專利名稱：輸液泵模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開總的涉及一種輸液泵模塊，其設(shè)置有流量傳感器來測量待傳輸流體的流量。
背景技術(shù)：
在醫(yī)療操作中，例如，用于灌輸?shù)交颊唧w內(nèi)的醫(yī)療溶液需要傳輸。為了這個(gè)目的， 使用流體傳輸泵模塊，其包括基于壓電元件的泵和用于驅(qū)動(dòng)壓電元件的振蕩電路(例如參 見日本專利申請公開說明書No. 8-303352)。在這種流體傳輸泵中，施加具有預(yù)定頻率的電 壓信號以便使壓電元件振動(dòng)，從而在流動(dòng)通道中推動(dòng)醫(yī)療溶液用于流體傳輸。此外，流量傳感器連接至流體管道，諸如連接至流體傳輸泵的管，根據(jù)由流量傳感 器測量的流量來控制振蕩電路。這允許控制待傳輸?shù)牧黧w流量。但是在前述結(jié)構(gòu)中，流體傳輸泵、流體管道和連接至流體管道的流量傳感器需要 分開設(shè)置。然后，通過連接這些部件來構(gòu)造完整系統(tǒng)。由此，系統(tǒng)的尺寸較大，從而限制系 統(tǒng)安裝場所的選擇。因此，需要一種輸液泵模塊，其可以控制待傳輸流體的流量并且是緊湊的從而不 會(huì)限制安裝場所的選擇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的總的目的在于提供一種輸液泵模塊，其基本上消除了 由相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)引起的一個(gè)或多個(gè)問題。在一個(gè)實(shí)施例中，用于傳輸流體的輸液泵模塊包括流體入口部，其具有接收流體 的入口 ；流體出口部，其具有排放流體的出口 ；泵單元，其具有壓電元件；以及流量傳感器， 其用于測量在模塊內(nèi)流動(dòng)的流體的流量，其中流體入口部、流體出口部、泵單元和流量傳感 器連接在一起，以便將由流體入口部接收的流體從流體出口部排放，并且連接在一起的流 體入口部、流體出口部、泵單元和流量傳感器形成單一連續(xù)流動(dòng)通道。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例，輸液泵模塊可以控制待傳輸流體的流量，并且可以制作成 緊湊，從而不會(huì)限制安裝場所的選擇。


當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，通過下面詳細(xì)描述可以清楚的理解實(shí)施例的其它方面和 特征，其中圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的輸液泵模塊主要部件的示意圖；圖2是根據(jù)本實(shí)施例的輸液泵模塊整體構(gòu)造的示意圖；圖3是根據(jù)本實(shí)施例的利用輸液泵模塊的系統(tǒng)的構(gòu)造實(shí)例的示意圖；圖4是根據(jù)本實(shí)施例的輸液泵模塊的主體、泵和流量傳感器布置方式的示意圖；圖5是根據(jù)本實(shí)施例的裝配好的輸液泵模塊的構(gòu)造、裝配方向和電能供應(yīng)方向的示意圖；圖6是根據(jù)本實(shí)施例的輸液泵模塊中的泵、流量傳感器和主體之間連接點(diǎn)的示意 圖；圖7是根據(jù)本實(shí)施例的輸液泵模塊中使用的泵的構(gòu)造實(shí)例的示意圖；圖8是用于解釋各組件材料的輸液泵模塊的主要結(jié)構(gòu)組件的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面，將參照附圖對用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。下面，將對根據(jù)實(shí)施例的 輸液泵模塊的流動(dòng)通道的構(gòu)造進(jìn)行描述。圖1是示出輸液泵模塊的主要部件1的構(gòu)造的示 意圖。如圖1中所示，輸液泵模塊的主要部件1包括流體入口 2、泵3、流量傳感器4、流體出 口 5和主體6。在輸液泵模塊中，通過流體入口 2流入的流體通過泵3傳輸至流量傳感器 4，用于從流體出口 5流出。泵3包括壓電元件。具有預(yù)定頻率的電壓施加給壓電元件以引 起振動(dòng)，從而運(yùn)用泵功能。如圖1所示，泵3和流量傳感器4彼此面對放置，主體(模制組件)6的結(jié)構(gòu)放置 于其間，以便使用單一集成結(jié)構(gòu)來構(gòu)造輸液泵模塊的流動(dòng)通道。即，用作形成流體通道的主 體6的組件作為單一組件來實(shí)現(xiàn)。在使用該構(gòu)造的情況下，輸液泵模塊的整個(gè)長度制作成 較短。在圖1中，泵3和流量傳感器4從上游到下游按命名的順序排列。可替代地，流量傳 感器4和泵3從上游到下游按命名的順序排列。下面，將參照圖2對輸液泵模塊的整個(gè)構(gòu)造進(jìn)行描述。圖2是示出輸液泵模塊20 的組件的示意圖。如圖2所示，輸液泵模塊20包括蓋7和14、PCB(印刷電路板)8、接觸元 件(墊圈)9、泵(包含壓電元件)3、密封元件(0形圈)10和13、探針11、探針12、主體6以
及流量傳感器4。蓋7和蓋14以緊固方式彼此連接形成模塊，從而阻止PCB 8掉落，還保護(hù)其它組 件。PCB 8將驅(qū)動(dòng)電能從外部控制器輸送至泵3和流量傳感器4。接觸元件9用于將電能 從PCB 8輸送至泵3的壓電元件。泵3包括用于存儲待傳輸流體的流體腔和充當(dāng)用于傳輸 流體腔內(nèi)流體的能量源的壓電元件。泵3由從PCB 8通過接觸元件9供應(yīng)的電能來驅(qū)動(dòng)元 件，從而傳輸流體。密封元件10和13用于阻止傳輸流體的泄漏和外界物質(zhì)的侵入。密封元件10和 13插入到形成于主體6的0形圈凹槽中，并且泵3和流量傳感器4分別放置在其上。密封 元件10和13通過放置在主體6和泵3之間或主體6和流量傳感器4之間而被擠壓且變形 到合適程度，從而在主體6的流動(dòng)通道和泵3的流動(dòng)通道以及流量傳感器4之間緊固連接， 以便阻止連接點(diǎn)處的流體泄漏。密封元件10和13優(yōu)選為0形圈。探針11連接至置于泵3的上表面和下表面上的電極，用于供應(yīng)電能。探針12用 作PCB8和電極之間的電連接，用于驅(qū)動(dòng)和控制流量傳感器4。主體6是用于形成傳輸流體 的流動(dòng)通道的組件。在輸液泵模塊20中，主體6具有流動(dòng)通道的入口(即流體入口 2)和 流動(dòng)通道的出口(即流體出口幻。主體6、泵3和流量傳感器4連接在一起，從而形成從入 口至出口的單一連續(xù)流動(dòng)通道。換句話說，作為整體無縫組件的主體6形成從流體入口至 流體出口的單一連續(xù)流動(dòng)通道，除了設(shè)置有泵3和流量傳感器4的位置之外。主體6具有0 形凹槽，用于在表面上接收密封元件10和13，所述表面分別接觸泵3和流量傳感器4。主
4體6還具有用于保持探針11和探針12的凹槽。流量傳感器4測量由泵3傳輸?shù)牧黧w的流量。流量傳感器4將表示所測流量的數(shù) 據(jù)通過PCB 8發(fā)送至外部控制器30 (參見圖幻。響應(yīng)表示由流量傳感器4提供的所測流量 的數(shù)據(jù)，外部控制器30發(fā)送控制信號給泵3的壓電元件。蓋14和蓋7以緊固方式彼此連 接以形成模塊，從而阻止流量傳感器4掉落，還保護(hù)其它組件。在通過裝配上述組件而構(gòu)造的輸液泵模塊20中，泵3通過振動(dòng)壓電元件而起到輸 送流體的功能，主體6用作流體通過其輸送的流動(dòng)通道。下面，將參照圖3描述輸液泵模塊20使用的實(shí)例。圖3是系統(tǒng)構(gòu)造的實(shí)例的示意 圖，所述系統(tǒng)包括輸液泵模塊20和外部控制器30。如圖3所示，輸液泵模塊20輸送流體通 過分別連接至流體入口 2和流體出口 5的流體輸送管。在該系統(tǒng)中，輸液泵模塊20連接至 外部控制器30，以便將表示由流量傳感器4測量的流體流量的數(shù)據(jù)報(bào)告給外部控制器30。外部控制器30根據(jù)表示所測流量的接收數(shù)據(jù)而生成控制信號，并且將控制信號 傳送至泵3 (即傳送-至壓電元件)。泵3的壓電元件響應(yīng)控制信號而振動(dòng)，以便泵3起到 泵送功能來輸送流體。外部控制器30中適當(dāng)調(diào)整表示所測流量的接收數(shù)據(jù)和響應(yīng)其生成 的控制信號之間的關(guān)系。下面，將參照圖4描述輸液泵模塊20的構(gòu)造細(xì)節(jié)。圖4是主體6、泵3和流量傳 感器4的裝配構(gòu)造的示意圖。如圖4所示，泵3和流量傳感器4固定安裝在主體6上，0形 圈(即密封元件10和13)用作防水密封元件來保護(hù)流動(dòng)通道。0形圈是在商業(yè)上可購的產(chǎn) 品，并且與樹脂片相比可以以低成本獲得。泵3的流體入口和流體出口以及流量傳感器4的流體入口和出口位于形成流動(dòng)通 道的主體6的相對表面上，更具體地說，泵3的流體出口和流量傳感器4的流體入口位于沿 著組件裝配的方向延伸的同一軸上，從而使得輸液泵模塊20的尺寸緊湊。特別是，輸液泵 模塊沿其縱向的長度制作成較短。而且，泵3和流量傳感器4通過壓縮密封元件10和13裝配，用于阻止流體泄漏。 通常，各組件的制造偏差都疊加在一起，其可以導(dǎo)致在裝配組件之間出現(xiàn)間隙，或?qū)е略谕?殼組件等中發(fā)生扭曲，從而產(chǎn)生引起流體泄漏的危險(xiǎn)。但是在輸液泵模塊20中，0形圈可 以用作密封元件10和13，從而消除在用于裝配的壓縮時(shí)控制壓力的需要。也不需要在裝配 處理中使用檢查裝置。從而該結(jié)構(gòu)減少了裝配成本。對流體入口和流體出口，需要高加工精確，并且對泵、流量傳感器和用作外殼的主 體也是需要的。針對其它組件的加工精度可以設(shè)置得較低。這允許對個(gè)體組件的加工精度 得以最優(yōu)化，從而減少模具成本，縮短模制周期，減少模制產(chǎn)品的成本。圖5是裝配組件的構(gòu)造、組件沿其裝配并且經(jīng)受壓力的方向以及沿其供應(yīng)電能的 方向的示意圖。如圖5所示，在不需要控制壓力的情況下，按壓輸液泵模塊20的主要組件。 在裝配過程中，組件沿一個(gè)方向裝配在組件上(如從上側(cè)到下側(cè))，從而改善裝配組件的容 易性。這用于簡化組件便利。而且，以緊固方式將蓋7和14連接在一起，輸液泵模塊20的 個(gè)體組件在各連接點(diǎn)處，通過由蓋沿著施加的力而保持在連接狀態(tài)，所述蓋沿著在裝配方 向(即沿著輸液泵模塊20的橫向方向)上延伸的軸線的方向施加所述力。下面，將參照如圖6和7描述輸液泵模塊20的構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)。圖6是主體6和泵3 與流量傳感器4中任一個(gè)之間的連接點(diǎn)的示意圖。圖7是用于輸液泵模塊20的泵3的構(gòu)造實(shí)例的示意圖。如圖6中所示，利用作為密封元件10和13的0形圈、泵3和流量傳感器 4壓在剛性主體6上，從而在輸液泵模塊20中不需要控制壓力。此外，通過使用0形圈作為 密封元件10和13，圍繞泵3來確保一定空間，其使得可以簡單地改變輸液泵模塊20中泵3 的一個(gè)或多個(gè)壓電元件的布置。如圖7所示，泵3的壓電元件布局可以是壓電元件位于泵3 的上側(cè)和下側(cè)兩個(gè)上。因?yàn)橹黧w6的形狀可以進(jìn)行改變以容納一個(gè)或多個(gè)壓電組件，因此 這種布局是可實(shí)現(xiàn)的。此外，泵3的可替代的壓電元件布局可以是只位于泵3下側(cè)上的壓 電元件。下面，將參照圖8描述構(gòu)成輸液泵模塊20的組件的材料。圖8是用于解釋組件材 料的輸液泵模塊20的主要結(jié)構(gòu)組件的示意圖。在醫(yī)療操作中使用的輸液泵模塊20中，形 成流動(dòng)通道諸如主要部件1或主體6的組件的材料，可以是醫(yī)療級材料或?qū)τ奢斠罕媚K 20傳輸?shù)牧黧w是不起反應(yīng)的(inactive)材料。沒有形成流動(dòng)通道的其它組件，諸如蓋7和 14，不會(huì)與由輸液泵模塊20傳輸?shù)牧黧w接觸。因此，對這些組件沒有強(qiáng)加的材料約束。例 如，低成本獲得的樹脂材料可以用于蓋，從而減少組件成本。此外，本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例，而在沒有脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以 進(jìn)行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于輸送流體的輸液泵模塊，其特征在于包括流體入口部，其具有接收流體的入口 ；流體出口部，其具有排放流體的出口 ；泵單元，其具有壓電元件；以及流量傳感器，其測量在模塊內(nèi)流動(dòng)的流體的流量，其中流體入口部、流體出口部、泵單元和流量傳感器連接在一起以便將由流體入口部 接收的流體從流體出口部排放，并且連接在一起的流體入口部、流體出口部、泵單元和流量傳感器形成單一連續(xù)流動(dòng) 通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸液泵模塊，其中泵單元和流量傳感器沿著模塊的縱向方向 排列成至少部分彼此重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸液泵模塊，其中泵單元和流量傳感器沿著模塊的縱向方向 平行排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸液泵模塊，還包括連接流動(dòng)通道部，其連接在泵單元和流量傳感器之間，流體入口部、流體出口部、泵單元、流量傳感器和連接流動(dòng)通道部通過沿著模塊的橫向 方向施加的力而保持在連接狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸液泵模塊，其中泵單元與連接流動(dòng)通道部彼此連接的點(diǎn)和 流量傳感器與連接流動(dòng)通道部彼此連接的點(diǎn)定位在沿橫向方向延伸的同一軸線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸液泵模塊，其中0形圈用在流體入口部、流體出口部、泵單 元、流量傳感器和連接流動(dòng)通道部之間的連接點(diǎn)處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸液泵模塊，其中形成流動(dòng)通道的一種或多種材料由一種或 多種醫(yī)療級材料或者對流體是不起反應(yīng)的一種或多種材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸液泵模塊，其中流體入口部和流體出口部是整體無縫組件 的一部分，其具有從流體入口部延伸至流體出口部的單一連續(xù)流動(dòng)通道，除了沿著單一連 續(xù)流動(dòng)方向設(shè)置有泵單元和流量傳感器的位置之外。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于輸送流體的輸液泵模塊，包括流體入口部，其具有接收流體的入口；流體出口部，其具有排放流體的出口；泵單元，其具有壓電元件；以及流量傳感器，其測量在模塊內(nèi)流動(dòng)的流體的流量，其中流體入口部、流體出口部、泵單元和流量傳感器連接在一起以便將由流體入口部接收的流體從流體出口部排放，并且連接在一起的流體入口部、流體出口部、泵單元和流量傳感器形成單一連續(xù)流動(dòng)通道。
文檔編號A61M5/142GK102120050SQ201010625078
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者友山貴嗣, 杉本泰規(guī), 鎌田照己 申請人:株式會(huì)社理光