高压低温活塞泵制造技术

本发明专利技术涉及一种高压低温活塞泵，包括：提供驱动力的压力腔体组件，存储液态制冷剂的压缩腔体组件，机械连接所述压力腔体组件和所述压缩腔体组件的歧管组件，以及利用驱动力并传递驱动力来压缩液态制冷剂的活塞组件。本发明专利技术的高压低温活塞泵通过一个填充循环就能为一个医疗过程提供足够的制冷剂，并且能提供具有稳定温度和持续流量的压缩消融流体，以高效地杀伤生物组织。

【技术实现步骤摘要】
高压低温活塞泵
本专利技术涉及到一种低温活塞泵，更确切来说是一种在压力驱动下用于冷冻手术的高压低温活塞泵。
技术介绍
冷冻手术治疗是利用超低温度和所设计的复杂系统适当地冷冻待治疗的目标生物组织。目前市场上的冷冻消融系统是用焦耳-汤姆逊气体或液态制冷剂作为冷冻消融流体。焦耳-汤姆逊冷冻手术系统的冷冻能量来自于储存在普通气罐里的高压气体的膨胀。尽管焦耳-汤姆逊气体膨胀的温度高于许多液态制冷剂的沸点温度，但是焦耳-汤姆逊气体能够有效地实现冷冻消融的目的。为了达到冷冻消融更大治疗区域的要求，迫切需要更多冷冻能量的冷冻消融流体，以及简化整个冷冻消融系统的设计，因此需要使用制冷效果更好的液态制冷剂并且移除与气罐相关的不便利的部件。液态制冷剂手术系统能达到更低的治疗温度，然而它需要一个压缩步骤。往复运动的活塞泵能产生正压。而高频运动的往复活塞泵的运动部件要产生磨损及疲劳损伤。在它的压缩和填充循环中也自然的产生了压力脉动。这就导致消融区域温度的波动，对于目标是在整个过程当中要维持一个稳定的治疗温度，这是不理想的。本专利技术用一个特定的往复运动的活塞泵来克服上述问题，此活塞泵能提供持续的压缩的冷冻消融流体并使冷冻流体维持在稳定的液态温度以有效地杀伤生物组织。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种压力驱动的活塞泵组件，它是利用低压气体作用在大的压力面积上来产生高的压缩力。产生的压缩力反过来被用于把附近的液态制冷剂压缩成高压低温流体，该高压低温流体被用作典型的冷冻消融设备的能量来源。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高压低温活塞泵，包括：提供驱动力的压力腔体组件，存储液态制冷剂的压缩腔体组件，机械连接所述压力腔体组件和所述压缩腔体组件的歧管组件，以及利用并传递驱动力来压缩液态制冷剂的活塞组件。本专利技术的目的还可以通过以下技术方案来进一步实现：在一个实施方式中，低压气体提供所述驱动力并控制所述液态制冷剂的压力和流速。在一个实施方式中，所述压力腔体组件的腔体直径大于所述压缩腔体组件的腔体直径。在一个实施方式中，所述活塞组件具有两个不同的活塞直径尺寸，其一端直径大而另一端直径较小。在一个实施方式中，所述活塞组件的大直径端在所述压力腔体组件里运动，并利用从低压输入气体中产生的驱动力作用在小直径端来压缩液态制冷剂，所述小直径端在所述压缩腔体组件里运动。在一个实施方式中，所述压力腔体组件包括两个次压力腔体，分别是上压力腔体和下压力腔体，这两个腔体被所述活塞组件的活塞头分开，所述上压力腔体产生向下的力作用在所述活塞组件上来挤压所述压缩腔体组件中的压缩腔体的容积，所述下压力腔体回抽所述活塞组件使得所述压缩腔体的容积增大。在一个实施方式中，所述压力驱动活塞泵组件是一个正向位移的活塞泵，具有填充循环和压缩循环。在一个实施方式中，所述高压低温活塞泵通过一个填充循环就能为一个手术过程提供充足的制冷剂。在一个实施方式中，所述高压低温活塞泵能在一个或小于一个单独压缩循环里为一个手术过程持续提供消融流体。在一个实施方式中，所述压力腔体组件中的压力腔体具有一个大的压力面积，所述压缩腔体组件中的压缩腔体相对所述压力腔体具有一个较小的直径，所述活塞组件是自由浮动的，并且一端被限制在压力腔体组件而另一端被限制在压缩腔体组件内。在一个实施方式中，所述压力腔体直径与所述压缩腔体直径的压力面积比的范围是2～10。在一个实施方式中，从所述压力腔体的大的压力面积这一结构优势中产生组合制冷剂压力水平，所述组合制冷剂压力水平相对于低压气体的压力成比例地提高。在一个实施方式中，升高的组合制冷剂压力水平是低压气体的倍数，所述倍数取决于压力腔体和压缩腔体的压力面积比。在一个实施方式中，所述高压低温活塞泵提供具有稳定温度和持续流量的压缩消融流体，以高效地杀伤生物组织。本专利技术的高压低温活塞泵被设计成通过一个填充循环就能为一个医疗过程提供足够的制冷剂。填充循环是指通过灌充附近的液态制冷剂使之具有最大压缩腔体容积的完全缩回活塞位置。压缩腔体容积的大小满足最高的制冷剂消耗并具有一定的余量。在整个过程中不需要再填充。活塞组件是一个正向位移的活塞泵，分为填充和压缩循环。本专利技术能够在压缩循环中持续供应压缩后的制冷剂。制冷剂出口压力通过活塞组件的位移控制。活塞组件压缩的液态制冷剂越多，压力将越高。本专利技术通过调整活塞组件的位移以达到输送所需的制冷剂出口压力和流量，它是通过控制低压气体的压力和流量来实现的。本专利技术的高压低温活塞泵提供具有稳定温度和持续流量的压缩消融流体，以高效地杀伤生物组织。附图说明图1是本专利技术的高压低温活塞泵的整体结构示意图。图2是本专利技术具有次冷却模块的高压低温活塞泵的结构示意图。图3是高压低温活塞泵在中间位置的剖面图。图4是高压低温活塞泵在顶部位置的剖面图。图5是高压低温活塞泵在向下冲程过程中的剖面图。图6是高压低温活塞泵在底部位置的剖面图。图7是高压低温活塞泵在向上冲程中的剖面图。具体实施方式以下对本专利技术的最佳具体实施方式进行详细描述。此描述仅对本专利技术实施例的基本原理进行阐述，但本专利技术不仅仅限于此描述。本专利技术的保护范围由后附的权利要求书进行最准确限定。参照图1，本专利技术提供一种高压低温活塞泵10，所述高压低温活塞泵10利用低压气体把附近的常压制冷剂压缩成高压制冷剂。本专利技术包括4个子组件，它们分别是提供驱动力的压力腔体组件90、压缩腔体组件80、连接压力腔体组件90和压缩腔体组件80的歧管组件70和利用并传递驱动力来压缩液态制冷剂的活塞组件100，所述活塞组件被限制在压力腔体和压缩腔体内并能在腔体内移动。本专利技术的所述压力腔体组件90采用低压气源取代内置活塞组件，低压气源提供所述驱动力并控制所述液态制冷剂的压力和流速，所述压缩腔体组件80用来储存液态制冷剂，所述歧管组件70被放置在所述压力腔体组件90和压缩腔体组件80之间，并将它们机械连接，所述活塞组件100被安装在所述高压低温活塞泵10的内部。压力将两个腔体隔离，并将力从所述压力腔体组件90传递到压缩腔体组件80。本专利技术的高压低温活塞泵10被设计成用液态制冷剂作工作流体，液态制冷剂包括液氮、液氦、液氩、液氖等等。从高压低温活塞泵10中出来的压缩制冷剂作为冷冻消融流体直接进入消融设备里。在进入一个典型的冷冻消融设备之前，可以对消融流体进行进一步处理。处理流体的过程如颗粒过滤、加热、次冷却及以上步骤的组合，这能进一步提高消融流体的品质。例如，如图2所示，本专利技术增加一个次冷却模块110，把它串联在输送口26上能进一步提高制冷剂流体的出口温度。次冷却模块110包括一个绝热的制冷剂存储罐88、冷却盘管86和液态制冷剂84。冷却盘管86和输送口26直接相连以接收压缩后的制冷剂。冷却盘管86浸在存储在制冷剂存储罐88中的液态制冷剂84中，用于进一步冷却压缩后的制冷剂。低温流体从冷冻盘管86的出口E中流出进入到冷冻消融设备里。参照图3，高压低温活塞泵10中的活塞组件100在中间位置的剖面图。它清晰的显示出高压低温活塞泵10由4个单独的子组件组成的。所述压力腔体组件与所述活塞组件连接。活塞组件利用此驱动力并将其传递以便压缩液态制冷剂，该液态制冷剂被存储在一个直径比所述压力腔体组件小的压缩腔体组件里。从压力腔体的较大压力面积这一结构优势中产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压低温活塞泵，包括：提供驱动力的压力腔体组件，存储液态制冷剂的压缩腔体组件，机械连接所述压力腔体组件和所述压缩腔体组件的歧管组件，以及利用并传递驱动力来压缩液态制冷剂的活塞组件。

【技术特征摘要】
1.一种高压低温活塞泵，包括：提供驱动力的压力腔体组件，存储液态制冷剂的压缩腔体组件，机械连接所述压力腔体组件和所述压缩腔体组件的歧管组件，以及利用并传递驱动力来压缩液态制冷剂的活塞组件。2.根据权利要求1所述的高压低温活塞泵，其特征在于，低压气体提供所述驱动力并控制所述液态制冷剂的压力和流速。3.根据权利要求1所述的高压低温活塞泵，其特征在于，所述压力腔体组件的腔体直径大于所述压缩腔体组件的腔体直径。4.根据权利要求1所述的高压低温活塞泵，其特征在于，所述活塞组件具有两个不同的活塞直径尺寸，其一端直径大而另一端直径较小。5.根据权利要求4所述的高压低温活塞泵，其特征在于，所述活塞组件的大直径端在所述压力腔体组件里运动，并利用从低压输入气体中产生的驱动力作用在小直径端来压缩液态制冷剂，所述小直径端在所述压缩腔体组件里运动。6.根据权利要求1所述的高压低温活塞泵，其特征在于，所述压力腔体组件包括两个次压力腔体，分别是上压力腔体和下压力腔体，这两个腔体被所述活塞组件的活塞头分开，所述上压力腔体产生向下的力作用在所述活塞组件上来挤压所述压缩腔体组件中的压缩腔体的容积，所述下压力腔体回抽所述活塞组件使得所述压缩腔体的容积增大。7.根据权利要求1或6所述的高压低温活塞泵，其特征在于，所述高压低温活塞泵是一个正向位移的活塞泵，...

【专利技术属性】
技术研发人员：泰克·布·杨，刁月鹏，葛均波，沈雳，
申请(专利权)人：康沣生物科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31