CN113332592A - 一种导管泵组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导管泵组件,包括至少一个导管泵,每个所述导管泵包括泵体,所述泵体中形成有泵腔,所述泵腔中设置有一对活塞,所述一对活塞设置于齿条两端,并将所述泵腔分隔形成动态密封的第一液体腔和第二液体腔,所述第一液体腔和第二液体腔上均连通设置有进液管和出液管;所述齿条可通过齿轮带动在泵腔中往返移动,当所述活塞向第一液体腔移动时,所述第一液体腔出液,同时所述第二液体腔进液;当所述活塞向第二液体腔移动时,所述第一液体腔进液,同时所述第二液体腔出液。本发明通过齿轮匀速转动和等时段转速变向,使得活塞匀速往返运动,保证泵吸入和输出液体流量的恒定,降低了系统复杂度,降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域,尤其涉及一种导管泵组件。
背景技术
目前,对心血管疾病的经皮植入介入治疗的主要策略是在人体心脏植入经皮辅助泵血装置辅助心脏泵血。经皮辅助泵血装置是一种将泵血导管和驱动模块分开设置并通过柔性传动结构相连,将有源驱动模块位于体外,通过柔性传动结构驱动植入体内的泵血导管实现辅助泵血功能的装置。
由于有源驱动模块位于人体外,柔性绞丝近端需要连接电机转轴,远端需要通过复杂的人体血管结构后与泵血导管内叶轮转轴连接。在整个泵血装置中存在旋转件,如:叶轮、叶轮转轴以及传动绞丝等,以及用于保护人体内的血管、心脏等组织,使其不与旋转件直接接触的固定件,如:鞘管,流出通道等。而又由于泵血导管以及传动系统均位于人体内,血液将会从旋转件与固定件间的间隙流入泵血装置的传动系统内,血液大量进入会影响到传动系统的正常工作,造成负载增加,传动失效等问题,因此在医疗器械领域,常采用充填灌注液的方式,防止血液进入泵血装置的传动系统内。同时在泵血装置中,传动装置如柔性绞丝,以及叶轮转轴与轴承连接处可能会产生磨损颗粒,当磨损颗粒进入人体,将会形成血栓,危害人体生命健康。
基于此种情况,通过一种合理的灌注管路系统、灌注液流量操作方法以及流量控制策略,来避免血液进入泵血装置传动系统,同时防止磨损颗粒物进入人体。灌注管路系统精确控制需要通过泵对输送和吸出灌注液的控制来实现,因此,输送泵是灌注管路的核心部件。
专利文献CN108457844A中,说明了通过在灌注管路系统中需要隔开的位点上至少配属两个泵,并给至少两个泵中的每个泵分配一个传感器和控制装置,控制装置连接到传感器,根据传感器的检测值在所产生的压力和/或输送速率方面独立地控制两个泵中的至少一个泵的液体流量输出,两个泵中的至少一个泵转而控制供给到所述通道中的液体,两个泵中的至少一个泵是隔膜泵。此方案虽然能够控制灌注液的连续流出,但是不能保证灌注液的恒定流动,如图11所示,图11(a)中的断弧形曲线和图11(b)中的断弧形曲线分别表示隔膜泵单独运动下的出液管内液体流速随时间变化示意图,由于出液管内横截面一定,则流速也可表示流量,从图中可以看到单独的隔膜泵流量是随时间变化的。图11(c)周期性弧形曲线表示两个隔膜泵相互补充,使得出液管内液体能够连续周期变化的流出液体,但不能保证流量的恒定;同时此方案需要给每个泵配备传感器和控制装置,增加了控制的复杂性和设备的成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种导管泵组件,解决现有灌注管路系统的泵不能以恒定流速进行灌注,且需要配备传感器及控制装置,系统复杂成本高的问题。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种导管泵组件,包括至少一个导管泵,每个所述导管泵包括泵体,所述泵体中形成有泵腔,所述泵腔中设置有一对活塞,所述一对活塞设置于齿条两端,并将所述泵腔分隔形成动态密封的第一液体腔和第二液体腔;所述齿条和齿轮啮合相连,所述齿轮连接到传动轴,所述齿条可通过齿轮带动在泵腔中往返移动,当所述活塞向第一液体腔移动时,所述第一液体腔通过单向阀向出液管出液,同时所述进液管通过单向阀向第二液体腔进液;当所述活塞向第二液体腔移动时,所述进液管通过单向阀向第一液体腔进液,同时所述第二液体腔通过单向阀向出液管出液。
进一步地,所述进液管通过第一进液支管连通第一液体腔,所述第一进液支管上设置有第一单向阀;所述进液管通过第二进液支管连通第二液体腔,所述第二进液支管上设置有第二单向阀;所述出液管通过第一出液支管连通第一液体腔,所述第一出液支管上设置有第三单向阀;所述出液管通过第二出液支管连通第二液体腔,所述第二出液支管上设置有第四单向阀。
进一步地,包括第一导管泵和第二导管泵,所述第一导管泵的泵体与第二导管泵的泵体一体设置且第一导管泵的泵腔与第二导管泵的泵腔分隔设置,所述第一导管泵的齿轮与第二导管泵的齿轮同轴连接到传动轴。
进一步地,所述第一导管泵的进液管与第二导管泵的进液管独立设置且互不连通,所述第一导管泵的出液管与第二导管泵的出液管独立设置且互不连通;所述第一导管泵与第二导管泵由传动轴同时驱动各自的齿轮和齿条独立的进液以及出液。
进一步地,所述第一导管泵的进液管与第二导管泵的进液管独立设置且互不连通,所述第一导管泵的出液管与第二导管泵的出液管为同一个出液管;所述第一导管泵的第一出液支管与第二导管泵的第一出液支管并联后连通到出液管;所述第一导管泵的第二出液支管与第二导管泵的第二出液支管并联后连通到出液管;所述第一导管泵与第二导管泵由传动轴驱动各的齿轮和齿条独立进液并通过出液管一起出液。
进一步地,包括第一导管泵和第二导管泵,所述第一导管泵的泵体与第二导管泵的泵体一体设置且第一导管泵的泵腔与第二导管泵的泵腔在中部连通,所述第一导管泵的齿条与第二导管泵的齿条在中部一体连接为组合齿条并由一个齿轮驱动,所述齿轮连接到驱动轴;所述第一导管泵的第一液体腔与第二导管泵的第一液体腔互不连通,所述第一导管泵的第二液体腔与第二导管泵的第二液体腔互不连通。
进一步地,所述第一导管泵的进液管与第二导管泵的进液管独立设置且互不连通,所述第一导管泵的出液管与第二导管泵的出液管独立设置且互不连通;所述第一导管泵与第二导管泵由传动轴驱动齿轮和组合齿条独立的进液以及出液。
进一步地,所述第一导管泵的进液管与第二导管泵的进液管独立设置且互不连通,所述第一导管泵的出液管与第二导管泵的出液管为同一个出液管;所述第一导管泵的第一出液支管与第二导管泵的第一出液管并联后连通到出液管;所述第一导管泵的第二出液支管与第二导管泵的第二出液管并联后连通到出液管;所述第一导管泵与第二导管泵由传动轴驱动齿轮和组合齿条独立进液并通过出液管一起出液。
进一步地,所述泵腔与活塞的横截面均为圆形,所述活塞上设置有密封圈,使得活塞与泵腔之间形成动态密封;所述活塞与齿条一体成型或者通过插接、粘接、宝塔接头连接为一体。
进一步地,所述泵体中部设置有开口,所述齿轮通过泵体中部的开口与齿条啮合。
进一步地,所述进液管与进液支管之间以及出液管与出液支管之间通过三通接头连接,所述三通接头的连接方式为宝塔接头连接或者粘接。
进一步地,所述进液支管与泵体之间以及出液支管与泵体之间通过宝塔接头连接或者粘接;所述进液支管与单向阀之间以及出液支管与单向阀之间通过宝塔接头连接或者粘接。
本发明对比现有技术有如下的有益效果:本发明提供的导管泵组件,通过齿轮匀速转动和等时段转速变向,保证了齿条两端活塞匀速运动,活塞匀速推动保证泵吸入和输出液体流量的一定时间段的恒定;通过一个齿条两端均设置活塞的设计,一个活塞的吸入行程完成时,同时另一个活塞的抽出行程也同时完成,然后各自进行下一时间段的工作行程,相互交替进行,保证了流量的连续性;整体结构使得流量在任何时段、压差下都能够保持恒定;通过传动轴转速单因素控制泵的流量变化,控制简单易行,降低了系统复杂度,降低了成本。
附图说明
图1为本发明实施例一中导管泵组件结构示意图;
图2为本发明实施例一中导管泵组件剖视图;
图3为本发明实施例二中导管泵组件结构示意图;
图4为本发明实施例二中导管泵组件剖视图;
图5为本发明实施例三中导管泵组件结构示意图;
图6为本发明实施例三中导管泵组件剖视图;
图7为本发明实施例四中导管泵组件结构示意图;
图8为本发明实施例四中导管泵组件剖视图;
图9为本发明实施例五中导管泵组件结构示意图;
图10为本发明实施例五中导管泵组件剖视图;
图11(a)为现有技术其中一个隔膜泵流量示意图;
图11(b)为现有技术另一个隔膜泵流量示意图;
图11(c)为现有技术两个互补的隔膜泵流量示意图;
图12(a)本发明实施例一中导管泵活塞向一个方向移动时流量示意图;
图12(b)本发明实施例一中导管泵活塞向另一个方向移动时流量示意图;
图12(c)本发明实施例一中导管泵活塞向两个方向往返移动时流量示意图。
图中:
1、泵体;1-1、第一液体腔;1-2、第二液体腔;2、齿条;3、齿轮;4、进液管;4-1、第一进液支管;4-2、第二进液支管;5、出液管;5-1、第一出液支管;5-2、第二出液支管;6-1、活塞;6-2、活塞;7-1、第一单向阀;7-2、第二单向阀;7-3、第三单向阀;7-4、第四单向阀;8-1、三通接头;8-2、三通接头;
9、泵体;9-1、第一液体腔;9-2、第二液体腔;9-3、第一液体腔;9-4、第二液体腔;10-1、齿条;10-2、齿条;11-1、齿轮;11-2、齿轮;12-1、进液管;12-2、进液管;12-1-1、第一进液支管;12-1-2、第二进液支管;12-2-1、第一进液支管;12-2-2、第二进液支管;13-1、出液管;13-2、出液管;13-1-1、第一出液支管;13-1-2、第二出液支管;13-2-1、第一出液支管;13-2-2、第二出液支管;14-1、活塞;14-2、活塞;14-3、活塞;14-4、活塞;15-1、第一单向阀;15-2、第二单向阀;15-3、第一单向阀;15-4、第二单向阀;15-5、第三单向阀;15-6、第四单向阀;15-7、第三单向阀;15-8、第四单向阀;
17、泵体;17-1、第一液体腔;17-2、第二液体腔;17-3、第一液体腔;17-4、第二液体腔;18、齿条;19、齿轮;20-1、进液管;20-2、进液管;20-1-1、第一进液支管;20-1-2、第二进液支管;20-2-1、第一进液支管;20-2-2、第二进液支管;21-1、出液管;21-2、出液管;21-1-1、第一出液支管;21-1-2、第二出液支管;21-2-1、第一出液支管;21-2-2、第二出液支管;22-1、活塞;22-2、活塞;22-3、活塞;22-4、活塞;23-1、第一单向阀;23-2、第二单向阀;23-3、第一单向阀;23-4、第二单向阀;23-5、第三单向阀;23-6、第四单向阀;23-7、第三单向阀;23-8、第四单向阀;
25、泵体;25-1、第一液体腔;25-2、第二液体腔;25-3、第一液体腔;25-4、第二液体腔;26-1、齿条;26-2、齿条;27-1、齿轮;27-2、齿轮;28-1、进液管;28-2、进液管;28-1-1、第一进液支管;28-1-2、第二进液支管;28-2-1、第一进液支管;28-2-2、第二进液支管;29、出液管;29-1-1、第一出液支管;29-1-2、第二出液支管;29-2-1、第一出液支管;29-2-2、第二出液支管;30-1、活塞;30-2、活塞;30-3、活塞;30-4、活塞;31-1、第一单向阀;31-2、第二单向阀;31-3、第一单向阀;31-4、第二单向阀;31-5、第三单向阀;31-6、第四单向阀;31-7、第三单向阀;31-8、第四单向阀;
33、泵体;33-1、第一液体腔;33-2、第二液体腔;33-3、第一液体腔;33-4、第二液体腔;34、齿条;35、齿轮;36-1、进液管;36-2、进液管;36-1-1、第一进液支管;360-1-2、第二进液支管;36-2-1、第一进液支管;36-2-2、第二进液支管;37、出液管;37-1-1、第一出液支管;37-1-2、第二出液支管;37-2-1、第一出液支管;37-2-2、第二出液支管;38-1、活塞;38-2、活塞;38-3、活塞;38-4、活塞;39-1、第一单向阀;39-2、第二单向阀;39-3、第一单向阀;39-4、第二单向阀;39-5、第三单向阀;39-6、第四单向阀;39-7、第三单向阀;39-8、第四单向阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明实施例一中导管泵组件结构示意图;图2为本发明实施例一中导管泵组件剖视图。
请参见图1和图2,本发明实施例一的导管泵组件,包含一个导管泵,导管泵组包括泵体1、齿条2、齿轮3、进液管4和出液管5,泵体1中形成有泵腔,齿条2设置在泵腔中。其中,齿轮3通过泵体1中部开口与齿条2啮合,齿轮3往复匀速的转动时带动齿条2往复均匀运动;齿条2两端分别连接活塞6-1、6-2,活塞6-1、6-2分别与泵腔动态密封连接并在泵腔两端分别分隔形成封闭的第一液体腔1-1和第二液体腔1-2,活塞6-1、6-2通过密封圈实现与泵腔动态密封,保证活塞6-1、6-2运动空间的密封。
进液管4连通第一进液支管4-1和第二进液支管4-2,第一进液支管4-1和第二进液支管4-2分别连通第一液体腔1-1和第二液体腔1-2,第一进液支管4-1和第二进液支管4-2上分别接入第一单向阀7-1和第二单向阀7-2,第一单向阀7-1仅向第一液体腔1-1开启,第一单向阀7-1保证液体能够进入第一液体腔1-1但是不能从第一液体腔1-1倒流回进液管4;第二单向阀7-2仅向第二液体腔1-2开启,第二单向阀7-2保证液体能够进入第二液体腔1-2,但是不能从第二液体腔1-2倒流回进液管4。
出液管5连通第一出液支管5-1和第二出液支管5-2,第一出液支管5-1和第二出液支管5-2分别连通第一液体腔1-1和第二液体腔1-2,第一出液支管5-1和第二出液支管5-2上分别接入第三单向阀7-3和第四单向阀7-4,第三单向阀7-3仅向出液管5开启,第三单向阀7-3保证液体能够进入出液管5但是不能从出液管5倒流回第一液体腔1-1;第四单向阀7-4仅向出液管5开启,第四单向阀7-4保证液体能够进入出液管5但是不能从出液管5倒流回第二液体腔1-2。
具体地,进液管4与第一进液支管4-1和第二进液支管4-2通过三通接头8-1连接,连接方式可采用宝塔接头连接或粘接。出液管5与第一出液支管5-1和第二出液支管5-2通过三通接头8-2连接,连接方式可采用宝塔接头连接或粘接。
具体地,齿条2和活塞6-1、6-2可一体成型,亦可做成单独部件,通过插接、粘接或宝塔接头连接等方式连接。
具体地,第一液体腔1-1和第二液体腔1-2横截面以及活塞6-1、6-2截面均为圆形,方便选定配合的密封圈。
具体地,第一进液支管4-1与第一液体腔1-1以及第二进液支管4-2与第二液体腔1-2的连接方式可选择粘接或宝塔接头连接;第一出液支管5-1与第一液体腔1-1以及和第二出液支管5-2与第二液体腔1-2的连接方式可选择粘接或宝塔接头连接。
具体地,第一进液支管4-1与第一单向阀7-1以及第二进液支管4-2与第第二单向阀7-2的连接方式可选择粘接或宝塔接头连接;第一出液支管5-1与第三单向阀7-3以及和第二出液支管5-2与第四单向阀7-4的连接方式可选择粘接或宝塔接头连接。
本发明实施例一的导管泵组件,实现一种液体输入并输出;可多组组合通过一根传动轴连接多组导管泵的齿轮进行控制,对应地,各个所需部件按导管泵组数倍数增加。输送液体选择生物相容、健康兼容的液体,例如盐溶液作为应用中的灌注溶液。
请参见图3和图4,本发明实施例二的导管泵组件,导管泵的数量为两个,包括第一导管泵和第二导管泵,第一导管泵和第二导管泵与实施例一中的导管泵结构和组件完全相同,第一导管泵的泵体与第二导管泵的泵体为一体式的泵体9,第一导管泵的泵腔与第二导管泵的泵腔分隔设置且互不连通,第一导管泵的齿轮与第二导管泵的齿轮同轴连接到传动轴。
第一导管泵包括设置在一体式泵体9中的泵腔、齿条10-1、齿轮11-1、进液管12-1和出液管13-1,齿条10-1设置在泵腔中。其中,齿轮11-1通过一体式泵体9中部开口与齿条10-1啮合,齿轮11-1往复匀速的转动时带动齿条10-1往复均匀运动;齿条10-1两端分别连接活塞14-1、14-2,活塞14-1、14-2分别与第一导管泵的泵腔动态密封连接并在泵腔两端分别分隔形成封闭的第一液体腔9-1和第二液体腔9-2,活塞14-1、14-2通过密封圈实现与泵腔动态密封,保证活塞14-1、14-2运动空间的密封。
进液管12-1连通第一进液支管12-1-1和第二进液支管12-1-2,第一进液支管12-1-1和第二进液支管12-1-2分别连通第一液体腔9-1和第二液体腔9-2,第一进液支管12-1-1和第二进液支管12-1-2上分别接入第一单向阀15-1和第二单向阀15-2,第一单向阀15-1仅向第一液体腔9-1开启,第一单向阀15-1保证液体能够进入第一液体腔9-1但是不能从第一液体腔9-1倒流回进液管12-1;第二单向阀15-2仅向第二液体腔9-2开启,第二单向阀15-2保证液体能够进入第二液体腔9-2,但是不能从第二液体腔9-2倒流回进液管12-1。
出液管13-1连通第一出液支管13-1-1和第二出液支管13-1-2,第一出液支管13-1-1和第二出液支管13-1-2分别连通第一液体腔9-1和第二液体腔9-2,第一出液支管13-1-1和第二出液支管13-1-2上分别接入第三单向阀15-5和第四单向阀15-6,第三单向阀15-5仅向出液管13-1开启,第三单向阀15-5保证液体能够进入出液管13-1但是不能从出液管13-1倒流回第一液体腔9-1;第四单向阀15-6仅向出液管13-1开启,第四单向阀15-6保证液体能够进入出液管13-1但是不能从出液管13-1倒流回第二液体腔9-2。
第二导管泵包括设置在一体式的泵体9中的泵腔、齿条10-2、齿轮11-2、进液管12-2和出液管13-2,齿条10-2设置在泵腔中。其中,齿轮11-2通过一体式泵体9中部开口与齿条10-2啮合,齿轮11-2往复匀速的转动时带动齿条10-2往复均匀运动;齿条10-2两端分别连接活塞14-3、14-4,活塞14-3、14-4分别与第二导管泵的泵腔动态密封连接并在泵腔两端分别分隔形成封闭的第一液体腔9-3和第二液体腔9-4,活塞14-3、14-4通过密封圈实现与泵腔动态密封,保证活塞14-3、14-4运动空间的密封。
进液管12-2连通第一进液支管12-2-1和第二进液支管12-2-2,第一进液支管12-2-1和第二进液支管12-2-2分别连通第一液体腔9-3和第二液体腔9-4,第一进液支管12-2-1和第二进液支管12-2-2上分别接入第一单向阀15-3和第二单向阀15-4,第一单向阀15-3仅向第一液体腔9-3开启,第一单向阀15-3保证液体能够进入第一液体腔9-3但是不能从第一液体腔9-3倒流回进液管12-2;第二单向阀15-4仅向第二液体腔9-4开启,第二单向阀15-4保证液体能够进入第二液体腔9-4,但是不能从第二液体腔9-4倒流回进液管12-2。
出液管13-2连通第一出液支管13-2-1和第二出液支管13-2-2,第一出液支管13-2-1和第二出液支管13-2-2分别连通第一液体腔9-3和第二液体腔9-4,第一出液支管13-2-1和第二出液支管13-2-2上分别接入第三单向阀15-7和第四单向阀15-8,第三单向阀15-7仅向出液管13-2开启,第三单向阀15-7保证液体能够进入出液管13-2但是不能从出液管13-2倒流回第一液体腔9-3;第四单向阀15-8仅向出液管13-2开启,第四单向阀15-8保证液体能够进入出液管13-2但是不能从出液管13-2倒流回第二液体腔9-4。
具体地,管路之间、管路与单向阀之间以及管路与泵体的液体腔之间的连接方式与实施例一中连接方式相同。
具体地,齿条10-1和活塞14-1和14-2可一体成型,亦可做成单独部件;齿条10-2和活塞14-3和14-4可一体成型,亦可做成单独部件;连接方式通过快接、胶粘或宝塔接头等方式实现。
具体地,齿轮11-1和齿轮11-2各组内至少包含一个齿轮,齿轮11-1和齿轮11-2最终齿轮齿数根据需求设置,可不一致;齿轮11-1和齿轮11-2装配在一根转轴上,实现转速单因素控制齿轮转速。齿条10-1和齿条10-2的齿条齿数根据需要,对应齿轮齿数变化,实现转轴转速单因素齿条的往复运动速度。
具体地,泵腔内部空间与转轴平行方向截面、活塞截面均为圆形,方便选定配合密封件。第一液体腔9-1和第二液体腔9-2截面一样,第一液体腔9-3和第二液体腔9-4截面一样,第一液体腔9-1和第一液体腔9-3截面大小可不一致,根据流量需求选定截面大小。
本发明实施例二的导管泵组件,同时实现两种液体独立的输入且独立的输出;可同时通过改变齿轮输出齿轮齿数和泵腔的截面面积控制流量需求的变化。可多组组合通过一根传动轴连接多组导管泵的齿轮进行控制,对应地,各个所需部件按导管泵组数倍数增加。输送液体选择生物相容、健康兼容的液体,例如盐溶液作为应用中的灌注溶液。
请参见图5和图6,本发明实施例三的导管泵组件,导管泵的数量为两个,包括第一导管泵和第二导管泵,第一导管泵和第二导管泵与实施例二中的导管泵结构完全相同,所述第一导管泵的泵体与第二导管泵的泵体为一体式的泵体25,第一导管泵的泵腔与第二导管泵的泵腔分隔设置且互不连通,所述第一导管泵的齿轮与第二导管泵的齿轮同轴连接到传动轴。
第一导管泵包括设置在一体式的泵体25中的泵腔、齿条26-1、齿轮27-1、进液管28-1和出液管29,齿条26-1设置在泵腔中。其中,齿轮26-1通过一体式泵体25中部开口与齿条26-1啮合,齿轮27-1往复匀速的转动时带动齿条26-1往复均匀运动;齿条26-1两端分别连接活塞30-1、30-2,活塞30-1、30-2分别与第一导管泵的泵腔动态密封连接并在泵腔两端分别分隔形成封闭的第一液体腔25-1和第二液体腔25-2,活塞30-1、30-2通过密封圈实现与泵腔动态密封,保证活塞30-1、30-2运动空间的密封。
进液管28-1连通第一进液支管28-1-1和第二进液支管28-1-2,第一进液支管28-1-1和第二进液支管28-1-2分别连通第一液体腔25-1和第二液体腔25-2,第一进液支管28-1-1和第二进液支管28-1-2上分别接入第一单向阀31-1和第二单向阀31-2,第一单向阀31-1仅向第一液体腔25-1开启,第一单向阀31-1保证液体能够进入第一液体腔25-1但是不能从第一液体腔25-1倒流回进液管28-1;第二单向阀31-2仅向第二液体腔25-2开启,第二单向阀31-2保证液体能够进入第二液体腔25-2,但是不能从第二液体腔25-2倒流回进液管28-1。
出液管29连通第一出液支管29-1-1和第二出液支管29-1-2,第一出液支管29-1-1和第二出液支管29-1-2分别连通第一液体腔25-1和第二液体腔25-2,第一出液支管29-1-1和第二出液支管29-1-2上分别接入第三单向阀31-5和第四单向阀31-6,第三单向阀31-5仅向出液管29开启,第三单向阀31-5保证液体能够进入出液管29但是不能从出液管29倒流回第一液体腔25-1;第四单向阀31-6仅向出液管29开启,第四单向阀31-6保证液体能够进入出液管29但是不能从出液管29倒流回第二液体腔25-2。
第二导管泵包括设置在一体式的泵体25中的泵腔、齿条26-2、齿轮27-2、进液管28-2和出液管29,齿条26-2设置在泵腔中。其中,齿轮27-2通过一体式泵体25中部开口与齿条26-2啮合,齿轮27-2往复匀速的转动时带动齿条26-2往复均匀运动;齿条26-2两端分别连接活塞30-3、30-4,活塞30-3、30-4分别与第二导管泵的泵腔动态密封连接并在泵腔两端分别分隔形成封闭的第一液体腔25-3和第二液体腔25-4,活塞30-3、30-4通过密封圈实现与泵腔动态密封,保证活塞30-3、30-4运动空间的密封。
进液管28-2连通第一进液支管28-2-1和第二进液支管28-2-2,第一进液支管28-2-1和第二进液支管28-2-2分别连通第一液体腔25-3和第二液体腔25-4,第一进液支管28-2-1和第二进液支管28-2-2上分别接入第一单向阀31-3和第二单向阀31-4,第一单向阀31-3仅向第一液体腔25-3开启,第一单向阀31-3保证液体能够进入第一液体腔25-3但是不能从第一液体腔25-3倒流回进液管28-2;第二单向阀31-4仅向第二液体腔25-4开启,第二单向阀31-4保证液体能够进入第二液体腔25-4,但是不能从第二液体腔25-4倒流回进液管28-2。
出液管29连通第一出液支管29-2-1和第二出液支管29-2-2,第一出液支管29-2-1和第二出液支管29-2-2分别连通第一液体腔25-3和第二液体腔25-4,第一出液支管29-2-1和第二出液支管29-2-2上分别接入第三单向阀31-7和第四单向阀31-8,第三单向阀31-7仅向出液管29开启,第三单向阀31-7保证液体能够进入出液管29但是不能从出液管29倒流回第一液体腔25-3;第四单向阀31-8仅向出液管29开启,第四单向阀31-8保证液体能够进入出液管29但是不能从出液管29倒流回第二液体腔25-4。
具体地,管路之间、管路与单向阀之间以及管路与泵体的液体腔之间的连接方式与实施例一中连接方式相同;
具体地,齿条26-1和活塞30-1和30-2可一体成型,亦可做成单独部件;齿条26-2和活塞30-3和30-4可一体成型,亦可做成单独部件;连接方式通过快接、胶粘或宝塔接头等方式实现。
具体地,齿轮27-1和齿轮27-2各组内至少包含一个齿轮,齿轮27-1和齿轮27-2最终齿轮齿数根据需求考虑,可不一致;齿轮27-1和齿轮27-2装配在一根转轴上,实现转速单因素控制齿轮转速。齿条26-1和齿条26-2的齿条齿数根据需要,对应齿轮齿数变化,实现转轴转速单因素齿条的往复运动速度。
具体地,泵腔内部空间与转轴平行方向截面、活塞截面均为圆形,方便选定配合密封件。第一液体腔25-1和第二液体腔25-2截面一样,第一液体腔25-3和第二液体腔25-4截面一样,第一液体腔25-1和第一液体腔25-3截面大小可不一致,根据流量需求选定截面大小。
本发明实施例三的导管泵组件,同时实现两种液体独立的输入且独立的泵出后由同一出液管29输出;可同时通过改变齿轮输出齿轮齿数和泵腔的截面面积控制流量需求的变化。可多组组合通过一根传动轴连接多组导管泵的齿轮进行控制,对应地,各个所需部件按导管泵组数倍数增加。输送液体选择生物相容、健康兼容的液体,例如盐溶液作为应用中的灌注溶液。
请参见图7和图8,本发明实施例四的导管泵组件,导管泵的数量为两个,包括第一导管泵和第二导管泵,所述第一导管泵的泵体与第二导管泵的泵体为一体式泵体17且第一导管泵的泵腔与第二导管泵的泵腔在中部连通,所述第一导管泵的齿条与第二导管泵的齿条在中部一体连接为组合齿条18并由一个齿轮19驱动,所述齿轮19连接到驱动轴;所述第一导管泵的第一液体腔17-1与第二导管泵的第一液体腔17-3互不连通,所述第一导管泵的第二液体腔17-2与第二导管泵的第二液体腔17-4互不连通。
第一导管泵包括设置在一体式的泵体17中的泵腔、齿条18、齿轮19、进液管20-1和出液管21-1,齿条18设置在泵腔中。其中,齿轮19通过一体式泵体17中部开口与齿条18啮合,齿轮19往复匀速的转动时带动齿条18往复均匀运动;齿条18两端分别连接活塞22-1、22-2,活塞22-1、22-2分别与第一导管泵的泵腔动态密封连接并在泵腔两端分别分隔形成封闭的第一液体腔17-1和第二液体腔17-2,活塞22-1、22-2通过密封圈实现与泵腔动态密封,保证活塞22-1、22-2运动空间的密封。
进液管20-1连通第一进液支管20-1-1和第二进液支管20-1-2,第一进液支管20-1-1和第二进液支管20-1-2分别连通第一液体腔17-1和第二液体腔17-2,第一进液支管20-1-1和第二进液支管20-1-2上分别接入第一单向阀23-1和第二单向阀23-2,第一单向阀23-1仅向第一液体腔17-1开启,第一单向阀23-1保证液体能够进入第一液体腔17-1但是不能从第一液体腔17-1倒流回进液管20-1;第二单向阀23-2仅向第二液体腔17-2开启,第二单向阀17-2保证液体能够进入第二液体腔17-2,但是不能从第二液体腔17-2倒流回进液管20-1。
出液管21-1连通第一出液支管21-1-1和第二出液支管21-1-2,第一出液支管21-1-1和第二出液支管21-1-2分别连通第一液体腔17-1和第二液体腔17-2,第一出液支管21-1-1和第二出液支管21-1-2上分别接入第三单向阀23-5和第四单向阀23-6,第三单向阀23-5仅向出液管21-1开启,第三单向阀23-5保证液体能够进入出液管21-1但是不能从出液管21-1倒流回第一液体腔17-1;第四单向阀23-6仅向出液管21-1开启,第四单向阀23-6保证液体能够进入出液管21-1但是不能从出液管21-1倒流回第二液体腔17-2。
第二导管泵包括设置在一体式的泵体17中的泵腔、齿条18、齿轮19、进液管20-2和出液管21-2。齿条18两端分别连接活塞22-3、22-4,活塞22-3、22-4分别与第二导管泵的泵腔动态密封连接并在泵腔两端分别分隔形成封闭的第一液体腔17-3和第二液体腔17-4,活塞22-3、22-4通过密封圈实现与泵腔动态密封,保证活塞22-3、22-4运动空间的密封。
进液管20-2连通第一进液支管20-2-1和第二进液支管20-2-2,第一进液支管20-2-1和第二进液支管20-2-2分别连通第一液体腔17-3和第二液体腔17-4,第一进液支管20-2-1和第二进液支管20-2-2上分别接入第一单向阀23-3和第二单向阀23-4,第一单向阀23-3仅向第一液体腔17-3开启,第一单向阀23-3保证液体能够进入第一液体腔17-3但是不能从第一液体腔17-3倒流回进液管20-2;第二单向阀23-4仅向第二液体腔17-4开启,第二单向阀23-4保证液体能够进入第二液体腔17-4,但是不能从第二液体腔17-4倒流回进液管20-2。
出液管21-2连通第一出液支管21-2-1和第二出液支管21-2-2,第一出液支管21-2-1和第二出液支管21-2-2分别连通第一液体腔17-3和第二液体腔17-4,第一出液支管21-2-1和第二出液支管21-2-2上分别接入第三单向阀23-7和第四单向阀23-8,第三单向阀23-7仅向出液管21-2开启,第三单向阀23-7保证液体能够进入出液管21-2但是不能从出液管21-2倒流回第一液体腔17-3;第四单向阀23-8仅向出液管21-2开启,第四单向阀23-8保证液体能够进入出液管21-2但是不能从出液管21-2倒流回第二液体腔17-4。
具体地,管路之间、管路与单向阀之间以及管路与泵体的液体腔之间的连接方式与实施例一中连接方式相同。
具体地,齿条18和活塞22-1、22-2、22-3和22-4可一体成型,亦可做成单独部件;连接方式通过快接、胶粘或宝塔接头等方式实现。
具体地,泵腔内部空间与转轴平行方向截面、活塞截面均为圆形,方便选定配合密封件。第一液体腔17-1和第二液体腔17-2截面一样,第一液体腔17-3和第二液体腔17-4截面一样,第一液体腔17-1和第一液体腔17-3截面大小可不一致,根据流量需求选定截面大小。
本发明实施例四的导管泵组件,同时实现两种液体独立的输入且独立的输出;可通过改变液体腔的截面面积控制流量需求的变化。可多组组合通过一根传动轴连接多组导管泵的齿轮进行控制,对应地,各个所需部件按导管泵组数倍数增加。输送液体选择生物相容、健康兼容的液体,例如盐溶液作为应用中的灌注溶液。
请参见图9和图10,本发明实施例五的导管泵组件,导管泵的数量为两个,包括第一导管泵和第二导管泵,第一导管泵和第二导管泵与实施例四中的导管泵结构完全相同,所述第一导管泵的泵体与第二导管泵的泵体为一体式泵体33且第一导管泵的泵腔与第二导管泵的泵腔在中部连通,所述第一导管泵的齿条与第二导管泵的齿条在中部一体连接为组合齿条34并由一个齿轮35驱动,所述齿轮35连接到驱动轴;所述第一导管泵的第一液体腔33-1与第二导管泵的第一液体腔33-3互不连通,所述第一导管泵的第二液体腔33-2与第二导管泵的第二液体腔33-4互不连通。
第一导管泵包括设置在一体式的泵体33中的泵腔、齿条34、齿轮35、进液管36-1和出液管37,齿条34设置在泵腔中。其中,齿轮35通过一体式泵体33中部开口与齿条34啮合,齿轮35往复匀速的转动时带动齿条34往复均匀运动;齿条34两端分别连接活塞38-1、38-2,活塞38-1、38-2分别与第一导管泵的泵腔动态密封连接并在泵腔两端分别分隔形成封闭的第一液体腔33-1和第二液体腔33-2,活塞38-1、38-2通过密封圈实现与泵腔动态密封,保证活塞38-1、38-2运动空间的密封。
进液管36-1连通第一进液支管36-1-1和第二进液支管36-1-2,第一进液支管36-1-1和第二进液支管36-1-2分别连通第一液体腔33-1和第二液体腔33-2,第一进液支管36-1-1和第二进液支管36-1-2上分别接入第一单向阀39-1和第二单向阀39-2,第一单向阀39-1仅向第一液体腔33-1开启,第一单向阀39-1保证液体能够进入第一液体腔33-1但是不能从第一液体腔33-1倒流回进液管36-1;第二单向阀39-2仅向第二液体腔33-2开启,第二单向阀39-2保证液体能够进入第二液体腔33-2,但是不能从第二液体腔33-2倒流回进液管36-1。
出液管37连通第一出液支管37-1-1和第二出液支管37-1-2,第一出液支管37-1-1和第二出液支管37-1-2分别连通第一液体腔33-1和第二液体腔33-2,第一出液支管37-1-1和第二出液支管37-1-2上分别接入第三单向阀39-5和第四单向阀39-6,第三单向阀39-5仅向出液管37开启,第三单向阀39-5保证液体能够进入出液管37但是不能从出液管37倒流回第一液体腔33-1;第四单向阀39-6仅向出液管37开启,第四单向阀39-6保证液体能够进入出液管37但是不能从出液管37倒流回第二液体腔33-2。
第二导管泵包括设置在一体式泵体33中的泵腔、齿条34、齿轮35、进液管36-2和出液管37。齿条34两端分别连接活塞38-3、38-4,活塞38-3、38-4分别与第二导管泵的泵腔动态密封连接并在泵腔两端分别分隔形成封闭的第一液体腔33-3和第二液体腔33-4,活塞38-3、38-4通过密封圈实现与泵腔动态密封,保证活塞38-3、38-4运动空间的密封。
进液管36-2连通第一进液支管36-2-1和第二进液支管36-2-2,第一进液支管36-2-1和第二进液支管36-2-2分别连通第一液体腔33-3和第二液体腔33-4,第一进液支管36-2-1和第二进液支管36-2-2上分别接入第一单向阀39-3和第二单向阀39-4,第一单向阀39-3仅向第一液体腔33-3开启,第一单向阀39-3保证液体能够进入第一液体腔33-3但是不能从第一液体腔33-3倒流回进液管36-2;第二单向阀39-4仅向第二液体腔33-4开启,第二单向阀39-4保证液体能够进入第二液体腔33-4,但是不能从第二液体腔33-4倒流回进液管36-2。
出液管37连通第一出液支管37-2-1和第二出液支管37-2-2,第一出液支管37-2-1和第二出液支管37-2-2分别连通第一液体腔33-3和第二液体腔33-4,第一出液支管37-2-1和第二出液支管37-2-2上分别接入第三单向阀39-7和第四单向阀39-8,第三单向阀39-7仅向出液管37开启,第三单向阀39-7保证液体能够进入出液管37但是不能从出液管37倒流回第一液体腔33-3;第四单向阀39-8仅向出液管37开启,第四单向阀39-8保证液体能够进入出液管37但是不能从出液管37倒流回第二液体腔33-4。
具体地,管路之间、管路与单向阀之间以及管路与泵体的液体腔之间的连接方式与实施例一中连接方式相同。
具体地,齿条34和活塞38-1、38-2、38-3和38-4可一体成型,亦可做成单独部件;连接方式通过快接、胶粘或宝塔接头等方式实现。
具体地,泵腔内部空间与转轴平行方向截面、活塞截面均为圆形,方便选定配合密封件。第一液体腔33-1和第二液体腔33-2截面一样,第一液体腔33-3和第二液体腔33-4截面一样,第一液体腔33-1和第一液体腔33-3截面大小可不一致,根据流量需求选定截面大小。
本发明实施例五的导管泵组件,同时实现两种液体独立的输入且独立的泵出后由同一出液管37输出;可通过液体腔的截面面积控制流量需求的变化。可多组组合通过一根传动轴连接多组导管泵的齿轮进行控制,对应地,各个所需部件按导管泵组数倍数增加。输送液体选择生物相容、健康兼容的液体,例如盐溶液作为应用中的灌注溶液。
请参见图12,本发明实施例一的导管泵组件,在实际使用时,图12(a)中断线和图12(b)中断线分别表示导管泵内齿轮匀速转动,带动两端安装有活塞的齿条单方向匀速运动下的出液管内液体流速随时间变化示意图,由于出液管内横截面一定,则流速也可表示流量,从图中可以看到单方向的活塞推动下,管内流体流量都是恒定脉冲的。图12(c)中连线表示活塞一个往复运动行程下,出液管内的流量随时间变化示意图,往复运动可将单独活塞运动下的液体注入同一出液管,相互补充,达到流量恒定的效果。
上述各实施例的导管泵组件,还可用于输送血液的场景下,例如在血管阻塞时,用于构建血管旁路,实现血液的吸入和排出。
综上所述,本发明实施例的导管泵组件,通过齿轮匀速转动和等时段转速变向,保证了齿条两端活塞匀速运动,活塞匀速推动保证泵吸入和输出液体流量的一定时间段的恒定;通过一个齿条两端均设置活塞的设计,一个活塞的吸入行程完成时,同时另一个活塞的抽出行程也同时完成,然后各自进行下一时间段的工作行程,相互交替进行,保证了流量的连续性;整体结构使得流量在任何时段、压差下都能够保持恒定;通过传动轴转速单因素控制泵的流量变化,控制简单易行,降低了系统复杂度,降低了成本。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的修改和完善,因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (12)
1.一种导管泵组件,其特征在于,包括至少一个导管泵,每个所述导管泵包括泵体,所述泵体中形成有泵腔,所述泵腔中设置有一对活塞,所述一对活塞设置于齿条两端,并将所述泵腔分隔形成动态密封的第一液体腔和第二液体腔,所述第一液体腔和第二液体腔上均连通设置有进液管和出液管;所述齿条和齿轮啮合相连,所述齿轮连接到传动轴,所述齿条可通过齿轮带动在泵腔中往返移动,当所述活塞向第一液体腔移动时,所述第一液体腔通过单向阀向出液管出液,同时所述进液管通过单向阀向第二液体腔进液;当所述活塞向第二液体腔移动时,所述进液管通过单向阀向第一液体腔进液,同时所述第二液体腔通过单向阀向出液管出液。
2.如权利要求1所述的导管泵组件,其特征在于,所述进液管通过第一进液支管连通第一液体腔,所述第一进液支管上设置有第一单向阀;所述进液管通过第二进液支管连通第二液体腔,所述第二进液支管上设置有第二单向阀;所述出液管通过第一出液支管连通第一液体腔,所述第一出液支管上设置有第三单向阀;所述出液管通过第二出液支管连通第二液体腔,所述第二出液支管上设置有第四单向阀。
3.如权利要求2所述的导管泵组件,其特征在于,包括第一导管泵和第二导管泵,所述第一导管泵的泵体与第二导管泵的泵体一体设置且第一导管泵的泵腔与第二导管泵的泵腔分隔设置,所述第一导管泵的齿轮与第二导管泵的齿轮同轴连接到传动轴。
4.如权利要求3所述的导管泵组件,其特征在于,所述第一导管泵的进液管与第二导管泵的进液管独立设置且互不连通,所述第一导管泵的出液管与第二导管泵的出液管独立设置且互不连通;所述第一导管泵与第二导管泵由传动轴同时驱动各自的齿轮和齿条独立的进液以及出液。
5.如权利要求3所述的导管泵组件,其特征在于,所述第一导管泵的进液管与第二导管泵的进液管独立设置且互不连通,所述第一导管泵的出液管与第二导管泵的出液管为同一个出液管;所述第一导管泵的第一出液支管与第二导管泵的第一出液支管并联后连通到出液管;所述第一导管泵的第二出液支管与第二导管泵的第二出液支管并联后连通到出液管;所述第一导管泵与第二导管泵由传动轴驱动各的齿轮和齿条独立进液并通过出液管一起出液。
6.如权利要求2所述的导管泵组件,其特征在于,包括第一导管泵和第二导管泵,所述第一导管泵的泵体与第二导管泵的泵体一体设置且第一导管泵的泵腔与第二导管泵的泵腔在中部连通,所述第一导管泵的齿条与第二导管泵的齿条在中部一体连接为组合齿条并由一个齿轮驱动,所述齿轮连接到驱动轴;所述第一导管泵的第一液体腔与第二导管泵的第一液体腔互不连通,所述第一导管泵的第二液体腔与第二导管泵的第二液体腔互不连通。
7.如权利要求6所述的导管泵组件,其特征在于,所述第一导管泵的进液管与第二导管泵的进液管独立设置且互不连通,所述第一导管泵的出液管与第二导管泵的出液管独立设置且互不连通;所述第一导管泵与第二导管泵由传动轴驱动齿轮和组合齿条独立的进液以及出液。
8.如权利要求6所述的导管泵组件,其特征在于,所述第一导管泵的进液管与第二导管泵的进液管独立设置且互不连通,所述第一导管泵的出液管与第二导管泵的出液管为同一个出液管;所述第一导管泵的第一出液支管与第二导管泵的第一出液管并联后连通到出液管;所述第一导管泵的第二出液支管与第二导管泵的第二出液管并联后连通到出液管;所述第一导管泵与第二导管泵由传动轴驱动齿轮和组合齿条独立进液并通过出液管一起出液。
9.如权利要求1所述的导管泵组件,其特征在于,所述泵腔与活塞的横截面均为圆形,所述活塞上设置有密封圈,使得活塞与泵腔之间形成动态密封;所述活塞与齿条一体成型或者通过插接、粘接、宝塔接头连接为一体。
10.如权利要求1所述的导管泵组件,其特征在于,所述泵体中部设置有开口,所述齿轮通过泵体中部的开口与齿条啮合。
11.如权利要求1所述的导管泵组件,其特征在于,所述进液管与进液支管之间以及出液管与出液支管之间通过三通接头连接,所述三通接头的连接方式为宝塔接头连接或者粘接。
12.如权利要求1所述的导管泵组件,其特征在于,所述进液支管与泵体之间以及出液支管与泵体之间通过宝塔接头连接或者粘接;所述进液支管与单向阀之间以及出液支管与单向阀之间通过宝塔接头连接或者粘接。
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CN202110627338.XA CN113332592A (zh) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | 一种导管泵组件 |
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