專利名稱：用于冷卻表面的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用蒸發(fā)冷凍液冷卻表面的方法和裝置。
通過液體蒸發(fā)來產(chǎn)生冷卻效果是已知的，這種冷卻效果近來特別適合于用來在人體或動物軀體上的一部份定位冷凍，例如為了除去疣或其它生成物。在這種使用中，冷凍液保持在一個(gè)罐中，并且通過閥和輸出管，穿過棉絨的芽狀物進(jìn)行發(fā)散，該棉絨的芽狀物纏繞在輸出管的散發(fā)端并定位在被處理的部位或定位在被處理部位附近。那種方法和用該方法的裝置公開詳見于美國專利4865028號中(斯瓦特Swart)，其公開的內(nèi)容在很多場合作為參考在此予以結(jié)合。
在美國專利4865028號中描述的發(fā)明的使用中，已發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)速率(因此也就是冷卻速率)依賴于棉花芽狀物和皮膚之間的壓力，特別是，如果壓力太大，冷卻率則是逆向效應(yīng)的。當(dāng)棉花芽狀物需要精確定位例如用于小的疣時(shí)，處理部位難以達(dá)到時(shí)，處理部位大時(shí)還發(fā)現(xiàn)獲得好的效果是困難的。
本發(fā)明人公開的用冷凍液穿過以開孔泡沫組成的成形件進(jìn)行發(fā)散，能獲得改進(jìn)的結(jié)果，特別是前述問題能減輕。當(dāng)成形件是空心的時(shí)，可獲得特別好的結(jié)果，為此，為冷凍劑提供膨脹腔和儲存腔，儲存腔最好包容可滲透的并是吸收性的材料，也即是棉絨。
本發(fā)明推薦的一個(gè)方面是提供一種用于發(fā)散冷凍液的組件，所述組件包含(1)一容器(a)該容器包含具有進(jìn)口和出口的閥，并且，(b)該容器除了閥之外是密封的;
(2)冷凍液(a)該冷凍液在壓力下包容在容器中，并且，(b)該冷凍液具有在大氣壓下小于0℃的沸騰點(diǎn);
(3)供給管(a)該供給管具有在冷凍液中的第一端，以及，(b)與閥的進(jìn)口相通的第二端;
(4)輸出管(a)該輸出管具有與閥的出口相通的第一端，以及(b)發(fā)散端;
(5)發(fā)散頭(a)該發(fā)散頭包含由開孔泡沫組成的成形件，并且，(b)該發(fā)散頭固定到輸出管的發(fā)散端，因此，當(dāng)閥開啟時(shí)，發(fā)散的冷凍液穿過開孔泡沫。
在另一推薦的方面，本發(fā)明提出用來發(fā)散冷凍液的敷施器，所述敷施器包含(1)輸出管
(a)該輸出管具有第一端，以及(b)一發(fā)散端;
(2)發(fā)散頭(a)該發(fā)散頭包含一以開孔泡沫組成的成形件，并且，(b)該發(fā)散頭是固定到輸出管發(fā)散端的，因此，冷凍液在壓力下供應(yīng)到輸出管的第一端而穿過開孔泡沫被發(fā)散。
在推薦的再一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種冷卻活的哺乳動物皮膚的方法，所述方法包含(1)鄰接皮膚設(shè)置一發(fā)散頭，該發(fā)散頭包含由開孔泡沫組成的成形件;并且(2)將冷凍劑供應(yīng)到發(fā)散帽上以使之穿過開孔泡沫并鄰近皮膚而蒸發(fā)。
本發(fā)明被示于附圖中，其中，

圖1是本發(fā)明用于冷凍疣的組件的圖示剖面;
圖2至圖6是本發(fā)明的敷施器的部份圖示剖面。
開孔泡沫材料是已知的，在考慮了本說明書中公開的內(nèi)容后，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明中選擇采用合適的開孔泡沫是不困難的。
開孔泡沫最好由合成有機(jī)聚合物組成，該聚合物與冷凍液不起化學(xué)反應(yīng)并且在本方法中可能達(dá)到的整個(gè)溫度范圍內(nèi)具有合適的物理性能，例如-20℃到25℃。泡沫最好在15-25℃時(shí)是柔軟的，以便使發(fā)散頭在固定到輸出管上之前能容易地裝到輸出管上。在20℃時(shí)200%到500%的延伸率，特別是300%-400%的延伸率是被推薦的(按ISO1798計(jì)量)。當(dāng)溫度降低時(shí)，泡沫的柔軟性將下降并且這也是所希望的，因?yàn)樵谑褂弥信菽瓑嚎s將會降低冷卻效果。然而，在某些情況下，當(dāng)施行冷凍時(shí)，例如在-20℃到0℃時(shí)，對于泡沫保持相對柔軟是期望的，為的是使泡沫能被推抵被冷卻的表面并使之適應(yīng)這表面而使開孔結(jié)構(gòu)沒有無彈性的不適應(yīng)性的破裂。在將要冷凍一個(gè)相對較大的表面時(shí)，這是通常一般的要求。在另一些情況下，當(dāng)由于冷凍劑蒸發(fā)而冷卻時(shí)，對于泡沫的相對的剛硬也是期望的。當(dāng)發(fā)散帽必須精確地定位時(shí)，這是通常一般的要求。當(dāng)冷凍劑被發(fā)散時(shí)，泡沫變形越小，冷凍發(fā)散的速率變化就越小(因此，冷卻速率也越小)。
泡沫的密度最好小于60公斤/立方米，特別是(10-40)公斤/立方米，尤其是(12-35)公斤/立方米。用大約(26-32)公斤/立方米的密度的泡沫，本發(fā)明人已獲得特別好的結(jié)果。微孔的大小(pore size)最好是(5-50)微孔/厘米(pores/cm)，特別是(20-40)微孔/厘米，例如(30-40)微孔/厘米，尤其是(27-32)微孔/厘米(按ISO45.2444計(jì)量)。特別是，當(dāng)泡沫件和排放管即輸出管之間有空間，該空間中包含著可滲透的吸收性材料時(shí)，泡沫能采用所謂的網(wǎng)狀泡沫，網(wǎng)狀泡沫可從比利時(shí)雷克第雪爾·S·A(Recticel S.A.)得到。通常它們具有很高的氣孔率例如大于90%，它們的制造過程包含在封閉的容器中存在于氧和氫的情況下的爆炸反應(yīng)。
本發(fā)明中用作為泡沫的合適聚合物包括聚酯(polyesters)，聚醚(polyethers)和聚氨酯(polyurethanes)，特別是聚酯-聚氨酯結(jié)合物(polyester-based polyurethanes)。最好是泡沫由被冷凍液浸濕的聚合物組成，因?yàn)檫@會達(dá)到較低溫度和/或較長的有效處理時(shí)間。
選擇泡沫的另一重要因素是需要將其固定到輸出管上，最好泡沫用超聲波焊接或其它熱密封方法固定到輸出管上，具有(20-40)微孔/厘米的泡沫一般是能用超聲波焊接的，也可選用將泡沫粘接到輸出管上，這對于較小微孔尺寸，例如2-5微孔/厘米，常常是產(chǎn)生較好的結(jié)果。
本發(fā)明人采用由瑞士，德尼斯，沙特爾街的阿泊列姆特SA(Applimed SA of ChatelSt，Denis，Switzerland)供應(yīng)的泡沫獲得特別好的結(jié)果，其商標(biāo)名稱為“Filterfoam PPI80”，技術(shù)數(shù)據(jù)為由供應(yīng)者提出的下述“Filterfoam PPI80”數(shù)據(jù)表所示。
開孔泡沫能為任何形狀，該形狀最好有利于使用。本發(fā)明的使用者可具有各種適合于他或她的具有不同發(fā)散頭的發(fā)散器，并能選擇一個(gè)適合特定部位的發(fā)散器。開孔泡沫件的外表面最好就是發(fā)散頭的外表面，然而，泡沫件的部份或全部能以不同的材料予以覆蓋。
成形泡沫的外表面最好是繞一軸線旋轉(zhuǎn)對稱的，該軸線就是輸出管的軸線，并且其長度是輸出管最大直徑的1.5到5倍特別是2.0到4倍。例如，外表面包含一基部，該基部的形狀相應(yīng)于輸出管，但稍為比輸出管大一些;一中部，該中部的形狀一般相似于輸出管，但至少中部的一部份實(shí)質(zhì)上是大于基部的直徑;以及一端頭部設(shè)置有平滑曲線的或者予以大致正交于輸出管軸線的橫越面。端頭的直徑一般是(1.5-15)毫米，最好是(1.75-12)毫米。通常尖端的直徑越大，對表面上的冷卻效果越深。在另一實(shí)施例中，中部直徑增大到基部之上的最大值為輸出管外徑的(2.5-7.5)倍，最好是(3-5)倍，(例如與軸線成15°-45°)，并且然后就保持有規(guī)則的圓柱形，端頭部設(shè)置一實(shí)質(zhì)上為平的或者平滑曲線的橫越面，例如，為部份球體的表面。在此實(shí)施例中，端頭的直徑是例如(4-8)毫米。在相似的實(shí)施例中，中部規(guī)則的圓柱部份是不存在的，中部直徑慢慢地增大直到端頭部。在這實(shí)施例中，端頭的直徑是例如(7-12)毫米。在再一個(gè)實(shí)施例中，中部的直徑增大到基部之上而為輸出管外徑的(2.5-7.5)倍，最好為(3-5)倍(例如與軸線成15°-45°)。并且端頭部設(shè)置有實(shí)質(zhì)上為平的或平滑曲線的橫越面。在此實(shí)施例中，端頭的直徑是例如(1.5-4)毫米。泡沫件的總長度一般為(10-35)毫米，最好是(15-30)毫米，例如(17-25)毫米。
成形泡沫最好是空心的，以便將其裝到輸出管的發(fā)散頭上，而在泡沫和發(fā)散端之間具有一空間，這種成形泡沫件的內(nèi)表面界定了一個(gè)具有鄰近端部和端梢端部的內(nèi)腔，腔的鄰近端部卡裝輸出管上靠近發(fā)散端處，并被固定到輸出管上。腔的端梢部延伸在輸出管的發(fā)散端之外，最好腔還具有一中間部，該中間部環(huán)繞輸出管的端部并與輸出管間隔開，腔一般也是繞著輸出管軸線旋轉(zhuǎn)對稱的，鄰近部的軸線長度最好至少為輸出管外徑的0.75倍，特別地至少為1.2倍，例如(1.5-3)倍以使之保證供應(yīng)管和發(fā)散頭之間固定連接，此長度一般為(2-12)毫米，最好為(3-8)毫米，特別是(4-7)毫米。腔的中間部的軸線長度最好是輸出管外徑的(2-10)倍，特別是(3-6)倍，尤其是(3-4)倍(當(dāng)中間部有時(shí))。此長度一般為(3-18)毫米，最好(6-15)毫米，特別為(8-13)毫米。腔的端梢部的軸線長度最好至少為輸出管外徑的0.4倍，特別是(0.5-2)倍，這長度一般為(1.5-8)毫米，最好(2-6)毫米，特別為(2.5-5)毫米，中間部和端梢部的總軸線長度最好為輸出管外徑的(2-10)倍，特別是(3-7)倍。
不被輸出管占有的發(fā)散頭內(nèi)腔的容積(以立方毫米表示)最好是輸出管橫斷面面積(以平方毫米表面)的(15-40)倍，特別是(20-30)倍。并且是以輸出管外徑計(jì)算的，也就是，該容積最好是(15πD2/4到40πD2/4)立方厘米，特別是(20πD2到30πD2/4)立方毫米，此處D為輸出管的外徑，以毫米計(jì)量，此容積一般為(60-200)立方毫米，最好為(80-150)立方毫米。
使用本發(fā)明時(shí)，泡沫件承受來自冷凍劑的內(nèi)部壓力以及當(dāng)其抵靠被冷卻表面時(shí)承受外部壓力，泡沫件的壁厚應(yīng)相應(yīng)地選擇，一般地，泡沫件的壁厚，即被發(fā)散的冷凍劑穿過的壁的厚度至少為0.5毫米，最好至少為0.75毫米，但小于5毫米，最好小于4毫米，例如(3-4)毫米，各處的壁厚是不同的，并且一般是對著輸出管的孔口處最大，例如至少為1.5毫米。
正如被推薦的在輸出管和發(fā)散頭之間有空間時(shí)，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)進(jìn)一步的改進(jìn)的結(jié)果可被獲得，就是用可滲透的吸收性固體材料充填至少該空間的一部份。這材料改善并控制冷凍劑到泡沫件內(nèi)部的流動和壓力，從而使冷卻效果更為均勻和有更好的重復(fù)性。本發(fā)明人用棉絨作為可滲透性的吸收材料獲得杰出的結(jié)果，例如棉絨呈芽形而固定在空心管的頂上。在某些情況下，采用棉絨尖形管能獲得杰出的結(jié)果，該管是商業(yè)上可得到的。然而，其它材料包括其它非紡織纖維，纖維素或非纖維素的材料也可能被采用。這里的術(shù)語“吸收性的”不是指在材料與冷凍劑之間有任何化學(xué)反應(yīng)。
棉絨或其它可滲透的材料的存在還能改善發(fā)散器的物理強(qiáng)度，成形泡沫件能由圍繞的棉絨密封，這就提供了泡沫件和輸出管之間的較好的連接。
發(fā)散頭固定在其上的輸出管可由任何合適的材料制成，例如聚丙烯，并且可為任何合適的尺寸，例如(2-4)毫米的外徑，最好是(2.25-2.75)毫米，(0.15-0.4)毫米的壁厚，最好是(0.2-0.3)毫米。對于大多數(shù)用途，長為(30-150)毫米，最好為(50-90)毫米是足夠了。對于婦科使用長度為100毫米或者更大，例如(100-200毫米，特別是(130-170)毫米，是常常被推薦的。輸出管應(yīng)該足夠堅(jiān)硬以允許發(fā)散頭的精確定位。
在本發(fā)明中采用的冷凍劑最好具有在大氣壓下0℃～-75℃的沸騰點(diǎn)或者甚至更低。合適的冷凍劑是本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員已知的，包括被結(jié)合在此作參考的美國專利4865028公開的冷凍劑，包括鹵化烴(例如，四氟代甲烷，三氟甲烷，一氯三氟甲烷，六氟乙烷，乙溴三氟甲烷，一氯二氟甲烷，一氯五氟甲烷，二氯二氟甲烷，1，2-二氯-1，1，2，2-四氟乙烷，三氯一氟甲烷，1，1，2-甲二醚-1，2，2-三氟甲烷，1，1-二氟甲烷)，丙烷，n-丁烷，異丁烷，甲二醚，氮。為了環(huán)境的原因，最好是二甲醚和所述烷烴，特別是丙烷。
用于施行壓力液體的容器和閥是已知的，在考慮了本發(fā)明公開的內(nèi)容后本領(lǐng)域技術(shù)人員在選擇適合本發(fā)明的容器和閥是不困難的，冷凍劑在壓力下保持在容器中直至它被發(fā)散，容器中的壓力大于大氣壓，但最好在50℃時(shí)不大于12巴(在環(huán)境溫度下大約為5巴)。控制從壓力容器中釋放冷凍劑的閥最好是一種以手指操作的閥，閥最好具有不大于60毫升/分的相對低的流量，特別是不大于30毫升/分。
本發(fā)明的組件能用于任何表面的冷卻，特別是用于冷卻人體或其它活的哺乳動物的皮膚，尤其用于冷凍疣和類似物(例如包括扁平疣，觸染性軟疣、濕疣、尋常疣、絲狀疣，足底疣)以便將其去除。將發(fā)散頭間歇地壓抵表面常常也獲得改善的冷卻效果，所使用的壓力使泡沫彈性地變形的，壓迫之間的間隔至少允許泡沫部份恢復(fù)。
現(xiàn)在參考圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明的組件的剖面圖示，在圖1中，容器1包含密封的體部11和指動閥12，冷凍液體2在其自身蒸發(fā)的壓力下包容在容器1中。供給管3具有浸沒在冷凍劑2中的第一端和與閥12的進(jìn)口接通的第二端。輸出管4具有與閥12的出口相通的第一端并且發(fā)散端固定在發(fā)散頭5上，該發(fā)散頭包括由開孔泡沫組成的成形件51。如圖1所示，當(dāng)閥開啟時(shí)，冷凍液2被迫穿過供給管3，閥12，輸出管4和發(fā)散頭5，并且在泡沫件51內(nèi)或鄰近處蒸發(fā)，于是冷卻發(fā)散頭5，頭5周圍的大氣以及由頭5連接的任何東西。如圖1所示，頭5輕輕地壓抵人體皮膚7中的疣6，因而疣被冷凍以便去除。
圖2至圖6是本發(fā)明的敷施器的部份剖面圖示，該敷施器包含具有排放端41的輸出管4，該排放端由開孔泡沫組成的成形件51圍繞。在圖4、5和6中，有一個(gè)圍繞排放端41的空間，此空間以棉絨52充填，在圖4、5和6中泡沫件的內(nèi)表面界定一位于點(diǎn)劃線C和點(diǎn)劃線D之間的鄰近端;位于點(diǎn)劃線B和點(diǎn)劃線C線之間的中間部;以及位于點(diǎn)劃線A和點(diǎn)劃線B之間的端梢部。一種特別的敷施器的例子示于圖4中，棉絨具有的最大直徑為(5.25-5.75)毫米，長度約14毫米，重量約0.0045克，開孔泡沫件由上述“Filterfoam PPI80”材料組成，重量大約為0.0045克。棉絨芽狀物以1%的“Methocel”溶劑覆蓋以助于在泡沫件置于棉絨芽狀物和輸出管上于熱密封位置時(shí)保持其形狀。
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)散冷凍液的組件，所述組件包含(1)一容器(a)該容器包含具有進(jìn)口和出口的閥，并且(b)該容器除了閥之外是密封的；(2)冷凍液(a)該冷凍液在壓力下包容在容器中，并且，(b)該冷凍液具有在大氣壓下小于0℃的沸騰點(diǎn)；(3)供給管(a)該供給管具有在冷凍液中的第一端，以及，(b)與閥的進(jìn)口相通的第二端；(4)輸出管(a)該輸出管具有與閥的出口相通的第一端，以及(b)發(fā)散端；(5)發(fā)散頭(a)該發(fā)散頭包含由開孔泡沫組成的成形件，并且，(b)該發(fā)散頭固定到輸出管的發(fā)散端，因此，當(dāng)閥開啟時(shí)，發(fā)散的冷凍液穿過開孔泡沫。
2.如權(quán)利要求1所述組件，其中，泡沫密度為(10-40)公斤/立方米，微孔尺寸(pore size)為(20-40)微孔/厘米(pores/cm)。
3.如權(quán)利要求2所述組件，其中，泡沫由聚酯-聚氨酯聚合物組成。
4.如權(quán)利要求1所述組件，其中，泡沫的延伸率在20℃時(shí)為(200-500)%。
5.如權(quán)利要求1所述組件，其中，泡沫的延伸率在20℃時(shí)為(300-400)%。
6.如權(quán)利要求1所述組件，其中，泡沫是由冷凍劑濕潤的。
7.如權(quán)利要求1所述組件，其中，成形泡沫是空心的并裝在輸出管的發(fā)散端上以使發(fā)散端和泡沫之間有一空間。
8.如權(quán)利要求7所述組件，其中，在發(fā)散端和泡沫之間的空間的至少一部份由滲透的固體材料充填。
9.如權(quán)利要求7所述組件，其中，滲透性材料為棉絨。
10.如權(quán)利要求7所述組件，其中，成形泡沫件的內(nèi)表面界定一腔，該腔具有固定到輸出管的鄰近端部，圍著輸出管端部并與輸出管隔開的中間部，以及延伸在輸出管發(fā)散端之外的端梢部。
11.如權(quán)利要求10所述組件，其中，鄰近端部的軸線長度至少為0.75D，中間部的軸線長度為2D到10D，端梢部的軸線長度至少為0.4D，D是輸出管的外徑。
12.如權(quán)利要求11所述組件，其中，鄰近端部的長度為1.5D到3D，中間部的長度為3D到6D，端梢部的長度為0.5D到2D。
13.如權(quán)利要求11所述組件，其中，輸出管的外徑為(2-4)毫米，壁厚為(0.15-0.4)毫米。
14.如權(quán)利要求10所述組件，其中，鄰近端部的軸線長度為(2-12)毫米，中間部的軸線長度為(3-18)毫米，端梢部的軸線長度為(1.5-8)毫米。
15.如權(quán)利要求14所述組件，其中，鄰近端部的長度為(3-8)毫米，中間部的長度為(6-15)毫米，端梢部的長度為(2-6)毫米。
16.如權(quán)利要求14所述組件，其中，輸出管和成形泡沫件內(nèi)表面之間的空間具有的容積為(60-200)立方毫米。
17.如權(quán)利要求7所述組件，其中，輸出管和成形泡沫件的內(nèi)表面之間的空間具有的容積為(15πD2/4-40πD2/4)立方毫米，D為輸出管的外徑以毫米計(jì)量。
18.如權(quán)利要求7所述組件，其中，成形泡沫件的壁厚為(3-4)毫米。
19.用于發(fā)散冷凍液的敷施器，該敷施器包含(1)輸出管(a)該輸出管具有第一端，以及(b)發(fā)散端;(2)發(fā)散頭(a)該發(fā)散頭包含由開孔泡沫組成的成形件，并且，(b)該發(fā)散頭固定到輸出管的發(fā)散端，以便使在壓力下供應(yīng)到輸出管第一端的冷凍液穿過開孔泡沫發(fā)散。
20.一種冷卻活哺乳動物皮膚的方法，該方法包含(1)將發(fā)散頭設(shè)置到鄰接皮膚，該發(fā)散頭包含由開孔泡沫組成的成形件，(2)供應(yīng)到發(fā)散帽的冷凍液以使冷凍劑穿過開孔泡沫并鄰近皮膚而蒸發(fā)。
全文摘要
一種冷卻表面的方法和裝置，壓力下的冷凍液穿過由開孔泡沫組成的成型件而被散發(fā)，此方法特別有利于用于定位冷凍疣或其它生長物，優(yōu)先地從人類或其它動物的皮膚上除去疣或其它生長物。
文檔編號F25D3/10GK1093796SQ9410108
公開日1994年10月19日 申請日期1994年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月29日
發(fā)明者詹斯馬·克拉斯 申請人:皇家烏特莫倫公司