Устройство для транспортировки текучей среды, кассета для вставления в устройство подачи текучей среды и устройство для подачи текучей среды
Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для транспортировки текучей среды содержит основной канал, по меньшей мере один впадающий в основной канал на выходном отверстии дополнительный канал и гибкое закрывающее средство, служащее для закрытия дополнительного канала. Обеспечена возможность непроницаемого для текучей среды закрытия выходного отверстия дополнительного канала гибким закрывающим средством. Гибкое закрывающее средство прижато к выходному отверстию или вдавлено в выходное отверстие посредством внешней силы. Дополнительному каналу или каждому дополнительному каналу соответствует по меньшей мере один выступ, который расположен в основном канале в области выходного отверстия соответствующего дополнительного канала и выступает над выходным отверстием или над нижним уровнем выходного отверстия. В случае разрежения в основном канале и/или в одном из дополнительных каналов закрывающее средство расположено на выступе или выступах соответствующего дополнительного канала. Технический результат состоит в обеспечении надежного открытия и закрытия выходного отверстия дополнительного канала устройства для транспортировки текучей среды. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству для транспортировки текучей среды по ограничительной части пункта 1 формулы, к кассете, вставляемой в устройство для подачи текучей среды, в частности, в аппарат для инъекций или для диализа, включающий в себя такое устройство, а также к устройству для подачи текучей среды, в частности, к аппарату для инъекций или диализа, с такой кассетой.
Уровень техники
Такого рода устройство для транспортировки текучей среды известно из патентного документа DE 10053441 А1. Он описывает устройство для подвода и/или отвода дополнительного потока в основной поток или из основного потока медицинской жидкости. При этом устройство содержит корпус, проводящий текучую среду, в котором сформированы открытый с одной стороны основной канал и по меньшей мере один дополнительный канал, впадающий в основной канал. Открытая сторона основного канала покрыта покрывающей пленкой, а выходное отверстие дополнительного канала в основной канал выполнено с возможностью его закрытия посредством покрывающей пленки. Для закрытия выходного отверстия дополнительного канала возможно прижатие покрывающей пленки к выходному отверстию дополнительного канала посредством исполнительного элемента клапана. Это устройство общего типа может, например, использоваться в сменной кассете для вставления в устройство для подачи текучей среды, например, в аппарат для инъекций или диализа. При этом исполнительные элементы клапанов, служащие для закрытия выходного отверстия дополнительного канала, расположены в устройстве для подачи текучей среды, и кассета вставляется в него таким образом, что исполнительные элементы клапанов прилегают к выходным отверстиям, через которые дополнительный канал впадает в основной канал, так что возможно закрытие выходных отверстий дополнительных каналов посредством (попеременного) воздействия на исполнительные элементы клапанов.
В известных устройствах транспортировки проблема состоит в том, что при разрежении в основном канале или в дополнительном канале возможно притягивание покрывающей пленки, которая может быть выполнена в виде фольги или в виде упругой мембраны из эластомера, к выходному отверстию дополнительного канала даже в том случае, когда соответствующий исполнительный элемент клапана не приводится в действие. В результате может получиться, что дополнительный канал под действием разрежения в основном канале или дополнительном канале нежелательным образом оказывается закрытым, даже если исполнительный элемент клапана не приведен в действие. Соответствующим образом проблемы могут возникать также и при открывании закрытых выходных отверстий дополнительных каналов, если в области основного канала или дополнительного канала возникает разрежение. Это может происходить, например, при включенном исполнительном элементе клапана и закрытом выходном отверстии дополнительного канала, когда подающий насос, посредством которого текучая среда транспортируется по каналам, после остановки еще некоторое время продолжает движение. При преднамеренном открывании уплотнительного посадочного положения покрывающей пленки на выходном отверстии дополнительного канала путем приведения исполнительного элемента клапана в открытое положение возможна ситуация, когда покрывающая пленка под действием разрежения в дополнительном канале не отходит от уплотнительного посадочного положения в плоскости выходного отверстия дополнительного канала, в результате этого дополнительный канал непреднамеренно остается закрытым.
Раскрытие изобретения
Поэтому задача, лежащая в основе изобретения, состоит в том, чтобы обеспечить такое надежное открытие и закрытие выходного отверстия дополнительного канала устройства общего типа для транспортировки текучей среды, которое исключало бы нежелательное закрытие выходного отверстия дополнительного канала, которое может быть вызвано, например, под действием разрежения в дополнительном канале или в основном канале.
Эта задача решена устройством с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления устройства для транспортировки текучей среды согласно изобретению указаны в зависимых пунктах.
Устройство согласно изобретению содержит основной канал и по меньшей мере один впадающий в основной канал на выходном отверстии дополнительный канал, который может служить, в частности, в качестве подводящего канала для подвода текучей среды из дополнительного канала в основной канал. Устройство согласно изобретению содержит также гибкое закрывающее средство, служащее для закрытия выходного отверстия дополнительного канала, причем закрывающее средство выполнено с возможностью его прижатия к выходному отверстию дополнительного канала посредством внешней силы, которая может создаваться, например, внешним исполнительным элементом клапана, чтобы запирать выходное отверстие дополнительного канала непроницаемо для текучей среды. При этом согласно изобретению дополнительному каналу или каждому из дополнительных каналов соответствует по меньшей мере один выступ, который расположен в основном канале в области выходного отверстия соответствующего дополнительного канала и возвышается над выходным отверстием или, по меньшей мере, над нижним уровнем выходного отверстия. При этом под нижним уровнем выходного отверстия дополнительного канала понимается область выходного отверстия дополнительного канала, которая является первой (самой нижней относительно направления потока) областью в основном канале по направлению движения потока текучей среды в дополнительном канале. Благодаря каждому этому выступу обеспечивается невозможность непреднамеренного натягивания гибкого закрывающего средства на выходное отверстие дополнительного канала при разрежении в основном канале или в дополнительном канале, если на закрывающее средство не воздействует внешняя сила. Это достигается за счет того, что при отсутствии воздействия внешней силы гибкое закрывающее средство под действием возможного имеющегося разрежения в основном канале или в дополнительном канале натягивается как максимум только на верхнюю сторону выступа или выступов дополнительного канала, расположенную ниже относительно направления потока, без попадания гибкого закрывающего средства в область выходного отверстия дополнительного канала или в область нижнего уровня выходного отверстия. Вследствие этого выходное отверстие дополнительного канала остается открытым, по меньшей мере, в области нижнего уровня выходного отверстия, даже если гибкое закрывающее средство под действием разрежения в основном канале или в дополнительном канале притягивается к выходному отверстию дополнительного канала в направлении, противоположном направлению потока текучей среды в дополнительном канале. Выходное отверстие дополнительного канала может быть (полностью) закрыто только под действием достаточно большой внешней силы, вдавливающей закрывающее средство в выходное отверстие дополнительного канала или прижимающей закрывающее средство к нему, чтобы закрыть дополнительный канал. При этом гибкое закрывающее средство целесообразным образом прижимается как к выступу или выступам соответствующего дополнительного канала, так и к краю его выходного отверстия, чтобы осуществлять закрытие дополнительного канала, непроницаемое для текучей среды.
Наличие выступа или выступов, соответствующих дополнительному каналу, оказывается предпочтительным также при намеренном открывании выходного отверстия дополнительного канала. Если, например, инерционность подающего насоса, транспортирующего текучую среду в устройстве согласно изобретению, приводит к тому, что после отключения насоса еще транспортируется часть текучей среды, в результате в основном канале может возникать разрежение, в частности, в области потока вокруг дополнительного канала. Если теперь дополнительный канал, закрытый воздействием внешней силы на гибкое закрывающее средство, должен быть преднамеренно открыт снятием внешней силы, то выступ или все выступы этого дополнительного канала поддерживают вызванный присущей закрывающему средству гибкостью отход закрывающего средства от его уплотнительного посадочного положения на выходном отверстии дополнительного канала. Таким образом, благодаря поддержке выступа или выступов гибкое закрывающее средство может гораздо легче отходить от уплотнительного посадочного положения на выходном отверстии дополнительного канала под действием возвратной силы, обусловленной упругими свойствами закрывающего средства, даже если такому открывающему движению закрывающего средства противодействует возможное наличие разрежения. Благодаря этому открытие и закрытие дополнительного канала происходит исключительно за счет снятия или приложения внешней силы на гибкое закрывающее средство и не зависит от разрежения, возможно образовавшегося в основном канале или в дополнительном канале.
Под гибким закрывающим средством подразумевается, например, гибкая пленка или гибкая мембрана, в частности, изготовленная из термопластичного эластомера и имеющая достаточно высокую гибкость и растяжимость, чтобы прижиматься к выходному отверстию дополнительного канала под действием внешней силы, которая может создаваться, например, подвижным исполнительным элементом клапана. Упругие и гибкие свойства закрывающего средства при этом выбраны таким образом, что закрывающее средство обладает достаточно высокой возвратной силой, чтобы автоматически приводить гибкое закрывающее средство в исходное положение, если на закрывающее средство не воздействует никакая внешняя сила, причем в исходном положении закрывающего средства выходное отверстие дополнительного канала открыто.
В примере осуществления устройства согласно изобретению основной канал и каждый из дополнительных каналов сформированы в корпусе, и основной канал по меньшей мере в местах, расположенных напротив выходного отверстия дополнительного канала, имеет отверстие, закрытое гибким закрывающим средством. Под корпусом может подразумеваться, в частности, отлитая пластмассовая деталь корпуса кассеты, которая предусмотрена для вставления в устройство для подачи текучей среды, например, в аппарат для инъекций или диализа. При этом возможно, что основной канал по своему продольному направлению открыт с одной стороны, и на открытой стороне полностью закрыт гибким закрывающим средством, которое в таком случае выполнено в плоском виде, например, в виде гибкой мембраны или пленки. Однако, возможно также исполнение, в котором лишь в тех областях, в которых дополнительный канал впадает в основной канал, предусмотрено отверстие в основном канале, которое выполнено, например, в форме круга и расположено напротив выходного отверстия дополнительного канала. При этом это отверстие в основном канале закрыто гибким закрывающим средством, например, мембраной в форме диска, которая может под действием внешней силы прижиматься к выходному отверстию дополнительного канала, чтобы запирать дополнительный канал.
При вставлении кассеты, содержащей устройство согласно изобретению, в устройство для подачи текучей среды, например, в аппарат для инъекции или диализа, для каждого дополнительного канала в устройстве для подачи текучей среды целесообразно предусмотрен подвижный исполнительный элемент клапана, создающий внешнюю силу для прижатия закрывающего средства к выходному отверстию дополнительного канала. При этом исполнительный элемент клапана выполнен с возможностью перемещения между закрытым положением и открытым положением, причем исполнительный элемент клапана прижимает закрывающее средство в его закрытом положении к выходному отверстию дополнительного канала или вдавливает его в это отверстие. В открытом положении исполнительного элемента клапана гибкое закрывающее средство находится в исходном положении, в котором выходное отверстие дополнительного канала открыто, так что текучая среда из дополнительного канала может перетекать в основной канал (или также в обратном направлении, из основного канала в дополнительный канал).
В предпочтительных примерах осуществления изобретения каждому дополнительному каналу устройства согласно изобретению соответствуют по меньшей мере два выступа. При этом целесообразно расположение выступов с равномерным распределением вокруг выходного отверстия соответствующего дополнительного канала. При этом выходное отверстие каждого дополнительного канала может быть образовано, например, открытым концом цилиндрической трубы, который выдается в основной канал. При этом возможно расположение продольной оси основного канала и продольных осей подводящих каналов перпендикулярно друг к другу. Возможно также исполнение, в котором дополнительный канал впадает в основной канал под острым углом.
В области впадения дополнительного канала целесообразно выполнение основного канала в виде кольцеобразного канала, который проходит в форме кольца вокруг цилиндрической стенки дополнительного канала. Этим обеспечивается обтекаемое исполнение основного канала и впадающего в него дополнительного канала, которое не препятствует потоку текучей среды в основном канале. В частности, обеспечивается ламинарный поток текучей среды в основном канале, практически не встречающий сопротивления. Однако возможно также выполнение поперечного сечения дополнительного канала и в другой форме. При этом целесообразны обтекаемые внешние контуры стенок соответствующего дополнительного канала, входящих в основной канал, как они предлагаются, например, в патентном документе DE 10053441 А1.
Целесообразным для обеспечения надежного, непроницаемого для текучей среды закрывания дополнительного канала посредством гибкого закрывающего средства показало себя расположение выходного отверстия или нижнего уровня выходного отверстия каждого дополнительного канала в области средней плоскости основного канала.
Целесообразно исполнение с таким расстоянием между верхней стороной каждого выступа, расположенной ниже относительно направления потока, и выходным отверстием или нижним уровнем выходного отверстия соответствующего дополнительного канала, при котором в случае разрежения в основном канале или в дополнительном канале, создаваемого, например, подающим насосом устройства для подачи текучей среды, закрывающее средство располагается на верхней стороне выступа или выступов, расположенной ниже по течению, но не на выходном отверстии дополнительного канала и не на нижнем уровне выходного отверстия.
В качестве предпочтительного варианта осуществления выступа или выступов показало себя использование обтекаемых внешних контуров, благодаря которым выступ или выступы не препятствуют потоку в основном канале. В частности, выступы могут быть выполнены в форме стержня, столбика, купола или гриба. При этом целесообразно, чтобы выступы, соответствующие дополнительному каналу, были расположены на расстоянии от наружного диаметра выходного отверстия дополнительного канала. Но возможно также расположение выступа или выступов дополнительного канала на верхнем краю стенки этого дополнительного канала, с непосредственным примыканием выступа или выступов к наружному диаметру выходного отверстия. Однако предпочтительно расположение выступов дополнительного канала на расстоянии от наружного диаметра выходного отверстия, так как оно может обеспечить лучшее закрытие выходного отверстия, когда закрывающее средство находится в закрытом положении. При этом в закрытом положении закрывающее средство прилегает как к верхней стороне выступа или выступов дополнительного канала, расположенной ниже относительно направления потока, так и к краю выходного отверстия, что обеспечивает надежное и непроницаемое для текучей среды закрытие дополнительного канала.
Краткое описание чертежей
Эти и дальнейшие преимущества устройства согласно изобретению, а также примеры использования следуют из более подробно описанного ниже примера осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых представлено устройство согласно изобретению для переноса растворов контрастного вещества и промывочного раствора в системе для инъекций с целью внутривенного введения этих растворов в тело человека или животного. При этом устройство согласно изобретению является составной частью кассеты для вставления в устройство для инъекций. Однако использование изобретения не ограничено этим вариантом осуществления, который исключительно для примера описывает преимущества и свойства изобретения.
На чертежах показано следующее:
Осуществление изобретения
На фигуре 1 в аксонометрическом изображении сверху показана кассета 10, предназначенная для вставления в не представленное здесь устройство для подачи текучей среды в форме устройства для инъекций. Кассета 10 имеет корпус 12, в котором размещено устройство для транспортировки текучей среды согласно изобретению. Под корпусом 12 может подразумеваться, например, отлитая пластмассовая деталь из жесткого пластика, например, поликарбоната, или из других пластмасс, например, полиэтилена или полипропилена. Корпус 12 имеет дно 16, на котором сформированы выступающие боковые стенки 13 и усиливающие ребра 13'. Корпус разделен на первый участок 12а, в котором расположено устройство согласно изобретению, и второй участок 12b, в котором предусмотрены несколько вводов 14 шлангов, предназначенных для вставки гибких подающих шлангов. Кроме того, на втором участке 12b корпуса 12 расположено крепежное устройство 15, предназначенное для закрепления кассеты 10 в устройстве для инъекций.
На первом участке 12а корпуса 12 в дне 16 сформированы проточные каналы, а именно основной канал 1, который проходит по существу в продольном направлении первого участка 12а корпуса 12 параллельно дну 16. Верхняя сторона основного канала 1, противоположная нижней стороне дна 16, выполнена открытой и покрыта закрывающим средством 3, не показанным на фигуре 1. Под закрывающим средством 3 подразумевается гибкая мембрана или гибкая пленка, которую накладывают на противоположную дну 16 верхнюю сторону 17 первого участка 12а корпуса и закрепляют там, например, посредством приклеивания или приваривания.
Кроме того, в сплошном материале первого участка 12а корпуса 12 сформованы несколько дополнительных каналов 2, каждый из которых впадает одним из концов в основной канал 1. Представленный на фигуре 1 пример осуществления предусматривает три дополнительных канала 2А, 2В, 2С. Первый дополнительный канал 2А, впадающий в основной канал 1 на верхнем относительно направления потока конце 1а, служит для подачи в основной канал 1 промывочного раствора, например, физиологического раствора. Для этого другой конец первого дополнительного канала 2А через шланг подачи соединяется с резервуаром, содержащим промывочный раствор. Оба других дополнительных канала 2B, 2С, которые впадают в основной канал 1 ниже относительно направления потока служат для подачи растворов контрастного вещества в основной канал. Для этого другие концы обоих дополнительных каналов 2B, 2С также соответственно соединяются через шланг подачи с резервуаром, содержащим раствор контрастного вещества. Целесообразно, чтобы внутренний диаметр дополнительных каналов 2 составлял от 2 до 4 мм, предпочтительно примерно 3 мм. Диаметр основного канала 1 в целесообразном варианте несколько больше и предпочтительно составляет 3-6 мм.
На изображении с фигуры 3 в плоскости разреза видна форма дополнительного канала 2B. Как и остальные дополнительные каналы 2А, 2С, он имеет верхний, относительно направления потока, первый участок 2', который проходит по существу параллельно дну 16 кассеты 10, а также соединенный с первым участком 2' второй участок 2ʺ, который выполнен в сплошном материале корпуса 12 в виде отверстия, перпендикулярного первому участку 2' и перпендикулярного основному каналу 1, впадающего в основной канал 1. На противоположном второму участку 2ʺ конце первого участка 2' в каждом дополнительном канале 2 расположена соединительная деталь 5, которая служит для присоединения не показанного здесь подающего шланга. Подающий шланг, который на одном из своих концов соединен с соединительной деталью 5, другим концом присоединяют к резервуару для текучей среды - например, раствора контрастного вещества или промывочного раствора.
На нижнем относительно направления потока конце 1b основного канала 1 предусмотрено соединительное гнездо 18 для присоединения не представленного здесь насосного рукава. Для эксплуатации кассеты 10 один конец насосного рукава соединяется с соединительным гнездом 18, а другой конец насосного рукава соединяется с другим соединительным гнездом 19, расположенным на первом участке 12а корпуса 12 таким образом, что насосный рукав выступает из корпуса 12 кассеты 10 в форме петли или полукруга. Соединительное гнездо 19 соединено с нижним относительно направления потока сточным каналом, сформированным в корпусе и не представленном на фигурах, на конце которого, нижнем относительно направления потока, имеется соединительное гнездо 20 для присоединения не представленного здесь шланга, идущего к пациенту. Конец шланга, идущего к пациенту, подсоединяется к соединительному гнезду 20, а другой его конец соединяется с канюлей, которая вводится в вену пациента для внутривенной инъекции текучей среды, транспортируемой кассетой 10 с целью внутривенного введения жидкости, проходящей в основном канале 1.
На фигуре 2 подробно представлено выходное отверстие 2а дополнительного канала 2 в основном канале 1. Второй участок 2ʺ этого дополнительного канала 2, который проходит, по меньшей мере приблизительно, перпендикулярно основному каналу 1, имеет стенку 2с канала в форме трубы, которая впадает в основной канал 1. Выходное отверстие 2а дополнительного канала 2, образованное верхним краем трубообразной стенки 2с канала, целесообразно расположено, по меньшей мере приблизительно, в области средней плоскости основного канала 1. В области выходного отверстия 2а дополнительного канала 2 основной канал 1 выполнен в форме кольцевого канала с двумя участками 1', 1ʺ кольцевого канала. При этом оба участка 1', 1ʺ кольцевого канала проходят кольцеобразно вокруг стенки 2с дополнительного канала 2.
В графически представленном здесь примере осуществления в области стенки 2 с дополнительного канала 2 расположены два выступа 4, 4', которые выполнены цилиндрическими или в форме купола, или в форме столбика и, как и стенка 2с канала, выступают в основной канал 1. При этом оба выступа 4, 4' расположены в диаметрально противоположных точках выходного отверстия 2а и выступают над выходным отверстием 2а дополнительного канала 2, как видно из фигур 4-6. Таким образом, верхняя сторона обоих выступов 4, 4' находится, если смотреть по направлению потока текучей среды на втором участке 2ʺ дополнительного канала 2, на более низком относительно направления потока уровне по сравнению с выходным отверстием 2а и, таким образом, выступает над уровнем N выходного отверстия 2а. Это схематически показано на фигуре 7а. Разница между уровнем N выходного отверстия 2а и верхней стороной выступов 4, 4' целесообразно составляет от 0,3 до 0,7 мм и предпочтительно составляет примерно 0,5 мм.
Функционирование устройства для транспортировки текучей среды согласно изобретению и, в частности, выступов 4, 4', отображено на чертежах фигур 4-6. На фигурах 4-6 дополнительный канал 2, впадающий в основной канал 1, представлен в поперечном разрезе вместе с гибким закрывающим средством 3, служащим для закрытия дополнительного канала 2, и исполнительным элементом 11 клапана. При этом исполнительный элемент 11 клапана является составной частью устройства для подачи текучей среды, например, инъекционного аппарата, в который вставляется кассета 10. При этом исполнительный элемент 11 клапана выполнен с возможностью перемещения между показанным на фигуре 4 открытым положением и показанным на фигуре 5 закрытым положением. Для перемещения исполнительного элемента 11 клапана между его открытым и закрытым положениями он соединен с не представленным здесь приводом. Исполнительный элемент 11 клапана служит для того, чтобы прижимать гибкое закрывающее средство 3 к выходному отверстию 2а дополнительного канала или вдавливать в него это средство для закрытия дополнительного канала.
В изображении на фиг. 5 исполнительный элемент 11 клапана находится в открытом положении, в котором он не прикладывает силу к гибкому закрывающему средству 3. Закрывающее средство 3 находится, соответственно, в исходном положении, в котором закрывающее средство 3 расположено на расстоянии от выходного отверстия 2а дополнительного канала 2. Расстояние между нижней стороной закрывающего средства 3 и выходным отверстием 2а дополнительного канала 2 целесообразно составляет в исходном положении от 1 до 2 мм и предпочтительно составляет примерно 1,8 мм. Выходное отверстие 2а дополнительного канала 2 в этом исходном положении закрывающего средства 3 открыто, так что текучая среда, подведенная в дополнительный канал 2 сквозь первый участок 2', может устремляться из выходного отверстия 2а дополнительного канала 2 в основной канал 1 через второй участок 2ʺ. Клапан, образованный взаимодействием гибкого закрывающего средства 3 и исполнительного элемента 11 клапана, в этом исходном положении закрывающего средства 3 открыт.
На фигуре 4 клапан показан в закрытом положении. При этом исполнительный элемент 11 клапана находится в закрытом положении, в котором он прикладывает внешнюю силу к гибкому закрывающему средству 3. Эта сила прижимает закрывающее средство 3 к выходному отверстию 2а дополнительного канала 2, вследствие чего оно становится непроницаемым для текучей среды. Закрывающее средство 3 находится в закрытом положении, в котором закрывающее средство 3 одновременно лежит и на выходном отверстии 2а дополнительного канала 2 (на верхнем краю стенки канала 2с), и на верхней стороне выступов 4, 4'.
На фигуре 6 гибкое закрывающее средство 3 показано в промежуточном положении между его исходным положением и закрытым положением. При этом не представленный на фигуре 6 исполнительный элемент 11 клапана находится в открытом положении. Гибкое закрывающее средство 3 приводится в представленное на фигуре 6 промежуточное положение, например, в том случае, если в основном канале 1 или в дополнительном канале 2 образовалось разрежение, которое приводит к тому, что закрывающее средство 3 из исходного положения притягивается в направлении выходного отверстия 2а дополнительного канала 2. Разрежение, образующееся в основном канале 1 или в дополнительном канале 2, прикладывает тяговую силу к гибкому закрывающему средству 3, которая притягивает его в направлении выходного отверстия 2а дополнительного канала. Вызванная разрежением тяговая сила, однако, не настолько велика, как сила давления, приложенная к закрывающему средству 3 со стороны исполнительного элемента 11 клапана, когда исполнительный элемент 11 клапана находится в закрытом положении. Поэтому гибкое закрывающее средство 3 под воздействием тяговой силы оказывается только в промежуточном положении, показанном на фигуре 6. В этом промежуточном положении нижняя сторона гибкого закрывающего средства 3 лежит на верхней стороне выступов 4, 4', не входя в контакт с выходным отверстием 2а (т.е. с верхней стороной стенки канала 2с) дополнительного канала 2. В этом промежуточном положении выходное отверстие 2а дополнительного канала 2 открыто, хотя на гибкое закрывающее средство 3 и воздействует тяговая сила (например, вызванная разрежением). В этом положении при открытом клапане возможно перетекание текучей среды из дополнительного канала 2 через открытое выходное отверстие 2а в основной канал 1, так что давление между основным каналом и дополнительным каналом может выравниваться. Это происходит вследствие того, что гибкое закрывающее средство 3 не может быть прижато тяговой силой к выходному отверстию 2а дополнительного канала 2 из-за прилегания этого средства к верхней стороне выступов 4.
Таким образом, благодаря выступам 4 даже при образовании разрежения в основном канале 1 и/или в дополнительном канале 2 не может иметь место полное закрытие выходного отверстия 2а дополнительного канала 2, когда исполнительный элемент 11 клапана находится в открытом положении. При открывании клапана в результате перемещения исполнительного элемента 11 клапана из закрытого положения в открытое положение выступы 4, 4', напротив, обеспечивают улучшенный отрыв закрывающего средства 3 от выходного отверстия 2а дополнительного канала 2. Даже в случае разрежения в основном канале 1 или в дополнительном канале 2 гибкое закрывающее средство 3 в силу присущей ему упругости и под действием вызванного ею обратного усилия сопротивления может автоматически перемещаться в исходное положение. При этом такое перемещение поддерживается выступами 4.
На фигурах 7а и 7b представлен предпочтительный вариант осуществления устройства согласно изобретению с двумя выступами 4, 4', которые расположены в диаметрально противоположных точках выходного отверстия 2а дополнительного канала 2. В этом варианте оба выступа 4, 4' расположены на заданном расстоянии d от наружного верхнего края выходного отверстия 2а (на диаметре D выходного отверстия), т.е. наружная поверхность каждого выступа 4, 4' удалена на заданное расстояние d от края выходного отверстия. Это расстояние d в целесообразном варианте находится в области от 0,5 до 2 мм и предпочтительно составляет примерно 1,3 мм. При этом высота Δ выступа в целесообразном варианте составляет от 0,2 до 0,7 мм, предпочтительно примерно 0,5 мм (фигура 7а). При этом целесообразно выполнение стенки канала 2с с наклонным скосом наружу, как показано на фигуре 7а.
На фигурах 8а-8d представлены различные варианты осуществления устройства согласно изобретению, имеющие по четыре выступа 4 (только три из которых - выступы 4, 4', 4ʺ - представлены в аксонометрическом изображении в разрезе), выполненные соответственно в разных формах и расположенные равномерно (т.е. отстоят друг от друга на угол 90°) по окружности вокруг края выходного отверстия и в различных вариантах осуществления на фигурах 8а-8d расположены на разных расстояниях d от (радиально внешнего) края выходного отверстия.
На фигуре 9 представлены аксонометрические разрезы дальнейших вариантов осуществления устройства согласно изобретению (фигуры 9а-9d), в которых на стенке 2с дополнительного канала 2, впадающего в основной канал 1, расположены на определенном расстоянии друг от друга несколько выступов 4. В этих вариантах осуществления внутренняя боковая поверхность выступов 4 заканчивается заподлицо с (радиально внешним) краем выходного отверстия, т.е. без промежутка между верхним краем выходного отверстия 2а и внутренней боковой поверхностью выступа 4. При этом каждый из выступов 4 сформирован (целостно) в виде выступа на верхней стороне стенки 2с дополнительного канала 2. При этом стенка 2 с канала целесообразно имеет наклонный скос наружу, как показано на фигурах 9а-9d. В вариантах осуществления фигур 9а-9d нижний уровень N выходного отверстия 2а обусловлен выступами 4, сформированными в виде выступа на верхней стороне стенки канала 2с дополнительного канала 2. Под нижним уровнем выходного отверстия N при этом понимается область выходного отверстия 2а, которая первой, если смотреть по направлению потока текучей среды, впадает в основной канал 1. Выступы 4 согласно изобретению выступают над нижним уровнем выходного отверстия N на целесообразное расстояние примерно 0,3-0,5 мм.
Изобретение не ограничивается описанным примером осуществления и описанным случаем использования. Принципиально возможно использование изобретения во всех устройствах для транспортировки текучих сред, в которых текучая среда переносится из дополнительного канала в основной канал или в обратном направлении, и в котором дополнительный канал закрывается непроницаемо для текучей среды упругим закрывающим средством посредством прижимного клапанного устройства. Такие устройства используются, в частности, в инъекционных аппаратах для внутривенной инъекции жидкостей в тело человека или животного или в аппаратах для диализа. При этом, в отличие от описанного выше примера осуществления, может предусматриваться только один дополнительный канал или также два или большее количество дополнительных каналов, которые впадают в основной канал. Кроме того, каналы устройства согласно изобретению не обязательно сформированы в корпусе кассеты, а могут также, например, выполняться, по меньшей мере частично, в виде трубопроводов или шлангов.
1. Устройство для транспортировки текучей среды, содержащее основной канал (1), по меньшей мере один впадающий в основной канал (1) на выходном отверстии (2а) дополнительный канал (2) и гибкое закрывающее средство (3), служащее для закрытия дополнительного канала (2), при этом обеспечена возможность непроницаемого для текучей среды закрытия выходного отверстия (2а) дополнительного канала (2) гибким закрывающим средством (3), при этом гибкое закрывающее средство (3) прижато к выходному отверстию (2а) или вдавлено в выходное отверстие (2а) посредством внешней силы, отличающееся тем, что дополнительному каналу (2) или каждому дополнительному каналу (2) соответствует по меньшей мере один выступ (4), который расположен в основном канале (1) в области выходного отверстия (2а) соответствующего дополнительного канала (2) и выступает над выходным отверстием (2а) или над нижним уровнем (N) выходного отверстия (2а), при этом в случае разрежения в основном канале (1) и/или в одном из дополнительных каналов (2) закрывающее средство (3) расположено на выступе или выступах (4, 4') соответствующего дополнительного канала (2), но не на его выходном отверстии (2а).
2. Устройство по п. 1, в котором закрывающее средство (3) выполнено таким образом, что при закрывании дополнительного канала (2) оно прилегает как к выходному отверстию (2а) или к нижнему уровню (N) выходного отверстия (2а), так и к выступу (4, 4') или к каждому из выступов (4, 4'), соответствующих этому дополнительному каналу (2).
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что гибкое закрывающее средство (3) представляет собой гибкую мембрану, в частности, изготовленную из термопластичного эластомера, или гибкую пленку, выполненную с возможностью прижимания к выходному отверстию (2а) дополнительного канала (2) или вдавливания в него посредством исполнительного элемента клапана.
4. Устройство по п. 1 или 2, в котором основной канал (1) и каждый из дополнительных каналов (2) сформированы в корпусе (12), и основной канал (1) по меньшей мере в местах, расположенных напротив выходного отверстия (2а) дополнительного канала (2), имеет отверстие, закрытое гибким закрывающим средством (3).
5. Устройство по п. 4, в котором корпус (12) представляет собой составную часть сменной кассеты для вставления в устройство для подачи текучей среды, в частности в аппарат для инъекций или диализа.
6. Устройство по одному из пп. 1, 2, 5, в котором гибкое закрывающее средство (3) выполнено с возможностью перемещения между его исходным положением и закрытым положением, причем выходное отверстие (2а) дополнительного канала (2) или нижний уровень (N) выходного отверстия (2а) в исходном положении открыты, а в закрытом положении закрыты непроницаемо для текучей среды.
7. Устройство по одному из пп. 1, 2, 5, отличающееся тем, что каждому дополнительному каналу (2) соответствуют по меньшей мере два выступа (4, 4'), которые предпочтительно расположены с равномерным распределением вокруг выходного отверстия (2а) соответствующего дополнительного канала (2).
8. Устройство по одному из пп. 1, 2, 5, отличающееся тем, что основной канал (1) в области впадающего в него дополнительного канала (2) выполнен в виде кольцеобразного канала (1', 1''), который проходит в форме кольца вокруг цилиндрической стенки (2с) соответствующего дополнительного канала (2).
9. Устройство по одному из пп. 1, 2, 5, отличающееся тем, что выходное отверстие (2а) дополнительного канала (2) или каждого дополнительного канала (2) или нижний уровень (N) выходного отверстия (2а) находятся по меньшей мере приблизительно в области средней плоскости основного канала (1).
10. Устройство по одному из пп. 1, 2, 5, отличающееся тем, что выступ или выступы (4, 4') выполнены цилиндрическими, в форме купола, стержня, столбика или гриба.
11. Кассета (10) для вставления в устройство для подачи текучей среды, в частности в аппарат для инъекций или диализа, имеющая корпус (12), в котором сформировано устройство для транспортировки текучей среды по одному из предшествующих пунктов.
12. Кассета (10) по п. 11, отличающаяся тем, что в корпусе (12), наряду с основным каналом (1), сформирован по меньшей мере один первый дополнительный канал (2А) для подвода промывочного раствора и один второй дополнительный канал (2В) для подвода раствора активного вещества, в частности раствора контрастного вещества.
13. Кассета (10) по п. 12, отличающаяся тем, что первый дополнительный канал (2А) впадает в основной канал (1) в области его верхнего, относительно направления потока, конца, а второй дополнительный канал (2В) и каждый из дальнейших дополнительных каналов (2С) для подвода активного вещества, если они имеются, впадают в основной канал (1) ниже относительно направления потока.
14. Устройство для подачи текучей среды, в частности аппарат для инъекций или для диализа, включающее в себя сменную кассету (10) по одному из пп. 11-13 и по меньшей мере один исполнительный элемент (11) клапана, выполненный с возможностью перемещения между закрытым положением и открытым положением, который в его закрытом положении прижимает закрывающее средство (3) к выходному отверстию (2а) дополнительного канала (2) или вдавливает его в это отверстие для закрытия дополнительного канала (2).
15. Устройство для подачи текучей среды по п. 14, отличающееся тем, что даже при образовании разрежения в основном канале (1) и/или в одном из дополнительных каналов (2) гибкое закрывающее средство (3) отведено от выходного отверстия (2а) или от нижнего уровня (N) выходного отверстия за счет возвратной силы закрывающего средства (3), когда исполнительный элемент 11 клапана находится в открытом положении.
