JP2012176159A - 流体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】噴射対象に向けて流体噴射開口部93から流体を噴射する流体噴射装置1であって、流体噴射開口部93と連通する出口流路82を有する流体室80と、流体室80に供給された流体を加減圧して、出口流路82への脈動流を発生する脈動発生部20とを備え、流体噴射開口部93は、出口流路82側の入口開口端93aと、入口開口端93aとは噴射対象側の出口開口端93bとを備え、入口開口端93aの開口面積より出口開口端93bの開口面積が大きく、前記吸引管の内側に前記出口流路を形成する、流体噴射装置1。
【選択図】図2
Description
前記流体室に供給された流体を加圧して、脈動流を発生させる脈動発生部と、
前記流体室と連通し、前記脈動流を伝播させる出口流路と、
前記出口流路と連通し、噴射対象に向けてパルス流を噴射する流体噴射開口部と、
前記流体噴射開口部の近傍に設けられる吸引開口部と、
前記吸引開口部から流体を吸引する流体吸引部と、
を備え、
前記流体噴射開口部は、前記出口流路側の入口開口端の開口面積よりも、前記噴射対象側の出口開口端の開口面積が大きい、流体噴射装置。
前記流体噴射開口部は、前記流体噴射開口部から前記吸引開口部へ前記流体を誘導する孔部を備える、流体噴射装置。
前記吸引開口部は、前記流体噴射開口部よりも前記噴射対象側に突出している、流体噴射装置。
前記流体噴射開口部は、前記入口開口端から前記出口開口端に向かって開口面積が大きくなる形状である、流体噴射装置。
前記流体噴射開口部は、
開口面積が一様な直管部分と、
前記直管部分の一方端から前記出口開口端に向かって開口面積が大きくなる錐部分と、
を備える流体噴射装置。
前記脈動発生部による前記流体室の加減圧を繰り返し実行させるパルス流噴射制御と、前記脈動発生部による前記流体室の加減圧を停止させるパルス流噴射停止制御とを選択実行する制御部と、
を備える流体噴射装置。
A−1.全体の構成:
図1は、実施形態1に係る手術装置としての流体噴射装置を示す構成説明図である。図1において、流体噴射装置1は、流体を収容する流体容器(以下、「流体供給容器」と呼ぶ)2と、流体供給容器2に連通する、流体供給手段としての第1のポンプ10と、第1のポンプ10から供給される流体を脈動流に変換させる脈動発生部20と、脈動発生部20に接続される細いパイプ状の2重管90とを備えている。第1のポンプ10と脈動発生部20とは、流体供給チューブ12によって接続されている。
図2は、本実施形態に係る脈動発生部20および2重管90を流体の噴射方向に沿って切断した切断面を示す断面図である。なお、図2は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。脈動発生部20は、第1のポンプ10(図1)から流体供給チューブ12を介して流体室80に流体を供給する入口流路81と、容積変更手段としての圧電素子30およびダイアフラム40と、流体室80に連通する出口流路82とを有して構成されている。
図4は、パルス流噴射停止時とパルス流噴射時との流体の様子を示す説明図である。図4(a)がパルス流噴射停止時を示し、図4(b)がパルス流噴射時を示す。
以下、実施形態2〜6および変形例1〜5について説明するが、上述した実施形態1と異なる部分のみ説明し、実施形態1と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図8は、実施形態3の流体噴射装置における2重管290の先端側から見た正面図である。実施形態3の流体噴射装置は、実施形態1の流体噴射装置1と比較して、2重管290の形状が相違するだけであり、2重管90以外の構成は同一である。実施形態1の2重管90は、同心の2重円筒管構造となっていたが、これに換えて、実施形態3の2重管290は、図示するように、偏心の2重円筒管構造となっている。すなわち、2重管290は、外側の円筒管291の中心軸と、内側の円筒管292の中心軸とがずれた構成となっている。その上で、内側の円筒管292の先端部に、実施形態1と同一形状の流体噴射開口部293が形成されている。
図10は、実施形態4の流体噴射装置における2重管390の横断面を示す説明図である。実施形態4の流体噴射装置は、実施形態1の流体噴射装置1と比較して、流体噴射開口部393とその周りの形状が相違するだけであり、これ以外の構成は同一である。
図11は、実施形態5の流体噴射装置における2重管490の横断面を示す説明図である。実施形態5の流体噴射装置は、実施形態1の流体噴射装置1と比較して、流体噴射開口部493の形状が相違するだけであり、流体噴射開口部493以外の構成は同一である。
図12は、実施形態6の流体噴射装置における2重管590の横断面を示す説明図である。実施形態6の流体噴射装置は、実施形態1の流体噴射装置1と比較して、2重管590の形状が相違するだけであり、2重管590以外の構成は同一である。
この発明は前記の実施形態1〜6やその変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
前記実施形態1では、流体噴射開口部93は、入口開口端93aから出口開口端93bに向かって円錐状に徐々に広がった形状をしていたが、これに限らず、入口開口端93aの開口面積より出口開口端93bの開口面積が大きい構成であれば他の形状でも構わない。図13(a)ないし(d)に、流体噴射開口部の他の形状を種々例示した。
前記各実施形態および各変形例では、ダイアフラム40を圧電素子30により押圧し脈動流を発生させる構成としたが、これに限らず、脈動流を発生させる構成であれば他の形態でも構わない。例えばピストン(プランジャー)を、圧電素子を用いて駆動することによって流体室80の容積を縮小させ、脈動流を発生させてもよい。また、流体室80の容積を必ずしも変更する必要はなく、流体室80に供給された流体を加減圧可能であればよい。例えば、流体室80内の流体をレーザー誘起やヒーター電極によって泡状(バブル)にし、発生するバブルにて流体を加圧することによって脈動流を発生するようにしてもよい。
前記各実施例および各変形例では、流体噴射開口部93の周辺に滞留する流体を吸引するための構成として、2重管90は2重円筒管構造となっているが、これに換えて、流体噴射開口部93の近傍に吸引開口部を備えるノズルを設け、このノズルを介して吸引する構成としてもよく、要は、吸引開口部が流体噴射開口部の近傍に設けられるようにして、流体噴射開口部の周辺に滞留する流体を吸引開口部から吸引することができれば、いずれの構成とすることもできる。換言すれば、吸引開口部は、流体噴射開口部の周辺に滞留した流体を吸引可能な程度に近い位置であれば、いずれの位置に設けられる構成であってもよい。
前記各実施例および各変形例では、2重管90を構成する円筒管91、92は円筒状であったが、これに換えて、角筒状としてもよい。
前記各実施例および各変形例では、パルス流噴射時、パルス流噴射停止時ともに、流体供給手段である第1のポンプ10を同じ供給流量で駆動するようにしていたが、これに換えて、パルス流噴射停止時の第1のポンプ10による流体の供給流量を、パルス流噴射時の第1のポンプ10による流体の供給流量よりも減少させる構成としてよい。この構成によれば、パルス流噴射停止時における流体の流出を、より低減することができる。
前記各実施例および各変形例において、流体噴射開口部の入口開口端から出口開口端までの内部壁面を親水処理してもよい。親水処理することにより、内部壁面に滞留する流体が内部壁面から剥離しにくくなるため、パルス流噴射停止時における流体の流出を、より低減することができる。
2…流体供給容器
4…流体回収容器
6…接続チューブ
8…接続チューブ
10…第1のポンプ
12…流体供給チューブ
14…第2のポンプ
16…流体回収チューブ
20…脈動発生部
22…パルス流噴射スイッチ
24…メインスイッチ
30…圧電素子
40…ダイアフラム
50…ケース
60…底板
70…ケース
80…流体室
81…入口流路
82…出口流路
90…2重管
91、92…円筒管
93…流体噴射開口部
93a…入口開口端
93b…出口開口端
94…連結面
95…接続流路
100…制御部
190…2重管
192…円筒管
193…流体噴射開口部
193a…入口開口端
193b…出口開口端
195…接続流路
198…直管部分
199…円錐部分
290…2重管
291…円筒管
292…円筒管
293…流体噴射開口部
293b…出口開口端
390…2重管
392…円筒管
393…流体噴射開口部
393a…入口開口端
393b…出口開口端
396…吸引開口部
399…貫通孔
490…2重管
493…流体噴射開口部
493a…入口開口端
590…2重管
591…円筒管
592…円筒管
593…流体噴射開口部
593b…出口開口端
693…流体噴射開口部
693a…入口開口端
693b…出口開口端
698、699…直管部分
793…流体噴射開口部
797、799…直管部分
798…円錐部分
893…流体噴射開口部
993…流体噴射開口部
Claims (6)
- 流体が供給される流体室と、
前記流体室に供給された流体を加圧して、脈動流を発生させる脈動発生部と、
前記流体室と連通し、前記脈動流を伝播させる出口流路と、
前記出口流路と連通し、噴射対象に向けてパルス流を噴射する流体噴射開口部と、
前記流体噴射開口部の近傍に設けられる吸引開口部と、
前記吸引開口部から流体を吸引する流体吸引部と、
を備え、
前記流体噴射開口部は、前記出口流路側の入口開口端の開口面積よりも、前記噴射対象側の出口開口端の開口面積が大きい、流体噴射装置。 - 請求項1に記載の流体噴射装置であって、
前記流体噴射開口部は、前記流体噴射開口部から前記吸引開口部へ前記流体を誘導する孔部を備える、流体噴射装置。 - 請求項1または2に記載の流体噴射装置であって、
前記吸引開口部は、前記流体噴射開口部よりも前記噴射対象側に突出している、流体噴射装置。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の流体噴射装置であって、
前記流体噴射開口部は、前記入口開口端から前記出口開口端に向かって開口面積が大きくなる形状である、流体噴射装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の流体噴射装置であって、
前記流体噴射開口部は、
開口面積が一様な直管部分と、
前記直管部分の一方端から前記出口開口端に向かって開口面積が大きくなる錐部分と、
を備える流体噴射装置。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載の流体噴射装置であって、
前記脈動発生部による前記流体室の加減圧を繰り返し実行させるパルス流噴射制御と、前記脈動発生部による前記流体室の加減圧を停止させるパルス流噴射停止制御とを選択実行する制御部と、
を備える流体噴射装置。
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