全文摘要
本实用新型涉及一种用于低温冷冻消融系统的回热器，其包括回热管、消声管和加热元件；消声管设于回热管内并与回热管的内壁之间形成消声腔，消声管的侧壁开设贯通的消声孔，消声孔用于连通消声管的内管腔和消声腔；加热元件用于加热通过消声管的内管腔的低温气体。该用于低温冷冻消融系统的回热器的结构简单、占用体积小，满足轻量化的要求，回热器能够将低温氮气恢复至理想温度后在排放至大气环境的同时，降低气体流动噪声。
主设计要求
1.一种用于低温冷冻消融系统的回热器，其特征在于，包括回热管(1)、消声管(2)和加热元件；所述消声管(2)设于所述回热管(1)内并与所述回热管(1)的内壁之间形成消声腔(3)，所述消声管(2)的侧壁开设贯通的消声孔(21)，所述消声孔(21)用于连通所述消声管(2)的内管腔和所述消声腔(3)；所述加热元件用于加热通过所述消声管(2)的内管腔的低温气体。
设计方案
1.一种用于低温冷冻消融系统的回热器，其特征在于，包括回热管(1)、消声管(2)和加热元件；
所述消声管(2)设于所述回热管(1)内并与所述回热管(1)的内壁之间形成消声腔(3)，所述消声管(2)的侧壁开设贯通的消声孔(21)，所述消声孔(21)用于连通所述消声管(2)的内管腔和所述消声腔(3)；
所述加热元件用于加热通过所述消声管(2)的内管腔的低温气体。
2.根据权利要求1所述的用于低温冷冻消融系统的回热器，其特征在于，所述加热元件为电感线圈(4)或电阻线圈，所述回热管(1)为非导磁性材料，所述消声管(2)为导磁性材料。
3.根据权利要求2所述的用于低温冷冻消融系统的回热器，其特征在于，还包括控制器(7)和温度传感器(6)；
所述温度传感器(6)用于检测所述回热管(1)的出口端(12)的气体温度；
所述控制器(7)分别与所述温度传感器(6)以及所述电感线圈(4)或所述电阻线圈电连接，用于根据所述温度传感器(6)所检测的气体温度与预设温度的偏差，调节通过所述电感线圈(4)或所述电阻线圈的功率。
4.根据权利要求2所述的用于低温冷冻消融系统的回热器，其特征在于，所述电感线圈(4)或所述电阻线圈设于所述回热管(1)的外侧或设于所述回热管(1)的内侧。
5.根据权利要求1-4任一项所述的用于低温冷冻消融系统的回热器，其特征在于，所述消声管(2)为波纹管。
6.根据权利要求1-4任一项所述的用于低温冷冻消融系统的回热器，其特征在于，还包括环形隔板(5)，所述环形隔板(5)设于所述消声腔(3)的端部。
7.根据权利要求6所述的用于低温冷冻消融系统的回热器，其特征在于，所述消声腔(3)的一端抵接所述回热管(1)的入口端(11)或出口端(12)，所述消声腔(3)的另一端设有所述环形隔板(5)。
8.根据权利要求6所述的用于低温冷冻消融系统的回热器，其特征在于，所述环形隔板(5)的内圆与所述消声管(2)的外壁固定，所述环形隔板(5)的外圆与所述回热管(1)的内壁之间留有安装间隙。
9.根据权利要求6所述的用于低温冷冻消融系统的回热器，其特征在于，所述消声管(2)和所述回热管(1)同轴。
10.根据权利要求1-4任一项所述的用于低温冷冻消融系统的回热器，其特征在于，所述低温气体为低温氮气。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种用于低温冷冻消融系统的回热器。
背景技术
当前用于治疗肿瘤的低温冷冻消融技术发展迅速，该技术主要通过低温工质的极速冷冻性能来消融病灶，低温工作介质(以液氮为例)自液氮罐增压后输出，通过液氮输送管路至消融针，在消融针的针尖吸热汽化后再流出消融针，因低温冷冻消融手术过程需要，从消融针实际流出的氮蒸汽温度仍然很低，甚至达到液氮常压下的饱和温度-196℃，低温氮气直接排放至大气环境中将出现强烈的雾化现象，影响手术环境，同时也对人体存在一定冻伤风险，因而需配备专用回热器将低温氮气恢复至理想温度后再排放至大气环境。
低温冷冻消融设备的轻量化将大大有利于该技术的推广应用，回热器作为非治疗功能部件，通常希望其结构尺寸及质量占比尽量缩小。实际的低温冷冻消融手术过程中，液氮蒸发形成低温氮气后冷量存在大量富余，为满足冷冻消融手术过程的多种需求，配置的回热器不可避免需要占据相对较大的空间尺寸和整机质量比例，对低温冷冻消融手术设备的精细化、轻量化形成一定制约。此外，低温氮气在回温过程中，体积不断膨胀，气流速度加快，容易产生气体流动噪声，需要对回热器配置通用消声装置，进一步影响了回热器的结构尺寸。
因此，作为本领域技术人员，亟待开发一种小型轻量化回热器，能够在低温氮气恢复至理想温度后，再排放至大气环境的同时，降低气体流动噪声。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于低温冷冻消融系统的回热器，其结构简单、占用体积小，满足轻量化要求，所述回热器能够将低温氮气恢复至理想温度后在排放至大气环境的同时，降低气体流动噪声。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于低温冷冻消融系统的回热器，其包括回热管、消声管和加热元件；所述消声管设于所述回热管内并与所述回热管的内壁之间形成消声腔，所述消声管的侧壁开设贯通的消声孔，所述消声孔用于连通所述消声管的内管腔和所述消声腔；所述加热元件用于加热通过所述消声管的内管腔的低温气体。
具体的，该回热管包括入口端和出口端，在低温冷冻消融手术过程中，液态气体蒸发形成低温气体由入口端进入回热管内的消声管，加热元件可对消声管内的气体进行加热，使得经过该回热器的低温气体温度升高，该回热管的出口端可直接与大气连通，即经过加热后的气体直接排出至大气内，不会出现强烈的雾化现象，避免其对手术环境的影响，同时可避免低温气体对人体产生冻伤风险。同时，由于消声腔和消声管的管腔通过消声孔连通，因此，当低温气体进入消声管之后，由于换热使其温度升高、体积膨胀、气流速度加快，所产生的气体流动噪声将通过消声孔被消声腔内的气体吸收，以达到降低噪声的目的，需要说明的是，消声管2内的低温气体在升温膨胀的过程中能够从消声孔21进入消声腔3内。
所述用于低温冷冻消融系统的回热器，仅设有回热管、设于该回热管内的消声管以及加热元件，整体结构简单，占用体积小，可将低温冷冻消融手术过程中所产生的低温气体加热至理想温度后排放至大气中，在满足轻量化要求的同时，可有效避免出现强烈的雾化现象，同时可减小低温气体在回温过程中所产生的气体流动噪声。
可选地，所述加热元件为电感线圈或电阻线圈，所述回热管为非导磁性材料，所述消声管为导磁性材料。
可选地，还包括控制器和温度传感器；所述温度传感器用于检测所述回热管的出口端的气体温度；所述控制器分别与所述温度传感器以及所述电感线圈或所述电阻线圈电连接，用于根据所述温度传感器所检测的气体温度与预设温度的偏差，调节通过所述电感线圈或所述电阻线圈的功率。
可选地，所述电感线圈或所述电阻线圈设于所述回热管的外侧或设于所述回热管的内侧。
可选地，所述消声管为波纹管。
可选地，还包括环形隔板，所述环形隔板设于所述消声腔的端部。
可选地，所述消声腔的一端抵接所述回热管的入口端或出口端，所述消声腔的另一端设有所述环形隔板。
可选地，所述环形隔板的内圆与所述消声管的外壁固定，所述环形隔板的外圆与所述回热管的内壁之间留有安装间隙。
可选地，所述消声管和所述回热管同轴。
可选地，所述低温气体为低温氮气。
附图说明
图1是本实用新型实施例所提供的用于低温冷冻消融系统的回热器，电感线圈在回热管外侧时的结构示意图；
图2是本实用新型实施例所提供的用于低温冷冻消融系统的回热器，电感线圈在回热管内侧时的结构示意图；
图3是图1中消声管的结构示意图；
图4是图1中消声管为波纹管时的结构示意图；
图5是图1中环形隔板的结构示意图。
附图1-5中，附图标记说明如下：
1-回热管，11-入口端，12-出口端；2-消声管，21-消声孔；3-消声腔；4-电感线圈；5-环形隔板；6-温度传感器；7-控制器。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1-5，图1是本实用新型实施例所提供的用于低温冷冻消融系统的回热器，电感线圈在回热管外侧时的结构示意图；图2是本实用新型实施例所提供的用于低温冷冻消融系统的回热器，电感线圈在回热管内侧时的结构示意图；图3是图1中消声管的结构示意图；图4是图1中消声管为波纹管时的结构示意图；图5是图1中环形隔板的结构示意图。
本实用新型实施例提供了一种用于低温冷冻消融系统的回热器，如图1和图2所示，该用于低温冷冻消融系统的回热器包括回热管1、消声管2和加热元件，其中，消声管2设于回热管1内并与回热管1的内壁之间形成消声腔3，消声管2的侧壁开设贯通的消声孔21，该消声孔21用于连通消声管2的内管腔和消声腔3(如图3所示)，即消声管2的侧壁设有多个连通该消声管2内外的通孔；加热元件用于加热通过消声管2的内管腔的低温气体。
具体的，该回热管1包括入口端11和出口端12，在低温冷冻消融手术过程中，液态气体蒸发形成低温气体由入口端11进入回热管1内的消声管2，加热元件可对消声管2内的氮气进行加热，使得经过该回热器的低温气体温度升高，该回热管1的出口端12可直接与大气连通，即经过加热后的气体直接排出至大气内，不会出现强烈的雾化现象，避免其对手术环境的影响，同时可避免低温气体对人体产生冻伤风险。
同时，由于消声腔3和消声管2的管腔通过消声孔21连通，因此，当低温气体进入消声管2之后，由于换热使其温度升高、体积膨胀、气流速度加快，所产生的气体流动噪声将通过消声孔21被消声腔3内的气体吸收，以达到降低噪声的目的，需要说明的是，消声管2内的低温气体在升温膨胀的过程中能够从消声孔21进入消声腔3内。
本实施例中的用于低温冷冻消融系统的回热器，仅设有回热管1、设于该回热管1内的消声管2以及加热元件，整体结构简单，占用体积小，可将低温冷冻消融手术过程中所产生的低温气体加热至理想温度后排放至大气中，在满足轻量化要求的同时，可有效避免出现强烈的雾化现象，同时可减小低温气体在回稳过程中所产生的气体流动噪声。
本实施例中的低温气体为低温氮气，当然也可以将该低温气体设置为低温氩气等其它惰性低温气体均可，在此不做具体限制。下文中，将低温气体以低温氮气、液态气体以液氮为例进行说明。
在上述实施例中，加热元件为电感线圈4，回热管1为非导磁性材料，消声管2为导磁性材料，也就是说，电感线圈4用于加热消声管2，以升高消声管2内的气体温度，当然，本实施例中，还可以将回热管1设置为导磁性材料，此时，回热管1内的整体温度均升高，同样可对经过的低温氮气进行加热。由于低温氮气从消声管2内经过，因此，电感线圈4仅对消声管2进行加热的方案，可使得加热效率更高、换热效率更高。
作为本实用新型的另外一种实施方式，加热元件也可以为电阻线圈，此时电阻线圈即为加热热源，电阻线圈内电流可为直流电流或是交变电流。同样，电阻线圈的加热功率由控制器进行调节。具体地，电阻线圈可以设于回热管1的外侧，或者，电阻线圈也可设于回热管1的内侧，即消声腔3内。
当电阻线圈设于回热管1的外侧时，电阻线圈产生的热量先传递给回热管1，然后回热管1再传递给内部的气体和消声管2，此时优选地回热管1、消声管2为导热系数高的材料制作，以利于对消声管2内的氮气进行加热。
当电阻线圈设于回热管1的内侧(即消声腔3内)时，电阻线圈产生的热量直接传递给内部的气体和消声管2，此时优选地回热管1为导热系数低的材料制作以减少向外界的散热量，而消声管2为导热系数高的材料制作，以便更有效的对消声管2内的氮气进行加热。
还可以将该电阻线圈设于消声管2的内侧或外侧，而将电阻线圈设于回热管1的内侧或外侧的方案可避免电阻线圈对消声孔21产生阻碍的情况，保证降噪性能。其中，设于消声管2的外侧是指设于消声腔3内靠近消声管2外壁的一侧，设于回热管1的内侧是指设于消声腔3内靠近回热管1内壁的一侧。
在上述实施例中，该用于低温冷冻消融系统的回热器还包括控制器7和温度传感器6，其中，温度传感器6用于检测回热管1的出口端12的气体温度，控制器7分别与温度传感器6和电感线圈4电连接，控制器7可根据温度传感器6所检测的气体温度与预设温度的偏差，调节通过电感线圈4的高频交变电流以调节电感线圈4的加热功率。具体的，可对回热管1的出口端12排出的氮气温度设定一个适当的温度(可以是一个范围值)，当温度传感器6所检测的气体温度与预设温度有偏差时，控制器7可根据该偏差调节通过电感线圈4的高频交变电流以调节电感线圈4的加热功率，使回热管1的出口端12的氮气温度达到预设温度。
具体的，当检测到的温度较高时，控制器7根据偏差减小通过电感线圈4的高频交变电流，当检测到的温度较低时，控制器7根据偏差增大通过电感线圈4的高频交变电流。而控制器7如何通过偏差控制通过电感线圈4的高频交变电流，对本领域是技术人员来说是熟知的现有技术，为节约篇幅，在此不再赘述。
在上述实施例中，如图1所示，电感线圈4设于回热管1的外侧，或如图2所示，电感线圈4设于回热管1的内侧(即消声腔3)内。电感线圈4的上述两种布置方案均可，在此不做具体限制。
当然，本实施例中，还可以将该电感线圈4设于消声管2的内侧或外侧，而将电感线圈4设于回热管1的内侧或外侧的方案可避免电感线圈4对消声孔21产生阻碍的情况，保证降噪性能。
在上述实施例中，如图4所示，消声管2为波纹管，便于实现该消声管2的拉伸和压缩，即便于消声管2的长度调节。同时，当波纹管在拉伸或压缩时，消声孔21的相对位置和有效孔径也随之调整，并且波纹管可以增加气流扰动、增加换热面积，进一步增强低温氮气的回热效果和降噪性能。具体的，该消声管2的长度可依据该用于低温冷冻消融系统的回热器的换热要求进行适当调整，在此不做具体限制。
消声管2的降噪作用和电感线圈4的加热效果均与消声管2的长度有关，消声管2的长度越大，降噪作用越好且低温氮气的换热时间越长，而电感线圈4的加热功率由控制器7控制，因此实际可对消声管2的长度和控制器7的输出功率来进行综合调整，以满足不同条件下的换热和降噪要求，适用性好。
在上述实施例中，该用于低温冷冻消融系统的回热器还包括环形隔板5，环形隔板5设于消声腔3的端部，以挡住该消声腔3内的气体，使得消声腔3内的气体具有对消声管2内的气体进行降噪的能力，同时，该环形隔板5还可以从端部对该消声管2的端部提供支撑作用。
进一步的，消声腔3的一端抵接回热管1的入口端11或出口端12，消声腔3的另一端设有环形隔板5，也就是说，本实施例中的用于低温冷冻消融系统的回热器仅设有一个环形隔板5，消声管2的一端与回热管1的端部抵接形成密封，消声管2的另一端与环形隔板5连接，以从两端对消声腔3内的气体进行封堵。当然，本实施例中，还可以通过以下两种方案形成消声腔3：
方案一：将消声管2的长度和回热管1的长度设置一致，即消声腔3的两端均通过回热管1的端部封堵；
方案二：将该消声腔3的两端均通过环形隔板5进行封堵；
而将消声腔3一端通过回热管1的端部封堵，另一端通过环形隔板5封堵的方案，相较于上述方案一来说，可降低对消声管2的加工精度要求，同时相较于上述方案二来说，仅设有一个环形隔板5可简化整体结构，降低成本且在消声管2长度一定的情况下减小回热管1的长度，进而减小整体体积。
在上述实施例中，环形隔板5的内圆与消声管2的外壁固定，环形隔板5的外圆与回热管1的内壁之间留有安装间隙，也就是说，消声腔3的密封并非严格意义上的密封，消声腔3内外的气体可以流通，但是消声管2内的低温氮气在升温膨胀的过程中能够从消声孔21进入消声腔3内，使得噪声被消声腔3内的气体吸收即可。该安装间隙的设置使得消声管2能够在回热管1内沿轴向移动，便于实现消声管2和回热管1的安装。
在上述实施例中，消声管2和回热管1同轴，相较于将消声管2和回热管1设置为不同轴的方案来说，使得环形隔板5的内圆和外圆同心(如图5所示)而非偏心结构，在安装时无需考虑角度问题，便于安装操作。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920308257.1
申请日:2019-03-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209826952U
授权时间:20191224
主分类号:A61B18/02
专利分类号:A61B18/02
范畴分类:申请人:海杰亚(北京)医疗器械有限公司
第一申请人:海杰亚(北京)医疗器械有限公司
申请人地址:100084 北京市海淀区中关村东路1号院8号楼C2602室
发明人:昌锟;肖剑;史岩;黄乾富
第一发明人:昌锟
当前权利人:海杰亚(北京)医疗器械有限公司
代理人:罗满
代理机构:11227
代理机构编号:北京集佳知识产权代理有限公司 11227
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计