Криозонд

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) КРИОЗОНД по авт. св.762881, отличающийся тем, что, с целью увеличения общего времени работы криозонда в режиме охлаждения при многократном использовании жидкого хладагента до полного его испарения, верхняя часть основной полости соединена с верхней частью дополнительной полости при помощи дополнительного канала, в который встроен клапан со штоком, выведенным наружу, а рычаг установлен с зазором относительно штоков, причем зазор между рычагом и штоком клапана перегородки больше, чем зазор между рычагом и штоком клапана дополнительного канала. г 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Физико-технический институт низкитемператур АН Украинской ССР15 20 25 30 35 40 45 0 Изобретение относится к медицинским хирургическим инструментам, в частности к автономным криозондам, и может найти применение прежде всего в нейрохирургии,а также в стоматологии, оториноларингологии, дерматологии и т. д.По основному авт. св.762881 известен криозонд, содержащий теплоизолированный сосуд для хладагента, снабженный заправочным и предохранительным клапанами и перегородкой, установленной с обн ю разованием основнои и дополнительнои полостей, подводящий и отводящий хладагент каналы, клапан, открывающий отверстие в перегородке, и шток, смонтированные на отводящем канале, рычаг, установленный на сосуде с возможностью воздействия на клапан посредством штока.Устройство обладает тем важным преимуществом, что при многократном использовании хладагента, для пуска, остановки и переключения достаточно одного клапана, установленного в перегородке между основной и дополнительной полостями, и возможностью получения минимального раз мера криозонда, что весьма важно при его применении для обеспечения малой травматизации замораживаемых структур 11,Однако при переливании жидкого хлад- агента, например жидкого азота, в момент открытия клапана в перегородке в связи с разностью давлений между основной полостью, имеющей избыточное давление, и дополнительной полостью, имеющей давление значительно меньше, газообразный азот, расположенный в верхней части основной полости, имеющий температуру более высокую, чем жидкий, препятствуя перетеканию жидкого азота из дополнительной полости, частично газифицирует его при барботаже через слой жидкого азота в дополнительной полости. Лишь после выхода газообразного азота из основной полости возможно переливание хладагента из дополнительной полости в основную. Это приводит к потере части жидкого азота, который, газифицируясь, уходит в окружающую среду и увеличивает время, необходимое для его перетекания в связи с большим гидравлическим сопротивлением слоя жидкости в дополнительной полости, препятствующей выходу газа из верхней части основной полости в верхнюю часть дополнительной полости.Цель изобретения - увеличение общего времени работы криозонда в режиме охлаждения при многократном использовании жидкого хладагента до полного его испарения,Поставленная цель достигается тем, что в криозонде верхняя часть основной полос. ти соединена с верхней частью дополнительной полости при помощи дополнительного канала, в который встроен клапан со штоком, выведенным наружу, а рычаг установлен с зазором относительно штоков, причем зазор между рычагом и штоком кла-пана перегородки больше, чем зазор междурычагом и штоком клапана дополнительногоканала.Такая конструкция криозонда позволяетдо переливания жидкого хладагента из дополнительной полости в основную выпускатьтеплый газообразный хладагент из основнойполости в дополнительную с минимальнымгидравлическим сопротивлением и без соприкосновения его с жидким хладагентомв дополнительной камере и выравниватьдавления в основной и дополнительной полостях за короткий промежуток временипри экстренном отогреве.На чертеже приведен вариант исполненияпредлагаемого устройства.Криозонд содержит теплоизолированный сосуд для хладагента 1, разделенныйна полости - основную 2 и дополнительную 3 при помощи перегородки 4, котораясодержит канал 5 с клапаном 6 и клапан 7,перекрывающий отверстие 8 в перегородке 4, смонтированный на отводящем канале (трубопроводе) 9. Подводящий канал 10 образован зазором .между корпусом 11 зонда и концентрично установленным в корпусе 11 отводящим трубопроводом 9. Подводящий 10 и отводящий 9каналы соединены теплообменником 12,расположенным в наконечнике 13. Полости2 и 3 окружены вакуумированным пространством сосуда 1, внутри которого размещен экран 14 с трубопроводом 15, соединяющим основную полость 2 с предохранительным клапаном 16. Основная полость 2имеет заливочную горловину 17, закрываемую пробкой 18.Отводящий трубопровод 9 имеет шток19, установленный с зазором А относительно рычага 20, Клапан 5 снабжен штоком 21,который посредством сильфона 22 выведеннаружу и установлен с зазором Б относительно рычага 20. Причем зазор А междурычагом 20 и штоком 19 клапана 7, открывающего отверстие 8 в перегородке 4между основной и дополнительной полостями, больше, чем зазор Б между рычагом20 и штоком 21 клапана 6, открывающегоотверстие в дополнительном канале 5 длятого, чтобы обеспечить технологическуюпоследовательность открытия обоих клапанов. Для сообщения дополнительной полости 3 с атмосферой в горловине 23 сосуда 1установлен пористый элемент 24.Отводящий трубопровод 9 в пределахполости 3 оборудован патрубком 25, открььтый конец которого обращен к стороне перегороДки 4. На линии связи отводящего канала 9 с дополнительной полостью 3 в объеме полости 2 имеется теплообменник 26,Между сосудом 1 и рычагом 20 установленапружина 27,1127581 Составитель Л. Гохштейн Редактор Е. Лушникова Техред И. Верес Корректор Н. Король Заказ 8777/3 Тираж 687 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4Криозонд работает следующим образом.Основная полость 2 сосуда 1 заправляется через заливочную горловину 17 хладагентом,.например жидким азотом. Заливочная горловина 17 после заправки герметизируется при момощи пробки 18. Вследствие неизбежного теплопритока .через теплоизоляцию жидкий азот кипит, давление в полости 2 растет до величины, регулируемой предохранительным клапаном 16. В результате разности давлений в полостях 2 и 3 жидкий, хладагент поступает из основной полости 2 по подводящему каналу 10 через наконечник 13, затем по отводящему каналу 9 через теплообменник 26 в дополнительную полость 3 через патрубок 25. В наконечнике 13 при контакте с замораживаемой тканью хл ада гент превращается в парожидкостную смесь, которая практически вся ожижается при движении ее через теплообменник 26, Часть несконденсировавшихся паров хладагента из полости 3 через пористый элемент 24 выходит в атмосферу.Отсутствие, выходящих паров из предохранительного клапана 16 свидетельствует о выработке хладагента из основной полости 2.Для возвращения собранного в, дополнительной полости 3 хладагента в основную полость 2 достаточно воздействия пальца на рычаг 20.В силу того что зазор Б между рычагом 20 и штоком 21 меньше, чем зазор А, то рычаг 20, преодолевая усилия пружины 27, вначале обеспечит открытие клапана 6, соединяющего дополнительный канал 5 и дополнительную полость 3 и газообразные пары хладагента, скопившиеся в верхней части основной полости 2, вследствие разности давлений (избыточного в основной полости и атмосферного в дополнительной), перетекают по отдельному дополнительному каналу 5 в верхнюю часть дополнительной полости 3. При дальнейшем нажатии на рычаг 20 последний, переместившись на величину зазора А, воздействует на шток 19, который в свою очередь перемещает кла.пан 7, открыв отверстие 8 в перегородке 4. Жидкий хладагент из дополнительной полости 3 свободно перетекает через открытое отверстие 8 в перегородке 4 в основную полость 2, вытесняя остаточный газообразный хладагент из верхней части основной полости 2 через дополнительный канал 5 в верхнюю часть дополнительной полости 3.После перепуска жидкого хладагента изполости 3 в полость 2 рычаг 20 возвращается в первоначальное положение и цикл повторяется.Установка дополнительного канала наперегородке между основной и дополнительной полостью позволяет перетекать газообразному хладагенту из одной полости в другую не через слой жидкого хладагента, который при этом частично газифицируется и уносится в окружающую среду, а по отдельному каналу с минимальным гидравлическим сопротивлением. При этом исключаются потери хладагента в окружающую 20 среду, выравнивание давлений в основнойи дополнительной полостях происходит за более короткий промежуток времени, следовательно, увеличивается общее время работы криозонда в режиме охлаждения при многократном использовании жидкого хлад- агента до полного его испарения. Таким образом, улучшены эксплуатационные характеристики криозонда.Благодаря установке дополнительногоканала с клапаном на перегородке между 30 основной и дополнительной полостями длянаправления газообразного хладагента из одной полости в другую по отдельному каналу улучшаются эксплуатационные характеристики криозонда. Например, время работы криозонда в результате испытаний в режиме охлаждения при многократном использовании хладагента до полного его испарения увеличивается с 10 мин(известное устройство) до 13 мин (предлагаемое устройство) при меньшем времени, необходи мом для снижения давления в основнойполости перед переливанием жидкого хлад- агента из основной полости в дополнительную (18 в известном устройстве и 2,5 в предлагаемом).