CN212281608U - 一种流量控制反馈装置及冷冻消融系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及冷冻消融技术领域，特别地涉及一种流量控制反馈装置及冷冻消融系统。本实用新型提供的流量控制反馈装置，包括制冷控制阀、循环降温管以及输出管，所述制冷控制阀包括阀体。在使用过程中，液氮通过主流出口，一路由输出管流出至探针，一路由循环降温管输送至降温通道内，通过降温通道进而对阀体实现预冷，预冷后的阀体可使输送环境降到预设的低温范围，进而使得液氮的流动速度会提高，进而使液氮的漏热减少，系统气泡少，流阻减小，使得液氮快速输送至探针进而实现快速制冷，同时避免造成液氮的不必要浪费。

Description

一种流量控制反馈装置及冷冻消融系统

技术领域

本实用新型涉及冷冻消融技术领域，特别地涉及一种流量控制反馈装置及冷冻消融系统。

背景技术

在医用冷冻消融系统中，需要控制冷工质(例如液氮)输送到消融针(探针)进行制冷，实现对病灶组织的冷冻消融治疗。然而，一方面，在医用冷冻消融系统中，要求输送液氮的管路细小柔软，从而增大了冷工质的流阻，同时沿途流经的阀门、管路等也会产生冷量损失，这对治疗效果会产生影响；另一方面，冷冻消融系统中，探针的降温时间是主要性能指标之一。提高系统压力是解决探针降温时间较长的方法之一，但同时又对冷罐的耐压标准提出要求，会引发一系列零件选型及耐压要求的问题。由于低温特性，当输送环境也降到低温范围时，液氮的流动速度会提高，流阻减小。如果只维持高压，满足前期的降温速度，当系统降到低温时液氮的消耗量会逐渐加大，造成液氮的不必要浪费。

实用新型内容

本实用新型提供一种流量控制反馈装置，所述流量控制反馈装置，可有效地解决上述技术问题。

本实用新型提供的流量控制反馈装置，包括制冷控制阀、降温管以及输出管，所述制冷控制阀包括阀体，所述阀体具备有主流道以及用于降低所述阀体温度的降温通道，所述主流道具备有主流入口以及主流出口，所述降温通道具备有降温入口以及降温出口；所述降温管一端与所述主流出口连通，另一端与所述降温入口连通；所述输出管与所述主流出口连通。

在一个实施方式中，所述降温通道环绕所述阀体设置。

在一个实施方式中，所述流量控制反馈装置还包括用于控制所述降温管开度的第一阻力元件，所述阻力原件连接于所述降温管。

在一个实施方式中，所述第一阻力元件包括第一手阀以及用于控制所述第一手阀的开关阀，所述第一手阀以及所述开关阀均连接于所述降温管。

在一个实施方式中，所述第一阻力元件包括第一电动调节阀，所述第一电动调节阀连接于所述降温管。

在一个实施方式中，所述第一阻力元件包括第一毛细管，所述第一毛细管连接于所述降温管。

在一个实施方式中，所述流量控制反馈装置还包括第二阻力元件，所述第二阻力元件通过排气支管并联于所述输出管；其中，所述第二阻力元件的开度小于所述第一阻力元件的开度。

在一个实施方式中，所述流量控制反馈装置还包括输入管以及第三阻力元件，所述输入管与所述主流入口连通，所述第三阻力元件通过排气支管并联于所述输入管；其中，所述第三阻力元件的开度小于所述第一阻力元件的开度。

在一个实施方式中，所述流量控制反馈装置包括至少两个制冷控制阀、至少两个所述降温管以及至少两个输出管，相邻所述主流入口独立与所述输入管连通，相对应的所述降温管一端与所述主流出口连通，另一端与所述降温入口连通；相对应的所述输出管与所述主流出口连通。

本实用新型提供的一种流量控制反馈装置，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：

本实用新型提供的流量控制反馈装置，包括制冷控制阀、降温管以及输出管。在使用过程中，可实现外部冷工质(液氮)通过其降温通道进而对阀体实现预冷，预冷后的阀体可使输送环境降到预设的低温范围。

另一方面，本实用新型还提供了一种冷冻消融系统，所述冷冻消融系统包括冷工质存储装置、消融针以及上述的流量控制反馈装置，所述冷工质存储装置的出液口与所述制冷控制阀的主流入口连接，所述消融针与所述输出管连接，使流出所述输出管的冷工质进入所述消融针进行冷冻消融治疗。

本实用新型提供的冷冻消融系统，包括前述的制冷控制阀、降温管以及输出管。在使用过程中，冷工质液氮通过主流出口，一路由输出管流出至探针，一路由降温管输送至降温通道内，通过降温通道进而对制冷控制阀的阀体实现预冷，预冷后的阀体可使输送环境降到预设的低温范围，进而使得液氮的流动速度会提高，进而使液氮的漏热减少，系统气泡少，流阻减小，使得液氮快速输送至探针进而实现快速制冷，同时避免造成液氮的不必要浪费。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。

图1是本实用新型实施例提供的第一种流量控制反馈装置的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的第二种流量控制反馈装置的整体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的流量控制反馈装置的制冷控制阀在第一视角的剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的流量控制反馈装置的制冷控制阀在第二视角的剖视图；

图5是本实用新型实施例提供的第三种流量控制反馈装置的整体结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的第四种流量控制反馈装置的整体结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的流量控制反馈装置的测温图；

图8是传统的流量控制反馈装置的测温图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

附图标记：

10-流量控制反馈装置；11-制冷控制阀；111-阀体；1111-主流道；1111a-主流入口；1111b-主流出口；1113-降温通道；1113a-降温入口；1113b-降温出口；12-降温管；13-输出管；14-第一阻力元件；14a-第一手阀；14b-第一电动调节阀；14c-第一毛细管；141-开关阀；15-第二阻力元件；15a-第二手阀；15b-第二电动调节阀；15c-第二毛细管；16-输入管；17-第三阻力元件；171-排气控制阀；18-冷工质存储装置；181-压力表；183-安全阀；185-压力传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参照图1至图4，本实用新型的流量控制反馈装置10，包括制冷控制阀11、降温管12以及输出管13，所述制冷控制阀11包括阀体111，所述阀体111具备有主流道1111以及用于降低所述阀体111温度的降温通道1113，所述主流道1111具备有主流入口1111a以及主流出口1111b，所述降温通道1113具备有降温入口1113a以及降温出口1113b；所述降温管12一端与所述主流出口1111b连通，另一端与所述降温入口1113a连通；所述输出管13与所述主流出口1111b连通。

本实用新型提供的流量控制反馈装置10，包括制冷控制阀11、降温管12以及输出管13，所述制冷控制阀11包括阀体111。在使用过程中，液氮通过主流出口1111b，一路由输出管13流出至探针，一路由降温管12输送至降温通道1113内，通过降温通道1113进而对阀体111实现预冷，预冷后的阀体111可使输送环境降到预设的低温范围，进而使得液氮的流动速度会提高，进而使液氮的漏热减少，系统气泡少，流阻减小，使得液氮快速输送至探针进而实现快速制冷，同时避免造成液氮的不必要浪费。

在一个例子中，所述降温通道1113环绕所述阀体111设置。将降温通道1113环绕所述阀体111设置，可有效地增大降温通道1113的路径，进而增加液氮停留在降温通道1113中的时间，同时更好地实现降温；同时，将降温通道1113环绕阀体111设置，可使降温通道1113分布在阀体111更多的面积，进而可实现同时进行大面积地降温。

具体地，在本实施例中，所述降温通道1113环绕所述阀体111的主流道1111设置；将降温通道1113环绕所述阀体111的主流道1111设置，便于直接快速地对主流道1111进行降温，进而使得主流道1111更快地降低至预设的温度范围内。进一步使得液氮的流动速度会提高，因为温度降低，使得液氮汽化的量减少，如此液氮流速就提高了，流阻减小，使得液氮快速输送至探针进而实现快速制冷。

在一个例子中，所述流量控制反馈装置10还包括用于控制所述降温管12开度的第一阻力元件14，所述第一阻力元件14连接于所述降温管12。

在一个例子中，所述第一阻力元件14还包括第一手阀14a以及用于控制所述第一手阀14a的开关阀141，所述第一手阀14a以及所述开关阀141均连接于所述降温管12。需要说明的，设置第一手阀14a，便于通过控制第一手阀14a的开度进而控制流经降温管12的液氮的流量。设置开关阀141便于当阀体111的温度降低至预设范围之后，用户可通过开关阀141关闭降温管12，当需要降低阀体111的温度时，用户可打开开关阀141，进而使得液氮通过降温管12进入降温通道1113。

需要说明的，这里并不对第一阻力元件14的具体设置进行限定，可以理解的，在其他具体实施例中，用户可根据具体需求，将第一阻力元件14设置为电动调节阀或者毛细管等。

具体地，在一个例子中，所述第一手阀14a的开度范围为35°至45°。需要说明的，这里并不对第一手阀14a的开度范围进行限定，可以理解的，在其他具体实施中，也可以根据用户的需求，将第一手阀14a的开度范围设置为其他数值。

具体地，在本实施例中，所述第一手阀14a的开度设置为40°，需要说明的，这里并不对第一手阀14a的开度限定为40°，可以理解的，在其他具体实施中，也可以根据用户的需求，将第一手阀14a的开度设置为35°、42°或45°等。

在一个例子中，所述流量控制反馈装置10还包括第二阻力元件15，所述第二阻力元件15通过排气支管并联于所述输出管13；其中，所述第二阻力元件15的开度小于所述第一阻力元件14的开度。需要说明的，设置第二阻力元件15并联于所述输出管13，在液氮输送过程中，由于输出管13内的温度不同，且输出管13并不是真空管，故在低温的液氮在输送管的输送过程中，由于管内温差，将会产生气泡，设置第二阻力元件15可将气泡排出。需要说明的，第二阻力元件15设置为常开阀，可用于及时排出输出管13中的气泡。进一步，需要说明的，第二阻力元件15的开度与输出管13的开度基本保持一致，便于更好地排出气泡，需要说明的，这里并不对第二阻力元件15与输出管13的开度大小进行限定，可以理解的，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，将第二阻力元件15与输出管13的开度大小设置为其他情况。

还需要说明的，在本实施例中，所述第二阻力元件15可以根据用户的需求，设置为第二手阀15a，第二电动调节阀15b或者第二毛细管15c。

进一步，需要说明的，在本实施例中，所述第二阻力元件15的开度小于所述第一阻力元件14的开度，设置所述第二阻力元件15的开度小于所述第一阻力元件14的开度，便于使得在给阀体111降温过程中，液氮优先由降温管12流入降温通道1113以便于实现度阀体111的快速降温。

在一个例子中，所述第二阻力元件15的开度范围为18°至25°。需要说明的，这里并不对第二阻力元件15的开度范围进行限定，可以理解的，在其他具体实施中，也可以根据用户的需求，将第二阻力元件15的开度范围设置为其他数值。

具体地，在本实施例中，所述第二阻力元件15的开度设置为25°，需要说明的，这里并不对第二阻力元件15的开度限定为25°，可以理解的，在其他具体实施中，也可以根据用户的需求，将第二阻力元件15的开度设置为18°、20°或22°等。

需要说明的，在本实施例子中，所述第二阻力元件15的开度设置为25°时，手阀的探针外径2.6mm。当需要接入开度为18°至20°的手阀时，增大阀门的阻力，可匹配较细的探针，比如接入2mm的探针。

在一个例子中，所述流量控制反馈装置10还包括输入管16以及第三阻力元件17，所述输入管16与所述主流入口1111a连通，所述第三阻力元件17通过排气支管并联于所述输入管16；其中，所述第三阻力元件17的开度小于所述第一阻力元件14的开度。需要说明的，设置第三阻力元件17并联于输入管16，用于排出整个管道系统中的产生的气泡。还需要说明的，所述第三阻力元件17的开度小于所述第一阻力元件14的开度，便于使得在给阀体111降温过程中，液氮优先由降温管12流入降温通道1113以便于实现度阀体111的快速降温。同时，可避免第三阻力元件17开度过大引起不必要的液氮的浪费。

还需要说明的，在本实施例中，所述第三阻力元件可以根据用户的需求，设置为手阀，电动调节阀或者毛细管。具体地，在本实施例中，所述第三阻力元件17的开度范围为18°至25°。需要说明的，这里并不对第三阻力元件17的开度范围进行限定，可以理解的，在其他具体实施中，也可以根据用户的需求，将第三阻力元件17的开度范围设置为其他数值。

具体地，在本实施例中，所述第三阻力元件17的开度设置为25°，需要说明的，这里并不对第三阻力元件17的开度限定为25°，可以理解的，在其他具体实施中，也可以根据用户的需求，将第三阻力元件17的开度设置为18°、20°或22°等。

在一个例子中，所述流量控制反馈装置10还包括用于控制第三阻力元件17的排气控制阀171，所述排气控制阀171用于打开或关闭第三阻力元件17，进而在不需要排气时关闭第三阻力元件17。

在一个例子中，所述流量控制反馈装置10包括至少两个制冷控制阀11、至少两个所述降温管12以及至少两个输出管13，相邻所述主流入口1111a独立与所述输入管16连通，相对应的所述降温管12一端与所述主流出口1111b连通，另一端与所述降温入口1113a连通；相对应的所述输出管13与所述主流出口1111b连通。需要说明的，在本实施例中，至少两个制冷控制阀11、至少两个所述降温管12以及至少两个输出管13，相邻所述主流入口1111a独立与所述输入管16连通，相对应的所述降温管12一端与所述主流出口1111b连通，另一端与所述降温入口1113a连通；相对应的所述输出管13与所述主流出口1111b连通，也即设置多个输出管13路并联，便于用户根据需求，单独控制其中一个、个别或者全部进行工作，实现各个输出管13单独控制。同时将第三阻力元件17设置于位于上游的输入管16上，便于无论开启其中哪些输出管13都可以满足实现排气的需求。

具体地，在本实施例中，参照图2，所述流量控制反馈装置10包括四个制冷控制阀11、四个所述降温管12以及四个输出管13，相邻所述主流入口1111a独立与所述输入管16连通，相对应的所述降温管12一端与所述主流出口1111b连通，另一端与所述降温入口1113a连通；相对应的所述输出管13与所述主流出口1111b连通，也即设置四路输出管13并联设置。需要说明的，在本实施例中，并不对流量控制反馈装置10中的输出管13路的个数进行限定，可以理解的，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，将输出管13路的个数设置为三路、五路或者六路等。

还需要说明的，在本实施例中，当系统增加到多路时，将第三阻力元件17调整到冷阀前端，也即输入管16上，且设置排气控制阀171，配合多路系统单路及双路输出的情况，当四路输出时，由于流量较大，漏热相对较小，可以不用25°常开放气，也即可通过排气控制阀171关闭第三阻力元件17。

请参照图5，在一个例子中，所述第一阻力元件(14)包括第一电动调节阀14b，所述第一电动调节阀14b连接于所述降温管12。需要说明的，电动调节阀的使用可以实现程序的自动控制开度，进而使得对不同的探针有更良好的适配。电动调节阀可根据探针的温度及状态实时调节输出的流量，实现更精准的系统控制。可实现不同直径探针的自动调节。

需要说明的，电动调节阀的使用可以实现程序的自动控制开度，进而使得对不同的探针有更良好的适配。适应性地，并联于所述输出管13的所述第二阻力元件15替换为第二电动调节阀15b。

请参照图6，在一个例子中，所述第一阻力元件14包括第一毛细管14c，第一毛细管14c连接于所述降温管12。在使用过程中，通过变换毛细管的长度、直径和连接方式实现单一规格的控制，可有效地降低成本。毛细管的使用可以降低成本，在简单系统中使用，对系统的一致性有很好的帮助。

需要说明的，在本实施例中，阻力元件的具体选用并不限于所列的手阀，电动调节阀以及毛细管；可以理解的，在其他具体实施例中，还可以根据用户的需求，将阻力元件设置为孔板，多微孔、气阻片等。

结合图1以及图2，在一个例子中，所述流量控制反馈装置10还包括压力表181，所述压力表181连接于所述输入管16。需要说明的，设置压力表181便于测试流量控制反馈装置10管道内的气体压力。

在一个例子中，所述流量控制反馈装置10还包括安全阀183，安全阀183是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。设置安全阀183用于保证流量控制反馈装置10的安全性能。

在一个例子中，所述流量控制反馈装置10还包括压力传感器185，压力传感器185是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置，通过设置压力传感器185用于显示管道内压力的压力值。便于用户掌握流量控制反馈装置10的压力，以便做出适应性的调整。具体地，通过本实用新型提供的流量控制反馈装置10可有效地降低输送环境的温度，请参照附图7并结合图8，传统降温与采用本实用新型提供的流量控制反馈装置10的降温对比，由实验所得，在相同时间内，制冷控制阀11被预冷氮气吹过后，降温曲线较陡立。未被预冷阀体111，平衡在某一温度后处于不变的状态，而且回流端温度有波动趋势，说明漏热影响到系统降温。也可进一步验证本实用新型提供的流量控制反馈装置10可有效地降低输送环境的温度。

本实用新型还提供了一种冷冻消融系统，冷冻消融系统包括冷工质存储装置18(本实施例中用于存储液氮)、消融针(图中未示出)以及上述的流量控制反馈装置10，冷工质存储装置18的出液口与所述制冷控制阀11的主流入口1111a连接，消融针与所述输出管13连接，使流出所述输出管13的冷工质进入消融针进行冷冻消融治疗。由于该冷冻消融系统包括上述的流量控制反馈装置10，因此液氮可通过降温通道1113对制冷控制阀11的阀体111实现预冷，预冷后的阀体111可使液氮输送环境降到预设的低温范围，进而使得液氮的流动速度会提高，进而使液氮的漏热减少，系统气泡少，流阻减小，使得液氮快速输送至探针从而实现快速制冷，同时避免造成液氮的不必要浪费。

具体地，在本实施例中，冷工质存储装置18的出液口与制冷控制阀11的主流入口1111a通过输入管16连接。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种流量控制反馈装置，其特征在于，包括：

制冷控制阀(11)，所述制冷控制阀(11)包括阀体(111)，所述阀体(111)具备有主流道(1111)以及用于降低所述阀体(111)温度的降温通道(1113)，所述主流道(1111)具备有主流入口(1111a)以及主流出口(1111b)，所述降温通道(1113)具备有降温入口(1113a)以及降温出口(1113b)；

降温管(12)，所述降温管(12)一端与所述主流出口(1111b)连通，另一端与所述降温入口(1113a)连通；以及

输出管(13)，所述输出管(13)与所述主流出口(1111b)连通。

2.根据权利要求1所述的流量控制反馈装置，其特征在于，所述降温通道(1113)环绕所述阀体(111)设置。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的流量控制反馈装置，其特征在于，所述流量控制反馈装置(10)还包括用于控制所述降温管(12)开度的第一阻力元件(14)，所述第一阻力元件(14)连接于所述降温管(12)。

4.根据权利要求3所述的流量控制反馈装置，其特征在于，所述第一阻力元件(14)包括第一手阀(14a)以及用于控制所述第一手阀(14a)的开关阀(141)，所述第一手阀(14a)以及所述开关阀(141)均连接于所述降温管(12)。

5.根据权利要求3所述的流量控制反馈装置，其特征在于，所述第一阻力元件(14)包括第一电动调节阀(14b)，所述第一电动调节阀(14b)连接于所述降温管(12)。

6.根据权利要求3所述的流量控制反馈装置，其特征在于，所述第一阻力元件(14)包括第一毛细管(14c)，所述第一毛细管(14c)连接于所述降温管(12)。

7.根据权利要求3所述的流量控制反馈装置，其特征在于，所述流量控制反馈装置(10)还包括第二阻力元件(15)，所述第二阻力元件(15)通过排气支管并联于所述输出管(13)；其中，所述第二阻力元件(15)的开度小于所述第一阻力元件(14)的开度。

8.根据权利要求4所述的流量控制反馈装置，其特征在于，所述流量控制反馈装置(10)还包括输入管(16)以及第三阻力元件(17)，所述输入管(16)与所述主流入口(1111a)连通，所述第三阻力元件(17)通过排气支管并联于所述输入管(16)；其中，所述第三阻力元件(17)的开度小于所述第一阻力元件(14)的开度。

9.根据权利要求8所述的流量控制反馈装置，其特征在于，所述流量控制反馈装置(10)包括至少两个制冷控制阀(11)、至少两个所述降温管(12)以及至少两个输出管(13)，相邻所述主流入口(1111a)独立与所述输入管(16)连通，相对应的所述降温管(12)一端与所述主流出口(1111b)连通，另一端与所述降温入口(1113a)连通；相对应的所述输出管(13)与所述主流出口(1111b)连通。

10.一种冷冻消融系统，所述冷冻消融系统包括冷工质存储装置(18)、消融针以及权利要求1至9中任一项所述的流量控制反馈装置(10)，所述冷工质存储装置(18)的出液口与所述制冷控制阀(11)的主流入口(1111a)连接，所述消融针与所述输出管(13)连接，使流出所述输出管(13)的冷工质进入所述消融针进行冷冻消融治疗。

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