CN113577440A - 一种电磁自动控制的连续输液器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁自动控制的连续输液器，顺流路依次包括瓶塞穿刺部、通道自动切换装置、滴斗和输液针，通过针刺组件、连通隔绝组件、支撑弹簧和电磁铁组件来实现输液通道按优先级的切换，并通过第一通断机构和第二通断机构的设置来实现对通电和断电的自动控制。本发明的连续输液器具有简单的结构和低廉的成本，可作为一次性耗材使用。

Description

一种电磁自动控制的连续输液器

技术领域

本发明涉及静脉输注装置，更特别地，涉及一种电磁自动控制的连续输液器。

背景技术

静脉输液器是临床治疗中常用的器械，基本结构包括瓶塞穿刺器、进/排气器件、滴斗、药液过滤器和输液针，这些结构通过软管依次相连，构成药液流通的管路，将药液输入到病人静脉中。很多情况下，病人需要连续输注多种药液，这些药液不能混合，并且需要按一定顺序进行输注。这就需要护理人员持续监控药液输注进度，及时更换药液，费时费力，还容易导致医疗事故。

现有一些连续输液器存在诸多缺陷。有的连续输液器具有复杂结构，容易产生故障。有的连续输液器需要依靠复杂的机电控制设备，难以作为一次性使用的医疗器械。

我们已经设计了一种针刺式顺序切换通道的连续输液器和一种磁吸式顺序切换通道的连续输液器，前者通过针刺组件的浮力和自身重力来连通下一输液通道；后者通过针刺组件的浮力、自身重力以及磁部件之间的吸引力来连通下一输液通道。两者解决了现有技术存在的问题，但是，为了能够实现输液通道的自动切换，这两种输液器所采用的结构仍然存在一定的不稳定性，为了降低故障率，本发明设计了一种新的连续输液器，具有更好的结构稳定性，以及更简易的功能单元。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种电磁自动控制的连续输液器，顺流路依次包括瓶塞穿刺部、通道自动切换装置、滴斗和输液针，

所述通道自动切换装置包括外壳，内部设置有出水管和多个圆筒状的输液通道，所述出水管与所述滴斗连通；

所述多个输液通道根据输液先后分别具有不同优先级，相邻优先级的输液通道的底部出水口由连通隔绝组件连接，最高优先级输液通道的底部出水口与所述出水管连通；

除最低优先级以外的输液通道中均设置有针刺组件和支撑弹簧，所述针刺组件密度小于水，所述针刺组件包括浮子和连接于所述浮子底部中央的刺针，所述浮子为圆饼状，底部设置有环形铁片；所述支撑弹簧设置在所述输液通道的底部；

所述输液通道底部下方套设电磁铁组件，并通过供电开关控制对所述电磁铁的螺线管的供电，所述供电开关设置所述外壳上，当所述浮子接近所述所述输液通道底部时，所述电磁铁组件与所述环形铁片之间的磁力作用将所述针刺组件下拉，使所述隔绝连通组件由隔绝状态变成连通状态；

所述瓶塞穿刺部中设置与所述输液通道相应数量的瓶塞穿刺器，每个输液通道的顶部与相应的瓶塞穿刺器连通。

在一个具体实施方案中，所述连通隔绝组件包括三通件和连接管，所述三通件顶口与所述输液通道的底部出水口连接，旁口通过所述连接管与所述上一个优先级的输液通道对应的三通件的底口连接，底口通过所述连接管与下一级输液通道对应的三通件的旁口连接，所述三通件中设置有隔绝薄膜隔绝相邻优先级的输液通道的底部出水口之间的连通，所述隔绝薄膜设置于所述三通件底口的上方，低于所述三通件旁口的位置，最高优先级的输液通道对应的三通件的旁口直接与所述出水管连接。

本发明的输液器通过使用电磁铁的设计，可通过供电开关接通或断开电源来控制电磁铁处于有磁或无磁状态。在输注的药液量还很多时，关闭供电开关，电磁铁处于无磁状态。当药液输注快完成时，打开供电开关，电磁铁处于有磁状态，对浮子产生磁吸力，使浮子克服支撑弹簧压缩时的推力继续向下运动，刺针戳破隔绝薄膜，从而使下一优先级的输液通道与出水口连通，开始下一优先级的药液的输注。此时，再关闭供电开关，防止电力耗费和发热。

在一个优选实施方案中，所述电磁铁的螺线管通过外置电源供电。对于一次性使用的医疗耗材而言，内置电池增加了生产成本和环境污染，使用外置电源供电可克服该问题。

在一个优选实施方案中，除最低优先级的输液通道以外的其他输液通道还配备第一通断机构和第二通断机构，所述第一通断机构位于所对应的输液通道中部对应的位置；所述第二通断机构位于所对应的输液通道底部对应的位置，所述第一通断机构和所述第二通断机构在电路上串联在所对应的电磁铁的螺线管与外置电源之间。

在一个优选实施方案中，所述第一通断机构包括第一筒形孔、第一活塞、第一开关和第一弹簧片；

所述第一筒形孔设置于所对应的输液通道的侧壁上，并位于所对应的输液通道的中部，所述第一开关固定在所对应的输液通道外，位于所述第一筒形孔旁边，并且为复位开关，在不受外力时所述第一开关处于接通状态；

所述第一弹簧片设置在所对应的输液通道内部，下端位于所述第一筒形孔下方，上端斜向上伸出；

所述第一活塞设置在所述第一筒形孔中，并可在所述第一筒形孔中水密性滑动，所述第一活塞两侧设置有第一活塞接触杆，分别抵靠所述第一弹簧片和所述第一开关。

在一个优选实施方案中，所述第二通断机构包括第二筒形孔、第二活塞、第二开关和第二弹簧片；

所述第二筒形孔设置于所对应的输液通道的侧壁上，并位于所对应的输液通道的底部，所述第二开关固定在所对应的输液通道外，位于所述第二筒形孔旁边，并且为复位开关，在不受外力时所述第二开关处于断开状态；

所述第二弹簧片设置在所对应的输液通道内部，上端位于所述第二筒形孔上方，下端斜向下伸出；

所述第二活塞设置在所述第二筒形孔中，并可在所述第二筒形孔中水密性滑动，所述第一活塞两侧设置有第二活塞接触杆，分别抵靠所述第二弹簧片和所述第二开关。

通过使用第一通断机构和第二通断机构的设计，可彻底无需人的操作。在药液仍然充满输液通道时，电磁铁螺线管的供电电路处于断开状态。当药液即将输完时，输液通道中的液面下降，使浮子下降至第一筒形孔下方，第一开关复位接通，电磁铁处于有磁状态，浮子下降至支撑弹簧附近时受到电磁铁的作用力，克服支撑弹簧的压缩继续向下运动，刺针戳破隔绝薄膜，从而使下一优先级的输液通道与出水口连通，开始下一优先级的药液的输注。浮子继续下降至第二弹簧片以下，第二开关复位断开。第二弹簧片还有限位功能，在浮子下降至第二筒形孔下方后，由于电磁铁停止工作，防止浮子在支撑弹簧的作用力下重新回到第二筒形孔上方。

在一个优选实施方案中，所述第一筒形孔上方设置有限位器。限位器的设置可使浮子无法上浮至第一弹簧片上方，防止浮子被第一弹簧片阻碍向下运动。

在一个优选实施方案中，还设置有第一辅助弹簧片和第二辅助弹簧片，所述第一辅助弹簧片与所述第一弹簧片对称地设置于所对应的输液通道内壁上，所述第二辅助弹簧片与所述第二弹簧片对称地设置于所对应的输液通道内壁上。根据第一弹簧片和第二弹簧片设置第一辅助弹簧片和第二辅助弹簧片可使浮子在输液通道中运动时受力均匀，保持针刺组件的姿态。

附图说明

图1为实施例1的连续输液器的示意图；

图2为实施例1的连续输液器的通道自动切换装置的示意图；

图3为实施例1的连续输液器的通道自动切换装置内部的部件的示意图；

图4为实施例1的连续输液器的输液通道、三通件、电磁铁组件和针刺组件的示意图；

图5为实施例1的连续输液器的针刺组件的示意图；

图6为实施例1的连续输液器的三通件和电磁铁组件示意图；

图7为实施例2的连续输液器的输液通道、三通件、电磁铁组件和针刺组件的示意图；

图8为实施例2的连续输液器在输液通道中充满药液后输液通道、三通件、电磁铁组件和针刺组件的示意图；

图9为实施例2的连续输液器在输液通道中的药液降低至第一筒形孔下方后输液通道、三通件、电磁铁组件和针刺组件的示意图；

图10为实施例2的连续输液器在输液通道中的药液全部输注完成后输液通道、三通件、电磁铁组件和针刺组件的示意图。

在附图中，附图标志指代的部件如下：1、瓶塞穿刺部，11、第一瓶塞穿刺器，12、第二瓶塞穿刺器，2、通道自动切换装置，211、第一输液通道，2111、支撑弹簧，212、第二输液通道，221、第一药液进口，222、第二药液进口，23、出水管，24、外壳，241、供电开关，242、供电接口，243、限位器，25、连通隔绝组件，251、三通件，2511、隔绝薄膜，252、连接管，26、针刺组件，261、浮子，2611、环形铁片，2612、透水通孔，262、刺针，27、电磁铁组件，271、螺线管，272、筒形铁芯，273，电池，3、滴斗，4、输液针，5、第一通断机构，51、第一筒形孔，52、第一活塞，53、第一开关，54、第一弹簧片，55、第一辅助弹簧片，6、第二通断机构，61、第二筒形孔，62、第二活塞，63、第二开关，64、第二弹簧片，65、第二辅助弹簧片，。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1-6所示，本实施例的连续输液器，顺流路依次包括瓶塞穿刺部1、通道自动切换装置2、滴斗3和输液针4。

所述瓶塞穿刺部1中包含第一瓶塞穿刺器11和第二瓶塞穿刺器12，所述通道自动切换装置2包括外壳24，以及设置于外壳24内的出水管23、第一输液通道211和第二输液通道212，所述出水管23与滴斗3连通，还包括电磁铁组件27。

第一和第二输液通道211和212顶部分别设置有第一和第二药液进口221和222，输液通道通过相应的药液进口与相应的瓶塞穿刺器连通。

第一输液通道211和第二输液通道212之间通过连通隔绝组件25连接。连通隔绝组件25包括三通件251和连接管252，所述三通件251中设置有隔绝薄膜2511。其中，三通件251同轴段的顶口与第一输液通道211底部出水口连接，底口通过连接管252与第二输液通道212底部出水口连通，旁口与出水管23连接，在同轴段中设置有隔绝薄膜2511，位于旁口的下方，隔绝了其上方与第二输液通道212之间的连通。输液通道的内径大于底部出水口的内径。

所述第一输液通道21中设置有针刺组件26，针刺组件26包括浮子261和刺针262，浮子261为直径与输液通道内径相同的饼状，刺针262设置在浮子261底部中心。所述输液通道21底部设置有支撑弹簧2111，当浮子261位于输液通道211底部时，因受到支撑弹簧2111的支撑，刺针262不能触及隔绝薄膜251。

所述电磁铁组件27包括螺线管271和筒形铁芯272。所述筒形铁芯272套设于所述输液通道211底部下方，所述路线管271套设于所述铁芯272。电源273设置在通道切换装置2内部，通过导线与螺线管271连接，给螺线管供电。电源273设置有供电开关241，位于外壳24上。浮子261底面上设置有环形铁片2611,，当浮子261接近输液通道21底部时，受到环形磁体27的磁吸力，压缩支撑弹簧2111，继续向下运动，一方面可以下拉刺针262的位置，另一方面也提高了刺针262戳刺隔绝薄膜2511的力度，确保刺针262刺破隔绝薄膜2511。

在使用时，首先将输液器安装好，使输液通道处于竖直朝向。将瓶塞穿刺器插入对应的药液容器中，药液进入输液通道中，第一输液通道211中的针刺组件26漂浮起来。药液即将输完时，开启供电开关241，螺线管272通电，使电磁铁处于磁性状态。第一输液通道211中的液面逐渐下降，针刺组件的浮子261下降到支撑弹簧2111处，由于环形铁片2611和电磁铁的相互作用，针刺组件26继续向下运动，刺针262戳刺隔绝薄膜251，并且由于电磁铁的磁吸力，加大了刺针262的戳刺力度，便于戳破隔绝薄膜。

刺针262戳破隔绝薄膜2511后，第二输液通道212与出水管23连通，开始第二药液的输注。然后关掉电源273的开关，以防止不必要的电力耗费。在一个优选实施方案中，如图5所示，所述浮子261对称设置多个通孔2612，以便药液通过浮子261向下运行。

实施例2

实施例1中存在两个技术问题，一方面，输液器一般作为一次性耗材使用，内置电源用完即扔不仅成本过高，而且容易污染环境。另一方面，在输液通道切换之前或之后，需要开启或关闭开关，仍然具有一定操作复杂性，即使，该工作可以交给患者自己活患者家属，仍然有存在误操作的可能性。

本实施例通过改进克服了上述技术问题。如图7所示，本实施例的连续输液器取消了内置的电源，通道切换装置2的外壳24上设置有供电接口242，螺旋管271通过导线与所述供电接口242连接，供电接口242通过导线与外置供电装置可拆卸连接。

通过设置第一通断机构5和第二通断机构6来自动控制螺线管271供电的通与断。所述第一通断机构5和第二通断机构6在电路上串联在螺线管271与供电接口242之间。

第一通断机构5包括以下部件：第一筒形孔51、第一活塞52、第一开关53和第一弹簧片54。所述第一筒形孔51设置于第一输液通道211侧壁上，位于所述第一通道211的中部。所述第一开关53固定在与所述第一筒形孔51相应的高度处，并且为复位开关，在不受外力时处于接通状态。所述第一弹簧片54设置在第一输液通道内部，下端与第一输液通道内壁固定连接，上端斜向上伸出。所述第一活塞52可在所述第一筒形孔51中水密性滑动，两侧固定有接触杆，位于所述第一输液通道内侧的接触杆抵靠第一弹簧片54，位于第一输液通道外侧的接触杆抵靠第一开关53。在第一筒形孔51的上方设置限位器243，防止浮子261上浮到第一筒形孔51的上方。为了保持针刺组件26的姿态，在所述第一输液通道的内壁上设置了第一辅助弹簧片55，所述第一辅助弹簧片55与所述第一弹簧片54对称分布。

第二通断机构6包括以下部件：第二筒形孔61、第二活塞62、第二开关63和第二弹簧片64。所述第二筒形孔61设置于第一输液通道211侧壁上，位于所述第二通道211的中部。所述第二开关63固定在与所述第二筒形孔61相应的高度处，并且为复位开关，在不受外力时处于断开状态。所述第二弹簧片64设置在第一输液通道内部，上端与第一输液通道内壁固定连接，上端斜向内上伸出。所述第二活塞62可在所述第二筒形孔61中水密性滑动，两侧固定有接触杆，位于所述第一输液通道内侧的接触杆抵靠第二弹簧片64，位于第一输液通道外侧的接触杆抵靠第二开关63。为了保持针刺组件26的姿态，在所述第一输液通道的内壁上设置了第二辅助弹簧片65，所述第一辅助弹簧片65与所述第二弹簧片54对称分布。

使用时，首先将输液器安装好，使输液通道处于竖直朝向，供电接口242与电源连接。将瓶塞穿刺器插入对应的药液容器中，药液进入输液通道中，第一输液通道211中的针刺组件26漂浮起来，然后开启供电开关241。此时，如图8所示，浮子261因为浮力上浮至限位器244的下方，挤压第一弹簧片54，通过第一活塞52的传导，导致第一开关53受力断开。第二活塞62受到液体压力，挤压第二开关63，第二开关63受力接通。此时螺线管中没有电流，电磁铁处于消磁状态。

药液即将输完时，第一输液通道211中的液面逐渐下降，针刺组件的浮子261随着液面的下降离开第一弹簧片，第一弹簧片受到的压力消失，第一开关复位接通。此时，第一开关和第二开关均处于接通状态，螺线管中产生电流，电磁铁处于有磁状态。针刺组件继续下移，并在受到电磁铁磁力和自身重力的作用下，克服支撑弹簧的弹力继续下移，刺针262戳破隔绝薄膜2511，第二输液通道212与出水管23连通，开始第二药液的输注。针刺组件继续下移，直至浮子262处于第二筒形孔61的下方。此时，如图10所示，第二活塞62已经不受液体压力，而浮子也已经没有对第二弹簧片的挤压，因此，此时第二开关处于不受力状态，复位到断开。失去了磁力后，针刺组件自身重力不足以压制弹簧的伸展，有回弹的趋势，但是，由于第二弹簧片64和第二辅助弹簧片65的设置存在单向的限位功能，即，浮子262虽然能够从上向下通过第二弹簧片64和第二辅助弹簧片65，但是通过之后，第二弹簧片64和第二辅助弹簧片65的下端回复到原位，抵住了浮子262的顶部，使其不能继续向上滑动。因此，第一输液通道中的电路不会再回复到接通状态。

需要说明的是，本发明的实施例中出于举例说明的目的列举了包含两个输液通道的情形，但是，本领域技术人员应当清楚，在第一输液通道与第二输液通道之间可以加入输液通道、电磁铁组件及通断机构以及连通隔绝组件的设计来连接上一个优先级的输液通道和下一个优先级的输液通道，从而形成具有更多输液通道的连续输液器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电磁自动控制的连续输液器，顺流路依次包括瓶塞穿刺部、通道自动切换装置、滴斗和输液针，其特征在于，

所述通道自动切换装置包括外壳，内部设置有出水管和多个圆筒状的输液通道，所述出水管与所述滴斗连通；

所述多个输液通道根据输液先后分别具有不同优先级，相邻优先级的输液通道的底部出水口由连通隔绝组件连接，最高优先级输液通道的底部出水口与所述出水管连通；

除最低优先级以外的输液通道中均设置有针刺组件和支撑弹簧，所述针刺组件密度小于水，所述针刺组件包括浮子和连接于所述浮子底部中央的刺针，所述浮子为圆饼状，底部设置有环形铁片；所述支撑弹簧设置在所述输液通道的底部；

所述输液通道底部下方套设电磁铁组件，并通过供电开关控制对所述电磁铁的螺线管的供电，所述供电开关设置所述外壳上，当所述浮子接近所述所述输液通道底部时，所述电磁铁组件与所述环形铁片之间的磁力作用将所述针刺组件下拉，使所述隔绝连通组件由隔绝状态变成连通状态；

所述瓶塞穿刺部中设置与所述输液通道相应数量的瓶塞穿刺器，每个输液通道的顶部与相应的瓶塞穿刺器连通。

2.根据权利要求1所述的连续输液器，其特征在于，所述连通隔绝组件包括三通件和连接管，所述三通件顶口与所述输液通道的底部出水口连接，旁口通过所述连接管与所述上一个优先级的输液通道对应的三通件的底口连接，底口通过所述连接管与下一级输液通道对应的三通件的旁口连接，所述三通件中设置有隔绝薄膜隔绝相邻优先级的输液通道的底部出水口之间的连通，所述隔绝薄膜设置于所述三通件底口的上方，低于所述三通件旁口的位置，最高优先级的输液通道对应的三通件的旁口直接与所述出水管连接。

3.根据权利要求2所述的连续输液器，其特征在于，所述电磁铁的螺线管通过外置电源供电。

4.根据权利要求3所述的连续输液器，其特征在于，除最低优先级的输液通道以外的其他输液通道还配备第一通断机构和第二通断机构，所述第一通断机构位于所对应的输液通道中部对应的位置；所述第二通断机构位于所对应的输液通道底部对应的位置，所述第一通断机构和所述第二通断机构在电路上串联在所对应的电磁铁的螺线管与外置电源之间。

5.根据权利要求4所述的连续输液器，其特征在于，所述第一通断机构包括第一筒形孔、第一活塞、第一开关和第一弹簧片；

所述第一筒形孔设置于所对应的输液通道的侧壁上，并位于所对应的输液通道的中部，所述第一开关固定在所对应的输液通道外，位于所述第一筒形孔旁边，并且为复位开关，在不受外力时所述第一开关处于接通状态；

所述第一弹簧片设置在所对应的输液通道内部，下端位于所述第一筒形孔下方，上端斜向上伸出；

所述第一活塞设置在所述第一筒形孔中，并可在所述第一筒形孔中水密性滑动，所述第一活塞两侧设置有第一活塞接触杆，分别抵靠所述第一弹簧片和所述第一开关。

6.根据权利要求5所述的连续输液器，其特征在于，所述第二通断机构包括第二筒形孔、第二活塞、第二开关和第二弹簧片；

所述第二筒形孔设置于所对应的输液通道的侧壁上，并位于所对应的输液通道的底部，所述第二开关固定在所对应的输液通道外，位于所述第二筒形孔旁边，并且为复位开关，在不受外力时所述第二开关处于断开状态；

所述第二弹簧片设置在所对应的输液通道内部，上端位于所述第二筒形孔上方，下端斜向下伸出；

所述第二活塞设置在所述第二筒形孔中，并可在所述第二筒形孔中水密性滑动，所述第一活塞两侧设置有第二活塞接触杆，分别抵靠所述第二弹簧片和所述第二开关。

7.根据权利要求6所述的连续输液器，其特征在于，所述第一筒形孔上方设置有限位器。

8.根据权利要求6所述的连续输液器，其特征在于，还设置有第一辅助弹簧片和第二辅助弹簧片，所述第一辅助弹簧片与所述第一弹簧片对称地设置于所对应的输液通道内壁上，所述第二辅助弹簧片与所述第二弹簧片对称地设置于所对应的输液通道内壁上。

Images