一种低温手术系统的制作方法_3

文档序号:9653292阅读:来源:国知局
器用于检测氦气纯度。氦气油气分离器和氩气油气分离器用于除去增压过程中产生的少量油气,以便防止油气在冷冻器的节流孔处冷凝,堵塞节流孔,保证冷冻器正常工作。氦气油气分离器和氩气油气分离器均可选用分子筛式过滤器。氦气出气总阀、氩气出气总阀、氩气进气总阀、氩气放气阀、氦气放气阀、氦气进气总阀、高压氦气进气阀、高压氩气进气阀、低压氩气出气阀和低压氦气出气阀均为电磁阀。当本发明实施例的低温手术系统未工作时,上述所有电磁阀均处于关闭状态,以保证氦气高压气瓶和氩气高压气瓶中的高压气体可长时间存储。氦气高压气瓶压力变送器、氩气高压气瓶压力变送器、氩气低压气瓶压力变送器、氦气低压气瓶压力变送器、氩气气体检测器和氦气气体检测器分别将检测的信号实时发送到增压控制器,增压控制器与手术系统控制器相互配合作用,并通过增压控制器发送用于控制电磁阀和增压栗的信号,以便控制电磁阀和增压栗的开启/关闭。增压控制器的实现方式在石油化工领域已有着广泛的应用,对于本领域技术人员来说是公知常识,故本发明实施例对增压控制器的实现电路不作详细阐述。
[0028]参见图3,本发明实施例提供的低温手术系统的工作方式如下:
[0029]1)当手术过程需要冷冻时,开启氩气出气总阀10,使氩气进入手术系统控制器2,通过其控制后进入冷冻器1,通过节流做功产生低温,节流后的氩气通过废气回收管24输入气体增压装置23 ;氩气气体检测器25检测回流的氩气的纯度,如果氩气纯度未达到99%,氩气放气阀12开启,将回流的不纯的氩气放掉;当氩气纯度达到99%以上时,氩气放气阀12关闭,氩气进气总阀11开启,开始向氩气低压气瓶5输气;当氩气高压气瓶4的压力低于某一预设限值(例如:3000psi)时,或当氩气低压气瓶5的压力高于某一预设限值时(例如:50psi),氩气增压栗7启动,将氩气低压气瓶5中回收的氩气增压,氩气增压栗7输出的氩气经过氩气油气分离器去除油气后输送到热交换器34冷却,冷却的氩气输送到氩气高压气瓶4,并且经过氩气调压器30将压力限定在3000psi后供给手术系统使用;当氩气高压气瓶4的压力高于某一预设限值(例如:4500psi)时,或氩气低压气瓶5的压力低于某一预设限值(例如:5psi)时,氩气增压栗7停止,但氩气高压气瓶4中存储的高压氩气继续输出来满足冷冻器1的工作,直到氩气高压气瓶和氩气低压气瓶的压力满足氩气增压栗启动条件,氩气增压栗启动。这样,完成了氩气的循环利用。
[0030]2)当手术过程需要加热时,关闭氩气气路中所有电磁阀,开启氦气出气总阀9,使氦气进入手术系统控制器2,通过其控制后进入冷冻器1,通过节流做功产生升温现象,节流后的氦气通过废气回收管24输入气体增压装置23 ;氦气气体检测器26检测回流的氦气的纯度,如果氦气纯度未达到99%,氦气放气阀31开启,将回流的不纯的氦气放掉;当氦气纯度达到99%以上时,氦气放气阀31关闭,氦气进气总阀13开启,开始向氦气低压气瓶6输气;当氦气高压气瓶3的压力低于某一预设限值(例如:1000psi)时,或氦气低压气瓶6的压力高于某一预设限值(例如:50psi)时,氦气增压栗8启动,将氦气低压气瓶6中回收的氦气增压,氦气增压栗8输出的氦气经过氦气油气分离器27去除油气后输送到氦气高压气瓶3,并且经过氦气调压器29将压力限定在lOOOpsi后供给手术系统使用;当氦气高压气瓶3的压力高于某一预设限值(例如:1500psi)时,或氦气低压气瓶6的压力低于某一预设限值(例如:5psi)时,氦气增压栗8停止,但氦气高压气瓶3中存储的高压氦气继续输出来满足冷冻器1的工作直到氦气高压气瓶和氦气低压气瓶的压力满足氦气增压栗启动条件,氦气增压栗启动。这样,完成了氦气的循环利用。
[0031]需要注意的是:通常冷冻消融手术需要先进行冷冻,之后再进行加热升温,这样才能达到最佳的灭活效果。当冷冻切换至加热,以及加热切换至冷冻时,均需要将冷冻器里少量的混合气体放掉;同时每次开始新的手术时,新的冷冻器中会残留部分空气,所有新开始的手术也要放掉一部分混合气体后才能开始回收。通过气体检测器检测气体的纯度,放掉不纯的气体,回收纯度高的气体,这样整个手术过程浪费的只是少量不纯的气体,而绝大部分高纯气体均被回收增压再次使用。
[0032]随着使用次数的增加,预先存储在氦气高压气瓶和氩气高压气瓶中的气体压力会下降。氦气高压气瓶和氩气高压气瓶的压力可通过氦气高压气瓶压力变送器和氩气高压气瓶压力变送器进行监视;当压力低于某一预设限值(例如:氩气低于3000psi,氦气低于lOOOpsi)时,就不能再开展新的手术循环了,必须要对系统中的氦气高压气瓶和氩气高压气瓶进行充气。充气时可通过废气回收管分别将氦气和氩气充气到低压气瓶,再通过增压栗压缩存储在高压气瓶中。这样对外部充气气源的压力要求非常低,可不必是高压气源,从而可以充分利用外部气源中的气体。
[0033]本发明实施例提供的低温手术系统,由于有增压栗的存在,因此可通过合理设置两个增压栗的工作时间,从而使两个低压气瓶及废气回收管处于低于一个标准大气压工作状态,这样冷冻器的气体输入端和废气排放端的压差更大。由焦耳-汤姆逊效应的原理可知,压差是冷冻或加热效果最重要的影响因素之一,压差越大效果越好。本发明实施例提供的低温手术系统,不仅可以节省气体,而且还可以实现更好的冷冻和加热效果。
[0034]本发明实施例提供的低温手术系统是封闭式循环系统。当系统进行冷冻操作时,回收来的氩气经过增压后,氩气的温度会上升,通过热交换器对氩气进行冷却,使氩气的温度进一步降低,这样随着系统的循环工作,氩气高压气瓶中存储的氩气温度会越来越低;由焦耳-汤姆逊效应的原理可知,冷冻器氩气节流做工前的气体温度越低,冷冻器节流后的气体温度会更低。另外,还可以通过对氩气高压气瓶做保温隔热处理(如在气瓶外表加保温隔热棉),来进一步隔断低温氩气与外界的热交换,从而保证氩气的低温状态,以便获得更好的冷冻效果;同时,还可以使用其他基于焦耳-汤姆逊效应节流制冷效果更好的混合气体(例如:氮气、氧气、氖气和氩气组成的混合气体)来替换氩气,以便获得更好的制冷效果。需要说明的是:对于增压后的氩气的冷却处理,除了采用本实施例的热交换器以外,还可以采用其他冷却方式,例如:在氩气高压气瓶内设置冷却盘管,或者在增压栗出口至氩气高压气瓶的管路上设置冷却伴管;当然也可将上述各种冷却方式组合使用,以便达到最佳的制冷效果。同理,回收来的氦气经过增压后,氦气的温度会上升,这样随着系统的循环工作,氦气高压气瓶中存储的氦气温度会越来越高,这会大大提高手术加热过程的加热效果;另外,还可以通过对氦气高压气瓶做保温隔热处理(如在气瓶外表加保温隔热棉),来进一步隔断高温氦气与外界
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