一种消融针用可加热换热器的制作方法

1.本实用新型属于医疗器械领域，尤其是一种消融针用可加热换热器。


背景技术：

2.冷冻消融探针是现今肿瘤治疗的一种常用设备，利用低温将靶区冻结进而使病灶组织经历降温、冻结及复温从而造成不可逆损伤以致坏死是这种设备治疗肿瘤的方式。
3.气体节流系统冷刀是目前临床应用的主流，所使用的节流气体主要有氩气与氦气、氮气、混合工质等。氩氦刀使用氩气节流降温，氦气升温，具有装置小巧轻便、冷刀头升降温迅速等优点，但是氩气工作压力高达40mpa，不易获得、存在一定的安全隐患，且氩气、氦气均为稀有气体，手术成本较高。使用氮气节流系统工作压力较低，但若要使冷刀达到治疗温度，必须对氮气预冷。氮气预冷装置一般采用自复叠制冷系统，系统体积较大、工作噪声高、预冷时间长，不利于搬运与手术操作。
4.因此在冷冻消融探针的设计中，换热结构是保证预冷效果的常用设计，一般来讲换热结构具有单纯的将流体制冷的单项效果，都不具有对经过消融针和换热器流体预加热的作用，然而，在冷冻消融针的使用过程中包括一些利用相变制冷的消融针所需要的吸热相变以及所有冷冻消融都需要的治疗结束后对靶区的复温，都需要加热功能，因此亟需一种带有加热功能的换热器。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的问题是提出一种消融针用换热结构，以解决对经过换热器的流体预加热的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种消融针用可加热换热器，其特征在于：包括换热管和电加热构件，所述换热管的内部为空心结构，外部设有限流构件，所述电加热构件设置在所述换热管的内部并卡接于换热管的两端，流体经过所述换热管的内部时受到所述电加热构件阻碍限流。
7.进一步的，所述限流构件是缠绕管，所述缠绕管是空心管。
8.进一步的，所述限流构件是外部带有鳍状片的限流构件，所述鳍状片设有若干片且有间隔的设置。
9.进一步的，所述鳍状片上设有引流口，流体通过所述引流口通过，并根据引流口的孔径限制流通速度。
10.进一步的，所述限流构件是整体螺旋翅片管。
11.进一步的，所述限流构件是泡沫金属。
12.进一步的，所述电加热构件是电加热棒。
13.进一步的，所述电加热构件为整体螺旋构件，所述整体螺旋构件与所述换热管内壁紧密配合，流体沿所述整体螺旋构件流通，所述整体螺旋构件的螺纹上缠绕有绝缘电热丝。
14.进一步的，所述电加热构件为螺旋通管，所述螺旋通管的外壁与所述换热管内壁紧密配合，流体沿所述螺旋通管内部通道流通，所述螺旋通管的内部串设有绝缘电热丝。
15.进一步的，所述电加热构件为泡沫金属，所述泡沫金属的外表面缠绕电热丝，并与所述换热管内壁紧密配合。
16.本实用新型具有以下优点：（1）换热器内部设有限流构件，使流体通入速度变慢，给予足够的换热时间。
17.（2）限流构件具有电加热功能可为流体预热。
附图说明
18.图1是本实用新型电热棒式换热管的剖面示意图
19.图2是本实用新型导热棒式换热管的剖面示意图
20.图3是本实用新型内翅片式换热管的剖面示意图
21.图4是本实用新型内嵌式换热管的剖面示意图
22.图5是本实用新型泡沫金属式换热管的剖面示意图
23.图6是本实用新型内泡沫金属式换热管的剖面示意图
24.图7是本实用新型内螺旋管式换热管的剖面示意图
25.图中：1-电热棒式换热管、101-翅片管、102-电热棒、103-电导线、2-导热棒式换热管、201-螺旋翅片管、202-导热棒、203-加热电导线、204-导热翅片、205-内嵌式螺旋翅片管、3-内翅片式换热管、4-内嵌式换热管、5-泡沫金属式换热管、501-导热通管、502-泡沫金属、6-内泡沫金属式换热管、7-内螺旋管式换热管、8-消融针管壁
具体实施方式
26.本实用新型应用于消融针内，具体来讲是应用于以冷冻消融为基础的消融针，因此在冷冻消融的基础上，结合电消融、高温热消融的消融针同样可配合本实用新型应用。
27.本实用新型中所使用的带有鳍状片的限流构件可以是利用金属带（例如钢带）与通管高频焊接而成型的，也可以是轧制成型的，其主要特征是在一根通管的表面设置有若干个鳍状片，鳍状片之间形成间隙，间隙可用来导通流体或放置功能性构件，例如电加热丝；鳍状片的规格和设置间隔可灵活调整，一种常规的带有鳍状片的限流构件就是空心翅片管，翅片管可参考现有已公开结构，在下述实施例中为方便描述，将用翅片管指代带有鳍状片的限流构件，鳍状片或其替代构件为限流构件。
28.因此在本实用新型中翅片管并不意味着仅能采用公共领域所熟知的翅片标准件，而是一种外部具有限流构件且内部具有限流流体通道的管件。
29.一种特殊的限流构件可以是缠绕管，缠绕管是一种内部空心的管件，整体形成一种螺旋结构，其内部为空心结构，流体通入缠绕管内部的时候需要更长的行程才能够流出本实用新型的作用范围，因此这种缠绕管也算作一种限流构件。
30.本实用新型结合了换热器与电加热装置，通过后续实施例中所描述的设置在消融针管壁内部、空心腔外部的，例如翅片结构、泡沫金属结构或导管结构，增加对于冷冻能量的利用率，而通过空心腔内部设置的加热系统可以使相变制冷的效果以及冷冻消融结束后的复温效率大幅度提升。
31.具体参考下述实施例：
32.实施例1：参考图1，图1是电热棒式换热管1，包括翅片管101、电热棒102和电导线103，图中还包括消融针管壁8，翅片管101与消融针管壁8紧密配合，翅片管101可以是鳍状片上带有通孔的纵向翅片管（类似蜂窝状形式，作为流体进入消融针后的回流通口），通孔用于增加经过翅片管101的鳍状片部分流体的流速，达到流体交换的目的，一种可替换的结构是将纵向翅片管替换为其他种类的翅片管，例如：螺旋翅片管（参考图2中的螺旋翅片管201），螺旋翅片管可通过由螺旋结构形成的螺旋通道引流，因此采用螺旋翅片管则不需要在鳍状片上开设通孔；翅片管101的中心为空心腔，电热棒102穿入翅片管101的内部，且装配完成后通过冲压或其他缩口工艺使得电热棒102不脱离翅片管101的空心腔，且电热棒102的两端经处理后（例如削切成不规则形状，或削切成有锥形结构）使得电热棒102即使部分接触到空心腔的两端通口处也不会发生堵塞的情况，后续实施例中空心腔内设置的柱体都应遵循该原则，本实用新型对该问题不再赘述；电热棒102通过第一电导线103的连接提供电流，使电热棒102可为翅片管101提供热能，进而为经过的流体加热；应注意本实施例中以及下述实施例中所选用的加热方式并非仅能应用于该实施例的结构，应视为可相互替换的、可达到同样技术目的实施方式，不应仅限制于本实施例中。
33.实施例2：参考图2，图2是导热棒式换热管2，包括螺旋翅片管201，导热棒202和加热电导线203，其中加热电导线203应成组设置以保证形成电热回路，同时通过调整加热电导线203的直径（例如增加外部包裹绝缘层的厚度）可以达到限制流体流速的效果；导热棒202是一种由导热材料制成的狭长柱体，一种可选的的导热棒202材料特性是导热不导电，例如：导热硅胶棒；常用的导热棒202可以是不锈钢材质的，相应的加热导线203的表面应设有电绝缘层，以防止本实用新型整体带电，加热导线203可以是漆包线；通过加热导线203的缠绕紧贴结构并连接至电加热发生器后，加热导线203将热量传导至导热棒202，以使得螺旋翅片管201整体具有加热功能，进而为经过的流体加热。参考图3，图3是内翅片式换热管3，与图2不同之处在于，使用导热翅片204管代替导热棒202，采用该结构的优点在于进一步，通过翅片结构不仅能够更好的限制流体的流速，并且可以将加热电导线203的位置固定防止脱落。参考图4，图4是内嵌式换热管4，与图3的区别在于采用内嵌式螺旋翅片管205代替螺旋翅片管201，采用该结构可以使得导热翅片204可预设于内嵌式螺旋翅片管205的内部，此结构可限制导热翅片204的位置，并且能够更好地限制流体的流速。
34.实施例3：参考图5，图5是泡沫金属式换热管5，包括导热通管501，泡沫金属502和导热翅片204，导热翅片204通过加热导线203的缠绕结构连接电热装置供热，与实施例2不同之处在于，采用导热通管501外部包裹固定泡沫金属502的方式代替螺旋翅片管201，使得本实施例结构更加灵活，与消融针管壁8的配合更加紧密，增加换热效率，本实施例也可以参考图6的形式，图6是内泡沫金属式换热管6，将导热翅片204替换为泡沫金属502，并将加热导线203预缠绕在位于导热通管501内部的泡沫金属502的外表面，并通过连接电热装置的方式供热。
35.实施例4：参考图7，图7是内螺旋管式换热管7，包括翅片管101、螺旋通管701和加热导线203，加热导线203穿设并固定在螺旋通管701的内部，加热导线203连接电热装置产热的同时使得通过螺旋通管701内部的流体加热，螺旋通管701可以缠绕在管状物外表面的形式呈现，因此螺旋通管701可以称为缠绕管。
36.使用时本实用新型流体通过换热管的一端通入，以图3为例，流体会经过螺旋翅片管201的内部进入消融针的顶部，随后通过消融针管壁8与螺旋翅片管201外壁所形成的螺旋状间隙通道流回排出本实用新型形成一次流体流通和换热过程。

技术特征：
1.一种消融针用可加热换热器，其特征在于：包括换热管和电加热构件，所述换热管的内部为空心结构，外部设有限流构件，所述电加热构件设置在所述换热管的内部并卡接于换热管的两端，流体经过所述换热管的内部时受到所述电加热构件阻碍限流。2.根据权利要求1所述的可加热换热器，其特征在于：所述限流构件是缠绕管，所述缠绕管是空心管。3.根据权利要求1所述的可加热换热器，其特征在于：所述限流构件是外部带有鳍状片的限流构件，所述鳍状片设有若干片且有间隔的设置。4.根据权利要求3所述的可加热换热器，其特征在于：所述鳍状片上设有引流口，流体通过所述引流口通过，并根据引流口的孔径限制流通速度。5.根据权利要求3所述的可加热换热器，其特征在于：所述限流构件是整体螺旋翅片管。6.根据权利要求1所述的可加热换热器，其特征在于：所述限流构件是泡沫金属。7.根据权利要求1-6任意一项所述的可加热换热器，其特征在于：所述电加热构件是电加热棒。8.根据权利要求1-6任意一项所述的可加热换热器，其特征在于：所述电加热构件为整体螺旋构件，所述整体螺旋构件与所述换热管内壁紧密配合，流体沿所述整体螺旋构件流通，所述整体螺旋构件的螺纹上缠绕有绝缘电热丝。9.根据权利要求1-6任意一项所述的可加热换热器，其特征在于：所述电加热构件为螺旋通管，所述螺旋通管的外壁与所述换热管内壁紧密配合，流体沿所述螺旋通管内部通道流通，所述螺旋通管的内部串设有绝缘电热丝。10.根据权利要求1-6任意一项所述的可加热换热器，其特征在于：所述电加热构件为泡沫金属，所述泡沫金属的外表面缠绕电热丝，并与所述换热管内壁紧密配合。

技术总结
本实用新型是一种消融针用可加热换热器，其特征在于：包括换热管和电加热构件，换热管的内部为空心结构，外部设有限流构件，电加热构件设置在换热管的内部并卡接于换热管的两端，流体经过换热管的内部时受到电加热构件阻碍限流，外部限流构件包括泡沫金属、鳍状片等构件，其而电加热构件应同时起到限流和电加热的功效，例如：带有鳍状片的实心管、泡沫金属或缠绕管等；本实用新型结构的优点在于，通过外部限流构件可使得进入消融针的流体和回流出消融针的流体充分热交换，与此同时通过内部设置的电加热构件，可对进入消融针的流体进行预加热。加热。加热。


技术研发人员：赵国江 马风午 岳宏雷
受保护的技术使用者：美迪纳斯（天津）科技有限公司
技术研发日：2022.09.30
技术公布日：2023/7/17