盒系统集成设备的制造方法与工艺

文档序号:11170731阅读:332来源:国知局
盒系统集成设备的制造方法与工艺
盒系统集成设备本申请为申请日为2008年2月27日的200880013768.5的分案申请。相关申请的交叉引用本申请为提交于2007年10月27日、申请号为11/871,803的、题为“盒系统集成设备”(代理文号DEKA-023XX)的美国专利申请的部分接续申请,其整体援引于此参考,并要求下列美国临时专利申请的优先权,这两篇均整体援引于此参考:美国临时专利申请号:60/904,024题为“透析系统和方法”,提交于2007年2月27日;以及美国临时专利申请号:60/921,314题为“传感器设备”,提交于2007年4月2日,这两篇均整体援引于此参考。技术领域本发明涉及一种用于泵送流体的盒系统集成设备。

技术实现要素:
根据盒集成系统的一个方面,该盒集成系统包括一混合盒,一平衡盒,一流体连接于该混合盒和该平衡盒的中间盒,以及至少一个荚。该混合盒通过至少一个流体管线与该中间盒流体连通,该中间盒通过至少一个流体管线与该平衡盒流体连通。该至少一个荚与至少两个盒连接,其中该荚位于盒之间的区域。盒在这个方面的不同实施例包括一个或多个以下装置。其中壳体包括一顶片、一中片以及一底片。该荚包括一弯曲刚性腔室侧壁,其具有至少一个流体入口及至少一个流体出口。混合盒、中间盒以及平衡盒进一步包括至少一个阀门。在一些实施例中该阀门为隔膜阀。与盒连接的至少一个流体管线为刚性空心圆柱结构。一些实施例中,连接于盒的至少一个流体管线在圆柱结构中设有一止回阀。本系统的一些实施例中,混合盒进一步包括位于混合盒壳体中的至少一个计量隔膜泵。该混合盒与流体出口管线流体连通。本系统的一些实施例中,平衡盒进一步包括位于壳体中且与流体管线流体连通的至少一个计量泵。该计量泵泵送预设体积的流体从而使流体绕过平衡腔且该计量泵为一隔膜泵。根据盒集成系统的一方面,该盒集成系统包括一混合盒、一中间盒以及一平衡盒。该混合盒包括一混合盒壳体,其具有至少一个流体入口管线以及至少一个流体出口管线。该混合盒还包括至少一个往复式压力位移隔膜泵与该壳体流体连通。该压力泵将至少一种流体从流体入口管线泵送至至少一个流体出口管线。该混合盒还包括至少一个混合腔与该壳体流体连通。该混合腔与该流体出口管线流体连通。该中间盒包括一壳体,其具有至少一个流体端口以及至少一个空气通气端口,该空气通气端口将一种流体源与中间盒壳体外部相连通。该中间盒还包括至少一个往复式压力位移隔膜泵与该壳体流体连通。该泵泵送流体。该平衡盒包括一壳体,其具有至少两个流体入口管线以及至少两个流体出口管线。还有,至少一个平衡荚与该平衡盒流体连通,且与流体管道流体连通。该平衡荚能平衡第一流体流与第二流体流而使第一流体的体积等于第二流体的体积。该平衡荚包括一隔膜,其中由该隔膜形成两个平衡腔。该平衡盒还包括至少一个往复式压力位移隔膜泵与该平衡盒壳体流体连通。该压力泵将流体从流体入口管线泵送至流体出口管线。该混合盒通过至少一个流体管线与该中间盒流体连通,该中间盒通过至少一个流体管线与该平衡盒流体连通。该往复式压力位移隔膜泵、混合腔以及平衡荚与该壳体连接而使往复式压力位移隔膜泵、混合腔以及平衡荚位于盒之间的区域。盒在这方面的不同实施例包括一个或多个以下装置。该壳体包括一顶片、一中片以及一底片。该往复式压力位移隔膜泵包括一弯曲刚性腔室侧壁以及一与该刚性腔室侧壁附接的弹性隔膜。该弹性隔膜与该刚性腔室侧壁界定一了一个泵送腔。还有,在一些实施例中,该平衡荚包括一弯曲刚性腔室侧壁以及一与该刚性腔室壁附接的弹性隔膜。该弹性隔膜以及该刚性腔室壁界定了两个平衡腔。混合腔包括一弯曲刚性腔室侧壁,其具有至少一个流体入口以及至少一个流体出口。该混合盒、中间盒以及平衡盒进一步包括至少一个阀门。在一些实施例中,该阀门为隔膜阀门。在另一些实施例中,该阀门为火山型(volcano)阀门。一些实施例中,与盒连接的至少一个流体管线为刚性空心圆柱结构。一些实施例中,与盒连接的至少一个流体管线在圆柱结构中设有一止回阀。本系统的一些实施例中,该混合盒进一步包括位于混合盒壳体中的至少一个计量隔膜泵。该混合腔与流体出口管线流体连通。本系统的一些实施例中,该平衡盒进一步包括位于壳体中且与一流体管线流体连通的至少一个计量泵。该计量泵泵送预设体积的流体而使流体绕过平衡腔且该计量泵为一隔膜泵。根据盒集成系统的另一方面,该盒集成系统包括一混合盒、一中间盒以及一平衡盒。该混合盒包括一混合盒壳体,其具有至少一个流体入口管线以及至少一个流体出口管线。同样地,至少一个往复式压力位移隔膜泵与该壳体流体连通。该压力泵将至少一个流体从流体入口管线泵送至至少一个流体出口管线。该混合盒还包括至少一个混合腔与该壳体流体连通。该混合腔与流体出口管线连接。还包括复数个隔膜阀以及复数个流体管线。该些阀门控制流体管线中流体的流量。该混合盒还包括至少一个位于混合盒壳体中的至少一个计量隔膜泵。该混合腔与流体出口管线流体连通。该中间盒包括一中间盒壳体,其具有至少一个流体端口以及至少一个空气通气端口。该空气通气端口将一种流体源通到壳体之外。该中间盒还包括位于中间盒壳体中的复数个流体管线以及复数个隔膜阀。这些阀门控制流体管线中流体的流量。还包括与该壳体流体连通的至少一个往复式压力位移隔膜泵。该泵泵送流体。该平衡盒包括一平衡盒壳体,其具有至少一个流体入口管线以及至少一个流体出口管线。还包括复数个隔膜阀以及复数个流体通道。该些阀门控制流体通道中流体的流动。还包括至少一个平衡荚与该平衡盒壳体流体连通,且与流体通道流体连通。该平衡荚能平衡第一流体流与第二流体流而使第一流体的体积等于第二流体的体积。该平衡荚包括一隔膜,由该隔膜形成两个平衡腔。该平衡盒还包括至少一个往复式压力位移隔膜泵与该平衡盒壳体流体连通。该压力泵将流体从流体入口管线泵送至流体出口管线。还有,位于该壳体中的至少一个计量泵与一流体管线流体连通,其中包括所述计量泵。该计量泵泵送预设体积的流体而使流体绕过平衡腔。该计量泵为一隔膜泵。该混合盒通过至少一个流体管线与该中间盒流体连通。还有,该中间盒通过至少一个流体管线与该平衡荚流体连通。往复式压力位移隔膜泵、混合腔以及平衡荚与壳体连接而使该些部件位于所述盒间的区域。盒在这方面的不同实施例中,与盒连接的至少一个流体管线为刚性空心圆柱结构。根据泵盒的一个方面,该盒包括具有至少两个流体入口管线以及至少两个流体出口管线的壳体。至少一个平衡荚位于该壳体中,且与流体通道流体连通。该平衡荚能平衡第一流体流与第二流体流而使第一流体的体积等于第二流体的体积。该平衡荚还包括一隔膜,由隔膜形成两个平衡腔。还有,该盒还包括至少两个往复式压力位移隔膜泵。该些泵位于该壳体中用于将流体从流体入口管线泵送至流体出口管线,并将第二流体从流体入口管线泵送至流体出口管线。盒在这方面的不同实施例包括一个或多个以下装置。该往复式压力位移隔膜泵包括一弯曲刚性腔室壁以及一与该刚性腔室壁附接的弹性隔膜。该弹性隔膜以及该刚性腔室壁界定一泵送腔。同样地,盒壳体包括一顶片、一中片以及一底片。还有,盒进一步包括位于壳体中的计量泵。该计量泵与一流体管线流体连通用于泵送一定体积的流体。还有,其压力泵及计量泵为气压致动泵。还有,计量泵泵送一定体积的流体而使流体绕过平衡腔。该计量泵为一隔膜泵。同样地,该盒包括至少一个流体阀。还有,盒包括由一气动阀致动的至少两个流体阀。根据该盒的另一方面,盒包括一壳体,其具有至少一个流体入口管线以及至少一个流体出口管线。该盒还包括位于壳体中的至少一个平衡荚,且与流体通道流体连通。该平衡荚能平衡第一流体流以及第二流体流而使第一流体的体积等于第二流体的体积。该平衡荚还包括一隔膜,其中由该隔膜在平衡荚中形成两个平衡腔。同样地,该盒还包括位于壳体中的至少一个往复式压力位移隔膜泵。该压力泵将流体从流体入口管线泵送至流体出口管线。壳体中还包括一计量泵。该计量泵与一流体管线流体连通。该计量泵泵送预设体积的流体从而使流体绕过平衡腔,并且该计量泵为隔膜泵。盒在这方面的不同实施例包括一个或多个以下装置。该往复式压力位移隔膜泵包括一弯曲刚性腔室壁以及一与该刚性腔室壁附接的弹性隔膜。该弹性隔膜与该刚性腔室壁界定一个泵送腔。同样地,盒壳体包括一顶片、一中片以及一底片。还有,盒进一步包括至少一个流体阀,和/或该流体阀由一气动阀致动。同样地,该盒包括由一气动阀致动的至少两个流体阀。根据泵盒的另一方面,该泵盒包括具有至少两个流体入口管线以及至少两个流体出口管线的壳体。同样地,至少两个平衡荚位于该壳体中,且与流体通道流体连通。该平衡荚能平衡纯透析流与非纯透析流而使纯透析流的体积等于非纯透析流的体积。该壳体还包括至少两个往复式压力位移隔膜泵。该些压力泵泵送所述纯透析流及非纯透析流。该壳体中还包括一UF计量泵。该UF计量泵从至少一个流体管线泵送预设体积的非纯透析流从而使该预设体积的流体绕过平衡腔。盒在这方面的不同实施例包括一个或多个以下装置。该往复式压力位移隔膜泵包括一弯曲刚性腔室侧壁以及一与该刚性腔室侧壁附接的弹性隔膜。该弹性隔膜与该刚性腔室侧壁界定一泵送腔。同样地,盒壳体包括一顶片、一中片以及一底片。同样地,还包括复数个气动流体阀。根据泵盒的一个方面,该盒包括一壳体。该壳体具有至少一个流体入口管线以及至少一个流体出口管线。同样地,该盒还包括位于该壳体中的至少一个往复式压力位移隔膜泵。这些压力泵将至少一个流体从流体入口管线泵送至至少一个流体出口管线。同样地,该盒还包括位于该壳体中的至少一个混合腔。该混合腔与该流体出口管线流体连通。盒在这方面的不同实施例包括一个或多个以下装置。该往复式压力位移隔膜泵包括一弯曲刚性腔室壁以及一与该刚性腔室壁附接的弹性隔膜。该弹性隔膜与该刚性腔室侧壁界定一泵送腔。该盒壳体包括一顶片、一中片以及一底片。该盒还包括至少一个阀门。在一些实施例中,该至少一个阀门包括一具有隔膜的阀门壳体。该隔膜将该壳体分为两个腔室。该混合腔包括具有至少一个流体入口及至少一个流体出口的弯曲刚性腔室侧壁。该盒还包括位于壳体中的至少一个计量隔膜泵。该计量泵与壳体中的混合腔以及计量泵流体管线流体连通。该计量泵流体管线与至少一个流体入口管线中的至少一个流体连通。一些实施例中,该计量泵中该流体管线与第二流体入口管线连接。根据泵盒的另一方面,该盒包括一壳体,其具有至少两个流体入口管线以及至少一个流体出口管线。同样地,还包括位于该壳体中的至少一个往复式压力位移隔膜泵。这些压力泵将一种流体从至少一个流体入口管线泵送至至少一个流体出口管线。该盒还包括位于该壳体中的至少一个混合腔。该混合腔与该流体出口管线流体连通。该壳体中还包括至少一个计量隔膜泵。该计量隔膜泵与壳体中的混合腔以及计量泵流体管线流体连通。该计量泵流体管线与至少两个流体入口管线中的至少一个流体连通。盒在这方面的不同实施例包括一个或多个以下装置。该往复式压力位移隔膜泵包括一弯曲刚性腔室壁以及一与该刚性腔室壁附接的弹性隔膜。该弹性隔膜与该刚性腔室壁界定一泵送腔。该盒壳体包括一顶片、一中片以及一底片。该混合腔包括具有至少一个流体入口及至少一个流体出口的弯曲刚性腔室壁。该盒进一步包括至少一个阀门。在一些实施例中,该阀门包括一具有隔膜的阀门壳体,该隔膜将该壳体分为两个腔室。根据泵盒的另一方面,该盒包括一壳体。该壳体具有至少三个流体入口管线以及至少一个流体出口管线。该盒还包括位于该壳体中的至少两个往复式压力位移隔膜泵,将一种流体从至少一个流体入口管线泵送至至少一个流体出口管线。同样地,该盒还包括位于该壳体中的至少一个混合腔,与该流体出口管线流体连通。该盒还包括位于该壳体中的至少两个计量隔膜泵。该计量隔膜泵与相应的流体管线以及壳体中的混合腔流体连通。该计量泵将一定体积的相应流体从流体入口管线泵送至与该混合腔流体连通的流体管线中。盒在这方面的不同实施例包括一个或多个以下装置。该往复式压力位移隔膜泵包括弯曲刚性腔室壁以及与该刚性腔室壁连接的弹性隔膜。该弹性隔膜以及该刚性腔室侧壁界定了一泵送腔。该盒壳体包括一顶片、一中片以及一底片。该盒包括至少一个阀门。在一些实施例中,该阀门包括一具有隔膜的阀门壳体,该隔膜将该壳体分为两个腔室。根据泵盒的一个方面,该盒包括一壳体。该壳体具有至少一个流体端口以及至少一个空气通气端口,该空气通气端口将一种流体源排到壳体之外。该泵盒还包括位于该壳体中的至少一个往复式压力位移隔膜泵。该泵泵送流体。泵盒在这方面的不同实施例包括一个或多个以下装置。该往复式压力位移泵包括一弯曲刚性腔室壁以及一与该刚性腔室壁附接的弹性隔膜。该弹性隔膜与该刚性腔室侧壁界定一泵送腔。该泵盒壳体包括一顶片、一中片以及一底片。该泵盒进一步包括至少一个阀门。在一些实施例中,该阀门为隔膜阀。同样地,该泵盒包括至少一个阀门,其包括一具有隔膜的阀门壳体,该隔膜将该阀门壳体分为两个腔室。这两个腔室为致动腔以及流体泵送腔。该致动腔具有至少一个孔,而所述流体泵送腔具有至少一个孔。该致动腔包括两个孔。同样地,在一些实施例中该阀门为火山型(volcano)阀门。在一些阀门的实施例中,该流体泵送腔包括一基本光滑的表面。在一些阀门的实施例中,该阀门为止回阀。根据泵盒的另一方面。该泵盒包括一壳体,其具有至少一个源流体的流体入口通道,至少一个源流体贮罐的流体排放通道,以及至少一个源流体出口通道。该泵盒还包括位于该壳体中的至少一个往复式压力位移隔膜泵。该泵将源流体从壳体外的源流体罐泵送通过所述源流体的流体入口通道。同样地,该泵盒包括至少一个阀门。该阀门包括具有隔膜的阀门壳体,该隔膜将该阀门壳体分为两个腔室,一流体腔以及一泵送腔。泵盒在这方面的不同实施例包括一个或多个以下装置。该往复式压力位移隔膜泵包括一弯曲刚性腔室壁以及一与该刚性腔室壁附接的弹性隔膜。该弹性隔膜与该刚性腔室侧壁界定一泵送腔。该泵盒壳体包括一顶片、一中片以及一底片。该泵盒包括一阀门,用于控制与源流体罐的流体排放通道流体连通的测量系统。在一些实施例中,该测量系统测量源流体罐中的流体体积。一些实施例中,至少一个源流体贮罐的通气流体通道与一通气口流体连通。该通气口使源流体罐保持在大气压下。同样地,该泵盒还包括至少一个往复式压力位移隔膜泵,将流体从源流体罐泵送至壳体以及壳体外的过滤器中。本发明的这些方面并不是排他性的,结合所附权利要求及附图阅读本说明书之后,本发明的其他的特点、方面、和优点对于本领域的一般技术人将更加显而易见。附图说明本发明的这些以及其它特点和优点通过阅读下列详细说明及下列附图一起将更容易理解:图1A为结合于盒实施例中的一种荚泵的实施例的剖视图;图1B为结合于一些盒实施例中的一种荚泵的示范实施例的剖视图;图2A为结合一些于盒实施例中的一种气动控制阀的实施例的剖视示意图;图2B为结合一些于盒实施例中的另一种气动控制阀的实施例的剖视示意图;图2C为结合一些于盒实施例中的另一种气动控制阀的实施例的剖视示意图;图2D为结合一些于盒实施例中的另一种气动控制阀的实施例的剖视示意图;图2E-2F为阀隔膜的实施例的俯视及仰视图;图2G所示的示意图为阀隔膜的一种实施例俯视及剖视图;图3为盒中的荚泵的剖视图;图4为盒中具有可变隔膜的荚泵的剖视图;图4A和4B分别为盒中具有凹纹/可变隔膜的荚泵的俯视及剖视图;图4C和4D为具有可变表面的单环隔膜的示意图;图5A-5D为可变隔膜的不同实施例的侧视图;图5E-5H为测量泵隔膜的不同实施例的示意图;图6A和6B为具有光滑表面的双环隔膜的示意图;图6C和6D为具有凹纹表面的双环隔膜的示意图;图6E和6F为具有可变表面的双环隔膜的示意图;图6G为具有可变表面的双环隔膜的剖视图;图7为显示用于致动一荚泵的气压致动系统的示意图;图8为盒的流体流通道的一个实施例的示意图;图9为盒的一个替代实施例的流体通道的一个替代实施例的示意图;图10为根据图8指出的带有阀的盒的中片的传动侧的示范实施例的等比例主视图;图11A为盒顶片外侧的示范实施例的立体图,且图11B为盒顶片外侧的示范实施例的前视图;图11C为盒顶片内侧的示范实施例的立体图,且图11D为盒顶片内侧的示范实施例的前视图;图11E为盒顶片的示范实施例的侧视图;图12A为盒中片流体侧的示范实施例的立体图,且图12B为盒中片流体侧的示范实施例的前视图;图12C为盒中片气体侧的示范实施例的立体图,且图12D为盒中片气体侧的示范实施例的前视图;图12E为盒中片的示范实施例的侧视图;图13A为盒底片内侧的示范实施例的立体图,且图13B为盒底片内侧的示范实施例的前视图;图13C为盒底片外侧的示范实施例的立体图,且图13D为盒底片外侧的示范实施例的前视图;图13E为盒底片的示范实施例的侧视图;图14A为盒组装示范实施例的俯视图;图14B为盒组装示范实施例的仰视图;图14C和14E为盒组装示范实施例的分解图;图14D和图28C为盒顶片外侧替换实施例的立体图;图15A-15C为盒组装示范实施例的剖视图;图16A和16B显示根据盒替换实施例的顶片替换实施例的立体图和俯视图;图16C和16D显示根据盒的替换实施例的顶片的替换实施例的仰视图;图16E显示顶片替换实施例的侧视图;图17A和17B显示根据盒替换实施例的中片替换实施例的立体图和俯视图;图17C和17D显示根据盒替换实施例的中片替换实施例的立体图和仰视图;图17E显示了中片替换实施例的侧视图;图18A和18B显示了根据盒替换实施例的底片替换实施例的立体图和俯视图;图18C和18D显示了根据盒替换实施例的底片替换实施例的立体图和仰视图;图18E显示了底片替换实施例的侧视图;图19A为盒组装替换实施例的俯视图;图19B为盒组装替换实施例的分解视图;图19C为盒组装替换实施例的分解视图;图20A-20B显示了盒组装替换实施例的剖视图;图21为盒流体流通道的实施例的示意图;图22为盒流体流通道的替换实施例的示意图;图23A和23B为盒示范实施例的顶片外侧示范实施例的立体图和主视图;图23C和23D为盒顶片内侧的示范实施例的立体图和主视图;图23E为盒示范实施例的顶片的侧视图;图24A和24B为盒中片液体侧的示范实施例的立体图和主视图;图24C和24D为盒中片气体侧的示范实施例的立体图和主视图;图24E为根据盒示范实施例的中片的侧视图;图25A和25B为根据盒示范实施例的底片内侧的立体图和主视图;图25C和25D为盒底片外侧的示范实施例的立体图和主视图;图25E为根据盒示范实施例的底片的侧视图;图26A为盒组装替换实施例的俯视图;图26B为盒组装替换实施例的仰视图;图26C为盒组装替换实施例的分解视图;图26D为盒组装替换实施例的分解视图;图27显示了盒组装替换实施例的剖视图;图28A和28B为盒顶片外侧替换实施例的立体图和主视图;图28C和28D为盒顶片外侧替换实施例的立体图和主视图;图28E为盒替换实施例的顶片的侧视图;图29为根据盒替换实施例的顶片垫圈的主视图;图30A和30B为盒中片液体侧的替换实施例的立体图和主视图;图30C和30D为盒中片气体侧的替换实施例的立体图和主视图;图30E为根据盒替换实施例的中片的侧视图;图31为主视图底片垫圈根据盒的替换实施例;图32A和32B为盒底片内侧的替换实施例的立体图和主视图;图32C和32D为盒底片外侧的替换实施例的立体图和主视图;图32E为根据盒替换实施例的底片的侧视图;图33A为盒组装替换实施例的俯视图;图33B为盒组装替换实施例的仰视图;图33C为盒组装替换实施例的分解视图;图33D为盒组装替换实施例的分解视图;图34A-34B显示盒组装替换实施例的剖面视图;图35A-35B显示了止回阀实施例的剖面视图;以及图35C-35D显示了止回阀实施例的示意图;图36为盒流体流通道的实施例的示意图;图37为盒流体流通道的替换实施例的示意图;图38A为盒中片示范实施例的立体图和仰视图;图38B为盒中片示范实施例的立体图和俯视图;图38C为盒中片示范实施例的立体图和仰视图;图38D为盒中片示范实施例的侧视图;图39A-39B为盒示范实施例的顶片示范实施例的立体图和俯视图;图39C-39D为盒示范实施例的顶片示范实施例的立体图和视图;图39E为盒顶片示范实施例的侧视图;图40A和40B为盒示范实施例的底片示范实施例的立体图和仰视图;图40C和40D为盒示范实施例的底片示范实施例的立体图和俯视图;图40E为盒示范实施例的底片示范实施例的侧视图;图42A为盒组装替换实施例的顶片的立体图;图42B为盒组装替换实施例的底片的立体图;图42C为盒组装替换实施例的分解视图;图42D为盒组装替换实施例的分解视图;图43A-43C显示了盒组装替换实施例的剖面视图;图44A-44B显示了根据盒替换实施例的顶片替换实施例的等比例俯视图;图44C-44D显示根据盒替换实施例的顶片替换实施例的等比例仰视图;图44E显示了顶片替换实施例的侧视图;图45A-45B显示了根据盒替换实施例的中片替换实施例的等比例俯视图;图45C-45D显示了根据盒替换实施例的中片替换实施例的等比例仰视图;图45E显示了中片替换实施例的侧视图;图46A-46B显示了根据盒替换实施例的底片替换实施例的等比例俯视图;图46C-46D显示了根据盒替换实施例的底片替换实施例的等比例仰视图;图46E显示了底片替换实施例的侧视图;图47A为盒组装替换实施例的等比例俯视图;图47B为盒组装替换实施例的等比例仰视图;图47C为盒组装替换实施例的分解视图;图47D为盒组装替换实施例的分解视图;图47E显示了盒组装替换实施例的剖视图;图48A-48B显示了根据盒替换实施例的顶片替换实施例的等比例俯视图;图48C-48D显示了根据盒替换实施例的顶片替换实施例的等比例仰视图;图48E显示了顶片替换实施例的侧视图;图49A-49B显示了根据盒替换实施例的中片替换实施例的等比例俯视图;图49C-49D显示了根据盒替换实施例的中片替换实施例的等比例仰视图;图49E显示了中片替换实施例的侧视图;图50A-50B显示了根据盒替换实施例的底片替换实施例的等比例俯视图;图50C-50D显示了根据盒替换实施例的底片替换实施例的等比例仰视图;图50E显示了底片替换实施例的侧视图;图51A为盒组装替换实施例的俯视图;图51B为盒组装替换实施例的仰视图;图51C为盒组装替换实施例的分解视图;图51D为盒组装替换实施例的分解视图;图52A显示了盒组装替换实施例的剖视图;图52B显示了盒组装替换实施例的剖视图;图53A为混合盒盒系统示范实施例的分解视图;图53B为混合盒盒系统示范实施例的分解视图;图54A为中间盒盒系统示范实施例的分解视图;图54B为中间盒盒系统示范实施例的分解视图;图55A为平衡盒盒系统示范实施例的分解视图;图55B为平衡盒盒系统示范实施例的分解视图;图56A为组装盒系统替换实施例的主视图;图56B为组装盒系统替换实施例的等比例视图;图56C为组装盒系统替换实施例的等比例视图;图56D为组装盒系统替换实施例的分解视图;图56E为组装盒系统替换实施例的分解视图;图57A为荚盒系统示范实施例的等比例视图;图57B为荚盒系统示范实施例的等比例视图;图57C为荚盒系统示范实施例的侧视图;图57D为荚盒系统一半的示范实施例的等比例视图;图57E为荚盒系统一半的示范实施例的等比例视图;图58A为荚隔膜盒系统示范实施例的示意图;图58B为荚隔膜盒系统示范实施例的示意图;图59为荚盒系统示范实施例的分解视图;图60为盒系统止回阀流体管线的实施例的分解视图;图61为盒系统止回阀流体管线的实施例的分解视图;图62为盒系统流体管线的示范实施例的等比例视图;图63A为盒集成系统流体流通道的实施例的示意图;图63B为盒集成系统流体流通道的实施例的示意图;以及图64A-F为根据本系统的一个实施例的连接气动管至歧管的模块的各种实施例。具体实施方式1.泵盒1.1盒泵盒包括各种特征,即,荚泵、流体管线、以及一些实施例中的阀。本说明书中所显示和描述的盒实施例包括示例的以及替换的实施例。但是,任何具有相同功能的盒的变化也是可以预见的。同样地,尽管这里所描述的盒实施例按图21和22所示的流体图实施,在其它实施例中,该盒可具有不同的流体通道及/或阀门布置及数量,因而也落入本发明的保护范围内。在示范的实施例中,该盒包括一顶片、一中片以及一底片。每种片体具有不同的实施例。总的来说,顶片包括泵腔和流体管线,中片包括互补的流体管线、计量泵和阀,而中片包括致动腔(在一些实施例中,顶片和中片包括平衡腔的互补部分)。总的来说,隔膜位于中片和底片之间,然而,对于平衡腔,一部分隔膜位于中片和顶片之间。一些实施例包括隔膜附接于盒的情况,以包覆成型、夹持、粘接、压合、焊接,或任何其它工艺或方法附接,然而,在示范的实施例中,该隔膜与顶片、中片和底片是分开的,直至这些片体组装起来。该盒可以用各种不同材料构成。通常,在各种实施例中,所用的材料为固体及非弹性的。在优选的实施例中,这些片体由聚砜构成,但在其它实施例中,该盒由任何固体材料构成,在示范实施例中,由热塑性塑料或热固性塑料构成。在示范的实施例中,该盒通过将隔膜放入其正确位置来组成,将片体按序组装并连接片体。在一个实施例中,这些片体是用激光焊接技术连接的。然而,在另一些实施例中,这些片体可以是粘接的、机械固定的、捆绑在一起的、超声焊接的、或者其它将这些片体附接的方式。实际上,该盒可以用于从任何源向任何位置泵送任何种类的流体。这些种类的流体包括营养的、非营养的、无机化学物的、有机化学物的、体液的或任何其它类型液体。另外,流体在一些实施例中包括一种气体,因此,在一些实施例中,该盒用于泵送一种气体。该盒用于自所要的位置或至所要的位置泵送及引导流体。在一些实施例中,外部的泵将流体泵送至该盒而该盒将流体泵送至外部。然而,在一些实施例中,荚泵用于将流体吸入盒并将流体泵送到盒外部。如上所述,根据阀的位置,对流体通道给予控制。因此,处于不同位置的阀或附加的阀为这一盒的替换实施例。另外,图中所示的流体管线和通道仅为这些流体管线和通道的例子。其它实施例可能有更多、更少及/或不同的流体通道。在还有另一些实施例中,该盒中可能不存在阀。这里所描述的荚泵数量可能还根据实施例而不同。例如,尽管上述显示及描述的示范及替换实施例包括两个荚泵,在另一个实施例中,该盒包括一个荚泵。在还有另一些实施例中,该盒包括多于两个荚泵。荚泵可以是单个的泵或者一前一后工作以提供更连续的流。任一种或两种都可用于该盒的各种实施例中。不同的流体入口和流体出口为流体端口。实际上,根据阀装置和控制,一流体入口可以是一流体出口。因此,流体端口指定为流体入口或流体出口只是出于描述的目的。各种实施例具有可以互换的流体端口。流体端口是设来给予特定流体通至盒的通道。这些流体端口不必同时使用,而是在实际中由不同的流体端口提供对盒的灵活使用。1.2示范压力荚泵实施例图1A为结合于流体控制或泵盒(还可见于图3和4)中的示范荚泵100的剖视图,根据盒的示范实施例。在这个实施例中,荚泵由三个刚性片体组成,即“顶”片106,中片108,以及“底”片110(应当注意到的是术语“顶”和“底”为相对的,且在此为便于参照图1A所示的方向使用)。该顶和底片106和110主要包括组合在一起时组成一个球形腔室,就是一个荚泵的半球形部分。隔膜112将荚泵的中心穴分隔为两个腔室。在一个实施例中,这些腔室为:接收需要泵送的流体的泵室,以及接收控制气体以气压致动泵的致动室。入口102让流体进入该泵室,出口104让流体流出该泵室。入口102和出口104可以形成于中片108和顶片106之间。气动压力通过气压端口114提供任一种力,在正气体压力下,使隔膜112顶在荚泵空穴内的一面侧壁上令泵室的体积最小,或在负气体压力下,使隔膜112吸向荚泵100空穴另一侧壁令泵室的体积最大。隔膜112设有一个加厚的边116,紧密地由一凸出部118固定在中片108中。因此在制造中,在底片110被连接至(在示范的实施例中)中片108之前,隔膜112可以被放在并固定在沟槽108。尽管没有在图1A和1B中显示,在荚泵的一些实施例中,在流体侧,腔壁上设有一沟槽。该沟槽所起的作用是防止隔膜上的折痕在清空时捕捉腔室中的液体时。首先参考图1,显示了盒中的一个往复式容积泵100的剖面示意图。该荚泵100包括一弹性隔膜112(也称为“泵隔膜”或“隔膜”),安装在泵腔(也称为“液体腔”或“液体泵腔”)壁122与致动腔(也称为“气动腔”)壁120交界之处。隔膜112有效地将内部空穴分为一个容积可变泵腔(由泵腔壁122的刚性内表面与隔膜112的表面界定)和一个互补的容积可变致动腔(由致动腔壁120的刚性内表面与隔膜112的表面界定)。上部106包括一流体入口102和一流体出口104,两者都与泵/液体腔流体连通。底部110包括一致动或气压接口114,与致动腔流体连通。正如下面详细讨论的,隔膜112可被交替施加负压或在气动接口114通大气压与正气压,而在该空穴中前后推移。在隔膜112前后往返时,泵送及致动腔的容积和保持恒定。在通常的泵送操作中,在致动或气压接口114施加负压或通大气压的气动压力将隔膜112吸向致动腔壁120,使泵/液体腔延伸并将液体通过入口102吸入泵腔,当施加的正气压倾向于将隔膜112推至泵腔壁122,使泵腔坍缩并通过出口104排出泵腔中的液体。在这个泵送操作中,泵腔壁122的内表面与致动腔壁120限定了隔膜112前后往返的移动。在图1A所示的实施例中,泵腔壁122和致动腔壁120的内表面为刚性、平滑、和半球形的。代替刚性致动室壁120,一种可选择的刚性限定结构-例如,用于提供气动压力的一部分卡缘及/或一组肋条-可用于限制隔膜当泵腔接近最大值时的移动。卡缘和肋条结构主要在提交于2003年10月30日申请号10/697,450题为“气动控制的卡缘组件”、且公开号为US2005/0095154(代理文号为1062/D75)的美国专利申请,和提交于2004年10月29日申请号为PCT/US2004/035952题为“气动控制的卡缘组件”、且公开号为WO2005/044435(代理文号为1062/D71WO)的相关PCT申请,两者整体援引于此作为参考。因此,刚性结构-例如刚性致动室壁120,一卡缘,或一组肋条-界定了隔膜112在腔室处于其最大值时的形状。在一个较佳实施例中,隔膜112(被推顶至刚性限制结构时)与泵腔壁122的刚性内表面界定了泵腔容积处于最小时的球形泵腔容积。这样,在图1A所示的实施例中,隔膜112的移动受泵腔壁122和致动腔壁122的限制。只要通过气动接口114所提供的正压及通大气压或者负压足够强,隔膜112将从受致动腔壁120限制的位置移动到受泵腔壁122限制的位置。当隔膜112被推向致动腔壁120时,隔膜和泵腔壁122界定泵腔的最大容积。当隔膜被推向泵腔壁122时,泵腔处于其最小容积。在示范实施例中,泵腔壁122和致动腔壁120都具有半球形状,所以泵腔在其最大容积时为球形形状。通过利用在最大容积时达到球状体-特别是圆球形形状-的泵腔,循环流可得以贯穿整个泵腔。因此这种形状倾向于可以避免泵腔内的滞留区。如下面进一步讨论的,入口102和出口104的方向还倾向于对通过泵腔的流体流有影响,并在一些实施例中,减少流体滞留区形成的概率。另外,与其它空间形状相比较,圆球形形状(及一般的球状体形状)倾向于在流体循环进入、通过、及流出泵室时产生更少的剪切和紊流。现参考图3-4,显示泵腔中的凸起流通道30。这个凸起流通道30允许流体在隔膜到达行程终了之后连续通过荚泵。这样,凸起流通道30使隔膜导致空气或流体被捕获于荚泵中或该隔膜堵塞荚泵的入口或出口而抑制连续流的可能性降低到最少。示范的实施例中所示的凸起流通道30具有特定的大小,然而,在可选的实施例中,如图18A-18E所见,凸起流通道30较窄,或者在还有另一些实施例中,凸起流通道30可以是任何大小,其目的是控制流体流量以实现所需要的流速或流体方式。这样,这里关于凸起流通道、荚泵、阀或任何其它方面所描述和显示的大小仅为示范性及可选的实施例。其它实施例是容易显现的。1.3示范性平衡荚实施例现参考图1B,显示了平衡荚的示范实施例。该平衡荚的结构与上面关于图1A所描述的荚泵类似。然而,一平衡荚包括两个流体平衡腔,而不是一个致动腔和一个泵腔,并且不包括致动端口。另外,每个平衡腔包括一入口102和一出口104。在示范的实施例中,每个平衡腔壁120、122包括一沟槽126。下面将进一步详细描述该沟槽126。在两个腔室之间设有隔膜112。平衡腔的工作是平衡流体流入及流出腔室的流量,使两个腔保持相等的容积速率流量。尽管显示了每个腔的入口102和出口104位于同一侧,在另一个实施例中,每个腔的入口102和出口104在不同侧。还有,入口102和出口104可以在任何一侧,根据平衡泵所结合的流体通道。在平衡荚的一个实施例中,隔膜112包括一个与下面在图6A-6G中所描述的相类似的实施例。然而,在另一可选实施例中,隔膜112可以包覆成型或者构造成不使用双环密封的结构。1.4计量泵和流体管理系统计量泵可以是任何能够加入任何流体或去除任何流体的泵。这些流体包括但不限于药物、无机化合物或元素、有机化合物或元素、营养药品、营养元素或化合物或溶液、或任何其它能够被泵送的流体。在一个实施例中,该计量泵为一种隔膜泵。在示范的实施例中,该计量泵为小容积荚泵。在示范的实施例中,该计量泵包括一入口和一出口,与大型荚泵(例如图1A所示)相类似。然而,入口和出口一般比荚泵小,且在一个示范的实施例中,包括一种火山型(volcano)阀的凸环围绕于入口或出口。计量泵包括一隔膜,各种计量泵隔膜的实施例如图5E-5H所示。该计量泵,在一些实施例中,将一定容积的流体泵到流体管线之外。一旦流体处于荚泵之内,位于盒外部的基准腔室,利用FMS技术确定被去除的体积。这样,根据该实施例,这个被去除的流体流量随后流至流体出口、平衡腔或荚泵。这样,在一些实施例中,计量泵用于从一个流体管线中去除一定量的流体。在另一个实施例中,计量泵用于去除一定量的流体以产生其它结果。可以利用FMS方法进行某种流体管理系统测量,如,举例来说,测量一个隔膜行程中通过泵腔泵送的对象流体的体积或者检测泵腔中存在的空气,如,利用专利号4,808,161;4,826,482;4,976,162;5,088,515;以及5,350,357中所描述的美国专利,这些均作为参考整体援引于此。计量泵还用于各种实施例中将第二流体泵送至流体管线中。在一些实施例中,计量泵用于将一种治疗药物或一种化合物泵送至一个流体管线中。一个实施例利用计量泵泵送一定量的化合物至混合室以便配成一种溶液。在这些实施例中的一些,计量泵设置成用于进行FMS体积测量。在另一个实施例中,该计量泵则不是。对于FMS测量,一种小的固定基准气腔位于盒的外部,例如,在气动歧管中(未显示)。一阀将基准腔与一个第二压力传感器相隔离。计量泵的行程体积可以通过对基准腔冲气,测量其压力,然后打开至泵腔的阀门来精确计算。腔侧的气体的体积可以基于基准腔的固定体积以及该基准腔连接至泵腔时的压力的变化来计算。1.5阀盒的示范实施例包括一个或多个阀。阀是用于通过开启和关闭流体管线来调节流量。盒中的各种实施例中所包含的这些阀包括以下一种或多种:火山型(volcano)阀或光滑阀。在一些盒实施例中,可包含止回阀。火山型(volcano)阀的实施例显示于图2A和2B,而光滑阀的一个实施例显示于图2C中。另外,图3和4显示了位于一盒中设有一入口和一出口阀的荚泵实施例的剖视图。一般而言,刚才所描述的类型的往复式容积泵可包括各种阀,或与之一起使用,阀通过泵控制流体流。因此,比如,往复式容积泵或平衡泵可包括,一入口阀及/或一出口阀,或与之一起使用。该阀可以为被动或主动式。在往复式容积泵的示范实施例中,隔膜被一种气体的正负压、或被正压及通大气压作用而前后推移,这种气体通过将致动腔连接至压力致动系统的气压端口提供。所产生的隔膜往复运动将流体从入口吸入泵腔(出口阀防止液体从出口吸回泵腔),然后通过出口将流体泵送到泵腔外部(入口阀防止流体从入口顶回来)。在示范的实施例中,主动阀控制通过泵和盒的流体流。主动阀可以由一个控制器以一种令流体按需要的方向引导的方式来致动。这种装置一般允许控制器使流以任一方向通过荚泵。在典型的系统中,该流通常在第一方向,例如,从入口至出口。在某些其它时候,该流可以导向相反方向,例如,从出口至入口。这种流的逆行可以用来,例如,在泵的预灌中,检查异常管线情况(例如,一种管线堵塞、阻碍、断开、或泄漏),或清除异常管线情况(例如,试着驱除阻碍)。阀气压致动提供压力控制以及在系统中产生对压力的自然限制。在一个系统的上下文中,气压致动对提供将螺管控制阀设置在系统一侧远离流体通道的位置的机会带来的增加的好处。现参考图2A和2B,显示了一种火山型阀剖视图实施例的剖视图。该火山型阀为可用于盒实施例中的气压控制阀。沿着中片204的隔膜202界定了一个阀腔206。通过气动口208提供气动压力,或以正气体压,迫使隔膜202顶在一阀座210以关闭该阀,或以负气体压,或在一些实施例中,以通大气压,来将隔膜从阀座210吸入以打开该阀。一种控制气体腔212由隔膜202、顶片214、以及中片204界定。中片204上形成缺口,隔膜202位于该缺口中,从而在隔膜202的一侧形成控制气体腔212并在另一个侧形成阀腔206。气压端口208是由顶片214中的一条槽界定的。通过对盒中的数个阀提供气压控制,这些阀可以联在一起使所有联起来的阀可通过单一的气压源同时开启或关闭。形成于中片204中的槽,对应于沿着底片216界定的流体通道,定义了阀入口218和阀出口220。穿过中片204所形成的孔提供入口218与阀腔206之间,以及阀腔206与出口220之间的流通。隔膜202设有加厚的边缘222,该边紧密地固定于中片204的沟槽224中。这样,隔膜202可以在顶片214连接至中片204之前放入并固定在沟槽224中。这样,这种阀设计可在制造中带来好处。如图2B和2C所示,顶片214可包括延伸至控制气体腔212的额外材料,以防止隔膜202在远离沟槽224的方向被推得太过,使隔膜的加厚边缘222不会从沟槽224中跳出来。气动端口208相对于控制气体腔212的位置如图2A和2B中所示的两个实施例变化。图2C显示了一种实施例,其阀腔缺少阀座的特征。而且,在图2C中,这个实施例中的阀不包括任何火山型特征,因此阀腔206,即,流体侧,不包括任何高出的特征,所以是光滑的。这个实施例在用于泵送对剪切敏感的流体的盒中使用。图2D显示了一种实施例,其中阀腔具有辅助密封阀隔膜的高出区域。现参考图2E-2G,显示了阀隔膜的不同实施例。尽管显示和描述了一些示范的实施例,在另一些实施例中,可以采用不同变型的阀以及阀隔膜。1.6荚隔膜的示范实施例在一些实施例中,隔膜具有可变剖面厚度,如图4所示。较薄的、较厚的、或可变厚度的隔膜可以用来调节适应被选择隔膜材料的强度、弹性及其它特性。较薄的、较厚的、或可变厚度的隔膜壁厚度还可以用于控制隔膜,使得其一些区域比另一些区域更有弹性,从而辅助对泵送动作以及泵腔中等的对象流体流的控制。在这个实施例中显示隔膜在靠近其中心位置具有最厚的剖面区域。然而在另一些具有可变剖面的隔膜的实施例中,这些最厚及最薄区域可以在隔膜的任何位置。因此,例如,剖面较薄者位于近隔膜中心的位置而剖面较厚者位于近隔膜周边位置。还有其它构造也是可能的。参考图5A-5D,显示了一种隔膜实施例具有不同的表面实施例,这些包括光滑的(图5A),环状的(图5D),有肋条的(图5C),有不同厚度的凹洞或圆点的(图5B),以及位于隔膜致动及或泵送侧不同几何位置的。在一种隔膜实施例中,该隔膜在至少一个剖面上具有切线斜面,但在另一个实施例中,该隔膜完全光滑或基本上光滑。现参考图4A、4C和4D,显示隔膜的一种替换实施例。在这个实施例中,...
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