FR3016935A1 - Pompe modulable - Google Patents

Abstract

Cette pompe modulable (1) comprend un corps de pompe (4) et un organe (6) de déplacement de fluide, le corps de pompe définissant au moins un orifice d'admission (10, 91) de fluide et au moins un orifice de refoulement (58) de fluide. Le corps de pompe (4) définit un premier orifice d'admission (91) de fluide dans le corps de pompe et est apte à contrôler l'ouverture d'un deuxième orifice d'admission (10) de fluide dans le corps de pompe et/ou à inverser le flux de fluide entre les orifices d'admission (10, 91) et de refoulement (58).

Description

POMPE MODULABLE La présente invention a trait à une pompe modulable pour le déplacement de fluides, qui est particulièrement bien adaptée pour le mélange d'au moins deux fluides ayant des propriétés différentes, tels qu'un liquide et une poudre. Dans de nombreux procédés industriels, il est nécessaire de mélanger des solutions ou des suspensions de manière contrôlée, afin d'assurer une distribution uniforme des composants et d'obtenir des rendements satisfaisants, notamment dans le domaine médical, l'industrie agroalimentaire, l'industrie des semi-conducteurs, ou encore l'industrie pharmaceutique ou biopharmaceutique, par exemple dans le cadre de la préparation de milieux de culture cellulaire ou autre. Pour mélanger une solution ou une suspension fluide, il est connu d'utiliser un récipient à agitateur rotatif, dans lequel une tige munie de pales ou une turbine est placée dans le fluide en passant à travers une ouverture du récipient et est mise en rotation par un moteur externe afin de produire l'action de mélange souhaitée. Le mélange de solutions ou suspensions formées par dissolution ou dispersion de particules solides dans un liquide est toutefois délicat. En effet, les particules solides sont en général introduites par le dessus du liquide, à l'écart de l'agitateur, et, en raison de leur poids, elles tendent à tomber et stagner au fond du récipient, de sorte que le mélange ou la dissolution ne sont pas toujours efficaces. Les particules solides peuvent également rester à la surface du liquide en raison de leurs propriétés de mouillage, et ainsi ne pas être incorporées au liquide. Ce dernier cas de figure se retrouve également pour le mélange de deux liquides non solubles pour former une émulsion. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une pompe qui garantit un mélange de fluide efficace, en particulier pour le mélange d'au moins deux fluides ayant des propriétés différentes, tels qu'un liquide et une poudre ou deux liquides immiscibles, cette pompe permettant en outre d'obtenir différents modes de mélange et d'assurer d'autres fonctions que le mélange, telles que le remplissage ou encore le drainage du récipient servant au mélange. A cet effet, l'invention a pour objet une pompe modulable comprenant un corps de pompe et un organe de déplacement de fluide, le corps de pompe définissant au moins un orifice d'admission de fluide et au moins un orifice de refoulement de fluide, caractérisée en ce que le corps de pompe définit au moins un premier orifice d'admission de fluide dans le corps de pompe et est apte à contrôler l'ouverture d'au moins un deuxième orifice d'admission de fluide dans le corps de pompe et/ou à inverser le flux de fluide entre les orifices d'admission et de refoulement. L'invention propose ainsi une pompe à manifold intégré, dans la mesure où la pompe agit non seulement pour déplacer des fluides, mais également pour contrôler finement la circulation de ces fluides entre des orifices d'admission et des orifices de refoulement sélectionnables. La structure de la pompe est adaptée pour faciliter une utilisation stérile et limiter les risques de contamination. Au sens de l'invention, un fluide est un milieu déformable, susceptible d'être mélangé, tel qu'un liquide, un gaz, un gel, une pâte, une poudre, une suspension, une dispersion, une émulsion, ou un mélange de ceux-ci. Une pompe modulable conforme à l'invention peut être utilisée, notamment, pour le mélange d'une poudre avec un liquide ou de deux liquides peu miscibles, la préparation d'une émulsion, la préparation d'une solution de culture cellulaire ou autre, le mélange d'une suspension. Selon un aspect de l'invention, le corps de pompe a un axe principal et comporte : - une partie fixe, qui définit un espace de circulation de fluide, dans lequel est logé l'organe de déplacement de fluide, un orifice d'entrée de fluide dans l'espace de circulation, et un orifice de sortie de fluide hors de l'espace de circulation, - au moins une partie mobile, qui est mobile en translation selon la direction de l'axe principal et/ou en rotation autour de l'axe principal par rapport à la partie fixe, la partie mobile définissant le ou chaque premier orifice d'admission de fluide dans le corps de pompe, le corps de pompe étant apte, par un déplacement de la ou chaque partie mobile par rapport à la partie fixe, en translation selon la direction de l'axe principal et/ou en rotation autour de l'axe principal, à contrôler l'ouverture du ou de chaque deuxième orifice d'admission de fluide dans le corps de pompe et/ou à inverser le flux de fluide entre les orifices d'admission et de refoulement. Selon une caractéristique, la partie fixe du corps de pompe définit un orifice de drainage de fluide hors du corps de pompe.

De manière avantageuse, le ou chaque premier orifice d'admission est un orifice central du corps de pompe, alors que le ou chaque orifice de refoulement est un orifice périphérique du corps de pompe. Un tel agencement permet de privilégier la circulation de fluide à la périphérie d'un conteneur auquel est reliée la pompe, ce qui garantit une bonne circulation de fluide dans tout le volume du conteneur, et en particulier le long des parois latérales du conteneur pour éviter la stagnation de particules sur ces parois, tout en évitant l'apparition de zones mortes dans le conteneur, c'est-à-dire de zones dans lesquelles le fluide n'est pas déplacé et où des particules sont susceptibles de s'accumuler.

Selon une caractéristique, la pompe comprend au moins un tube adapté pour coopérer avec le ou chaque premier orifice d'admission, ce tube étant mobile par rapport au corps de pompe entre une position d'ouverture du premier orifice d'admission et une position d'obturation du premier orifice d'admission. Le tube peut ainsi servir à l'amenée de fluide dans le corps de pompe lorsqu'il est en position d'ouverture du premier orifice d'admission et bloquer le passage de fluide à travers le premier orifice d'admission lorsqu'il est en position d'obturation. De manière avantageuse, le tube est relié à un connecteur stérile et permet de transférer un fluide de manière stérile depuis un premier conteneur de conditionnement du fluide vers un deuxième conteneur de mélange du fluide, où le volume intérieur du deuxième conteneur est relié aux orifices d'admission et de refoulement du corps de pompe.

Selon un aspect de l'invention, une partie mobile du corps de pompe est une partie d'inversion de flux, qui est mobile en rotation autour de l'axe principal par rapport à la partie fixe, la partie d'inversion de flux étant mobile en rotation autour de l'axe principal entre une position de flux direct, dans laquelle elle impose une circulation de fluide dans le corps de pompe depuis le ou chaque orifice d'admission vers le ou chaque orifice de refoulement, et une position de flux inversé, dans laquelle elle impose une circulation de fluide dans le corps de pompe depuis le ou chaque orifice de refoulement vers le ou chaque orifice d'admission.

Selon un autre aspect de l'invention, une partie mobile du corps de pompe est un tiroir, le corps de pompe comportant une base formée au moins en partie par la partie fixe, le tiroir et la base étant aptes à définir entre eux le deuxième orifice d'admission, le tiroir étant mobile en translation par rapport à la base selon la direction de l'axe principal entre une position d'obturation du deuxième orifice d'admission et une position d'ouverture du deuxième orifice d'admission. Le ou chaque premier orifice d'admission peut être défini par le tiroir. En variante, le ou chaque premier orifice d'admission peut être défini par la partie d'inversion de flux.

Dans un mode de réalisation avantageux, la base du corps de pompe définit un orifice de drainage de fluide hors du corps de pompe, alors que le tiroir définit un élément d'obturation de l'orifice de drainage et un élément d'obturation d'un orifice d'accès à l'espace de circulation, le tiroir étant mobile en translation par rapport à la base entre trois positions successives selon la direction de l'axe principal, à savoir : - une première position dans laquelle le tiroir obture à la fois l'orifice de drainage et le deuxième orifice d'admission, - une deuxième position dans laquelle le tiroir obture l'orifice de drainage et ouvre le deuxième orifice d'admission, - une troisième position dans laquelle le tiroir ouvre l'orifice de drainage et obture l'orifice d'accès à l'espace de circulation.

Selon un aspect de l'invention, la base comporte la partie fixe et une partie d'inversion de flux qui est mobile en rotation autour de l'axe principal par rapport à la partie fixe, la partie d'inversion de flux étant mobile en rotation autour de l'axe principal entre une position de flux direct, dans laquelle elle impose une circulation de fluide dans le corps de pompe depuis le ou chaque orifice d'admission vers le ou chaque orifice de refoulement, et une position de flux inversé, dans laquelle elle impose une circulation de fluide dans le corps de pompe depuis le ou chaque orifice de refoulement vers le ou chaque orifice d'admission.

De préférence, la pompe comprend des moyens de solidarisation en rotation du tiroir avec la partie d'inversion de flux. Ainsi, il suffit à un opérateur d'agir sur une seule pièce, notamment le tiroir, afin d'obtenir toutes les configurations de fonctionnement de la pompe. Dans un mode de réalisation, l'organe de déplacement de fluide est une turbine rotative autour de l'axe principal. Dans ce mode de réalisation, du fait de l'action centrifuge de la turbine, il est avantageux que chaque orifice d'entrée de l'espace de circulation débouche dans l'espace de circulation au voisinage d'une zone centrale de la turbine, alors que chaque orifice de sortie de l'espace de circulation débouche dans l'espace de circulation au voisinage de la périphérie de la turbine. Dans un autre mode de réalisation, l'organe de déplacement de fluide est une membrane déformable en forme de disque, qui est maintenue dans l'espace de circulation sensiblement parallèlement à la direction de circulation de fluide entre l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie de l'espace de circulation, en étant sensiblement centrée sur l'axe principal. La pompe comporte alors des moyens de couplage entre la membrane et un dispositif d'actionnement apte à engendrer de manière alternative, à une extrémité de la membrane située au voisinage de l'orifice d'entrée de l'espace de circulation, une force d'excitation sensiblement perpendiculaire à la direction de circulation.

Selon une première variante d'une pompe à membrane, la première extrémité de la membrane située du côté de l'orifice d'entrée, à laquelle est appliquée la force d'excitation, est un bord central de la membrane, alors que la deuxième extrémité de la membrane située du côté de l'orifice de sortie est un bord périphérique externe de la membrane. Cet agencement correspond à une configuration centrifuge de la pompe, dans laquelle le fluide circule du centre vers la périphérie de la membrane. Dans cette configuration centrifuge, chaque orifice d'entrée de l'espace de circulation débouche dans l'espace de circulation au voisinage d'une zone centrale de la membrane, alors que chaque orifice de sortie de l'espace de circulation débouche dans l'espace de circulation au voisinage de la périphérie de la membrane. Selon une deuxième variante d'une pompe à membrane, la première extrémité de la membrane située du côté de l'orifice d'entrée, à laquelle est appliquée la force d'excitation, est un bord périphérique externe de la membrane, alors que la deuxième extrémité de la membrane située du côté de l'orifice de sortie est un bord central de la membrane. Cet agencement correspond à une configuration centripète de la pompe, dans laquelle le fluide circule de la périphérie vers le centre de la membrane. De manière avantageuse, cette configuration centripète génère un effet de concentration de l'énergie, de la périphérie vers le centre de l'espace de circulation, qui permet d'obtenir des gradients de pression compatibles avec ceux exigés dans les applications industrielles. Cette configuration centripète permet également de travailler avec des amplitudes plus faibles d'excitation au niveau du bord périphérique externe de la membrane, et ainsi de limiter la dégradation de fluides fragiles. Dans cette configuration centripète, chaque orifice d'entrée de l'espace de circulation débouche dans l'espace de circulation au voisinage de la périphérie de la membrane, alors que chaque orifice de sortie de l'espace de circulation débouche dans l'espace de circulation au voisinage d'une zone centrale de la membrane. Lorsque chaque orifice de refoulement est un orifice périphérique du corps de pompe alors que chaque orifice de sortie de l'espace de circulation est un orifice central du corps de pompe, le corps de pompe comporte avantageusement une partie de redirection de fluide issu de chaque orifice de sortie vers au moins un orifice de refoulement. Cet agencement permet de privilégier la circulation de fluide à la périphérie d'un conteneur auquel est reliée la pompe, le fluide venant ainsi circuler le long des parois du conteneur et évitant que des particules n'adhèrent aux parois. Selon une caractéristique, dans le cas d'une pompe à membrane, la membrane comporte au moins un orifice périphérique et au moins un orifice central. Ainsi, le fluide peut passer de part et d'autre de la membrane dans l'espace de circulation, ce qui permet d'exploiter tout le volume du corps de pompe pour transférer l'énergie de mélange. Selon un aspect de l'invention, la pompe est intégralement constituée en matériau polymère, éventuellement renforcé par des fibres pour les parties de la pompe qui ont une fonction mécanique ou qui sont sollicitées mécaniquement. A titre d'exemple, dans le cas d'une pompe rotative, le corps de pompe peut être constitué en polypropylène ou en polycarbonate ; la turbine peut être constituée en polyoléfine, en sulfure de polyphénylène (PPS) ou en polymère fluoré tel que le polytétrafluoroéthylène (PTFE), avec un arbre d'entraînement en polymère rigide, par exemple en sulfure de polyphénylène (PPS) renforcé par des fibres de verre. A titre d'exemple, dans le cas d'une pompe à membrane, le corps de pompe peut être constitué en polypropylène ou en polycarbonate ; le support de membrane peut être constitué en sulfure de polyphénylène (PPS), en polypropylène ou en polycarbonate renforcé par des fibres de verre ; la membrane peut être constituée en élastomère silicone, en polyuréthane ou en caoutchouc. Avec une telle pompe intégralement constituée en matériau polymère, on limite le coût de fabrication et le poids de la pompe, tout en facilitant l'obtention de pièces solidaires entre elles, par exemple par co- injection. De plus, lorsqu'une telle pompe en matériau polymère est associée à un conteneur également en matériau polymère, aucune partie métallique n'est en contact avec le ou les fluides à mélanger, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas du mélange de fluides agressifs susceptibles d'attaquer les matériaux métalliques, ou dans des applications de haute pureté où aucune pollution métallique n'est souhaitée. Dans un mode de réalisation, les orifices d'admission et de refoulement du corps de pompe débouchent à l'intérieur d'un conteneur destiné à recevoir au moins un fluide, de telle sorte que le fluide circule directement et sans conduite entre le conteneur et le corps de pompe. Un tel agencement, où le fluide circule directement et sans conduite entre le corps de la pompe et le conteneur, réduit les risques de contamination et permet un meilleur mélange en ne diminuant pas la vitesse et la pression du fluide en sortie du corps de pompe. Dans un autre mode de réalisation, les orifices d'admission et de refoulement du corps de pompe peuvent être reliés à différents conteneurs destinés à recevoir différents fluides à mélanger, chaque fluide pouvant alors circuler directement entre le conteneur et le corps de pompe ou par l'intermédiaire d'une conduite. En particulier, une pompe selon l'invention peut permettre le mélange d'une poudre contenu dans un premier conteneur avec un liquide contenu dans un deuxième conteneur. L'invention a également pour objet un ensemble mélangeur comprenant un conteneur et une pompe modulable telle que décrite ci-dessus. De manière avantageuse, un tel ensemble mélangeur peut être stérile et jetable, alors que le dispositif pour l'actionnement de l'organe de déplacement de la pompe est durable et propre à être couplé successivement avec plusieurs ensembles mélangeurs.

Dans un mode de réalisation, le conteneur est solidarisé avec le corps de pompe. La solidarisation entre le conteneur et le corps de pompe peut alors être obtenue par toute technique appropriée de solidarisation permanente ou semi-permanente, notamment par collage, surmoulage ou soudage. En variante, le conteneur peut être solidarisé avec le corps de pompe de manière amovible, par exemple par vissage d'une partie filetée du corps de pompe dans une partie taraudée complémentaire traversant une paroi du conteneur. Le conteneur et le corps de pompe sont de préférence agencés l'un par rapport à l'autre de telle sorte que l'orifice de drainage défini par la partie fixe du corps de pompe débouche à l'extérieur du conteneur. Il est ainsi possible de vider le conteneur par l'intermédiaire du corps de pompe. Cela permet en particulier de le vider entièrement.

De manière avantageuse, le conteneur est en matériau flexible. Le conteneur peut alors être aplati sur lui-même lorsqu'il est vide de contenu, ce qui limite l'encombrement de l'ensemble mélangeur comprenant la pompe et le conteneur, lors de son transport ou lorsqu'il n'est pas en cours d'utilisation.

Selon une variante, le conteneur peut comprendre une combinaison d'un conteneur rigide et d'un conteneur flexible, où le conteneur rigide peut supporter le conteneur flexible. Selon une caractéristique, l'ensemble mélangeur comprend au moins un tube de remplissage adapté pour coopérer avec le ou chaque premier orifice d'admission du corps de pompe. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'une pompe modulable selon l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'une pompe modulable rotative conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, la pompe étant dans une première configuration à flux direct ; - la figure 2 est une coupe transversale selon les plans II-II de la figure 1 ; - la figure 3 est une coupe d'un ensemble comprenant la pompe de la figure 1 et un dispositif d'actionnement correspondant ; - la figure 4 est une vue en perspective du flasque inférieur fixe de la pompe des figures 1 à 3 ; - la figure 5 est une vue en perspective de la partie d'inversion de flux de la pompe des figures 1 à 3 ; - la figure 6 est une vue en perspective du tiroir de la pompe des figures 1 à 3, - la figure 7 est une vue en perspective de la turbine de la pompe des figures 1 à 3 ; - la figure 8 est une coupe analogue à la figure 2, la pompe étant dans une première configuration à flux inversé ; - la figure 9 est une coupe analogue à la figure 2, la pompe étant dans une deuxième configuration à flux direct ; - la figure 10 est une coupe analogue à la figure 2, la pompe étant dans une deuxième configuration à flux inversé ; - la figure 11 est une coupe analogue à la figure 2, la pompe étant dans une troisième configuration à flux direct ; - la figure 12 est une coupe analogue à la figure 2, la pompe étant dans une troisième configuration à flux inversé ; - la figure 13 est une vue analogue à la figure 1 pour une pompe modulable à membrane conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention, la pompe étant dans une première configuration à flux direct ; - la figure 14 est une coupe transversale selon les plans XIV-XIV de la figure 13; - la figure 15 est une coupe d'un ensemble comprenant la pompe de la figure 13 et un dispositif d'actionnement correspondant ; - la figure 16 est une vue en perspective du flasque inférieur de la pompe des figures 13 à 15 ; - la figure 17 est une vue en perspective du flasque supérieur de la pompe des figures 13 à 15 ; - la figure 18 est une vue en perspective de la partie d'inversion de flux de la pompe des figures 13 à 15 ; - la figure 19 est une vue en perspective du tiroir de la pompe des figures 13 à 15; - la figure 20 est une vue en perspective de la membrane de la pompe des figures 13 à 15 ; - la figure 21 est une coupe analogue à la figure 14, la pompe étant dans une première configuration à flux inversé ; - la figure 22 est une coupe analogue à la figure 14, la pompe étant dans une deuxième configuration à flux direct ; - la figure 23 est une coupe analogue à la figure 14, la pompe étant dans une deuxième configuration à flux inversé ; - la figure 24 est une coupe analogue à la figure 14, la pompe étant dans une troisième configuration à flux direct ; et - la figure 25 est une coupe analogue à la figure 14, la pompe étant dans une troisième configuration à flux inversé. Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 12, la pompe modulable 1 est une pompe rotative comprenant un corps de pompe 4 centré sur un axe X et une turbine 6 logée dans le corps de pompe. Tel que montré sur la figure 1, le corps de pompe 4 est solidarisé avec un sac 2 en matériau polymère flexible. Dans ce mode de réalisation, le sac 2 est par exemple constitué à base d'un polymère multicouche comprenant la superposition d'une couche de nylon, qui confère au sac des propriétés de résistance mécanique, d'une couche de polyéthylène, qui forme une barrière à l'humidité, et d'une couche d'alcool polyvinylique PVOH, qui forme une barrière aux gaz tels que le dioxygène et le dioxyde de carbone. De manière classique, le sac 2 comporte au moins un orifice stérile, non représenté, pour le remplissage du sac. Le sac 2 comporte également une ouverture 27 de réception du corps de pompe 4. Le ou chaque orifice de remplissage est prévu dans une paroi supérieure ou latérale du sac 2, alors que l'ouverture 27 de réception du corps de pompe 4 est prévue au voisinage d'une paroi de fond 21 du sac. La capacité du sac 2 est adaptée à l'application recherchée, en particulier elle peut être choisie dans la plage allant de 0,5 L à 5000 L, de préférence de 10 L à 5000 L. Selon une réalisation, l'ensemble mélangeur comprenant le sac 2 et la pompe 1 est stérile et à usage unique. Le corps de pompe 4 définit des orifices 10, 91 d'admission de fluide dans le corps de pompe et des orifices 58 de refoulement de fluide hors du corps de pompe. En configuration assemblée du sac 2 avec le corps de pompe 4, les orifices d'admission 91 et de refoulement 58 du corps de pompe débouchent à l'intérieur du sac 2, de telle sorte qu'un fluide présent dans le sac 2 peut circuler directement et sans conduite entre le sac et le corps de pompe. Le corps de pompe 4 comprend un flasque inférieur 7, qui définit dans son volume intérieur un espace 40 de circulation de fluide en forme de disque dans lequel est logée la turbine 6 destinée à la propulsion de fluide. Comme bien visible sur la figure 4, le flasque inférieur 7 comporte un fond 70 qui est fermé par une paroi 79, le fond 70 et la paroi 79 délimitant entre eux l'espace de circulation 40. Le flasque inférieur 7 comporte également une couronne centrale 75, en saillie par rapport à la paroi 79. Le fond 70 est muni d'un orifice central 72, qui est prévu pour le drainage de fluide hors du corps de pompe 4, à partir duquel s'étend un alésage central du flasque inférieur qui débouche au niveau de l'extrémité supérieure de la couronne centrale 75 par un orifice central 73. En configuration assemblée du sac 2 avec le corps de pompe 4, l'orifice de drainage 72 débouche à l'extérieur du sac 2 de manière à permettre le drainage du sac 2. La couronne centrale 75 comporte sur sa périphérie une pluralité d'orifices 71 qui sont prévus pour l'entrée de fluide dans l'espace de circulation 40. De plus, la paroi 79 du flasque inférieur 7 comporte, au voisinage de la jonction entre la paroi 79 et la couronne centrale 75, une pluralité d'orifices périphériques 74 prévus pour la sortie de fluide hors de l'espace de circulation 40. De manière avantageuse, les orifices d'entrée 71 sont alternés angulairement avec les orifices de sortie 74 selon une direction circonférentielle du flasque inférieur 7. Dans ce mode de réalisation, le flasque inférieur 7 comporte quatre orifices d'entrée 71 et quatre orifices de sortie 74. Le corps de pompe 4 comprend également une partie d'inversion de flux 5, qui est reçue en appui contre la paroi 79 du flasque inférieur 7. Plus précisément, le flasque inférieur 7 comporte une bordure périphérique 77 qui délimite avec la paroi 79 un logement 78 de réception d'une paroi de fond 50 de la partie d'inversion de flux 5. Lorsqu'elle est reçue dans le logement 78, la partie d'inversion de flux 5 est apte à être entraînée en rotation par rapport au flasque inférieur 7 autour de l'axe central X.

Comme bien visible sur la figure 5, la partie d'inversion de flux 5 comporte une couronne 55 en saillie par rapport à la paroi de fond 50. La paroi de fond 50 et la couronne 55 sont traversées par un alésage central 53. De plus, la paroi de fond 50 comporte une pluralité d'orifices périphériques 52 et 54 situés au voisinage de la jonction entre la paroi 50 et la couronne 55, les orifices 52 étant alternés angulairement avec les orifices 54 selon une direction circonférentielle de la partie d'inversion de flux 5. En configuration de flux direct de la pompe 1, c'est-à-dire dans une configuration où la circulation de fluide dans la pompe s'opère depuis les orifices d'admission 10, 91 vers les orifices de refoulement 58, les orifices 54 sont alignés avec les orifices de sortie 74 du flasque inférieur 7, alors qu'en configuration de flux inversé de la pompe 1, c'est-à-dire dans une configuration où la circulation de fluide dans la pompe s'opère depuis les orifices de refoulement 58 vers les orifices d'admission 10, 91, ce sont les orifices 52 qui sont alignés avec les orifices de sortie 74 du flasque inférieur 7. La couronne 55 de la partie d'inversion de flux 5 comporte sur sa périphérie, à l'aplomb des orifices 54, une pluralité d'orifices qui sont les orifices 58 de refoulement de fluide hors du corps de pompe. Chaque orifice de refoulement 58 est relié à l'alésage central 53 par un canal 56. En alternance avec les canaux 56 est définie sur la périphérie de l'alésage central 53 une pluralité d'orifices de transfert 51. Les orifices de transfert 51 sont situés chacun à l'aplomb d'un orifice 52 et permettent le transfert de fluide vers les orifices d'entrée 71 du flasque inférieur 7 en configuration de flux direct de la pompe 1. Dans ce mode de réalisation, la partie d'inversion de flux 5 comporte quatre orifices de transfert 51 et quatre orifices 52, alternés angulairement avec quatre orifices 54, quatre canaux 56 et quatre orifices de refoulement 58. Le corps de pompe 4 comprend par ailleurs un tiroir 9, dont une paroi supérieure 90 est apte à fermer l'extrémité supérieure de la collerette 55 de la partie d'inversion de flux 5. Le tiroir 9 comporte un col central 94, qui fait saillie de part et d'autre de la paroi supérieure 90. Le col 94 est ouvert à son extrémité supérieure située du côté d'une face 90A de la paroi 90, et fermé par un disque 93 du côté de la face 90B de la paroi 90 opposée à la face 90A. Ce disque 93 est configuré pour obturer l'orifice central 73 du flasque inférieur 7. Le col 94 comporte à sa périphérie une pluralité d'orifices 91, disposés entre le disque 93 et la paroi supérieure 90, qui sont des premiers orifices d'admission de fluide dans le corps de pompe. Comme bien visible sur la figure 1, le col 94 est apte à recevoir, par son extrémité supérieure ouverte, une extrémité 19A d'un tube 19 d'amenée de fluide dans le corps de pompe 4 et le sac 2. De manière avantageuse, l'extrémité 19A du tube 19 comporte des crénelages 19C permettant l'ouverture ou l'obturation sélective des orifices d'admission 91 lorsque le tube est enfoncé au maximum dans le col 94, avec l'extrémité 19A en appui contre le disque 93. Le tiroir 9 comporte également une tige centrale 95, en saillie par rapport au disque 93, qui porte successivement, en s'éloignant de la paroi supérieure 90 le long de la tige 95, un disque 97 situé à distance du disque 93 et configuré pour coulisser de manière étanche dans l'alésage central du flasque inférieur 7 puis un disque 92 situé à distance du disque 97 et configuré pour obturer l'orifice de drainage 72. Toujours en s'éloignant de la paroi supérieure 90, la tige 95 comporte, à distance du disque 92, un embout fileté 98 destiné à la liaison avec un raccord, non représenté, ajustable entre une configuration fermée d'obturation de l'orifice de drainage 72 et une configuration ouverte de drainage de fluide à travers l'orifice de drainage 72. Entre le disque 93 et le disque 97, de même qu'entre le disque 97 et le disque 92 et entre le disque 92 et l'embout 98, la tige 95 comporte des barreaux allongés ayant des dimensions transversales inférieures aux éléments qu'elles relient, de manière à permettre une circulation de fluide à l'état assemblé de la pompe. A l'état assemblé de la pompe 1 montré sur la figure 1, le tiroir 9 est reçu par la partie d'inversion de flux 5 et le flasque inférieur 7 de telle sorte que la paroi supérieure 90 vient fermer l'extrémité supérieure de la collerette 55 et la tige 95 passe dans l'alésage central du flasque inférieur 7. Le tiroir 9 est alors apte à être entraîné en translation, selon la direction de l'axe central X, par rapport à la partie d'inversion de flux 5 et au flasque inférieur 7, de manière à libérer un espace 10 entre la périphérie de la paroi supérieure 90 et l'extrémité supérieure de la collerette 55. Cet espace 10 est un deuxième orifice d'admission de fluide dans le corps de pompe. Plus précisément, le tiroir 9 est mobile en translation par rapport à la base formée par la partie d'inversion de flux 5 et le flasque inférieur 7 entre trois positions successives selon la direction de l'axe central X, à savoir : - une première position, montrée sur les figures 1, 2 et 8, dans laquelle le tiroir 9 obture à la fois l'orifice de drainage 72, par l'intermédiaire du disque 92, et le deuxième orifice d'admission 10, par contact entre la périphérie de la paroi supérieure 90 et l'extrémité supérieure de la collerette 55, - une deuxième position, montrée sur les figures 9 et 10, dans laquelle le tiroir 9 obture l'orifice de drainage 72, par l'intermédiaire du disque 92, et ouvre le deuxième orifice d'admission 10, et - une troisième position, montrée sur les figures 11 et 12, dans laquelle le tiroir 9 ouvre l'orifice de drainage 72 et obture l'orifice d'entrée 71 de l'espace de circulation 40. La partie d'inversion de flux 5 et le tiroir 9 comprennent également des moyens de solidarisation mutuelle en rotation autour de l'axe central X, sous la forme de crénelages périphériques 99 de la paroi supérieure 90 du tiroir qui sont aptes à coopérer avec des encoches 59 complémentaires prévues dans la périphérie de l'extrémité supérieure de la collerette 55. De cette manière, la partie d'inversion de flux 5 et le tiroir 9 sont aptes à être entraînés simultanément en rotation autour de l'axe central X par rapport au flasque inférieur 7, notamment par une action sur la tige 95 du tiroir qui fait saillie hors du flasque inférieur 7 à travers l'orifice de drainage 72, comme montré par la flèche R de la figure 1. De préférence, les pièces 5, 7 et 9 sont constituées en matériau polymère, par exemple en polypropylène. Ces pièces 5, 7 et 9 sont avantageusement obtenues par moulage, en particulier par moulage par injection. L'assemblage entre le sac 2 et le corps de pompe 4 est réalisé en faisant passer la couronne 55 de la pièce d'inversion de flux 5 dans l'ouverture 27 du sac, de sorte qu'elle fait saillie dans le volume intérieur du sac, et en solidarisant de manière étanche la bordure 77 du flasque inférieur avec la paroi de fond 21 du sac autour de l'ouverture 27. La solidarisation entre la la bordure 77 et la paroi de fond 21 du sac peut être obtenue par tout moyen approprié, notamment par collage, surmoulage ou soudage. Comme montré sur les figures 2, 9 et 11, à l'état assemblé de la pompe 1 et en configuration de flux direct, le fluide circule dans l'espace de circulation 40 selon une direction radiale centrifuge A1, depuis les orifices d'entrée 71 vers les orifices périphérique de sortie 74. La turbine 6, logée dans l'espace de circulation 40, est en forme de disque. La turbine 6 comporte un plateau de support 60, dans lequel sont logés des aimants 62, et des ailettes radiales 61, qui sont formées en saillie par rapport à une face supérieure du plateau 60 en étant alternées angulairement avec les aimants 62 selon une direction circonférentielle de la turbine. La turbine comporte également un alésage central 64, prévu pour le passage de la tige 95 du tiroir 9. Comme montré sur la figure 3, le fond 70 du flasque inférieur est apte à être positionné dans le logement d'un dispositif d'actionnement 20 qui, dans ce mode de réalisation, est un actionneur électromagnétique. Plus précisément, l'ensemble électromagnétique comporte un rotor multipolaire, qui est la partie rotative, et un stator multipolaire, qui est la partie statique. Le rotor est le plateau de support 60 de la turbine 6, dans lequel sont logés les aimants 62, de manière à former un aimant multipolaire sur sa périphérie avec une orientation radiale de la magnétisation. Le rotor 60 est intégré dans le corps de pompe 4, ce qui permet d'assurer l'étanchéité du système. Le stator 20 globalement axisymétrique est lui aussi multipolaire, et est disposé pendant la phase d'actionnement autour du rotor. Le stator 20 est un assemblage de bobines et d'armatures. L'alimentation cyclique des bobines en courant est assurée par un dispositif électronique, de manière à générer un champ magnétique tournant et à entraîner de manière synchrone l'aimant multipolaire du rotor, ce qui provoque l'entraînement de la turbine 6 en rotation autour de l'axe central X. Selon une variante non représentée, la turbine 6 peut être dépourvue d'aimants 62 et entraînée en rotation autour de l'axe central X par l'intermédiaire d'un arbre qui passe vers l'extérieur du corps de pompe et est mis en rotation par un moteur externe.

La pompe 1 est apte à adopter six configurations différentes, visibles sur les figures 2 et 8 à 12, le passage d'une configuration à une autre pouvant se faire simplement en imprimant un mouvement de translation et/ou de rotation au tiroir 9, par une action exercée au niveau de l'extrémité de la tige 95 qui fait saillie hors du flasque inférieur 7, au voisinage de l'embout 98.

Dans la première configuration à flux direct visible sur la figure 2, la pompe 1 permet le remplissage du corps de pompe 4 et du sac 2 avec au moins un fluide qui arrive à travers le tube 19, comme montré par la flèche F1 de la figure 2. Dans cette première configuration à flux direct, le tiroir 9 est dans sa première position, dans laquelle il obture à la fois l'orifice de drainage 72, par l'intermédiaire du disque 92, et le deuxième orifice d'admission 10, par contact entre la périphérie de la paroi supérieure 90 et l'extrémité supérieure de la collerette 55. Le fluide passe alors du tube 19 dans le volume intérieur du corps de pompe 4 à travers les premiers orifices d'amission 91, puis dans l'espace de circulation 40 à travers les orifices de transfert 51 de la partie 5 qui sont alignés avec les orifices d'entrée 71 du flasque inférieur 7. Dans l'espace de circulation 40, le fluide est entraîné par la turbine en direction des orifices de sortie 74 du flasque inférieur 7 qui sont alignés avec les orifices 54 de la partie 5. Le fluide passe ensuite dans les canaux 56 et sort du corps de pompe 4 à travers les orifices de refoulement 58, pour passer dans le sac 2. Dans la première configuration à flux inversé visible sur la figure 8, la pompe 1 permet la vidange du corps de pompe 4 et du sac 2 à travers le tube 19, comme montré par la flèche F1R de la figure 8. Dans cette première configuration à flux inversé, le tiroir 9 est toujours dans sa première position mais a été déplacé, solidairement avec la partie d'inversion de flux 5 via les crénelages 99 et encoches 59, en rotation autour de l'axe X par rapport au flasque inférieur 7, par action sur la tige 95 au voisinage de l'embout 98 comme montré par la flèche R de la figure 1 de manière à amener les orifices 52 de la partie d'inversion de flux 5 en correspondance avec les orifice de sortie 74 du flasque inférieur 7. Dans cette configuration à flux inversé, la circulation de fluide s'opère depuis les orifices de refoulement 58 vers les premiers orifices d'admission 91. Plus précisément, le fluide passe du sac 2 dans le volume intérieur du corps de pompe 4 à travers les orifices refoulement 58, puis dans l'espace de circulation 40 à travers les canaux 56 qui sont alignés avec les orifices d'entrée 71 du flasque inférieur 7, ce qui est possible car les orifices 54 sont obturés par la paroi 79 du flasque inférieur 7. Dans l'espace de circulation 40, le fluide est entraîné par la turbine en direction des orifices de sortie 74 du flasque inférieur 7 qui sont alignés cette fois-ci avec les orifices 52 de la partie 5. Le fluide passe ensuite dans le tube 19 à travers les premiers orifices d'admission 91, les orifices de transfert 51 étant dans cette configuration obturés par la périphérie de la couronne 75 du flasque inférieur 7. Dans la deuxième configuration à flux direct visible sur la figure 9, la pompe 1 permet le mélange de deux fluides A et B, le fluide A étant présent dans le sac 2 et le fluide B étant introduit dans le corps de pompe 4 et le sac 2 à travers le tube 19, comme montré par les flèches FA et FB de la figure 9. Dans cette deuxième configuration à flux direct, par rapport à la première configuration à flux direct montrée sur la figure 2, le tiroir 9 a été déplacé en translation selon la direction de l'axe X dans le sens d'un écartement par rapport à la base formée par le flasque inférieur 7 et la partie d'inversion de flux 5, par action sur la tige 95 au voisinage de l'embout 98 comme montré par la flèche T1 de la figure 1, jusqu'à atteindre sa deuxième position. Dans sa deuxième position, le tiroir 9 obture l'orifice de drainage 72, par l'intermédiaire du disque 92, et ouvre le deuxième orifice d'admission 10. Le fluide A présent dans le sac 2 passe alors dans le volume intérieur du corps de pompe à travers le deuxième orifice d'amission 10, puis dans l'espace de circulation 40 à travers les orifices de transfert 51 qui sont alignés avec les orifices d'entrée 71. Simultanément, le fluide B passe du tube 19 dans le volume intérieur du corps de pompe à travers les premiers orifices d'amission 91, puis dans l'espace de circulation 40 à travers les orifices de transfert 51 qui sont alignés avec les orifices d'entrée 71. Dans l'espace de circulation 40, les deux fluides A et B sont mélangés et entraînés par la turbine en direction des orifices de sortie 74 qui sont alignés avec les orifices 54. Le mélange des fluides A et B passe ensuite dans les canaux 56 et sort du corps de pompe 4 à travers les orifices de refoulement 58, pour passer dans le sac 2. Cette deuxième configuration à flux direct est particulièrement avantageuse pour le mélange de fluides peu miscibles, tels qu'un liquide A et une poudre B, un liquide A et un gaz B, ou encore deux liquides immiscibles A et B. En effet, le fluide B est intégré dans le corps de pompe directement au sein de la zone à plus forte turbulence, ce qui favorise son mélange avec le fluide A.

Dans la deuxième configuration à flux inversé visible sur la figure 10, la pompe 1 permet le mélange à haut débit d'au moins un fluide présent dans le sac 2, comme montré par la flèche F2R de la figure 10. Dans cette deuxième configuration à flux inversé, le tiroir 9 est toujours dans sa deuxième position mais a été déplacé, solidairement avec la partie d'inversion de flux 5 via les crénelages 99 et encoches 59, en rotation autour de l'axe X par rapport au flasque inférieur 7, par action sur la tige 95 au voisinage de l'embout 98 de manière à amener les orifices 52 de la partie d'inversion de flux 5 en correspondance avec les orifice de sortie 74 du flasque inférieur 7. Dans cette deuxième configuration à flux inversé, le fluide passe du sac 2 dans le volume intérieur du corps de pompe 4 à travers les orifices refoulement 58, puis dans l'espace de circulation 40 à travers les canaux 56 qui sont alignés avec les orifices d'entrée 71. Dans l'espace de circulation 40, le fluide est entraîné par la turbine en direction des orifices de sortie 74 qui sont alignés avec les orifices 52 et passe ensuite dans sac 2 à travers le deuxième orifice d'admission 10, les premiers orifices d'admission 91 étant avantageusement obturés par l'extrémité crénelée 19A du tube 19. Cette deuxième configuration à flux inversé est particulièrement avantageuse pour le mélange de suspensions comportant des particules à haute densité.

Dans les troisièmes configurations à flux direct et inversé visibles sur les figures 11 et 12, la pompe 1 permet la vidange du corps de pompe 4 et du sac 2 à travers l'orifice de drainage, comme montré par les flèches F3 et F3R des figures 11 et 12. Dans la troisième configuration à flux direct montrée sur la figure 11, par rapport à la deuxième configuration à flux direct montrée sur la figure 9, le tiroir 9 a encore été déplacé en translation selon la direction de l'axe X dans le sens d'un écartement par rapport à la base formée par le flasque inférieur 7 et la partie d'inversion de flux 5, par action sur la tige 95 au voisinage de l'embout 98 comme montré par la flèche T2 de la figure 9, jusqu'à atteindre sa troisième position. Dans sa troisième position, le tiroir 9 ouvre l'orifice de drainage 72, et obture l'orifice d'entrée 71 de l'espace de circulation 40 car le disque 97 du tiroir empêche le passage de fluide depuis l'orifice 71 vers l'espace de circulation 40.

Le fluide présent dans le sac 2 passe alors dans le volume intérieur du corps de pompe à travers le deuxième orifice d'amission 10, puis dans l'espace de circulation 40 à travers les orifices 54 qui sont alignés avec les orifices de sortie 74, et enfin dans l'alésage central du flasque inférieur 7 et vers l'extérieur du corps de pompe 4 et du sac 2 à travers l'orifice de drainage 72. Dans la troisième configuration à flux inversé montrée sur la figure 12, le tiroir 9 est toujours dans sa troisième position mais a été déplacé, solidairement avec la partie d'inversion de flux 5 via les crénelages 99 et encoches 59, en rotation autour de l'axe X par rapport au flasque inférieur 7, par action sur la tige 95 au voisinage de l'embout 98 de manière à amener les orifices 52 de la partie d'inversion de flux 5 en correspondance avec les orifice de sortie 74 du flasque inférieur 7. Dans cette troisième configuration à flux inversé, le fluide passe du sac 2 dans le volume intérieur du corps de pompe 4 à travers les orifices refoulement 58, puis dans l'espace de circulation 40 à travers les orifices 52 qui sont alignés avec les orifices de sortie 74, et enfin dans l'alésage central du flasque inférieur 7 et vers l'extérieur du corps de pompe 4 et du sac 2 à travers l'orifice de drainage 72. Dans le deuxième mode de réalisation représenté sur les figures 13 à 25, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 100. La pompe 1 de ce deuxième mode de réalisation diffère de celle du premier mode de réalisation notamment en ce que l'organe de déplacement de fluide n'est pas une turbine mais une membrane déformable 106 en forme de disque. Dans ce deuxième mode de réalisation, le corps de pompe 104 comprend deux flasques, un flasque inférieur 107 et un flasque supérieur 105, qui définissent entre eux un espace 140 de circulation de fluide en forme de disque. Les flasques 105 et 107 sont assemblés l'un à l'autre à leur périphérie, avec interposition de la membrane déformable 106 destinée à la propulsion de fluide, qui est également en forme de disque. De préférence, les flasques 105 et 107 sont constitués en matériau polymère, par exemple en polypropylène. Les flasques 105 et 107 sont avantageusement obtenus par moulage, en particulier par moulage par injection.

Comme bien visible sur la figure 16, le flasque inférieur 107 comporte une paroi rigide 171 munie d'un orifice central 172. L'orifice central 172 est prévu pour le drainage de fluide hors du corps de pompe 4. En configuration assemblée du sac 102 avec le corps de pompe 104, l'orifice de drainage 172 débouche à l'extérieur du sac 102 de manière à permettre le drainage du sac 102. Comme montré sur la figure 17, le flasque inférieur 105 comporte une paroi rigide 151 munie d'un orifice central 154, ainsi que d'une pluralité d'orifices périphériques 152. Les orifices périphériques 152 sont prévus pour l'entrée de fluide dans l'espace de circulation 140, alors que l'orifice central 154 est prévu pour la sortie de fluide hors de l'espace de circulation 140. Dans ce mode de réalisation, le flasque supérieur 105 comporte quatre orifices d'entrée 152 et un orifice de sortie 154. Le corps de pompe 104 comprend également une partie d'inversion de flux 103, qui est reçue en appui contre la paroi 151 du flasque supérieur 105. Plus précisément, le flasque supérieur 105 comporte une bordure périphérique 157 qui délimite avec la paroi 151 un logement 159 de réception d'une paroi de fond 130 de la partie d'inversion de flux 103. Lorsqu'elle est reçue dans le logement 159, la partie d'inversion de flux 103 est apte à être entraînée en rotation par rapport au flasque supérieur 105 autour de l'axe central X. Comme bien visible sur la figure 18, la partie d'inversion de flux 103 comporte une couronne 135 en saillie par rapport à la paroi de fond 130. La paroi de fond 130 et la couronne 135 sont traversées par un alésage central 134. De plus, la paroi de fond 130 comporte une pluralité d'orifices périphériques 138 situés au voisinage de la jonction entre la paroi 130 et la couronne 135. Les orifices 138 sont des orifices de refoulement de fluide hors du corps de pompe. Chaque orifice de refoulement 138 est relié à l'alésage central 134 par un canal 136. Dans ce mode de réalisation, la partie d'inversion de flux 103 comporte quatre orifices de refoulement 138 et quatre canaux 136.

Le corps de pompe 104 comprend de plus un tiroir 109, dont une paroi supérieure 190 est apte à fermer l'extrémité supérieure de la couronne 135 de la partie d'inversion de flux 103. Comme montré sur la figure 19, le tiroir 109 de ce deuxième mode de réalisation est très similaire au tiroir 9 du premier mode de réalisation. Le tiroir 109 comporte ainsi un col central 194, qui fait saillie de part et d'autre de la paroi supérieure 190 et est fermé par un disque 193 du côté de la face 190B de la paroi 190. Le disque 193 est configuré pour obturer l'orifice central 134 de la partie d'inversion de flux 103. Le col 194 comporte à sa périphérie une pluralité d'orifices 191, disposés entre le disque 193 et la paroi 190, qui sont des premiers orifices d'admission de fluide dans le corps de pompe 104. Comme montré sur la figure 13, le col 194 est apte à recevoir, par son extrémité supérieure ouverte, une extrémité 119A d'un tube 119 d'amenée de fluide dans le corps de pompe 104 et le sac 102. L'extrémité 119A est crénelée et propre à ouvrir ou obturer sélectivement les orifices d'admission 191 lorsque le tube est enfoncé au maximum dans le col 194. Le tiroir 109 comporte également une tige centrale 195, en saillie par rapport au disque 193, qui porte successivement un disque 197 situé à distance du disque 193, où le disque 197 est configuré pour obturer l'orifice central 154 du flasque supérieur 105, puis un disque 192 situé à distance du disque 197 et configuré pour obturer l'orifice de drainage 172, et enfin un embout fileté 198 situé à distance du disque 192 et destiné à la liaison avec un raccord, non représenté, ajustable entre une configuration fermée d'obturation de l'orifice de drainage 172 et une configuration ouverte de drainage de fluide à travers l'orifice de drainage 172. A l'état assemblé de la pompe 101 montré sur la figure 13, le tiroir 109 est reçu par la partie d'inversion de flux 103, le flasque supérieur 105 et le flasque inférieur 107 de telle sorte que la paroi supérieure 190 vient fermer l'extrémité supérieure de la collerette 135 et la tige 195 passe dans les orifices centraux de la partie d'inversion de flux 103, du flasque supérieur 105 et du flasque inférieur 107. Le tiroir 109 est alors apte à être entraîné en translation, selon la direction de l'axe central X, par rapport à la base formée par la partie d'inversion de flux 103, le flasque supérieur 105 et le flasque inférieur 107, de manière à libérer un espace 110 entre la périphérie de la paroi supérieure 190 et l'extrémité supérieure de la collerette 135. Cet espace 110 est un deuxième orifice d'admission de fluide dans le corps de pompe 104. Comme dans le premier mode de réalisation, le tiroir 109 est mobile en translation par rapport à la base entre trois positions successives selon la direction de l'axe central X, à savoir : - une première position, montrée sur les figures 13, 14 et 21, dans laquelle le tiroir 109 obture à la fois l'orifice de drainage 172, par l'intermédiaire du disque 192, et le deuxième orifice d'admission 110, par contact entre la périphérie de la paroi supérieure 190 et l'extrémité supérieure de la collerette 135, - une deuxième position, montrée sur les figures 22 et 23, dans laquelle le tiroir 109 obture l'orifice de drainage 172, par l'intermédiaire du disque 192, et ouvre le deuxième orifice d'admission 110, et - une troisième position, montrée sur les figures 24 et 25, dans laquelle le tiroir 109 ouvre l'orifice de drainage 172 et obture l'orifice de sortie 154 de l'espace de circulation 40. La partie d'inversion de flux 103 et le tiroir 109 comprennent des moyens de solidarisation mutuelle en rotation autour de l'axe central X, sous la forme de crénelages périphériques 199 du col 194 du tiroir qui sont aptes à coopérer avec des encoches 139 complémentaires prévues dans la périphérie de l'orifice central 134 de la partie d'inversion de flux. De cette manière, la partie d'inversion de flux 103 et le tiroir 109 sont aptes à être entraînés simultanément en rotation autour de l'axe central X par rapport au flasque supérieur 105 et au flasque inférieur 107, notamment par une action sur la tige 195 du tiroir qui fait saillie hors du flasque inférieur 107 à travers l'orifice de drainage 172, comme montré par la flèche R de la figure 13. De préférence, les pièces 103, 105, 107 et 109 sont constituées en matériau polymère, par exemple en polypropylène. Ces pièces sont avantageusement obtenues par moulage, en particulier par moulage par injection. Comme montré sur la figure 14, à l'état assemblé de la pompe 101 et en configuration de flux direct, le fluide circule dans l'espace de circulation 40 défini entre les parois 151 et 171 des flasques 105 et 107 selon une direction radiale centripète A2, depuis les orifices d'entrée 152 vers l'orifice de sortie 154. La membrane 106, qui est une lame souple en matériau élastomère, par exemple en silicone, présente un plan moyen P et est maintenue sous tension dans l'espace de circulation 140, parallèlement à la direction A2. Comme bien visible sur la figure 14, une extrémité périphérique 161 de la membrane 106 est fixée à un support rigide 108. De préférence, le support 108 est constitué en un matériau composite à matrice polymère, par exemple en sulfure de polyphénylène (PPS) renforcé par des fibres de verre. Comme pour les autres pièces de la pompe 101, le support 108 est avantageusement obtenu par moulage, en particulier par moulage par injection. De plus, la membrane 106 est avantageusement assemblée avec le support 108 par surmoulage ou par moulage biphasé ("two-shot molding"). La membrane 106 comporte deux extensions périphériques 165 et 167, qui s'étendent depuis l'extrémité périphérique 161 de la membrane en direction des flasques 105 et 107. L'extension supérieure 165 assure une liaison étanche avec la paroi 151 du flasque supérieur 105, tandis que l'extension inférieure 167 assure une liaison étanche avec la paroi 171 du flasque inférieur 107. De cette manière, les extensions 165 et 167 délimitent circonférentiellement l'espace de circulation 140. La fixation de chaque extension 165 ou 167 de la membrane avec la paroi correspondante 151 ou 171 est réalisée à l'aide de deux bagues de blocage, respectivement une bague supérieure 115 et une bague inférieure 116. Les bagues de blocage sont de préférence constituées en un matériau composite à matrice polymère, par exemple en sulfure de polyphénylène (PPS) renforcé par des fibres de verre. Comme montré sur la figure 20, la membrane 106 comporte un orifice central 164 et une pluralité d'orifices périphériques 162 situés radialement vers l'intérieur par rapport aux extensions périphériques 165 et 167. Ainsi, le fluide circule dans l'espace de circulation 140 de part et d'autre de la membrane 106, c'est-à-dire à la fois dans le volume défini entre la membrane 106 et le flasque supérieur 105 et dans le volume défini entre la membrane 106 et le flasque inférieur 107.

Le support 108 auquel est fixé la membrane 106 comporte une partie périphérique 181 qui fait saillie vers l'extérieur du corps de pompe 104. Cette partie périphérique 181 est prévue pour être attelée à un dispositif d'actionnement 109 qui, dans ce mode de réalisation, comprend deux actionneurs électromagnétiques linéaires 109A et 109B. De manière connue, chaque actionneur 109A ou 109B, lorsqu'il est alimenté par un courant alternatif, produit un déplacement alternatif en translation d'une partie mobile 191, qui résulte de l'apparition de forces de Laplace au sein de l'actionneur. Les actionneurs 109A et 109B sont disposés de telle sorte que les parties mobiles 191 des deux actionneurs sont solidarisées avec deux côtés opposés 181A et 181B de la partie périphérique 181 du support 108. Les parties mobiles 191 des deux actionneurs 109A et 109B sont aptes à imprimer au support 108, par l'intermédiaire de rails 118, un mouvement de translation selon une direction B sensiblement perpendiculaire au plan moyen P de la membrane 106. Ainsi, le dispositif d'actionnement 109 permet d'engendrer de manière alternative, à l'extrémité périphérique 161 de la membrane 106, une force d'excitation F sensiblement perpendiculaire au plan moyen P de la membrane 106. La pompe 101 de ce deuxième mode de réalisation est apte à adopter six configurations différentes, visibles sur les figures 14 et 21 à 25, qui sont analogues aux configurations respectives des figures 2 et 8 à 12. Le passage d'une configuration à une autre peut se faire, comme précédemment, en imprimant un mouvement de translation et/ou de rotation au tiroir 109, par une action exercée au niveau de l'extrémité de la tige 195 qui fait saillie hors du flasque inférieur 107, au voisinage de l'embout 198. Comme il ressort de ce qui précède, une pompe modulable conforme à l'invention permet d'obtenir différents modes de fonctionnement, permettant d'assurer non seulement une fonction de mélange efficace d'au moins un fluide dans un conteneur associé à la pompe, mais également des fonctions de remplissage et de drainage du conteneur. Dans les configurations de drainage, la vidange peut être passive, sans actionner la pompe, ou être active en actionnant la pompe pour favoriser la vidange, notamment lorsque la pompe fonctionne de manière centripète. Comme expliqué précédemment, la pompe selon l'invention est particulièrement avantageuse pour le mélange de fluides de natures différentes et difficiles à mélanger. En effet, pour le mélange d'un premier liquide avec un deuxième élément, tel qu'une poudre, un gaz ou un deuxième liquide non miscible avec le premier liquide, elle permet d'incorporer le deuxième élément au sein de la zone de plus forte turbulence. Cela peut trouver application, notamment, pour l'obtention de solutions ou suspensions pharmaceutiques obtenues par dissolution ou dispersion d'une poudre dans un liquide ; pour l'aération d'un liquide de bioréacteur ; pour la préparation d'une émulsion à partir de liquides immiscibles. Un autre avantage de l'invention est qu'elle propose d'un côté un ensemble mélangeur qui peut être stérile et jetable, qui comprend un conteneur et une pompe modulable selon l'invention, et de l'autre côté un dispositif pour l'actionnement de l'organe de déplacement de fluide de la pompe, qui est durable et propre à être couplé successivement avec plusieurs ensembles mélangeurs. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés.

En particulier, l'invention a été décrite à chaque fois avec une combinaison de deux parties mobiles, à savoir une partie d'inversion de flux et un tiroir. En variante, une pompe modulable conforme à l'invention peut comprendre une seule partie mobile, c'est-à-dire soit une partie d'inversion de flux, mobile en rotation, soit un tiroir, mobile en translation.

De plus, l'organe de déplacement de fluide peut être différent de ceux décrits précédemment, à savoir une turbine à ailettes et une membrane vibrante. En particulier, dans le cas de fluides visqueux, l'organe de déplacement de fluide peut être une turbine hélicoïdale. Pour des fluides encore plus visqueux, l'invention peut également être envisagée avec des pompes à vis axiales, des pompes volumétriques, ou encore des pompes à engrenages. La structure du système doit toutefois être adaptée, notamment les entrées et sorties.

Claims (22)

1. REVENDICATIONS1. Pompe modulable (1 ; 101) comprenant un corps de pompe (4 ; 104) et un organe (6 ; 106) de déplacement de fluide, le corps de pompe définissant au moins un orifice d'admission (10, 91 ; 110, 191) de fluide et au moins un orifice de refoulement (58 ; 138) de fluide, caractérisée en ce que le corps de pompe (4 ; 104) définit au moins un premier orifice d'admission (91 ; 191) de fluide dans le corps de pompe et est apte à contrôler l'ouverture d'au moins un deuxième orifice d'admission (10 ; 110) de fluide dans le corps de pompe et/ou à inverser le flux de fluide entre les orifices d'admission (10, 91 ; 110, 191) et de refoulement (58 ; 138).
2. 2. Pompe modulable (1 ; 101) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de pompe (4 ; 104) a un axe principal (X) et comporte : - une partie fixe (7 ; 105, 107), qui définit un espace de circulation (40 ; 140) de fluide, dans lequel est logé l'organe (6 ; 106) de déplacement de fluide, un orifice d'entrée (71 ; 152) de fluide dans l'espace de circulation, et un orifice de sortie (74 ; 154) de fluide hors de l'espace de circulation, - au moins une partie mobile (5, 9 ; 103, 109), qui est mobile en translation selon la direction de l'axe principal (X) et/ou en rotation autour de l'axe principal (X) par rapport à la partie fixe, la partie mobile (5, 9 ; 103, 109) définissant le premier orifice d'admission (91 ; 191) de fluide dans le corps de pompe, le corps de pompe (4 ; 104) étant apte, par un déplacement de la ou chaque partie mobile (5, 9 ; 103, 109) par rapport à la partie fixe (7 ; 105, 107), en translation selon la direction de l'axe principal (X) et/ou en rotation autour de l'axe principal (X), à contrôler l'ouverture du deuxième orifice d'admission (10 ; 110) de fluide dans le corps de pompe et/ou à inverser le flux de fluide entre les orifices d'admission (10, 91 ; 110, 191) et de refoulement (58 ; 138).
3. 3. Pompe modulable selon la revendication 2, caractérisée en ce que la partie fixe (7 ; 105, 107) du corps de pompe (4 ; 104) définit un orifice de drainage (72 ; 172) de fluide hors du corps de pompe.
4. 4. Pompe modulable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou chaque premier orifice d'admission (91 ; 191) est un orifice central du corps de pompe (4 ; 104), alors que le ou chaque orifice de refoulement (58 ; 138) est un orifice périphérique du corps de pompe.
5. 5. Pompe modulable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un tube (19 ; 119) adapté pour coopérer avec le ou chaque premier orifice d'admission (91 ; 191), qui est mobile par rapport au corps de pompe (4 ; 104) entre une position d'obturation du premier orifice d'admission (91 ; 191) et une position d'ouverture du premier orifice d'admission (91 ; 191).
6. 6. Pompe modulable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de pompe (4 ; 104) a un axe principal (X) et comporte une partie mobile qui est une partie d'inversion de flux (5 ; 103) mobile en rotation autour de l'axe principal (X) par rapport à une partie fixe (7 ; 105, 107) du corps de pompe, la partie d'inversion de flux (5 ; 103) étant mobile en rotation autour de l'axe principal (X) entre une position de flux direct, dans laquelle elle impose une circulation de fluide dans le corps de pompe (4 ; 104) depuis le ou chaque orifice d'admission (10, 91 ; 110, 191) vers le ou chaque orifice de refoulement (58 ; 138), et une position de flux inversé, dans laquelle elle impose une circulation de fluide dans le corps de pompe (4 ; 104) depuis le ou chaque orifice de refoulement (58 ; 138) vers le ou chaque orifice d'admission (10, 91 ; 110, 191).
7. 7. Pompe modulable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de pompe (4 ; 104) a un axe principal (X) et comporte une partie mobile qui est un tiroir (9 ; 109), le corps de pompe (4 ; 104) comportant une base (5, 7 ; 103, 105, 107) formée au moins en partie par une partie fixe (7 ; 105, 107) du corps de pompe, le tiroir (9 ; 109) et la base (5, 7 ; 103, 105, 107) étant aptes à définir entre eux le deuxième orifice d'admission (10 ; 110), le tiroir (9 ; 109) étant mobile en translation par rapport à la base (5, 7 ; 103, 105, 107) selon la direction de l'axe principal (X) entre uneposition d'obturation du deuxième orifice d'admission (10, 110) et une position d'ouverture du deuxième orifice d'admission (10, 110).
8. 8. Pompe modulable selon la revendication 7, caractérisée en ce que le ou chaque premier orifice d'admission (91 ; 191) est défini par le tiroir (9 ; 109).
9. 9. Pompe modulable selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que le ou chaque premier orifice d'admission (91 ; 191) est défini par la partie d'inversion de flux (5 ; 103).
10. 10. Pompe modulable selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que la base (5, 7 ; 103, 105, 107) du corps de pompe (4 ; 104) définit un orifice de drainage (72 ; 172) de fluide hors du corps de pompe et un espace de circulation (40 ; 140) de fluide, dans lequel est logé l'organe (6 ; 106) de déplacement de fluide, alors que le tiroir (9 ; 109) définit un élément d'obturation (92 ; 192) de l'orifice de drainage (72 ; 172) et un élément d'obturation (97 ; 197) d'un orifice d'accès (71 ; 154) à l'espace de circulation (40 ; 140), le tiroir (9 ; 109) étant mobile en translation par rapport à la base (5, 7 ; 103, 105, 107) entre trois positions successives selon la direction de l'axe principal (X), à savoir : - une première position dans laquelle le tiroir (9 ; 109) obture à la fois l'orifice de drainage (72 ; 172) et le deuxième orifice d'admission (10, 110), - une deuxième position dans laquelle le tiroir obture l'orifice de drainage (72 ; 172) et ouvre le deuxième orifice d'admission (10, 110), - une troisième position dans laquelle le tiroir ouvre l'orifice de drainage (72 ; 172) et obture l'orifice d'accès (71 ; 154) à l'espace de circulation (40 ; 140).
11. 11. Pompe modulable selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que la base (5, 7 ; 103, 105, 107) comporte une partie fixe (7 ; 105, 107) et une partie d'inversion de flux (5 ; 103) qui est mobile en rotation autour de l'axe principal (X) par rapport à la partie fixe (7 ; 105, 107), la partie d'inversion de flux (5 ; 103) étant mobile en rotation autour de l'axe principal (X) entre une position de flux direct, dans laquelle elle impose une circulation de fluide dans le corps de pompe (4 ; 104) depuis le ou chaque orifice d'admission (10, 91 ; 110, 191) vers le ou chaque orifice de refoulement(58 ; 138), et une position de flux inversé, dans laquelle elle impose une circulation de fluide dans le corps de pompe (4 ; 104) depuis le ou chaque orifice de refoulement (58 ; 138) vers le ou chaque orifice d'admission (10, 91 ; 110, 191).
12. 12. Pompe modulable selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (59, 99 ; 139, 199) de solidarisation en rotation du tiroir (9 ; 109) avec la partie d'inversion de flux (5 ; 103).
13. 13. Pompe modulable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de déplacement de fluide est une turbine (6) rotative autour d'un axe principal (X) du corps de pompe (4).
14. 14. Pompe modulable selon la revendication 13, caractérisée en ce que le corps de pompe (4) définit un espace de circulation (40) de fluide dans lequel est logée la turbine (6), un orifice d'entrée (71) de fluide dans l'espace de circulation, et un orifice de sortie (74) de fluide hors de l'espace de circulation, chaque orifice d'entrée (71) de l'espace de circulation (40) débouchant dans l'espace de circulation au voisinage d'une zone centrale de la turbine (6), alors que chaque orifice de sortie (74) de l'espace de circulation (40) débouche dans l'espace de circulation au voisinage de la périphérie de la turbine (6).
15. 15. Pompe modulable selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'organe de déplacement de fluide est une membrane déformable (106) en forme de disque.
16. 16. Pompe modulable selon la revendication 15, caractérisée en ce que le corps de pompe (104) définit un espace de circulation (140) de fluide dans lequel est logée la membrane (106), un orifice d'entrée (152) de fluide dans l'espace de circulation, et un orifice de sortie (154) de fluide hors de l'espace de circulation, la membrane (106) étant maintenue dans l'espace de circulation (140) sensiblement parallèlement à la direction de circulation de fluide entre l'orifice d'entrée (152) et l'orifice de sortie (154), en étant sensiblement centrée sur un axe principal (X) du corps de pompe (104).
17. 17. Pompe modulable selon la revendication 16, caractérisée en ce que chaque orifice d'entrée (152) de l'espace de circulation (140) débouche dans l'espace de circulation au voisinage de la périphérie de la membrane (106),alors que chaque orifice de sortie (154) de l'espace de circulation (140) débouche dans l'espace de circulation au voisinage d'une zone centrale de la membrane (106).
18. 18. Pompe modulable selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisée en ce que la membrane (106) comporte au moins un orifice périphérique (162) et au moins un orifice central (164).
19. 19. Pompe modulable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les orifices d'admission (10, 91 ; 110, 191) et de refoulement (58 ; 138) du corps de pompe (4 ; 104) débouchent à l'intérieur d'un conteneur (2 ; 102) destiné à recevoir au moins un fluide, de telle sorte que le fluide circule directement et sans conduite entre le conteneur (2 ; 102) et le corps de pompe (4 ; 104).
20. 20. Pompe modulable selon la revendication 19, caractérisée en ce que le conteneur (2 ; 102) est en matériau flexible.
21. 21. Ensemble mélangeur comprenant un conteneur (2 ; 102) et une pompe modulable (1 ; 101) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
22. 22. Ensemble mélangeur selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un tube de remplissage (19 ; 119) adapté pour coopérer avec le ou chaque premier orifice d'admission (91 ; 191) du corps de pompe (4 ; 104).