一种压电堆驱动的输液装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种压电堆驱动的输液装置，属医疗器械领域。底座上设有出入孔、出口腔及至少两个直径不等的沉腔，从左到右沉腔的直径依次减小，沉腔底壁上设有进口腔和出气孔；进出口腔与其内所装阀片分别构成进出口阀；主体底部设有与沉腔数量和直径分别相等的导孔，主体装在底座上并将隔膜压接在底座上，导孔和沉腔对称配置在隔膜两侧；导孔中的压电堆将活塞压接在隔膜上；隔膜将密封圈压接在沉腔内构成相互串联的压缩腔；主体顶部设有内部装有气囊和药囊的囊腔，囊腔侧壁端部装有挡板；药囊的出液管上设有流量调节阀和针头，气囊的进气管与底座的出孔连接，气囊的进气管上设有开关阀和放气阀；工作中，两相邻压缩腔中隔膜的变形方向相反。

A Piezoelectric Reactor Driven Infusion Device

The invention relates to a transfusion device driven by a piezoelectric pile, belonging to the field of medical devices. There are at least two sinking chambers with different diameters on the base. The diameter of sinking chamber decreases from left to right, and there are inlet chamber and outlet hole on the bottom wall of sinking chamber. The inlet and outlet chamber and the valves installed in it constitute the inlet and outlet valves respectively. There are guide holes at the bottom of the main body which are equal to the number and diameter of sinking chamber. The main body is mounted on the base and the diaphragm is pressed on the base. The diaphragm is symmetrically arranged on both sides of the diaphragm with the sinking chamber; the piezoelectric stack in the guide hole presses the piston on the diaphragm; the diaphragm presses the sealing ring into the sinking chamber to form a series of compression chambers; the top of the main body is provided with a cyst chamber with an internal air bag and a medicine bag, and the end of the side wall of the cyst is provided with a baffle; the discharge tube of the medicine bag is provided with a flow regulating valve and a needle, and the inlet pipe of the air bag is connected with The air bag inlet pipe is equipped with a switch valve and an exhaust valve. In the work, the deformation direction of the diaphragm in the two adjacent compression chambers is opposite.

【技术实现步骤摘要】
一种压电堆驱动的输液装置
本专利技术属于医疗器械领域，具体涉及一种压电堆驱动的输液装置。
技术介绍
注射给药主要有静脉注射、肌肉注射和皮下注射等。静脉注射也称输液给药，现有输液装置大都由输液瓶、输液管及输液架构成，输液瓶吊挂在输液架上、依靠药液自重流动并经输液管注入到人的血管中。这种输液模式在实际使用中会带来许多问题：通过手动方法调节流量，流量控制精度不够；病人走动、如厕等情况下需他人高举输液瓶，活动不方便且输液瓶高度不够时还会使血液回流；需要病人或护理人员长时间看守，如未及时发现输液完成还可能造成事故；药液与空气接触，环境空气不洁时还有被污染的可能性。除了上述直接问题外，有时还会通过减少溶液量、加快输液速度等方法缩短输液时间，这不仅加重了心脏负担，还影响了治疗效果：肌肉注射和皮下注射在相对较短的时间内将药物注射到肌肉或皮下，其最大弊端是一个注射周期内血药浓度差异较大，不利于药物的有效吸收与利用，因为：大多数药物在人体内都有较佳浓度范围，药物浓度过高时具有毒副作用、过低时将不具治疗效果。因此，可延长药品注射时间、保持合理药品浓度的微小型便携式药品控释装置或系统是目前医疗领域所急需的。
技术实现思路
本专利技术提出一种压电堆驱动的输液装置，本专利技术的实施方案是：底座上设有出入孔、出口腔、及至少两个直径不等的沉腔，从左到右沉腔的直径依次减小，沉腔的底壁上设有进口腔和出气孔；最左侧沉腔的进口腔与入孔连通，最右侧沉腔的出气孔经出口腔与出孔连通，其余两相邻沉腔的进口腔和出气孔连通；进出口腔与其内所安装的阀片分别构成进出口阀，阀片为悬臂梁阀或碟形阀；主体的底部设有与沉腔数量和直径分别相等的导孔，主体经螺钉安装在底座上并将隔膜压接在底座上，导孔和沉腔对称配置在隔膜上下两侧；压电堆和活塞置于导孔中，主体经压电堆将活塞压接在隔膜上，活塞为T型且其小端与隔膜接触、大端侧壁与导孔内壁接触；隔膜将密封圈压接在沉腔内构成压缩腔，各压缩腔串联；主体的顶部设有囊腔，囊腔的侧壁端部设有滑槽，囊腔内自下而上地装有气囊和药囊，囊腔的侧壁端部的滑槽内装有挡板；药囊的出液管上设有流量调节阀和针头，气囊的进气管与底座的出孔连接，气囊的进气管上设有开关阀和放气阀；工作中，两相邻压缩腔中隔膜的变形方向相反，且相互连通的两个压缩腔中静容积较大者的容积变化量不小于静容积较小者的容积变化量。以具有三个压缩腔输液装置为例，从左到右，导孔依次定义为导孔一、二和三，沉腔依次定义为沉腔一、二和三，压缩腔依次定义为压缩腔一、二和三，进口阀依次定义为进口阀一、二和三，活塞依次定义为活塞一、二和三；则具体工作过程为：上半周内，导孔一和三内的压电堆伸长、导孔二内的压电堆缩短，压缩腔一和三容积增加、压缩腔二容积减小，进口阀一和三开启、进口阀二和出口阀关闭，压缩腔一和三吸入气体、压缩腔二排出气体，此为吸入过程；下半周内，导孔一和三内的压电堆缩短、导孔二内的压电堆伸长，压缩腔一和三容积减小、压缩腔二容积增加，进口阀一和三关闭、进口阀二和出口阀开启，压缩腔一和三排出气体、压缩腔二吸入气体，此为排出过程；上述吸入和排出过程中，气体经历了压缩腔一、二和三的逐级累积压缩，输出压力高；开关阀开启、放气阀关闭时，气体从出孔通过进气管和开关阀进入气囊，气囊的体积膨胀并压缩药囊，药囊内压增加并输出药液；放气阀开启、开关阀关闭时，气囊内气体经放气阀排出，更换药囊重复输液。本专利技术中，气囊的最大储气压力为Pmax＝P0ηp{(1+α)/(1-α)[β+(1+α)/(1-α)]n-1-1}，其中：P0为标准大气压，ηp为效率系数，α＞0为压缩比、即压电堆变形引起的压缩腔的容积变化量与压缩腔的容积之比，β＞1为两左右相邻压缩腔的半径比，n≥2为压缩腔的数量；为获得最大压缩比，隔膜为0.1、0.2和0.3mm厚的铍青铜时最佳的活塞小端与大端半径比分别为0.79、0.65和0.55，压缩腔的高度为压电堆受电压作用的伸长量；两相邻压缩腔相互连通、即其间的阀片开启时，半径较大压缩腔的容积变化量不小于半径较小压缩腔的容积变化量。优势与特色：利用压电驱动器与气体耦合作用控制药液输出，易于通过驱动电压高低精确地控制输液速度；静脉注射时无需吊挂装置，方便移动和携带：药液不与空气接触，不会发生药液被污染、气体进入血管及血液倒流等现象，无需实时看守、安全可靠；肌肉及皮下注射时，可根据需要延长注射时间，避免手动快速推注所造成人体内血药浓度不均的问题，有助于提高药品疗效。附图说明图1是本专利技术一个较佳实施例中输液装置的结构剖面图；图2是本专利技术一个较佳实施例中主体的结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是本专利技术一个较佳实施例中底座的结构示意图；图5是图4的俯视图；图6是本专利技术一个较佳实施例中输液装置工作状态下的结构示意图。具体实施方式底座b上设有入孔b1、至少两个直径不等的沉腔b2i、出口腔b3及出孔b6，从左到右沉腔b2i的直径依次减小，沉腔b2i的底壁上设有进口腔b4和出气孔b5，最左侧沉腔b2i的进口腔b4与入孔b1连通，最右侧沉腔b2i的出气孔b5经出口腔b3与出孔b6连通，其余两相邻沉腔b2i的进口腔b4和出气孔b5相互连通：进口腔b4和出口腔b3与其内所安装的阀片f分别构成进口阀vi和出口阀v，阀片f为悬臂梁阀或碟形阀；主体a的底部设有与沉腔b2i数量和直径分别相等的导孔a2i；主体a经螺钉安装在底座b上并将隔膜g压接在底座b上，导孔a2i和沉腔b2i对称配置在隔膜g的上下两侧；压电堆d和活塞ei置于导孔a2i中，主体a经压电堆d将活塞ei压接在隔膜g上，活塞ei为T型且其小端与隔膜g接触、大端侧壁与导孔a2i的内壁接触；隔膜g将密封圈压接在沉腔b2i内构成压缩腔Ci，各压缩腔Ci串联；主体a的顶部设有囊腔a1，囊腔a1的侧壁端部设有滑槽a3，囊腔a1内自下至上地装有气囊y和药囊z，囊腔a1的侧壁端部的滑槽a3内装有挡板j；药囊z的出液管q上设有流量调节阀k和针头，气囊y的进气管与底座b的出孔b6连接，气囊y的进气管上设有开关阀h1和放气阀h2；工作中，两相邻压缩腔Ci中隔膜g的变形方向相反，且相互连通的两个压缩腔中静容积较大者的容积变化量不小于静容积较小者的容积变化量。本专利技术中，导孔a2i、沉腔b2i、压缩腔Ci、进口阀vi及活塞ei中的i代表从左到右的序号，i＝1，2，3，...；以具有三个压缩腔Ci的输液装置为例，从左到右，导孔a2i依次定义为导孔一a21、二a22和三a23，沉腔b2i依次定义为沉腔一b21、二b22和三b23，压缩腔Ci依次定义为压缩腔一C1、二C2和三C3，进口阀vi依次定义为进口阀一v1、二v2和三v3，活塞ei依次定义为活塞一e1、二e2和三e3；则具体工作过程为：上半周内，导孔一a1和三a3内的压电堆d伸长、导孔二a2内的压电堆d缩短，压缩腔一C1和三C3的容积增加、压缩腔二C2容积减小，进口阀一v1和三v3开启、进口阀二v2和出口阀v关闭，压缩腔一C1和三C3吸入气体、压缩腔二C2排出气体，此为吸入过程：下半周内，导孔一a1和三a3内的压电堆d缩短、导孔二a2内的压电堆d伸长，压缩腔一C1和三C3的容积减小、压缩腔二C2容积增加，进口阀一v1和三v3关闭、进口阀二v2和出口阀v开启本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电堆驱动的输液装置，其特征在于：底座上设有出入孔、出口腔及至少两个直径不等的沉腔，从左到右沉腔的直径依次减小，沉腔的底壁上设有进口腔和出气孔；最左侧沉腔的进口腔与入孔连通，最右侧沉腔的出气孔经出口腔与出孔连通，其余两相邻沉腔的进口腔和出气孔连通；进出口腔与其内所安装的阀片分别构成进出口阀；主体的底部设有与沉腔数量和直径分别相等的导孔，主体装在底座上并将隔膜压接在底座上，导孔和沉腔对称配置在隔膜上下两侧；压电堆和活塞置于导孔中，主体经压电堆将活塞压接在隔膜上，活塞为T型且其小端与隔膜接触；隔膜将密封圈压接在沉腔内构成压缩腔，各压缩腔串联；隔膜为0.1mm、0.2mm和0.3mm厚的铍青铜薄膜时活塞的小端与大端的最佳直径比分别为0.79、0.65和0.55，压缩腔的高度为压电堆受电压作用的伸长量；主体的顶部设有囊腔，囊腔内装有气囊和药囊，囊腔的侧壁端部装有挡板；药囊的出液管上设有流量调节阀和针头，气囊的进气管与底座的出孔连接，气囊的进气管上设有开关阀和放气阀；工作中两相邻压缩腔中隔膜的变形方向相反，两相邻压缩腔相互连通时半径较大压缩腔的容积变化量不小于半径较小压缩腔的容积变化量。

【技术特征摘要】
1.一种压电堆驱动的输液装置，其特征在于：底座上设有出入孔、出口腔及至少两个直径不等的沉腔，从左到右沉腔的直径依次减小，沉腔的底壁上设有进口腔和出气孔；最左侧沉腔的进口腔与入孔连通，最右侧沉腔的出气孔经出口腔与出孔连通，其余两相邻沉腔的进口腔和出气孔连通；进出口腔与其内所安装的阀片分别构成进出口阀；主体的底部设有与沉腔数量和直径分别相等的导孔，主体装在底座上并将隔膜压接在底座上，导孔和沉腔对称配置在隔膜上下两侧；压电堆和活塞置于导孔中，主体经压电堆将活塞压接在隔膜上，活塞为T型且其小端与隔膜接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠华，陈泽锋，唐姣，王淑云，温建明，杨泽盟，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33