CN103271764A - 一种液氮喷束流量和稳定性精确控制装置 - Google Patents

Abstract

一种液氮喷束流量和稳定性精确控制装置，包括液氮存储罐、流量泵和喷头；液氮存储罐包括外壳、内胆和盖体，外壳套装在内胆的外部，两者的上端连接在一起，盖体连接在外壳和内胆上端，外壳与内胆之间为真空层，盖体上设置有限压阀、减压阀、电磁阀和伸入内胆的液氮注入口，减压阀和电磁阀通过连接管连接；流量泵的泵体设置在液氮存储罐的内胆内，流量泵的电机固定在液氮存储罐的顶部，电机与泵体上的泵轴连接，泵体的出液口与真空管连接，真空管的另一端与盖体内设置的各个分管路连接，连接处均设置有电磁阀，每个分管路的另一端均连接一个喷嘴。该装置液氮存储量大，具有多个喷头同时工作的优势，大大节省了加注液氮时的损耗，提高了效率，提高了安全性。

Description

一种液氮喷束流量和稳定性精确控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于进行液氮治疗时精确控制液氮喷束流量和稳定性的装置，属于液氮喷束流量和稳定性控制技术领域。

背景技术

医学上采用冷冻治疗时，目标细胞在冷冻损伤过程中，四个因素起着决定性作用：即最低冷冻温度、细胞内冰晶形成的速度、冷冻时间的长短和冻融循环的次数。冷冻治疗过程中，局部温度控制对靶组织的破坏与存活至关重要。一般应使病变组织的温度达到-50℃-60℃，才能将靶组织破坏。低温治疗介质液态氮因其-166℃的低温特性和原料丰富而被广泛采用，但是其过低的温度给实际使用过程中带来了很多实际操作中的困难，传统的喷射法治疗一般采用手持蓄压式液氮冷冻治疗器，液氮喷射量通过用手凭直觉控制喷射阀拉杆的轻重和角度来调节，或通过用手凭直觉调节喷射管尾端的排气外接塑料管夹的开度，以调节出气量来控制液氮喷射量。但由于液氮冷冻治疗要求高，喷射冷冻治疗时，操作人员很难凭直觉控制好整个治疗过程，而无法实现精细化治疗。如果喷射量过少，疗效不理想；若喷射量过多，局部会出现色素脱失、疤痕形成等较严重的不良反应，甚至破坏正常组织，给病人带来不必要的痛苦。

所以开发一种安全高效精确的液氮供给装置是低温治疗领域一个亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有传统的喷射法治疗中液氮喷射量通过用手凭直觉控制存在的不精确、稳定性差等不足，本发明提供一种液氮喷束流量和稳定性精确控制装置，能够实现在冷冻治疗时对液氮喷出量的精确控制和稳定，确保治疗安全，实现精细化治疗。

本发明的液氮喷束流量和稳定性精确控制装置，采用如下技术方案：

该装置，包括液氮存储罐、流量泵和喷头；液氮存储罐包括外壳、内胆和盖体，外壳套装在内胆的外部，两者的上端连接在一起，盖体连接在外壳和内胆上端，外壳与内胆之间为真空层，盖体上设置有限压阀、减压阀、电磁阀和伸入内胆的液氮注入口，减压阀和电磁阀通过连接管连接；流量泵的泵体设置在液氮存储罐的内胆内，流量泵的电机固定在液氮存储罐的顶部，电机与泵体上的泵轴连接，泵体的出液口与真空管连接，真空管的另一端与盖体内设置的各个分管路连接，连接处均设置有电磁阀，每个分管路的另一端均连接一个喷嘴。

外壳内壁涂有隔热涂层，内胆外壁包裹有低传热传导系数保温材料。

流量泵的泵轴外围设置防热辐射隔板，以减少热辐射产生与液氮的热交换。

喷嘴上设置有防喷溅罩，防喷溅罩上设置引导管。

使用时，液氮由液氮注入口注入并存储在液氮储存罐内，将整个设置放置在有电子称上，通过事先确定的重量与容积的换算关系来确定液氮体积。电机转动使位于液氮内部的泵体工作，液氮由真空管输出，通过电磁阀的开启，再经喷嘴喷出。

本发明使液氮流量可以精确控制，并且压力可调，极大保障了治疗的安全。存储液氮的体积较大，可以保障一次加注长期使用的目的，减少加注时的耗散，多喷头设计使得可以同时满足几位患者的使用需求，达到较好的治疗目的。

附图说明

图1是本发明液氮喷束流量和稳定性精确控制装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明中喷嘴的结构示意图。

图中：1、电机，2、联轴器，3、限压阀，4、液氮注入口，5、真空管，6、电磁阀，7、密封材料，8、盖体，9、内胆，10、万向轮，11、真空层，12、外壳，13、泵体，14、防辐射隔板，15、密封装置，16、减压阀，17、电磁阀，18、喷嘴，19、连接管，20、隔热基体，21、防喷溅罩，22、引导管。

具体实施方式

如图1所示，本发明的液氮喷束流量和稳定性精确控制装置主要包括液氮存储罐、流量泵和喷头。液氮存储罐包括外壳12、内胆9和盖体8，外壳12套装在内胆9的外部，两者的上端连接在一起，盖体8连接在外壳12和内胆9上端，外壳内壁涂有隔热涂层12，内胆外壁包裹有低传热传导系数保温材料，外壳与内胆之间为真空层11，这样就形成了三层隔热层，最大限度的阻止了与环境的热交换，维持了液氮的工作温度。盖体8上设置有限压阀3、减压阀16、电磁阀17和伸入内胆9的液氮注入口4，液氮注入口4与盖体8之间通过密封材料7密封，减压阀16和电磁阀17通过连接管19连接。限压阀3和电磁阀17对内胆9内部进行自动调压，维持罐内压强的稳定，如果内胆9内压力降低，电磁阀17自动打开，液氮部分吸热成为氮气，使压力升高；如果压力过高，限压阀3打开，溢出部分氮气，使压力降低，达到稳压的目的，确保使用过程中的安全，减压阀16起缓冲作用。在液氮存储罐的底部设置有便于移动的万向轮10。

液氮存储罐内安装有流量泵，流量泵的泵体13设置在液氮存储罐的内部，电机1固定在液氮存储罐的顶部，电机1通过联轴器2与泵体13上的泵轴连接，泵轴与液氮存储罐之间设置密封装置15。泵轴外围设置防热辐射隔板14，以减少热辐射产生与液氮的热交换，电机1可通过外置风扇进行冷却，减少温差，减少与液氮存储罐的热交换。泵体13的出液口通过双层真空管5输出至多个分管路。如图2所示，在盖体8内设置一个隔热基体20，在隔热基体20的内部设置多个分管路，每个分管路均与真空管5连接，连接处均设置有电磁阀6，分管路的另一端连接喷嘴18，喷嘴18伸出盖体8。如图3所示，喷嘴18上设置有倒漏斗形的防喷溅罩21，防喷溅罩21上设置引导管22。

电机1常速转动使位于液氮内部的泵体13工作，此时若电磁阀6处于关闭状态，则没有液氮输出；当电磁阀6打开时，通过电机1与泵体13提供一个压力与流量稳定的液氮正常流动，经管道由真空管5接喷嘴18喷出，流量可控；当长时间不用时，电机1关闭，液氮进入静态存储状态。电磁阀6在外部计算机控制下控制液氮流量的大小，液氮经过铜质喷嘴18喷在皮肤上，喷溅出的部分则会被喷嘴处的防喷溅罩21收集并通过引导管22排出，以免对人体造成二次伤害。

液氮经过双层真空管5运输至罐口，由各个分流管路上的电磁阀6分别控制喷嘴喷出，达到一台设备多人使用的效果。

液氮存储罐的热量交换途径主要有三条，一是外壳外壁面与环境的热交换；二是盖体与泵轴接触处的热交换；三是泵轴的热传导。外壳12与内胆9之间的三层隔热层减少了壁面热散失，有效的防止热量的辐射、对流和传递，达到减少温度散失的效果。内胆9内的液面距顶部留有氮气区作为缓冲。电机1处于热端，采用风冷或水冷降温，泵轴周围设置有防热辐射隔板14，以减少通过叶轮—泵轴—电机途径的热交换。

首次使用时应先加注液氮，液氮由液氮注入口4注入并存储在液氮储存罐的内胆9内。为了减少液氮的冷散失，在结构上未设置液位计等直接的液位指示装置，而是采取了通过整个装置重量的大小来判断内含液氮的体积，将整个设置放置在有电子称上，通过事先确定的重量与容积的换算关系来确定液氮体积。电机1常速转动使位于液氮内部的泵体3工作，若电磁阀6处于关闭状态，则没有液氮输出，当电磁阀6打开时，通过泵体13提供压力与流量稳定的液氮经真空管5流出，再经喷嘴18喷出。

Claims (4)

1.一种液氮喷束流量和稳定性精确控制装置，包括液氮存储罐、流量泵和喷头；其特征是：液氮存储罐包括外壳、内胆和盖体，外壳套装在内胆的外部，两者的上端连接在一起，盖体连接在外壳和内胆上端，外壳与内胆之间为真空层，盖体上设置有限压阀、减压阀、电磁阀和伸入内胆的液氮注入口，减压阀和电磁阀通过连接管连接；流量泵的泵体设置在液氮存储罐的内胆内，流量泵的电机固定在液氮存储罐的顶部，电机与泵体上的泵轴连接，泵体的出液口与真空管连接，真空管的另一端与盖体内设置的各个分管路连接，连接处均设置有电磁阀，每个分管路的另一端均连接一个喷嘴。

2.根据权利要求1所述的液氮喷束流量和稳定性精确控制装置，其特征是：所述外壳内壁涂有隔热涂层，内胆外壁包裹有低传热传导系数保温材料。

3.根据权利要求1所述的液氮喷束流量和稳定性精确控制装置，其特征是：所述流量泵的泵轴外围设置防热辐射隔板。

4.根据权利要求1所述的液氮喷束流量和稳定性精确控制装置，其特征是：所述喷嘴上设置有防喷溅罩，防喷溅罩上设置引导管。

Images