NO754411L - - Google Patents

Abstract

Strømningsregulator.

Description

Oppfinnelsen angår en innretning for styring av en fluidum-eller væskestrøm i et falltilførselssystem. En strømningsregulator ifølge foreliggende oppfinnelse er særlig anvendbar i forbindelse med systemer for medisinske formål, men oppfinnelsen er ikke be-grenset til slik anvendelse. Et typisk bruksområde for en slik strømningsregulator er tilføring av behandlingsvæske til en blod-behandlingsinnretning såsom en kunstig nyre. Som representativt for teknikkens stilling på området vises til US patent nr. 3 729 098.

Det er et hovedformål ved foreliggende oppfinnelse å til-veiebringe en forbedret strømningsregulator som er billig i frem-stilling og enkel i bruk, og som innbefatter visse ønskelige sik-kerhetsforanstaltninger som ér av særlig betydning i situasjoner som kan oppstå ved medisinsk anvendelse.

Oppfinnelsen tilveiebringer en strømningsregulator for bruk i et væske-falltilførselssystem omfattende et første væskekammer med et væskeinnløp, et væskeutløp, samt organer for å opprett-holde et væskenivå i kammeret. Et andre væskekammer er slik anordnet at det ved tyngdekraftvirkning opptar væske fra væskeutløpet til det første kammer og har sitt eget væskeutløp. Avluftingsorganer er anordnet for kommunikasjon mellom hvert kammer og regulatorens utside.

Ved foretrukne utføringsformer av oppfinnelsen er automa-tisk påvirkbare organer anordnet for angivelse av mangel på væske (eller endringer i væskens sammensetning) i det andre kammer og/ eller for blokkering av det andre kammers utløp ved slik mangel, idet blokkeringsorganene omfatter en flottørventil, avluftingsorganene innbefatter ventilorganer for blokkering av kommunikasjonen, det første og andre kammer grenser til hverandre idet bunnveggen til det første kammer også danner en toppvegg i det andre kammer,

og avluftingsorganene omfatter en avluftingskanal som løper gjennom det første kammer fra toppveggen gjennom bunnveggen. En første åpning i avluftingskanaleh kommuniserer med det andre kammer og en

andre åpning i avluftingsrøret kommuniserer med det første kammer.

Andre formål, trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av følgende beskrivelse av en spesielt foretrukket utførings-form, i tilknytning til tegningen som er en delvis skjematisk illu-strasjon av en regula'tor som er konstruert ifølge foreliggende oppfinnelse slik den anvendes i et væske-falltilførselssystem.

Tegningen viser en stor beholder 10 for en væske 12, hvilken beholder har en forholdsvis stor åpning 14 gjennom hvilken væsken kan fjernes. En slik beholder benyttes ofte i medisinske situasjoner og kan være forsynt med organer for understøttelse (ikke vist) i opp-ned stilling.

Regulatoren ifølge foreliggende oppfinnelse er generelt angitt ved 16. I den illustrerte situasjon er hensikten med regulatoren 16 å fremskaffe en jevn strøm fra beholderen til et væske-rør 18 (f.eks. et rør som kommuniserer med pasienten eller med et medisinsk instrument som igjen kommuniserer med pasienten) og ved en strømningshastighet som er meget lavere enn den som ville fore-komme dersom væsken hadde strømmet direkte fra åpningen 14 til rø-ret 18. (Selvsagt er regulatoren 16 egnet for bruk i forbindelse med andre former for væsketilførsel enn beholderen 10.)

Regulatoren 16 innbefatter et øvre kammer 20 og et nedre kammer 22 som er innbyrdes adskilt ved hjelp av en vegg 24 i hvilken er utformet en åpning 26. Som vist på tegningen grenser kamrene fortrinnsvis til hverandre, idet veggen 24 utgjør bunnvegg for kammeret 20 og toppvegg for kammeret 22, og åpningen 26 danner væskeutløp fra kammeret 20 til kammeret 22. I en hensiktsmessig utføringsform er kamrene 20 og 22, såvel som hele enheten 16, ut-ført i et gjennomsiktig materiale (f.eks. plast). En gradering 27 kan være anordnet på kammerets 20 sidevegg av grunner som sene-re skal forklares.

Et væskeinnløpsrør 28 kommuniserer med åpningen 14 i beholderen 10 og strekker seg nedover inn i kammeret 20. Organer 30 er anordnet i toppveggen 32 til kammeret 20 for opplagring av røret 28 på en slik måte at dets stilling i forhold til veggen 24 kan justeres. Organene 30 kan omfatte en holder som er innvendig gjenget idet røret 28 er utvendig gjenget, eller kan som vist bare utgjøres av en fjærende friksjonspasning i hvilken røret 28 kan forskyves. Andre alternative konstruksjoner er selvsagt mulige. Et rør 34 omfatter en kanal som danner kommunikasjon fra hver av kamrene 20, 22 til den omgivende atmosfære. En stoppkran eller ventil 36 kan

være anordnet i en ytre del av røret 34. Den åpne nedre ende 38

av røret 34 kommuniserer med kammeret 22. En åpning 40 i røret 34 kommuniserer med kammeret 20 i et punkt som ligger nærmere toppveggen 32 enn enden 42 til røret 28 i kammeret 20, hvorved sikres, slik det fremgår nedenfor, at åpningen 40 ligger over væskeoverfla-ten i kammeret 20. En ventil 44 er anordnet ved munningen av et væskeutløp 46 fra bunnveggen 48 i det andre kammer. I den viste utføringsform er ventilen 44 ganske enkelt en flottørventil. Ut-løpet 46 leverer væske til førnevnte rør 18. Alternativt eller i tillegg kan en væskeføler 50 av hensiktsmessig konstruksjon an-ordnes for å varsle dersom væsken mangler i kammeret 22 eller ved andre endringer i væskens tilstand (f.eks. dens fysiske eller kje-miske egenskaper såsom uønsket endring av salt/vann-forholdet i en blodbehandlingsvæske eller væskenivået i kammeret). Føleren 50 kan via ledninger 52 være forbundet med en konvensjonell alarm-eller blokkeringsinnretning (f.eks. en magnetventil i røret 18)

for å angi og/eller innlede annen handling dersom væsken i kammeret 22 forsvinner. Selvsagt kan plaseringen og driftsprinsippene ved egnede følere variere.

Ved drift justeres rørets 28 høyde i kammeret 20, hvilket igjen innebærer justering av væskenivået i kammeret 20. Væsken fyller kammeret til dette nivå, samtidig som væske leveres med lavere strømningshastighet fra det første kammer 20 til det andre kammer 22 ved hjelp av væskeutløpet 26, som vanligvis velges med vesentlig mindre tverrsnittsareal enn tverrsnittsarealet i røret 28. Høyden av væskesøylen i innretningen 16. bestemmes av en stilling av enden 42 til røret 28. Denne høyden bestemmer naturligvis det hydrostatiske trykk som tvinger væske gjennom den innsnevrede åpning 26, og således strømningshastigheten gjennom denne åpningen. Graveringen 27 kan være kalibrert for å angi strømningshastigheten for et gitt væskenivå i kammeret 20 og en gitt størrelse av utløps-åpningen 26. Åpningen 26 kan være anordnet i en fjernbar plugg 25 slik at åpningstørrelsen kan endres ved passende utskifting av pluggene 25. Ventilen 44 hindrer at luft kommer inn i røret 18 dersom væsketilførselen skulle ta slutt. Dette tilveiebringer selvsagt en vesentlig sikkerhetsfaktor i de brukstilfeller hvor røret 18 er direkte forbundet med pasienten. Videre vil lukking av stoppkranen eller ventilen 36 stoppe all væskestrøm i innretningen, idet trykket over væsken i hvert kammer avtar dersom væskenivået synker. Røret 34 og ventilen 36 tilveiebringer således en en- kei og hensiktsmessig kontrollinnretning som avbryter væsketilfør-sel til røret 18 samtidig som innretningen 16 er klar til umiddel-bart å gjenoppta slik tilførsel om ønskelig. Selv uten ventilen 36 ville røret 34 avbryte væskestrømmen dersom f.eks. blokkering skulle oppstå i røret 18. Ettersom kammeret 22 ble fylt med væske ville overflødig væske tvinges oppover gjennom åpningen 38 og inn i røret 34. Når nivået i røret 34 nådde væskenivået i kammeret 20 ville all væskestrøm opphøre. Avluftingen av begge kammere virker også til å regulere væskestrømmen ettersom atmosfæretrykk vil vir-ke på væsken i hvert kammer. (Uten avlufting av kammeret 22 ville f.eks. strømningshastigheten ved væskelevering til røret 18 avhen-ge av likevekten mellom trykket i kammeret 20 og det vanligvis va-rierende trykk i enheten som røret 18 fører til.)

Claims (9)

1. Strømningsregulator for anvendelse i et væske-falltil-førselssystem, karakterisert ved kombinasjonen av et øvre væskekammer (20) med et væskeinnløp (42) og et væskeutløp (26) av forutbestemt størrelse, idet innløpet innbefatter nivå-styreorganer (27, 28) for opprettholdelse av et forutbestemt væskenivå i det øvre kammer, et nedre væskekammer (22) anordnet under det øvre kammer for å motta væske som under påvirkning av tyngde-kraften strømmer fra det øvre væskekammerutløp (26), hvilket nedre kammer har et væskeutløp (46) for overføring av væsken til et yt-terligere system (18), samt avluftingsorganer (40 og 38) for opprettelse av uavbrutt kommunikasjon mellom hvert kammer (20, 22) og atmosfæren utenfor regulator, idet væskeutløpet (26) med forutbestemt størrelse reagerer på væskenivået i det øvre kammer (20) og atmos- færetrykkbetingelsene i hvert av kammerene (20 , 22) for opprettelse av en konstant strømningshastighet fra tilførselen (12) uavhengig av variasjoner i trykket i systemet (18) som tilføres væsken.

2. Strømningsregulator som angitt i krav 1, karakterisert ved at det nedre kammer omfatter selvvirkende organer (48) for angivelse av endret væsketilstand i kammeret.

3. Strømningsregulator som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved selvvirkende strømningsstyreorganer r (44) for blokkering av væskeutløpet (46) i det andre kammer (22) når dette kammer er tomt for væske.

4. Strømningsregulator som angitt i krav 3, karakterisert ved at de selvvirkende strømningsstyreorganer (44) omfatter en flottørventi1.

5. Strømningsregulator som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at kammerene grenser til hverandre, idet det øvre kammer (20) har en bunnvegg (24) som også utgjør en toppvegg for det nedre kammer (22).

6. Strømningsregulator som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at avluftingsorganene (40 og 38) for det øvre og nedre kammer utgjøres av en felles luftkanal (34) som kommuniserer med atmosfæren.

7. Strømningsregulator som angitt i krav 6, karakterisert ved at luftkanalen (34) omfatter ventilorganer (36) for blokkering av kommunikasjon mellom hvert av kammerene og regulatorens utside.

8. Strømningsregulator som angitt i et av de foregående • krav, karakterisert ved at nivåstyreorganene for opprettholdelse av et forutbestemt nivå kan reguleres, f.eks. ved å bevege enden (42) til væskeinnløpsrøret (28) til regulerbare stillinger angitt ved gradering (27), hvorved hvilket som helst av et antall forutbestemte nivåer kan opprettholdes.

9. Strøningsregulator som angitt i et av foregående krav, karakterisert ved at det første væskekammer innbefatter en gjennomsiktig sidevegg (32) med en gradering (27) som gir et mål på væskestrømmen gjennom regulatoren.