CN104068913A - 流体喷射装置以及医疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以抑制向执行机构传播电噪声的流体喷射装置以及医疗设备。该喷射流体的流体喷射装置具备：喷射管，由导电性材料形成，具有喷射流体的开口部；流体室，与喷射管连通；执行机构，接受电能的供给而进行动作，从而使流体室内的流体的压力发生变化；以及绝缘部件，由绝缘性材料形成，使构成流体室的部件和喷射管电绝缘。

Description

流体喷射装置以及医疗设备

技术领域

本发明涉及流体喷射装置以及使用了该流体喷射装置的医疗设备。

背景技术

作为使喷射的流体碰触患部来进行治疗的医疗设备，已知有例如专利文献1中记载的设备。在专利文献1中记载的流体喷射装置中，通过驱动压电元件来使流体室的容积增减，使脉动流（脉冲流）从喷射管喷射。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-82202号公报

但是，在使用流体喷射装置的手术中，存在同时使用产生电噪声的其它医疗设备（例如电切刀）的情况。如果其它医疗设备与流体喷射装置的喷射管接触，则存在电噪声通过喷射管传播至压电元件的可能性。

此外，该问题不仅限于使用压电元件赋予流体脉动的流体喷射装置，一般情况下，是使用接受电能的供给而进行动作的执行机构的流体喷射装置普遍的共同的问题。

此外，在现有的流体喷射装置中，也期望实现其小型化、低成本化、省资源化、易于制造化、提高使用便利性等。

发明内容

本发明为解决上述问题的至少一部分而作出，可以作为以下方式而实现。

（1）根据本发明的一个方式，提供喷射流体的流体喷射装置。该流体喷射装置具备：喷射管，包含导电性材料而形成，具有喷射所述流体的开口部；流体室，与所述喷射管连通；执行机构，通过接受电能的供给而进行动作，从而使所述流体室内的所述流体的压力发生变化；以及绝缘部件，由绝缘性材料形成，使构成所述流体室的部件和所述喷射管电绝缘。根据该方式的流体喷射装置，构成流体室的部件和喷射管被电绝缘，因此，即使电噪声施加于喷射管，也可以抑制电噪声通过构成流体室的部件传播至执行机构。

（2）在上述方式的流体喷射装置中，所述绝缘部件可包括与所述流体室连通的绝缘流路，所述喷射管可与所述绝缘流路连通。根据该方式的流体喷射装置，可以通过简单的构成对构成流体室的部件和喷射管进行电绝缘。

（3）在上述方式的流体喷射装置中，所述绝缘流路可以是管状的绝缘管，所述流体喷射装置还可以在所述绝缘管的外周具备加强部件。根据该方式的流体喷射装置，加强部件设置于绝缘管的外周，因此，可以加强绝缘管，可以抑制绝缘管的挠曲等。

（4）在上述方式的流体喷射装置中，在所述流体室和所述绝缘管之间可设置有与所述流体室和所述绝缘管连通的出口管，所述加强部件的长度可比所述喷射管的后端和所述出口管的前端之间的距离长，所述绝缘管和所述喷射管可位于所述加强部件的前端部分的内侧，所述绝缘管和所述出口管可位于所述加强部件的后端部分的内侧。根据该方式的流体喷射装置，呈加强部件、绝缘管和喷射管在加强部件的前端部分重叠、加强部件、绝缘管和出口管在加强部件的后端部分重叠的状态，因此，可以提高绝缘管和喷射管的连接部分以及绝缘管和出口管的连接部分的强度。

（5）在上述方式的流体喷射装置中，所述加强部件的长度可比所述绝缘管短，所述绝缘管的前端部分的外周以及所述绝缘管的后端部分的外周可从所述加强部件露出。根据该方式的流体喷射装置，绝缘管的前端部分的外周以及绝缘管的后端部分的外周从加强部件露出，因此，可以抑制电噪声从喷射管的外周中未被绝缘管覆盖的部分传播至加强部件，并可以抑制电噪声从加强部件传播至出口管的外周中未被绝缘管覆盖的部分。

（6）在上述方式的流体喷射装置中，所述加强部件可由金属形成，所述加强部件、所述绝缘管和所述喷射管的重叠部分、以及所述加强部件、所述绝缘管和所述出口管的重叠部分可通过从外周侧压接而固定。根据该方式的流体喷射装置，可以通过压接而牢固地固定加强部件、绝缘管和喷射管。此外，与粘结等固定方法相比，可以缩短组装时间。

（7）在上述方式的流体喷射装置中，所述加强部件可以是管状的部件。根据该方式的流体喷射装置，由于加强部件为管状，因此，可以抑制脉动流通过绝缘管的内部时的绝缘管的径向的位移，可以直接将脉动流的压力变动传至喷射管。

（8）在上述方式的流体喷射装置中，还可以具备：在内部收纳构成所述流体室的部件的绝缘性的壳体，其中，所述绝缘流路和构成所述流体室的部件的连接部分可以位于所述壳体的内部。根据该方式的流体喷射装置，由于绝缘流路和构成流体室的部件的连接部分位于壳体的内部，因此，可以抑制从该连接部分施加电噪声。

（9）在上述方式的流体喷射装置中，所述绝缘流路的内周中与所述流体接触的部分的所述内周的形状及大小可以与所述喷射管的内周的形状及大小大致相同。根据该方式的流体喷射装置，在绝缘流路和喷射管的连接部分的流路上没有高低差，从而可以抑制流体中包含的气泡在该高低差处滞留、和流路阻力的增大。

（10）在上述方式的流体喷射装置中，所述喷射管可由金属形成，所述绝缘部件可由树脂形成。根据该方式的流体喷射装置，可以容易地实现难以变形的喷射管，并且，能够以低成本实现绝缘部件。

（11）在上述方式的流体喷射装置中，所述执行机构可以包括压电元件。根据该方式的流体喷射装置，可以精密地控制流体室内的流体的压力。

（12）一种使用了上述方式的流体喷射装置的医疗设备。根据该方式，可以提供高信赖性的医疗设备。

上述本发明的各方式所具有的多个构成要素并不是全部都是必须的要素，为了解决上述问题的一部分或全部、或者达到本说明书中记载的效果的一部分或全部，关于所述多个构成要素的一部分构成要素，可以适当地进行其变更、删除、与新的其它构成要素的替换、删除限定内容的一部分。此外，为了解决上述问题的一部分或全部、或者达到本说明书中记载的效果的一部分或全部，可以将上述本发明的一个方式所包含的技术特征的一部分或全部与上述本发明的其它方式所包含的技术特征的一部分或全部组合而作为本发明的独立的一个方式。

例如，本发明的一个方式可以作为具备喷射管、流体室、执行机构、和绝缘部件这四个要素内的一个以上的要素的装置而实现。即、该装置可以具有喷射管，也可以没有。此外，装置可以具有流体室，也可以没有。此外，装置可以具有执行机构，也可以没有。此外，装置可以具有绝缘部件，也可以没有。喷射管例如可以构成为由导电性材料形成并具有喷射所述流体的开口部的喷射管。流体室例如可以构成为与所述喷射管连通的流体室。执行机构例如可以构成为通过接受电能的供给来进行动作而使所述流体室内的所述流体的压力发生变化的执行机构。绝缘部件例如可以构成为由绝缘性材料形成并使构成所述流体室的部件和所述喷射管电绝缘的绝缘部件。这样的装置例如可以作为喷射流体的流体喷射装置来实现，但是，也可以作为流体喷射装置之外的其它装置来实现。根据这样的方式，可以解决装置的小型化、低成本化、省资源化、易于制造化、提高使用方便性等各种课题中的至少一个。上述的流体喷射装置的各方式的技术特征的一部分或全部均可适用于该装置。

本发明还可以通过装置之外的各种方式来实现。例如，可以通过喷射流体的方法、流体喷射装置的制造方法等方式来实现。

附图说明

图1是示出作为本发明一实施方式的流体喷射装置的构成的说明图。

图2是放大示出手持件的内部构成的一部分的截面图。

图3是放大示出作为第二实施方式的手持件的内部构成的一部分的截面图。

图4是放大示出作为第三实施方式的手持件的内部构成的一部分的截面图。

附图标记说明

10…流体容器；12…流体供给单元；14…手持件；14b…手持件；14c…手持件；15…脚踏开关；16…控制部；17a…电压施加电缆；17b…控制电缆；18…连接管；19…连接管；20…流体喷射管；20a…喷嘴（开口部）；20b…后端；22…脉动产生部；24…壳体；30…压电元件；32…隔板；34…第一壳体；36…第二壳体；38…第三壳体；40…入口流路；42…流体室；44…出口流路；48…出口管；48a…前端；50…绝缘管；50a…绝缘管的前端部分；50b…绝缘管的后端部分；55…加强管；55a…加强管的前端部分；55b…加强管的后端部分；57a、57b…压接部；61…连接部分；100…流体喷射装置

具体实施方式

下面，使用第一～第三实施方式以及变形例对本发明的实施方式进行说明。

A.第一实施方式

图1是示出作为本发明一实施方式的流体喷射装置100的构成的说明图。

本实施方式的流体喷射装置100是医疗机构中使用的医疗设备，具有通过对患部喷射流体来进行患部的切开或切除的作为手术刀的功能。

流体喷射装置100具备流体容器10、流体供给单元12、手持件14、脚踏开关15、和控制部16。流体容器10和流体供给单元12之间通过连接管18而连接，流体供给单元12和手持件14之间通过连接管19而连接。在本实施方式中，连接管18、19由绝缘性的树脂形成。

流体容器10收纳有作为供给至手持件14的流体的生理盐水。但是，流体容器10也可以收纳例如纯水、药液等即使喷射于患部也不会有害的其它流体来替代生理盐水。

流体供给单元12通过连接管18、19将流体容器10中收纳的流体供给至合成树脂制的手持件14。在本实施方式中，采用了泵作为流体供给单元12。

手持件14是做手术的人手持操作的器具，具备流体喷射管20、脉动产生部22、及壳体24。手持件14从流体喷射管20的前端的开口部20a高速喷射被赋予了脉动的流体（脉动流）。做手术的人通过使从手持件14喷射的流体碰触患者的患部来进行患部的切开或切除。此外，喷射被赋予了脉动的流体（脉动流）是指，在所喷射的流体的流量或流速伴有变动的状态下喷射流体。因此，也包括反复进行流体的喷射和停止的间歇性喷射。

此外，在本实施方式中，流体喷射管20由不锈钢形成。但是，流体喷射管20也可以由黄铜等其它金属形成。

控制部16通过电压施加电缆17a对脉动产生部22施加驱动电压，并通过控制电缆17b控制流体供给单元12，从而进行供给至脉动产生部22的流体的流量的控制。

控制部16与做手术的人在脚下操作的脚踏开关15连接，如果做手术的人接通了脚踏开关15，则控制部16对脉动产生部22施加驱动电压，手持件14从流体喷射管20的前端的开口部20a高速喷射被赋予了脉动的流体（脉动流）。

图2是放大示出手持件14的内部构成的一部分的截面图。在手持件14的壳体24的内部，设置有对从流体供给单元12供给的流体赋予脉动的脉动产生部22。脉动产生部22具备压电元件30、隔板32、第一壳体34、第二壳体36、和第三壳体38。

在脉动产生部22的内部，形成有入口流路40、流体室42、及出口流路44作为从流体供给单元12供给的流体通过的流路。在本实施方式中，入口流路40以及出口流路44形成于第一壳体34，流体室42形成于第一壳体34和隔板32之间。出口流路44上连接有与流体室42连通的出口管48。此外，在本实施方式中，第一壳体34、第二壳体36、第三壳体38以及出口管48由金属材料形成。此外，壳体24由是绝缘性材料的树脂形成。

隔板32是圆盘状的金属薄板，其外周部分夹在第一壳体34和第二壳体36之间而固定。

压电元件30是基于由控制部16施加的驱动电压进行动作的执行机构。压电元件30通过使隔板32和第一壳体34之间形成的流体室42的容积发生变化，从而使流体室42内的流体的压力发生变化。在本实施方式中，压电元件30是层叠型压电元件，一端固定于隔板32，另一端固定于第三壳体38。

如果施加于压电元件30的驱动电压增大，则压电元件30伸长，隔板32被压电元件30所按压，向流体室42侧挠曲。如果隔板32向流体室42侧挠曲，则流体室42的容积减小，流体室42内的流体被从流体室42压出。在本实施方式中，出口流路44的内径大于入口流路40的内径。由此，入口流路40的惯性大于出口流路44的惯性，流体室42内的流体向入口流路40的倒灌得以抑制，通过出口流路44被从流体室42内压出。

另一方面，如果施加于压电元件30的驱动电压减小，则压电元件30缩小，流体室42的容积增大，向流体室42内供给流体。

控制部16使施加于压电元件30的驱动电压周期性地发生变化，因此，反复进行流体室42的容积的扩大和缩小，对流体赋予脉动。从流体室42压出的流体从流体喷射管20的前端的喷嘴20a（开口部20a）喷射。

在本实施方式中，出口管48和流体喷射管20之间设置有由绝缘性材料形成的绝缘管50。绝缘管50作为使构成流体室42的部件、即第一壳体34与流体喷射管20电绝缘的绝缘部件而发挥功能。因此，根据本实施方式，即使对不锈钢制的流体喷射管20施加了电噪声，也可以抑制电噪声通过第一壳体34传播至压电元件30。即、根据本实施方式，可以同时实现由金属带来的高强度及绝缘性。

此外，在本实施方式中，绝缘管50由聚乙烯形成。但是，绝缘管50也可以由其它绝缘性材料形成。例如，绝缘管50可以由聚丙烯等其它树脂形成。

而且，在本实施方式中，在绝缘管50的外周设置有由金属形成的加强管55作为提高绝缘管50的刚性的加强部件。因此，可以抑制绝缘管50的挠曲，可以固定流体喷射管20的喷嘴20a的位置。

此外，在本实施方式中，加强管55由不锈钢形成。但是，加强管55也可以由黄铜等其它金属形成。

而且，在本实施方式中，使用了管状的加强管55作为绝缘管50的加强部件，因此，可以抑制脉动流通过绝缘管50的内部时的绝缘管50的径向的位移，可以将脉动流的压力变动直接传至流体喷射管20。

而且，在本实施方式中，加强管55的长度比流体喷射管20的后端20b和出口管48的前端48a之间的距离更长。并且，绝缘管50和流体喷射管20位于加强管55的前端部分55a的内侧，绝缘管50和出口管48位于加强管55的后端部分55b的内侧。因此，在本实施方式中，在加强管55的前端部分55a，加强管55、绝缘管50和流体喷射管20重叠，在加强管55的后端部分55b，加强管55、绝缘管50和出口管48处于重叠状态。因此，根据本实施方式，可以提高绝缘管50和流体喷射管20的连接部分以及绝缘管50和出口管48的连接部分的强度。此外，加强管55、绝缘管50和流体喷射管20的重叠部分、以及加强管55、绝缘管50和出口管48的重叠部分例如由粘结剂等固定。

而且，在本实施方式中，加强管55的长度比绝缘管50短，绝缘管50的前端部分50a的外周以及绝缘管50的后端部分50b的外周从加强管55露出。因此，根据本实施方式，可以抑制电噪声从流体喷射管20的外周中未被绝缘管50所覆盖的部分传播至加强管55，同时，可以抑制电噪声从加强管55传播至出口管48的外周中未被绝缘管所覆盖的部分。

而且，在本实施方式中，绝缘管50和出口管48的连接部分61位于壳体24的内部。因此，根据本实施方式，可以抑制从绝缘管50和出口管48的连接部分61施加电噪声。

这样，在第一实施方式中，在流体喷射管20和出口管48之间设置有绝缘管50，因此，即使在流体喷射管20上施加有电噪声，也可以抑制电噪声传播至压电元件30。

B.第二实施方式

图3是放大示出作为第二实施方式的手持件14b的内部构成的一部分的截面图。与图2所示的第一实施方式的不同仅在于加强管55、绝缘管50和流体喷射管20的重叠部分、以及加强管55、绝缘管50和出口管48的重叠部分通过从外周侧压接（カシメ）而固定这一点，其它构成与第一实施方式相同。此外，在图3中，绘制出了压接痕、即压接部57a、57b。

根据该第二实施方式，在可以实现和上述第一实施方式相同的效果的基础上，通过压接，可以牢固地固定加强管55、绝缘管50和流体喷射管20，并且，可以牢固地固定加强管55、绝缘管50和出口管48。由此，可以应对因被选作绝缘管50的材料的树脂而引起的粘结性不充分的情况，并且，还可以省略用于固定这些部件的粘结剂等，因此，可以缩短组装时间。但是，也可以并用压接和粘结剂来固定这些部件。

C.第三实施方式

图4是放大示出作为第三实施方式的手持件14c的内部构成的一部分的截面图。与图3所示的第二实施方式的不同仅在于绝缘管50的内周中与流体接触的部分的内周的形状及大小与流体喷射管20的内周的形状及大小大致相同这一点，其它构成与第二实施方式相同。

具体而言，在本实施方式中，在绝缘管50的内周中与流体接触的部分，内径缩小。并且，与流体接触的部分的绝缘管50的内径与流体喷射管20的内径大致相等。因此，在绝缘管50和流体喷射管20的连接部分的流路上没有高低差，因此，可以抑制流体中含有的气泡在该高低差处滞留。其结果是，可以抑制流路内的压力的传递因气泡而减弱。此外，可以抑制该高低差的存在而导致的流路阻力的增大。

而且，在本实施方式中，绝缘管50的内周中与流体接触的部分的内周的形状及大小与出口管48的内周的形状及大小大致相同。具体而言，在本实施方式中，与流体接触的部分的绝缘管50的内径与出口管48的内径大致相等。因此，在绝缘管50和出口管48的连接部分的流路上没有高低差，从而可以抑制流体中含有的气泡在该高低差处滞留、和因该高低差的存在而导致的流路阻力的增大。

综上所述，根据该第三实施方式，可以实现和上述第一实施方式以及第二实施方式相同的效果，同时，由于在流路上没有高低差，从而可以抑制流体中含有的气泡堵在该高低差处、和因该高低差的存在而导致的流路阻力的增大。

D.变形例

此外，本发明并不限定于上述的实施方式或实施例，在不脱离其宗旨的范围内可以通过各种方式加以实施，例如，也可以进行如下变形。

变形例1：

在上述实施方式中，采用了构成流路的一部分的绝缘管50作为使构成流体室42的部件与流体喷射管20电绝缘的绝缘部件。针对于此，在变形例中，也可以采用不构成流路的绝缘部件作为使构成流体室42的部件与流体喷射管20电绝缘的绝缘部件。例如，可以在出口管48和第一壳体34之间设置绝缘部件。

变形例2：

在上述实施方式中，在绝缘管50和第一壳体34之间设置有出口管48。针对于此，在变形例中，可以省略出口管48，使绝缘管50直接与第一壳体34连接。

变形例3：

在上述实施方式中，出口管48以及流体喷射管20插入绝缘管50的内周。针对于此，在变形例中，绝缘管50也可以插入出口管48以及流体喷射管20的内周。

变形例4：

在上述实施方式中，采用了管状的加强管55作为加强绝缘管50的加强部件。针对于此，在变形例中，也可以采用其它形状的加强部件。例如，可以采用板状的加强部件作为加强绝缘管50的加强部件。

变形例5：

在上述实施方式中，加强管55的长度比绝缘管50短。针对于此，在变形例中，加强管55的长度可以是与绝缘管50相同的长度。

变形例6：

在上述实施方式中，使用了压电元件30作为接受电能的供给而进行动作的执行机构。针对于此，在变形例中，也可以使用压电元件30之外的其它种类的执行机构。例如，可以使用电磁执行机构、或使用了磁致伸缩元件的执行机构等作为使流体室42内的流体的压力发生变化的执行机构。

变形例7：

在上述实施方式中，流体喷射装置100用作医疗设备。针对于此，在变形例中，流体喷射装置100也可以用作医疗设备之外的其它装置。例如，流体喷射装置100可以用作使所喷射的流体碰触对象物来去除对象物的污垢的清洁装置、或通过所喷射的流体来描绘字符、图画等的绘图装置。

此外，在上述实施方式中，采用液体作为从流体喷射装置100喷射的流体。针对于此，在变形例中，也可以采用气体作为从流体喷射装置100喷射的流体。

本发明并不限定于上述实施方式、实施例、变形例，在不脱离其宗旨的范围内可以通过各种构成来实现。例如，关于发明内容部分所记载的各方式中的技术特征所对应的实施方式、实施例、变形例中的技术特征，为了解决上述问题的一部分或全部、或者达到上述效果的一部分或全部，可以适当进行替换、组合。此外，只要其技术特征未作为本说明书中的必须的内容来进行说明，则可以适当地进行删除。

Claims (12)

1.一种流体喷射装置，其特征在于，

所述流体喷射装置喷射流体并具备：

喷射管，含有导电性材料而形成，具有喷射所述流体的开口部；

流体室，与所述喷射管连通；

执行机构，通过接受电能的供给而进行动作，从而使所述流体室内的所述流体的压力发生变化；以及

绝缘部件，由绝缘性材料形成，使构成所述流体室的部件和所述喷射管电绝缘。

2.根据权利要求1所述的流体喷射装置，其特征在于，

所述绝缘部件包括与所述流体室连通的绝缘流路，

所述喷射管与所述绝缘流路连通。

3.根据权利要求2所述的流体喷射装置，其特征在于，

所述绝缘流路是管状的绝缘管，

所述流体喷射装置还在所述绝缘管的外周具备加强部件。

4.根据权利要求3所述的流体喷射装置，其特征在于，

在所述流体室和所述绝缘管之间设置有与所述流体室和所述绝缘管连通的出口管，

所述加强部件的长度比所述喷射管的后端和所述出口管的前端之间的距离长，

所述绝缘管和所述喷射管位于所述加强部件的前端部分的内侧，所述绝缘管和所述出口管位于所述加强部件的后端部分的内侧。

5.根据权利要求4所述的流体喷射装置，其特征在于，

所述加强部件的长度比所述绝缘管短，

所述绝缘管的前端部分的外周以及所述绝缘管的后端部分的外周从所述加强部件露出。

6.根据权利要求4或5所述的流体喷射装置，其特征在于，

所述加强部件由金属形成，

所述加强部件、所述绝缘管和所述喷射管的重叠部分、以及所述加强部件、所述绝缘管和所述出口管的重叠部分通过从外周侧压接而固定。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的流体喷射装置，其特征在于，

所述加强部件是管状的部件。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的流体喷射装置，其特征在于，还具备：

在内部收纳构成所述流体室的部件的绝缘性的壳体，

其中，所述绝缘流路和构成所述流体室的部件的连接部分位于所述壳体的内部。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的流体喷射装置，其特征在于，

所述绝缘流路的内周中与所述流体接触的部分的所述内周的形状及大小与所述喷射管的内周的形状及大小大致相同。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的流体喷射装置，其特征在于，

所述喷射管由金属形成，

所述绝缘部件由树脂形成。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的流体喷射装置，其特征在于，

所述执行机构包括压电元件。

12.一种医疗设备，其特征在于，使用了权利要求1至11中任一项所述的流体喷射装置。