CN102120050A

CN102120050A - 输液泵模块

Info

Publication number: CN102120050A
Application number: CN2010106250784A
Authority: CN
Inventors: 友山贵嗣; 鎌田照己; 杉本泰规
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2011-07-13
Also published as: EP2332596A1; JP5428785B2; US20110112479A1; JP2011103930A

Abstract

本发明公开了一种用于输送流体的输液泵模块，包括：流体入口部，其具有接收流体的入口；流体出口部，其具有排放流体的出口；泵单元，其具有压电元件；以及流量传感器，其测量在模块内流动的流体的流量，其中流体入口部、流体出口部、泵单元和流量传感器连接在一起以便将由流体入口部接收的流体从流体出口部排放，并且连接在一起的流体入口部、流体出口部、泵单元和流量传感器形成单一连续流动通道。

Description

输液泵模块

技术领域

本公开总的涉及一种输液泵模块，其设置有流量传感器来测量待传输流体的流量。

背景技术

在医疗操作中，例如，用于灌输到患者体内的医疗溶液需要传输。为了这个目的，使用流体传输泵模块，其包括基于压电元件的泵和用于驱动压电元件的振荡电路(例如参见日本专利申请公开说明书No.8-303352)。在这种流体传输泵中，施加具有预定频率的电压信号以便使压电元件振动，从而在流动通道中推动医疗溶液用于流体传输。

此外，流量传感器连接至流体管道，诸如连接至流体传输泵的管，根据由流量传感器测量的流量来控制振荡电路。这允许控制待传输的流体流量。

但是在前述结构中，流体传输泵、流体管道和连接至流体管道的流量传感器需要分开设置。然后，通过连接这些部件来构造完整系统。由此，系统的尺寸较大，从而限制系统安装场所的选择。

因此，需要一种输液泵模块，其可以控制待传输流体的流量并且是紧凑的从而不会限制安装场所的选择。

发明内容

本发明的至少一个实施例的总的目的在于提供一种输液泵模块，其基本上消除了由相关技术的限制和缺点引起的一个或多个问题。

在一个实施例中，用于传输流体的输液泵模块包括流体入口部，其具有接收流体的入口；流体出口部，其具有排放流体的出口；泵单元，其具有压电元件；以及流量传感器，其用于测量在模块内流动的流体的流量，其中流体入口部、流体出口部、泵单元和流量传感器连接在一起，以便将由流体入口部接收的流体从流体出口部排放，并且连接在一起的流体入口部、流体出口部、泵单元和流量传感器形成单一连续流动通道。

根据至少一个实施例，输液泵模块可以控制待传输流体的流量，并且可以制作成紧凑，从而不会限制安装场所的选择。

附图说明

当结合附图进行阅读时，通过下面详细描述可以清楚的理解实施例的其它方面和特征，其中：

图1是根据一个实施例的输液泵模块主要部件的示意图；

图2是根据本实施例的输液泵模块整体构造的示意图；

图3是根据本实施例的利用输液泵模块的系统的构造实例的示意图；

图4是根据本实施例的输液泵模块的主体、泵和流量传感器布置方式的示意图；

图5是根据本实施例的装配好的输液泵模块的构造、装配方向和电能供应方向的示意图；

图6是根据本实施例的输液泵模块中的泵、流量传感器和主体之间连接点的示意图；

图7是根据本实施例的输液泵模块中使用的泵的构造实例的示意图；

图8是用于解释各组件材料的输液泵模块的主要结构组件的示意图。

具体实施方式

下面，将参照附图对用于实现本发明的实施例进行描述。下面，将对根据实施例的输液泵模块的流动通道的构造进行描述。图1是示出输液泵模块的主要部件1的构造的示意图。如图1中所示，输液泵模块的主要部件1包括流体入口2、泵3、流量传感器4、流体出口5和主体6。在输液泵模块中，通过流体入口2流入的流体通过泵3传输至流量传感器4，用于从流体出口5流出。泵3包括压电元件。具有预定频率的电压施加给压电元件以引起振动，从而运用泵功能。

如图1所示，泵3和流量传感器4彼此面对放置，主体(模制组件)6的结构放置于其间，以便使用单一集成结构来构造输液泵模块的流动通道。即，用作形成流体通道的主体6的组件作为单一组件来实现。在使用该构造的情况下，输液泵模块的整个长度制作成较短。在图1中，泵3和流量传感器4从上游到下游按命名的顺序排列。可替代地，流量传感器4和泵3从上游到下游按命名的顺序排列。

下面，将参照图2对输液泵模块的整个构造进行描述。图2是示出输液泵模块20的组件的示意图。如图2所示，输液泵模块20包括盖7和14、PCB(印刷电路板)8、接触元件(垫圈)9、泵(包含压电元件)3、密封元件(O形圈)10和13、探针11、探针12、主体6以及流量传感器4。

盖7和盖14以紧固方式彼此连接形成模块，从而阻止PCB 8掉落，还保护其它组件。PCB 8将驱动电能从外部控制器输送至泵3和流量传感器4。接触元件9用于将电能从PCB 8输送至泵3的压电元件。泵3包括用于存储待传输流体的流体腔和充当用于传输流体腔内流体的能量源的压电元件。泵3由从PCB 8通过接触元件9供应的电能来驱动元件，从而传输流体。

密封元件10和13用于阻止传输流体的泄漏和外界物质的侵入。密封元件10和13插入到形成于主体6的O形圈凹槽中，并且泵3和流量传感器4分别放置在其上。密封元件10和13通过放置在主体6和泵3之间或主体6和流量传感器4之间而被挤压且变形到合适程度，从而在主体6的流动通道和泵3的流动通道以及流量传感器4之间紧固连接，以便阻止连接点处的流体泄漏。密封元件10和13优选为O形圈。

探针11连接至置于泵3的上表面和下表面上的电极，用于供应电能。探针12用作PCB8和电极之间的电连接，用于驱动和控制流量传感器4。主体6是用于形成传输流体的流动通道的组件。在输液泵模块20中，主体6具有流动通道的入口(即流体入口2)和流动通道的出口(即流体出口5)。主体6、泵3和流量传感器4连接在一起，从而形成从入口至出口的单一连续流动通道。换句话说，作为整体无缝组件的主体6形成从流体入口至流体出口的单一连续流动通道，除了设置有泵3和流量传感器4的位置之外。主体6具有O形凹槽，用于在表面上接收密封元件10和13，所述表面分别接触泵3和流量传感器4。主体6还具有用于保持探针11和探针12的凹槽。

流量传感器4测量由泵3传输的流体的流量。流量传感器4将表示所测流量的数据通过PCB 8发送至外部控制器30(参见图3)。响应表示由流量传感器4提供的所测流量的数据，外部控制器30发送控制信号给泵3的压电元件。盖14和盖7以紧固方式彼此连接以形成模块，从而阻止流量传感器4掉落，还保护其它组件。

在通过装配上述组件而构造的输液泵模块20中，泵3通过振动压电元件而起到输送流体的功能，主体6用作流体通过其输送的流动通道。

下面，将参照图3描述输液泵模块20使用的实例。图3是系统构造的实例的示意图，所述系统包括输液泵模块20和外部控制器30。如图3所示，输液泵模块20输送流体通过分别连接至流体入口2和流体出口5的流体输送管。在该系统中，输液泵模块20连接至外部控制器30，以便将表示由流量传感器4测量的流体流量的数据报告给外部控制器30。

外部控制器30根据表示所测流量的接收数据而生成控制信号，并且将控制信号传送至泵3(即传送-至压电元件)。泵3的压电元件响应控制信号而振动，以便泵3起到泵送功能来输送流体。外部控制器30中适当调整表示所测流量的接收数据和响应其生成的控制信号之间的关系。

下面，将参照图4描述输液泵模块20的构造细节。图4是主体6、泵3和流量传感器4的装配构造的示意图。如图4所示，泵3和流量传感器4固定安装在主体6上，O形圈(即密封元件10和13)用作防水密封元件来保护流动通道。O形圈是在商业上可购的产品，并且与树脂片相比可以以低成本获得。

泵3的流体入口和流体出口以及流量传感器4的流体入口和出口位于形成流动通道的主体6的相对表面上，更具体地说，泵3的流体出口和流量传感器4的流体入口位于沿着组件装配的方向延伸的同一轴上，从而使得输液泵模块20的尺寸紧凑。特别是，输液泵模块沿其纵向的长度制作成较短。

而且，泵3和流量传感器4通过压缩密封元件10和13装配，用于阻止流体泄漏。通常，各组件的制造偏差都叠加在一起，其可以导致在装配组件之间出现间隙，或导致在外壳组件等中发生扭曲，从而产生引起流体泄漏的危险。但是在输液泵模块20中，O形圈可以用作密封元件10和13，从而消除在用于装配的压缩时控制压力的需要。也不需要在装配处理中使用检查装置。从而该结构减少了装配成本。

对流体入口和流体出口，需要高加工精确，并且对泵、流量传感器和用作外壳的主体也是需要的。针对其它组件的加工精度可以设置得较低。这允许对个体组件的加工精度得以最优化，从而减少模具成本，缩短模制周期，减少模制产品的成本。

图5是装配组件的构造、组件沿其装配并且经受压力的方向以及沿其供应电能的方向的示意图。如图5所示，在不需要控制压力的情况下，按压输液泵模块20的主要组件。在装配过程中，组件沿一个方向装配在组件上(如从上侧到下侧)，从而改善装配组件的容易性。这用于简化组件便利。而且，以紧固方式将盖7和14连接在一起，输液泵模块20的个体组件在各连接点处，通过由盖沿着施加的力而保持在连接状态，所述盖沿着在装配方向(即沿着输液泵模块20的横向方向)上延伸的轴线的方向施加所述力。

下面，将参照如图6和7描述输液泵模块20的构造的优点。图6是主体6和泵3与流量传感器4中任一个之间的连接点的示意图。图7是用于输液泵模块20的泵3的构造实例的示意图。如图6中所示，利用作为密封元件10和13的O形圈、泵3和流量传感器4压在刚性主体6上，从而在输液泵模块20中不需要控制压力。此外，通过使用O形圈作为密封元件10和13，围绕泵3来确保一定空间，其使得可以简单地改变输液泵模块20中泵3的一个或多个压电元件的布置。如图7所示，泵3的压电元件布局可以是压电元件位于泵3的上侧和下侧两个上。因为主体6的形状可以进行改变以容纳一个或多个压电组件，因此这种布局是可实现的。此外，泵3的可替代的压电元件布局可以是只位于泵3下侧上的压电元件。

下面，将参照图8描述构成输液泵模块20的组件的材料。图8是用于解释组件材料的输液泵模块20的主要结构组件的示意图。在医疗操作中使用的输液泵模块20中，形成流动通道诸如主要部件1或主体6的组件的材料，可以是医疗级材料或对由输液泵模块20传输的流体是不起反应的(inactive)材料。没有形成流动通道的其它组件，诸如盖7和14，不会与由输液泵模块20传输的流体接触。因此，对这些组件没有强加的材料约束。例如，低成本获得的树脂材料可以用于盖，从而减少组件成本。

此外，本发明并不局限于这些实施例，而在没有脱离本发明的范围的情况下可以进行各种变化和修改。

Claims

1.一种用于输送流体的输液泵模块，其特征在于包括：

流体入口部，其具有接收流体的入口；

流体出口部，其具有排放流体的出口；

泵单元，其具有压电元件；以及

流量传感器，其测量在模块内流动的流体的流量，

其中流体入口部、流体出口部、泵单元和流量传感器连接在一起以便将由流体入口部接收的流体从流体出口部排放，

并且连接在一起的流体入口部、流体出口部、泵单元和流量传感器形成单一连续流动通道。

2.根据权利要求1所述的输液泵模块，其中泵单元和流量传感器沿着模块的纵向方向排列成至少部分彼此重叠。

3.根据权利要求2所述的输液泵模块，其中泵单元和流量传感器沿着模块的纵向方向平行排列。

4.根据权利要求3所述的输液泵模块，还包括

连接流动通道部，其连接在泵单元和流量传感器之间，

流体入口部、流体出口部、泵单元、流量传感器和连接流动通道部通过沿着模块的横向方向施加的力而保持在连接状态。

5.根据权利要求4所述的输液泵模块，其中泵单元与连接流动通道部彼此连接的点和流量传感器与连接流动通道部彼此连接的点定位在沿横向方向延伸的同一轴线上。

6.根据权利要求5所述的输液泵模块，其中O形圈用在流体入口部、流体出口部、泵单元、流量传感器和连接流动通道部之间的连接点处。

7.根据权利要求6所述的输液泵模块，其中形成流动通道的一种或多种材料由一种或多种医疗级材料或者对流体是不起反应的一种或多种材料制成。

8.根据权利要求1所述的输液泵模块，其中流体入口部和流体出口部是整体无缝组件的一部分，其具有从流体入口部延伸至流体出口部的单一连续流动通道，除了沿着单一连续流动方向设置有泵单元和流量传感器的位置之外。