[發明專利]一種多傳感器、驅動與控制功能集成化的全自動智能型皮膚冷凍治療液氮槍及其控制方法

有效

• 申請號: 202111325856.2
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114098944B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 吳偉國;劉鳳坤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G16H40/00
• 分類號: G16H40/00;A61B18/02
• 代理公司: 黑龍江立超同創知識產權代理有限責任公司 23217
• 代理人: 楊立超

1.一種多傳感器、驅動與控制功能集成化的全自動智能型皮膚冷凍治療液氮槍，包含有噴頭（1）、液氮容器、開口調節單元、傳熱調節單元、泄壓機構和傳感器組；其特征在于，

開口調節單元用于根據液氮和/或氮氣實際流量與目標流量的偏差調節液氮容器容器蓋的開口面積來控制噴頭噴口處液氮和/或氮氣的流量；

傳感器組包括微型渦輪流量計（2）、多個溫度傳感器、多個氣壓傳感器；微型渦輪流量計（2）安裝于開口調節單元上，用于測量噴頭（1）入口處氮流量作為反饋進行閉環控制；多個溫度傳感器包括設置于內膽（7）內下部的液相溫度傳感器（12）、設置于液氮容器容器蓋內表面的氣相溫度傳感器（33）、設置在傳熱調節單元上且用于測量流入液氮容器主體側壁的空氣流通傳熱通道內的空氣溫度的入口端溫度傳感器（21）、設置在傳熱調節單元上且用于測量流出液氮容器主體側壁內空氣流通傳熱通道的空氣溫度的出口端溫度傳感器（17）；多個氣壓傳感器包括設置在液氮容器主體側壁空氣流通傳熱通道內的傳熱層壓力傳感器（14）、設置于液氮容器容器蓋內表面的內部壓力傳感器（36）；

傳熱調節單元用于通過控制液氮容器主體側壁傳熱層的空氣流動向液氮容器主體內膽（7）內傳遞液氮汽化所需熱量；傳熱調節單元還用于使液氮容器主體側壁內傳熱層保持真空狀態從而防止內膽（7）的液氮吸熱氣化；

泄壓機構用于在液氮容器內氣壓超過安全范圍時自動泄氣保障安全；泄壓機構安裝在液氮容器容器蓋（4）上的液氮注入管（37）上；

開口調節單元包括電機（28）、電機支架（29）、搖桿（30）、法蘭盤（31）、一組葉片（32）、初始位置限位開關（34）和極限位置限位開關（35）；電機支架（29）安裝在容器蓋（4）上；所述搖桿（30）包括葉片控制環（30-1）、扇環（30-2）、限位開關觸碰端（30-3），葉片控制環（30-1）位于限位開關觸碰端（30-3）、扇環（30-2）之間，且三都連接在一起或一體成型，扇環（30-2）外圈內壁上設有內齒；法蘭盤（31）的凸臺端端面上設有邊數與葉片（32）數量一致的正多邊形滑槽（31-1），法蘭盤（31）上設有與容器蓋（4）上的中心孔連通的階梯通孔；一組葉片（32）設置在法蘭盤（31）與容器蓋（4）之間；

搖桿（30）葉片控制環30-1的中心孔與容器蓋（4）上端圓柱凸臺同軸，且葉片控制環30-1套裝在中心孔與容器蓋（4）上端圓柱凸臺上，葉片控制環30-1上端的與葉片（32）數量一致的圓柱凸臺（30-1-1）分別與一組葉片（32）的腰形槽口（32-1）一一配合；每個葉片（32）上的方形凸臺（32-2）分別與正多邊形滑槽（31-1）上的對應邊的槽口配合，安裝于電機支架（29）上的電機（28）軸端齒輪與搖桿（30）上的內齒嚙合，電機（28）帶動搖桿（30）轉動，搖桿（30）再帶動葉片（32）運動控制容器蓋（4）上的中心孔的開口面積；

初始位置限位開關（34）和極限位置限位開關（35）安裝在容器蓋（4）上表面，在調節開口面積分別到達最小面積和最大面積的搖桿（30）位置時，搖桿（30）的限位開關觸碰端（30-3）分別觸碰初始位置限位開關（34）和極限位置限位開關（35），以保護電機（28）。

2.根據權利要求1所述的一種多傳感器、驅動與控制功能集成化的全自動智能型皮膚冷凍治療液氮槍，其特征在于，所述液氮容器包括容器蓋（4）、密封圈（6）和液氮容器主體，容器蓋（4）通過密封圈（6）裝配在液氮容器主體開口上；所述液氮容器主體包括內膽（7）和換熱螺旋板（8）、和外殼（10），內膽（7）和外殼（10）之間安裝有換熱螺旋板（8），換熱螺旋板（8）使內膽（7）和外殼（10）之間的環形空間形成螺旋狀空氣流通傳熱通道（9），換熱螺旋板（8）安裝于內膽（7）和外殼（10）之間，換熱螺旋板（8）使內膽（7）和外殼（10）之間內空氣螺旋向下流動，容器蓋（4）上安裝有液氮注入管（37）、液氮輸出管（11）。