[go: up one dir, main page]

RU2761367C2 - Клапан, в частности для устройства для введения жидкого лекарственного средства, и соответствующее устройство для введения жидкого лекарственного средства - Google Patents

Клапан, в частности для устройства для введения жидкого лекарственного средства, и соответствующее устройство для введения жидкого лекарственного средства Download PDF

Info

Publication number
RU2761367C2
RU2761367C2 RU2019104713A RU2019104713A RU2761367C2 RU 2761367 C2 RU2761367 C2 RU 2761367C2 RU 2019104713 A RU2019104713 A RU 2019104713A RU 2019104713 A RU2019104713 A RU 2019104713A RU 2761367 C2 RU2761367 C2 RU 2761367C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
cavity
valve
outlet
elements
Prior art date
Application number
RU2019104713A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019104713A (ru
RU2019104713A3 (ru
Inventor
Франк БАРТЕЛС
Юрген Раверт
Original Assignee
Софтхейл Нв
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=60009584&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2761367(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Софтхейл Нв filed Critical Софтхейл Нв
Publication of RU2019104713A publication Critical patent/RU2019104713A/ru
Publication of RU2019104713A3 publication Critical patent/RU2019104713A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2761367C2 publication Critical patent/RU2761367C2/ru

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16877—Adjusting flow; Devices for setting a flow rate
    • A61M5/16881—Regulating valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/006—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes operated by applying mechanical pressure to the liquid to be sprayed or atomised
    • A61M11/007—Syringe-type or piston-type sprayers or atomisers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/20—Valves specially adapted to medical respiratory devices
    • A61M16/208—Non-controlled one-way valves, e.g. exhalation, check, pop-off non-rebreathing valves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M39/00—Tubes, tube connectors, tube couplings, valves, access sites or the like, specially adapted for medical use
    • A61M39/22—Valves or arrangement of valves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M39/00—Tubes, tube connectors, tube couplings, valves, access sites or the like, specially adapted for medical use
    • A61M39/22—Valves or arrangement of valves
    • A61M39/24—Check- or non-return valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B13/00—Pumps specially modified to deliver fixed or variable measured quantities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B19/00—Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
    • F04B19/006—Micropumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/02—Pumping installations or systems having reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F16K99/0001—Microvalves
    • F16K99/0003—Constructional types of microvalves; Details of the cutting-off member
    • F16K99/0021—No-moving-parts valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F16K99/0001—Microvalves
    • F16K99/0034—Operating means specially adapted for microvalves
    • F16K99/0055—Operating means specially adapted for microvalves actuated by fluids
    • F16K99/0057—Operating means specially adapted for microvalves actuated by fluids the fluid being the circulating fluid itself, e.g. check valves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M39/00—Tubes, tube connectors, tube couplings, valves, access sites or the like, specially adapted for medical use
    • A61M39/22—Valves or arrangement of valves
    • A61M39/24—Check- or non-return valves
    • A61M2039/2493—Check valve with complex design, e.g. several inlets and outlets and several check valves in one body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/04—Liquids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/04—Liquids
    • A61M2202/0468—Liquids non-physiological
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502738—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by integrated valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Check Valves (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Valve Housings (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству для введения жидкого лекарственного средства. Устройство содержит резервуар, в котором хранится или обеспечена возможность хранения лекарственного средства, и насос, содержащий насосную камеру, соединенную по текучей среде с резервуаром посредством одноходового клапана, пропускающего текучую среду только в направлении от резервуара в насосную камеру, и соединенную по текучей среде посредством клапана с выпускным отверстием для лекарственного средства. Клапан содержит корпус (1) клапана, который имеет полость (2) для приема жидкости (20). Корпус (1) клапана имеет впускное отверстие (3) для жидкости и расположенное напротив выпускное отверстие (4) для жидкости, которые оба сообщаются с полостью (2). В полости (2) расположены микроканалы (5), проходящие в направлении (х) соединения между впускным отверстием (3) для жидкости и выпускным отверстием (4) для жидкости. Микроканалы образованы решеткой, состоящей из параллельных стержнеобразных ограничительных элементов (6), или из параллельных расположенных со смещением относительно друг друга слоев решетки из параллельных стержнеобразных ограничительных элементов (6). Ограничительные элементы (6) проходят перпендикулярно направлению (х) соединения между впускным отверстием (3) для жидкости и выпускным отверстием (4) для жидкости. Диаметр микроканалов (5) составляет от 5 до 20 мкм. Соотношение площадей поперечного сечения между микроканалами (5) и полостью (2) составляет от 1:50 до 1:100. Перпендикулярно направлению (х) соединения полость (2), впускное отверстие (3) для жидкости и выпускное отверстие (4) для жидкости имеют одинаковую площадь поперечного сечения. Техническим результатом является предложение клапана рассматриваемого типа и соответствующего устройства для введения жидкого лекарственного средства, имеющих как можно меньшие размеры. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к клапану, в частности, для устройства для введения жидкого лекарственного средства, и соответствующему устройству для введения жидкого лекарственного средства.
Уровень техники
Из уровня техники известны устройства для введения жидкого лекарственного средства, имеющие резервуар, соединенный с насосной системой. Выходная сторона насоса соединена с выпуском для лекарственного средства, например, с трубкой или шлангом, или распылителем. Часто насосная камера имеет впускной и выпускной клапаны. Впускной клапан закрывает насосную камеру именно тогда, когда насос создает выходное давление для подачи лекарственного средства через трубку, шланг или распылитель, чтобы предотвратить поступление лекарственного средства обратно в резервуар. Для повторного заполнения насосной камеры в насосной камере создается отрицательное давление, вследствие чего лекарственное средство из резервуара течет через открывающийся впускной клапан в насосную камеру, в то время как выпускной клапан закрывается, чтобы предотвратить обратное течение лекарственного средства из трубки, шланга или распылителя. Таким образом, эти клапаны выполнены в виде обычных одноходовых клапанов, например, в виде обратных клапанов. Аналогичные устройства описаны в WO 2013/191011 A1, US 8,628,517 B2 и WO 2013/072790 A1.
В частности, в медицинских применениях часто является желательным, чтобы устройство для введения жидкого лекарственного средства имело как можно меньший размер и, таким образом, занимало мало места. Однако известные из уровня техники, как правило, чисто механические впускные и выпускные клапаны могут быть уменьшены только до некоторого предела, поэтому существует необходимость в дальнейшем усовершенствовании таких клапанов или, при известных условиях, даже в том, чтобы сделать их совершенно ненужными.
Поэтому задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить клапан рассматриваемого типа и соответствующее устройство для введения жидкого лекарственного средства, имеющие как можно меньшие размеры.
В соответствии с изобретением эта задача решается благодаря клапану с признаками пункта 1 формулы изобретения. Независимый пункт 12 формулы изобретения относится к соответствующему устройству для введения жидкого лекарственного средства. Каждый из зависимых пунктов 2-9 относится к предпочтительным вариантам осуществления изобретения.
Предлагаемый изобретением клапан имеет корпус клапана, содержащий полость для приема жидкости, в частности жидкого лекарственного средства. Корпус клапана имеет впускное отверстие для жидкости и расположенное напротив него выпускное отверстие для жидкости, которые соединены с указанной полостью. В полости расположено множество микроканалов, проходящих в направлении соединения между впускным отверстием для жидкости и выпускным отверстием для жидкости.
Предлагаемый изобретением клапан использует капиллярный эффект.Известно, что под действием капиллярных сил жидкости могут смачивать поверхности и перемещаться через сложные структуры. При этом энергия, необходимая для перемещения жидкости, определяется разницей между атомными силами притяжения между атомами жидкости внутри жидкости и атомными силами притяжения между атомами жидкости, находящимися на поверхности жидкости и, следовательно, на границе раздела жидкости и газа. Граница раздела между жидкостью и газом также называется свободной поверхностью. Удаление атомов жидкости со свободной поверхности равным образом требует затрат энергии, так что свободную поверхность образуют атомы, ранее расположенные в жидкости более глубоко. Поэтому, чтобы удалить жидкие компоненты с сильно смоченных поверхностей, необходимо приложить силу.
В одном из вариантов осуществления изобретения корпус клапана образует канал для жидкости, ограниченный боковыми стенками. Боковыми стенками могут быть параллельные боковые стенки канала, имеющего многоугольное или округлое поперечное сечение, например, круглого канала.
В одном из вариантов осуществления полость имеет площадь поперечного сечения большую, чем площадь поперечного сечения микроканалов, причем соотношение площадей поперечного сечения между микроканалами и полостью предпочтительно составляет от 1:5 до 1:1000, особенно предпочтительно от 1:50 до 1:100. Предпочтительно диаметр микроканалов составляет от 1 до 200 мкм, особенно предпочтительно от 5 до 20 мкм.
В одном из вариантов осуществления изобретения микроканалы образованы из решетки, состоящей из параллельных, стержнеобразных ограничительных элементов, или из множества параллельных, расположенных со смещением относительно друг друга слоев решетки из параллельных, стержнеобразных ограничительных элементов. При этом ограничительные элементы могут проходить перпендикулярно направлению соединения между впускным отверстием для жидкости и выпускным отверстием для жидкости. Ограничительные элементы имеют предпочтительно округлое, в частности круглое, или многоугольное поперечное сечение. Диаметр ограничительных элементов, например, может составлять от 0,5 до 50 мкм, предпочтительно от 3 до 15 мкм. При этом длина ограничительных элементов может составлять от нескольких мкм до полного диаметра полости корпуса клапана, особенно предпочтительно длина ограничительных элементов составляет от 20 до 80% диаметра полости перпендикулярно направлению соединения между впускным отверстием для жидкости и выпускным отверстием для жидкости. Для этого, начиная от внутренней стороны боковой стенки, ограничивающей полость корпуса клапана, ограничительные элементы могут проходить в направлении противоположной боковой стенки, не доходя до нее, так что образуется промежуток между ограничительными элементами и соответствующей противоположной боковой стенкой. Этот вариант осуществления в частности отличается тем, что он прост в изготовлении.
Чтобы повысить адгезию между ограничительными элементами и жидкостью, в одном из вариантов осуществления изобретения предусмотрено, что поверхность ограничительных элементов имеет функциональное покрытие, например, гидрофильное покрытие. Кроме того, для этого внутренняя сторона канала может быть покрыта гидрофобным покрытием.
Еще в одном варианте осуществления изобретения в направлении перпендикулярно направлению соединения, полость, входное отверстие для жидкости и выходное отверстие для жидкости имеет одинаковую геометрию поперечного сечения. Благодаря этому достигается особенно компактная и простая в изготовлении геометрия клапана.
При этом может быть предусмотрено, что корпус клапана имеет параллельные боковые стенки, внутренние стороны которых ограничивают полость, причем боковые стенки на противоположных концах соединены с впускным отверстием для жидкости и, соответственно, выпускным отверстием для жидкости. Простой в изготовлении клапан достигается благодаря тому, что в последнем названном варианте осуществления корпус клапана по всей своей длине между впускным отверстием для жидкости и выпускным отверстием для жидкости имеет постоянное поперечное сечение.
Корпус клапана имеет округлое, в частности круглое, или многоугольное поперечное сечение.
Согласно другому аспекту изобретение относится к устройству для введения жидкого лекарственного средства, имеющему резервуар, в котором хранится или может храниться лекарственное средство, и насос, имеющий насосную камеру, соединенную по текучей среде с резервуаром посредством одноходового клапана, пропускающего текучую среду только в направлении от резервуара в насосную камеру, и соединенную по текучей среде посредством клапана по одному из предыдущих пунктов формулы изобретения с выпускным отверстием для лекарственного средства.
Краткое описание чертежей
Остальные подробности изобретения поясняются при помощи следующих чертежей, на которых показано:
фиг. 1 схематичный продольный разрез варианта осуществления предлагаемого изобретением клапана без приложенного отрицательного давления;
фиг. 2 схематичный продольный разрез клапана согласно фиг. 1 с приложенным отрицательным давлением P1>0; и
фиг. 3 схематичный продольный разрез клапана согласно фиг. 1 и 2 с приложенным отрицательным давлением P2>P1.
Корпус 1 клапана, изображенного на фиг. 1, показан в продольном разрезе. Корпус 1 клапана ограничен противоположно расположенными параллельными боковыми стенками 7. Внутренние стороны 8 боковых стенок 7 ограничивают полость 2, в которой помещена жидкость 20, например, лекарственное средство. На противоположных сторонах корпуса 1 клапана выполнено впускное отверстие 3 для жидкости и, соответственно, выпускное отверстие 4 для жидкости. Впускное отверстие 3 для жидкости и расположенное напротив выпускное отверстие 4 для жидкости имеют точно такое же поперечное сечение, как остальная часть корпуса 1 клапана, в частности, как полость 2. К выпускному отверстию 4 для жидкости, например, может быть присоединен насос с насосной камеру устройства для введения жидкого лекарственного средства.
Корпус 1 клапана может иметь, например, круглое поперечное сечение или многоугольное, например прямоугольное, в частности квадратное. Ограничительные элементы 6, показанные в разрезе на фиг. 1, представляют собой стержнеобразные штанги решетки, проходящие перпендикулярно плоскости чертежа и параллельно друг другу. Каждая пара соседних ограничительных элементов 6 образует между собой микроканал 5, проходящий в направлении x соединения между впускным отверстием 3 для жидкости и выпускным отверстием 4 для жидкости и открытый со стороны обоих отверстий 3, 4.
Как показано на фиг. 1, микроканалы образованы из множества параллельных, расположенных со смещением относительно друг друга слоев решетки из параллельных, стержнеобразных ограничительных элементов.
Когда отрицательное давление (Po=0) к выпускному отверстию 4 для жидкости не прикладывается, жидкость 20, как показано на фиг. 1, образует между собой и газом 30 по существу плоскую свободную поверхность.
Только когда к выпускному отверстию 4 для жидкости прикладывается отрицательное давление (P1>0) (см. фиг. 2), свободная поверхность между жидкостью 20 и газом 30 образует вогнутую геометрию. С увеличением отрицательного давления радиус вогнутой границы между жидкостью 20 и газом 30 уменьшается. На фиг. 3 показан случай, когда P2>P1.
Радиус кривизны свободной поверхности зависит от так называемого давления Лапласа. Это давление увеличивается с уменьшением радиуса поверхности раздела. Поэтому, когда отрицательное давление превышает максимальное давление Лапласа, применимое к структуре микроканалов, показанной на фиг. 1-3, жидкость перемещается из корпуса 1 клапана. Поэтому предлагаемый изобретением клапан особенно подходит для применения в качестве выпускного клапана рассматриваемого устройства для введения жидкого лекарственного средства.
В принципе давление Лапласа увеличивается пропорционально поверхностному напряжению жидкости. Поэтому, чтобы при заданном поверхностном напряжении отрегулировать пороговое значение отрицательного давления, при котором жидкость перемещается из корпуса 1 клапана, может потребоваться соответствующая регулировка диаметра микроканалов 5, т.е. промежутка между ограничительными элементами 6.
Например, в варианте осуществления, показанном на фиг. 1-3, в направлении перпендикулярно внутренним сторонам 8 боковых стенок диаметр полости может составлять приблизительно от 1 до 500 мкм. Предпочтительно указанный диаметр составляет от 10 до 100 мкм.
Диаметр микроканалов 5, т.е. свободный промежуток или размер в свету между ограничительными элементами 6, может составлять от 0,5 до 50 мкм. Предпочтительно свободный промежуток или размер в свету между ограничительными элементами 6 составляет от 3 до 15 мкм.
Вследствие этого предлагаемый изобретением клапан имеет преимущество, заключающееся в том, что требуемые структуры могут быть изготовлены при помощи обычных способов микроструктурирования, например, способом микролитья под давлением или травления кремния.
Признаки изобретения, раскрытые в вышеизложенном описании, чертежах и формуле изобретения, могут быть существенными для его осуществления, как по отдельности, так и в любой комбинации.
Перечень ссылочных обозначений
1 корпус клапана
2 полость
3 впускное отверстие для жидкости
4 выпускное отверстие для жидкости
5 микроканал
6 ограничительный элемент
7 боковая стенка
8 внутренняя сторона
x направление соединения между впускным отверстием для жидкости и выпускным отверстием для жидкости

Claims (20)

1. Устройство для введения жидкого лекарственного средства, содержащее резервуар, в котором хранится или обеспечена возможность хранения лекарственного средства, и насос, содержащий насосную камеру, соединенную по текучей среде с резервуаром посредством одноходового клапана, пропускающего текучую среду только в направлении от резервуара в насосную камеру, и соединенную по текучей среде посредством клапана с выпускным отверстием для лекарственного средства, причем клапан содержит корпус (1) клапана, который имеет полость (2) для приема жидкости (20),
причем корпус (1) клапана имеет впускное отверстие (3) для жидкости и расположенное напротив выпускное отверстие (4) для жидкости, которые оба сообщаются с полостью (2), и
в полости (2) расположены микроканалы (5), проходящие в направлении (х) соединения между впускным отверстием (3) для жидкости и выпускным отверстием (4) для жидкости,
причем микроканалы образованы решеткой, состоящей из параллельных стержнеобразных ограничительных элементов (6), или из параллельных расположенных со смещением относительно друг друга слоев решетки из параллельных стержнеобразных ограничительных элементов (6),
при этом ограничительные элементы (6) проходят перпендикулярно направлению (х) соединения между впускным отверстием (3) для жидкости и выпускным отверстием (4) для жидкости, причем
диаметр микроканалов (5) составляет от 5 до 20 мкм,
соотношение площадей поперечного сечения между микроканалами (5) и полостью (2) составляет от 1:50 до 1:100, причем
перпендикулярно направлению (х) соединения полость (2), впускное отверстие (3) для жидкости и выпускное отверстие (4) для жидкости имеют одинаковую площадь поперечного сечения.
2. Устройство по п. 1, в котором длина ограничительных элементов (6) составляет от 20 до 80% от диаметра полости (2) перпендикулярно направлению соединения между впускным отверстием (3) для жидкости и выпускным отверстием (4) для жидкости,
причем, начиная от внутренней стороны (8) боковой стенки (7), ограничивающей полость (2) корпуса (1) клапана, ограничительные элементы (6) проходят в направлении противоположной боковой стенки (7), не доходя до нее, так что образован промежуток между ограничительными элементами (6) и соответствующей противоположной боковой стенкой (7).
3. Устройство по п. 1 или 2, в котором ограничительные элементы (6) имеют округлое, в частности круглое, или многоугольное поперечное сечение.
4. Устройство по одному из предыдущих пунктов, в котором корпус (1) клапана имеет параллельные боковые стенки (7), внутренние стороны (8) которых ограничивают указанную полость (2),
причем боковые стенки на противоположных концах оканчиваются на впускном отверстии (3) для жидкости и, соответственно, на выпускном отверстии (4) для жидкости.
5. Устройство по п. 4, в котором корпус (1) клапана по всей своей длине между впускным отверстием (3) для жидкости и выпускным отверстием (4) для жидкости имеет постоянное поперечное сечение.
6. Устройство по одному из предыдущих пунктов, в котором корпус (1) клапана имеет округлое, в частности круглое, или многоугольное поперечное сечение.
7. Устройство по одному из предыдущих пунктов, в котором поверхность ограничительных элементов (6) имеет функциональное покрытие.
8. Устройство по п. 7, в котором поверхность ограничительных элементов (6) имеет гидрофильное покрытие.
9. Устройство по одному из предыдущих пунктов, в котором внутренняя сторона канала покрыта гидрофобным покрытием.
10. Устройство по одному из предыдущих пунктов, в котором размер в свету между ограничительными элементами составляет от 0,5 до 50 мкм.
11. Устройство по одному из предыдущих пунктов, в котором размер в свету между ограничительными элементами составляет от 3 до 15 мкм.
RU2019104713A 2016-09-15 2017-09-14 Клапан, в частности для устройства для введения жидкого лекарственного средства, и соответствующее устройство для введения жидкого лекарственного средства RU2761367C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016117396.7 2016-09-15
DE102016117396 2016-09-15
PCT/EP2017/073147 WO2018050750A1 (de) 2016-09-15 2017-09-14 Ventil, insbesondere für eine vorrichtung zur verabreichung eines flüssigen medikaments, sowie eine entsprechende vorrichtung zur verabreichung eines flüssigen medikaments

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019104713A RU2019104713A (ru) 2020-10-15
RU2019104713A3 RU2019104713A3 (ru) 2020-10-15
RU2761367C2 true RU2761367C2 (ru) 2021-12-07

Family

ID=60009584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019104713A RU2761367C2 (ru) 2016-09-15 2017-09-14 Клапан, в частности для устройства для введения жидкого лекарственного средства, и соответствующее устройство для введения жидкого лекарственного средства

Country Status (10)

Country Link
US (3) US11224734B2 (ru)
EP (2) EP3512587B1 (ru)
JP (1) JP7197467B2 (ru)
CN (2) CN109890447B (ru)
CA (1) CA3034556A1 (ru)
DK (1) DK3512587T3 (ru)
ES (1) ES2911473T3 (ru)
PT (1) PT3512587T (ru)
RU (1) RU2761367C2 (ru)
WO (1) WO2018050750A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2911473T3 (es) * 2016-09-15 2022-05-19 Softhale Nv Dispositivo para administrar un medicamento líquido

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997024528A2 (en) * 1995-12-31 1997-07-10 Micro Infusion Ltd. Multichannel microdosing apparatus
RU2131273C1 (ru) * 1993-04-13 1999-06-10 Сайенс Инкорпорейтед Устройство доставки жидкости
RU2131270C1 (ru) * 1992-04-17 1999-06-10 Сайенс Инкорпорейтед Устройство для использования при вливании жидкостей амбулаторному больному и устройство для использования при вливании целебных агентов пациенту при регулируемой норме расхода (варианты)
US20070160474A1 (en) * 2004-02-06 2007-07-12 Kazuhiro Iida Regulation structure, separation device and gradient forming device, and microchip using the same
EP2896457A1 (en) * 2014-01-15 2015-07-22 IMEC vzw Microstructured micropillar arrays for controllable filling of a capillary pump

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4618476A (en) * 1984-02-10 1986-10-21 Eastman Kodak Company Capillary transport device having speed and meniscus control means
SG45171A1 (en) 1990-03-21 1998-01-16 Boehringer Ingelheim Int Atomising devices and methods
DE19536902A1 (de) 1995-10-04 1997-04-10 Boehringer Ingelheim Int Vorrichtung zur Hochdruckerzeugung in einem Fluid in Miniaturausführung
US6290685B1 (en) 1998-06-18 2001-09-18 3M Innovative Properties Company Microchanneled active fluid transport devices
DE19742439C1 (de) * 1997-09-26 1998-10-22 Boehringer Ingelheim Int Mikrostrukturiertes Filter
MXPA05013878A (es) * 2003-06-30 2006-03-13 Boehringer Ingelheim Int Boquilla microestructurada de alta presion con funcion de filtro incorporada.
DE10330370A1 (de) 2003-06-30 2005-01-20 Boehringer Ingelheim International Gmbh Mikrostrukturiertes Filter mit Anti-Verdunstungseinrichtung
US7766902B2 (en) 2003-08-13 2010-08-03 Wisconsin Alumni Research Foundation Microfluidic device for drug delivery
US7753888B2 (en) * 2003-11-21 2010-07-13 The Regents Of The University Of California Method and/or apparatus for puncturing a surface for extraction, in situ analysis, and/or substance delivery using microneedles
WO2010112358A2 (de) 2009-03-31 2010-10-07 Boehringer Ingelheim International Gmbh Verfahren zur beschichtung einer oberfläche eines bauteils
WO2010133294A2 (de) * 2009-05-18 2010-11-25 Boehringer Ingelheim International Gmbh Adapter, inhalationseinrichtung und zerstäuber
US9283333B2 (en) * 2010-07-16 2016-03-15 Boehringer Ingelheim International Gmbh Filter system for use in medical devices
US9486802B2 (en) 2011-01-21 2016-11-08 Fluimedix Aps Method of controlling a flow
JP2014525569A (ja) * 2011-08-30 2014-09-29 ザ・ロイヤル・インスティテューション・フォア・ザ・アドバンスメント・オブ・ラーニング／マクギル・ユニヴァーシティ 予めプログラムされた自己出力型マイクロ流体回路のための方法およびシステム
WO2013072790A1 (en) 2011-11-16 2013-05-23 International Business Machines Corporation Microfluidic device with deformable valve
JP5960840B2 (ja) * 2011-12-12 2016-08-02 アイノビア，インコーポレイティド エジェクタ機構、エジェクタ装置及びそれらの使用方法
JP5686224B2 (ja) 2012-06-22 2015-03-18 株式会社村田製作所 送液装置
ES2911473T3 (es) * 2016-09-15 2022-05-19 Softhale Nv Dispositivo para administrar un medicamento líquido

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2131270C1 (ru) * 1992-04-17 1999-06-10 Сайенс Инкорпорейтед Устройство для использования при вливании жидкостей амбулаторному больному и устройство для использования при вливании целебных агентов пациенту при регулируемой норме расхода (варианты)
RU2131273C1 (ru) * 1993-04-13 1999-06-10 Сайенс Инкорпорейтед Устройство доставки жидкости
WO1997024528A2 (en) * 1995-12-31 1997-07-10 Micro Infusion Ltd. Multichannel microdosing apparatus
US20070160474A1 (en) * 2004-02-06 2007-07-12 Kazuhiro Iida Regulation structure, separation device and gradient forming device, and microchip using the same
EP2896457A1 (en) * 2014-01-15 2015-07-22 IMEC vzw Microstructured micropillar arrays for controllable filling of a capillary pump

Also Published As

Publication number Publication date
RU2019104713A (ru) 2020-10-15
US20220203082A1 (en) 2022-06-30
WO2018050750A1 (de) 2018-03-22
ES2911473T3 (es) 2022-05-19
JP2019528880A (ja) 2019-10-17
US20190232042A1 (en) 2019-08-01
US20240050732A1 (en) 2024-02-15
EP3512587A1 (de) 2019-07-24
CN109890447B (zh) 2022-05-17
US11224734B2 (en) 2022-01-18
RU2019104713A3 (ru) 2020-10-15
US11819655B2 (en) 2023-11-21
EP3512587B1 (de) 2022-02-09
CA3034556A1 (en) 2018-03-22
PT3512587T (pt) 2022-03-28
DK3512587T3 (da) 2022-04-11
JP7197467B2 (ja) 2022-12-27
CN115355347A (zh) 2022-11-18
EP4035719A1 (de) 2022-08-03
CN109890447A (zh) 2019-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3160543B1 (en) Drip chamber with multiple ports for fluid input
EP2896457B1 (en) Microstructured micropillar arrays for controllable filling of a capillary pump
RU2761367C2 (ru) Клапан, в частности для устройства для введения жидкого лекарственного средства, и соответствующее устройство для введения жидкого лекарственного средства
EP3237325B1 (en) Microfluidic transport
DE102011051140A1 (de) Strömungswiderstand
ES2844940T3 (es) Ensamblaje restrictor de microflujos y métodos para hacer el mismo
KR20190120820A (ko) 외부 압력 대비 방향성 유체 이송을 위한 표면
Ye et al. Capillary flow control in nanochannels via hybrid surface
US20240181452A1 (en) Microfluidic system
JP2006512127A (ja) 流体分配システム
US20080152510A1 (en) Valve for controlling flow of a primary fluid
CN111491682A (zh) 柔性泵室
ES2887960T3 (es) Bomba de vacío de palas giratorias y conjunto de salida de la misma
ES2967510T3 (es) Dispositivos y métodos para la restricción de flujo en un circuito microfluídico para la administración de fármacos
KR20090105131A (ko) 수동형 미소 유량 제어기
KR100931897B1 (ko) 스냅-스루를 이용한 마이크로 펌프
JPH05172060A (ja) 微量ポンプ
Jun et al. A constant delivery micropump using surface tension and thermopneumatic pressure