用于冷凍外科器械的盤(pán)管式換熱器的制造方法
【專利摘要】一種冷凍外科器械，包括：軸桿，該軸桿具有限定膨脹腔室的閉合遠(yuǎn)端和開(kāi)口近端，該開(kāi)口近端適于并構(gòu)造成接納冷凍劑的流入流并排出膨脹的冷凍劑流；以及換熱器。該換熱器包括：多個(gè)冷凍劑遞送管，所述冷凍劑遞送管繞縱向軸線盤(pán)繞；以及擴(kuò)散器，所述擴(kuò)散器具有多個(gè)分支，各分支將接納的冷凍劑供給到遞送管中的對(duì)應(yīng)一個(gè)。冷凍劑遞送管在它們盤(pán)繞之處彼此間隔開(kāi)，并且與軸桿的內(nèi)表面的不透流體地接觸，以形成盤(pán)繞狀冷凍劑排出通路，這些通路從軸桿的遠(yuǎn)端沿冷凍外科器械的長(zhǎng)度的一部分延伸。
【專利說(shuō)明】用于冷凍外科器械的盤(pán)管式換熱器
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]該申請(qǐng)要求了 2011年5月11日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/484,822號(hào)的權(quán).、
Mo
【背景技術(shù)】
[0003]1.【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明的各實(shí)施例總地涉及諸如冷凍探頭的冷凍外科器械，并且更具體地涉及具有盤(pán)管式換熱器的冷凍外科器械。
[0005]2.相關(guān)技術(shù)的說(shuō)明
[0006]已知在供給冷凍劑作為加壓氣體的冷凍外科器械中采用盤(pán)管式換熱器。在這種換熱器中，氣體的膨脹使其溫度改變。如在美國(guó)專利第6，706，037號(hào)中所闡釋的，例如，該現(xiàn)象被稱為“焦耳-湯姆遜效應(yīng)”，這在熱動(dòng)力領(lǐng)域被稱為絕熱膨脹。
[0007]還已知在盤(pán)管式換熱器中利用在膨脹時(shí)冷卻的氣體，諸如用于冷卻的氬氣或氮?dú)?，以及由于膨脹而加熱的氣體，諸如用于加熱的氦氣。在這些換熱器中，返回氣體通常用于使熱能再循環(huán)(即，返回的冷卻氣體不僅冷卻冷凍外科器械的外表面還冷卻流入的加壓氣體)。例如參見(jiàn)美國(guó)專利第6，706, 037號(hào)(第15欄第40-58行以及第16欄第65-68行)。同樣，如在美國(guó)專利第3，800, 552和5，522，870號(hào)中討論的那樣，降低入口溫度可使膨脹的氣體液化。
[0008]此外，已知加強(qiáng)冷卻和加熱再生的方法。例如,美國(guó)專利第5，800, 487號(hào)公開(kāi)了通過(guò)為加壓氣體管提供翅 片以加大換熱面積來(lái)加強(qiáng)冷卻和加熱再生。
[0009]如果冷凍劑是作為液體或兩相(氣體/液體)來(lái)供給的，則各冷卻方法中將會(huì)利用改變流入流冷凍劑的相所需的能量。在此情況下，流入流體和返回流體的溫度值可以相同或接近，并將由于較小的溫度差而使流入和流出流體之間的換熱減到最少或停止換熱。將盤(pán)管用作兩相流中的各相分離器。這是因?yàn)橐合嗑哂休^大的比重，這會(huì)造成液相處于外(更大)直徑部分。盤(pán)管的較大直徑接近于外表面，并且由此在靠近外表面之處發(fā)生液體的沸騰或相變。
[0010]當(dāng)呈氣態(tài)或兩相形式的冷凍劑進(jìn)入平直的進(jìn)入管或內(nèi)腔時(shí)，采用引流元件(諸如美國(guó)專利第5，800, 487號(hào)中描述的那些)或擋板(諸如美國(guó)專利公開(kāi)第2009/0163902A1號(hào)、美國(guó)專利公開(kāi)第2007/0149957 Al號(hào)、美國(guó)專利公開(kāi)第2007/0149959 Al號(hào)以及美國(guó)專利公開(kāi)第2009/0182320 Al號(hào)中所述那些)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]在一方面，文中公開(kāi)的創(chuàng)新通過(guò)在裝置內(nèi)選擇性地定位冷凍劑的沸騰來(lái)獲得冷凍外科裝置的更好性能。在一種實(shí)施方式中，冷凍外科器械包括盤(pán)管式換熱器，其中，流體冷凍劑流入盤(pán)管，該盤(pán)管與冷凍外科器械的一部分的外壁以能量交換的方式接觸。換熱區(qū)至少包括冷凍外科器械的遠(yuǎn)端/下游端。[0012]本申請(qǐng)的一個(gè)方面提供一種冷凍外科器械，該冷凍外科器械包括:軸桿，該軸桿具有限定膨脹腔室的閉合遠(yuǎn)端以及開(kāi)口近端，該開(kāi)口近端適于并構(gòu)造成接納冷凍劑的流入流并排出膨脹的冷凍劑流；以及換熱器。該換熱器包括:多個(gè)冷凍劑遞送管，所述冷凍劑遞送管繞縱向軸線盤(pán)繞；以及擴(kuò)散器，所述擴(kuò)散器具有多個(gè)分支，各分支將接納的冷凍劑供給到遞送管中的對(duì)應(yīng)一個(gè)。冷凍劑遞送管在它們盤(pán)繞之處彼此間隔開(kāi)，并且與軸桿的內(nèi)表面不透流體地接觸，以形成盤(pán)繞狀冷凍劑排出通路，這些通路從軸桿的遠(yuǎn)端沿冷凍外科器械的長(zhǎng)度的一部分延伸。
[0013]本發(fā)明的又一個(gè)方面提供一種冷凍外科器械，該冷凍外科器械包括:軸桿，該軸桿具有限定膨脹腔室的閉合遠(yuǎn)端和開(kāi)口近端，該開(kāi)口近端適于并構(gòu)造成接納冷凍劑的流入流并排出膨脹的冷凍劑流；以及換熱器。該換熱器包括:實(shí)心的芯部元件，該芯部元件沿?fù)Q熱器的縱向軸線延伸；以及冷凍劑遞送管，該冷凍劑遞送管繞實(shí)心的芯部元件盤(pán)繞，并與實(shí)心的芯部元件接觸。冷凍劑遞送管的螺旋線彼此間隔開(kāi)，并與實(shí)心的芯部以及軸桿的內(nèi)表面不透流體地接觸，以形成從軸桿的遠(yuǎn)端到軸桿的近端的盤(pán)繞狀冷凍劑排出通路。
[0014]本發(fā)明的又一方面提供一種冷凍外科器械，該冷凍外科器械包括:軸桿，該軸桿具有限定膨脹腔室的閉合遠(yuǎn)端和開(kāi)口近端，該開(kāi)口近端適于并構(gòu)造成接納冷凍劑的流入流并排出膨脹的冷凍劑流；以及換熱器。該換熱器包括:實(shí)心的芯部元件，該芯部元件沿?fù)Q熱器的縱向軸線延伸；以及第一和第二冷凍劑遞送管，第一冷凍劑遞送管包括沿縱向軸線延伸的非盤(pán)繞部分和繞實(shí)心的芯部元件盤(pán)繞并與其接觸的盤(pán)繞部分，第二冷凍劑遞送管具有繞第一冷凍劑遞送管的非盤(pán)繞部分盤(pán)繞并與其接觸的盤(pán)繞部分。各盤(pán)繞部分間隔開(kāi)。冷凍劑遞送管的螺旋線彼此間隔開(kāi)，并與軸桿的內(nèi)表面不透流體地接觸，以形成從軸桿的遠(yuǎn)端到軸桿的近端的盤(pán)繞狀冷凍劑排出通路。
[0015]本發(fā)明的又一方面提供一種冷凍外科器械，該冷凍外科器械包括:軸桿，所述軸桿具有限定末端的閉合遠(yuǎn) 端和開(kāi)口近端，該開(kāi)口近端適于并構(gòu)造成接納冷凍劑的流入流，并排出膨脹的冷凍劑流；冷凍劑流動(dòng)路徑，所述冷凍劑流動(dòng)路徑從冷凍劑供給源到遠(yuǎn)端，并包括冷凍劑進(jìn)入管，所述冷凍劑進(jìn)入管與擴(kuò)散器流體連通，所述擴(kuò)散器與繞縱向軸線盤(pán)繞的多個(gè)冷凍劑遞送管流體連通，該擴(kuò)散器具有多個(gè)分支，各分支將接納的冷凍劑供給到遞送管中的對(duì)應(yīng)一個(gè)；膨脹腔室，所述膨脹腔室接納來(lái)自所述遞送管的冷凍劑，并允許接納的冷凍劑膨脹并冷卻；以及從遠(yuǎn)端到位于近端處的冷凍劑排出口的冷凍劑排出路徑，冷凍劑排出路徑包括位于遞送管的螺旋線之間的空間、返回室以及位于冷凍劑進(jìn)入管和軸桿的內(nèi)表面之間的返回管。冷凍劑遞送管在它們盤(pán)繞之處彼此間隔開(kāi)，并且與軸桿的內(nèi)表面的不透流體地接觸，以形成盤(pán)繞狀冷凍劑排出通路，這些通路從軸桿的遠(yuǎn)端沿冷凍外科器械的長(zhǎng)度的一部分延伸。
[0016]本發(fā)明的上述和/或其它特征、方面、細(xì)節(jié)、應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn)是:在下面的詳細(xì)說(shuō)明中進(jìn)行闡釋；可以從詳細(xì)說(shuō)明中推斷出；和/或通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明來(lái)了解。
[0017]提供此總結(jié)來(lái)引入簡(jiǎn)化形式的概念選擇，這些概念在詳細(xì)說(shuō)明中下面進(jìn)一步描述。此總結(jié)不意在識(shí)別要求的主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也不應(yīng)用于限制要求的主題的范圍。
[0018]此外，要求的主題不限于解決在本申請(qǐng)的任何部分中提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]從結(jié)合附圖考慮的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中會(huì)更容易理解本發(fā)明，附圖中:
[0020]圖1A和IB示出與本發(fā)明的示例性實(shí)施例相符的冷凍外科器械的非限制性示例；
[0021]圖2是與本發(fā)明的示例性實(shí)施例相符的換熱器的非限制性示例的視圖；
[0022]圖3是與本發(fā)明的示例性實(shí)施例相符的換熱器的非限制性示例的視圖；
[0023]圖4A和4B是與本發(fā)明的示例性實(shí)施例相符的換熱器的非限制性示例的視圖；以及
[0024]圖5和6是與本發(fā)明的示例性實(shí)施例相符的換熱器的非限制性示例的視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0025]現(xiàn)將參照附圖中所示的示例詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，在這些附圖中，相似的附圖標(biāo)記表示相似的元件。通過(guò)參照附圖，下面描述實(shí)施例來(lái)解釋本發(fā)明。
[0026]盡管下文提出本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的具體描述，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的法律保護(hù)范圍由本發(fā)明最后所提出的權(quán)利要求書(shū)的文字來(lái)加以限定。由于若非必要，描述每個(gè)可能的實(shí)施方式是不切實(shí)際的，因此詳細(xì)說(shuō)明只應(yīng)當(dāng)被示例且沒(méi)有描述每種可能的實(shí)施例?？梢圆⒃O(shè)想使用現(xiàn)有技術(shù)或在本專利的申請(qǐng)日之后開(kāi)發(fā)出的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種替代的實(shí)施例和/或?qū)嵤┓绞?，它們?nèi)詫⒙淙氡緳?quán)利要求的保護(hù)范圍之中。
[0027]還應(yīng)當(dāng)理解，除非術(shù)語(yǔ)在本文中使用句式“如文中所用，術(shù)語(yǔ)由此限定為是指……”或相似句式而被明確加以限定，否則不意在明確地或通過(guò)暗示來(lái)限定該術(shù)語(yǔ)的意思、或是超過(guò)該術(shù)語(yǔ)平常的或普通的意思，并且此類術(shù)語(yǔ)不應(yīng)當(dāng)被理解成限制于本專利的任意部分所作出的任何聲明(除了權(quán)利要求中的語(yǔ)言之外)。對(duì)于在本申請(qǐng)最后的任何權(quán)利所引述的任何術(shù)語(yǔ)的內(nèi)容在本專利中以與獨(dú)立含義相一致的方式加以參照，這樣做只是為了清楚起見(jiàn)，而不會(huì)混淆讀者，并且沒(méi)有打算通過(guò)暗示或其它來(lái)將這類權(quán)利要求的術(shù)語(yǔ)限定成單一含義。最后，除非通過(guò)引述詞語(yǔ)“裝置”和功能來(lái)限定權(quán)利要求元素，而沒(méi)有任何結(jié)構(gòu)的敘述，否則不要基于35U.S.C § 112、第六段的適用來(lái)解釋任何權(quán)利要求元素的范圍。
[0028]參照?qǐng)D1A和IB示出有符合本發(fā)明的示例性實(shí)施例的冷凍外科器械的非限制性示例，該冷凍外科器械包括具有多個(gè)螺旋形盤(pán)管的換熱器。圖1A是具有換熱器101的冷凍外科器械100的剖視圖。圖1B示出不帶冷凍外科器械100的換熱器101。
[0029]如圖所示，冷凍外科器械100包括圍繞入口 102的軸桿103、連接到芯部116的擴(kuò)散器112、螺旋形(S卩，盤(pán)繞式)換熱器101以及末端109。冷凍外科器械的從末端109到剛過(guò)擴(kuò)散器112的部分限定了冷卻區(qū)105。在冷卻區(qū)105周圍發(fā)生組織的冷凍。
[0030]A 口 102接納冷凍劑并將接納的冷凍劑遞送到軸桿103內(nèi)。軸桿103具有隔熱件104，該隔熱件圍繞軸桿103，并安裝到軸桿103的內(nèi)表面。隔熱件104設(shè)置在冷卻(換熱)區(qū)105之外。存在隔熱件104可確保僅在期望治療之處、即在冷卻區(qū)105周圍發(fā)生冷凍。
[0031]操作時(shí)，冷凍劑如由流入流箭頭114所示通過(guò)入口 102流向擴(kuò)散器112。然后，該流進(jìn)入擴(kuò)散器112，該擴(kuò)散器將該流分成多個(gè)分支155，僅為了說(shuō)明的目的示出這些分支中的兩個(gè)。從擴(kuò)散器112的分支155起，該流通過(guò)換熱器入口 150進(jìn)入換熱器101。
[0032]擴(kuò)散器112如圖1B中所示較佳地包括四個(gè)分支155。然而，應(yīng)理解到其它數(shù)目的分支是可行的和可設(shè)想的。當(dāng)形成有四個(gè)分支時(shí)，換熱器可如圖1B中所示包括四個(gè)盤(pán)管154。
[0033]換熱器101繞芯部116并在芯部與軸桿103的內(nèi)表面之間盤(pán)繞。流經(jīng)換熱器101的盤(pán)管154的冷凍劑流如前所述受到離心力，因而，將冷凍劑推抵換熱器101的外表面，該外表面在冷卻區(qū)105內(nèi)最接近軸桿103的內(nèi)表面。
[0034]如文中所述，術(shù)語(yǔ)離心力是指跟隨彎曲路徑以由于慣性被推離曲率中心的流的趨勢(shì)。為了方便解釋，離心力被稱為力。該離心力迫使跟隨彎曲路徑的兩相流中的液相由于比氣相更大的比重而遠(yuǎn)離曲率中心。
[0035]當(dāng)冷凍劑如由箭頭156所示離開(kāi)換熱器101時(shí)，冷凍劑在末端109的反射表面108上被反射。在此實(shí)施例中，末端109是中空的，并且反射表面108可選地如圖所示靠近末端109的內(nèi)表面設(shè)置。然而，應(yīng)理解的是，末端109無(wú)須是中空的和/或反射表面108可設(shè)置成遠(yuǎn)離末端109的內(nèi)表面(未示出)。冷凍劑的沸騰發(fā)生在換熱器101內(nèi)、在反射表面108處、在換熱器101的盤(pán)管154、芯部116和外軸桿103的內(nèi)表面之間的返回流間隙152內(nèi)。
[0036]在被反射表面108反射之后，排出的冷凍劑如圖所示流經(jīng)換熱器101和軸桿103之間的間隙152。如前所述，彎曲的間隙152加強(qiáng)了液相靠近外壁的持續(xù)沸騰。該返回流的方向由返回流箭頭115示出。冷凍外科器械100可選地包括位于軸桿103最里面的并且在冷卻區(qū)105內(nèi)的實(shí)心芯部116，因而，無(wú)論是換熱器101還是間隙152都不在芯部116內(nèi)。而是，換熱器101和間隙152如圖所示較佳地設(shè)置在芯部116周圍。然而，如前所述，由于對(duì)應(yīng)各流之間可忽視的溫度差，在此結(jié)構(gòu)中流入流和流出流之間的換熱是可忽略的。
[0037]排出的冷凍劑的返回流離開(kāi)冷卻區(qū)105，然后如圖所示繼續(xù)作為返回流113經(jīng)過(guò)返回室111，并進(jìn)入返回彎曲間隙107。然后，排出的冷凍劑通過(guò)位于冷凍外科器械100的遠(yuǎn)離末端109的端部處的冷凍劑排出口 153離開(kāi)。
[0038]圖1B更詳細(xì) 地示出了圖1A的換熱器101。如圖1A中所示，換熱器101和擴(kuò)散器112均設(shè)置在冷卻區(qū)105內(nèi)。所示的換熱器101包括設(shè)置在實(shí)心的芯部116周圍并繞芯部116盤(pán)繞(纏繞)的四個(gè)盤(pán)管154。擴(kuò)散器112的四個(gè)分支155中的每個(gè)均饋送到換熱器101的盤(pán)管中的對(duì)應(yīng)一個(gè)內(nèi)(即，呈一對(duì)一的關(guān)系)。盤(pán)管154具有螺旋形(并可以說(shuō)是螺旋狀的)，并如圖所示盤(pán)繞。該構(gòu)造有利地引起流經(jīng)各管154的冷凍劑如前所述地那樣經(jīng)受離心力。
[0039]應(yīng)理解的是，盤(pán)管和分支的數(shù)目無(wú)須是四個(gè)，其它數(shù)目也是可行和可設(shè)想的。還應(yīng)理解的是，盤(pán)管154能以變化的螺旋螺距來(lái)盤(pán)繞。
[0040]通過(guò)提供能防止返回流經(jīng)冷凍外科器械100的內(nèi)部間隙返回的芯部116，較佳地僅在換熱器101的進(jìn)入管和軸桿103的內(nèi)表面之間、在冷卻區(qū)105處允許返回流(即，流入流和返回流是離心的)。位于螺旋形盤(pán)管(由盤(pán)管154限定)的中心內(nèi)的流將是直的。
[0041]圖2示出與本發(fā)明的示例性實(shí)施例相符的換熱器的又一非限制性示例的視圖。所示換熱器201包括四個(gè)盤(pán)管254，這些盤(pán)管在冷凍外科裝置的冷卻區(qū)205內(nèi)設(shè)置在中心縱向軸線(未示出)周圍并繞該軸線盤(pán)繞。與圖1A和IB的換熱器101相比，換熱器201并不繞芯部盤(pán)繞(即，纏繞)。
[0042]擴(kuò)散器212的四個(gè)分支中的每個(gè)均饋送到換熱器201的盤(pán)管中的對(duì)應(yīng)一個(gè)內(nèi)(SP，呈一對(duì)一的關(guān)系)。盤(pán)管254如圖所示纏繞并盤(pán)繞。該構(gòu)造有利地引起流經(jīng)各管254的冷凍劑如前所述地那樣經(jīng)受離心力。
[0043]應(yīng)理解的是，盤(pán)管254和分支的數(shù)目無(wú)須是四個(gè)，其它數(shù)目也是可行和可設(shè)想的。還應(yīng)理解的是，盤(pán)管254能以變化的螺旋螺距來(lái)盤(pán)繞。
[0044]圖3示出與本發(fā)明的示例性實(shí)施例相符的換熱器的又一非限制性示例的視圖。如圖所示，換熱器301具有繞芯部316盤(pán)繞(即，纏繞)的單個(gè)管354。單個(gè)管354較佳地以恒定的螺旋螺距纏繞在芯部316周圍，并且在冷凍外科裝置的冷卻區(qū)305內(nèi)進(jìn)行纏繞。換熱器301不包括任何類型的擴(kuò)散器。而是，冷凍劑通過(guò)指向管354的流入流314進(jìn)入。
[0045]還應(yīng)理解的是，盤(pán)管354能以可變的螺旋螺距來(lái)盤(pán)繞。
[0046]圖4A示出與本發(fā)明的示例性實(shí)施例相符的換熱器的非限制性示例。所示換熱器401在某些方面類似于圖2的換熱器201，并能用于圖1A的冷凍外科器械100。如圖所示，換熱器401包括多個(gè)管454,這些管在冷凍外科器械的冷卻區(qū)405內(nèi)盤(pán)繞。換熱器401與圖2中的換熱器201的區(qū)別在于至少一個(gè)管454比至少另一管454長(zhǎng)。為了說(shuō)明的目的，較長(zhǎng)的管454由454A表示。該較長(zhǎng)的管454A的遠(yuǎn)端460更靠近冷凍外科器械的末端(未示出，諸如圖1的末端109)設(shè)置，因而，與從其余管454排出相比，更接近于末端109地從遠(yuǎn)端460排出冷凍劑。
[0047]圖4B示出與本發(fā)明的示例性實(shí)施例相符的換熱器的非限制性示例。所示換熱器401’在某些方面類似于圖4A的換熱器401。如圖所示，換熱器40包括多個(gè)管454’。然而，在換熱器401’中，各管454’長(zhǎng)度不同，因而，從管454’排出冷凍劑發(fā)生在沿消融區(qū)405’散開(kāi)的不同位點(diǎn)。
[0048]應(yīng)理解的是，盤(pán)管和分支的數(shù)目無(wú)須是四個(gè)，其它數(shù)目也是可行和可設(shè)想的。還應(yīng)理解的是，盤(pán)管454和454’能以變化的螺旋螺距來(lái)盤(pán)繞。
[0049]圖5示出與本發(fā)明的示例性實(shí)施例相符的換熱器的非限制性示例。所示換熱器501在某些方面類似于圖3的換熱器301。如圖所示，換熱器501具有單個(gè)管554，該管在冷凍外科器械的冷卻區(qū)505內(nèi)盤(pán)繞(纏繞)在芯部516周圍。與換熱器301不同的是，單個(gè)管454是以可變的螺旋螺距繞芯部516盤(pán)繞。改變單個(gè)管454的螺距可改變?cè)谘貑蝹€(gè)管子454的多個(gè)不同位點(diǎn)處作用于冷凍劑的離心力。
[0050]換熱器501不包括任何類型的擴(kuò)散器。而是，冷凍劑通過(guò)指向管554的流入流514進(jìn)入。
[0051]圖6示出與本發(fā)明的示例性實(shí)施例相符的換熱器的非限制性示例。所示換熱器601包括兩個(gè)管654A和654B。兩個(gè)管繞換熱器601的縱向軸線并且在換熱器的消融區(qū)605內(nèi)盤(pán)繞。管654B包括位于上游的平直(未卷繞)部分和下游的盤(pán)繞部分，該盤(pán)繞部分在冷凍外科器械的冷卻區(qū)605內(nèi)繞實(shí)心芯部616卷繞(纏繞)。管654A盤(pán)繞(纏繞)在盤(pán)管654B的平直部分周圍。管654A和654B具有不同的螺旋螺距。管654A和654B具有由箭頭指示的不同冷凍劑的流入流。
[0052]換熱器601不包括任何類型的擴(kuò)散器；而是，冷凍劑通過(guò)分別指向管654A和654B的流入流進(jìn)入。
[0053]借助非限制示例，在該結(jié)構(gòu)的許多優(yōu)點(diǎn)中，冷凍劑的流入流(無(wú)論是液相還是兩相(氣/液)流)都受到旋轉(zhuǎn)離心力。這種力使冷凍液體靠近盤(pán)管(例如，圖6的管654A和654B)的外表面沸騰，該外表面又是盤(pán)管的接近于消融(換熱)區(qū)601的內(nèi)壁的部分。由此，沸騰是在冷凍外科器械600內(nèi)、在向換熱區(qū)601提供最有效傳熱的位置發(fā)生，該位置是冷凍外科器械600的接納這種傳熱的期望部分。
[0054]這種優(yōu)點(diǎn)在兩相流的情況下更為明顯，因?yàn)橐合嗟酵獗砻娴膶?dǎo)熱系數(shù)比氣相的導(dǎo)熱系數(shù)大得多，并且由于質(zhì)量密度的差異離心力也大得多。這種方案可選和優(yōu)選使用兩次，用于流入流以及流出流，因而，兩個(gè)盤(pán)管654A和654B扭結(jié)、但優(yōu)選并不接觸。由于所允許的dT (溫度差)較小或不存在，流入流以及流出流之間的換熱在此結(jié)構(gòu)中是可忽略的。
[0055]已提供各種特征/方面/部件/操作的示例以便于理解本發(fā)明的公開(kāi)的實(shí)施例。此外，已討論各種優(yōu)先性來(lái)便于理解本發(fā)明的公開(kāi)的實(shí)施例。應(yīng)理解到在此公開(kāi)的所有示例的優(yōu)先性意在非限制性的。
[0056]盡管已單獨(dú)地示出和描述本發(fā)明的選擇實(shí)施例，但應(yīng)理解到可以結(jié)合所述實(shí)施例的至少各方面。
[0057]盡管已示出和描述本發(fā)明的選擇實(shí)施例，但應(yīng)理解到本發(fā)明不限于所述的實(shí)施例。相反，應(yīng)理解到可對(duì)這些實(shí)施例作變化，而不脫離本發(fā)明的原理和精神，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書(shū)及其等同物 來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種冷凍外科器械，包括: 軸桿，所述軸桿具有限定膨脹腔室的閉合遠(yuǎn)端以及開(kāi)口近端，所述開(kāi)口近端適于并構(gòu)造成接納冷凍劑的流入流，并排出膨脹的冷凍劑流；以及換熱器，所述換熱器包括: 多個(gè)冷凍劑遞送管，所述冷凍劑遞送管繞縱向軸線盤(pán)繞；以及 擴(kuò)散器，所述擴(kuò)散器具有多個(gè)分支，各分支將接納的冷凍劑供給到遞送管中的對(duì)應(yīng)一個(gè)， 其中，所述冷凍劑遞送管在它們盤(pán)繞之處彼此間隔開(kāi)，并且與所述軸桿的內(nèi)表面不透流體地接觸，以形成盤(pán)繞狀冷凍劑排出通路，所述通路從所述軸桿的所述遠(yuǎn)端沿所述冷凍外科器械的長(zhǎng)度的一部分延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的冷凍外科器械，其特征在于，所述換熱器還包括實(shí)心的芯部元件，所述芯部元件沿所述換熱器的縱向軸線延伸，其中，多個(gè)冷凍劑遞送管繞所述實(shí)心的芯部元件盤(pán)繞并與所述實(shí)心的芯部元件接觸，并且所述冷凍劑遞送管在它們繞芯部盤(pán)繞之處與實(shí)心的芯部不透流體地接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的冷凍外科器械，其特征在于，所述冷凍劑遞送管中的一個(gè)與其它的長(zhǎng)度不同，且這個(gè)冷凍劑遞送管的遠(yuǎn)離所述擴(kuò)散器的端部止于離所述擴(kuò)散器某一距離處，所述距離與其它冷凍劑遞送管止于離所述擴(kuò)散器的距離不同。
4.如權(quán)利要求1 所述的冷凍外科器械，其特征在于，所述冷凍劑遞送管中的多于一個(gè)與其它的長(zhǎng)度不同，且該多于一個(gè)冷凍劑遞送管的遠(yuǎn)離所述擴(kuò)散器的端部止于離所述擴(kuò)散器某一距離處，所述距離與其它冷凍劑遞送管止于離所述擴(kuò)散器的距離不同。
5.如權(quán)利要求1所述的冷凍外科器械，其特征在于，所述冷凍劑遞送管長(zhǎng)度不同，且所述冷凍劑遞送管的遠(yuǎn)離所述擴(kuò)散器的端部止于距所述擴(kuò)散器不同的距離處。
6.—種冷凍外科器械,包括: 軸桿，所述軸桿具有限定膨脹腔室的閉合遠(yuǎn)端和開(kāi)口近端，所述開(kāi)口近端適于并構(gòu)造成接納冷凍劑的流入流并排出膨脹的冷凍劑流；以及換熱器，所述換熱器包括: 實(shí)心的芯部元件，所述芯部元件沿所述換熱器的縱向軸線延伸；以及 冷凍劑遞送管，所述冷凍劑遞送管繞所述實(shí)心的芯部元件盤(pán)繞并與實(shí)心的芯部元件接觸， 其中，所述冷凍劑遞送管的螺旋線彼此間隔開(kāi)，并與實(shí)心的芯部以及軸桿的內(nèi)表面不透流體地接觸，以形成從所述軸桿的所述遠(yuǎn)端到所述軸桿的所述近端的盤(pán)繞狀冷凍劑排出通路。
7.如權(quán)利要求6所述的冷凍外科器械，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)冷凍劑遞送管僅在消融區(qū)盤(pán)繞。
8.如權(quán)利要求6所述的冷凍外科器械，其特征在于，所述冷凍劑遞送管具有可變的螺旋螺距。
9.一種冷凍外科器械,包括: 軸桿，所述軸桿具有限定膨脹腔室的閉合遠(yuǎn)端和開(kāi)口近端，所述開(kāi)口近端適于并構(gòu)造成接納冷凍劑的流入流并排出膨脹的冷凍劑流；以及換熱器，所述換熱器包括: 實(shí)心的芯部元件，所述芯部元件沿所述換熱器的縱向軸線延伸；以及 第一和第二冷凍劑遞送管，所述第一冷凍劑遞送管包括沿所述縱向軸線延伸的非盤(pán)繞部分和繞所述實(shí)心的芯部元件盤(pán)繞并與其接觸的盤(pán)繞部分，所述第二冷凍劑遞送管具有繞所述第一冷凍劑遞送管的所述非盤(pán)繞部分盤(pán)繞并與所述非盤(pán)繞部分接觸的盤(pán)繞部分， 其中，所述盤(pán)繞部分間隔開(kāi)，以及 其中，所述冷凍劑遞送管的螺旋線彼此間隔開(kāi)，并與所述軸桿的內(nèi)表面不透流體地接觸，以形成從所述軸桿的遠(yuǎn)端到所述軸桿的近端的盤(pán)繞狀冷凍劑排出通路。
10.如權(quán)利要求8所述的冷凍外科器械，其特征在于，所述冷凍劑遞送管具有不同的螺旋螺距。
11.一種冷凍外科器械，包括: 軸桿，所述軸桿具有限定末端的閉合遠(yuǎn)端和開(kāi)口近端，該開(kāi)口近端適于并構(gòu)造成接納冷凍劑的流入流，并排出膨脹的冷凍劑流； 冷凍劑流動(dòng)路徑，所述冷凍劑流動(dòng)路徑從冷凍劑供給源到遠(yuǎn)端，并包括冷凍劑進(jìn)入管，所述冷凍劑進(jìn)入管與擴(kuò)散器流體連通，所述擴(kuò)散器與繞縱向軸線盤(pán)繞的多個(gè)冷凍劑遞送管流體連通，該擴(kuò)散器具有多個(gè)分支，各分支將接納的冷凍劑供給到遞送管中的對(duì)應(yīng)一個(gè)； 膨脹腔室，所述膨脹腔室接納來(lái)自所述遞送管的冷凍劑，并允許接納的冷凍劑膨脹并冷卻；以及 從遠(yuǎn)端到位于近端處的冷凍劑流出口的冷凍劑排出路徑，冷凍劑排出路徑包括位于遞送管的螺旋線之間的空間、返回室以及位于冷凍劑進(jìn)入管和軸桿的內(nèi)表面之間的返回管， 其中，所述冷凍劑遞送管在它們盤(pán)繞之處彼此間隔開(kāi)，并且與所述軸桿的內(nèi)表面的不透流體地接觸，以形成盤(pán)繞狀冷凍劑排出通路，所述通路從所述軸桿的所述遠(yuǎn)端沿所述冷凍外科器械的長(zhǎng)度的一部分延伸。
【文檔編號(hào)】A61B18/02GK103442657SQ201180069176
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月11日
【發(fā)明者】N·貝扎克, R·希勒利 申請(qǐng)人:艾斯酷瑞醫(yī)藥有限公司