WO2015063562A1 - Propulseur de fluide - Google Patents

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WO2015063562A1
WO2015063562A1 PCT/IB2014/002197 IB2014002197W WO2015063562A1 WO 2015063562 A1 WO2015063562 A1 WO 2015063562A1 IB 2014002197 W IB2014002197 W IB 2014002197W WO 2015063562 A1 WO2015063562 A1 WO 2015063562A1
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WO
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fluid
thruster according
piston
actuator
spring
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Application number
PCT/IB2014/002197
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English (en)
Inventor
Florent Junod
Thierry Navarro
Original Assignee
Swissinnov Product Sarl
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
    • F04B9/04—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means being cams, eccentrics or pin-and-slot mechanisms
    • F04B9/047—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means being cams, eccentrics or pin-and-slot mechanisms the means being pin-and-slot mechanisms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14212—Pumping with an aspiration and an expulsion action
    • A61M5/14216—Reciprocating piston type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
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    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/14244—Pressure infusion, e.g. using pumps adapted to be carried by the patient, e.g. portable on the body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/06—Mobile combinations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/109—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle the dispensing stroke being affected by the stored energy of a spring
    • B05B11/1092—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle the dispensing stroke being affected by the stored energy of a spring automatically released from a loaded state at the end of the loading stroke
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/02—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery
    • B05B12/06—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery for effecting pulsating flow

Definitions

  • the invention relates to a fluid propellant rapidly delivering doses of fluid at variable speed, volume and frequency for the diffusion of water, drug, solvent or any other type of fluid such as foam, gel or some gas.
  • the invention consists of a compact system, preferably integrated in a portable one-handed apparatus, for expelling one or more precise dose (s) of fluid at high speed.
  • a fluid jet to deliver doses is by opening a valve in communication with a pressurized liquid reservoir.
  • the doses delivered are controlled by the opening time of the valve and the pressure in the reservoir.
  • This type of system requires having a pressure tank to enter input to operate which is not possible for a portable application in which the reservoir is a vial of medication or a water outlet valve outlet whose pressure and null or weak.
  • these pressure systems can have significant safety constraints, and it is difficult to have good dosing accuracy.
  • liquid pressure dose diffusion is carried out by the ejection of a volume of liquid during the displacement of a hollow cylinder actuated by the rapid movement of a pusher piston.
  • the mechanical assembly presented requires many parts for its realization that is not suitable for a portable solution. These systems are limited when it is necessary to deliver doses very quickly in a small footprint.
  • the problem encountered is that the energy required to eject a fluid dose in a fraction of a second in a nozzle having a high restriction is high.
  • the use of a pump or motor that can deliver such energy or maintain a pressurized system with a controlled release of doses turn out to be bulky solutions unsuitable for a portable device holding in the hand.
  • the present invention relates to a fluid propellant rapidly delivering liquid doses at variable speed, volume and frequency in a minimum space for one-hand operation in a portable apparatus preferably connected to a zero or low pressure reservoir.
  • the system comprises a piston preferably hollow at its base placed in a cylinder located in a support holding an actuator driving a rotor coupled to a freewheel fixed on the axis of rotation of the actuator, placed in an oblong of a carriage supporting the piston so as to compress a spring, placed in the depression of the piston and a bearing on the support, during the suction of the liquid in the cylinder, via an inlet port on the support, and to expel the liquid from the cylinder, via an output port located on the support, by the relaxation of the decoupled spring of the load system through the freewheel.
  • a rotary element fixed on the rotor of the actuator successively connects the input port and the output port with the pumping chamber. formed by the piston-cylinder so as to mechanically synchronize the suction and the expulsion of the fluid with the movement of the carriage driving the piston.
  • the rotary element can be replaced by unidirectional valves, preferably of the check-valve type, thus making it possible to synchronize the suction and expulsion of the fluid as a function of the pressure in the pumping chamber.
  • the system is particularly well suited for dispensing repeated doses of fluid or precise jet doses to reach a target remote from the exit nozzle of the system.
  • This system can be coupled to any type of actuator such as an electric motor, a hydraulic system or any other rotary drive element.
  • FIG. 2a is a view from above of the invention
  • Figure 2b is a longitudinal section along the line A-A of Figure 2a with the piston in the top dead center position
  • FIG. 3a is a side view of the invention
  • FIG. 3b is a longitudinal section along the line B-B of FIG. 3a
  • FIG. 3c is a longitudinal section along the line CC of FIG. 3a
  • FIG. 4 is an overview of the invention without the upper element of the support.
  • FIG. 5 is a view of the rotary element for switching ports.
  • the fluid propellant (1) comprises a support consisting of a lower element (3) and an upper element (2) having at least one inlet port (4) and at least one port outlet (5) preferably placed on its upper part.
  • a rotary actuator (6) is preferably attached to the lower element (3).
  • a cavity (19), preferably cylindrical, located in the upper member (2) receives a piston (14), preferably hollow at its lower base, in which is housed a spring (20) bearing on the lower element (3).
  • the piston (14) is held by a carriage (13) sliding co-axially with the cavity (19) so as to form a pumping chamber when the carriage (13) is driven by an axis (22) surrounded by a guide (1 1), preferably in the form of a bearing or bearing, placed eccentrically on a rotor (10) fixed on a free wheel (8) actuated by the axis (7) of the actuator (6).
  • the axis (22) also rotates a rotational element (15) integrally with the rotor (10).
  • the carriage (13) is preferably guided by linear bearings or bearings located in the carriage (13) and axes (26) fixed on the lower element (3).
  • the rotor (10) is optionally maintained in the lower member (3) via a holding member (9), preferably in the form of a bearing or bearing.
  • the seal (16) also seals between the input port (4) and the output port (5).
  • the piston (14) preferably comprises at least one sealing element (25) of O-ring type, overmoulded seal, shape seal, segment or any other sealing means.
  • the guide (1 1) is placed in an oblong (21) on the carriage (13) so as to convert the rotational movement of the rotor (10) into a linear displacement of the carriage (13).
  • the oblong profile (21) is preferably composed of a curved section (24) and a space (23) with the guide (11) calculated to stop the linear displacement of the piston (14) on a portion of rotation angle of the rotor (10).
  • the rotating element (15) is driven by the rotor (10) so as to successively switch the input port (4) to the output port (5) with the pumping chamber, without movement of the piston to avoid any deletion.
  • the axis (7) engaged with the freewheel (8) drives the rotor (10) which moves the carriage (13). ) and the piston (14) in the bottom dead position while compressing the spring (20). The fluid is then sucked into the pumping chamber from the inlet port (4).
  • the axis (7) exceeds 180 °, the axis (22) surrounded by the guide (1 1) releases the support in the oblong (21) which allows the spring (20) to relax.
  • the freewheel (8) then decouples the axis (7) with the rotor (10) which has the effect of releasing all the energy stored in the spring (20) on the carriage (13) bringing the piston (14) freely at the top dead center, and at the same time causing rotation of the rotary element (15) by the axis (22) thereby putting the channel (18) of the pumping chamber in communication with the outlet channel (5) via the groove (17). This then results in a rapid expulsion of the fluid contained in the pump chamber to the output port (5).
  • the previously described system can be adapted to replace the rotary member (15) and the seal (16) by two unidirectional valves (not shown) preferably of check valve type or valve ensuring switching between the input ports (4) and outlets (5) with the pumping chamber automatically depending on the pressure in the pumping chamber.
  • valve in connection with the inlet port (4) opens when the piston (14) passes from the top dead position to the bottom dead position.
  • the valve in connection with the output port (5) is then closed.
  • the valve in connection with the outlet port (5) opens as the piston moves from the bottom dead position to the top dead center position.
  • the valve in connection with the input port (4) is then closed.
  • the upper element (2) and the lower element (3) of the support can be adapted so that the cavity (19) and the input and output ports (4 and 5) are located on the lower element (3).
  • the upper element (2) and the lower element (3) of the support can be adapted so that that the spring (20) bears on the upper element (2).
  • Other construction variants of the upper element (2) and the lower element (3) are possible.
  • the expulsion rate and the flow rate can be adjusted according to the force of the spring (20) and the volume of the chamber.
  • An adjusting member (not shown), preferably in the form of a screw placed on the lower member (3) in the axis of the spring, may be added in such a way as to prestress the spring in a variable manner in order to adjust the flow rate. expulsion of a dose.
  • the volume of the dose can be adjusted by adding a removable element on the carriage (13) changing the shape of the oblong (21) so that the stroke of the piston-carriage assembly varies.
  • the cavity (19) may have an oval or elliptical profile so as to reduce the bulk of the system.
  • the reloading speed corresponding to the compression phase of the spring (20), can be adjusted according to the speed of rotation of the axis (7).
  • An unillustrated actuator control system may be added to control the number and frequency of doses in a programmable or manual manner.
  • Position sensors may be added to moving or stationary parts of the system to measure displacement, velocity, pressure, flow, or force on one or more system elements, as well as proper operation.
  • Alerts may be sent over a wired or wireless link to an external control system based on the data measured by one of the sensors to shut down the system or inform the user about usage settings.
  • the external control system can be adapted to drive the closed-loop actuator according to the parameters measured by the sensor (s) and an associated algorithm.
  • the liquid booster and the control system may be assembled in a housing optionally including a battery or rechargeable battery cell forming a compact portable device.
  • One or more control elements such as a button, a switch, a voice command, gesture recognition or facial recognition can be added to the housing.
  • the fluid propellant or housing may be adapted to receive one or more fluid diffusion members such as a nozzle, a needle, a mixer, a subcutaneous injection system, a mask, an aerosol dispenser or any other element of diffusion.
  • the housing may be connected to a removable reservoir containing the fluid to be dosed or to a continuous fluid supply circuit optionally under pressure.
  • the actuator may be embodied as a manually operable mechanical assembly to provide a low cost, optionally disposable fluid propellant such as, for example, for drug dose diffusion contained in an integrated reservoir such as a pre-filled cartridge. Once the cartridge is empty, the device can be discarded.
  • the liquid propellant can be integrated in many variants of fixed or mobile devices in different forms and using one or more external elements such as a camera, a laser sight, a sound sensor, a gas sensor, a pressure sensor , a temperature sensor, a humidity sensor, a RiID tag, a barcode reader, a proximity sensor or any other type of indicator or sensor used to target or determine a parameter related to the expulsion of dose.
  • the system can be adapted to have several reservoirs or fluid supply at the inlet for dosing different fluids or rinsing the pump for example.
  • the elements constituting the fluid propellant are preferably plastic, metal or ceramic, they can be obtained by machining process, injection, sintering or any other industrial process.
  • the sealing elements are preferably made of thermoformed or overmolded elastomer.
  • the seal (16) can be replaced by O-rings or any other sealing element.
  • the seal between the fixed and movable parts can also be obtained by adjusting or running the parts.
  • the guide elements are preferably in the form of bearings or bearings. However, they may in some cases be removed or replaced by low friction and / or lubricated parts.
  • the fluid propellant can be sterilized for drug delivery for example.
  • the fluid propellant is intended to dispense any type of formulation in the form of liquid, gas, gel, foam, emulsion and any other form.

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Abstract

Propulseur de fluide (1) délivrant de manière rapide des doses de fluide a vitesse, volume et fréquence variables dans un encombrement minimal comprenant un piston (14), préférablement creux a sa base, place dans, un cylindre (19) situe dans un support (2, 3), maintenant un actuateur (6) entraînant un rotor (10) couple a une roue libre (8) fixée sur I'axe (7) de rotation de I'actuateur (6), place dans un oblong (21) d'un chariot (13) supportant le piston (14) de manière a comprimer un ressort (20), place dans le creux du piston (14) en appui sur le support (2, 3), lors de I'aspiration du liquide dans le cylindre (19), via un port d'entrée (4) situe sur le support (2, 3), et a expulser le, liquide du cylindre (19), via un port de sortie (5) situe sur le support (2, 3), par la détente du ressort (20) découple du système de charge par l'intermédiaire de la roue libre (8).

Description

PROPULSEUR DE FLUIDE
L'invention concerne un propulseur de fluide délivrant de manière rapide des doses de fluide à vitesse, volume et fréquence variable pour la diffusion d'eau, de médicament, de solvant ou tout autre type de fluide tel que de la mousse, du gel ou du gaz. L'invention consiste en un système compact, préférablement intégré dans un appareil portable à une main, servant à expulser une ou plusieurs dose(s) précise de fluide à grande vitesse.
L'art antérieur
Dans de nombreux cas, tels qu'illustrés dans les brevets US 6423028 l'utilisation d'un jet de fluide pour délivrer des doses se fait en ouvrant une valve en communication avec un réservoir de liquide mis sous pression. Les doses délivrées sont contrôlées par le temps d'ouverture de la valve et la pression dans le réservoir. Ce type de système nécessite d'avoir un réservoir sous pression connecter en entrée pour fonctionner ce qui n'est pas envisageable pour une application portable dans laquelle le réservoir est un vial de médicament ou une prise d'eau en sortie de robinet dont la pression et nulle ou faible. De plus ces systèmes sous pression peuvent avoir d'importantes contraintes de sécurité, et il est difficile d'avoir de bonnes précisions de dosage.
Selon le brevet US 37081211a diffusion de dose de liquide sous pression est réalisée par l'éjection d'un volume de liquide lors du déplacement d'un cylindre creux actionné par le mouvement rapide d'un piston poussoir. L'ensemble mécanique présenté nécessite de nombreuses pièces pour sa réalisation qui n'est pas adapté pour une solution portable. Ces systèmes s'avèrent limités lorsqu'il faut pouvoir délivrer des doses de manière très rapide dans un faible encombrement. Le problème rencontré est que l'énergie nécessaire pour éjecter une dose de fluide en une fraction de seconde dans une buse ayant une forte restriction est élevée. L'utilisation d'une pompe ou moteur pouvant délivrer une telle énergie ou maintenir un système sous pression avec un relâchement contrôlé des doses s'avèrent être des solutions volumineuses inadaptées pour un appareil portable tenant dans la main.
Description de l'invention
La présente invention concerne un propulseur de fluide délivrant de manière rapide des doses de liquide à vitesse, volume et fréquence variable dans un encombrement minimal pour une utilisation à une main dans un appareil portable préférablement relié à un réservoir à pression nulle ou faible.
Cette invention résout les problèmes précédemment décrits en délivrant des doses de fluide, de manière rapide dans un encombrement réduit sans réservoir externe sous pression. Le système comprend un piston préférablement creux à sa base placé dans un cylindre situé dans un support maintenant un actuateur entraînant un rotor couplé à une roue libre fixée sur l'axe de rotation de l'actuateur, placé dans un oblong d'un chariot supportant le piston de manière à comprimer un ressort, placé dans le creux du piston et un appui sur le support, lors de l'aspiration du liquide dans le cylindre, via un port d'entrée situé sur le support, et à expulser le liquide du cylindre, via un port de sortie situé sur le support, par la détente du ressort découplé du système de charge par l'intermédiaire de la roue libre. Un élément rotatif fixé sur le rotor de l'actuateur met en liaison successivement le port d'entrée et le port de sortie avec la chambre de pompage formée par le piston-cylindre de manière à synchroniser mécaniquement l'aspiration et l'expulsion du fluide avec le mouvement du chariot entraînant le piston. L'élément rotatif peut être remplacé par des valves unidirectionnelles préférablement de type check-valve permettant ainsi de synchroniser lîaspiration et l'expulsion du fluide en fonction de la pression dans la chambre de pompage.
Le système est particulièrement bien adapté pour la distribution de doses répétées de fluide ou de doses précises sous forme de jet pour atteindre une cible éloignée de la buse de sortie du système.
Ce système peut être couplé à tout type d'actuateur tel qu'un moteur électrique, un système hydraulique ou tout autre élément d'entraînement rotatif.
Description des dessins
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description de l'exemple donné, à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : - La figure 1 est une vue d'ensemble de l'invention
La figure 2a est une vue de dessus de l' invention
La figure 2b est une coupe longitudinale selon la ligne A-A de la figure 2a avec le piston en position point mort haut
- La figure 3a est une vue de côté de l'invention
- La figure 3b est une coupe longitudinale selon la ligne B-B de la figure 3a
La figure 3c est une coupe longitudinale selon la ligne C-C de la figure 3a La figure 4 est une vue d'ensemble de l'invention sans l'élément supérieur du support La figure 5 est une vue de l'élément rotatif de commutation de ports
Selon la figure 1, le propulseur de fluide (1) comprend un support formé d'un élément inférieur (3) et d'un élément supérieur (2) ayant au moins un port d'entrée (4) et un au moins un port de sortie (5) préférablement placés sur sa partie supérieure. Un actuateur rotatif (6) est préférablement fixé sur l'élément inférieur (3).
Selon les figures 2b, 3b, 3c, 4 et 5 une cavité (19), préférablement cylindrique, située dans l'élément supérieur (2) reçoit un piston (14), préférablement creux à sa base inférieure, dans lequel vient se loger un ressort (20) en appui sur l'élément inférieur (3). Le piston (14) est maintenu par un chariot (13) coulissant co-axialement avec la cavité (19) de manière à former une chambre de pompage lorsque le chariot (13) est entraîné par un axe (22) entouré d'un guide (1 1), préférablement sous la forme d'un roulement ou palier, placé excentriquement sur un rotor (10) fixé sur une roue libre (8) actionnée par l'axe (7) de l'actuateur (6). L'axe (22) entraîne également en rotation un élément rotatif (15) solidairement avec le rotor (10). Le chariot (13) est préférablement guidé par des roulements linéaires ou paliers situés dans le chariot (13) et des axes (26) fixés sur l'élément inférieur (3). Le rotor (10) est optionnellement maintenu dans l'élément inférieur (3) par l'intermédiaire d'un élément de maintien (9), préférablement sous la forme d'un roulement ou palier.
Un joint (16) situé entre l'élément rotatif ( 15) et l'élément supérieur (2) assure l'étanchéité entre le canal (18) de la chambre de pompage reliant successivement le port d'entrée (4) et le port de sortie (5). Le joint (16) assure également l'étanchéité entre le port d'entrée (4) et le port de sortie (5), Une rainure (17) située sur l'élément rotatif (15) relie alternativement le canal (18) de la chambre de pompage avec le port d'entrée (4) et le port de sortie (5) en créant une liaison fluidique entre le canal (18) et l'un des ports (4,5).
Le piston (14) comprend préférablement au moins un élément d'étanchéité (25) de type O-ring, joint surmoulé, joint de forme, segment ou tout autre moyen d'étanchéité. Le guide (1 1) est placé dans un oblong (21) situé sur le chariot (13) de manière à convertir le mouvement de rotation du rotor (10) en déplacement linéaire du chariot (13). Le profil du oblong (21) se compose préférablement d'une section courbe (24) et d'un espace (23) avec le guide (1 1) calculés de manière arrêter le déplacement linéaire du piston (14) sur une portion d'angle de rotation du rotor (10). Durant cette phase l'élément rotatif (15) est entraîné par le rotor (10) de manière à assurer la commutation successive du port d'entrée (4) vers le port de sortie (5) avec la chambre de pompage, sans mouvement du piston afin d'éviter toute suppression.
Durant la rotation de 0 à 180° de l'axe (7) de l'actuateur (6), l'axe (7) en prise avec la roue libre (8) entraîne le rotor (10) qui déplace le chariot ( 13) et le piston (14) en position point mort bas tout en comprimant le ressort (20). Le fluide est alors aspiré dans la chambre de pompage depuis le port d'entrée (4).
Lorsque l'axe (7) dépasse 180°, l'axe (22) entouré du guide (1 1) relâche l'appui dans le oblong (21) ce qui permet au ressort (20) de se détendre. La roue libre (8) assure alors le découplage de l'axe (7) avec le rotor (10) ce qui a pour effet de libérer toute l'énergie emmagasinée dans le ressort (20) sur le chariot (13) ramenant le piston ( 14) librement au point mort haut, et d'entraîner simultanément la rotation de l'élément rotatif (15) par l'axe (22) mettant ainsi le canal (18) de la chambre de pompage en communication avec le canal de sortie (5) via la rainure (17). Il en résulte alors une expulsion rapide du fluide contenu dans la chambre de pompage vers le port de sortie (5).
Durant la rotation de 180° à 360° du rotor (10), celui-ci est découplé de l'axe (7) par la roue libre (8) de manière à ne pas freiner le mouvement du chariot par l'inertie de l'actuateur (6) La rotation de 0 à 360° du rotor (10) correspond à un cycle complet de pompage correspondant à une dose délivrée.
Variantes
Le système précédemment décrit peut être adapté de manière à remplacer l'élément rotatif (15) et le joint (16) par deux valves unidirectionnelles (non illustrées) préférablement de type check- valve ou à clapet assurant la commutation entre les ports d'entrée (4) et sorties (5) avec la chambre de pompage automatiquement en fonction de la pression dans la chambre de pompage.
Ainsi la valve en liaison avec le port d'entrée (4) s'ouvre lorsque le piston (14) passe de la position point mort haut à la position point mort bas. La valve en liaison avec le port de sortie (5) est alors fermée. Inversement, la valve en liaison avec le port de sortie (5) s'ouvre lorsque le piston passe de la position point mort bas à la position point mort haut. La valve en liaison avec le port d'entrée (4) est alors fermée.
L'élément supérieur (2) et l'élément inférieur (3) du support peuvent être adaptés de manière à ce que la cavité (19) et les ports d'entrée et sortie (4 et 5) soient situés sur l'élément inférieur (3). L'élément supérieur (2) et l'élément inférieur (3) du support peuvent être adaptés de manière à ce que le ressort (20) soit en appui sur l'élément supérieur (2). D'autres variantes de construction de l'élément supérieur (2) et de l'élément inférieur (3) sont possibles.
La vitesse d'expulsion et le débit peuvent être réglés selon la force du ressort (20) et le volume de la chambre. Un élément de réglage (non illustré), préférablement sous forme de vis placée sur l'élément inférieur (3) dans l'axe du ressort, peut être ajouté de manière à pré-contraindre le ressort de manière variable afin de régler le débit d'expulsion d'une dose.
Le volume de la dose peut être réglé en ajoutant un élément amovible sur le chariot (13) modifiant la forme du oblong (21 ) de manière à ce que la course de l'ensemble piston-chariot varie. La cavité (19) peut avoir un profil ovale ou elliptique de manière à réduire l'encombrement du système.
La vitesse de rechargement, correspondant à la phase de compression du ressort (20), peut être réglée en fonction de la vitesse de rotation de l'axe (7). Un système de contrôle de l'actuateur non illustré peut être ajouté afin de commander le nombre et la fréquence des doses de manière programmable ou manuelle. Des capteurs de position peuvent être ajoutés sur les parties mobiles ou fixes du système afin de mesurer le déplacement, la vitesse, la pression, le débit ou la force sur l'un ou plusieurs éléments du système, ainsi que le bon fonctionnement. Des alertes peuvent être envoyés par liaison filaire ou sans-fil à un système de contrôle externe en fonction des données mesurées par l'un des capteurs afin d'arrêter le système ou d'informer l'utilisateur sur les paramètres d'utilisation. Le système de contrôle externe peut être adapté de manière à piloter l'actuateur en boucle fermée selon les paramètres mesurés par le(s) capteur(s) et un algorithme associé. Le propulseur de liquide et le système de contrôle peuvent être assemblés dans un boîtier incluant optionnellement une pile ou un élément de batterie rechargeable formant un appareil portable compact. Un ou plusieurs éléments de commande tel qu'un bouton, un interrupteur, une commande vocale, reconnaissance gestuelle ou faciale peuvent être ajouté au boîtier. Le propulseur de fluide ou le boîtier peuvent être adaptés pour recevoir un ou plusieurs éléments de diffusion du fluide tel qu'une buse, une aiguille, un mélangeur, un système d'injection sous cutané, un masque, un diffuseur d'aérosol ou tout autre élément de diffusion.
Le boîtier peut être relié à un réservoir amovible contenant le fluide à doser ou à un circuit d'alimentation continu de fluide optionnellement sous pression. L'actuateur peut être réalisé sous la forme d'un ensemble mécanique pouvant être actionné manuellement afin d'obtenir un propulseur de fluide à faible coût optionnellement jetable comme par exemple pour la diffusion de dose de médicament contenu dans un réservoir intégré tel qu'une cartouche pré-remplie. Une fois la cartouche vide, l'appareil peut être jeté.
Le propulseur de liquide peut être intégré dans de nombreuses variantes d'appareils fixes ou mobiles sous différentes formes et utilisant un ou plusieurs éléments externes tels qu'une caméra, une visée laser, un capteur sonore, un capteur de gaz, un capteur de pression, un capteur de température, un capteur d'humidité, un tag RiID, un lecteur de code barre, un capteur de proximité ou tout autre type d'indicateur ou capteur servant à cibler ou déterminer un paramètre en lien avec l'expulsion d'une dose. Le système peut être adapté de manière à avoir plusieurs réservoirs ou alimentation en fluide à l'entrée pour doser différents fluides ou rincer la pompe par exemple. Les éléments constituant le propulseur de fluide sont préférablement en plastique, en métal ou en céramique, ils peuvent être obtenus par procédé d'usinage, d'injection, de frittage ou tout autre procédé industriel.
Les éléments d'étanchéité sont préférablement en élastomère thermoformé ou surmoulé. Le joint (16) peut être remplacé par des O-rings ou tout autre élément d'étanchéité. L'étanchéité entre les parties fixes et mobiles peut également être obtenue par ajustement ou rodage des pièces.
Les éléments de guidage sont préférablement sous la forme de roulements ou paliers. Ils peuvent cependant être dans certains cas être supprimés ou remplacés par des pièces à faible coefficient de frottement et/ou lubrifiées. Le propulseur de fluide peut être stérilisé pour la distribution de médicament par exemple.
Le propulseur de fluide est destiné à distribuer tout type de formulations sous forme de liquide, gaz, gel, mousse, émulsion et toute autre forme.
Bien que l'invention soit décrite selon un mode de réalisation, il existe d'autres variantes qui ne sont pas présentées. La portée de l'invention n'est donc pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment.

Claims

Revendications
1. Propulseur de fluide comprenant un piston ( 14) fixé sur un chariot (13) actionné par un guide (1 1) placé excentriquement sur un rotor (10) caractérisé par une roue libre (8) reliant le rotor ( 10) à l'axe de rotation (7) d'un actuateur (6).
2. Propulseur de fluide selon la revendication 1 dont le guide (1 1) est placé dans un oblong (21) sur le chariot (13).
3. Propulseur de fluide selon l'une des revendications précédentes dont un ressort (20) est placé sur la base inférieure du piston (14).
4. Propulseur de fluide selon l'une des revendications précédentes dont le piston (14) est placé dans une cavité (19) de manière à former une chambre de pompage située dans un élément de support (2 ou 3).
5. Propulseur de fluide selon la revendication 4 dont l'élément supérieur (2) comprend au moins un port d'entrée (4) et/ou un port de sortie (5).
6. Propulseur de fluide selon la revendication 5 dont un au moins un joint (16) assure l'étanchéité entre les ports d'entrée (4) et de sortie (5) et la chambre de pompage.
7. Propulseur de fluide selon l'une des revendications 3 à 6 dont le ressort (20) est comprimé lors de la rotation de l'axe de rotation (7) de l'actuateur (6).
8. Propulseur de fluide selon l'une des revendications 4 à 7 dont le fluide est aspiré dans la chambre de pompage lorsque le ressort (20) est comprimé.
9. Propulseur de fluide selon l'une des revendications 5 à 8 dont le fluide est expulsé de la chambre de pompage par au moins un port de sortie (5) lorsque le ressort (20) se détend.
10. Propulseur de fluide selon l'une des revendications 5 à 9 dont un moins un port d'entrée (4) ou de sortie (5) est relié à la chambre de pompage par une valve unidirectionnelle, préférablement de type check-valve.
1 1. Propulseur de fluide selon l'une des revendications précédentes dont l'actuateur (6) est réalisé par un ensemble mécanique activé manuellement.
12. Propulseur de fluide selon l'une des revendications précédentes dont tout ou une partie du système est j etab le .
13. Propulseur de fluide selon l'une des revendications précédentes dont l'actuateur (6) comprend un moteur électrique.
14. Propulseur de fluide selon l'une des revendications précédentes dont au moins un port d'entrée (4) est relié à un réservoir amovible.
15. Propulseur de fluide selon l'une des revendications précédentes dont toute ou partie du système est placé dans un appareil portable.
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