[发明专利]一种带有瓣膜结构的流体驱动装置及其应用

说明书

本发明公开了一种带有瓣膜结构的流体驱动装置，由进液口(1)、瓣膜(2)、驱动腔(3)、排液口(4)组成。其中，驱动腔与瓣膜形成一体或组合式腔室结构。驱动腔(3)由上部可变形的承压板(3.1)和下部的基板(3.2)组成，其内部设置1个或2个以上具有单向导流特性的、可动的瓣膜(2)，或组成瓣膜阵列。该流体驱动装置通过适当的外部作用力作用于驱动腔的中间位置，通过挤压或释放，实现流体的驱动。

技术领域

本发明属于医疗器械或流体驱动领域，特别涉及一种带有瓣膜结构的流体驱动装置。

背景技术

随着科学技术的发展流体驱动装置的应用范围越来越广泛，在化工工业、生物工程、航空航天、医疗器械等领域均有着重要的应用。近年来，国内外的众多学者对流体驱动装置展开了广泛的研究。中国专利CN110131142A公开了一种流体驱动装置，其结构包括泵体、压电振子、隔膜，隔膜设置在压电振子底部处，且不与压电振子接触，隔膜底部的泵体设有两个不相通的进液腔、出液腔，底膜对应出液腔处设有活动的第一膜舌、对应进液腔处设有活动的第二膜舌。简单来说，该装置是由泵腔和隔膜配合工作，但是泵腔与隔膜是分别制作的，不是一体的，通过激光烧灼焊接连接的。造成其结构复杂，加工工艺复杂，装配零件较多，进而导致其工作可靠性差，成本较高等问题。

中国专利CN101446257A公开了一种流体驱动装置，其结构包括：两个相互平行的传动轮轴、相互平行的传动轮转盘、传动链、叶片。该专利提出的流体驱动装置零部件分立且较多、结构复杂、部件之间的配合比较复杂，使其工作可靠性差。

瑞士联邦理工学院在文献“A HIGH-PERFORMANCE SILICON MICROPUMP FOR ANIMPLANTABLE DRUG DELIVERY SYSTEM”中提出了利用压电陶瓷的逆压电效应使压电振子产生变形，进而驱动液体的一种驱动装置。其结构包括进出口、进出口阀、压电片、泵体、电源。压电振子发生变形，使泵腔容积发生变化，配合上泵腔体内部阀片有规律的启闭，实现液体的单向流动。该流体驱动装置的泵腔与阀分别制作，然后装配在一起，该装置结构和制作工艺十分复杂，装配零件较多，使其工作可靠性差，成本较高等。

综上所述,目前流体驱动装置主要组成部分是包括：泵腔和阀，两者相互配合工作，但是目前两者基本都是分别制作不是一体结构，造成流体驱动装置的结构复杂，需要多个零件装配制成，进而导致其工作可靠性差且成本高。这些缺陷限制着液体驱动装置的应用，因而产生了多种多样的液体驱动装置。

上述流体驱动装置存在：结构复杂，需要多个零件装配制作，工作的可靠性差，部件过多导致其在装配过程中存在较大的装配误差，影响其工作性能，成本高等问题。在发生故障时，不易判断故障位置，维修也十分的不方便。心脏是人体内最为重要的流体驱动装置。心脏是一个由心肌和瓣膜组成的空腔结构，是血液循环的主要动力装置。在人体内还有其他辅助泵血的组织，人体下肢带有瓣膜的静脉血管受下肢肌的收缩挤压作用，促进静脉血液回流。人体这些用于血液等体液驱动的流体驱动装置的结构非常简单：仅由肌肉和具有单向性的瓣膜组成非常简单的一体腔室结构，具有工作可靠、结构简单、驱动效率高等优点。因此，可以仿照上述流体驱动原理和结构，发明一种新型的结构简单、部件少、工作可靠、成本低的带有瓣膜结构的流体驱动装置。

发明目的

针对上述流体驱动装置存在的问题：结构复杂，工作可靠性差，成本高，部件多等问题。本发明的目的在于：仿照人体下肢带有瓣膜的静脉血管和心脏提出一种结构简单、部件少、工作可靠、成本低的带有瓣膜结构的流体驱动装置。

本发明要解决的主要技术问题包括：

1.目前流体驱动装置的结构比较复杂、部件过多，导致其制造工艺和装配工艺十分复杂，造成成本较高，而且由于部件过多导致其在装配过程中存在较大的装配误差，影响流体驱动装置的工作性能。

2.目前流体驱动装置的结构复杂及部件过多，在发生故障时，不易确定故障位置，导致其维修十分不便，而且限制了流体驱动装置的应用。