CN1024895C - 用于液体药剂输入设备或输血设备的流量调节器 - Google Patents

Abstract

一个包括第一个圆柱形元件、第二个圆柱形元件和一个圆盘形元件用来调节流经一个输液或输血设备中液体流量的流量调节器。液体通过流入口被引入到第二个圆柱形元件中。它通过一连通孔流经圆盘形元件并进而沿着一周边展延的沟槽流入第一个圆柱形元件。然后在流量被调节到所要求的数量之后，液体通过流出口被排出。

Description

本发明涉及到一种用于调节流经液体药剂输入设备或输血设备的液体药剂或血液流量的流量调节器。此外，本发明也涉及到使用本流量调节器的液体药剂输入设备或输血设备。

当使用诸如液体药剂输入设备或输血设备之类的医疗设备时，必须要调节流经一个管道的液体药剂或血液的流量。为此目的，众所周知，在该管道的中途要装设流量调节设备。

到目的为止，已知有很多种类的流量调节设备。在多种通常的简单而又廉价的流量调节设备中，典型的一种设备是被设计成滚轮式钳子的形式。这个滚轮式钳子由一个框架和安放在此框架中的一个能够转动的滚轮组成。一个在其中流过液体药剂或血液的管子在具有一个适当的倾角的框架和滚轮的外周面之间被夹住，这样，通过向框架或远离框架移动滚轮来适当地变化夹紧的程度，就能调节到的要求的液体药剂或血液的流量。

已经发现，使用上述的滚轮式钳子，随着时间的增长，管道的喉道部分会发生变形，从而导致了由于管道的有效横截面积的逐渐减少而引起的流量的逐渐减小。为了避免上述问题，已经作了多种改进的尝试。在这些改进中，具有其底部开有V形沟槽的框架的滚轮式钳子已被投入到实际应用中去。但是，有人业已指出，这种经过改进的滚轮式钳子有一个问题，即，虽然在常温下使用这种改进的滚轮式钳子随着时间的增长而引起的流量的变化已显著地减小，但是，在环境温度变化的影响下，流量仍发生很大的变化，其变化的方式与在通常的滚轮式钳子的场合相同。

除了上述的这种滚轮式钳子，也发表了一些通常的流量调节装置例如美国专利号3，887，428;4，428，397和4，769，012和日本的Laid-Open专利号247，470/1986。每一个这些通常的流量调节装置，都是由多个元件组合和总装起来的，使其能通过变化流动通道的横截面面积来调节流量。在上面提到的美国专利中发表的每一个流量调节设备，都有着下列的缺点：它们结构复杂，需要多个组拆铸造模具来铸造元件，从而导致了生产费用，特别是提供铸造模具费用的增加。另一方面，在上述的日本专利中发表的通常的流量调节设备是由两个元件构成的。但是，已经发现，它也有流量调节范围小及流量调节的精度低的缺点。因此可以得出结论：所有的常规的流量调节设备的实用性都不大。

本发明的目的是为了提供一个可用于液体药剂输入设备或输血设备的流量调节器。这个流量调节器完全摆脱了上面所述的通常的流量调节设备的所有缺点，保证随着时间的增长流量变化很小，同时不论环境温度变化多大，流量的变化也很小。

本发明的另一个目的是，提供一个能用于液体药剂输入设备或输血设备的流量调节器，这个流量调节器保证，在输入液态药剂或输血过程中可以高精度地调节流量。

本发明的再一个目的是，提供一个能用于液体药剂输入设备或输血设备的流量调节器，这个流量调节器结构简单，并且易于制造且费用不高。

为了实现上述目的，本发明提供一个能用于液态药剂输入设备或输血设备的流量调节器，这个流量调节器由第一个圆柱形元件，第二个圆柱形元件和一个圆盘形元件组成。第一个元柱成元件在其底部开有一个周边展延的沟槽，沟槽的横截面面积逐渐变化。周边展延的沟槽通过一个开在第一个圆柱形元件上的连通孔与流出口相通。第二个圆柱形元件具有一个底部并被通过能动安放在第一个圆柱形元件中。第二个圆柱形元件开有一个与流入口相通的连通孔。圆柱形元件安放在第二个圆柱形元件上，但是不能相对于后者转动。圆形元件与第一个圆柱形元件的底部紧密接触，在圆形元件上开有一连通孔，该连通孔既与在第一个圆柱形元件底部周边展延的沟槽相通，又与在第二个圆柱形元件上所开的连通孔相通。

根据本发明的一个较佳实施例，在第一个圆柱形元件的底部，按如下方式开有一个径向展延的沟槽，即使得那个开在第一个圆柱形元件底部上的周边展延的沟槽的一端与第一个圆柱形元件上的连通孔相通，从而使得，第二个圆柱形元件上的流入口与第一个圆柱形元件上的流出口的连线刚好处在轴线上。

特别地，在不必要将在第二个圆柱形元件上的流入口与在第一个圆柱形元件上的流出口安排在流量调节器的中轴线上的场合，就不再需要在第一个圆柱形元件上的径向展延的沟槽和圆盘形元件上的径向展延的沟槽了。

在第一个圆柱形元件上的周边展延的沟槽，具有一个截断部分。这样，只要在圆盘形元件上的连通孔处于这一截断部分的范围内，流经调节器的液体药剂或血液就被截断。

第一个圆柱形元件、第二个圆柱形元件和圆盘形元件分别用塑料材料铸造而成。为了保证圆盘形元件正常地与第一个圆柱形元件的底部紧密接触，最好用比起铸造第一个圆柱形元件和第二个圆柱形元件所用的塑料材料弹性更大的塑料材料来铸造圆盘形元件。

此外，本发明还提供了使用上述的流量调节器的液体药剂输入设备和输血设备。

为了排除液体药剂或血液中的微小的外来物质，最好在流量调节器的上游安装上一个过滤器。

通过与附图对照地阅读下面的说明，将会清楚地看出本发明的这些和那些目的、特点和优点。

通过以下各图，对本发明作以形象的说明。

图1是沿着本发明的一个具体实施方案的流量调节器的中轴的剖面图。

图2是图1所示的流量调节器在拆开的方式下的立体透视图。

图3是组成本流量调节器的第一个圆柱形元件的平面投影图。

图4是沿着图3中a-a线截断的第一个圆柱形元件的剖面图。

下面，我们将参照说明本发明的一个具体实施方案的附图来对本发明更为详细地加以说明。

根据本发明的一个流量调节器基本上是由第一个圆柱形元件A、圆盘形元件B和第二个圆柱形元件C组成。具体地说，第一个圆柱形元件A有 一个底部19，在其上开有周边展延的横截面为V形轮廓的沟槽21。如同在图3中看得最清楚的那样，从起点25到终点24，沟槽21的宽度和深度都逐渐增加。由于这一结构，沟槽21的截截面面积逐渐增加。沟槽21与在底部19上的一个径向展延的沟槽23通过终点24相通，并且在此点其横截面面积最大。沟槽23的横截面面积与沟槽21的横截面面积相同，或者更大。由图中显然可见，沟槽23向底部19的中心展延，直到开在第一个圆柱元件A上的一个连通孔20为止。

在圆盘形元件B上也开有一个连通孔18。当圆盘形元件B安装在第一个圆柱形元件A上时，连通孔18与沟槽21相通。利用这样的结构。需要输入的液体药剂或血液（以下简称为液体）首先通过圆盘形元件B上的连通孔18被导入到沟槽21的窄小部分，然后又由此流入到宽阔部分。从而，与开在圆盘形元件B上的连通孔18相通的沟槽21的起点25，就决定了整个流体通道的最小横截面面积，因而，最小的流量由沟槽21的起点25所决定。随着由操作员手动转动第一个圆柱形元件A，连通孔18逐渐靠近沟槽21的终点24，流量就越来越增加。反过来，随着连通孔18逐渐靠近起点25，流量就越来越减小。在此应该指出，正如在图3中可以最清楚地看到的那样，只要连通孔18处于在第一个圆柱形元件A的底部19上没有开槽的区域，液体的流动就被截断。

在圆盘形元件B的上表面上开有一个径向展延的沟槽17。此沟槽从连通孔18开始展延到第二个圆柱形元件C的中心。此外，由图2显然可知，在圆盘形元件B的上表面上，有一切除部分16。

第二个圆柱形元件C，在其底部13的中心有一个连通孔15。同时，在第二个圆柱形元件C的内部相应于圆盘形元件B的切除部分16的位置，有一突起12。

在第二个圆柱形元件C上的突起12和圆盘形元件B上的切除部分16是用来保证元件B和元件C不相对于彼此而转动。当然应当了解，本发明绝不局限于使用上述的方法来达到防止元件B和C相对于彼此转动的目的。为达到同一目的，其他的有关防止转动的手段也可使用，只要已证实这些手段的功能令人满意。

结构如上面的说明的那样的三个元件A、B和C按下述方式组装起来：首先将元件B安装在元件C的内部，然后将这二者的组装件安装在元件A内。在附图所示的具体实现方案中，元件A具有一个沿其内部壁面的环形突起22，元件C上沿其外壁面开有一个环形沟槽14。这样，通过将突起22放入到沟槽14中，就可将元件A和元件C转动地组装起来。顺便说明，应如此建立起环形突起22和环形沟槽14之间的位置关系，使得元件B在元件C在场的条件下，也能与元件A的底部紧密接触。为此目的，最好对于元件B采用诸如聚偏二氯乙烯、聚氨基甲酸乙酯和硅橡胶之类具有橡胶性能的可塑性材料而不要使用硬塑料材料。

下面，我们将说明在上述方式下构造而成的流量调节器的运行。

液体通过流入口11和连通孔15被引入到元件C的内部。它流经沟槽17和元件B并进而流经元件A上的沟槽21和23，直到它在流出口26被排出为止。通过相对于元件A转动元件C以及相对于元件C转动元件A，就达到对于流量的调节。当连同元件B一起转动元件C，元件B中的连通孔18相对于在元件A底部上的沟槽21的位置关系就发生改变，这样，沟槽21的横截面面积也就随之相应地改变。这就使得将流量调节到所要求的大小成为可能。如果以适当的方式对元件A和元件B进行标定，则对他们所得到的标定值就可以用来作为建立所要求的流量的测量尺度。

在上述的具体实现方案中，开了沟槽17和23以便保证流入口11和流出口26位于本发明的流量调节器的轴线上，如果在元件C中的流入口11和连通孔15可以和元件B中的连通孔18位于一线，同时，在元件A中的流出口26和连通孔20可以与沟槽23的起点25位于一线，则不需要沟槽17和23。应当指出，将元件A组装到元件C中的方式不只是局限于上述的安排方式，其他的安排方式也可使用，如果证明他们是可以接受的。

一般说来，一个液体药剂输入设备是由一个液瓶针头、一个点滴瓶、一个静脉针头和与其相连的管道组成。最好将本发明的流量调节器安装在点滴瓶的上部或下部。调节器可以与点滴瓶成为一体。作为一个替代方案，可将调节器安放在液体药剂或血液线路的中途。由于当调节器的流量调节部分受 到外来物质的堵塞时，流量就会改变，所以，最好在调节器的上游安装上一个过滤器。特别地，在液体药剂输入设备中，为该设备提供一个过滤器是极其关键的，因为会发生下面的危险，即，在液瓶针头穿透液瓶上的橡皮盖从而一部分橡皮盖破碎之后，细小的颗粒会被引入到液体药剂之中。为了防止任何外来物质被引入到病体身体之中，常常在液体药剂输入设备或输血设备中安装上一个过滤器。以这样的方式提供的过滤器可以减少液体药剂输入设备和血液输入设备的元件数量。过滤器孔的直径最好在0.1微米到30微米之间。

为了易于了解根据本发明的流量调节器的性质，我们下面将根据使用本调节器进行的试验结果再作补充的说明。

元件A和C是用ABS树脂铸造而成，元件B是可塑性好的聚偏二氯乙烯铸造而成。这些元件以前面所述的方式组装在一起以提供一个流量调节器。此调节器安装在一个液体药剂输入设备中。当差示为65厘米、水湿在5℃和45℃之间变化时，对于流量随着时间的增长有多大变化进行观察。为了进行比较，也使用了一个作为减小流量脉动的滚轮式钳子而被广泛地使用的滚轮式钳子。在试验中所使用的滚轮式钳子有一个在其上开有V形沟槽的滚轮。试验的结果在表1中示出。

表1

溶量（毫升/分）

环境温度

20.5℃    5.8℃    39.0℃    9.8℃

本发明    44.8    34.2    49.2    30.8

对比例    40.6    24.0    151.8    68.2

从表1中明显可见，本发明的流量调节器显示出无关于环境温度变化的小的流量脉动。与本发明的调节器相反，通常的滚轮式钳子里示出由温度变化引起的大的流量脉动。

在上面，对于本发明的一个具体实施方案说明了本发明，应该了解，具体的实现方案并不局限于此，而是对于上述实现方案可以在任何不偏离在下面确定的本发明的专利权利要求的范围内进行的改变和修改的。

Claims (7)

1、一种流量调节器，可用于液体药剂输液设备或输血设备，该流量调节器包含有：一个第一圆柱形元件、一个第二圆柱形元件和一个盘形元件，

其特征在于：所述的第一圆柱形元件具有底部，在上述的底部开有一个沟槽，该沟槽周边展延，沟槽的横截面的面积逐渐变化，上述的、周边展延的沟槽通过一个开在第一圆柱形元件上的连通孔与流出口相通；

所述的第二圆柱形元件，具有底部并将被转动的装配在第一个圆柱形元件内，上述的第二圆柱形元件开有一个与流入口相通的连通孔；

所述的盘形元件，适合装配在上述第二圆柱形元件中，但不能相对于后者转动，上述的盘形元件与第一圆柱形元件的底部紧密接触并开有一个连通孔，该连通孔既与在第一圆柱形元件底部周边展延的沟槽相通，又与在第二圆柱形元件上所开的连通孔相通。

2、根据权利要求1所述的流量调节器，其特征在于，在所述的第一圆柱形元件的底部开有一个径向展延的沟槽，以使得那个开在第一圆柱形底部上的周边展延的沟槽的一端与第一圆柱形元件上的连通孔相通。

3、根据权利要求1所述的流量调节器，其特征在于，所述的盘形元件相对于开在第一圆柱形元件底部上的周边展延的沟槽来说是反面的那面上开有径向展延的沟槽，以使所述的盘形元件的连通孔与第二圆柱形元件的连通孔相通。

4、根据权利要求1所述的流量调节器，其特征在于，所述的第一圆柱形元件中的周边展延的沟槽具有截断部分，只要所述的盘形元件上的连通孔处于上述的截断部分范围内这一截断部分就阻截液体流过。

5、根据权利要求1中所述的流量调节器，其特征在于，所述的第一圆柱形元件的内壁面加工有环形突起，沿所述的第二圆柱形元件外壁面开有环形沟槽，将上述的环形突起安放到上述的环形沟槽中，并通过转动将上述第二圆柱形元件安装到上述第一圆柱形元件上。

6、根据权利要求1所述的流量调节器，其特征在于，所述的盘形元件上有一切除部分，并在所述的第二圆柱形元件上有相应于上述的切除部分的突起，上述的突起与上述的切除部分相啮合，以使得所述的盘形元件不相对于所述的第二圆柱形元件转动。

7、根据权利要求1所述的流量调节器，其特征在于，所述的第一圆柱形元件第二圆柱形元件和盘形元件分别用塑料材料铸造而成，用于铸造所述的盘形元件的材料的弹性比用于铸造所述的第一圆柱形元件和第二圆柱形元件的材料的弹性高得很多，以使所述的盘形元件与第二圆柱形元件的底部紧密接触。

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