CN109966578A - 一种卡槽泵平衡供液配液系统及平衡供液配液方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种卡槽泵平衡供液配液系统,透析器内部分隔为血室和透析液室,血室通过血路管与血管相连,透析液室一端与透析液泵通连,透析液室另一端与透析废液泵通连,若干浓缩液泵的出液管与透析液泵通连,透析废液泵、透析液泵以及浓缩液泵被电机驱动旋转,本发明还提出一种平衡供液配液方法,通过电机驱动透析液泵引入反渗水,同时通过浓缩液泵将浓缩液引入再与反渗水进行混合而形成透析液,通过相应管道输入至透析液室与血室内部血液发生物质等渗交换,透析废液最终被透析废液泵从透析器内部引出并向外排出。相对现有技术,本发明技术方案具有连续无间断供液、无压力波动、配液精确等优点,可有效提高卡槽泵平衡供液配液系统使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及血液净化技术领域,特别涉及一种卡槽泵平衡供液配液系统及平衡供液配液方法。
背景技术
现有技术中,血液透析治疗系统通常是由血液回路和透析液回路组成,两个回路的交汇点在透析器内,其中血液回路利用穿刺针穿入人体血管内,再通过透析管道将穿刺针与血泵相连,在血泵的驱动作用下将血液从患者体内引出,经透析器的血室后重新返回至患者体内而形成循环回路;透析液回路则利用相应的透析装置,在流量可控的情况下,将配置好的标准透析液引入至透析器的透析液室内,由于血液和透析液在透析器中发生等渗物质交换,经交换后的透析液(也被称为废液)被引出透析器并返回至透析装置内。
透析治疗主要包括三个目的,第一为抽取患者体内蓄集的毒素分子物质,第二为超滤出残留在患者体内的多余水分,第三为经过四个小时的治疗以纠正患者血液中紊乱的电解质浓度。
另外,进入至透析器内的透析液的量与从透析器抽出的溶液量必须一致,否则将会出现多超、少超甚至反超现象。其中多超是指治疗过程中过多地抽取患者体内水份,少超则是指治疗过程中较少地从患者体内抽取水份,反超则是指治疗过程中不但没有从患者体内抽取水份,反而将溶液灌入患者体内,并且反超将会引发严重医疗事故。
现有技术的血液透析设备依据配液和供液特征主要分为两种,其中一种是德国技术的费森尤斯公司以平衡腔容量平衡的透析装置,另一种则是瑞典金宝公司生产的,以电磁流量计进行控制的血透机。其中德国费森尤斯公司于1994年3月18日申请了美国专利,该专利名称为“Hemodialysis apparatus having a single balance chamber and methodof dialyzing blood therewith”,该专利的公开号为“US5522998A”,并且在2003年8月6日申请了欧洲专利,专利名称为“Balance chamber for a device conveying fluids in amedical treatment decive”,该专利的公开号为“EP1393761A1”,另外中国的重庆山外山科技有限公司于2011年1月14日提交了中国发明专利申请“一种血液透析用液位检测平衡装置”,该专利的公开号为“CN102068722A”。
上述所提及的专利都是利用平衡腔原理实现透析液配液平衡供液的透析系统,其原理是在一个固定体积的腔体内,用弹性中空纤维膜将腔体内部分为两个空间,其中一个为干净的透析液空间,另一个空间则为使用过的透析废液空间,由于两个空间各设有进水口和出水口,当干净透析液进入至干净透析液空间内时,将置于中间的弹性中空纤维膜推向另外一个空间,并将透析废液空间内的溶液挤出,另外当透析废液挤入透析废液空间时,也将弹性膜反向推向另一个空间,并将其透析液空间的干净透析液挤出。由此可见,平衡腔体积不变,溶液进入与挤出的量是一致,从而形成透析液供液平衡。由此可见,通过两个平衡腔相互交替工作实现透析液连续供液的方法,系统间的溶液由于切换过程中,两只平衡腔的溶液流动总是从零开始到最大值停止,使得水压也是从零到最大值之间波动,而这样波动会在透析器中血液接触时造成患者血压较大波动而影响用户的使用舒适性,并且上述技术方案的平衡腔需要部件较多,腔体内部结构较为复杂,交叉的管道、腔体以及电磁阀都需要密封连接,因此存在体积庞大,安装要求较高、控制较为复杂、造价高等缺点。
与此同时,现有技术中的瑞典金宝公司生产的透析设备(型号为AK95、AK100、AK200等),该公司的产品对透析液以及透析废液流量的控制是通过精密的电磁流量计、电传感流量计、压力传感器、电磁阀、溢流阀、限流阀以及齿轮泵等部件实现,采用复杂且精密的电控系统能够实现对流量精准控制,但也会存在造价昂贵、维修复杂以及维护成本较高等缺点。另外现有技术的齿轮泵主要部件包括主动齿轮和从动齿轮,主动齿轮带动从动齿轮转动,齿轮泵通过主动齿轮和从动齿轮的齿间空间夹带少量溶液,并以泵外壳内壁作为限位部件,通过主动齿轮和从动尺寸啮合形成对齿间空间内的溶液进行挤压以实现溶液从齿轮的一端向另一端输送,但齿轮泵由于齿间空间较小,只能夹带少量溶液,若要达到较高流量,必须进行高速旋转,但是齿轮泵在高速旋转时,将会难以通过控制电机转速以达到精准流量控制。齿轮泵和叶轮泵的主动旋转机构和从动旋转机构中心距离必须固定,主动齿轮和从动齿轮或者主动叶片和从动叶片之间相互啮合但不能相互卡死,这样较高的工艺要求使得造成本相应地提高。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种连续无间断供液、无压力波动、配液精确、供液平衡、同一动力源驱动、造价成本低、体积较小、性能运行稳定的卡槽泵平衡供液配液系统及平衡供液配液方法,旨在提高卡槽泵平衡供液配液系统使用性能。
为实现上述目的,本发明提出的一种卡槽泵平衡供液配液系统,包括透析器、透析废液泵、透析液泵以及若干个浓缩液泵,所述透析器内部分隔为血室和透析液室,所述血室通过血路管与患者血管相连,所述透析液室一端与所述透析液泵的出液管通连,所述透析液室另一端与所述透析废液泵的进液管通连,若干个所述浓缩液泵的出液管与所述透析液泵的进液管通连,所述透析废液泵、所述透析液泵以及所述浓缩液泵被电机驱动旋转。
优选地,所述透析废液泵、所述透析液泵以及所述浓缩液泵均为内部结构可相对旋转以吸取或挤出溶液的卡槽泵,所述卡槽泵包括内部设有容腔的泵外壳以及中心轴向设置的内转子,所述内转子外周面与所述容腔内周面之间形成环形间槽,所述内转子外周面周向均匀设有若干个推液件伴随所述内转子旋转,所述推液件贴合所述容腔内周面以将所述间槽分为若干独立空间,所述泵外壳内周面设有若干个阻液件与所述推液件配合产生负压吸入溶液或产生高压挤出溶液,所述泵外壳设有进液口和出液口,所述进液口和所述出液口与所述间槽相连通,并设置于所述阻液件两侧。
优选地,所述推液件和/或所述阻液件为弹性移动部件。
优选地,所述内转子外周面和/或所述泵外壳内周面设有凹槽分别容纳所述推液件或所述阻液件,所述凹槽内设有弹性部件将所述推液件和所述阻液件向外弹性推出,所述凹槽端部宽度小于所述推液件和/或所述阻液件半径,所述推液件和/或所述阻液件伸出所述间槽的径向长度等于所述间槽环形宽度。
优选地,所述推液件的数量为至少为一件且为周向均布设置,所述阻液件的数量为至少为一件。
优选地,所述推液件外周面与所述容腔内壁面以线接触或面接触,所述内转子中心设有旋转轴,所述旋转轴的一端或两端伸出所述泵外壳。
优选地,所述推液件为均匀设置于所述内转子外周面的若干个卡板,所述阻液件为设置于所述泵外壳凹槽内且在一定范围内摆动部件,所述阻液件设有复位扭簧,所述阻液件向所述间槽内伸出挡板且被所述推液件推动摆动。
优选地,所述推液件为均匀设置于所述内转子外周面的若干个卡板,所述阻液件为设置于所述泵外壳凹槽内的轴向自转部件,所述阻液件外周面周向均等设有若干伸出挡板,所述挡板伸入所述间槽内且被所述推液件推动旋转。
本发明还提出一种使用所述卡槽泵平衡供液配液系统的平衡供液配液方法,包括以下步骤:
步骤S1:所述血路管与患者血管相连,血液进入至所述血室内;
步骤S2:所述电机驱动所述透析废液泵、所述透析液泵以及所述浓缩液泵的内转子的中心轴旋转,所述透析液泵通过进液管将反渗水吸入至其卡槽泵内部间槽,所述浓缩液泵通过进液管浓缩液吸入至其卡槽泵内部间槽,所述浓缩液泵通过所述推液件以及所述阻液件配合将浓缩液向外排出,于浓缩液混合器内使浓缩液与反渗水混合形成透析液,再共同进入至所述透析液泵的间槽内;
步骤S3:透析液经所述透析液泵的出液管进入至所述透析液室与血液发生等渗物质交换,透析液变为透析液废液后经所述透析废液泵进液管进入至所述透析废液泵的卡槽泵的间槽内,再经所述透析废液泵出液管向外排放。
优选地,所述步骤S2和所述步骤S3的所述卡槽泵的内转子被所述电机驱动旋转,设置于所述内转子外周面的所述推液件通过推动所述阻液件向所述泵外壳弹性径向移动而使所述推液件错位通过所述阻液件;所述推液件通过增大与所述阻液件之间的间槽空间产生负压吸入溶液以及通过减小与所述阻液件之间的间槽空间而产生高压挤出溶液。
本发明技术方案相对现有技术具有以下优点:
本发明技术方案通过电机驱动透析液泵引入反渗水,同时通过浓缩液泵将浓缩液引入再与反渗水进行混合而形成透析液,通过相应的管道输入至透析液室与血室内部的血液发生物质等渗交换,透析废液最终被透析废液泵从透析器内部引出并向外排出。本发明技术方案的透析废液泵、透析液泵、第一浓缩液泵以及第二浓缩液泵均采用卡槽泵,卡槽泵通过内转子带动推液件旋转,再通过推液件推动间槽内的溶液随之旋转,再通过泵外壳的阻液件以实现阻流,最终溶液经过出液口被挤出泵体,通过上述的结构方式使得溶液流动具有方向性,而不需要单向阀以控制方向。
本发明技术方案的卡槽泵的间槽内部体积较大因此可携带较大量溶液,即使在转速较低的工况下也能实现大流量控制,并且卡槽泵的转速可较低,卡槽泵也能够较为容易实现精度较高的流量控制。因此本发明技术方案的卡槽泵平衡供液配液系统完全满足常规血液透析治疗的需求。特别是很大程度能够满足过高或者过低的流量需求,比如连续性缓慢血液透析滤过设备(CRRT)的流量要求,可在低流量时应用于ICU抢救多脏器衰竭的危重患者,具有极其广泛的应用范围。
另外,本发明技术方案的卡槽泵平衡供液配液系统,其内流动的溶液采用不中断交替方法进行调整流量,因此系统内部流动的溶液压力平衡恒定,与现有技术中采用的交替调节流量方式相比,能够避免内部溶液中段位置的压力为零,流量最大时的压力达到最大值波动,使患者在使用本发明技术方案的卡槽泵平衡供液配液系统在使用过程中性能更加稳定且更具舒适性。
与此同时,本发明技术方案采用将透析废液泵、透析液泵、第一浓缩液泵以及第二浓缩液泵同轴相连且被电机统一驱动,通过单一电机即可实现对多个泵体进行同步驱动,因此操作较为简单、精准且能够实现透析器内部溶液的进入溶液和挤出溶液的平衡。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为现有技术的血液透析治疗系统的结构示意图;
图2为本发明实施例1卡槽泵平衡供液配液系统的结构示意图;
图3为本发明实施例1卡槽泵平衡供液配液系统的部分结构立体示意图;
图4为本发明实施例1的卡槽泵的内部结构示意图;
图5为本发明其他实施例的卡槽泵的内部结构示意图;
图6为本发明实施例2的卡槽泵的内部结构示意图;
图7为本发明实施例3的卡槽泵的内部结构示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
1 | 透析废液泵 | 72 | 出液口 |
2 | 透析液泵 | 8 | 内转子 |
3 | 第一浓缩液泵 | 9 | 间槽 |
4 | 第二浓缩液泵 | 10 | 推液件 |
5 | 透析器 | 11 | 阻液件 |
51 | 血室 | 111 | 弹簧 |
52 | 中空纤维膜 | 112 | 挡板 |
53 | 透析液室 | 12 | 第二浓缩液混合器 |
6 | 电机 | 13 | 第一浓缩液混合器 |
7 | 泵外壳 | 14 | 进血管道 |
71 | 进液口 | 15 | 出血管道 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种卡槽泵平衡供液配液系统。
实施例1
请参见图2至4,本发明实施例的卡槽泵平衡供液配液系统,包括透析器5、透析废液泵1、透析液泵2、第一浓缩液泵3以及第二浓缩液泵4组成,其中透析器5内部通过中空纤维膜52分为血室51和透析液室53,血室51通过进血路管14以及出血管路15分别与患者血管相连并形成循环回路。透析液室53一端与透析液泵2的出液管通连,透析液室53另一端与透析废液泵1的进液管通连,第一浓缩液泵3的一端通过第一浓缩液混合器13与透析液泵2的进液管相连,第一浓缩液泵3的另一端与盛装第一浓缩液的容器相连并吸取第一浓缩液,而第二浓缩液泵4的一端通过第二浓缩液混合器12与透析液泵2的进液管相连,第二浓缩液泵4的另一端则与盛装第二浓缩液的容器相连并吸取第二浓缩液,通过第一浓缩液泵3以及第二浓缩液泵4分别将第一浓缩液和第二浓缩液同时输送至透析液泵2的进液管内并和反渗液混合。
本实施例的透析废液泵1、透析液泵2、第一浓缩液泵3以及第二浓缩液泵4均为卡槽泵,其中卡槽泵包括内部设有容纳空间的泵外壳7以及设置于泵外壳7的内转子8,内转子8外周面与泵外壳7内周面之间形成间槽9,内转子8外周面轴向设有若干个推液件10伴随内转子8旋转,推液件10紧贴内转子8外周面以及泵外壳7内周面,从而将间槽9分为若干个独立空间,泵外壳7内周面设有阻液件11与推液件10配合以将溶液吸入至间槽9内或将吸入于间槽9内的溶液向外挤出,具体地,本实施例的推液件10为轴向自转部件,而阻液件11为可弹性径向移动的圆柱体,泵外壳7内周面设有凹槽并容纳有弹簧111将阻液件11弹性顶出并与推液件10配合相触碰。阻液件11两侧设有穿过泵外壳7的进液口71和出液口72。当推液件10随内转子8旋转时,推液件10和阻液件11之间可发生相互让位,也就是推液件10与阻液件11相互挤压,从而使得阻液件11克服弹簧111向泵外壳7内部移动,这样推液件10能够顺利的通过阻液件11的阻塞,推液件10和阻液件8之间发生相对让位后,推液件10以及阻液件8重新复位。如图5所示的其他实施例中,周向设置的两个推液件10同时为弹性移动部件,在阻液件11与推液件10相互通过过程中,阻液件11推动推液件10向内转子8内部弹性移动,以实现两者相互避让。而本实施例的卡槽泵内部间槽9的每腔输出量是由卡槽泵的内转子8外周面与泵外壳7内周面之间的间槽9宽度以及间槽9厚度所决定,因此当间槽9的宽度越宽以及间槽9厚度越厚,则使得间槽9每腔的输出量越大。需要说明的是,本实施例的内转子8的中心轴向设有转轴,而转轴可一端伸出泵外壳7或者转轴的两端同时伸出泵外壳7外,并且转轴与泵外壳7相互配合的位置可设有密封圈以提高密封性能。为了实现推液件10更好地对溶液进行推动或者阻液件11更好阻塞,通过将凹槽的端部宽度设置为小于推液件10和/或阻液件11的半径,并且推液件10和/或阻液件11伸出间槽的径向长度等于间槽9环形宽度。为了进一步提高推液件10对溶液的推动作用力以及与泵外壳7内周面之间的密封性能,可将推液件10与泵外壳7内周面之间以线接触方式密封或者以面接触方式密封。
在本发明的其他实施例中,阻液件11为若干个且至少为一个,而推液件10至少为一个且周向均匀设置,而每个阻液件11两侧分别设置有进液口71和出液口72,通过将若干个阻液件11两侧分别设有进液口71和出液口72,进液口71分别通过进液管道与进液容器通连,出液口72分别通过出液管道分别与透析液管道可拆卸相连,溶液从进液管道进入至间槽9后,被推液件10推动并与阻液件11相对挤压逐渐产生高压,再于出液口流经所出液管道集中流向透析液管道内混合,其中全部出液管道同时与透析液管道通连,卡槽泵装置为全流量工况,而部分出液管道与透析液管道通连,而另一部分出液管道与透析液管道分离后,再与进液管道通连,部分溶液进入间槽内再回流至进液管道内,卡槽泵装置为非全流量工况。
另外,本实施例的卡槽泵对溶液进行驱动时,其结构和原理上与现有技术的齿轮泵、叶轮转子泵、压管蠕动泵和隔膜泵的驱动方式存在明显区别。现有技术的齿轮泵主要部件包括主动齿轮和从动齿轮,主动齿轮带动从动齿轮转动,而叶轮转子泵通过主动叶轮转子带动从动叶轮转子转动。齿轮泵通过主动齿轮和从动齿轮的齿间空间夹带少量溶液,并以泵外壳内壁作为限位部件,通过主动齿轮和从动尺寸啮合形成对齿间空间内的溶液进行挤压以实现溶液从齿轮的一端向另一端输送。但齿轮泵由于齿间空间较小,因此只能夹带少量溶液,若要达到较高流量,必须进行高速旋转,但齿轮泵在高速旋转时,将会难以通过控制电机转速以达到精准流量控制。与此同时,现有技术的叶轮转子泵也是通过两个转动叶片进行啮合输送水体,从而与现有技术的齿轮泵基本相似,这里不再详述。
而本实施例的卡槽泵与现有技术的齿轮泵、叶轮转子泵存在明显区别在于,齿轮泵和叶轮泵的主动旋转机构和从动旋转机构中心距离必须固定,主动齿轮和从动齿轮或者主动叶片和从动叶片之间相互啮合但不能相互卡死,但本实施例的卡槽泵通过在内转子8外周面与泵外壳7内周面之间形成间槽9,内转子8外周面相连有推液件10,而推液件10可为周向设置的一个或多个结构,通过推液件10将间槽9分为若干段结构,通过内转子8旋转以使溶液流入至间槽9内或者流出间槽9外,与此同时,在出液口72与进液口71之间设置阻液件11,通过推液件10和阻液件11相互配合作用能够拦截间槽9中溶液,具体通过其中的一个推液件10与阻液件11之间相对空间的不断缩小以将溶液经过出液口72向外挤出,因此现有技术的卡槽泵相对现有技术的齿轮泵、活叶轮转子泵能够降低制造成本且避免卡死风险。
现有技术的压管蠕动泵则是通过管道包裹溶液并置于泵壳与转子之间,通过转子碾压软管以驱动管道内溶液向前移动以实现流动,但压管蠕动泵的管道在反复使用时容易发生变形并被压扁而需要及时更换管道,长期使用后无法实现精确流量调节。另外现有技术的隔膜泵通过推拉牵引泵中间的弹性隔膜以实现溶液进出泵体的驱动,但由于隔膜泵需要单向阀以控制流向,若单向阀出现渗漏将会使得在推拉隔膜时出现微量反流现象,同时隔膜泵也容易存在流体压力波动问题,泵体在吸进溶液时,其供液压力值为零,但是当溶液被挤出泵体外时的流量达到最大值,也就是压力值达到最大值,因此透析过程中压力波动多大而容易造成用户身体不舒服。
然而,本实施例的卡槽泵通过内转子8带动推液件10旋转,再通过推液件10推动间槽9内的溶液随之旋转,再通过泵外壳7的阻液件11以实现阻流,最终溶液经过出液口72被挤出泵体,通过上述的结构方式使得溶液流动具有方向性,而不需要单向阀以控制方向,另外卡槽泵的间槽9内部体积较大因此可携带较大量溶液,即使在转速较低的工况下也能实现大流量控制,并且由于转速较低,卡槽泵也能够较为容易实现精度较高的流量控制。
本实施例中,推液件10为设置于内转子8外周面的轴向自转部件,并且阻液件11为设置于泵外壳7内周面的轴向自转部件,其中推液件10的外周面设置于泵外壳7内周面,从而可推动间槽9内溶液伴随旋转,为减小推液件10与阻液件11之间相互接触时的摩擦力,本实施例将推液件10设置为轴向自转部件,因此在两者发生相互触碰时,两者发生相对转动即可有效避免两者直接碰撞且减小摩擦作用力。另外内转子8旋转时,轴向自转结构的推液件10能够减轻内转子8对泵外壳7内周面的摩擦作用力,并且阻液件11可弹性径向移动也能够减小对内转子8外周面摩擦作用力。通过上述结构设置能够减轻了电机6的驱动负载,电机6的工作功率能够极大程度地转化为溶液的驱动作用力,并且上述结构使得单一电机6即可实现对多个泵体进行同步驱动,进而实现透析器内部溶液的进入溶液和挤出溶液的平衡。因此本实施例优选地采用将透析废液泵1、透析液泵2、第一浓缩液泵3以及第二浓缩液泵4同轴相连且被电机6统一驱动。
另外本实施例的透析废液泵1、透析液泵2、第一浓缩液泵3以及第二浓缩液泵4的每腔输出量的计算是以常规血液透析治疗中,透析液每分钟一定量(例如为500毫升/分钟)的流程作为中间点进行换算,以正常人血液中电解质钾钠氯钙镁等的离子浓度,再结合调整反渗水、第一浓缩液以及第二浓缩液以最终确定配比,使每腔输出量的能够达到人体血液中电解质离子浓度。当透析液的每腔输出量确定后,按照每腔输出量分别确定透析液废液泵1、透析液泵2、第一浓缩液泵3以及第二浓缩液泵4的每腔输出量,然后再通过调整卡槽泵内的间槽9宽度以及泵外壳7的厚度加以实现。每个卡槽泵的每腔输出量得以确定后,则可依据临床治疗的需求而调整卡槽泵的转速以实现透析液流量在50~1200ml/min的范围内进行线性以及定量的调整,这样就可以完全满足常规血液透析治疗的需求。特别是很大程度能够满足过高或者过低的流量需求,比如连续性缓慢血液透析滤过设备(CRRT)的流量要求,可在低流量时应用于ICU抢救多脏器衰竭的危重患者。
本实施例的卡槽泵平衡供液配液系统,其内流动的溶液采用不中断交替方法进行调整流量,因此系统内部流动的溶液压力平衡恒定,与现有技术中采用的交替调节流量方式相比,能够避免内部溶液中段位置的压力为零,流量最大时的压力达到最大值波动。由于透析液在流动时发生过大的压力波动时,并进入透析器5与血液发生物质交换时,将会直接导致患者血压异常波动,患者将会产生明显不舒服,例如脸色苍白、难受、呕吐等临床异常反应。
请参见图2至4,本实施例的卡槽泵平衡供液配液系统的工作原理为:
由于本实施例的透析废液泵1、透析液泵2、第一浓缩液泵3以及第二浓缩液泵4的内转子的转轴依次相连,因此可通过电机6同步驱动透析废液泵1、透析液泵2、第一浓缩液泵3以及第二浓缩液泵4的内转子8旋转。由于本实施例的透析废液泵1、透析液泵2、第一浓缩液泵3以及第二浓缩液泵4均为卡槽泵。其中卡槽泵的吸液和排液的工作过程为,卡槽泵内部推液件10一侧与阻液件11一侧之间的空间不断增大且压力降低以将溶液经过泵外壳7的进液口吸入至间槽9内,然后通过内转子8旋转并带动溶液相应周向旋转以使推液件10另一端(或另一个推液件)与阻液件11另一面之间空间不断缩小,从而将暂时储存于间槽9的溶液经过泵外壳7的出液口72挤出至外部。而推液件10通过阻液件11进行移动时,通过阻液件11向泵外壳7内部弹性径向移动即可使得推液件10顺利进行通过阻液件11的阻塞,并且阻液件11能够弹性再向间槽9内伸出,进而保证阻液件11与推液件10之间的密封性能。
因此透析液泵2通过与盛装反渗水装置相连的进液管将反渗水引入其内部间槽9内,同理,第一浓缩液泵3将第一浓缩液引入其内部的间槽9空间内,以及第二浓缩液泵4将第二浓缩液引入其内部的间槽9空间内,然后第一浓缩液泵3再经过第一浓缩液混合器13将第一浓缩液输入至透析液泵2的进液管以及第二浓缩液泵4经过第二浓缩液混合器12将第二浓缩液输入至透析液泵2的进液管内,因此反渗水、第一浓缩液以及第二浓缩液在透析液泵2内部充分混合形成透析液,而混合后的透析液被推液件10推动沿着间槽9进行周向旋转,由于推液件10旋转过程中,推液件10与阻液件11一侧面之间空间不断变小,因此透析液经过泵外壳7的出液口72向外输出并经过管道进入至透析液室53内部与位于血室51内部的血液发生等渗交换,等渗交换后的废液经过与透析废液泵1相连的管道进入至透析废液泵1内部间槽中,然后通过透析废液泵1的推液件10旋转驱动并将透析废液向外排放。但是本实施例的上述工作过程能够实现透析液室53内的进液和出液之间平衡,并且在输液过程中能够实现无交替中断替换的可靠连续供液。
实施例2
请参见图2和6,本实施例与实施例1存在以下区别技术特征:所述推液件10为对称设置于所述内转子8外周面的两个卡板,所述阻液件11设置于所述泵外壳7凹槽内且在一定范围内摆动部件,所述阻液件11设有复位扭簧,所述阻液件11向所述间槽8内伸出挡板112与所述推液件10配合作用。
本实施例的卡槽泵进行动作时,推液件10旋转通过阻液件11后,随着其中的一个推液件10继续旋转时,该推液件10与阻液件11的挡板112之间的间槽空间不断增大而产生一定负压,并且该推液件10与阻液件11的挡板112不断增大的间槽空间与泵外壳7的进液口71相连,因此外部溶液通过进液口71而进入并填充该间槽空间内,而随着内转子8继续转动时,另一个推液件10通过阻液件11时,另一个推液件10与阻液件11的挡板也形成另一间槽空间并吸入溶液,而原本充满的溶液的间槽空间则不会发生容积增大,并通过推液件10与阻液件11的挡板112之间空间不断缩小而产生高压,高压溶液经过出液口72向外排出。通过两个推液件10不断循环通过阻液件11,从而使得溶液能够从进液口71进入间槽8内,并从出液口72向外排出。
与此同时,本实施例的推液件10通过阻液件11时,通过推液件10挤压阻液件11的挡板112进行摆动,这样挡板112可错位并产生错位空间而使推液件10顺利通过阻液件11,并且当推液件10通过阻液件11后,阻液件11在扭簧的作用下而复位摆动,挡板112将准备与下一个推液件10进行挤压摆动。
实施例3
请参见图2和7,本实施例与实施例1存在以下区别技术特征:所述推液件10为设置于所述内转子8外周面的若干个卡板,所述阻液件11设置于所述泵外壳7凹槽内的旋转部件,所述阻液件11外周面周向均等设有若干伸出挡板112,所述挡板112伸入所述间槽8内与所述推液件10配合作用。
本实施例的卡槽泵进行动作时,推液件10通过阻液件11时,通过推液件10推动挡板112以使阻液件11绕其中心轴线进行旋转,这样推液件10与阻液件11之间产生错位空间,这样即可使得推液件10顺利地通过阻液件11。另外由于阻液件11外周面平均设有若干个挡板112,因此挡板112被推液件10推动旋转一定角度后,下个一个挡板112则准备与下一个推液件10进行触碰摆动,并且在两者发生触碰前,即可使间槽8内的溶液经过出液口72向外排出。至于吸液步骤中,随着推液件10与挡板112之间存在间槽9空间增大,因此可通过负压将溶液吸附入其内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种卡槽泵平衡供液配液系统,其特征在于,包括透析器、透析废液泵、透析液泵以及若干个浓缩液泵,所述透析器内部分隔为血室和透析液室,所述血室通过血路管与患者血管相连,所述透析液室一端与所述透析液泵的出液管通连,所述透析液室另一端与所述透析废液泵的进液管通连,若干个所述浓缩液泵的出液管与所述透析液泵的进液管通连,所述透析废液泵、所述透析液泵以及所述浓缩液泵被电机驱动旋转。
2.如权利要求1所述的卡槽泵平衡供液配液系统,其特征在于,所述透析废液泵、所述透析液泵以及所述浓缩液泵均为内部结构可相对旋转以吸取或挤出溶液的卡槽泵,所述卡槽泵包括内部设有容腔的泵外壳以及中心轴向设置的内转子,所述内转子外周面与所述容腔内周面之间形成环形间槽,所述内转子外周面周向均匀设有若干个推液件伴随所述内转子旋转,所述推液件贴合所述容腔内周面以将所述间槽分为若干独立空间,所述泵外壳内周面设有若干个阻液件与所述推液件配合产生负压吸入溶液或产生高压挤出溶液,所述泵外壳设有进液口和出液口,所述进液口和所述出液口与所述间槽相连通,并设置于所述阻液件两侧。
3.如权利要求2所述的卡槽泵平衡供液配液系统,其特征在于,所述推液件和/或所述阻液件为弹性移动部件。
4.如权利要求3所述的卡槽泵平衡供液配液系统,其特征在于,所述内转子外周面和/或所述泵外壳内周面设有凹槽分别容纳所述推液件或所述阻液件,所述凹槽内设有弹性部件将所述推液件和所述阻液件向外弹性推出,所述凹槽端部宽度小于所述推液件和/或所述阻液件半径,所述推液件和/或所述阻液件伸出所述间槽的径向长度等于所述间槽环形宽度。
5.如权利要求2所述的卡槽泵平衡供液配液系统,其特征在于,所述推液件的数量为至少为一件且为周向均布设置,所述阻液件的数量为至少为一件。
6.如权利要求2所述的卡槽泵平衡供液配液系统,其特征在于,所述推液件外周面与所述容腔内壁面以线接触或面接触,所述内转子中心设有旋转轴,所述旋转轴的一端或两端伸出所述泵外壳。
7.如权利要求2所述的卡槽泵平衡供液配液系统,其特征在于,所述推液件为均匀设置于所述内转子外周面的若干个卡板,所述阻液件为设置于所述泵外壳凹槽内且在一定范围内摆动部件,所述阻液件设有复位扭簧,所述阻液件向所述间槽内伸出挡板且被所述推液件推动摆动。
8.如权利要求2所述的卡槽泵平衡供液配液系统,其特征在于,所述推液件为均匀设置于所述内转子外周面的若干个卡板,所述阻液件为设置于所述泵外壳凹槽内的轴向自转部件,所述阻液件外周面周向均等设有若干伸出挡板,所述挡板伸入所述间槽内且被所述推液件推动旋转。
9.一种使用如权利要求4所述卡槽泵平衡供液配液系统的平衡供液配液方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:所述血路管与患者血管相连,血液进入至所述血室内;
步骤S2:所述电机驱动所述透析废液泵、所述透析液泵以及所述浓缩液泵的内转子的中心轴旋转,所述透析液泵通过进液管将反渗水吸入至其卡槽泵内部间槽,所述浓缩液泵通过进液管浓缩液吸入至其卡槽泵内部间槽,所述浓缩液泵通过所述推液件以及所述阻液件配合将浓缩液向外排出,于浓缩液混合器内使浓缩液与反渗水混合形成透析液,再共同进入至所述透析液泵的间槽内;
步骤S3:透析液经所述透析液泵的出液管进入至所述透析液室与血液发生等渗物质交换,透析液变为透析液废液后经所述透析废液泵进液管进入至所述透析废液泵的卡槽泵的间槽内,再经所述透析废液泵出液管向外排放。
10.如权利权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S2和所述步骤S3的所述卡槽泵的内转子被所述电机驱动旋转,设置于所述内转子外周面的所述推液件通过推动所述阻液件向所述泵外壳弹性径向移动而使所述推液件错位通过所述阻液件;所述推液件通过增大与所述阻液件之间的间槽空间产生负压吸入溶液以及通过减小与所述阻液件之间的间槽空间而产生高压挤出溶液。
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