RU17270U1

RU17270U1 - PORTABLE ASpirator

Info

Publication number: RU17270U1
Application number: RU2000129976/20U
Authority: RU
Inventors: А.А. Сорокин; В.Д. Ремизов
Original assignee: Сорокин Андрей Алексеевич; Ремизов Виктор Дмитриевич
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2001-03-27

Description

20001299762000129976

,.,., ) Bill ....) Bill

99 -7 99 -7

. . . .

М.КЛ. А61 М 1/00M.K.L. A61 M 1/00

ПОРТАТИВНЬШ АСПИРАТОРPORTABLE ASpirator

Предлагаемое техническое решение относится к области медицинской техники, преимущественно для отсасывания (аснирации) жидкостей из полостей организма.The proposed technical solution relates to the field of medical technology, mainly for aspiration (aspiration) of liquids from the body cavities.

Известны медицинские отсасыватели, выполненные на пневматических мембранных элементах, например, «Медицинский отсасыватель по авт.свид. № 1225580, М.кл. А61 Ml/00. Он содержит источник сжатого газа с редуктором давления, емкость для жидкости, отсасывающий наконечник и исполнительное устройство с управляющей и отсасывающими камерами. При этом он дополнительно содержит ячейки памяти с тремя пневмореле, пневмотумблер, пневмокнопку, клапаны «ИЛИ, а исполнительное устройство снабжено пневматическими вьпслючателями.Known medical aspirators made on pneumatic membrane elements, for example, "Medical aspirator according to autosvid. No. 1225580, M.cl. A61 Ml / 00. It contains a source of compressed gas with a pressure reducer, a container for liquid, a suction tip and an actuator with control and suction chambers. Moreover, it additionally contains memory cells with three pneumatic relays, a pneumatic toggle switch, a pneumatic button, OR valves, and the actuator is equipped with pneumatic switches.

Известен также «Портативный медицинский отсасыватель по патенту России № 1697318, М.кл. А61 Ml/00, который по технической сущности является наиболее близким к предлагаемому техническому решению и выбран в качестве прототипа.Also known as "Portable medical aspirator according to the patent of Russia No. 1697318, M.cl. A61 Ml / 00, which by technical essence is the closest to the proposed technical solution and is selected as a prototype.

Он содержит наряду с источником сжатого газа, емкостью для жидкости, отсасывающим наконечником и исполнительным устройством с управляющими и отсасывающими камерами генератор пневматических импульсов и пневмореле задания разрежения с фиксированным или регулируемым порогом срабатывания, а также пневмореле с инверсными выходами, при этом генератор содержит пневмореле, элемент сравнения и регулируемый дроссель.It contains, along with a source of compressed gas, a liquid container, a suction tip and an actuator with control and suction chambers, a pneumatic pulse generator and a pneumatic relay of a vacuum job with a fixed or adjustable threshold for operation, as well as a pneumatic relay with inverse outputs, while the generator contains a pneumatic relay, an element Comparison and adjustable choke.

Общим в предлагаемом техническом решении и известных устройствах является выполнение устройств на элементах пневмоавтоматики и наличие в них пневмореле и пневмосопротивления, однако принципиальное решение их различно.Common in the proposed technical solution and known devices is the implementation of devices on the elements of pneumatic automation and the presence of pneumatic relay and pneumatic resistance in them, but their fundamental solution is different.

Основные недостатки известных устройств, в том числе и нрототипа, состоят в том, что известные технические решения реализуются путем применения и сочетания различных нневмоэлементов релейного и непрерывного действия сложной конструкции. В этих элементах содержатся подвижные механические части, такие как трехмембранные блоки с защемленными мембранами, металлические жесткие центры и клапаны, пружины, регулировочные винты и др. Это приводит к снижению надежности работы и хранения известных устройств. Кроме того, использование двух инверсных реле для поочередного управления двумя камерами исполнительного устройства значительно повышает расход газа на приведение в действие отсасывателя.The main disadvantages of the known devices, including the nrototype, are that the well-known technical solutions are implemented by applying and combining various non-trace elements of relay and continuous operation of complex design. These elements contain movable mechanical parts, such as three-membrane blocks with clamped membranes, rigid metal centers and valves, springs, adjusting screws, etc. This leads to a decrease in the reliability and storage of known devices. In addition, the use of two inverse relays for sequentially controlling two chambers of the actuator significantly increases the gas flow to drive the aspirator.

Основной задачей предлагаемого технического решения является создание портативного аспиратора упрощенной конструкции с улучшенными техническими и эксплуатационными характеристиками, обеспечивающими его применение в различных условиях медицинской практики, в том числе в условиях скорой помощи и спасательных служб. К ним относится увеличение срока службы и хранения аспиратора, стабильность работы при колебаниях питания в широких пределах, а также сокращение расхода газа на работу аспиратора.The main objective of the proposed technical solution is to create a portable aspirator of simplified design with improved technical and operational characteristics, ensuring its use in various conditions of medical practice, including in ambulance and rescue services. These include an increase in the service life and storage of the aspirator, stability during wide fluctuations in power supply, and a reduction in gas consumption for the operation of the aspirator.

Для решения указанной задачи предлагаемый портативный аспиратор, содержащий источник пневмопитания, емкость для жидкости с запорным клапаном, отсасывающий наконечник и исполнительное устройство с управляющей и отсасывающей камерой соединенной через невозвратные клапаны с атмосферой и емкостью для жидкости, снабжен интегральным модулем формирования циклического потока газа, объединяющим в единой конструкции связанные между собой четыре пневмореле со свободно лежащими мембранами, каждое из которых выполняет логическую операцию «отрицание, при этом один из входов модуля связан с источником пневмопитания, другой вход связан с пневмовыключателем, а выход соединен с управляющей камерой исполнительного устройства, отсасывающая камера которого соединена с емкостью для жидкости и отсасывающим наконечником. При этомTo solve this problem, the proposed portable aspirator containing a pneumatic supply source, a liquid container with a shut-off valve, a suction nozzle and an actuator with a control and suction chamber connected through non-return valves to the atmosphere and a liquid tank, is equipped with an integrated module for generating a cyclic gas flow, combining four pneumorelays connected with each other with freely lying membranes, each of which performs a logical operation “from scrolling, while one of the module inputs is connected to the pneumatic supply source, the other input is connected to the pneumatic switch, and the output is connected to the control chamber of the actuator, the suction chamber of which is connected to the liquid tank and the suction tip. Wherein

каждое пневмореле, входящее в состав интегрального модуля, имеет вход питания, вход управления и выход, при этом входы питания трех реле связаны с источником пневмопитания, вход питания четвертого реле связан с выходом первого реле, вход питания которого соединен также с его управляющим входом и входом пневмовыключателя через пневмосопротивление, выход четвертого реле соединен через пневмосопротивление с его упрявляющим входом и непосредственно с управляющим входом третьего реле, связанного своим вьжодом с управляющим входом второго реле, выход второго реле соединен с )шравляющей камерой исполнительного устройства.each pneumatic relay included in the integrated module has a power input, a control input and an output, while the power inputs of three relays are connected to a pneumatic power source, the power supply of the fourth relay is connected to the output of the first relay, the power input of which is also connected to its control input and input pneumatic switch through pneumatic resistance, the output of the fourth relay is connected through pneumatic resistance with its control input and directly with the control input of the third relay, connected by its input to the control input of the second barely, the output is connected to the second relay) shravlyayuschey cam actuator.

Кроме того, исполнительное устройство содержит управляющую и отсасывающую камеры, в которых размещены подпружиненные и связанные между собой подвижные порщни или мембраны, образующие мембранный блок, при этом эффективная площадь поршня (мембраны) отсасывающей камеры превышает эту площадь управляющей камеры.In addition, the actuator comprises a control and a suction chamber, in which spring-loaded and interconnected movable pistons or membranes are placed that form the membrane unit, while the effective piston (membrane) area of the suction chamber exceeds this area of the control chamber.

Представленная принципиальная схема предлагаемого аспиратора включает в себя:The presented schematic diagram of the proposed aspirator includes:

1- источник пневмопитания1- air supply source

2- интегральный пневматический модуль2- integrated pneumatic module

3- пневмовыключатель3- pneumatic switch

4- исполнительное устройство4- actuator

5- мембранный блок5- membrane unit

6- пружина6- spring

7, 8 - невозвратные клапаны7, 8 - non-return valves

9- емкость для жидкости9- liquid tank

10- запорный клапан10- shut-off valve

11- отсасывающий наконечник 12, 13, 14, 15-пневмореле11- suction tip 12, 13, 14, 15-pneumatic relay

16, 17 - пневмосопротивления.16, 17 - pneumatic resistance.

мовыключателя 3, связанного выходом с атмосферой, а выход модуля 2 соединен с управляющей камерой исполнительного устройства 4, включающего в себя подвижной мембранный блок 5 с пружиной 6. Отсасывающая камера исполнительного устройства 4 через невозвратные клапаны 7 и 8 соединена с атмосферой и емкостью 9 для жидкости соответственно, емкость 9 имеет запорный клапан 10 и соединена с отсасывающим наконечником 11.a switch 3 connected to the outlet with the atmosphere, and the output of the module 2 is connected to the control chamber of the actuator 4, which includes a movable membrane unit 5 with a spring 6. The suction chamber of the actuator 4 is connected to the atmosphere and a liquid tank 9 through non-return valves 7 and 8 accordingly, the container 9 has a shut-off valve 10 and is connected to a suction tip 11.

Интегральный модуль конструктивно содержит в едином корпусе четыре пневмореле 12, 13,14и15со свободно лежащими мембранами, включенные по схеме «не и имеющие вход питания, управляющий вход и выход. При этом входы питания реле 12,14 и 15 связаны с источником 1 пневмопитания, вход питания реле 13 связан с выходом реле 12, вход питания которого соединен также с его управляющим входом и входом пневмовьпслючателя 3 через пневмосопротивление 16, выход реле 13 соединен через пневмосопротивление 17с его управляющим входом и непосредственно связан с управляющим входом реле 14, которое соединено своим выходом с управляющим входом реле 15, выход реле 15 связан с управляющей камерой исполнительного устройства 4.The integrated module constructively contains four pneumatic relays 12, 13,14, and 15 with freely-lying membranes in a single casing, which are switched on according to the “not having a power input, control input and output” circuit. In this case, the power inputs of the relay 12,14 and 15 are connected to the pneumatic power supply 1, the power input of the relay 13 is connected to the output of the relay 12, the power input of which is also connected to its control input and the input of the pneumatic switch 3 through the resistance 16, the output of the relay 13 is connected through the resistance 17s its control input and is directly connected to the control input of the relay 14, which is connected by its output to the control input of the relay 15, the output of the relay 15 is connected to the control camera of the actuator 4.

Аспиратор работает следующим образом.The aspirator works as follows.

При подаче давления питания в схему аспиратора от источника 1 пневмопитания и включении пневмовыключателя 3 в модуле 2 управляющий вход пневмореле 12 сообщается с атмосферой, благодаря чему на его выходе и на выходе реле 13 формируется единичный сигнал, который, поступая на управляющий вход реле 14, обеспечивает на выходе последнего нулевой сигнал. Этот нулевой сигнал поступает на управляющий вход реле 15 и формирует на выходе реле 15 поток газа, который поступает в управляющую камеру исполнительного устройства 4 и перемещает мембранный блок 5, сжимая пружину 6, в результате чего в отсасывающей камере устройства 4, в емкости 9 для жидкости и отсасывающем наконечнике 11 создается разрежение. Одпроисходит временное нарастание давления газа. Временное нарастание давления газа на управляющем входе реле 13 происходит до величины верхнего порога срабатывания этого реле, при достижении которой на выходе реле 13 появляется нулевой сигнал, в результате чего на выходах реле 14 и 15 происходит смена сигналов, и в управляющую камеру исполнительного устройства 4 поток газа прекращается. При этом накопившееся давление газа на управляющем входе реле 13 через пневмосопротивление 17 вытравливается в атмосферу за определенное время до величины нижнего порога срабатывания этого реле, пружина 6 исполнительного устройства разжимается и возвращает мембранный блок 5 в первоначальное положение, и цикл повторяется. При циклической работе аспиратора при каждом движении мембранного блока 5 в отсасывающей камере устройства 4, в емкости 9 и наконечнике 11 создается разрежение и производится отсасывание жидкости или газа. При этом всасывание газа в управляющей камере устройства 4 происходит через невозвратный клапан 8, а выгалкивание газа при обратном движении блока 5 происходит через невозвратный клапан 7. Запорный клапан 10 в емкости 9 для жидкости служит для защиты емкости 9 от переполнения и попадания жидкости в устройство 4. Наличие в схеме аспиратора пневмосопротивления 16 обеспечивает минимальный расход газа от источника 1 питания при включении пневмовыключателя 3, который при этом соединен с атмосферой.When the supply pressure is supplied to the aspirator circuit from the pneumatic supply source 1 and the pneumatic switch 3 is turned on in module 2, the control input of the pneumatic relay 12 communicates with the atmosphere, due to which a single signal is generated at its output and at the output of the relay 13, which, when supplied to the control input of the relay 14, provides at the output of the last zero signal. This zero signal is fed to the control input of the relay 15 and generates a gas stream at the output of the relay 15, which enters the control chamber of the actuator 4 and moves the membrane unit 5, compressing the spring 6, as a result of which in the suction chamber of the device 4, in the liquid container 9 and suction tip 11 creates a vacuum. A temporary increase in gas pressure occurs. A temporary increase in gas pressure at the control input of relay 13 occurs until the upper threshold of operation of this relay is reached, upon reaching which a zero signal appears at the output of relay 13, resulting in a change of signals at the outputs of relays 14 and 15, and flow to the control chamber of the actuator 4 gas stops. In this case, the accumulated gas pressure at the control input of the relay 13 through the pneumatic resistance 17 is etched into the atmosphere for a certain time before the value of the lower threshold for the operation of this relay, the actuator spring 6 expands and returns the membrane unit 5 to its original position, and the cycle repeats. During cyclic operation of the aspirator, with each movement of the membrane unit 5 in the suction chamber of the device 4, a vacuum is created in the container 9 and tip 11 and the liquid or gas is aspirated. In this case, the gas is sucked into the control chamber of the device 4 through the non-return valve 8, and gas is evacuated during the reverse movement of the block 5 through the non-return valve 7. The shut-off valve 10 in the liquid container 9 serves to protect the container 9 from overflow and liquid entering the device 4 The presence in the circuit of the aspirator pneumatic resistance 16 provides a minimum gas flow from the power source 1 when you turn on the pneumatic switch 3, which is connected to the atmosphere.

В качестве интегрального модуля 2, включающего в себя реле 12, 13, 14 и 15 использованы модули интегральные пневматические П1МИ, серийно выпускаемые промышленностью (см. каталог ЦНИИТЭИ приборостроения «Универсальные элементы и модули пневмоавтоматики).As integral module 2, which includes relays 12, 13, 14 and 15, integral pneumatic modules P1MI, commercially available by the industry, are used (see the catalog TsNIITEI instrument making "Universal elements and pneumatic automation modules).

Предложенный принцип построения аспиратора с использованием интегрального ппевматического модуля, содержащего пневмореле со свободно лежащими мембранами и исполнительное устройство с одной управляющей камерой придают аспиратору повые положительные качества и повышают его технические и эксплуатационные характеристики, такие как:The proposed construction principle of an aspirator using an integrated pnevmatic module containing pneumatic relays with freely lying membranes and an actuator with one control chamber give the aspirator new positive qualities and increase its technical and operational characteristics, such as:

-упрощение и обеспечение миниатюрности конструкции и малого потребления газа на работу из-за малых емкостей пневмокамер реле и использования одной управляющей камеры исполнительного устройства;- Simplification and ensuring the miniaturization of the design and low gas consumption for work due to the small capacities of the pneumatic chambers of the relay and the use of one control chamber of the actuator;

-высокие характеристики надежности работы элементов, входящих в модуль и аспиратора в целом, благодаря отсутствию подвижных механических частей. (Наработка на отказ у таких элементов на три порядка выше, чем у элементов с подвижными механическими частями);- high reliability characteristics of the elements included in the module and the aspirator as a whole, due to the lack of moving mechanical parts. (MTBF of such elements is three orders of magnitude higher than that of elements with moving mechanical parts);

-стабильность работы пневмоэлементов при колебаниях давления питания в широких пределах, благодаря тому, что в элементах со свободно лежащими мембранами при изменении величины давления питания соответственно меняются пороги срабатывания элементов.- the stability of the operation of pneumatic elements with fluctuations in the supply pressure over a wide range, due to the fact that in elements with freely lying membranes, when the supply pressure changes, the thresholds of the elements change accordingly.

Таким образом, в результате предложенного технического решения аспиратор обеспечивает достижение поставленной задачи и заявленного технического эффекта, обладает упрощенной конструкцией, повышенной надежностью работы, уменьшенным расходом газа на приведение его в действие, а также устойчивостью к колебаниям и уровню давления питания.Thus, as a result of the proposed technical solution, the aspirator ensures the achievement of the task and the claimed technical effect, has a simplified design, increased reliability, reduced gas consumption for putting it into action, as well as resistance to fluctuations and the level of supply pressure.

Заявленное техническое решение, по мнению авторов, не является очевидным, а его технический эффект достаточно высок.The claimed technical solution, according to the authors, is not obvious, and its technical effect is quite high.

Возможность промьппленного применения предлагаемого аспиратора не вызывает сомнения, так как он выгодно отличается от вьшускаемых устройств подобного назначения, применяемых в здравоохранении. The possibility of industrial use of the proposed aspirator is not in doubt, since it compares favorably with high-powered devices of a similar purpose used in healthcare.

Claims

1. A portable aspirator containing a pneumatic supply source, a liquid container with a shut-off valve, a suction tip and an actuator with a control and a suction chamber connected through non-return valves to the atmosphere and a liquid container, characterized in that it is equipped with an integrated module for generating a cyclic gas flow combining four pneumorelays connected with each other with freely lying membranes, each of which performs the logical function of "negation", while one of the module inputs is connected to the pneumatic supply source, the other input is connected to the pneumatic switch, and the output is connected to the control chamber of the actuator, the suction chamber of which is connected to the liquid tank and the suction tip.

2. The aspirator according to claim 1, characterized in that each pneumatic relay included in the integrated module has a power input, a control input and an output, while the power inputs of three relays are connected to a pneumatic power source, the power input of the fourth relay is connected to the output of the first relay , the power input of which is also connected to its control input and the input of the pneumatic switch via pneumatic resistance, the output of the fourth relay is connected via pneumatic resistance to its control input and directly to the control input of the third relay, connected by m output with the control input of the second relay, the output of the second relay is connected to the control chamber of the actuator.

3. The aspirator according to claim 1, characterized in that its actuating device comprises a control and a suction chamber, in which spring-loaded and interconnected movable pistons or membranes that form the membrane unit are placed, while the effective area of the piston (membrane) of the suction chamber exceeds this area of the control chamber.