CN111512077A - 回流防止装置及具有该回流防止装置的透析设备 - Google Patents

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Abstract

一种回流防止装置(1)包括：入口腔室(2)，其包括至少两个端口(21、22)，其中，第一端口(21)用于接收流体；腔室分隔构件(6)，其包括分隔件(61)和泄放阀(62)；出口腔室(4)，其通过分隔件(61)与入口腔室(2)分隔；所述泄放阀(62)与分隔件(61)操作性地连接，以用于打开或关闭出口腔室(4)的排出端口(43)；其中，仅当借助于施加在分隔件(61)上的压差关闭泄放阀(62)时才允许从出口腔室(4)输送流体。还涉及一种包括回流防止装置(1)的透析设备。所述回流防止装置(1)具有简单的结构、减小的死区和小的尺寸，并且可以可靠地工作。

Description

回流防止装置及具有该回流防止装置的透析设备
技术领域
本发明涉及一种用于医疗保健目的的回流防止装置以及一种包括该回流防止装置的透析设备。
背景技术
回流防止装置通常设置在流体供应源与所连接的用于从流体供应源接收流体的设备之间，以便保护流体供应源免被所连接的设备污染或污化。
气隙分离方法是防止回流污染风险的常用方法。但是，气隙分离方法不能在某些应用场合中使用，例如，不能在加压操作场合使用。
在这种情况下，止回阀或双止回阀回流防止器是回流防止装置的基本形式。但是，这种回流防止器是不可靠的，因为由于流体管道中的颗粒或碎屑，阀可能不完全关闭；有时，也无法完全避免阀故障。
在某些重要应用场合中，使用了具有冗余功能的更复杂的装置，如减压区(Reduced-Pressure Zone，RTZ)装置。但是，市场上大多数RTZ装置主要是为便携式供水供应而生产的，不适合用于医疗装置，原因如下：
1)大多数RTZ装置的内部流动路径不易消毒。这种装置具有大气通气口和测试阀，它们可以将细菌引入分配管线。如果该装置用于医疗设备中，细菌会在装置上繁殖并再污染处理过的流体，从而对患者造成伤害。
2)在常规消毒过程中，化学消毒剂可能会滞留在传统RTZ装置的内部流动路径中。然后，可在透析治疗期间将捕获的消毒剂释放到处理后的流体中、例如反渗透水中，从而使患者面临消毒剂毒性的危险。
3)大多数RTZ装置由不适合与医疗装置一起使用的材料制成。某些金属会污染流体并对患者造成危害。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种改进的回流防止装置和一种包括该回流防止装置的透析设备。
为了实现该目的，根据第一方面，提供了一种回流防止装置，包括：入口腔室，其包括至少两个端口，其中，第一端口用于接收流体；腔室分隔构件，其包括分隔件和泄放阀；出口腔室，其通过分隔件与入口腔室分隔；所述泄放阀与分隔件操作性地连接，以用于打开或关闭出口腔室的排出端口；其中，仅当借助于施加在分隔件上的压差关闭泄放阀时才允许从出口腔室输送流体。
根据一个可选实施例，所述入口腔室的第二端口与弹簧加载的入口止回阀流体连接，以用于输送从第一端口流过入口腔室的流体。
根据一个可选实施例，所述压差通过所述弹簧加载的入口止回阀建立，当流体进入入口腔室时，所述弹簧加载的入口止回阀在分隔件两侧建立压差。
根据一个可选实施例，入口腔室的第二端口与差压产生器和入口止回阀流体连接，以用于输送从第一端口流过入口腔室的流体。
根据一个可选实施例，所述压差通过所述压差产生器建立，当流体进入入口腔室时，所述压差产生器在分隔件两侧建立压差。
根据一个可选实施例，所述入口止回阀流体连接在入口腔室与出口腔室之间，以仅允许流体沿着流体的前向流动路径从入口腔室流向出口腔室。
根据一个可选实施例，所述回流防止装置还包括：出口止回阀，其流体连接到出口腔室，以仅允许流体流过出口止回阀而从出口腔室输送流体，可选地，出口止回阀是弹簧加载的止回阀。
根据一个可选实施例，所述回流防止装置还包括：排出端口清洁阀，其用于对排出端口进行冲洗和/或消毒，所述排出端口清洁阀与弹簧加载的入口止回阀并联地流体连接在入口腔室(2)与出口腔室(4)之间；或与入口止回阀和与入口止回阀串联连接的压差产生器的组合并联地流体连接在入口腔室与出口腔室之间。
根据一个可选实施例，当至出口腔室的流入路径中存在泄漏和/或从出口腔室的输送流动路径中存在泄漏时，所述排出端口用于排出出口腔室中的流体作为防回流措施。
根据一个可选实施例，所述分隔件被配置为柔性膜，可选地，被配置成具有圆形形状。
根据一个可选实施例，所述腔室分隔构件通过从回流防止装置的相应内壁径向向内延伸的支撑部分支撑。
根据一个可选实施例，所述泄放阀被配置为与分隔件连接以形成整体式组件的泄放阀柱塞。
根据一个可选实施例，所述组件通过支撑在出口腔室的底壁上的弹簧支撑，可选地，所述弹簧是螺旋弹簧并且围绕泄放阀柱塞。
根据一个可选实施例，所述回流防止装置还包括：流入检测装置，其用于在第四端口中没有从出口腔室输送的流体消耗但却有流体通过流入路径流动到出口腔室时检测排出端口中的泄漏。可选地，所述流入检测装置包括设置在设置于流入路径中的电绝缘的入口止回阀两侧的一对电极。
根据一个可选实施例，所述入口腔室被配置在出口腔室上方，可选地，每个腔室以圆筒体形成。
根据一个可选实施例，所述出口腔室具有至少两个端口，其中，第三端口与流体设置在入口腔室与出口腔室之间的入口止回阀的出口流体连接，并且第四端口与出口止回阀的入口流体连接，以用于从出口腔室输送流体。
根据一个可选实施例，所述泄放阀柱塞具有杆部和直径比杆部大的密封头部，可选地，所述杆部和密封头部与分隔件一体地形成和/或一件式模制成型。
根据一个可选实施例，所述排出端口居中地形成在出口腔室的底壁中；和/或所述排出端口与漏斗式排出管流体连接，以用于实现气隙分离。
根据一个可选实施例，所述回流防止装置的至少与流体接触的部分由生物相容性材料形成。
根据一个可选实施例，所述入口腔室和/或出口腔室具有高度相应地小于其半径的圆筒形腔。
根据第二方面，提供了一种包括所述回流防止装置的透析设备。
根据本发明，所述回流防止装置具有简单的结构、减小的死区和小的尺寸，并且可以可靠地工作。
附图说明
通过参考附图阅读以下对一些优选示例性实施例的详细描述，将进一步理解本发明及其优点，其中
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的回流防止装置的示意性剖视图。
图2示出了如图1所示的回流防止装置的一部分的顶视图。
图3示出了根据本发明的另一示例性实施例的特别适合于高流量应用场合的回流防止装置的一部分的示意性剖视图。
图4示出了根据本发明的另一示例性实施例的回流防止装置的示意性剖视图。
具体实施方式
在下文中将参考附图更详细地描述本发明的一些示例性实施例，以更好地理解本发明的基本思想。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的回流防止装置1的示意性剖视图。
如图1所示，回流防止装置1主要包括：具有第一端口21和第二端口22的入口腔室2，弹簧加载的入口止回阀3，具有第三端口41、第四端口42和排出端口43的出口腔室4，优选弹簧加载的出口止回阀5以及腔室分隔构件6，其中，入口腔室2用于经由第一端口21从流体供应源7接收流体，入口止回阀3流体地连接在第二端口22与第三端口41之间，以仅允许流体从入口腔室2流动到出口腔室4，出口腔室4的第四端口42与出口止回阀5流体连接，出口止回阀5与需要流体的设备8流体连接，并且仅允许流体从第四端口42流动到设备8，腔室分隔构件6包括将入口腔室2与出口腔室4分隔的分隔件61和与分隔件61连接并位于出口腔室4内的泄放阀62。在操作时，当通过弹簧加载的入口止回阀3建立足够的压差时，泄放阀62可以借助于分隔件61的运动或弹性变形而朝着排出端口43移动以密封排出端口43。尽管在操作时排出端口43可能充当阀座，但术语“泄放阀”在本申请的情况下不包括排出端口43。在初始状态下，泄放阀62与排出端口43间隔开，以保持排出端口43打开。
如图1进一步所示，泄放阀62优选地被配置为与分隔件61连接以形成整体式组件的泄放阀柱塞。
根据本发明的一个示例性实施例，流体可以是透析液或反渗透水。在这种情况下，设备可以是用于透析治疗的透析设备。
根据本发明的一个示例性实施例，分隔件61可以被配置为优选地与泄放阀柱塞一体地形成的柔性膜，从而可实现一种简单的结构设计。
根据本发明的一个示例性实施例，如图1所示，泄放阀柱塞具有杆部63和密封头部64，密封头部64的直径比杆部63的直径大。对于小流量应用场合，杆部63和密封头部64与分隔件61由相同的材料一体地形成和/或一件式模制成型。在操作时，密封头部64用于密封排出端口43。
根据本发明的一个示例性实施例，如图1所示，入口腔室2和出口腔室4可以彼此上下叠置。
图2示出了如图1所示的回流防止装置1的一部分的俯视图。
优选地，如图1和图2所示，入口腔室2和出口腔室4分别具有直径相同的圆筒体。
根据本发明的另一示例性实施例，如图1所示，第一端口21和第二端口22可以从入口腔室2的圆筒体沿直径方向向外延伸，和/或第三端口41和第四端口42可从出口腔室4的圆筒体沿直径方向向外延伸，和/或排出端口43可从出口腔室4的底壁中心向下延伸。通过这种布置方式，可以减小回流防止装置的流阻，可以实现紧凑的设计，并且可以容易地对入口腔室2和/或出口腔室4的内部空间进行清洁和/或消毒。
优选地，在组装状态下，第一端口21和第四端口42沿第一相同方向定向，使得它们从回流防止装置1的顶视图看时是重叠的。类似地，在组装状态下，第二端口22和第三端口41沿与第一相同方向相反的第二相同方向定向。通过这种布置方式，回流防止装置1可以具有整齐的外观。
如图1进一步所示，排出端口43在打开状态下可以用于将流体从出口腔室4排出到任何合适的装置、例如接收器(未示出)。为了进一步防止源自排出端口43的污染，排出端口43与漏斗式排出管17连接，以实现气隙分离。
根据本发明的一个示例性实施例，排出端口清洁阀9与弹簧加载的入口止回阀3或可选地具有串联连接的压差产生器的入口止回阀并联地流体地连接在入口腔室2与出口腔室4之间，使得如果打开排出端口清洁阀9而均衡分隔件61两侧的压力，则流体可以经由入口腔室2、打开的排出端口清洁阀9和出口腔室4从流体供应源7引导到排出端口43。因此，排出端口43可以用源自流体供应源7的流体冲洗。利用排出端口清洁阀9，也可以通过使用任何合适的流体对排出端口43进行消毒。
根据本发明的一个示例性实施例，分隔件61具有圆形形状并且被设置成与排出端口43对正。在图2中，以虚线10示出了分隔件61。
如图1所示，分隔件61可以在周向上被支撑在支撑部分11处，所述支撑部分11从回流防止装置1的相应内壁径向向内延伸。
根据本发明的一个示例性实施例，提供了一种流入检测装置，以检测流体是否流过入口止回阀3。优选地，流入检测装置包括一对在电绝缘的入口止回阀3两侧的流入检测电极12。当流体流过入口止回阀3时，一对电极12之间的电导率变高。另外，流入检测装置可以用于检测泄放阀中是否存在泄漏，这将在下面进一步描述。
图3示出了根据本发明的另一示例性实施例的特别适合于高流量应用场合的回流防止装置的一部分的示意性剖视图。
如图3所示，腔室分隔构件6可以由弹簧13、优选螺旋弹簧支撑。弹簧13可以环绕泄放阀柱塞设置，并且可以由出口腔室4的底壁的围绕排出端口43的部分支撑。通过这种方式，弹簧13可使泄放阀柱塞始终稳定并且放置在正确的位置以完全关闭排出端口43。
为了便于回流防止装置1的组装和简化回流防止装置1的结构，回流防止装置1可以包括第一部件14和第二部件15，它们可以沿着在图3中仅示意性示出的装配平面16装配在一起。优选地，在第一部件14和第二部件15之间设置诸如O形环或弹性分隔件本身的密封装置。根据本发明的一个示例性实施例，第一部件14和第二部件15借助于螺钉或其它固定装置(未显示)装配在一起。
根据本发明的一个示例性实施例，第一部件14至少包括入口腔室2和腔室分隔构件6，第二部件15至少包括出口腔室4和排出端口43。
对于透析应用场合，回流防止装置1的至少与流体接触的部分由可承受热消毒和化学消毒的生物相容性材料形成。生物相容性材料可以例如是聚对二甲苯、谷蛋白、硝化纤维素等。
本发明的回流防止装置1可以被配置成使得入口腔室2和/或出口腔室4具有光滑轮廓的内部形状和减小的死区，特别是在入口腔室2和/或出口腔室4具有上述圆筒体的情况下。
根据本发明的一个示例性实施例，入口腔室2和/或出口腔室4可以被配置成具有紧凑设计而具有最小的腔室容积，以确保沿着腔室的内表面具有充分的流体流动，从而可避免生物学问题。例如，入口腔室2和/或出口腔室4可以被配置成具有高度相应地小于其半径的圆筒形腔。
以下，将详细描述回流防止装置1的操作过程。
本发明的回流防止装置1基于流体不会从低压区域流向高压区域的液压原理而操作。由于压差可以通过弹簧加载的入口止回阀3建立，因此当供应到入口腔室2中的流体的压力比出口腔室4中的压力高预定量时，泄放阀62将保持在关闭位置，然后，如果入口腔室2中的压力增加到足以打开入口止回阀3的水平，则流体会流入出口腔室4，并进一步打开出口止回阀5。当入口腔室2中的压力下降到设定值以下，泄放阀62会被打开，然后出口腔室4中的流体会经由排出端口43排出。如果出口腔室4中的压力足以打开泄放阀62和/或出口止回阀5中存在故障，则出口腔室4中的流体也会经由排出端口43排出。
如果入口止回阀3存在泄漏，则入口腔室2和出口腔室4中的压力会变得均衡，泄放阀62会被打开以将回流流体转移到排出端口43。
如果出口止回阀5存在泄漏，则回流流体将首先被入口止回阀3阻止。当回流流体压力达到一定值时，泄放阀62将被打开以将回流流体转移到排出端口43。
如果入口止回阀3和出口止回阀5都存在泄漏，则泄放阀62也会被打开，以将回流流体转移到排出端口43。
如果在泄放阀62中存在泄漏，则可以在回流防止装置1的下游流动路径(未示出)切断的状态下通过检测流体是否流过入口止回阀3，例如通过测量一对电极12之间的电导率进行检测。如果在该状态下流体仍然流过入口止回阀3，则泄漏可能存在于泄放阀62中。
本领域技术人员可以理解，压差也可以以其它方式产生，例如通过使用单独的压差产生器。图4示出了根据本发明的另一示例性实施例的回流防止装置1′的示意性剖视图。
如图4所示，回流防止装置1′与回流防止装置1的不同之处仅在于，使用入口止回阀3′和与入口止回阀3′串联的压差产生器18的组合来代替弹簧加载的入口止回阀3。作为另一实施例，压差产生器18设置在流体供应源7和入口腔室2之间，优选地在第一端口21之前，以便当流体进入入口腔室2时在分隔件61上产生压差。
根据本发明，回流防止装置具有简单的结构、减小的死区和小的尺寸，并且可以可靠地工作。
尽管已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅是通过示例的方式给出的，并且不意图限制本发明的范围。所附权利要求书及其等同替换旨在覆盖落入本发明的范围和精神内的所有修改、替换和改变。

Claims (21)

1.一种回流防止装置(1)，包括：
入口腔室(2)，其包括至少两个端口，其中，第一端口(21)用于接收流体；
腔室分隔构件(6)，其包括分隔件(61)和泄放阀(62)；
出口腔室(4)，其通过分隔件(61)与入口腔室(2)分隔；
所述泄放阀(62)与分隔件(61)操作性地连接，以用于打开或关闭出口腔室(4)的排出端口(43)；
其中，仅当借助于施加在分隔件(61)上的压差关闭泄放阀(62)时才允许从出口腔室(4)输送流体。
2.根据权利要求1所述的回流防止装置(1)，其中
所述入口腔室(2)的第二端口(22)与弹簧加载的入口止回阀(3)流体连接，以用于输送从第一端口(21)流过入口腔室(2)的流体。
3.根据权利要求2所述的回流防止装置(1)，其中
所述压差通过所述弹簧加载的入口止回阀(3)建立，当流体进入入口腔室(2)时，所述弹簧加载的入口止回阀(3)在分隔件(61)两侧建立压差。
4.根据权利要求1所述的回流防止装置(1)，其中
入口腔室(2)的第二端口(22)与差压产生器(18)和入口止回阀(3')流体连接，以用于输送从第一端口(21)流过入口腔室(2)的流体。
5.根据权利要求4所述的回流防止装置(1)，其中
所述压差通过所述压差产生器(18)建立，当流体进入入口腔室(2)时，所述压差产生器(18)在分隔件(61)两侧建立压差。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的回流防止装置(1)，其中
所述入口止回阀(3、3')流体连接在入口腔室(2)与出口腔室(4)之间，以仅允许流体沿着流体的前向流动路径从入口腔室(2)流向出口腔室(4)。
7.根据权利要求1所述的回流防止装置(1)，其中，所述回流防止装置(1)还包括：
出口止回阀(5)，其流体连接到出口腔室(4)，以仅允许流体流过出口止回阀(5)而从出口腔室(4)输送流体，可选地，出口止回阀(5)是弹簧加载的止回阀。
8.根据权利要求1所述的回流防止装置(1)，其中，所述回流防止装置(1)还包括：
排出端口清洁阀(9)，其用于对排出端口(43)进行冲洗和/或消毒，所述排出端口清洁阀(9)与弹簧加载的入口止回阀(3)并联地流体连接在入口腔室(2)与出口腔室(4)之间；或与入口止回阀(3')和与入口止回阀(3')串联连接的压差产生器(18)的组合并联地流体连接在入口腔室(2)与出口腔室(4)之间。
9.根据权利要求8所述的回流防止装置(1)，其中
当至出口腔室(4)的流入路径中存在泄漏和/或从出口腔室(4)的输送流动路径中存在泄漏时，所述排出端口用于排出出口腔室(4)中的流体作为防回流措施。
10.根据权利要求1所述的回流防止装置(1)，其中
所述分隔件(61)被配置为柔性膜，可选地，被配置成具有圆形形状。
11.根据权利要求1所述的回流防止装置(1)，其中
所述腔室分隔构件(6)通过从回流防止装置(1)的相应内壁径向向内延伸的支撑部分(11)支撑。
12.根据权利要求1所述的回流防止装置(1)，其中
所述泄放阀(62)被配置为与分隔件(61)连接以形成整体式组件的泄放阀柱塞。
13.根据权利要求12所述的回流防止装置(1)，其中
所述组件通过支撑在出口腔室(4)的底壁上的弹簧(13)支撑，可选地，所述弹簧(13)是螺旋弹簧并且围绕泄放阀柱塞。
14.根据权利要求1所述的回流防止装置(1)，其中，所述回流防止装置(1)还包括：
流入检测装置，其用于在第四端口(42)中没有从出口腔室(4)输送的流体消耗但却有流体通过流入路径流动到出口腔室(4)时检测排出端口(43)中的泄漏，可选地，所述流入检测装置包括设置在设置于流入路径中的电绝缘的入口止回阀(3、3')两侧的一对电极(12)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的回流防止装置(1)，其中
所述入口腔室(2)被配置在出口腔室(4)上方，可选地，每个腔室以圆筒体形成。
16.根据权利要求1所述的回流防止装置(1)，其中
所述出口腔室(4)具有至少两个端口，其中，第三端口(41)与流体设置在入口腔室(2)与出口腔室(4)之间的入口止回阀(3、3')的出口流体连接，并且第四端口(42)与出口止回阀(5)的入口流体连接，以用于从出口腔室(4)输送流体。
17.根据权利要求12所述的回流防止装置(1)，其中
所述泄放阀柱塞具有杆部(63)和直径比杆部(63)大的密封头部(64)，可选地，所述杆部(63)和密封头部(64)与分隔件(61)一体地形成和/或一件式模制成型。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的回流防止装置(1)，其中
所述排出端口(43)居中地形成在出口腔室(4)的底壁中；和/或
所述排出端口(43)与漏斗式排出管(17)流体连接，以用于实现气隙分离。
19.根据权利要求1所述的回流防止装置(1)，其中
所述回流防止装置(1)的至少与流体接触的部分由生物相容性材料形成。
20.根据权利要求15所述的回流防止装置(1)，其中
所述入口腔室(2)和/或出口腔室(4)具有高度相应地小于其半径的圆筒形腔。
21.一种透析设备，其中，所述透析设备包括根据权利要求1至20中任一项所述的回流防止装置(1)。
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