CN205828872U - 医用激光器循环冷水系统及医用激光装置 - Google Patents

Abstract

一种医用激光器循环水冷系统及医用激光装置，所述医用激光器循环水冷系统包括：水箱，用于承载冷却水，冷却水用于冷却激光器；与水箱连通的第一输水管路，第一输水管路与激光器连接，用于向激光器内输送冷却水；与水箱连通的第二输水管路，第二输水管路与激光器连接，用于自激光器内输出冷却水；去离子装置，用于去除冷却水中的离子，去离子装置的一端与第一输水管路连通，去离子装置的另一端与水箱连通，去离子装置用于净化自第一输水管路中分流出的冷却水、并将净化后的冷却水输送回水箱。医用激光器循环水冷系统中的冷却水内离子减少，使得医用激光器循环水冷系统及医用激光装置的性能稳定、使用寿命延长。

Description

医用激光器循环冷水系统及医用激光装置

技术领域

本实用新型涉及医用设备制造领域，尤其涉及一种医用激光器循环水冷系统及医用激光装置。

背景技术

随着医疗技术的发展，激光技术在医疗外科领域的应用也日趋广泛，也促使了医用激光设备的不断发展。医用激光设备的应用具有以下优点：不具有电刺激，能够保证患者安全。例如使用医用激光设备不会对患者的所携带的心脏起搏器造成电磁干扰问题；而且，使用医用激光设备能够解决膀胱手术中的闭孔神经反射的问题；瞬间产生高功率的激光，使得激光能够作为“手术刀”直接作用于病灶，例如以激光进行切割、凝固、止血或碎石等多种外科手段；热影响区小，更精准，使手术更安全，不会误伤临近组织、血管或神经等；通过可弯曲的光纤传输能量，能够使内窥镜达到任意激光可达到的位置，以实现各种微创手术。

医用激光器即为一种医用激光设备，主要用于人体内的结石粉碎和部分组织的切割、汽化治疗。医用激光器包括：反射腔；位于反射腔内的晶体；位于反射腔内的氙灯，用于发出脉冲光并照射所述晶体，使晶体发出激光。医用激光器工作时，首先由氙灯通电发光，由侧边照射晶体，在反射腔内对晶体进行侧向激发，并由晶体的端部透过反射腔射出激光。

在实际工作中，由于氙灯发出的光其光谱是从波长自190纳米至1100纳米的连续光，而其中，大量波段的光无法用于激发出激光，反而会产生大量的热量，因此，需要以额外的水冷循环系统以消耗这些热量，以保证激光器的正常运行。

然而，由于现有用于冷却医用激光器的水冷循环系统无法做到冷却水的纯净，容易对医用激光器造成损耗和污染，使医用激光器的寿命缩短。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是提供一种医用激光器循环水冷系统及医用激光装置，所述医用激光器循环水冷系统中的冷却水内离子减少，使得医用激光器循环水冷系统及医用激光装置的性能稳定、使用寿命延长。

为解决上述问题，本实用新型提供一种医用激光器循环水冷系统，包括：水箱，用于承载冷却水，所述冷却水用于冷却所述激光器；与所述水箱连通的第一输水管路，所述第一输水管路与所述激光器连接，用于向所述激光器内输送冷却水；与所述水箱连通的第二输水管路，所述第二输水管路与激光器连接，用于自激光器内输出冷却水；去离子装置，用于去除冷却水中的离子，所述去离子装置的一端与所述第一输水管路连通，所述去离子装置的另一端与所述水箱连通，所述去离子装置用于净化自第一输水管路中分流出的冷却水、并将净化后的冷却水输送回所述水箱。

可选的，所述去离子装置包括：第一入水口、第一出水口、以及位于所述第一入水口和第一出水口之间的去离子纯化柱；第一管道，所述第一管道的一端连通第一入水口，所述第一管道的另一端连通第一输水管路；第二管道，所述第二管道的一端连通第一出水口，所述第二管道的另一端连通水箱。

可选的，所述去离子纯化柱内包括离子交换树脂，用于去除冷却水中的离子。

可选的，所述去离子纯化柱的数量为1个或若干个；当所述去离子纯化柱的数量为若干个时，若干去离子纯化柱通过管道为串联或并联。

可选的，所述第一输水管路包括：水泵，所述水泵包括第二入水口和第二出水口；过滤器，用于去除冷却水中的杂质；连通所述水泵的第二入水口和水箱的第三管道；连通所述水泵的第二出水口和过滤器的第四管道；连通过滤器和激光器的第五管道。

可选的，所述去离子装置的一端与所述第四管道连通。

可选的，还包括：冷却系统，用于冷却水箱中的冷却水。

可选的，所述冷却系统包括：位于水箱内的蒸发器；与蒸发器连接的压缩机；一端与所述压缩机连接的冷凝器，所述冷凝器的另一端与所述蒸发器连接。

可选的，还包括：设置于所述去离子装置与所述第一输水管路连通处的阀门，用于控制自第一输水管路输入去离子装置的冷却水量。

相应的，本实用新型还提供一种医用激光装置，包括：激光器；如前述任一项所述的医用激光器循环水冷系统。

可选的，所述激光器包括：腔体；位于腔体内的晶体；位于腔体内的氙灯，用于发出脉冲光并照射所述晶体，使晶体发出激光。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

本实用新型的医用激光器循环水冷系统中，设置用于去除冷却水中离子的去离子装置，所述去离子装置的一端与所述第一输水管路连通，所述去离子装置的另一端与所述水箱连通。即所述去离子装置作为第一输水管路的旁路，在第一输水管路中流动的部分冷却水自所述去离子装置的一端流入，经过所述去离子装置的净化之后，再使冷却水流回水箱内，则经过净化的冷却水能够自水箱中重新进入冷却水的循环中。由于所述去离子装置作为第一输水管路的旁路，因此不会影响冷却水在第一输水管路中的流动，以此能够保证单次进入去离子水装置的冷却水足以对激光器进行冷却，同时还能够去除冷却水中的离子，以保证在激光器内循环冷却水纯净。由此能够延长冷却水的使用时间，增加冷却水的更换周期。

本实用新型的医用激光装置中，激光器与包括去离子装置的医用激光器循环水冷系统，由于所述去离子装置能够去除冷却水中的离子，从而能够保证冷却水的纯净，避免冷却水对激光器造成污染或损伤。而且，由于所述去离子装置设置于第一输水管路的旁路，因此不影响进入所述激光器内部的冷却水量，从而能够保证所述激光器得到充分冷却。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的医用激光器循环水冷系统的示意图；

图2是图1所示实施例的医用激光器循环水冷系统的结构示意图；

图3是本实用新型的医用激光器循环水冷系统中包括串联去离子纯化柱实施例的示意图；

图4是本实用新型的医用激光器循环水冷系统中包括并联去离子纯化柱实施例的示意图；

图5是本实用新型的医用激光器循环水冷系统中包括冷却系统实施例的示意图；

图6是本实用新型的医用激光器循环水冷系统中包括阀门实施例的示意图；

图7是本实用新型实施例的医用激光装置的示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，由于现有用于冷却医用激光器的水冷系统无法做到冷却水的纯净，容易对医用激光器造成损耗和污染，使医用激光器的寿命缩短。

在所述医用激光器的水冷循环系统工作时，所述水冷循环系统一端向医用激光器内输入循环水，另一端自所述医用激光器输出循环水。水冷循环系统通过向医用激光器内输入冷却后的循环水，能够将医用激光器内的反射区、氙灯和晶体的热量带走；自所述医用激光器内输出的循环水经过水冷循环系统的冷却之后，能够释放循环水中所带热量，使循环水能够再次流入所述医用激光器内。

在所述循环水冷却所述医用激光器时，所述循环水将直接接触医用激光器内的反射腔、氙灯和晶体等组件，为了保证医用激光器经过冷却之后能够正常且精确地进行工作，需要保证循环水的纯净，因此所述循环水通常采用去离子水。

然而，由于水冷循环系统所采用的材质会渗出离子和挥发性物质，随着循环水在水冷循环系统中的循环时间的推进，不可避免地使循环水受到污染，则循环水中的离子含量增加、纯净度变差，造成循环水的导电率变差。而且，循环水中的挥发性物质还会对反射腔、氙灯和晶体表面造成污染。因此，会对医用激光器的激光输出功率稳定性、以及使用寿命产生不良影响。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种医用激光器循环水冷系统及医用激光装置。所述医用激光器循环水冷系统包括：水箱，用于承载冷却水，所述冷却水用于冷却所述激光器；与所述水箱连通的第一输水管路，所述第一输水管路与所述激光器连接，用于向所述激光器内输送冷却水；与所述水箱连通的第二输水管路，所述第二输水管路与激光器连接，用于自激光器内输出冷却水；去离子装置，用于去除冷却水中的离子，所述去离子装置的一端与所述第一输水管路连通，所述去离子装置的另一端与所述水箱连通，所述去离子装置用于净化自第一输水管路中分流出的冷却水、并将净化后的冷却水输送回所述水箱。

其中，设置用于去除冷却水中离子的去离子装置，所述去离子装置的一端与所述第一输水管路连通，所述去离子装置的另一端与所述水箱连通。即所述去离子装置作为第一输水管路的旁路，在第一输水管路中流动的部分冷却水自所述去离子装置的一端流入，经过所述去离子装置的净化之后，再使冷却水流回水箱内，则经过净化的冷却水能够自水箱中重新进入冷却水的循环中。由于所述去离子装置作为第一输水管路的旁路，因此不会影响冷却水在第一输水管路中的流动，以此能够保证单次进入去离子水装置的冷却水足以对激光器进行冷却，同时还能够去除冷却水中的离子，以保证在激光器内循环冷却水纯净。由此能够延长冷却水的更换周期。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

请参考图1，图1是本实施例的医用激光器循环水冷系统的示意图，包括：

水箱100，用于承载冷却水，所述冷却水用于冷却激光器200；

与所述水箱100连通的第一输水管路300，所述第一输水管路300与所述激光器200连接，用于向所述激光器200内输送冷却水；

与所述水箱100连通的第二输水管路400，所述第二输水管路400与激光器200连接，用于自激光器200内输出冷却水；

去离子装置500，用于去除冷却水中的离子，所述去离子装置500的一端与所述第一输水管路300连通，所述去离子装置500的另一端与所述水箱100连通，所述去离子装置500用于净化自第一输水管路300中分流出的冷却水、并将净化后的冷却水输送回所述水箱100。

以下将结合附图进行说明。

请参考图1和图2，图2是本实施例的医用激光器循环水冷系统的结构示意图。

所述水箱100用于承载冷却水，水箱100内的冷却水向激光器200输送之后，能够使激光器200降温。在经过激光器200进行热交换之后，冷却水温度升高，而升温的冷却水在回到水箱100内之后能够进行冷却，以便继续向激光器200输送以进行降温，从而形成冷却水的循环。

由于本实施例的激光器200用于医用治疗，因此，所述激光器200相对于工业级激光器具有更高的精度要求。而所述冷却水在对激光器200进行降温时，将直接接触激光器200内的组件，例如氙灯、晶体或反射腔等。由此可知，所述冷却水的纯净度将直接影响所述激光器200的精度和寿命，因此，需要保证所述冷却水具有较高的纯净度。在本实施例中，所述冷却水为去离子水。

另一方面，为了避免冷却水在循环过程中受到污染，所述水箱100、第一输水管路300的组件、以及第二输水管路400的组件材料需要采用稳定性高、不易析出离子或产生挥发性物质的材料。在本实施例中，所述水箱100、第一输水管路300的组件、以及第二输水管路400的组件的材料包括不锈钢材料，例如316不锈钢。

然而，在冷却水的循环过程中，依旧不可避免的受到离子、或挥发性物质的污染，而所述去离子装置500能够去除冷却水中的离子，从而降低冷却水的导电率，提高了激光器200输出功率的稳定性。而且，通过去离子装置500去除冷却水中的离子，能够减少了激光器200内组件受到的污染，能够提高激光器200的使用寿命。

在本实施例中，所述去离子装置500包括：第一入水口511、第一出水口512、以及位于所述第一入水口511和第一出水口512之间的去离子纯化柱510；第一管道520，所述第一管道520的一端连通第一入水口511，所述第一管道520的另一端连通第一输水管路300；第二管道530，所述第二管道530的一端连通第一出水口512，所述第二管道530的另一端连通水箱100。

在本实施例中，所述去离子纯化柱510的数量为1个。在其它实施例中，所述去离子纯化柱的数量还能够为多个。

所述去离子纯化柱510包括腔体、以及位于腔体内的离子交换树脂，当冷却水自第一入水口511进入所述去离子纯化柱、自第一出水口512流出的过程中，冷却水中的离子能够由所述离子交换树脂吸附，从而达到去除冷却水中游离离子的目的。而去除离子之后的重新回到水箱100内，从而使去除离子之后的冷却水能够重新进入冷却水循环之中。

所述第一管道520和第二管道530的材料为食品级以上材料。由于大部分冷却水在第一管道520和第二管道530内流动，为了避免二次污染，需要保证所述第一管道520和第二管道530的材料稳定，污染较少，挥发或渗出的离子较少，因此需要采用食品级以上的材料以保证冷却水的纯净。

在本实施例中，所述去离子装置500的一端与第一输水管路300连通，另一端与水箱100连通，即所述去离子装置500设置于所述第一输水管路300的旁路中。由于所述去离子装置500中的冷却水被去除了游离态的离子，因此所述去离子装置500中的冷却水离子浓度低于第一输水管路300中的离子浓度；当冷却水在所述第一输水管路300中流动时，基于渗透压的差异，能够使部分冷却水吸入所述去离子装置500的第一管道520中，从而能够使冷却水自所述第一管道520通过去离子纯化柱510流入第二管道530，实现对冷却水的去离子净化。

而且，由于所述去离子装置500作为第一输水管路300的旁路，因此不会影响第一输水管路300内的冷却水流量，从而能够保证足量的冷却水进入激光器200内进行冷却。因此，能够在保证去除冷却水中的游离态离子的同时，保证了对激光器200的冷却能力不会降低。

此外，由于在第一输水管路300中流动的冷却水用于冷却激光器200，因此，所述第一输水管路300中的冷却水温度较低，则流入去离子装置500中的冷却水温度较低，能够避免高温的冷却水对所述去离子装置500造成损伤，提高所述去离子装置500的使用寿命。

再次，由于所述去离子装置500设置于所述第一输水管路300的旁路，便于更换所述去离子装置500中的去离子纯化柱510，而不必对第一输水管路300和第二输水管路400进行更改，避免第一输水管路300和第二输水管路400受到外界污染。

在其它实施例中，所述去离子装置的一端与水箱连通，而另一端与第二输水管路连通，即所述去离子装置作为所述第二输水管路的旁路。

在一实施例中，请参考图3，所述去离子装置500包括若干串联的去离子纯化柱510。

在另一实施例中，请参考图4，所述去离子装置500包括若干并联的去离子纯化柱510。

当所述去离子装置500内具有若干去离子纯化柱510时，能够提高去离子能力，进而提高冷却水的纯净度。

请继续参考图2，在本实施例中，所述第一输水管路300包括：水泵310，所述水泵310包括第二入水口311和第二出水口312；过滤器320，用于去除冷却水中的杂质；连通所述水泵310的第二入水口311和水箱100的第三管道330；连通所述水泵310的第二出水口312和过滤器320的第四管道340；连通过滤器320和激光器200的第五管道350。

所述第一输水管路300用于自水箱100向激光器200输送冷却水。其中，所述第三管道330用于连接水箱100与水泵310的第二入水口311；所述第四管道340用于连接水泵310的第二出水口312与过滤器320；所述第五管道350用于连接过滤器320和激光器200。

所述第三管道330、第四管道340和第五管道350的材料为食品级以上材料。由于大部分冷却水在第三管道330、第四管道340和第五管道350内流动，因此，所述第三管道330、第四管道340和第五管道350的材料需要采用污染较少，不易挥发且渗出离子较少的材料，因此，需要采用食品级以上的材料以保证冷却水的纯净。

此外，所述第二输水管路400的管道也能够采用食品级以上材料。

所述水泵310用于自水箱100抽取冷却水。而自水箱100中抽取出的冷却水在进入激光器200之前，需要先通过过滤器320的过滤，所述过滤器320用于去除所述冷却水内的杂质。然而，所述过滤器320的过滤能力有限，无法去除冷却水中的游离态的离子，因此，需要在第一输水管路300的旁路设置去离子装置500。

在本实施例中，所述去离子装置500的一端与所述第四管道340连通，即部分冷却水在自水泵310流出，进入过滤器320之前，流入所述去离子装置500进行去离子，并返回所述水箱100。在水泵310和过滤器320之间设置去离子装置500，即能够保证冷却水具有足够大的流速以进入所述去离子装置，同时又能够避免自过滤器320流入激光器200的冷却水被分流，以保证足量的冷却水进入所述激光器200内。

在其它实施例中，所述去离子装置500的一端还能够与第三管道330或第五管道350连接。

在本实施例中，请参考图5，所述医用激光器循环水冷系统还包括：冷却系统600，用于冷却水箱100中的冷却水。

所述冷却系统600包括：位于水箱100内的蒸发器610；与蒸发器610连接的压缩机620；一端与所述压缩机620连接的冷凝器630，所述冷凝器630的另一端与所述蒸发器610连接。

其中，蒸发器610基于蒸发吸热的原理自水箱100中的冷却水中吸收热量，产生的气体流入压缩机620和冷凝器630之后，重新转化为液态回到蒸发器610中。所述冷却系统600通过气液转换来实现热交换，使水箱100中的冷却水温度降低，从而将激光器200内的热量带走。

在另一实施例中，请参考图6，所述医用激光器循环水冷系统还包括：设置于所述去离子装置500与所述第一输水管路300连通处的阀门110，用于控制自第一输水管路300输入去离子装置500的冷却水量。

在该实施例中，通过阀门110控制进入去离子装置500内的冷却水流量，从而能够精确控制去离子装置500和第一输水管路300内的冷却水流量比，在保证足量的冷却水进入激光器的同时，保证足量的冷却水能够被去离子净化。

综上，本实施例中，设置用于去除冷却水中离子的去离子装置，所述去离子装置的一端与所述第一输水管路连通，所述去离子装置的另一端与所述水箱连通。即所述去离子装置作为第一输水管路的旁路，在第一输水管路中流动的部分冷却水自所述去离子装置的一端流入，经过所述去离子装置的净化之后，再使冷却水流回水箱内，则经过净化的冷却水能够自水箱中重新进入冷却水的循环中。由于所述去离子装置作为第一输水管路的旁路，因此不会影响冷却水在第一输水管路中的流动，以此能够保证单次进入去离子水装置的冷却水足以对激光器进行冷却，同时还能够去除冷却水中的离子，以保证在激光器内循环冷却水纯净。由此能够延长冷却水的使用时间，增加冷却水的更换周期。

相应的，本实用新型实施例还提供一种医用激光装置，请参考图7，包括：

激光器700；

前述实施例所述的医用激光器循环水冷系统800，其中，第一输水管路810与所述激光器700连接，用于向激光器700内输入冷却水，所述第二输水管路820与所述激光器700连接，用于自激光器700内输出冷却水。

以下将结合附图进行说明。

请参考图7，所述激光器700包括：腔体710；位于腔体710内的晶体720；位于腔体710内的氙灯730，用于发出脉冲光并照射所述晶体720，使晶体720发出激光。

在本实施例中，所述激光器700为钬激光器，能够用于人体内的结石粉碎、组织切割或汽化治疗。所述晶体720为钬晶体；所述腔体710为反射腔。

所述循环水冷系统800包括：水箱，用于承载冷却水；与所述水箱连通的第一输水管路810，所述第一输水管路810与所述激光器700连接，用于向所述激光器700内输送冷却水；与所述水箱连通的第二输水管路820，所述第二输水管路820与激光器700连接，用于自激光器700内输出冷却水；冷却系统，用于冷却所述水箱中的冷却水；去离子装置，用于去除冷却水中的离子，所述去离子装置的一端与所述第一输水管路810连通，所述去离子装置的另一端与所述水箱连通，所述去离子装置用于净化自第一输水管路810中分流出的冷却水、并将净化后的冷却水输送回所述水箱。

所述循环水冷系统800通过第一输水管路810向激光器700内部输送冷却水，使得激光器700内的晶体720、腔体710和氙灯730冷却。而激光器700内的冷却水再通过第二输水管路820输送回循环水冷系统800，通过冷却水的循环以实现热交换。

由于所述第一输水管路810的旁路设置有去离子装置，从而能够去除冷却水中的游离态的离子，使得进入激光器700的冷却水更纯净，同时不会对第一输水管路810内的冷却水流量造成影响，保证了进入激光器700内的冷却水足量。

综上，本实施例中，激光器与包括去离子装置的医用激光器循环水冷系统，由于所述去离子装置能够去除冷却水中的离子，从而能够保证冷却水的纯净，避免冷却水对激光器造成污染或损伤。而且，由于所述去离子装置设置于第一输水管路的旁路，因此不影响进入所述激光器内部的冷却水量，从而能够保证所述激光器得到充分冷却。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种医用激光器循环水冷系统，用于冷却激光器，其特征在于，包括：

水箱，用于承载冷却水，所述冷却水用于冷却所述激光器；

与所述水箱连通的第一输水管路，所述第一输水管路与所述激光器连接，用于向所述激光器内输送冷却水；

与所述水箱连通的第二输水管路，所述第二输水管路与激光器连接，用于自激光器内输出冷却水；

去离子装置，用于去除冷却水中的离子，所述去离子装置的一端与所述第一输水管路连通，所述去离子装置的另一端与所述水箱连通，所述去离子装置用于净化自第一输水管路中分流出的冷却水、并将净化后的冷却水输送回所述水箱。

2.如权利要求1所述的医用激光器循环水冷系统，其特征在于，所述去离子装置包括：第一入水口、第一出水口、以及位于所述第一入水口和第一出水口之间的去离子纯化柱；第一管道，所述第一管道的一端连通第一入水口，所述第一管道的另一端连通第一输水管路；第二管道，所述第二管道的一端连通第一出水口，所述第二管道的另一端连通水箱。

3.如权利要求2所述的医用激光器循环水冷系统，其特征在于，所述去离子纯化柱内包括离子交换树脂，用于去除冷却水中的离子。

4.如权利要求2所述的医用激光器循环水冷系统，其特征在于，所述去离子纯化柱的数量为1个或若干个；当所述去离子纯化柱的数量为若干个时，若干去离子纯化柱通过管道为串联或并联。

5.如权利要求1所述的医用激光器循环水冷系统，其特征在于，所述第一输水管路包括：水泵，所述水泵包括第二入水口和第二出水口；过滤器，用于去除冷却水中的杂质；连通所述水泵的第二入水口和水箱的第三管道；连通所述水泵的第二出水口和过滤器的第四管道；连通过滤器和激光器的第五管道。

6.如权利要求5所述的医用激光器循环水冷系统，其特征在于，所述去离子装置的一端与所述第四管道连通。

7.如权利要求1所述的医用激光器循环水冷系统，其特征在于，还包括：冷却系统，用于冷却水箱中的冷却水。

8.如权利要求7所述的医用激光器循环水冷系统，其特征在于，所述冷却系统包括：位于水箱内的蒸发器；与蒸发器连接的压缩机；一端与所述压缩机连接的冷凝器，所述冷凝器的另一端与所述蒸发器连接。

9.如权利要求1所述的医用激光器循环水冷系统，其特征在于，还包括：设置于所述去离子装置与所述第一输水管路连通处的阀门，用于控制自第一输水管路输入去离子装置的冷却水量。

10.一种医用激光装置，其特征在于，包括：

激光器；

如权利要求1至9任一项所述的医用激光器循环水冷系统。

11.如权利要求10所述的医用激光装置，其特征在于，所述激光器包括：腔体；位于腔体内的晶体；位于腔体内的氙灯，用于发出脉冲光并照射所述晶体，使晶体发出激光。