ТОЧНОЕ ДОЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЖИДКОСТИ Российский патент 2004 года по МПК A61J3/00 

Область техники, к которой относится изобретение и предшествующий технический уровень

Настоящее изобретение относится к точному дозирующему устройству для регулируемой выдачи жидких продуктов, в частности метадона или других лекарственных препаратов.

Известны дозирующие устройства для жидкого метадона, соответствующие современному уровню техники в данной области, в которых предварительно заданное количество жидкости отводится из питающего резервуара посредством шлангового насоса. После этого доза жидкости наливается в стакан для приема ее пациентом. Кроме того, как правило, управление этими известными дозирующими устройствами осуществляется с помощью компьютера для идентификации и выполнения назначений, предусмотренных для различных пациентов.

Однако известные дозирующие устройства имеют ряд недостатков, связанных, в частности, с точностью, с которой они способны осуществлять дозирование, причем этот аспект имеет особое значение при назначении и введении метадона, как с точки зрения важности и сложности случаев заболевания, подлежащего лечению, так и с точки зрения необходимости иметь возможность удостовериться в точности фактически выдаваемых количеств метадона.

Объем изобретения

Следовательно, основная задача настоящего изобретения заключается в разработке дозирующего устройства для жидких продуктов и, в частности, метадона, которое обеспечивает высокую точность как при дозировании, так и при расчете количеств, перемещаемых в процессе работы.

Краткое изложение сущности изобретения

Поставленная задача достигается в соответствии с изобретением с помощью дозирующего устройства для жидкого метадона, в котором гидравлическая схема содержит участок, предназначенный для циркуляции перемещаемой жидкости. Циркуляция обеспечивает возможность задания начальных условий, которые могут быть повторены идентичным образом при каждой новой выдаче. Кроме того, схема предусмотрена с промежуточным резервуаром, который выполнен отдельно от питающего сосуда и служит в качестве средства для отвода возможных воздушных пузырьков, и имеет зону контроля, предназначенную для контроля количества жидкости, имеющейся в схеме, а также для контроля температурного режима.

Гидравлическая схема согласно изобретению включает насос, предпочтительно шланговый насос, подача жидкости в который осуществляется из заменяемого съемного сосуда, содержащего жидкость, и который обеспечивает подачу жидкости в промежуточный резервуар. Выход из этого резервуара посредством клапана с ручным управлением соединен с высокоточным насосом, предпочтительно поршневого типа, и далее с трехходовым соленоидным клапаном, один выход которого соединен с промежуточным резервуаром, а другой выход соединен с конечным приемником определенного количества жидкости, подлежащей выдаче. Промежуточный резервуар снабжен датчиками уровня и, возможно, датчиком температуры.

Первое преимущество заключается в высокой достигаемой точности и в гарантировании того, что устройство способно повторно осуществлять выдачу жидкости при идентичных начальных условиях работы схемы.

Второе преимущество заключается в возможности поддерживать перемещение жидкости, когда устройство не используется, в результате чего предотвращается какое-либо возможное осаждение или разделение различных фаз.

Эти и другие преимущества будут описаны более четко из последующего описания и из приложенных чертежей, которые приведены в качестве неограничивающего примера.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает схему дозирующего устройства согласно изобретению.

Фиг.2.1, 2.2, 2.3 и 2.4 представляют собой блок-схему, показывающую различные стадии способа согласно изобретению, в которой обозначение Р1 соответствует шланговому насосу, обозначение Р2 соответствует поршневому насосу, обозначение EV соответствует гидрораспределителю с электромагнитным управлением, обозначение S2 соответствует промежуточному резервуару, обозначение М2 соответствует максимальному уровню в промежуточном резервуаре. В частности, фиг.2.1 и 2.2 относятся к заполнению и поддержанию уровня в промежуточном резервуаре (программа 01), а фиг.2.3 и 2.4 относятся к заполнению контура главного насоса (программа 02).

Фиг.3а и 3b представляют собой соответственно вид сбоку и вид сверху сосуда устройства на фиг.1.

Подробное описание изобретения

Как показано на чертежах, дозирующее устройство согласно изобретению состоит из:

- насоса 2, например шлангового насоса, подача жидкости в который осуществляется по трубкам 12 из заменяемого сосуда 1 с узким горлышком, содержащего жидкость;

- промежуточного резервуара 3, в который жидкость подается по трубкам 21 из насоса 2 и который снабжен одним или более датчиками уровня 31-33 и, возможно, датчиком 34 температуры;

- высокопрецизионного насоса 4, предпочтительно насоса такого типа, который имеет один или более поршней, подача жидкости в который осуществляется посредством трубок 35 и клапана 7 из резервуара 3;

- трехходового клапана 5, установленного ниже по потоку за насосом 4, из которого клапан 5 получает жидкость на входе, причем клапан имеет два выхода, один из которых посредством трубок 51 ведет к резервуару 3, а другой посредством дополнительных трубок 52 ведет к конечному приемнику 6, предназначенному для сбора жидкости, подлежащей выдаче; и

- микропроцессорного устройства, предназначенного для регулирования и управления работой насосов 2, 4, управления выполнением функций поддержания в исправности и управления датчиками 31-34.

В соответствии с изобретением часть гидравлической схемы между резервуаром 3 и соленоидным клапаном 5 образует контур Н циркуляции, в котором может быть обеспечена принудительная циркуляция жидкости с помощью насоса 4 и трехходового клапана 5.

В процессе работы насос 2 всасывает жидкость из сосуда 1 с узким горлышком и направляет ее в резервуар 3 до тех пор, пока не будет достигнут необходимый уровень (который впоследствии поддерживается), причем достижение этого уровня определяется датчиками 31-33. Если уровень является достаточным, насос 4 начинает осуществлять циркуляцию жидкости до тех пор, пока не будет обеспечено полное заполнение трубок.

При первой выдаче управляющее устройство осуществляет открытие клапана 5 для выдачи (при этом, естественно, перекрывается циркуляционный путь) на период выдачи требуемого количества жидкости.

Предпочтительно в описанном примере насос представляет собой насос поршневого типа (TRAVCYL®, MODEL 16, производимый фирмой Encynova International Inc.), управление которым осуществляется с помощью шагового электродвигателя и для которого точно известно количество вытесняемой жидкости в каждом цикле известной продолжительности.

В случае перерывов в использовании между последовательными выдачами, которые могут вызвать изменения в состоянии жидкости или отклонения от предварительно заданных начальных условий выдачи, насос 4 выполняет заранее определенное число циклов.

Кроме того, для того, чтобы гарантировать точное повторение каждой выдачи, насос 4 снабжен средством для определения исходного нуля, от которого следует начинать измерение выдаваемого количества. В соответствии с изобретением затем происходит возврат насоса 4 в исходное положение при каждой выдаче, и насос возвращается в положение начала выдачи. Вышеуказанное средство состоит из электромагнитного датчика присутствия или близости объекта, который служит в качестве указателя начала отсчета хода поршня насоса и который обеспечивает регулирование опережения шагового электродвигателя.

В том случае, когда дозирующее устройство предназначено для выдачи жидкого метадона, особенно важно обеспечить полную выдачу жидкости, содержащейся в сосудах, и, кроме того, с уверенностью гарантировать возможность проверки надлежащего обращения с сосудами.

Как показано на фиг.3а и 3b, сосуды согласно изобретению состоят из основного корпуса 1, предусмотренного с горлышком 8 с резьбой, предназначенным для соединения с уплотняющей упаковочной пробкой. Кроме того, горлышко выполнено с зубцами 81, предназначенными для байонетного соединения с соединительной втулкой 13, служащей для подсоединения к гидравлической схеме устройства.

Дно сосуда состоит из пары поверхностей 9, 91, которые слегка наклонены и которые сходятся с образованием полусферического чашеобразного элемента 93, образующего самое низкое место нахождения жидкости в сосуде.

Под поверхностью 9 предусмотрено ребро 92, чтобы обеспечить наличие горизонтальной опоры для сосуда в предназначенном для него корпусе на устройстве.

Для гарантирования того, что всасывающая трубка 16 всегда будет осуществлять всасывание из точки в чашеобразном элементе 93, соответствующей минимальному уровню, трубка предпочтительно выполнена таким образом, что она образует одно целое с соединительным приспособлением 13, которое, в свою очередь, имеет надежную верхнюю исходную точку, создаваемую байонетным соединением.

Кроме того, сосуд 1 снабжен средством 15 идентификации, которое может быть считано соответствующими датчиками 14 дозирующего устройства.

В предпочтительном варианте осуществления средство 15 представляет собой средство обнаружения внешних радиопомех (RFID - radio frequency identification detection?) в соответствии со способами распознавания, которые сами по себе уже известны, в то время как соответствующие датчики 14 прикреплены к устройству и подсоединены к блоку управления устройством, который обеспечивает проверку объемов и назначения выдаваемых количеств.

Как показано на фиг.2.1-2.4, изобретение также включает способ точного дозирования жидкостей, в частности, с помощью дозирующего устройства описанного выше типа.

Способ включает следующие операции:

- проверку контролирующих контактных датчиков и датчиков дозирующего устройства;

- заполнение, например, с помощью шлангового насоса, питаемого из сосуда, содержащего жидкость, подлежащую выдаче, промежуточного резервуара S2 до максимального уровня М2 (программа 01), определяемого датчиком уровня;

- заполнение контура циркуляции, осуществляемое главным насосом Р2 (программа 02), например, поршневого типа, при этом контур проходит от резервуара S2 до нагнетательного клапана EV;

- в случае наличия команды на первую выдачу, заполнение выпускного отверстия сосуда для подачи жидкости и поиск нулевой точки для насоса; для последующих случаев выдачи из того же сосуда поиск нулевой точки для насоса;

- открытие нагнетательного клапана EV и приведение в действие насоса Р2;

- выполнение программы 01 для проверки уровня в резервуаре S2;

- проверку выданного количества: если оно соответствует заданному количеству, прерывание выдачи и закрытие нагнетательного клапана EV; и

- ожидание новой команды на выдачу.

Кроме того, в случае продолжительного перерыва в работе между последовательными случаями выдачи в соответствии со способом выполняется программа 02 циркуляции для предотвращения каких-либо возможных изменений в состоянии жидкости (разделения фаз, образования воздушных пузырьков и т.д.), имеющейся в контуре насоса 4.

Изобретение относится к медицине и предназначено для точного дозирования жидкостей. Устройство состоит из первого насоса, подача жидкости в который осуществляется из сосуда, содержащего жидкость и соединенного с насосом посредством соединительного приспособления, снабженного всасывающей трубкой, промежуточного резервуара, в который жидкость подается от первого насоса и который снабжен одним или более датчиками уровня второго насоса, расположенного за резервуаром ниже по потоку, трехходового соленоидного клапана, установленного ниже по потоку за насосом, из которого на вход клапана (5) поступает жидкость. Клапан имеет два выходных канала, один из которых проходит к резервуару, а другой - к конечному приемнику, предназначенному для сбора выдаваемой жидкости. Микропроцессорное устройство предназначено для регулирования и управления работой насосов, датчиков и управления выполнением функций поддержания в исправности. Раскрыты способ дозирования и сосуд для жидкостей, применяемый в дозирующем устройстве. Технический результат заключается в повышении точности дозирования и предотвращения разделения фаз жидкости. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Дозирующее устройство для жидкости, содержащее промежуточный резервуар, снабженный по меньшей мере одним датчиком уровня, первый насос, расположенный за резервуаром ниже по потоку, и клапан, расположенный за первым насосом ниже по потоку, и сосуд для жидкостей, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит второй насос для питания промежуточного резервуара, подача в который осуществляется посредством всасывающей трубки сосуда для жидкостей, к которому подсоединен второй насос с помощью соединительного приспособления дозирующего устройства, при этом клапан представляет собой трехходовой соленоидный клапан, имеющий вход, в который поступает жидкость из первого насоса, и два выходных канала, один из которых проходит к резервуару, а другой проходит к конечному приемнику, предназначенному для сбора жидкости, подлежащей выдаче, и микропроцессорное устройство для регулирования и управления работой первого и второго насосов, управления датчиком уровня и управления выполнением функций поддержания в исправности.2. Дозирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что резервуар снабжен более чем одним датчиком уровня, управляемым микропроцессорным устройством.3. Дозирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что резервуар и клапан образуют контур циркуляции жидкости, в котором циркуляция жидкости выполняется первым насосом.4. Дозирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что первый насос представляет собой поршневой насос, имеющий один или более поршней, приводимый в действие шаговым электродвигателем.5. Дозирующее устройство по п.4, отличающееся тем, что первый насос снабжен средством для определения исходного нуля, от которого начинается измерение выдаваемого количества.6. Дозирующее устройство по п.5, отличающееся тем, что средство образовано датчиком присутствия или близости объекта, определяющим положение поршней первого насоса и регулирование опережения шагового электродвигателя.7. Дозирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит средства для идентификации используемого сосуда с жидкостью.8. Дозирующее устройство по п.7, отличающееся тем, что средства представляют собой датчики обнаружения радиопомех.9. Дозирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит датчик температуры.10. Дозирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что всасывающая трубка образует одно целое с соединительным приспособлением.11. Сосуд для жидкостей, содержащий корпус, выполненный с горлышком с резьбой, отличающийся тем, что предназначен для использования в дозирующем устройстве по одному из пп.1-10, при этом он снабжен средством для осуществления с натягом блокирующего соединения с соединительным приспособлением дозирующего устройства, дно сосуда состоит из пары поверхностей, которые наклонены и сходятся к центру с образованием чашеобразного элемента, образующего самое низкое место нахождения жидкости в сосуде.12. Сосуд по п.11, отличающийся тем, что средство состоит из байонетного соединения.13. Сосуд по п.11, отличающийся тем, что под поверхностью выполнено ребро для обеспечения наличия горизонтальной опоры для сосуда в его корпусе на дозирующем устройстве.14. Сосуд по п.11, отличающийся тем, что он снабжен средством идентификации, которое считывается соответствующими средствами дозирующего устройства.15. Сосуд по п.14, отличающийся тем, что средство идентификации представляет собой средство для обнаружения радиопомех.16. Сосуд по п.11, отличающийся тем, что он изготовлен из пластика.17. Способ дозирования жидкостей, включающий следующие операции: обеспечение наличия дозирующего устройства для жидкостей по п.1, проверку контролирующих датчиков и датчиков дозирующего устройства, заполнение с помощью первого насоса, преимущественно шлангового типа, питаемого из сосуда, содержащего жидкость, подлежащую выдаче, промежуточного резервуара до максимального уровня, заполнение с помощью первого насоса, предпочтительно шлангового типа, питаемого из сосуда, содержащего жидкость, подлежащую выдаче, промежуточного резервуара до максимального уровня, определяемого датчиком уровня, заполнение контура циркуляции с помощью второго насоса, предпочтительно поршневого типа, при этом контур проходит от резервуара до клапана, предпочтительно нагнетательного клапана, в случае наличия команды на первую выдачу заполнение выпускного отверстия сосуда для подачи жидкости и поиск нулевой точки для насоса, для последующих случаев выдачи из того же сосуда поиск нулевой точки для насоса, открытие нагнетательного клапана и приведение в действие насоса второго насоса, выполнение проверки уровня в резервуаре, проверку выданного количества, если оно соответствует заданному количеству, прерывание выдачи и закрытие нагнетательного клапана, и ожидание новой команды на выдачу.18. Способ по п.17, в котором в случае продолжительного перерыва в работе между последовательными случаями выдачи выполняют циркуляцию жидкости для предотвращения изменений в состоянии жидкости, имеющейся в контуре первого насоса.