CN114796844A - 伞式止回阀 - Google Patents

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Abstract

一种IV止回阀，包括：壳体，所述壳体包括入口端口、出口端口和阀室，入口端口形成穿过阀室的顶面的第一开口并延伸至壳体的外表面，出口端口形成穿过阀室的底面的第二开口并延伸至壳体的外表面，其中第一开口的宽度大于第二开口的宽度；以及阀构件，所述阀构件包括阀头和从阀头纵向延伸的阀杆，其中阀构件通过设置在第二开口中的阀杆被支撑在阀室内。其中，当向阀施加上游压力时，阀头能够弯曲以偏转远离阀室的顶面并且解封第一开口，并且当向阀施加下游压力时，阀头能够弯曲以偏转远离阀室的底面并且密封第一开口，使得阀头顺应阀室的顶面的形状。

Description

伞式止回阀
本申请是申请日为2018年9月7日、申请号为201880058676.2(国际申请号为PCT/US2018/049987)、发明名称为“伞式止回阀”的申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119要求2017年9月11日在美国专利商标局提交的临时申请No.62/557,100的优先权。
技术领域
本公开总体上涉及通过输注来施用药物，并且更具体地涉及止回阀。
背景技术
包含输注药物或溶液的袋、瓶、注射器或其它容器悬挂在支架上，以施用输注溶液。管连接在容器与输注泵送系统之间。在管的端部处的导管被插入到患者体内用于静脉(IV)输注。该管可以是包括接头、连接器、止回阀和泵送元件且通常被称为“IV套组”的组件的一部分。当输注泵送系统启动时，输注溶液被施用至患者。
现有的IV止回阀包括室，所述室包括设置在IV止回阀上游的入口端口和设置在IV止回阀下游的出口端口。入口端口允许流体从管流入到止回阀中，并且出口端口允许流体从止回阀流出到管中。
发明内容
IV止回阀在没有流体(例如，输注溶液)移动通过IV套组时通常闭合。例如，当不存在流体移动时，止回阀闭合并且不允许流体穿过入口端口。当流体流过IV套组时，IV止回阀打开并且允许流体从IV止回阀的一个端部流动到另一个端部。然而，许多阀容易受到卡入的沙砾和颗粒的影响。当在沙砾卡入时施加反向流的时候，入口端口就无法完全密封并且产生小泄漏，这使得阀变得无用。
提供一种防止引起流体泄漏和回流的沙砾卡入的IV止回阀将是有利的。提供一种达成该目的同时还比现有输注泵更可靠、更便宜和/或更安静的输注泵将是额外有利的。本文描述的是实现这些期望的功能和目标的止回阀。
一种止回阀，其包括壳体，所述壳体包括入口端口、出口端口和阀室。入口端口从阀室的顶面延伸到壳体的外表面。出口端口从阀室的底面延伸到壳体的外表面。该止回阀进一步包括支撑在室内的阀构件。该阀包括阀头。当向阀施加上游压力时，阀头被构造成偏转远离阀室的顶面并且解封入口端口。当向阀施加下游压力时，阀头被构造成偏转远离阀室的底面并且密封入口端口，使得阀头顺应阀室的顶面的形状。
一种止回阀系统，其包括具有入口端口的入口壳体和具有出口端口的出口壳体。该止回阀系统进一步包括通过接合入口壳体和出口壳体而形成的阀室。入口壳体的内表面用作阀室的顶面。出口壳体的内表面用作阀室的底面。该止回阀系统还包括被支撑在阀室中的伞形阀。当向伞形阀施加上游压力时，伞形阀被构造成移动远离入口端口并且在阀室的顶面与伞形阀的上表面之间形成间隙。当向伞形阀施加下游压力时，伞形阀被构造成偏转远离出口端口，并且伞形阀的上表面顺应阀室的顶面的形状。
一种止回阀，其包括阀室，所述阀室包括在入口端部处的入口端口、在出口端部处的出口端口、顶面和底面。入口端口从阀室的顶面延伸到外部，并且出口端口从阀室的底面延伸到外部。该止回阀还包括被支撑在阀室内的阀。弯曲底面包括圆顶形状并且在弯曲底面的中心处升高。弯曲底面的外围面比弯曲底面的中心更靠近出口端部。
附图说明
以下附图被包括进来以示出实施例的某些方面，并且不应被视为排他性实施例。所公开的主题能够在形式和功能上进行相当大的修改、变更、组合和等同，如本领域技术人员将想到的并且具有本公开的益处。
图1描绘了根据本公开的某些方面的具有止回阀的IV套组的透视图。
图2描绘了根据本公开的某些方面的IV止回阀的截面图。
图3描绘了根据本公开的某些方面的图2的IV止回阀的局部放大截面图。
图4描绘了根据本公开的某些方面的IV止回阀的截面图。
具体实施方式
以下阐述的详细描述描述了本主题技术的各种构造，并且不旨在表示可以实践本主题技术的仅有的构造。出于提供对本主题技术的透彻理解的目的，详细描述包括了具体细节。因此，关于某些方面可以提供尺寸，作为非限制性示例。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施本主题技术。在一些情况下，众所周知的结构和部件以框图形式示出，以便避免模糊本主题技术的概念。
应理解的是，本公开包括主题技术的示例且并不限制所附权利要求的范围。现在将根据特定但非限制性的示例来公开本主题技术的各个方面。本公开中描述的各个实施例可以以不同的方式和变型并且根据预期应用和实施方式来实行。
所公开的IV止回阀的实施例提供了输送流体以防止流体回流的可靠方法。
在以下详细描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对本公开的充分理解。然而，对本领域普通技术人员来说显而易见的是，本公开的实施例可以在不存在某些具体细节的情况下实施。在其它情况下，公知的结构和技术未被详细示出以免模糊本公开。
本文公开的方法和系统按照用于向患者输送医疗流体的输注泵来呈现。对本领域普通技术人员来说显而易见的是，所公开的概念可应用于利用止回阀的多种机构。
图1描绘了根据本公开的某些方面的具有止回阀100、200的IV套组10的透视图。如图1中所示，IV套组10在其中包括IV止回阀100、200。IV套组10包括主流体系统2和辅助流体系统4。IV泵(未示出)经由供应管线5从主流体系统2和分支或辅助流体系统4接收流体，并且控制并将流体从其分配至患者。
主流体系统2包括主流体源，比如流体袋3，该流体袋可以包括或容纳待施用给患者的盐水溶液或其它流体。如图所示，管6承载从滴注室7到Y形连接器12的流动。止回阀100、200设置在管6中位于Y形连接器12上游，并且允许从流体袋3到IV泵(未示出)的流动，同时防止流体从辅助流体系统4朝向流体袋3的反向流动(回流)。
辅助流体系统4包括辅助流体源，比如流体袋8，该流体袋可以包含待供应给患者用于治疗的药品或其它流体。辅助流体管线9承载从滴注室11到Y形连接器12的流动。
本主题技术的各方面涉及防止流体(例如，输注药物或盐水溶液)回流的止回阀100、200。
图2示出了止回阀100，其包括入口壳体110、出口壳体120和阀130。入口壳体110包括入口端口112、第一内表面114和第一外表面116。入口端口112从入口壳体110的第一内表面114延伸到第一外表面116。出口壳体120包括出口端口122、第二内表面124和第二外表面126。出口端口122从出口壳体120的第二内表面124延伸到第二外表面126。阀130包括阀头132和杆134。
图3示出了止回阀100的阀部分的局部放大截面图。入口壳体110和出口壳体120接合并形成阀室102。阀130设置在阀室102内。阀130的阀头132包括上表面132a、下表面132b以及外围面132c。杆134从下表面132b向下延伸，这可以是大致垂直地延伸，并且保持在出口壳体120的孔口或孔眼128中。
入口壳体110的入口端口112可以连接到IV套组的管6(在图2中示出)并且允许流体从管6流入到止回阀100中。当不存在流体移动时，阀头132的上表面132a的中心部分被构造或预设置成在室102中邻接抵靠入口端口112的开口的边缘并密封入口端口112。密封入口端口112的中心部分的面积可以稍大于与阀头132的下表面132b接触的杆134的面积。如图2中所示，在阀头132的外围面132c与入口壳体110的第一内表面之间存在间隙。间隙随着从外围面132c更靠近上表面132a的中心部分而逐渐变小。
当流体沿图2和图3中所示的箭头方向移动时，向阀头132施加上游压力(从上游方向指向下游方向的压力)。上游压力将阀头132朝向杆134按压，并且使阀头132偏转远离入口端口112的开口，以在入口壳体110的第一内表面114与阀头132的上表面132a之间形成间隙。流体流过该间隙并在阀132的上表面132a上朝向外围面132c流动。流体流入到出口壳体120的出口端口122中，并且流入到IV套组的管中并沿其流动。
当流体的移动减慢并且向阀头132施加下游压力(从下游方向指向上游方向的压力)时，上表面132a的中心部分和阀头132的其它部分(包括外围面132c在内)接触入口壳体110的内表面114。例如，当施加下游压力时，阀头132偏转远离出口壳体120并闭合阀头132的上表面132a与入口壳体110的第一内表面114之间的间隙。阀头132的半径大于可能卡入在第一内表面114与上表面132a之间的沙砾或颗粒的直径。通过这种结构，即使在沙砾或颗粒卡入在第一内表面114与上表面132a之间的情况下，上表面132a的其余部分也与第一内表面114接触，使得入口端口112的开口在阀室102中被牢固地密封。
在一些方面，阀室102可以具有圆顶形状的顶面(例如，第一内表面114)，如图中2和图3中所示。当不存在流体移动时，圆顶形状的顶面的曲率可以小于阀头132的上表面132a的曲率。圆顶形状的顶面的曲率度和上表面132a的曲率度的差异允许阀头132的上表面132a的中心在阀室中与入口端口112的开口的边缘接触，而阀头132的外围面132c和圆顶形状的顶面彼此不接合。圆顶形状的顶面的曲率和阀头132的上表面132a的曲率可以有利于沙砾和颗粒向下游流动，从而防止沙砾和颗粒卡入到第一内表面114与上表面132a之间。在一些方面，阀室102可以具有弯曲底面(例如，第二内表面124)，其中底面随着其朝向底面的中心移动而升高，如图2和图3中所示。此外，在一些其它方面，已经穿过第一内表面114与上表面132a之间的通道的沙砾和颗粒可以在靠近第二内表面124处被收集在阀室102的底面上。
在一些方面，阀130的材料可以是硅树脂或弹性体材料。阀头132的厚度从中心到外围面132c减小，如图2和图3中所示。这种结构在施加下游压力时有利于外围面132c易于朝向第一内表面114移动。
图4描绘了根据本公开的某些方面的IV止回阀200的截面图。如图4中所示，止回阀200处于闭合状态，其中根据本公开的一些实施例，止回阀200限制在反向方向上的流体流动，即回流(从出口端口222至入口端口212)。如图所示，止回阀200包括入口壳体210、出口壳体220和阀230。入口壳体210包括入口端口212、第一内表面214和第一外表面216。入口端口212从入口壳体210的第一内表面214延伸到第一外表面216。出口壳体220包括出口端口222、第二内表面224和第二外表面226。如图所示，出口端口222从出口壳体220的第二内表面224延伸到第二外表面226。类似于图2和图3的阀130，阀230包括阀头132和杆134。
在一些实施例中，入口壳体210接合并联接至出口壳体220以限定阀室202。阀230设置在阀室202内。阀230的阀头232包括上表面232a、下表面232b以及外围面232c。杆234从下表面232b向下延伸，这可以是大致垂直地延伸，并且保持在出口壳体220的孔口或孔眼228中。
入口壳体210的入口端口212可以连接到IV套组的管6(在图1中示出)并且允许流体从管6流入到止回阀200中。止回阀200在结构上与止回阀100的不同之处在于，与阀室202流体连通的入口端口212的开口的直径大于入口端口112的开口的直径。因此，当不存在流体移动时，与图2和图3的实施例(其中，只有阀头132的上表面132a的中心部分被构造成邻接抵靠入口端口112的开口的边缘)相比，上表面232中的更大的面积与入口壳体210的内表面214标称地(nominally)接合以密封入口端口212。如图4中所示，因为上表面232a的更大的表面面积暴露于流过入口端口212的流体，所以需要减小的力来使阀230沿下游方向移位并解封入口端口212。有利地，与图2和图3的实施例相比，由于阀230的暴露于流体流动的增加的表面面积，所以阀230的开启(打开)压力减小。
如图4所示，上表面232a的密封入口端口212的面积充分地大于杆234的与阀头232的下表面232b接触的面积。当流体沿图4所示的箭头方向移动时，向阀头232施加上游压力。上游压力将阀头232朝向杆234按压，并且使阀头232偏转远离入口端口212的开口，以在入口壳体210的第一内表面214与阀头232的上表面232a之间形成间隙。流体流过该间隙，在阀232的上表面232a上朝向外围面232c流动，流入到出口壳体220的出口端口222中，并且流入到IV套组的管6(图1所示)中并沿其流动。
当流体的移动减慢并且向阀头232施加下游压力时，上表面232a的正好在入口端口212下方的区域以及阀头232的其它部分(包括外围面232c在内)接触入口壳体210的内表面214。例如，当施加下游压力时，阀头232偏转远离出口壳体220并闭合阀头232的上表面232a与入口壳体210的第一内表面214之间的间隙。与图2和图3的实施例类似，阀头232的半径大于可能卡入在第一内表面214与上表面232a之间的沙砾或颗粒的直径。通过这种结构，即使在沙砾或颗粒卡入在第一内表面214与上表面232a之间的情况下，上表面232a的其余部分也与第一内表面214接触，使得入口端口212的开口在阀室202中被牢固地密封。
与图2和图3的实施例类似，阀室202可以具有圆顶形状的顶面(例如，第一内表面214)，如图4中所示。当不存在流体移动时，圆顶形状的顶面的曲率可以小于阀头232的上表面232a的曲率。与图2和图3的实施例相反，在闭合位置，如图4所示，阀头232的外围面232c和圆顶形状的顶面彼此接合以密封入口端口212。因此，当向阀230的上表面232a施加上游压力时，整个阀230沿下游方向移位，从而解封入口端口212。图4的各种实施例的构造的有利之处在于，不需要整个阀在杆234上向下压缩以便打开阀230。
如图4所示，圆顶形状的顶面的曲率和阀头232的上表面232a的曲率可以有利于沙砾和颗粒向下游流动，从而防止沙砾和颗粒卡入到第一内表面214与上表面232a之间。在一些方面，阀室202可以具有弯曲的底面(例如，第二内表面224)，其中底面随着其朝向底面的中心移动而升高，如图4中所示。此外，在一些其它方面，已经穿过第一内表面214与上表面232a之间的通道的沙砾和颗粒可以在靠近第二内表面224处被收集在阀室202的底面上。
在一些方面，阀230的材料可以是硅树脂或弹性体材料。如图4所示，阀头232的厚度从中心到外围面232c减小。这种结构在施加下游压力时有利于外围面232c易于朝向第一内表面214移动。
提供先前的描述是为了使本领域普通技术人员能够实践本文中所描述的各个方面。虽然已经描述了被视为最佳模式和/或其它示例的前述内容，但应当理解的是，这些方面的各种变型例对本领域技术人员而言将是显而易见的，并且本文中限定的一般性原理可应用于其他方面。因此，权利要求并不旨在限于本文所示的各方面，而是要符合与语言权利要求相一致的全部范围，其中除非特别指出，否则对单数形式要素的引用并非旨在表示“一个且仅有一个”，而是“一个或更多个”。除非特别指出，否则术语“一组”和“一些”指一个或更多个。男性的代词(例如，他的)包括了女性和中性的性别(例如，她的和它的)，反之亦然。标题和小标题(如果有的话)的使用仅是为了方便，并不限制本发明。
应理解的是，所公开的过程中的各步骤的具体次序或层级是对示例性方法的说明。应理解的是，基于设计偏好，可以重新编排这些过程中的各步骤的具体次序或层级。一些步骤可以同时执行。所附方法权利要求以示例次序呈现各个步骤的要素，并不意味着限于所呈现的特定次序或层级。
本公开中所使用的诸如“顶部”、“底部”、“前”、“后”之类的术语应该理解为是指任意的参考系，而不是指普通的重力参考系。因此，顶部表面、底部表面、前表面和后表面可以在重力参考系中向上、向下、对角地或者水平地延伸。
诸如“方面”之类的短语并不意味着这样的方面对本主题技术是必需的，或者这样的方面适用于本主题技术的所有构造。与一个方面相关的公开内容可以应用于所有构造或者一个或多个构造。诸如“一方面”之类的短语可以指一个或更多个方面，反之亦然。诸如“实施例”之类的短语并不意味着这样的实施例对本主题技术是必需的，或者这样的实施例适用于本主题技术的所有构造。与一个实施例相关的公开内容可以应用于所有实施例或者一个或多个实施例。诸如“实施例”之类的短语可以指一个或更多个实施例，反之亦然。
词语“示例性”在本文中用来指“用作示例或说明”。在本文中被描述为“示例性”的任何方面或设计不必解释为比其它方面或设计优选或有利。
贯穿本公开内容所描述的各个方面的元件的所有结构和功能等同物对于本领域普通技术人员而言都是已知的或将来已知的，这些结构和功能等同物通过引用明确地结合在本文中并且旨在由权利要求涵盖。此外，本文所公开的内容都不旨在致力于公众，无论这样的公开内容是否在权利要求中明确地叙述。将不以35U.S.C§112第六段的条款解释权利要求要素，除非使用短语“用于…的装置”来明确地叙述该要素，或者在方法权利要求的情况中，使用短语“用于…的步骤”来叙述该要素。此外，对于在说明书或权利要求中所使用的术语“包括”、“具有”等的范围，这种术语以类似于术语“包括”的方式旨在是包容性的，如同“包括”在权利要求中作为过渡词语使用时所解释的那样。

Claims (15)

1.一种IV止回阀，包括：
壳体，所述壳体包括入口端口、出口端口和阀室，所述入口端口形成穿过所述阀室的顶面的第一开口并延伸至所述壳体的外表面，所述出口端口形成穿过所述阀室的底面的第二开口并延伸至所述壳体的外表面，其中所述第一开口的宽度大于所述第二开口的宽度；以及
阀构件，所述阀构件包括阀头和从所述阀头纵向延伸的阀杆，其中所述阀构件通过设置在所述第二开口中的阀杆被支撑在所述阀室内，
其中，当向所述阀施加上游压力时，所述阀头能够弯曲以偏转远离所述阀室的顶面并且解封所述第一开口，并且当向所述阀施加下游压力时，所述阀头能够弯曲以偏转远离所述阀室的底面并且密封所述第一开口，使得所述阀头顺应所述阀室的顶面的形状。
2.根据权利要求1所述的IV止回阀，其中，所述第一开口限定与所述阀头的上表面接合的所述顶面的面积，并且所述第二开口限定与所述阀杆接合的所述底面的面积，所述第二开口的面积小于所述第一开口的面积。
3.根据权利要求1所述的IV止回阀，其中，所述阀构件包括伞状的形状。
4.根据权利要求1所述的IV止回阀，其中，所述阀室的顶面包括圆顶形状的顶面。
5.根据权利要求1所述的IV止回阀，其中，所述阀头的厚度从所述阀头的中心部分朝向外围面减小。
6.根据权利要求1所述的IV止回阀，其中，当向所述阀头施加下游压力时，所述阀室的顶面与所述阀的上表面之间的间隙闭合。
7.根据权利要求6所述的IV止回阀，其中，所述间隙形成在所述阀室的顶面与所述阀的上表面的外围面之间。
8.一种IV止回阀，包括：
壳体，所述壳体包括入口端口、出口端口和阀室，所述入口端口形成穿过所述阀室的顶面的第一开口并延伸至所述壳体的外表面，所述出口端口形成穿过所述阀室的底面的第二开口并延伸至所述壳体的外表面，其中由所述第一开口限定的面积大于由所述第二开口限定的面积；以及
阀构件，所述阀构件包括阀头和从所述阀头纵向延伸的阀杆，其中所述阀构件通过设置在所述第二开口中的阀杆被支撑在所述阀室内，
其中，当向所述阀施加上游压力时，所述阀头能够远离所述阀室的顶面弯曲到打开位置，在该打开位置，所述阀头的上表面解封所述第一开口，并且当向所述阀施加下游压力时，所述阀头能够远离所述阀室的底面弯曲到闭合位置，在该闭合位置，所述阀头的上表面密封所述第一开口。
9.根据权利要求8所述的IV止回阀，其中，所述第一开口限定与所述阀头的上表面接合的所述顶面的面积，并且所述第二开口限定与所述阀杆接合的所述底面的面积，所述第二开口的面积小于所述第一开口的面积。
10.根据权利要求8所述的IV止回阀，其中，所述阀构件包括伞状的形状。
11.根据权利要求8所述的IV止回阀，其中，所述阀室的顶面包括圆顶形状的顶面。
12.根据权利要求8所述的IV止回阀，其中，所述阀头的厚度从所述阀头的中心部分朝向外围面减小。
13.根据权利要求8所述的IV止回阀，其中，当向所述阀头施加下游压力时，所述阀室的顶面与所述阀的上表面之间的间隙闭合。
14.根据权利要求13所述的IV止回阀，其中，所述间隙形成在所述阀室的顶面与所述阀的上表面的外围面之间。
15.根据权利要求8所述的IV止回阀，其中，当向所述阀施加下游压力时，所述阀头顺应所述阀室的顶面的形状。
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