包括泵和阀的液体输送装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种液体输送装置，包括泵(1)和该泵(1)外部的反虹吸 阀(4)，该反虹吸阀具有：连接于泵(1)的出口管线(2)的入口管(3)； 以及出口管(7)，在入口管和出口管之间具有支座(1ia)和可动部(11)， 该支座和该可动部能够相互作用，并在入口管(3)和出口管(7)之间限定 密封的液体流动区域，所述可动部(11)能够从开启位置移动到关闭位置， 该开启位置允许液体在所述流动区域内流动，在该关闭位置，可动部(11) 接触阀(4)的支座(1ia)，并阻止经过所述流动区域的流动，所述可动部 (11)承受基准室(5)的压力，该基准室不与该出口管流体连通。本发明专利技术 可应用于注射药液的泵。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种液体输送装置，该装置包括泵，该泵具有入口管，其适合连接于储液器以及连接于该泵的入口控制构件；出口管，其连接于该泵 的出口控制构件；以及具有控制装置的泵送部，该泵送部设有泵膜(pumping membrane)和增压室(pumping chamber)，该增压室的容积随着该泵膜的 变形而改变。
技术介绍
对于注射药液用泵的使用者来说，虹吸效应是一个主要的问题。当泵或 药液容器放置在高于在病人身体上进行注射的位置时，如果泵不是完全密封 的，则注射管线中的液柱会产生推动液体进入病人体内的压力。这种情况常发生在包括有药液容器的流动注射泵上，如胰岛素连续皮下 注射(CSn)型的胰岛素泵(insulinpump)。如果注射泵的技术特征之一是使用可变容积的药液容器，则当该容器受 到压力作用时可发生类似的危险。如果该容器设置在通风的外壳内(如应用 于CSII型泵中)并且通风系统失效时，会产生这种压力。在日常生活中，当这类的泵的使用者带着该泵在海里或游泳池中游泳 时，也会发生上述的情况。当病人从水中浮出时，保护通风系统不进水的亲 水性过滤器(hydrophilic filter)的滤膜会被来自海水蒸干后的盐分堵塞，并 且在这种情况下，该外壳内将保持海平面的约100千帕(kPa)的压力。随 后，当使用者乘坐的飞机快速攀升到其巡航高度时，客舱内具有约72kPa的 预定气压，该气压低于海平面的气压值，此时保留在外壳内的压力产生28 kPa的推力以推动药液从容器朝向病人流动。在日常生活的另一种情况下，病人可将泵放置在高于注射点的位置上。 根据注射管线的长度和上述的高度差，由于液体重量，虹吸效应在泵的出口 产生抽吸力。在此情况下，由于压力差(或虹吸压力Psiph)而朝向病人6推动药液。典型地，在注射管线长度为1米(m)以及药液的密度与水的密 度接近的情况下，所述的压力差可以高达10kPa。由于共同的因素，即在药液容器与病人身体上的注射位置之间具有正压 力差(或额外压力)，所有这些情况均存在着危险。通常，为了减低这一危险，在液体流动的区域使用瓣阀(crack valve)， 这类阀在默认状态下是关闭的，并在压力大于可预期的最大压力差时幵启 (EP 0 882 466)。然而，对于每一次注射，泵必须克服由瓣阀设立的障碍。 因此这一方案的缺陷为需提高执行注射所需的压力。这种注射压力的提高使 得耗能量增大，并且由泵计量的剂量精度降低。另外，容器和泵的出口之间 的压力差(大于通常预期的压力差)能够使阀开启。从而阀的尺寸设计成为 关键。在正排量型(positive displacement type)泵(例如在WO 90/15929和 EP 183 957中所述)中，可使用具有三个端口的反虹吸阀(ASV)作为泵自 身的出口控制构件。这种反虹吸阀(见WO卯/15929的图1的附图标记18) 为泵的一体的部分，并且具有液体的入口通道20和出口通道3，以及基准端 口 (基准压力Pref，该压力为可动膜18a上方的外部压力)。液体不可能从 基准端口穿过这种阀流向该出口。位于入口和出口之间的液体流动区域的开启和关闭首先与入口端口压力Pen和基准端口压力Pref之间的压力差、以及基 准端口压力Pw与出口压力Ps肌。r之间的压力差有关。Pen根据所述反虹吸阀的尺寸，两个压力差APen = Pen - Pref和APs。r = Pref_ Ps。r 同时作用于反虹吸阀，但可具有不同的大小以开启该流动区域，如图1中的 图表所示。在该图表中，以两个压力差APen和AP^为特征的阀的状态是由坐 标为(APen， APS。》的点表示的。如该点位于阴影线区域内，则该阀关闭， 如该点位于非阴影线区域内，则该阀开启。将两个区域分隔开的曲线表示开 启和关闭之间的过渡，从而该曲线为该阀的特性曲线。为了解释反虹吸阀的操作原理，首先考虑下述状态，即，入口压力与基 准压力平衡，且APen为零。这一特定的状态对应于图1的水平轴。当压力差 APs。r大于SSOT (出口压力阈值，该值为该反虹吸阀固有的设定值)时，该反 虹吸阀即关闭(图1的阴影线区域)。反之，当压力差APs。r小于Ss。r时，该 反虹吸阀即开启(图l的非阴影线区域)。7在另一种与纵轴对应的特定状态下，即，在基准压力与出口压力平衡且 APs。f为零的状态下，当压力差APen大于Sen (入口压力阈值)时该阀开启， 该值Sen为该反虹吸阀固有的另一个设定值。从而当APen增大、或者当AP^减小(或者当两者同时发生)时，该反虹 吸阀从关闭位置移动到开启位置，并且反之亦然。代表了用于开启和关闭该反虹吸阀的开启和关闭原理的曲线可描述为 函数f (APs。r)，并且可以理解为如果APen〉f (APs。r)，则该阀在(APen， △Ps。》条件下开启。还可以理解为压力阈值S^和Sen是该函数与两坐标轴 的交点。图2是表示用于开启和关闭这种反虹吸阀的开启和关闭原理的曲线的更 一般性的示例，用以表示与图1中的直线(f (APs。r) =Sen + APs。r (Sen/Ssor)) 不同的情形，其示出了满足f (APS。》函数关系的一般性原理的另一种关系。在代表了f (APS。》函数关系的曲线的所有实例中，不管起始点(APen，APSOT)代表怎样一种给定的阀的状态，艮P:从位于开启区域(位于曲线左侧的非阴影线区域)中的位置开始，并且如果要求使APen减小，则一旦APen到达或保持低于f (APS。》(如在y轴上时则其值为SeJ ，则在这种方式下越过(crossed)的压力阈值导致该阀关闭； 从位于开启区域中的位置开始，并且如果要求使AP^增大，则一旦AP^ 到达或保持高于2L值(这里2L是等式APen二 f (x)的解)，则在这种方式下 越过的压力阈值导致该阀关闭；从位于关闭区域(位于曲线右侧的阴影线区域)中的位置开始，并且如果要求使APen增大，则一旦APen到达或保持高于f (APS。》(如在X轴上时则 其值为Se》，则在这种方式下越过的压力阈值导致该阀关闭；从位于关闭区域中的位置开始，并且如果要求使APs。r减小，则一旦APs。r到达或保持低于2L值(这里2L是等式APen: f (X)的解)，则在这种方式下越过的压力阈值导致该阀关闭。在图1和图2中示出了其开启和关闭原理的这种反虹吸阀具有正值的入口阈值Sen和负值的出口阈值Ss。r，从而点O(原点，该点处APen = APs。r = 0 ) 位于关闭区域从而也就是说该阀的默认状态为关闭。在理想的配置中，基准端口或基准室的压力P^与药液容器中的液体的压力Pres平衡，即Pres = Pref ，并且阀只在压力差APs。^Pres-P则充分小时开启。 在该理想配置中，由于泵内部压力的设置，或者由于液柱从泵的出口抽吸液 体，使得液体容器的压力Pres和注射泵出口的压力之间的额外压力差能够使 反虹吸阀(ASV)关闭。在这种系统中(例如在W0 90/15929和EP 183 957中描述的)，反虹吸 阀作为泵自身的出口控制构件而设置在泵的出口，这种系统中要求使Pres = Pref。在上文所述的意外情况下，如果来自游泳水域的盐分堵塞了包含泵的 外壳的通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体输送装置，包括：　正排量型泵（１），其具有：入口管（８），该入口管适于连接到储液器（６）以及连接于该泵（１）的入口阀；出口管（２），该出口管连接于该泵（１）的出口阀，该出口阀由硬质材料制成；以及具有控制装置的泵送部，该泵送部设 有泵膜和增压室，该增压室的容积随着该泵膜的变形而改变；　其特征在于，该液体输送装置还包括反虹吸阀（４），所述反虹吸阀设置于该泵（１）的外部，并具有：入口通道（３），该入口通道直接连接于该泵（１）的出口管（２）；以及出口通道（７），在所 述入口通道和出口通道之间设有支座（１１ａ）和可动构件（１１），该支座和该可动构件适合于协同操作，并在所述入口通道（３）和出口通道（７）之间限定密封的液体流动区域，所述可动构件（１１）适合于从开启位置移动到关闭位置，在该开启位置时液体能够流过所述流动区域，在该关闭位置时该可动构件（１１）与所述阀（４）的支座（１１ａ）接触，并阻止任何穿过所述流动区域的流动，所述可动构件（１１）承受基准室（５）的基准压力（Ｐ↓［ｒｅｆ］），该基准室不与该出口通道（７）流体连通；当泵不工作时，所述基准压力（Ｐ↓［ｒｅｆ］）约等于该泵（１）的入口管（８）内存在的压力；以及所述反虹吸阀（４）的支座（１１ａ）和／或可动构件（１１）由软性材料制成。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.4 FR 06535601. 一种液体输送装置，包括正排量型泵(1)，其具有入口管(8)，该入口管适于连接到储液器(6)以及连接于该泵(1)的入口阀；出口管(2)，该出口管连接于该泵(1)的出口阀，该出口阀由硬质材料制成；以及具有控制装置的泵送部，该泵送部设有泵膜和增压室，该增压室的容积随着该泵膜的变形而改变；其特征在于，该液体输送装置还包括反虹吸阀(4)，所述反虹吸阀设置于该泵(1)的外部，并具有入口通道(3)，该入口通道直接连接于该泵(1)的出口管(2)；以及出口通道(7)，在所述入口通道和出口通道之间设有支座(11a)和可动构件(11)，该支座和该可动构件适合于协同操作，并在所述入口通道(3)和出口通道(7)之间限定密封的液体流动区域，所述可动构件(11)适合于从开启位置移动到关闭位置，在该开启位置时液体能够流过所述流动区域，在该关闭位置时该可动构件(11)与所述阀(4)的支座(11a)接触，并阻止任何穿过所述流动区域的流动，所述可动构件(11)承受基准室(5)的基准压力(Pref)，该基准室不与该出口通道(7)流体连通；当泵不工作时，所述基准压力(Pref)约等于该泵(1)的入口管(8)内存在的压力；以及所述反虹吸阀(4)的支座(11a)和/或可动构件(11)由软性材料制成。2. 如前述权利要求中任一项所述的液体输送装置，其特征在于，至少 由该基准室(5)内存在的压力(Pref)使得所述反虹吸阀(4)的可动构件(11) 在其关闭位置和其开启位置之间移动。3. 如权利要求2所述的液体输送装置，其特征在于，当所述阀处于平 衡位置时该可动构件(11)处于开启位置，在该平衡位置处，该入口通道(3)内的压力(Pen)、该出口通道(7)内的压力(Ps。r)以及该基准室(5)内 的压力(Pref)彼此相等；如果该出口通道(7)内的压力(Ps。r)至少降低了预定的出口压力阈值 (Ss。r)的值，该入口通道(3)内的压力(Pen)以及该基准室(5)内的压 力(Pref)保持不变，则该可动构件(11)从所述反虹吸阀(4)的平衡位置移动到其关闭位置；以及如果该基准室(5)内的压力(Pref)至少增大了预定的入口压力阈值(Sen) 的绝对值，该出口通道(7)内的压力(Ps。r)以及该基准室(5)内的压力(Pref) 保持不变，则该可动构件(11)从所述反虹吸阀(4)的所述平衡位置移动到其关闭位置。4. 如前述权利要求中任一项所述的液体输送装置，其特征在于，该泵 (1)是微型泵。5. 如权利要求3所述的液体输送装置，其特征在于，所述反虹吸阀(4) 的出口通道(7)连接于注射管线；以及如果所述注射管线以远端朝下的方 式竖直地设置，则所述预定的关闭压力阈值(SSOT)小于该阀内存在的虹吸压力的相反数(一Psiph)。6. 如前述权利要求中任一项所述的液体输送装置，其特征在于，所述 阀(4)具有一阀体(10)，所述入口通道(3)、所述流动区域和所述出口 通道(7)形成在该阀体中。7. 如权利要求6所述的液体输送装置，其特征在于，所述可动构件(ll) 为柔性膜，该柔性膜以密封的方式固定于该阀体(10)的表面，并沿着所述 流动区域延伸。8. 如权利要求7所述的液体输送装置，其特征在于，所述膜由弹性材 料制成。9. 如前述权利要求中任一项所述的液体输送装置，其特征在于，所述 基准室(5)与该泵(1)的入口管(8)流体连通。10. 如前述权利要求中任一项所述的液体输送装置，其特征在于，该装 置还包括液体容器(6)，该液体容器(6)连接于该泵(1)的所述入口管(8)。11. 如权利要求10所述的液体输送装置，其特征在于，该基准室(5) 承受与该液体容器(6)内存在的压力(Pref)相同的压力(Pref)。12. 如权利要求10或11所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼克劳斯·施内贝格尔，韦罗妮克·瓦莱，埃里克·沙佩尔，
申请(专利权)人：生物技术公司，
类型：发明
国别省市：CH