[发明专利]用于减少流体系统中的气泡的方法和布置

说明书

技术领域

本发明总体涉及流体系统以及因此适于减少与这种系统中的气泡相关的问题的方法。在具体方面中，本发明涉及适于将流路中的气泡的尺寸和/或数量最小化的流体设备。

背景技术

在流体系统中气泡常常是个问题，尤其是在由通道互连的腔室中含有气泡时更是如此。在首次用液体填充系统时，可能难以避免将空气封闭在该系统中，例如若流路尺寸变化。而且，若流体系统包含使流体与环境大气分离的高渗透性元件(例如，硅橡胶)，气泡还可通过扩散进入该系统中。该扩散由流体系统的内外侧可得到的气体的局部压差驱动。

当在泵之类的流体泵系统中引入了气泡时，若填充有气泡的液体穿过流路被传送，特别是在流路尺寸变化的情况下，会引起压力损失。在活塞泵的情况下这会在入口和出口侧都导致泵失效。进一步的问题是可能会由于气泡的压缩而改变行程排量。

流体系统中的气泡问题可例如通过疏水通风口解决，例如放置在流路中的Gore-Tex膜；然而，这仅在流路内部的压力高于环境气压时起作用。另选的是，可设置防止气泡进入流路的特定部分的气泡捕集器。由于这也不能消除气泡，而是仅使气泡与液体分离，其占用容积来收集气泡。有时在系统中具有该容积是不可行的。

考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种流体系统，其适于减少与在灌注期间捕获在系统中的气泡相关的问题。进一步的问题是减少与通过将流体和环境大气分离的渗透性元件进入系统中的气泡相关的问题。该系统应当使用可靠并且设计简单以允许成本有效的制造。

在具体实施中，可与柔性容器结合使用膜泵，可从该容器抽吸液体使其从入口至出口穿过泵。在WO 2006/077263中示出一种基于这种泵和容器的结合的皮肤贴装药品输送设备的例子。在这样的布置中，可压缩容器从而迫使液体药品穿过泵进入携带该泵的患者体内，例如该患者可能会绊倒或碰到硬物，或者注射设备可能会被物体撞到。尽管这样的柔性容器通常由相对刚性的壳体保护，但是当受到过大的力时该壳体有可能会被破坏，这使得柔性容器被压缩，从而无意地将药品输入患者体内。为了防备这种情形，WO 2006/089958中所示的泵设有有效但相对复杂的安全阀。

考虑到以上指出的问题，本发明的再一目的是提供一种泵组件，其包括适于防止流体意外流过该泵组件的安全阀。所述泵应当提供高度使用安全性，但是构造简单。

发明内容

在本发明的公开中，将描述实现一个或多个上述目的或实现从以下公开以及从示例实施方式的描述中清楚的目的的实施方式和方面。在本发明的背景下，使用了术语“相对湿度(RH)”，其定义为在给定温度下空气和水的气态混合物中的水蒸汽的分压与水的饱和蒸汽压力之比，并以百分比表示。

因而，在第一方面中，提供一种流体系统，其包括：(a)流体组件，该流体组件包括具有入口和出口的流体引导结构、能透过水蒸汽的第一装置、以及能透过空气的第二装置，其中第一渗透性装置和第二渗透性装置具有内表面和外表面，所述内表面与所述流体引导结构连通，因而适于与所述流体引导结构中的流体接触；以及(b)通风封壳，所述渗透性装置的外表面布置在该通风封壳中，其中所述封壳中的在20～40％范围内的初始相对湿度可通过在充足量的水与所述第一渗透性装置的内表面接触时经过该第一渗透性装置传送水蒸汽而升高至少20个百分点，这会减小所述封壳中的空气的分压，从而减小跨越所述第二渗透性装置的空气压差。严格地说，本发明的第一装置能透过水分子，并根据其两侧的条件可允许从第二表面生成水蒸汽，然而在本发明的背景下，这样的膜的特征在于能透过水蒸气的膜，因为其第二表面与大气通风从而允许“生成”水蒸汽。

通过如以上所述使用于流体系统的封壳中的相对湿度升高，提供一种系统，一旦存在气泡，该系统有助于从流体组件排出气泡，并降低空气进入流体组件的可能性。而且，能透过水蒸汽的装置提供了若环境大气还未湿润则使该膜另一侧上的大气湿润的简单装置。本发明的流体系统(或设备)可设置成与例如流体传送设备、传感器或过滤器组合使用的独立单元，或者可设置成这样的设备或系统的集成部件。