带有一体的过滤器的止回阀的制作方法
【专利说明】带有一体的过滤器的止回阀
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求2013年I月2日提交的申请号为61/748，236的美国专利申请的优先权并在此通过弓I用并入本文申请中。
发明领域
[0003]本发明总体涉及单向止回阀，并且特别涉及在医用液体输送系统中使用的单向止回阀；而且更特别地，本发明涉及在静脉注射装置中的保护止回阀性能的污染物滤网和微粒分离特征。
[0004]发明背景
[0005]众所周知，提供静脉注射药物及液体输送系统，该系统包括连接至生理盐水或者其他液体袋的主管和可以连接至药物或者其他治疗液体供给的分支或者辅助管。分支管和主管在Y型接头处相连接。止回阀被置于主管中以防止辅助流体回流至主液体袋。在输送药物时，止回阀上的回流压力将止回阀关闭，以防止药物回流至生理盐水或者其他非药物袋中。当未通过辅助管输送药物或者其他液体时，生理盐水自由流过止回阀。
[0006]为此目的的一种已知的止回阀已由美国专利4，765，372所教导，该专利在此通过引用并入本文申请中。这一被公开的止回阀包括壳体，位于壳体内部的可偏压的膜片和由壳体承载的阀座，膜片可以被对抗阀座驱动。壳体有流体入口和流体出口。膜片优选地横贯于流体流过壳体的预选的方向放置，以控制通过其的流体流动。膜片可以被对抗阀座驱动，从而阻止流体以与预选的流动方向的相反的方向流动。壳体接合膜片的相对的两侧，从而膜片表面可以在膜片不离开其在止回阀内部的工作位置的情况下被远离或者朝向阀座移动。
[0007]虽然上述类型的止回阀成功地起了作用，但是系统内的污染物会干扰正常运行。如果污染物颗粒嵌进了膜片或者密封面，则可能不能提供适当的密封。污染物颗粒可能会将膜片推开，在这种情况下从辅助通道输配的药物可能会回流通过止回阀，因此阻止了病人接收到正确的药物剂量浓度或者药物的及时输送。
[0008]污染物可在静脉注射装置的制造和组装过程中产生。来自于许多来源的颗粒可以移动并且被收集(trap)到静脉注射装置中，随后被流体携带至止回阀中。污染物颗粒的来源包括和是在其它材料的处理、加工及移动的过程中所产生并进入到静脉注射装置系统中的副产品。例如，已知切割管子并组装袋的针头部件，以能够附接到相关的装置。切割管子或者刺穿管子时会产生管子碎片，如果这些碎片移入止回阀，则会损害阀门的密封功能。来自于环境的其它颗粒也可能被收集在静脉注射装置中进而被携带到止回阀。
[0009]PCT专利申请WO 2010/107597描述了带有一体的滤网的止回阀，这种滤网可以困住(trap)污染物颗粒使其远离止回阀的密封表面，这一专利申请在此通过引用并入本文申请中，并被转让给本发明的受让人。
【发明内容】
[0010]本发明提供了将上游过滤器一体化到止回阀组件中的改良的方法，在该方法中过滤介质被直接连接至提供入口和/或阀座的止回阀壳体元件。这一紧密的一体化减少了组装成本并且提供了一个防止污染物干扰止回阀密封效果的牢固的结构。
[0011]特别地，本发明提供了一种止回阀和和过滤器组合，该组合具有由第一和第二单件式模制热塑性塑料元件构成的壳体，第一和第二单件式模制热塑性塑料元件连接在一起以在它们之间提供空腔，并且在形成在第一单件式模制热塑性塑料元件中的入口和与所述入口相对的形成在第二单件式模制热塑性塑料元件中的出口之间提供流体连通。连接到由第一单件式模制热塑性塑料元件所形成的空腔壁的阀座，和响应于流过空腔的流体流动的弹性膜片，该弹性膜片毗邻阀座放置，借助于从出口到入口的流体流动密封阀座，并借助于从入口到出口的流体流动远离并解封阀座。过滤介质位于壳体中在入口和阀座之间，并且该过滤介质在其外缘处被一体结合至第一单件式模制热塑性塑料元件。
[0012]因此本发明的至少一个实施例的特征是明显地减少了零部件的数量，从而降低了生产可以减少止回阀故障的过滤器止回阀组合的成本。
[0013]入口可以提供埋头孔，该埋头孔提供背朝空腔的径向凸缘，其中过滤介质紧靠并且被结合至凸缘
[0014]因此本发明的至少一个实施例的特征是提供了一种简单的并且机械结构牢固的弹性过滤介质的附接方法。这一实施例的进一步特征是提供了在壳体连接好之后的过滤器的后组装嵌入。
[0015]阀座可以围绕入口的开口延伸至空腔内，并且在一个可供选择的实施例中，过滤介质的外缘覆盖该开口并且被结合于阀座范围之内的空腔壁。
[0016]因此本发明的至少一个实施例的特征是提供了一体式过滤器，该过滤器十分适合于冲孔及模制装配技术或者是嵌件模制，在嵌件模制中，通过将过滤介质的外缘嵌入到壳体的熔化塑料中来结合过滤器介质。
[0017]在弹性膜片将阀座密封起来时，该过滤介质可以紧靠在弹性膜片上，以支撑弹性膜片。
[0018]因此本发明的至少一个实施例的特征是给弹性膜片提供机械支撑以对抗高背压，这对于依靠伸展膜片材料来让其弯曲(compliance)的受凸缘支撑的膜片来说特别重要。
[0019]该过滤介质可以是弹性纺织物或者弹性非纺织物。
[0020]因此本发明的至少一个实施例的特征是提供了一种和各种过滤介质一起使用的易于装配的过滤系统。
[0021]可以通过将过滤材料嵌入到第一单件式模制热塑性塑料元件的热塑性塑料之中来结合该过滤介质。
[0022]因此本发明的至少一个实施例的特征是允许了一种具有高机械强度和短装配时间的装配技术。
[0023]在某些实施例中该过滤介质可以是被一体模制成第一单件式模制热塑性塑料元件的一部分的有孔的热塑性塑料元件。
[0024]因此本发明的至少一个实施例的特征是将过滤器完全与壳体部件一体化以消除与过滤器相关的所有的装配步骤。
[0025]该有孔的热塑性塑料元件可以提供一组相交的直线型部件的网格，每组中的部件相交以在有规律的(regular)交叉处邻接。
[0026]因此本发明的至少一个实施例的特征是提供了十分适合于简单的注射模具型腔的过滤器结构。
[0027]入口与出口可以沿着中轴线对准并且第一和第二单件式模制热塑性塑料元件可以提供绕入口与出口的末端自中轴线径向延伸的法兰盘，所述法兰盘在它们的外缘处互相连接，以形成空腔。
[0028]因此本发明的至少一个实施例的特征是提供了简单的壳体结构以允许组合的过滤器与止回阀的低成本制造。
[0029]法兰盘可以提供轴向延伸特征，所述轴向延伸特征将弹性膜片外缘捕获在其间，进而当弹性膜片密封阀座时以及远离并开封阀座时，弹性膜片的整个外缘可以大致保持不动。
[0030]因此本发明的至少一个实施例的特征是通过使用外缘被支撑的膜片提供了低回流的止回阀。
[0031]阀座可以和第一单件式模制热塑性塑料元件一体模制，或者在一个可供选择的实施例中，阀座可以是位于第一和第二单件式模制热塑性塑料元件之间的第三单件式模制热塑性塑料元件，在第一和第二单件式模制热塑性塑料元件通过第三单件式模制热塑性塑料元件连接时，第三单件式模制热塑性塑料元件被第一和第二单件式模制热塑性塑料元件保持。在后一种情况下，第三单件式模制热塑性塑料元件可以提供中心孔，所述中心孔具有由阀座包围的位于第三单件式模制热塑性塑料元件的朝向空腔的第一面上的第一开口和位于第三单件式模制热塑性塑料元件的与第一面相对的第二面上的第二开口。在后一个实施例中，过滤介质的外缘围绕第二开口紧靠并被结合至第三单件式模制热塑性塑料元件的与第一面相对的第二面。
[0032]因此本发明的至少一个实施例的特征是本发明提供了额外的壳体部件，以形成辅助空腔，用于容纳过滤器元件，以在不危害阀门作用的情况下(例如通过增大阀座的方式可能会促发额外的泄漏)允许增大过滤面积。
[0033]第三单件式模制热塑性塑料元件可以提供过滤介质，该过滤介质是被一体模制为第三单件式模制热塑性塑料元件的一部分的有孔的热塑性塑料元件。
[0034]因此本发明的至少一个实施例的特征是允许对壳体和过滤介质的使用不同的模制技术以在生成小孔过滤介质时提供更大的弹性。
[0035]在阅读过下面的具体的说明、权利要求和附图之后，本发明的其它特征和优势对本发明技术人员将显而易见，在下面的说明、权利要求和附图中，相似的附图标记指代相似的特征。<