CN1676170A - 液体供给设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种液体供给设备(10)，包括一圆筒(12)，一活塞(14)和一活塞推动设备。圆筒(12)配备有一个带有出口(24)的头部(20)。圆筒(12)的后端开放。活塞(14)插入到圆筒(12)中。活塞沿着圆筒(12)的纵向移动，以便注射圆筒(12)中所容纳的液体。活塞推动设备(16)推动活塞(14)。活塞推动设备(16)具有与活塞(14)后部接触的移动件，一电机和一运动传递机构。该运动传递机构将电机的转动转换为移动件的线性运动。

Description

液体供给设备
技术领域
本发明涉及一种液体供给设备，更具体地说涉及一种便携式的液体供给设备，它构造成能够在单位时间内以恒定的量供给液体药物等。
背景技术
在许多情况中某种药物是以单位时间恒定的量在一个长的时间段内被注射进一个病人体内。这类药的例子如止痛剂，这种止痛剂的剂量要能减轻正受到严重的病痛折磨的病人的痛苦。除非配给病人的止痛剂是单位时间恒定的量，否则病人会感觉痛苦。
以匀速推动装配在安装于设备中的普通注射器内的活塞来注射药物是众所周知的。由于这种常规设备的尺寸过大，不适合病人携带。
现在使用一种便于病人携带的药物注射装置。这种便携式药物注射装置是一种在一个圆筒形室中设置有用橡胶材料制成的有弹力的球胆的结构。出口和入口形成在带弹力的球胆上。当药物从入口被注入球胆时球胆膨胀。在出口上连接一小管子，药物通过该小管子逐渐被排出。药物(注射剂)以小的量被排出并且以滴状的形式在一个部位被注入，如病人的血管或硬膜外腔，这些地方是医生的目标。
在利用本身弹力的药物注射装置中，带弹力的球胆可能会引起一些问题。在可能被生产出来的劣质产品里面，球胆的厚度不均匀且上面有细小的洞孔。劣质结果影响球胆的弹回力，从而得不到期望的弹回力。如果是这种情况，就不可能给病人配给在单位时间内恒量的药。而且，医生不可能预先处理次品，它通常在使用球胆过程中才被发现。
提出了一种使用球胆和弹性体的药物注射装置。带弹回力的球胆或弹性体有这样的问题，即它的弹力或弹性可能会根据其中包含的药物的量而变化。还有以下的缺点。就是，在注射的初期，因为外部压力(弹性体的弹性力)影响液体流动太大，药物被注射进球体或弹性体的量比医生的目标大很多，反之在注射的后期，因为外部压力太小，药物被注射进的总量比目标小得多。
发明内容
因此，当液体供给设备特别作为药物注入装置的时候，需要各种不同的功能。首先，要求保持单位时间药物注入量恒定的功能。最好在单位时间内的药物注入量变化最小。便携性使设备变得方便。另外，药物注射装置优选被构造成其零部件产生次品的可能性低。
药物注射装置优选能够设定每单位时间注射量(以下称为“注射速度”)。更好的是，该装置被构造成在设定每单位时间注射量后，限制使用者(病人)能够任意改变设置的可能性。其理由大体是，药物如止痛剂应该被注射进恒定的量，而且药的注入量应该在医生的监督之下预定和注射。此外，病人也不应该能够调整药物的注入量。因此，需要一种锁定功能，至少在依照医生的指导并且在他的监督下设定后，可以防止病人再改变每单位时间的注射量。然而，在医生设定的特定范围内病人能够在一定程度上增加单位时间注射量。其原因是如果病人的痛苦加重了，就可以在有限的范围内增加药物注入量。
药物注射装置还优选被构造成可以通过自动检测药物是否不再注射来中断药物注射。原因是当病人接受静脉注射时，需要应付注射器移走的问题。
除了这些特征，药物注射装置还优选被构造成当药物被注射给病人时，空气和药物一起导入病人体内的可能性最小。注射过程中泄漏最小也应该被考虑。
根据本发明，提出了在长时间内能够以恒定的注射速度注射液体的液体供给设备。
根据本发明的一个方面，提供一种液体供给设备，包含一个伸长的圆筒，它的前端头部有出口，置入圆筒中的活塞，它可以沿着圆筒的长度方向移动和将圆筒内的液体通过出口推出，以及安装在圆筒开放的后部的活塞推动装置，用于以恒定不变的速度将活塞推向头部，其中活塞推动装置包括移动构件，与活塞后部接触，并且在圆筒内做线性移动，一个驱动马达，和一个运动传递构件，用来将驱动马达的驱动力传递到该移动构件。
根据本发明的另一方面，提供一种液体供给设备，包括：伸长的圆筒，它的前端头部有出口，置入圆筒中的活塞，用于沿着圆筒的长度方向移动，并将圆筒内的液体通过出口推出，其中圆筒的头部形成有凸起，从该头部起延伸向圆筒的内部，头部的出口是通过为凸起提供纵向通孔而形成的；活塞的引导端上设置有用来容纳凸起的凹陷。
根据本发明的更进一步的方面，提供一种液体供给设备，包括：伸长的圆筒，它的前端头部有出口，置入圆筒中的活塞，用于沿着圆筒的长度方向移动，并将圆筒内的液体通过出口推出，以及安装在圆筒开放的后部的活塞推动装置，用于以恒定不变的速度将活塞推向头部，其中活塞推动装置包括一个气体供给装置，用于向圆筒上的活塞后面提供气体，以推动活塞，气体供给装置包括：第一室，用来容纳通过相互的化学反应能产生气体的固体和液体材料的其中之一；第二室，用来容纳固体和液体材料中的另一种物质，在第二室上的气体通道，以及安放在第二室或气体通道中的能渗透过气体而不能渗透过液体的过滤器。第二室与第一室分开，但是通过使用者的操作可以与第一室连通。
附图说明
在阅读和理解下面有关本发明优选实施例的细节描述和相关附图基础上，对于本领域的技术人员来说，本发明的这些和其它的目的和特征将是显而易见的。其中
图1是根据本发明一个实施例的药物注射装置的立体示意图；
图2是图1中药物注射装置的分解透视图；
图3是图1中药物注射装置的剖视图；
图4是图1中药物注射装置上活塞推动装置的分解透视图；
图5是图1中药物注射装置的控制装置的结构图；
图6A-6D是图1中药物注射装置的操作图解；
图7A和7B是图1中药物注射装置的空气注射被延迟的状态的局部剖视图解；
图8A和8B是，依照本发明其他的具体实施例使用在药物注射装置上的活塞各个部分的分解透视图和剖视图；
图9是根据本发明另一个实施例的药物注射装置的透视图；
图10是图9中药物注射装置的前视图和部分剖视图；
图11是药物注射装置横截面视图，用于描述其使用状况；和
图12(a)是带有可通过多层气体的材料构成的薄片的气体供给装置的部分剖视图，而图12(b)是图12(a)中气体可通过的薄片的展开图。
优选实施例的详细说明
以下，将结合附图详细地说明本发明的优选实施例。
参考图1-4，药物注射装置10包含一个圆筒12，一个活塞14和一个活塞推动装置16。活塞14置于圆筒12内。管子18被连接在圆筒12的前端。活塞推动装置16通常以恒定的速度推动活塞14移向圆筒12的头部20。
圆筒12是空心的和圆筒形的，且通常用透明塑料树脂材料制成。虽然这里没有显示，实际上在圆筒外表面上印有刻度。参考图1-3，圆筒20的头部20通常是半圆形的且向外突出。(然而，本发明并不限于上面说明的内容。)排气凸起22伸入到圆筒内，它被形成在头部20的中心。排气凸起22形成有通孔24。在后面将说明的管子18的一端被插入和固定进孔24里。因为排气凸起22延伸向内凸进，所以受外界因素破坏的危险性大大降低。活塞推动装置16被安装在圆筒12的后部远端上，该后部是开放的。
活塞14通常被制成有厚度的圆盘形(或较低高度的圆筒形)，以便能放入圆筒12里。活塞14的引导端部分26形成为半圆形，以便能够和头部20的内侧很好地配合。孔28被形成在引导端部分26的中心。排气凸起22与孔28相配合。孔的大小是当凸起嵌入孔里时，药物能通过形成在凸起和孔之间的空间。
在活塞14周围设置环形外围凸起30。环形外围凸起30的远端部分与圆筒12内表面接触，并防止药物从它们之间漏出。可以形成和设置两个环形外围凸起30。外围凸起30防止药物漏出或气体导入药物，并且防止活塞操作时发生倾斜。圆形凹陷32凹入得很深，并被加工在活塞14的后部(见图3)。
管子18被插入和固定在排气凸起22的孔里。利用这样的结构，管子弯曲的可能性将减小。管子18上安装有药物注射需要的各种部件，如药物注射用的供给阀构件(T形阀)34、在需要时可以阻止药物注射的夹具35、用于过滤与药物不相关的杂质和注射时除去气体的过滤器36，等等。管子18的另一端38例如连接到与插入病人静脉的导管或注射针连通的通道上。
参考图1-4，活塞推动装置16包括一个支撑体40，一个移动构件42和一个外壳44。具体情况见图3，活塞推动装置16包括一个梯级(stepper)部分46，梯级部分的外径比支撑体40内径小，且被放置在支撑体的前面，这样梯级部分可以被置入和固定在圆筒的后端。梯级部分46和圆筒12是相适合的。活塞推动部分16被置入圆筒12后，它们应该用胶带等牢固地绑在一起。或者也可以在它们的两侧分别刻上阳螺纹和阴螺纹，然后通过螺纹结合在一起。
支撑体40通常是圆柱形的。梯级部分46如上所述被放在它前面，且梯级部分48(下文所述的外壳44与其配合并置于其上)被设置于后部。支撑板50在它的内侧。凸起物52在支撑板50中向后凸出。下面将要描述的马达被固定在凸起物上。通孔53被加工在支撑板50的中心，且一个轴承被安装在孔里，此处没有详细地对此加以说明。
旋转的螺纹块(screw block)54被装在支撑板50前面的空间里。轴56被设置在旋转螺纹块54的中心。轴穿过支撑板50上的孔53延伸向支撑体40的后部空间。用于形成功率传递机构58的齿轮59一部分被合适地装配和固定在轴56上。旋转的螺纹块56被制成圆柱体形状，且用于功率传递(导螺杆)的螺栓57被形成在该块的外表面。虽然没有详细描述，但旋转螺纹块被用一种使其不能在圆筒12里纵向移动但能旋转的方式支撑着。
带动旋转螺纹块54旋转的马达60被固定在支撑板50的凸起物52上。最好是精确地控制马达60的转动速度。在这个实施例里，马达60包括一个步进马达。马达60优选为低电压和低功率的电机。
马达60的旋转驱动力通过齿轮62和齿轮59传递到旋转螺纹块54上。连在下述的电路板上的导线被依次和马达60连接，但图中没有显示出来。
另外，检测装置64装在支撑体40的后部。检测装置64包括一个旋转的编码器66和一个检测部分68。检测部分包括分别被装在旋转编码器66两边的一个发光元件和一个光接收元件。同时，齿轮70被安装在旋转编码器66的旋转的中心轴上。齿轮70和齿轮59啮合。因此，旋转螺纹块54的旋转或停止被传递到旋转编码器66并被它所检测。导线(没有显示)连接着检测部分，然后该导线连接到下述的电路板上。
移动部件42能在轴向移动，以便使活塞14被推动。如图4所示，移动部件42包括一个中空的圆柱体72和杆构件74。凸缘76形成在空心圆柱体72的引导端。凸缘76与活塞14后端面接触以推动活塞14。与实施例表现的相反，空心圆柱体72的引导端可以构造为与活塞14底端圆形凹陷的斜侧壁相接触。这样，空心圆柱体引导端推动活塞的侧壁并推动活塞的最后部分，于是外围凸起和圆筒内表面更紧密地接触。
两个杆构件74处于彼此相对的位置，从空心圆柱体72向后延伸。螺纹78形成在空心圆柱体72的内表面和杆构件的反面。螺纹78被用来传递功率和与旋转螺纹块54外表面的螺纹57相配合。因此，当旋转螺纹块旋转时，两个螺纹啮合并一起旋转，然后移动构件42在纵向上移动。
移动构件42设置有被加工在空心圆柱体72和杆构件74相反的外表面上的导引凹槽80。导引凹槽80和在支撑体内表面上的导向凸起82相配合，以便使移动构件42做轴向运动。此外，支撑体40的支撑板上设置有能使杆构件74穿过的孔，虽然该孔没有特别表示出来。
外壳44嵌合并固定在支撑体40的后部。电路板84被固定在外壳44内侧上。各种电路元件被安装在电路板84上。一个发电单元(电池)86也被固定在外壳44的内侧上。电池86、马达60和检测装置64的导线被连接在电路板84上的适当位置，它们供应电力，并发送/接收驱动信号或检测信号。
在电路板84上还连接和安装有红外线接收装置87。红外线接收装置用来接收下述的微控制器的信号。为此目的，外壳44有一个端孔88。
前面板90被装在外壳44的外表面上。该前面板设置有一个液晶显示器92和按钮94a、94b。前面板通常被固定在电路板84上。用来指示注射装置操作状态或设置状态的字符或数字显示在液晶显示器92上。按钮94a是开/关按钮，用来使注射装置启动或停止。按钮94b是临时改变每单位时间注射量的按钮，它指示药物注射量要增加预定的药物量并被注射。按钮94a和94b被设置在活塞推动装置16上，以便病人能够控制这些按钮。
参考图1，这里提供了遥控器96。多个按钮98a到98g和红外线发送装置100被装在遥控器96上。当按钮98a到98g被按下，对应各自按钮的红外线信号就被发射出去。
按钮98a是用于输入每单位时间注射量的按钮。按钮98b是用于输入临时增加的药物量的按钮。按钮98c是设定/取消按钮，用来设定输入总量或取消设定的量。按钮98d是启动/停止按钮，和按钮94a执行同样的功能。按钮98e是高速运动按钮，当使用者打算在即将被注入病人体内前让药物通过活塞14达到管子的末端时、也就是当使用者企图加快推药时，就使用它。按钮98f是使移动构件42缩回的回缩按钮。按钮98g是当移动部件42的引导端部分与活塞14的后部分开时，使移动构件迅速向活塞14移动直到该构件与活塞接触的预先运动按钮。
参考图5，电路板84上有一个控制用的微处理器112(一个带有存储器的单片机在此优选作为该微处理器)。微处理器112被称作micom，且包括有一个控制和处理单元和一个存储器。每个电路设备被连在微处理器112上。图5表现的是连接状态。
红外线接收装置87被连在微处理器112上。因此，按下遥控器96上的按钮98a至98g获得的信号被传输到微处理器112并由其处理。包括液晶显示器和一些按钮的前面板90也被连接到微处理器112上，且信息根据指令从面板上输出，或按钮输入的内容被传递到微处理器112上。
马达60和检测装置64连接到微处理器112上。根据微处理器的控制，电源被提供给马达60，使马达转动。从检测装置64向微处理器112传递关于光是否被传到光接收元件上的信息，且微处理器根据上述结果监视注射装置的运转状态。
蜂鸣器125被连在微处理器112上。蜂鸣器125在故障发生时，例如当药物没有被注射等或当所有药物被注射光时，被控制振铃。
微处理器112处理与其连接的电路板传递的数据和控制马达运转等等，以与根据按钮输入的每单位时间的注射量相一致。根据下面的描述，这个控制过程对本领域熟练的技术人员来说很容易理解。
以下，将参考图1，3，5和6A至6D说明药物注射装置的操作。
如图6A所示，活塞推动装置16和圆筒12的后部连接。活塞推动装置42的移动构件42被缩回到极限。每单位时间注射量和即时变化的量在上述的连接之前即被设定。如果按下对应输入每单位时间注射量的按钮98a，预先确定的每单位时间注射量(例如每单位时间0.5cc，1.0cc，3.0cc，5.0cc，10.0cc)被依次连续的显示。每单位时间注射量是通过按所需要的单位时间注射量按动设置按钮98c来设定的。然后，当病人感到疼痛加重并打算增加注射给他的药量时，可以按下按钮94b，从而可以设定增加的量。也就是说，增加的注射量在某种意义上可以被设定，即在预先确定的注射量(当使用者按下98b后会连续显示出来，例如每单位时间0.5cc，1.0cc，3.0cc，5.0cc，10.0cc)里按下按钮98c选择一个希望增加的量即可。
如图6B所示，药物在活塞推动装置16与圆筒12连接之后被注入圆筒12里。这时，通过推动注射器柱塞进入与装好的T形阀34(供给阀构件)相连的注射器部分上的Luer锁定位置，就可将药物转移进圆筒12里，从而将药物注射进注射器150里。而且此时，遗留在圆筒里的空气通过装置之间的间隙被排出。与此相反，活塞推动装置16也可以在药物预先被注入后和圆筒连接。
其后，如图6C所示，使用者按下预先运动按钮98g使移动构件42纵向移动。当移动构件42和活塞14接触时停止运动。然后，在按下高速运动按钮98e推进药物后，使用者将管子18的一端连接到与针头连通的通道，针头被扎进病人的静脉里。按下启动/停止按钮98d和94a，注射开始。如图6D所示，如果注射完成，使用者靠按下回缩按钮98f缩回移动构件42。之后，使用者将管子和与扎在病人静脉里的针头相连的通道分开。
在使用后，活塞推动装置16从圆筒12上分开，并且圆筒12，活塞14，管子18等等被废弃。活塞推动装置可以重新使用。
另一方面，当医生打算在注射期间临时增加药物注射量时，他可以按下临时增加按钮94b。当在注射中间必须停止注射药物时，按下启动/停止按钮94a和94d注射停止。如果针头没有正确扎入病人静脉药物不能被注射。如果在这种情形下注射药物，病人会感觉疼痛。这时，虽然电力被供给马达，马达也不能转动或者不能根据设定的单位时间注射量匀速转动。这样，旋转编码器66停止或阻滞它的旋转。因此，从发光元件传到光接收元件的光所产生的脉冲信号是零或者比预定的数量少。微处理器112持续检测脉冲信号，当上述情形被检测到时，它会使移动构件42自动回缩。
图7A和图7B显示了药物在圆筒12里几乎都被注射的情形。当药物被提供给圆筒12内时，残留在管子里的空气可能被导入圆筒里。如果可能，最好是空气不被注入病人体内。如图7A和图7B所示，如果气泡在圆筒里被产生，气泡总是存在于上面的部分。
图7A显示的是圆筒12的头部20朝上的情形。气泡B被产生在头部20的最里端，并且排气凸起12末端的位置比气泡B的位置低。因此，排气凸起22继续存在于药物里。结果，空气只能在药物被注射后排出。
图7B显示的是圆筒12的头部20朝下的情形。气泡B在活塞14的周边部分产生。虽然活塞14在这种情况下运动，但气泡B总是存在于活塞14的周边部分。结果，空气只能在药物被注射后排出。
根据具有前述结构的实施例的药物注射装置能够保持单位时间药物注射量恒定地注射药物。而且，药物注射速度能够直接被医生设定或在医生监督下被设定，并且能在医生设定的范围内调节。停止药物的注射很容易实现。另外，注射过程可以在由于针头的条件使药物不能被注射进病人静脉里的情况下被停止。此外，在药物注射过程中空气被注射进病人体内的可能性减小，并且药物泄漏也可被减小。
参考图8A和图8B，这里表示的是依照本发明的其他实施例的用于液体注射装置的一个活塞。活塞14B是用塑料树脂注入成模的。活塞通常有一个短的圆柱体和一个圆形引导端26B。引导端的末端有一个和先前实施例类似的凹陷28B。活塞末端有一个里面带有棱条144的去掉内容物(flesh-removing)的凹陷142。
圆柱体的外表面有两个并排的环形(圆环形)的凹槽146。密封环(例如O形环)148被嵌合进凹槽里。每一个凹槽146都有一个矩形的横截面，如图8B所示。当活塞带着和凹槽吻合的密封环148一起被放进圆筒里时，密封环148变形并且楔入凹槽146的拐角处。因此，活塞可以平滑地移动同时能保持液体的密封，并且密封环148向外变形后减少了密封环148脱落的可能性。
图9-11显示的是根据本发明又一个实施例的液体注射装置。参考图9-11，液体注射装置500有一个圆筒538，一个活塞536，和一个用作活塞推动装置以对活塞施压的气体供给装置510。
气体供给装置510在外壳511内有一个上室514和一个下室518。上下室514和518被隔离件520分开。隔离件520可被预定的压力撕破。下室518底部有一个气体通道526。
气体供给装置510的上室514上表面的中心部分有一个圆盘形状的压力板512。使用者可以压下压力板512。压力板512与外壳的其它部分连接，在它们之间插入有可变形的薄壁。
上室514中在隔离件520上包含有一个圆盘形固体材料530。固体材料530主要由能和液体反应产生气体的材料组成。在本发明的一个实施例里，含有碳酸氢钠(NaHCO3)作为一种主要成分的固体材料能和凝胶一起使用。优选地，固体材料由70-95wt％(重量百分比)的碳酸氢钠(NaHCO3)，3-30wt％的凝胶和不超过3wt％的云母组成。更好的是固体材料由90-94wt％的碳酸氢钠(NaHCO3)，5-10wt％的凝胶和不超过1wt％的云母组成。在产生气体的过程中，在所需要的时间段里必须保持气体的压力恒定。通过调节凝胶的量，压力和时段能被控制。优选用云母将材料制作成为固体。
隔离件520下方的下室518有一个气体可渗透的柔性薄片在下室的外周边和底部上。
薄片用作气体能透过而液体不能透过的过滤器。参考图12(a)，过滤器528顺序地形成3层，即液体不渗透而气体可渗透的薄膜528a，无纺布层528b(最好用合成纤维制成，能够透过或保留住气体以形成气体通道)，和气体、液体都不能渗透的柔性薄膜528c。薄膜528c位于外壳511侧上。至于薄膜528c，最好用普通软透明乙烯基层。也可以用柔软多孔的泡沫体如海绵来代替无纺布层。
图12(b)是过滤器528的展开视图，它有最外侧的键合线528d和连接线528e，用来连接三个层。一个圆片和一个侧边片被键合线528d连接在一起。三个层被键合线528d和连接线528e连接在一起，且最好用加热和加压方法将它们溶接在一起。
从图12(a)中可以了解到，薄膜528c被制成带有孔528f的形式，孔的位置在和气体通道526相通的地方。为了防止下室518里的液体接近孔528f的位置，薄膜528c被贴在下室518的内壁上。最好是，在靠近下室518的拐角附近，薄膜被贴在下室的壁上，遍及下室的外周边。孔528c和气体通道526相通。
参考图11和12，尽管隔膜表面的主要部分和液体材料接触，至少其中一些部分没有和液体材料接触。产生的第二种气体通过没有接触到液体材料的隔膜进入无纺布层。因为无纺布层上形成气体移动通路，气体可以经过该通路移动到孔528f，并通过这里被排出。
液体材料532容纳在被薄片528包围着的下室518里。液体材料532由L-酒石酸(C4H6O6)溶液组成。由于薄片528的液体密封效果，L-酒石酸(C4H6O6)溶液在液态时不能向下渗出。
气体通道526形成在下室518下方。气体通道526被连在圆筒538的位于活塞536后面的部分上。室511的侧面部分有一个连着气体通道526的孔，且孔上有一个压力调节阀524。压力调节阀524调节压力，例如，当压力超过基准压力(见图12)时通过向外释放(清除)气体来调节。压力调节阀可以是常规的类型。
圆筒538被连接在气体供给装置510的下部。如该实施例图9至12所示，圆筒538和活塞536同图1所示的实施例一样。像先前的实施例一样，圆形凹陷536a被形成在活塞536的后部。
另一方面，管子542被插入和固定在圆筒538的出口540里。给圆筒538提供注射药物的供给阀(T形阀)544被安装在管子542上预先确定的位置上。还提供一夹具546，当需要的时候被用来阻止沿着管子流动的注射药物流。过滤器548嵌合在管子上以过滤杂质如注射药物时含有的空气。注射量调节器550被安装在管子542的远端。注射量调节器550最后调节每单位时间的药物注射量。调节器550能经由一个连接器(没有显示出来)被连接到扎进病人皮肤里的针头或延伸的导管。在使用之前，盖子554如图9至11所示嵌合在调节器550上。盖子在图中所示的是透明的盖子。盖子554内部有一个通孔。密闭件(closure)556被合适地置于通孔里且不能透过液体但可以透过气体。密闭件的材料是由位于Fairburn，GA 30213 U.S.A的Porex公司提供的(网址：www.porex.com)。
以下，将参考图10和11描述这样构造的液体注射装置的操作方法。
首先，圆筒538与气体供给装置510连接。在气体供给装置510被接合在圆筒538内后，它们的连接位置被用带子或类似的东西密封。(另一种方法是气体供给装置510可以最初和圆筒制造成完整一体的。)
注射的药物首先通过附着在管子542上的注射药物供给阀544注入圆筒538里。这时，注射的药物推动圆筒538里的活塞536向上并且充满了圆筒538。
这时，因为活塞536被向上推，并且活塞536上面空间里的空气通过压力调节阀524被排出时，圆筒538很容易地填充进注射的药物。
如上面提及的，由于圆筒538里充满注射的药物，使用者以预定的压力压下气体供给装置510的上室512中的压力板512。然后，压力板512被向下推并且压紧压力板内侧的固体材料530。接着，固体材料530挤裂隔离件520，并从那被排出，然后被浸入下室518里的液体材料532中。同时，固体和液体材料530和532反应产生气体。
当固体材料530包含的碳酸氢钠(NaHCO3)作为一种重要成分和酒石酸溶液(C4H6O6)接触时，它们的化学反应产生二氧化碳(CO2)气体。固体和液体材料530和532之间的化学反应用下面的方程式表示：
如前所述，产生的二氧化碳气体通过下室518周围的薄片528排出，然后再通过气体通道526。产生二氧化碳气体的压力通常在制造固体材料的过程中在某种程度上由原材料的混合工艺所决定。压力调节阀24能调节二氧化碳气体通过气体通道526时的释放压力，举个例子，维持压力在0.35kg/cm2至0.50kg/cm2。就是说，如果二氧化碳气体在高于最大压力0.50kg/cm2或更高时流进压力调节阀，那么0.50kg/cm2的二氧化碳气体经由第二个气体出口522排出。超过最大压力的残余气体被通过压力调节阀24释放出去。在其他的实施例里，释放二氧化碳气体压力可以在与上述范围不同的范围内进行设定。
二氧化碳气体经由气体通道526流入圆筒538，同时保持着恒定的压力。二氧化碳气体进入圆筒后推动圆筒里的活塞536向下运动。活塞536在恒定气体压力下保持恒定的速度向下运动。
活塞536被推动并且圆筒538里的注射药物被通过加工在圆筒下端的出口540排出。响应于活塞536恒定的移动量，注射的药物被排入管子542中，同时保持着单位时间注射量恒定。
另一方面，如果必须临时阻塞注射药物沿着管子542的流动，夹具546就被移动到管子的一侧夹紧管子542，从而临时阻滞注射药物的流动。病人可以依靠圆筒538表面用来指示注射药物期间注射药物的残留量和排出量的刻度来方便地观察到注射药物的供给情况。最后，单位时间注射量可以由管子远端的调节器550来控制。
另一方面，当活塞在圆筒里移动时，气体压力通常施加在活塞536后部的整个表面上。气体的压力也可被施加在活塞536后部圆形凹陷536a的侧壁536b上。气体压力推动侧壁536b并且使外部凸起536c被推向圆筒的内壁，从而稳定地减少注射药物的渗漏。
圆筒、活塞和气体供给装置在使用后被丢弃。本实施例的液体注射装置凭借简单的操作就可以长期地以恒定的速度注射药物。
虽然参考附图并根据本发明的实施例详细地描述了本发明，但是应该明白，在不背离本发明实质和范围的情况下，可以对本发明做出各种变化、修改和添加。

Claims (14)

1.一种液体供给设备，包括：
伸长的圆筒，设置有一具有开口的前端的头部和至少部分开口的后部；
嵌入所述圆筒里的活塞，并可沿着所述圆筒的纵向移动；
活塞推动装置，安装在所述圆筒的后部，和
其中所述活塞推动装置包括：移动构件，能够在所述圆筒内线性运动，并独立于所述活塞，在推动所述活塞时与所述活塞的后部接触，以及用于驱动所述移动构件的马达。
2.如权利要求1所述的液体供给设备，其中所述驱动马达是旋转驱动马达，并且所述运动传递机构把所述旋转驱动马达的旋转运动转换成线性运动，该线性运动再依次传递给所述移动构件。
3.如权利要求2所述的液体供给设备，其中所述活塞推动装置进一步包括支撑体；其中所述运动传递机构进一步包括旋转体，它接收所述马达的旋转轴的旋转力而被旋转，并在所述旋转体的外表面上形成有功率传输螺线，其中所述旋转体被所述支撑体旋转支撑着；所述移动构件包括一空心圆柱体，由所述支撑体引导作线性运动，和一个接触所述活塞的引导端，所述空心圆柱体内部形成有功率传输螺线，用来啮合所述旋转体上的所述螺线。
4.如权利要求3所述的液体供给设备，其中所述运动构件中包括一对相对的杆构件，从所述空心圆柱体在所述圆筒长度方向延伸，并且所述杆构件的彼此面对面的相对侧上形成有功率传输螺线，用于与所述旋转体上的所述螺线啮合。
5.如权利要求1所述的液体供给设备，其中在所述活塞推动装置中带有一个检测装置，用于检测所述移动构件的运动。
6.如权利要求3所述的液体供给设备，其中在所述活塞推动装置中包括检测装置；并且所述检测装置包括：被连接在所述旋转体上的旋转编码器，设置在所述旋转编码器一侧的发光元件，以及设置在所述发光元件同一侧或相反的一侧的光接收元件。
7.如权利要求1至6任何一项所述的液体供给设备，其中所述活塞推动装置中还包括控制电路部分，用来控制所述马达的驱动，并且所述液体供给设备还包括和所述活塞推动装置分离的远程输入装置。
8.如权利要求7所述的液体供给设备，其中所述控制电路部分根据单位时间注射量的设定，控制所述马达的驱动，并且所述单位时间的注射量靠所述远程输入设备来输入和设定。
9.如权利要求8所述的液体供给设备，其中所述活塞推动装置配备有一个输入部分，用于请求对所述每单位时间的注射量做临时改变；所述控制电路部分根据所述输入部分改变的每单位时间注射量的设定来控制所述马达的驱动；所述单位时间的注射量由所述远程输入装置来输入和设定。
10.如权利要求7所述的液体供给设备，其中当所述移动构件停止或在比预定速度低得多的速度下运动时，所述控制电路部分分析从所述检测装置发送的信号，并且停止所述马达的驱动。
11.如权利要求1至6任何一项所述的液体供给设备，其中所述圆筒的所述头部上形成有一个从该头部开始延伸向所述圆筒内部的凸起；所述活塞的所述引导端设置有用于接收所述凸起的凹陷。
12.如权利要求11所述的液体供给设备，还包括一个注射管子，它插入并固定在所述凸起的所述通孔里。
13.如权利要求12所述的液体供给设备，还包括一盖住所述管子的末端的盖子；其中所述盖子上带有通孔，与所述管子相连通；并且在所述盖子的通孔上安装有气体可渗透但液体不能渗透的密闭件。
14.如权利要求1至6任何一项所述的液体供给设备，其中所述活塞上的所述后部有一个挖入的凹陷。
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