CN210096548U - 输液泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗器械技术领域，公开了一种输液泵，其包括筒体、压电叠堆和用于驱动所述压电叠堆变形的驱动控制装置，所述筒体具有两个端部，所述筒体的第一端部安装有出液针头，所述筒体的第二端部固定连接有底盖，所述压电叠堆位于所述筒体的内腔中，所述压电叠堆的一端固定连接在所述底盖的内壁上，所述压电叠堆的另一端固定连接有活塞块，所述压电叠堆与所述驱动控制装置电连接，所述筒体一侧设有进液口，所述进液口处设有进液阀片。本实用新型提供的输液泵结构简单，体积较小，便于使用，能方便医护人员精确地控制输液量和输液速度。

Description

输液泵

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是一种输液泵。

背景技术

输液治疗一般采用吊瓶式输液，把输液瓶悬挂在高处，利用液体的势能作为动力进行输液。输液时通过医护人员通过输液器调整药水的滴速，使之持续而稳定地进入静脉，以补充体液、电解质或提供营养物质。输液速度通常由医护人员凭经验设定，不能精确地调整输液速度。

输液泵是一种能够控制输液流速的仪器。现有的输液泵包括传动装置和动力装置，而传动装置通常包括转轴和由转轴带动旋转的凸轮组，该凸轮组由若干凸轮依次排列构成，转轴的旋转可使凸轮依次起伏推动泵片挤压输液管。在工作状态下，传动装置将动力装置的输出转换成对输液管的一个类似正弦波变化的挤压力，从而推动输液管内的液体前进。

然而，由于这种输液泵的结构相对复杂，在安装时，安装人员难以保证各凸轮的位置和偏转角度准确，导致在使用过程中凸轮与泵片容易产生窜位或卡顿，从而增大了输液泵发生故障的概率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种输液泵，其结构简单，安装方便，操作简单，能方便医护人员精确地控制输液量和输液速度。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种输液泵，包括筒体、压电叠堆和用于驱动所述压电叠堆变形的驱动控制装置，所述筒体具有两个端部，所述筒体的第一端部安装有出液针头，所述筒体的第二端部固定连接有底盖，所述压电叠堆位于所述筒体的内腔中，所述压电叠堆的一端固定连接在所述底盖的内壁上，所述压电叠堆的另一端固定连接有活塞块，所述压电叠堆与所述驱动控制装置电连接，所述筒体一侧设有进液口，所述进液口处设有进液阀片。

作为优选方案，所述进液阀片的横截面面积大于所述进液口的横截面面积。

作为优选方案，所述进液口的横截面面积为10mm²～32mm²。

作为优选方案，所述出液针头的内径为0.1mm～1mm。

作为优选方案，所述出液针头通过针头基座安装在所述筒体上。

作为优选方案，所述活塞块的材料为ABS树脂或酚醛塑料或氟橡胶或氯丁橡胶或丁腈橡胶或硅橡胶。

作为优选方案，所述驱动控制装置包括输入模块、显示模块、驱动处理模块和用于监测液体流速和输入输出量的监控模块，所述驱动处理模块包括处理单元和用于驱动所述压电叠堆振动变形的驱动单元，所述处理单元分别与所述输入模块、所述显示模块、所述监控模块和所述驱动单元电连接，所述驱动单元与所述压电叠堆电连接。

作为优选方案，所述监控模块包括用于监测所述压电叠堆振动变形情况的传感器，所述传感器和所述处理单元电连接，所述传感器安装在所述压电叠堆与所述活塞块之间。

作为优选方案，所述监控模块还包括时间提醒装置，所述时间提醒装置与所述处理单元电连接。

作为优选方案，所述驱动控制装置还包括报警模块，所述报警模块与所述处理单元电连接。

综上，本实用新型实施例所提供的输液泵包括筒体、压电叠堆、驱动控制装置和针头等零部件，其结构简易，易于安装。该输液泵工作原理简单，通过驱动控制装置控制压电叠堆的体积变化，促使活塞块在筒体内移动，使得筒体内腔的压力发生变化，以达到泵体输入或输出液体的目的。本实用新型利用逆压电效应的物理原理，充分利用了压电叠堆体积小、质量轻，可提供较大的驱动力的优点，通过使用压电叠堆来实现准确地控制液体的输液量和输液速度的效果，安装使用方便，输液泵发生故障的几率较低。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的输液泵的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的输液泵的驱动控制装置的结构示意图。

附图标记：

1、筒体，2、压电叠堆，3、驱动控制装置，31、输入模块，32、显示模块，33、驱动处理模块，34、监控模块，35、报警模块，4、出液针头，5、底盖，6、内腔，7、活塞块，8、进液口，9、进液阀片，10、针头基座，11、出液口，12、电缆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种输液泵，其包括筒体1、压电叠堆2和用于驱动压电叠堆2变形的驱动控制装置3，筒体1具有两个端部，筒体1的第一端部安装有出液针头4，筒体1的第二端部固定连接有底盖5，压电叠堆2位于筒体1的内腔6中，压电叠堆2的一端固定连接在底盖5的内壁上，压电叠堆2的另一端固定连接有活塞块7，压电叠堆2与驱动控制装置3电连接，筒体1一侧设有进液口8，进液口8处设有进液阀片9。

基于上述技术方案，压电叠堆2由若干个完全相同的压电陶瓷片堆叠而成，压电陶瓷片经过极化处理后，其极化方向与压电叠堆2的轴线方向相同，也就是与输液泵的轴线方向一致。相邻的压电陶瓷片的极化方向相反，以形成并联的等效电路，使得整个压电叠堆2的输出位移等于每个压电陶瓷片的形变量的线性叠加。底盖5紧贴在筒体1的第二端部，且与筒体1密封连接。活塞块7的横截面面积等于筒体1内腔6的横截面面积。筒体1的内腔6被活塞块7一分为二，可记为第一腔体和第二腔体，其中进液口8位于第一腔体上，第一腔体用于容纳液体，压电叠堆2位于第二腔体内，且第二腔体为密封空间。进液阀片9用于将外界和内腔6隔开，进液阀片9的一侧固定束缚在筒体1上，其横截面可完全覆盖整个进液口8。

本实用新型提供的输液泵的工作原理如下：需要从该输液泵中输出液体时，利用逆压电效应，通过驱动控制装置3给压电叠堆2施加电压，以达到通过驱动控制装置3驱动压电叠堆2在轴向上产生变形的效果。压电叠堆2将电能转换为机械能，各压电陶瓷片凸起呈弧状，使得压电叠堆2的体积增大，推动活塞块7向筒体1第一端部的方向移动，第一腔体的容积变小，腔内压力增大，进液阀片9受压力影响紧贴在进液口8处，进液口8闭合，筒体1内的液体受压力的作用从出液针头4排出，实现输液泵输出液体的功能。相反地，需要往该输液泵输入液体时，驱动控制装置3驱动压电叠堆2产生弹性变形，压电陶瓷片由弧状逐渐恢复为平面状，活塞块7往筒体1的第二端部的方向移动，第一腔体内的容积增大，腔内压力变小，进液阀片9打开，液体从进液口8处流入第一腔体内。由于出液针头4的内径远小于进液口8的内径，因此液体不从出液针头4处流入，只从进液口8输入，实现输液泵吸入液体的功能。在本实施例中，筒体1呈针筒状，活塞块7和压电叠堆2均呈圆柱状，驱动控制装置3与压电叠堆2通过电缆12实现电连接，底盖5上设有仅供该电缆12穿过的密封孔，驱动控制装置3通过电缆12穿过密封孔与压电叠堆2连接。出液针头4的材料为金属，进液阀片9为单向阀片。

本实用新型实施例提供的输液泵结构相当简易，其包括的零部件较少，便于安装人员安装，而且体积较现有的输液泵的体积小，该输液泵工作原理与现有的输液泵的工作原理不同，本实用新型利用了逆压电效应的物理原理，通过驱动控制装置控制压电叠堆2的体积变化，让筒体1的内腔6的压力产生变化，促使泵体输入或输出液体，不会出现因诸如凸轮和泵片等硬件安装的问题，而导致输液泵发生故障的情况，因此本实用新型实施例提供的输液泵发生故障几率较低。该输液泵便于使用，使用者可以通过驱动控制装置3准确地控制液体的输液量。

具体的，进液口8的横截面面积为10mm²～32mm²，而出液针头4的内径仅为0.1mm～1mm，经计算可知，出液针头4的内口横截面面积最大仅为0.785mm²，而进液口8的横截面面积最小为10mm²，是出液针头4内口面积的12.7倍以上，故在该输液泵吸入液体的过程中，绝大部分的液体会从进液口8处流入，出液针头4几乎不流入液体。

其中，进液阀片9的横截面面积大于进液口8的横截面面积，以保证进液阀片9完全覆盖在进液口8，在输液泵输出液体时，液体不会从进液口8处流出。在本实施例中，进液阀片9的横截面面积比进液口8的横截面面积大10％以上。

进一步的，出液针头4通过针头基座10安装在筒体1上。筒体1的第一端部设有出液口11，针头基座10紧密嵌套在出液口11上，出液针头4插入针头基座10中。针头基座10可保证出液针头4与筒体1密封连接。当第一腔体内的压力增大时，进液阀片9关闭，液体经过出液口11和针头基座10从出液针头排出。

优选地，活塞块7可选用吸水率低且弹性较好的材料制成，如塑料和橡胶。具体的，活塞块7的材料可以是ABS树脂或酚醛塑料或氟橡胶或氯丁橡胶或丁腈橡胶或硅橡胶等。

特别的，驱动控制装置3包括输入模块31、显示模块32、驱动处理模块33和用于监测液体流速和输入输出量的监控模块34，驱动处理模块33包括处理单元和用于驱动压电叠堆2振动变形的驱动单元，处理单元分别与输入模块31、显示模块32、监控模块34和驱动单元电连接，驱动单元与压电叠堆2电连接。输入模块31、显示模块32、驱动处理模块33和监控模块34之间均通过电缆电连接。输入模块31主要用于给使用者输入输液参数，具体地输液参数可以包括且不限于输注液体类型、输注时间、出液针头4的内径大小、液体的输注总量、已输液量以及输注液体的设定流速。工作时，使用者先通过输入模块31输入参数，输液参数经过处理单元处理后显示在显示模块32上，监控模块34检测输液状态，若发现异常，监控模块34将数据信息传输给处理单元，处理单元将信息反馈在显示模块32上，以提醒使用者。驱动单元与压电叠堆2通过电缆12电连接，驱动单元给压电叠堆2施加电压，当施加给压电叠堆2的正弦电压发生变化时，压电叠堆2产生的形变量也会随之变化。在本实施例中，输入模块31可以是键盘，显示模块32为显示屏，处理单元为可编程逻辑控制器，驱动单元是交流电电源。

更佳地，监控模块34包括用于监测压电叠堆2振动变形情况的传感器，传感器和处理单元电连接，传感器安装在压电叠堆2与活塞块7之间。传感器监测活塞块7的振动和变形情况，并将数据传输给处理单元，处理单元根据该数据以及已经输入的输液参数，推导出实际输液量和输液流速，并将信息反馈给显示模块32。传感器可以是位移传感器、压力传感器和液体流量传感器等。监控模块34还包括时间提醒装置，时间提醒装置与处理单元电连接。处理单元根据剩余输液量和输液流速推算出剩余输液时间后，将数据反馈给显示模块32和时间提醒装置，当输液即将结束时，时间提醒装置发出声响直至输液停止为止。时间提醒装置的提醒时间可以按照实际使用情况进行人工设定，使用者可以在输入模块31中输入提醒时间，输入模块31将数据反馈给处理单元，到了提醒时间时，处理单元控制时间提醒装置发出提示音响。在本实施例中，时间提醒装置可以为闹钟。

另外，驱动控制装置3还包括报警模块35，报警模块35与处理单元电连接。当处理单元经过推算，发现输液状态出现异常时，例如输液的实际流速超过了设定流速的安全范围时，处理单元控制报警模块35启动。在本实施例中，报警模块35可以是报警装置。

综上，本实用新型实施例所提供的输液泵包括筒体、压电叠堆、驱动控制装置和针头等零部件，其结构简易，易于安装。该输液泵工作原理简单，通过驱动控制装置控制压电叠堆的体积变化，促使活塞块在筒体内移动，使得筒体内腔的压力发生变化，以达到泵体输入或输出液体的目的。本实用新型利用逆压电效应的物理原理，充分利用了压电叠堆体积小、质量轻，可提供较大的驱动力的优点，通过使用压电叠堆来实现准确地控制液体的输液量和输液速度的效果，安装使用方便，输液泵发生故障的几率较低。

应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种输液泵，其特征在于，包括筒体、压电叠堆和用于驱动所述压电叠堆变形的驱动控制装置，所述筒体具有两个端部，所述筒体的第一端部安装有出液针头，所述筒体的第二端部固定连接有底盖，所述压电叠堆位于所述筒体的内腔中，所述压电叠堆的一端固定连接在所述底盖的内壁上，所述压电叠堆的另一端固定连接有活塞块，所述压电叠堆与所述驱动控制装置电连接，所述筒体一侧设有进液口，所述进液口处设有进液阀片。

2.根据权利要求1所述的输液泵，其特征在于，所述进液阀片的横截面面积大于所述进液口的横截面面积。

3.根据权利要求1所述的输液泵，其特征在于，所述进液口的横截面面积为10mm²～32mm²。

4.根据权利要求1所述的输液泵，其特征在于，所述出液针头的内径为0.1mm～1mm。

5.根据权利要求1所述的输液泵，其特征在于，所述出液针头通过针头基座安装在所述筒体上。

6.根据权利要求1所述的输液泵，其特征在于，所述活塞块的材料为ABS树脂或酚醛塑料或氟橡胶或氯丁橡胶或丁腈橡胶或硅橡胶。

7.根据权利要求1-6任一项所述的输液泵，其特征在于，所述驱动控制装置包括输入模块、显示模块、驱动处理模块和用于监测液体流速和输入输出量的监控模块，所述驱动处理模块包括处理单元和用于驱动所述压电叠堆振动变形的驱动单元，所述处理单元分别与所述输入模块、所述显示模块、所述监控模块和所述驱动单元电连接，所述驱动单元与所述压电叠堆电连接。

8.根据权利要求7所述的输液泵，其特征在于，所述监控模块包括用于监测所述压电叠堆振动变形情况的传感器，所述传感器和所述处理单元电连接，所述传感器安装在所述压电叠堆与所述活塞块之间。

9.根据权利要求8所述的输液泵，其特征在于，所述监控模块还包括时间提醒装置，所述时间提醒装置与所述处理单元电连接。

10.根据权利要求7所述的输液泵，其特征在于，所述驱动控制装置还包括报警模块，所述报警模块与所述处理单元电连接。

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