Криораспылитель Советский патент 1991 года по МПК A61B18/02 

Изобретение относится к криогенной медицинской технике и предназначено для локального охлаждения различных биологических объектов,

Известен криораспылитель, содержащий теплоизолированную емкость, связанную с магистралью подачи хладагента, на которой закреплены распылительная насадка, содержащая испарительную камеру, выполненную в виде двух полостей, одна из которых теплоизолирована и охватывает канал распылительной насадки, а другая нетеплоизолирована, внутренний канал имеет перегородку, по обе стороны от которой в стенкб канала в вертикальной плоскости выполнены оппозитно расположенные отверстия, соединяющие внутренний канал с испарительной камерой, при этом распылительная насадка вместе с испарительной камерой имеет возможность поворота вокруг своей оси на 180°.

Криораспылитель позволяет при повороте испарительной камеры на 180° обеспечивать подачу как газообразного, так и жидкого хладагентов.

Однако при газификации жидкого хладагента, особенно в пусковой период, когда большая разность температур между хладагентом и материалом испарительной камеры, струя жидкого хладагента, ударяясь о дно испарительной камеры, полностью не газифицируется и с каплями жидкого хладагента выходит из распылительной насадки, увеличивая при этом его расход и неравномерное охлаждение ткани.

Этот недостаток имеет место и при необходимости криовоздействия только жидким хладагентом, когда в первоначальный период работы жидкий хладагент из-за соприкосновения со стенками нетеплоизолированного сосуда частично газифицируется.

Целью изобретения является повышение эффективности криовоздействия при одновременном сокращении расхода хладагента, что достигается повышением качества газообразного или жидкого хладагента и равномерностью его воздействия на объект охлаждения.

Для этого в известном изобретении, содержащем теплоизолированную емкость, связанную с магистралью подачи хладагента, на которой с возможностью поворота вокруг оси на 180° установлена испарительная камера, состоящая из теплоизолированной и нетеплоизолированной полостей, и распылительная насадка, внутренний канал которой имеет перегородку с оппозитно расположенными отверстиями по обе стороны от нее, предложено нетеплоизолиро- оанную полость снабдить струегасящим

сосудом, гидравлически связанным с ней и с теплоизолированной полостью посредством отверстий, выполненных в днищах сосуда, а с отверстием канала распылительной

насадки - посредством трубки. В струегася- щем сосуде свободно установлен золотник с возможностью вертикального перемещения, выполненный из теплоизолированного материала, с вертикальными сквозными от0 верстиями и с выступом на торце, взаимодействующим с отверстием гидравлической связи струегасящего сосуда и теплоизолированной полости.

Струегасящий сосуд установлен в не5 теплоизолированной полости с радиальным зазором, в котором с перекрытием друг друга расположены радиальные ребра, закрепленные в прорезях испарительной камеры. На границе теплоизолированной и не0 теплоизолированной полостей закреплена пористая перегородка.

В известных технических решениях не обнаружены признаки, сходные с отличительными признаками предлагаемого реше5 ния, поэтому возможен вывод о наличии существенных отличий в нем.

Возможность достижения положительного эффекта объясняется тем, что благодаря дополнительно установленным в

0 испарительной камере струегасящему сосуду и ребрам, на участке движения жидкого хладагента из резервуара к распылительной насадке последовательно осуществляется в струегасящем сосуде уменьшение скорости

5 потока за счет расширения хладагента в нем, и высокоэффективная его газификация при последующем прохождении в зазоре между ребрами, расположение которых обеспечивает полую газификацию хлада0 гента, поступающего на объект криовоздействия, что уменьшает его расход и обеспечивает равномерное охлаждение биологической ткани.

При криовоздействии только жидким

5 хладагентом исключается взаимодействие его с нетеплоизолированной полостью испарительной камеры и, следовательно, его газификация за счет перекрытия ее золотником из теплоизоляционного материала. Та0 ким образом, на криовоздействие равномерным потоком поступает хладагент газообразный без капель жидкости или жидкий без примесей газа и при отом существенно сокращается расход хладагента.

5 На фиг.1 схематично представлен криораспылитель, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4- криораспылитель, соответствующий криовоздействию жидким хладагентом, общий вид.

Криораспылитель содержит теплоизолированную емкость 1 для хладагента с заливной горловиной 2, герметично закрываемой клапаном 3. Е нутри теплоизолированной емкости 1 расположена магист- раль А подачи хладагента, на выходе которой устаноолена распылительная насадка 5 с испарительной камерой б. Испарительная камера 6 содержит две полости - теплоизолированную 7, охватывающую ка- нал распылительной насадки, и нетеплоизолированную 8, находящуюся при температуре окружающей среды. Распылительная насадка 5 соединена с магистралью 4 подачи с возможностью поворота ее вокруг оси на 180°, например, конусным соединением, легкосъемным и герметичным. Внутренний канал распылительной насадки 5 имеет перегородку 9, по обе стороны от которой в стенке канала в вертикальной плоскости выполнены оппозитно расположенные отверстия 10 и 11, соединяющие внутренний канал с испарительной камерой 6. Нетеплоизолированная полость 8 снабжена струегасящим сосудом 12, гидравлически связанным с ней и с теплоизолированной полостью 7 посредством отверстий 13 и 14, выполненных в днищах сосуда 12. а также трубкой 15, соединяющей его распылительной насадкой 5. Трубка 15 закреплена в отверстии 11 насадки Бив отверстии 16 днища сосуда 12, т.е. со стороны магистрали 4 подачи жидкого хладагента.

Струегасящий сосуд 12 установлен в не- теплоизолированной полости 8 с радиальным зазором а, в котором равномерно расположены радиальные ребра 17, закрепленные в прорезях 18. выполненных в стенке испарительной камеры 6. с образованием межреберных каналов 19 (фиг.2). Ребра 17 соединяют нетеплоизолированную полость 8 испарительной камеры 6 с окружающей средой и установлены под углом а к вертикальной оси и с перекрыта- ем д. исключающим вертикальный просвет (фиг.З). Внутри струегасящего сосуда 12 свободно установлен золотник 20 с возможностью вертикального перемещения.

Золотник 20 выполнен цельным из теп- лоизоляционного материала, имеет выступ 21, взаимодействующий с отверстием -14 гидравлической связи сосуда 12 и теплоизо- лированной полости 7, и скоозные вертикальные отверстия 22 в количестве не менее трех. Обе полости 7 и 6 разделены пористой перегородкой 23.

Криораспылитель работает следующим образом.

Для криовоздействия газообразным хладагентом (см.фиг.1) распылительную насадку 5 с испарительной камерой 6 соединяют с магистралью 4 подачи таким образом, чтобы нетеилоизолированная полость 8 испари гельной камеры 7 и отверстие 11 во внутреннем канале распылительной насадки 5 были расположены выше продольной оси распылительной насадки 5, при этом оппозитно расположенное в вертикальной плоскости отверстие 10 и теплоизолированная полость 7 будут расположены в нижней части устройства, а свободно установленный внутри струегасящего сосуда 12 золотник 21 расположен в нижней части сосуда, перекрывая отверстие 14. Затем во внутреннюю полость теплоизолированной емкости 2 через горловину 2 заливают жидкий хладагент и герметично закрывают ее клапаном 3.

В результате теплопритока из окружающей среды часть хладагента испаряется, создавая давление, превышающее атмосферное, и жидкий хладагент по магистрали 4 подачи, внутреннему каналу распылительной насадки 5, перед перегородкой 9 через отверстие 11 по трубке 15 попадает в струегасящий сосуд 12, где энергия струи хладагента и ее скорость существенно уменьшаются вследствие расширения в сосуде 12 и последующего сужения в отверстиях 22 золотника 20. Жидкий хладагент, выходя из отверстий 22, заполняет верхнюю полость струегасящего сосуда и через отверстие 13 в нем равномерно поступает в межреберный канал 1S, в котором он газифицируется и через пористую перегородку 23 поступает в теплоизолированную полость 7, из которой через отверстие 10 и канал распылительной насадки 5 поступает к объекту криовоздействия.

Если криовоздействие необходимо осуществить жидким хладагентом (см. фиг.4), то распылительную насадку 5 с испарительной камерой 6 соединяют с магистралью 4 подачи таким образом,чтобы нетеплоизолиро- ваннал полость 8 испарительной камеры б и отверстие 11 во внутреннем канале распылительной насадки 5 были расположены ниже продольной оси распылительной насадки 5, при этом оппозитно расположенное в вертикальной плоскости отверстие 10 и теплоизолированная полость 7 будут расположены в верхней части устройства. Свободно установленный в струегасящем сосуде 12 золотник 20, переместившись вниз, открывает отверстие А и закрывает отверстие 13. При подаче жидкого хладагента по магистрали 4, внутреннему каналу распылите, ьнсЛ насадки 5 перед перегородкой 9 через отэерстие 11 по трубке 5 он постулает в верхнюю часть струе гасящего сосуда 12 над золотником 20, выполненным из теплоизоляционного материала, откуда через отверстие 14 попадает в теплоизолированную полость 7 и через отоерстие 10 и внут- ренний канал распылительной насадки 5 поступает к объекту криовоздействия.

Для прекращения криовоздействия жидким или газообразным хладагентом необходимо открыть клапан 3, выпустить газ, имеющий избыточное давление, через горловину 2 в атмосферу.

По сравнению с известным предлагаемый криораспылитель при его использовании позволяет обеспечить равномерное криовоздействие на ткань высококачественным газообразным или жидким хладагентом при одновременном сокращении его расхода.

Формула изобретения

1. Криораспылитель по авт.св. Ма 1572573, отличающийся тем, что, с цфлью повышения эффективности работы при сокращении расхода хладагента, в нетеплоизолированной полости испаритель-

ной камеры установлен струегасящий сосуд, гидравлически сообщенный с обеими полостями камеры посредством отверстий в его днищах и с отверстием канала распылительной насадки посредством трубки, а внутри сосуда расположен золотник из теплоизоляционного материала, снабженный сквозными вертикальными отверстиями и выступом со стороны теплоизолированной полости и установленный с возможностью осевого перемещения и перекрытия отверстия в днище сосуда.

2.Криораспылитель по п.2, отличающийся тем, что струегасящий сосуд установлен в теплоизолированной полости с радиальным зазором и снабжен с наружной стороны ребрами, расположенными под углом к его вертикальной оси с перекрытием друг друга, а в стенках испарительной камеры выполнены прорези под ребра для крепления последних.

3.Криораспылитель по пп.1 и2.отличаю- щ и и с я тем, что полости испарительной камеры разделены между собой пористой перегородкой.

Изобретение относится к криогенной медицинской технике. Цель изобретения - повышение эффективности работы пои со8 П 13 ю 77. // / 6 14 кращении расхода хладагента. Криорэспы- литель содержит теплоизолированную емкость 1 для хладагента с расположенной внутри магистралью 4 подачи хладагента, на выходе которой установлена распылительная насадка 5 с испарительной камерой 6. Камера 6 содержит две полости - теплоизолированную 7 и нетеплоизолированную 8. Насадка 5 установлена с возможностью поворота ее вокруг оси на 180°. Внутренний канал насадки 5 имеет перегородку 9, а в стенке канала выполнены отверстия 10 и 11,соединяющие последний с камерой 6. Полость 8 снабжена струегасящим сосудом 12,сообщенным с обеими полостями камеры и каналом насадки 5. Внутри сосуда 12 расположен золотник 20 с возможностью осевого перемещения и перекрытия отверстия 14 в днище сосуда 12. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л С 3 2 1 ,1 / / О ю Јь ю CJ го

А-А

18

5-5

Фм.З