RU1811811C

RU1811811C - Cryogenic instrument

Info

Publication number: RU1811811C
Authority: RU
Inventors: Владимир Ильич Антюхов; Илья Владимирович Антюхов; Валерий Григорьевич Резницкий; Георгий Борисович Тибилов
Original assignee: Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия"
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1993-04-30

Abstract

Использование: в медицинской технике, в частности в устройствах дл локального замораживани . Цель изобретени : повышение безопасности при эксплуатации. Сущность изобретени : криоинструмент содержит теплозащитный корпус с размещенной в нем емкостью дл крирагента из стеклоткани, пропитанной смолой, и металлическим рабочим органом на конце. В крышке корпуса, установленной на нем посредством металлических колец, имеетс дренажна система в виде центрального канала с перфорированной перегородкой на входе. В канале установлено капилл рно- пористое тело, и от канала отход т отверсти . 2 ил.Usage: in medical technology, in particular in devices for local freezing. The purpose of the invention: improving operational safety. SUMMARY OF THE INVENTION: A cryo-instrument comprises a heat-shielding case with a cryogenic container made of fiberglass impregnated with resin and a metal working member at its end. In the housing cover mounted on it by means of metal rings, there is a drainage system in the form of a central channel with a perforated partition at the entrance. A capillary-porous body is installed in the channel, and holes extend from the channel. 2 ill.

Description

Изобретение относитс к технике, св занной с хранением и использованием кри- огентных жидкостей, и может быть использовано в тех област х, где требуетс локальный подвод холода к обьекту, в частности , в биологии, медицине и технике.The invention relates to techniques related to the storage and use of cryogenic liquids, and can be used in those areas where a local supply of cold to an object is required, in particular, in biology, medicine and technology.

Цель изобретени - повышение безопасности при эксплуатации с одновременным упрощением конструкции и технологии изготовлени с уменьшением материалоем- кости.The purpose of the invention is to increase operational safety while simplifying the design and manufacturing technology while reducing material consumption.

Цель достигаетс тем, что корпус емкости выполнен из стеклоткани, пропитанной смолой, и соединен с металлическим рабочим органом, а корпус криоинструмента выполнен с крышкой, креп щейс к корпусу с помощью металлических колец, взаимодействующих , например, по резьбе и установленных на внутренней поверхности крышки и свободной стороне корпуса емкости соответственно , а система дренажа выполнена в виде центрального канала и радиальных отверстий в крышке, соединенных с центральным каналом, который в свою очередьThe goal is achieved in that the container body is made of fiberglass impregnated with resin, and connected to a metal working body, and the cryo-tool body is made with a lid attached to the body with metal rings interacting, for example, by thread and mounted on the inner surface of the lid the free side of the container body, respectively, and the drainage system is made in the form of a central channel and radial holes in the lid connected to the central channel, which in turn

сообщен с внутренним объемом емкости, кроме того, введены на входе в центральный .канал .со стороны емкости перфорирова- на перегородка, а между ней и радиальными отверсти ми в центральном канале установлено капилл рно-пористое тело, причем перфорированна перегородка и капилл рно-пористое тело перекрывают канал в направлении к радиальным отверсти м.is in communication with the internal volume of the tank, in addition, a perforated septum is introduced at the entrance to the central. channel from the side of the tank, and a capillary-porous body is installed between it and the radial holes in the central channel, the perforated septum and capillary-porous the body overlaps the channel toward the radial holes.

В известных криоинструментах заправка и дренаж осуществл ютс с помощью трубок,. введенных в емкость. При этом наличие и малость диаметра заправочных трубок приводит к длительности процесса заправки. К роме того, мала порци криогенной жидкости, попада в начале заправки в теплую металлическую емкость, начинает интенсивно испар тьс , повыша давление в емкости, что приводит к выплескиванию части жидкости из емкости и усложн ет заправку. В предлагаемом устройстве заправка производитс путем сн ти крышки и заливки жидкости в емкость, при этом заправка может произво (ЛIn known cryotools, filling and drainage are carried out using tubes. introduced into the container. Moreover, the presence and smallness of the diameter of the filling tubes leads to the duration of the filling process. In addition, a small portion of the cryogenic liquid, which enters the warm metal container at the beginning of filling, begins to evaporate intensively, increasing the pressure in the container, which leads to the splashing of part of the liquid from the container and complicates the filling. In the proposed device, refueling is carried out by removing the cover and pouring liquid into the container, while refueling can occur (L

СWITH

0000

дитс из трубопроводов любого диаметра, не превышающего внутренний диаметр емкости . Поскольку корпус емкости выполнен из стеклоткани, а не из металла, обладающего большой массой, теплоемкостью и теплопроводностью , и, кроме того, жидкости подаетс больше, то рез кбго повышени давлени в емкости не будет, не будет и выплескивани жидкости. В ходе эксплуатации криостата из-за виешнихтеплопритокрвdits from pipelines of any diameter not exceeding the inner diameter of the container. Since the container body is made of fiberglass, and not of metal having a large mass, heat capacity and thermal conductivity, and, in addition, more fluid is supplied, there will be no pressure increase in the container, and no liquid will splash out. During operation of the cryostat due to the upper thermal insulation

в емкости образуютс пары, которые вывод тс наружу через радиальные дренажные отверсти . Чтобы избежать вы.бросов жидкости в мёстё с парами, поперек центрального дренажного канала установлены перфорированна перегородка и ближе к дренажный отверсти м капилл рно-пористое тело, например, капилл рна сетка. Перфорированна перегородка задерживает большие массы жидкости при случайных наклонах криостата, резких движени х с ним, а капилл рна сетка задерживает капли жидкости, которые могут пройти через перегородку.vapors are formed in the container which are led out through the radial drainage holes. In order to avoid outflows of liquid in a place with vapors, a perforated partition is installed across the central drainage channel and a capillary-porous body, for example, a capillary mesh, is closer to the drainage holes. The perforated septum retains large masses of fluid during accidental tilting of the cryostat, abrupt movements with it, and the capillary mesh retains droplets of fluid that can pass through the septum.

На фиг.1 изображен предлагаемый крй- оинструмент; на фиг.2 -узел I на фиг.1.In Fig.1 shows the proposed kry-tool; figure 2 - node I in figure 1.

Устройство состоит из следующих элементов: криогенна емкость 1 и съемна крышка 2, Емкость состоит из корпуса 3, намотанного из стеклоткани, пропитанной формальдегидной смолой, покрытого теплоизол цией .4 и переход щего в металлический рабочий орган 5. В верхней части емкости 1 на ее корпусе 3 установлено металлическое кольцо с резьбой 6. В нижней части с внутренней стороны крышки 2. сделанной йй;тепл6изолирующего материала, установлено металлическое кольцо с резьбой 7. В центральной части крышки 2 проделан канал 8, соедин ющий радиальные дренажные отверсти 9, проделанные в боковой поверхности крышки 2,.с внутренним объемом емкости 1. Канал 9 перекрыт пер- форирфванной перегородкой 10, а ближе к радиальным дренажным отверсти м 9 - капилл рно-пористым телом 11, например, капилл рной сеткой.The device consists of the following elements: a cryogenic tank 1 and a removable cover 2, the tank consists of a housing 3 wound from fiberglass impregnated with formaldehyde resin, coated with thermal insulation .4 and passing into a metal working body 5. In the upper part of the tank 1 on its body 3, a metal ring with a thread 6. is installed. A metal ring with a thread 7 is installed in the lower part on the inner side of the cover 2. made of heat-insulating material. In the central part of the cover 2, a channel 8 is made connecting the radial drainage holes 9, made in the lateral surface of the lid 2, with an internal volume of the container 1. Channel 9 is closed by a perforated partition 10, and closer to the radial drainage holes 9, by a capillary-porous body 11, for example, by a capillary mesh.

Криоинструмент функционирует следующим образом.The cryotool operates as follows.

Крышка 2 снимаетс с емкости 1, котора затем заполн етс криогенной жидкостью , после чего крышка 2 надеваетс на емкость 1 и закручиваетс с помощью резьбы колец 6,7 до упирани стенки емкости 1 в:материал крышки 2.-Подвод холода к различным объектам осуществл етс через металлический рабочий орган 5 устройства. Отвод испар ющихс при экплуатации паров произьодитс через радиальные дренажные отверсти 9 крышки 2. При этом, чтобы избежать выброса капель жидкостиThe cover 2 is removed from the container 1, which is then filled with cryogenic liquid, after which the cover 2 is put on the container 1 and twisted with the help of a thread of rings 6,7 until the wall of the container 1 abuts against: the material of the cover 2.-The cold is connected to various objects through the metal working body 5 of the device. The evaporation of vapor during operation is carried out through the radial drainage holes 9 of the cover 2. Moreover, in order to avoid the ejection of liquid droplets

из емкости вместе с парами, удаление паров производитс через центральный канал 8, в котором установлены перфорированна перегородка 10 и капилл рна сетка 11.from the tank together with the vapors, the vapor is removed through the central channel 8, in which a perforated baffle 10 and a capillary mesh 11 are installed.

Предлагаемое устройство предназначено дл локального подвода холода к различ: ным объектам путем механического контакта рабочего органа устройства и объекта воздействи . Данное техническое ре0 шениёпозвол ет увеличивать скорость заправки и безопасность эксплуатации с од- нрврёмённым упрощением конструкции и Технологии изготовлени и уменьшить мате- риалоёмкрсть;, что в свою очередь снижаетThe proposed device is intended for local supply of cold to various objects by means of mechanical contact of the working body of the device and the object of influence. This technical solution allows to increase refueling speed and operational safety with a simultaneous simplification of the design and manufacturing technology and to reduce material capacity ;, which in turn reduces

5 количество испарений жидкости при заправке и, следовательно, эксплуатационные затраты. Снижение, материалоемкости достигаетс путем применени малого количества металла, вместо которого дл .5 the amount of liquid vapor during refueling and, therefore, operating costs. Reducing material consumption is achieved by using a small amount of metal, instead of which dl.

.0 изготовлени корпуса емкости примен етс стеклоткань, пропитанна формальдегидной смолой, котора не растрескиваетс при криогенных температурах. Корпус изготавливаетс намоткой куска стеклоткани в.0 fabrication of a container body employs a fiberglass impregnated with a formaldehyde resin that does not crack at cryogenic temperatures. The body is made by winding a piece of fiberglass in

5 форме цилиндра. Дл соединений различных элементов устройства используютс смолы и клеи. Емкость получаетс открытого типа, все элементы доступны, нет необходимости в введении в емкость различных5 cylinder shape. Resins and adhesives are used to connect the various elements of the device. The container is obtained open type, all elements are available, there is no need to introduce various

0 трубок. Все это упрощает конструкцию и технологию изготовлени . Скорость заправки обеспечиваетс тем, что заправка производитс не через заправочную трубку малого диаметра, а пр мо в открытую ем5 кость широкой струей, при этом не требуетс переходников и воронок. Когда в начальный момент заправки жидкость попадает в емкость, температура емкости гораздо выше температуры жидкости, начинаетс 0 handsets. All this simplifies the design and manufacturing technology. The filling speed is ensured by the fact that the filling is not carried out through a small diameter filling pipe, but directly into an open container with a wide stream, without the need for adapters and funnels. When at the initial moment of filling the liquid enters the tank, the temperature of the tank is much higher than the temperature of the liquid,

0 интенсивное кипение, при этом образуетс большое количество паров, которые дренируютс . В данном устройстве дренаж осуществл етс из открытой емкости, и при этом не происходит резкого заброса давле5 ни , который сопровождаетс выбросом жидкости из емкости, что происходит в прототипе из-за малости дренажных отверстий , которые обеспечивают дренаж при экс- плуатации, но недостаточны дл начального0 intense boiling, resulting in a large number of vapors that drain. In this device, the drainage is carried out from an open container, and there is no sharp pressure overload, which is accompanied by the ejection of liquid from the container, which occurs in the prototype due to the small drainage holes that provide drainage during operation, but are insufficient for the initial

0 момента заправки. Кроме того, емкость со- стбит в основном из стеклопластика, который имеет меньшую теплопроводность, теплоемкость и массу, чем металл. Получаетс . что скорость прогрева и испарени жидко5 сти в начальный момент в данном случае значительно меньше из-за материала емкости , ее массы, большего количества подавл емой жидкости и открытости емкости в момент заправки. Все это обеспечивает меньший заброс давлени в начальный момент , уменьшает возможность выбросов жидкости и позвол ет быстро заправить емкость . При эксплуатации устройства необходим дренаж испар ющихс паров, при этом вместе с парами возможен выброс капель жидкости, чему преп тствуют перфорированна перегородка и капилл рна сетка, установленные на входе в радиальные дренажные отверсти . Перфорированна перегородка , кроме того, предохран ет от выплескиваний больших масс жидкости при случайных наклонах устройства и предрхра- н ет от механических повреждений капилл рную сетку. Дл удобства в эксплуатации устройство должно быть небольших размеров и массы, из-за чего при его эксплуатации жидкость периодически выкипает, и необходима его дозаправка/Поэтому все вышеперечисленные меры, уменьша возможность выброса жидкости из устройства при его эксплуатации и заправке, предотвращают опасность попадани жидкости на0 moment of refueling. In addition, the capacitance is composed mainly of fiberglass, which has lower thermal conductivity, heat capacity and mass than metal. It turns out. that the rate of heating and evaporation of the liquid at the initial moment in this case is much lower due to the material of the container, its mass, more suppressed liquid and the openness of the container at the time of filling. All this provides less pressure overshoot at the initial moment, reduces the possibility of liquid ejection and allows you to quickly fill the tank. During operation of the device, vaporizing vapor must be drained, and liquid droplets may be ejected together with vapor, which is prevented by a perforated baffle and capillary mesh installed at the inlet to the radial drainage holes. The perforated baffle, in addition, protects against splashing out of large masses of liquid in case of accidental tilting of the device and protects the capillary mesh from mechanical damage. For ease of use, the device should be small in size and weight, which is why the liquid periodically boils out during its operation and needs to be refilled / Therefore, all of the above measures, reducing the possibility of liquid ejection from the device during its operation and filling, prevent the risk of liquid getting on

операционное поле и на открытую поверхность тела человека.surgical field and on the open surface of the human body.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A cryo-tool comprising a heat-shielding housing with a cryoagent container in it with a metal working body at the end and a system: drainage and refueling, which, in order to

to increase safety during operation, the container body is made of fiberglass, ripo-. soldered with resin, and connected to a metal working body, the body is made with a lid mounted on the housing by

metal rings mounted on the inner surface of the lid and the outer surface of the tank body, the Drainage system is made in the lid in the form of a central channel with it installed

a capillary-porous body and radial holes extending from the channel, and a perforated partition is installed at the entrance to the channel from the side of the container:

--- V -:.; -: .. O; -,. -,, J / .. /