[发明专利]一种含悬浮颗粒药物用集成式压电输送泵

说明书

本发明涉及药物输送泵领域，具体为一种含悬浮颗粒药物用集成式压电输送泵，主要特征在于：包括壳体，壳体内部从左到右依次相连有药物柔性囊、上盖体、泵体、中间体、端盖，药物柔性囊中装有药物；泵体设置有泵腔，泵腔由第一压电振子驱动，泵腔与进口通道、泵腔与出口通道的通断均由柔性膜控制第二、第三压电振于通过储液腔中液体介质将自身变形传递到柔性膜以实现柔性膜的开启和关闭。本发明药物输送泵采用柔性膜作为进口和出口的阀控结构，对悬浮颗粒具有很好的容忍性，可实现含悬浮颗粒药物的精密输送。

技术领域

本发明属于药物输送泵领域，具体涉及一种含悬浮颗粒药物用集成式压电输送泵。

背景技术

压电流体驱动技术具有结构简单、体积小、功耗低、控制精确以及无电磁干扰等优点，在药物输送领域具有广泛的应用前景，受到了国内外研究人员的持续关注，如中国专利200610016573.9提出一种集成式精密药物输送泵，其采用多压电振子方式构成薄膜泵进行药物输送，提高了药物输送泵的输出压力和流量；中国专利201420698443.8提出一种谐振型压电隔膜泵，其采用压电共振效应进行药物输送，结构紧凑且输出能力强。但现有压电输送泵在输送含悬浮颗粒药物时，悬浮颗粒严重影响阀的密封性进而导致阀的反向泄露，使得压电药物输送泵无法获得高精度的药物输出，这严重地阻碍了压电药物输送泵在含悬浮颗粒药物输送领域的推广使用。

发明内容：

针对现有压电输送泵在含悬浮颗粒药物输送过程中存在的问题，本发明提出一种含悬浮颗粒药物用集成式压电输送泵，以下简称压电输送泵。

本发明采取的技术方案是：如图1、2、3、4、5所示，包括壳体，壳体内部从左到右依次设置有药物柔性囊、上盖体、泵体、中间体、端盖，上盖体、泵体、中间体通过螺栓与端盖连接，端盖通过螺钉与泵壳连接，药物柔性囊安装在上盖体上，药物柔性囊中装有药物；所述泵体设置有泵腔，泵体与上盖体之间结合第一密封圈安装有第一压电振子；所述中间体设置有第一储液腔、第二储液腔，第一储液腔、第二储液腔中装有一定压力的液体介质，中间体在朝向泵体一端安装有第一柔性膜和第二柔性膜，中间体在朝向端盖一端结合第二密封圈、第二密封圈安装有第二压电振子和第三压电振子；所述第一压电振子、第二压电振子、第三压电振子均由压电陶瓷晶片与金属基板粘接而成；所述第一储液腔连通第二压电振子与第一柔性膜，第二储液腔连通第三压电振子和第二柔性膜；所述第一柔性膜、第二柔性膜由高弹性材料制成，在第一储液腔、第二储液腔液体介质的压力作用下保持膨胀且处于常闭状态；所述上盖体和泵体设置有进口通道，进口通道一端连通药物柔性囊，进口通道另一端连接泵腔，进口通道与泵腔的通断由第二柔性膜控制；所述泵体与端盖设置有出口通道，出口通道一端为药物输出端，出口通道另一端连接泵腔，出口通道与泵腔的通断由第一柔性膜控制。

本实施例中，第一储液腔、第二储液腔在第二压电振子、第三压电振子一端的截面直径大于第一柔性膜、第二柔性膜一端的截面直径，第一储液腔和第二储液腔通过两端截面直径的差异，可以将压电振子的小位移转换为柔性膜的大位移输出。

一种较佳工作状态可分为初始、第一、第二、第三、第四工作状态，初始工作状态：不施加驱动电压信号，第一压电振子、第二压电振子、第三压电振子均处于不变形状态，第一柔性膜、第二柔性膜关闭，即进口通道与泵腔断开，出口通道与泵腔断开，如图1所示；第一工作状态：第二压电振子不施加电压、第三压电振子施加与压电陶瓷晶片极化方向相反的电压，第三压电振子向外振动，柔性膜开启，进口通道与泵腔连通，如图2所示；第二工作状态：第一压电振子施加与压电陶瓷晶片极化方向相反的电压，压电振子向外振动，泵腔容积开始增加，药物柔性囊内药物进入泵腔，如图3所示；第三工作状态：第二压电振子施加与压电陶瓷晶片极化方向相反的电压、第三压电振子不施加电压，第三压电振子向内振动、第二压电振子向外振动，第二柔性膜关闭、第一柔性膜开启，进口通道与泵腔断开、出口通道与泵腔连通，如图4所示；第四工作状态：第一压电振子施加与压电陶瓷晶片极化方向相同的电压，压电振子向内振动，泵腔容积开始减少，药物由泵腔排出，药物输出一个微滴，如图5所示；在交变电压信号驱动下，第一、二、三、四工作状态依次重复可实现药物的连续输出。