新型精细液流调节器的制造方法
【专利摘要】一种新型精细液流调节器，由指示键、密封垫、壳体、调节盘组成；密封垫一侧有两个小孔，安装在壳体内表面且与壳体一侧的两个小孔重合；壳体一侧对称有液体输入管和输出管；二管分别与两小孔连通；调节盘上有流速刻度数值；指示键的缝隙可对其指示，指示键下方纵齿对轮齿锁定盘锁固，保持速度稳定；调节盘表面有两个同心圆突起，在其中间有几处同心的弧形沟槽：导通沟槽弧长≥两小孔的最大弧长；导通沟槽两侧各有一个截止平面，二平面之间是弧形调节沟槽，其截面积随着流速的变化而呈函数变化。本发明有双截止位，左右调节均可使调节器迅速截止。可单手操作，调节精细、便捷稳定、减轻劳动，提高效率，实现调节的稳定性和可靠性。
【专利说明】新型精细液流调节器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型精细液流调节器，特别是用于经静脉补充液体或药物进行治疗的过程中使用的新型精细液流调节器。
【背景技术】
[0002]目前，在国内、外临床输液中普遍的速度控制方法是在输液器管道外套装滚轮式调节器，靠移动滚轮改变输液管道截面积，以调节输注液流速度；它需要人工计算滴数和反复调节，才能将速度调准(小于10滴/分钟时尤为困难)；近年来输注泵多有使用，以电脑蠕动泵、螺杆步进电机驱动方式的为多，但需人工设置参数，配专用输液管路，才能保证流速的准确。使得整体(设备及专用管路耗材)费用昂贵，患者难以承受，也不利于输注泵的推广和普及:在大型医院和基层医院基本成为点缀性使用；不能满足缓慢及精细控制输注液流速度的需要。
[0003]近年来，国外有旋转式微量调节器，是在有渐开缝隙(沟槽)的旋片中夹持一个密封垫圈，输液管与上下旋片连接，旋转盘片，可改变上下输液管经过渐开缝隙的截面积，实现对液速度(滴速)的调节，与输液器串接使用，调节直观，使用便捷；但因其设计与结构方面存在的问题，使得它在临床应用中，出现许多不足，不能满足临床精细输液的要求:
[0004]1、由于其采用了上下对合结构，进液管和出液管分别在两个部件上粘接、在二部件之间有密封垫圈，因为上下液管受重力及牵拉力影响，会使调节器上下部件之间的间隙发生变化；同时，上下液管在旋转调节过程中其轴心距离会逐渐增加，上下导管以中心轴为支撑点，对上下旋片呈杠杆式牵拉，这些都增加调节器结构的不稳定，使输注速度发生变化。
[0005]2、其设计原理中，存在缺陷:其进出液管分布在上、下调节盘上。二孔对应时，流速最大，随着调节盘旋转角度的增加，二孔之间的距离逐渐增大，液流经过狭窄缝隙的路途就逐渐延长，其流速也越慢；但是由于上述因素及本条因素的存在，使其在液体调节控制的过程中，误差和稳定性很差，产品的同一性根本达不到。误差值多超过25%以上；难以满足临床微量、精细调节的需要。
[0006]3、其结构和设计原因，使其调节刻度指示值只能有一个截止位(OFF)和一个开放位(OPEN);且其截止位置在最小流速之前；其开放位置在最大流速之后；使其在临床中应用非常不方便:输液前要先开放流速，使输液器管路充盈且排出空气；然后迅速关闭管路(调至截止位)；由于上述需要，此调节器由开放位置向截止位置调节时，需要双手旋转一周，才能满足上述要求。即增加了护士的劳动，且降低了工作效率。目前此类调节器仅在高端医院少用，基层医疗机构不愿使用，不利于临床推广及普及使用。
【发明内容】
[0007]本发明的目的就是提供一种新型精细液流调节器，是以克服上述微量调节器的不足，以满足临床上述各种需求而设计的。它是以密封圈与调节盘构成液流速度调控部分，在调节盘的外表面是防护盖板和流速数值刻度区。在调节器的的一侧有对称的液体输入管和液体输出管，在与连接的操作手柄的中段有指示键。
[0008]本发明的目的是这样实现的，在输入管与输出管的对应端，向上方各有一个小孔，在小孔的平面，紧密覆盖密封圈，密封圈与上述两个小孔的对应处也有两个小孔，与之重叠。在密封圈的表面，紧密覆盖着调节盘，调节盘与密封圈的接触面制有两个截止平面，在两个截止平面的之间，分别制有环形渐变调节沟槽和导通沟槽，随着调节盘的旋转，上述沟槽或平面完全覆盖在两个小孔上方，使两个小孔之间的沟槽截面积发生平滑改变，从而达到对经过该沟槽的液体流速的调节；完成对输液速度的控制和调节。
[0009]—种新型精细液流调节器，由指示键、密封垫、壳体、调节盘构成；其特征是:壳体的一侧有对称的液体输入管和液体输出管；输入管及输出管处于同一轴线上，二者的间隔(端部)大于1.0mm，且同轴心；密封垫安装在壳体的凹陷平面内，调节盘以其中孔套装在壳体中的圆柱上且相互嵌合，指示键安装在壳体一侧的操作手柄的中段表面，以其狭缝指示调节盘的流速刻度。
[0010]壳体一侧的液体输入管和液体输出管的端部各有一个向上的小孔，贯穿于壳体的凹陷平面；两个小孔的直径大于0.5mm ;两个小孔间距大于1.0mm ;两个小孔的最大弧长为S ;两个小孔的轴心处于调节盘的弧形调节沟槽与弧形导通沟槽的切线上；在壳体的中有一圆柱体，其上端有一个环形沟槽；在壳体的外侧有一个长方形的手柄，其近中段有两个对称的开槽；在手柄平面与壳连接处的中部位有一个突起，形成限位销；
[0011]在壳体的凹陷平面的周边设有多个的缺口，用于固定密封垫，在密封垫与两个小孔的重叠处，也制有两个小孔，其孔径等于壳体两个小孔的内径；密封垫由弹性材料制成，密封垫上的两个小孔的最大弧长与壳体底上的两个小孔的最大弧长等同。
[0012]调节盘为一个多层的平盘，其上盘为拨盘，表面制有流速数值刻度，其中心有固定用孔；其中间盘外缘有轮齿，为锁定盘；调节盘的下层平面制有两个同心但不同直径的圆形突起，二突起的高度在0.1-1.5mm之间，与弹性密封垫圈可通过一定的压力，实现对环形渐变沟槽内液体的密封；在两个圆形突起之间，有几处同圆心、同半径的弧形导通沟槽和调节沟槽以及截止平面；其中导通沟槽的弧长大于或等于壳体中凹陷平面中两个小孔的最大弧长，即L彡S ;截止平面的弧长N大于或等于二分之一的导通沟槽弧长L，即N彡0.5*L ；两个截止平面分布在导通沟槽的两侧；调节沟槽的弧长M等于圆周长减去两个截止平面的弧长N及导通沟槽的弧长L之和，即M= 360-(L+2N);调节沟槽位于两个截止平面的中间；调节沟槽是一个依据流速变化范围的要求而按照函数曲线制作的截面积由零逐渐增加的渐变通道。
[0013]指示键位于操作手柄的中段，以其插卡销插入手柄表面的开槽中，指示键的一侧有几个纵行齿牙，可与调节盘中层的锁定盘的轮齿相互锁固；输入管和输出管的内径在1.0---3.0mm之间；密封垫圈的厚度在1.0-3.0mm之间，调节沟槽和导通沟槽的直径在10-25mm 之间。
[0014]壳体的凹陷平面中的两个小孔位于液体输入管和液体输出管的轴心线上，两个小孔圆心到凹陷平面中心的距离等于调节盘中调节沟槽的半径；也等于密封垫上面两个小孔到密封垫中心的距离。
[0015]本发明结构科学、简洁；采用旋转调节盘的渐变调节沟槽、导通沟槽和截止平面覆盖输入输出小孔，改变液体流通道的截面积，达到调节控制输液速度的目的。具有调节平滑，指示直观，使用方便，速度稳定，可以锁闭调节盘防止他人触摸造成的速度变化；克服了目前市场上常见调节器的不足，使输液速度的调节简化，减轻劳动，节省时间，提高工作效率，降低医疗成本和患者医疗费用开支。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明新型精细液流调节器的指示键的立体结构示意图；
[0017]图2是本发明新型精细液流调节器的密封垫圈的结构示意图；
[0018]图3是本发明新型精细液流调节器的壳体的俯视图；
[0019]图4是本发明新型精细液流调节器的壳体的立体结构示意图；
[0020]图5是本发明新型精细液流调节器的调节盘的顶视图；
[0021]图6是本发明新型精细液流调节器的调节盘的立体结构示意图；
[0022]图7是本发明新型精细液流调节器的整体结构半剖示意图；
[0023]图8是本发明新型精细液流调节器的整体结构沿液体输入管和液体输出管轴线的剖视图；
[0024]图9是本发明新型精细液流调节器在出厂时，调节器处于完全开放位置时的液流孔与调节盘导通沟槽的对应位置示意图；
[0025]图10是本发明新型精细液流调节器的调节盘与壳体旋调一定角度后，调节器出入管路处于完全截止位置时的液流孔与调节盘导通沟槽及截止平面的相互对应位置示意图；
[0026]图11是本发明的新型精细液流调节器的调节盘与壳体旋调一定角度后，调节器的出入管路处于微量导通位置时的液流孔与调节盘液流环形调节沟槽的对应位置示意图；
[0027]图12是本发明的新型精细液流调节器的调节盘与壳体旋调一定角度后，调节器的出入管路处于最大可调节流量位置时的液流微孔与调节盘沟槽的对应位置示意图；
[0028]图13是本发明的新型精细液流调节器的调节盘与壳体旋调一定角度后，调节器的出入管路处于完全截止位置时的液流孔与调节盘导通沟槽的对应位置示意图；
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图，对本发明进行详细的解说。
[0030]由图1可知，本发明的新型精细液流调节器的指示键I是一个类方盒状结构，在其下面有两个对称的带倒钩的插入卡销13，它可插入壳体手柄上面的两个对称的开槽中，可沿开槽滑动而不脱落；在指示键I的上表面的前方，有一个向前的伸出片，片的中间开有一缝隙11，是指示流速的刻度准星缺口 ；在缺口的下方，有几个前伸的纵齿14，它可与调节盘的锁定盘轮齿相互啮合，形成对调节盘的固定锁闭，防止他人触摸造成调节盘的转动，保持流速的稳定。在指示键的上方有几条弧形突起12，形成按键把手，便于前后推移的操作。
[0031]由图2可知，本发明的新型精细液流调节器的密封垫圈2是由弹性材料制成的一个平垫，在其中部有孔23，其内孔径与壳体内的中心轴的外径匹配；密封垫圈的外径及形状与壳体内的凹陷平面的大小与形状匹配并可形成嵌合。在密封垫的外周有数个外突21，其中一个具有与其他突起不同，在该突起与轴心对称的圆周上，对称制有两个小孔，分别是孔221和孔222 ;两孔径相同，均大于0.50mm ;两个小孔之间的距离大于1.0mm ;两个小孔之间最大的弧长大于两个小孔的直径之和，记作S ;两个小孔到密封垫中心的距离等于调节盘上的调节沟槽的半径，也等于壳体内凹陷平面中两个小孔到壳体中心的距离。
[0032]由图3和图4可知，本发明的新型精细液流调节器的壳体3为盆状结构，在其外周的一侧，有对称的液体输入管31和液体输出管32，二管同轴心，但相互不通，二者端部的距离大于1.0mm ;在盆状结构的内表面，有一个凹陷平面346，其深度略小于密封垫2的厚度，其外形尺寸和形状，与密封垫2的外形完全一致，可以将密封圈嵌合在其内；在盆状结构的中心有一圆柱33，其上端有一个环形凹槽331 ;在凹陷平面346与液体输入管和输出管轴心线相切的圆周线上，左右对称制有两个小孔311和321，其直径等于密封垫的小孔221和小孔222的直径；两个小孔的间距大于1.0mm，也大于二孔径之和；小孔311与液体输入管31连通；小孔321与液体输出管32连通；在圆形壳体的一侧接有一个长方形的手柄34，在与其接触的表面的中部、壳体3外侧制有一个突起，成为调节盘的限位销342 ;在手柄的近中部，对称的制有两个开槽341，其宽度与指示键I的两个插入卡销13对应，略小于卡销的宽度。在开槽的中间，有U型突起滑板345，可使指示键I在其上面摩擦滑动。在液体输出管32的上方，手柄34局部做工艺镂空开窗343 ;在手柄的远端，有供输液软管穿行的孔槽344。
[0033]由图5和图6可知，本发明的新型精细液流调节器的调节盘4是由塑性材料经注塑成型的一个多层圆盘；其中心有孔43，该孔的上端边缘处缩小为432 ;在缩窄的孔的周壁，开有四个呈十字交叉的开缝431 ;调节盘的最大(上层)层是外缘带突棘的调节拨盘41 ;在其上表面，制有流速刻度数值；在其下方有一个直径稍小的带有轮齿的圆形锁定盘42，在锁定盘的外周下方制有一个突起，成为调节盘4的限位片446，可与壳体3外侧的限位销342相互作用，是为了更好的确定调节器的左、右终端调节位(一侧末端是液流开放位OPEN、另一侧末端是液流截止位OFF);最下方的一个圆盘是调节盘44,在调节盘44的下表面，同圆心分布着两个封闭的不同直径的环形突起，外环是441 ;内环是442，该环的高度为可以压迫弹性密封垫到一定程度、对一定压力条件下的液体进行封闭使其无渗漏为准，一般情况下，该环形突起的高度范围在0.1-1.0mm之间。在两个环形突起的中间，有一半径与壳体3中两个小孔311和孔321以到壳体中心距离为半径等同的间断的几处弧形沟槽；分别是导通沟槽445和渐变截面积的调节沟槽443。导通沟槽445为一深度相同，宽度一致，截面积等于液体小孔311和孔321面积的沟槽，其弧长L等于或大于壳体(及密封垫)上面两个小孔311和321的最大弧长S ;在导通沟槽445的两侧，各有一段等弧长的截止平面444，其弧长N略等于大于或等于二分之一导通沟槽的弧长，即N > 0.5L ;在两个截止平面444之间的弧长为调节沟槽443，其对应的弧长为M ;M = 360-(L+2N)。
[0034]图7是本发明的新型精细液流调节器的整体结构半剖示意，由图可知，本发明的新型精细液流调节器按照以下方法组装:将密封垫2套装在壳体中的圆柱33上，将四个固定突21与壳体内凹陷平面346的四个固定凹槽相互对应，且将密封垫上面的两个小孔221和孔222与壳体3内凹陷表面346的两个小孔311和孔321分别对应，上下重合；再把密封垫嵌压在凹槽中；然后将调节盘4的中心孔43与壳体3中的圆柱33对准压入，使调节盘中孔的上端缩窄处431与壳体中心圆柱33的环形沟槽331相互紧密嵌合；再将指示键I的插卡销13插入手柄34表面的开槽341中；构成本发明的新型精细液流调节器的完整结构。
[0035]图8是本发明的新型精细液流调节器的完整结构沿液体输入管和液体输出管轴心的剖视图；表达了本发明结构的液体出入通道及调节原理。由图可知，液体自液体输入管31，经过液体流入小孔311及密封垫小孔221，到达调节盘的表面沟槽；然后再经过调节盘的表面沟槽(导通沟槽或调节沟槽)，液体穿过密封垫小孔222、液体流出小孔321、液体输出管32，完成液体的调节全途径。
[0036]由图9可知，本发明新型精细液流调节器的调节盘在出厂时调节盘的导通沟槽445完全覆盖在两个小孔(液体流入孔311和液体留出孔321)上方，因为导通沟槽的弧长L大于或等于密封垫表面两个液体小孔221和孔222的最大弧长,也大于或等于壳体内表面的液体流入孔311和液体留出孔321的最大弧长S ;S卩L彡S ;则液体可以顺利的由液体输入管31、液体流入孔311、密封垫小孔221、导通沟槽445、然后经过液体流出孔321、密封垫小孔221、液体输出管32，完成液体的完全开放流通。
[0037]图10是本发明的新型精细液流调节器的调节盘与壳体旋调一定角度后，调节器液流出入管路处于完全截止位置是的液流孔与调节盘导通沟槽及截止平面的对应位置示意图；由图可知，调节盘旋转一定(N)角度，可使调节盘的导通沟槽的一半移出液体流出小孔(或流入小孔)，而使调节盘的截止平面444覆盖在该小孔上方将孔封闭，实现液流截止(OFF)。
[0038]如此结构设计，即可满足临床中的初始使用要求:即产品出厂时，调节盘处于完全开放导通位置(OPEN)，便于护士将(含本调节器的)输液器插瓶针插入液体瓶内向导管灌注液体、迅速排出管路内空气，然后只需单手轻旋调节盘大约15左右。(N。弧长)，即可使调节盘处于完全截止位。避免了国内外目前市场中流行使用的，需要双手旋转超过330°，才能由开放位置到截止位置的繁琐操作；本发明的新型精细液流调节器便于护士的静脉穿刺操作，可单手操作，简便迅速，节省时间，减轻劳动强度。
[0039]图11是本发明新型精细液流调节器的调节盘与壳体旋调一定角度后，调节器处于微量导通位置时的液流小孔与调节盘液流调节沟槽的对应位置示意图；由图可知，调节盘旋转一定角度(L+N);使调节沟槽443处于刚好开始完全覆盖在两个液体小孔(331和321)的上方；使液体沿着渐变的调节沟槽443的初始微小截面积通过，实现对液体的微量调节和控制。此时液体流速最小(实际可以控制在l_2ml/h)；
[0040]图12是本发明的新型精细液流调节器的调节盘与壳体旋调一定角度后，调节器处于最大可调导通位置时的液流孔与调节盘调节沟槽的对应位置示意图。由图可知，调节盘旋转一定角度(360° -2N-2L);可使调节沟槽443的最大截面处覆盖在两个液体小孔(331和321)的上方；使液体沿着渐变的调节沟槽443的最大可调截面通过，实现对液体的最大可调节流速控制。此时液体的可控流速最大(约可控在300-500ml/h)。
[0041]图13是本发明的新型精细液流调节器的调节盘与壳体旋调一定角度后，调节器的输入和输出管处于完全截止位置时的液流孔与调节盘导通沟槽的对应位置示意图。由图可知，调节盘旋转一定角度(360-L)，可使调节沟槽443的最大截面处移出，仅覆盖在一个液体小孔(331或321)的上方，另外一个液体小孔则被调节盘的截止平面444覆盖封闭，使液体不能导通，实现对液体的迅速截止。
[0042]本设计的特征是:满足了临床使用过程中在较快速输液的过程结束时，只需单手很小的旋转角度，就可迅速关闭，实现对液体通道的迅速控制。避免目前的微量调节器需要双手旋转一周，才能将调节器由较大速度处旋至截止位的麻烦操作；提供效率，节省时间。
[0043]由于本发明采用了单体部件(壳体)承载液体输入管额输出管的结构，使本发明可避免输入、输出管路分别对调节盘各部件的牵扯和拉拔，消除上述过程对调节器调节精度的影响，从而提闻了调节精度和稳定性；
[0044]由于本发明采用了输入管和输出管经过两个近距离的液体小孔，而后与密封垫及调节盘的调节沟槽相互接触、利用渐变沟槽(导通沟槽及截止平面)实现调节的结构，使得本发明的新型精细液流调节器具有在无论何种情况下，调节盘对液体出入小孔的调节弧长最短且相等，调节沟槽对液体的流速影响降到最小，使得本发明具有更稳定和更精细的调节精度。
[0045]由于本发明采用了在单体部件上面(壳体)承载液体输入管路和液体输出管路的结构，且增加了操作手柄，使得本发明具有可单手操作，轻松调节的便利，避免了目前市场中需要双手调节，影响工作效率的缺陷。
[0046]由于本发明采用了双截止位置的结构设计，即在产品出厂时，处于完全开放位置，轻旋N弧度，(大约15-18° )即可迅速将调节器旋至截止位，便于输液的初始操作，可减轻劳动，提供工作效率。在输注液体完毕时(此时输注速度一般多为中档速度以上，调节弧度多在200-260°之间)；可单手将调节器顺时针轻旋一定弧度(大约小于30-60度)，即可迅速将调节器关闭，使其截止；非常便于临床操作和使用。
【权利要求】
1.一种新型精细液流调节器，由指示键⑴、密封垫⑵、壳体⑶、调节盘⑷构成；其特征是:壳体(3)的一侧有对称的液体输入管(31)和液体输出管(32);输入管及输出管处于同一轴线上，二者的间隔(端部)大于1.0mm;且同轴心；密封垫(2)安装在壳体的凹陷平面(346)内，调节盘(4)以其中孔(43)套装在壳体中的圆柱(33)上且相互嵌合，指示键(I)安装在壳体一侧的操作手柄的中段表面，以其狭缝(11)指示调节盘的流速刻度。
2.根据权利要求1所说的一种新型精细液流调节器，其特征在于:壳体(3)—侧的液体输入管(31)和液体输出管(32)的端部各有一个向上的小孔(311)和小孔(321)贯穿于壳体⑶的凹陷平面(346);两个小孔的直径大于0.5mm ;两个小孔间距大于1.0mm ;两个小孔的最大弧长为S ;两个小孔的轴心处于调节盘(4)的调节沟槽与导通沟槽的切线上；在壳体的中心有一圆柱体(33)，其上端有一个环形沟槽(331);在壳体的外侧有一个长方形的手柄(34)，在其近中段有两个对称的开槽(341);在手柄(34)的平面与壳体(3)连接处的中部位有一个突起，形成限位销(342)。
3.根据权利要求1所说的一种新型精细液流调节器，其特征在于:在壳体(3)的凹陷平面(346)的周边设有多个的缺口，用于固定密封垫(2)，在密封垫(2)与的两个小孔(311)、(321)的重叠处，密封垫(2)上也制有两个小孔(221)、(222)，其孔径等于壳体(3)内凹陷平面中两个小孔(311)、(321)的内径；密封垫(2)由弹性材料制成，密封垫(2)上的两个小孔的最大弧长与壳体底上的两个小孔(311)和小孔(321)的最大弧长等同。
4.根据权利要求1所说的一种新型精细液流调节器，其特征在于:调节盘(4)为一个多层的平盘，其上盘为拨盘，表面制有流速数值刻度，其中心有固定用孔(43);其中间盘外缘有轮齿(42);调节盘的下层平面制有两个同心但不同直径的圆形突起(441)和(442)，二突起的高度在0.1-1.5_之间，与弹性密封垫圈可通过一定的压力，实现对环形渐变沟槽内液体的密封；在两个圆形突起之间，有几处同圆心、同半径的弧形导通沟槽(445)和调节沟槽(443)以及截止平面(444);其中导通沟槽(445)的弧长大于或等于壳体(3)中凹陷平面(346)中两个小孔的最大弧长，即L ^ S ;截止平面(444)的弧长N大于二分之一的导通沟槽弧长L，即N > 0.5*L ;两个截止平面(444)分布在导通沟槽(445)的两侧；调节沟槽(443)的弧长M等于圆周长减去两个截止平面的弧长N及导通沟槽的弧长L之和，即M=360-(L+2N);调节沟槽(443)位于两个截止平面(444)的中间；调节沟槽(443)是一个依据流速变化范围的要求而按照函数曲线制作的截面积由零逐渐增加的渐变通道。
5.根据权利要求1所说的一种新型精细液流调节器，其特征在于:指示键(I)位于操作手柄的中段，以其插卡销(13)插入手柄表面的开槽(341)中；指示键(I)的一侧有几个纵行齿牙(14)，可与调节盘中层的锁定盘的轮齿相互锁固；输入管和输出管的内径在1.03.0mm之间；密封垫圈的厚度在1.0-3.0mm之间，调节沟槽(443)的直径在10_25mm之间。
6.根据权利要求1所说的一种新型精细液流调节器，其特征在于:壳体(3)凹陷平面(346)中两个小孔(311)、(321)处于液体输入管和液体输出管的轴心线上，两个小孔圆心到凹陷平面中心的距离等于调节盘(4)中调节沟槽(443)的半径；也等于密封垫(2)上面两个小孔(221)、(222)到密封垫(2)中心的距离。
【文档编号】A61M5/175GK104225723SQ201410520105
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】张亚平 申请人:张亚平