JP3184369U

JP3184369U - Piezoelectric device

Info

Publication number: JP3184369U
Application number: JP2013000234U
Authority: JP
Inventors: 健山岡
Original assignee: 健山岡
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2023-01-21

Abstract

【課題】心臓植え込み型ペースメーカーの電源に使用することで電池交換手術
が不要になり、高齢などが理由で体力がない人の手術を回避できる圧電デバイスを提供する。
【解決手段】左アクチェータ２と、右アクチェータ３と、左アクチェータと右アクチェータとを連結する連結部とからなる圧電デバイスにおいて、左アクチェータ及び右アクチェータは、それぞれ電極を備えた圧電シートで構成された中空の球状であって、内部に流体を備え、連結部は絶縁体で構成されたことを特徴とする。
【選択図】図１A piezoelectric device that eliminates the need for battery replacement surgery when used as a power source for a heart-implanted pacemaker, and that can avoid surgery for a person who does not have physical strength due to age or the like.
In a piezoelectric device comprising a left actuator 2, a right actuator 3, and a connecting portion for connecting the left actuator and the right actuator, each of the left actuator and the right actuator is composed of a piezoelectric sheet having electrodes. It is a hollow sphere, is provided with a fluid inside, and the connecting portion is made of an insulator.
[Selection] Figure 1

Description

本考案は、心臓植え込み型ペースメーカーの電源デバイスに関する。 The present invention relates to a power supply device for a cardiac implantable pacemaker.

心臓の植え込み型デバイスには、ペースメーカー、植え込み型除細動器がありいずれもその稼働に電力を要する。植え込み型ペースメーカーが心筋を刺激するのに要する電圧は２〜３ボルト、乾電池２個を直流につないだのと同じかそれ以下で、通電時間は１回につき0、001〜0、002秒にすぎない。電池は安全性が高く、長寿命で安定した電力を供給できるリチウム電池が用いられている。しかし長寿命とはいえ６〜８年、長くても10年程度で電池交換をしなければならず交換手術が必要になる。高齢などが理由で体力がない人のためにも、電池交換不要のペースメーカーを望む声が有り、これまでも様々な特許出願がなされ、主流は外部から無線により充電する方法である。
電池交換不要の自己発電型電池として期待される圧電素子は、近年著しい発展を遂げ、特に積層型圧電シートはプリント製作が可能、高出力で柔軟性があり、様々な用途に対応できるため関西大学など各大学の研究室や企業で研究開発され、その用途の中には人工筋肉の可動に関する研究も含まれている。 Heart implantable devices include pacemakers and implantable cardioverter defibrillators, both of which require power to operate. The voltage required for the implantable pacemaker to stimulate the myocardium is 2 to 3 volts, less than or equal to connecting two dry batteries to direct current, and the energization time is 0, 001 to 0, 002 seconds each time. Absent. Lithium batteries that have high safety and can supply stable power with a long life are used. However, although it has a long service life, the battery must be replaced in 6 to 8 years, or at most 10 years, and replacement surgery is required. There is a voice for people who have no physical strength due to reasons such as old age, and there is a desire for a pacemaker that does not require battery replacement.
Piezoelectric elements, which are expected to be self-powered batteries that do not require battery replacement, have made remarkable progress in recent years. Especially, laminated piezoelectric sheets can be printed, and have high output and flexibility. R & D is carried out in laboratories and companies at universities, etc., and its use includes research on the movement of artificial muscles.

特願2012−244254Japanese Patent Application 2012-244254 特願2012−244255Japanese Patent Application 2012-244255 特願2007−143388Japanese Patent Application No. 2007-143388

心臓の植え込み型デバイスには、ペースメーカー、植え込み型除細動器がありいずれもその稼働に電力を要する。植え込み型ペースメーカーが心筋を刺激するのに要する電圧は２〜３ボルト、乾電池２個を直流につないだのと同じかそれ以下で、通電時間は１回につき0、001〜0、002秒にすぎない。電池は安全性が高く、長寿命で安定した電力を供給できるリチウム電池が用いられている。しかし長寿命とはいえ、６〜８年長くても10年程度で電池交換をしなければならず交換手術が必要になる。高齢などが理由で体力がない人のためにも、電池交換不要のペースメーカーを望む声が有る。 Heart implantable devices include pacemakers and implantable cardioverter defibrillators, both of which require power to operate. The voltage required for the implantable pacemaker to stimulate the myocardium is 2 to 3 volts, less than or equal to connecting two dry batteries to direct current, and the energization time is 0, 001 to 0, 002 seconds each time. Absent. Lithium batteries that have high safety and can supply stable power with a long life are used. However, although it has a long life, the battery must be replaced in about 10 years even if it is 6 to 8 years long, and replacement surgery is required. There is a demand for a pacemaker that does not require battery replacement, even for people who do not have physical strength because of their age.

心臓植え込み型ペースメーカーの電源を交換不要にする目的で、積層型圧電シートで作成した、双球型で各中空の中央にボール様の反発材を備えたことを特徴とする圧電デバイスで、心臓植え込み型ペースメーカーの電源を考案した。 A heart-implanted piezoelectric device made of laminated piezoelectric sheets with a ball-like resilience material in the center of each hollow, with the purpose of eliminating the need to replace the power supply of a heart-implantable pacemaker. The power source of the pacemaker was devised.

本考案の、心臓植え込み型ペースメーカーの電源を使用することで、電池交換手術が不要になる。 Using the power source of the heart implantable pacemaker of the present invention eliminates the need for battery replacement surgery.

本考案に係る心臓植え込み型ペースメーカーの電源について、図面を用いて説明する。なお本発明の電源とペースメーカーとの接続図については、軽量化、リードレス方式化などペースメーカー本体の変革が著しいため、実施例１、実施例２ともに割愛する。 The power supply of the heart implantable pacemaker according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the connection diagram between the power source and the pacemaker of the present invention is omitted in both the first and second embodiments because the pacemaker itself has undergone significant changes such as weight reduction and leadless type.

図１は本考案双球型圧電デバイス本体１の正面図である。球状の左アクチェータ２、球状の右アクチェータ３、中央の括れ４、左アクチェータ電極５、右アクチェータの電極６、絶縁体７を備えている。
図２は本考案双球型圧電デバイス本体１の断面図である。球状の左アクチェータ２の断面、球状の右アクチェータ３の断面、中央の括れ４の断面、絶縁体７の断面、左アクチェータ電極５、右アクチェータの電極６が目視でき、双球型圧電デバイス本体１の内部左アクチェータ内の反発用ボール８、右アクチェータ内の反発用ボール９、双球型圧電デバイス本体４の内の流体10が目視できる。
図３は本考案双球型圧電デバイス本体１と左アクチェータ内の反発用ボール８、右室内の反発用ボール９の断面図である。球状の左室２の断面、球状の右アクチェータ３の断面、中央の括れ４の断面、絶縁体７の断面、左アクチェータ電極５、右アクチェータの電極６が目視でき、双球型圧電デバイス本体１の内部左アクチェータ内中空の反発用ボール８の断面、右アクチェータ内中空の反発用ボール９の断面、双球型圧電デバイス本体１の内の流体10が目視できる。
実施例１を図３で説明する。
筋肉の働きにより加圧され変形した双球型圧電デバイス本体１は発電し、電力は左アクチェータ電極５、右アクチェータの電極６によって植え込み型ペースメーカー本体の蓄電池に蓄えられ、蓄電池の電力は従来のリチウム電池と同様に消費される。筋肉の働きが球状の左アクチェータ室２により大きな加圧を与えた場合、球状の左アクチェータ２は押され変形して発電し、流体10は中央の括れ４を通って球状の右アクチェータ３に移動し球状の右アクチェータ３を押し広げて発電する。球状の左アクチェータ２の電力と球状の右アクチェータ３の電力が互いに影響するのを避ける目的で、中央の括れ４には絶縁体７が設けられている。 FIG. 1 is a front view of a bispherical piezoelectric device body 1 of the present invention. A spherical left actuator 2, a spherical right actuator 3, a central constriction 4, a left actuator electrode 5, a right actuator electrode 6, and an insulator 7 are provided.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the inventive bispherical piezoelectric device body 1. The cross section of the spherical left actuator 2, the cross section of the spherical right actuator 3, the cross section of the central constriction 4, the cross section of the insulator 7, the left actuator electrode 5, and the electrode 6 of the right actuator can be visually observed. The repulsion ball 8 in the internal left actuator, the repulsion ball 9 in the right actuator, and the fluid 10 in the bispherical piezoelectric device body 4 can be visually observed.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the inventive bispherical piezoelectric device body 1, the rebound ball 8 in the left actuator, and the rebound ball 9 in the right chamber. The cross section of the spherical left chamber 2, the cross section of the spherical right actuator 3, the cross section of the central constriction 4, the cross section of the insulator 7, the left actuator electrode 5, and the right actuator electrode 6 can be visually observed. The cross section of the hollow repulsion ball 8 in the inner left actuator, the cross section of the hollow repulsion ball 9 in the right actuator, and the fluid 10 in the bispherical piezoelectric device body 1 can be visually observed.
Example 1 will be described with reference to FIG.
The bispherical piezoelectric device body 1 that is pressurized and deformed by the action of muscles generates electricity, and the electric power is stored in the storage battery of the implantable pacemaker body by the left actuator electrode 5 and the right actuator electrode 6, and the power of the storage battery is the conventional lithium Consumed like a battery. When a large pressure is applied to the left actuator chamber 2 with a spherical muscle function, the spherical left actuator 2 is pushed and deformed to generate electricity, and the fluid 10 moves to the spherical right actuator 3 through the central constriction 4. Then, the spherical right actuator 3 is pushed to generate power. In order to avoid the influence of the electric power of the spherical left actuator 2 and the electric power of the spherical right actuator 3 on each other, an insulator 7 is provided in the central constriction 4.

図４は本考案双球型圧電デバイスの異型11である。ラグビーボールに似た楕円形の左アクチェータ12の電力と、ラグビーボールに似た楕円形の右アクチェータ13の発電した電力が互いに影響するのを避ける目的で、中央の括れには中空の絶縁体16を設け、左アクチェータ12の電極14、右アクチェータ13の電極15は、其々左アクチェータ12、右アクチェータ13の外側に設けられている。折り込み線17、折り込み線18は流体による拡張力の補助と内圧からの保護を兼ねている。
本考案の要旨に違反しない範囲で、双球型圧電デバイスはさらに別の実施形態が可能である。即ち玩具用の動力など、自己発電型の発電デバイスとしての利用である。また素材である圧電シールも性能の向上を求め日々進化していることから、素材の変革や些末な形状の変化、圧電アクチェータの涙滴形や砲弾形などは、本考案の要旨に違反しない範囲での別の実施形態と想定している。 FIG. 4 shows a variant 11 of the inventive bispherical piezoelectric device. In order to prevent the power of the elliptical left actuator 12 similar to a rugby ball and the power generated by the elliptical right actuator 13 similar to a rugby ball from affecting each other, a hollow insulator 16 The electrode 14 of the left actuator 12 and the electrode 15 of the right actuator 13 are provided outside the left actuator 12 and the right actuator 13, respectively. The fold line 17 and the fold line 18 serve both to assist expansion force by fluid and to protect from internal pressure.
As long as the gist of the present invention is not violated, another embodiment of the bispherical piezoelectric device is possible. That is, it is used as a self-power generation type power generation device such as power for toys. In addition, the material piezoelectric seals are constantly evolving to improve performance, so material changes, minor changes in shape, and piezoelectric actuator teardrops and shell shapes are within the scope of the present invention. Assume another embodiment.

積層型圧電フイルムで作成した双球型で、各双球の中空の中央にボール様の反発材を備えた圧電デバイスを心臓植え込み型ペースメーカーの電源に使用することで電池交換手術が不要になり、高齢などが理由で体力がない人の手術を回避できる。また玩具類の動力など、自己発電型の発電デバイスとしての利用可能性が見込める。 By using a piezoelectric device with a ball-like repellent material in the center of the hollow space of each double sphere, and using it as a power source for a heart-implanted pacemaker, battery replacement surgery is no longer necessary. It can avoid surgery for people who are not physically strong because of their age. In addition, it can be used as a self-generating power generation device such as the power of toys.

本考案双球型圧電デバイス本体１の正面図Front view of the present bispherical piezoelectric device body 1 本考案双球型圧電デバイス本体１の断面図Sectional view of the present invention bispherical piezoelectric device body 1 本考案双球型圧電デバイス本体１と左室内の反発用ボール８、右室内の反発用ボール９の断面図Sectional view of the present invention double-ball type piezoelectric device body 1, the repulsion ball 8 in the left chamber, 本考案双球型圧電デバイスの異型本体11の正面図Front view of variant main body 11 of the present bispherical piezoelectric device

１双球型圧電デバイス本体
２球状の左アクチェータ
３球状の右アクチェータ
４中央の括れ
５左アクチェータの電極
６右アクチェータの電極
７絶縁体
８左アクチェータ内の反発用ボール
９右アクチェータ内の反発用ボール
10 流体
11 双球型圧電デバイスの異型本体
12 双球型圧電デバイスの異型の楕円形の左アクチェータ
13 双球型圧電デバイスの異型の楕円形の右アクチェータ
14 双球型圧電デバイスの異型の楕円形の左アクチェータの電極
15 双球型圧電デバイスの異型の楕円形の右アクチェータの電極
16 双球型圧電デバイスの異型本体の絶縁体の括れ
17 双球型圧電デバイスの異型の楕円形の左アクチェータの折り込み線
18 双球型圧電デバイスの異型の楕円形の右アクチェータの折り込み線 1 Bispherical piezoelectric device body 2 Spherical left actuator
3 Spherical right actuator 4 Center constriction 5 Left actuator electrode 6 Right actuator electrode 7 Insulator 8 Rebound ball in left actuator 9 Rebound ball in right actuator
10 Fluid
11 Atypical body of bispherical piezoelectric device
12 A variant elliptical left actuator of a bispherical piezoelectric device
13 A variant elliptical right actuator of a bispherical piezoelectric device
14 Elliptical left actuator electrode of a bispherical piezoelectric device
15 Atypical elliptical right actuator electrode of a bispherical piezoelectric device
16 Bending of insulators in atypical body of bispherical piezoelectric device
17 Folding line of a variant elliptical left actuator of a bispherical piezoelectric device
18 Oval right actuator fold line of a variant of a bispherical piezoelectric device

積層型圧電シールで作成した双球型で、各双球の中空の中央にボール様の反発材を備えた圧電デバイスを心臓植え込み型ペースメーカーの電源に使用することで電池交換手術が不要になり、高齢などが理由で体力がない人の手術を回避できる。また玩具類の動力など、自己発電型の発電デバイスとしての利用可能性が見込める。 By using a piezoelectric device with a ball-like repulsive material in the center of the hollow space of each double sphere as a power supply for a heart-implanted pacemaker, battery replacement surgery is no longer necessary. It can avoid surgery for people who are not physically strong because of their age. In addition, it can be used as a self-generating power generation device such as the power of toys.

Claims

One piezoelectric actuator in which the fluid confined inside the piezoelectric actuator is connected by external pressure, in a piezoelectric actuator (hereinafter referred to as a piezoelectric actuator) in which electrodes are provided on a hollow piezoelectric sheet that generates voltage by deformation caused by pressure. In order to prevent both of the electric power generated by external pressure and the internal pressure that is pushed out from flowing to the other, the connecting part for the passage is made of an insulator, and the entire system is sealed Interlocking piezoelectric device characterized in that

2. A piezoelectric device characterized in that a fold is provided on the surfaces of both piezoelectric actuators for the purpose of assisting the expansion force of the piezoelectric actuator of the piezoelectric device according to claim 1.

3. A piezoelectric device comprising: a ball for repulsion inserted into both piezoelectric actuators for the purpose of assisting a restoring force of the piezoelectric actuator of the piezoelectric device according to claim 2.