[发明专利]活塞泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于泵送流体的活塞泵，所述活塞泵包括至少一个气缸，所述气缸具有活塞，所述活塞可借助于驱动器在所述气缸内部沿所述气缸的纵向轴线移动，每个气缸在端面处具有安装法兰，所述安装法兰具有至少一个气缸开口，并且在气缸侧上、在每个活塞与安装法兰之间形成腔室，所述腔室的体积在所述相关联的活塞在所述气缸中移动时发生变化。此外，所述活塞泵具有用于供应流体的入口端口和用于排出流体的出口端口。

背景技术

这种活塞泵特别适合在医疗输液/透析技术中使用。目前使用的主要是管泵和注射泵。当希望施用更大量的流体时，首先使用根据蠕动原理工作的管泵。这些量的流体的提供例如借助于输液袋来进行。在注射泵的情况下，通过注射体递送的量是有限的并且通常包括不多于50ml，其中一些模型甚至允许高达100ml的液体供应。

根据蠕动原理的管泵非常普遍并且还无需卧床，例如，用于人工营养。由于其泵原理，它们的递送精确度不如注射泵的递送精确度。

相比之下，周期性操作的活塞泵包括与注射泵一样高的递送精确度，并且可像蠕动泵那样从可更换存储罐吸入和泵出液体。

用于医疗输液技术的活塞泵从例如US 7,887,308 B2中得知。在第一示例性实施方案中，这种泵拥有圆柱形壳体，所述圆柱形壳体包括彼此径向相对定位的入口端口和出口端口。在所述壳体内部，活塞借助于附接至其的转子双向地移动，这样使得它沿所述壳体的纵向轴线轴向地移动并且同时还围绕这个纵向轴线旋转。借助于这种移动，活塞内的交替通道分别连接至入口端口和出口端口，由此可以所测得方式传送流体。在泵的另一个示例性实施方案中，提供了两个同轴活塞，所述同轴活塞均在可移动壳体内沿这个壳体的纵向轴线移动并且因此在所述壳体内形成具有可变体积的腔室。在所述两个活塞之间布置有阀板，彼此相对定位的入口端口和出口端口被引入至其中。如在第一示例性实施方案中一样，所述阀板借助于附接至其的转子双向地移动，由此所述壳体沿所述活塞的纵向轴线向后和向前移动。同时，所述阀板内的通道通过阀板围绕纵向轴线的旋转而交替打开并且气缸腔室与入口端口和出口端口交替地连接，由此泵可连续地泵送。然而，由于入口端口和出口端口附接至往复式阀板，然而连接管随泵运动而移动，这会导致随附泵部分的显著移动并且可能是不利的。具体来说，这种功能性需要很多空间，除了其它不利影响之外，这还妨碍泵的紧凑构造。

借助于周期性工作的活塞泵，因此有可能实现高递送精确度，甚至在大递送体积的情况下。然而，在此经常希望非常紧凑地形成这种活塞泵和其它部件，以便能够将它们集成至尽可能小的壳体中。例如，在家庭护理领域中，在处理医疗一次性使用物品和/或医疗输液技术时就是这种情况，其中用于可交换输液容器的泵对于患者、不熟练的家庭成员或护理者来说应该容易连接。已证实，将整个泵与其附加部件一起容纳在某种类型的盒体中是有利的。具体来说，在这些附加部件中包括用于检测堵塞和气泡的传感器系统。

堵塞检测通常是通过间接测量用于供应流体的管中的内部压力来进行。如果存在堵塞，那么例如所述管在泵下游的内部压力增大，这可间接地测得。出于这种目的，管的圆形横截面由于例如偏置力而发生椭圆形变形，并且待确定的管的内部压力会使此偏置力增大或减小，这然后可借助于力传感器来确定。DE 38 38 689 C1示例性地公开了这样一种用于压力测量和堵塞检测的方法。

此外，这种方法的缺点在于管的变形通常导致持续几小时的蠕变过程。这种蠕变会释放管横截面中的张力，这导致测得的力的连续变化。由所述蠕变引起的不希望的力变化与借助于管内压力变化的所希望的测量效果在数量级上类似，并且因此会阻碍堵塞的可靠识别。例如像硅树脂之类的特殊弹性体包括显著减小的蠕变行为，并且因此注定作为用于堵塞传感器的管段。然而，硅树脂与非硅树脂材料的组合的代价非常高，因为过程安全的粘接接头是不可能的。

此外，医疗输液装置以及透析应用中的气泡检测被规定为是必需的。通常，所述识别经由超声发射器和接收器发生，所述发射器和接收器在两侧超声联接至待观察的管件。然而，在度量上不可能把位于超声部件与充满流体的管之间的气泡与充满空气的管件区分开来。因此，通常通过特殊支撑物在所述两个超声部件之间手动挤压管件并且使其相应地变形，这样使得有很高的可能避免气泡。