CN109603000B - 用于医用流体管路系统的阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于医用流体管路系统的阀装置，其具有：主体，其被构造成至少部分地为柔性；以及第一流体通道和第二流体通道，其每个在主体的入口侧与出口侧之间延伸。根据本发明，主体具有第一壁部分和第二壁部分，其每个在流体压力的作用下能够相对于主体的基本上尺寸稳定的腹板部分弹性地移位并且布置在腹板部分上，由此其每个形成流体通道中的一者，使得第一流体通道基本上不受第二壁部分的流体压力引起的变形的影响，并且第二流体通道基本上不受第一壁部分的流体压力引起的变形的影响。本发明还涉及在医用流体管路系统中的用途。

Description

用于医用流体管路系统的阀装置
技术领域
本发明涉及一种用于医用流体管路系统的阀装置，所述阀装置具有：主体，其被构造成至少部分地为柔性；以及第一流体通道和第二流体通道，其每个在主体的入口侧与出口侧之间延伸，其中，主体被构造成并且流体通道被布置成使得在入口侧与出口侧之间出现流体超压的情况下，借助于主体的流体超压引起的弹性变形来开通第一流体通道，并且以流体不透方式将第二流体通道封闭；以及在入口侧与出口侧之间出现流体欠压的情况下，借助于主体的流体欠压引起的弹性变形来开通第二流体通道，并且以流体不透方式将第一流体通道封闭；以及在入口侧与出口侧之间出现中性流体压力的情况下，以流体不透方式将流体通道封闭。
背景技术
这种阀装置是从US2013/0160866A1得知的，并且被设置成用于静脉导管。此类导管习惯上用于医用液体的静脉施用或体液的抽出。所讨论的液体由于超压而被从导管注射，或由于欠压而被抽吸到导管中。当导管未使用时，不排除体液不必要地进入导管中的可能性。如果其没有被冲掉，则导管会变得堵塞住。已知的阀装置致力于避免这种现象，并且为此目的提供了可以取决于超压还是欠压被施加到导管而交替地被封闭和开通的流体通道。这些流体通道各自以狭缝的形式引入到主体中，所述主体呈成形硅树脂零件的形式。在由注射引起的超压的情况下，这些狭缝中的第一者被开通，而这些狭缝中的第二者被封闭。在由抽吸引起的欠压的情况下，第二狭缝被开通，而第一狭缝被封闭。当导管未使用时，这些流体通道被封闭。借助于成形硅树脂零件的流体压力引起的变形来实现狭缝的开通和封闭。在已知的阀装置中，这些狭缝布置成在成形硅树脂零件的漏斗状部分中彼此邻近。
发明内容
本发明的目标是创造一种上述类型的阀装置，所述阀装置准许改进的密封功能和简单的设计。
这个目标是通过以下事实来实现的：主体具有第一壁部分和第二壁部分，其每个在流体压力的作用下能够相对于主体的基本上尺寸稳定的腹板部分弹性地移位，并且其每个布置在腹板部分上，由此其每个形成这些流体通道中的一者，使得第一流体通道基本上不受第二壁部分的流体压力引起的变形的影响，并且第二流体通道基本上不受第一壁部分的流体压力引起的变形的影响。凭借根据本发明的解决方案，特别地，有可能将阀装置在经受超压时的性质设计成基本上独立于在经受欠压时的性质。这是因为每个流体通道被指派有单独的壁部分。简单地说，这准许交替密封功能的改进的结构可设计性。因此，例如，指派给第一流体通道的壁部分能够用比指派给第二流体通道的壁部分更大的弹性回弹力移位，或反之亦然。以这种方式，例如，第一壁部分开通第一流体通道时所处的超压可以独立于第二壁部分开通第二流体通道时所处的欠压进行结构上的尺寸设计，且反之亦然。另外，根据本发明的解决方案准许体积流量的改进的结构可适应性作为穿过阀装置的流动方向的函数。腹板部分优选地平行于穿过阀装置的主流动方向纵向地延伸。在每种情况下，这些壁部分在流体压力的作用下能够相对于腹板部分在释放位置与密封位置之间弹性地移位，在释放位置中，相应的壁部分开通相应的流体通道，在密封位置中，相应的壁部分将相应的流体通道封闭。例如，这些壁部分可以被构造成通过以下事实而能够弹性地移位：它们各自至少部分地由橡胶弹性材料制造，或者基本上由非弹性材料制造并且在这种情况下被弹性回弹地支撑在主体上。第一流体通道基本上不受第二壁部分的流体压力引起的变形的影响这一事实表明，当前对第一流体通道的密封或释放基本上不会受第二壁部分的有目的变形影响。上述情况也适用于与第一壁部分相关联的第二流体通道。
根据本发明的解决方案特别优选地适合于布置在导管中（特别是在外周插入的中心静脉导管中）的阀装置。然而，根据本发明的解决方案也适合于布置在习惯上用于输注治疗的这类任何期望的医用流体管路部件的内腔中。
在本发明的一个实施例中，壁部分布置在腹板部分的相对的侧面上，且因此彼此分离。这些侧面优选地被定向成平行于穿过阀装置的主流动方向。特别地，壁部分彼此分离的这种布置具有以下作用：在壁部分中的一者出现流体压力引起的变形的情况下，仅指派给这个壁部分的流体通道被封闭和/或被开通。
在本发明的另外的实施例中，关于封闭状态，这些壁部分各自以密封唇的方式至少部分地承靠在腹板部分上，其中，在每种情况下，流体通道中的一者被构造为呈腹板部分（特别地，相应的侧面）与相应的壁部分之间的狭缝的形式。相比之下，关于开通状态，壁部分各自沿腹板部分的法线方向相对于腹板部分弹性地移位。如果壁部分被布置在腹板部分的相对的侧面上，则壁部分优选地承靠在相应的侧面上（密封位置），或被提升离开相应的侧面（释放位置）。
在本发明的另外的实施例中，第一流体通道形成于第一壁部分的指向出口侧的前端与腹板部分之间，并且第二流体通道形成于第二壁部分的指向入口侧的前端与腹板部分之间。因此，流体通道优选地布置在腹板部分的相对的前端上。
在本发明的另外的实施例中，这些壁部分至少部分地以曲线形式跨过腹板部分（特别地，相应的侧面），以便在每种情况下形成内腔，其中，内腔各自在一端处通向相应的流体通道。因此，壁部分各自被布置成相对于腹板部分（特别地，相应的侧面）是平坦的，并且在至少两个相对侧上以流体不透方式连接到腹板部分（特别地，相应的侧面）。内腔中的一者各自以这种方式形成。内腔各自在主体的入口侧与出口侧之间延伸。
在本发明的另外的实施例中，内腔各自以流喷嘴的方式成形，并且沿相反的方向相对于彼此被流体性地定向，使得指派给第一壁部分的内腔的入口开口沿入口侧的方向被定向，并且指派给第二壁部分的内腔的入口开口沿出口侧的方向被定向，其中，流体通道各自形成相应的内腔的出口开口。特别地，以流喷嘴的方式成形表明，内腔可以各自相对于穿过阀装置的主流动方向具有可变流动截面。优选地，流动截面各自沿相应的出口开口或相应的流体通道的方向从相应的入口开口收窄。
在本发明的另外的实施例中，与壁部分相比较，腹板部分是硬的，并且以平板的形式基本上沿主体的中心纵向轴线延伸。平板优选地具有矩形的基本形状，其中，壁部分可以各自彼此分离地布置在所述板的前面或后面上。
在本发明的另外的实施例中，壁部分被构造成能够不同程度地弹性地移位，使得流体通道在不同量的流体压力下被开通和/或被封闭。取决于实际应用，将要被注射穿过第一流体通道的液体的黏度可不同于将要被抽吸穿过第二流体通道的液体的黏度。因此，可有必要不同地构造流体通道，使得它们在不同的流体压力下（特别地，在明显不同的流体压力下）被开通和/或被封闭。本发明的这个实施例准许阀装置具有明确的可适应性。
在本发明的另外的实施例中，壁部分具有不同的壁厚度、壁厚度轮廓和/或弹性性质。例如，与第二壁部分相比，第一壁部分可以具有更薄的壁厚度，或反之亦然。替代地或另外，优选地相对于穿过阀装置的主流动方向，壁部分有可能具有不同的壁厚度轮廓。替代地或另外，第一壁部分也有可能由与第二壁部分不同的材料制造，使得这些壁部分具有不同的弹性性质。本发明的这个实施例准许使相应的壁部分在密封位置与释放位置之间移位所需的流体压力具有明确的可适应性。
在本发明的另外的实施例中，壁部分相对于腹板部分不同程度地倾斜和/或延长了不同的长度，使得第一壁部分的相对于入口侧垂直地突出的压力表面不同于第二壁部分的相对于出口侧垂直地突出的压力表面。因此，相应的倾角和/或纵向延伸范围影响了突出的压力表面及因此影响了相应的壁部分在流体压力的作用下弹性地移位时所处的流体压力。本发明的这个实施例准许阀装置的特别定制的结构可适应性。
在本发明的另外的实施例中，主体具有环形轮廓部分，所述环形轮廓部分被设置成用于形状配合连接到医用流体管路部件的内直径。该轮廓部分可以以环形沟槽的形式或以环形突起的形式布置在主体上。优选地，该轮廓部分相对于主体的中心纵向轴线被径向地定向。
在本发明的另外的实施例中，轮廓部分周向地至少部分地接合在腹板部分周围，相对于腹板部分的纵向延伸范围近似居中。因此，腹板部分优选地由环形轮廓部分的假想贯通开口延伸。
在本发明的另外的实施例中，壁部分各自在远离相应的流体通道的前端处连接到轮廓部分。因此，第一壁部分在指向入口侧的其前端处连接到轮廓部分。相比之下，第二壁部分在指向出口侧的其前端处连接到轮廓部分。特别地，从制造观点来看，本发明的这个实施例是尤其方便的。
在本发明的另外的实施例中，主体被构造为单件。例如，可以以单件式注射成型塑料件的形式将壁部分与腹板部分制造在一起。如果另外还提供了轮廓部分，则轮廓部分优选地一体式地连接到主体的其余部件（特别地，壁部分和腹板部分）。主体可以例如由同一种橡胶弹性材料单件式制造。替代地，腹板部分和壁部分有可能由不同的材料制造，并且其后通过内聚结合（cohesive bonding）彼此一体式地连接。
附图说明
本发明的另外的优点和特征将从权利要求和本发明的优选示例性实施例的以下描述中变得清楚，所述优选示例性实施例描绘于附图中。
图1示出了根据本发明的阀装置的实施例的示意性透视图，
图2示出了布置在流体管路部件的内腔中、处于安装状态的根据图1的阀装置的示意性纵向剖视图，
图3以类似于图2的示意性纵向剖视图示出了根据本发明的阀装置的另外的实施例，以及
图4示出了具有根据图1至图3的第一阀装置和第二阀装置的医用流体管路系统的另外的流体管路部件的纵向剖视图。
具体实施方式
根据图1、图2和图4的阀装置1以及根据图3和图4的阀装置1a被设置成控制穿过流体管路系统的流体管路部件K、L（参见图2和图4）的内腔的流体流动。
根据图1，阀装置1具有主体2，所述主体2被构造成至少部分地为柔性。此处，主体2由橡胶弹性材料（例如，硅树脂弹性体）单件式制造。此外，阀装置1具有第一流体通道3和第二流体通道4，其每个在主体2的入口侧A与出口侧B之间延伸。入口侧A和出口侧B各自由图2中的点划线示意性地示出。主体2具有第一壁部分5和第二壁部分6，第一壁部分5和第二壁部分6布置在主体2的腹板部分9的相对的侧面7、8上。以下文要更详细地描述的方式，壁部分5、6各自在流体压力的作用下能够相对于腹板部分9或相应的侧面7、8弹性地移位。相比之下，与壁部分5、6相比，腹板部分9是尺寸稳定的，并且基本上沿主体2的中心纵向轴线C延伸。如特别地从图1可以看到，腹板部分9被构造为呈平板的形式。此处，板9具有矩形形状，不过情况不一定非得是这样的。
第一流体通道3形成于第一壁部分5的指向出口侧B的前端10与腹板部分9（更精确地说，侧面7）之间。相比之下，第二流体通道4形成于第二壁部分6的指向入口侧A的前端11与腹板部分9（更精确地说，侧面8）之间。壁部分5、6各自利用它们各自的前端10、11以密封唇的方式至少部分地承靠在腹板部分9上。以这种方式，流体通道3、4各自被构造为呈腹板部分9与相应的壁部分5、6之间的狭缝的形式。如从图2还可以看到，壁部分5、6以曲线形状至少部分地跨过腹板部分9的相应的侧面7、8（参见图1）。以这种方式，在每种情况下形成了内腔12、13。形成于第一壁部分5与侧面7之间的内腔12在一端处通向第一流体通道3中。形成于第二壁部分6与侧面8之间的内腔13在一端处通向第二流体通道4中。内腔12、13各自以流喷嘴的形式成形，并且在这点上各自具有沿相应的流体通道3、4的方向收窄的流动截面（参见图2）。从第一内腔12的入口开口14沿入口侧A的方向被定向并且相比之下内腔13的入口开口15沿出口侧B的方向被定向的意义上说，内腔12、13沿相反的方向相对于彼此被流体性地定向。
此外，主体2具有环形轮廓部分16。特别地，环形轮廓部分16被设置成用于形状配合连接到医用流体管路部件K的内直径D，如从图2可以看到。轮廓部分16周向地完整接合在腹板部分9周围，相对于腹板部分9的纵向延伸范围近似居中。壁部分5、6各自在远离相应的流体通道3、4的前端处连接到轮廓部分16。
图1和图2各自示出了处于密封位置中的阀装置1，使得入口侧A相对于出口侧B以流体不透方式被封闭，且反之亦然。在这个密封位置中，壁部分5、6各自利用它们的前端10、11分别承靠在侧面7、8上，使得流体通道3、4各自以流体不透方式被封闭。当入口侧A与出口侧B之间存在中性流体压力时，采用如图1和图2中所见的阀装置1的密封位置。例如，当流体管路部件K未使用时（即，当流体并未旨在沿一个方向或另一方向穿过流体管路部件K的内腔时），情况是这样的。以这种方式，特别地，阀装置1起作用以防体液（例如，血液）从出口侧B开始不期望地进入到入口侧A中，使得可以避免流体管路部件K的堵塞。
下文基于在入口侧A与出口侧B之间存在流体超压的情形以及在入口侧A与出口侧B之间存在流体欠压的情形来更详细地解释阀装置1的功能。
例如，当旨在从入口侧A开始注射医用液体穿过流体管路部件K时，会发生入口侧A与出口侧B之间的流体超压。然后，由于流体超压，第一壁部分相对于腹板部分9移位，使得前端10被提升离开侧面7。狭缝状的第一流体通道3沿侧面7的法线方向加宽，使得可以从入口侧A开始沿出口侧B的方向来注射医用液体。同时，流体超压导致第二壁部分6相对于侧面8弹性移位，使得前端11被逆着侧面8的法线方向更加压靠腹板部分9。狭缝状的第二流体通道4关于中性流体压力在更大程度上被封闭。
例如，当旨在从出口侧B开始抽吸体液穿过流体管路部件K时，会发生入口侧A与出口侧B之间的流体欠压。此处，由于流体欠压，第二壁部分6相对于腹板部分9弹性地移位，使得前端11沿侧面8的法线方向被提升离开腹板部分9。这具有以下作用：第二流体通道4沿侧面8的法线方向加宽。以这种方式，可以从出口侧B开始将体液抽吸穿过流体管路部件K。从出口侧B开始，体液流动穿过内腔13的入口开口15，并且继续穿过第二流体通道4流动到入口侧A。同时，由于流体欠压，第一壁部分5相对于腹板部分9弹性地移位，使得前端10被逆着侧面7的法线方向压靠腹板部分9。以这种方式，第一流体通道关于中性流体压力在更大程度上被封闭。
凭借阀装置1的创造性构型，第一流体通道3不受第二壁部分6的流体压力引起的变形的影响，并且第二流体通道4不受第一壁部分5的流体压力引起的变形的影响。因此，特别地，借助于壁部分5、6的对应的结构构型，阀装置1可以适合于在注射和抽吸期间将会实现的体积流量和/或适合于相应的打开和关闭压力。
就其结构和功能特征而言，创造性的阀装置1（图1和图2）以及阀装置1a（图3）的实施例具有基本上类似的构型。因此，为了避免关于阀装置1a的重复，参考根据图1和图2的关于阀装置1的公开内容。下文仅讨论根据图3的阀装置1a与根据图1和图2的阀装置1之间的实质区别。阀装置1a的具有相同功能和/或结构的部分和区段设有相同的参考标记并添加小写字母a。
阀装置1a与阀装置1的不同之处在于，壁部分5a、6a被构造成能够不同程度地弹性地移位，使得流体通道3a、4a在不同量的流体压力下被开通和/或被封闭。为此目的，壁部分5a、6a具有不同的壁厚度或壁厚度轮廓。因此，如从图3可以看到，与壁部分6a相比较，第一壁部分5a更薄。因此，与第二壁部分6a相比较，第一壁部分5a更具有弹性柔性。替代地或另外，壁部分5a、6a也有可能由不同材料制造。例如，与第一壁部分5a的材料相比较，第二壁部分6a可以由具有更高弹性模量的更硬材料制成，或反之亦然。如从图3还可以看到，壁部分5a、6a相对于腹板部分9a不同程度地倾斜。相对于腹板部分9a，第一壁部分5a以近似20°的角度倾斜，第二壁部分6a以近似25°的角度倾斜。在本案例中，壁部分5a、6a延长了近似相同的长度。然而，壁部分5a、6a也有可能延长了不同的长度。由于不同量的倾角和/或不同量的纵向延伸范围，第一壁部分5a的相对于入口侧A垂直地突出的压力表面M不同于第二壁部分6a的相对于出口侧B垂直地突出的压力表面N。作为关于壁厚度和/或材料的不同弹性构型的替代例或除了关于壁厚度和/或材料的不同弹性构型之外，这具有以下作用：流体通道3a、4a在不同量的流体压力下被开通和/或封闭。
图4示出了阀装置1、1a在流体管路部件L中的另外可能的安装情形，所述流体管路部件L呈以大大简化了的示意图所示的三通开关的形式。

Claims (12)

1.一种用于医用流体管路系统的阀装置(1、1a)，所述阀装置(1、1a)具有：
-主体(2、2a)，其被构造成至少部分地为柔性；以及
-第一流体通道(3、3a)和第二流体通道(4、4a)，其每个在所述主体(2、2a)的入口侧(A)与出口侧(B)之间延伸，
-其中，所述主体(2、2a)被构造成并且所述流体通道(3、3a、4、4a)被布置成使得：
-在所述入口侧(A)与所述出口侧(B)之间出现流体超压的情况下，借助于所述主体(2、2a)的流体超压引起的弹性变形来开通所述第一流体通道(3、3a)，并且以流体不透方式将所述第二流体通道(4、4a)封闭，以及
-在所述入口侧(A)与所述出口侧(B)之间出现流体欠压的情况下，借助于所述主体(2、2a)的流体欠压引起的弹性变形来开通所述第二流体通道(4、4a)，并且以流体不透方式将所述第一流体通道(3、3a)封闭，以及
-在所述入口侧(A)与所述出口侧(B)之间出现中性流体压力的情况下，以流体不透方式将所述流体通道(3、3a、4、4a)封闭，
其特征在于，所述主体(2、2a)具有第一壁部分(5、5a)和第二壁部分(6、6a)，其每个在流体压力的作用下能够相对于所述主体(2、2a)的基本上尺寸稳定的腹板部分(9、9a)弹性地移位，并且其每个布置在所述腹板部分(9、9a)上，由此其每个形成所述流体通道(3、3a、4、4a)中的一者，使得所述第一流体通道(3、3a)基本上不受所述第二壁部分(6、6a)的流体压力引起的变形的影响，并且所述第二流体通道(4、4a)基本上不受所述第一壁部分(5、5a)的流体压力引起的变形的影响，其中，所述壁部分(5、5a、6、6a)被布置在所述腹板部分(9、9a)的相对的侧面(7、7a、8、8a)上，且因此彼此分离，并且其中，与所述壁部分(5、5a、6、6a)相比较，所述腹板部分(9、9a)是硬的，并且以平板的形式基本上沿所述主体(2、2a)的中心纵向轴线(C)延伸。
2.根据权利要求1所述的阀装置(1、1a)，其特征在于，关于封闭状态，所述壁部分(5、5a、6、6a)各自以密封唇的方式至少部分地承靠在所述腹板部分(9、9a)上，其中，在每种情况下，所述第一流体通道(3、3a)和所述第二流体通道(4、4a)中的一者被构造为呈所述腹板部分(9、9a)的相应的侧面(7、7a、8、8a)与相应的壁部分(5、5a、6、6a)之间的狭缝的形式。
3.根据权利要求1或2所述的阀装置(1、1a)，其特征在于，所述第一流体通道(3、3a)形成于所述第一壁部分(5、5a)的指向所述出口侧(B)的前端(10、10a)与所述腹板部分(9、9a)之间，并且所述第二流体通道(4、4a)形成于所述第二壁部分(6、6a)的指向所述入口侧(A)的前端(11、11a)与所述腹板部分(9、9a)之间。
4.根据权利要求1或2所述的阀装置(1、1a)，其特征在于，所述壁部分(5、5a、6、6a)至少部分地以曲线形式跨过所述腹板部分(9、9a)的相应的侧面(7、7a、8、8a)，以便在每种情况下形成内腔(12、12a、13、13a)，其中，所述内腔(12、12a、13、13a)各自在一端处通向相应的流体通道(3、3a、4、4a)。
5.根据权利要求4所述的阀装置(1、1a)，其特征在于，所述内腔(12、12a、13、13a)各自以流喷嘴的方式成形，并且沿相反的方向相对于彼此被流体性地定向，使得指派给所述第一壁部分(5、5a)的内腔(12、12a)的入口开口(14、14a)沿所述入口侧(A)的方向被定向，并且指派给所述第二壁部分(6、6a)的内腔(13、13a)的入口开口(15、15a)沿所述出口侧(B)的方向被定向，其中，所述流体通道(3、3a、4、4a)各自形成相应的内腔的出口开口。
6.根据权利要求1、2和5中任一项所述的阀装置(1a)，其特征在于，所述壁部分(5a、6a)被构造成能够不同程度地弹性地移位，使得所述流体通道(3a、4a)在不同量的流体压力下被开通和/或被封闭。
7.根据权利要求6所述的阀装置(1a)，其特征在于，所述壁部分(5a、6a)具有不同的壁厚度、壁厚度轮廓和/或弹性性质。
8.根据权利要求6所述的阀装置(1a)，其特征在于，所述壁部分(5a、6a)相对于所述腹板部分(9a)不同程度地倾斜和/或延长了不同的长度，使得所述第一壁部分(5a)的相对于所述入口侧(A)垂直地突出的压力表面(M)不同于所述第二壁部分(6a)的相对于所述出口侧(B)垂直地突出的压力表面(N)。
9.根据权利要求1、2、5、7和8中任一项所述的阀装置(1、1a)，其特征在于，所述主体(2、2a)具有环形轮廓部分(16、16a)，所述环形轮廓部分(16、16a)被设置成用于形状配合连接到医用流体管路部件(K)的内直径(D)。
10.根据权利要求9所述的阀装置(1、1a)，其特征在于，所述轮廓部分(16、16a)周向地至少部分地接合在所述腹板部分(9、9a)周围，相对于所述腹板部分(9、9a)的纵向延伸范围近似居中。
11.根据权利要求9所述的阀装置(1、1a)，其特征在于，所述壁部分(5、5a、6、6a)各自在远离相应的流体通道(3、3a、4、4a)的前端处连接到所述轮廓部分(16)。
12.根据权利要求1、2、5、7、8、10和11中任一项所述的阀装置(1、1a)，其特征在于，所述主体(2、2a)被构造为单件。
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