CN201253376Y - 血液净化用隔膜式计量泵 - Google Patents

Abstract

一种血液净化用隔膜式计量泵，在上泵体底面开设有上凹槽，下泵体顶面开设有下凹槽，上、下泵体相对接固定，上、下凹槽围成泵体的阀腔，该阀腔中安装隔膜片，隔膜片与隔膜中心轴的下端固定，隔膜中心轴的上端伸出上泵体的顶面，并与电磁铁中衔铁的下端相接触；在所述下泵体上开设有排水孔和进水孔，进、排水孔的上端口位于阀腔的底面，进、排水孔的下端口分别与进、排水引流腔的上端相通，所述进、排水引流腔的下端分别贯通至下泵体的底面，并且在进、排水引流腔中均装有单向阀。本实用新型通过控制单位时间电磁铁的通电、断电次数就可以达到单位时间的精确吸水，单位时间的计量精度较高，用于血液透析治疗设备能精确控制透析液的浓度或脱水量。

Description

血液净化用隔膜式计量泵

技术领域

本实用新型涉及一种血液净化设备的构件，尤其涉及隔膜式计量泵，用于血液净化设备中配置透析液的浓缩液泵或用于人体脱水的超滤泵。

背景技术

血液透析(HD)是血液净化治疗的一种最重要的模式，它目前是治疗尿毒症、急慢性肾衰综末期患者耐以生存的主要治疗方式。由于尿毒症患者的肾脏器官部分或完全失去了排尿功能，故需要进行血液透析治疗，而血液透析的两个主要作用为：1)通过透析液与血液的弥散原理来清除体内毒素；2)通过超滤系统从人体达到脱水的目的。

血液透析设备一般通过分别吸入含有NaCL、Mg₂CL和Ca₂CL的酸性浓缩液和含有NaHCO₃的碱性浓缩液并与透析用水按照一定的比例进行混合后生成透析液，通过监测系统监测合格的透析液才允许在透析器的膜外与膜内的血液通过弥散作用清除毒素，而透析液中的离子浓度与吸入酸性或碱性的浓缩液泵的单位液体量关系极大，浓缩液泵单位时间流量的细微变化可能就会影响透析液浓度的变化，故要求血液透析设备的浓缩液计量泵单位时间的流量误差必须很小。

一次血液透析治疗一般为4小时左右，需要与血液交换的透析液数量为120～150L，而从人体脱水往往只有几升水，如何精确控制从人体超滤脱水也对超滤泵单位时间的流量精度要求很高。

以往用于配置透析液或超滤脱水的计量泵往往存在以下不足：

1、计量泵误差较大，导致精确控制透析液浓度或脱水量较困难；

2、结构复杂，加工难度较大，且成本较高。

3、血液透析设备采用的计量泵不允许含有重金属或其它有毒物质，故对计量泵的材料要求较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能精确控制吸水的血液净化用隔膜式计量泵。

本实用新型的技术方案如下：一种血液净化用隔膜式计量泵，包括电磁铁和泵体，其关键在于：所述泵体由上泵体和下泵体组成，上泵体位于下泵体的正上方，在上泵体底面的中部开设有上凹槽，下泵体顶面的中部开设有下凹槽，所述上、下泵体相对接固定，上、下凹槽围成泵体的阀腔，该阀腔中安装隔膜片，隔膜片的顶端与隔膜中心轴的下端固定，隔膜中心轴的上端伸出上泵体的顶面，并与电磁铁中衔铁的下端相接触；在所述隔膜中心轴的上部套装有复位弹簧，该复位弹簧的下端由上泵体限位，复位弹簧的上端由隔膜中心轴顶部安装的弹簧固定圈限位；在所述下泵体上开设有排水孔和进水孔，进、排水孔的上端口位于阀腔的底面，进、排水孔的下端口分别与进、排水引流腔的上端相通，所述进、排水引流腔的下端分别贯通至下泵体的底面，并且在进、排水引流腔中均装有单向阀，进水孔引流腔中的进水单向阀控制外面的液体向阀腔内单向流动，排水引流腔中的排水单向阀控制阀腔内的液体向外单向流动。

采用以上技术方案，电磁铁通电时，电磁铁的衔铁向下运动，并下压隔膜中心轴，使复位弹簧压缩，隔膜片也向下移动，位于隔膜片下方的阀腔空间减小，同时进水单向阀关闭，排水单向阀打开，排出隔膜片下方阀腔空间内的液体；当电磁铁不通电时，在复位弹簧回弹力的作用下，隔膜中心轴带动隔膜片向上移动，同时排水单向阀关闭，进水单向阀打开，位于隔膜片下方的阀腔空间增大，形成负压并产生吸力，从进水单向阀吸入液体到阀腔中。由于阀腔的体积是固定的，且隔膜片每次上下移动的距离也是精确控制的，故通过控制单位时间电磁铁的通电、断电次数就可以达到精确吸水的目的。这样本实用新型用于血液净化设备中配置透析液时，可以精确控制透析液浓度；用于人体脱水时，可以精确控制脱水量。

上述排水单向阀由排水密封垫、排水小弹簧和排水接头组成，其中排水小弹簧的上端与排水密封垫抵接，排水密封垫能将排水孔的下端口密封，排水小弹簧的下端由排水接头内孔中的台阶面限位，排水接头安装在排水引流腔的下端口；所述进水单向阀由进水密封垫、进水小弹簧和进水接头组成，其中进水小弹簧的上端由进水引流腔的顶壁限位，进水小弹簧的下端与进水密封垫抵接，进水密封垫能将进水接头的内孔密封，进水接头安装在进水引流腔的下端口。

初始时，在小弹簧的作用下，排水密封垫将排水孔的下端口密封，进水密封垫将进水接头的内孔密封。当隔膜片向下运动时，隔膜片下方的阀腔空间减小，压力增大，阀腔内的液体克服排水小弹簧的阻力，将排水密封垫冲开，并通过排水接头向外流出，此时进水密封垫受阀腔内液体的压力始终将进水接头密封；当隔膜片向上运动时，隔膜片下方的阀腔空间增大，形成负压并产生吸力，排水密封垫受吸力及排水小弹簧弹力的作用，始终将排水孔密封住，而进水密封垫在吸力的作用下，克服进水小弹簧弹力的阻力向上运动，使进水接头的内孔畅通，液体通过进水接头及进水孔进入阀腔内。以上结构保障隔膜片上下运动时能自动吸水、排水，不仅结构简单可靠，而且能精确控制流量。

上述下泵体的下方设有压板，该压板通过螺钉将进水接头、排水接头和下泵体固定在上泵体上，并将隔膜片的周边紧压在上、下泵体之间。进、排水接头及下泵体通过压板和螺钉来固定，简单易行、牢固性好；隔膜片的周边受上、下泵体紧压，能保证阀腔内的液体不发生泄露。

为了进一步增强密封性能，防止进、排水的过程中出现液体泄露，在上述下泵体与排水接头之间装有第一密封圈，下泵体与进水接头之间装有第二密封圈。

上述下泵体顶部的下凹槽为上大下小的锥台形，在所述隔膜片的底端具有一个凸台，该凸台的形状大小与所述下凹槽相适应。凸台和下凹槽的形状、尺寸保持一致，保证了每次排水量和吸水量的绝对一致，有效提高了本实用新型的精度。

在上述上泵体上设有排气孔，该排气孔的上端口贯通至上泵体的顶面，排气孔的下端口与上泵体底部的上凹槽连通。隔膜片上方的阀腔空间通过排气孔与外界相通，通过该排气孔的排气和进气，保证了隔膜片在每次上下移动的过程中都能精确到位，同样起到了保障进、排水流量精度的作用。

在上述隔膜中心轴的下端设有轴肩，轴肩与上泵体内的台阶面配合，起限制隔膜中心轴上移行程的作用；隔膜中心轴的上端从上向下依次套装卡圈和弹簧固定圈，卡圈将弹簧固定圈固定在隔膜中心轴上。卡圈使得弹簧固定圈安装牢靠，保证复位弹簧只能在一定位置能起作用，从而提高了隔膜片上下移动的可靠性。

本实用新型的有益效果是：

1、由于阀腔的体积是固定的，且隔膜片每次上下移动的距离也是精确控制的，故通过控制单位时间电磁铁的通电、断电次数就可以达到单位时间的精确吸水，单位时间的计量精度较高，用于血液透析治疗设备能精确控制透析液的浓度或脱水量。

2、结构简单可靠、组装方便，各个部件都易于加工。

3、隔膜片、密封圈等可采用医用橡胶，上、下阀体和单向阀都可采用医用塑料，不含有重金属或其它有毒物质，适合于血液净化行业使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为透析液配制及超滤示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，泵体由上泵体6和下泵体9组成，上泵体6位于下泵体9的正上方，在上泵体6底面的中部开设有上凹槽，该上凹槽的上段为圆柱形，下段为上小下大的锥台形。在下泵体9顶面的中部开设有下凹槽，该下凹槽为上大下小的锥台形。所述上、下泵体6、9相对接固定，上、下凹槽围成泵体的阀腔，该阀腔中安装隔膜片7，隔膜片7也为上大下小的锥台形，该隔膜片7的周边紧压在上、下泵体6、9之间，以增强密封性，隔膜片7的底端具有一个凸台，该凸台的形状大小与所述下凹槽相适应。所述隔膜片7与上凹槽的内壁之间具有间隙，并且该间隙与下凹槽不相通。

从图1中可知，隔膜片7的顶端向上延伸，形成一段套管，该套管固套于隔膜中心轴5的下端，并且隔膜中心轴5上靠近其下端部一体形成有轴肩5a，该轴肩5a由上凹槽上段的顶壁轴向限位。隔膜中心轴5的上端伸出上泵体6的顶面，并与电磁铁1中衔铁2的下端相接触，隔膜中心轴5与衔铁2两者的轴心线在一条直线上，而电磁铁1通过电磁铁固定架4安装在上泵体6的顶面。在隔膜中心轴5的上端从上向下依次套装卡圈23和弹簧固定圈3，卡圈23将弹簧固定圈3固定在隔膜中心轴5上。复位弹簧22套装在隔膜中心轴5的上部，该复位弹簧22的下端由上泵体6顶面凹槽的槽底限位，复位弹簧22的上端由弹簧固定圈3限位。在上泵体6上还开设有排气孔21，该排气孔21的上端口贯通至上泵体6的顶面，排气孔21的下端口与阀腔相通，隔膜片7上方的阀腔空间通过排气孔21与外界连通。

如图1所示，在下泵体9上开设有排水孔8和进水孔20，排水孔8的上端口位于下泵体9顶部下凹槽的底面，排水孔8的下端口与排水引流腔的上端相通，该排水引流腔的下端贯通至下泵体9的底面，且该排水引流腔中安装有排水单向阀，排水单向阀由排水密封垫10、排水小弹簧11和排水接头13组成，其中排水小弹簧11的上端与排水密封垫10抵接，排水密封垫10在初始状态时将排水孔8的下端口密封，排水小弹簧11的下端由排水接头13内孔中的台阶面限位，排水接头13设置在排水引流腔的下端口。

如图1所示，进水孔20的上端口位于下泵体9顶部下凹槽的底面，进水孔20的下端口与进水引流腔的上端相通，进水引流腔的下端贯通至下泵体9的底面，并且在进水引流腔中装有进水单向阀，该进水单向阀由进水密封垫15、进水小弹簧19和进水接头16组成，其中进水小弹簧19的上端由进水引流腔的顶壁限位，进水小弹簧19的下端与进水密封垫15抵接，进水密封垫15伸入进水接头16的台阶形内孔中，在初始状态时进水密封垫15将进水接头16的内孔密封，而进水接头16设置在进水引流腔的下端口。

从图1中进一步可知，压板14位于下泵体9的下方，该压板14通过螺钉17将进水接头16、排水接头13和下泵体9固定在上泵体6上。在下泵体9与排水接头13之间装有第一密封圈12，下泵体9与进水接头16之间装有第二密封圈18，以增强密封性能。

本实用新型是这样工作的：

电磁铁1通电时，电磁铁1的衔铁2向下运动，并下压隔膜中心轴5，使复位弹簧22压缩，隔膜片7也向下移动，隔膜片7下方的阀腔空间(即下泵体9上部的下凹槽)减小，压力增大，阀腔内的液体克服排水小弹簧11的阻力，将排水密封垫10冲开，并通过排水接头13向外流出，此时进水密封垫15受阀腔内液体的压力始终将进水接头16密封；当电磁铁1不通电时，在复位弹簧22回弹力的作用下，隔膜中心轴5带动隔膜片7向上移动，隔膜片7下方的阀腔空间增大，形成负压并产生吸力，排水密封垫10受吸力及排水小弹簧11弹力的作用上移，并将排水孔8密封住，而进水密封垫15在吸力的作用下，克服进水小弹簧19的阻力向上运动，使进水接头16的内孔畅通，液体通过进水接头16及进水孔20进入阀腔内。由于隔膜片7下方的阀腔空间(即下泵体9上部的下凹槽)体积是固定的，且隔膜片7每次上下移动的距离也是精确控制的，故通过控制单位时间电磁铁1的通电、断电次数就可以达到精确吸水的目的。

如图2所示，透析用水需要与A浓缩液(酸液)和B浓缩液(碱液)进行混合，形成透析液，然后通过平衡装置24进入透析器25(平衡装置24的目的是保证进出透析器25的透析液和废液随时保持液量平衡)，透析液与透析器25中的血液进行交换后变成废液，再通过平衡装置24排出。本实用新型用于将A浓缩液(酸液)和B浓缩液(碱液)泵入透析用水中，形成合格的透析液，再通过平衡装置24输送到透析器25中。由于进、出本实用新型的液体流量能精确控制，这样所配置的透析液的浓度也能精确控制，从而保障了透析治疗的安全性。同理，本实用新型用于人体脱水时，也能精确控制脱水量。

Claims (7)

1、一种血液净化用隔膜式计量泵，包括电磁铁(1)和泵体，其特征在于：所述泵体由上泵体(6)和下泵体(9)组成，上泵体(6)位于下泵体(9)的正上方，在上泵体(6)底面的中部开设有上凹槽，下泵体(9)顶面的中部开设有下凹槽，所述上、下泵体(6、9)相对接固定，上、下凹槽围成泵体的阀腔，该阀腔中安装隔膜片(7)，隔膜片(7)的顶端与隔膜中心轴(5)的下端固定，隔膜中心轴(5)的上端伸出上泵体(6)的顶面，并与电磁铁(1)中衔铁(2)的下端相接触；在所述隔膜中心轴(5)的上部套装有复位弹簧(22)，该复位弹簧(22)的下端由上泵体(6)限位，复位弹簧(22)的上端由隔膜中心轴(5)顶部安装的弹簧固定圈(3)限位；在所述下泵体(9)上开设有排水孔(8)和进水孔(20)，进、排水孔(20、8)的上端口位于阀腔的底面，进、排水孔(20、8)的下端口分别与进、排水引流腔的上端相通，所述进、排水引流腔的下端分别贯通至下泵体(9)的底面，并且在进、排水引流腔中均装有单向阀，进水孔引流腔中的进水单向阀控制外面的液体向阀腔内单向流动，排水引流腔中的排水单向阀控制阀腔内的液体向外单向流动。

2、根据权利要求1所述的血液净化用隔膜式计量泵，其特征在于：所述排水单向阀由排水密封垫(10)、排水小弹簧(11)和排水接头(13)组成，其中排水小弹簧(11)的上端与排水密封垫(10)抵接，排水密封垫(10)能将排水孔(8)的下端口密封，排水小弹簧(11)的下端由排水接头(13)内孔中的台阶面限位，排水接头(13)安装在排水引流腔的下端口；所述进水单向阀由进水密封垫(15)、进水小弹簧(19)和进水接头(16)组成，其中进水小弹簧(19)的上端由进水引流腔的顶壁限位，进水小弹簧(19)的下端与进水密封垫(15)抵接，进水密封垫(15)能将进水接头(16)的内孔密封，进水接头(16)安装在进水引流腔的下端口。

3、根据权利要求2所述的血液净化用隔膜式计量泵，其特征在于：所述下泵体(9)的下方设有压板(14)，该压板(14)通过螺钉(17)将进水接头(16)、排水接头(13)和下泵体(9)固定在上泵体(6)上，并将隔膜片(7)的周边紧压在上、下泵体(6、9)之间。

4、根据权利要求2或3所述的血液净化用隔膜式计量泵，其特征在于：在所述下泵体(9)与排水接头(13)之间装有第一密封圈(12)，下泵体(9)与进水接头(16)之间装有第二密封圈(18)。

5、根据权利要求1或2或3所述的血液净化用隔膜式计量泵，其特征在于：所述下泵体(9)顶部的下凹槽为上大下小的锥台形，在所述隔膜片(7)的底端具有一个凸台，该凸台的形状大小与所述下凹槽相适应。

6、根据权利要求1所述的血液净化用隔膜式计量泵，其特征在于：在所述上泵体(6)上设有排气孔(21)，该排气孔(21)的上端口贯通至上泵体(6)的顶面，排气孔(21)的下端口与上泵体(6)底部的上凹槽连通。

7、根据权利要求1所述的血液净化用隔膜式计量泵，其特征在于：在所述隔膜中心轴(5)的下端设有轴肩(5a)，隔膜中心轴(5)的上端从上向下依次套装卡圈(23)和弹簧固定圈(3)，卡圈(23)将弹簧固定圈(3)固定在隔膜中心轴(5)上。

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