CN102961806B - 医用反馈式柱状压电自动微量注射器 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种医用反馈式柱状压电自动微量注射器。包括：压电陶瓷、银电极、上盖、进口阀片、下盖、压扣、出口阀片、电阻应变片、上外壳、密封环、下外壳、引线插座等。上、下盖分别粘接在柱体两端，出口与进口阀片通过压扣固联在上、下端盖上，最后粘接在上下外壳中。当压电泵工作，压电柱膨胀时，柱体内形成一个负压区，液体便会顶开进口阀片，进入柱体内，同时出口处阀片被牢牢吸附在出口处，阻止流出。压电柱收缩时，柱体容积减小，液体便会顶开出口处阀片流出，阀片上的电阻应变片式传感器会检测流量，同时进口处阀片被压死在进口处，使液体不致倒流。本发明结构精简，装配用医用硅胶粘接而成。成本低，潜在的应用群体数量庞大，适合批量化生产。

Description

医用反馈式柱状压电自动微量注射器

技术领域

本发明属于医疗器械领域，涉及一种医用自动注射器，尤其是一种医用反馈式柱状压电自动微量注射器。 

背景技术

自二十世纪七十年代末第一个压电泵模型被提出以来，压电泵以其独特的工作方式和特殊的性能日益受到各国学者的广泛重视。同传统泵相比，压电泵具有结构简单、体积小、重量轻、耗能低、无电磁干扰，其输出性能易于控制等优点。且批量化工艺比较简单，成本低，可制作成一次性注射用品，性能稳定可靠，方案可行。压电泵的流量完全可控，且控制精度高，可以满足医用微量自动注射的要求，控制器可以重复利用降低成本。医用反馈式柱状压电自动微量注射器自动注射系统可以脱离传统的吊瓶输液的模式，非常方便携带，解放输液病人的行动，且可实现微剂量注射。压电泵结构形式设计灵活，根据不同流量和使用部位可以设计出系列压电泵的结构，和反馈控制模式，满足产品系列化的要求。由于成本低，潜在的应用群体数量庞大，适合批量化生成。 

鉴于以上背景技术，基于压电效应理论，设计了一种新型的医用反馈式柱状压电自动微量注射器。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的医用反馈式柱状压电自动微量注射器。 

本发明提出的医用反馈式柱状压电自动微量注射器，包括压电陶瓷1、银电极2、下盖3、出口阀片4、上盖5、压扣6、进口阀片7、上外壳8、密封环9、下外壳10和引线插座11，其中： 

所述压电陶瓷1和银电极2均为中部空心的圆管；银电极2套于压电陶瓷1外；

所述下盖3为凸台状，由大圆台和小圆台构成，大圆台底部开有有一压电陶瓷安装沟槽12，所述压电陶瓷安装沟槽12位于小圆台四周，大圆台顶部开有出口阀片安装孔13和出液通孔14，所述出液通孔14贯穿小圆台；压电陶瓷1一端插入位于下盖3上的压电陶瓷安装沟槽12内； 

所述出口阀片4折弯成90°，上面开有安装孔18。其上粘接与之形状大致相同的电阻应变片19；出口阀片4通过压扣6固定于下盖3上，出口阀片4上的安装孔18通过压扣6与下盖3的出口阀片安装孔13连接；

所述上盖5为凸台状，由大圆台和小圆台构成，大圆台底部开有一压电陶瓷安装沟槽12，所述压电陶瓷安装沟槽12位于小圆台四周，大圆台顶部开有第二进口阀片安装孔16和进液通孔17，所述进液通孔17贯穿小圆台；压电陶瓷1另一端插入位于上盖5上的压电陶瓷安装沟槽12内；

所述进口阀片7为圆顶的“凸”字形状，矩形面上开有第一进口阀片安装孔15；进口阀片7通过压扣6固定于上盖5上，进口阀片7上的第一进口阀片安装孔15通过压扣6与上盖5上的第二进口阀片安装孔16连接；

所述下外壳10为铃铛状，底面设有进液管20。靠近铃铛口处的侧壁开有一插线槽口21，内有一台阶面22，台阶面22上开有用于放置密封环9的密封环安装沟槽23；

所述上外壳8为铃铛状，底部设有进液管20，靠近铃铛口处开有一台阶面22，台阶面22上开有用于放置密封环9的密封环安装沟槽23；

    所述引线插座11 包括两个上引脚24和两个下引脚25，引线插座11的背面上的上引脚24较为突出，正面两个上引脚24和两个下引脚25伸出长度相同；

    所述上盖5插入上外壳8内，上盖4的大圆台顶部粘合上外壳8的台阶面22，所述下盖3插入下外壳10内，下盖3的大圆台顶部粘合下外壳10的台阶面22；所述引线插座11位于下外壳10的插线槽口21内，所述上引脚 24与银电极2紧密接触，所述下引脚25与电阻应变片19紧密接触；所述上外壳8与下外壳10的对接面相吻合。

本发明具有以下特点：压电陶瓷通电振动时，会导致柱体的膨胀与收缩。当柱体膨胀时，柱体容积增大，形成负压，进液孔缓冲区处液体便顶开阀片进入到柱体内。而出液孔处的阀片由于负压则被牢牢吸附在出液口处，有效的防止了液体的回流。当泵体收缩时，容积减小，便把液体往外压，此时柱体内液体便顶开出孔处阀片，进入到出口缓冲区内，而进液孔处的阀片则被压死在进口处，有效的防止液体从进口流出。本发明的运用了带有传感器的出口阀片，能够对液体流量进行监控，并根据需要调节压电泵的输出流量。 

附图说明

图1 装配体三维爆炸视图。 

图2 出口阀片与电阻应变片三维视图。其中：(a)为出口阀片三维视图，(b)为电阻应变片三维视图。 

图3 进口阀片、压扣、压电陶瓷三维视图。其中：(a)为进口阀片三维视图，(b)为压扣三维视图，(c)压电陶瓷三维视图。 

图4 下盖背面剖视图、三维视图、正面剖视图。其中：(a)为剖视图，(b)为三维视图，(c)为正面剖视图。 

图5 上盖三维视图与剖视图。其中：(a)为三维视图，(b)为剖视图。 

图6 下外壳剖视图与三维视图。其中：(b)为三维视图，(a)为剖视图。 

图7 上外壳剖视图与三维视图。其中：(b)为三维视图，(a)为剖视图。 

图8 引线插座正面视图与背面视图。其中：(a)为正面视图，(b)为背面视图。 

图中标号：1.、压电陶瓷，2、银电极，3、下盖，7、进口阀片，5、上盖，6、压扣，4、出口阀片，8、上外壳，9、密封环，10、下外壳，11、引线插座，12、压电陶瓷安装沟槽，13、出口阀片安装孔，14、出液通孔，15、第一进口阀片安装孔，16、第二进口阀片安装孔，17、进液通孔，18、安装孔，19、电阻应变片，20、进液管，21、插线槽口，22、外壳台阶面，23、密封环安装沟槽，24、上引脚，25、下引脚。 

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。 

如图1-图8所示，所述装置包括压电陶瓷1、银电极2、下盖3、出口阀片4、上盖5、压扣6、进口阀片7、上外壳8、密封环9、下外壳10、引线插座11，所述压电陶瓷1为一外径为12mm壁厚为1mm高为10mm的圆管，银电极2内径为12mm壁厚为0.03mm高为10mm。 

所述下盖3为凸台状，大圆台上有一压电陶瓷安装沟槽12，内径为12mm，宽度为1.07mm，深度为1mm，另一面开有出口阀片安装孔13，出液通孔14。 

所述出口阀片4厚度为0.2mm矩形一端有1.5mm被折弯90°，上面开有安装孔18。其上粘接与之形状大致相同的电阻应变片19。 

所述上盖5与下盖形状基本一样，进口阀片安装孔16、进液通孔17开在小圆柱面上。 

所述进口阀片7为圆顶的“凸”字形状，厚度为0.2mm，矩形面上开有安装孔15。 

所述下外壳10为铃铛状，底面有一进液管20。靠近铃铛口处的侧壁开有一插线槽口21，内有一台阶面22，下盖3粘接在上面时会形成一腔体，即缓冲区。同时台阶面上开有用于放置密封环9的密封环安装沟槽23。 

所述上外壳8与上外壳形状完全一样，只是少了插线槽口，同样上盖5粘接在台阶面上时也会形成缓冲区。 

    所述引线插座11为特制形状，分为上引脚24和下引脚25各两个。背面的上引脚24较为突出，正面四个引脚伸出长度相同。 

所述下盖3的出口阀片安装孔13与已粘接电阻应变片19的出口阀片4的安装孔18通过压扣6相连。 

所述上盖5的安装孔16与进口阀片7的安装孔15通过压扣6相连。 

所述下盖3、上盖5的压电陶瓷安装沟槽12分别与外壁粘接银电极2的压电陶瓷1的两端粘接。 

所述上外壳8与下外壳10的密封环安装沟槽23内放置密封环9，再将台阶面22与上盖5和下盖3的大圆面相粘接，同时上、下外壳的对接面也要粘接牢。 

所述引线插座11粘接在插线槽口21中。上引脚24与银电极2以及下引脚25与电阻应变片19两触角要紧密接触。 

整个装置用医用硅胶粘接，安装顺序如下：第一步，先将电阻应变片粘接在出口阀片4上，注意对称粘接。用压扣将出口阀片4安装在下盖3上。第二步,用压扣6将进口阀片7安装在上盖5上。第三步，将银电极2粘接在压电陶瓷1外表面。再将上盖5与下盖3粘接在压电陶瓷1两端面，注意粘接时出口阀片4与进口阀片7保持对正。第四步，分别将密封环9放置在上外壳8与下外壳10的沟槽内，再将上下盖的粘接在外壳的台阶面上，同时上下外壳也要粘牢。注意粘接时插线槽口21与阀片对正。第五步，粘接引线插座11，注意上引脚24与银电极，下引脚25与电阻应变片19的两触角要紧密接触。 

本发明提出的医用反馈式柱状压电自动微量注射器，其创新点主要在于出口阀片处的电阻应变片可以检测流量，并根据此反馈调节流量大小。压电陶瓷与上、下盖的粘接简便易行，适合大批量生产，同时，外壳与插线槽设计理念先进，并可根据要求改变接口大小。本发明的装配全部用医用硅胶粘接，与药液直接接触的金属，如银电极，用甩胶机甩上一层微米级厚度的胶层，同时不影响压电陶瓷的性能。外壳、上、下盖选用医用塑料，便于加工。 

Claims (1)

1.一种医用反馈式柱状压电自动微量注射器，其特征在于包括压电陶瓷(1)、银电极(2)、下盖(3)、出口阀片(4)、上盖(5)、压扣(6)、进口阀片(7)、上外壳(8)、密封环(9)、下外壳(10)和引线插座(11)，其中：

所述压电陶瓷(1)和银电极(2)均为中部空心的圆管；银电极(2)套于压电陶瓷(1)外；

所述下盖(3)为凸台状，由大圆台和小圆台构成，所述下盖(3)的大圆台底部开有一压电陶瓷安装沟槽(12)，位于下盖(3)上的所述压电陶瓷安装沟槽(12)位于所述下盖(3)的小圆台四周，所述下盖(3)的大圆台顶部开有出口阀片安装孔(13)和出液通孔(14)，所述出液通孔(14)贯穿所述下盖(3)的小圆台；压电陶瓷(1)一端插入位于下盖(3)上的压电陶瓷安装沟槽(12)内； 

所述出口阀片(4)折弯成90°，上面开有安装孔(18)；其上粘接与之形状大致相同的电阻应变片(19)；出口阀片(4)通过压扣(6)固定于下盖(3)上，出口阀片(4)上的安装孔(18)通过压扣(6)与下盖(3)的出口阀片安装孔(13)连接；

所述上盖(5)为凸台状，由大圆台和小圆台构成，所述上盖(5)的大圆台底部开有一压电陶瓷安装沟槽(12)，位于上盖(5)上的所述压电陶瓷安装沟槽(12)位于所述上盖(5)的小圆台四周，所述上盖(5)的大圆台顶部开有第二进口阀片安装孔(16)和进液通孔(17)，所述进液通孔(17)贯穿所述上盖(5)的小圆台；压电陶瓷(1)另一端插入位于上盖(5)上的压电陶瓷安装沟槽(12)内；

所述进口阀片(7)为圆顶的“凸”字形状，矩形面上开有第一进口阀片安装孔(15)；进口阀片(7)通过压扣(6)固定于上盖(5)上，进口阀片(7)上的第一进口阀片安装孔(15)通过压扣(6)与上盖(5)上的第二进口阀片安装孔(16)连接；

所述下外壳(10)为铃铛状，底面设有进液管(20)；靠近铃铛口处的侧壁开有一插线槽口(21)，内有一台阶面(22)，台阶面(22)上开有用于放置密封环(9)的密封环安装沟槽(23)；

所述上外壳(8)为铃铛状，底部设有进液管(20)，靠近铃铛口处开有一台阶面(22)，所述上外壳(8)的台阶面(22)上开有用于放置密封环(9)的密封环安装沟槽(23)；

所述引线插座(11) 包括两个上引脚(24)和两个下引脚(25)，穿出引线插座(11)背面上的所述两个上引脚(24)较为突出，穿出引线插座(11)正面所述两个上引脚(24)和两个下引脚(25)伸出长度相同；

所述上盖(5)插入上外壳(8)内，上盖(4)的大圆台顶部粘合上外壳(8)的台阶面(22)，所述下盖(3)插入下外壳(10)内，下盖(3)的大圆台顶部粘合下外壳(10)的台阶面(22)；所述引线插座(11)位于下外壳(10)的插线槽口(21)内，所述上引脚 (24)与银电极(2)紧密接触，所述下引脚(25)与电阻应变片(19)紧密接触；所述上外壳(8)与下外壳(10)的对接面相吻合。

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