专利摘要

本发明涉及一种压电片驱动的药品推注器，属医疗器械领域。主体顶部装有带副活塞的注射器、设有缸腔，主活塞将缸腔分隔成左右缸腔；主活塞推杆经缸腔左壁上伸出并顶靠在副活塞推杆上；主体底部设有上进气孔、凸台及多个圆台组；箱体顶部设有下进气孔、孔腔、与下出口腔连通的储气室及与圆台组及其所含圆台数量分别相等的体腔组和体腔；主体装在箱体上，凸台置于孔腔内并使上下出口腔及储气室连通；圆台经密封圈将驱动器压接在体腔内并构成上下压缩腔，同一体腔组内的上下压缩腔分别并联成上下压缩腔组，各上压缩腔组和各下压缩腔组分别串联成上下压缩单元；左缸腔经输气管与换向阀连接，右缸腔经输气管及换向阀与储气室相连。

权利要求

1.一种压电片驱动的药品推注器，其特征在于：主体顶部设有缸腔，缸腔的侧壁端部装有缸盖，主活塞套在缸腔内并将其分隔成左右缸腔；注射器的药筒固定在主体的顶部，药筒内套有副活塞；主活塞的推杆经缸腔左壁上的通孔伸出并顶靠在副活塞的推杆上；主体底部设有上进气孔、带上出口腔的凸台及至少两个圆台组，从左到右各圆台组所含圆台的数量依次减少；各圆台组中的一个圆台上设有上进口腔和上出气孔，其它圆台上仅设有上通气孔；上进出口腔与其内所安装的阀片分别构成上进出口阀；箱体的顶部设有下进气孔、带下出口腔的孔腔、与下出口腔连通的储气室及与圆台组及其所含圆台数量分别相等的体腔组和体腔；各体腔组中的一个体腔上设有下进口腔和下出气孔，其它体腔上仅设有下通气孔；主体装在箱体上，凸台置于孔腔内并使上下出口腔及储气室相连通；圆台置于体腔内并经密封圈将驱动器压接在体腔内，驱动器由两个压电振子及其中间压接的垫圈构成；驱动器及密封圈与主体和箱体分别构成上下压缩腔，上下压缩腔的高度和半径分别相等，同一个体腔组中的上下压缩腔数量相等；同一体腔组内的上下压缩腔分别并联成上下压缩腔组，各上压缩腔组和各下压缩腔组分别串联成上下压缩单元，上下压缩单元并联；工作中，同一体腔组内驱动器的变形方向相同，两相邻体腔组中驱动器的变形方向相反；左缸腔经输气管与换向阀连接，右缸腔经输气管及换向阀与储气室相连；储气室的最大储气压力为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为压缩比，β＞1为各相邻上压缩腔组所含上压缩腔数量之比的最小值，n≥2为上压缩腔组的数量。

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种压电片驱动的药品推注器。

背景技术

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。

发明内容

为提高气体输出压力，本发明提出一种压电片驱动的药品推注器，本发明的实施方案是：主体顶部设有缸腔和带滑槽的挡板，缸腔的中心线处于水平面内；缸腔的侧壁端部装有缸盖，主活塞套在缸腔内并将其分隔成左右缸腔；注射器由药筒和副活塞构成，副活塞置于药筒内并构成药腔，药筒一端的耳板置于挡板的滑槽内、另一端装有带针头的输液管；主活塞的推杆经缸腔左壁上的通孔伸出并顶靠在副活塞的推杆上；主体底部设有上进气孔、带上出口腔的凸台及至少两个圆台组，从左到右各圆台组所含圆台的数量依次减少；各圆台组中的一个圆台上设有上进口腔和上出气孔，其它圆台上仅设有上通气孔；最左侧圆台组中的上进口腔与上进气孔连通，最右侧圆台组中的上出气孔与上出口腔连通；同一圆台组中的上出气孔和上通气孔经上连通孔连通，两左右相邻圆台组中的上进口腔和上出气孔连通；上进出口腔与其内所安装的阀片分别构成上进出口阀，阀片为悬臂梁阀或碟形阀；箱体的顶部设有下进气孔、带下出口腔的孔腔、与下出口腔连通的储气室及与圆台组及其所含圆台数量分别相等的体腔组和体腔；各体腔组中的一个体腔上设有下进口腔和下出气孔，其它体腔上仅设有下通气孔；最左侧体腔组中的下进口腔与下进气孔连通，最右侧体腔组中的下出气孔与下出口腔连通；同一体腔组中的下出气孔和下通气孔经下连通孔连通，其它两个左右相邻体腔组中的下进口腔和下出气孔连通；下进出口腔与其内所安装的阀片分别构成下进出口阀；主体经螺钉安装在箱体上，凸台置于孔腔内并使上下出口腔及储气室相连通；圆台置于体腔内并经密封圈将驱动器压接在体腔内，密封圈位于驱动器上下两侧，驱动器由两个压电振子及其中间压接的垫圈构成，压电振子由基板和压电片粘接而成，压电片靠近垫圈安装，压电振子的表面涂有绝缘漆或粘接有绝缘薄膜；驱动器中两个压电振子受电压作用时的弯曲变形方向相同，驱动器的变形方向即为两个压电振子的变形方向；驱动器及密封圈与主体和箱体分别构成上下压缩腔，同一体腔组内的上下压缩腔分别并联成上下压缩腔组，各上压缩腔组和各下压缩腔组分别串联成上下压缩单元，上下压缩单元并联；工作中，同一体腔组内驱动器的变形方向相同，两相邻体腔组中驱动器的变形方向相反，上下压缩单元分别对气体进行逐级累积压缩后交替地排入储气室；左缸腔经输气管与换向阀连接，右缸腔经输气管及换向阀与储气室相连；换向阀为三位四通阀。

以具有三个上下压缩腔组的药品推注器为例，从右到左，圆台组依次定义为圆台组一、二和三，体腔组依次定义为体腔组一、二和三，上进口阀依次定义为上进口阀一、二和三，下进口阀依次定义为下进口阀一、二和三，上压缩腔组依次定义为上压缩腔组一、二和三，下压缩腔组依次定义为下压缩腔组一、二和三，则具体工作过程为：上半周内，体腔组一和三中的驱动器向下弯曲、体腔组二中的驱动器向上弯曲，上进口阀一和三、下进口阀二及下出口阀开启，上进口阀二、上出口阀及下进口阀一和三关闭，上压缩腔组一和三、下压缩腔二吸入气体，上压缩腔组二、下压缩腔一和三排出气体，此为上吸下排过程，所排出的气体经历了上压缩腔组三、二和一的逐级累积压缩；下半周内，体腔组一和三中的驱动器向上弯曲、体腔组二中的驱动器向下弯曲，上进口阀一和三、下进口阀二及下出口阀关闭，上进口阀二、上出口阀及下进口阀一和三开启，上压缩腔组一和三、下压缩腔二排出气体，上压缩腔组二、下压缩腔一和三吸入气体，此为上排下吸过程，所排出的气体经历了下压缩腔组三、二和一的逐级累积压缩。上下压缩单元分别对气体进行逐级累积压缩后交替地排入储气室；换向阀的阀芯处于中位时，储气室内的气体及药腔内的药液均无输出；换向阀的阀芯处于左位时，储气室内的气体经输气管进入右缸腔并推动主活塞和副活塞向左运动，药腔中药液经输液管和针头输出；换向阀的阀芯置于右位时，储气室内的气体经输气管进入左缸腔并推动主活塞向右运动，右缸腔内的气体经输气管及换向阀排出，主活塞复位；更换注射器。

本发明中，上下压缩腔的高度和半径分别相等，同一个体腔组中的上下压缩腔数量相等；储气室的最大储气压力为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、即压电振子变形引起的上压缩腔的容积变化量与上压缩腔的容积之比，β＞1为各相邻上压缩腔组所含上压缩腔数量之比的最小值，n≥2为上压缩腔组的数量；工作中，两相邻上压缩腔组相互连通、即其间阀片开启时，含上压缩腔数量较多的上压缩腔组的容积变化量不小于含上压缩腔数量较少的上压缩腔组的容积变化量；为获得最大压缩比，上压缩腔的高度等于压电振子中心点的变形量，压电振子由等厚度PZT4晶片与黄铜基板粘接而成时上压缩腔的高度为 ηh、U0分别为动态修正系数和驱动电压，d31为压电常数，hp为压电片厚度，r为上压缩腔半径。

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是本发明一个较佳实施例中药品推注器的构成与结构剖面图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是本发明一个较佳实施例中药品推注器工作状态下的结构示意图；

图4是本发明一个较佳实施例中驱动器的结构示意图；

图5是本发明一个较佳实施例中注射器的结构示意图；

图6是本发明一个较佳实施例中主体的结构示意图

图7是图6的B-B剖视图；

图8是图6的仰视图；

图9是本发明一个较佳实施例中箱体的结构示意图；

图10是图9的俯视图。

具体实施方式

主体a的顶部设有缸腔a11和带滑槽a10的挡板a9，缸腔a11的中心线处于水平面内；缸腔a11的内部套有主活塞h，缸腔a11的侧壁端部装有缸盖g；主活塞h将缸腔a11分隔成左缸腔a13和右缸腔a14；注射器z由药筒z1和副活塞z2构成，副活塞z2置于药筒z1内并与药筒z1构成药腔z3，药筒z1一端的耳板z4置于挡板a9的滑槽a10内、另一端安装有带针头的输液管；主活塞h的推杆经缸腔左壁a12上的通孔伸出并顶靠在副活塞z2的推杆上；主体a的底部设有上进气孔a1、带上出口腔a6的凸台a3及至少两个圆台组Ai，从左到右各圆台组Ai所含圆台a2的数量依次减少；各圆台组Ai中的一个圆台a2上设有上进口腔a4和上出气孔a5，其它圆台a2上仅设有上通气孔a8；最左侧圆台组Ai中的上进口腔a4与上进气孔a1连通，最右侧圆台组Ai中的上出气孔a5与上出口腔a6连通；同一圆台组Ai中的上出气孔a5和上通气孔a8经上连通孔a7连通，两左右相邻圆台组Ai中的上进口腔a4和上出气孔a5连通；上进口腔a4和上出口腔a6与其内所安装的阀片n分别构成上进口阀vi和上出口阀v，阀片n为悬臂梁阀或碟形阀；箱体b的顶部设有下进气孔b1、带下出口腔b6的孔腔b3、与下出口腔b6连通的储气室b9及与圆台组Ai及其所含圆台a2数量分别相等的体腔组Bi和体腔b2；各体腔组Bi中的一个体腔b2上设有下进口腔b4和下出气孔b5，其它体腔b2上仅设有下通气孔b8；最左侧体腔组Bi中的下进口腔b4与下进气孔b1连通，最右侧体腔组Bi中的下出气孔b5与下出口腔b6连通；同一体腔组Bi中的下出气孔b5和下通气孔b8经下连通孔b7连通，其它两个左右相邻体腔组Bi中的下进口腔b4和下出气孔b5连通；下进口腔b4和下出口腔b6与其内所安装的阀片n分别构成下进口阀Vi和下出口阀V；主体a经螺钉安装在箱体b上，凸台a3置于孔腔b3内并使上出口腔a6与下出口腔b6及储气室b9连通；圆台a2置于体腔b2内并经密封圈将驱动器D压接在体腔b2内，密封圈位于驱动器D上下两侧，驱动器D由两个压电振子d及其中间压接的垫圈d0构成，压电振子d由基板d1和压电片d2粘接而成，压电片d2靠近垫圈d0安装，压电振子d的表面涂有绝缘漆或粘接有绝缘薄膜；驱动器D中两个压电振子d受电压作用时的弯曲变形方向相同，驱动器D的变形方向即为两个压电振子d的变形方向；驱动器D及密封圈与主体a和箱体b分别构成上压缩腔c和下压缩腔C，同一体腔组Bi内的上压缩腔c并联成上压缩腔组ci、下压缩腔C并联成下压缩腔组Ci，各上压缩腔组ci串联成上压缩单元、各下压缩腔组Ci串联成下压缩单元，上下压缩单元并联；工作中，同一体腔组Bi内驱动器D的变形方向相同，两相邻体腔组Bi中驱动器D的变形方向相反，上下压缩单元分别对气体进行逐级累积压缩后交替地排入储气室b9；左缸腔a13经输气管与换向阀e连接，右缸腔a14经输气管及换向阀e与储气室b9相连；换向阀e为三位四通阀。

本发明中，圆台组Ai、体腔组Bi、上进口阀vi、下进口阀Vi、上压缩腔组ci、下压缩腔组Ci中的i代表从右到左的序号，i＝1，2，3，...；以具有三个上压缩腔组ci和三个下压缩腔组Ci的药品推注器为例，从右到左，圆台组Ai依次定义为圆台组一A1、二A2和三A3，体腔组Bi依次定义为体腔组一B1、二B2和三B3，上进口阀vi依次定义为上进口阀一v1、二v2和三v3，下进口阀Vi依次定义为下进口阀一V1、二V2和三V3，上压缩腔组ci依次定义为上压缩腔组一c1、二c2和三c3，下压缩腔组Ci依次定义为下压缩腔组一C1、二C2和三C3，则具体工作过程为：上半周内，体腔组一B1和三B3中的驱动器D向下弯曲、体腔组二B2中的驱动器D向上弯曲，上进口阀一v1和三v3、下进口阀二V2及下出口阀V开启，上进口阀二v2、上出口阀v及下进口阀一V1和三V3关闭，上压缩腔组一c1和三c3、下压缩腔二C2吸入气体，上压缩腔组二c2、下压缩腔一C1和三C3排出气体，此为上吸下排过程，所排出的气体经历了上压缩腔组三c3、二c2和一c1的逐级累积压缩；下半周内，体腔组一B1和三B3中的驱动器D向上弯曲、体腔组二B2中的驱动器D向下弯曲，上进口阀一v1和三v3、下进口阀二V2及下出口阀V关闭，上进口阀二v2、上出口阀v及下进口阀一V1和三V3开启，上压缩腔组一c1和三c3、下压缩腔二C2排出气体，上压缩腔组二c2、下压缩腔一C1和三C3吸入气体，此为上排下吸过程，所排出的气体经历了下压缩腔组三C3、二C2和一C1的逐级累积压缩。上下压缩单元分别对气体进行逐级累积压缩后交替地排入储气室b9；换向阀e的阀芯处于中位时，储气室b9内的气体及药腔z3内的药液均无输出；换向阀e的阀芯处于左位时，储气室b9内的气体经输气管进入右缸腔a14并推动主活塞h和副活塞z2向左运动，药腔z3中药液经输液管和针头输出；换向阀e的阀芯置于右位时，储气室b9内的气体经输气管进入左缸腔a13并推动主活塞h向右运动，右缸腔a14内的气体经输气管及换向阀e排出，主活塞h复位；更换注射器z。

本发明中，上压缩腔c和下压缩腔C的高度和半径分别相等，同一个体腔组Bi中的上压缩腔c与下压缩腔C的数量相等；储气室b9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、即压电振子d变形引起的上压缩腔c的容积变化量与上压缩腔c的容积之比，β＞1为各相邻上压缩腔组ci所含上压缩腔c数量之比的最小值，n≥2为上压缩腔组ci的数量；工作中，两相邻上压缩腔组ci相互连通、即其间阀片n开启时，含上压缩腔c数量较多的上压缩腔组ci的容积变化量不小于含上压缩腔c数量较少的上压缩腔组ci的容积变化量；为获得最大压缩比，上压缩腔c的高度等于压电振子d中心点的变形量，压电振子d由等厚度PZT4晶片与黄铜基板粘接而成时上压缩腔c的高度为 ηh、U0分别为动态修正系数和驱动电压，d31为压电常数，hp为压电片d2的厚度，r为上压缩腔c的半径。

一种压电片驱动的药品推注器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。