CN1711420A - 均匀流动的容积式泵 - Google Patents

Abstract

一种容积式泵包括泵组件和盒组件。该泵组件包括：限定空腔的上和下壳部分，布置在该空腔内的臂，连接在该臂远端的滚子，以及连接在该臂近端并用来转动该臂的马达。盒组件被可拆卸地布置在该空腔内，并包括上和下盒壳体部分，上和下盒壳体部分形成内带沟道的环形压缩表面。中空压缩管具有沿其长度的凸缘，并借助于该凸缘与该沟道的接合而被固定在压缩表面上。当该马达转动该滚子臂时，滚子将压缩管压靠压缩表面，从而形成该压缩管的活动阻塞来推动流体通过该压缩管。

Description

均匀流动的容积式泵

技术领域

本发明涉及用来分析稀薄流体试样内颗粒的方法和系统，更具体地说是涉及被这种系统用来操作该流体试样的泵。

背景技术

如同在美国专利4,338,024和4,393,466中披露的那样，用来分析颗粒尤其是沉淀物的方法和系统在该技术中众所周知，现将该专利收编于此作为参考。这种系统利用使试样通过的流动小室以及颗粒分析器，该分析器用来俘获通过流动小室的静止画面图象。因此，该流动小室定位和显示含有对分析有意义颗粒的试样流体。试样流体被流动小室定位越精确，能进行的内在颗粒分析就越好。

典型的流动小室形成试样流体和减缓试样流体的外层复盖流体，以便一起从大入口腔流入小横截面检查面积或区域。从进口或者说入口腔到检查区域的转移形成流体透镜，它挤压按比例进入该较小空间的试样流体和外层复盖流体两者。此处有意义的颗粒是极小的颗粒，被该试样流体占领的最后所得横截面空间必需被定位在该分析器，例如光学系统或激光系统的场深度内，以便得到最佳的分析信息。对于最佳的流体聚焦而言，大面积外层复盖流动必需在没有任何旋涡或者说涡流的情况下包围该小面积试样流体。因此，试样和外层复盖流体通过流动小室的均匀流动对于颗粒分析的最佳操作而言是必需的。

多种容积式泵(例如多种管式或者说蠕动泵)在该项技术中众所周知并且已被用来泵送多种流体试样和外层复盖流体通过流动小室。传统的蠕动泵包括多个滚子，它们沿着含有流体的软管滚动。滚子沿着该管长度推动该流体，从而将流体吸入该管的入口端并迫使流体从该管出口端流出。一种共同的结构包括在圆周上具有多个滚子的转动毂，以及环形壳体，管使其压靠。随着毂的每次转动，每个滚子沿着管的长度滚动，并与该管接合和分离。在所有时间内至少有滚子处于与管接触状态，因此流体不能通过该管回流。

传统蠕动泵具有种种缺点。例如，多个滚子与软管的接合和分离在通过该泵的流体流动中造成脉动，这对于流动小室的适当工作可能是成问题的。而且，由转动n度的泵递送的流体数量取决于多个滚子的开始角。大多数泵设计只是在管端处保持住该管，因而依靠与管接合的多个滚子来保持该管处于其沿着壳体的圆形通道。于是，该管在多个滚子运动经过其长度时会伸长和缩短，这又会造成变化的流动以及被滚子搬动容积的不限定性。最后，当泵关闭时，多个滚子被留在与管接触的状态，从而造成该管的压缩下沉(平点)，这在泵再次起动后有害地影响流体的均匀流动。

因此需要一种容积式泵，它提供已知和可重复数量的均匀流体流动，并且不使用期间在管上不产生平点。

发明内容

本发明涉及一种泵，它包括：压缩表面；固定在该压缩表面上的中空压缩管；以及压缩装置，它用来增量地压靠该压缩表面的压缩管以便形成均匀地推动流体通过该压缩管的压缩管活动阻塞，其特征为该压缩装置具有至少一个静置位置，在该静置位置该压缩装置不压缩该压缩管。

按照本发明的另一方面，一种泵包括泵组件和盒组件。泵组件包括：限定空腔的泵壳，布置在该空腔内的滚子，以及用来相对于该壳运动该滚子的马达。盒组件可拆卸地布置在该空腔内并包括：具有压缩表面的盒壳体，以及固定在该压缩表面的中空压缩管。当马达运动该滚子时，滚子将压缩管压靠压缩表面，以便形成用来推动流体通过该压缩管的压缩管活动阻塞。

通过阅读本说明书、权利要求和附图，会使本发明的其它目的和特征变得更加明了。

附图说明

图1A是本发明泵组件的分解图。

图1B是本发明泵组件的透视图。

图2A是本发明盒组件的分解图。

图2B是本发明盒组件(不带压缩管)的透视图。

图2C是本发明盒组件的透视图。

图3是本发明替代实施例的顶视图。

图4是本发明第二替代实施例的顶视图。

图5是本发明第三替代实施例的侧视图。

具体实施方式

图1A-1B和2A-2C中描述本发明均匀流动容积式泵，它包括泵组件10和盒组件12。

图1A-1B描述泵组件10，它包括分别具有上和下壳部20a/20b的外壳20，所述壳部用铰链22和铰链托架24相互铰接在一起。当上壳20a封盖在下盖20b上时，就限定环形空腔26。在空腔26内部布置最好是弹簧加载的滚子臂28。滚子臂28具有位于空腔26中心的近端，以及具有向外面对安装在上面的压缩滚子29的远端。马达30具有驱动轴32，该轴伸入空腔26并连接在滚子臂28的近端上，以便围绕着空腔26的周边转动滚子29。传感器组件34安装在下壳20b上并包括传感器开关36，它用来检测出来自上壳20a的闭合销38，从而指示上壳20a处于在下壳20b上方的闭合位置。传感器组件36还包括传感器开关37以及传感器40，开关37检测出在空腔26内存在盒组件12，而传感器40检测并校验滚子臂28的位置。

图2A-2C描述盒组件12，它包括分别具有上和下盒壳体部分46a/46b的盒壳体46。所述上、下壳体部分通过多个接合突片48卡扣在一起，突片48从上盒壳体46a伸出并与下盒壳体46b接合。下盒壳体46b包括环形侧壁50，该侧壁带有从侧壁50内表面伸出的肩部52。上盒壳体46a包括环形侧壁54。当上/下盒壳体46a/46b卡扣在一起时，上盒侧壁54配合在下盒侧壁50内侧，此处侧壁54和侧壁50的肩部一起构成向内朝向的环形压缩表面56。上盒侧壁54被定位成离开肩部52固定距离从而在环形压缩表面56内形成沟道58。

沿着压缩表面56可拆卸地布置中空压缩管60。该压缩管60包括粘附于此处或与此整体地形成的凸缘62。凸缘62以一种平稳地保证压缩管60贴靠压缩表面56的摩擦配合方式适当地插入沟道58。最好是，凸缘62为一种整体地成形为压缩管60一部分的实心管状构件，而且具有相当于沟道58宽度的厚度。压缩管60具有入口端60a和出口端60b。

为了组装泵1，将上和下盒壳体46a/46b卡扣在一起，而且使压缩管60通过凸缘62(保持在沟道58内)固定贴靠压缩表面56。转动开启上泵壳20a(离开下泵壳20b)，并将盒组件12嵌入下泵壳20b。然后闭合上泵壳20a，从而将盒组件12可靠地保持在空腔26中。

当马达起动时，滚子臂28在空腔26内转动，因此滚子29与压缩管60接合并使其压靠压缩表面56。弹簧加载的滚子臂28保证滚子29以所需的力压靠压缩管60，以致于滚子29在压缩管60内形成阻塞，当滚子臂28在空腔26内转一单圈时该阻塞沿着管60的长度运动。该活动管阻塞推动已知数量的流体以一种均匀方式通过压缩管60。到滚子臂28完成其单圈运动时，滚子29已经沿着布置在压缩表面56上的压缩管部分整个长度运动，并且已经脱离压缩管60。附图所示泵在滚子臂28的285°转动持续过程中(或者说达285°)阻塞该压缩管，从而剩下75°转动滚子29不压缩管60。

理想的是，压缩管60的直径这样选定，以致用于单独过程步骤(例如经过流动小室的图象采集)而言的所需流体数量能由滚子臂28的单次转动产生，从而避免由滚子29与压缩管60的重复接合和脱离造成的任何脉动。借助于将压缩管60连续压靠压缩表面(也就是说使用接合在连续沟道58中的连续凸缘62)，管扭曲以及由此造成的流体流量变化得以避免。均匀递送的流体容积起因于滚子臂28每个逐渐增大的转动度数。当该泵静止时，滚子29最好被安顿在图1A所示的缺席或者说静置位置，其中滚子29不接触压缩管60，从而防止由于其中形成多个平点的过早管失效。然而，滚子29能被临时安顿在压缩管60上，因而该(停住的)管阻塞对于压缩管60内的流体而言，起到临时节流阀的作用。

可拆卸盒12考虑到由使用者方便地更换压缩管60。将凸缘62插入沟道58是便利的并且提供管60贴靠压缩表面56的可重复定位。当管60老化时，管60和/或盒组件12能以其整体方式被使用者更换，而且理想地不必使用任何工具。上壳20a在下壳20b上的闭合压紧盒组件12从而保证压缩管60和压缩表面56就位(相对于泵组件10尤其是滚子29)。盒组件12和泵组件10的夹紧特性提供该泵的可重复和方便的组装以及性能。该泵最好使用具有对称横截面的管60，这使得更加均一的管制造以及更加可重复的泵性能成为可能，并且对于盒组件12的夹紧特性而言是理想的。

应该理解，本发明不受上文介绍和此处描述实施例的限制，而是包含落入所附权利要求范围内的任何和所有变化。例如，在泵壳体部分20a/20b被显示为铰接的同时，它们也能代替为以被显示用于盒外壳部分46a/46b的方式卡扣在一起，反之亦然。臂28不必需是弹簧加载的。压缩表面56不是必需为圆形，只要弹簧加载滚子臂28能保持对于压缩压缩管60而言所需的最小力即可。例如，压缩表面可以是椭圆的，其中转动的弹簧加载滚子臂具有足够的纵向行程(沿着臂28的长度)，以便在臂转动期间保持以足够的力与压缩管60接触，如同图3所描述。作为替代，转动臂纵向行程的数值或许能更多地加以限制，其中滚子29在通过其转动运动的多个位置处终止压缩压缩管，并且甚至可能失去与后者的接触，如同在图4中所描述的那样。在这种情况下，滚子29与压缩管60两次失去接触，因此臂28的每个完全转动使该泵产生两个分离的流体流动脉冲。实际上，滚子29不是必需围绕固定点转动，而是能包括平移运动，如图5所示。在这个实施例中，弹簧加载臂28被连接在沿着平压缩表面56运动滚子29的活动传送带或者说环带64上。或更多蓝另外的滚子臂28(带有滚子29)能被附加到带/环带64上，只要在任何给定时间仅有滚子与压缩管60接触即可。

Claims (24)

1.一种泵，它包括：

压缩表面；

固定在压缩表面上的中空压缩管；以及

压缩装置，它用来增量地压靠压缩表面的压缩管以便形成均匀地推动流体通过压缩管的压缩管活动阻塞，其中压缩装置具有至少一个静置位置，在静置位置压缩装置不压缩压缩管。

2.如权利要求1所述的泵，其特征在于，压缩装置是沿着压缩管滚动的单个滚子。

3.如权利要求2所述的泵，其特征在于，

压缩表面被成形为环状；以及

单个滚子围绕固定点转动。

4.如权利要求1所述的泵，其特征在于，

压缩表面被成形为椭圆状；以及

单个滚子安装在围绕固定点转动的弹簧加载臂上。

5.如权利要求4所述的泵，其特征在于，当弹簧加载臂围绕固定点转动通过整圈时，单个滚子至少两次脱离压缩管。

6.如权利要求1所述的泵，其特征在于，

压缩装置是多个沿着压缩管滚动的滚子；以及

在任何给定时间多个滚子的只有一个滚子压缩压缩管。

7.如权利要求1所述的泵，其特征在于，

在压缩表面内形成沟道；

中空压缩管包括沿其长度延伸的凸缘；以及

凸缘与沟道接合，以便将压缩管固定在压缩表面上。

8.如权利要求7所述的泵，其特征在于，凸缘被成形为管状并与压缩管整体地形成。

9.如权利要求1所述的泵，其特征在于，还包括：

限定空腔的泵壳，其中压缩装置布置在空腔内；以及

可拆卸地布置在空腔内的盒组件，其中盒组件包括压缩表面和中空压缩管。

10.如权利要求1所述的泵，其特征在于，压缩装置包括第二静置位置，在其中压缩装置借助于临时停住压缩管的活动阻塞而形成临时节流阀。

11.一种泵，它包括：

泵组件，包括：

限定空腔的泵壳，

布置在空腔内的滚子，以及

用来相对于壳运动滚子的马达；

可拆卸地布置在空腔内的盒组件，它包括：

具有压缩表面的盒壳体，以及

固定在压缩表面的中空压缩管；

其中，当马达运动滚子时，滚子将压缩管压靠压缩表面，以便形成用来推动流体通过压缩管的压缩管活动阻塞。

12.如权利要求11所述的泵，其特征在于，还包括：

臂，它被布置在空腔内并包括近端和远端，其中滚子被连接到臂的远端上，而且马达被连接到臂的近端上。

13.如权利要求12所述的泵，其特征在于，为了用滚子在压缩管上施加压力，臂被弹簧加载。

14.如权利要求12所述的泵，其特征在于，臂具有滚子不接触压缩管的静置转动位置。

15.如权利要求11所述的泵，其特征在于，

在压缩表面内形成沟道。

中空压缩管包括沿其长度延伸的凸缘；以及

凸缘与沟道可拆卸地接合从而将压缩管固定在压缩平面上。

16.如权利要求15所述的泵，其特征在于，凸缘被成形为管状并与压缩管整体地形成。

17.如权利要求11所述的泵，其特征在于，泵壳包括：

下泵壳部分；

可拆卸地连接在下泵壳部分上的上泵壳部分。

18.如权利要求17所述的泵，其特征在于，上泵壳部分铰接在下泵壳部分上。

19.如权利要求17所述的泵，其特征在于，还包括：

传感器，它用来检测上泵壳部分被定位在相对于下泵壳部分的闭合位置。

20.如权利要求11所述的泵，其特征在于，还包括：

传感器，它用来检测盒组件被布置在空腔中。

21.如权利要求15所述的泵，其特征在于，盒壳体包括：

下盒壳体部分；

可拆卸地连接在下盒壳体部分上的上盒壳体部分。

22.如权利要求21所述的泵，其特征在于，

下盒壳体部分包括环形侧壁和从环形侧壁伸出的肩部；

上盒壳体部分包括环形侧壁；以及

下和上盒壳体部分的环形侧壁配合在一起从而形成压缩表面，其中上盒壳体部分侧壁被定位成离开肩部固定距离从而限定沟道。

23.如权利要求21所述的泵，其特征在于，

下和上盒壳体部分之一包括多个突片，突片用来接合下和上盒壳体部分的另一部分。

24.如权利要求14所述的泵，其特征在于，臂具有第二静置转动位置，其中滚子借助于临时停住压缩管的活动阻塞而形成临时的节流阀。

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