发明内容
[0003] 为提高气体输出压力，本发明提出一种压电叠堆驱动式药液推注装置，本发明的实施方案是：底座上设有入孔、至少两个由沉腔构成的沉腔组、出口腔及储气室，从右到左各沉腔组所含沉腔的数量依次增加；各沉腔组中最左侧沉腔的底壁上设有进口腔和出气孔，其它沉腔的底壁上设有进出气孔；最左侧沉腔组中的进口腔与入孔连通，最右侧沉腔组中的最右侧出气孔经出口腔与储气室连通，其余的同一沉腔组中两相邻的进出气孔连通、左右相邻两沉腔组中相邻的出流孔和进口腔连通；进出口腔与其内所安装的阀片分别构成进出口阀；主体的顶部安装有注射器、设有缸腔和带滑槽的挡板，主体的底部设有导孔，导孔和沉腔的直径相等，缸腔的中心线处于水平面内；缸腔的内部套有主活塞，缸腔的侧壁端部装有缸盖；主活塞将缸腔分隔成左右腔；注射器由药筒和副活塞构成，副活塞置于药筒内并与药筒构成药腔，药筒一端的耳板置于挡板的滑槽内、另一端安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；主体经螺钉安装在底座上，主体和底座间压接有隔膜，导孔和沉腔对称配置在隔膜上下两侧，导孔内的压电叠堆将顶块压接在隔膜上，顶块为T型且其小端与隔膜接触、大端侧壁与导孔内壁接触；隔膜将密封圈压接在沉腔内并形成压缩腔；同一沉腔组内的压缩腔并联成压缩腔组，各压缩腔组串联；左右腔经输气管与换向阀连接，换向阀经输气管与储气室相连，换向阀为三位四通阀；工作中，同一压缩腔组中隔膜的变形方向相同、即同一沉腔组中各沉腔所对的导孔内压电叠堆均伸长或缩短，两相邻压缩腔组中隔膜的变形方向相反。
[0004] 以具有三个压缩腔组的药液推注装置为例，从右到左，沉腔组依次定义为沉腔组一、二和三，进口阀依次定义为进口阀一、二和三，压缩腔组依次定义为压缩腔组一、二和三，则具体工作过程为：上半周内，压缩腔组一和三容积增加、压缩腔组二容积减小，进口阀一和三开启、进口阀二和出口阀关闭，压缩腔组一和三吸入气体、压缩腔组二排出气体，此为吸入过程；下半周内，压缩腔组一和三容积减小、压缩腔组二容积增加，进口阀一和三关闭、进口阀二和出口阀开启，压缩腔组一和三排出气体、压缩腔组二吸入气体，此为排出过程；上述吸入和排出过程中，气体经历了压缩腔组三、二和一的逐级累积压缩，输出压力高；各压缩腔组对气体进行逐级累积压缩后排入储气室，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腔并推动主活塞和副活塞向左运动，药腔中药液经输液管针头输出；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腔并推动主活塞向右运动，右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。
[0005] 本发明中，储气室最大储气压力为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、即压电叠堆伸缩变形所引起的压缩腔的容积变化量与压缩腔的容积之比，β＞1为各相邻压缩腔组中所含压缩腔数量比的最小值，n≥2为压缩腔组的数量；为获得最大压缩比，隔膜为0.1、0.2和0.3mm厚的铍青铜时最佳的顶块小端与大端半径比分别为0.79、0.65和0.55，压缩腔高度为压电叠堆受电压作用的伸长量；两相邻压缩腔组相互连通、即其间的阀片开启时，容积较大压缩腔组的容积变化量不小于容积较小压缩腔组的容积变化量。
[0006] 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。
