CN104457015B - 一种低温制冷剂脉冲式微量喷液方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及低温制冷剂脉冲式微量喷液方法及装置，装置为喷液容器分别与两个电控单元和喷液管的一端相连，两个电控单元分别置于喷液容器的顶部和底部，顶部控压的电控单元另一端与大气相连，底部补液的电控单元的另一端连接存储单元；喷液容器与储存单元位于相同高度，并与底部的补液电控单元共同构成连通器；两个电控单元均由微控制器控制通断，微控制器与计算机相连。方法分为补液和喷液两个部分，补液利用的是低温制冷剂的流体性质结合连通器原理实现实时补液，喷液利用的是密闭容器内外温度交换实现低温制冷剂沸腾升压，再通过改变喷液容器的密闭性来实现对低温制冷剂喷射的控制。

Description

一种低温制冷剂脉冲式微量喷液方法及装置
技术领域
本发明属于低温制冷剂应用领域，特别涉及到一种低温制冷剂的自动化微量脉冲持续喷液的方法及装置。
背景技术
制冷剂又称制冷工质，是一种在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。它具有优良的热力学特性，例如标准沸点较低、流体比热容小、绝热指数低、单位容积制热量较大等。制冷剂种类繁多，包括液氨、液氮、CO2以及其它许多种类的有机物。
制冷剂可以应用于诸多领域，包括：冰箱、冷柜、饮水机、汽车空调、中央空调、除湿机、冷库、商业制冷、冰水机、冰淇淋机、冷冻冷凝机组等制冷设备中，同时还可应用于气雾推进剂、医用气雾剂、杀虫药抛射剂、聚合物(塑料)物理发泡剂，以及镁合金保护气体等。而在很多情况下，微量制冷剂的喷液使用是十分必要的。例如，临床上治疗各种血管瘤、色痣、慢性湿疹，神经性皮炎、白内障、青光眼等疾病时，可以使用微量喷射病理组织来代替传统外科手术，达到治疗效果。这种方法安全无毒无害，痛苦小，不损害健康组织，杀菌效果良好。
目前实现微量制冷剂喷液装置多为手持式结构，其工作原理分为两种，一是依靠增压盘管与外筒的内壁贴合，实现容器内外的温度交换从而导致容器内制冷剂沸腾汽化，压力升高，使制冷剂从容器内经输液管喷出；二是通过人工按压手柄将制冷剂挤出喷头。现有制冷剂喷液枪装置还存在以下不足：一是喷液过程由手动控制，未能实现自动化操作；二是每次喷射制冷剂的喷液剂量和喷液时长不能实现精确定量的控制；三是制冷剂容器体积较小，无法满足长时间使用的需要。
发明内容
本发明的目的为了克服上述现有技术存在的问题及不足，提供一种新型的自动化低温制冷剂脉冲式微量喷液方法和装置。通过将低温制冷剂常温下沸腾汽化升压的原理与连通器原理结合，并采用计算机与微控制器的通信技术，实现这种新型的低温制冷剂脉冲喷液系统。这一新型喷液系统不仅能实现现有液氮枪的所有功能，还实现了诸多新的功能：一是实现了计算机与微控制器的自动化控制脉冲喷液，代替了人工操作；二是每次脉冲喷液的喷液剂量以及喷液时间可以实现精确定量控制；三是喷液装置中的制冷剂可以保证相对稳定的量，从而实现可持续的脉冲喷液。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种低温制冷剂脉冲式微量喷液方法，其特征在于包括以下步骤：(1)利用低温制冷剂的流体性质结合连通器原理实现实时补液，(2)利用密闭容器内外温度交换实现低温制冷剂沸腾升压，再通过改变喷液容器的密闭性来实现对低温制冷剂喷射的控制。
低温制冷剂脉冲式微量喷液方法，其特征在于具体步骤为：(1)、首先打开补液的电控单元和控压的电控单元，低温制冷剂由存储单元流向喷液容器；(2)、存储单元和补液容器内低温制冷剂液面相平后，补液结束，关闭补液的电控单元；(3)、通过控制控压的电控单元的开闭来控制低温制冷剂的喷射；(4)、喷液容器内的低温制冷剂消耗完毕后，重复步骤(1)和(2)实现补液；(5)、喷液过程结束之后打开控压电控单元待低温制冷剂耗尽时关闭电源。
本发明还提供了低温制冷剂脉冲式微量喷液装置，包括喷液容器、储存单元、连通器、喷液管、两个电控单元、微控制器、计算机，其特征在于：喷液容器分别与两个电控单元和喷液管的一端相连，两个电控单元分别置于喷液容器的顶部和底部，顶部控压的电控单元另一端与大气相连，底部补液的电控单元的另一端连接存储单元；喷液容器与储存单元位于相同高度，并与底部的补液电控单元共同构成连通器；两个电控单元均由微控制器控制通断，微控制器与计算机相连。
进一步地，所述的喷液容器为非绝热材料，外部由保温材料包裹，且保温效果可控。
进一步地，由控压的电控单元控制喷液容器的喷液与停止，由补液的电控单元控制低温制冷剂的补充量。
进一步地，所述电控单元为电控开关。
进一步地，所述的所有电控单元互相关联，需相互配合使用，且均与微控制器和计算机实现通信，由微控制器和计算机实现自动化可编程控制。
本发明具有如下的特点：1、低温制冷剂脉冲式微量喷液装置的喷液时间间隔和单次喷液的喷液量可编程控制。2、喷液装置由微控制器和计算机共同控制，实现了喷液的自动化操作。3、喷液单元的容器内低温制冷剂可自动补液，保证了喷液的可持续性。
附图说明
图1为装置结构的框图示意图。
图2为本发明实施例的操作流程图。
其中，1‐喷液容器，2‐储存单元，3,4‐电控单元，5‐喷液管，6‐微控制器，7‐计算机，0‐连通器。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步描述。
如图1所示，本发明由喷液容器1、储存单元2、喷液管5、两个电控单元(3，4)、微控制器6和计算机7构成，喷液容器1分别与两个电控单元(3，4)和喷液管5的一端相连，两个电控单元(3，4)分别置于喷液容器1的顶部和底部，顶部控压的电控单元4另一端与大气相连，底部补液的电控单元3的另一端连接存储单元2的一端。喷液容器1与储存单元2位于相同高度并与底部的补液电控单元构成连通器0，两个电控单元(3，4)均由微控制器6控制通断，微控制器6与计算机7相连。所述的喷液容器为非绝热材料，外部由保温材料包裹，且保温效果可控。所述电控单元为电控开关。本发明涉及的器件均为现有结构。
所述的喷液容器的喷液动力源自于低温制冷剂常温下汽化增压，关闭控压电控单元时，喷液容器内气压上升实现喷液，打开电控单元时喷液容器与外界相通保持肯定大气压，喷液停止。
所述的所有电控单元互相关联，需相互配合使用，且均与微控制器和计算机实现通信，由微控制器和计算机实现自动化可编程控制。
其简要工作流程如下：
如图2所示，本发明使用时，喷液管置于待喷液目标表面上方1～2cm处。
1.充入制冷剂：打开底部的电控单元3开关，再打开顶部电控单元4开关，此时，喷液容器1内部压强与外界气压相等，根据连通器原理，制冷剂从储液容器2经过电控单元3会流入喷液容器1中，从而实现制冷剂的补充。
2.喷液过程：喷液的过程中底部补液的电控单元3保持关闭，此时，关闭顶部控压的电控单元开关4，则制冷剂喷液容器1压强增大，制冷剂从喷液管5被压出喷液容器，从而从喷液管5的喷头处喷出实现喷液。
3.停止喷液：依然保持底部补液的电控开关3的关闭，这时打开顶部控压的电控开关4，则喷液容器1内部气压与外界气压相同，喷液停止。
4.制冷剂补液：打开底部补液的电控单元3开关，再打开顶部控压的电控单元4开关，此时，喷液容器1内部压强与外界气压相等，根据连通器原理，制冷剂从储液容器2经过底部补液的电控单元3流入喷液容器1中，从而实现制冷剂的补充。
其中，底部补液的电控单元3、顶部控压的电控单元4的开关与微控制器6相连并由计算机7控制，实现对喷液自动化控制。
本施例的电控开关为电磁阀。
1.充入液氮：打开底部的电磁阀3开关，再打开顶部电磁阀4开关，此时，喷液容器1内部压强与外界气压相等，根据连通器原理，液氮从储液容器2经过电磁阀3会流入喷液容器1中，从而实现液氮的补充。
2.喷液过程：喷液的过程中底部补液的电磁阀3保持关闭，此时，关闭顶部控压的电磁阀4，则喷液容器1压强增大，液氮从喷液管5被压出喷液容器，从而从喷液管5的喷头处喷出实现喷液。
3.停止喷液：依然保持底部补液的电磁阀3的关闭，这时打开顶部控压的电磁阀4，则喷液容器1内部气压与外界气压相同，喷液停止。
4.制冷剂补液：打开底部补液的电磁阀3开关，再打开顶部控压的电磁阀4开关，此时，喷液容器1内部压强与外界气压相等，根据连通器原理，制冷剂从储液容器2经过底部补液的电磁阀3流入喷液容器1中，从而实现制冷剂的补充。
其中，底部补液的电磁阀3、顶部控压的电磁阀4的开关与单片机6相连并由计算机7控制，实现对喷液自动化控制。

Claims (5)

1.低温制冷剂脉冲式微量喷液方法，其特征在于具体步骤为：(1)、首先打开补液的电控单元和控压的电控单元，低温制冷剂由存储单元流向喷液容器；(2)、存储单元和补液容器内低温制冷剂液面相平后，补液结束，关闭补液的电控单元；(3)、通过控制控压的电控单元的开闭来控制低温制冷剂的喷射；(4)、喷液容器内的低温制冷剂消耗完毕后，重复步骤(1)和(2)实现补液；(5)、喷液过程结束之后打开控压电控单元待低温制冷剂耗尽时关闭电源。
2.一种低温制冷剂脉冲式微量喷液装置，包括喷液容器、储存单元、连通器、喷液管、两个电控单元、微控制器、计算机，其特征在于：喷液容器分别与两个电控单元和喷液管的一端相连，两个电控单元分别置于喷液容器的顶部和底部，顶部控压的电控单元另一端与大气相连，底部补液的电控单元的另一端连接存储单元；喷液容器与储存单元位于相同高度，并与底部的补液电控单元共同构成连通器；两个电控单元均由微控制器控制通断，微控制器与计算机相连。
3.根据权利要求2所述的低温制冷剂脉冲式微量喷液装置，其特征在于：所述的喷液容器为非绝热材料，外部由保温材料包裹，且保温效果可控。
4.根据权利要求2所述的低温制冷剂脉冲式微量喷液装置，其特征在于：所述电控单元为电控开关。
5.根据权利要求2所述的低温制冷剂脉冲式微量喷液装置，其特征在于：所述的所有电控单元互相关联，需相互配合使用，且均与微控制器和计算机实现通信，由微控制器和计算机实现自动化可编程控制。
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