流体收集和排出设备的制作方法

流体收集和排出设备的制作方法
【专利摘要】一种与用于收集由人产生的流体的便携式流体收集设备一起使用的离心泵(20)，该离心泵包括具有内径(D3)的大体上圆柱形的泵室(26)、与所述泵室流体连通的流体入口(24)以及与所述泵室流体连通的流体出口(28)。该泵还包括叶轮(10)，叶轮(10)具有外径(D2)并且在所述流体入口和所述流体出口中间可旋转地安装在所述泵室内的驱动轴(22)上，其中所述驱动轴是通过驱动机构可旋转的以在使用中旋转所述叶轮并且加速流体经过所述流体入口流入所述泵室中并且从所述流体出口出来。泵室的内径大体上等于或大于叶轮的外径的1.40倍。
【专利说明】流体收集和排出设备
[0001]本发明涉及流体收集和排出设备，并且特别地，虽然不排他地，其中流体是人产生的流体，比如尿液。
[0002]背景
[0003]尿失禁可影响范围广泛的人。特别地，许多中风受害者由于被其中风导致的局部脑损伤而遭受尿失禁。在中风之后，个人可以在其他方面是健康的并且尿失禁可严重地制约他们的生活方式，更不用说是个人尴尬的原因。
[0004]遭受尿失禁的个人通常被开处方使用附腿袋子。附腿袋子系统通常包括尿袋，该尿袋被捆绑至个人的腿部并且通过管件连接到被个人穿着的导尿管或其他尿液收集装置。尿袋具有出口，该出口具有用于个人或医务人员通过其清空袋子的具有旋塞或阀门。
[0005]在许多情况下，出口旋塞或阀门沿着个人的脚踝向下，使某些个人难以到达，例如，如果他们是年老的或行动不便。在这些情况下，如护理者或家庭成员的其他人必须操作旋塞或阀门以清空袋子。这导致独立性的丧失以及可能个人的尊严的丧失。
[0006]到本申请的日期为止，三种类型的出口旋塞或阀门一般在普通的附腿袋子上使用。这些中没有一种是完全防漏的并且全部都经历在它们的使用期间在某个阶段的泄漏问题。
[0007]对于附腿袋子使用者的一个特别重要的考虑是知道何时袋子需要清空。如果袋子变得过满，那么尿液可能向上流回到个人中(被称为“回流”)并且使个人面临严重感染的风险。该问题的普遍的结 果是附腿袋子使用者不愿意摄取流体，即他们饮用得更少，以避免频繁地填满袋子。这对于防止感染是没有帮助的。此外，正在从疾病中康复的患者趋于遭受脱水，所以不愿意摄入流体将妨碍他们的康复。
[0008]在申请W0-A-03/055423 (Wills，Trevor)中描述了解决这些问题中的某些的附腿袋子系统。该系统包括附腿袋子，该附腿袋子具有用于检测袋子中的流体水平的传感机构以及用于处理被传感机构接收的信息的处理机构。该系统还包括信号发送机构，以用于当流体到达预确定的水平时向使用者报警，使得使用者可以在袋子变得过满之前清空袋子的容纳物。在某些布置中，该系统还包括泵，泵促进袋子通过上出口的清空，避免了个人向下弯曲并且到达袋子下方的重力驱动的出口旋塞或阀门的需要。
[0009]出于卫生原因，附腿袋子需要以定期的间隔更换。例如，为了减少感染的风险但是不表现出过多的不方便，通常的附腿袋子可以每七日更换一次。
[0010]利用诸如传感器、控制器和泵的电子机构的附腿袋子也需要电源来运行。考虑到附腿袋子被设计为向它们的使用者提供更多的独立性和自由，诸如一个或多个电池的便携式电源是合适的。可充电电池是特别地合适的。为了使用者的方便，优选的是，在电池需要更换或再充电之前，电池能够持续至少像单一的袋子正在被使用(例如七日)一样长的时间来为电子部件供电。然而，通常发现使用诸如离心泵的标准泵的附腿袋子产生太多的电流以被单一的电池电源在七天的时段内供电。如果使用较小的较少电流排放的标准泵，那么没有达到所需要的泵送压力以足够地将流体从袋子经过出口向上喷出。
[0011]水平检测可以通过电动机械机构进行，比如在流体的表面处的漂浮部件，该漂浮部件接触袋子内的设置的水平处的电接触部。然而，电动机械测量机构常常是大的和笨重的，这在寻求尽可能小和不起眼的附腿袋子中是不期望的。此外，运动部件的存在具有相关联的制造和组装成本并且还可导致装置中的可靠性问题。可选择的附腿袋子使用传感器通过测量诸如电阻的尿液特性来检测流体水平，以确定总的体积。然而，由个人产生的尿液的组成(例如材料含量和浓度)存在广泛的变化，由个人产生的尿液的组成(例如材料含量和浓度)取决于大量的变量，包括个人的饮食摄入。因此，通过尿液特性的测量来精确确定体积变得困难，特别是在非常稀的尿液中。对此的一个解决方案是使用“设置水平”，其覆盖正在被测量的参数的某个范围，以指示已经到达指定的水平(以及因此体积)。“设置水平”可以被改变以适合不同的个人以及他们的具体条件。然而，这距可从所有个人进行精确的测量而不管他们的饮食摄入的理想情况很远。在精确的测量不存在时，当水平低于袋子需要清空的水平时错误的警报可被激活，可能增加使用者需要清空袋子的频率并且从而证明是不必要地不方便的。
[0012]关于测量的精度的另外的考虑是袋子内的运动流体导致水平测量机构错误地指示袋子需要清空的可能性。这可以由于个人行走或以其他方式与附接到他们的附腿袋子一起运动而发生。显然地，错误的读数和随后的错误的警报将对于使用者是不方便的且恼人的。
[0013]本发明的目的是提供改进的流体收集和排出设备，其改进或克服了与现有技术相关联的问题中的至少某些。
[0014]本公开的简要概述
[0015]根据本发明的第一方面，提供一种用于与收集由人产生的流体的便携式流体收集设备一起使用的离心泵，所述离心泵包括:
[0016]大体上圆柱形的泵室，其具有内径；
[0017]流体入口，其与所述泵室流体连通；
[0018]流体出口，其与所述泵室流体连通；以及
[0019]叶轮，其具有外径并且在所述流体入口和所述流体出口中间可旋转地安装在所述泵室内的驱动轴上，其中所述驱动轴是通过驱动机构可旋转的，以在使用中旋转所述叶轮并且对流体经过所述流体入口流入所述泵室中并且从所述流体出口出来进行加速；
[0020]其中泵室的内径大体上等于或大于叶轮的外径的1.40倍。
[0021] 在一个优选的实施方案中，泵室的内径等于或小于叶轮的外径的1.50倍。在另外的或可选择的优选的实施方案中，泵室的内径大体上等于或大于叶轮的外径的1.42倍。在特别地优选的实施方案中，泵室的内径在叶轮的外径的1.42倍和1.45倍之间，包括1.42倍和1.45倍，或在叶轮的外径的1.42倍和1.43倍之间，包括1.42倍和1.43倍。
[0022]在任何实施方案中，叶轮优选地包括可旋转地安装在所述驱动轴上的中心主轴，以及从所述中心主轴径向地延伸的多个周向地间隔的叶片，其中所述叶轮的所述外径是叶轮在大体上垂直于所述驱动轴的方向上的最大尺寸。
[0023]所述流体出口的纵向轴线优选地相对于所述流体入口的纵向轴线大体上垂直地布置并且与所述叶轮径向地对准。
[0024]根据本发明的第二方面，提供了一种便携式流体收集设备，包括:
[0025]用于接收由人产生的流体的流体储器，该流体储器具有储器入口和储器出口 ；以及
[0026]根据本发明的第一方面的离心泵，其中泵的流体入口与所述储器出口流体连通。
[0027]该便携式流体收集设备优选地还包括与所述泵的流体出口流体连通的出口管道，和/或还优选地包括用于通过驱动机构为所述泵供电的电池。
[0028]在一个优选的实施方案中，所述流体储器是一次性的和/或所述泵是一次性的。
[0029]所述便携式流体收集设备优选地还包括用于检测流体储器内的流体的特性的检测机构，其中所述检测机构优选地包括用于测量第一位置和与所述第一位置间隔的第二位置之间的流体的特性的机构。优选地，所述检测机构还包括用于测量所述第一位置和第三位置之间的流体的特性的机构，其中所述第一位置和所述第三位置之间的距离小于所述第一位置和所述第二位置之间的距离。
[0030]所述检测机构优选地包括用于测量流体的电学或光学特性的机构，并且优选地包括用于测量流体的电阻、电容、电谐振和光透射率中的一个或多个的机构。
[0031]优选地，所述第二位置定位为使得当流体储器包含在其最大容量的55%和75%之间并且优选地在其最大容量的60%和70%之间并且进一步优选地在其最大容量的64%和68%之间的流体体积时 开始与流体接触。进一步优选地，所述第二位置定位为使得当流体储器包含其最大容量的约66%的流体体积时开始与流体接触。
[0032]便携式流体收集设备优选地还包括配置为接收来自检测机构的数据并且确定流体储器内的流体的水平的处理器机构以及用于产生听觉、视觉或触觉信号的信号机构，其中所述处理器机构配置为当流体储器内的所确定的流体的水平超过预确定的阈值时激活所述信号机构以产生所述信号。
[0033]所述处理器机构优选地配置为使用对应于所述第一位置和所述第三位置之间的流体的特性的测量数据来校准对应于所述第一位置和所述第二位置之间的流体的特性的测量数据以确定流体储器内的流体的水平。
[0034]优选地，所述处理器机构被配置为每秒多次接收来自检测机构的数据包并且还配置为仅当所述处理器机构确定流体储器内的流体的水平在预确定的连续数据包的数量内超过所述预确定的阈值时激活所述信号机构以产生信号。
[0035]在一个优选的实施方案中，所述处理器机构配置为每秒15次或更多次地接收来自检测机构的数据包，和/或其中所述预确定的连续数据包的数量在15和45之间，并且优选地为30。
[0036]在另一个优选的实施方案中，所述处理器机构配置为每秒100次、每秒125次、每秒256次、或更多次地接收来自检测机构的数据包。
[0037]所述检测机构优选地包括用于将所述检测机构连接到电源和/或所述处理器机构的一根或多根电线，并且其中所述一根或多根线从所述储器的内侧经过具有孔的出口配件传递至所述储器的外侧，其中在所述孔中围绕所述一根或多根线的密封部通过封装所述一根或多根线的可热收缩的套筒以及热固化环氧树脂而形成。
[0038]可选择地，所述检测机构优选地包括用于将所述检测机构连接到电源和/或所述处理器机构的一根或多根电线，并且其中所述一根或多根线从所述储器的内侧经过具有孔的出口配件传递至所述储器的外侧，其中在所述孔中围绕所述一根或多根线的密封部通过封装所述一根或多根线的弹性体套筒而形成。[0039]根据本发明的第三方面，提供了一种便携式流体收集设备，包括:
[0040]流体储器，其用于接收由人产生的流体；以及
[0041]检测机构，其用于检测流体储器内的流体的特性；
[0042]其中所述检测机构包括用于测量第一位置和与所述第一位置间隔的第二位置之间的流体的特性的机构以及用于测量所述第一位置和第三位置之间的流体的特性的机构，其中所述第一位置和所述第三位置之间的距离小于所述第一位置和所述第二位置之间的距离。
[0043]便携式流体收集设备优选地还包括配置为接收来自检测机构的数据并且确定流体储器内的流体的水平的处理器机构，所述处理器机构还配置为使用对应于所述第一位置和所述第三位置之间的流体的特性的测量数据来校准对应于所述第一位置和所述第二位置之间的流体的特性的测量数据以确定流体储器内的流体的水平。
[0044]优选地，便携式流体收集设备还包括用于产生听觉、视觉或触觉信号的信号机构，其中所述处理器机构配置为当流体储器内的所确定的流体的水平超过预确定的阈值时激活所述信号机构以产生所述信号。
[0045]所述检测机构优选地包括用于测量流体的电学或光学特性的机构并且优选地包括用于测量流体的电阻、电容、电谐振和光透射率中的一个或多个的机构。
[0046]所述第二位置优选地定位为使得当流体储器包含在其最大容量的55%和75%之间并且优选地在其最大容量的60%和70%之间并且进一步优选地在其最大容量的64%和68 %之间的流体体积时开始与流体接触。
[0047]优选地，所述第二位置定位为使得当流体储器包含其最大容量的约66%的流体体积时开始与流体接触。
[0048]所述处理器机构优选地配置为每秒多次接收来自检测机构的数据包并且还配置为仅当所述处理器机构确定流体储器内的流体的水平在预确定的连续数据包的数量内超过所述预确定的阈值时激活所述信号机构以产生信号。
[0049]优选地，所述处理器机构配置为每秒15次或更多次地接收来自检测机构的数据包和/或其中所述预确定的连续数据包的数量在15和45之间，并且优选地为30。
[0050]可选择地，所述处理器机构优选地配置为每秒100次、每秒125次、每秒256次或更多次地接收来自检测机构的数据包。
[0051]所述检测机构优选地包括用于将所述检测机构连接到电源和/或所述处理器机构的一根或多根电线，并且其中所述一根或多根线从所述储器的内侧经过具有孔的出口配件传递至所述储器的外侧，其中在所述孔中围绕所述一根或多根线的密封部通过封装所述一根或多根线的可热收缩的套筒以及热固化环氧树脂而形成。
[0052]可选择地，所述检测机构优选地包括用于将所述检测机构连接到电源和/或所述处理器机构的一根或多根电线，并且其中所述一根或多根线从所述储器的内侧经过具有孔的出口配件传递至所述储器的外侧，其中在所述孔中围绕所述一根或多根线的密封部通过封装所述一根或多根线的弹性体套筒而形成。
[0053]根据本发明的第四方面，提供了一种便携式流体收集设备，包括:
[0054]流体储器，其用于接收由人产生的流体；
[0055]检测机构，其用 于检测流体储器内的流体的特性；[0056]处理器机构，其配置为接收来自检测机构的数据并且确定流体储器内的流体的水平；以及
[0057]信号机构，其用于产生听觉、视觉或触觉信号，其中所述处理器机构配置为当流体储器内的所确定的流体的水平超过预确定的阈值时激活所述信号机构以产生所述信号；
[0058]其中所述检测机构包括用于测量第一位置和与所述第一位置间隔的第二位置之间的流体的特性的机构；
[0059]所述处理器机构配置为每秒多次接收来自检测机构的数据包并且还配置为仅当所述处理器机构确定流体储器内的流体的水平在预确定的连续数据包的数量内超过所述预确定的阈值时激活所述信号机构以产生信号。
[0060]所述处理器机构优选地配置为每秒15次或更多次地接收来自检测机构的数据包，和/或其中所述预确定的连续数据包的数量在15和45之间，并且优选地为30。
[0061 ] 可选择地，所述处理器机构优选地配置为每秒100次、每秒125次、每秒256次或更多次地接收来自检测机构的数据包。
[0062]优选地，所述检测机构包括用于将所述检测机构连接到电源和/或所述处理器机构的一根或多根电线，并且其中所述一根或多根线从所述储器的内侧经过具有孔的出口配件传递至所述储器的外 侧，其中在所述孔中围绕所述一根或多根线的密封部通过封装所述一根或多根线的可热收缩的套筒以及热固化环氧树脂而形成。
[0063]可选择地，所述检测机构优选地包括用于将所述检测机构连接到电源和/或所述处理器机构的一根或多根电线，并且其中所述一根或多根线从所述储器的内侧经过具有孔的出口配件传递至所述储器的外侧，其中在所述孔中围绕所述一根或多根线的密封部通过封装所述一根或多根线的弹性体套筒而形成。
[0064]附图简述
[0065]本发明的实施方案在下文参照所附的附图进一步描述，在附图中:
[0066]图1是根据本发明的方面的用于在离心泵中使用的叶轮的透视图；
[0067]图2是根据本发明的方面的离心泵的横截面图；
[0068]图3示出了根据本发明的方面的出口配件；
[0069]图4示出了根据本发明的方面的检测机构保持器带条的前侧部和后侧部；以及
[0070]图5示出了根据本发明的方面的集成的泵、带条和出口配件。
[0071]详细描述
[0072]图1示出了图2所示的离心泵20的叶轮10的详细视图。叶轮10包括中心主轴12，中心主轴12具有中心孔12a，驱动轴22 (见图2)可以穿过中心孔12a布置以将叶轮10可旋转地安装在其上。叶轮10具有中心轴线16，当叶轮10被可旋转地安装在驱动轴22上时，该中心轴线16平行于驱动轴22。中心主轴12具有直径Dl和轴向高度Hl。
[0073]叶轮10具有从中心主轴12径向延伸的多个周向地间隔的叶片14。在图中示出的实施方案中，叶轮具有六个叶片14,该六个叶片14各自在径向方向延伸而没有任何周向弯曲。然而，在本发明的范围内的可选择的实施方案中，设想了其他构造的叶片，比如具有周向弯曲的径向延伸的叶片(例如“螺旋形的”叶片)。然而，在所有的实施方案中，叶片14界定叶轮10的外径D2并且具有轴向高度尺寸H2。在图中示出的实施方案中，叶片14的轴向高度H2大于中心主轴12的轴向高度H1，虽然在其他的实施方案中情况不一定是这样。[0074]如在图2中示出的，当作为离心泵20的一部分被组装时，叶轮10被可旋转地安装在泵室26内的驱动轴22上。驱动轴22连接到诸如马达的驱动机构(未示出)以旋转驱动轴22，并且进而在图2中由箭头R指示的方向上旋转叶轮10。泵室26是大体圆柱形的并且由泵室壁26a界定。泵室壁26a具有大于叶轮10的外径D2的内径D3，以便完全地包封叶轮10。
[0075]泵室26流体地连接到流体入口 24和流体出口 28，其中流体入口以叶轮10的中心轴线16为中心并且大体上平行于叶轮10的中心轴线16。流体出口 28相对于流体入口24垂直地布置并且与所述叶轮10径向对准，使得通过流体入口 24流入泵室26中的流体通过旋转叶轮10的叶片14而被加速并且从流体出口 28传递出来。当旋转的叶轮10在泵室26内的流体中旋转时，其经历流体阻力。流体阻力的结果是，需要更多的电流(即更多的电功率)来旋转叶轮10以相对于在其他方面相同的理想的无阻力的系统产生某一泵送压力。因此，与如果流体阻力不存在或具有更少的影响时将消耗的电功率相比，消耗了更多的电功率。
[0076]在本发明中，叶轮10的外径D2相对于泵室26的内径D3的比率使得流体阻力被减少但是仍然可以实现所需要的泵送压力(通过流体被叶轮10加速)。流体阻力被减少，使得泵可以被诸如电池组的单一的便携式电源供电，而不需要充电或更换电源以持续期望的时间段，比如七天或更多。
[0077]在优选的实施方案中，需要泵20在I分钟或更少的时间内将500ml的液体经过
1.5m的竖直管子竖直向上地泵送，使得附腿尿袋的使用者可不需要向下弯曲并打开旋塞或阀门以允许流体的重力驱动的排出而清空袋子的容纳物。根据本发明，可以使用在小于七日的时间段内不需要充电或更换的诸如电池的电源来满足用于实现这些期望的条件的泵送压力。
[0078]根据本发明，为了实现所需要的泵送压力但是减少流体阻力以减少操作所需要的电流，泵室26的内径D3大体上等于或大于叶轮10的外径D2的1.40倍。泵室26的内径D3优选地在12mm和16mm之间，并且进一步优选地是14mm。在优选的实施方案中，泵室26的内径D3大体上等于或小于叶轮10的外径D2的1.50倍。在优选的实施方案中，泵室26的内径D3大体上等于或大于叶轮10的外径D2的1.42倍，并且优选地在叶轮10的外径D2的1.42倍和1.45倍之间，或进一步优选地在叶轮10的外径D2的1.42倍和1.43倍之间。
[0079]在特别地有效且优选的实施方案中，泵室26的内径D3是14mm且叶轮10的外径D2在9.80mm和9.86mm之间，包括9.80mm和9.86mm。进一步优选地，中心主轴12具有约
4.89mm的直径Dl以及约2.76mm的轴向高度Hl和/或叶片14具有约4.21mm的轴向高度H2。
[0080]在上文描述的实施方案的全部中，泵20具有空隙C，使得流体阻力被减少，从而减少泵20的电需求，而不将泵的泵送能力减少至低于作为附腿尿袋系统的一部分的正确操作的阈值。在优选的实施方案中，泵20的流体入口 24连接到流体储器(未示出)并且流体出口 28连接到出口管道(未示出)，该出口管道可以是可以在泵运行的同时被使用者握住、操纵和导向以控制流体排出的管件。如上文描述的，在附腿尿袋系统中，出口管道可以在长度上约为1.5m并且可以在使用中相对于泵20大体上竖直向上地定向。
[0081] 在离心泵20形成附腿尿袋系统的一部分的优选的实施方案中，系统可以另外地包括已知的附腿袋子系统的任何特征，比如在W0-A-03/055423 (Wills，Trevor)中描述的特征。例如，另外的特征可以包括测量袋子内的流体的水平的流体检测机构、用于处理来自检测机构的数据的处理器机构、以及用于当流体的检测水平达到或超过预确定的水平时向使用者报警的信号机构。
[0082]袋子和/或泵20可以是一次性的，使得其可以在诸如七日的给定的时间间隔之后被丢弃以减少感染风险。本发明支持电池可以在七日的时间段内将所需要的电功率提供给系统的系统。泵尺寸在本发明的范围内的变化允许实现可以在不同的时间段内被单一的便携式电源支持的泵。电池可以在改变袋子和/或泵20的同时被方便地再充电或更换。泵20可以与袋子是一体的，使得两者是一起一次性使用的。优选地，电池是可再充电的，以便减少在电池中常常发现的危险材料的处置。在可选择的实施方案中，泵20可以是可清洁的，使得卫生可以被保持，而不需要定期地处置泵20。
[0083]在本发明的另外的或可选择的方面中，提供了用于在流体储器上或流体储器中使用的改进的流体检测系统。在优选的实施方案中，流体储器可以形成诸如附腿尿袋系统的用于接收人产生的流体的便携式流体收集设备的一部分，虽然改进的检测系统可以同样地适用于其他的流体储器。提供了检测机构以用于检测流体储器内的流体的特性，其中检测机构具有用于测量第一位置和与所述第一位置间隔的第二位置之间的流体的特性的机构。检测机构还具有用于测量第一位置和第三位置之间的流体的特性的机构。第一位置和第三位置之间的距离小于第一位置和第二位置之间的距离。
[0084]提供了配置为接收来自检测机构的数据并且确定流体储器内的流体的水平的处理器机构。处理器机构还配置为使用对应于第一位置和第三位置之间的流体的特性的测量数据来校准对应于第一位置和第二位置之间的流体的特性的测量数据以确定流体储器内的流体的水平。
[0085]在特定的例子中，第一位置定位在流体储器的下部分处，比如紧邻于储器的出口。第二位置被选择为在等于当流体达到在储器内的阈值体积时流体的水平(即“阈值水平”)的水平处，高于该水平则回流和感染变得可能性很大。在一个例子中，填充有达到储器的最大容量的66%的体积的流体的流体储器被认为是合适的阈值水平，如果要避免回流和感染则不应超过该阈值水平。
[0086] 检测机构测量第一位置和第二位置之间的流体的特性。这可以使用位于第一位置和第二位置中的每个处的电极或诸如发射器和接收器的其他合适的测量设备来进行。第一位置和第二位置之间的测量应根据第一位置和第二位置是否通过流体连接到彼此而改变。即，当流体的体积被使得其覆盖第一位置和第二位置时，以及当其覆盖两个位置中的仅一个或没有覆盖任一个位置时，应当具有在第一位置和第二位置之间的可测量的差异。然而，如上文讨论的，流体(特别是尿液)的可测量的特性取决于给定的流体的组成和浓度。在尿液的情况下，除了其他的变化以外，可测量的电阻将取决于在传递尿液之前个人已经进食或饮用了什么。因此，在尿液与第一位置和第二位置没有关系的情况和尿液与第一位置和第二位置有关系的情况之间的可测量的差异可以在某些情况下是微小的，并且可能没有被足够地界定以可靠地和反复地确定尿液已经将储器填充到足以达到第二位置。在本发明的实施方案中，第一位置和第三位置之间的测量被用于通过校准来改进从第一位置和第二位置之间的测量的数据来确定流体水平的精确度。特别地，第一位置和第三位置比第一位置和第二位置更靠近于彼此地间隔。因此，将第一位置连接到第三位置所需要的流体的量将小于将第一位置连接到第二位置所需要的流体的量。在较小的距离内，在流体地联接的情况和非流体地联接的情况之间的可测量的改变是更明显和更可靠的。于是人们可以假定，第一位置和第二位置应当靠近期望的阈值水平(例如最大容量的约66% )靠近彼此定位，然而尽管流体的体积低于期望的阈值水平，但是如果储器内的流体向四周晃动并且流体地连接该两个位置，那么使用靠近的第一位置和第二位置可以导致错误的读数。如果第一位置和第三位置被定位为使得其均将浸没在甚至低的体积的流体中是高度可能的，那么这对于第一位置和第三位置来说不是问题。实际上，如果第一位置和第三位置靠近于储器的底部，那么重力将确保甚至低的体积的流体能够流体地连接第一位置和第三位置以便是可测量的。
[0087]在测量第一位置和第三位置之间的流体的特性时，处理器机构可以确定当尝试建立第一位置和第二位置之间的流体的测量是否指示流体连接(即储器内的流体的体积是否在阈值水平)时以什么灵敏度操作。
[0088]检测机构可以测量流体的电学或光学特性，其可以是选自包括流体的电阻、电容、电谐振和光透射率的非详尽的清单的一个或多个特性。
[0089]在测量电阻的一个例子中，第一电极、第二电极和第三电极分别定位在第一位置、第二位置和第三位置处，以在其之间进行测量。如果流体具有高电阻率，那么与具有较低的电阻率的流体相比，测量的电阻将是较小的。通过首先测量第一电极和第三电极之间的电阻，可以确定流体的相对电阻。如果流体具有高电阻率，那么当第一电极和第二电极从未被流体地连接改变至流体地连接时第一电极和第二电极之间的电阻的改变将是小的。然而，第一电极和第三电极之间的测量校准了第一电极和第二电极之间的测量，使得处理器机构可以更精确地确定何时 流体连接第一电极和第二电极(即流体水平到达第二电极)。换句话说，第一电极和第三电极之间的测量可以确定处理器机构确定流体水平已经到达第二电极(即已经满足或超过预确定的阈值水平)所需要的第一电极和第二电极之间的改变的大小。当然，这对于电阻测量和电极不是排他的。在本发明的范围内，利用其他检测机构的其他的特性测量可以利用这种布置。
[0090]如上文描述的，第二位置的定位确定了什么体积的流体对应于阈值水平。这优选地设置为使得附腿尿袋系统中的回流是不可能的或不能发生，从而最小化使用者的感染的风险。在优选的实施方案中，第二位置定位为使得当流体储器容纳在其最大容量的55%和75%之间并且优选地在其最大容量的60%和70%之间并且进一步优选地在其最大容量的64%至68%之间的流体体积时开始与流体接触。在特别地优选的实施方案中，第二位置定位为使得当流体储器容纳大体上等于其最大容量的66%的流体体积时开始与流体接触。
[0091]在流体储器是尿液袋子系统的一部分的特别地优选的实施方案中，提供了信号机构以用于产生听觉、视觉或触觉信号，其中处理器机构配置为当流体储器内的确定的流体水平超过预确定的阈值时激活信号机构以产生所述信号。
[0092]在另外的优选的实施方案中，第一位置和第三位置之间的测量用于指示何时袋子是空的或接近于空的。然后该测量可以用于当清空流体储器时自动地关掉泵(立即地或在设置的时间段之后)。这种布置将避免电源和泵的不必要的使用并且将帮助延长系统的可操作的使用寿命。[0093]根据特别地优选的实施方案，用于检测机构的保持器在图4中作为长形带条40示出。特别地，在图4中示出了带条40的前侧部40a和带条40的后侧部40b。带条40具有下孔42以允许电线经其穿过。此外，带条40具有在后侧部40b上的第一开槽栓钉以及在前侧部40a上的第二开槽栓钉46和第三开槽栓钉48。第一开槽栓钉44、第二开槽栓钉46和第三开槽栓钉48各自允许电线围绕其固定，以便提供在第二位置和第三位置中的每个处相对于第一位置进行测量的机构。分离元件50具有通道以用于确保电线保持沿着带条40彼此分离，从而避免短路。在使用中，带条40布置在流体储器中，使得第二开槽栓钉46 (其对应于第二位置)在预确定的流体水平阈值处。在可选择的实施方案中，开槽栓钉44、46、48可以全部在带条40的同一个侧部或可以在交错的布置中。
[0094]带条40可以采取除了图4中示出的形状的其他形状并且可以用于保持其他的检测机构，其他的检测机构可以包括传感器、探针、线或其他的测量设备。
[0095]在本发明的另外的或可选择的方面中，在第一位置和第二位置之间每秒进行多次测量，以产生用于每个测量的数据包，该数据包被发送至处理器机构。当处理器机构确定在预确定的连续数据包的数量内或特定的时间间隔内的预确定的数量的次数内流体储器内的流体的水平超过预确定的阈值水平时，处理器机构然后激活信号机构以产生信号。
[0096]当仅有第一位置和第二位置用于测量或有第一、第二和第三测量位置时可以使用这种布置。虽然不一定，其还可以与上文描述的离心泵20组合。
[0097]这种布置的目的是减少可以因为流体储器内的流体中的湍流可出现的错误读数的可能性。使用许多测量增加了真实的结果指示流体水平已经到达第二位置(即预确定的阈值水平)的可能性。
[0098]在特别地优选的实施方案中，检测机构在两个状态中的一个中操作，该两个状态例如可以被称为“WET (湿润)”和“DRY (干燥)”。如果处理器机构确定流体储器内的流体的水平对于预确定的连续数据包的数量中的每个超过预确定的阈值水平，那么检测机构被设置为WET状态。如果处理器机构确定流体储器内的流体的水平对于预确定的连续数据包的数量中的每个低于预确定的阈值水平，那么检测机构被设置为DRY状态。在跟随预确定的连续数据包的数量被设置为WET状态后，处理器机构然后激活信号机构以产生信号以指示流体水平已经到达预确定的水平。少于预确定的连续数据包的数量将不导致检测机构的状态的切换。
[0099]在电阻正在被用于确定流体水平的情况下，高于预确定的电阻阈值的电阻指示流体储器内的流体低于预确定的阈值水平，并且高于预确定的电阻阈值的电阻指示流体储器内的流体在预确定的阈值水平处或高于预确定的阈值水平。
[0100]在一个实施方案中，处理器机构配置为每秒15次或更多、每秒50次或更多或每秒125次或更多地接收来自检测机构的数据包。在可选择的实施方案中，处理器机构配置为每秒256次或更多地接收来自检测机构的数据包。在优选的实施方案的一个例子中，将检测机构在WET状态和DRY状态之间切换所需要的预确定的连续数据包的数量是30，其中优选地处理器机构配置为每秒15次地接收来自检测机构的数据包。在该特定的例子中，为了检测机构在WET状态和DRY状态之间切换，将在最小的2秒的时段内需要一致的读数。这将确保结果真实地代表储器内的流体的实际体积，或至少增加其可能性。
[0101] 此外，在第一位置和第三位置之间的测量被用于校准第一位置和第二位置之间的测量的实施方案中，如上文描述的，在处理器机构确定流体储器内的流体的水平对于预确定的连续数据包的数量中的每个超过预确定的阈值水平之后，检测机构被切换至WET状态，在这之后，预确定的测量阈值(比如电阻阈值)可以使用第一位置和第三位置之间的测量来设置以确定第一位置和第二位置之间的测量的什么值指示流体储器内的流体的预确定的阈值水平。预确定的测量阈值可以在每次处理器机构确定流体储器内的流体的水平对于预确定的连续数据包的数量中的每个超过预确定的阈值水平之后检测机构被切换至WET状态时被设置。
[0102]在电线形成检测机构的一部分的任何实施方案中，存在着挑战，即组装系统，使得线可以从其可以连接到电极或其他测量设备的流体储器内侧延伸至线可以连接到处理器机构和/或电源的储器外侧，而不产生流体可以沿着 其流动并且不期望地离开流体储器的路径。在附腿尿袋系统中，可用的空间太小以致于不能使用具有接线插脚的模制插头。根据本发明的一个解决方案是使用诸如图3中所示的出口配件30。出口配件30是可附接到流体储器的出口的并且具有中心孔32，流体可以经过该中心孔32流入配件中(用箭头Fjs指示)并流出来(用箭头Fa指示)。出口配件30此外包括具有与中心孔32流体连通的孔34的分支33。检测机构的线可以从储器的内侧传递出来经过中心孔32进入配件30中并且从分支33的孔34出来。线可以然后被围绕分支33的孔34密封，使得流体不能通过分支33的孔34离开中心孔32。在一个实施方案中，使用可热收缩管件的小的套筒来实现密封，该可热收缩管件的小套筒部分地填充有环氧树脂，当在套筒的收缩期间施加热时该环氧树脂快速地固化。在另一个实施方案中，通过使用封装在弹性体(例如橡胶)管件中的线来实现密封。例如，线可以在护套中被预模制。封装的线然后可以穿过分支33的孔34插入，允许护套的弹性体性质提供密封，使得流体不能经过分支33的孔34逃脱。
[0103]在优选的实施方案中，泵20和带条40(包括检测机构)和出口配件30设置在一个组装的单元60中，如图5所示。在使用中，组装的单元60可以插入流体储器的诸如流体出口的开口中。单元60可以被当作一次性的或可以以定期的间隔来清洁以保持清洁。
[0104]上文描述的特征中的任何一个可以在与其他上文描述的特征中的任何一个的任何合适的组合中使用，并且本发明不一定限于具体描述的组合。
[0105]贯穿本说明书的描述和权利要求，词语“包括”和“包含”及其变体意指“包括但不限于”，并且其不意在(并且不)排除其他的部分、添加物、部件、整体或步骤。贯穿本说明书的描述和权利要求，单数包含复数，除非上下文另外要求。特别地，如果使用不定冠词，那么说明书将被理解为考虑复数以及单数，除非上下文另外要求。
[0106]连同本发明的特定的方面、实施方案或例子一起描述的特征、整体、特性、复合物、化学部分或组被理解为适用于本文描述的任何其他的方面、实施方案或例子，除非与其不相容。在本说明书(包括任何附随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以在任何组合中组合，除了这些特征和/或步骤中的至少某些是相互排斥的组合。本发明不局限于任何上述的实施方案的细节。本发明扩展至本说明书(包括任何附随的权利要求、摘要和附图)中公开的特征中的任何新颖的一个或任何新颖的组合，或扩展至如此公开的任何方法或过程的步骤中的任何新颖的一个或任何新颖的组合。
[0107]阅读者的注意力被指引至与本申请有关的与本说明书同时地或在其之前提交的并且与本说明书一起对公众申查开放的文章和文件，并且所有的这些文章和文件的内容通过引用并入 本文。
【权利要求】
1.一种离心泵，其用于与收集由人产生的流体的便携式流体收集设备一起使用，所述尚心栗包括: 大体上圆柱形的泵室，其具有内径； 流体入口，其与所述泵室流体连通； 流体出口，其与所述泵室流体连通；以及 叶轮，其具有外径并且在所述流体入口和所述流体出口中间可旋转地安装在所述泵室内的驱动轴上，其中所述驱动轴是通过驱动机构可旋转的，以在使用中旋转所述叶轮并且对流体经过所述流体入口流入所述泵室中并且从所述流体出口出来进行加速； 其中所述泵室的内径大体上等于或大于所述叶轮的外径的1.40倍。
2.根据权利要求1所述的离心泵，其中所述泵室的内径等于或小于所述叶轮的外径的1.50 倍。
3.根据权利要求1或2所述的离心泵，其中所述泵室的内径大体上等于或大于所述叶轮的外径的1.42倍。
4.根据权利要求3所述的离心泵，其中所述泵室的内径在所述叶轮的外径的1.42倍和1.45倍之间，包括1.42倍和1.45倍。
5.根据权利要求3所述的离心泵，其中所述泵室的内径在所述叶轮的外径的1.42倍和1.43倍之间，包括1.42倍和1.43倍。
6.根据任一项前述权利要求所述的离心泵，其中所述叶轮包括可旋转地安装在所述驱动轴上的中心主轴，以及从所述中心主轴径向延伸的多个周向间隔的叶片，其中所述叶轮的所述外径是所述叶轮在大体上垂直于所述驱动轴的方向上的最大尺寸。
7.根据任一项前述权利要求所述的离心泵，其中所述流体出口的纵向轴线相对于所述流体入口的纵向轴线大体上垂直地布置并且与所述叶轮径向地对准。
8.一种便携式流体收集设备，包括: 流体储器，其用于接收由人产生的流体，所述流体储器具有储器入口和储器出口 ；以及 根据任一项前述权利要求所述的离心泵，其中所述泵的所述流体入口与所述储器出口流体连通。
9.根据权利要求8所述的便携式流体收集设备，还包括与所述泵的所述流体出口流体连通的出口管道。
10.根据权利要求8或9所述的便携式流体收集设备，还包括用于通过驱动机构为所述泵供电的电池。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述流体储器是一次性的。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述泵是一次性的。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的便携式流体收集设备，还包括用于检测所述流体储器内的流体的特性的检测机构。
14.根据权利要求13所述的便携式流体收集设备，其中所述检测机构包括用于测量在第一位置和与所述第一位置间隔的第二位置之间的流体的特性的机构。
15.根据权利要求14所述的便携式流体收集设备，其中所述检测机构还包括用于测量所述第一位置和第三位置之间的流体的特性的机构，其中所述第一位置和所述第三位置之间的距离小于所述第一位置和所述第二位置之间的距离。
16.根据权利要求14或15所述的便携式流体收集设备，其中所述检测机构包括用于测量流体的电学或光学特性的机构。
17.根据权利要求15所述的便携式流体收集设备，其中所述检测机构包括用于测量流体的电阻、电容、电谐振和光透射率中的一个或多个的机构。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述第二位置定位为使得当所述流体储器包含在其最大容量的55%和75%之间并且优选地在其最大容量的60%和70%之间并且进一步优选地在其最大容量的64%和68%之间的流体体积时开始与流体接触。
19.根据权利要求18所述的便携式流体收集设备，其中所述第二位置定位为使得当所述流体储器包含其最大容量的约66%的流体体积时开始与流体接触。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的便携式流体收集设备，还包括配置为接收来自所述检测机构的数据并且确定所述流体储器内的流体的水平的处理器机构以及用于产生听觉、视觉或触觉信号的信号机构，其中所述处理器机构配置为当所述流体储器内的所确定的流体的水平超过预确定的阈值时激活所述信号机构以产生所述信号。
21.根据权利要求15或当从属于权利要求15时的权利要求16至20中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述处理器机构配置为使用对应于所述第一位置和所述第三位置之间的流体的特性的测量数据来校准对应于所述第一位置和所述第二位置之间的流体的特性的测量数据以确定所述流体储器内的流体的水平。
22.根据权利要求20或21所述的便携式流体收集设备，其中所述处理器机构配置为每秒多次接收来自所述检测机构的数据包并且还配置为仅当所述处理器机构确定所述流体储器内的流体的水平在预确定的连续数据包的数量内超过所述预确定的阈值时激活所述信号机构以产生信号。
23.根据权利要求22所述的便携式流体收集设备，其中所述处理器机构配置为每秒15次或更多次地接收来自所述检测机构的数据包，和/或其中所述预确定的连续数据包的数量在15和45之间，并且优选地为30。
24.根据权利要求22所述的便携式流体收集设备，其中所述处理器机构配置为每秒100次、每秒125次、每秒256次或更多次地接收来自所述检测机构的数据包。
25.根据权利要求13至24中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述检测机构包括用于将所述检测机构连接到电源和/或所述处理器机构的一根或多根电线，并且其中所述一根或多根线从所述储器的内侧经过具有孔的出口配件传递至所述储器的外侧，其中在所述孔中围绕所述一根或多根线的密封部通过封装所述一根或多根线的可热收缩的套筒以及热固化环氧树脂而形成。
26.根据权利要求13至24中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述检测机构包括用于将所述检测机构连接到电源和/或所述处理器机构的一根或多根电线，并且其中所述一根或多根线从所述储器的内侧经过具有孔的出口配件传递至所述储器的外侧，其中在所述孔中围绕所述一根或多根线的密封部通过封装所述一根或多根线的弹性体套筒而形成。
27.一种便携式流体收集设备，包括: 流体储器，其用于接收由人产生的流体；以及 检测机构，其用于检测所述流体储器内的流体的特性； 其中所述检测机构包括用于测量第一位置和与所述第一位置间隔的第二位置之间的流体的特性的机构以及用于测量所述第一位置和第三位置之间的流体的特性的机构，其中所述第一位置和所述第三位置之间的距离小于所述第一位置和所述第二位置之间的距离。
28.根据权利要求27所述的便携式流体收集设备，还包括配置为接收来自所述检测机构的数据并且确定所述流体储器内的流体的水平的处理器机构，所述处理器机构还配置为使用对应于所述第一位置和所述第三位置之间的流体的特性的测量数据来校准对应于所述第一位置和所述第二位置之间的流体的特性的测量数据以确定所述流体储器内的流体的水平。
29.根据权利要求28所述的便携式流体收集设备，还包括用于产生听觉、视觉或触觉信号的信号机构，其中所述处理器机构配置为当所述流体储器内的所确定的流体的水平超过预确定的阈值时激活所述信号机构以产生所述信号。
30.根据权利要求27至29中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述检测机构包括用于测量流体的电学或光学特性的机构。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述检测机构包括用于测量流体的电阻、电容、电谐振和光透射率中的一个或多个的机构。
32.根据权利要求27至31中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述第二位置定位为使得当所述流体储器包含在其最大容量的55%和75%之间并且优选地在其最大容量的60%和70%之间并且进一步优选地在其最大容量的64%和68%之间的流体体积时开始与流体接触。
33.根据权利要求32所述的便携式流体收集设备，其中所述第二位置定位为使得当所述流体储器包含其最大容量的约66%的流体体积时开始与流体接触。
34.根据权利要求28或当从属于权利要求28时的权利要求29至33中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述处理器机构配置为每秒多次接收来自所述检测机构的数据包并且还配置为仅当所述处理器机构确定所述流体储器内的流体的水平在预确定的连续数据包的数量内超过所述预确定的阈值时激活所述信号机构以产生信号。
35.根据权利要求34所述的便携式流体收集设备，其中所述处理器机构配置为每秒15次或更多次地接收来自所述检测机构的数据包和/或其中所述预确定的连续数据包的数量在15和45之间，并且优选地为30。
36.根据权利要求34所述的便携式流体收集设备，其中所述处理器机构配置为每秒100次、每秒125次、每秒256次或更多次地接收来自所述检测机构的数据包。
37.根据权利要求26至36中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述检测机构包括用于将所述检测机构连接到电源和/或所述处理器机构的一根或多根电线，并且其中所述一根或多根线从所述储器的内侧经过具有孔的出口配件传递至所述储器的外侧，其中在所述孔中围绕所述一根或多根线的密封部通过封装所述一根或多根线的可热收缩的套筒以及热固化环氧树脂而形成。
38.根据权利要求26至36中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述检测机构包括用于将所述检测机构连接到电源和/或所述处理器机构的一根或多根电线，并且其中所述一根或多根线从所述储器的内侧经过具有孔的出口配件传递至所述储器的外侧，其中在所述孔中围绕所述一根或多根线的密封部通过封装所述一根或多根线的弹性体套筒而形成。
39.一种便携式流体收集设备，包括: 流体储器，其用于接收由人产生的流体； 检测机构，其用于检测所述流体储器内的流体的特性； 处理器机构，其配置为接收来自所述检测机构的数据并且确定所述流体储器内的流体的水平；以及 信号机构，其用于产生听觉、视觉或触觉信号，其中所述处理器机构配置为当所述流体储器内的所确定的流体的水平超过预确定的阈值时激活所述信号机构以产生所述信号； 其中所述检测机构包括用于测量第一位置和与所述第一位置间隔的第二位置之间的流体的特性的机构； 所述处理器机构配置为每秒多次接收来自所述检测机构的数据包并且还配置为仅当所述处理器机构确定所述流体储器内的流体的水平在预确定的连续数据包的数量内超过所述预确定的阈值时激活所述信号机构以产生信号。
40.根据权利要求39所述的便携式流体收集设备，其中所述处理器机构配置为每秒15次或更多次地接收来自 所述检测机构的数据包，和/或其中所述预确定的连续数据包的数量在15和45之间，并且优选地为30。
41.根据权利要求39所述的便携式流体收集设备，其中所述处理器机构配置为每秒100次、每秒125次、每秒256次或更多次地接收来自所述检测机构的数据包。
42.根据权利要求39至41中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述检测机构包括用于将所述检测机构连接到电源和/或所述处理器机构的一根或多根电线，并且其中所述一根或多根线从所述储器的内侧经过具有孔的出口配件传递至所述储器的外侧，其中在所述孔中围绕所述一根或多根线的密封部通过封装所述一根或多根线的可热收缩的套筒以及热固化环氧树脂而形成。
43.根据权利要求39至41中任一项所述的便携式流体收集设备，其中所述检测机构包括用于将所述检测机构连接到电源和/或所述处理器机构的一根或多根电线，并且其中所述一根或多根线从所述储器的内侧经过具有孔的出口配件传递至所述储器的外侧，其中在所述孔中围绕所述一根或多根线的密封部通过封装所述一根或多根线的弹性体套筒而形成。
44.一种离心泵，其用于与收集由人产生的流体的便携式流体收集设备一起使用，大体上如在上文参照所附的附图所描述的。
45.一种便携式流体收集设备，其大体上如在上文参照所附的附图所描述的。
【文档编号】A61F5/44GK104039279SQ201280066257
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年11月15日 优先权日:2011年11月15日
【发明者】特雷弗·威尔斯 申请人:艾伯特医疗设备有限公司