FR2512124A1 - PUMP PULSATIONS DRAINED BY THE VACUUM - Google Patents
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Abstract
A.POMPE A PULSATIONS PERISTALTIQUE COMPRENANT UN ORGANE CREUX ELASTIQUE 16 AVEC UNE ENTREE 12 ET UNE SORTIE 14 DEFINISSANT UN PASSAGE D'ECOULEMENT ENTRE SES EXTREMITES. B.CARACTERISEE EN CE QU'ELLE COMPREND UNE CHAMBRE A PRESSION VARIABLE, L'ORGANE CREUX ELASTIQUE ETANT ENFERME DANS CETTE CHAMBRE ET HERMETIQUEMENT CLOS PAR RAPPORT A ELLE, DES MOYENS POUR CREER DES VARIATIONS OSCILLATOIRES DE LA PRESSION DANS CETTE CHAMBRE 32 ET DES SOUPAPES D'ARRET 20, 22 POUR LA REALISATION D'UN ECOULEMENT DE FLUIDE UNIDIRECTIONNEL DANS LEDIT ORGANE. C.DISPOSITIF UTILISABLE A DES FINS MEDICALES ET CHIRURGICALES.A. PERISTALTIC PULSATION PUMP INCLUDING AN ELASTIC HOLLOW BODY 16 WITH AN INPUT 12 AND AN OUTPUT 14 DEFINING A FLOW PASSAGE BETWEEN ITS ENDS. B. CHARACTERIZED IN THAT IT INCLUDES A CHAMBER WITH VARIABLE PRESSURE, THE ELASTIC HOLLOW ORGAN BEING ENCLOSED IN THIS CHAMBER AND TIGHTLY CLOSED IN RELATION TO IT, MEANS TO CREATE OSCILLATORY VARIATIONS IN THE PRESSURE IN THIS CHAMBER 32 AND VALVES STOP 20, 22 FOR THE REALIZATION OF A UNIDIRECTIONAL FLUID FLOW IN THE BODY. C. DEVICE USED FOR MEDICAL AND SURGICAL PURPOSES.
Description
" Pompe à pulsations entra née par le vide "."Pump pulsations driven by the vacuum".
la présente invention concerne des pom- the present invention relates to
pes à fluide destinées à un emploi à des niveaux de pression relativement bas, et particulièrement, des pom- pes qui peuvent Otre actionnées par connexion à une source de vide L'invention est applicable notamment, mais non exclusivement, dans des milieux médicaux, tels que salles d'opérations, dans lesquels une source de Fluid pumps for use at relatively low pressure levels, and particularly, pumps which can be operated by connection to a vacuum source. The invention is applicable particularly, but not exclusively, in medical environments, such as operating rooms, in which a source of
vide est directement disponible en tous temps. Empty is directly available at all times.
Dans les milieux médicaux et salles In medical circles and halls
d'opérations, des pompes à faible débit, qui sont action- operations, low flow pumps, which are action-
nables de manière pulsatoire ou péristaltique, possèdent une grande variété d'emplois Par exemple, elles peuvent in a pulsating or peristaltic way, have a wide variety of jobs. For example, they may
être utilisées pour extraire des liquides de plaies fer- be used to extract fluid from open wounds.
mées et délivrer ces liquides à un réceptaole collecteur. and deliver these liquids to a collecting receptacle.
Elles peuvent être utilisées comme pompes stomacales, ou They can be used as stomach pumps, or
pour collecter du sang et/ou pour effectuer une transfu- to collect blood and / or to perform a transfusion
sion d'un donneur à un récepteur Des pompes pulsatrices, à basse pression sont également utilisables dans des techniques de dialyse du rein pour transférer le sang à donor to receptor Pulsating, low-pressure pumps can also be used in kidney dialysis techniques to transfer blood to
lb machine le dialyse, ou de celle-ci vers le patient. machine dialysis, or from it to the patient.
Des pompes à faible débit ayant un mode de fonctionnement pulsatoire, péristaltique, sont également utilisables en connexion avec l'irrigation de plaie ou d'organe et Low flow pumps with a pulsating, peristaltic operating mode can also be used in connection with wound or organ irrigation and
d 6 bridage de plaie.d 6 wound clamping.
Conformément à la présente invention, un dispositif simple et cependant efficace est prévu, qui comprend un élément élastique expansible, de préférence en forme de manchon ayant une extrémité d'entrée et une In accordance with the present invention, a simple and yet effective device is provided, which comprises an expandable elastic member, preferably sleeve-shaped having an inlet end and a
extrémité de sortie le manchon est contenu à l'inté- outlet end the sleeve is contained within the
rieur et s'étend à travers une chambre à vide relative- and extends through a relative vacuum chamber
ment rigide qui peut dtre connectée à une source de vide. rigid element that can be connected to a vacuum source.
Ia chambre à vide entoure le manchon élastique de telle manière que, lorsque le vide est appliqué à la chambre, le manchon se dilate Une soupape d'arrêt est disposée The vacuum chamber surrounds the elastic sleeve such that, when the vacuum is applied to the chamber, the sleeve expands. A stop valve is disposed.
à chacune des extrémités d'entrée et de sortie pour assu- at each of the input and output ends for
rer que l'écoulement à travers le manchon soit unidirec- that the flow through the sleeve is unidirectional
tionnel Lorsque le vide est appliqué, la pression rédui- When the vacuum is applied, the pressure reduces
te entourant le manchon élastique provoque une expansion de celui-ci de sorte que du fluide est aspiré à travers surrounding you the elastic sleeve causes an expansion of it so that fluid is drawn through
l'entrée, à travers la soupape d'arrêt ouverte. the inlet, through the open stop valve.
Dans un dispositif à fonctionnement automa- In a device with automatic operation
tique de l'invention, l'expansion et l'ingestion de fluide dans le manchon élastique se continue jusqu'à ce que le manchon se soit dilaté en une dimension prédéterminée au moment de laquelle l'expansion du manchon fait basculer In accordance with the invention, expansion and ingestion of fluid in the elastic sleeve continues until the sleeve has expanded to a predetermined size at which time the expansion of the sleeve tilts.
une soupape qui relie la chambre à vide à l'atmosphère. a valve that connects the vacuum chamber to the atmosphere.
Lorsque la chambre se remplit d'air, le manchon élastique se contracte en fermant la soupape d'arrêt d'entrée et le fluide contenu dans le manchon est expulsé à travers la When the chamber fills with air, the elastic sleeve contracts by closing the inlet stop valve and the fluid contained in the sleeve is expelled through the
soupape d'arrêt de sortie dans la conduite de réception. outlet stop valve in the receiving line.
La contraction élastique du manchon ferme, ou permet la The elastic contraction of the sleeve closes, or allows the
fermeture de la soupape d'évent pour permettre l'aspira- closing of the vent valve to allow suction
tion commençant un nouveau cycle de pompage. beginning a new pumping cycle.
t L'invention prévoit également des dispo- The invention also provides for
sitifs actionnables manuellement par lesquels peuvent être contrôlées la fréquence et l'étendue de l'action manually operable controls by which the frequency and extent of the action can be controlled
de pompage.pumping.
La présente invention a pour but de réali- The present invention aims to achieve
ser une pompe qui développe une action pulsatrice, péris- a pump that develops a pulsating action, perishes
taltique, commandée par le vide.taltic, commanded by emptiness.
Cette pompe à action de pompage pondérée This pump with a weighted pumping action
convient à l'emploi dans des milieux médicaux et chirur- suitable for use in medical and surgical environments.
gicaux dans lesquels la délicatesse de l'action de pom- in which the delicacy of the action of pom-
page est une considération majeure. page is a major consideration.
L'invention prévoit des dispositifs de pompage du type décrit qui sont actionnables à la fois The invention provides pumping devices of the type described which are operable both
automatiquement et manuellement.automatically and manually.
la pompe de l'invention doit être simple, de construction peu coûteuse et se prêtant directement the pump of the invention must be simple, of inexpensive construction and lend itself directly
à l'emploi.to work.
Dans ce but, l'invention a pour objet une pompe du type pulsatoire et péristaltique, caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre à pression variable, For this purpose, the subject of the invention is a pump of the pulsating and peristaltic type, characterized in that it comprises a variable pressure chamber,
l'organe creux élastique étant enfermé dans cette cham- the hollow elastic organ being enclosed in this chamber
bre et hermétiquement clos par rapport à elle, des moyens pour créer des variations oscillatoires de la pression dans cette chambre et des soupapes d'arrêt hermetically sealed against it, means for creating oscillatory pressure variations in this chamber and shut-off valves
pour la réalisation d'un écoulement-de fluide unidirec- for producing a unidirectional fluid flow
tionnel dans ledit organe.in said organ.
la description ci-après se rapporte à the following description refers to
des exemples de réalisation de l'invention avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique Embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a schematic view
découpée de la pompe.cut off from the pump.
la figure 2 est une vue en coupe longi- FIG. 2 is a sectional longitudinal view
tudinale, montrant la manière par laquelle l'élément tudinal, showing the way in which the element
élastique s'étend pour absorber du fluide. elastic stretches to absorb fluid.
la figure 3 est une vue analogue à la figure 3 montrant le dispositif lorsqu'il est connecté à l'atmosphère pour effectuer une action de pompage FIG. 3 is a view similar to FIG. 3 showing the device when it is connected to the atmosphere to perform a pumping action
pulsatoire sur l'élément élastique. pulsating on the elastic element.
la figure 4 montre une variante du dispositif des figures 1 à 3 dans laquelle l'action de détente automatique peut être suppléée par une action manuelle. la figure 5 est une vue actionnable Figure 4 shows a variant of the device of Figures 1 to 3 wherein the automatic expansion action can be supplemented by a manual action. FIG. 5 is an actionable view
entièrement manuellement d'une pompe conforme à l'in- completely manually from a pump in accordance with the
vention. la figure i est une vue schématique des éléments fonctionnels d'un exemple de réalisation de l'invention à fonctionnement automatique Le dispositif comprend un carter rigide 10 qui peut être moulé en matière plastique ou analogue Ce carter peut avoir une vention. FIG. 1 is a schematic view of the functional elements of an embodiment of the invention with automatic operation. The device comprises a rigid casing 10 which can be molded from plastic or the like.
grande variété de formes dépendant en partie de l'envi- variety of forms depending in part on the envi-
ronnement particulier et de l'emploi auquel le disposi- the particular nature of the employment and the
tif est destiné Par exemple, le carter seul peut avoir la forme d'un dispositif allongé traditionnel à tenir à la main, ou bien la forme d 'un bottier auquel peuvent For example, the casing alone may be in the form of a traditional elongate device to be held by hand, or the form of a casing which can
ttre connectés divers conducteurs, tuyaux ou raccords. connect various conductors, hoses or fittings.
Dans l'exemple représenté, le carter 10 comporte une extrémité d'entrée 12 et une extrémité de sortie 14 Un manchon élastique 16 s'étend à travers le carter 10 de l'extrémité d'entrée 12 à l'extrémité de sortie 14 les extrémités du manchon élastique 16 sont hermétiquement assemblées aux extrémités d'entrée et de sortie du carter, par exemple au moyen de bords rabattus In the example shown, the housing 10 has an inlet end 12 and an outlet end 14. An elastic sleeve 16 extends through the housing 10 from the inlet end 12 to the outlet end 14. ends of the elastic sleeve 16 are hermetically assembled at the inlet and outlet ends of the housing, for example by means of folded edges
représentés 18.represented 18.
Une soupape d'arrêt 20, 22 est associée A stop valve 20, 22 is associated
à chaque extrémité d'entrée et de sortie du dispositif. at each input and output end of the device.
la soupape d'entrée 20 est conçue pour permettre l'6 cou- the inlet valve 20 is designed to allow the 6
lement seulement de l'entrée 12 dans le manchon élasti- only from inlet 12 into the elastic sleeve
que 16 et la soupape de sortie 22 pour permettre ltécou- 16 and the outlet valve 22 to allow the flow of
lement du manchon vers la sortie 14 lies soupapes d'arrêt from the sleeve to the outlet 14 the shut-off valves
, 22 peuvent être de construction traditionnelle conve- , 22 may be of conventional construction
nant à l'emploi du dispositif Par exemple, elles peuvent the use of the device. For example, they may
être des soupapes d'arrêt à bille, montées dans un rac- ball valves, mounted in a
cord tubulaire 24 et 26 définissant l'entrée et la sortie. tubular string 24 and 26 defining the inlet and the outlet.
Le carter est pourvu d'un raccord qui peut être connecté à une conduite de vide, laquelle, à son The housing is provided with a connection which can be connected to a vacuum line, which, at its
tour, peut être connectée à une source de vide, tradi- turn, can be connected to a vacuum source, traditional
tionnellement disponible dans les salles d'opérations ou locaux d'hopital ou chirurgicaux la conduite de vide est de préférence pourvue d'une soupape de restriction (non représentée) pour couper ou restreindre le degré In the operating or hospital or surgical rooms, the vacuum line is preferably provided with a restriction valve (not shown) to cut or restrict the degree of
de vide vers la chambre à vide de l'appareil. from vacuum to the vacuum chamber of the device.
D'après ce qui précède, l'intérieur du carter 10 peut être considéré comme définissant une chambre de pompage 30 à volume variable (définie par le From the foregoing, the interior of the housing 10 may be considered as defining a variable volume pumping chamber (defined by the
volume intérieur du manchon élastique 16) et une cham- internal volume of the elastic sleeve 16) and a chamber
bre à vide annulaire 32 entourant le manchon En fonc- annular vacuum pump 32 surrounding the sleeve
tionnement, lorsqu'un vide s'établit dans la chambre à vide 32, le manchon élastique se dilate, aspirant ainsi du fluide dans la chambre de pompage 30 à travers le tube d'entrée et la soupape d'arrêt 20 Au cours de cette phase de fonctionnement, la soupape d'arrêt de sortie 22 When a vacuum is established in the vacuum chamber 32, the elastic sleeve expands, sucking fluid into the pump chamber 30 through the inlet tube and the shut-off valve 20. operating phase, the outlet stop valve 22
reste fermée.remains closed.
le volume qui sera ingéré et pompé par la chambre de pompage 30 est une fonction directe de l'extension permise pour le manchon 16 A cette fin, le dispositif comprend une soupape de détente 34 qui est montée dans le carter 10 de manière à être déplacée par le manchon 16 qui se dilate transversalement lorsque la the volume that will be ingested and pumped by the pumping chamber 30 is a direct function of the extension allowed for the sleeve 16 For this purpose, the device comprises an expansion valve 34 which is mounted in the housing 10 so as to be displaced by the sleeve 16 which expands transversely when the
chambre de pompage 32 a atteint un volume prédéterminé. pumping chamber 32 has reached a predetermined volume.
Dans l'exemple représenté, la soupape de détente 34 est montée dans le carter de chambre 10 et elle s' étend à travers une ouverture d'évent 36 formée dans le carter La soupape 34 comprend un élément obturateur 38 qui est représenté sous la forme d'un tampon Cet élément 38 coopère avec un siège de soupape 40 qui entoure l'orifice d'évent 16, et il s'applique normalement sur le siège pour maintenir l'ouverture de soupape 36 fermée comme In the example shown, the expansion valve 34 is mounted in the chamber housing 10 and extends through a vent opening 36 formed in the housing. The valve 34 includes a shutter member 38 which is shown as This member 38 cooperates with a valve seat 40 that surrounds the vent port 16, and it normally applies to the seat to maintain the valve opening 36 closed as
montré dans les figures 1 et 2.shown in Figures 1 and 2.
L'ensemble de soupape 34 comprend égale- Valve assembly 34 also includes
ment une tige de soupape 42 qui s'étend vers l'intérieur à partir de l'organe obturateur 38 à travers l'ouverture 36 Ltextrémité intérieure de la tige de-soupàpe 42 se termine par un tampon de soupape 44 qui-peut être engagé par le manchon élastique 16 dans son expansion transver- sale Ca soupape peut être sollicitée dans sa position A valve stem 42 extends inwardly from the valve member 38 through the opening 36. The inner end of the valve stem 42 terminates with a valve plug 44 which can be engaged. by the elastic sleeve 16 in its transverse expansion Ca valve can be urged in its position
fermée reposant sur le siège de soupape 40, par un res- closed seat on the valve seat 40, by a res-
sort supplémentaire ou organe analogue, représenté à additional lot or analogous body, shown in
titre d'exemple par une lame de ressort 46. by way of example by a leaf spring 46.
D'après ce qui précède, on voit que, lors- From what precedes, we see that, when
que la chambre de pompage élastique 30 s'est dilatée jus- that the elastic pumping chamber 30 has dilated
qu'à une dimension prédéterminée, elle s'engage avec le than at a predetermined size, it engages with the
tampon de soupape 44, de sorte qu'une dilatation supplé- valve plug 44, so that an additional expansion
mentaire du manchon pousse la soupape 44 vers son ouver- the sleeve pushes valve 44 towards its opening.
ture et permet à l'air atmosphérique de pénétrer à tra- ture and allows atmospheric air to penetrate through
vers l'ouverture de soupape 36 Le degré de vide et la dimension de l'ouverture de soupape 36 peuvent être choisis de telle sorte que la vitesse d'admission d'air à travers l'ouverture de soupape 36 sera suffisamment supérieure à la vitesse d'air à travers la conduite de vide pour permettre au manchon de revenir à son volume réduit dans un intervalle de temps prédéterminé Ainsi, en ajustant ces paramètres, les caractéristiques de l'action de pompage pulsatoire, telles que la fréquence, to the valve opening 36 The degree of vacuum and the size of the valve opening 36 can be chosen such that the rate of air admission through the valve opening 36 will be sufficiently greater than the speed of air through the vacuum line to allow the sleeve to return to its reduced volume in a predetermined time interval. Thus, by adjusting these parameters, the characteristics of the pulsating pumping action, such as the frequency,
peuvent être variées.can be varied.
Lorsque la soupape s'ouvre, la nature élastique du manchon a pour effet qu'il se contracte, refoulant ainsi le fluide contenu dans la chambre élasti When the valve opens, the elastic nature of the sleeve has the effect that it contracts, thus displacing the fluid contained in the elasti chamber
que de pompage 30 et vers l'extérieur, à travers la sou- than pumping out and out, through the
pape d'arrt de sortie 22 et dans le tuyau de sortie 14 output stop popse 22 and in the outlet pipe 14
Après que la chambre élastique de pompage se soit con- After the elastic pumping chamber has become
tractée dans une mesure telle que la soupape de détente towed to such an extent that the relief valve
34 puisse se refermer, le cycle se reproduit à nouveau. 34 can close, the cycle is repeated again.
D'après ce qui précède, on voit que le From what precedes, we see that the
dispositif est utilisable soit comme dispositif d'aspira- device can be used either as a suction device
tion, soit comme dispositif de délivrance de fluide, soit pour ces actions combinées Il peut être utilisé pour either as a fluid delivery device or for these combined actions. It can be used to
aspiration d'une blessure fermée, par exemple de la cavi- aspiration of a closed wound, for example cavity
té abdominale, dans laquelle l'entrée 24 peut être con- abdominal tee, in which the inlet 24 can be
nectée à un tube de drainage traditionnel de blessure fermée, le degré de vide dans la conduite de vide et le connected to a traditional closed wound drainage tube, the degree of vacuum in the vacuum line and the
taux d'évacuation de la chambre étant ajustés pour assu- evacuation rate of the chamber being adjusted to ensure
rer l'effet de succion et de pompage désiré Alternative- the desired suction and pumping effect
ment, le dispositif pourrait être utilisé comme une pompe stomacale pour effectuer un pompage précautionneux mais the device could be used as a stomach pump for cautious pumping but
sérieux de matière présente dans l'estomac d'un patient. serious matter present in the stomach of a patient.
Comme dispositif de délivrance de sortie, le tube d'en- As an output delivery device, the tube of
trée peut être inséré dans une solution stérile d'irri- can be inserted into a sterile solution of irri-
gation et de débridement et l'extrémité de sortie être connectée à un tube qui, à son tour, est pourvu d'un tion and debridement and the output end be connected to a tube which, in turn, is provided with a
ajutage approprié ou élément de douche à son autre extré- appropriate nozzle or shower element at its other end
mité. L'action de pompage de fluide convient particulièrement à des situations dans lesquelles il est important d'exercer une action précautionneuse et/ou des Jets forcés à grande vitesse et fréquence élevée sont indésirables, comme, par exemple, lorsque la surface d'organes délicats ou de blessures délicates doit être moth. The fluid pumping action is particularly suitable for situations in which it is important to exert a precautionary action and / or forced jets at high speed and high frequency are undesirable, such as, for example, when the surface of delicate organs or delicate wounds must be
nettoyée De ce point de vue, il est à noter que les pres- From this point of view, it should be noted that the pres-
sions de pompage utilisées dans la présente invention pumping stations used in the present invention
peuvent être relativement basses et notamment bien infé- can be relatively low and particularly well
rieures à une atmosphère Cela résulte de l'aptitude du dispositif à être actionné à une pression située entre une basse pression égale au vide maximal disponible et la pression atmosphérique Au cours du fonctionnement du dispositif, le vide à l'intérieur de la chambre à vide peut varier entre la pression atmosphérique et un niveau de vide sélectionné désiré, La figure 4 représente une variante de réalisation du dispositif sous la forme d'une ouverture formée dans le carter 10 à un emplacement convenable o elle peut être recouverte ou découverte avec le doigt This results from the ability of the device to be operated at a pressure between a low pressure equal to the maximum available vacuum and atmospheric pressure. During operation of the device, the vacuum inside the vacuum chamber may vary between atmospheric pressure and a desired selected vacuum level; FIG. 4 shows an alternative embodiment of the device in the form of an opening formed in the housing 10 at a suitable location where it can be covered or uncovered with the finger
de l'utilisateur Cette ouverture 50 dans le carter per- of the user This opening 50 in the crankcase
met à l'utilisateur un contrôle approprié de mire en marche et d'arrêt le dispositif peut dtre rendu inactif en découvrant l'ouverture 50, ce qui met en comu unication permanente la chambre 32 avec l'atmosphère Si l'on puts the user in a proper control of the test pattern and stops the device can be rendered inactive by discovering the opening 50, which puts into permanent unication chamber 32 with the atmosphere If one
désire rétablir le fonctionnement du dispositif, il suf- wants to restore the functioning of the device, it suffices
fit simplement de couvrir l'ouverture 50 avec le doigt pour que le vide se développe dans la chambre 32 En simply made to cover the opening 50 with the finger so that the vacuum develops in the chamber 32
plus de fournir un mode de commande marche-arrêt, l'ou- addition to providing an on-off command mode, the
verture peut être sélectivement bloquée et débloquée pour varier la fréquence de fonctionnement du dispositif de can be selectively blocked and unlocked to vary the operating frequency of the
soupape automatique en variant le degré dans lequel l'ou- automatic valve by varying the degree to which the
verture est obstruée En outre, l'ouverture peut être recouverte et découverte à une cadence rapide plus In addition, the opening can be covered and discovered at a faster rate.
rapide que la fréquence normale de fonctionnement auto- faster than the normal operating frequency
matique du dispositif, ce qui permet un mode de fonc- the device, which allows a mode of operation
tionnement complètement manuel.completely manual.
Dans certains cas, il est préférable de In some cases, it is better to
réaliser un dispositif simplement actionnable manuelle- to realize a device simply operable manually
ment la figure 5 montre un tel dispositif dans lequel FIG. 5 shows such a device in which
le système de soupape automatique est complètement sup- the automatic valve system is completely sup-
primé et qui présente, au lieu de cela, une ouverture award-winning and instead presents an opening
simplement contrôlable à la main La fréquence est complè- simply controllable by hand The frequency is complete
tement contrôlée par l'utilisateur en ouvrant et fermant l'ouverture 50, dans une mesure et avec une fréquence controlled by the user by opening and closing the opening 50, to a degree and with a frequency
qui conviennent aux besoins de l'instant. that suit the needs of the moment.
Les diverses réalisations de l'invention sont de construction relativement simple et peuvent être The various embodiments of the invention are of relatively simple construction and can be
utilisées comme appareil à jeter après usage. used as a disposable appliance.
Diverses modifications de détail peuvent être apportées sans sortir pour autant du domaine de protection de l'inventions Various modifications of detail may be made without departing from the field of protection of inventions
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