CN117062567A - 液体和废物收集系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于收集液体的液体和废物收集系统，具有压力管、液体管、压力源、液体容器和液体收集器。所述压力管具有第一端和第二端，且所述液体管具有第一端和第二端。所述压力管的第一端和所述液体管的第一端流体连接到所述压力源，并且所述压力管的第二端和所述液体管的第二端流体连接到所述液体收集器。所述液体容器流体连接在所述液体管上、位于所述液体收集器的下游，并且液体不经过所述泵。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年2月20日提交的临时专利申请63/151,660的权益，该临时专利申请通过引用并入本文。
关于联邦资助研究的声明
不适用。
附录
不适用。
技术领域
本发明涉及一种适合附接到活体组织的流体收集系统。
更具体地，本发明涉及一种膀胱泄放系统，其具有用于去除和储存尿液的泵送构造，其中尿液的储存和泵的定位远离排泄区域。此外，该系统提供了一种防漏系统，该防漏系统可以在尿液不经过泵或泵壳体的情况下去除和储存尿液。
背景技术
US 6,706,027、6,918,899、7,018,366、7,131,964、7,135,012和7,141,043中公开了现有技术的膀胱泄放系统。这些装置都使用固定在使用者身体上以收集和输送尿液的垫或杯、从收集器延伸到泵的管和附接到泵上(有时通过第二管)的用于储存尿液的容器。所有这些都使用泵来移动尿液，并且对于所有这些参考文献，尿液是通过泵进行泵送的，导致需要对泵进行清洁和消毒。本发明的膀胱泄放系统提供尿液收集系统，其中尿液不经过泵。
发明内容
本发明涉及一种液体收集和膀胱泄放系统，包括压力源或泵、电源、用于男性或女性解剖学结构的收集器接口、尿液容器以及附接到泵和尿液容器上以用于接收和处理有关泵设置和尿量的数据的微处理器。。
本发明的用于收集尿液的膀胱泄放系统包括压力管、尿液管、压力源或泵、尿液容器和尿液收集器。本发明还涉及一种改进的女性接口，其由软塑料或硅树脂聚合物制成，并被配置成对外阴形成防漏密封，其中压力管具有第一端和第二端，并且尿液管具有第一端和第二端。压力管的第一端和尿液管的第一端流体连接到泵，并且压力管的第二端和尿液管的第二端流体连接到尿液收集器。尿液容器流体连接在尿液管上、位于尿液收集器与泵之间，并且尿液不经过泵。
本发明还包括一种使用膀胱泄放系统来收集尿液或其他体液的方法，其中膀胱泄放系统包括压力管、液体管、压力源、液体容器和液体收集器。压力管具有第一端和第二端并且液体管具有第一端和第二端。压力管的第一端和液体管的第一端流体连接到压力源。压力管的第二端和液体管的第二端流体连接到液体收集器。液体容器流体连接在液体收集器与压力源之间的液体管上，并且液体不经过压力源。该方法包括将液体收集器施用至使用者，将液体收集在液体收集器中，以及使用压力源将空气推至压力管以产生正压。正压使液体从液体收集器移动到液体管，液体从液体管移动到液体容器，并且液体被收集在液体容器中。
本发明还包括适合附着到表面(例如诸如皮肤或膜之类的活组织，)的体液或废物收集系统。该用于收集液体的系统包括空气管、液体管、压力源、分离室、液体容器和液体收集器。分离室具有空气端口、液体输出端和液体输入端。空气管具有第一端和第二端，并且液体管具有第一端和第二端。空气管的第一端流体连接到压力源，并且空气管的第二端流体连接到分离室的空气端口。液体管的第一端连接到液体收集器，并且液体管的第二端连接到分离室的液体输入端。液体收集器抵靠表面进行密封。液体容器流体连接到分离室的液体输出端。压力源可用于产生正压或负压或正压和负压两者以移动液体管中的液体。液体不经过压力源。
根据下面提供的详细描述，本发明的其他应用领域将变得显而易见。应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了本发明的优选实施例，但仅用于说明的目的，且并非旨在限制本发明的范围。
附图说明
根据详细描述和附图，将更全面地理解本发明，在附图中：
图1是本发明液体收集系统的第一实施例的示意图。
图2是本发明液体收集系统的第二实施例的示意图。
具体实施方式
以下对优选实施例的描述本质上仅仅是示例性的，并且决非旨在限制本发明、其应用或用途。
在图1中，示出了膀胱泄放系统100的第一实施例，其中液体是尿液。它具有气动泵或压力源，例如附接到电源130和控制器128的加压空气罐150。正压系统和/或负压系统流体连接到泵150上。正压系统由流体连接到泵150的输出端和压力管200的电子控制的电磁阀160组成。负压系统包括流体连接到泵150的吸入端口和液体管230的电子控制的电磁阀170。在另外的实施例中，泵、控制器和电源可以用空气罐压力源和气动调节器代替。在再另外的实施例中，真空系统可以包括文丘里真空发生器以从替代压力源产生负压。压力管200的第一端201流体连接到正压系统。液体管230的第一端231流体连接到负压系统。压力管的第二端202流体连接到戴在身上的液体收集器210的第一端口211。液体管230的第二端232流体连接到戴在身上的液体收集器210的第二端口212。可选地，管端202和232可以经由连接器可释放地连接到端口211和212，以便允许轻松移除和清洁零件。可选地，连接器系统290提供了另外的可释放机构，用于供压力管200和液体管230穿过服装，例如飞行员飞行服。可选地，止回阀216阻止液体回流到液体收集器210。止回阀可位于液体收集器中，或者位于液体收集器与液体管之间，或者作为液体管的一部分。在第一端231与第二端232之间是液体容器250，其具有串联式的附接装置240。可选地，在液体容器250与负压阀170之间是自密封液体和细菌过滤器285。液体不经过泵150。可选地，液体容器250可以包含胶凝剂251以将液体转化为凝胶形式以便于储存。胶凝剂可以可选地储存在水溶性袋中以在与液体接触时释放。
应当理解，系统中的压差有利于液体流向储存容器，并且存在将导致相同流动的不同实施例，例如使用正压系统来向压力管施加压力以将液体推入液体管；或者使用负压系统来对液体管施加抽吸以将从液体管中抽吸液体；或者同时使用正压和负压来推动和抽吸液体。
可选地，压力管200和液体管230可以分别具有连接器270和280。这允许液体收集器210和液体容器250与装置的其余部分断开连接以进行清洁。在一个优选实施例中，为了方便起见，装置100的断开连接的其余部分被封闭在泵壳体(未示出)中。用户可经由用户界面122与系统交互，用户界面122可以包括在泵壳体外部上的控制器。在另一实施例中，用户界面可以包括在远程设备上的应用程序，该远程设备上通过无线实施方案(例如使用蓝牙低功耗)进行通信。
可选地，诸如用于测量容器中的液体量的液位传感器255或由用户佩戴的水合传感器258之类的传感器可以与控制器接口以记录各种参数。用于测量所收集液体的各种特性的另外的传感器也可以进行接口。这些传感器可以直接连接到控制器或远程接口。
操作方法
泵150被启动，并且可选的正压系统将正气压施加到压力管200，压力管200将气压施加到液体收集器210。当液体被收集时，正气压将液体从液体收集器朝向液体容器250移动到液体管230中。当排尿完成时，这产生穿过液体收集器和使用者的干空气流。
可选的负压系统经由负压阀170来向液体管提供负气压，从而允许将负气压施加到液体容器250和液体管230。液体经液体管230从液体收集器被抽吸到液体容器250。液体不进入泵。
液体收集器210可以是男用接口或女用接口。女用接口与外阴表面密封接合，以将吸力传递至外阴区域并将液流从外阴引导至液体管和液体收集容器。女用接口可以具有针对整个外阴的较大尺寸，或者直接针对尿道的较小尺寸。同样，男用接口抵靠阴茎根部密封以将吸力传递到阴茎区域。该接口由软硅橡胶或塑料聚合物制成，并且舒适和牢固地配合。
本发明的膀胱泄放系统可通过用户的智能手机或其他数字设备上的应用程序或者通过前面板显示器和控件进行无线控制，或者在检测到液体流动时自动启动。此外，泵系统可以捕获在给定时间段内产生的液体量的细节并且可以记录通过各种传感器获取的其他参数。该数据从应用程序上传到互联网云服务，以进行存储、分析和显示检索。该应用程序还可以跟踪所产生的液体的持续时间、频率和体积。
膀胱泄放系统100可以具有由用户输入的定制设置。提供了可能对使用者有帮助的可选预设。本发明膀胱泄放系统具有收集容器和泵，该泵通过多段管流体地且远程地连接到液体收集器。在一个优选实施例中，衣服和内衣覆盖液体收集器和管并与它们接合。这提供了一种可以穿戴在使用者衣服下的周全系统。
如图2所示，液体收集系统500的第二实施例具有系统的液体处理部分，其包括液体收集器、至少一个分离室和液体容器。收集系统还具有系统的空气处理部分，包括泵或压力源、压力电磁阀和空气歧管。液体收集系统使用来自系统的空气处理部分的压力来去除液体，但液体绝不会经过系统的空气处理部分或泵。至少一个分离室具有至少一个空气端口、液体输出端及液体输入端。在一个优选实施例中，有两个分离室，每个分离室都具有两个通气口。分离室使用疏水过滤器将液体与空气处理系统隔离，从而防止液体流到系统的空气处理部分。分离室采用硬面结构，可承受波动的压力而不会塌陷。分离室允许使用软面液体容器——其不能不塌陷地承受负压，因为负压没有施加到液体容器上。至少一个分离室被重复地充填和排空，从而将水性流体从液体收集器移动到液体容器。在一个更优选的实施例中，有两个或更多个分离室，其中当一个室被充填时，第二室被排空。这两个分离室系统提供比具有一个分离室的系统更快的水性流体泵送。液体从液体收集接口移动到分离室中并从分离室移动到液体收集系统的液体容器中。
在图2中，液体收集系统具有气动泵或压力源，例如附接到电源(未示出)和控制器(未示出)的加压空气罐550。正压系统和/或负压系统流体连接到泵550。示出了正压系统和负压系统一起工作。这是一个混合系统。
正压系统包括流体连接到泵550输出端的电子控制正压电磁阀560和正压管600。正压管将正压阀连接到歧管620。歧管在空气端口636处流体连接到分离室630，空气端口636附接到疏水过滤器635。分离室具有至少一个疏水过滤器635，其允许气体通过但不允许水性液体(例如尿液)通过。优选的疏水过滤器是一微米PTFE过滤器。液体在液体输出端634处离开正压分离室。液体输出端流体连接到液体容器551。可选地，在液体输出端与液体容器之间有止回阀638以防止例如当分离室的压力低于液体容器时的液体回流。
负压系统包括流体连接到泵550吸入端口的电子控制的负压电磁阀570和负压管660。负压管将负压阀连接到歧管620。歧管在空气端口636处流体连接到分离室630，空气端口636连接到疏水过滤器635。可选地，真空安全阀700流体连接到泵吸入端口并且被配置成在系统内部被液体堵塞的情况下提供补充空气。
系统通过使用负压电磁阀570而运行——负压电磁阀570将压力源550的吸入端口连接到分离室630一段时间。在一些实施例中，该时间被配置为大约2秒。在此期间，空气从室中排出，导致室变成被施加负压。空气和任何夹带的液体经由液体管530从收集接口510被抽向收集室630。在此期间，正压电磁阀560被配置为将泵排出至大气。在该时间段之后，系统被配置成通过使用负压阀570将泵的抽吸力/抽吸作用引导至大气、并且通过使用正压阀560将泵排气引导至分离室来将气流反向引导至分离室630。在具有反向流动的这段时间期间，室变成被施加正压，致使液体朝向液体收集器551离开液体输出端口634。
可选地，该系统可配置有一个或多个附加分离室640，其具有对应的过滤器645、空气端口646、液体端口642和644以及止回阀648。在这样的实施例中，负压电磁阀570和正压电磁阀560将经由另外歧管610连接到另外的分离室640，而不是排放到大气。在此构型中，系统的效率提高，因为另外的分离室被从第一分离室630去除的空气施加正压，而不是将空气排放到大气中。同样，反向流动也变得更加高效。另一个好处是来自液体收集接口510的气流更加连续而不是脉冲。
分离室的数量为一个至约十个。在一个优选实施例中，分离室的数量为约2至4个。
液体收集接口510在液体输入口632处流体连接到分离室。可选地，液体收集接口和分离室之间有液体浪涌容器670，以在高流量条件期间调节体积。进一步可选地，止回阀638可布置在液体收集接口与分离室之间，以防止液体回流到液体收集器，例如当分离室630处于比液体收集接口510高的压力时。
可选地，液体收集接口具有真空安全阀680以防止过度抽吸和不适。安全阀被配置为建立施加到使用者的最大抽吸水平。可选地，液体储存容器具有泄放过滤器或阀690，以排出液体携带的气体并防止液体容器过度加压。
选择和描述实施例是为了向本领域技术人员最好地解释本发明的原理及其实践应用。由于可以对如上面参考相应的图示所描述的示例性实施例做出各种修改而不脱离本发明的范围，因此预期包含在前面的描述中和附图中示出的所有内容应当被解释为说明性而非限制性的。因此，本发明的广度和范围不应受到任何上述示例性实施例的限制，而应仅根据附后权利要求及其等同物来定义。
Claims (20)
1.一种用于收集尿液或其他体液的液体收集系统，包括压力管、液体管、压力源、液体容器和液体收集器；
其中，所述压力管具有第一端和第二端，并且所述液体管具有第一端和第二端；
其中，所述压力管的第一端和所述液体管的第一端流体连接到所述压力源；
其中，所述压力管的第二端和所述液体管的第二端流体连接到所述液体收集器；
其中，所述液体容器流体连接在液体管上、位于所述液体收集器与所述压力源之间；
其中，所述压力源可用于产生正压或负压，或正压和负压两者，以移动所述液体管中的液体；并且
其中，液体不经过所述压力源。
2.根据权利要求1所述的液体收集系统，其中，所述压力源是泵。
3.根据权利要求1所述的液体收集系统，其中，所述液体收集器选自包括公接口或母接口的组。
4.根据权利要求3所述的液体收集系统，其中，所述压力管和所述液体管是一个管，并且其中所述压力源提供所述负压。
5.根据权利要求3所述的液体收集系统，其中，所述液体管的第一端连接到所述液体收集器并且所述压力源提供所述正压。
6.一种液体收集系统，包括空气管、液体管、压力源、至少一个分离室、液体容器和液体收集器；
其中，所述液体是来自表面的液体；
其中，所述至少一个分离室具有空气端口、液体输出端口和液体输入端口；
其中，所述空气管具有第一端和第二端，并且所述液体管具有第一端和第二端；
其中，所述空气管的第一端流体连接到所述压力源；
其中，所述空气管的第二端流体连接到所述分离室的进气口；
其中，所述液体管的第一端连接到所述液体收集器；
其中，所述液体管的第二端连接到所述分离室的进液口；
其中，所述至少一个分离室将所述空气与所述液体分离；
其中，所述液体收集器抵靠所述表面密封；
其中，所述液体容器流体连接到所述至少一个分离室的液体输出端口；
其中，所述压力源可用于产生正压或负压，或正压和负压两者，以将所述液体管中的流体从所述液体收集器移动至所述液体容器；并且
其中，所述液体不经过所述压力源。
7.根据权利要求6所述的液体收集系统，其中，所述至少一个分离室包括硬面室；
其中，所述至少一个分离室的空气输出端口包括至少一个疏水过滤器，并且
其中，所述疏水过滤器允许空气滤出。
8.根据权利要求7所述的液体收集系统，其中，所述系统是具有正压和负压的混合系统。
9.一种液体收集系统，包括空气管、液体管、压力源、至少一个分离室、液体容器和液体收集器，
其中，所述液体是来自人体或动物体的液体；
其中，所述至少一个分离室具有空气端口、液体输出端口和液体输入端口；
其中，所述至少一个分离室包括硬面室；
其中，所述至少一个分离室的空气端口包括至少一个疏水过滤器，其中所述疏水过滤器允许空气滤出；
其中，所述空气管具有第一端和第二端，并且所述液体管具有第一端和第二端；
其中，所述空气管的第一端流体连接到所述压力源；
其中，所述空气管的第二端流体连接到所述至少一个分离室的空气端口；
其中，所述液体管的第一端连接到所述液体收集器；
其中，所述液体管的第二端连接到所述至少一个分离室的液体输入端口；
其中，所述至少一个分离室将空气与液体分离；
其中，所述液体收集器抵靠人或动物的体部密封；
其中，所述液体容器流体连接到所述至少一个分离室的液体输出端口；
其中，所述压力源可用于产生正压或负压，或正压和负压两者，以将所述液体管中的流体从所述液体收集器移动到所述液体容器；并且
其中，所述液体不经过所述压力源。
10.根据权利要求9所述的液体收集系统，其中，所述系统是具有正压和负压的混合系统。
11.根据权利要求10所述的液体收集系统，其中，所述压力源是泵。
12.根据权利要求11所述的液体收集系统，其中，所述液体是尿液；并且
其中，所述液体收集器选自包括公接口或母接口的组。
13.根据权利要求12所述的液体收集系统，其中，所述液体容器是软面容器。
14.根据权利要求8所述的液体收集系统，其中，所述液体容器是软面容器。
15.根据权利要求6所述的液体收集系统，其中，所述液体容器是软面容器。
16.根据权利要求6所述的液体收集系统，其中，所述至少一个分离室包括一个至约10个分离室。
17.根据权利要求9所述的液体收集系统，其中，所述至少一个分离室包括一个至约10个分离室。
18.根据权利要求16所述的液体收集系统，其中，所述至少一个分离室包括约两个至约四个分离室。
19.根据权利要求17所述的液体收集系统，其中，所述至少一个分离室包括约两个至约四个分离室。
20.根据权利要求1所述的液体收集系统，其中，所述液体是尿液；内腔
其中，所述液体收集器选自包括公接口或母接口的组。
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