專利名稱：血液凈化用柱塞計(jì)量泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種血液凈化設(shè)備的構(gòu)件，尤其涉及血液透析用柱塞計(jì)量 泵，用于實(shí)現(xiàn)透析過程中的脫水或配置透析液用的濃縮液泵。
背景技術(shù)：
血液透析(HD)是血液凈化治療的一種最重要的模式，它目前是治療尿毒 癥、急慢性腎衰綜末期患者耐以生存的主要治療方式。由于尿毒癥患者的腎臟 器官部分或完全失去了排尿功能，故需要進(jìn)行血液透析治療，而血液透析的兩
個主要作用為1)通過透析液與血液的彌散原理來清除體內(nèi)毒素或糾正酸堿 平衡；2)通過超濾系統(tǒng)從人體血液和組織液中超濾出多余水分。
血液透析設(shè)備為實(shí)現(xiàn)以上兩個目的， 一般需要具有透析液配置功能和超濾 脫水功能。透析液的主要成分為Na+ (140咖ol/L)、 K+ (2.5mmol/L)、 Mg2+ (1.0腿ol/L)、 Ca2+ (1.5勵1/L)、 HC03— (35畫1/L)等，其各離子濃度基本和 人體血液一致。透析液配制方式主要通過酸性濃縮液(A液)和堿性濃縮液(B 液)按照一定的比例與反滲水進(jìn)行配置，通過監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測合格的透析液才允 許在透析器的膜外與膜內(nèi)的血液通過彌散作用清除毒素，而透析液中的離子濃 度與吸入酸性或堿性的濃縮液泵的單位液體量關(guān)系極大，濃縮液泵單位時間流 量的細(xì)微變化可能就會影響透析液濃度的變化，故要求血液透析設(shè)備的濃縮液 計(jì)量泵單位時間的流量誤差必須極小。
5對于尿毒癥患者來說， 一次血液透析治療一般為4小時左右，需要與血液
交換的透析液數(shù)量為120 150L，而從人體脫水往往只有幾升水，如何精確控制 從人體超濾脫水也對超濾泵單位時間的流量精度要求很高。
而以往用于配置透析液或超濾脫水的計(jì)量泵往往存在以下不足
1、 計(jì)量泵誤差較大，導(dǎo)致精確控制透析液濃度或脫水量較困難；
2、 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度較大，且成本較高。
3、 材料的生物學(xué)性能不好，長期使用易于磨損，屬于易損部件。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于為血液透析設(shè)備提供一種在單位時間 能精確控制流量的柱塞式計(jì)量泵。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下 一種血液凈化用柱塞計(jì)量泵，包括驅(qū)動電機(jī)、 泵體和柱塞體，其關(guān)鍵在于所述驅(qū)動電機(jī)安裝在電機(jī)固定座上，該驅(qū)動電機(jī) 的輸出軸與偏心軸的一端固定連接，兩者的軸線在同一直線上，在偏心軸的另 一端偏心地設(shè)置偏心小軸，該偏心小軸通過連桿與柱塞固定套的上端連接，柱 塞固定套的下端與柱塞體的上端相固定；所述柱塞體的下端伸入泵體上豎直開 設(shè)的柱塞孔中，在泵體上還開設(shè)有貫通其左右端面的水平通孔，該水平通孔的 中部與柱塞孔的底部相連通；在泵體的左、右兩端分別安裝進(jìn)水接頭和排水接 頭，其中進(jìn)水接頭的中心孔通過泵體的水平通孔與排水接頭的中心孔連通，在 所述進(jìn)水接頭的中心孔內(nèi)安裝進(jìn)水單向閥，該進(jìn)水單向閥控制外部的液體向泵 體水平通孔內(nèi)單向流動，在所述排水接頭的中心孔內(nèi)安裝排水單向閥，該排水 單向閥控制泵體水平通孔內(nèi)的液體向外單向流動。
采用以上技術(shù)方案，驅(qū)動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時帶動偏心軸及偏心小軸旋轉(zhuǎn)，偏心小軸通過連桿帶動柱塞固定套，使柱塞體沿泵體的豎直柱塞孔作上下直線運(yùn)動。 當(dāng)柱塞體向上運(yùn)動時，進(jìn)水單向閥打開，泵體水平通孔通過進(jìn)水接頭吸入液體， 同時排水單向閥關(guān)閉，保證泵體水平通孔內(nèi)液體不向外泄漏；當(dāng)柱塞體向下運(yùn) 動時，排水單向閥打開，通過排水接頭排出液體，進(jìn)水單向閥關(guān)閉，保證泵體 水平通孔內(nèi)液體不向外泄漏。驅(qū)動電機(jī)的不斷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動帶動柱塞體上下交替運(yùn) 動，從而實(shí)現(xiàn)了泵體內(nèi)液體的連續(xù)吸液和排液，并且每次的吸液量及排液量能 夠精確控制。
上述連桿的上端與偏心小軸相鉸接，連桿的下端伸入柱塞固定套上端開設(shè) 的直槽中，連桿與柱塞固定套之間通過徑向上穿設(shè)的轉(zhuǎn)動芯軸連接，轉(zhuǎn)動芯軸 與連桿之間間隙配合，這樣保證了連桿與轉(zhuǎn)動芯軸來回轉(zhuǎn)動而不出現(xiàn)脫落。
上述連桿的上端套裝在偏心小軸上，兩者間隙配合，在連桿與偏心軸之間 的偏心小軸上套裝軸套，偏心小軸的外端固套有對連桿限位的卡圈。偏心小軸 偏離偏心軸中心一定距離，使偏心軸在旋轉(zhuǎn)時由偏心小軸帶動連桿上端來回擺 動的同時實(shí)現(xiàn)下端的上下移動，且結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動可靠。
為了簡化結(jié)構(gòu)、便于安裝，上述泵體由橫段部分和豎段部分組成，呈"1"形。
在上述泵體上豎直分布的柱塞孔的內(nèi)壁開設(shè)有環(huán)槽，該環(huán)槽內(nèi)裝有柱塞密 封圈，該柱塞密封圈保證柱塞體與泵體在上下滑動過程中密封性能好，不會出 現(xiàn)泄漏。
為了使結(jié)構(gòu)更緊湊、運(yùn)動部件的可靠性更好，在上述泵體與電機(jī)固定座之 間固定有連接體，該連接體的中心開設(shè)有供柱塞體穿過的通孔，所述電機(jī)固定 座正對連接體中心孔的位置開設(shè)有供柱塞固定套通過的通孔。上述連接體的下端與泵體的豎段部分螺紋連接，連接體的上端通過第一螺 釘與直角形電機(jī)固定座的橫板部分固定，且電機(jī)固定座的橫板部分上開設(shè)有供 柱塞固定套通過的通孔，所述電機(jī)固定座的豎板部分通過第二螺釘安裝驅(qū)動電 機(jī)。以上結(jié)構(gòu)安裝方便，牢靠性好。
為了方便加工，上述連接體的中心孔兩端大、中間小，該中心孔的下段為 螺紋孔，中心孔的中段與柱塞體間隙配合，所述柱塞固定套伸入連接體中心孔 的上段內(nèi)。
上述柱塞體由陶瓷材料加工而成，這樣柱塞體長期運(yùn)動也不會產(chǎn)生磨損， 保證了單位時間的吸液和排液精度，且陶瓷材料的生物學(xué)性能較好。
上述進(jìn)水接頭和排水接頭均通過螺紋連接在泵體上，在進(jìn)水接頭與泵體之 間裝有第一密封圈，在排水接頭與泵體之間裝有第二密封圈。第一、第二密封 圈保證接頭與泵體之間不漏水，設(shè)置進(jìn)水接頭和排水接頭是為了方便安裝進(jìn)水 單向閥和排水單向閥，并易于與其它管路連接。
本實(shí)用新型的有益效果是
1、 陶瓷柱塞體上下運(yùn)動很容易實(shí)現(xiàn)液體的吸入和排出，由于陶瓷柱塞體每 次上下運(yùn)動的距離精確，故每次液體的吸入和排出量精確度很高。
2、 結(jié)構(gòu)簡單可靠，易于加工及裝配，成本較低。
3、 采用陶瓷柱塞體，耐磨性能好、生物學(xué)性能好，故長期使用產(chǎn)生的誤差 也極小。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的左視圖。圖3為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)參考圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
如圖1、圖2所示，泵體13由橫段部分和豎段部分組成，呈形。在 泵體13的橫段部分開設(shè)有貫通其左右端面的水平通孔13a，泵體13的豎段部分 開設(shè)有豎直分布的柱塞孔，該柱塞孔與水平通孔13a相垂直，且柱塞孔的底部 與水平通孔13a的中部相連通，柱塞孔上部的內(nèi)壁還開設(shè)有環(huán)槽，該環(huán)槽內(nèi)裝 有柱塞密封圈8。在所述泵體13的左端通過螺紋連接有進(jìn)水接頭9，該進(jìn)水接 頭9的中心孔與泵體13的水平通孔13a相對接連通，并在進(jìn)水接頭9的中心孔 內(nèi)安裝進(jìn)水單向閥10，該進(jìn)水單向閥10控制外部的液體通過進(jìn)水接頭9向泵體 水平通孔13a內(nèi)單向流動。在進(jìn)水接頭9中心孔內(nèi)的臺階面與泵體13的左端面 之間裝有第一密封圈11，以保證進(jìn)水接頭9與泵體13之間不漏水。
如圖1所示，在泵體13的右端通過螺紋連接有排水接頭16，該排水接頭 16的中心孔與泵體13的水平通孔13a相對接連通，并在排水接頭16的中心孔 內(nèi)安裝排水單向閥15，該排水單向閥15控制泵體水平通孔13a內(nèi)的液體通過排 水接頭16向外單向流動。在排水接頭16中心孔內(nèi)的臺階面與泵體13的右端面 之間裝有第二密封圈14，以保證排水接頭16與泵體13之間不漏水。
從圖l、圖2中可知，在泵體13的上方設(shè)置電機(jī)固定座18，該電機(jī)固定座 18為直角形，電機(jī)固定座18豎板部分的外側(cè)面通過多顆第二螺釘19安裝驅(qū)動 電機(jī)21。在電機(jī)固定座18的橫板部分上開設(shè)有供柱塞固定套6通過的通孔，且 橫板部分的底面通過多顆第一螺釘17與連接體7的上端固定。所述連接體7的 中心有孔，該中心孔正對電機(jī)固定座18橫板部分上的通孔，并且連接體7的中心孔上下兩端大、中間小，該中心孔的下段為螺紋孔，連接體7通過該螺紋孔
套裝在泵體13的豎段部分上，兩者螺紋配合。
從圖1、圖2中進(jìn)一步可知，驅(qū)動電機(jī)21的輸出軸20穿過電機(jī)固定座18 的豎板部分，并與偏心軸1的一端固定連接，輸出軸20與偏心軸1兩者的軸線 在同一直線上。在偏心軸1的另一端偏心地固定有偏心小軸la，連桿4的上端 套裝在該偏心小軸la上，兩者間隙配合。在連桿4與偏心軸1之間的偏心小軸 la上套裝軸套2，偏心小軸la的外端固套有對連桿4限位的卡圈3。所述連桿 4的下端伸入柱塞固定套6上端開設(shè)的直槽中，連桿4與柱塞固定套6之間通過 徑向上穿設(shè)的轉(zhuǎn)動芯軸5連接，轉(zhuǎn)動芯軸5與連桿4之間間隙配合。所述柱塞 固定套6的下端穿過電機(jī)固定座18橫板部分上的通孔，并伸入連接體7中心孔 的上段內(nèi)，且柱塞固定套6的下端固套在柱塞體12的上端。所述柱塞體12由 陶瓷材料加工而成，柱塞體12的下端穿過連接體7中心孔的中段，伸入到泵體 13上的柱塞孔中，并能一直垂直伸入到泵體13的水平通孔13a內(nèi)。所述柱塞體 12與連接體7中心孔的中段間隙配合，
本實(shí)用新型的工作原理為
參見圖1、圖2，驅(qū)動電機(jī)21帶動偏心軸1旋轉(zhuǎn)，偏心軸1上的偏心小軸 la帶動連桿4的上部來回擺動，該連桿4的下部帶動柱塞固定套6作上下反復(fù) 運(yùn)動，使得柱塞體12在泵體13的柱塞孔內(nèi)上下反復(fù)運(yùn)動。當(dāng)柱塞體12向上運(yùn) 動時，泵體13的水平通孔13a內(nèi)會產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致進(jìn)水單向閥10打開，出水 單向閥15因位置相反而關(guān)閉，故外部的液體通過進(jìn)水接頭9被吸入泵體13內(nèi)， 當(dāng)柱塞體12到達(dá)最上端時，吸液過程完成；在柱塞體12向下運(yùn)動時，泵體13 的水平通孔13a內(nèi)會產(chǎn)生正壓，導(dǎo)致出水單向閥15打開，進(jìn)水單向閥10因位置相反而關(guān)閉，故泵體13內(nèi)的液體通過排水接頭16向外排出。驅(qū)動電機(jī)21的 不斷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動帶動柱塞體12上下交替運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)了泵體13內(nèi)液體的連續(xù) 吸液和排液，并且每次的吸液量及排液量能夠精確控制。在整個過程中，柱塞 密封圈8、第一密封圈ll、第二密封圈14保證泵體13內(nèi)不出現(xiàn)泄漏。
如圖3所示，透析用水需要與A濃縮液(酸液)和B濃縮液(堿液)進(jìn)行 混合，形成透析液，然后通過平衡裝置22進(jìn)入透析器23 (平衡裝置22的目的 是保證進(jìn)出透析器23的透析液和廢液隨時保持液量平衡)，透析液與透析器23 中的血液進(jìn)行交換后變成廢液，再通過平衡裝置22排出。本實(shí)用新型用于將A 濃縮液(酸液)和B濃縮液(堿液)泵入透析用水中，形成合格的透析液，再 通過平衡裝置22輸送到透析器23中。由于進(jìn)、出本實(shí)用新型的液體流量能精 確控制，這樣所配置的透析液的濃度也能精確控制，從而保障了透析治療的安 全性。同理，本實(shí)用新型用于人體脫水時，也能精確控制脫水量。
權(quán)利要求1、一種血液凈化用柱塞計(jì)量泵，包括驅(qū)動電機(jī)(21)、泵體(13)和柱塞體(12)，其特征在于所述驅(qū)動電機(jī)(21)安裝在電機(jī)固定座(18)上，該驅(qū)動電機(jī)(21)的輸出軸(20)與偏心軸(1)的一端固定連接，兩者的軸線在同一直線上，在偏心軸(1)的另一端偏心地設(shè)置偏心小軸(1a)，該偏心小軸(1a)通過連桿(4)與柱塞固定套(6)的上端連接，柱塞固定套(6)的下端與柱塞體(12)的上端相固定；所述柱塞體(12)的下端伸入泵體(13)上豎直開設(shè)的柱塞孔中，在泵體(13)上還開設(shè)有貫通其左右端面的水平通孔(13a)，該水平通孔(13a)的中部與柱塞孔的底部相連通；在泵體(13)的左、右兩端分別安裝進(jìn)水接頭(9)和排水接頭(16)，其中進(jìn)水接頭(9)的中心孔通過泵體(13)的水平通孔(13a)與排水接頭(16)的中心孔連通，在所述進(jìn)水接頭(9)的中心孔內(nèi)安裝進(jìn)水單向閥(10)，該進(jìn)水單向閥(10)控制外部的液體向泵體水平通孔(13a)內(nèi)單向流動，在所述排水接頭(16)的中心孔內(nèi)安裝排水單向閥(15)，該排水單向閥(15)控制泵體水平通孔(13a)內(nèi)的液體向外單向流動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化用柱塞計(jì)量泵，其特征在于所述連桿 (4)的上端與偏心小軸(la)相鉸接，連桿(4)的下端伸入柱塞固定套(6)上端開設(shè)的直槽中，連桿(4)與柱塞固定套(6)之間通過徑向穿設(shè)的轉(zhuǎn)動芯 軸(5)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的血液凈化用柱塞計(jì)量泵，其特征在于所述連桿 (4)的上端套裝在偏心小軸(la)上，兩者間隙配合，在連桿(4)與偏心軸(1)之間的偏心小軸(la)上套裝軸套(2)，偏心小軸(la)的外端固套有 對連桿(4)限位的卡圈(3)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化用柱塞計(jì)量泵，其特征在于所述泵體 (13)由橫段部分和豎段部分組成，呈"工"形。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的血液凈化用柱塞計(jì)量泵，其特征在于在 所述泵體(13)上豎直分布的柱塞孔的內(nèi)壁開設(shè)有環(huán)槽，該環(huán)槽內(nèi)裝有柱塞密 封圈(8)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的血液凈化用柱塞計(jì)量泵，其特征在于在所述泵 體(13)與電機(jī)固定座(18)之間固定有連接體(7)，該連接體(7)的中心 開設(shè)有供柱塞體(12)穿過的通孔，所述電機(jī)固定座(18)正對連接體(7)中 心孔的位置開設(shè)有供柱塞固定套(6)通過的通孔。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的血液凈化用柱塞計(jì)量泵，其特征在于所述連接 體(7)的下端與泵體(13)的豎段部分螺紋連接，連接體(7)的上端通過第 一螺釘(17)與直角形電機(jī)固定座(18)的橫板部分固定，且電機(jī)固定座(18) 的橫板部分上開設(shè)有供柱塞固定套(6)通過的通孔，所述電機(jī)固定座(18)的 豎板部分通過第二螺釘(19)安裝驅(qū)動電機(jī)(21)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的血液凈化用柱塞計(jì)量泵，其特征在于所述連接 體(7)的中心孔兩端大、中間小，該中心孔的下段為螺紋孔，中心孔的中段與 柱塞體(12)間隙配合，所述柱塞固定套(6)伸入連接體(7)中心孔的上段 內(nèi)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或6或8所述的血液凈化用柱塞計(jì)量泵，其特征在于 所述柱塞體(12)由陶瓷材料加工而成。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化用柱塞計(jì)量泵，其特征在于所述進(jìn)水接頭(9)和排水接頭(16)均通過螺紋連接在泵體(13)上，在進(jìn)水接頭(9) 與泵體(13)之間裝有第一密封圈(11)，在排水接頭(16)與泵體(13)之 間裝有第二密封圈(14)。
專利摘要一種血液凈化用柱塞計(jì)量泵，驅(qū)動電機(jī)的輸出軸與偏心軸的一端固定連接，在偏心軸的另一端偏心地設(shè)置偏心小軸，該偏心小軸通過連桿與柱塞固定套的上端連接，柱塞固定套的下端與柱塞體的上端相固定；所述柱塞體的下端伸入泵體上豎直開設(shè)的柱塞孔中，在泵體上還開設(shè)有貫通其左右端面的水平通孔，該水平通孔的中部與柱塞孔的底部相連通；在泵體的左、右兩端分別安裝進(jìn)水接頭和排水接頭，其中進(jìn)水接頭的中心孔內(nèi)安裝進(jìn)水單向閥，排水接頭的中心孔內(nèi)安裝排水單向閥。本實(shí)用新型中陶瓷柱塞體上下運(yùn)動很容易實(shí)現(xiàn)液體的吸入和排出，由于陶瓷柱塞體每次上下運(yùn)動的距離精確，故每次液體的吸入和排出量精確度很高，具有結(jié)構(gòu)簡單可靠、裝配容易、誤差小、成本低等特點(diǎn)。
文檔編號A61M1/14GK201320319SQ20082023841
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者任應(yīng)祥, 滕朝宇, 高光勇 申請人:重慶山外山科技有限公司