Камера для измерения давления для использования в инфузионной или инъекционной системе
Изобретение относится к камере измерения давления для использования в инфузионной или инъекционной системе, предназначенной для введения текучего агента, причем камера содержит корпус с расположенным в нем по меньшей мере одним фильтровальным узлом, выполненным с возможностью пропускания находящегося под давлением текучего агента, и по меньшей мере одним измерителем давления для замера давления текучего агента, выходящего из фильтровального узла. При этом фильтровальный узел выполнен в виде удлиненного фильтровального патрона с корпусом патрона и фильтровой сеткой. Причем корпус патрона содержит отверстие патрона, через которое текучий агент под давлением поступает в фильтровальный патрон. Техническим результатом изобретения является повышение стабильности давления. 11 з.п. ф-лы, 26 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к камере для измерения давления для использования в инфузионной или инъекционной системе, предназначенной для введения текучего агента, причем камера содержит корпус с расположенным в нем, по меньшей мере, одним фильтровальным узлом (4), через который пропускается находящийся под давлением текучий агент, а также одним измерителем (3) давления для замера давления текучего агента, выходящего из фильтровального узла (4).
Уровень техники
В инфузионной или инъекционной системе, предназначенной для введения жидкости, используются камеры измерения давления вводимой жидкости, расположенные, например, в инъекционной трубке, по которой жидкость подается к инъекционной игле. Так, например, выложенное описание к неакцептованной заявке DE 19900937 А1 раскрывает шприц для инъекций жидкостей, в частности контрастных средств для рентгеновской или ядерно-спиновой томографии, содержащий трубку, и, по меньшей мере, частично охваченный ею по периферии роликовый насос для подачи жидкости от емкости с запасом средства к игле, причем имеется соединенная проделанным в стенке трубки отверстием с внутренностью трубки (3) камера давления, содержащая конструктивный элемент, перемещающийся под действием давления жидкости и воздействующий на датчик давления.
В описании к европейскому патенту ЕР 2011541 В1 раскрыта система трубок шприца для внутривенного введения контрастных средств и раствора поваренной соли, содержащая соединенную с насосом напорную трубку для подачи контрастного средства или раствора поваренной соли, а в этой трубке - расположенные друг за другом датчик давления и отделенный от него фильтр частиц.
Недостатком такой системы, в которой камера для измерения давления и фильтр частиц разделены, является ее стоимость. В такой системе у датчика давления и у фильтра частиц - собственные корпуса, что повышает стоимость изготовления системы. Кроме того, дороже и монтаж отдельных частей, так как при сборке системы трубок приходится выполнять больше технологических операций. Еще один недостаток заключается в малой стабильности давления используемого фильтра частиц, обычно выполненного в виде тарельчатого фильтра. Недостатком является, далее, повышенный перепад давлений между входом и выходом фильтра частиц, являющийся следствием сравнительно малой площади фильтра, которая соответствует поперечному сечению напорной трубки. Еще один недостаток связан с манипуляциями при вставке напорной трубки в насос.
Раскрытие изобретения
Таким образом, в основе настоящего изобретения лежит задача предложить камеру измерения давления для использования в инфузионной или инъекционной системе, более дешевую в изготовлении, просто монтируемую, как можно более стабильную по давлению и создающую лишь небольшой перепад давлений в системе трубок инфузионной или инъекционной системы, а также обеспечивающую максимально простую вставку системы трубок в шланговый насос.
Эта задача для камеры измерения давления, содержащей корпус, в котором расположен измеритель давления для замера давления в струе текучего агента, решена согласно настоящему изобретению расположением в корпусе фильтровального узла, через который проходит текучий агент. Тем самым измеритель давления и фильтр частиц интегрированы в один узел в одном общем корпусе. Это позволяет удешевить изготовление, поскольку в сравнении с известными из уровня техники системами, в которых измеритель давления и фильтр частиц выполнены в виде расположенных в инъекционной трубке друг за другом отдельных узлов, одна корпусная часть исключается. Применение камеры измерения давления согласно настоящему изобретению упрощает и сборку инъекционной системы, так как требуется только одна технологическая операция вставки в инъекционную трубку камеры измерения давления с интегрированным фильтром частиц вместо последовательных вставок, отдельно, датчика давления и фильтра частиц в известных системах. Далее, обеспечивается простая вставка системы трубок в шланговый насос, так как теперь в системе трубок находится лишь одна корпусная часть, в которой размещен как фильтр частиц, так и измеритель давления.
Фильтровальный узел предпочтительно выполнен в виде удлиненного фильтровального патрона с корпусом патрона и фильтровой сеткой, которая выполнена с возможностью вставки в канал корпуса, при этом корпус патрона, несущий фильтровую сетку, имеет входное отверстие, через которое входит в фильтровальный патрон текучий агент, находящийся под давлением. Благодаря этому можно увеличить проходное сечение потока через фильтровальный узел, в сравнении с известными фильтрами частиц, в которых проходное сечение соответствует сечению инъекционной трубки, так как эффективная площадь фильтра удлиненного фильтровального патрона больше возможной площади сечения трубки. При этом перепад давлений на фильтровальном узле минимизируется и стабильность давления повышается.
В одном из предпочтительных примеров осуществления камеры измерения давления согласно настоящему изобретению фильтровальный узел расположен в канале корпуса, при этом между внутренней поверхностью канала корпуса и наружной поверхностью вставленного в корпус фильтровального патрона образована соединяющаяся с выходным отверстием корпуса камера, в которую выходит текучий агент из фильтровального узла. В фильтровальном патроне выполнены целесообразно закрытые фильтровой сеткой выемки, через которые текучий агент выходит из фильтровального узла. Фильтровая сетка целесообразно выполнена из гидрофильной или гидрофобной, соответственно вводимому текучему агенту, фильтровальной ткани с размером ячейки 10-15 мкм, в зависимости от цели применения.
Фильтровальный патрон предпочтительно сформирован так, чтобы плотность потока текучего агента, вытекающего из фильтровального узла в камеру, была по всей длине фильтровального патрона, по существу, постоянной. Для этого в корпусе патрона целесообразно выполнены проходящие в продольном направлении фильтровального патрона каналы потока, в которые поступает текучий агент, причем эти каналы потока с одной стороны ограничены наружной поверхностью корпуса патрона, а с другой - фильтровой сеткой. При этом постоянная по всей длине фильтровального патрона плотность потока в направлении течения вытекающего текучего агента может быть получена непрерывным уменьшением в направлении течения поперечного сечения потока в каналах потока.
Измеритель давления целесообразно соединен с датчиком давления, например, пьезорезистивным или пьезоэлектрическим датчиком давления.
Фильтровальный узел предпочтительно закреплен в корпусе вдвигаемой в торцевое входное отверстие корпуса заглушкой или втулкой. Эта заглушка или втулка содержит трубчатый соединитель для трубки инфузионной или инъекционной системы, а также сквозной канал, сквозь который текучий агент поступает в фильтровальный узел. В одном из целесообразных примеров осуществления фильтровальный узел помещен в канале корпуса в виде сменного узла.
Целесообразно предусмотреть на фильтровальном узле и на внутренней поверхности канала корпуса взаимно соответствующие направляющие элементы, например направляющие пазы и направляющие ребра, которые могут направлять фильтровальный патрон, когда последний при вставке в корпус вдвигается в канал корпуса или при замене фильтровального узла на новый вытаскивается из корпуса. Это предотвратит перекос или заедание фильтровального узла при его вытаскивании или вдвигании.
Краткое описание чертежей
Эти и другие преимущества настоящего изобретения вытекают из нижеследующего более подробного описания предпочтительного примера осуществления изобретения, представленного со ссылкой на сопроводительные чертежи. На чертежах:
на ФИГ. 1 показана аксонометрическая проекция камеры для измерения давления, соответствующей настоящему изобретению;
на ФИГ. 2 показан вид сверху камеры для измерения давления ФИГ. 1;
на ФИГ. 3 показан вид сбоку задней торцевой части камеры для измерения давления ФИГ. 2;
на ФИГ. 4 показан разрез по О-О камеры для измерения давления ФИГ. 3;
на ФИГ. 5 показан разрез по Р-Р камеры для измерения давления ФИГ. 3;
на ФИГ. 6 показана аксонометрическая проекция фильтровального узла камеры для измерения давления ФИГ. 1;
на ФИГ. 7 показан вид сбоку передней торцевой части фильтровального узла ФИГ. 6;
на ФИГ. 8 показан разрез по L-L фильтровального узла ФИГ. 7;
на ФИГ. 9 показан разрез по К-К фильтровального узла ФИГ. 7;
на ФИГ. 10 показана аксонометрическая проекция второго варианта осуществления фильтровального узла камеры для измерения давления, соответствующей настоящему изобретению;
на ФИГ. 11 показан вид сбоку передней торцевой части фильтровального узла ФИГ. 10;
на ФИГ. 12 показан разрез по AG-AG фильтровального узла ФИГ. 11;
на ФИГ. 13 показан разрез по AF-AF фильтровального узла ФИГ. 11;
на ФИГ. 14 показана аксонометрическая проекция вкладыша третьего варианта осуществления фильтровального узла камеры для измерения давления, соответствующей настоящему изобретению;
на ФИГ. 15 показан вид сбоку торца вкладыша ФИГ. 14;
на ФИГ. 16 показан разрез по АС-АС вкладыша ФИГ. 15;
на ФИГ. 17 показан разрез по АЕ-АЕ вкладыша ФИГ. 15;
на ФИГ. 18 показан разрез по AJ-AJ вкладыша ФИГ. 15;
на ФИГ. 19 показан вид верху вкладыша ФИГ. 14;
на ФИГ. 20 показана аксонометрическая проекция вкладыша четвертого варианта осуществления фильтровального узла камеры для измерения давления, соответствующей настоящему изобретению;
на ФИГ. 21 показан вид сбоку торца вкладыша ФИГ. 20;
на ФИГ. 22 показан разрез по АС-АС вкладыша ФИГ. 21;
на ФИГ. 23 показан разрез по АЕ-АЕ вкладыша ФИГ. 21;
на ФИГ. 24 показан разрез по AJ-AJ вкладыша ФИГ. 21;
на ФИГ. 25 показан вид верху вкладыша фильтровального узла ФИГ. 20;
на ФИГ. 26 показан еще один пример осуществления камеры для измерения давления, соответствующей настоящему изобретению, в разрезе (ФИГ. 26а) и на виде сверху (ФИГ. 26b), а также показаны разрезы по Q-Q (ФИГ. 26с), по R-R (ФИГ. 26d) и по S-S (ФИГ. 26е).
Осуществление изобретения
На ФИГ. 1-5 показана аксонометрическая проекция соответствующей настоящему изобретению камеры для измерения давления. Эта камера измерения давления предназначена для использования в инфузионной или инъекционной системе с целью введения текучего агента, например, для внутривенного введения контрастного средства. Камера измерения давления содержит (единственный) корпус 1, целесообразно выполненный в виде литой полимерной детали. Корпус содержит канал 1с корпуса с входным отверстием 2а на его переднем торце 1а и выходным отверстием 2b на его заднем торце 1b. Задний конец 1b корпуса 1 выполнен трубчатым и служит для подсоединения инъекционной трубки инфузионной или инъекционной системы. Передний конец 1а корпуса 1 также выполнен трубчатым с овальным поперечным сечением трубки.
В корпусе 1 расположен по меньшей мере один измеритель 3 давления, а также по меньшей мере один фильтровальный узел 4. Измеритель 3 давления предпочтительно представляет собой мембрану 10, например, силиконовую мембрану. В показанном примере осуществления предусмотрено два таких измерителя 3 давления в виде мембран 10, расположенных в мембранных отверстиях 15 стенки корпуса 1. Причем эти мембранные отверстия 15 расположены в двух тарельчатых частях 16 и 17 корпуса 1 на его верхней стороне и соединены с каналом 1с корпуса (ФИГ. 4).
Расположенный в канале 1с корпуса фильтровальный узел 4 показан в разрезах на ФИГ. 4 и 5, а его детали показаны на ФИГ. 6-9. Фильтровальный узел 4 расположен в канале 1с корпуса, где закреплен и зафиксирован от выскальзывания с помощью вынимаемой заглушки 11. Заглушка 11 имеет сквозной канал 18, передний конец 11а и задний конец 11b (ФИГ. 5). Передний конец 11а заглушки 11 выполнен в виде трубчатого соединителя 12 для подсоединения инъекционной трубки инфузионной или инъекционной системы. Задний конец 11b заглушки 11 выполнен ответным для овального переднего конца 1а корпуса 1 и входит во входное отверстие 2а корпуса 1. Задний конец 11b заглушки 11 для закрепления фильтровального узла 4 целесообразно зажат по месту или зафиксирован стопорным элементом.
Фильтровальный узел 4 может быть либо закреплен в канале 1с корпуса, например, на клею, либо располагаться там с возможностью замены. Расположение с возможностью замены позволяет заменять использованный фильтровальный узел, когда он оказывается забит.Для замены сменяемого фильтровального узла 4 вытаскивают заглушку 11 из отверстия 2а корпуса, освобождая доступ к фильтровальному узлу 4, который затем можно вытащить из канала 1с корпуса и заменить новым фильтровальным узлом.
Показанный на ФИГ. 6-9 фильтровальный узел 4 выполнен в виде продолговатого фильтровального патрона 4а с полым корпусом 5 патрона и фильтровой сеткой 6. Корпус 5 патрона имеет переднюю часть 5а, заднюю часть 5b и соединяющую переднюю и заднюю части длинную часть 5с. При этом длинную часть 5с образуют, по меньшей мере, две идущие в продольном направлении фильтровального узла 4 распорки 5с, целесообразно выполненные одной литой полимерной деталью с передней частью 5а и задней частью 5b корпуса 5 патрона. В своей средней части корпус 5 патрона содержит выемки, перекрытые фильтровой сеткой 6.
Фильтровая сетка 6 предпочтительно выполнена из фильтровальной ткани с размером ячейки 10-15 мкм. Фильтровая сетка 6 в передней части 5а, задней части 5b и средней части 5с целесообразно отлита вместе с корпусом 5 патрона и благодаря этому удерживается корпусом 5 патрона. В передней части 5а предусмотрено отверстие 8 патрона, соединяющееся с внутренним пространством 19 полого корпуса 5 патрона. Когда фильтровальный узел 4 вставлен внутрь корпуса 1 камеры измерения давления, как показано, например, на ФИГ. 5, отверстие 8 патрона соединяется с каналом 18 заглушки 11. Благодаря этому струя вводимого текучего агента, подаваемого по инъекционной трубке, подсоединенной к заглушке 11, через канал 18 заглушки 11 и отверстие 8 патрона вливается во внутреннее пространство 19 фильтровального патрона 4а и выходит оттуда через фильтровую сетку 6.
Фильтровальный узел 4 с продолговатым фильтровальным патроном 4а вдвигается внутрь корпуса 1 задней частью 5b корпуса 5 патрона вперед и фиксируется там заглушкой 11, как показано на ФИГ. 5. Передняя часть 5а корпуса 5 патрона содержит выступающий вдоль ее периферии фланец с кольцевой канавкой 20. В эту кольцевую канавку 20 вкладывается уплотняющее кольцо 21 круглого сечения. При этом наружный диаметр фланцевой части 5а корпуса 5 патрона соответствует внутреннему диаметру канала 1с корпуса, в который вставляется фильтровальный узел 4. Диаметр средней части 5с и задней части 5b фильтровального патрона 4а меньше наружного диаметра передней части 5а или внутреннего диаметра канала 1с корпуса, так что между наружной поверхностью фильтровального патрона 4а в средней части 5с и задней части 5b, с одной стороны, и внутренней поверхностью канала 1с корпуса, с другой, образуется камера 7. Текучий агент, вытекающий из внутреннего пространства 19 фильтровального патрона 4а, выходит в эту камеру 7. Камера 7 контактирует с мембранами 10 мембранных отверстий 15 измерителя 3 давления. Благодаря этому давление текучего агента, протекающего через фильтровальный узел в камеру 7, передается на мембрану 10 измерителя 3 давления. Каждый измеритель 3 давления соединен с непоказанным датчиком давления, который регистрирует зависящую от давления текучего агента деформацию мембраны 10 и по этой деформации определяет давление текучего агента. Таким образом датчик давления может измерять давление текучего агента и выводить замер на не показанный индикаторный прибор.
На ФИГ. 26 показан еще один пример осуществления соответствующей настоящему изобретению камеры для измерения давления, который, по существу, аналогичен варианту осуществления ФИГ 1-5. Из разрезов ФИГ. 26d и ФИГ. 26е видно, что на внутренней поверхности канала 1с корпуса, на его верхней и нижней сторонах имеются выступающие в виде зубцов ребра 22. Эти ребра 22 в виде зубцов выдаются во внутреннее пространство канала 1с корпуса и идут, по существу, по всей длине корпуса 1. В задней части 5b корпуса 5 патрона предусмотрены в соответствующем количестве и в соответствующих местах ответные для этих ребер 22 пазы 23. Эти пазы 23 видны на ФИГ. 6 и 7. При вдвигании фильтровального узла 4 в канал 1с корпуса ребра 22 в виде зубцов входят в соответственные пазы 23 корпуса 5 патрона. Это при вдвигании фильтровального узла 4 в канал 1с обеспечивает надежное направление и точную посадку фильтровального патрона 4а в корпусе 1.
На ФИГ. 10-13 показан второй вариант осуществления фильтровального узла 4 для использования в камере измерения давления, соответствующей настоящему изобретению. Этот узел, по существу, аналогичен фильтровальному узлу в примере осуществления ФИГ. 6-9, поэтому аналогичные части обозначены теми же номерами позиций. В дополнение к примеру осуществления ФИГ. 6-9 фильтровальный узел 4 примера осуществления ФИГ. 10-13 содержит вкладыш 13, вставленный во внутреннее пространство 19 корпуса 5 патрона. На наружной поверхности вкладыша 13, как видно из ФИГ. 11, имеются расположенные рядом друг с другом и идущие в продольном направлении вкладыша 13 каналы 9 потока. При этом каналы 9 потока с одной стороны ограничены полутрубчатыми желобками, имеющимися на наружной поверхности вкладыша 13, а с другой - наложенной на них фильтровой сеткой 6. Втекающая в фильтровальный патрон 4а струя текучего агента течет по каналам 9 потока в продольном направлении фильтровального патрона 4а, а оттуда через фильтровую сетку 6 вытекает из фильтровального патрона 4а в камеру 7.
В показанном на ФИГ. 14-19 видоизмененном примере осуществления вкладыша каналы 9 потока сформированы так, что их проходное поперечное сечение непрерывно уменьшается в направлении течения. Это особенно хорошо видно на ФИГ. 17 и 18. Благодаря такому выполнению каналов потока достигается, по меньшей мере, по существу постоянная по всей длине фильтровального патрона 4а плотность потока вытекающего из фильтровального узла 4 в камеру 7 текучего агента.
В следующем примере осуществления показанного на ФИГ. 14-19 вкладыша 13 каналы 9 потока, в отличие от предыдущего примера, имеют неизменное проходное поперечное сечение по всей длине вкладыша 13. В этом примере осуществления плотность потока вытекающего из фильтровального узла 4 текучего агента в нижней по течению (задней) зоне меньше, чем в верхней по течению (передней)зоне.
1. Камера для измерения давления для использования в инфузионной или инъекционной системе, предназначенной для введения текучего агента, содержащая корпус (1) с расположенным в нем по меньшей мере одним фильтровальным узлом (4), выполненным с возможностью пропускания находящегося под давлением текучего агента, и по меньшей мере одним измерителем (3) давления для замера давления текучего агента, выходящего из фильтровального узла (4), отличающаяся тем, что измеритель (3) давления и фильтр частиц интегрированы в один узел в одном общем корпусе, причем фильтровальный узел (4) выполнен в виде удлиненного фильтровального патрона (4а) с корпусом (5) патрона и фильтровой сеткой (6), причем корпус (5) патрона содержит отверстие (8) патрона, через которое текучий агент под давлением поступает в фильтровальный патрон (4а), причем фильтровальный патрон (4а) расположен в канале (1с) корпуса (1), при этом между внутренней поверхностью канала (1с) корпуса (1) и наружной поверхностью вставленного в корпус (1) фильтровального патрона (4а) образована соединяющаяся с выходным отверстием (2b) камера (7), в которую выходит текучий агент из фильтровального узла (4).
2. Камера для измерения давления по п. 1, отличающаяся тем, что корпус (5) патрона несет фильтровую сетку (6), причем в корпусе (5) патрона образованы закрытые фильтровой сеткой (6) выемки, через которые текучий агент выходит из фильтровального узла (4).
3. Камера для измерения давления по п. 1, отличающаяся тем, что фильтровая сетка (6) выполнена из гидрофильной или гидрофобной фильтровальной ткани с размером ячейки 10-15 мкм.
4. Камера для измерения давления по п. 1, отличающаяся тем, что плотность потока текучего агента, вытекающего из фильтровального узла (4), по существу, постоянна по длине фильтровального патрона (4а).
5. Камера для измерения давления по п. 1, отличающаяся тем, что в корпусе (5) патрона выполнены проходящие в продольном направлении фильтровального патрона (4а) каналы (9) потока, в которые поступает текучий агент.
6. Камера для измерения давления по п. 5, отличающаяся тем, что каналы (9) потока с одной стороны ограничены наружной поверхностью корпуса (5) патрона, а с другой - фильтровой сеткой (6).
7. Камера для измерения давления по п. 6, отличающаяся тем, что проходное поперечное сечение каналов (9) потока непрерывно уменьшается в направлении (v) течения.
8. Камера для измерения давления по п. 1, отличающаяся тем, что один или каждый измеритель (3) давления образован мембраной (10), на которую воздействует давление текучего агента.
9. Камера для измерения давления по п. 1, отличающаяся тем, что один или каждый измеритель (3) давления может быть соединен с датчиком давления, в частности пьезорезистивным или пьезоэлектрическим датчиком давления.
10. Камера для измерения давления по п. 1, отличающаяся тем, что фильтровальный узел (4) закреплен в корпусе (1) вдвигаемой во входное отверстие (2а) заглушкой (11) с соединителем (12) для подсоединения инъекционной трубки инфузионной или инъекционной системы.
11. Камера для измерения давления по п. 1, отличающаяся тем, что на фильтровальном узле (4) и на внутренней поверхности корпуса (1) выполнены соответствующие друг другу направляющие элементы (22, 23), в частности направляющие пазы (23) и направляющие ребра (22).
12. Камера для измерения давления по п. 1, отличающаяся тем, что фильтровальный узел (4) помещен в канале (1с) корпуса в виде сменного узла.
