液体输送装置制造方法及图纸

一种以电化学方式控制的液体输送装置，能够以所需要的流速释放指定量的液体。该装置包括一个一个封闭的电解室，适于盛放电解液并且具有至少一对至少部分地位于电解室内的电极。它还具有一个液体室，至少部分地被容纳于电解室中并且适于盛放液体；它具有将电解室与液体室分隔开的压力传送装置和给液装置，适于在施加于液体室的压力的影响下将液体从液体室释放出来。该装置的设置使得当电流经由电极通过电解液时，从电解液中产生气体，从而增加电解室内部的压力。该压力的增大经由压力传送装置被传输到液体室；且可确定数量的液体从液体室经由给液装置被释放。该装置在药液输送系统如胰岛素注射中有特别的应用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液体输送装置，并且尤其涉及一种以电解驱动的液体输送装置，该装置能够以所需要的流速释放指定数量的液体。本专利技术尤其适合用于将含有药物的液体输送到受液体的管理，有关说明将用来作为描述本专利技术的参考。然而，应当理解，本专利技术不限于这一特定使用领域。
技术介绍
在许多医疗应用中，如给药系统中，需要一种能够以小剂量并以精确的符合需要的速度来输送液体的装置。在胰岛素注射中就有此类例子。类型1的糖尿病患者(及近30％的类型2的糖尿病患者)需要在他们体内的血流中定期供应胰岛素以帮助吸收葡萄糖。在理想的情况下，胰岛素的供应应维持血液中的胰岛素在与一个正常人日常消化循环相应的水平。如果以这一水平供应胰岛素，那么糖尿病人就能进行正常的生活。传统的通过一个注射器来注射胰岛素的方法不能实现这一目的，这是因为这样的胰岛素供应是不连续的。一种新的称为“连续胰岛素注射”的治疗手段被提出，其中，将一种便携式的输送装置贴附在病人身体上或植入病人体内。该装置优选能够根据病人的血液葡萄糖浓度将精确数量的胰岛素(如每秒十亿分之几升)输送到病人的血液中。为了制造这样的注射系统，需要一个精确的液体输送装置。一些目前可获得的商用装置存在若干问题。一些装置过大，不能舒适地适合病人。另一些装置过于昂贵，使得其不能被一次性地使用。一些装置难以阻止气泡在装置工作时进入药物液体中。含有气体的注射液进入病人体内可能产生灾难性的后果。另一些装置具有两种作用方式，能够将药液吸取到装置中，然后将其从装置中释放出来。这种以两种方式工作的缺点是使得污染物和气体与药液混合。已知模型的另一个缺陷是，它们仅在被放置在有限数量的方位时工作，因此限制了其效果。本专利技术的一个优点是，它克服了现有技术的一些缺陷或至少对现有技术的一些缺陷进行了改进并且提供了一种有用的可选方式。尽管本专利技术尤其适于在胰岛素注射系统中使用，它也可用于任何医疗或其他需要精确输送药物或其他液体的应用中。一些非限制性例子包括按需输送高血压药物和荷尔蒙，对处于加强照顾情况下的早产婴儿的液体药物输送，及类似的情况。
技术实现思路
在第一个方面，本专利技术提供了一种液体输送装置，其包括(a) 一个封闭的电解室，适于盛放电解液并且具有至少一对至少部分地位于电解室内的电极；(b) 一个液体室，至少部分地被容纳于电解室中并且适于盛放液体；(c) 将电解室与液体室分隔开的压力传送装置；和(d) 给液装置，适于在施加于液体室的压力的影响下将液体从液体室释放出来。由此，当电解室盛放电解液时，液体室盛放液体，并且电流经由电极通过电解液(iv) 从电解液中产生气体，从而增加电解室内部的压力；(v) 该压力的增大经由压力传送装置被传输到液体室；且(vi) 可确定数量的液体从液体室经由给液装置被释放。优选地，该压力传送装置包括以下构件中的一个或多个构件(a) 一个可变形膜；(b) 一个风箱；(c) 一个活塞；(d) 一个振动膜；和(e) 一个囊状物。当压力传送装置包括一个可变形膜时，该可变形膜优选至少部分地由以下材料中的一种或多种材料制成(a) 超弹性材料； (b) 高弹性材料；(c) 高塑性材料。该等材料阻止以下物质中的一种或多种物质的渗入(a) 气体；(b) 液体；(c) 半固体；和(d) 凝胶体。且可变形膜至少部分地接合到液体室的上边缘。优选地，电解室和液体室基本上是同轴的，且其形状基本上是圆柱形的，液体室全部被电解室容纳且电解室和液体室共用一个底座。优选地，给液装置包括以下部件中的一个或多个部件(a) 一个或多个单向阀；(b) 一根或多根针；和(c) 一个或多个喷嘴孔。当给液装置包括一根或多根针时，优选包括一根或多根微型注射针。当给液装置包括一个单向阀时，该单向阀优选包括一个单向止回阀，该单向止回阀包括(a) 具有一开口的第一晶片(wafer)；和(b) 具有可变形边缘的第二晶片其中第一和第二晶片彼此至少部分连接以使可变形的边缘覆盖该开口。更加优选的是，该可变形的边缘向其覆盖该开口的封闭的位置偏斜。甚至更优选的是，当液体室的液体达到阀值压力时，可变形的边缘向外变形，打开该开口并且从液体室释放出可确定数量的液体。在一种形式中，第一和第二晶片中的一个或者全部是用微加工技术制造的单片硅晶片。优选的是，给液装置在液体室的底座中形成。优选的是，电解室进一步包括一传感器，该传感器适于感应以下情况中之一种或多种情况(a) 电解室的内部压力；和(b) 电解室的内部温度。更加优选的是，传感器与电流控制器进行通讯，且适于将有关以下情况中之一种或多种信息提供给电流控制器(a) 电解室的内部压力；和(b) 电解室的内部温度。在一种形式中，该装置适于将液体以每秒1～1000微升的流速释放。在另一种形式中，该装置适于将液体以每秒1～1000纳升(nano litres)的流速释放。在更具体的一种形式中，该装置适于将液体以每秒1～1000皮升(picolitres)的流速释放。优选的是，至少部分装置适于仅被使用一次。更优选的是，液体室适于只装满液体一次。甚至更加优选的是，电解室适于只盛放电解液一次。在一种形式中，电解室适于被可拆装地连接到底座上。该装置优选进一步包括一个密封件，当电解室和底座连接时，该密封件位于电解室和底座之间。该装置还可包括一个适于可拆装地将电解室连接到底座上的固定机构。优选地，该电解室包括(a) 限定一个电解室腔体的电解室外壳；和(b) 至少一对至少部分延伸进入电解室腔体的电极。优选地，该至少一对电极在电解室腔体中以规则的间距隔开。在一种形式中，至少一对电极包括两对在电解室腔体内以规则间距彼此隔开的电极。在另一种形式中，该至少一对电极包括三对在电解室腔体内以规则间距彼此隔开的电极。在更具体的一种形式中，至少一对电极包括四对在电解室腔体内以规则间距彼此隔开的电极。优选地，电极至少部分地由下列物质中的一种或多种物质构成(a) 金属与合金；(b) 导电金属氧化物；(c) 导电金属卤化物；(d) 导电硅化物；(e) 导电硼化物；(f) 导电碳化物； (g) 导电氮化物；(h) 多层导体；和(i) 其他导电材料。优选地，电解室的外壳至少部分地由基本为刚性的材料制成。优选地，液体室包括限定一液体室腔体的液体室外壳，该液体室外壳至少部分地由基本为刚性的材料制成。优选地，基本为刚性的材料包括利用以下技术中的一种或多种技术制造的材料(a) 微细加工技术；(b) 注射成型技术；和(c) 机械加工技术。优选地，上述该装置至少部分地由下列材料中的一种或多种材料制成(a) 聚合材料；(b) 陶瓷材料；(c) 金属；和(d) 金属合金。在一种形式中，该液体可为如胰岛素的一种药液。优选地，从电解液中释放出来的气体是无毒的。在第二方面，本专利技术提供了一种将液体引入到一个受液体内的方法，该方法包括以下步骤(a) 提供一种液体输送装置，包括(i) 一个密封的电解室，盛放有电解液并具有至少一对至少部分地与电解液接触的电极；(ii) 一个至少部分地位于电解室内的液体室，其中盛放了一种液体；(iii) 将电解室与液体室分隔开的压力传送装置；和(iv) 适于在施加于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体输送装置，其包括：（ａ）一个封闭的电解室，适于盛放电解液并且具有至少一对至少部分地位于电解室内的电极；（ｂ）一个液体室，至少部分地被容纳于电解室中并且适于盛放液体；（ｃ）将电解室与液体室分隔开的压力传送装置；和（ｄ）给液装置，适于在施加于液体室的压力的影响下将液体从液体室释放出来。由此，当电解室盛放电解液时，液体室盛放液体，并且电流经由电极通过电解液：（ｉ）从电解液中产生气体，从而增加电解室内部的压力；（ｉｉ）该压力的增大经由压力传送装置被传输到液体室；且（ｉｉｉ）可确定数量的液体从液体室经由给液装置被释放。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张轩雄，徐源，江元平，姚奎，何旭江，
申请(专利权)人：新加坡科技研究局，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]