流体喷射装置的制造方法_3

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)时,泵控制部710将变成允许从泵700向脉动发生部100进行流体的送液的可送液状态。
[0107]然后,当泵控制部处于可送液状态时,由操作者将启动加注开关(primingswitch) 783的接通信号输入泵控制部后,泵控制部710即开始启动加注处理。启动加注处理是使从流体容器760到连接管25、脉动发生部100的流体喷射开口部212为止的流体的流路中充满流体的处理。
[0108]启动加注处理一旦开始,泵控制部710就打开夹管阀750,并在打开夹管阀750的同时或几乎同时的定时(例如几毫秒或几十毫秒左右的时间差),开始使滑块720向推入方向移动。滑块的移动以从流体容器760流出的流体每单位时间的送出量保持恒定的规定速度进行。启动加注处理的进行直到启动加注处理所需的规定时间经过为止(或直到滑块720移动规定距离为止),或者直到操作者操作启动加注开关783 (没有图示出)并输入断开(OFF)信号为止。
[0109]由此,流体容纳部765中的规定量的流体能以规定的流速(每单位时间的流体的吐出量)从泵700送出,并在充满从夹管阀750到脉动发生部100的连接管25的同时,也充满脉动发生部100的流体室501及流体喷射管200等。另外,在开始启动处理前存在于连接管25中及脉动发生部100中的空气会随着流体向连接管25及脉动发生部100中的流入,而从脉动发生部100的喷嘴211排放到大气中。
[0110]另外,启动加注处理时使滑块720移动的上述规定速度、规定距离或规定时间,均事前存储在泵控制部710中。
[0111]由此,启动加注处理完毕。
[0112]接下来,当冲排开关(flushing switch) 628的接通信号通过操作者的操作输入驱动控制部600时,驱动控制部600及泵控制部710即开始脱气处理。
[0113]脱气处理是用于将连接管25和脉动发生部100中残存的气泡从脉动发生部100的喷嘴211排出的处理。
[0114]在脱气处理中,泵控制部710在打开夹管阀750的状态下,以从流体容器760中流出的流体每单位时间的送出量达到恒定的规定速度,使滑块720在推入方向移动,并将流体供给脉动发生部100。而且,驱动控制部600与利用泵700的流体的吐出联动,驱动脉动发生部100的压电元件401,从脉动发生部100喷射出流体。由此,残存于连接管25及脉动发生部100中的气泡会从脉动发生部100的喷嘴211排出。脱气处理的进行直到规定时间经过为止(或滑块720移动了规定距离为止),或直到操作者操作冲排开关628并输入断开信号为止。
[0115]另外,脱气处理时,使滑块720移动的上述规定速度及规定时间或规定距离,事前存储在驱动控制部600及泵控制部710中。
[0116]脱气处理一结束,泵控制部710就关闭夹管阀750,同时检测容纳在流体容器760的流体容纳部765的流体的压力。然后,进行调整滑块720的位置的控制,使得该压力成为根据喷射强度而确定的上述目标压力值。
[0117]然后,当流体容纳部765中的流体的压力相对于目标压力值进入上述规定的范围内(粗窗口(rough window)内)时,即成为可以脉动状从脉动发生部100喷射流体的状态。
[0118]在这种状态下,当操作者通过脚操作脉动发生部启动开关625,脉动发生部启动开关625的接通信号被输入驱动控制部600后,泵控制部710根据驱动控制部600发送的信号,打开夹管阀750,在夹管阀750打开的同时或几乎同时的定时(例如大约几毫秒或几十毫秒的时间差),使滑块720以规定速度在推入方向移动,开始对脉动发生部100提供流体。另一方面,驱动控制部600开始压电元件401的驱动,改变流体室501的容积并产生脉动流。由此,能以脉动状从脉动发生部100的前部的喷嘴211高速喷射出流体。
[0119]当操作者通过脚操作脉动发生部启动开关625,脉动发生部启动开关625的断开信号被输入驱动控制部600后,驱动控制部600即停止压电元件401的驱动。然后,泵控制部710根据驱动控制部600发送的信号,在使滑块720的移动停止的同时关闭夹管阀750。通过这种方式,使得流体从脉动发生部100的喷射停止。
[0120]此外,本实施方式中,驱动控制部600被设置在从泵700和脉动发生部100离开的位置上,但也可以被构成为与泵700成为一体。
[0121]而且,在使用该流体喷射装置I进行手术时,施手术者把持的部分是脉动发生部100。因此,优选连接到脉动发生部100的连接管25尽可能地柔软。为此,连接管25是既柔软又薄的管,而且,优选从泵700流出的流体的喷吐压力在可对脉动发生部100送液的范围内是低压。因此,泵700的喷吐压力大致被设定为0.3大气压(0.03MPa)以下。
[0122]而且,尤其是在做脑部手术时,如果设备出故障很可能造成严重事故,这种情况下,应当避免在连接管25切断等时候会有高压的流体喷出,为此,需要使得泵700的喷吐压力为低压。
[0123]脉动发生部
[0124]接下来,对本实施方式的脉动发生部100的构造进行说明。
[0125]图4是示出本实施方式涉及的脉动发生部100的构造的截面图。在图4中,脉动发生部100包括产生流体的脉动流的脉动发生装置,并与具有作为喷吐流体的流路的连接流路201的流体喷射管200连接。
[0126]脉动发生部100由上壳体500和下壳体301在各自相对的表面上接合,由4根固定螺栓350 (省略图示)固定。下壳体301是具有凸缘部分的筒状部件,一个端部通过底板311被密封。在该下壳体301的内部空间中设置有压电元件401。
[0127]压电元件401构成执行器,是层叠型压电元件。压电元件401的一个端部通过上板411固定在隔膜400上,另一个端部固定在底板311的上表面312。
[0128]而且,隔膜400由圆盘状的金属薄板形成,在下壳体301的凹部303内,周缘部被紧密地贴紧在凹部303的底面。通过对作为容积改变装置的压电元件401输入驱动信号,能随着压电元件401的伸长、收缩而通过隔膜400改变流体室501的容积。
[0129]在隔膜400的上表面层叠设置有由中心部具有开口部的圆盘状的金属薄板构成的加固板410。
[0130]上壳体500中,在与下壳体301相对的表面的中心部形成有凹部,由该凹部与隔膜400构成且填充有流体的状态的回转体形状即为流体室501。也就是说,流体室501是由上壳体500的凹部的密封面505和内周侧壁501a和隔膜400包围而成的空间。在流体室501的大致中央部贯穿设置有出口流路511。
[0131]出口流路511从流体室501贯通至由上壳体500的一个端面突出而设的出口流路管510的端部。出口流路511与流体室501的密封面505的连接部被平滑地圆化,以减小流体阻力。
[0132]另外,在本实施方式(参照图4)中,以上说明的流体室501的形状是两端密封的大致圆筒形,但不仅限于圆筒形,也可以是从侧视图看为圆锥形、梯形或半球形等。例如,如果将出口流路511与密封面505的连接部形成为漏斗这样的形状,可以容易地排出后述的流体室501中的气泡。
[0133]出口流路管510连接到流体喷射管200。流体喷射管200上贯穿设置有连接流路201,连接流路201的直径比出口流路511的直径更大。而且,流体喷射管200的管部的厚度被形成为在具有不吸收流体的压力脉动的刚度的范围内。
[0134]流体喷射管200的前端部插有喷嘴211。该喷嘴211上贯通设置有流体喷射开口部212。流体喷射开口部212的直径比连接流路201的直径小。
[0135]在上壳体500的侧面,突出设置有用于插入从泵700提供流体的连接管25的入口流路管(流体获取口)502,入口流路管502中贯通有入口流路侧的连接流路504。连接流路504连通到入口流路503。入口流路503在流体室501的密封面505的周缘部形成为沟状,并连通到流体室501。
[0136]在上壳体500与下壳体301的接合面上,在离开隔膜400的外周方向的位置上,下壳体301侧形成有填料盒304、上壳体500侧形成有填料盒506,由填料盒304、506所形成的空间里装有环形填料450。
[0137]在这里,组装上壳体500和下壳体301时,通过上壳体500的密封面505的周缘部与下壳体301的凹部303的底面将隔膜400的周缘部与加固板410的周缘部紧密接合。这时,填料450被上壳体500与下壳体301按压,从而可防止流体从流体室501泄漏。
[0138]流体室501中,流体吐出时达到30大气压(3MPa)以上的高压状态,考虑在隔膜400、加固板410、上壳体500、下壳体301的各个接合部会有少许流体泄漏,因而通过填料450阻止泄漏。
[0139]如图4所示,如果设置有填料450,则填料450会被以高压从流体室501泄漏的流体的压力压缩,同时填料450被进一步强力地按压到填料盒304、505中,因此,能够更可靠地防止流体的泄漏。通过这种方式,可以在驱动时保持流体室501中较高的压力上升。
[0140]接下来,参照图面,对形成在上壳体500的入口流路503进行更详细的说明。
[0141]图5是示出入口流路503的方式的俯视图,表示从下壳体301的接合面侧观察到的上壳体500的状态。
[0142]图5中,入口流路503以沟状形成在上壳体500的密封面505的周缘部。
[0143]入口流路503的一个端部连通到流体室501,另一个端部连通到连接流路504。在入口流路503与连接流路504的连接部上,形成有流体贮存部507。然后,通过使流体贮存部507与入口流路503的连接部平滑地圆化来减小流体阻力。
[0144]而且,入口流路503朝向大致切线方向连通到流体室501的内周侧壁501a。以规定压力由泵700 (参照图1)提供的流体沿着内周侧壁501a(图5中,箭头所指示的方向)流动并在流体室501产生回旋流。回旋流被旋回所产生的离心力推向内周侧壁501a侧,同时,流体室501中含有的气泡会集中在回旋流的中心部。
[0145]然后,集中在中心部的气泡被从出口流路511排出。因此,优选将出口流路511设置在回旋流的中心附近,即回转体形状的轴中心部。
[0146]而且,如图5所示,入口流路503是弯曲的。入口流路503也可以设置为不弯曲而沿着直线连通到流体室501,但通过使其弯曲,可以将流路变长,从而可以在狭窄空间中得到所需的惯性(对于惯性,将在后面说明)。
[0147]另外,如图5所示,在隔膜400与形成有入口流路503的密封面505的周缘部之间,设置有加固板410。设置加固板410,意在
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