CN1332722C - 三通活栓以及采用该三通活栓的输液管装置或输血管装置 - Google Patents

Abstract

一种三通活栓，其能够以与传统操作方法同样的方式打开/关闭，并且能够减少流体流道中的流体的停滞部分。在分支开口中，第一分支开口和第二分支开口被布置在一条直线上，第三分支开口布置在垂直于连接第一和第二分支开口的直线的方向上。在一流道转换部分上设置有布置在一条直线上的一第一流道开口和一第二流道开口，以及和一设置在垂直于连接第一和第二分支开口的直线的方向上的第三流道开口。

Description

三通活栓以及采用该三通活栓的输液管装置或输血管装置

技术领域

本发明涉及一种三通活栓(或旋塞)，其能够通过设置在具有三个分支开口的主体中的流道转换部分的旋转操作而改变流体流道的路径，以便允许所述三个分支开口中的预定分支开口之间连通，本发明还涉及采用该三通活栓的输液管装置或输血管装置。

背景技术

当在医疗设备中通过输液或输血进行医疗处理时，三通活栓用于完成不同类型医用流体的混合物注射和用于使流体通过流体流道。图9表示传统三通活栓的总透视图，其中传统的三通活栓配置为：主体1，其设有与三个分支开口连接的支管且流体能够在其中流动；以及一个流道转换部分5。传统的三通活栓以这种方式构成，其中与所述流道转换部分5成一体的手柄7的旋转操作允许选提供医用流体流入的支管组合，且一支管和上述支管连通，这样医用流体便能够从那里流出。

在传统三通活栓的三个支管中，第一支管31和第二支管32被布置成当它们相互连通时形成直线流道的形式。该流道被指定为主管路。另外，被布置成垂直于主管路的支管为一第三支管33，通过该第三支管可完成医用流体的混合物注射且获取流体。

图10是该传统三通活栓的横向剖视图。如图10所示，主体1设置了三个分支开口21、22和23，以允许第一支管31、第二支管32和第三支管33之间可选择地组合。

图11示意性地示出了在传统三通活栓的流道转换部分中的流道的方向。如图11所示，流道转换部分5设有三个流道开口61、62和63。另外，设置在流道转换部分5中的流体流道8被构造成一个通过其使第一流道开口61和第二流道开口62相互成一直线地连通的流道以及一个布置成从该流道中心垂直分支的流道，以便与第三流道开口63连通。换而言之，流道8被设置成T形。

然而，第三支管33在混合物注射期间可能向外部敞开，从而导致细菌进入的可能性。也就是说，由于第三支管33具有一中空并长尺寸的管状结构并难于给管的长尺寸的孔消毒，这样就存在着第三支管33中的孔可能成为细菌滋生地的危险。

此外，如图10所示，由于流道转换部分5被设置成带有中间分支部分的T形，这样也会存在危险，即主管路的流动没有对在流道中与第三流道开口63连通的X部分起作用，从而导致停滞部分的产生。由于停滞部分的存在，所供给的医用流体可能残留在那里，这会产生一个问题，即难于精确地控制医用流体。

同时，在近来的医疗现场，作为用于混合物注射设备的插入件如用于混合物注射的注射针，特意设计的钝针被使用，以代替尖锐锋利的金属针。

相应地，已经开发了各种形式的三通活栓，如在JP11(1999)-342209A所公开的三通活栓中，一个具有一可由钝针刺穿的狭缝的弹性件隔膜设置在对应于第三支管的位置上，以用于消除第三支管33中的停滞部分。该JP11(1999)-342209A中公开的三通活栓为医用活栓，其具有如下特征，即一个弓形凹槽状转换通道沿流道的转换部分的圆周表面形成。在该三通活栓中，具有狭缝的弹性件隔膜布置在对应于第三支管33的位置上，这样支管就与外部隔离，以便确保一个封闭的系统，同时流道的长度相对于传统的活栓可以缩短。另外，通过沿流道转换部分的圆周表面形成弓形凹槽状转换通道，流体的流动也会在通常作为停滞部分的部分产生，从而消除了停滞部分。

然而，这些三通活栓具有如下缺点，即不能通过采用稍微改变流体流道的角位置的方法(该方法为在传统的三通活栓中使用的常规方法)使所有流道关闭。也就是说，存在这样的问题，即不可能如常规方法那样通过将所述流道转换部分5从图10所示的状态旋转到对应于一中间角位置的状态而关闭所有的流道，所述中间角位置处于由所述第三支管33的位置和第一支管31或第二支管32的位置所确定的角度(45°或315°)范围内。

例如，在JP11(1999)-342209A所公开的三通活栓中，当所有的流道关闭时，流体转换部分5应当旋转约135°到225°。这来源于以下事实，即虽然该传统的三通活栓中的流道转换部分5具有三个开口，但是该流道转换部分5具有一个沿圆周表面形成的弓形凹槽，这意味着开口部分张开更大的程度。特别是，在实际的医疗现场，复杂的操作应当在短时间内安全可靠地完成，因此采用这种构造的三通活栓在使用过程中有发生操作错误的可能性。

发明内容

考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种三通活栓，该三通活栓能够减少流体流道中流体的停滞部分以及能够以与传统操作方法同样的方式打开/关闭。

为达到上述目的，根据本发明的三通活栓包括：基本上呈圆柱形的主体，在其外周上具有第一至第三分支开口；以及流道转换部分，其安装在所述主体的圆柱形孔中，以便可相对于主体旋转并流体密封，以及具有流道孔，其形成流体流道，以便允许所述各分支开口中的预定分支开口之间相互连通，其中，所述流体流道可以通过相对于所述主体旋转该流道转换部分而改变，其中，所述流道孔包括第一流道孔和第二流道孔，所述第一流道孔用于形成从所述第一分支开口至所述第二分支开口的第一流体流道，所述第二流道孔用于形成从所述第二分支开口至所述第三分支开口的第二流体流道，以及所述第一流道孔和所述第二流道孔形成为，从所述第一分支开口和所述第二分支开口至所述第三分支开口不合流，当所述主体和所述流道转换部分的相对转动位置(角位置)设置为预定状态时，所述第一流道孔和所述第二流道孔分别这样布置，以使得所述第一流体流道和所述第二流体流道同时形成。

此外，在所述流道转换部分的外周面上，由所述第一流道孔的一端部和所述第二流道孔的一端部所形成的各开口通过形成于所述流道转换部分的外周上的连通凹槽互相连通。

此外，位于所述流道转换部分的外周面上并由所述第一流道孔的一端部和所述第二流道孔的一端部所形成的各开口沿所述主体的轴线方向排成一行。

此外，注射口设置在形成所述第三分支开口的侧壁部分上。

此外，所述注射口能够插入具有钝尖的插入件并能够保持流体密封。

根据本发明的三通活栓包括：一基本上呈圆柱形的主体，其圆周上具有三个分支开口；一个流道转换部分，其安装在该主体上，以便可相对于主体旋转且流体密封，以及具有三个流道开口，它们构成流体流道，以允许所述各三个分支开口中的预定分支开口之间连通，其中，通过相对于主体旋转流道转换部分可使所述流体流道改变。在所述分支开口中，一个第一分支开口和一个第二分支开口形成在一条直线上，一个第三分支开口布置在垂直于连接第一分支开口和第二分支开口的直线的方向上。该流道转换部分设置有形成在一条直线上的一个第一流道开口和一个第二流道开口，以及一个布置在垂直于连接第一流道开口和第二流道开口的直线的方向上的第三流道开口。该流道转换部分设置有两条流体流道，每一流体流道将第一流道开口与第三流道开口相连和将第三流道开口与第二流道开口相连，该两条流体流道这样形成，以允许它们在第三流道开口的附近彼此连通。

通过这种构造，三个流道开口被设置成朝向流道转换部分敞开，且连接各流道开口的所述两个流体流道形成为能够彼此连通。因此，流体的流动也能够到达分支开口中的空隙中，以及通过进行加注(priming)或类似操作，能够消除流体的停滞部分。

此外，流道转换部分的开口部分仅仅为上述三个流道开口。因此，通过将流道转换部分中没有该三个流道开口中的任何一个的部分调整到主体的各分支开口的位置上，能够实现流道开口不与各分支开口连通的状态。因此，能够实现与传统三通活栓同样的操作方法。

另外，在根据本发明的三通活栓中，优选的是，第三流道开口由两个流道开口构成，其中一个流道开口与第一流道开口连通，另一个流道开口与第二流道连通，在第三流道开口中形成上述两个流道开口的一侧壁部分上，设置一个凹槽部分，以允许所述两条流道之间连通。即使在由于不同类型注射口的差别而在分支开口中不形成空隙的情况下，通过进行加注或类似的操作，也能够消除流体的停滞部分。

另外，在根据本发明的三通活栓中，优选的是，第三流道开口中的两个流道开口布置在所述主体的垂直方向上。当使流道转换部分中没有上述三个流道开口中的任何一个的部分朝向所述主体的各分支开口时，该构造能够减小在一角位置的变化度(转动角度)。

另外，在根据本发明的三通活栓中，优选的是，一注射口设置在形成第三分支开口的侧壁部分上。此外，优选的是，注射口能够由一个钝尖的插入件插入并能够保持流体密封。

另外，在根据本发明的三通活栓中，优选的是，流体流道的横截面面积相对于第三分支开口的横截面面积的比率为1∶49或更大。此外，优选的是，流体流道的横截面面积相对于第三分支开口的横截面面积的比率是1∶12.25或更大。在比率小于1∶49的情况下，流体流道的直径太小从而不能通过具有较高流体粘度的流体(如血液)，其因而不能用于实际应用。在比率为1∶12.25或更大的情况下，通过实验证实在加注后不会产生停滞部分。

通过采用上述三通活栓而构成一种输液管装置和一种输血管装置，在这样的输液管装置和输血管装置中也能得到同样的效果。

需注意的是，本说明书中所描述的三通活栓的“垂直方向”被定义为所述三通活栓的一位置关系，其中假定设置在流道转换部分中的一手柄被设置在最上端部分，其它端部则设置在最下端部分，也就是说，其被定义为沿流道转换部分的旋转轴线的方向。“水平方向”被定义为沿垂直于该“垂直方向”的方向的一位置关系。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的三通活栓的总透视图。

图2是根据本发明的该实施例的三通活栓的横向剖视图。

图3示意性地示出了根据本发明的该实施例的三通活栓的流道转换部分中的流道的方向。

图4是根据本发明的该实施例的三通活栓的流道转换部分的纵向剖视图。

图5是根据本发明的该实施例的三通活栓的第三分支开口的正视图。

图6示意性地示出了根据本发明的另一实施例的三通活栓的流道转换部分中的流道的方向。

图7是根据本发明的该实施例的三通活栓的横向剖视图。

图8示意性地示出了根据本发明的另一实施例的三通活栓的流道转换部分中的流道的方向。

图9是传统三通活栓的总透视图。

图10是传统三通活栓的横向剖视图。

图11示意性地示出了在传统三通活栓的流道转换部分中的流道的方向。

具体实施方式

以下结合附图，详细描述本发明的实施例的三通活栓。

首先，图1是根据本发明的一实施例的透视图。根据本发明的该实施例的三通活栓配置了一个其圆周上具有三个分支开口的基本上呈圆柱形的主体11和一个流道转换部分。安装该流道转换部分，以便其可相对于主体11转动并提供流体密封性，该流道转换部分具有三个流道开口，其形成一个流体流道，以允许主体11的各分支开口中的预定分支开口之间连通，且其与一手柄17构成一体。

图2是本发明的该实施例的三通活栓的横向剖视图。如图2所示，在主体11中，形成三个分支开口121、122和123。第一分支开口121和第二分支开口122形成在主体11的圆周上的相对(或相反)位置上，第三分支开口123位于主体11的圆周上，其处于将第一分支开口121和第二分支开口之间的角度等分成90°的位置上。另外，一第一支管131和一第二支管132分别与第一分支开口121和第二分支开口122连接，以便导入/导出流体。

同时，一注射口14与第三分支开口123相连。注射口14设置了一个可被针或类似物刺穿的隔膜141，且用于使三通活栓中流体流道18与外部隔离。注射口14以这种方式构造，即用一个罩子142将隔膜141固定，以便仅仅暴露出一插入部分。利用这种构造，在三通活栓内的流体流道18中能够可靠地形成一个与外部隔离的封闭系统。

这里需指出的是，关于用于根据本发明的三通活栓的注射口14，可以使用任何公知类型的注射口。隔膜141可具有一个能够被针或类似物刺穿并在针移走后可维持流体流道封闭系统的构造。另外，隔膜141可具有预先设置有一狭缝的构造，以便易于针或类似物刺穿和确保流体密封。而且，该隔膜141可以具有这样的构造，其能够被具有一钝头的插入件如路厄注射器(luer)插入，以确保流体密封。

另外，流道转换部分15可以在主体11中旋转并安装在主体11上，以便提供流体密封。图3示意性地示出了根据本发明的该实施例的三通活栓中的流道转换部分15中的流道的方向。在图3中，箭头表示流体流动的方向。

在流道转换部分15中，形成三个流道开口161、162和163。第一流道开口161和第二流道开口162设置在流道转换通道15的圆周的相对位置上，第三流道开口163位于流道转换部分15的圆周上，并处于将第一流道开口161和第二流道开口162之间的角度等分成90°的位置上。

另外，设置在流道转换部分15中的流体流道18被构造成具有一在第一流道开口161和第三流道开口163之间建立连通的第一流体流道181和一在第二流道开口162和第三流道开口163之间建立连通的第二流体流道182。此外，第一流体流道181和第二流体流道182被设置成它们在第三流道开口163附近彼此连通。

作为用于使第一流体流道181和第二流体流道182之间在第三流道开口163附近连通的措施，各种措施可以被考虑。例如，如图3所示，在第三流道开口163内第一流体流道181的底部191和第二流体流道182的底部192之间设置一个凹槽部分193(图3中的斜线阴影区域)可以被认为是一种有效的措施。

另外，在第三流道开口163中这样设置第一流体流道181和第二流体流道182的底部191和192，以便在第一流道开口161和第三流道开口163之间建立连通的第一流道开口181的底部191位于三通活栓的主体11的垂直方向的下侧，而在第二流道开口162和第三流道开口163之间建立连通的第二流道开口182的底部192位于三通活栓的主体11的垂直方向的上侧。

图4是流道转换部分15的旋转状态的纵向剖视图，其中，流道转换部分15被旋转，以便第三流道开口163与设置了具有隔膜141的注射口14的第三分支开口123相吻合。

如图4所示，从第一流体流道181导入的流体通过穿过一个由凹槽部分193和第三分支开口123形成的空间而在第三分支开口123处改变方向，以便流向位于上侧的第二流体流道182。此时，所述流体流动并同时循环通过形成于主体11的第三分支开口123中的空间，从而防止该空间成为流体的停滞部分。

此时，为了让流体流动，以便使之循环通过第三分支开口123中的空间，第一流体流道181和第二流体流道182的较大横截面积可使之更有效地循环流动。然而，因为第一流体流道181和第二流体流道182必须存在于第三分支开口123的区域内，所以第一流体流道181和第二流体流道182的横截面面积A相对于第三分支开口123的横截面面积B的比率不会大于1∶2。

另一方面，当第一流体流道181和第二流体流道182的横截面面积A减少时，很难确保三通活栓中的流速和对于高粘度流体起到流体流道的功能。

用图5所示的结构做一个实验，其中，第一流体流道181和第二流体流道182形成在第三分支开口123中。将杂质注射到位于第三分支开口123中的空间中，接着，在进行加注操作后测量残留杂质的浓度，以判断形成在第三分支开口123中的空间是否成为流体的停滞部分。

结果表明，在如图5所示的结构中，没有杂质残存。只要第一流体流道181和第二流道182的横截面面积A相对于第三分支开口123的横截面面积B的面积比率满足1∶12.25或更大，就不会出现流体的停滞部分。

同时，就加工工艺而言，难于使第一流体流道181和第二流体流道182的直径小于1mm。另外，如果第一流体流道181和第二流体流道181的直径小于1mm，在具有较高流体粘度的液体(如血液)的情况下，经验证明，很可能发生堵塞，从而抑制流畅的流动。因此，理想的是，第一流体流道181和第二流体流道182的横截面面积A相对于第三分支开口123的横截面面积B的面积比满足1∶49或更大。

另外，根据注射口14的结构，也可以考虑没有第三分支开口123的空间。然而，同样，在该情况下，从第一流体流道181中导入的流体通过穿过第三分支开口123中的凹槽部分193改变其方向，以便流向位于上侧的第二流体流道182。

同时，第一流体流道181和第二流体流道182分别具有朝向第三流道开口163的底部191和192，在保持各自垂直位置关系的同时，其向着流道转换部分15的中心延伸，并在该中心处弯曲，以便分别向着第一流道开口161和第二流道开口162延伸。

在此结构下，在流道转换部分15中的流体流道建立了从第一流道开口161到第三流道开口163的连通和从第三流道开口163到第二流道开口162的连通，并且仅在包括第一流道开口161、第二流道开口162和第三流道开口163的三个位置打开，这与传统的三通活栓中的流道转换部分的开口位置一样。

因此，为了不使流道开口与和各分支开口连通，没有流道开口的流道转换部分15的圆周部分调整为面向主体11的各分支开口。

这里需指出的是，在第三流道开口163处，与第一流道开口161连通的第一流体流道181的底部191和与第二流道开口162连通的第二流体流道182的底部192这样设置，以使得在主体11的垂直方向上具有垂直位置关系，这意味着两条流体流道在第三流道开口163处在垂直方向上彼此连通。

底部191和底部192的设置位置不局限于此，例如，它们可以沿主体11的横向方向水平设置。

然而，与两条流体流道在水平方向连通的情况相比，在第三流道开口163处的两条流体流道在垂直方向上相互连通的结构可能缩短第三流道开口163沿流道转换部分15的圆周的长度(水平方向的长度)。因此，沿流道转换部分15的圆周的开口部分能够做得较小，这样，在流道转换部分15圆周上能够保持较大的无开口部分的区域，这样无需大幅度地相对于主体11旋转流道转换部分15就能够关闭所有的流道，以便不允许流道开口与各分支开口连通。也就是说，通过将流道转换部分15中没有三个流道开口中的任何一个的部分调整到主体11的各分支开口的位置上，能够关闭所有的分支开口。

为了将连通状态转变成非连通状态(关闭状态)，必须旋转流道转换部分15。如果布置在水平方向的多个开口部分的数目大，则需要大幅度地改变角位置。另一方面，如果在水平方向的多个开口部分的数目小，则只需很少量地调整角位置就可以转变到非连通状态(关闭状态)。

这里描述了该情况的实施例，其中在第三流道开口163处，与第一流道开口161连通的第一流体流道181的底部191和与第二流道开口162连通的第二流体流道182的底部192具有这样的位置关系，即第一流体流道182的底部191设置在下侧，第二流体流道182的底部192设置在上侧。然而，即使当它们在垂直方向上的位置关系颠倒时，也能预期得到同样的效果。

此外，流道转换部分15中的流体流道的结构并不局限于上述结构。例如，如图6所示，一种可能的结构是，在第三流道开口163处，分别具有底部191和192的第一流体流道181和第二流体流道182从第三流道开口163开始分别成直线地伸向第一流道开口161和第二流道开口162。

当然，这样提供第一流体流道181和第二流体流道182，即它们能够在第三流道开口162附近彼此连通。作为允许第一流体流道181与第二流体流道182连通的措施，一种可能的措施是以如图3中相同的方式，在第三流道开口163内，在第一流体流道181的底部191和第二流体流道182的底部192之间设置一个凹槽部分193(图6中斜线阴影区域)。

图7是图6的流道转换部分15的横向剖视图，其中，形成于流道转换部分15内的一流体流道构成了这样一个流体流道，其通过第三流道开口163从第一流道口开口161流向第二流道开口162。

而且，在这样的结构中，流道转换部分15的开口仅包括如上述实施例同样方式的第一流道开口161、第二流道开口162和第三流道开口163，它与传统三通活栓的流道转换部分的开口的结构相同，因此也能预期得到同样的效果。

作为选择，如图8所示，另一种构造这样设计，即一第三开口163的尺寸被制成与第一开口161和第二开口的尺寸相等，第一流体流道181和第二流体流道182分别从第三流道开口163成直线地伸向第一流道开口161和第二流道开口162。

当然，这样提供第一流体流道181和第二流体流道182，以便其可在第三流道开口163附近彼此连通。作为允许在第一流体流道181和第二流体流道182之间连通的措施，一种可能的措施是采用与图3所示同样的方法，在第三流道开口163中，在第一流体流道181的底部191和第二流体流道182的底部192之间设置一个凹槽部分193(如图8中的斜线阴影区域)。

同样，在这种结构中，流道转换部分15的开口仅仅包括如上述实施例同样方式的第一流道开口161、第二流道开口162和第三流道开口163，它与传统三通活栓中的流道转换部分中开口的结构相同，因此也能预期得到同样的效果。

另外，因为这两条流体流道在第三流道开口162处连通，所以没有必要考虑流体流道的底部位于垂直方向或水平方向上等等。因此，在流道转换部分15的圆周上的开口部分可以减小到最小。因此，为了关闭所有的流道，无需大幅度地相对于主体11旋转流道转换部分15就能获得流道开口不与各分支开口相连通的状态。

这里需指出的是，作为三通活栓的主体的材料，通常使用聚碳酸酯、聚丙烯、聚缩醛、丙烯酸(类)树脂、聚碳酸酯合金或类似物。

工业实用性

如上所述，根据本发明的三通活栓，由于在三通活栓的流道转换部分中的流体流道被设置成使之能够在注射口处彼此连通，并使流体能够循环通过形成于主体的分支开口中的空间，因而在主体内中的空间中不会出现停滞部分。因此，在三通活栓中能够消除流体的停滞部分。

另外，根据本发明的三通活栓，各开口能够设置在与传统三通活栓类似的位置上，因此三通活栓能够以与传统三通活栓同样的方式打开/关闭。其结果是，医务人员的操作失误能够在其发生前被防止。

Claims (7)

1.一种三通活栓，包括：

基本上呈圆柱形的主体，在其外周上具有第一至第三分支开口；以及

流道转换部分，其安装在所述主体的圆柱形孔中，以便可相对于主体旋转并流体密封，以及具有流道孔，其形成流体流道，以便允许所述各分支开口中的预定分支开口之间相互连通，

其中，所述流体流道可以通过相对于所述主体旋转该流道转换部分而改变，

其中，所述流道孔包括第一流道孔和第二流道孔，所述第一流道孔用于形成从所述第一分支开口至所述第三分支开口的第一流体流道，所述第二流道孔用于形成从所述第二分支开口至所述第三分支开口的第二流体流道，以及

所述第一流道孔和所述第二流道孔形成为，从所述第一分支开口和所述第二分支开口至所述第三分支开口不合流，

当所述主体和所述流道转换部分的相对转动位置设置为预定状态时，所述第一流道孔和所述第二流道孔分别这样布置，以使得所述第一流体流道和所述第二流体流道同时形成。

2.根据权利要求1所述的三通活栓，其特征在于，在所述流道转换部分的外周面上，由所述第一流道孔的一端部和所述第二流道孔的一端部所形成的各开口，通过形成于所述流道转换部分的外周上的连通凹槽互相连通。

3.根据权利要求1所述的三通活栓，其特征在于，位于所述流道转换部分的外周面上并由所述第一流道孔的一端部和所述第二流道孔的一端部所形成的各开口，沿所述主体的轴线方向排成一行。

4.根据权利要求1到3之一所述的三通活栓，其特征在于，注射口设置在形成所述第三分支开口的侧壁部分上。

5.根据权利要求4所述的三通活栓，其特征在于，所述注射口能够插入具有钝尖的插入件并能够保持流体密封。

6.一种输液管装置，其采用了根据权利要求1所述的三通活栓。

7.一种输血管装置，其采用了根据权利要求1所述的三通活栓。

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