本发明涉及一种定量泵装置， 尤其是一种能够与外界隔离的情况下将液体完 全导出的微 量定量输出的定量泵装置。 背景技术

在医疗检验尤其是涉及生物制剂的免疫化学检 验当中， 由于试剂的成本昂贵， 容易受到 外界的污染， 因此在保存和使用过程当中需要完全与外界隔 离， 防止其与外界空气、 灰尘等 接触导致腐败变质， 因此在使用这种试剂时， 需要一种能够微量定量输出， 并且能够完全密 闭导取的装置。

由 DE10049898 C2所述的一种流体输出装置， 使用定量泵无空气平衡地工作， 将液体从 容器中输出到一个相对于周围环境密封的内部 袋中。 但是将液体填充进内部袋的时候， 导致 在内部袋中存留有残余空气， 导致存放时间缩短或者被污染。 专利 200510066266.7公开了 一种利用柱塞原理和两个单向阔结构完成定量 泵导取液体的装置， 利用定量泵结构抽吸在填 充容器时存留的残余空气， 但这种装置存取液体的容器必须为柔性材料， 在流体存放或者导 取过程中会在容器中存有残留液体， 不适合微量流体的导取。 在导取过程中， 也有可能是容 器内的流体暴露于空气中， 造成污染。 发明内容

针对现有技术的不足， 本发明的目的是要提供一种能够在与外界隔离 的情况下导取微量 液体的定量泵装置。

本发明的技术方案如下：

一种定量泵装置， 包括储液容器， 具有一第一容腔； 定量容器， 具有一定量容腔； 导出 槽； 泵结构， 包括一泵结构腔和活塞， 所述泵结构腔包容所述活塞， 并与活塞密封连接； 所 述定量容器分别与所述储液容器、导出槽和泵 结构密封连接，所述定量容腔与所述第一容腔 、 导出槽和泵结构三者择一连通； 还包括一通气孔， 所述通气孔在定量容腔与导出槽连通状态 下， 定量容器经通气孔与外界连通。

进一步， 所述导出槽和泵结构腔设于一支座上， 所述支座与定量容器底面密封连接； 所 述泵结构腔侧面的底端具有向内突出的限位装 置。

进一步， 所述泵结构还包括： 活塞通孔， 设于泵结构腔顶面， 在泵结构腔与定量容腔连通的状态下， 所述泵结构腔通 过活塞通孔与定量容腔连通；

活塞凸台， 设于活塞顶面， 与所述活塞通孔对应；

活塞容腔， 设于活塞中， 其底部敞口， 顶面具有一透气通孔， 侧面底部具有第一楔形凸 起；

活塞内套， 设于活塞容腔中， 其具有一底面敞口的内套容腔， 侧面顶部设有与所述第一 楔形凸起对应的第二楔形凸起；

拉杆， 容纳于内套容腔中， 上部通过弹簧销与活塞内套连接， 具有贯穿顶面和底面的拉 杆通孔；

活塞弹簧， 设于泵结构腔中， 包围所述活塞内套和拉杆， 上端与活塞底面接触， 下端与 所述限位装置接触；

内套弹簧， 设于内套容腔之中， 上端与内套容腔顶面接触， 下端与拉杆顶面接触； 进一步， 还包括若干莲花状结构和环形圈， 所述莲花状结构通过转动副与环形圈连接， 环形圈固定在导出槽底部的环形槽内。

进一步， 所述第一容腔顶面和侧面密封， 底面具有向下的凹陷区和竖直向下的导向槽， 所述导向槽的一端开口设于凹陷区最低处； 所述储液容器底部具有底部敞口第二容腔， 所述 第二容腔顶面通过导向槽与第一容腔连通，侧 面设有所述通气孔，第二容腔将定量容器包容 。

进一步， 所述定量容器顶面具有第一沉台， 所述导向槽具有自第二容腔顶面向下的延伸 段， 所述延伸段与与所述第一沉台抵触； 所述定量容腔设于第一沉台内， 贯穿顶面和底面。

进一步， 所述定量容器顶面中心具有上旋转轴， 第二容腔顶面具有与所述上旋转轴配合 的上旋转槽； 所述定量容器的底面中心具有与所述上旋转轴 同轴的下旋转轴， 所述支座顶面 具有与下旋转轴配合的下旋转槽。

优选的， 所述定量容器通过还可以通过移动副与所述支 架和储液容器密封连接。

进一步， 还包括一外套结构， 所述外套结构具有一顶部敞口的外套容腔， 其内侧面上部 设有对称的外套凸起； 所述外套容器将支座和定量容器包围， 导出槽从外套容腔底面的第一 外套通孔伸出； 所述拉杆底部与外套容器底面固定连接， 连接位置处设有第二外套通孔， 所 述拉杆通孔经第二外套通孔与外界连通。

进一步，还包括一旋转柄，所述旋转柄固定连 接于定量容器侧面位于所述第一沉台之下; 所述第二容腔侧面设有开口槽， 旋转柄从开口槽中伸出； 所述外套容腔侧面设有与所述旋转 柄对应的螺旋状凹槽， 所述旋转柄嵌入所述螺旋状凹槽中。 相对于现有技术， 本发明采用通过定量容器与泵结构连通产生真 空后， 从储液容器的第 一容腔中接收到液体后从支座的导出槽排出。 整个导取过程在一个完全密闭的装置中完成， 防止外界对液体的污染， 而且排出液体后， 定量容器中也不会存在残留液体， 适合微量液体 的导取。 附图说明

图 1为本发明定量泵装置的第一种实施方式的结� �示意图。

图 2为图 1实施方式中的储液容器 1的剖面视图。

图 3为图 1实施方式中的定量容器 2的结构示意图。

图 4为图 1实施方式中的支座 3的结构示意图。

图 4a为图 4所示的支座 3的剖面视图。

图 5为图 1实施方式中的泵结构 4的结构示意图。

图 6为图 4泵结构中活塞 41的剖面视图。

图 7为图 5泵结构中活塞内套 42的剖面视图。

图 8为图 1实施方式中的外套结构 5的结构示意图。

图 9为图 1所示实施方式 A状态下的剖面视图。

图 10为图 1所示实施方式 B状态下的剖面视图。

图 1 1为图 1所示实施方式 C状态下的剖面视图。

图 12为本发明定量泵装置的第二种实施方式的结� ��示意图。

图中：

1一储液容器； 1 1一通气孔； 1 2—上旋转槽； 1 3—第一容腔； 131—导向槽； 132—凹陷 区； 14一第二容腔； _{1 5} 一开口槽； 2—定量容器； 21—旋转柄； 22—上旋转轴； 23 下旋转 轴； 24—定量容腔； 25—第一沉台； 3 支座； 31—导出槽； 31 1 导出槽槽口； 32 莲花状 结构； 321—环形圈； 33—下旋转槽； 34—泵结构腔； 341—活塞通孔； 342—活塞凹槽； 343 一限位装置； 35—环形槽； 4一泵结构； 41 活塞； 41 1一活塞凸台； 412—第一楔形凸起； 413—活塞容腔； 414一透气通孔； 41 5—活塞卡位； 41 6 活塞密封槽； 42—活塞内套； 421 一第二楔形凸起； 423—内套容腔； 424—弹簧销孔； 425—拉杆凹槽； 426—内套孔； 43—拉 杆； 431—弹簧销； 432—拉杆卡位； 433—拉杆通孔； 44一逆止片； 45—活塞弹簧； 46—内 套弹簧； 5—外套结构； 51—外套容腔； 52—第一外套通孔； 53—外套凸起； 54—螺旋状凹 槽； 55—第二外套通孔。

为了更好的理解本发明， 下面将结合附图对本发明的具体实施方式进行 详细地描述。 具体实施方式

实施方式一：

如图 1到图 1 1所示， 本发明定量泵装置的第一实施例包括储液容器 1、 定量容器 2、 支 座 3、 泵结构 4和外套结构 5。储液容器 1与定量容器 2顶部密封连接， 支座 3与定量容器 2 的底部密封连接； 外套结构 5将定量容器 2、 支座 3包围。

如图 2所示， 储液容器 1为圆柱形容器， 包括第一容腔 13、 导向槽 131、 凹陷区 132、 第二容腔 14、 通气孔 1 1、 上旋转槽 12和开口槽 15。 第一容腔 13顶面和侧面密封， 底面具 有一倒锥形的凹陷区 132， 凹陷区 132的最低处设有导向槽 131， 第一容腔 13中的液体可以 在凹陷区 132中经导向槽 131流出。储液容器 1底部设有底面敞口的第二容腔 14， 经导向槽 131 与第一容腔 13连通， 导向槽 131在第二容腔 14中具有一向下的延伸段。 第二容腔 14 的侧面开有通气孔 1 1和开口槽 15， 顶面中心设有上旋转槽 12。

如图 3所示， 定量容器 2为一与所述第二容腔 14对应的圆柱体， 顶面设有第一沉台 25， 中心设有与上旋转槽 12对应的上旋转轴 11,第一沉台 25内设有贯穿定量容器 2的定量容腔 24。定量容器 1底面中心设有与上旋转轴 22对应的下旋转轴 23，第一沉台 25之下的侧面设 有旋转柄 21。 定量容器 2容纳于第二容腔 14中， 其顶面与第二容器 14的顶面紧密接触， 导 向槽 131的延伸段与所述第一沉台 25抵触。 上旋转轴 22插入储液容器 1的上旋转槽 12中， 旋转柄 21从第二容腔 14侧壁的开口槽 15中伸出。 所述通气孔 1 1设于第二容腔 14位于定 量容器 2顶面与第一沉台 25之间的侧面。

如图 4和图 4a所示， 支座 3具有导出槽 31、 泵结构腔 34和莲花状结构 32。 导出槽 31 贯穿支座 3的顶面和底面， 在支座 3的顶面形成导出槽槽口 31 1。泵结构腔 34为一底面敞口 的回转体空腔， 顶面通过活塞通孔 341与外界连通， 侧面具有活塞凹槽 342， 侧面的底部设 有向内突起的限位装置 343。 支座 3顶面中心设有与所述下旋转轴 23对应的下旋转槽 33。 如图 1至 2所示， 导出槽 31的下部设有环形槽 35，环形槽 35内固定有环形圈 321，， 莲花状 结构 32上部设有与环形圈 321对应的槽， 形成转动副与环形圈 321连接， 莲花状结构 32可 绕环形圈 321在一定角度内旋转。 在莲花状结构 32与环形圈 321之间设有一弹簧， 由于弹 簧弹性形变的作用力， 使若干莲花状结构 32围绕环形圈 321， 将导出槽 31 的下端的槽口与 外界隔离起来。莲花状结构 32在外力作用下， 围绕环形圈 321做一定角度的转动后， 又可以 将导出槽 31的下端口露出， 方便导出液体。

定量容器 2底面平整， 与支座 3的顶面密封连接。 定量容器 1的下旋转轴 23与支座 3 中心的下旋转槽 33配合连接， 定量容器 2在旋转柄 21 的带动下， 以上旋转轴 22和下旋转 轴 23为中心相对储液容器 1和支座 3发生相对转动，其中储液容器 1和支座 3没有相对转动。 由于导向槽 131存在一与第一沉台 25抵触的延伸段， 并且旋转柄 21伸出的开口槽 15也有 一定的限制， 因此定量容器 2只能在一定角度范围内相对于储液容器 1和支座 3旋转。

如图 5所示， 泵结构 4包括活塞 41、 活塞内套 42、 拉杆 43、 逆止片 44、 活塞弹簧 45 和内套弹簧 46。拉杆 43设于活塞内套 42的内套容腔 423中，活塞内套 42在活塞 41的活塞 容腔 413中。 活塞弹簧 45包围活塞内套 42和拉杆 43， 上端与活塞 41底面接触， 下端与限 位装置 343接触。 内套弹簧 46位于内套容腔 413中， 上端与内套容腔 413顶面接触， 下端 与拉杆 43顶面接触。

如图 6所示， 活塞 41在所述的泵结构腔 34中滑动， 上端外侧面设有活塞密封槽 416， 其中安装密封圈实现活塞 41顶面与泵结构腔 34的顶面和侧面之间形成一密封空间。活塞 41 侧面设有活塞卡位 415，通过活塞卡位 415与泵结构腔 34内侧与活塞卡位 415对应的活塞凹 槽 342相互配合， 防止活塞 41在泵结构腔 34中产生相对转动。 活塞 41顶面还设有一透气 通孔 414和与所述活塞通孔 341对应的活塞凸台 41 1， 内部具有一底面敞口的活塞容腔 413。 活塞容腔 413侧壁底部设有第一楔形凸起 412。

如图 7所示，活塞内套 42内部具有一底部敞口的内套容腔 423，其顶面具有内套孔 426， 内套容腔 423通过内套孔 426与活塞容腔 413连通。活塞内套 42侧面具有拉杆凹槽 425， 内 套容腔 423中上部设有贯穿侧面弹簧销孔 424。活塞内套 42侧面顶部设有与所述第一楔形凸 起 412对应的第二楔形凸起 421，在第一楔形凸起 41和第二楔形凸起 42之间具有一定距离， 活塞内套 42可以在这段距离之间与活塞 41发生相对移动， 并且由于楔形凸起之间的卡位而 不会脱落。 由于活塞弹簧 45的作用， 除非外力作用， 活塞与活塞内套都处于相对位置固定。

拉杆 43—端设有横向的弹簧销 431， 弹簧销 431嵌入弹簧销孔 424中与活塞内套 42连 接。 当拉杆 43与活塞内套 42之间通过嵌入弹簧销孔 424固定， 共同运动到活塞容腔 41 3侧 面底部的限位装置 343处， 弹簧销 431被压入拉杆 43内， 使拉杆 43与活塞内套 42之间产 生相对移动。 拉杆 43侧面具有向外突出的拉杆卡位 432， 内部具有一贯穿顶面和底面的拉杆 通孔 433。 拉杆 43通过拉杆卡位 432与所述的拉杆凹槽 425配合， 防止拉杆 43与活塞内套 42发生相对转动。 逆止片 44位于活塞容腔 413顶面与活塞内套 42顶面之间， 当拉杆 43带 动内套 42在活塞容腔 413中向活塞容腔 413顶面运动过程中，逆止片 44封住透气通孔 414， 气流只能从活塞内套 42经拉杆通孔 433中流出。

如图 8所示， 外套结构 5包括一顶部敞口的外套容腔 51， 外套容腔 51侧面具有一对称 的外套凸起 53， 底面具有一与导出槽 31配合的第一外套通孔 52， 导出槽 31从第一外套通 孔 52中伸出。 外套容腔 51侧面还具有一螺旋状凹槽 54， 定量容器 2的旋转柄 21嵌入此螺 旋状凹槽 54之中， 随着定量容器 2的旋转带动泵结构 4的拉杆 43运动。 定量容器 2和支座 3被外套结构 5包围， 外套容腔 51内还设有一外套弹簧，包围支座 3，其上端与支座 3接触， 下端与外套容腔 51底面接触。 外套容腔 51侧壁的外套凸起 53将支座 3卡住限位。 拉杆 43 的低部与外套容腔 51的底面固定连接。在外套容腔 51底面与拉杆 43固定之处，设有一第二 外套通孔 55， 拉杆 43的拉杆通孔 433通过所述第二外套通孔 55与外界连通。外套结构 5在 装配时， 需要从下到上进行安装。

由于旋转柄 21只能在一定范围内旋转，并且在旋转柄 21随着螺旋状凹槽 54的滑动而带 动定量容器 2抬升或者下降。 如图 9所示， 定量容器 2旋转的起点设于储液容器 1的导向槽 131的下槽口与定量容器 2的定量容腔 24连通的角度， 第一容腔 13通过导向槽 131与定量 容腔 24连通， 定义为 A状态。 如图 10所示， 定量容器 2旋转的终点设于导流容器 3的导出 槽 31与定量容腔 24连通， 定义为 B状态。 如图 1 1所示， 在 A状态与 B状态之间的某区域， 定量容腔 24与第一容腔 13和导出槽 24均不连通， 仅仅通过活塞通孔 341与泵结构腔 34连 通， 定义为 C状态。

在使用过程中， 手动或自动设备在储液容器 1 的顶部施以一定的下压力， 并且在外套结 构 5底部予以支撑， 同时将莲花瓣状结构 32的下方外部置于一适当的孔内，外套结构 5与定 量容器 2以及支座 3做相对运动，并且压缩外套弹簧。拉杆 43跟随外套结构 5—起向下运动， 带动活塞内套 42开始向下运动。 由于活塞内套 42相对活塞 41远离。 当内套 42与活塞 41 被第一楔形凸起 412和第二楔形凸起 421卡住， 带动活塞 41 向下运动， 挤压活塞弹簧 45。 此时泵结构腔 34中的气压远远低于活塞容腔 413中的气压， 逆止片 44紧紧覆盖住透气通孔 414上， 气流无法进入到泵结构腔 34中， 导致泵结构腔 34中出现真空。 由于活塞 41向下运 动， 活塞凸台 41 1脱离活塞通孔 341。 由于旋转柄 21在螺纹状凹槽 54中运动， 带动定量容 器 2向泵结构腔 34方向运动， 当旋转到定量容腔 24与泵结构腔 34连通的位置后即处于 C 状态时， 如图 1 1所示， 定量容腔 24与泵结构腔 34交换真空。

定量容腔 24中为真空后继续向 A状态旋转， 定量容器 2和支座 3继续向下运动， 压缩 外套弹簧， 拉杆 43带动活塞内套 42和活塞 41也继续向下运动， 压缩活塞弹簧。 当连接拉杆

43和活塞内套 42的弹簧销 431运动到泵结构腔 34下端的限位装置 343时，弹簧销 431被压 入拉杆 43内， 弹簧销 431收缩而使拉杆 43与活塞内套 42之间产生相对移动， 拉杆 43由于 弹簧销 431的退回而失去拉动活塞内套 42的限位功能， 导致其在活塞内 42内自由滑动并不 产生任何方向的动力，活塞内套 42在活塞 41 内的内套弹簧 46的弹力下向上运动， 同时活塞

41也因活塞弹簧 45的恢复张力而向上运动。

如图 9所示，到达旋转起点后，定量容腔 24与储液容器 1的第一容腔 13通过导向槽 131 连通， 此处定量泵处于 A状态。 由于定量容腔 24中为真空， 将第一容腔 1 3中的液体吸入定 量容腔 24中。

此时释放外界压力， 由于外套弹簧的回复力， 支座 3和定量容器 2相对于外套结构 5向 上运动， 由于旋转柄 21在螺纹状凹槽 54中运动带动定量容器 1朝相反的方向相对于支座 3 转动， 开始往终点、 向 B状态旋转的。 活塞 41在活塞弹簧 45回复力的顶压作用下， 首先向 泵结构腔 34顶面靠近。 泵结构腔 34中的气体从活塞 41顶面的透气通孔 414中逸出， 气流 可以推开逆止片 44进入到活塞内套 42中， 沿内套容腔 423向拉杆通孔 433往外界流动。 此 后， 在拉杆 43的弹簧销 431上位进入弹簧销孔 424之前， 由于内套弹簧 46的顶压作用， 拉 杆 43带动活塞内套 42接触活塞容腔 413顶面， 带动活塞 41首先向泵结构腔 34顶面运动。 在定量容器 2的定量容腔 24还没有到达活塞通孔 341时， 活塞 41的活塞凸台 41 1已经填满 活塞通孔 341， 定量容腔 24与泵结构腔 34隔离， 其中的液体也不会流入泵结构腔 34中。

定量容器 1继续向终点旋转过程中， 拉杆 43往内套容腔 423中移动，， 直到弹簧销 431 嵌入弹簧销孔 424中， 活塞内套 42往活塞容腔 413中移动。 当定量容腔 24旋转到与支座 3 的导出容腔 31连通的位置即 B状态后， 如图 10所示。 此时储液容器 1 的第二容腔 14侧壁 上的通气孔 1 1与定量容腔 24连通。 向下运动中由于将莲花状结构 32绕环形圈 321旋转一 定角度打开导出槽 31 的排出槽口， 往通气孔 1 1 注入洁净空气就能产生气压将定量容腔 24 中的液体经导出槽 31排出， 完成整个微量液体在密闭的环境中导取的过程 。

实施方式二：

如图 12所示， 定量容器 2为一矩形柱状结构， 分别与储液容器 1、 定量容器 2和支座 3 密封连接。 定量容器可以通过平移的方式与储液容器 1和支座 3发生相对位移。 当定量容器 1移动到定量容腔 24与泵结构腔 34连通的状态下， 通过活塞 41的拉动， 使定量容腔 24中 产生真空； 当定量容器平移到与储液容器 1的第一容腔 13连通的状态下， 定量容腔 24与第 一容腔 13交换真空， 从第一容腔 1 3中吸取待导取的试剂； 当定量容器 2平移到定量容器 24 与导出槽 31连通的状态下， 通过导出槽 31将试剂排出， 达到在密闭环境中完成微量液体的 导取。

相对现有技术， 本发明所述的定量泵装置的实施方式承载流体 的容器不需要采用柔性材 料制作， 完全导取所需流体而不会在容器中存在残留液 体， 适合中微量液体的导取。 在整个 导取的过程中， 始终与外界空气隔离， 有效的防止导取的液体试剂被外界空气污染。