CN1245086A - 与过滤装置一起使用的改进的流量分配器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种与带有过滤器壳体的生物液体过滤装置一起使用的改进的流量分配器及其方法。该流量分配器包括一个凸出的支撑元件,所述支撑元件与过滤器壳体相连。该支撑元件具有一个上表面,上表面具有在第一方向上向下倾斜的第一上部和在第二方向上向下倾斜的第二上部。该分配器包括多个这样的支撑元件,且在过滤介质和过滤器壳体之间保持与多个元件相邻的间隙,并且与多个支撑元件中至少一个元件相邻的液流通道穿过过滤介质。

Description

与过滤装置一起使用的改进的流量分配器和方法
本发明通常涉及一种与带有壳体和过滤介质的生物液体过滤装置一起使用的改进的流量分配器。本发明特别涉及一种包括多个凸出的支撑元件的流量分配器，所述支撑元件能够减小过滤介质局部的褶皱，增加生物液体流过所述介质和过滤装置的流量，这里所说的生物液体例如是血液或者是血液制品。
现在，在用于进行生物液体的流量分配的过滤装置中，已知有很多种装置用于支撑过滤介质。但是，没有一种已知装置能够形成足够的支撑以减小过滤介质的局部褶皱。这特别是因为过滤介质以压缩状态处于过滤壳体和封闭元件之间，其中生物液体、例如血液或者血液制品要流过该介质和过滤装置。
因此，本发明的目的是提供一种过滤装置中的流量分配器，以增加液体流量，最好是增加通过过滤介质和过滤装置的诸如血液或者血液制品等生物液体的流量。另外，或者说可替换的另一种形式是，需要一种流量分配器，它能够减小过滤介质的局部褶皱，并从而增加通过介质和过滤装置的液体流量。已有技术所公开的流量分配器不能提供本发明所述的与生物液体过滤装置一起使用的改进的流量分配器及其方法的灵活性和新特征。
根据本发明，提供一种与带有壳体的生物液体过滤装置一起使用的改进的流量分配器。这种流量分配器包括一个凸出的支撑元件，最好是多个这样的支撑元件，所述支撑元件与过滤器壳体相连。另外，该支撑元件具有一个上表面，它包括在至少第一方向上向下倾斜的第一上部和在至少第二方向上向下倾斜的第二上部。
根据本发明的另外特征，还提供一种用于使生物液体在包括过滤介质和过滤器壳体的过滤装置中流动的方法。该方法最好包括：使过滤介质与至少一个支撑元件接触并被支撑，所述支撑元件与过滤器壳体相连；用一个压缩力压缩过滤装置中的过滤介质；将压缩力的一部分分配给支撑元件，其中过滤介质通过支撑元件而与过滤器壳体分隔开，并且邻近支撑元件的液流通道通过过滤介质。
本发明的其它特征涉及弯曲的第一和第二部分的特定形式和取向，以及多个支撑元件之间相互的取向和它们相对于过滤器壳体的取向。
参考下面结合附图所作的描述，本发明的其它特征和优点将更清楚地体现出来，这些附图表示了本发明的最佳实施例。
图1是根据本发明原理的、带有改进的流量分配器的生物液体过滤装置组装后的立体图。
图2是图1所示过滤装置的分解立体图，这里特别表示了流量分配器、一个封闭元件、一个多层过滤介质和一个过滤器壳体。
图3是图2所示流量分配器的俯视图。
图4是沿图3所示的流量分配器中的4-4线剖开的截面图。
图5是沿图1所示的过滤装置和流量分配器中的5-5线剖开的截面图。
图6a是凸出的支撑元件和过滤器壳体的局部放大侧视图，这里表示了与过滤器壳体制成一体的支撑元件。
图6b是图6a所示凸出的支撑元件的局部放大侧视图，但是旋转了90度。
图7是图5所示的一部分过滤装置和流量分配器的局部放大侧视图，这里表示了通过过滤介质的生物液体流通路径，所述过滤介质靠近凸出的支撑元件。
图8是图1所示的过滤装置与包括有血液供应袋、血液接收袋及气袋的工作组件相结合、按照本发明的原理进行使用、从而使生物液体流经该装置和组件的立体图。
现在参见附图，特别是例如图1-4，它们表示了与生物液体过滤装置12一起使用的改进的流量分配器10。该装置12可以包括一个过滤器壳体16、一个过滤介质32(象已知的那样，最好包括多层过滤材料)和一个封闭元件34。这样的装置12最好构造成根据1997年3月6日申请的题为“用于过滤血液或者血制品的串联重力驱动液体过滤装置”的第08/812,717号美国专利申请描述的结构，该申请作为参考文献包括在本文中，且作为本发明公开的一部分。另外，过滤装置12也可以构造成如1995年12月5日公布的题为“用于去除白血球和其它血液元素的过滤装置”的第5,472,605号美国专利所公开的结构，或者如1995年9月6日申请的题为“用于血液、血制品和类似物的串联液体过滤装置”的第08/524,049号美国专利申请所公开的结构，所有这些文件均作为参考文献包括在本文中，并作为本发明公开的一部分。
本文所指的术语“上游”、“顶部”或者“上部”是指液流在经过过滤装置12中的过滤介质32过滤之前的位置。相反，本文中的术语“下游”、“底部”或者“下部”是指液流在经过过滤装置中的过滤介质的任何部分过滤之后的位置。
如本文所述，过滤装置12最好是盘形或者圆柱形的，并适用于串联式重力过滤。该过滤装置也可以用于过滤包括生物液体的多种液体。但是，它特别适用于过滤血液和/或血液制品，下面所描述的内容指的是血液过滤。
在附图中，表示出了最好是带有过滤器壳体16的一整体结构的改进的流量分配器10，它是过滤装置12的一部分。这种结构可以通过本领域公知的模制、即注塑或者类似的方法得到。另一种不同的可替换形式是，流量分配器10可以包括一个通过传统装置而与过滤器壳体相配合或者相连接的独立结构，这种结构也符合于本发明的原理。
通常，流量分配器10包括一个凸出的支撑元件14，该支撑元件与过滤器壳体16相连。流量分配器最好包括多个元件，这些元件中的每一个都包括凸出的支撑元件。另外，还最好通过将二者成型为一体，即例如通过本领域公知的注塑或者类似方法将它们制成一体，使支撑元件14与过滤器壳体16相连。为了讨论方便，除非以不同方式陈述，否则本文所指的支撑元件14还包括多个支撑元件的情况。
参见图6a和图6b，这里特别描述了具有上表面17的凸出的支撑元件14。例如，该上表面可以具有沿长度方向20在至少第一方向上、最好是在两个方向上向下倾斜延伸的第一上部18。另外，上表面17可以具有沿宽度方向24在至少第二方向上、最好是在两个方向上向下倾斜延伸的第二上部22。各上部18和22弧形延伸的第一和第二方向最好不相互平行。另外，第一上部18和第二上部22最好至少部分相交。最好第一部分18的弧形延伸的第一方向与第二部分22的弧形延伸的第二方向垂直。
这里所用的术语“向下”通常指朝着凸出元件14的主体15弯曲倾斜。上表面17通常包括在向上的方向上远离主体15的凸出元件上的那部分。上部18和22可以包括一条线，也可以包括小于上表面17或者与表面17的某些部分共同扩张的一个平面。例如，部分18倾斜可以形成一条直线或者平面，但是部分18最好弯曲，并且特别希望它沿长度方向20向两个相反的方向(即相互远离)平滑弯曲，其中上表面17的最高点要高于长度20的中点高度。另一个例子是，部分22倾斜可以形成一条直线或者平面，但是部分22最好弯曲，并且特别希望它沿宽度方向24向两个相反的方向(即相互远离)平滑弯曲，其中上表面17的最高点要高于宽度24的中点高度。应理解到，部分18和22的最高点可以相同或者不同，而且顶点可以偏离二者的中点或者偏离部分18和22之一的中点，这都可以获得本发明所述的特点和优点。另外，那些在表面17之上的顶点不必是连续的。尽管在上表面17上可以形成多种直线、平面和曲面，但是部分18和22最好包括平滑弯曲的相交表面，其中上表面17通常是半球形的。
在这些图中，支撑元件可以在过滤装置的相同一侧26与过滤器壳体相连。该相同一侧最好是过滤装置的上游一侧26。多个支撑元件中的每一个元件最好与其中另一个元件隔开。另外，多个元件中的每一个元件上与长度方向20(图6a)平行的纵轴方向最好与多个元件中与之相邻的至少另一元件的纵轴不平行。特别希望这种不平行的关系包括垂直关系(图3)。
在图2所示的分解图中，组装好的过滤器装置12(图1)最好包括一个流量分配器10和过滤介质32。该过滤介质32可以与至少一个支撑元件14接触，最好是与多个支撑元件14中的每一个元件接触。另外，该过滤装置可以包括一个封闭元件34，过滤介质可以位于过滤器壳体16和封闭元件34之间。在这种方式下，最好是多个元件14中邻近的间隔36(图4)保持在过滤介质32和过滤器壳体16之间，且邻近支撑元件的液流通道38通过过滤介质32(图7)。
本发明的其它特征涉及一种用于使生物液体流进过滤装置12的方法，其中过滤装置12可以包括过滤介质32和过滤器壳体16。该方法的第一步(图2)可以是支撑过滤介质、使其与至少一个凸出的支撑元件14相接触，所述支撑元件象前面所讨论的那样与过滤器壳体16相连。在这种支撑形式中，最好包括多个构件，所述多个构件中的每一个都包括支撑元件，并且多个构件中的每一个都与另一个隔开。
然后，该方法可以包括(图5)用一个压缩力压缩过滤装置中的过滤介质。当该压缩力在过滤器壳体16、流量分配器10、过滤介质32和封闭元件34之间施加时，能够达到最好的效果。例如，过滤介质最好足够厚，从而使其受压并夹在支撑元件的上部和封闭元件之间(图5)。
接着，该方法最好包括将压缩力的一部分传递给支撑元件，其中过滤介质32通过支撑元件14而与过滤器壳体隔离，在生物液流穿过装置12和过滤介质32(图7)的过程中，邻近支撑元件14的液流通道38通过过滤介质32。
本发明的附加步骤可以包括将至少一个支撑元件和过滤器壳体成形为一体结构(图4)。另一步骤也可以包括使生物液体(一般如图5和图7中的液流箭头所示)流过过滤装置，并且当生物液体流经过滤介质时对其过滤。本方法的其它特征还涉及支撑元件的结构，例如弯曲的第一和第二部分18和22的取向，多个支撑元件之间相互的取向以及多个支撑元件相对于过滤器壳体的取向，所有这些都与前面所讨论的类似。
在图8中，图1的过滤装置12表示为工作组件，它带有进口管道217、出口管道218、供血袋293、收血袋294、气袋295、进口管夹266、出口管夹267和气管夹268。使用者最好购买图8所示的不带供血袋293的消过毒的组件，该组件的进口管217的进口端密封或者与传统的销针覆盖装置或者其它传统装置相连，以保持系统洁净。为了进行过滤，进口管夹266关闭，所述进口管夹266最好位于进口管道217的进口端附近。然后出口管夹267打开，气管夹268关闭，所述气管夹268最好位于收血袋294的气管口附近。现在，将安装在上游侧26的进口27上的进口管道217通过使用本领域公知的消毒定位装置或者传统的销针连接装置或者类似装置安装到供血袋293上。一旦做好了连接，供血袋293可以悬挂在血袋支杆296的钩子297上。收血袋294和气袋295应放置在诸如桌面或者类似物的表面上。进口管道悬挂凸耳211分别将进口管道217和出口管道218定位，使得过滤装置12最好竖直悬挂。
再参见图8，过滤过程这样进行。进口管夹266打开，使得血液在重力作用下从供血袋293流出，通过进口管道217和上游侧26的进口27、间隔36(图5)，再通过邻近支撑元件14(图7)的过滤介质32以及随血液过滤器向着封闭元件34离支撑元件14(图7)更远距离的过滤介质32，而流进封闭元件的出口35(图5)，再流进相连的出口管道218等，最后如所希望的那样进入袋294。血液最好采用上述讨论的用于使生物液体流过过滤装置的一个或者多个方法步骤。这一血液过滤过程将一直持续，直到供血袋293流空为止。当供血袋293空了后，它将褶皱，从而关闭进口管道217的进口端。也可以象美国专利申请第08/812,717号所描述的那样，使用排气装置，但是对于实现本发明来说，这种装置仅是优选而不是必须的。如果需要，这种排气装置通常可位于排气口40处(图3)。
参见图8和图3，例如，当操作该系统时可以被最好实施的另一个特征是多个元件14中的每一个元件的纵轴(即沿长度20的方向)与图8所示位置的过滤装置的竖直轴线13(图3)以不垂直的关系取向。在该实施例中，竖直轴线13刚好与凸耳211对应。但是，这种情况下最重要的一方面是，在使用时，每一个元件14的纵轴相对于过滤装置的竖直位置取向，而不论是什么样的具体结构用于支撑过滤装置(例如本实施例中的凸耳211)。这种取向最好是在支撑元件14的纵轴和图8所示位置中过滤装置的竖直轴线13(图3)之间成45°的角度关系。这一最佳取向和关系能够更好地减小过滤时、特别是在最初向过滤装置的空间36填充血液的过程中的空气滞留的可能性。
仍参见图8，在填充过程中，过滤装置最好垂直悬挂，且悬挂凸耳211朝向上方。然后该装置最好受重力作用，从底部向上填充进口侧26，在填充过程中替换掉滞留的空气。如果各元件14处于优选的45°角度关系，则残留在每一个凸出元件14下的空气会减少。其优点是使更少的空气残留在过滤装置中，从而扩大了用于使血液穿过而进行过滤的过滤介质32的上游区域。
由于为了不同目的可以对上述发明做出多种可能的实施例，并且上述实施例也可以做出多种变化，所以应该理解到，上面所述或者附图所表示的所有内容都是示意性而非限制性的。

Claims (29)

1.一种与带有过滤器壳体的生物液体过滤装置一起使用的改进流量分配器，其特征在于，包括：
一个凸出的支撑元件，所述支撑元件与过滤器壳体相连；
该支撑元件具有一个上表面；
该上表面具有在至少第一方向上向下倾斜的第一上部；
该上表面具有在至少第二方向上向下倾斜的第二上部。
2.如权利要求1所述的流量分配器，其特征在于，第一和第二方向相互不平行。
3.如权利要求1所述的流量分配器，其特征在于，所述上表面在至少一个方向上弯曲。
4.如权利要求1所述的流量分配器，其特征在于，所述上表面在第一和第二方向上弯曲。
5.如权利要求2所述的流量分配器，其特征在于，第一上部和第二上部至少部分相交。
6.如权利要求5所述的流量分配器，其特征在于，所述上表面是半球形的。
7.如权利要求2所述的流量分配器，其特征在于，第一方向垂直于第二方向。
8.如权利要求1所述的流量分配器，其特征在于，与多个元件结合，多个元件中的每一个元件都包括凸出的支撑元件。
9.如权利要求8所述的流量分配器，其特征在于，多个元件中的每一个元件在过滤装置的相同一侧与过滤器壳体相连。
10.如权利要求9所述的流量分配器，其特征在于，相同一侧是过滤装置的上游侧。
11.如权利要求8所述的流量分配器，其特征在于，多个元件中的每一个元件都与多个元件中的另一个元件相隔开。
12.如权利要求11所述的流量分配器，其特征在于，多个元件中的每一个元件的纵轴都与多个元件中至少另一个相邻元件的纵轴不平行。
13.如权利要求12所述的流量分配器，其特征在于，所述不平行的关系包括垂直关系。
14.如权利要求11所述的流量分配器，其特征在于，与过滤介质结合，其中过滤介质与多个元件中的至少一个元件相接触。
15.如权利要求14所述的流量分配器，其特征在于，与封闭元件结合，过滤介质位于过滤器壳体和封闭元件之间。
16.如权利要求14所述的流量分配器，其特征在于，邻近多个元件的间隙保持在过滤介质和过滤器壳体之间，并且邻近多个支撑元件中至少一个元件的液流通道穿过过滤介质。
17.一种用于使生物液体在包括过滤介质和过滤器壳体的过滤装置中流动的方法，其特征在于，包括：
使过滤介质与至少一个凸出的支撑元件接触并被支撑，所述支撑元件与过滤器壳体相连；
用一个压缩力压缩过滤装置中的过滤介质；
将压缩力的一部分分配给支撑元件，其中过滤介质通过支撑元件与过滤器壳体分隔开，并且邻近支撑元件的液流通道通过过滤介质。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括将至少一个支撑元件和过滤器壳体成型为一体结构。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述支撑包括多个元件，多个元件中的每一个元件包括支撑元件，多个元件中的每一个元件与多个元件中的另一个元件相隔开。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，多个元件中的每一个元件的纵轴都与多个元件中至少另一个相邻元件的纵轴不平行。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述不平行的关系包括垂直关系。
22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括使生物液体穿过过滤装置流动，并且当它穿过过滤介质流动时过滤生物液体。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，支撑元件具有一个上表面，该上表面具有在至少第一方向上向下倾斜的第一上部和在至少第二方向上向下倾斜的第二上部，且第一和第二方向相互不平行。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，第一方向垂直于第二方向。
25.如权利要求17所述的方法，其特征在于，支撑元件的纵轴以相对于过滤装置的垂直轴线成不垂直的关系取向。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，不垂直的关系包括所述纵轴与所述垂直轴线成45°的角度。
27.如权利要求19所述的方法，其特征在于，多个元件中的每一个元件的纵轴以相对于过滤装置的垂直轴线成不垂直的关系取向。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，不垂直的关系包括所述纵轴与所述垂直轴线成45°的角度。
29.如权利要求24所述的方法，其特征在于，上表面是半球形的。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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