專利名稱：帶有氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的多腔蠕動(dòng)泵的水分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水分析裝置，該水分析裝置帶有氣動(dòng)操縱的多腔室蠕動(dòng)泵。
背景技術(shù)：
流體(例如水樣、液態(tài)的透析液、液態(tài)的分析物、噴淋液體等)通過泵輸送到水分析裝置中。如果分析裝置微流路地構(gòu)造，則蠕動(dòng)泵是尤其適合的泵類型。這種蠕動(dòng)泵具有分別多個(gè)，優(yōu)選三個(gè)泵腔室，這些腔室被連續(xù)填充和排空，以便通過這種方式產(chǎn)生單向的蠕動(dòng)泵送過程。由US5593290A已知一種微流路的多腔蠕動(dòng)泵，其具有三個(gè)泵腔室，所述腔室構(gòu)造在基板近側(cè)上并且分別由彈性的泵膜封閉。相鄰的泵腔室分別通過連接通道相互連接，該連接通道以在近側(cè)開口的槽的形式構(gòu)造在基板中，所述槽由中間板封閉。中間板在泵腔室的區(qū)域中具有相應(yīng)的通孔。在中間板的近側(cè)設(shè)置有彈性的泵膜，在該泵膜上又固定有蓋板， 該蓋板對(duì)于每個(gè)泵腔室具有一個(gè)氣動(dòng)的促動(dòng)通道。這種蠕動(dòng)泵的制造及其要求嚴(yán)格，因?yàn)榛搴椭虚g板必須以小于O. Imm的精度相互對(duì)齊。為了確保三個(gè)泵腔室分別盡可能一致的總?cè)莘e，中間板由薄膜構(gòu)成。在薄膜中精確制造通孔在技術(shù)上要求苛刻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，創(chuàng)造一種水分析裝置，帶有可容易制造的氣動(dòng)操縱的多腔蠕動(dòng)泵。按照本發(fā)明，該技術(shù)問題通過具有權(quán)利要求I所述的特征的水分析裝置解決。在按本發(fā)明的水分析裝置中，兩個(gè)泵腔室之間的連接通道以槽的形式構(gòu)造在基板的遠(yuǎn)側(cè)。在連接通道-槽的區(qū)域內(nèi)，在基板的遠(yuǎn)側(cè)設(shè)置單獨(dú)的槽覆蓋件，該槽覆蓋件封閉連接通道-槽遠(yuǎn)側(cè)的開口側(cè)?，F(xiàn)在，槽被置于基板背對(duì)泵腔室的側(cè)面上。槽可以通過簡單的槽覆蓋件封閉。不再需要包括凹槽或孔的中間板。槽覆蓋件例如可以是大面積的物體，其覆蓋基板的整個(gè)遠(yuǎn)側(cè)。不需要精確定位槽覆蓋件，這明顯簡化了組裝。泵由唯一一個(gè)泵膜封閉，但當(dāng)然也可以通過單獨(dú)的泵膜封閉。按照一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)構(gòu)造，基板是塑料注塑件，該基板既具有所有的泵腔室，也具有構(gòu)造為槽的連接通道。因?yàn)榛鍍H僅在基板的遠(yuǎn)側(cè)和近側(cè)具有凹槽，所以可以毫無問題地脫模。按照一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)構(gòu)造，槽覆蓋件是柔性的蓋膜。蓋膜具有有限的彈性，因此蓋膜能夠與基板遠(yuǎn)側(cè)上的不平度相適應(yīng)。由此避免了由于不平度造成的不密封性，這本來在剛性的槽覆蓋件時(shí)幾乎是不可避免的。通過為槽覆蓋件使用柔性的蓋膜可以在基板的遠(yuǎn)側(cè)舍棄聞的平坦性。 按照一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)構(gòu)造，蓋膜設(shè)計(jì)為透明的。蓋膜相對(duì)激光輻射而言透明，該激光輻射用于焊接蓋膜和基板。因此，蓋膜的透明性使得蓋膜能夠通過激光焊接與基板焊接。因此，能夠通過自動(dòng)并因此廉價(jià)的制造方法實(shí)現(xiàn)蓋膜的可靠地流體密封的固定。按照一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)構(gòu)造，基板和蓋膜由相同的塑料制成，因此具有相同的熔化溫度。因此簡化了蓋膜與基板通過激光焊接的焊接。優(yōu)選在基板遠(yuǎn)側(cè)的連接通道和泵腔室之間分別設(shè)置有垂直通道，該垂直通道垂直于連接通道并且分別將泵腔室與連接通道連通。因?yàn)榇怪蓖ǖ谰哂信c基板近側(cè)的泵腔室和基板遠(yuǎn)側(cè)的連接通道-槽相同的脫模方向，基板可以毫無困難地通過塑料注塑制造。按照一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)構(gòu)造，蠕動(dòng)泵是微流路的蠕動(dòng)泵，其中泵腔室的泵容積小于 IOul0尤其在微流路的蠕動(dòng)泵中，保持允許的公差在技術(shù)上非常苛刻，因此本發(fā)明尤其在微流路的蠕動(dòng)泵中在制造帶有這種蠕動(dòng)泵的水分析裝置時(shí)導(dǎo)致特別的簡化。水分析裝置優(yōu)選由具有所有電部件的基礎(chǔ)模塊和可更換的筒模塊組成，該筒模塊具有包含蠕動(dòng)泵在內(nèi)的全部流體系統(tǒng)。筒模塊可以是一次性用品，其在用完或損壞后被更換并拋棄。


以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中示出圖I是水分析裝置的示意圖，所述水分析裝置由基礎(chǔ)模塊和可更換的筒模塊構(gòu)成，在筒模塊中布置有氣動(dòng)操縱的多腔蠕動(dòng)泵，以及圖2是圖I中的蠕動(dòng)泵的縱向剖視圖。
具體實(shí)施例方式在圖I中以示意概略圖示出了過程水分析裝置10，其用于幾乎連續(xù)地定量檢測(cè)水 11中的待檢物質(zhì)。水分析裝置10當(dāng)前完全插入要檢查的水11中，因此構(gòu)造為所謂的浸入式探測(cè)器。水分析裝置10模塊化地構(gòu)造，并且由具有所有電氣部件的基礎(chǔ)模塊12和可更換的筒模塊14組成，該筒模塊具有全部流體系統(tǒng)，所述流體系統(tǒng)當(dāng)前構(gòu)造為微流路的。筒模塊14僅一次性使用，并且在用完或損壞后被更換并處理。筒模塊14具有載流容器16，其通過流體導(dǎo)管與氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的多腔蠕動(dòng)泵18的泵入口連通。蠕動(dòng)泵18的泵出口通過流體導(dǎo)管與透析元件20連接，待檢物在該透析元件中從水11中遷移到載流中。透析元件20通過流體導(dǎo)管與測(cè)量路徑22連通，其中，在該流體導(dǎo)管的延伸范圍中加入試劑，該試劑與要確定的待檢物例如發(fā)生顏色變化的反應(yīng)。測(cè)量路徑22配屬于基礎(chǔ)模塊側(cè)的分析裝置24，該分析裝置例如可以構(gòu)造為光度計(jì)，并判定在測(cè)量路徑22中流體的消失。接著將流體泵入到廢料容器25中。蠕動(dòng)泵18的筒模塊側(cè)的部分由泵系統(tǒng)(Pumpmimik)構(gòu)成，該泵系統(tǒng)的促動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在基礎(chǔ)裝置12中。促動(dòng)機(jī)構(gòu)由過壓存儲(chǔ)器30和負(fù)壓存儲(chǔ)器32、未示出的氣動(dòng)泵和三個(gè)電連接的切換閥34構(gòu)成，所述氣動(dòng)泵與過壓存儲(chǔ)器30和負(fù)壓存儲(chǔ)器32連通，并且產(chǎn)生所需的過壓或負(fù)壓，所述切換閥或者將過壓存儲(chǔ)器30，或者將負(fù)壓存儲(chǔ)器32與蠕動(dòng)泵18的對(duì)應(yīng)配設(shè)的泵膜連接。在圖2中詳細(xì)示出了蠕動(dòng)泵18。蠕動(dòng)泵18具有塑料基板10，該塑料基板在其近側(cè)具有三個(gè)球形凹槽形式的泵腔室41，42，43，所述泵腔室在近側(cè)具有開口。在基板40的近側(cè)44設(shè)置有流體密封并且彈性的泵膜46，該泵膜封閉三個(gè)泵腔室41，42，43的開口。泵膜46由氟化或部分氟化的彈性體制成，例如由名稱為Viton的材料制成，并且具有O. I至
O.4mm的厚度。泵腔室21，42，43也可以備選地分別由一個(gè)單獨(dú)的單個(gè)泵膜封閉。這可以由帶有邊緣側(cè)環(huán)形凸起的圓形膜形成。在泵膜46的近端，在泵膜46上設(shè)置有蓋板48，其中，蓋板48具有三個(gè)氣動(dòng)的促動(dòng)通道51，52，53，所述促動(dòng)通道大致垂直于基板40的基面，分別與相關(guān)的泵腔室41，42，43 對(duì)齊并且大致終止在泵腔室開口的中心。從每個(gè)泵腔室41，42，43橫向于基板40的基面分別伸出兩個(gè)垂直通道60_65直至基板40的遠(yuǎn)側(cè)。每個(gè)泵腔室41-43分別具有一個(gè)垂直流入通道60，62，64和一個(gè)垂直流出通道61，63，65。第一泵腔室41的垂直流出通道61通過水平連接通道71與第二泵腔室42 的垂直流入通道42連接。第二泵腔室42的垂直流出通道63通過另一水平連接通道73與第三泵腔室42的垂直流入通道64連接。兩個(gè)連接通道71，73分別作為遠(yuǎn)側(cè)開口的槽70， 72構(gòu)造在基板40的遠(yuǎn)側(cè)上?；?0的遠(yuǎn)側(cè)在連接通道71，73的區(qū)域內(nèi)由單獨(dú)的槽覆蓋件 80覆蓋，該槽覆蓋件由柔性的透明蓋膜80形成，并且該蓋膜在遠(yuǎn)側(cè)封閉兩個(gè)連接通道-槽 70,72ο基板40和蓋膜80由相同的塑料制成，因此其具有相同的熔點(diǎn)，并且通過激光焊接或超聲波焊接流體密封地相互焊接。作為備選，也可以考慮熱封或熱連接(Thermoboden)。第一泵腔室41中的垂直流入通道60形成泵入口，而第三泵腔室43的垂直流出通道65形成泵出口。通過促動(dòng)通道51，52，53可以通過相應(yīng)地接通對(duì)應(yīng)配設(shè)的切換閥34將氣動(dòng)過壓施加在泵膜46的近端背面上，使得相關(guān)泵腔室41，42，43的內(nèi)含物被排空。通過切換切換閥 34可以將來自負(fù)壓存儲(chǔ)器32的負(fù)壓施加到泵膜46的近端背面上，使得其回到在圖2所示的初始位置，因此相關(guān)的泵腔室41，42，43被填充。通過填充第一泵腔室41，接著在填充第二泵腔室42的同時(shí)排空第一泵腔室41并且接著在填充第三泵腔室43的同時(shí)排空第二泵腔室42，實(shí)現(xiàn)流體從泵入口到泵出口的蠕動(dòng)泵送。過壓存儲(chǔ)器30中的絕對(duì)壓力大約在2. Obar，而負(fù)壓存儲(chǔ)器32中的絕對(duì)壓力大約為 O.5bar。泵腔室41-43的最大直徑為I. O至5. Omm,垂直高度為O. I至2. Omm,因此泵腔室 41-43具有分別約I. O至10 μ I的容積。
權(quán)利要求
1.一種水分析裝置(10)，該水分析裝置帶有氣動(dòng)操縱的多腔室蠕動(dòng)泵(18)，該多腔室蠕動(dòng)泵具有基板(40)，在所述基板(40)的近側(cè)帶有多個(gè)近側(cè)開口的泵腔室(41-43)；在所述基板(40)的近側(cè)上封閉泵腔室(41-43)的、流體密封并且彈性的泵膜(46)，以及在所述泵膜(46)上的蓋板(48)，其中，所述蓋板(48)在泵腔室(41-43)的區(qū)域中分別具有一個(gè)氣動(dòng)的促動(dòng)通道(51-53)，所述促動(dòng)通道可為了操縱泵膜(46)連接在過壓源(30) 上，其特征在于，兩個(gè)泵腔室(41，42 ;42，43)之間的連接通道(71，73)在基板(40)的遠(yuǎn)側(cè)構(gòu)造為槽 (70，72)，其中，在所述基板(40)的遠(yuǎn)側(cè)在連接通道-槽(70，72)的區(qū)域中設(shè)置單獨(dú)的槽覆蓋件(80)，該槽覆蓋件封閉所述連接通道-槽(70，72)遠(yuǎn)側(cè)的開口側(cè)。
2.如權(quán)利要求I所述的水分析裝置(10)，其中，所述基板(40)是塑料注塑件。
3.如權(quán)利要求I或2所述的水分析裝置(10)，其中，所述槽覆蓋件(80)是柔性的蓋膜。
4.如權(quán)利要求3所述的水分析裝置(10)，其中，所述蓋膜是透明的。
5.如權(quán)利要求I至4之一所述的水分析裝置(10)，其中，所述基板(40)和所述蓋膜 (80)由相同的塑料制成并且具有相同的熔點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求I至5之一所述的水分析裝置(10)，其中，在所述連接通道(71，73)和泵腔室(41，43)之間分別設(shè)置有垂直通道出1-64)，所述垂直通道垂直于所述連接通道(71， 73)。
7.如權(quán)利要求I至6之一所述的水分析裝置(10)，其中，所述蠕動(dòng)泵(18)是微流路的蠕動(dòng)泵(18)，并且泵腔室(41-43)的泵容積小于10 μ I。
8.如權(quán)利要求I至7之一所述的水分析裝置(10)，其中，所述水分析裝置(10)由具有所有電部件的基礎(chǔ)模塊(12)和可更換的筒模塊(14)組成，該筒模塊具有包含蠕動(dòng)泵(18) 在內(nèi)的全部流體系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水分析裝置(10)，該水分析裝置帶有氣動(dòng)操縱的多腔室蠕動(dòng)泵(18)。蠕動(dòng)泵(18)具有基板(40)，在所述基板(40)的近側(cè)帶有多個(gè)近側(cè)開口的泵腔室(41-43)；在所述基板(40)的近側(cè)上封閉泵腔室(41-43)的、流體密封并且彈性的泵膜(46)，以及在所述泵膜(46)上的蓋板(48)，其中，所述蓋板(48)在各泵腔室(41-43)的區(qū)域中分別具有一個(gè)氣動(dòng)的促動(dòng)通道(51-53)，所述促動(dòng)通道可為了操縱泵膜(46)而連接在過壓源(30)上。兩個(gè)泵腔室(41，42；42，43)之間設(shè)有分別一個(gè)連接通道(71，73)，所述連接通道在基板(40)的遠(yuǎn)側(cè)構(gòu)造為槽(70，72)，其中，在所述基板(40)的遠(yuǎn)側(cè)在連接通道-槽(70，72)的區(qū)域中設(shè)置單獨(dú)的槽覆蓋件(80)，該槽覆蓋件封閉所述連接通道-槽(70，72)遠(yuǎn)側(cè)的開口側(cè)。
文檔編號(hào)F04B43/073GK102597748SQ201080048011
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者A.法杰姆, B.德海杰, K.伯戈?duì)柕? R.尤思曼, U.倫德格林 申請(qǐng)人:哈克蘭格有限責(zé)任公司