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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-27
(54)【発明の名称】蒸気生成のためのシステム及び装置
(51)【国際特許分類】
A61B 18/04 20060101AFI20240219BHJP
【ＦＩ】
A61B18/04
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023552189
(86)(22)【出願日】2022-02-28
(85)【翻訳文提出日】2023-08-28
(86)【国際出願番号】 US2022018075
(87)【国際公開番号】W WO2022187113
(87)【国際公開日】2022-09-09
(31)【優先権主張番号】63/156,079
(32)【優先日】2021-03-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】506192652
【氏名又は名称】ボストン サイエンティフィック サイムド，インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＢＯＳＴＯＮ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ ＳＣＩＭＥＤ，ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(72)【発明者】
【氏名】カールソン スティーブン ティー
(72)【発明者】
【氏名】ラウニヤール ニラジ プラサド
(72)【発明者】
【氏名】ミリジアン マーク デヴィッド
【テーマコード（参考）】
4C160
【Ｆターム（参考）】
4C160KK47
(57)【要約】
例示的な配置において、医療装置に使用するための蒸気発生器は、流体の供給源と流体連通し、流体の供給源からの流体が移動する少なくとも１つの流体経路を画定する加熱コアを含み得る。少なくとも１つの流体経路は、流体に乱流を発生させる１つ以上の表面を含むことができる。蒸気発生器はまた、加熱コアに配置されたコイルを含んでもよく、コイルは、少なくとも１つの流体経路に沿って移動する流体を加熱し、それによって蒸気を発生させるように電流を受けるように構成される。
【選択図】図２
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
医療機器に使用される蒸気発生器であって、流体の供給源と流体連通し、流体の前記供給源からの流体が移動する少なくとも１つの流体経路を画定する加熱コアであって、前記少なくとも１つの流体経路は、流体に乱流を発生させる１つ以上の表面を含む、加熱コアと、
前記加熱コアの周りに配置されたコイルであって、前記少なくとも１つの流体経路に沿って移動する流体を加熱し、それによって蒸気を発生させるように、電流を受けるように構成された、コイルと、
を備える蒸気発生器。
【請求項2】
前記コイルは、流体を誘導加熱するように構成されている、請求項１に記載の蒸気発生器。
【請求項3】
前記加熱コアは格子状本体を含み、前記格子状本体の１つ以上の支柱が、流体中に乱流を発生させる前記１つ以上の表面を画定する、請求項１又は２に記載の蒸気発生器。
【請求項4】
前記加熱コアは、前記格子状本体の周りに配置されたシースをさらに含む、請求項３に記載の蒸気発生器。
【請求項5】
前記格子状本体はインコネルを含む、請求項３又は４に記載の蒸気発生器。
【請求項6】
前記格子状本体は略円筒形状を有する、請求項３～５のいずれか１項に記載の蒸気発生器。
【請求項7】
前記格子状本体は、複数の支柱によって画定された複数の開口部を画定している、請求項３～６のいずれか１項に記載の蒸気発生器。
【請求項8】
すべての前記開口部は互いに流体連通している、請求項７に記載の蒸気発生器。
【請求項9】
前記少なくとも１つの流体経路は、（ａ）前記格子状本体の長手方向軸線に略平行な通路と、（ｂ）前記格子状本体の長手方向軸線を横切る通路と、に沿う複数の流体移動ルートを画定する、請求項３～８のいずれか１項に記載の蒸気発生器。
【請求項10】
前記加熱コアの少なくとも一部は、医療装置のニードル内に配置される、請求項１～９のいずれか１項に記載の蒸気発生器。
【請求項11】
前記加熱コアを有する前記ニードルの一部は、被験者の体腔内に挿入可能なシャフト内に配置される、請求項１０に記載の蒸気発生器。
【請求項12】
前記加熱コアは管を含み、前記管はテクスチャ加工された壁面を有する内腔を画定し、前記テクスチャ加工された壁面が流体中に乱流を発生させる、請求項１～１１のいずれか１項に記載の蒸気発生器。
【請求項13】
前記管はコイルを形成する、請求項１２に記載の蒸気発生器。
【請求項14】
前記加熱コアは２つ以上のコイルを含む、請求項１３に記載の蒸気発生器。
【請求項15】
前記管は非円形断面を有する、請求項１４に記載の蒸気発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願への相互参照
本出願は、２０２１年３月３日に出願された米国仮出願第６３/１５６，０７９号からの優先権の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２１年３月３日に出願された米国仮出願第６３/１５６，０７９号からの優先権の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、一般に、蒸気発生のための装置、システム、および方法に関し、特に、蒸気アブレーション装置のための蒸気発生器に関する。
【背景技術】
【0003】
前立腺の病気などのある種の病状は、蒸気アブレーションを含むアブレーションによって治療することができる。このようなアブレーション又は切除は、体腔内又はその他患者の体内に挿入されるシースを有する装置を用いて行うことができる。前立腺組織などの組織を切除するか、さもなければ組織を処置するために、装置から蒸気（例えば、水蒸気）が放出される。蒸気は、装置の蒸気発生器によって発生させることができる。発生器は、現在の発生器よりも設置面積又はフットプリントが小さく、高品質の蒸気を効率的に発生させることが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示のシステム、装置、および方法は、上述した欠陥のいくつかを是正し、および／または従来技術の他の側面に対処することができる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
例示的な配置において、医療装置に使用するための蒸気発生器は、流体の供給源と流体連通し、流体の供給源からの流体が移動する少なくとも１つの流体経路を画定する加熱コアを含み得る。少なくとも１つの流体経路は、流体に乱流を発生させる１つ以上の表面を含むことができる。蒸気発生器はまた、加熱コアの周りに配置されたコイルを含んでもよく、コイルは、少なくとも１つの流体経路に沿って移動する流体を加熱し、それによって蒸気を発生させるように、電流を受けるように構成される。
【0006】
コイルは、流体を誘導加熱するように構成することができる。
【0007】
加熱コアは、格子状本体を含むことができ、格子状本体の１つ以上の支柱が、流体中に乱流を発生させる１つ以上の表面を画定することができる。
【0008】
加熱コアは、格子状本体の周りに配置されたシースをさらに含むことができる。
【0009】
格子状本体はインコネルを含むことができる。
【0010】
格子状本体は略円筒形状を有することができる。
【0011】
格子状本体は、複数の支柱によって画定された複数の開口部を画定することができる。
【0012】
すべての開口部は互いに流体連通することができる。
【0013】
少なくとも１つの流体経路は、（ａ）格子状本体の長手方向軸に略平行な通路と、（ｂ）格子状本体の長手方向軸を横切る通路と、に沿う複数の流体移動ルートを画定することができる。
【0014】
加熱コアの少なくとも一部は、医療装置のニードル内に配置することができる。
【0015】
加熱コアを有するニードルの一部は、被験者の体腔内に挿入可能なシャフト内に配置することができる。
【0016】
加熱コアは管を含むことができ、管はテクスチャ加工された壁面を有する内腔を画定することができる。テクスチャ加工された壁面が流体中に乱流を発生させることができる。
【0017】
管はコイルを形成することができる。
【0018】
加熱コアは２つ以上のコイルを含むことができる。
【0019】
管は非円形断面を有することができる。
【0020】
別の例示的な配置において、医療装置に使用するための蒸気発生器は、流体の供給源と流体連通し、流体の供給源からの流体が移動する複数の流体経路を画定する格子状本体を含むことができる。格子状本体は、複数の開口部を画定する複数の支柱を含むことができる。蒸気発生器は、格子状本体の周りに配置されたコイルをさらに含むことができる。コイルは、複数の流体経路に沿って移動する流体を加熱し、それによって蒸気を発生させるように、電流を受けるように構成されてもよい。
【0021】
複数の流体経路は、（ａ）格子状本体の長手方向軸に略平行な通路と、（ｂ）格子状本体の長手方向軸を横切る通路と、に沿う流体移動ルートを画定する。
【0022】
格子状本体の少なくとも一部は、医療器具のニードル内に配置することができる。
【0023】
格子状本体は、略円筒形状を有することができる。
【0024】
さらなる例示的な配置において、医療装置に使用するための蒸気発生器は、流体の供給源と流体連通し、流体の供給源からの流体が移動する複数の流体経路を画定する格子状本体を含むことができる。複数の流体経路は、（ａ）格子状本体の長手方向軸に略平行な通路と、（ｂ）格子状本体の長手方向軸を横切る通路と、に沿う流体移動ルートを画定することができる。蒸気発生器は、格子状本体の周りに配置されたコイルをさらに含むことができる。コイルは、複数の流体経路に沿って移動する流体を加熱し、それによって蒸気を発生させるように、電流を受けるように構成されてもよい。
【0025】
前述の一般的な説明と以下の詳細な説明の両方は、例示的かつ説明的なものに過ぎず、特許請求の範囲に記載される本発明を制限するものではないことを理解されたい。本明細書で使用される場合、用語「comprises」、「comprising」、またはそれらの他の変形は、要素のリストからなるプロセス、方法、物品、または装置が、それらの要素のみを含むのではなく、明示的に列挙されていない、またはそのようなプロセス、方法、物品、または装置に固有の他の要素を含み得るような、非排他的な包含をカバーすることを意図している。用語「例示的」は、「理想的」ではなく「例」の意味で使用される。本明細書において、用語「近位」とは、操作者に近い方向を意味し、用語「遠位」とは、操作者から遠い方向を意味する。本明細書において蒸気アブレーションが言及されているが、このような言及は限定的なものとして解釈されるべきではない。本明細書において開示される実施例はまた、他のタイプのアブレーション機構（例えば、クライオアブレーション、ＲＦアブレーション、または他のタイプのアブレーション）、またはアブレーションに関連しない他の装置とともに使用され得る。
【0026】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本開示の実施例を示すものであり、本明細書とともに本開示の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【発明を実施するための形態】
【0028】
蒸気アブレーション装置のための蒸気発生器は、流体（例えば、水）がそれを通過し得る経路を画定する導電体を取り囲む高周波（「ＲＦ」）コイルを含み得る。導電体は、三次元（「３Ｄ」）金属印刷などの付加製造法によって形成することができる。ＲＦコイルを通る電流は、電磁束を発生し、導電体に電流（渦電流など）を生じさせ、導電体の加熱を生じさせる。導電体の加熱は、そこを通過する水の加熱を引き起こし、それによって水蒸気を発生させることができる。導電体は、例えば、導電性メッシュ、格子、または１つ以上のコイルを含むことができる。発生器（ＲＦコイルおよび導電体）は、蒸気アブレーション装置のハンドル内または蒸気アブレーション装置のシャフト内に配置することができる。水蒸気は、組織を治療的に処置するために処置部位に搬送することができる。例えば、水蒸気は組織を切除又はアブレートする。一例として、切除される組織は前立腺組織であり、切除により前立腺肥大症（ＢＰＨ）を治療することができる。
【0029】
図１は、アブレーション装置１０の例示的な遠位アセンブリの側面図を示す。アブレーション装置１０は、ハンドル５０およびシャフト１１を含み得る。シャフト１１は、患者の体腔内に、そうでなければ患者の体内に挿入可能である（例えば、経会陰ルートを介するなど、患者の組織を介して）。シャフト１１は、遠位先端部１２を有し得る。ハンドル５０は、使用者によって把持されるように構成され得る。
【0030】
ニードル２４は、遠位先端部１２から伸長可能および／または収縮可能であってもよい。ニードル２４は、ニードル２４の近位端からニードル２４の遠位先端に向かって延びる中央内腔またはチャネル、およびニードル２４の遠位先端近傍の複数の開口を有する部材であってよい。複数の開口は、中央内腔またはチャネルの内容物（例えば、蒸気、スチーム）を、ニードル２４が配置、受容、または他の方法で挿入される周囲の組織に伝達するように構成され得る。例えば、ニードル２４の中央内腔またはチャネルは、その中に（例えば、蒸気発生器を介して）蒸気を受け取り、開口を介して組織に蒸気を供給するように構成されてもよい。ニードル２４は、第１の挿入構成を有するように構成されてもよく、この構成では、ニードル２４は、シャフト１１内に収容、受容、または他の方法で配置される（例えば、ニードル２４のどの部分も、遠位先端部１２の長手方向軸に対して、遠位先端部１２の半径方向外側に延びないように）。ニードル２４は、第２の処置構成（図１）を有してもよく、この構成では、ニードル２４は、遠位先端部１２から（例えば、遠位先端部１２の長手方向軸に対して、遠位先端部１２を遠位方向に越えて、および／または、遠位先端部１２の半径方向外側に）延びている。処置構成では、ニードル２４は、シャフト１１の長手方向軸に対して半径方向外側に湾曲し得る。
【0031】
ハンドル５０は、ハンドル５０の近位端から近位方向に延びるケーブル配線５２を含み得る。ケーブル配線５２は、電力、流体、信号などをハンドル５０またはアブレーション装置１０の他の部分（例えば、シャフト１１）に伝送することができる。一例では、ケーブル５２は、流体源からアブレーション装置１０に、水などの流体を伝送することができる。いくつかの実施形態では、蒸気発生器（本明細書において、図２～図１４に関してさらに詳細に説明する）が、アブレーション装置１０内（例えば、ハンドル５０またはシャフト１１内）に配置されてもよい。蒸気発生器に通される流体は、アブレーション装置１０内に収容されてもよく、またはケーブル５２を介してアブレーション装置１０に伝送されてもよい。他の実施形態では、蒸気発生器はアブレーション装置１０の外部に配置されてもよく、蒸気は蒸気発生器からケーブル１０を介してアブレーション装置１０に伝送されてもよい。
【0032】
図２は、例示的な蒸気発生器１６０を示す。蒸気発生器１６０は、アブレーション装置１０などの装置に蒸気を供給するために使用され得る。例においては、蒸気発生器１６０は、ハンドル５０内またはシャフト１１内に配置されてもよい。他の例では、蒸気発生器１６０は、上述のように、アブレーション装置１０の外部に配置されてもよい。蒸気発生器１６０は、コイル１６２および加熱コア１７０を含んでよい。コイル１６２を通る電流は、以下でさらに詳細に説明するように、コア１７０を通って移動する流体を加熱するのに役立つ。蒸気発生器１６０は、流体を誘導加熱するのに役立つ。
【0033】
コイル１６２は、ＲＦ電流または他の交流電流を流すことができる。コイル１６２は、コイル１６２が電流を流すのを補助する任意の特徴を有していてもよい。コイル１６２は、任意の適切な材料から作られてもよく、任意の適切な数の巻線を含んでもよい。例えば、コイル１６２は、リッツ線（ＲＦエネルギーの伝送に特に効率的なタイプの線）を含むことができる。交流電流がコイル１６２を通過すると、電流は１つ以上の磁界を発生させることができる。コイル１６２は、巻き線から構成されてもよい。あるいは、コイル１６２は、例えば、押出成形、バインダ噴射、粉末床溶融、または任意の他の適切な形態の付加製造法／３Ｄ金属印刷を含む付加製造方法によって形成されてもよい。コイル１６２は、コイル１６２からの電流が他の構造物またはコイル１６２のターン間を通過するのを防止するための絶縁材料を含んでもよい。
【0034】
コア１７０は、格子状本体１７２とシース１７４とを含むことができる。格子状本体１７２は、第１の端部１７６および第２の端部１７８を有する略円筒形の全体形状を有してもよい。格子状本体は、複数のノードで交わる複数の支柱を有する複数のセルを含んでよい。格子状本体１７２は、パターンで複数回繰り返される１つのセル構造、またはパターンで繰り返されてもよい複数のセル構造を含んでもよい。各セルは、支柱によって画定される開口部を含むことができる。複数のセルの開口部は、全て互いに流体連通することができる。流体は、流体連通した開口部を介して、第１の端部１７６から第２の端部１７８へと流れることができる。あるいは、開口部は、第１の端部１７６から第２の端部１７８まで延びるが、第１の端部１７６と第２の端部１７８との間で互いに流体連通していない複数の経路を画定してもよい。格子状本体１７２は、１つ以上の導電性材料で形成されてもよく、上述の付加製造技術のいずれかにより形成されてもよい。例えば、格子状本体１７２は、銅のような高い熱伝導性を示す印刷可能な材料で形成されてもよい。さらに、または代替的に、格子状本体１７２は、１７－４ステンレス、インコネル、３１６Ｌステンレス、コバルトクロム（ＣｏＣｒ）などのような、高い熱伝導性と生体適合性との組み合わせを示す印刷可能な材料で形成されてもよい。格子状本体１７２の材料は、均一であってもよいし、以下に説明するエネルギー伝達の効率を最大にするために変化させてもよい。いくつかの配置において、格子状本体１７２の材料は、粉末床溶融を介して形成されてもよい。
【0035】
シース１７４は、第１の端部１７６と第２の端部１７８との間の格子状本体１７２の外面を、第１の端部１７６と第２の端部１７８との間の格子状本体１７２の側面から流体が流出しないように、包むことができる。シース１７４は、金属または非金属などの任意の適切な材料で形成することができる。シース１７４は、材料のシートから、または付加製造法により、任意の適切な製造方法によって形成することができる。シース１７４は、格子状本体１７２と同じ材料で形成してもよいし、異なる材料で形成してもよい。シース１７４は、例えば接着剤、溶接、または摩擦嵌合によって格子状本体１７２に固定することができる。シース１７４と格子状本体１７２は一緒に、格子状インフィル又は充填物（格子状本体１７２）を有する管（シース１７４）を形成することができる。
【0036】
コア１７０は、コイル１６２の中心に配置されてもよい。図２に示すように、コア１７０はコイル１６２から隙間によって分離されていてもよい。あるいは、コイル１６２はコア１７０に接していてもよいが、電流がコイル１６２からコア１７０に流れないように絶縁されていてもよく、絶縁はコア１７０の加熱に耐える特性を有することができる。電流（例えば、ＲＦ電流）がコイル１６２を通過すると、コイル１６２は１つ以上の磁界を発生することができる。磁場は、格子状本体１７２の導電性材料内に渦電流を誘導することができる。導電性材料の抵抗を介して流れる渦電流は、格子状本体１７２内に熱を発生させることができる。格子状本体１７２の複数の支柱は、所望の加熱パターンを提供するように構成することができる。例えば、格子状本体１７２のある部分に、格子状本体の他の部分よりもより多くの熱が発生されてもよい。一例では、より多くの熱が、（コア１７０の長手方向軸に対して）格子状本体１７２の半径方向内側部分よりも格子状本体１７２の半径方向外側部分で生成されてもよい。格子状本体１７２の全体にわたって高品質で一貫した蒸気を発生させるために、付加的な熱が必要とされる格子状本体の部分では、より多量の熱が発生されてもよい。格子状本体１７２の材料は、所望の加熱パターンを容易にするように選択することができる。あるいは、格子状本体１７２の複数の支柱は、均等に加熱するように構成してもよい。例えば、支柱の厚さは、均等な加熱を促進するように選択されてもよい。シース１７４に渦電流を発生させて、シース１７４を加熱することもできる。
【0037】
コイル１６２に電流が流れるとき、流体（例えば、水）の供給源が、流体を格子状本体１７２の第１の端部１７６に流し込むことができる。格子状本体１７２は、流体源からの流体が移動し得る流体経路を画定し得る。流体経路は多数の分岐を含んでよく、流体がたどる特定のルートは様々であってよい。例えば、ルートは、格子状本体１７２の長手方向軸に略平行な、および格子状本体１７２の長手方向軸を横切る流体の移動を促進することができる。流体が格子状本体１７２の支柱および／またはシース１７４を通過すると、熱が格子状本体１７２および／またはシース１７４から流体に伝達され、それによって流体が加熱される。格子状本体１７２を通る流れは乱流であることができ、流体と接触してそれを加熱するために大きな表面積を提供する。乱流は、効率的な熱の流れを促進することができる。流体は、蒸気が発生するように十分に加熱することができる。例えば、流体の実質的に全てが蒸気に変化することができる。格子状本体１７２の構成は、流体が接触する大きな表面積を提供し、効率的な加熱を提供する。加熱されるために流体が流れるコイルと比較して、格子状本体１７２は、より小さな設置面積又はフットプリントを占有しながら、（流体と接触する格子状本体１７２の大きな表面積に起因して）同じ加熱を提供する。より小さいフットプリントは、製造効率および／またはアブレーション装置１０のより小さいサイズを促進し得る。例えば、蒸気発生器１６０は、アブレーション装置１０のハンドル５０内のより小さい空間を占めることができ、ハンドル５０をより小さいサイズで製造することを可能にし、追加の構成要素（例えば、制御基板または他の電子機器）のための空間を生じさせ、ハンドル５０内の蒸気発生器１６０の代替の位置を可能にし、または空間のより大きな利用可能性のためにハンドル５０の製造を容易にする。さらに、上述されたように、蒸気発生器１６０のより小さい外形又はプロファイルは、シャフト１１内に発生器１６０を配置することを可能にし得る。
【0038】
コイルと比較して、例えば、流体の通路の長さは、格子状本体１７２を通してより短くすることができ、蒸気発生器１６０を通るより速い移動を提供し、それにより、より効率的な熱伝達をもたらす。すなわち、格子を通過する流体が移動する通路の全長は、コイルの様々なターンの周りを通過する流体の通路の全長よりも短くてもよい。コア１７０から流体への効率的な熱伝達は、高品質で均一な蒸気を生成する。蒸気の質は、混合物中の水と蒸気の比率である。例えば、混合物は水１００％、蒸気０％でスタートする。しかし、熱が加わると相変化が起こり、蒸気の割合が増加する。最終的には、すべての水が水蒸気に変換され、混合物は０%の水と１００%の水蒸気となる。蒸気は気体であり、液体よりも容易に（例えば、より自由に）組織内の間質腔を通過し得るため、蒸気の質が高いほど（例えば、比率が高いほど）、組織（例えば、前立腺組織）の治療に理想的である。
【0039】
蒸気発生器１６０は、図２に示されていない追加の要素を有していてもよい。例えば、熱電対は、コア１７０の加熱制御を可能とするために、格子状本体１７２などのコア１７０の一部に結合されてもよい。
【0040】
図３Ａ～図５Ｃは、例示的なコア３７０、４７０、５７０を示す。コア３７０、４７０、５７０は、上述したコア１７０の任意の特徴を有することができる。コア３７０、４７０、５７０の各々は、それぞれ、格子状本体３７２、４７２、５７２と、それぞれ、シース３７４、４７４、５７４とを有することができる。格子状本体３７２、４７２、５７２は格子状本体１７２の任意の特性を有することができ、シース３７４、４７４、５７４はシース１７４の任意の特性を有することができる。図３Ａ／３Ｂ、図４Ａ／４Ｂ、および図５Ａ／５Ｂは、それぞれ、格子状本体３７２、４７２、５７２のみを示す。図３Ａ、図４Ａ、および図５Ａは断面図を示し、図３Ｂ、図４Ｂ、および図５Ｂは斜視図を示す。図３Ｃ、図４Ｃ、および図５Ｃは、それぞれ、シース３７４、４７４、５７４を含むコア３７０、４７０、５７０を示す。コア３７０、４７０、５７０は、格子状本体３７２、４７２、５７２が互いに異なる格子／セルパターンを有し得ることを除いて、同一であり得る。例えば、格子状本体３７２、４７２、５７２の各々は、コイル１６２と各格子状本体３７２、４７２、５７２との間の表面積、セルサイズ、背圧、及び熱伝導率のバランスをとるように選択された変化する格子／セルパターンを有することができる。
【0041】
格子状本体３７２、４７２、５７２を以下に個別に説明するが、以下に説明する特性は、任意の組み合わせで互いに組み合わせることができることが理解されよう。形状および構造は、多種多様なパターンを生成するために混合およびマッチングされてもよい。以下の格子状本体３７２、４７２、５７２のパターンは単なる例示である。本開示の範囲内で、多種多様な構造／パターンを使用することができる。
【0042】
図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、コア３７０の断面層格子状本体３７２は、クローバー／丸みを帯びた「Ｘ」形状の支柱を含むことができる。一実施例では、この同じパターンが、格子状本体３７２の長さにわたって層状に繰り返されてもよい。層は、格子状本体３７２が一体部品であるように、格子状本体３７２の長手方向軸に沿って少なくとも部分的に延びる支柱を介して互いに相互接続されてもよい。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、クローバー／丸みを帯びた「Ｘ」形状を有する層は、互いに対してオフセット／回転されてもよい。格子状本体３７２の断面スライスは均一でなく、すべての断面がクローバー／丸みを帯びた「Ｘ」形状を含むとは限らない。例えば、特定の断面スライスは、クローバー／丸みを帯びた「Ｘ」形状の支柱を接続するが、それ自体はクローバー／丸みを帯びた「Ｘ」形状ではない支柱のみを含むことができる。一例では、交互の層が使用されてもよく、この場合、クローバー／丸みを帯びた「Ｘ」形状の支柱は、層間で互いにオフセットされる（例えば、クローバー／丸みを帯びた「Ｘ」形状が、クローバー／丸みを帯びた「Ｘ」形状のアームに平行な方向にシフトされるように）。層は、格子状本体３７２の厚さ全体にわたってパターンで繰り返されてもよい（例えば、１つおきの層が同じであってもよい）。あるいは、他のパターンの層を使用してもよい。さらに、層は、代替的に、互いに異なる形状の支柱を有してもよい。
【0043】
クローバー／丸みを帯びた「Ｘ」形状の支柱と、様々な層を連結する支柱との間の空間は、流体が通過し得る開口部を形成することができる。すべての開口部は互いに流体連通していてもよい。従って、水、又は別の流体は、格子状本体３７２の第１の端部から格子状本体３７２の第２の端部へ通過することができる。流体は、格子状本体３７２を横方向に（格子状本体３７２の長手方向軸に垂直に）通過することもできる。格子状本体３７２を通って移動する流体は、格子状本体３７２を通って移動する際に、格子状本体３７２の支柱に接触しながら、様々な通路を横断することができる。上述したように、格子状本体３７２の支柱は、流体を加熱することができる。
【0044】
図４Ａ～図４Ｃは、代替的な格子状本体４７２を示す。格子状本体３７２に関して上述したように、格子状本体４７２は、格子状本体４７２の長手方向軸に沿って互いに積み重ねられる複数の層を含むことができる。特に図４Ａの断面図に示されるように、格子状本体４７２の層は、略格子状又はグリッド状のパターンの支柱を含むことができる。支柱は、複数の開口部を画定し、これらは丸みを帯びた形状、丸みを帯びた四角形、または代替の形状であってもよい。ストラットは、グリッド状パターンから長手方向に延びて（例えば、複数の開口部のうちの１つの側面を画定するストラットに沿って途中まで）、複数の層を一緒に結合することができる。層を連結する支柱は、格子状本体４７２の長手方向軸に垂直な横方向に格子状本体４７２を通る開口部を残すことができる。格子状本体４７２の開口部は、すべて互いに流体連通することができる。
【0045】
格子状本体４７２の層は、開口部が格子状本体４７２の長手方向軸に沿って互いに整列するように、すべて同じであって同じ向きを有してもよい。あるいは、格子状本体４７２の層は、開口部が整列しないように互いにオフセットしていてもよい。例えば、格子状本体４７２の層は、互いに対して相対的に回転されていてもよく、または互いから横方向にオフセットされていてもよい。格子状本体４７２（および／または本明細書に記載される他の格子状本体）の層は、層によって画定される平面が長手方向軸に対して垂直でないように角度を付けられてもよい。層は、互いに対して異なる角度を有してもよいし、同じ角度を有してもよい。
【0046】
格子状本体３７２に関して上述したように、流体は、格子状本体４７２を通って全体的に長手方向に流れることができる。流体は、格子状本体４７２の第１の端部から格子状本体４７２の第２の端部まで全体的に長手方向に移動する際に、長手方向および横方向に移動して、様々な通路をとることができる。格子状本体４７２の支柱は、図２に関連して上述したように、加熱されることができる。加熱された支柱は、流体に熱を伝え、気化させることができる。
【0047】
図５Ａ～図５Ｃは、代替的な格子状本体５７２を示す。格子状本体５７２は、略魚網パターンを有することができる。格子状本体５７２の開口部は、長円形または魚の目形であってもよい。あるいは、開口部は、丸みを帯びた形状、正方形、菱形、三角形、扇形、または任意の他の適切な形状を有してもよい。開口部はすべて同じ形状であってもよいし、互いに異なる形状であってもよい。
【0048】
格子状本体３７２、４７２は、不均一な断面（離散的な支柱が互いに層を結合することができる）を有してもよく、格子状本体５７２は、均一な断面を有してもよい。図５Ａ～図５Ｃに示すパターンは、格子状本体５７２の全長に沿って延びていてもよい。格子状本体５７２は、そこを通って長手方向に延びる複数のチャネルを画定することができる。チャネルは、離散的（互いに流体連通していない）であってもよいし、流体連通していてもよい。例えば、開口部は、チャネル間で格子状本体に周期的に形成することができる。
【0049】
格子状本体３７２、４７２に関して上述したように、流体は格子状本体５７２を通って一般的に長手方向に流れることができる。チャネルが離散的である場合、流体は個々のチャネル内に保持され得る。チャネルが流体連通している場合、流体は、格子状本体５７２の第１の端部から格子状本体５７２の第２の端部まで全体的に長手方向に移動する際に、長手方向および横方向に移動し、様々な通路をとることができる。格子状本体５７２の支柱は、図２に関連して上述したように、加熱されてもよい。加熱された支柱は、流体に熱を伝え、気化させることができる。
【0050】
図６は、蒸気アブレーション装置６１０の例示的なシャフト６１１を示す。蒸気アブレーション装置６１０は、蒸気アブレーション装置１０の任意の特徴を有してよく、シャフト６１１は、シャフト１１の任意の特性を有してよい。シャフト６１１は、（遠位先端部１２の任意の特性を有する）遠位先端部６１２で終端することができる。ニードル６２４（ニードル２４の任意の特性を有する）は、シャフト６１１の内腔を通って延びることができる。蒸気発生器６６０（上述の蒸気発生器１６０の任意の特性を有する）は、ニードル６２４に対して配置することができる。すなわち、このような配置では、ニードル６２４自体がインコネルまたは他の同様の金属／材料で形成され、蒸気発生器６６０の一部として機能することができる。言い換えれば、ニードル６２４の長さは、蒸気発生器の一部（例えば、ＲＦコイル１６２と同様のＲＦコイル）によって取り囲まれて（例えば、包まれて）いてもよい。ニードル２４に関して上述したように、ニードル６２４の一部は、シャフト６１１に対して伸長可能および収縮可能であってもよく、そのため、ニードル６２４は、選択的にシャフト６１１の外側に延びることができる。ニードル６２４の遠位先端は、ニードル６２４がシャフト６１１に対して半径方向外側に延びるのを容易にするように曲げ可能であってもよい。
【0051】
曲げ可能な部分の近位にあるニードル６２４の部分（例えば、ニードル６２４の約６インチ）は、任意の適切な材料（例えば、インコネル）であってよい蒸気発生器６６０の少なくとも一部を含む（または形成する）ことができる。蒸気発生器６６０を少なくとも部分的にニードル６２４内に（またはニードル６２４の一部として）含めることは、そのような位置が蒸気発生器と標的組織との間の距離を最小化し、それによって蒸気送達通路に沿って発生し得る凝縮を最小化するため、組織への送達のために非常に純粋な蒸気を提供することができる。上述したように、蒸気発生器６６０から供給される蒸気は、蒸気発生器の他の位置と比較して、小さな移動距離を有し得る。ニードル６２４内（またはニードル６２４の一部としての）蒸気発生器６６０のこのような位置決めは、ニードル６２４の外側ジャケットを冷却する必要性を低減または排除し得る。例えば、蒸気発生器がハンドルのような他の場所に配置され、それによって、ハンドルおよびシャフト全体の温度を、取り扱いのための許容可能な温度閾値を超えないように制御する必要がある配置とは対照的に、（ニードル６２４内またはニードル６２４の一部として）シャフト６１１の遠位端に沿って蒸気発生器６６０を配置することは、シャフト６１１のこの部分のみの冷却を可能にする。
【0052】
一例では、ニードル６２４のシースは、蒸気発生器６６０を取り囲むことができる。別の例では、発生器６６０は、ニードル６２４の外面を形成してもよい。蒸気発生器６６０は、図２に関して上述したように、コイル１６２を含むことができる。発生器６６０のいくつかの部分（例えば、コイル１６２）は、ニードル６２４の外側に（例えば、放射状に取り囲むように）配置されてもよく、一方、コア（コア１７０、３７０、４７０、５７０の任意の特性を有する）は、ニードル６２４の内側に配置することができる。
【0053】
図７Ａ～図１０Ｃは、蒸気発生器６６０と共に使用するための例示的なコア７７０、８７０、９７０、１０７０を示す。例示的なコア７７０、８７０、９７０、１０７０は、蒸気発生器１６０と共に使用されてもよい。コア７７０、８７０、９７０、１０７０は、上述したコア１７０、３７０、４７０、５７０の任意の特徴を有することができる。コア７７０、８７０、９７０、１０７０の各々は、それぞれ、格子状本体７７２、８７２、９７２、１０７２と、それぞれ、シース７７４、８７４、９７４、１０７４とを有することができる。格子状本体７７２、８７２、９７２、１０７２は、格子状本体１７２、３７２、４７２、５７２の任意の特性を有することができ、シース７７４、８７４、９７４、１０７４は、シース１７４、３７４、４７４、５７４の任意の特性を有することができる。図７Ａ／７Ｂ、図８Ａ／８Ｂ、図９Ａ／９Ｂ、および図１０Ａ／１０Ｂは、それぞれ、格子状本体７７２、８７２、９７２、１０７２のみを示す。図７Ａ、図８Ａ、図９Ａ、および図１０Ａは断面図を示し、図７Ｂ、図８Ｂ、図９Ｂ、および図１０Ｂは斜視図を示す。図７Ｃ、図８Ｃ、図９Ｃ、および図１０Ｃは、それぞれ、シース７７４、８７４、９７４、１０７４を含むコア７７０、８７０、９７０、１０７０を示す。コア７７０、８７０、９７０、１０７０は、格子状本体７７２、８７２、９７２、１０７２が互いに異なる格子／セルパターンを有し得ることを除いて、同一であってもよい。例えば、格子状本体７７２、８７２、９７２、１０７２の各々は、表面積、セルサイズ、背圧、およびコイル１６２と各格子状本体７７２、８７２、９７２、１０７２との間の熱伝導率のバランスをとるように選択された、変化する格子／セルパターンを有することができる。図７Ａ～図１０Ｃに示す格子パターンは単なる例示である。格子状本体３７２、４７２、５７２のものを含む代替の格子パターンを使用してもよい。本明細書に開示された格子状本体の特性は、どのように組み合わせてもよく、格子状本体の特徴を混合して組み合わせてもよい。
【0054】
図７Ａ～図７Ｃは、例示的な格子状本体７７２を示す。格子状本体３７２、４７２、および５７２に関して上述したように、格子状本体７７２は、格子状本体７７２の長手方向軸に沿って互いに積層される複数の層を含み得る。図７Ａの断面図に特に示されるように、格子状本体７７２の層は、行および列に配置された正方形または矩形形状の切り抜き／開口部を画定する支柱を含むことができる。層は、格子状本体７７２の外側面上の接合部７７３で接合することができる。例えば、層は、２、３、４、またはそれ以上の接合部で一緒に接合されてもよい。支柱７７５は、複数の層を一緒に結合するために、層間（例えば、４つの隣接する正方形／矩形の開口部の頂点間の中間）に延びてよい。あるいは、支柱７７５は省略されてもよい。層を連結する支柱は、格子状本体７７２の長手方向軸に垂直な横方向に格子状本体７７２を通る開口部を残すことができる。格子状本体７７２の開口部は、すべて互いに流体連通することができる。
【0055】
格子状本体７７２の層は、開口部が格子状本体７７２の長手方向軸に沿って互いに整列するように、すべて同じであって同じ向きを有してもよい。あるいは、格子状本体７７２の層は、開口部が整列しないように互いにオフセットしていてもよい。例えば、格子状本体７７２の層は、互いに対して相対的に回転されていてもよく、または互いから横方向にオフセットされていてもよい。格子状本体７７２（および／または本明細書に記載される他の格子状本体）の層は、層によって画定される平面が長手方向軸に対して垂直でないように角度を付けられてもよい。層は、互いに対して異なる角度を有してもよいし、同じ角度を有してもよい。
【0056】
格子状本体３７２、４７２、および５７２に関連して上述したように、流体は格子状本体７７２を通って全体的に長手方向に流れることができる。流体は、格子状本体７７２の第１の端部から格子状本体７７２の第２の端部まで全体的に長手方向に移動する際に、長手方向および横方向に移動して、様々な通路をとることができる。格子状本体７７２の支柱は、図２に関連して上述したように、加熱されることができる。加熱された支柱は、流体に熱を伝え、気化させることができる。
【0057】
図８Ａ～図８Ｃは、例示的な格子状本体８７２を示す。格子状本体３７２、４７２、５７２、および７７２に関して上述したように、格子状本体８７２は、格子状本体８７２の長手方向軸に沿って互いに積層される複数の層を含むことができる。図８Ａの断面図に特に示されるように、格子状本体８７２の層は、行および列に配置された円形の開口部／切り抜きを画定する支柱を含むことができる。支柱８７５は、複数の層を一緒に結合するために、層間に延びてよい。層を連結する支柱８７５は、格子状本体８７２の長手方向軸に垂直な横方向に格子状本体８７２を通る開口部を残すことができる。例えば、図８Ｂに示すように、水の横方向の通過を可能にするために、円形の開口部が形成されてもよい（例えば、格子状本体８７２は、格子状本体８７２の長手方向軸に平行な平面を規定する円形の開口部を有してもよい）。格子状本体８７２の開口部は、すべて互いに流体連通することができる。
【0058】
格子状本体８７２の層は、開口部が格子状本体８７２の長手方向軸に沿って互いに整列するように、すべて同一であって同じ向きであってもよい。あるいは、格子状本体８７２の層は、開口部が整列しないように互いにオフセットしていてもよい。例えば、格子状本体８７２の層は、互いに対して相対的に回転されていてもよく、または互いから横方向にオフセットされていてもよい。格子状本体８７２（および／または本明細書に記載される他の格子状本体）の層は、層によって画定される平面が長手方向軸に対して垂直でないように角度を付けられてもよい。層は、互いに対して異なる角度を有してもよいし、同じ角度を有してもよい。
【0059】
格子状本体３７２、４７２、５７２、７７２に関して上述したように、流体は格子状本体８７２を通って全体的に長手方向に流れることができる。流体は、格子状本体８７２の第１の端部から格子状本体８７２の第２の端部まで全体的に長手方向に移動する際に、長手方向および横方向に移動して、様々な通路をとることができる。格子状本体８７２の支柱は、図２に関連して上述したように、加熱されることができる。加熱された支柱は、流体に熱を伝え、気化させることができる。
【0060】
図９Ａ～図９Ｃは、例示的な格子状本体９７２を示す。格子状本体３７２、４７２、５７２、７７２、および８７２に関して上述したように、格子状本体９７２は、格子状本体９７２の長手方向軸に沿って互いに積層される複数の層を含むことができる。図９Ａの断面図に特に示されるように、格子状本体９７２の層は、列状に配置された六角形の開口部／切り抜きを規定する支柱を含むことができる。支柱は、ハニカムパターンを有することができる。支柱は、複数の層を一緒に結合するために、層の支柱間に延在することができる。長手方向の支柱は、六角形の開口部が妨げられることなく互いに整列され得るように、層間で、格子状本体９７２の長手方向軸に平行に延びることができる。層を連結する支柱は、格子状本体９７２の長手方向軸に垂直な横方向に格子状本体９７２を通る開口部を残すことができる。格子状本体９７２の開口部は、すべて互いに流体連通することができる。
【0061】
格子状本体９７２の層は、開口部が格子状本体９７２の長手方向軸に沿って互いに整列するように、すべて同じであって同じ向きであってもよい。あるいは、格子状本体９７２の層は、開口部が整列しないように互いにオフセットしていてもよい。例えば、格子状本体９７２の層は、互いに対して相対的に回転されていてもよく、または互いから横方向にオフセットされていてもよい。格子状本体９７２（および／または本明細書に記載される他の格子状本体）の層は、層によって画定される平面が長手方向軸に対して垂直でないように角度を付けられてもよい。層は、互いに対して異なる角度を有してもよいし、同じ角度を有してもよい。
【0062】
格子状本体３７２、４７２、５７２、７７２、および８７２に関して上述したように、流体は、格子状本体９７２を通って全体的に長手方向に流れることができる。流体は、格子状本体９７２の第１の端部から格子状本体９７２の第２の端部まで全体的に長手方向に移動する際に、長手方向および横方向に移動して、様々な通路をとることができる。格子状本体９７２の支柱は、図２に関連して上述したように、加熱されることができる。加熱された支柱は、流体に熱を伝え、気化させることができる。
【0063】
図１０Ａ～図１０Ｃは、例示的な格子状本体１０７２を示す。格子状本体１０７２は、織物パターン、ニットパターン、またはかぎ針編みパターンを有することができる。支柱は、格子状本体１０７２を通る長手方向および横方向の流体の流れを可能にし、流体内に乱流を発生させることができる。図１０Ａの断面図に特に示されるように、格子状本体１０７２の層は、列状に配置された平行四辺形の開口部／切り抜きを画定する支柱を含むことができる。格子状本体１０７２の開口部は、すべて互いに流体連通することができ、又は開口部のサブセットのみが互いに流体連通していてもよい。
【0064】
格子状本体３７２、４７２、５７２、７７２、８７２、および９７２に関して上述したように、流体は、格子状本体１０７２を通って全体的に長手方向に流れることができる。流体は、格子状本体１０７２の第１の端部から格子状本体１０７２の第２の端部まで全体的に長手方向に移動する際に、長手方向および横方向に移動して、様々な通路をとることができる。格子状本体１０７２の支柱は、図２に関連して上述したように、加熱されることができる。加熱された支柱は、流体に熱を伝え、流体を気化させることができる。
【0065】
図１１は、代替の蒸気発生器１１６０を示す。蒸気発生器は、本明細書に記載される以外は、蒸気発生器１６０または６６０の任意の特性を有することができる。蒸気発生器１１６０は、ＲＦコイル１６２の任意の特性を有することができるＲＦコイル１１６２を含むことができる。蒸気発生器１１６０は、１つまたは複数のコイルを含み得る加熱コア１１８０を有することができる。一例では、加熱コア１１７０は、第１の流体コイル１１８２および第２の流体コイル１１８４を含む複数の流体コイルを含んでもよい。示されるように、第２の流体コイル１１８４は、第１および第２の流体コイル１１８２、１１８４が同心状に配置されるように、半径方向で第１の流体コイル１１８２内に配置することができる。加熱コア１１８０は、互いに同心状に配置することができる代替の数のコイル（例えば、３つ以上のコイル）を含んでもよい。
【0066】
流体コイル１１８２、１１８４は、流体の供給源からの流体が移動し得る１つ以上の流体経路を画定することができる。流体コイル１１８２は、ＲＦコイル１１６２から流体コイル１１８２、１１８４を絶縁し得るシース１１６４によって封止され得るか、またはその逆であってもよい。そのようであるので、シース１１６４は、ポリイミドなどの高温熱可塑性プラスチックで形成することができる。シース１１６４は、ＲＦコイル１１６２から流体コイル１１８２および／または１１８４への電流の直接的な流れを防止するように絶縁性であることができる。ＲＦコイル１１６２は、蒸気発生器１６０のＲＦコイル１６２に関して上述したように、流体コイル１１８２、１１８４を加熱することができる。
【0067】
上述のように、第１の流体コイル１１８２及び第２の流体コイル１１８４は、同心状に配置することができる。例えば、第２の流体コイル１１８４は、第１の流体コイル１１８２内に配置することができる。第１の管腔１１８３は第１の流体コイル１１８２を通って延びることができ、第２の管腔１１８３は第２の流体コイル１１８４を通って延びることができる。第１の管腔１１８３と第２の管腔１１８５は、互いに流体連通していてもよい。流体は、加熱中に第１の管腔１１８３および第２の管腔１１８５を通過することができる。流体は、最初に流体コイル１１８２、１１８４のうちの一方を通過し、次に流体コイル１１８２、１１８４のうちの他方を通過してもよい。例えば、流体源は、流体コイル１１８２、１１８４の一方の端部に流体を供給してもよい。流体は、管腔１１８３または１１８５を通って流体コイル１１８２、１１８４の一方の他端まで移動することができる。その後、流体は、流体コイル１１８２、１１８４の他方の管腔１１８３または１１８５に入り、流体コイル１１８２、１１８４の他方の端部に達するまで、管腔１１８３または１１８５を通って流れることができる。管腔１１８３、１１８５は、流体が蒸気発生器１１６０の同じ端部に出入りするように、直接接合されてもよい。あるいは、管の部品（図示せず）が管腔１１８３と１１８５にまたがっていてもよい。このような構成では、流体は、蒸気発生器１１６０の一方の端に流入し、蒸気発生器１１６０の他方の端から流出するか、または蒸気発生器１１６０の同じ端に流入し、同じ端から流出する。流体コイル１１８２、１１８４は、コイル１１８２、１１８４の多数の構成が実現され得るように、３Ｄ印刷を介して形成することができることが理解される。例えば、いくつかの配置では、複数の独立した流体経路が形成されてもよく、または１つの連続的な巻線経路が形成されてもよい。いくつかの配置では、流体コイルは、一端から始まり、第２の端部に向かって円形に上向きに巻かれ、次いで、内側コイルを形成するためにそれ自体で折り畳まれ（例えば、反転、回転）、第１の端部に向かって下向きに巻かれて戻ることができる。別の配置では、流体コイルの第１のコイル層は、第１の方向（例えば、時計回り）に巻いて円形または半円形の形状の外側セグメントを形成し、次にセグメントの中心に向かって折り返し、第２の方向（例えば、反時計回り）に巻いて内側コイルセグメントを形成することができる。このパターンを繰り返し、長手方向に沿って多数の層を形成することができる。
【0068】
流体コイル１１８２と１１８４は、インコネルなどの任意の適切な材料で形成することができる。流体コイル１１８２と１１８４は、同じ材料で形成してもよいし、異なる材料で形成してもよい。また、単一のコイルに沿って材料が異なっていてもよい。流体コイル１１８２、１１８４の壁の厚さは均一であってもよいし、所望の加熱プロファイルを提供するために変化させてもよい。流体コイル１１８２および／または１１８４は、管を巻くことによって形成されてもよい。あるいは、流体コイル１１８２および／または１１８４は、蒸気発生器１６０に関して上述した任意の技術を含む付加製造法によって形成されてもよい。
【0069】
発生器１１６０は、１つの流体コイルのみを使用する発生器よりも利点を提供することができる。発生器１１６０は、同心コイルにより、より小さいフットプリント内で同じ長さの流体移動を提供することができる。より小さなフットプリントは、発生器１６０に関して上述した任意の利点を有することができる。実際、発生器１１６０は、加熱経路の長さを２倍にするか、または他の方法で増加させることができ、それによって流体が加熱コイル内に配置される時間を増加させるので、既存の発生器よりも高品質の蒸気を生成することができる。
【0070】
図１２Ａ～図１２Ｄは、テクスチャ加工された内面を有する例示的な管を示す。管は、蒸気発生器１１６０などの発生器、または任意の他の蒸気発生器で使用するためのコイルまたは他の構造を形成するために使用することができる。管は、流体源からの流体の流れが横断するための１つ以上の流体経路を画定することができる。図１２Ａ～図１２Ｄの管のテクスチャ加工された表面は、蒸気発生器１１６０などの蒸気発生器におけるエネルギーの効率的な伝達のために、より高い表面積を提供することができる。テクスチャ加工された表面は、流体の乱流を増加させ、効率的な加熱をさらに促進することができる。図１２Ａ～図１２Ｄの管はまた、流体を運ぶために単一のコイルのみを使用する発生器を含む他の蒸気発生器と共に使用されてもよい。テクスチャ加工された表面は、乱流を促進しながらその表面積を最大化するように選択することができる。図１２Ａ～図１２Ｄに示されている管は、インコネルなどの任意の適切な材料で、本明細書に記載されている任意の付加製造技術などの任意の適切な方法によって形成することができる。管は、同じ材料で形成してもよいし、異なる材料で形成してもよい。材料は、単一の管内で異なっていてもよい。
【0071】
図１２Ａは、第１の管１２８０を示す。図１２Ａに示すように、管１２８０の少なくとも１つの断面は、複数のディンプル１２８８を含むことができる。ディンプル１２８８は、管１２８０の内面１２８６に沿って延びるチャネルの断面であってもよい。ディンプル１２８８は、チャネルの少なくともいくつかが丸みを帯びた底部を有することがあるため、略丸みを帯びた断面を有することができる。チャネルは、内面１２８６の周囲に環状に、および／または管１２８０の長手方向に沿って延びることができる。チャネルは、均一な幅および／または可変の幅を有することができる。チャネルは、内面１２８６において菱形および／または三角形の形状を形成することができる。例えば、いくつかのチャネルは、互いに平行に、管１２８０の内面１２８６の周囲に環状に延びることができる。チャネルの他のものは、管１２８０の内面１２８６の周囲に螺旋状に延びるか、さもなければ内面１２８６に沿って斜めに延び、それによって環状チャネルと三角形を形成することができる。内面１２８６のテクスチャ又は構造は、流体に乱流を生じさせ、平滑な内面よりも流体と接触するための大きな表面積を提供することができる。したがって、内面１２８６のテクスチャは、改善された流体加熱および改善された蒸気発生を促進することができる。
【0072】
図１２Ｂは、内面１３８６を有する例示的な管１３８０を示す。断面において、管１３８０の壁は、より大きなディンプル１３８８およびより小さなディンプル１３９０を有することができ、これらのディンプルはそれぞれ丸みを帯びた形状を有することができる。大きいディンプル１３８８は、内面１３８６に形成された大きい凹部の部分であることができる。小さいディンプル１３９０は、内面１３８６に形成された小さい凹部の部分であることができる。内面１３８６の凹部は、様々なサイズおよびプロファイルを有することができる。例えば、凹部は、魚の鱗タイプのパターンまたは任意の適切なタイプのパターンを形成することができる。内面１３８６のテクスチャは、流体に乱流を生じさせ、平滑な内面よりも流体と接触するための大きな表面積を提供することができる。したがって、内面１３８６のテクスチャは、改善された流体加熱および改善された蒸気発生を促進することができる。
【0073】
図１２Ｃは、内面１４８６を有する例示的な管１４８０を示す。断面において、管１４８０の壁は、図１２Ｃに示されている８つの平坦面および８つの角部のような、角部又はコーナーによって分離された平坦面を有することができる。角部は、管１４８０の内面１４８６に沿って延びるチャネルの断面であってもよい。チャネルは、内面１４８６の周囲に環状方向に、及び／又は管１４８０の長手方向に沿って延びることができる。チャネルは、均一な幅および／または可変の幅を有することができる。チャネルは、内面１４８６において菱形および／または三角形の形状を形成することができる。例えば、いくつかのチャネルは、互いに平行に、管１４８０の内面１４８６の周囲に環状に延びることができる。チャネルの他のものは、管１２８０の内面１４８６の周囲に螺旋状に延びるか、さもなければ内面１４８６に沿って斜めに延び、それによって環状チャネルと三角形を形成することができる。内面１４８６のテクスチャ又は構造は、流体に乱流を生じさせ、平滑な内面よりも流体と接触するための大きな表面積を提供することができる。したがって、内面１４８６のテクスチャは、改善された流体加熱および改善された蒸気発生を促進することができる。
【0074】
図１２Ｄは、内面１５８６を有する例示的な管１５８０を示す。断面において、管１５８０の壁は、それぞれが複数のセグメント（例えば、丸みを帯びたセグメントまたは直線セグメント）を有することができるディンプル１５８８を有することができる。ディンプル１５８８は、内面１５８６に形成された凹部の断面であってもよい。内面１５８６の凹部は、様々な深さおよび断面サイズを含む、様々なサイズおよびプロファイルを有することができる。内面１５８６のテクスチャ又は構造は、流体に乱流を生じさせ、平滑な内面よりも流体と接触するための大きな表面積を提供することができる。したがって、内面１５８６のテクスチャは、改善された流体加熱および改善された蒸気発生を促進することができる。
【0075】
図１３は、発生器１１６０のような発生器、または加熱のために流体を運ぶためにコイルを使用する他の発生器において使用され得る例示的なコイル１６８０を示す。コイル１６８０は、流体源からの流体が移動し得る流体経路を画定することができる。コイル１６８０の特徴は、図１２Ａ～図１２Ｄの特徴と共に使用されてもよい。図１３に示されるように、コイル１６８０の壁１６９２は、細長い形状を有してもよく、それによって、細長い断面を有する管腔を画定する。例えば、図１３に示されるように、壁は、楕円形の形状を有してよく、楕円形の開口部を画定することができる。他の例では、壁は、細長い断面を有する内腔を画定するために、レーストラック形状、矩形、卵形、楕円形、または他の適切な形状であってもよい。コイル１６８０の内腔の形状は、そこを通過する流体のより効率的な加熱を提供し得る。コイル１６８０の壁１６９２から（コイル１６８０の断面の短軸に沿って）内腔の中心までの距離が減少すると、その中を移動する流体へのより良い熱の伝導を提供することができる。例えば、そこを通過する流体を加熱することによって形成される蒸気は、丸い断面を有するコイルによって生成される蒸気と比較して、より湿潤でないものとできる。コイル１６８０は、インコネルなどの任意の適切な材料で、本明細書に記載される任意の付加製造技術などの任意の適切な方法によって形成することができる。コイル１６８０の材料は、効率的な加熱を提供するために、均一であっても不均一であってもよい。壁１６９２の幅は、コイル１６８０の内腔を通過する流体を効率的に加熱するために、均一であってもよいし、変化してもよい。
【0076】
図１４は、発生器１１６０のような発生器、または加熱のために流体を運ぶためにコイルを使用する他の発生器において使用され得る例示的なコイル１７８０を示す。コイル１７８０は、流体源からの流体が移動し得る流体経路を画定することができる。コイル１７８０の特徴は、図１２Ａ～図１２Ｄおよび図１３の特徴と共に使用されてもよい。図１３に示すように、コイル１７８０の壁１７９２は、任意の適切な断面形状およびサイズを有する内腔１７９４を画定することができる。例えば、図１４に示すように、壁１７９２は、円形の断面形状を有する内腔１７９４を画定することができる。円形断面を有する壁を有する通常のコイルでは、巻線間にほぼ三角形状の間隙が形成され得る。図１４のコイル１７８０では、インフィル１７９６がコイル１７８０の内径に存在するはずの隙間を埋めることができる。インフィル１７９８は、そうでなければコイル１７８０の外径に存在するであろう隙間を埋めることができる。充填物１７９６／１７９８の一方のみを使用して、内径のみまたは外径のみが充填物を有するようにしてもよい。あるいは、インフィル１７９６／１７９８の両方を使用することもできる。インフィル１７９６および１７９８は、間隙の一部のみを充填してもよいし、間隙のすべてを充填してもよい。例えば、図１４に示すように、インフィル１７９６は、コイル１７８０の滑らかで真っ直ぐな内径を形成することができ、インフィル１７９８は、コイル１７８０の滑らかで真っ直ぐな外径を形成することができる。インフィル１７９６および／または１７９８は、コイル１７８０がその中に形成されたらせん状内腔１７９４を有する円筒を形成するように、壁１７９２と共に均一な材料で形成されてもよい。分かれた壁１７９２が図１７に例示の目的で示されているが、円形の壁１７９２が存在しないような単一の均一な構造が形成されてもよい。
【0077】
丸みを帯びた断面を有するコイルに存在するであろう隙間をなくすことは、コイル１７８０に沿ってより効率的な熱伝達を提供し得る。熱は、コイル１７８０（および本明細書で開示される任意のコア、格子状本体、およびコイル）を通って伝導することができ、インフィル１７９６、１７９８は、そのような熱伝導を改善し、それによってより高品質の蒸気を提供することができ、流体に必要な移動通路がより短くなり、それによってコイル１７８０の長さを減少させることが可能になる。コイル１７８０の長さの減少は、発生器１６０に関して上述した省スペースの効率を提供し得る。コイル１７８０は、インコネルなどの任意の適切な材料で、本明細書に記載される任意の付加製造技術などの任意の適切な方法によって形成され得る。コイル１７８０の材料は、効率的な加熱を提供するために、均一であっても不均一であってもよい。壁１７９２および／またはインフィル１７９６、１７９８の幅は、コイル１７８０の内腔を通過する流体を効率的に加熱するために、均一であってもよいし、変化してもよい。
【0078】
本明細書に記載されるいずれのデバイスも、より効率的な熱および／またはエネルギー伝達を提供するための追加の特徴を有することができる。例えば、本明細書に記載される実施例は、本明細書に記載される任意の付加製造方法によって形成される特徴を含むことができる。例えば、熱電対及び／又はリッツ線とコイル／コアとの間の改善された接続を提供するために、本明細書に開示される任意のコイル又はコアの肥厚又は平坦化された部分などの特徴を形成することができる。厚くされた部分または平坦化された部分は、熱電対、リッツワイヤ、または他の構造体のワイヤのためのランディングパッドを提供することができ、破断または漏れの影響を受けやすい領域／溶接を回避または低減するように、熱電対、リッツワイヤ、または他の構造体が付着する堅牢な領域／厚くされた部分を追加することによって、様々な構造体の溶接を改善することができる。
【0079】
本開示の原理は、特定の用途のための例示的な実施例を参照して本明細書に記載されているが、本開示はこれに限定されないことが理解されるべきである。当業者であって、本明細書で提供される教示にアクセスできる者は、追加の修正、適用、および等価物の置換はすべて、本明細書で説明される実施例の範囲内にあることを認識するであろう。従って、本発明は、前述の説明によって限定されるものとはみなされない。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図13】
【図14】
【国際調査報告】