CN116916986A - 泵 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种泵，其包括：壳体，具有轴孔；膜组件，配置在所述壳体的内部；以及轴组件，安装在所述壳体；所述轴组件包括：轴，插入于所述轴孔；以及密封构件，配置在所述轴的端部，并且沿所述轴的长度方向在所述壳体的内侧面具有多个接触区域。
Description
技术区域
本发明涉及一种泵，更详细而言，涉及一种电渗泵。
背景技术
通常，诸如胰岛素注入装置的药液注入装置用于将药液注入到患者体内。这样的药液注入装置虽然有时由医生或护士等专业医护人员使用，但在大多数情况下，供患者自己或监护人等普通人使用。
对于糖尿病患者，尤其是小儿糖尿病患者，需要定期向人体注入胰岛素等药液。正在开发一种贴在人体上一定时间来使用的贴剂形式的药液注入装置，这种药液注入装置可以以贴剂的形式贴在患者的腹部或腰部等身体上一定时间的状态下使用。
为了增加通过药液注入的效果，需要控制药液注入装置将药液精确地注入到患者体内，通过小型药液注入装置精确地注入少量药液尤为重要。
作为注入药液的驱动源，正在研究各种方式。作为其中之一，有一种向形状记忆合金施加电流的方式，但这种方法结构复杂，且难以准确地传递驱动力。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明提供一种精确稳定地产生驱动力的泵。
技术方案
根据本发明的一实施方式，提供一种泵，其包括：壳体，具有轴孔；膜组件，配置在所述壳体的内部；以及轴组件，安装在所述壳体；所述轴组件，包括：轴，插入于所述轴孔；以及密封构件，配置在所述轴的端部，并且沿所述轴的长度方向在所述壳体的内侧面具有多个接触区域。
发明效果
根据本发明的泵可以精确地产生驱动力。泵的轴组件接收流体的流动产生的力，并且可以将其传递到外部而不会损失力。
根据本发明的泵可以防止流体的泄漏。轴组件的密封构件通过凸起部形成多个接触区域，并且多个接触区域可以完全阻挡流体的泄漏。由于凸起部的柔性，密封构件可以防止流体的泄漏。
根据本发明的泵可以以较小的驱动力驱动。即使向轴组件传递相对较小的驱动力，轴也可以沿轴向进行线性往复运动。凸起部保持高密封水平的同时，减少与壳体内壁的摩擦，从而即使传递较小驱动力也容易被驱动，并且可以最小化驱动力的损失。当然，本发明的范围不受这些效果的限制。
附图说明
图1是示出根据本发明的一实施例的药液注入系统的框图。
图2是示出根据本发明的一实施例的药液注入装置的立体图。
图3是示出本发明的一实施例的电渗泵的立体图。
图4是沿图3的Ⅳ-Ⅳ线截取的剖视图。
图5和图6是示出图4的轴组件的立体图。
图7是示出沿图6的Ⅵ-Ⅵ线截取的剖视图的一部分的图。
图8是示出沿图6的Ⅶ-Ⅶ线截取的剖视图的一部分的图。
图9是示出图7的轴组件的一个驱动状态的图。
图10是示出图4的膜组件的立体图。
图11是沿图10的ⅩⅠ-ⅩⅠ线截取的剖视图。
图12和图13是示出设置图10的膜组件的方法的图。
图14和图15是示出图10的膜组件中第一电极体和第二电极体的反应的示意图。
最佳实施方式
根据本发明的一方面，提供一种泵，其包括：壳体，具有轴孔；膜组件，配置在所述壳体的内部；以及轴组件，安装在所述壳体；所述轴组件包括：轴，插入于所述轴孔；以及密封构件，配置在所述轴的端部，并且沿所述轴的长度方向在所述壳体的内侧面具有多个接触区域。
此外，所述密封构件可包括：本体部，供所述轴插入；第一凸起部，从所述本体部沿所述轴的径向突出；以及第二凸起部，配置在所述第一凸起部的相反侧。
此外，在所述密封构件中，所述第一凸起部和第二凸起部中的至少一者可以从所述本体部的外周表面突出。
此外，所述密封构件可包括：本体部，供所述轴插入；第一凸起部，从所述本体部沿所述轴的长度方向突出；以及第一凹槽，配置在所述第一凸起部和所述本体部的中心轴之间。
此外，所述轴可包括第一支撑体，所述第一支撑体配置在所述密封构件的内部并且沿径向延伸。
具体实施方式
本发明可以进行多种变形，并且可以具有多种实施例，因此附图中例示了特定的实施例，并在详细的说明中进行详细说明。本发明的效果和特征以及实现它们的方法将参照稍后详细说明的实施例和附图而变得清楚。然而，本发明不限于下面公开的实施例并且可以以多种形式实施。
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明，在参照附图进行说明时，对于相同或相应的组件赋予相同的附图标记，并且将省略其重复的说明。
在以下实施例中，除非上下文另有明确规定，否则单数形式的表达包括复数形式的表达。
在以下实施例中，如包括或具有的术语表示说明书中说明的特征或组件存在，并不预先排除添加一个以上的其他特征或组件的可能性。
当某个实施例能够不同地实施时，可以以不同于所说明的顺序的方式执行特定的工艺顺序。例如，连续说明的两个工艺实际上可以同时执行，可以以与说明的顺序相反的顺序进行。
在附图中，为了便于说明，组件的尺寸可以被放大或缩小。例如，由于附图中所示的每个构件的尺寸和厚度是为了便于说明而任意示出的，因此以下实施例不限于所示出的附图。
图1是示出根据本发明的一实施例的药液注入系统的框图。
参照图1，药液注入系统1可以包括药液注入装置10、用户终端20、控制器30和生物体信息传感器40。就药液注入系统1而言，用户可以利用用户终端20驱动和控制系统，并且基于在生物体信息传感器40中监测的血糖信息，可以从药液注入装置10周期性地注入药液。
药液注入装置10还可以基于在生物体信息传感器40中感测到的数据，执行注入需要向用户注入的胰岛素、胰高血糖素、麻醉剂、止痛药、多巴胺、生长激素、戒烟辅助剂等药物的功能。
并且，药液注入装置10可以将装置的剩余电池容量信息、装置是否启动成功、注入是否成功等的装置状态消息传递至控制器30。传递到控制器的消息可以经过控制器30传递到用户终端20。或者，控制器30可以向用户终端20传递对接收到的消息进行处理而得到的改进数据。
作为一实施例，药液注入装置10与生物体信息传感器40分开设置，并且可以与对象体隔开设置。作为另一实施例，药液注入装置10和生物体信息传感器40可以设置在一个设备。
作为一实施例，药液注入装置10可以安装在用户身上。并且，作为另一实施例，药液注入装置10还可以安装在动物身上以接收药液。
用户终端20可以从用户接收输入信号以驱动和控制药液注入系统1。用户终端20可以产生用于驱动控制器30的信号并控制控制器30以驱动药液注入装置10。并且，用户终端20可以显示由生物体信息传感器40测量的生物体信息，并且可以显示药液注入装置10的状态信息。
用户终端20是指能够在有线/无线通信环境中利用的通信终端。例如，用户终端20可以是智能手机、平板电脑、个人电脑(PC)、智能电视、手机、个人数字助理(PDA，PersonalDigital Assistant)、膝上电脑、媒体播放器、微服务器、全球定位系统(GPS，GlobalPositioning System)装置、电子书阅读器、数字广播终端、导航、自助服务机、MP3播放器、数码相机、家用电器、配备相机的设备以及其他移动或非移动计算装置。并且，用户终端20可以是手表、眼镜、发带、戒指等具有通信功能和数据处理功能的可穿戴设备。然而，可以不受限制地借用如上所述的配备有能够进行互联网通信的应用程序的终端。
用户终端20可以与预先注册的控制器30一对一连接。用户终端20可以与控制器30加密连接以防止控制器30被外部装置驱动和控制。
作为一实施例，用户终端20和控制器30可以分离并作为单独的装置提供。例如，控制器30可以提供给安装有药液注入装置10的对象体，并且可以将用户终端20提供给对象体或第三方。由于用户终端20由监护人驱动，因此可以提高药液注入系统1的安全性。
作为另一实施例，用户终端20和控制器30可以配置成一个设备。与用户终端20一体配置的控制器30可以与药液注入装置10进行通信以控制药物的注入。
控制器30执行向药液注入装置10传输和接收数据的功能，并且可以向药液注入装置10传输与胰岛素等药物的注入相关的控制信号，并从生物体信息传感器40接收与血糖等生物值的测量相关的控制信号。
作为一例，控制器30可以向药液注入装置10传输要求测量用户当前状态的指示请求，并且响应于指示请求从药液注入装置10接收测量数据。
生物体信息传感器40可以根据目的执行测量用户的血糖值、血压、心率等生物体值的功能。在生物体信息传感器40中测量的数据可以被传递到控制器30，并且可以基于测量的数据来设定药物的周期和/或注入量。在生物体信息传感器40中测量的数据可以被传递到用户终端20并被显示。
作为一例，生物体信息传感器40可以是用于测量对象体的血糖的传感器。可以是动态血糖监测(CGM，Continuous Glucose Monit oring)传感器。动态血糖监测传感器可以附着于对象体并连续地监测血糖。
用户终端20、控制器30和药液注入装置10可以利用网络来执行通信。例如，网络可以包括局域网(LAN，Local Area Network)、广域网(WAN，Wide Area Network)、增值网(VAN，Value Adde d Network)、移动通信网(Mobile Radio Communication Network)、卫星通信网以及它们的相互组合，是一种使各网络配置本体能够顺利地相互通信的综合意义上的数据通信网络，可以包括有线互联网、无线互联网以及移动无线通信网。并且，无线通信可以包括例如，无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙、低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy)、紫蜂、无线网络直接连接(WFD，Wi-Fi Direct)、超宽带(UWB，Ul trawideband)、红外数据协会(IrDA，Infrared Data Association)、近场通信(NFC，Near Field Communication)、5G等，但不限于此。
图2是示出根据本发明的一实施例的药液注入装置的立体图。
参照图2，药液注入装置10附着于待注入药液的用户，并可以将储存在内部的药液以设定的定量注入给用户。
药液注入装置10可以根据注入的药液的类型，以多种用途使用。例如，药液可以包括用于糖尿病患者的胰岛素类药物，可以包括用于胰腺的其他药液、心脏用药液等其他多种类型的药液。
药液注入装置10可包括泵100、电源部200、针组件300、贮液器单元(未图示)和多个传感器单元。当电渗泵100被驱动时，储存在所述贮液器单元的药物可以利用产生的驱动力经针组件300排出。因此，药液注入装置10可以将药液定量注入给患者。
图3是示出本发明的一实施例的电渗泵的立体图，图4是沿图3的Ⅳ-Ⅳ线截取的剖视图。
参照图3和图4，泵100是通过电渗压泵送流体的泵。泵100不限于特定用途，并且可以设置在各种装置或系统以泵送流体。然而，下面为了方便说明，作为一实施例，将主要说明适用于药液注入装置的电渗泵。
电渗泵100可包括壳体110、轴组件120、膜130、第一电极体140和第二电极体150。此外，电渗泵100还可包括第一粘合构件160、第二粘合构件170、第三粘合构件180和隔膜构件190中的至少一个。
壳体110形成电渗泵100的外观。轴组件120安装在壳体110的内部，轴组件120可以沿壳体110的连接部112A进行线性往复运动。壳体110中设有轴孔112AH，轴121可以插入于轴孔112AH。
作为一实施例，壳体110具有第一本体111和第二本体112，可以通过组装第一本体111和第二本体112来形成外观。作为另一实施例，壳体可以由一个本体形成。
第一本体111和第二本体112具有组装形成的内部空间。膜组件MA可以配置在所述内部空间，并且可以储存流体。
第一本体111覆盖电渗泵100的一侧，并且可以具有开口111A。隔膜构件190可以设置在开口111A，并且在隔膜构件190的内部形成空间以储存流体储存或使流体移动。
第二本体112覆盖电渗泵100的另一侧，并且可以组装有轴组件120。第二本体112具有连接部112A，轴组件120可以安装在连接部112A。
连接部112A从第二本体112突出，轴组件120的密封构件122可以设置在连接部112A的内部。连接部112A包括轴孔112AH，具有规定长度的轴121可以通过轴孔112AH从壳体110的外侧延伸。
作为一实施例，轴孔112AH可以形成在相对于壳体110的第二本体112从一侧延伸的连接部112A，轴孔112AH的直径R2可形成为与轴121的直径R1实质上相同。
作为一实施例，连接部112A内部具有规定的内径M4，连接部112A的内径M4可以设定为小于密封构件122的第一外径M1。因此，密封构件122紧贴于连接部112A的内周表面，从而可以防止流体泄漏。
第二本体112可包括在内周表面具有倾斜度的倾斜面112B。倾斜面112B可以从第二本体112的边缘朝向连接部112A向下倾斜。由于倾斜面112B朝向连接部112A向下倾斜，因此当电渗泵100驱动时，引导流体向连接部112A的内部空间移动，尤其，引导流体向连接部112A移动。向连接部112A移动的流体将驱动力传递给轴组件120，因此倾斜面112B可以将从电渗泵100产生的驱动力有效地传递给轴组件120。
第二本体112可以在一侧具有注入口112C。流体可以通过注入口112C注入到壳体110的内部。
图5和图6是示出图4的轴组件的立体图，图7是示出沿图6的Ⅵ-Ⅵ线截取的剖视图的一部分的图，图8是示出沿图6的Ⅶ-Ⅶ线截取的剖视图的一部分的图，图9是示出图7的轴组件的一个驱动状态的图。
参照图4至图9，轴组件120可以安装在壳体110的连接部112A，并且可包括轴121和密封构件122。
轴121可以插入于轴孔112AH。轴121的一部分配置在壳体110的内部，另一部分穿过轴孔112AH延伸到壳体110的外部。在图4中，轴121可以沿Z轴方向线性往复运动。
轴121可以具有支撑密封构件122的支撑体。具备至少一个支撑体，使得轴121和密封构件122可以牢固地组装。
第一支撑体121A可以配置在密封构件122的内部。第一支撑体121A可以从轴121的本体沿径向延伸规定长度。由于第一支撑体121A的刚度大于密封构件122的刚度，因此轴组件120可以在防止流体的泄漏的同时传递驱动力。
第二支撑体121B可以配置成支撑密封构件122的外侧。例如，第二支撑体121B可以支撑密封构件122的本体部122A。
可以在轴121的端部设置移动构件MB。移动构件MB与外部其他装置连接，并且可以通过移动构件MB的线性往复运动，将驱动力传递到外部。
轴121可以具有第一固定槽121G1和第二固定槽121G2。第一夹子CL1安装在第一固定槽121G1，第二夹子CL2安装在第二固定槽121G2，使得移动构件MB可以固定在轴121。
密封构件122配置在轴121的端部，并且可以沿轴121的长度方向在壳体110的内侧表面具有多个接触区域。
密封构件122可包括供轴121插入的本体部122A和多个凸起部。
作为一例，密封构件122可包括：第一凸起部122B，从本体部122A沿轴121的径向突出；和第二凸起部122C，配置在第一凸起部122B的相反侧。第一凸起部122B和第二凸起部122C中的至少一者可以从本体部122A的外周表面突出。
作为一例，密封构件122可包括：第一凸起部122B，从本体部122A沿轴121的径向突出；以及第一凹槽122D，与第一凸起部122B相邻配置。第一凸起部122B可以通过第一凹槽122D沿长度方向突出。
轴121的第一支撑体121A可以安装在本体部122A的内部。由于第一支撑体121A沿径向延伸规定的长度，因此密封构件122牢固地安装在轴121上。因此，当通过流体的移动产生的力传递到密封构件122时，力可以无损失地传递到轴121。
密封构件122可以具备多个凸起部。每个凸起部与壳体110的内周表面形成接触区域，接触区域可以防止流体的泄漏。密封构件122具有多个接触区域以防止流体的泄漏。
密封构件122可以由具有可挠性的材料制成。密封构件122的形状可以变形以紧贴于连接部112A的内周表面，并且可以由具有规定弹性的材料制成。例如，密封构件122可以由橡胶、硅、合成树脂等材料及其组合制成。
第一凸起部122B可以从本体部122A沿轴121的径向突出。第一凸起部122B可以从本体部122A的前方端部部突出。
第一凸起部122B可以通过与连接部112A的内周表面接触来形成第一接触区域CA1。第一凸起部122B的第一外径M1形成为大于连接部112A的内径M4，使得第一凸起部122B紧贴于连接部112A，从而可以防止流体的泄漏。
作为一实施例，第一凸起部122B沿本体部122A的外围延伸并可以具有环形状。然而，不限于此，第一凸起部可以沿本体部的外围仅配置在一部分区间。
第二凸起部122C可以从本体部122A沿轴121的径向突出。第二凸起部122C可以从本体部122A的后方端部突出，所述本体部122A的后方端部在第一凸起部122B的相反侧。
第二凸起部122C可以通过与连接部112A的内周表面接触来形成第二接触区域CA2。第二凸起部122C的第一外径M1形成为大于连接部112A的内径M4，使得第二凸起部122C紧贴于连接部112A，从而可以防止流体的泄漏。
作为一实施例，第二凸起部122C沿本体部122A的外围延伸并可以具有环形状。然而，不限于此，第二凸起部可以沿本体部的外围仅配置在一部分区间。因此，驱动力可以传递到轴组件120而不会损失。
第一凸起部122B和第二凸起部122C配置成在密封构件122中彼此面对，并且表面凹入的侧壁122SG可以形成在第一凸起部122B和第二凸起部122C之间。
侧壁122SG可以具有预设的第二外径M2。侧壁122SG的第二外径M2可以设定为大于第一支撑体121A的第三外径M3且小于第一凸起部122B的第一外径M1。
第一凸起部122B可以在侧壁122SG的低处具有t1的突出高度，第二凸起部122C可以从侧壁122SG的底部具有突出高度t2。由于第一凸起部122B和第二凸起部122C从侧壁122SG沿径向突出，因此当密封构件122安装在连接部112A的内周表面时，侧壁122SG和内周表面之间形成允许空间ESA，以允许第一凸起部122B和第二凸起部122C的形状变化，从而第一凸起部122B和第二凸起部122C可以牢固地紧贴于连接部112A的内周表面。
第一凹槽122D可以配置在第一凸起部122B的内侧。第一凹槽122D的底面和第一凸起部122B的末端之间可以具有深度D1。第一凹槽122D配置在第一凸起部122B和本体部122A之间，从而可以增加第一凸起部122B的贴附力。
第二凹槽122E可以配置在第二凸起部122C的内侧。第二凹槽122E的底面和第二凸起部122C的末端之间可以具有深度D2。第二凹槽122E配置在第二凸起部122C和本体部122A之间，从而可以增加第二凸起部122C的贴附力。
第一凹槽122D允许第一凸起部122B沿径向变形，第二凹槽122E允许第二凸起部122C沿径向变形。例如，即使轴121的轴摇晃，第一凸起部122B和第二凸起部122C也可以在改变形状的同时保持第一接触区域CA1和第二接触区域CA2。
作为一实施例，第一凹槽122D的深度D1和第二凹槽122E的深度D2可以设定为彼此不同。作为一例，D2可以形成为比D1长。
由于第一凹槽122D与储存在壳体110内部的流体接触，因此第一接触区域CA1需要保持比第二接触区域CA2更高水平的密封。即使轴121的轴摇晃，第一凸起部122B也应该在允许轻微变形的同时牢固地支撑内侧壁122SG，从而最小化轴组件120的摇晃。与第一凸起部122B相比，第二凸起部122C应相对更柔软以防止液体泄漏到壳体110的外部。因此，第一凹槽122D的深度D1设定为小于第二凹槽122E的深度D2，第一凸起部122B在最小化轴121的摇晃的同时保持密封，并且第二凸起部122C可以具有比第一凸起部122B高的柔性以防止流体的泄漏。
作为一实施例，第一凸起部122B和第二凸起部122C可以在第一支撑体121A不对称地配置。作为一例，第一支撑体121A的中心到第一凸起部122B端部的第一距离L1可以形成为比从第一支撑体121A的中心到第二凸起部122C端部的第二距离L2长。
第一凸起部122B与储存在电渗泵100的流体接触，密封构件122的前方应有效地将通过流体的移动产生的力传递给轴121。由于第一距离L1形成为比第二距离L2长，因此密封构件122在第一支撑体121A的前方具有比后方大的体积。尤其，由于第一凹槽122D的深度D1设定为小于第二凹槽122E的深度D2，因此密封构件122在第一支撑体121A的前方具有比后方大的体积。因此，由于密封构件122在前方保持较大的体积，从而可以将通过流体的移动产生的力有效地传递给轴121。
密封构件122具有第一凸起部122B或第二凸起部122C的第一外径M1和侧壁122SG的第二外径M2。第一外径M1设定为大于连接部112A的内径M4，因此轴组件120驱动时流体不会泄漏。第二外径M2设定为小于连接部112A的内径M4，因此可以提高密封构件122的柔性。
第一支撑体121A的第三外径M3可以设定为小于密封构件122的第一外径M1且小于第二外径M2。第一支撑体121A配置在密封构件122的内部，并且可以加强密封构件122的刚性。
第一支撑体121A从轴121延伸，且延伸使得至少一部分与第一凹槽122D或第二凹槽122E重叠。由于第一支撑体121A延伸到第一凹槽122D或第二凹槽122E，因此可以在高度方向上加强密封构件122中相对薄的部分。此外，由于第一支撑体121A延伸到第一凹槽122D或第二凹槽122E，因此可以在径向上加强相对薄的第一支撑体121A的末端到侧壁122SG之间的区间。
参照图8，密封构件122可进一步具备加强块122F。加强块122F可以配置在第二凹槽122E。至少一个加强块122F沿第二凹槽122E配置，从而可以加强密封构件122后方的刚性。
加强块122F可以具有多个并且沿第二凹槽122E隔开配置。加强块122F支撑第二凸起部122C的内侧，从而可以防止第二凸起部122C过度变形。
作为可选一实施例，密封构件122可以具有凹面122TG。密封构件122在前方配置于轴向CL上。由于流体的移动被引导到密封构件122的凹面122TG，因此电渗泵100的驱动力可以传递到轴组件120的轴向CL。
参照图9，即使驱动轴CL′轻微扭曲，轴组件120的密封构件122也可以保持接触区域并防止流体的泄漏。
第一凸起部122B形成第一接触区域CA1，第二凸起部122C形成第二接触区域CA2。多个接触区域沿轴向CL形成，从而防止流体从密封构件122和壳体110的内周表面之间泄漏。
当密封构件122安装在连接部112A时，允许空间ESA形成在第一接触区域CA1和第二接触区域CA2之间。允许空间ESA由连接部112A的内周表面、密封构件122的侧壁122SG、第一凸起部122B和第二凸起部122C限定，并且允许空间ESA可以允许第一凸起部122B和第二凸起部122C的形状变形。
由于轴组件120通过密封构件122的多个凸起部与壳体110的内周表面接触来形成接触区域，因此可以防止流体向壳体110的外部泄漏。尤其，第一凸起部122B和第二凸起部122C的形状略微变形并紧贴于壳体110的内周表面，从而可以防止流体的泄漏。
轴组件120可以通过凸起部保持高密封力，同时通过流体的移动容易地进行线性往复运动。密封构件122的凸起部与壳体110的内周表面高紧密接触，但由于凸起部具有柔性，因此即使以相对较弱的力也可以沿壳体110的内周表面尤其是连接部112A的内周表面移动。因此，即使通过膜组件MA的流体的移动产生的驱动力较小，轴组件120也可以进行线性往复运动。
此外，由于密封构件122的凸起部具有柔性，因此轴组件120可以在电渗泵100初始驱动时容易地被驱动。当电渗泵100以未驱动状态长时间存放时，密封构件122可粘附在壳体110的内周表面。此时，需要产生强驱动力，才可以开始轴组件120的驱动。在根据本发明的轴组件120的密封构件122中，由于凸起部具有高柔性，因此在初始驱动时密封构件122可以容易地进行线性往复运动。
图10是示出图4的膜组件的立体图，图11是沿图10的ⅩⅠ-ⅩⅠ线截取的剖视图。
参照图10和图11，膜组件MA安装在壳体110的内部，并且可以产生电渗泵100的驱动力。
膜130可以配置在壳体110的内部空间。内部空间包括以膜130为中心分别位于两侧的第一空间S1和第二空间S2。
在图4中，以膜130为基准远离轴组件120的空间为第一空间S1，以膜130为基准邻近轴组件120的空间为第二空间S2。
膜130可以具有流体和离子可移动的多孔结构。例如，膜130可以是通过加热球形二氧化硅制造的玻璃料型膜。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，可以产生通过膜130的第一流体的压力，即产生足以移动轴组件120的压力。
在上述实施例中，对膜130包括球形二氧化硅进行说明，但膜130不限于此。
作为另一实施例，如果膜130是能够通过ZETA电位(zeta pote ntial)引起电动(eletrokinetic)现象的材料，例如多孔二氧化硅或多孔氧化铝，则其类型不受限制。
膜130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，具有约1000μm至约4mm的厚度。
第一电极体140和第二电极体150分别配置在膜130的两侧。第一电极体140可包括配置在膜130的第一侧的第一多孔板141和第一电极带142。第二电极体150可包括配置在膜130的第二侧的第二多孔板151和第二电极带152。
第一多孔板141和第二多孔板151可以配置成分别与膜130的两侧主表面(mainsurface)接触。第一多孔板141和第二多孔板151可以通过多孔结构有效地移动流体和离子。
第一多孔板141和第二多孔板151可以具有电化学反应物质形成在多孔基底层的结构。例如，电化学反应物质可以通过无电镀、真空沉积、涂覆、溶胶-凝胶等方法电沉积或涂覆在多孔基底层来形成。
多孔基底层可以是绝缘体。例如，多孔基底层可包括选自非导电陶瓷、非导电聚合物树脂、非导电玻璃及其组合中的至少一种。
例如，非导电陶瓷可包括选自由岩棉、石膏、陶瓷、水泥及其组合组成的组中的至少一种，具体地，可包括选自由岩棉、石膏及其组合组成的组中的至少一种，但不限于此。
例如，非导电聚合物树脂可包括选自由合成纤维(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中)、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)的多孔材料及其组合组成的组中的至少一种，但不限于此。
非导电玻璃可包括选自由玻璃棉、玻璃料(glass frit)、多孔玻璃及其组合组成的组中的至少一种，但不限于此。
多孔基底层可以具有约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。
当多孔支撑体的孔径满足上述范围时，有效地移动流体和离子，从而可以提高泵100的稳定性、寿命特性和效率。
电化学反应物质可以是如下物质：即在第一电极体140和第二电极体150的电极反应过程中实现氧化电极和还原电极交换正离子(例如，氢离子)的一对反应，同时可以构成可逆的电化学反应。
例如，电化学反应物质可包括选自由银/氧化银、银/氯化银、Mn O(OH)、聚苯胺(polyaniline)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、聚硫氨酸(polythionine)、基于醌的聚合物(quinon e-based polymer)及其组合组成的组中的至少一种。
第一条带142可以配置在第一多孔板141的边缘，第二条带152可以配置在第二多孔板151的边缘。此外，第一条带142可以与壳体110外部的第一端子143连接，第二条带152可以与壳体110外部的第二端子153连接。第一条带142和第二条带152可包括银、铜等导电材料。
作为一实施例，具有同相(phase)的流体可以配置在壳体110的内部空间。例如，诸如水(water)的液体可以配置在壳体110的内部。
作为一实施例，壳体110的内部空间可以填满水。可以用液体水分别填满第一空间S1和第二空间S2。尤其，水也可以填充在由隔膜构件190限定的内部空间。
通过将壳体110放入储存流体的水箱(未图示)，从而可以将流体全部注入到壳体110的内部空间。为了用流体填满壳体110的内部空间，向所述水箱填充流体，并且可以通过将壳体110放入水箱来使内部空间填满水。
作为另一实施例，提供在壳体110的内部空间的流体可包括具有不同相(phase)的第一流体和第二流体。第一流体可包括诸如水的液体，并且第二流体可包括诸如空气的气体。
在内部空间存在的第一流体不完全填充内部空间。即，内部空间的体积大于在内部空间存在的第一流体的体积。在内部空间不存在水的部分具有第二流体。
第一粘合构件160配置成覆盖膜组件MA的侧面。第一粘合构件160注入到第一电极体140和第二电极体150之间的间隔，从而可以密封膜组件MA的侧面。具体而言，第一粘合构件160注入到第一条带142和第二条带152，并且可以覆盖膜130的侧面。第一粘合构件160覆盖膜130的侧面，从而可以防止流体通过膜130的侧面泄漏。
第一粘合构件160可以由各种粘合材料制成。例如，第一粘合构件160可以由硅和树脂基材料制成。作为一例，第一粘合构件160可以将硅热固性粘合剂粘合到膜组件MA的侧面。
膜组件MA制造成由膜130、第一电极体140、第二电极体150和第一粘合构件160结合的单元，因此具有空间利用性且容易安装。此外，由于第一粘合构件160覆盖侧面，因此膜组件MA可以防止流体通过侧面泄漏。
图12和图13是示出设置图10的膜组件的方法的图。
参照图4、图12和图13，膜组件MA通过第二粘合构件170和第三粘合构件180固定在壳体110的内部空间，并且可以防止流体通过膜组件MA的边缘泄漏。
流体沿膜130的厚度方向从第一空间S1向第二空间S2或从第二空间S2到第一空间S1移动以通过膜130，此时，第一粘合构件至第三粘合构件可以通过阻挡壳体110的内侧面和膜组件MA之间的间隙来防止液体通过该间隙移动。
第二粘合构件170配置在第一电极体140和第二电极体150中的任一个和壳体110的内侧面，从而可以固定膜组件MA的一表面。
第二粘合构件170可以由固定两个部件的各种材料制成。第二粘合构件170可以由硅和树脂基材料制成。此外，第二粘合构件170可以通过涂覆凝胶形式来配置或者通过贴附胶带来配置。
作为一例，如图12所示，第二粘合构件170的一表面贴附于第一本体111，另一表面贴附于第一条带142。第二粘合构件170以与第一条带142对应的方式配置在第一本体111的凸缘，之后可以将膜组件MA对准并贴附在第二粘合构件170。
之后，如图13所示，可以将第三粘合构件180注入到膜组件MA的外侧。第三粘合构件180为液体或凝胶形式的粘合物质，可以通过注入装置ND将第三粘合构件180注入到第一本体111和膜组件MA之间的空间。
由于第三粘合构件180具有流动性，因此可以无间隙地注入到膜组件MA和壳体110之间的间隙中。此时，第二粘合构件170可以阻挡第三粘合构件180进入第一空间S1。
膜组件MA具有多个密封结构，牢固地固定在电渗泵100的内部，并且可以防止流体从膜组件MA的边缘泄漏。
膜组件MA的膜130的侧面被第一粘合构件160密封，从而可以防止流体从膜130的边缘泄漏。
膜组件MA可以通过第二粘合构件170固定在壳体110。此外，第二粘合构件170配置在膜组件MA的上表面或下表面以及壳体110的内表面，从而可以防止流体的泄漏。
膜组件MA可以通过第三粘合构件180固定在壳体110。由于第三粘合构件180覆盖膜组件MA的边缘，因此配置成覆盖第一粘合构件160的外侧。第三粘合构件180双重密封膜组件MA的外侧，从而可以防止流体通过膜130泄漏。此外，第三粘合构件180配置在第一本体111和膜组件MA之间，从而可以防止流体通过壳体110和膜组件MA之间的间隙泄漏。
重新参照图4，隔膜构件190可以安装在壳体110的一侧。隔膜构件190可以弹性变形，内部体积可以根据其形状的变形而改变。
隔膜构件190安装在第一本体111的开口111A，隔膜构件190的内部与第一空间S1连接。隔膜构件190可以通过固定环195固定在第一本体111。
隔膜构件190的形状可以根据电渗泵100的内部流体的移动而改变。当流体从第一空间S1经过膜130移动到第二空间S2，或者从第二空间S2经过膜130移动到第一空间S1时，由于流体的体积变化而产生的力可以传递至隔膜构件190。
隔膜构件190对由于流体的体积变化而产生的力进行缓冲，使得轴组件120能够精确地进行线性往复运动。
当流体在膜组件MA通过电化学反应从第一空间S1移动到第二空间S2时，隔膜构件190发生凹陷变化，从而可以缓冲由于流体的体积变化而产生的力。此外，当流体从第二空间S2移动到第一空间S1时，隔膜构件190发生凸出变化，从而可以缓冲由于流体的体积变化而产生的力。
图14和图15是示出图10的膜组件中第一电极体和第二电极体的反应的示意图。
参照图14和图15，第一电极体140和第二电极体150可分别通过第一端子143和第二端子153与电源部200电连接。通过交替改变并由电源部200供应的电压的极性，从而可以改变诸如水的液体的移动方向。
作为一实施例，将说明银/氧化银用作电化学反应物质并且流体为含水溶液的情况。
如图14所示，当第一电极体140为氧化电极(阳极)，第二电极体150为还原电极(阴极)时，在第一电极体140中产生Ag(s)+H2O->Ag2O(s)+2H++2e-的反应，在第二电极体150中产生Ag2O(s)+2H++2e-->Ag(s)+H2O的反应。
根据第一电极体140中的氧化反应产生的正离子Mn+(例如，氢离子)通过膜130并借助电压差向第二电极体150移动，此时，当水(H2O)与正离子一起移动时，可以产生规定的压力。
之后，如图15所示，当电源部200供应的电压的极性反转时，之前用作氧化电极时消耗的电化学反应物质在用作阴极时被恢复，并且在还原电极的情况下也以相同的方式被恢复，可以使得第一电极体140和第二电极体150根据电源部200的电压供应持续反应。与图14不同，当供应给第一电极体140和第二电极体150的电压的极性改变时，如图15所示，正离子Mn+(例如，氢离子)和水(H2O)再次从第二空间S2移动到第一空间S1。
药液注入装置10的制造方法可以通过以下步骤实现。
药液注入装置的制造方法可包括：在膜组件外侧覆盖第一粘合构件的步骤；将膜组件对准第一本体，并且使用第二粘合构件将膜组件贴附在第一本体的步骤；将第三粘合构件注入到膜组件的边缘的步骤；以及将第二本体组装到第一本体的步骤。
在膜组件外侧覆盖第一粘合构件的步骤中，组装膜130、第一电极体140和第二电极体150，并且将第一粘合构件160配置在膜130的侧面。第一粘合构件160配置在膜130的侧面、第一电极体140和第二电极体150之间的空间，从而可以防止流体通过膜130的侧面泄漏。
在将膜组件对准第一本体，并且使用第二粘合构件将膜组件贴附在第一本体的步骤中，将第二粘合构件170贴附在第一本体111。第二粘合构件170可以是片或凝胶形式。之后，通过将膜组件MA贴附在第二粘合构件170来将膜组件MA固定在第一本体111。
在将第三粘合构件注入到膜组件的边缘的步骤中，将第三粘合构件180注入到膜组件MA和第一本体111之间的空间。由于第三粘合构件180具有液体或凝胶形式，因此可以注入很深。此时，第二粘合构件170可以通过阻挡第三粘合构件180的移动，来防止第三粘合构件180从膜130溢出。
在将第二本体组装到第一本体的步骤中，可以通过组装第一本体111和第二本体112来完成壳体110。第一本体111和第二本体112以过盈配合形式组装后，通过超声波熔合等方式结合，从而可以防止流体泄漏到外部。
本发明的思想不应限于如上所述的实施例，不仅权利要求书，而且与该权利要求书等同或等价变更的所有范围均落入本发明的思想范围内。
Claims (5)
1.一种泵，其中，包括：
壳体，具有轴孔；
膜组件，配置在所述壳体的内部；以及
轴组件，安装在所述壳体，
所述轴组件包括：
轴，插入于所述轴孔；以及
密封构件，配置在所述轴的端部，并且沿所述轴的长度方向在所述壳体的内侧面具有多个接触区域。
2.根据权利要求1所述的泵，其中，
所述密封构件包括：
本体部，供所述轴插入；
第一凸起部，从所述本体部沿所述轴的径向突出；以及
第二凸起部，配置在所述第一凸起部的相反侧。
3.根据权利要求2所述的泵，其中，
在所述密封构件中，所述第一凸起部和第二凸起部中的至少一者从所述本体部的外周表面突出。
4.根据权利要求1所述的泵，其中，
所述密封构件包括：
本体部，供所述轴插入；
第一凸起部，从所述本体部沿所述轴的长度方向突出；以及
第一凹槽，配置在所述第一凸起部和所述本体部的中心轴之间。
5.根据权利要求1所述的泵，其中，
所述轴包括第一支撑体，所述第一支撑体配置在所述密封构件的内部并且沿径向延伸。
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