CN117398550A - 一种无针注射器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无针注射器。能够在放电单元作用下使空化腔内形成空化泡，并在空化泡溃灭形成的高压作用下，能够使弹性膜片变形，并将压力传至射流器，最终驱动药液从注射口排出，形成高速射流，由于本申请能够通过液压调整装置调节调压腔的压力，进而能够调节调压腔中的第二液体和弹性膜片施加所需的应预力，以及空化腔中的第一液体施加所需的预应力，进而调整空化泡溃灭形成的高压，使药液能够按预设射流压力从注射口喷出，因此，本申请能够通过液压调整装置对最终射流压力及其变化曲线的精准调节，进而能有效提升射流强度控制精度和调节范围。

Description

一种无针注射器

技术领域

本发明涉及医疗器具领域，具体为一种无针注射器。

背景技术

无针注射器是一种新型注射技术，已经在医疗等领域得到广泛应用，在许多领域有着潜在的应用前景，包括皮肤科、疫苗接种、药液输送等。现有无针注射器主要以高压气动和电动弹簧方式将药液注入皮肤层，从而实现无痛、无创的注射过程。

但是，采用高压气动和电动弹簧方式所提供的驱动力大小恒定，进而无法根据药液不同提供相应驱动力，进而导致最终射流强度存在一定区别，故而会导致皮肤舒适度存在较大差别，因此，急需一种射流强度可调节的无针注射器。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种无针注射器，以解决现有无针注射器采用高压气动和电动弹簧方式将药液注入皮肤时，无法根据不同药液调节驱动力大小，进而无法控制最终射流强度的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种无针注射器，包括：给药装置和射流生成装置；

射流生成装置包括注射管、液压调整装置、放电单元和多个弹性膜片；

多个弹性膜片设置于注射管，注射器轴向形成射流腔、空化腔和调压腔，其中，射流腔与注射器的注射口导通，调压腔位于空化腔与射流腔之间；

空化腔内设有第一液体，调压腔内设有第二液体；

放电单元设置于空化腔，用于诱发空化泡形成；

液压调整装置用于调节调压腔的压力；

给药装置用于向射流腔输送药液。

优选的，弹性膜片为波纹金属膜片或橡胶膜片。

优选的，放电单元包括：第一电极和第二电极；

第一电极与第二电极相对设置，且第一电极与第二电极间距为预设间距，第一电极与第二电极在预设电压下进行尖端放电。

优选的，放电单元包括：第一电极和第二电极；

第一电极与第二电极相对设置，且第一电极与第二电极短接，以通过高温诱发空化泡形成。

优选的，空化腔的内壁设有绝缘材料。

优选的，液压调整装置包括：伸缩机构、活塞和筒体；

活塞活动设置于筒体，筒体的一端与调压腔连通；

伸缩机构的伸出杆与活塞相连，伸缩机构的伸出杆用于带动活塞沿筒体的轴向移动。

优选的，给药装置，包括：药液管和水泵；

水泵的进水口与药液管相连，水泵的出水口与射流腔连通。

优选的，还包括：可拆卸设置于注射口的喷嘴。

优选的，喷嘴具有喷射口。

优选的，还包括：储能装置和整流变压器；

储能装置与射流生成装置电连接；

整流变压器设置于储能装置与射流生成装置之间，整流变压器用于将储能装置提供的电能的电压整流至预设电压。

优选的，还包括：控制器；

控制器的控制端分别与放电单元、给药装置和液压调整装置相连，控制器用于控制放电单元放电，给药装置向射流腔输送药液和液压调整装置调整调压腔的压力。

由上述内容可知，本发明公开了一种无针注射器。将多个弹性膜片设置于注射管，注射器轴向形成射流腔、空化腔和调压腔，射流腔与注射口导通，调压腔位于空化腔与射流腔之间，空化腔内设有第一液体，调压腔内设有第二液体，放电单元设置于空化腔，以诱发空化泡形成，以及通过液压调整装置调节调压腔的压力，给药装置向射流腔输送药液。通过上述公开的无针注射器，能够在放电单元作用下使空化腔内形成空化泡，并在空化泡溃灭形成的高压作用下，能够使弹性膜片变形，并将压力传至射流器，最终驱动药液从注射口排出，形成高速射流，由于本申请能够通过液压调整装置调节调压腔的压力，进而能够调节调压腔中的第二液体和弹性膜片施加所需的应预力，以及空化腔中的第一液体施加所需的预应力，进而调整空化泡溃灭形成的高压，使药液能够按预设射流压力从注射口喷出，因此，本申请能够通过液压调整装置对最终射流压力及其变化曲线的精准调节，进而能有效提升射流强度控制精度和调节范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种无针注射器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的无针注射器的内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种无针注射器的内部结构示意图；

图4为本发明实施例提供的无针注射器的注射药剂时的示意图。

其中，给药装置1；射流生成装置2，注射管21、射流腔211、空化腔212、调压腔213，液压调整装置22，第一电极231、第二电极232，弹性膜片24，喷嘴25；储能装置3，整流变压器4，控制器5，外壳6。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例提供一种无针注射器，参见图1至图4，图1为无针注射器的结构示意图，所述无针注射器包括：注射管21、给药装置1和射流生成装置2；

射流生成装置2包括液压调整装置22、放电单元和多个弹性膜片24；

多个弹性膜片24设置于注射管21，注射器轴向形成射流腔211、空化腔212和调压腔213，其中，射流腔211与注射口导通，调压腔213位于空化腔212与射流腔211之间；

空化腔212内设有第一液体，调压腔213内设有第二液体；

放电单元设置于空化腔212，用于诱发空化泡形成；

液压调整装置22用于调节调压腔213的压力；

给药装置1用于向射流腔211输送药液。

需要说明的是，通过液压调整装置22调节调压腔213的压力，不仅能够对调压腔213中的第二液体和弹性膜片24施加所需的应预力，还能为空化腔212中的第一液体施加所需的预应力。

还需要说明的是，本申请主要是通过放电单元诱发空化泡，并利用空化泡溃灭形成的高压使药液通过注射口形成能够穿透皮肤的高速射流，实现药液注射。

值得注意的是，空化现象是指液体内局部压力降低时，液体内部或液固交界面上蒸气或气体的空穴（空化泡）的现象，当空化泡溃灭时会形成高压冲击波。在水利水电、船舶等应用场景中，空化是导致高速旋转的叶轮机械和螺旋桨表明侵蚀和损坏的重要因素，但同时，空化现象在超声清洗、医疗中也有着重要应用。空化的诱发方式有多种，常见的包括超声空化、激光诱发空化、放电诱发空化等。其中，双电极尖端高压放电、低压短路放电诱发空化的方式具有实现系统简单、成本低和集成度高等特点。基于以上两种放电诱发空化，并利用空化溃灭形成的高压，驱动药液形成高速射流，实现药液的皮下注射，能够大幅降低现有无针注射器的制造成本，减小系统复杂度。

在本申请中，由于弹性膜片24的数量可以设置多个，当弹性膜片24的数量为3个及3个以上时，多个弹性膜片24就能构成多个调压腔213，每一个调压腔213均可通过设置液压调整装置22进行调压，因此，若本申请存在多个调压腔213，则需要多个液压调整装置22与多个调压腔213进行一一对应设置，以方便对每个调压腔213进行压力调整。

本发明实施例将多个弹性膜片24设置于注射管21，注射器轴向形成射流腔211、空化腔212和调压腔213，射流腔211与注射口导通，调压腔213位于空化腔212与射流腔211之间，空化腔212内设有第一液体，调压腔213内设有第二液体，放电单元设置于空化腔212，以诱发空化泡形成，以及通过液压调整装置22调节调压腔213的压力，给药装置1向射流腔211输送药液。通过上述公开的无针注射器，能够在放电单元作用下使空化腔212内形成空化泡，并在空化泡溃灭形成的高压作用下，能够使弹性膜片24变形，并将压力传至射流器，最终驱动药液从注射口排出，形成高速射流，由于本申请能够通过液压调整装置22调节调压腔213的压力，进而能够调节调压腔213中的第二液体和弹性膜片24施加所需的应预力，以及空化腔212中的第一液体施加所需的预应力，进而调整空化泡溃灭形成的高压，使药液能够按预设射流压力从注射口喷出，因此，本申请能够通过液压调整装置22对最终射流压力及其变化曲线的精准调节，进而能有效提升射流强度控制精度和调节范围。

优选的，弹性膜片24可以为波纹金属膜片或橡胶膜片。

需要说明的是，弹性膜片24可以为波纹金属膜片，也可以为橡胶膜片，本领域技术人员可根据需求进行选择。

本申请的放电单元可以采用尖端放电或短路放电两种情况来诱发空化泡形成，下面进行具体举例说明。

当放电单元采用尖端放电时，如图2所示，放电单元包括：第一电极231和第二电极232；

第一电极231与第二电极232相对设置，且第一电极231与第二电极232间距为预设间距，第一电极231与第二电极232在预设电压下进行尖端放电。

需要说明的是，将第一电极231与第二电极232相对设置，且第一电极231与第二电极232间距为预设间距，进而通过向第一电极231和第二电极232施加预设电压，能够使第一电极231与第二电极232形成尖端放电，进而诱发空化泡形成。

还需要说明的是，预设电压为高电压，其电压范围优选为0.5KV至10KV，本领域技术人员可根据需求进行选择，但预设电压并不仅限于此。

当放电单元采用短路放电时，如图3所示，放电单元包括：第一电极231和第二电极232；

第一电极231与第二电极232相对设置，且第一电极231与第二电极232短接，以通过高温诱发空化泡形成。

需要说明的是，将第一电极231与第二电极232相对设置，且第一电极231与第二电极232短接，进而在通电情况下，第一电极231与第二电极232短接处会发热，并能瞬间形成高温，进而诱发空化泡形成。

进一步，空化腔212的内壁设有绝缘材料。

需要说明的是，通过在空化腔212的内壁设置绝缘材料，能够在放电单元放电时，防止电流经过被注射药液的人，避免被注射药液人受伤。

进一步，液压调整装置22包括：伸缩机构、活塞和筒体；

活塞活动设置于筒体，筒体的一端与调压腔213连通；

伸缩机构的伸出杆与活塞相连，伸缩机构的伸出杆用于带动活塞沿筒体的轴向移动。

需要说明的是，将活塞设置于筒体内，并将筒体的一端与调压腔213连通，伸缩机构的伸出杆与活塞相连，进而在伸缩机构的伸出杆伸缩时，能够带动活塞沿筒体的轴向移动，进而实现对调压腔213内压力调节。

优选的，伸缩机构为气缸。

需要说明的是，伸缩机构可以为气缸，也可以为液压缸，还可以为电推杆，本领域技术人员可根据需求进行选择。

具体的，给药装置1，包括：药液管和水泵；

水泵的进水口与药液管相连，水泵的出水口与射流腔211连通。

需要说明的是，将水泵的进水口与药液管相连，水泵的出水口与射流腔211连通，进而能够通过水泵控制药液输送。

还需要说明的是，给药装置1可以通过水泵和药液管构成，还可以通过气缸（液压缸或电动推杆等具有伸缩的机构）、活塞和药液管构成，还可以为其他能够根据需求进行输送药物的装置，本领域技术人员可根据需求进行选择。

值得注意的是，本申请的给药装置1可以进行连续给药，也可以安装预设时间段进行间断给药，本领域技术人员可通过手动完成，也可以通过预设设置相应程序后进行自动给药。

进一步，无针注射器，还包括：可拆卸设置于注射口的喷嘴25。

需要说明的是，通过在注射口设置可拆卸的喷嘴25，能够根据需求更换对应的喷嘴25，以满足不同参数特性的高速射流。

进一步，喷嘴25具有多个喷射口。

需要说明的是，通过在喷嘴25设置多个喷射口，能够提升单次喷嘴25的喷射药液量，提升药液注射效率。

进一步，无针注射器，还包括：储能装置3和整流变压器4；

储能装置3与射流生成装置2电连接；

整流变压器4设置于储能装置3与射流生成装置2之间，整流变压器4用于将储能装置3提供的电能的电压整流至预设电压。

需要说明的是，通过设置储能装置3和整流变压器4，并将储能装置3与射流生成装置2电连接；整流变压器4设置于储能装置3与射流生成装置2之间，整流变压器4用于将储能装置3提供的电能的电压整流至预设电压，不仅保证无针注射器能够正常工作，还能将无针注射器移动至目标位置对待注射人员进行药液注射。

进一步，无针注射器，还包括：控制器5；

控制器5的控制端分别与放电单元、给药装置1和液压调整装置22相连，控制器5用于控制放电单元放电，给药装置1向射流腔211输送药液和液压调整装置22调整调压腔213的压力。

需要说明的是，通过设置控制器5，并将控制器5的控制端分别与放电单元、给药装置1和液压调整装置22相连，进而能够通过控制器5控制放电单元放电，给药装置1向射流腔211输送药液和液压调整装置22调整调压腔213的压力，进而能够实现自动化注射药液，有效降低医务人员的工作量。

值得注意的是，控制器5内预先设置有多种程序，在注射药剂前，需要医务人员根据不同药液选择相应的程序，使药液的射流强度为所需值，保证人体皮肤的舒适度，实现无痛注射。

优选的，无针注射器还包括：用于收纳控制器5、储能装置3和整流变压器4的外壳6。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种无针注射器，其特征在于，包括：给药装置和射流生成装置；

所述射流生成装置包括注射管、液压调整装置、放电单元和多个弹性膜片；

所述多个弹性膜片设置于所述注射管，所述注射器轴向形成射流腔、空化腔和调压腔，其中，所述射流腔与所述注射管的注射口导通，所述调压腔位于所述空化腔与所述射流腔之间；

所述空化腔内设有第一液体，所述调压腔内设有第二液体；

所述放电单元设置于所述空化腔，用于诱发空化泡形成；

所述液压调整装置用于调节所述调压腔的压力；

所述给药装置用于向所述射流腔输送药液。

2.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于，所述弹性膜片为波纹金属膜片或橡胶膜片。

3.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于，所述放电单元包括：第一电极和第二电极；

所述第一电极与所述第二电极相对设置，且所述第一电极与所述第二电极间距为预设间距，所述第一电极与所述第二电极在预设电压下进行尖端放电。

4.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于，所述放电单元包括：第一电极和第二电极；

所述第一电极与所述第二电极相对设置，且所述第一电极与所述第二电极短接，以通过高温诱发空化泡形成。

5.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于，所述空化腔的内壁设有绝缘材料。

6.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于，所述液压调整装置包括：伸缩机构、活塞和筒体；

所述活塞活动设置于所述筒体，所述筒体的一端与所述调压腔连通；

所述伸缩机构的伸出杆与所述活塞相连，所述伸缩机构的伸出杆用于带动所述活塞沿所述筒体的轴向移动。

7.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于，所述给药装置，包括：药液管和水泵；

所述水泵的进水口与所述药液管相连，所述水泵的出水口与所述射流腔连通。

8.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于，还包括：可拆卸设置于所述注射口的喷嘴。

9.根据权利要求8所述的无针注射器，其特征在于，所述喷嘴具有多个喷射口。

10.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于，还包括：储能装置和整流变压器；

所述储能装置与所述射流生成装置电连接；

所述整流变压器设置于所述储能装置与所述射流生成装置之间，所述整流变压器用于将储能装置提供的电能的电压整流至预设电压。

11.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于，还包括：控制器；

所述控制器的控制端分别与所述放电单元、所述给药装置和所述液压调整装置相连，所述控制器用于控制放电单元放电，所述给药装置向所述射流腔输送药液和所述液压调整装置调整所述调压腔的压力。