两组送流系统共用伺服电机与偏心轴；所述偏心轴具有两偏心部，两偏心部分布在主轴部的两侧；两送流系统的连接件各自与对应的偏心部转动连接。

可选的，两组送流系统的泵盖分别可拆卸连接一安装座；所述偏心轴两端的主轴部分别与两安装座转动连接。

可选的，所述进流控件、出流控件均呈球状。

可选的，所述进流腔道两端的端口内径小于进流控件的直径；所述进流腔道包括对接的第一封闭段与第一流通段；所述第一封闭段的内径小于等于进流控件的直径；所述第一流通段具有与进流控件直径适配的第一主通道、以及供流体通过的第一副通道。

可选的，所述出流腔道两端的端口内径小于出流控件的直径；所述出流腔道包括对接的第二封闭段与第二流通段；所述第二封闭段的内径小于等于出流控件的直径；所述第二流通段具有与出流控件直径适配的第二主通道、以及供流体通过的第二副通道。

可选的，所述进流控件、出流控件部分或全部由铁制成；所述进流腔道在外壁的一处设置用于控制进流控件初始位置的第一电磁铁；所述出流腔道在外壁的一处设置用于控制出流控件初始位置的第二电磁铁。

本发明还提供了一种脂质体制备装置，其具有前述结构的泵。

本发明的工作原理为：通过变容机构使变容腔的容积缩小、压力升高，即可使进流控件、出流控件各自沿进流腔道、出流腔道朝远离变容腔的一端移动。当进流控件保持在进流腔道远离变容腔的一端时，进流腔道断开；而出流控件离开了出流腔道靠近变容腔的一端，出流腔道处于连通状态；此时，通过变容机构使变容腔的容积继续缩小、压力继续升高；即可使变容腔内的流体通过出流腔道流入排流管。反之，通过变容机构使变容腔的容积增大、压力下降，即可使进流控件、出流控件各自沿进流腔道、出流腔道朝靠近变容腔的一端移动。当出流控件保持在出流通道靠近变容腔的一端时，出流腔道断开；而进流控件离开了进流腔道远离变容腔的一端，进流腔道处于连通状态；此时，通过变容机构使变容腔的容积继续增大、压力继续下降；即可使变容腔通过进流通道吸入流体。

两套送流系统的变容腔的容积变化周期相反。当其中一套送流系统的变容腔的容积缩小，且其出流控件沿出流腔道朝远离变容腔的一端移动时；另一套送流系统的变容腔的容积增大，其出流控件会沿出流腔道朝靠近变容腔的一端移动，其出流腔道内的流体会出现倒流；此时，其中一套送流系统的出流腔道送向排流管的流体，会补偿给另一套送流系统的出流腔道，排流管内的流体处于停止输送状态。当其中一套送流系统的变容腔的容积缩小，且其出流控件保持在出流腔道远离变容腔的一端时；另一套送流系统的变容腔的容积增大，其出流控件会保持在出流腔道靠近变容腔的一端，使其出流腔道保持断开状态，出流腔道内的流体停止倒流；此时，由其中一套送流系统的出流腔道送向排流管的流体会顺利通过排流管排出，排流管内的流体处于输送状态。

由此可知，本发明的有益效果是：可以使输送的流体在输送状态与停止输送状态之间快速切换。多个泵配合，可使不相溶的液体以频率交替的方式从汇流管道一端注入，从而在汇流管道中得到细密分段的液体。本发明也可将气体以高频间断的方式注入熔融的热塑材料。本发明还可用于在制备脂质体时输送油相，使输送的油相以高频间断的方式扩散到外水相中。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为泵室、进流腔道、出流腔道的装配示意图；

图3为传动机构与隔膜的连接示意图；

图4为传动机构的装配示意图；

图5为进流腔道的装配示意图；

图6为图5另一个角度的示意图；

图7为出流腔道的装配示意图；

附图标记：1、泵室；2、进流腔道；3、出流腔道；4、进流控件；5、出流控件；6、排流管；7、隔膜；8、动力源；9、泵盖；10、限位件；11、塞杆；12、偏心轴；13、连接件；14、主轴部；15、偏心部；16、安装座；17、第一封闭段；18、第一流通段；19、第一副通道；20、第二封闭段；21、第二流通段；22、第二副通道；23、第一主通道；24、第二主通道。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1～图3所示，本发明实施例提供了一种泵。该泵包括：具有变容腔的泵室1、与变容腔连通的进流腔道2及出流腔道3、限位于进流腔道2内的进流控件4、限位于出流腔道3内的出流控件5、周期性改变变容腔容积以使进流控件4与出流控件5周期性动作的变容机构。其中，所述进流控件4通过离开或保持在进流腔道2远离变容腔的一端，切换进流腔道2的通、断状态；应当理解的是，当进流控件4保持在进流腔道2远离变容腔的一端时，进流腔道2处于断开状态；当进流控件4保持在进流腔道2靠近变容腔的一端、或在进流腔道2内移动时，进流控件4离开了进流腔道2远离变容腔的一端，进流腔道2处于连通状态。所述出流控件5通过离开或保持在出流腔道3靠近变容腔的一端，切换出流腔道3的通、断状态；应当理解的是，当出流控件5保持在出流腔道3靠近变容腔的一端时，出流腔道3处于断开状态；当出流控件5保持在出流腔道3远离变容腔的一端、或在出流腔道3内移动时，出流控件5离开了出流腔道3靠近变容腔的一端，出流腔道3处于连通状态。所述泵室1、进流腔道2、出流腔道3、进流控件4、出流控件5分别设置两个，构成两组送流系统。两出流腔道3汇流后与排流管6连通；两变容腔的容积变化周期相反。两组送流系统的出流控件5通过保持在出流腔道3的一端或在出流腔道3内移动，使排流管6内的流体在输送状态与停止输送状态之间周期性切换。

下面阐述本发明的具体实施方式，通过变容机构使变容腔的容积缩小、压力升高，即可使进流控件4、出流控件5各自沿进流腔道2、出流腔道3朝远离变容腔的一端移动。当进流控件4保持在进流腔道2远离变容腔的一端时，进流腔道2断开；而出流控件5离开了出流腔道3靠近变容腔的一端，出流腔道3处于连通状态；此时，通过变容机构使变容腔的容积继续缩小、压力继续升高；即可使变容腔内的流体通过出流腔道3流入排流管6。反之，通过变容机构使变容腔的容积增大、压力下降，即可使进流控件4、出流控件5各自沿进流腔道2、出流腔道3朝靠近变容腔的一端移动。当出流控件5保持在出流通道靠近变容腔的一端时，出流腔道3断开；而进流控件4离开了进流腔道2远离变容腔的一端，进流腔道2处于连通状态；此时，通过变容机构使变容腔的容积继续增大、压力继续下降；即可使变容腔通过进流通道吸入流体。

两套送流系统的变容腔的容积变化周期相反。当其中一套送流系统的变容腔的容积缩小，且其出流控件5沿出流腔道3朝远离变容腔的一端移动时；另一套送流系统的变容腔的容积增大，其出流控件5会沿出流腔道3朝靠近变容腔的一端移动，其出流腔道3内的流体会出现倒流；此时，其中一套送流系统的出流腔道3送向排流管6的流体，会补偿给另一套送流系统的出流腔道3，排流管6内的流体处于停止输送状态。当其中一套送流系统的变容腔的容积缩小，且其出流控件5保持在出流腔道3远离变容腔的一端时；另一套送流系统的变容腔的容积增大，其出流控件5会保持在出流腔道3靠近变容腔的一端，使其出流腔道3保持断开状态，出流腔道3内的流体停止倒流；此时，由其中一套送流系统的出流腔道3送向排流管6的流体会顺利通过排流管6排出，排流管6内的流体处于输送状态。

本发明可以使输送的流体在输送状态与停止输送状态之间快速切换。多个泵配合，可使不相溶的液体以频率交替的方式从汇流管道一端注入，从而在汇流管道中得到细密分段的液体。本发明也可将气体以高频间断的方式注入熔融的热塑材料。本发明还可用于在制备脂质体时输送油相，使输送的油相以高频间断的方式扩散到外水相中。此外，本发明在输送油相时，由于出流腔道3内的油相会周期性地出现倒流，还可以对油相起到加热及搅拌的作用，从而使油相能更稳定地保持液态，并使油相中的药物或其他物质保持均匀分布。

如图1～图4所示，在本申请提供的一个实施例中，所述泵室1具有敞口；所述变容机构包括：对敞口构成封闭的隔膜7、驱动隔膜7周期性地朝两面伸展的动力源8；其中，所述隔膜7与泵室1之间的空间构成变容腔；所述泵室1在敞口处安装泵盖9，所述隔膜7的周边夹固在泵室1与泵盖9之间。应当理解的是，可在泵盖9朝向隔膜7的一面设置凹陷，以留出供隔膜7朝泵盖9方向伸展的空间。此外，也可将隔膜7替换成活塞。当隔膜7朝泵室1伸展时，变容腔的容积缩小；当隔膜7朝泵盖9伸展时，变容腔的容积增大。

进一步地，所述动力源8为伺服电机，并通过传动机构与隔膜7连接；所述传动机构包括：位于隔膜7两面的两限位件10、与两限位件10固接并与隔膜7垂直的塞杆11、由伺服电机驱动的偏心轴12、连接塞杆11与偏心轴12的连接件13；其中，所述偏心轴12包括主轴部14与偏心部15；所述连接件13的一端与塞杆11转动连接、另一端与偏心轴12的偏心部15转动连接；所述泵盖9对塞杆11构成限位，以使塞杆11限位于沿长度方向移动。应当理解的是，通过伺服电机驱动上述传动机构使隔膜7周期性地朝两面伸展，不仅可以对周期进行精确调控，而且可以使隔膜7进行周期动作时具有更高的频率上限。

进一步地，两组送流系统共用伺服电机与偏心轴12；所述偏心轴12具有两偏心部15，两偏心部15分布在主轴部14的两侧；两送流系统的连接件13各自与对应的偏心部15转动连接。应当理解的是，当其中一组送流系统的隔膜7朝泵室1伸展到最大状态时，另一组送流系统的隔膜7朝泵盖9伸展到最大状态。

进一步地，两组送流系统的泵盖9分别可拆卸连接一安装座16；所述偏心轴12两端的主轴部14分别与两安装座16转动连接。

如图5～图7所示，在本申请提供的一个实施例中，所述进流控件4、出流控件5均呈球状。

进一步地，所述进流腔道2两端的端口内径小于进流控件4的直径；所述进流腔道2包括对接的第一封闭段17与第一流通段18；所述第一封闭段17的内径小于等于进流控件4的直径；所述第一流通段18具有与进流控件4直径适配的第一主通道23、以及供流体通过的第一副通道19。应当理解的是，第一主通道23的内径与进流控件4的直径相同、或略大于进流控件4的直径。两组送流系统的进流腔道2的进流端口可连通于同一进流管。此外，可在第一封闭段17的外壁设置具有第一通孔的第一连接部、在第一流通段18的外壁设置具有第二通孔的第二连接部、在进流管端部的外壁设置具有第三通孔的第三连接部、在泵室1的外壁设置相对应的第一螺纹孔；如此，通过穿设螺栓，即可一次性连接进流管、第一封闭段17、第一流通段18、泵室1。

进一步地，所述出流腔道3两端的端口内径小于出流控件5的直径；所述出流腔道3包括对接的第二封闭段20与第二流通段21；所述第二封闭段20的内径小于等于出流控件5的直径；所述第二流通段21具有与出流控件5直径适配的第二主通道24、以及供流体通过的第二副通道22。应当理解的是，第二主通道24的内径与出流控件5的直径相同、或略大于出流控件5的直径。出流腔道3与进流腔道2的结构尺寸可设置成完全相同；在安装时，令进流腔道2的第一流通段18、出流腔道3的第二封闭段20朝向变容腔即可。此外，排流管6包括弧段、与弧段中部连通的直段，弧段的两端分别与两出流腔道3连通。可在第二封闭段20的外壁设置具有第四通孔的第四连接部、在第二流通段21的外壁设置具有第五通孔的第五连接部、在弧段两端的外壁设置具有第六通孔的第六连接部、在泵室1的外壁设置相对应的第二螺纹孔；如此，通过穿设螺栓，即可一次性连接排流管6、第二封闭段20、第二流通段21、泵室1。

进一步地，所述进流控件4、出流控件5部分或全部由铁制成；所述进流腔道2在外壁的一处设置用于控制进流控件4初始位置的第一电磁铁；所述出流腔道3在外壁的一处设置用于控制出流控件5初始位置的第二电磁铁。应当理解的是，进流腔道2、出流腔道3可由非铁材料制成。令进流腔道2、出流腔道3处于水平状态；并在启动伺服电机之前，令第一电磁铁、第二电磁铁通电，吸引进流控件4、出流控件5；即可调整好进流控件4、出流控件5的初始位置。接着关闭第一电磁铁、第二电磁铁，并启动伺服电机，即可使进流控件4、出流控件5在做出周期性动作时处于更加精准的位置。通常，其中一套送流系统的进流控件4与出流控件5的初始位置在靠近变容腔的一端，另一套送流系统的进流控件4与出流控件5的初始位置在远离变容腔的一端。

此外，本发明还提供了一种脂质体制备装置，其具有前述结构的泵。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种泵，其特征在于，包括：

具有变容腔的泵室（1）；及

与变容腔连通的进流腔道（2）、出流腔道（3）；及

限位于进流腔道（2）内的进流控件（4）；及

限位于出流腔道（3）内的出流控件（5）；及

周期性改变变容腔容积以使进流控件（4）与出流控件（5）周期性动作的变容机构；

其中，

所述进流控件（4）通过离开或保持在进流腔道（2）远离变容腔的一端，切换进流腔道（2）的通、断状态；

所述出流控件（5）通过离开或保持在出流腔道（3）靠近变容腔的一端，切换出流腔道（3）的通、断状态；

所述泵室（1）、进流腔道（2）、出流腔道（3）、进流控件（4）、出流控件（5）分别设置两个，构成两组送流系统；

两出流腔道（3）汇流后与排流管（6）连通；

两变容腔的容积变化周期相反；

两组送流系统的出流控件（5）通过保持在出流腔道（3）的一端或在出流腔道（3）内移动，使排流管（6）内的流体在输送状态与停止输送状态之间周期性切换。

2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于：

所述泵室（1）具有敞口；

所述变容机构包括：对敞口构成封闭的隔膜（7）、驱动隔膜（7）周期性地朝两面伸展的动力源（8）；

其中，

所述隔膜（7）与泵室（1）之间的空间构成变容腔；所述泵室（1）在敞口处安装泵盖（9），所述隔膜（7）的周边夹固在泵室（1）与泵盖（9）之间。

3.根据权利要求2所述的泵，其特征在于：

所述动力源（8）为伺服电机，并通过传动机构与隔膜（7）连接；

所述传动机构包括：位于隔膜（7）两面的两限位件（10）、与两限位件（10）固接并与隔膜（7）垂直的塞杆（11）、由伺服电机驱动的偏心轴（12）、连接塞杆（11）与偏心轴（12）的连接件（13）；

其中，

所述偏心轴（12）包括主轴部（14）与偏心部（15）；

所述连接件（13）的一端与塞杆（11）转动连接、另一端与偏心轴（12）的偏心部（15）转动连接；

所述泵盖（9）对塞杆（11）构成限位，以使塞杆（11）限位于沿长度方向移动。

4.根据权利要求3所述的泵，其特征在于：

两组送流系统共用伺服电机与偏心轴（12）；

所述偏心轴（12）具有两偏心部（15），两偏心部（15）分布在主轴部（14）的两侧；

两送流系统的连接件（13）各自与对应的偏心部（15）转动连接。

5.根据权利要求4所述的泵，其特征在于：

两组送流系统的泵盖（9）分别可拆卸连接一安装座（16）；

所述偏心轴（12）两端的主轴部（14）分别与两安装座（16）转动连接。

6.根据权利要求1到5中任意一项所述的泵，其特征在于：

所述进流控件（4）、出流控件（5）均呈球状。

7.根据权利要求6所述的泵，其特征在于：

所述进流腔道（2）两端的端口内径小于进流控件（4）的直径；

所述进流腔道（2）包括对接的第一封闭段（17）与第一流通段（18）；

所述第一封闭段（17）的内径小于等于进流控件（4）的直径；

所述第一流通段（18）具有与进流控件（4）直径适配的第一主通道（23）、以及供流体通过的第一副通道（19）。

8.根据权利要求7所述的泵，其特征在于：

所述出流腔道（3）两端的端口内径小于出流控件（5）的直径；

所述出流腔道（3）包括对接的第二封闭段（20）与第二流通段（21）；

所述第二封闭段（20）的内径小于等于出流控件（5）的直径；

所述第二流通段（21）具有与出流控件（5）直径适配的第二主通道（24）、以及供流体通过的第二副通道（22）。

9.根据权利要求6所述的泵，其特征在于：

所述进流控件（4）、出流控件（5）部分或全部由铁制成；

所述进流腔道（2）在外壁的一处设置用于控制进流控件（4）初始位置的第一电磁铁；

所述出流腔道（3）在外壁的一处设置用于控制出流控件（5）初始位置的第二电磁铁。

10.一种脂质体制备装置，其特征在于：

具有权利要求1～9中任意一项所述的泵。

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