[发明专利]液体喷射装置

说明书

技术领域

本发明涉及液体喷射装置。

背景技术

开发出如下的液体喷射装置：对水或生理食盐水等液体进行加压，并从截面面积缩小变细的喷嘴朝向生物体组织喷射，由此将生物体组织切开或切除。在使用了这种液体喷射装置的手术中，能够在不伤及神经或血管等的情况下有选择地仅将脏器等组织切开或切除，对周围的组织造成的损伤少，因此能够减小患者的负担。

此外，还提出了如下的液体喷射装置：不是单纯地从喷嘴连续地喷射液体，而是以脉冲状喷射液体，由此能够以较少的喷射量将生物体组织切开或切除(例如参照专利文献1)。该液体喷射装置在向液体室填充了液体的状态下，使液体室的容积急速减小，由此使液体室内的压力急速上升，通过该压力，从与液体室连接的喷嘴以脉冲状喷射液体。接着，使液体室的容积复原并再次填充液体。通过反复进行该动作，能够周期性地产生脉冲状的喷射流。

专利文献1：日本特开2008-082202号公报

但是，在像这样以脉冲状喷射液体的液体喷射装置中，存在如下的问题：在液体中存在的气泡、或在液体中溶解的气体根据条件而气泡化从而产生的气泡滞留于液体室内，由此导致切开或切除的能力降低。即，如上所述，通过使液体室的容积减小来对液体室内的液体进行加压，由此产生脉冲状的喷射流，因此当液体室内存在气泡时，即便使液体室的容积减少，也由于气泡被压缩而不能对液体充分地进行加压。因此，具有不能从喷嘴以脉冲状喷射液体、切开或切除的能力降低这一课题。

发明内容

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，其能够作为以下的方式或应用例而实现。

[应用例1]本应用例的液体喷射装置的特征在于，其包括：入口流路，该入口流路用于供给液体；出口流路，该出口流路与喷嘴连通；液体室，该液体室在所述入口流路与所述出口流路之间形成截面面积大致恒定的涡旋流路，且该液体室具有预定的容积；容积变更部，该容积变更部向使所述液体室的容积相比所述预定的容积而减少的方向使所述液体室变形；以及喷射控制机构，该喷射控制机构在所述液体填充于所述液体室的状态下驱动所述容积变更部，由此使液体从所述喷嘴以脉冲状喷射。

根据本应用例，在入口流路与出口流路之间形成有具有涡旋流路的液体室，当驱动容积变更部时，液体室被容积变更部按压，液体室的容积减少。其结果是，液体室内的液体被急速加压，能够从与液体室的出口流路连通的喷嘴高速喷射加压液体。

液体喷射装置中，在向液体室填充液体时，从入口流路供给的液体沿涡旋流路流向出口流路，因此能够使气泡难以滞留于液体室内。

例如，当液体室内的液体的流动不规则且存在流动快的部位和流动慢的部位时，在流动缓慢的部位容易滞留气泡，因这种气泡的存在而使得液体不能被充分地加压，因此不能适当地喷射液体。因此，如果在入口流路与出口流路之间形成截面面积大致恒定的涡旋流路，则液体室内的液体的流动被限制为沿着涡旋流路的大致恒定的流速，因此能够抑制气泡滞留于流动缓慢的部位的情况，能够容易地将液体室内的气泡从出口流路排出。其结果是，不会受到气泡的影响，而能够充分提高液体室内的压力，能够维持稳定的液体的喷射。

[应用例2]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述容积变更部具有压电元件，通过使所述压电元件伸长来减少所述液体室的容积，并且，所述压电元件配置成在不使所述压电元件伸长的状态下按压所述液体室。

此处，压电元件在被从喷射控制机构施加驱动电压波形时伸长，从而使液体室的容积减少，在除去驱动电压波形的施加时收缩，从而使液体室的容积恢复为预定的容积。

像这样，通过伸长而使液体室的容积减少的压电元件具有相对于来自外部的压缩力较强而相对于拉伸力较弱的特性，因此当对压电元件作用拉伸力时会造成破损。因此，如果即使在不使压电元件伸长的状态下，仍以按压液体室的状态设置压电元件，则作为该按压的反力，能够对压电元件预先作用压缩方向的力。由此，在对压电元件施加拉伸方向的力时，该拉伸方向的力减小，因此能够减少因拉伸力的作用造成的压电元件的破损的发生。

而且，如果将压电元件设置成即使在不使压电元件伸长的状态下仍形成为按压液体室的状态，则压电元件在开始伸长时便立即开始液体室的按压。由此，还具有这样的效果：在压电元件的伸长和液体室的容积减少这两者之间没有冲程损失，能够高效地进行液体喷射。

[应用例3]在上述应用例的液体喷射装置中，优选的是，所述入口流路的截面面积小于所述出口流路的截面面积，且所述入口流路为毛细管形状。