Регулятор потока жидкости

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для вливания жидкости. Регулятор потока жидкости имеет разъемный корпус, включающий верхнюю часть, присоединенную к источнику жидкости, подлежащей распределению. Верхняя часть имеет впускной канал и нижнюю часть, соединенную с верхней частью и имеющую управляющий выпускной канал, проходящий к потребителю жидкости, упруго деформируемую диафрагму, расположенную в корпусе и определяющую с нижней поверхностью верхней части корпуса первую камеру, а вместе с верхней поверхностью нижней части корпуса, в которой выполнен выпускной управляющий канал, - выходную управляющую камеру, и трубчатый регулятор ослабления потока, расположенный в корпусе, образующий проход для потока жидкости между первой камерой и управляющей камерой, толщина диафрагмы по меньшей мере равна расстоянию между диафрагмой в ее состоянии покоя и выпускным управляющим каналом. Технический результат заключается в повышении устойчивости выходного потока. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предпосылки изобретения Настоящее изобретение относится к регулятору потока жидкости. В частности, устройство по настоящему изобретению используется в качестве регулятора потока с регулируемой скоростью, используемого в комплекте для вливаний.

В публикации WO 96/03166 (Бакстер) описан регулятор потока текучей среды, выполненный с корпусом и гибкой диафрагмой, зажатой в корпусе вдоль ее периферии, предварительно смещенной таким образом, что в состоянии покоя она приобретает дугообразную форму, при этом при создании предварительного напряжения в диафрагме в направлении выходного отверстия уменьшается ее чувствительность вследствие того, что диафрагма теряет свои упругие свойства, особенно в диапазоне, имеющем важное значение для повышенной чувствительности к управляющему воздействию, требуемой для потоков с низкой скоростью, таких, какие обычно используются для внутривенного введения текучих сред.

В патенте США 5421363 описан регулятор потока с регулируемой скоростью, который обеспечивает повышенную точность и улучшенную повторяемость по сравнению с аналогичными регуляторами потока по предшествующему уровню техники. Этот регулятор потока используется для работы при малых интенсивностях капания, достигающих, например, 2 мл/ч, при малом падении давления по диафрагме, например, составляющем только 40 см водного столба, имея в виду ограниченную высоту гидростатического напора. Регулятор функционирует как замкнутая система управления с отрицательной обратной связью. Вследствие наличия сравнительно длинного канала, вызывающего ослабление потока, связанного с частью системы, образующей обратную связь, а также вследствие других постоянных времени в системе в процессе работы система имеет тенденцию к увеличению неточности, нестабильности и к возникновению больших отклонений от заданной рабочей скорости потока.

Краткое описание изобретения Следовательно, задачей настоящего изобретения является преодоление недостатков вышеописанных и других регуляторов потока по предшествующему уровню техники и разработка регулятора потока, имеющего улучшенную чувствительность управления.

Дополнительно задачей настоящего изобретения является разработка регулятора потока, имеющего повышенную устойчивость выходного потока.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением разработан регулятор потока жидкости, содержащий разъемный корпус, включающий верхнюю часть, присоединенную к источнику жидкости, подлежащей распределению, причем верхняя часть имеет впускной канал, и нижнюю часть, соединенную с верхней частью и имеющую управляющий выпускной канал, проходящий к потребителю жидкости, упруго деформируемую диафрагму, расположенную в корпусе и определяющую с нижней поверхностью верхней части корпуса первую камеру, а вместе с верхней поверхностью нижней части корпуса, в которой выполнен выпускной управляющий канал, - выходную управляющую камеру, и трубчатый регулятор ослабления потока, расположенный в корпусе, образующий проход для потока жидкости между первой камерой и управляющей камерой, отличающийся тем, что толщина диафрагмы, по меньшей мере, равна ее рабочей амплитуде, ограниченной расстоянием между диафрагмой в ее состоянии покоя и выпускным управляющим каналом.

В соответствии с изобретением также разработан предпочтительный вариант осуществления регулятора потока жидкости, отличающийся тем, что регулятор представляет собой регулятор с регулируемой скоростью, причем верхняя и нижняя части корпуса соединены друг с другом с возможностью поворота относительно друг друга, трубчатый регулятор ослабления потока соединен с возможностью поворота с одной из частей корпуса и невозможностью поворота относительно другой части, причем поверхность внутренней стенки трубчатого регулятора ослабления потока образует с частью корпуса систему ослабляющих поток каналов для жидкости, при этом эффект ослабления потока в каналах можно изменять для регулирования скорости потока жидкости.

Далее изобретение будет описано с помощью определенных предпочтительных вариантов осуществления со ссылкой на приведенный в качестве примера чертеж, который обеспечивает возможность более полного понимания изобретения.

Со ссылкой на чертеж отмечается, что показанные детали приведены в качестве примера и с целью иллюстративного рассмотрения предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения и представлены для наиболее легкого понимания описания принципов и концептуальных аспектов изобретения. В этой связи не предпринималось никакой попытки показать конструктивные детали изобретения более подробно, чем необходимо для глубокого понимания изобретения, при этом описание, рассматриваемое вместе с чертежами, поможет специалистам в данной области в понимании различных вариантов изобретения, которые могут быть реализованы на практике.

Описание чертежа Чертеж представляет собой частичное сечение регулятора потока согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Описание предпочтительного варианта осуществления На чертеж показан регулятор потока по настоящему изобретению или встроенного типа, или типа, присоединенного к магистрали для потока жидкости или присоединенного к баллону или сосуду с жидкостью для вливания с помощью заостренного сопла или т.п. (непоказанного). Показанный регулятор потока предпочтительно представляет собой регулятор потока с регулируемой скоростью, однако, как легко можно будет понять далее, настоящее изобретение не ограничено регуляторами потока с регулируемой скоростью и может быть применено также для регуляторов потока с постоянной скоростью.

На чертеже изображен разъемный корпус 2, имеющий верхнюю половину 4, выполненную в виде перевернутой чаши и присоединенную к баллону или сосуду (непоказанному) с жидкостью для вливания с помощью трубки 6.

Обращенная вниз нижняя поверхность 8 верхней половины 4 выполнена с впускным каналом 10, окруженным ободком, который, по меньшей мере, в одном месте имеет паз или прорезь 14 для обеспечения возможности выпуска воздуха из капельницы, когда система используется вместе с комплектом для вливания или т.п. Таким образом, воздух будет выходить через первую камеру и входное отверстие в источник жидкости.

Нижняя часть 16 разъемного корпуса 2 зафиксирована с защелкиванием в канавке 17 соответствующей формы в по существу цилиндрической стенке верхней части 4 и имеет одну степень свободы при вращении относительно стенки верхней части 4. Нижняя часть 16 имеет суженную часть 18 уменьшенного диаметра и ступенчатую выемку 20 на своей верхней поверхности. Дно 22 выемки 20 выполнено со слегка поднятым управляющим каналом 24 с диаметром d.

На нижнем участке нижней части 16 корпуса имеется, по меньшей мере, одно ребро 26, которое служит в качестве указателя для считывания степени относительного поворота (для регулятора с регулируемой скоростью) на шкале (непоказанной), предусмотренной на верхней части 4. Управляющий канал 24 проходит к наружной стороне нижней части 16 корпуса через трубку 28.

На уступе 30 выемки 22 свободно установлена упруго деформируемая диафрагма 32, имеющая толщину W, которая вместе с нижней поверхностью 8 верхней части 4 корпуса образует первую камеру 34, а вместе с дном 22 выемки 20 образует вторую выходную управляющую камеру 36. Доступ жидкости в выходную управляющую камеру 36 осуществляется через проходное отверстие 40.

Регулятор 42 ослабления потока установлен по скользящей посадке на суженной части 18 нижней части 16 корпуса. Регулятор 42 ослабления потока предпочтительно выполнен из эластомерного материала. Дополнительные детали, относящиеся к этому регулятору 42 ослабления потока и к принципу его работы, описаны в патенте США 5421363, и его описание включено в данную заявку для ссылки.

Чтобы повысить чувствительность и устойчивость и уменьшить колебания диафрагмы 32 во время работы, приводящие к отклонениям и колебаниям выходного потока регулятора, ширина W диафрагмы должна быть выполнена равной рабочей амплитуде А или превышающей рабочую амплитуду А диафрагмы 32 в выходной управляющей камере 36. Эта амплитуда А по существу представляет собой расстояние между нижней поверхностью диафрагмы 32 в состоянии покоя и ободком 44, окружающим выпускной управляющий канал 24.

Дополнительное повышение устойчивости выходного потока и чувствительности регулирования или управления достигается, когда эффективный или рабочий диаметр D диафрагмы 32 будет равен или больше 20-ти диаметрам d выпускного управляющего канала 24.

Кроме того, несмотря на то что в показанном варианте осуществления регулятор ослабления потока выполнен с канавкой, образующей лабиринт, такая канавка также может быть выполнена в одной из частей корпуса, образуя вместе с регулятором ослабления потока канал для ослабления потока.

Для специалистов в данной области очевидно, что изобретение не ограничено деталями вышеописанных проиллюстрированных вариантов осуществления и что настоящее изобретение может быть реализовано в других конкретных вариантах, не отходя от идеи или существенных признаков его. Следовательно, приведенные здесь варианты осуществления должны рассматриваться во всех отношениях как иллюстративные и не ограничивающие, при этом объем изобретения определен приложенными пунктами формулы изобретения, а не вышеприведенным описанием, и, следовательно, предусмотрено, что все изменения, которые лежат в пределах сущности и соответственно объема пунктов формулы изобретения, охвачены формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Регулятор потока жидкости, содержащий разъемный корпус (2), включающий верхнюю часть, присоединенную к источнику жидкости, подлежащей распределению, причем верхняя часть (4) имеет впускной канал (10), и нижнюю часть (16), соединенную с верхней частью и имеющую управляющий выпускной канал (24), проходящий к потребителю жидкости, упруго деформируемую диафрагму (32), расположенную в корпусе и определяющую с нижней поверхностью верхней части корпуса первую камеру (34), а с верхней поверхностью нижней части корпуса, в которой выполнен выпускной канал (24), - выходную управляющую камеру (36), и трубчатый регулятор ослабления (42) потока, расположенный в корпусе, образующий проход для потока жидкости между первой камерой (34) и управляющей камерой (36), отличающийся тем, что толщина диафрагмы (32) по меньшей мере равна ее рабочей амплитуде (А), ограниченной расстоянием между диафрагмой в ее состоянии покоя и выпускным управляющим каналом (24).

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что рабочий диаметр диафрагмы (32) по меньшей мере равен двадцати диаметрам (d) управляющего выпускного канала (24).

3. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что верхняя и нижняя части (4, 16) корпуса соединены друг с другом с возможностью поворота друг относительно друга, а трубчатый регулятор (42) ослабления потока соединен с возможностью поворота с одной из частей корпуса и без возможности поворота относительно другой части корпуса, причем поверхность внутренней стенки трубчатого регулятора ослабления потока образует с частью корпуса систему ослабляющих поток каналов для жидкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1