CN107050564B - 输液装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输液装置，包括：导管；穿刺针；注射针，其设置于所述导管的下端，所述注射针用于刺入患者的血管以将所述导管内的液体引入人体的血管内；调速器，其用于调节流入人体的血管内的液体的流速；增压器，其用于使所述导管内的液体增压。本发明的由于设置了增压器，使得调速器以上的导管内的液体具有一定压力(该压力远大于未设增压器时导管内的液体的压力)，如此，液体在导管内的流速主要取决于增压器所提供的压力，而不是由液体的高度差所产生的压力提供，由于该增压器提供的压力较大，从而使得导管内壁所产生的阻力对液体的流速影响很小。

Description

输液装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于护理的输液装置。

背景技术

现有技术中的输液装置通常包括一个导管、设置于导管一端的穿刺针、设置于导管中的滴斗、设置于导管中的调速器以及设置于导管另一端的注射针。使用时，首先使穿刺针插入输液瓶中，用于将输液瓶中的液体引入导管，当导管中充满液体并排除气泡时，使注射针刺入人体的血管中。

在现有技术中的输液装置中，调速器用于调节进入人体内的液体的流速(或者成单位时间内的液体的流量)，如通常使用的机械式的调速器，通过使滚轮在楔形面上滚动而改变导管内的截面从而实现对液体流速的调节。

公知地，在输液装置中，液体向下流动以及导管下部的液体的压力主要取决液体在竖直方向上的高度差，液体的高度差为输液瓶的液面高度与注射针的高度之差，高度差越大，导管下部的液体的压力越大，液体的流速越大。

根据流体力学可知，当液体以较大压力通过较大截面的管道时，液体受到管道内壁的阻力而对液体的流速影响较小，当液体以较小压力通过小截面的管道时，液体受的管道内壁的阻力对液体的流速影响很大。

实际上，输液装置中导管内的液体由于仅仅由液面的高度差提供，其压力很小(或称压强)，如1米的高度差，其导管下部的液体的压力仅仅比大气压力多次0.12倍。且由于导管的截面很小，其内壁对液体的阻力使得液体流速很不稳定。例如，当加工导管时，若加工出的导管的内壁的粗糙度稍有差别，便会使得即使调整器使得导管的截面相同(滚轮即使设置在相同位置)时，其流速也会不同。也就是说，由于导管内的液体压力较小会使得即使通过调速器调节，也不会得到液体流速均匀的效果。而且，也正是由于导管内液体压力较小的原因，当患者换姿势而影响到导管时，经常会出现液体停止下流的现象，甚至造成回血现象。

发明内容

针对现技术中存在的上述技术问题，本发明的实施了提供了一种输液装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种输液装置，包括：

导管；

穿刺针，其设置于所述导管的上端，所述穿刺针用于插入输液瓶内以将所述输液瓶内的液体引入所述导管中；

注射针，其设置于所述导管的下端，所述注射针用于刺入患者的血管以将所述导管内的液体引入人体的血管内；

调速器，其用于调节流入人体的血管内的液体的流速；

增压器，其用于使所述导管内的液体增压。

优选地，所述增压器为内部收容有一定压力的气体的囊体，所述囊体通过导气管与所述输液瓶连通以使所述输液瓶中液体上方的气体形成一定压力。

优选地，所述囊体由弹性材料制成。

优选地，所述增压器包括设置于所述输液瓶中的活塞以及设置于所述活塞与所述输液瓶的瓶底之间的压簧。

与现有技术相比，本发明的输液装置的有益效果是：本发明的由于设置了增压器，使得调速器以上的导管内的液体具有一定压力(该压力远大于未设增压器时导管内的液体的压力)，如此，液体在导管内的流速主要取决于增压器所提供的压力，而不是由液体的高度差所产生的压力提供，由于该增压器提供的压力较大，从而使得导管内壁所产生的阻力对液体的流速影响很小。因此，即使导管的内壁以及截面因制造误差而有较大差别，其对液体的流速影响的也不会很大。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的输液装置的结构示意图；

图2为本发明另一个实施例提供的输液装置的结构示意图；

图3为本发明又一个实施例提供的输液装置的结构示意图；

图4为本发明的又一个实施例提供的输液装置中的调速器的结构示意图；

图5为图4的A向视图；

图6为图4的局部B的放大视图。

图中：

10-导管；20-穿刺针；30-注射针；40-调速器；50-滴斗；60-囊体；71-活塞；72-压簧；80-本体；81-第一腔；82-第二腔；83-移动体；84-弹簧；85-进液通道；851-进液口；86-第一导液通道；87-节流腔；88-锥柱；89-出液通道；90-第二导液通道；91-顶丝；92-第一截面；93-第二截面。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

如图1至3所示，本发明的实施例公开了一种输液装置，该输液装置用于给患者输液，尤其用于给患有对液体流速有较高精度要求的患者输液。本发明的输液装置具体包括：导管10、穿刺针20、注射针30、滴斗50、调速器40以及增压器。穿刺针20设置于导管10的上端，穿刺针20用于插入输液瓶内以将输液瓶内的液体引入导管10中；注射针30设置于导管10的下端，注射针30用于刺入患者的血管以将导管10内的液体引入人体的血管内；调速器40用于调节流入人体的血管内的液体的流速(或称调节单位时间内流入血管的液体的量)。本发明的关键在于：本发明增设了用于使导管10内的液体增压的增压器，该增压器具体是使输液瓶内的液体增压，进而根据液体的流动性而使导管10内的液体增压。

本发明的由于设置了增压器，使得调速器40以上的导管10内的液体具有一定压力(该压力远大于未设增压器时导管10内的液体的压力)，如此，液体在导管10内的流速主要取决于增压器所提供的压力，而不是由液体的高度差所产生的压力提供，由于该增压器提供的压力较大，从而使得导管10内壁所产生的阻力对液体的流速影响很小，可以忽略不计。因此，即使导管10的内壁以及截面因制造误差而有较大差别，其对液体的流速影响的也不会很大。

应该说明的是：增压器虽然使得导管10内的液体形成了较大压力，但由于导管10上设置有调速器40，可通过调节调速器40使导管10内液体的流速符合不同疾病、不同体质以及体型的患者的要求，而不会因液体压力较大而使流速不可控。

使用本发明的输液装置进行输液时，应尽量使调速器40在导管10中的位置更靠近注射针30，以缩短液体流过调速器40以下的导管10的长度，从而尽量较少调速器40以下的导管10(该段导管10内的液体压力较低，内壁的阻力对液体的流速影响较大)的内壁以及截面对流速的影响。

增压器的类型和种类有多种，凡能够使液体增压的类型和结构均可。在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，增压器为内部收容有一定压力的气体的囊体60，囊体60通过导气管与输液瓶连通以使输液瓶中液体上方的气体形成一定压力。如此，输液瓶中液体上方的气体对液体产生压力，使得导管10内的液体形成一定压力。为增加囊体60内的气体的量，囊体60由弹性材料制成。囊体60通过弹性形变能够容纳更多的气体。

在本发明的另一个优选实施例中，如图2所示，增压器包括设置于输液瓶中的活塞71以及设置于活塞71与输液瓶的瓶底之间的压簧72。在压簧72的作用下，活塞71始终推压输液瓶中的液体，使得导管10内的液体形成一定压力。

一些高危患者，如进入ICU病房的患者，在输液过程中，其对液体的流速的恒定具有很高的要求。公知地，设置于导管10上的调速器40通过改变液体通过导管10的截面面积来控制液体的流速，例如通常使用的机械式的调速器40，通过使滚轮在楔形面上滚动而改变导管10内的截面从而实现对液体流速的调节。根据流体力学理论可知，液体的流速(或者单位时间内通过截面的流量，在本申请中，液体的流速并不是指液体流动的速度，而使指单位时间内通过截面的流量，该流速标志着单位时间进入患者血管的液体的量)不但与液体所通过的截面有关，且与液体压力有关。液体通过的截面越大，压力越大，液体的流速越大，反之便越小。本发明的上述输液装置虽然通过设置增压器避免了导管10内壁所产生的阻力而对液体流速的影响。然而，无论使用上述任何一种增压器，随着输液瓶内的液体的减少，都会不可避免的导致输液瓶以及导管10内的液体的压力减小，由于调速器40使得其所在的位置的导管10的截面的面积不变，从而使得液体的流速随着输液瓶内的液体的减少而减小，导致在整个输液过程中，液体流速呈下降趋势，不能满足危重患者对液体流速需要极高恒定的要求。

为解决上述问题，如图4至6本发明将上述的调速阀设置成如下结构：该调速阀包括一个柱状的本体80，导管10分为上、下两段，上、下两段导管10分别与本体80连接。具体地，本体80内开设一个扇形状的封闭腔室，封闭腔室内设置有一个扇形状的移动体83，该移动体83将封闭腔室分割成封闭的第一腔81和封闭的第二腔82，第一腔81与第二腔82互不连通，且移动体83能够在封闭腔室内滑动；第二腔82室内设置有一个弹簧84，该弹簧84用于抵靠移动体83，该弹簧84是一个具有能够形成很大压缩量且弹性系数很小的弹簧84，以当移动体83在封闭腔室内滑动时，该弹簧84虽然改变了压缩量但对移动体83的力几乎不变；从本体80外向本体80内部开设有进液通道85，该进液通道85连通第一腔81，进液通道85的进液口用于与上段导管10对接，进液通道85的出液口851形成在进液通道85与第一腔81贯通的腔壁上，且该出液口851呈条状，该条状的出液口851在移动体83的移动方向上延伸，移动体83通过移动可改变出液口851截面，该截面为液体从进液通道85流入第一腔81所需经过的截面，该截面不妨设定为第一截面92，液体流经该截面时会产生压降；本体80内还开设有一个柱状的节流腔87，该节流腔87内设置有锥柱88，锥柱88由一个自本体80外部伸入本体80内的调节顶丝91控制以使锥柱88能够在节流腔87中进行轴向的位置调节；本体80内部还开设有第一导液通道86，该第一导液通道86一端与第一腔81贯通，第一导液通道86的另一端贯通至节流腔87，且贯通位置恰好与锥柱88的锥面径向相对，通过调节锥柱88的轴向位置可改变锥柱88与节流腔87所围成的供液体通过的截面的面积，该截面不妨设为第二截面93，如此，当液体通过第一导液通道86进入节流腔87时，液体通过该第二截面93而产生压降；从节流腔87向本体80外开设有出液通道89，该出液通道89与节流腔87连通的一端为出液通道89的进液口，出液通道89的另一端贯通至本体80外而形成出液口，下段导管10连接与出液通道89的出液口对接；本体80内部开设连通出液通道89与第二腔82的第二导液通道90。

应该说明的是：应是进液通道85任意位置的截面面积均大于第一截面92的面积；第一导液通道86任意位置的截面面积均小于第二截面93的面积；且第二截面93的面积小于第一截面92的面积，如此，液体经过第一截面92时产生一次压降，液体经过第二截面93时，产生一次压降。

下面详细截面一下上述的调速器40的工作原理，并借此说明该调速器40能够提供恒定流速的原理。

输液瓶内的液体在增压器的作用下以一定压力p进入上段导管10，并以该压力p进入进液通道85，然后经第一截面92后，进入第一腔81，该液体经过第一截面92后产生压降，使得液体在第一腔81内的压力p1小于压力p，第一腔81内的液体进入第一导液通道86，并经第二截面93后，进入节流腔87，该液体经过第二截面93后产生压降，使得液体在节流腔87内的压力p2小于液体在第一腔81内的压力p1，液体通过出液通道89进入下段的导管10中，并经过注射针30进入人体的血管内。同时，出液通道89内的液体以压力p2经过第二导液通道90进入第二腔82中，在第一腔81中，液体以压力p推抵移动体83，在第二腔82中，液体以p2推抵移动体83，且同时弹簧84以p3推抵移动体83，此时，移动体83受力平衡，因此，p＝p2+p3，即p3＝p-p2；虽然输液瓶内液体的压力增大或者减小会影响第一腔81内的压力p1的变化，进而使得移动体83移动以改变第一截面92的截面，并同时影响弹簧84的压缩量，然而，由于弹簧84低弹性系数的特性，使得弹簧84对移动体83的推力几乎不发生变化，即p3的大小几乎不变，根据上述公式可知，即p-p2的值不会发生变化，实际上p-p2为液体经过调速器40的前后的压力差，也就是说，无论输液瓶内的液体压力如何变化，液体经过调速器40的前后的压力差不变，又由于第二截面93的面积最小，液体经过调速器40时，截面对液体流速的影响因素应由第二截面93计算和决定，而第二截面93在液体整个流道过程中始终保持不变，也就是说，在不对顶丝91进行调节的前提下，输液瓶内以及上段导管10内液体压力无论如何变化，调速器40两端的压力差不变，且经过调速器40的截面不变，液体的流速不会发生任何变化，从而保证了液体流速的恒定。

本发明的输液装置通过设置上述的调速器40，使得液体以恒定的流速进入患者的血管，上述的调速器40有效防止了压力对液体流速的影响，除去了压力对液体流速的影响因素。

由于出液通道89内的液体的流速的恒定，使得下段内的液体的流速也是恒定的，从而使得下段导管10的内壁即使加工粗糙也不会对液体的流速造成影响。

综上所述，本发明的上述调速器40避免了液体压力变化对流速的影响，使得液体在较高压力下，即使液体压力发生变化也不会对流速造成影响。，

此外，通过调整顶丝91以改变锥状的轴向位置，从而改变第二截面93的面积，从而改变流体的流速，当第二截面93的面积增大时，液体流速增大，反之减小。因此，可通过调整顶丝91来改变液体的流速。

Claims (4)

1.一种输液装置，其特征在于，包括：

导管；

穿刺针，其设置于所述导管的上端，所述穿刺针用于插入输液瓶内以将所述输液瓶内的液体引入所述导管中；

注射针，其设置于所述导管的下端，所述注射针用于刺入患者的血管以将所述导管内的液体引入人体的血管内；

调速器，其用于调节流入人体的血管内的液体的流速，以使调速器可在未经调节的情况下，所述调速器以下的导管内的液体的流速保持恒定；

增压器，其用于使所述导管内的液体增压；其中：

所述调速器包括柱状的本体，导管分为上、下两段，上、下两段导管分别与本体连接；本体内开设有扇形状的封闭腔室，封闭腔室内设置有扇形状的移动体，移动体将封闭腔室分割成封闭的第一腔和封闭的第二腔，且移动体能够在封闭腔室内滑动；第二腔内设置有弹簧，弹簧用于抵靠移动体；从本体外向本体内部开设有进液通道，进液通道连通第一腔，进液通道的进液口用于与上段导管对接，进液通道的出液口形成在进液通道与第一腔贯通的腔壁上，且出液口呈条状，条状的出液口在移动体的移动方向上延伸，移动体通过移动可改变出液口截面，该截面为液体从进液通道流入第一腔所需经过的截面；本体内还开设有一个柱状的节流腔，节流腔内设置有锥柱，锥柱由一个自本体外部伸入本体内的调节顶丝控制以使锥柱能够在节流腔中进行轴向的位置调节；本体内部还开设有第一导液通道，该第一导液通道一端与第一腔贯通，第一导液通道的另一端贯通至节流腔，且贯通位置与锥柱的锥面径向相对，通过调节锥柱的轴向位置可改变锥柱与节流腔所围成的供液体通过的截面的面积；从节流腔向本体外开设有出液通道，该出液通道与节流腔连通的一端为出液通道的进液口，出液通道的另一端贯通至本体外而形成出液口，下段导管连接与出液通道的出液口对接；本体内部开设连通出液通道与第二腔的第二导液通道。

2.根据权利要求1所述的输液装置，其特征在于，所述增压器为内部收容有一定压力的气体的囊体，所述囊体通过导气管与所述输液瓶连通以使所述输液瓶中液体上方的气体形成一定压力。

3.根据权利要求2所述的输液装置，其特征在于，所述囊体由弹性材料制成。

4.根据权利要求1所述的输液装置，其特征在于，所述增压器包括设置于所述输液瓶中的活塞以及设置于所述活塞与所述输液瓶的瓶底之间的压簧。