專(zhuān)利名稱(chēng)：泵盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于抽吸流體的泵盒。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)泵盒的一個(gè)方面，所述一種泵盒包括殼體，所述殼體包括至少一個(gè)流 體進(jìn)口管和至少一個(gè)流體出口管。所述泵盒還包括位于所述殼體內(nèi)的至少一個(gè)
往復(fù)壓力隔膜位移泵。所述壓力泵將流體從所述流體進(jìn)口管抽吸至所述流體出 口管。所述泵盒還包括所述殼體上的中空尖刺部及至少一個(gè)計(jì)量泵。所述計(jì)量 泵與所述殼體上的所述中空尖刺部和計(jì)量泵流體管流體連接。所述計(jì)量泵流體 管與所述流體出口管流體連接。
泵盒的這一方面的多種實(shí)施例，包括一或多種下列情形。所述往復(fù)壓力隔 膜位移泵包括彎曲的剛性腔室壁及附接至所述剛性腔室壁的撓性隔膜。所述撓 性隔膜和所述剛性腔室壁界定出抽吸腔室。此外，所述泵盒還包括流體連接至 所述計(jì)量泵流體管的氣孔。所述泵盒包括連接至所述氣孔的空氣過(guò)濾器。所述 泵盒的殼體包括頂板、中間板及底板。 一些實(shí)施例還包括一或多個(gè)下列情形。 容器附接件包括用于容納并且保持容器的容器支撐裝置及用于附接至所述泵 盒上的所述尖刺部的泵盒附接裝置。所述泵盒附接裝置包括殼體以及所述殼體 內(nèi)的針部，所述針部與所述容器支撐裝置流體連通。此外，所述泵盒還包括至 少一個(gè)閥。 一些實(shí)施例中，所述閥包括具有隔膜的閥殼體，所述隔膜將所述閥 殼體分為兩個(gè)腔室，即致動(dòng)腔室和液體腔室。 一些實(shí)施例中，所述致動(dòng)腔室具 有至少一個(gè)孔，并且所述液體腔室具有至少一個(gè)孔。所述閥的一些實(shí)施例中，
所述致動(dòng)腔室包括兩個(gè)孔。所述閥的一些實(shí)施例中，所述液體腔室包括基本平滑的表面。所述閥的一些實(shí)施例中，所述致動(dòng)腔室包括至少一個(gè)凸起的部件。所述閥的一些實(shí)施例中，其中所述閥為噴發(fā)閥。
根據(jù)泵盒的另一方面，所述泵盒包括殼體，所述殼體包括至少一個(gè)流體進(jìn)口管和至少一個(gè)流體出口管。所述泵盒還包括位于所述殼體內(nèi)的至少一個(gè)往復(fù)壓力隔膜位移泵。所述壓力泵將流體從所述流體進(jìn)口管抽吸至所述流體出口管。此外，所述泵盒包括位于所述殼體內(nèi)的第二流體施予系統(tǒng)，所述第二流體施予系統(tǒng)包括隔膜計(jì)量泵、用于將一定體積的第二流體抽吸入所述流體出口管的第二流體進(jìn)口管、用于使所述第二流體流入所述第二流體進(jìn)口管的中空尖刺部、以及流體連接至所述流體進(jìn)口管的氣孔。
泵盒的這一方面的多種實(shí)施例包括一或多種下列情形。所述往復(fù)壓力隔膜位移泵包括彎曲的剛性腔室壁及附接至所述剛性腔室壁的撓性隔膜。所述撓性隔膜和所述剛性腔室壁界定出抽吸腔室。所述泵盒殼體包括頂板、中間板及底板。
根據(jù)泵盒的另一方面，所述泵盒包括殼體，所述殼體包括至少一個(gè)用于從病人處抽吸血液的血液進(jìn)口管，以及一個(gè)用于將血液抽吸至透析器的血液出口管。此外，所述泵盒還包括位于所述殼體內(nèi)的至少兩個(gè)往復(fù)壓力隔膜位移泵。所述壓力泵將所述血液從病人處抽吸至所述透析器。所述泵盒還包括至少兩個(gè)閥，所述閥包括殼體和隔膜。所述隔膜將所述閥的殼體分為兩個(gè)腔室，即致動(dòng)腔室和液體腔室。所述致動(dòng)腔室具有至少一個(gè)孔，并且所述液體腔室具有至少兩個(gè)孔。所述液體腔室包括基本平滑的表面。所述泵盒還包括位于所述泵盒的殼體內(nèi)的肝素施予系統(tǒng)。所述肝素施予系統(tǒng)包括隔膜泵、用于將一定體積的肝素抽吸入所述血液出口管的肝素進(jìn)口管、用于使所述肝素流入所述肝素進(jìn)口管的中空尖刺部、及流體連接至所述肝素進(jìn)口管的用以捕獲空氣的空氣過(guò)濾器。
泵盒的這一方面的多種實(shí)施例包括一或多種下列情形。所述往復(fù)壓力隔膜位移泵包括成彎曲的剛性腔室壁及附接至所述剛性腔室壁的撓性隔膜，所述撓性隔膜和所述剛性腔室壁界定出抽吸腔室。所述泵盒殼體包括頂板、中間板及底板。所述往復(fù)壓力隔膜位移泵包括至少一個(gè)表面上有凹陷的隔膜。
本發(fā)明的這些方面并不意味著是排他的，并且結(jié)合所附權(quán)利要求和附圖，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可容易地明白本發(fā)明的其他部件、方面及優(yōu)點(diǎn)。


參考附圖，閱讀下文的詳述描述可更好地理解本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)，其中
圖1A為結(jié)合入泵盒實(shí)施例的莢泵之實(shí)施例的剖視圖1B為結(jié)合入泵盒實(shí)施例的莢泵之代替實(shí)施例的剖視圖；圖2A為結(jié)合入泵盒的實(shí)施例的一種氣動(dòng)控制閥的實(shí)施例的示意剖視圖；圖2B為結(jié)合入泵盒的實(shí)施例的一種氣動(dòng)控制閥的另一實(shí)施例的剖視圖；圖2C為結(jié)合入泵盒的實(shí)施例的一種氣動(dòng)控制閥的另一實(shí)施例的剖視圖；圖2D為結(jié)合入泵盒的實(shí)施例的一種氣動(dòng)控制閥的另一實(shí)施例的剖視圖2E-2F為閥隔膜的實(shí)施例的俯視圖和仰視圖2G示出了閥隔膜的一個(gè)實(shí)施例的示意圖、俯視圖和剖視圖3A和3B分別為泵盒內(nèi)的莢泵的俯視圖和剖視圖4A和4B分別為泵盒內(nèi)具有可變隔膜的莢泵的示意圖4C和4D分別為泵盒內(nèi)具有凹陷/可變隔膜的莢泵的俯視圖和剖視圖4E和4F為帶有可變表面的單環(huán)隔膜的示意圖5A-5D為可變隔膜的多種實(shí)施例的示意圖5E-5H為計(jì)量泵隔膜的多種實(shí)施例的示意圖6A和6B為帶有光滑表面的雙環(huán)隔膜的示意圖6C和6D為帶有凹陷表面的雙環(huán)隔膜的示意圖6E和6F為帶有可變表面的雙環(huán)隔膜的示意圖6G為帶有可變表面的雙環(huán)隔膜的剖視圖7為可用來(lái)致動(dòng)莢泵的壓力致動(dòng)系統(tǒng)的示意圖8為泵盒的流體流路示意圖9A-9B為泵盒的示范實(shí)施例的外頂板的等距圖和俯視圖；圖9C-9D為泵盒的示范實(shí)施例的內(nèi)頂板的等距圖和俯視圖9E為泵盒的示范實(shí)施例的頂板的側(cè)視圖IOA和IOB為泵盒的示范實(shí)施例的中間板的液體側(cè)的等距圖和俯視圖;
圖IOC和10D為泵盒的示范實(shí)施例的中間板的空氣側(cè)的等距圖和俯視圖;
圖10E為泵盒的示范實(shí)施例的中間板的側(cè)視圖11A-11B為泵盒的示范實(shí)施例的底板內(nèi)側(cè)的等距圖和俯視圖11C和11D為泵盒的示范實(shí)施例的底板外側(cè)的等距圖和俯視圖11E為泵盒實(shí)施例的底板的側(cè)視圖12A為附接有瓶子的泵盒的已裝配實(shí)施例的俯視圖；圖12B為附接有瓶子的泵盒的己裝配實(shí)施例的仰視圖；圖12C為附接有瓶子的泵盒的已裝配實(shí)施例的分解圖；圖12D為附接有瓶子的泵盒的已裝配實(shí)施例的分解圖；圖13A-13C為已裝配泵盒的示范實(shí)施例的剖視圖；圖14A-14B示出了計(jì)量泵的已裝配代替實(shí)施例；圖14C-14D為計(jì)量泵的已裝配代替實(shí)施例分解圖14E示出了連接至泵盒的計(jì)量泵的巳裝配代替實(shí)施例；圖14F示出了連接至泵盒的計(jì)量泵的部分已裝配代替實(shí)施例；
圖15A-15B為計(jì)量泵代替實(shí)施例的外頂板的等距圖和俯視圖15C-15D為計(jì)量泵代替實(shí)施例的內(nèi)頂板的仰視圖16A-16B為計(jì)量泵代替實(shí)施例的中間板的液體側(cè)的等距圖和俯視圖;
圖16C-16D為計(jì)量泵代替實(shí)施例的中間板的液體側(cè)的等距圖和仰視圖;
圖17A-17B為計(jì)量泵代替實(shí)施例的底板內(nèi)側(cè)的等距圖和俯視圖17C-17D為計(jì)量泵代替實(shí)施例的底板外側(cè)的等距圖和仰視圖18A-18B為泵盒代替實(shí)施例的頂板外側(cè)的等距圖和俯視圖18C-18D為泵盒代替實(shí)施例的頂板內(nèi)側(cè)的仰視圖18E為頂板的代替實(shí)施例的側(cè)視圖19A-19B為泵盒代替實(shí)施例的液體側(cè)中間板的等距圖和俯視圖19C-19D為泵盒代替實(shí)施例的空氣側(cè)中間板的等距圖和仰視圖19E為中間板的代替實(shí)施例的側(cè)視圖20A-20B為泵盒代替實(shí)施例的內(nèi)底板的等距圖和俯視圖20C-20D為泵盒代替實(shí)施例的外底板的等距圖和仰視圖20E為底板的代替實(shí)施例的側(cè)視圖21A為附接有瓶子的泵盒的已裝配代替實(shí)施例的俯視圖21B為附接有瓶子的泵盒的已裝配代替實(shí)施例的仰視圖21C為附接有瓶自的泵盒的已裝配代替實(shí)施例的分解圖21D為附接有瓶自的泵盒的已裝配代替實(shí)施例的分解圖22A-22B為己裝配泵盒的代替實(shí)施例的剖視圖23A-23B為泵盒代替實(shí)施例的外頂板的等距圖和俯視圖23C-23D為泵盒的代替實(shí)施例的內(nèi)頂板的仰視圖23E為頂板的代替實(shí)施例的側(cè)視圖24A-24B為泵盒代替實(shí)施例的液體側(cè)中間板的等距圖和俯視圖24C-24D為泵盒代替實(shí)施例的空氣側(cè)中間板的等距圖和仰視圖24E為中間板的代替實(shí)施例的側(cè)視圖25A-25B為泵盒代替實(shí)施例的內(nèi)底板的等距圖和俯視圖25C-25D為泵盒代替實(shí)施例的外底板的等距圖和仰視圖25E為底板的代替實(shí)施例的側(cè)視圖26A為泵盒的已裝配代替實(shí)施例的俯視圖26B為泵盒的已裝配代替實(shí)施例的仰視圖26C為泵盒的已裝配代替實(shí)施例的分解圖26D為泵盒的已裝配代替實(shí)施例的分解圖27A-27B為已裝配泵盒的代替實(shí)施例的剖視圖。
具體實(shí)施方式
1.抽吸盒1. 1盒
所述泵盒(pumping pump)包括多個(gè)部件，即，莢泵(pod pump)、流體管，并且在一些實(shí)施例中包括閥。本文中所示以及所描述的盒實(shí)施例包括示范及代替實(shí)施例。然而，包含任何具有類(lèi)似功能的多種盒。同樣地，盡管在此描述的盒的實(shí)施例為圖8A和8B所示的流體示意結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，但其他實(shí)施例中，該盒可具有變化的流路及/或閥布置及/或莢泵布置以及數(shù)量，由此，仍然在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
實(shí)施例中，所述盒包括頂板、中間板和底板。各板可有多種實(shí)施例。 一般地，頂板包括泵腔室和流體管，中間板包括互補(bǔ)流體管、計(jì)量泵及閥，底板包括致動(dòng)腔室(并且一些實(shí)施例中，頂板和底板包括平衡腔室的互補(bǔ)部分)。
一般地，中間板與底板之間設(shè)有隔膜，然而，就平衡腔室而言， 一部分的隔膜位于中間板和頂板之間。 一些實(shí)施例包括隔膜附接至(通過(guò)外模成型、銷(xiāo)接、粘結(jié)、壓入配合、焊接或任何其他附接處理和方法)所述盒的情況，然而，示范實(shí)施例中，隔膜與頂板、中間板及底板分開(kāi)，直至這些板裝配在一起。
盒可由多種材料構(gòu)成。 一般地，多個(gè)實(shí)施例中，所使用的材料是固體且非撓性的。較佳實(shí)施例中，這些板由聚砜構(gòu)成，而其他實(shí)施例中，盒由其他任何固體材料構(gòu)成，示范實(shí)施例中的以熱塑或熱固性塑料構(gòu)成。
示范實(shí)施例中，通過(guò)將隔膜放置在正確位置、依序裝配這些板以連接這些板而形成盒。 一實(shí)施例中，使用激光焊接工藝來(lái)連接這些板。然而，其他實(shí)施例中，可將這些板粘結(jié)、機(jī)械固定、捆綁在一起、超聲焊接，或使用其他任何模式將這些板附接在一起。
實(shí)際上，盒可用于將任何類(lèi)型的流體從任何源抽吸到任何地方。流體的類(lèi)型包括營(yíng)養(yǎng)物、非營(yíng)養(yǎng)物、無(wú)機(jī)化學(xué)物、有機(jī)化學(xué)物、體液或任何其他來(lái)源的流體。此外， 一些實(shí)施例中的流體包括氣體，由此， 一些實(shí)施例中，盒用于抽吸氣體。
盒用作將流體從所需的位置抽吸并且導(dǎo)向所需的位置。 一些實(shí)施例中，外部泵將流體抽吸入盒，而盒將流體抽吸出。由此，這種盒的代替實(shí)施例包括位于不同地方的閥或者附加闊。此外，上述附圖中所示的流體管和路徑僅為流體管和路徑的例子。其他實(shí)施例可具有更多、更少及/或不同的流體管。其他實(shí)施例中，盒中可不設(shè)有閥。
各實(shí)施例中上述莢泵的數(shù)量也可不同。例如，盡管上述示范及代替實(shí)施例包括兩個(gè)莢泵，其他實(shí)施例中，盒包括一個(gè)。另外的實(shí)施例中，盒包括兩個(gè)以上的莢泵。莢泵可為單獨(dú)的泵或者協(xié)調(diào)工作以提供更連續(xù)的流動(dòng)。這兩種可單獨(dú)或同時(shí)用于盒的多個(gè)實(shí)施例中。
多個(gè)流體入口和流體出口為流體口。實(shí)際上，依據(jù)閥的設(shè)置和控制，流體入口可為流體出口。由此，將流體口分為流體進(jìn)口或流體出口僅僅是為了描述的目的。多種實(shí)施例具有可互換的流體口。流體口用于賦予盒特定的流體路徑。不必一直使用全部這些流體口，而是多個(gè)流體口可為盒的實(shí)際使用提供靈活性。
1.2壓力莢泵的示范實(shí)施例。
圖1A為根據(jù)盒的實(shí)施例的結(jié)合入流體控制器或抽吸盒(還可參加圖3和
圖4)示范性100。本實(shí)施例中，莢泵由三個(gè)剛性件形成，即"頂"板106、中間板108及"底"板110 (應(yīng)注意表述"頂"和"底"是相對(duì)的，并且在此使用是為了更便于參考圖1A所示的朝向)。頂板106和底板110包括大致半球體部分，所述半球體部分在裝配在一起時(shí)界定出半球體腔室，所述半球體腔室即莢泵100。
隔膜112將莢泵的中心腔室分為兩個(gè)腔室。 一實(shí)施例中，這些腔室為容納待抽吸之流體的抽吸腔室以及容納控制氣體的致動(dòng)腔室，所述控制氣體氣動(dòng)地致動(dòng)所述泵。進(jìn)口 102允許流體進(jìn)入抽吸腔室，出口 104允許流體流出抽吸腔室。進(jìn)口 102和出口 104可形成在中間板108和頂板106之間。經(jīng)由氣動(dòng)口114提供氣動(dòng)壓力，以利用正氣壓對(duì)著莢泵腔室的一個(gè)壁而推動(dòng)隔膜112以使抽吸腔室的容積為最小，或者利用負(fù)氣壓朝著莢泵100的腔室的另一個(gè)壁拉動(dòng)隔膜112以使抽吸腔室的容量為最大。
隔膜112設(shè)有增厚邊緣116，所述增厚邊緣116由中間板108中的凸塊緊緊保持。由此，制造過(guò)程中，在底板IIO連接(本示范實(shí)施例中)至中間板108之前，隔膜112可放置在槽108中，并且由槽108保持。
盡管圖1A和1B未示，莢泵的一些實(shí)施例中，在流體一側(cè)，腔室壁上可設(shè)有槽。所述槽用于防止隔膜中的折痕在排空時(shí)留有流體。
首先參考圖1A，其示出了盒中的往復(fù)式正位移泵的剖視圖。莢泵100包括撓性隔膜112 (亦稱(chēng)為"泵隔隔膜"或"隔膜")，其安裝在抽吸腔室(亦稱(chēng)為"液體腔室"或"液體抽吸腔室")的壁122與致動(dòng)腔室(亦稱(chēng)為"氣動(dòng)腔室")的壁120接觸的地方。隔膜112有效地將內(nèi)腔分為可變?nèi)莘e抽吸腔室(由抽吸腔室壁122的剛性內(nèi)表面和隔膜112的表面界定)和互補(bǔ)的可變?nèi)莘e抽吸腔室(由致動(dòng)腔室壁120的剛性內(nèi)表面和隔膜112的表面界定)。頂部106包括流體進(jìn)口 102和流體出口 104，這兩者都與抽吸腔室/液體腔室流體連通。底部110包括與致動(dòng)腔室流體連通的致動(dòng)或氣動(dòng)接口 114。如下文將詳述的，可通過(guò)在氣動(dòng)接口 114交替地施加負(fù)氣壓或連通至大氣環(huán)境以及施加正氣壓而推動(dòng)隔膜112在腔內(nèi)向后或向前移動(dòng)。在隔膜112前后往復(fù)時(shí)，抽吸腔室和致動(dòng) 腔室的容積總量保持不變。
在一般的流體抽吸操作過(guò)程中，向致動(dòng)或氣動(dòng)接口 114施加負(fù)氣壓或者使 其連通至大氣環(huán)境趨向于使得隔膜112朝著致動(dòng)腔室壁120回縮，以使得抽吸 /液體腔室112膨脹且經(jīng)由進(jìn)口 102將流體吸入抽吸室，而施加正氣壓趨向于 將隔膜112朝向抽吸腔室壁122推動(dòng)，以使得抽吸室的縮小并且經(jīng)由出口 104 排出抽吸腔室中的流體。這種抽吸操作期間，抽吸腔室壁122盒致動(dòng)腔室壁120 的內(nèi)表面在隔膜112前后往復(fù)移動(dòng)時(shí)限制其移動(dòng)。圖1A所示的實(shí)施例中，抽 吸腔室壁122和致動(dòng)腔室壁120的內(nèi)表面為剛性、光滑且為半球形。作為剛性 致動(dòng)腔室壁120的代替，可使用剛性的限制結(jié)構(gòu)一一例如，用于提供氣動(dòng)壓力 的圈(bezel)的一部分及/或一組凸緣一一可用于在抽取腔室達(dá)到最大值時(shí)限 制所述隔膜的移動(dòng)。申請(qǐng)于2003年10月30日、名稱(chēng)為"氣動(dòng)控制用圈組件"、
發(fā)明者凱文·L·格蘭特, 布萊恩·特雷西, 杰森·A·德默斯, 詹姆斯·D·戴爾, 邁克爾·J·威爾特 申請(qǐng)人:德卡產(chǎn)品有限公司