高壓低溫活塞泵制造技術

本發明專利技術涉及一種高壓低溫活塞泵，包括：提供驅動力的壓力腔體組件，存儲液態制冷劑的壓縮腔體組件，機械連接所述壓力腔體組件和所述壓縮腔體組件的歧管組件，以及利用驅動力并傳遞驅動力來壓縮液態制冷劑的活塞組件。本發明專利技術的高壓低溫活塞泵通過一個填充循環就能為一個醫療過程提供足夠的制冷劑，并且能提供具有穩定溫度和持續流量的壓縮消融流體，以高效地殺傷生物組織。

【技術實現步驟摘要】
高壓低溫活塞泵
本專利技術涉及到一種低溫活塞泵，更確切來說是一種在壓力驅動下用于冷凍手術的高壓低溫活塞泵。
技術介紹
冷凍手術治療是利用超低溫度和所設計的復雜系統適當地冷凍待治療的目標生物組織。目前市場上的冷凍消融系統是用焦耳-湯姆遜氣體或液態制冷劑作為冷凍消融流體。焦耳-湯姆遜冷凍手術系統的冷凍能量來自于儲存在普通氣罐里的高壓氣體的膨脹。盡管焦耳-湯姆遜氣體膨脹的溫度高于許多液態制冷劑的沸點溫度，但是焦耳-湯姆遜氣體能夠有效地實現冷凍消融的目的。為了達到冷凍消融更大治療區域的要求，迫切需要更多冷凍能量的冷凍消融流體，以及簡化整個冷凍消融系統的設計，因此需要使用制冷效果更好的液態制冷劑并且移除與氣罐相關的不便利的部件。液態制冷劑手術系統能達到更低的治療溫度，然而它需要一個壓縮步驟。往復運動的活塞泵能產生正壓。而高頻運動的往復活塞泵的運動部件要產生磨損及疲勞損傷。在它的壓縮和填充循環中也自然的產生了壓力脈動。這就導致消融區域溫度的波動，對于目標是在整個過程當中要維持一個穩定的治療溫度，這是不理想的。本專利技術用一個特定的往復運動的活塞泵來克服上述問題，此活塞泵能提供持續的壓縮的冷凍消融流體并使冷凍流體維持在穩定的液態溫度以有效地殺傷生物組織。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種壓力驅動的活塞泵組件，它是利用低壓氣體作用在大的壓力面積上來產生高的壓縮力。產生的壓縮力反過來被用于把附近的液態制冷劑壓縮成高壓低溫流體，該高壓低溫流體被用作典型的冷凍消融設備的能量來源。本專利技術的目的是通過以下技術方案來實現的：一種高壓低溫活塞泵，包括：提供驅動力的壓力腔體組件，存儲液態制冷劑的壓縮腔體組件，機械連接所述壓力腔體組件和所述壓縮腔體組件的歧管組件，以及利用并傳遞驅動力來壓縮液態制冷劑的活塞組件。本專利技術的目的還可以通過以下技術方案來進一步實現：在一個實施方式中，低壓氣體提供所述驅動力并控制所述液態制冷劑的壓力和流速。在一個實施方式中，所述壓力腔體組件的腔體直徑大于所述壓縮腔體組件的腔體直徑。在一個實施方式中，所述活塞組件具有兩個不同的活塞直徑尺寸，其一端直徑大而另一端直徑較小。在一個實施方式中，所述活塞組件的大直徑端在所述壓力腔體組件里運動，并利用從低壓輸入氣體中產生的驅動力作用在小直徑端來壓縮液態制冷劑，所述小直徑端在所述壓縮腔體組件里運動。在一個實施方式中，所述壓力腔體組件包括兩個次壓力腔體，分別是上壓力腔體和下壓力腔體，這兩個腔體被所述活塞組件的活塞頭分開，所述上壓力腔體產生向下的力作用在所述活塞組件上來擠壓所述壓縮腔體組件中的壓縮腔體的容積，所述下壓力腔體回抽所述活塞組件使得所述壓縮腔體的容積增大。在一個實施方式中，所述壓力驅動活塞泵組件是一個正向位移的活塞泵，具有填充循環和壓縮循環。在一個實施方式中，所述高壓低溫活塞泵通過一個填充循環就能為一個手術過程提供充足的制冷劑。在一個實施方式中，所述高壓低溫活塞泵能在一個或小于一個單獨壓縮循環里為一個手術過程持續提供消融流體。在一個實施方式中，所述壓力腔體組件中的壓力腔體具有一個大的壓力面積，所述壓縮腔體組件中的壓縮腔體相對所述壓力腔體具有一個較小的直徑，所述活塞組件是自由浮動的，并且一端被限制在壓力腔體組件而另一端被限制在壓縮腔體組件內。在一個實施方式中，所述壓力腔體直徑與所述壓縮腔體直徑的壓力面積比的范圍是2～10。在一個實施方式中，從所述壓力腔體的大的壓力面積這一結構優勢中產生組合制冷劑壓力水平，所述組合制冷劑壓力水平相對于低壓氣體的壓力成比例地提高。在一個實施方式中，升高的組合制冷劑壓力水平是低壓氣體的倍數，所述倍數取決于壓力腔體和壓縮腔體的壓力面積比。在一個實施方式中，所述高壓低溫活塞泵提供具有穩定溫度和持續流量的壓縮消融流體，以高效地殺傷生物組織。本專利技術的高壓低溫活塞泵被設計成通過一個填充循環就能為一個醫療過程提供足夠的制冷劑。填充循環是指通過灌充附近的液態制冷劑使之具有最大壓縮腔體容積的完全縮回活塞位置。壓縮腔體容積的大小滿足最高的制冷劑消耗并具有一定的余量。在整個過程中不需要再填充。活塞組件是一個正向位移的活塞泵，分為填充和壓縮循環。本專利技術能夠在壓縮循環中持續供應壓縮后的制冷劑。制冷劑出口壓力通過活塞組件的位移控制。活塞組件壓縮的液態制冷劑越多，壓力將越高。本專利技術通過調整活塞組件的位移以達到輸送所需的制冷劑出口壓力和流量，它是通過控制低壓氣體的壓力和流量來實現的。本專利技術的高壓低溫活塞泵提供具有穩定溫度和持續流量的壓縮消融流體，以高效地殺傷生物組織。附圖說明圖1是本專利技術的高壓低溫活塞泵的整體結構示意圖。圖2是本專利技術具有次冷卻模塊的高壓低溫活塞泵的結構示意圖。圖3是高壓低溫活塞泵在中間位置的剖面圖。圖4是高壓低溫活塞泵在頂部位置的剖面圖。圖5是高壓低溫活塞泵在向下沖程過程中的剖面圖。圖6是高壓低溫活塞泵在底部位置的剖面圖。圖7是高壓低溫活塞泵在向上沖程中的剖面圖。具體實施方式以下對本專利技術的最佳具體實施方式進行詳細描述。此描述僅對本專利技術實施例的基本原理進行闡述，但本專利技術不僅僅限于此描述。本專利技術的保護范圍由后附的權利要求書進行最準確限定。參照圖1，本專利技術提供一種高壓低溫活塞泵10，所述高壓低溫活塞泵10利用低壓氣體把附近的常壓制冷劑壓縮成高壓制冷劑。本專利技術包括4個子組件，它們分別是提供驅動力的壓力腔體組件90、壓縮腔體組件80、連接壓力腔體組件90和壓縮腔體組件80的歧管組件70和利用并傳遞驅動力來壓縮液態制冷劑的活塞組件100，所述活塞組件被限制在壓力腔體和壓縮腔體內并能在腔體內移動。本專利技術的所述壓力腔體組件90采用低壓氣源取代內置活塞組件，低壓氣源提供所述驅動力并控制所述液態制冷劑的壓力和流速，所述壓縮腔體組件80用來儲存液態制冷劑，所述歧管組件70被放置在所述壓力腔體組件90和壓縮腔體組件80之間，并將它們機械連接，所述活塞組件100被安裝在所述高壓低溫活塞泵10的內部。壓力將兩個腔體隔離，并將力從所述壓力腔體組件90傳遞到壓縮腔體組件80。本專利技術的高壓低溫活塞泵10被設計成用液態制冷劑作工作流體，液態制冷劑包括液氮、液氦、液氬、液氖等等。從高壓低溫活塞泵10中出來的壓縮制冷劑作為冷凍消融流體直接進入消融設備里。在進入一個典型的冷凍消融設備之前，可以對消融流體進行進一步處理。處理流體的過程如顆粒過濾、加熱、次冷卻及以上步驟的組合，這能進一步提高消融流體的品質。例如，如圖2所示，本專利技術增加一個次冷卻模塊110，把它串聯在輸送口26上能進一步提高制冷劑流體的出口溫度。次冷卻模塊110包括一個絕熱的制冷劑存儲罐88、冷卻盤管86和液態制冷劑84。冷卻盤管86和輸送口26直接相連以接收壓縮后的制冷劑。冷卻盤管86浸在存儲在制冷劑存儲罐88中的液態制冷劑84中，用于進一步冷卻壓縮后的制冷劑。低溫流體從冷凍盤管86的出口E中流出進入到冷凍消融設備里。參照圖3，高壓低溫活塞泵10中的活塞組件100在中間位置的剖面圖。它清晰的顯示出高壓低溫活塞泵10由4個單獨的子組件組成的。所述壓力腔體組件與所述活塞組件連接。活塞組件利用此驅動力并將其傳遞以便壓縮液態制冷劑，該液態制冷劑被存儲在一個直徑比所述壓力腔體組件小的壓縮腔體組件里。從壓力腔體的較大壓力面積這一結構優勢中產生本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高壓低溫活塞泵，包括：提供驅動力的壓力腔體組件，存儲液態制冷劑的壓縮腔體組件，機械連接所述壓力腔體組件和所述壓縮腔體組件的歧管組件，以及利用并傳遞驅動力來壓縮液態制冷劑的活塞組件。

【技術特征摘要】
1.一種高壓低溫活塞泵，包括：提供驅動力的壓力腔體組件，存儲液態制冷劑的壓縮腔體組件，機械連接所述壓力腔體組件和所述壓縮腔體組件的歧管組件，以及利用并傳遞驅動力來壓縮液態制冷劑的活塞組件。2.根據權利要求1所述的高壓低溫活塞泵，其特征在于，低壓氣體提供所述驅動力并控制所述液態制冷劑的壓力和流速。3.根據權利要求1所述的高壓低溫活塞泵，其特征在于，所述壓力腔體組件的腔體直徑大于所述壓縮腔體組件的腔體直徑。4.根據權利要求1所述的高壓低溫活塞泵，其特征在于，所述活塞組件具有兩個不同的活塞直徑尺寸，其一端直徑大而另一端直徑較小。5.根據權利要求4所述的高壓低溫活塞泵，其特征在于，所述活塞組件的大直徑端在所述壓力腔體組件里運動，并利用從低壓輸入氣體中產生的驅動力作用在小直徑端來壓縮液態制冷劑，所述小直徑端在所述壓縮腔體組件里運動。6.根據權利要求1所述的高壓低溫活塞泵，其特征在于，所述壓力腔體組件包括兩個次壓力腔體，分別是上壓力腔體和下壓力腔體，這兩個腔體被所述活塞組件的活塞頭分開，所述上壓力腔體產生向下的力作用在所述活塞組件上來擠壓所述壓縮腔體組件中的壓縮腔體的容積，所述下壓力腔體回抽所述活塞組件使得所述壓縮腔體的容積增大。7.根據權利要求1或6所述的高壓低溫活塞泵，其特征在于，所述高壓低溫活塞泵是一個正向位移的活塞泵，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：泰克·布·楊，刁月鵬，葛均波，沈靂，
申請(專利權)人：康灃生物科技上海有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31